JPH03132379A - 印刷用パルスモータの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はパルスモータによりｌライン毎の紙送りを繰り
返し、それに同期して印刷情報をサーマルヘッドに供給
し、前記印刷情報に基づいて文字または図形を印刷する
サーマルラインプリンタに関するものである。

［従来の技術］ 第２図に一般的なサーマルラインプリンタにおいて、印
刷時の紙送りに用いられるパルスモータの駆動回路の一
例を示す。

１はパルスモータ駆動回路、２はパルスモータ、３はタ
イミングベルト、４はプラテンローラ、５はサーマルヘ
ッドである。ここでは４相のパルスモータを２相励磁で
使用するものとする。

また５のサーマルヘッドに印加するパルス幅を決める５
ＴＲＯＢＥが４本ある理由は以下の通りである。

一般にＡ４サイズ以上等の幅広の紙に印刷することを目
的とするサーマルラインプリンタにおいては各ドツトに
対応するサーマルヘッドの数は数十個にもおよび、これ
らのヘッドに同時に電力を供給しようとすると非常に大
きなヘッド用の電源が必要となり、スペース的にも経済
的にも好ましくない。

そのため１９１７分の全ヘッドを同時に加熱するのでは
なく、いくつかのブロックに分割する。そして、同時加
熱はブロック単位で行い、電源容量はそのブロック内だ
けをカバーずれば良いようにする。もちろんこうすれば
ｌラインを印刷するのに、ブロックの個数回だけ、時分
割印刷することになるので、電源容量は減るが印刷時間
は長くなる。そのへんのトレードオフを考慮して本実施
例ではブロックの数を４に選んでいる。

これが第２回において５ＴＰＯＢＥが４本ある理由であ
る。

さて次に第２図の回路動作を説明する。

４のサーマルヘッドにはシフトレジスタ、ラッチヘッド
駆動回路およびサーマルヘッド本体が含まれる。（１）
のＤＡＴＡ信号は直列形式であり１ビット単位で（２）
のＣＬＯＣＫ信号に同期してシフトレジスタに書き込ま
れていく。シフトレジスタに１ライン分のデータが書き
込まれ、満杯になると（３）のＬＡＴＣＨ信号によりラ
ッチされる。ラッチされた後は次のラインのデータをシ
フトレジスタに書き込むことができる。一方ラッチに書
き込まれた１ライン分のデータは（４）の５ＴＲＯＢＥ
Ｉ〜４により、前述のブロック単位でナーマルヘッドを
加熱する。第３図のタイミングチャートに示すように５
ＴＲＯＢＥ　１〜４のいずれかの信号がＨ゛の区間、対
応するブロックのデータがヘッド駆動回路に印加されヘ
ッドが加熱されることになる。

従来、２のパルスモータを駆動させるスタート信号はそ
のラインの最終ブロック（この例では第４ブロツク）の
加熱が終了した直後に発生させていた。

このスタート信号を以下の説明ではＰＭＴＲＧ信号と呼
ぶ。

ところが２のパルスモータはＰＭＴＲＧ信号が与えられ
ても励磁電流がある値になるまでは動き出さない。また
２のパルスモータの回転は３のタイミングヘルドを介し
て４のプラテンローラに伝達され、その結実用紙が送ら
れる。従って電気的及び機緘的な伝達遅れが存在するた
め４のプラテンローラは非印刷時に動くのではなく、第
３菌に示すように１ラインの印刷を行っているまさにそ
の途中で動くことになる。また第３図では図示を簡略化
するため、５ＴＲＯＢＥ　１−３ＴＲＯＢＥ４を一括し
て５ＴＲＯＢＥと表現している。

すなわち ５ＴＲＯＢＥ＝ＳＴＲＯＢＥｌ＋５ＴＲＯＢＥ２＋５Ｔ
ＲＯＢＥ３＋５ＴＲＯＢＥ４ の関係になっている。

これは第１図および第４図においても全く同様である。

なお第３図のプラテンの動きは実測データをそのまま図
面化したものであり、各ブロック印刷時の紙送り量はＬ
ｌ−Ｌ４で示される。パルスモータの始動と停止の近傍
で速度の比較的小さい区間に対応するＬｌ、Ｌ４と速度
の大きい区間に対応するＬ２．Ｌ３の間にはかなりの差
があることが分かる。（本例ではｌライン通電中のトー
タル紙送り量が１２ｕｍ、Ｌｌ、Ｌ４とＬ２．Ｌ３の差
が１８μｍとなっている。） 〔発明が解決しようとする課題］ その動きをもう一度眺めてみると、第１ブロツクは静止
状態から動き始める区間であり移動量はＬｌ、第２ブロ
ツクとそれに続く第３ブロンクは所定の速度で動く区間
であり移動量はＬ２．Ｌ３、最後の第４ブロツクは速度
が落ち停止に到る区間であり移動量はＬ４となっている
。

そして　ＬｌζＬ４　　＜　　Ｌ２＃Ｌ３　　の大小関
係となるため、第１ブロツクと第４ブロンクの印刷濃度
が相対的に濃くなり、第２ブロツクと第３ブロツクの印
刷濃度は薄くなる。つまり１ラインの印刷においてブロ
ック毎に印刷濃度が異なる（印刷むらが発生する）。

なお本発明に至るまでの段階で、５ＴＰＯＢＥ信号のパ
ルス幅を短かくすることにより、印刷指令がでている間
の紙送り量を小さくしようと口論んだことがある。しか
し各ドツトの転写性が悪くなって、全体的に印字品質が
劣化したり、不安定になったりで、結局成功しなかった
。

このような印刷むらは、本来パルスモータが停止してい
るときに印刷せねばならないのに、逆にパルスモータが
動いているときに印刷していることが原因している。従
ってこれを解決するためには一つの方法として、パルス
モータを起動してから第１ブロツクの印刷にかかるまで
の待ち時間を大きくし、完全にパルスモータが停止する
まで待てばよい。たとえば第４図（ｂ）に示すように通
常のパルスモータによる１ライン印刷周期をＴｂ、高ト
ルクのパルスモータによる１ライン印刷周期をＴａとし
、第３図における従来技術の１ライン印刷周朋Ｔとの関
係を Ｔｂ＝２Ｔａ　　＞＞　　Ｔ　　　　　に選ぶ。

このとき破線で示すＰＭＴＲＧ信号および５ＴＲＯＢＥ
信号は出力しないようにする。

しかしこの方法では印刷速度の全体的な低下を招き好ま
しくない。

もう一つの方法としては第４図（ａ）に示すように高ト
ルクのパルスモータを使い応答性を良くすることが考え
られる。

これはＴａ＝Ｔｂ／２に選んだ例であるが、高速でかつ
印刷むらの無い印刷ができる。しかしこの方法では高ト
ルクのパルスモータが必要となる。

これは特殊仕様となるため、コストアップ等につながり
依然として問題は残る。

なお上記第４図の説明において、図示の便宜上Ｔｂ＝２
７ａとしたが、もちろんこれに限定されるものではない
。本来ＴａおよびＴｂは独立に決定されるべきもので、
Ｔｂは通常のトルクを有するパルスモータを起動した後
停止するまでに必要な時間より大きな任意の値である。

またＴａは１ライン印刷周期の１／３以下程度の値が目
安となろう。

本発明の目的は印刷速度を落とさず、また特殊仕様のパ
ルスモータを使って駆動回路の設計変更やコストアップ
を招くことなく、従来構成のままで印刷むらを減少させ
ることにある。

（課題を解決するための手段］ パルスモータによりｌライン毎の祇送りを繰り返し、そ
れに同期して印刷情報をサーマルヘッドに供給し、前記
印刷情報に基づいて文字または図形を印刷するサーマル
ラインプリンタにおいて、前記パルスモータの起動指令
のタイミングを１ラインの印刷途中の所定のタイミング
に選ぶ。なお所定のタイミングは、前記パルスモータに
より駆動されるプラテンの加減速期間中の低速域におい
て印刷が行なわれるように選ぶこととする。

〔作　用） パルスモータの起動指令のタイミングを調整したので、
プラテンの加減速度期間中の低速域において、すべての
ブロックの印刷が行なわれるようになり、各印刷ブロッ
クの紙送り量は小さく、ばらつきも少な（なる。

〔実施例］ 実験によりパルスモータ起動後のプラテンの動きを調査
し、１ライン分の印刷時間との関係を考慮し、第１図に
示すように起動タイミングをずらせることにした。

第１図から分かるようにパルスモータの起動直後と停止
の前後がプラテンの動きが最も緩やかな区間である。し
たがって本実施例では第２ブロツクの印刷指令である５
ＴＲＯＢＥ２が終了した時点でパルスモータ起動指令を
出す。こうすることにより、プラテンの移動量の最も小
さい区間において全ブロックの印刷が行なわれるので、
第１フロツクから第４ブロツクの祇送り量（Ｌｌ〜Ｌ４
）はほぼ等しくなり、その値も小さくなった。

この結果を従来の方式と比較すると、■ライン通電中の
トータル紙送り量が３６μｍとなった。

これは従来と比べ半分の量である。

また個々のブロック間の紙送り量のばらつき（最大紙送
り量と最小紙送り量の差）は、９μｍとなった。これも
従来と比べ半分の量である。結局色むらの原因である紙
送りむらが半分になり、著しく印刷品質が向上した。

なお起動タイミングのずれ量の最適値は、パルスモータ
のトルクおよび速度、負荷の大小並びに印刷の速度およ
び分解能等により変動する。

したがってデイツプスイッチまたは可変抵抗器およびＡ
／Ｄ変換器等を駆動回路に付加し、それらの設定値をマ
イクロプロセッサなどで読み込む回路を装備しておけば
、印刷むらの状況を見ながら適宜設定値を変更。その設
定値にしたがって起動タイミングのずれ量を自動調整す
ることにより、プリンタ毎に最適ずれ量を決定すること
もできる。

（発明の効果〕 本発明は、パルスモータ、タイミングベルト、プラテン
ローラ等の組合せにおける印刷時の総合的な応答遅れを
考慮し、最終的に印刷ブロック毎の紙送り量が極力均一
で、かつ微小となるようにパルスモータの起動タイミン
グを選ぶようにしたから次のような効果が得られる。

■印刷速度を落とさ方くても印刷むらを少なくすること
ができる。

■パルスモータの駆動回路は従来のままでよい。

■高トルクのパルスモータを使う必要がＱ　い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例におけるパルスモータ駆動の
タイミングチャートおよびプラテンの移動量の実測デー
タを示す説明図、第２図は従来技術及び本発明の実施例
におけるパルスモータ駆動部の回路図、第３図は従来技
術におけるパルスモータ駆動のタイミングチャートおよ
びプラテンの移動量の実測データを示す説明図、第４図
は従来技術（改良版）におけるパルスモータ駆動のタイ
ミングチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルスモータにより１ライン毎の紙送りを繰り返
   し、それに同期して印刷情報をサーマルヘッドに供給し
   、前記印刷情報に基づいて文字または図形を印刷するサ
   ーマルラインプリンタにおいて、前記パルスモータの起
   動指令のタイミングを１ラインの印刷途中の所定のタイ
   ミングに選ぶことを特徴とする印刷用パルスモータの駆
   動方法。
2. （２）所定のタイミングを、前記パルスモータにより駆
   動されるプラテンの加減速期間中の低速域において印刷
   が行なわれるように選ぶことを特徴とする請求項１記載
   の印刷用パルスモータの駆動方法。