CN1236706A - 进行托架的加速度控制的串行打印机 - Google Patents

Abstract

一种串行打印机,包括:根据接受的文字信号而在媒体上形成印字的打印头(4);搭载该打印头并使其沿移动方向在不可打印区域和可打印区域(V)中过渡移动的托架装置(3);控制电路,监视托架装置的移动速度,至少在该可打印区域(V)中伴随速度变动量的抑制而进行该托架装置的速度控制。

Description

进行托架的加速度控制的串行打印机

本发明涉及一边移动搭载打印头的托架一边进行打印的串行打印机。

这种串行打印机为这样的结构：在托架上搭载了与压纸卷筒相对的打印头，具有由驱动该托架的直流(DC)电动机构成的托架电动机，一边加减速控制该托架电动机而使托架沿主扫描方向移动，一边在每行上进行打印。

即，具体地说，在打印一行时，如图14所示的那样，首先根据预先设定的加速数据来控制托架电动机而使托架加速，在到达开始位置之前成为预定的恒定速度V0。接着，当托架电动机成为恒定速度时进行来自打印头的打印输出。然后，当打印输出结束时，根据预先设定的减速数据来控制托架电动机而使托架减速，使托架停在预定位置上。通过反复进行这样的每行的打印动作，来完成一页的打印。

近年来，要求能够以更高速进行打印的打印机，而如果用上述那样的串行打印机来实现高速打印，就要求提高作为进行打印输出时的托架速度的恒定速度V0。

但是，如果提高恒定速度V0，就必须延长加速所需要的距离(加速距离)和减速所需要的距离(减速距离)，而在上述那样的串行打印机中，由于需要在托架到达打印开始位置之前结束加速控制而移到恒速控制，因此，就需要相应延长托架的移动范围W，结果，存在打印机装置本身变大的问题。另一方面，如果在短距离中一气进行加速和减速，就会象图15那样产生振荡而产生托架速度的变动，托架的运动不易稳定，打印图象变乱，而存在对打印结果产生影响的问题。

另外，也可以考虑在托架的加速控制中和减速控制中进行打印，但由于在加速控制中和减速控制中产生振荡而发生托架速度的变动，打印图象变乱，而存在对打印结果产生影响的问题。

本发明的目的是提供一种串行打印机，能够在加速控制中和减速控制中抑制托架速度的变动，而能够在此期间进行打印，由此，延长托架的移动范围，并且不会使打印结果的品质降低，而能够以高速进行打印。

本发明的串行打印机装置，包括：根据接受的文字信号而在媒体上形成印字的打印头(4)；搭载该打印头并使其沿移动方向在可打印区域和不可打印区域中过渡移动的托架装置(3)；控制装置(11,12,13)，监视托架装置的移动速度，至少在该可打印区域中伴随速度变动量的抑制而进行加减速来控制该托架装置的速度。

本发明通过上述构造，不会象现有技术那样采取在不可打印区域中使打印头加速而成为恒定速度并在可打印区域中以恒定速度进行打印的形式，由于在可打印区域中进行打印头的加速，就能把不可打印区域设定为较窄。在此基础上，至少在可打印区域中，进行抑制了打印头的加减速度的控制，因此，不会因极端的加速、减速，降低打印品质。由此，能够提供保持一定的打印品质且尺寸小的串行打印机。

本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：

图1是说明本发明的第一实施例的针式打印机的压纸卷筒周边的构成的图；

图2是表示图1所示的针式打印机的构成的方框图；

图3A、图3B是表示图1所示的CPU进行的打印控制的流程图；

图4是表示伴随着图3A、图3B所示的加速度抑制的托架电动机的加速控制的流程图；

图5是表示伴随着图3A、图3B所示的加速度抑制的托架电动机的减速控制的流程图；

图6是表示该实施例中的托架速度和编码器的输出脉冲的关系的图；

图7是表示在该实施例中的打印控制中打印开始位置及打印结束位置与托架的速度控制的定时的关系的图；

图8A、图8B是表示本发明的第二实施例中的CPU进行的打印控制的流程图；

图9是表示不伴随着图8A、图8B所示的加速度抑制的托架电动机的加速控制的流程图；

图10是表示不伴随着图8A、图8B所示的加速度抑制的托架电动机的减速控制的流程图；

图11是表示在该实施例中的打印控制中打印开始位置及打印结束位置与托架的速度控制的定时的关系的图；

图12是本发明的第三实施例中的CPU进行的打印控制，表示不伴随图8A、图8B所示的加速度抑制的托架电动机的加速控制的流程图；

图13是表示在该实施例中的打印控制中打印开始位置及打印结束位置与托架的速度控制的定时的关系的图；

图14是表示在现有串行打印机中的打印控制中打印开始位置及打印结束位置与托架的速度控制的定时的关系的图；以及

图15是表示在现有的串行打印机中提高托架速度时的托架速度与编码器的输出脉冲的关系的图。

下面参照图1至图7来说明在针式打印机中使用本发明时的第一实施例。

图1是表示本实施例中的压纸卷筒周边的构成的图。在图1中，压纸卷筒1的两端部被旋转自如地支撑在轴上。沿着该压纸卷筒1设置托架轴2，沿着该托架轴2安装能够在主扫描方向上移动的托架3。在托架3上搭载配置了能够出入电线的末端的孔的打印头4和墨带盒5。把该墨带盒5的墨带拉紧设置在打印头4与压纸卷筒1之间。

上述托架3安装在沿着托架轴2拉紧设置的未图示的托架皮带上。在托架轴2的一端上配置通过上述托架皮带使上述托架3沿着托架轴2移动的作为托架驱动装置的托架电动机6。

该托架电动机6由直流(DC)伺服电动机构成。而且，在托架电动机6上安装根据电动机的旋转而发生脉冲的编码器7。通过由下述的CPU监视该编码器7的输出脉冲来检测托架3的位置和速度变动。

作为编码器7，并不仅限于设在托架电动机6侧，也可以设在空转轮侧，并且，可以使用沿着托架3的移动方向设置的线性编码器。

上述托架3能够在从图1所示的一端的原始位置到另一端的托架移动范围W中移动。这样，需要在该托架移动范围内设定来自打印头4的打印输出能够执行的范围即可打印范围(在图1中表示从打印开始位置到打印结束位置的范围)V。实际上从可打印范围内的哪个位置开始打印输出(点输出)随打印数据而不同。

图2是表示本实施例中的针式打印机的构成的方框图，包括构成控制部主体的CPU(中央处理器)11、预先存储用于CPU11控制各部分的程序数据等的ROM(只读存储器)12、存储用于暂时存储上述CPU11处理的数据的各种存储区域的RAM(随机存取存储器)13、I/O端口14、接口(I/F)15、机械控制器16。上述CPU11、ROM12、RAM13、I/O端口14、I/F15、机械控制器16通过地址总线、数据总线、控制总线等总线17而相互连接起来。

在上述机械控制器16上连接驱动打印头4的打印头驱动器18、驱动使托架3沿着托架轴2移动的托架电动机6的电动机驱动器19、驱动使压纸卷筒1输纸的输纸电动机21的电动机驱动器22、检测打印纸的末端的传感器等的各种传感器23、上述编码器7。

在上述I/F15上通过通信电缆连接主计算机24。在I/O端口14上连接操作人员进行各种操作的操作面板25。

上述CPU11进行图3A、图3B所示的打印控制。CPU11首先在ST(步骤)1进行打印开始位置和打印结束位置的设置。由此，决定图1所示的可打印范围V。接着，在ST2执行进行恒速控制的恒定速度V0和托架停止位置的设置。由此，决定图1所示的托架移动范围W。

接着，在ST3开始托架电动机6的驱动，在ST4根据编码器7的输出来判断托架3是否到达打印开始位置。在ST4中，当判断为托架3未达到打印开始位置时，在ST5进行伴随加速度抑制的托架电动机6的加速控制。

如图4所示的那样，进行该加速度抑制的托架电动机6的加速控制通过在ST21中根据预先设定的加速数据而控制托架电动机6来加速托架电动机6，在ST22中，判断编码器7的输出脉冲的波形是否正常(不发生振荡的平滑的变化)。具体地说，判断波形混乱是否发生。

即，在托架电动机6的加速平滑的情况下，编码器7的输出脉冲宽度逐渐变化，而当振荡发生时，如图15所示的那样，编码器7的输出脉冲宽度或长或短而混乱。通过检测该脉冲宽度，而知道加速是否稳定即是否象振荡发生那样发生了托架速度的变动，因此，而利用其。具体地说，在图6中，在满足X1＞X2＞X3＞X4…＞Xn的情况下，判断为编码器7的输出脉冲的波形为正常的(没有托架速度的变动)，在不满足的情况下，判断为编码器7的输出脉冲的波形不正常(存在托架速度的变动)。

当在ST22中判断为编码器7的输出脉冲的波形不正常即托架速度变动时，在ST23中减小托架电动机6的加速量并返回ST22的处理。由此，如图6所示的那样，能够进行编码器7的输出脉冲宽度逐渐变短这样的稳定的加速控制。

当在ST22中判断为编码器7的输出脉冲的波形是正常的即托架速度不变动时，返回图3A、图3B的ST4的处理。

当在上述ST4中判断为托架3到达打印开始位置时，在ST6中开始进行打印输出控制。即，根据从主计算机24接收的打印数据而开始一行的打印输出。

接着，在ST7中判断托架电动机6的速度是否到达恒定速度V0。当在ST7中判断为未达到恒定速度V0时，在ST8中进行伴随着图4所示的加速度抑制的托架电动机6的加速控制，返回ST7的处理。当在ST7中判断为到达了恒定速度V0时，在ST9中进行控制托架电动机6以维持该恒定速度V0的恒速控制。

接着，在ST10中判断托架3是到达距打印结束位置前方的预定量。这是用于决定开始进行减速控制的定时的判断，是为了在打印结束前进行减速控制所需要的控制。这样，在距打印结束位置的怎样程度前方来进行加速控制，需要根据能够进行稳定的减速控制的距离等来决定，但是，在此作为其的一例判断是否到达打印数据的X字符之前。

当在ST10中判断为托架3的位置未到达X字符之前时，返回ST9的处理，当判断为托架3的位置到达了X字符之前时，在ST11中进行伴随着减速抑制的托架电动机6的减速控制。

如图5所示的那样，伴随着减速抑制的托架电动机6的减速控制通过在ST31中根据预先设定的减速数据控制托架电动机6来使托架电动机6减速，与托架电动机6的加速控制时相同，在ST32中判断编码器7的输出脉冲的波形是否正常(不发生振荡的平滑变化)。由此，可知会不会象振荡发生等那样托架速度发生变化。

当在ST32中判断为编码器7的输出脉冲的波形是不正常即托架速度变动时，在ST33中减小托架电动机6的减速量并返回ST32的处理。由此，能够进行抑制托架速度的变动的稳定的减速控制。当在ST32中判断为编码器7的输出脉冲的波形是正常的即托架速度不变动时，移到图3A、图3B的ST12的处理。

即，在ST12中判断托架3是否到达托架停止位置。当在ST12中判断为未到达托架停止位置时，返回ST11的处理，当判断为到达托架停止位置时，在ST13中对托架电动机6进行反转控制而使托架3返回原始位置。

接着，在ST14中判断全部的打印是否结束。当在ST14中判断为全部的打印未结束时，返回ST3的处理，当判断为全部的打印结束时，结束该打印控制。

在这样构成的本实施例中，在进行一行的打印时，在托架电动机6的加速控制时监视编码器7的输出脉冲的波形，如果检测到了波形混乱等托架速度的变动，就减小加速量，由此，进行这样的控制：一边确保托架3的平滑的加速，一边如图7所示的那样在托架速度到达恒定速度V0之前使托架的位置到达主扫描方向的预定的打印开始位置上。

由此，能够在托架速度到达恒定速度V0之前即在加速控制的过程中进入到可打印输出状态下。由此，不会延长以高速进行打印所需要的托架的移动范围，而能够充分地确保在托架3的加速中所需要的距离。而且，由于在加速控制中实现了稳定的速度控制，即使在加速控制中进行打印输出，也不会降低打印结果的品质，而能够以高速进行打印。

在托架电动机6的减速控制时，监视编码器7的输出脉冲的波形，如果检出了波形的混乱等托架速度的变动，就减小减速量，由此，一边确保托架3的平滑的减速，一边如图7所示的那样在托架到达打印结束位置之前(X字符前)使托架进入减速控制。

由此，即使在托架3的减速控制中也能成为可打印输出状态。由此，不会延长以高速进行打印所需要的托架的移动范围，而能够充分地确保在托架3的加速中所需要的距离。

而且，由于在减速控制中实现了稳定的速度控制，故即使在减速控制中进行打印输出，也不会降低打印结果的品质，而能够以高速进行打印。

根据本发明，由于能够一边保持打印品质，一边缩短了托架3的移动范围，因此能够使打印机装置整体小型化，而能够谋求成本降低。

虽然在本实施例中是对以下情况进行了说明：用于在托架前进时进行打印输出而在托架返回时不进行打印输出而使托架返回原始位置的单向打印控制，但是，本发明也可用于不仅在托架前进时也在托架返回时进行打印输出的双向打印控制。

本发明不仅适用于针式打印机，也适用于热敏式打印机、喷墨打印机等一边使打印头在主扫描方向上移动一边进行打印输出的常用打印机。

下面参照图8A、图8B至图11来说明把本发明用于针式打印机时的第二实施例。由于表示本实施例中的针式打印机的压纸卷筒周边的构成图、表示针式打印机的构成的方框图分别与图1、图2所示的相同，故省略它们的详细说明。

在本实施例中，与上述第一实施例不同之点是：在第一实施例中，在开始托架3的加速控制之后以及到达恒定速度V0之前来进行托架3的加速度抑制，与此相对，在本实施例中，如图11所示的那样，在托架3进入可打印范围V之后以及到达恒定速度V0之前的期间内进行托架3的加速度抑制。

本实施例中的CPU11进行图8A、图8B所示的那样的打印控制。该图中的ST51～ST54的处理与图3A、图3B所示的ST1～ST4的处理相同。

接着，当在ST54中判断为托架3未到达打印开始位置时，在ST55中进行不伴随加速度抑制的托架电动机6的加速控制。即，如图9所示的那样，不监视托架速度的变动，仅进行托架电动机6的加速控制。

其中，由于托架3尚未进入可打印范围V内，则不需要考虑托架速度的变动的有无，因此，能够以比上述第一实施例时更短的距离设定加速数据来进行加速控制。

接着的ST56～ST60的处理与图3A、图3B所示的ST6～ST10的处理相同。ST58的处理是进行加速度抑制的托架电动机6的加速控制。即图4所示的处理。

接着，当在ST60中判断为托架3的位置到达了距打印结束位置的X字符之前时，在ST61中进行伴随着减速度抑制的托架电动机6的减速控制。即，进行图5所示的处理。

接着，在ST62中判断托架位置是否到达打印结束位置。当在ST62中判断为未到达打印结束位置时，返回ST61的处理，当判断为到达了打印结束位置时，在ST63中进行不伴随减速度抑制的托架电动机6的减速控制。即，如图10所示的那样，不监视托架速度的变动，仅进行托架电动机6的减速控制。

其中，由于托架3经过了可打印范围V，则不需要考虑托架速度变动的有无，因此，能够以比上述第一实施例时更短的距离设定减速数据来进行减速。

接着，在ST64中判断托架位置是否到达托架停止位置。当在ST64中未到达托架停止位置时，返回ST63的处理，当判断为到达了托架停止位置时，对托架电动机6进行反转控制，而返回原始位置。

在这样构成的本实施例中，如图11所示的那样，在托架3的加速控制时，在开始驱动托架3之后及进入到可打印范围V之前进行不伴随加速度抑制的加速控制，在进入可打印范围V之后及托架速度到达恒定速度V0之前，进行伴随着加速度抑制的加速控制。

由此，在到达不需要考虑托架速度变动有无的打印开始位置之前，能够设定加速数据以便于以比上述第一实施例时(图11中由点划线表示)更短的距离来进行加速控制，因此，不会降低打印结果的品质，而能够以更高速进行打印，而能够缩短托架移动范围W。

此外，在托架3的减速控制时，在托架3经过可打印范围V之前，进行伴随着减速度抑制的减速控制，而在经过了可打印范围V及托架停止之前，进行不伴随减速度抑制的减速控制。

由此，在经过了不需要考虑托架速度变动有无的打印结束位置之后，能够设定减速数据以便于以比上述第一实施例时更短的距离来进行减速控制，因此，不会降低打印结果的品质，而能够以更高速进行打印，而能够缩短托架移动范围W。

下面参照图12和图13来说明把本发明用于针式打印机时的第三实施例。由于表示本实施例中的针式打印机的压纸卷筒周边的构成图、表示针式打印机的构成的方框图分别与图1、图2所示的相同，故省略它们的详细说明。并且，本实施例中的CPU11进行的打印控制的流程图与上述第二实施例中的图8A、图8B所示的相同。

在本实施例中的打印控制中，与上述第二实施例不同之点是：在第二实施例中，在ST55中，作为在进入可打印范围之前进行的不伴随着加速度抑制的托架电动机6的加速控制，是仅进行托架3的加速控制，与此相对，在本实施例中，在ST55中，作为在进入可打印范围之前进行的不伴随着加速度抑制的托架电动机6的加速控制，进行这样的控制：以托架速度低于恒定速度V0的速度一气加速直到预先设定的预定速度V1为止。

具体地说，本实施例中的CPU11，当在图8A、图8B所示的ST54中判断为托架3未到达打印开始位置时，在ST55中进行图12所示的不伴随加速度抑制的托架电动机6的加速控制。即，在ST71中根据预先设定的加速数据来进行托架电动机6的加速。在此情况下，在到达打印开始位置之前，设定加速数据以使托架速度到达预定速度V1。

接着，在ST72中判断托架速度是否到达预定速度V1。此时，当判断为托架速度未到达预定速度V1时，返回图8A、图8B所示的ST54的处理，当判断为托架速度到达了预定速度V1时，在ST73中托架3的加速在更稳定的状态下进入可打印范围，因此，减小了加速量，并返回图8A、图8B所示的ST54的处理。

这样，托架速度以低于恒定速度V0的速度一气加速直到预先设定的预定速度V1为止，通过进行这样的控制，就能在到达不需要考虑托架速度变动有无的打印开始位置之前，使托架3到达比第二实施例更快的速度V1，因此，能够设定加速数据，以便于以比上述第二实施例时更短的距离进行加速控制，由此，不会降低打印结果的品质，而能够以更高速进行打印，能够进一步缩短托架的移动范围W。

通过在到达不需要考虑托架速度变动有无的打印开始位置之前，使托架3到达更快的速度V1，与第二实施例时相比，能够更快地使托架速度到达恒定速度V0，因此，能够缩短与图11所示的不伴随加速度抑制的加速控制相应的区间，由此，能够防止进行保持恒定速度V0的恒速控制的区间变短。

如上述那样，根据本发明，提供一种串行打印机，不延长托架移动范围，并且不降低打印结果的品质，就能以高速进行打印，并且，能够谋求装置全体的小型化。

而且，在托架的加速控制时，从托架进入可打印范围V至托架速度到达恒定速度V0，进行伴随着加速度抑制的加速控制，由此，在到达不需要考虑托架速度变动有无的打印开始位置之前，设定加速数据以便于以更短的距离进行加速控制，因此，不会降低打印结果的品质，而能够以更高速进行打印，能够进一步缩短托架的移动范围W。

在托架的减速控制时，在托架经过可打印范围V之前进行伴随着减速度抑制的加速控制，因此，在经过了不需要考虑托架速度变动有无的打印结束位置之后，设定减速数据以便于以更短的距离进行减速控制，因此，不会降低打印结果的品质，而能够以更高速进行打印，能够进一步缩短托架的移动范围W。

此外，在到达不需要考虑托架速度变动有无的打印开始位置之前，使托架到达更快的速度，由此，能够使托架速度更快地到达恒定速度，因此，能够防止进行保持恒定速度的恒速控制的区间变短。

Claims (8)

1．一种串行打印机装置，包括：

根据接受的文字信号而在媒体上形成印字的打印头(4)；

搭载该打印头并使其沿移动方向在可打印区域和不可打印区域中过渡移动的托架装置(3)；

控制装置(11,12,13)，监视托架装置的移动速度，至少在该可打印区域中伴随速度变动量的抑制而进行加减速来控制该托架装置的速度。

2．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图7)，监视该托架装置的移动速度，在该托架装置加速时，当检测到速度变动时，抑制加速度以便于成为预定值以下的加速度，不仅在不能打印区域而且在可打印区域中进行加速，当到达恒定速度时，维持该速度。

3．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图7)，监视该托架装置的移动速度，在该托架装置从预定速度减速时，抑制减速度以便于成为预定值以下的减速度，不仅在不能打印区域而且在可打印区域中进行减速。

4．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图11)，监视该托架装置的移动速度，在不能打印区域中进行不伴随加速度抑制的托架装置的加速，在可打印区域中进行伴随着加速度抑制的托架装置的加速，当到达恒定速度时，维持该速度。

5．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图11)，监视该托架装置的移动速度，在可打印区域中进行伴随着减速度抑制的托架装置的减速，在不能打印区域中进行不伴随减速度抑制的托架装置的减速。

6．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图11)，监视该托架装置的移动速度，在不能打印区域中进行不伴随加速度抑制的托架装置的加速，当进入可打印区域时，进行伴随着加速度抑制的托架装置的加速，当到达恒定速度时，维持该速度，然后，当到达预定位置时，进行伴随着加速度抑制的托架装置的减速，当进入到不能打印区域中时，进行托架装置的减速并使之停止。

7．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13，图13)，监视该托架装置的移动速度，在不能打印区域中在到达预定速度之前进行不伴随加速度抑制的托架装置的加速，在到达预定速度之后，进行伴随着加速度抑制的托架装置的加速，在可打印区域中进行伴随着加速度抑制的托架装置的加速，当到达恒定速度时，维持该速度，

8．根据权利要求1所述的串行打印机装置，其特征在于，控制装置包括：

第二控制装置(11,12,13)，通过与驱动托架装置的托架电动机同轴的编码器输出的脉冲来监视该托架装置的移动速度，至少在可打印区域中伴随着速度变动量的抑制来控制托架装置的速度。

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