JP5223801B2 - ドットラインプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、ドットラインプリンタに係り、特に桁方向に沿って往復移動するハンマ機構部と、そのハンマ機構部を往復移動させるためのシャトル機構部と、印刷する前に印刷ドット数をカウントすることができる印刷ドット数カウント手段を備えたドットラインプリンタに関するものである。

ドット印刷を行う代表的な印刷装置としてドットラインプリンタが挙げられる。このドットラインプリンタにおける印字機構部の概略構成の一例を図３に示す。

ハンマ機構部１０は、シャトル機構部により桁方向に往復移動する。また、ハンマ機構部１０はインクリボン１１を印字用紙１２との間に挟み、印字力を支持するためのプラテン１３と対向した状態で配置され、冷却ファン１４でハンマ機構部１０を冷却している。

このハンマ機構部１０は図４に示すように、ハンマバンク２００に印刷行と垂直方向に所定ピッチで並べられた複数の印刷ハンマ２１０が搭載されており、この印刷ハンマ２１０は通常、永久磁石２２０の磁気的吸引力により非印刷位置に待機・保持されている。また、永久磁石２２０の上方には各印刷ハンマ２１０に対応してハンマ釈放コイル２３０が設けられている。

ハンマバンク２００は、例えばカムまたはリニアモータなどからなるシャトル機構（図示せず）によって行方向に沿って往復移動する。ハンマバンク２００の一方向移動時、所定のドットポジションに来たときにハンマ釈放コイル２３０を励磁することにより、前記印刷ハンマ２１０を待機状態から釈放し、インクリボン１１を介して印字用紙１２を打撃して、インクリボン１１に含まれているインクを印字用紙１２に転移して印刷する。

印字用紙１２はその過程において、トラクタ２１および紙送りモータ２２等により構成される紙送り機構部２０により適時桁方向に対して垂直の方向へ搬送される。

このような印刷機構部を有するドットラインプリンタにおいて高密度印刷を連続的に行なうと、ハンマ機構部１０のハンマ釈放コイル２３０が発熱して、その熱的影響によりハンマ機構部１０を構成している部品の寿命が低下するという問題がある。

このため従来の印刷制御方法では、予め単位時間を定め、その時間内におけるハンマ毎、および隣接した複数個のハンマ駆動回数（＝印刷ドット数）をカウントし、そのカウント値と予め設定されている規定値と比較し、前記いずれかの規定値を越えた場合、前記単位時間まで印刷を中断したり、１シャトル分の印刷データを数回に分けて印刷して、ハンマ釈放コイルの過熱を防いでいた（例えば特許文献１参照）。

しかし、単純に単位時間中に印刷したハンマ毎の印刷ドット数をカウントし、それを規定値と比較して印刷を休止させる印刷制御方法では、ハンマ釈放コイルはファンやブロアによって冷却されているため、印刷ドット数とハンマ釈放コイルの加熱が必ずしも比例関係になるとは限らない。

図５は、印字データの増減とハンマ温度（ハンマ釈放コイル温度）との関係を示す特性図である。同図（ａ）のように単位時間ｔ内で１ストローク印刷毎徐々に印刷ドット数が増えていくようなパターンを印刷した場合と、同図（ｂ）のように単位時間ｔ内で１ストローク印刷毎徐々に印刷ドット数が減っていくようなパターンを印刷した場合では、単位時間当たりの印刷ドット数は同じだが、ハンマ釈放コイルの温度は同じにはならない。仮に図５での印刷ドット数が規定値を越えたと仮定した場合、同図（ｂ）のケースでもハンマ釈放コイルの温度はまだ裕度があるにも関わらず印刷を制限してしまうことになる。

また、従来の印刷制御方法では、図６で示すように仮に単位時間をｔ１およびｔ２と区切った場合、総印刷ドット数は規定値以下であるが、単位時間をｔ３と区切った場合は、ｔ１、ｔ２の総印刷ドット数と比べ、ｔ３の総印刷ドット数は増加しており、ハンマ釈放コイルの温度が加熱してしまう可能性も考えられる。そのためこのようなことも想定し、印刷制限の規定値を小さく設定して、厳しく監視せざるを得なかった。

以上のことから従来の印刷制御方法は、ハンマ釈放コイルの温度が余り上昇していないにも関わらず、印刷制限により、印刷速度が低下することがあった。

前述した従来の印刷制御方法では、単位時間当たりのハンマの駆動回数が同じであっても、印刷するパターンによってハンマ釈放コイルの加熱は異なる。また、単位時間を計測開始するタイミングによっても異なってくるため、正確に印刷制限を判断することができない。

そのためハンマ釈放コイルの付近にサーミスタを取り付けて、正確にハンマ釈放コイルの温度を検出するという方法もあるが、部品点数が増え、構造が複雑になり、コストアップすることは避けられない。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、コストアップせず、ラインプリンタのハンマの性能を最大限に引き出すことのできるドットラインプリンタを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
複数の印刷ハンマと、各印刷ハンマに対応して設けられて各印刷ハンマを待機状態か釈放して駆動する複数のハンマ釈放コイルを有するハンマ機構部と、
そのハンマ機構部を往復移動させるためのシャトル機構部と、
前記ハンマ機構部の往復移動の過程で前記印刷ハンマの駆動を制御するエンジン制御部を備え、
そのエンジン制御部は、
印刷実行前の１ストローク分の印刷データから印刷ドット数をカウントする印刷ドット数カウント手段と、
その印刷ドット数カウント手段でカウントされたドット数を記憶する印刷ドット数記憶メモリと、
印刷データを格納して、その印刷データを前記ハンマ機構部に出力する印刷
制御バッファと、
前記印刷ドット数記憶メモリに記憶されている、次のストロークの印刷ドット数を最新とする単位時間分の各ストローク毎の印刷ドット数の各々に対して、前記１ストロークに要する時間毎に、１未満の一定の係数を掛けてその印刷ドット数を更新して前記印刷ドット数記憶メモリに記憶し、さらに当該更新後の各印刷ドット数を足し合わせて算出した総印刷ドット数と、予め設定されている印刷制限規定値とを比較して、前記総印刷ドット数が印刷制限規定値を超えている場合は、前記総印刷ドット数が印刷制限規定値以下になるまで、前記印刷制御バッファに対して印刷を中断する中断指令信号または複数回に分けて印刷を行う分割印刷指令信号を出力する判断手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記１未満の係数は、前記ハンマ釈放コイルの温度が所定時間後に所定の温度まで下がると仮定したときの係数であることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、コストアップせず、ラインプリンタのハンマの性能を最大限に引き出すことのできるドットラインプリンタを提供することにある。

本発明の実施例に係るエンジン制御部のブロック図である。 そのエンジン制御部に用いる印刷ドット数記憶メモリの詳細を示す図である。 ドットラインプリンタにおける印字機構部の概略構成図である。 その印字機構部のハンマ機構部の概略構成図である。 ドットラインプリンタにおける単位時間当たりの印刷ドット数とハンマ釈放コイル温度の関係を示す特性図である。 従来の印刷制御方法を説明するための図である。

次に図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例に係るエンジン制御部のブロック図、図２はそのエンジン制御部に用いる印刷ドット数記憶メモリの詳細を示す図である。

図１において、１はエンジン制御部、２は印刷データ受信バッファ、３は印刷ドット数カウント手段、４は印刷制御バッファ、５は判断手段、６は印刷ドット数記憶メモリ、７は印刷ハンマ（図４の印刷ハンマ２１０に相当）、8は上位装置であり、図に示すような接続関係になっている。なお、前記判断手段５は、印刷制限規定値が記憶されているメモリ手段と、印刷ドット数と印刷制限規定値を比較する比較手段を備えている。

同図に示されているように、上位装置８から転送された印刷データは印刷データ受信バッファ２に格納される。印刷実行前に１ストローク分の印刷データを印刷データ受信バッファ２から印刷ドット数カウント手段３を介して印刷制御バッファ４に転送することで、印刷ドット数カウント手段３によりハンマの印刷ドット数（ハンマ駆動予定回数）がカウントされる。

判断手段５は印刷ドット数カウント手段３から印刷ドット数を読み出し、それを印刷ドット数記憶メモリ６に記憶する。この印刷ドット数記憶メモリ６から読み出した単位時間分の総印刷ドット数は、判断手段５において予め設定されている印刷制限規定値と比較し、その比較結果、印刷可能であれば印刷制御バッファ４に格納されている印刷データを印刷ハンマ７（ハンマ機構部１０）に出力して、印刷を行う。

前記単位時間分の総印刷ドット数と印刷制限規定値を比較するときの具体例について図２を用いて説明する。
この具体例は図に示すように、１印刷ストロークを１００ｍＳ、印刷制限の単位時間ｔを３秒、重み付け係数を１未満の０．９８、印刷制限規定値を２２０００ドット、1ストロークの印刷ドット数が１０００ドットの印刷パターンを連続して印刷していると仮定した場合を示している。

なお、前記重み付け係数の０．９８は、ハンマ釈放コイルの温度が１００ｍＳ後に２％下がると仮定したときの係数であり、この重み付け係数はハンマ釈放コイルの温度評価試験等により求めた値を用いる。

図２の左側はＸ：印刷制限、右側はＹ：印刷制限解除の例を示している。まず、左側のＸ：印刷制限の場合において、1ストロークの印刷ドット数ｄ０（１０００ドット）を受信すると、前記印刷ドット数記憶メモリ６（図１参照）のデータを全て1アドレス分シフトし、最新の印刷ドット数ｄ０が印刷ドット数記憶メモリ６のアドレスｎ１に格納（ｄ１）される。

この際、シフトされる印刷ドット数は、単位時間の計測開始から終了までの時間の経過に伴い印刷ドット数の重み付けのための係数（０．９８）が乗算されて、その結果が格納される。従ってアドレスｎ２には１０００ドット×０．９８＝９８０ドットがｄ２（９８０）として、またアドレスｎ３には９８０ドット×０．９８＝９６０ドットがｄ３（９６０）として、順次格納される。そして、印刷ドット数記憶メモリ６の最後尾にある3秒前のデータであるアドレスｎ３０のドット数ｄ３０は破棄される。

従って、１ストロークで印刷されたドット数（１０００ドット）は、実際には１０００ドット印刷されたが、印刷毎に係数倍（０．９８）されることで、３秒後には５５６ドット（ｄ３０）として扱われる。

次に印刷ドット数記憶メモリ６の総合計（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３・・・＋ｄ３０＝２２７２５ドット）を算出し、その算出した値が判断手段５に読み出されて、予め記憶されている印刷制限規定値（２２０００ドット）と比較される。その比較結果、算出した値が印刷制限規定値を超えていると、判断手段５から印刷制御バッファ４に対して中断指令信号を出力して、印刷ハンマ７への印刷データの転送を中断して、印刷を休止する。

次のストローク時（１００ｍＳｅｃ後＝同図Ｙ：印刷制限解除）には、図の右側に示すように印刷を休止したことによりｄ０には０ドットが格納される。そして前述と同様に、シフトされる印刷ドット数は、単位時間の計測開始から終了までの時間の経過に伴い印刷ドット数の重み付け係数（０．９８）が乗算されて、その結果が格納される。そして、印刷ドット数記憶メモリ６の最後尾にある3秒前のデータであるアドレスｎ３０のドット数ｄ３０は破棄される。

次に印刷ドット数記憶メモリ６の総合計（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３・・・＋ｄ３０＝２１７２５ドット）を算出し、その算出した値が判断手段５に読み出されて、予め記憶されている印刷制限規定値（２２０００ドット）と比較される。その比較結果、算出した値が印刷制限規定値以下になるため、印刷ハンマ７へ印刷データを転送して、印刷を再開する。

なお、前記算出した値が印刷制限規定値を超えている場合は、印刷制限規定値以下になるまで印刷の中断は続行される。

この実施例では、印刷制限規定値を超えた時には規定値以下になるまで印刷を休止したが、印刷を複数回に分けて１ストローク分の印刷を行うことも可能である。この場合は、判断手段５から印刷制御バッファ４に対して分割印刷指令信号を出力して、印刷ハンマ７への印刷データの転送が複数回に分けて出力され、それに伴い印刷も複数回に分けて実行される。

図２に示すように、印刷ドット数を受信する毎に新しい印刷ドット数には重く、古い印刷ドット数には軽く重み付けをしながら、単位時間当たりの印刷ドット数記憶メモリを更新していく方式にすることで、ハンマ釈放コイルの温度をより正確に検出することが可能となる。

１：エンジン制御部、２：印刷データ受信バッファ、３：印刷ドット数カウント手段、４：印刷制御バッファ、５：判断手段、６：印刷ドット数記憶メモリ、７：印刷ハンマ、８：上位装置、１０：ハンマ機構部、１１：インクリボン、１２：印字用紙、１３：プラテン、１４：冷却ファン、２０：紙送り機構部、２１：トラクタ、２２：紙送りモータ、２００：ハンマバンク、２１０：印刷ハンマ、２２０：永久磁石、２３０：ハンマ釈放コイル。

特開平２０００−１１８０４３号公報

Claims (2)

1. 複数の印刷ハンマと、各印刷ハンマに対応して設けられて各印刷ハンマを待機状態から釈放して駆動する複数のハンマ釈放コイルを有するハンマ機構部と、
   そのハンマ機構部を往復移動させるためのシャトル機構部と、
   前記ハンマ機構部の往復移動の過程で前記印刷ハンマの駆動を制御するエンジン制御部を備え、
   そのエンジン制御部は、
   印刷実行前の１ストローク分の印刷データから印刷ドット数をカウントする印刷ドット数カウント手段と、
   その印刷ドット数カウント手段でカウントされたドット数を記憶する印刷ドット数記憶メモリと、
   印刷データを格納して、その印刷データを前記ハンマ機構部に出力する印刷制御バッファと、
   前記印刷ドット数記憶メモリに記憶されている、次のストロークの印刷ドット数を最新とする単位時間分の各ストローク毎の印刷ドット数の各々に対して、前記１ストロークに要する時間毎に、１未満の一定の係数を掛けてその印刷ドット数を更新して前記印刷ドット数記憶メモリに記憶し、さらに当該更新後の各印刷ドット数を足し合わせて算出した総印刷ドット数と、予め設定されている印刷制限規定値とを比較して、前記総印刷ドット数が印刷制限規定値を超えている場合は、前記総印刷ドット数が印刷制限規定値以下になるまで、前記印刷制御バッファに対して印刷を中断する中断指令信号または複数回に分けて印刷を行う分割印刷指令信号を出力する判断手段と
   を備えたことを特徴とするドットラインプリンタ。
2. 請求項１に記載のドットラインプリンタにおいて、前記１未満の係数は、ハンマ釈放コイルの温度が所定時間後に所定の温度まで下がると仮定したときの係数であることを特徴とするドットラインプリンタ。

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