JPH0448630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、一般に高速衝撃プリンター、さらに
具体的にいえば、文字バンドがその経路に沿つて
移動する際の速度変動を補償するために、ハンマ
ー発射時間を変化させる回路に関するものであ
る。

〔先行技術の説明〕

高品質の印刷を実現するには、印刷時に良好に
整列することが極めて望ましい。整列を維持する
際に最もよくある困難の一つは、高速プリンター
の活字キヤリア即ち活字載荷部材の僅かな速度変
動である。この変動は、駆動モータの調節の不充
分さ、あるいは印字ハンマーの数が変わることに
より衝撃負荷が常に変化することによるものであ
るが、発射されたハンマーが活字キヤリア上で選
択された文字に衝突する点がそのために変わる。
ハンマーまたは衝撃部材の発射後の飛行時間は比
較的一定であるが、バンド速度が公称で毎秒10m
（数百インチ）にもなる場合、選択されたタイ
プ・エレメントは、ハンマー飛行時間中の速度変
化によつて、すぐに気づく程度の位置のずれを生
じる。公称バンド速度が公称速度の１〜３％だけ
変動しても、容易に認められる程度の整列誤差が
生じる。

通常の解決方法は、活字載荷エレメントの速度
を測定して速度誤差を求め、それを時間に換算し
て、ハンマー発射時間をその大きさだけ遅延させ
るものであつた。これらの測定には、多くのタイ
プ文字を光学的または磁気的検出変換器を通すこ
とが必要であり、そのため訂正が決定されるのは
稀で、即座に効果を示すことができなかつた。

この種の方法の一例が、米国特許第3974765号
に記載されている。これは、複数のタイプ文字同
期マークが通過するための経過時間が測定され、
累計クロツク・パルスと加算されるものである。
次に累計パルスが、キヤリアが公称速度で動いて
いる場合に累計される筈の値と比較される。実際
の合計と公称合計のカウントに差があれば、それ
が他のクロツク・パルスによつて減算されて遅延
をもたらし、この遅延が次の複数の文字に使用さ
れ、新しい補償遅延が計算される。

「IBM Technical Dislosure Bulletin」 誌第14巻第12号、1972年５月、3565〜６頁に所載
の、「ハンマー発射時間のデジタル訂正」と題す
るJ.H.マイヤー氏と、J.W.レイダー氏の論文は、
やはり一連の文字同期マークを使用してクロツ
ク・パルスをアツプダウン・カウンターの中に加
えるという、類似の方法を教示している。そして
これによつてベルト速度に対応する値が決まり、
そして同期信号をオンに切り換えてカウンターを
同じクロツクからゼロまで減算し、ハンマー発射
信号を生成するものである。もちろん、到達する
最大カウントが変化すると、それに応じてゼロま
でカウント・ダウンする時間も変動する。

これらの技術は、やはり各ハンマーについて調
節可能な遅延回路を設けることが必要である。ラ
イン・プリンターでは、そのため、制御する必要
のあるハンマーの数が多いので、コストと回路の
複雑さが著しく高まる。複数とおりの印刷速度を
実現するためタイプ文字バンドの速度を大幅に変
化させなければならない場合、その遅延時間を受
容できるハンマーの範囲が限られているため、こ
れらの回路は、変化を収容するようにすぐに適合
されない。

〔発明の概要〕

従つて、各文字のエミツター・パルス時に印字
ハンマーに対する適当な遅延を決定し、その訂正
値を直ちに印加できる移動活字キヤリアを備えた
プリンター用の制御回路をもたらすことが、本発
明の主目的である。

本発明の第２の重要な目的は、移動活字キヤリ
アの公称速度からの正および負の変化を受容でき
る回路をもたらすこと、および改良された整列を
もたらすために必要なハンマー発射タイミングを
修正することである。

本発明の第３の目的は、公称キヤリア速度の変
動に対するハンマー発射遅延の変化を決定でき、
異なる公称速度に容易に適合させることができる
移動活字キヤリアを備えたプリンター用の回路を
もたらすことである。

本発明の第４の目的は、より簡単でより少数の
部品しか必要でなく、より安価な、移動活字キヤ
リアを備えたプリンター中で印字ハンマーに対す
る遅延を決定するための回路をもたらすことであ
る。

本発明によれば、以上の目的は、高周波クロツ
ク・パルスの発生源、制御手段によつて各文字タ
イミング期間の最終部分でのみ該クロツク・パル
スによつてゲートされて前進する、二方向カウン
ター手段、カウンター手段中の最大カウント値と
等しい遅延を確立するのに必要な速度で該カウン
ター手段を減算するための、該クロツク・パルス
によつて働く、周波数分割手段を含む手段を設け
ることによつて達成される。カウンターの値がゼ
ロに達すると、信号が生成されて位相同期ループ
の操作を開始し、ハンマー発射信号をゲートする
働きをする走査信号および副走査信号が生成され
る。

本発明の構成は下記のとおりである（実施例と
の対応関係を示すため括弧内に、以下で説明する
具体的手段の参照符号を対比して示す）。

即ち、記録媒体の印刷行に沿つた各印刷位置に
移動キヤリアが文字を与え、該キヤリアの変位と
同期された一連のタイミング信号を発生する手段
を有する印刷装置に於ける、上記キヤリアの速度
変動補償装置にして、第１周波数の第１クロツ
ク・パルス２９と、第２周波数の第２クロツク・
パルス４９，５２とを発生するための手段と、 上記の１つのタイミング信号に応答して３１、
該第１クロツク・パルスを該タイミング信号の持
続時間を表わすものとして累算する手段３５，３
８，４２，４７と、次に続くタイミング信号に応
答して３１、該第２クロツク・パルスを該累算手
段に印加し、その累算値を所定値まで減算する減
算手段４４，４６，４７と、該所定値まで減算さ
れるのに応答して上記キヤリアの速度変動を補償
する出力信号を生じる手段３９，４０，４４，５
４，５５と、を具備する、印刷装置のキヤリアの
速度変動補償装置である。

ここに開示する構成は、いくつかの重要な利点
をもつている。制御手段がカウンター手段を、各
エミツターまたは文字タイミング信号期間の後半
部分でのみ使用可能にし、そのため累算されるカ
ウントはより小さくなる。累計されたカウントが
速度がより速いか遅いかを示す公称活字キヤリア
速度の変動を表すことができる。また、クロツ
ク・パルスが周波数に分割されて減算パルスをも
たらすため、速度変動に対して必要な補償信号を
もたらすための任意の分割比が容易にしかも前以
つて選択できる。

〔実施例の説明〕

第１図には、全体として１０で示す印刷機構が
が示されている。印刷機構１０は、一般に、典型
的な場合ではステンレス鋼製のその上にエンボス
ないしエツチされたタイプ文字１２とタイミング
マーク１３，１４を備えた、移動金属バンドない
しベルト１１を含んでいる。このバンドは、一対
のプーリ１５，１６の周りを回転するように支持
され、プーリの一方がモータ１７によつて駆動さ
れる。プーリ１５と１６の間で１１の片側に隣接
して、プラテン１８がある。プラテンに向き合う
位置で且つバンド１１の外表面近くに、図では片
方だけ示した一対のスプール２０上に支持され水
平に移動できるリボン１９、および破線で示した
巻取紙２１などの垂直に移動できる記録媒体があ
る。巻取紙２２に隣接して、選択的に賦活できる
複数の印字ハンマー２２がある。この印字ハンマ
ーは、個別に選択的に動作して、巻取紙２１をリ
ボン１９とバンド１１に、またプラテン１８にた
たきつけることができる。

いくつかのハンマーが衝突すると、記録媒体上
に選択された文字の印刷が生じる。ハンマーは適
当な時間に賦活されて、バンドがその経路にそつ
て絶えず回転している間に、選択された文字の印
刷を生成する。リボン１９は反転可能で、やはり
印刷中どちらかの方向に絶えず動く。

バンドは、通常は、その表面に形成された複数
の活字セツトを備えており、各活字はタイミン
グ・マーク１４を検出する変換器２３でスター
ト・バルスないしホーム・パルスを検出し、次に
タイミング・マーク１３を検出する変換器２４に
よつて検出されたタイミング・パルスまたはエミ
ツター・パルスをカウントすることにより、選択
されて適当なハンマーで叩かれる。

英字または数字またはその他の図形記号などが
刻印された活字エレメント１２は、バンド１１の
周りに等間隔で、ただしハンマー２２のピツチと
は異なるピツチで配列されている。このピツチの
差のために、活字文字のサブグループ（小グルー
プ）は、連続して繰り返す複数の走査および副走
査信号順序にもとづいてバンド移動中に、ハンマ
ー２２のサブグループと位置合せされる。この走
査／副走査の動作原理は周知のものであり、詳細
には1981年６月30日にR.P.ボルカヴエージ氏等に
与えられた米国特許第4275653号を参照すれば得
られる。

本発明を実施する特別の構成では、印刷機構は
印刷媒体２１上に記録される１印刷行の168の印
刷位置に対する168個の印字ハンマーを備えるこ
とができ、印刷される文字１０の間隔は約、25.4
mm（１インチ）となる。活字バンド１１は約3.38
mm（0.133インチ）の間隔で配置された480個の活
字エレメントを備えることができ、それによつて
１印刷走査当り４つの副走査がもたらされる。こ
の配置では、バンド１０が完全に１回転すると、
480回の走査と1920回の副走査が行なわれること
になる。タイミング・マーク１３は、タイプ文字
と数が等しく、同じ均一な相対的間隔をもつてい
る。すなわち、マーク１３はタイプ文字１２と位
置合せされている。変換器２４は、マーク１３を
検出すると、増幅器２５からエミツター・パルス
ないし走査パルスを生成する。走査パルスは、従
来は位相同期ループ発振回路２６などの周波数増
幅回路に直接伝送され、活字エレメント１２のハ
ンマー２２との副走査位置合せの数と等しい周波
数で、走査パルス副走査パルスに変換していた。
既述の特定のピツチ差では、位相同期ループ発振
回路即ちPLL発振回路は、バンド１１上で各タ
イミング・マーク１３が検出されるのに応じて変
換器２４が１つの走査パルスを発生する毎に、４
つの副走査パルスを生成することになる。

印刷に際しては、副走査パルスが後でクロツ
ク・パルスと組み合され、何れも図示してない印
刷行バツフアーとバンド・イメージ・バツフアー
からの読み取りを実施する。この２つの装置が値
が一致すると、同等信号が有効となつて、その文
字を印字するための当該のハンマー発射回路を賦
活する。印字ハンマーの選択については、J.E.カ
リングトン氏によつて1982年６月23日に出願さ
れ、本発明と同じ譲受人に譲渡された、「複数速
度ライン・プリンターのホーム・パルス補償」と
題する米国特許出願第391313号にさらに詳しく説
明されている。

ハンマーは引込んだ位置から移動して移動中の
タイプ文字と正確な位置で遭遇するために、飛翔
時間が必要なため、バンドとの実際の衝突点より
も前に発射しなければならない。ハンマーの飛翔
時間は、通常は一定であるとして信頼することが
でき、従つて所定のバンド速度に対する衝突点よ
り前にすべき発射時刻は容易に算出できる。しか
し、駆動モータの速度調節の不充分さや、いくつ
かのハンマーの同時発射などの理由で、バンド１
１の速度が変動する場合、特に高速のとき、ハン
マーと活字エレメントの間の衝突点は、隣接して
記録される文字の間隔が適正でない、整列し損い
の印刷をもたらす。この公称バンド速度の変動
は、走査パルス増幅器２４と副走査パルスを生成
する位相同期ループ発振回路２６の間に挿入され
た、速度補償回路３０によつて補償される。回路
３０は、検出されたタイミング・マーク１３から
の隣接するエミツター・パルス間で経過する時間
を測定し、発振回路２６がその一連の４つの副走
査パルスを開始する時間を変化させる。

バンドの公称速度の変動を補償するための回路
３０を、第２図により詳しく示し、それに関係す
る信号波形を第３図に示す。エツジ検出器３１は
変換器２４からの各エミツター・パルスないし走
査パルスに対して、補償回路３０を賦活し、同期
させるために用いられる。（第１図）エミツタ
ー・パルスは反転器３２に送られるが、この反転
器の出力端子は、常にオンになるように条件付け
られているフリツプ・フロツプ３３のクロツク入
力端子に接続されている。フリツプ・フロツプ３
３がエミツター・パルスの下降エツジでオンにな
ると、10MH_Zなどの連続する高周波クロツク発
生源２９からのクロツク信号群によつて調時され
る、その対のフリツプ・フロツプ３４が条件付け
られる。クロツク信号が１つ発生すると、フリツ
プ・フロツプ３４がオンになり、両方の出力端子
が変化する。オン出力によつて主カウンター（12
ビツト）３５がゼロにクリアされ、ブロツキン
グ・ラツチ３６がリセツトされる。同時にフリツ
プ・フロツプ３４からのオフ出力が低レベルにな
つてフリツプ・フロツプ３３をクリアし、AND
反転器（AI）４１をブロツクし、OR半転器
（OI）３７を介して遅延ラツチ３８をリセツト
し、また、OI３９を介してAIゲート４０を条件
づける。この後者の回路については後ど説明す
る。

次に続くクロツク信号が、フリツプ・フロツプ
３４をオフにして、AIゲート４１を条件づけ、
クロツク信号群が主カウンター３５を前進させ始
める。変換器２４（第１図）からのエミツター・
パルスを第３図の波形（Ａ）として示し、その結
果生じるエツジ検出器３４からの信号を波形
（Ｄ）として示す。主カウンター３５は、クロツ
ク信号がエツジ検出器３４からの信号の前端にあ
るとき前進する。クロツク信号によつて生成する
累計カウントは、第３図の波形（Ｂ）の上昇スロ
ープとして示される。主カウンター３５は、解続
回路４２がプリセツトされた値を検出するまでカ
ウントを累計し続け、検出されたとき解読器から
の出力信号が遅延回路４３を介して発生する。こ
の遅延した解読信号は、チエツク開始信号と呼ば
れるが、ラツチ３６をセツトすることによつて解
読が継続しないようにし、第３図の波形（Ｅ）お
よび（Ｆ）にみられるように、遅延ラツチ３８お
よび遅延延長ラツチ４４をセツトする。この２つ
のラツチがセツトされると、AIゲート回路４５
および４６に条件付けレベルを与える。両ゲート
回路は、それぞれ遅延カウンター４７のカウント
アツプ入力またはカウントダウン入力を使用可能
にする。AIゲート４１がフリツプ・フロツプ３
４によつて条件付けらけたとき、クロツク信号が
賦活信号として反転器４８を介してAIゲート４
５及び低周波クロツク発生器ないし周波数分割回
路４９に通されることができないようになつてい
る。ゲート４５からのクロツク信号は、遅延カウ
ンター（８ビツト）４７中で累計される。

この時点までに、エミツター・パルスは主カウ
ンター３５が、解読回路４２を賦活してチエツク
開始パルスを生成させる値を累計できるようにし
た。このチエツク開始パルスは、遅延ラツチ３８
を賦活して遅延カウンター４７がエミツター・パ
ルス期間の一部分の間のカウント・アツプできる
ようにする。解読回路４２は、主カウンター３５
の各ステージに接続され、主カウンターが公称エ
ミツター期間の約97％以上の時間に等しいクロツ
ク信号を累計した後に始めて、その出力を生成す
る。その後、エミツター期間の残りの部分が、遅
延カウンター４７中で累計される。以上の説明か
らわかるように、遅延カウンター４７中で累計さ
れるカウントは、エミツター・パルス期間の変動
を反映し、従つて補償すべきバンドの速度変動の
測度となることになる。

遅延ラツチ３８が、OI３７からの次のエミツ
ターパルスのエツジによつてセツトされると、
AIゲート４５がブロツクされ、カウンター４７
はもはや前進ないし増加されない。しかし、AI
ゲート４６は、オンとなつている遅延延長ラツチ
４４によつて既に条件付けられている第１の入力
をもち、且つオフにセツトされたラツチ３８によ
つて条件付けられる第２の入力をもつている。従
つて線５１上の低周波の遅いクロツク４９からの
パルスが既に、累計済みの値を減算ないしカウン
トダウンし始める。遅いクロツクは、周波数分割
器として働く二進カウンターとして示してある。
解読回路５２の接続によつて、望みの周波数分割
をセツトする。例えば、１クロツク・カウント当
りの遅延の量は、バンド速度に応じて変動する。
高いバンド速度では、11：１の縮小比が必要だ
が、より遅い速度では７：１の縮小比が必要であ
る。各々の遅いクロツク・パルスは５３で僅かに
遅延されてレース条件を除去し、各遅延パルスが
低速のクロツク４９をクリアする。

遅延カウンター４７の減算を、第３図の波形
（Ｇ）にピーク・カウント累計からの下降スロー
プとして示してある。もちろん、各ピーク値は、
第３図の破線５０によつて表される公称速度を表
すカウントと比較しての各エミツター期間の相対
的長さを表すものである。遅延カウンター４７が
ゼロまで減算され、それがゼロ解読回路５４によ
つて検出されると、遅延延長ラツチ４４がリセツ
トされて、AIゲート４６をブロツクする。これ
によつて、それ以上遅いクロツク・パルスを通す
ことが妨げられ、既に無力化信号（＋Ｖ）によつ
て条件付けされたOI３９およびAIゲート４０を
介して信号が、OI５５および第１図の位相同期
ループ発振回路（PLL発振回路）２６に出され
る。

以上の説明からわかるように、各エミツター・
パルスの期間は、一緒に働く主カウンター３５と
遅延カウンター４７によつて測定される。遅延カ
ウンター４７は、短時間しか有効でなく、そこに
登録されるカウントはエミツター期間のごく短い
部分の期間を表す。上例では、そのカウントは活
字バンドの公称速度の±３％の変動を表すことが
できる。遅延カウンターは、公称バンド速度に対
応するのに必要なより遅いプリセツト速度で減算
される。

第２図の回路は、遅延カウンター４７に予備の
二次制御回路を備えているが、それは、所定の高
カウント限界を検出すると信号を出す解読回路５
６である。この限界信号は、OI３７を介して遅
延ラツチ３８をリセツトし、解読回路５２および
遅延回路５３からの遅いクロツク・パルスが遅延
カウンターを減算し始めることができるようにす
る効果がある。今述べた補償回路は、無力化信号
を逆レベルに変えて、解読回路４２を使用不能に
しAIゲート５７を使用可能にして、位相同期ル
ープ発振回路がエミツター・パルスによつて直接
作動できるようにすることによつて、無視でき
る。

本発明の補償回路は、バンド速度が公称速度に
比べて遅いかまたは速いとき、位相同期ループ発
振回路のタイミングを調節する能力をもつ。第３
図の線図からわかるように、各エミツター期間の
終端部分は、遅延カウンター４７中の累計カウン
ターによつて表される。正しい速度を示す線５０
より上方の累計カウントは、遅いバンド速度を示
し、ゼロに達するのにより長い減算時間を必要と
する。逆に、線５０より下方にある累計カウント
は、公称速度よりも早いバンド速度を示す。

バンド速度が本発明の有効な限界を越えた場合
でも、位相同期ループ発振回路２６（第１図）が
同期化されたままになるようにするため、エツジ
検出器のフリツプ・フロツプ３４からの線５８が
制御信号を与える。通常は、遅延延長ラツチ４４
がオンにセツトされ、OI３９でのそのオフ出力
が、フリツプ・フロツプ３４からのエツジ検出信
号の発生を無効にする入力レベルをもつ。フリツ
プ・フロツプ３４からのパルスが発生したときに
遅延延長ラツチ４４がオフの場合、前者のパルス
はOI３９にAND４０への高レベル信号を生成さ
せる効果があり、AND４０はOI５５に高レベル
信号を送り、今後はOI５５が負の出力を生成し
て、位相同期ループの動作を開始させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明は使用できる型のプリンター
機構の概略図である。第２図は、印字ハンマーが
打撃できる時間を修正するための、本発明の補償
回路の詳細な回路図である。第３図は、第２図に
示した回路中で発生する選択された信号の波形の
タイミング図である。 １１……バンド又はベルト（文字を与えるキヤ
リア）、１２……活字エレメント、１３，１４…
…タイミング・マーク、２３，２４……変換器、
２９……高周波クロツク発生源（第１クロツク・
パルス発生手段）、４９……低周波クロツク発生
源、５２……解読回路（以上、第２クロツクパル
ス発生手段）、３０……速度補償回路、３１……
エツジ検出器、３５……主カウンター、３８……
遅延ラツチ、４２……解読回路、４７……遅延カ
ウンター、（３５，３８，４２，４７……累算手
段）、４４……遅延延長ラツチ、４６……AI（ア
ンド反転器）、４７……遅延カウンタ、（４４，４
６，４７……減算手段）、３９，５５……OI（オ
ア反転器）、４０……AI、４４……遅延延長ラツ
チ、５４……ゼロ解読回路、（３９，４０，４４，
５４，５５……出力信号を生じる手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体の印刷行に沿つた各印刷位置に移動
   キヤリアが活字を与え、該キヤリアの変位と同期
   された一連のタイミング信号を発生する手段を有
   する印刷装置に於ける、上記キヤリアの速度変動
   補償装置にして、 第１周波数の第１クロツク・パルスと、第２周
   波数の第２クロツク・パルスを発生するための手
   段と、 該１つのタイミング信号に応答して、該第１ク
   ロツク・パルスを該タイミング信号の接続時間を
   表すものとして累算する手段と、 次に続くタイミング信号に応答して、該第２ク
   ロツク・パルスを該累算手段に印加し、その累算
   値を所定値まで減算する減算手段と、 該所定値まで減算されるのに応答して上記キヤ
   リアの速度変動を補償する出力信号を生じる手段
   と、 を具備する、印刷装置のキヤリアの速度変動補償
   装置。