JPH0577452A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １回の印刷走査において複数の印刷手段を駆
動して印刷を行うプリンタにおいて、印刷手段駆動電源
の能力を完全に生かした印刷制御方式を行うことで、印
刷手段駆動電源の能力から得られる最大のスループット
を提供する。 【構成】 印字タイミング４０１により、印字データを
ＲＡＭからヘッドドライバに転送する（４０２）。印字
ビットと非印字ビットとを区別し（４０３）、すべての
データを印字し終ったかどうか判断し（４０９）、印字
準備する。さらに印字ヘッドに通電し（４０４）、印字
終了であるか判断し（４０５）、未終了の時、駆動電圧
を判断する（４０７）。その際、駆動電圧の変動によっ
て、同時駆動印字ピン数を増減する（４１２、４１
４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】１回の印刷走査において、複数の
印刷手段を駆動して印刷を行うプリンタにおける印刷制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】１回の印刷走査において、複数の印刷手
段を駆動して印刷を行うプリンタは、通常、印刷品質と
印刷速度を向上させるために、多くの印刷手段、例えば
インパクトプリンタの印刷ピン、インクジェットプリン
タの印刷ノズル、サーマルプリンタの発熱素子を有する
印刷ヘッドを使用する。

【０００３】印刷データは、それらの印刷手段が同時に
駆動されないように選択されて送られてくるわけではな
いから、最悪の駆動状態に合わせて電源容量等の準備を
しておくか、印刷手段を駆動しきれないような状態を検
出して対処するか、どちらかの方式が採られる。

【０００４】前者の方式では、通常電源容量を極端に大
きくしなければならないため、多くの場合、後者の方式
で対処している。この印刷手段を駆動しきれないような
状態を検出して対処する方法は数多く存在する。

【０００５】このような方式では、まず印刷手段を駆動
しきれないような状態かどうかを検出するために、印刷
手段の駆動電源電圧を印刷中に監視するか、印刷前に印
刷イメージデータを検証して駆動電源電圧降下の可能性
を予想する。

【０００６】その結果、印刷中に印刷手段を駆動しきれ
ないと判断されると、印刷を一旦停止させ、残りの印刷
を印刷速度を低下させるか、同時に駆動される印刷手段
を決めて、残りの印刷を複数の印刷走査に分割するか、
印刷手段の繰り返し周波数を落として、残りの印刷を決
められた複数の印刷走査に分割するかして印刷手段の消
費電力を決まった値以下に低下させ印字を続ける。

【０００７】また、印刷前に印刷イメージデータを検証
して駆動電源電圧降下の可能性を調査、その結果、印刷
中に印刷手段を駆動しきれないと予想されると、印刷手
段の消費電力の小さい、予め決められた複数の印刷走査
に、何らかの方法で分割して印刷を開始するか、印刷手
段の消費電力の小さい、予め決められた印刷速度を選択
して印刷を開始する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような方式での、
印刷手段を駆動しきれないような印刷データへの対処
は、通常、効果は十分にあり、プリンタの電源小容量化
に貢献できる。

【０００９】しかし、複数の印刷手段を駆動して印刷を
行うプリンタは、さらに印刷品質と印刷速度を向上させ
るために、より多くの印刷手段を有する印刷ヘッドを使
用するようになってきた。しかも、コンピュータとその
アプリケーションの発達から、印刷データはデューティ
１０％程度のテキストの印字から、高密度グラフィック
印刷まで混在しプリンタに送られるようになってきたか
ら、印刷手段を駆動していくための必要電力は、ますま
す大きく、かつ印刷データに大きく依存するようになっ
てきた。

【００１０】このような状態になってくると、前述の従
来技術ではまだ不十分で、印刷中に印刷手段を駆動しき
れないと判断した場合、または印刷前に印刷手段を駆動
しきれないと予想した場合、予め決められた印刷速度
や、予め決められた印刷走査数に固定して印字を開始ま
たは再開するために、印刷手段駆動電源の能力を完全に
生かしきれないと言う課題がめだってくる。

【００１１】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは、１回の印刷走査にお
いて複数の印刷手段を駆動して印刷を行うプリンタにお
いて、印刷手段駆動電源の能力を完全に生かした印刷制
御方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のプリンタは、駆
動される印刷手段の数の最大値を制限する機能を有し、
制限する最大値を変更可能な駆動制限手段と、印刷手段
を駆動するための電源電圧を認識することのできる駆動
電源電圧検出手段と、１回の印刷走査における印刷し残
したデータの存在と位置を検出することができる残りデ
ータ認識手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の上記の構成によれば、１回の印刷走査
において、複数の印刷手段を駆動して印刷を行うプリン
タにおいて、印刷手段駆動電源の能力から得られる最大
のスループットを実現できるのである。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の実施例におけるプリンタの
構成を示すブロック図である。最初に、シリアルプリン
タの一般的な構成部分からデータの流れに沿って説明す
る。

【００１５】ホストコンピュータに接続されたＩ／Ｆケ
ーブル（１１７）を通じて転送されたデータは、Ｉ／Ｆ
手段（１０４）によって受信され、ＣＰＵおよびその周
辺（１０５）によって処理された後、ＲＡＭ（１１０）
に印字イメージとして記憶される。ＣＰＵ（１０５）の
動作は、ＲＯＭ（１０９）に記憶されたプログラムに従
う。文字パターンも同じくＲＯＭ（１０９）に記憶さ
れ、必要に応じて文字コードを文字パターンに変換する
ために用いられる。ＲＯＭ（１０９）、ＲＡＭ（１１
０）、および印字ヘッドドライバ（１０７）はバス（１
１８）によってＣＰＵ（１０５）に結ばれ、情報交換を
行う。

【００１６】ＲＡＭ（１１０）に記憶された印字イメー
ジデータは、印字時にはキャリッジの移動に同期して順
番に読み出され、印字ヘッドドライバ（１０７）へ転送
され、印字タイミングになると、印字ヘッド（１０８）
を駆動させる。キャリッジの移動は、ＣＰＵによって制
御されたＣＲモータドライバ（１１１）を通して、ＣＲ
モータ（１１２）が駆動されることで行われる。同様
に、ペーパーフィードは、ＰＦモータドライバ（１１
３）を通して、ＰＦモータ（１１４）が駆動されること
で行われる。

【００１７】センサ（１１５）は、紙の状態等を検出す
るために、オペレーションパネル（１１６）は、オペレ
ータへの表示や操作をさせるためにそれぞれ設けられ
る。

【００１８】駆動電源（１０３）は、印字ヘッド（１０
８）、ＣＲモータ（１１２）、およびＰＦモータ（１１
４）等を駆動するための電源で、Ａ／Ｄコンバータ（１
０２）および基準電圧（１０１）で構成される電圧監視
手段によって監視できるようになっていて、その結果は
ＣＰＵ（１０５）に伝えられる。

【００１９】本発明の構成上の特徴は、印字ヘッドドラ
イバ（１０７）が同時駆動を許可するピン数をＣＰＵ
（１０５）の制御によって、可変できることと、Ａ／Ｄ
コンバータ（１０２）および基準電圧（１０１）で構成
される電圧監視手段によって、駆動電源（１０３）の電
圧をＣＰＵ（１０５）によって、監視できるように構成
している点である。

【００２０】図２は、本発明の実施例におけるプリンタ
の駆動ピン数変更可能な２４ピン印字ヘッドドライバの
構成を示すブロック図である。言いかえれば、図１にお
ける印字ヘッドドライバ（１０７）と印字ヘッド（１０
８）の部分を、詳細に記述したブロック図である。

【００２１】同時駆動を許可するピン数を制御するため
に、８ビットの印字データマスクレジスタ（２０２）と
８ビットのＡＮＤゲート（２０３）が備えられている。
印字するイメージデータは、バス（２０１）を通じて２
４ピン分を３バイトで転送されてくる。転送された３バ
イトの印字データは、ＡＮＤゲート（２０３）を通って
から、印字データラッチ１〜３（２０４〜６）に分配さ
れラッチされる。この分配するためのラッチのタイミン
グ信号、印字データラッチクロック１〜３（２０７〜
９）は、ＣＰＵから与えられる印字データラッチ信号
（２１３）をカウントし、分配する３進カウンタ（２１
６）によって行われる。

【００２２】ラッチされた２４ピン分の印字イメージデ
ータは、印字ヘッドドライバ（２１０）に与えられ、Ｃ
ＰＵによって制御されている通電イネーブル信号（２１
４）のタイミングに従って印字ヘッド（１０８）の印字
ピンを選択的に駆動するのに用いられる。

【００２３】印字データマスクレジスタ（２０２）の内
容は、ＣＰＵが出力するバス（２０１）の８ビットのデ
ータをマスクデータラッチ信号（２１２）によってラッ
チすることで書き換えられる。印字データマスクレジス
タ（２０２）の出力、マスクデータ（２１５）と印字イ
メージデータ３バイトが、ＡＮＤゲート（２０３）にお
いて論理積演算をそれぞれのビットで施されるために、
印字データは印字データマスクレジスタ（２０２）の内
容によってマスクされ、印字される。

【００２４】図３は、本発明の実施例におけるプリンタ
の駆動ピン数変更可能な印字ヘッドドライバの印字ピン
グループ分けと、各印字ピングループの駆動の許可、禁
止を制御する印字データマスクレジスタのビットアサイ
ンを示す図である。同様なことを、印字データマスクレ
ジスタの内容と、駆動が許可される印字ピンの関係で示
すと以下のようになる。×は禁止、○は許可されたこと
を示す。

【００２５】 印字ピン番号 マスクレジスタの内容 （ｈｅｘ） ００ ０１ ０３ ０７ ０Ｆ １Ｆ ３Ｆ ７Ｆ ＦＦ （３０２） １、 ９、１７ × × × × × × × × ○ ２、１０、１８ × × × × × × × ○ ○ ３、１１、１９ × × × × × × ○ ○ ○ ４、１２、２０ × × × × × ○ ○ ○ ○ ５、１３、２１ × × × × ○ ○ ○ ○ ○ ６、１４、２２ × × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ７、１５、２３ × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ８、１６、２４ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 図３からもわかるように、印字ピン番号（３０２）と印
字ピングループの名称（３０３）の関係は、 とする。また、印字データマスクレジスタの内容と、駆
動が許可される印字ピン数の関係を以下に示す。

【００２６】 マスクレジスタの内容 同時駆動許可ピン数 ００ｈ ０ピン ０１ｈ ３ピン ０３ｈ ６ピン ０７ｈ ９ピン ０Ｆｈ １２ピン １Ｆｈ １５ピン ３Ｆｈ １８ピン ７Ｆｈ ２１ピン ＦＦｈ ２４ピン このように、印字データマスクレジスタの内容で、印字
ヘッドの同時駆動ピン数の最大値を制限できるように構
成するのである。

【００２７】図４は、本発明の実施例におけるプリンタ
の印字タイミングにおける動作の概要を示すフローチャ
ートである。

【００２８】印字タイミング（４０１）になると、印字
データ３バイトをＲＡＭからヘッドドライバへ転送（４
０２）する。これで、印字データは印字データマスクレ
ジスタの内容によって、制限された後、ラッチされてい
る。

【００２９】次に、ＲＡＭ上の印字してしまうイメージ
データのビットを”０”にクリアする（４０３）。ＣＰ
Ｕは印字データマスクレジスタに書き込んだ内容を認識
している訳だから、それに従って、印字されないビット
と印字されるビットは区別することができる。ここで、
印字されるビットを選択的に”０”にクリアしておくこ
とで、現在印字している印字動作（印字パス）で、１行
のデータが全て印字しきらない時、次の印字パスで、重
複して同じドットが印字されることを防止する。

【００３０】印字し終わった部分を推定するための処理
（４０９）は、現在印字している印字パスで、１行のデ
ータが全て印字し終わったかを判断し、もしも印字し終
わっていない状態では、次の印字パスをどの位置から開
始し、どこまで印字する必要があるのかを判断するため
に行われる。

【００３１】印字ヘッドに通電（４０４）によって、印
字ヘッドの駆動が開始される。

【００３２】印字終了の判断（４０５）は、現在行って
いる印字ヘッドへの通電が、必要な印字範囲の最後の印
字位置であるかを判断し、最後の印字タイミングである
と、印字終了の処理を行わせるようにＥＸＩＴする（４
０６）。

【００３３】駆動電圧の判断（４０７）は、現在の駆動
電源電圧を認識し、それが十分高い電圧か、少々降下気
味か、またはその中間にあるかを判断する。その結果、
中間の電圧であれば（４０８）何の処理もしないが、降
下気味であれば（４１１）、印字データマスクレジスタ
の内容を同時駆動ピン数が少なくなる方向に変更する
（４１２）。この変更は、印字データマスクレジスタ
の”１”のビットの数を１つ減らすことである。逆に、
十分電圧が高い状態であれば（４１３）、印字データマ
スクレジスタの内容を同時駆動ピン数が多くなる方向に
変更する（４１４）。この変更は、印字データマスクレ
ジスタの”１”のビットの数を１つ増やすことである。

【００３４】図５は、本発明の実施例におけるプリンタ
の印字タイミングにおける動作の詳細を示すフローチャ
ートである。特に、図４における印字し終わった部分を
推定するための処理（４０９）について、詳細に記述し
ている。

【００３５】この処理は、印字データマスクレジスタで
マスクされていない印字ピンのＲＡＭ上のデータをクリ
アする処理（５０３）を行った後、そのＲＡＭ上のデー
タに”１”のビット、つまり印字し残したイメージデー
タが存在するかを判断する（５１５）から始まる。

【００３６】”１”のビットが存在しない場合は何もし
ないが、存在する場合は、それがその印字パスを始めて
以来、最初の印字し残しデータであるか、言い替えれば
以前にクリアしたＲＡＭデータに”１”の印字し残しが
存在したかを判断（５１６）、最初の印字し残しデータ
である場合には、印字し残した最初のデータの存在位置
を示すポインタに、現在の印字位置を記憶させる（５１
９）。さらに、”１”のビットが存在する場合は、それ
がその印字パスを始めて以来、最初の印字し残しデータ
であるかにかかわらず、印字し残した最後のデータの存
在位置を示すポインタに、現在の印字位置を記憶させる
（５２０）。これらの２つのポインタの内容から、現在
の印字パスが終了した後、印字イメージデータは全て印
字し終わったか、してないならばどの範囲なのかを判断
することができる。

【００３７】図６は、本発明の実施例におけるプリンタ
の１行印字動作中の１パス目の印字において、印字ヘッ
ドの駆動電圧の変化と印字許可した印字ピングループと
の関係を示した図である。

【００３８】行頭から印字を開始し（６０２）、しばら
く全ピン（２４ピン）の印字を許可して印字は進行する
が、駆動電圧（６０７）は降下を始め、ついにスレッシ
ホールド電圧２（６１４）に達する（６０８）。スレッ
シホールド電圧２（６１４）になると、駆動電圧は降下
気味であると判断、よって、印字データマスクレジスタ
の内容は、８ｎ＋１ピングループの３ピンが印字禁止に
なるように書き換えられ、印字ヘッドの消費電力を減ら
して印字を続ける。

【００３９】これによって、一時的に駆動電圧は回復し
ても、再び降下を始めスレッシホールド電圧２（６１
４）に達する（６０９）と、駆動電圧は降下気味である
と判断、印字データマスクレジスタの内容は、さらに８
ｎ＋２ピングループの３ピンも印字禁止になるように書
き換えられ、印字ヘッドの消費電力をさらに減らして印
字を続ける。

【００４０】しかし印字中に駆動電圧が回復し、スレッ
シホールド電圧１（６１３）まで上昇すると（６１
１）、駆動電圧は十分高いと判断、印字データマスクレ
ジスタの内容は、現在より１グループ多くの印字ピング
ループを印字許可する方向に書き換えられ、印字ヘッド
の消費電力を増やしより多くの印字ピンを使用して、印
字しようとする。

【００４１】この制御を継続する事で、駆動電圧電源の
能力を最大限に発揮させて、印字ピンを駆動することが
可能となる。

【００４２】１行印字における最初の印字パスの印字終
了は、１行の印字イメージデータの最後の位置となる
（６０５）。この印字パスで印字し終わった部分は、印
字許可した印字ピングループ（６０４）で示され、電圧
降下で消費電力調整のために印字許可されなかった部分
は、マスクされた印字ピングループ（６０３）で示され
る。

【００４３】ここで、印字位置ポインタ記憶エリアに残
されている、最初の印字し残しデータがある位置（６１
６）と最後の印字し残しデータがある位置（６１７）か
ら、この印字パスでは１行の印字イメージデータの全て
が印字し終わっていないことが判断され、次の印字パス
が起動される。この説明は、図８で詳細を示す。

【００４４】図７は、本発明の実施例におけるプリンタ
が１行印字動作を開始する前に、本発明の制御を行うた
めに追加して行わなければならない処理を示したフロー
チャートである。１行の印字の最初の印字パスの起動に
先だって、印字イメージがＲＡＭ上に準備でき、前行の
印字が完全に終了していると、印字が許可され（７０
１）、印字開始位置、終了位置の設定（７０２）、印字
位置ポインタの設定（７０３）、印字し残しを判断する
ための印字位置ポインタ記憶エリアのクリア（７０
４）、印字データマスクレジスタの設定（７０５）が行
われ、その後メカニズム制御等の印字起動処理に入る
（７０６）。

【００４５】この場合、印字イメージは全て印字し終わ
っていないから、印字開始位置は印字イメージの最初で
あり、印字終了位置は印字イメージの最後になる（７０
２）。印字位置ポインタは印字開始位置にリセットされ
（７０３）、印字し残しを判断するための印字位置ポイ
ンタ記憶エリアは”０”等、印字位置ポインタ取り得な
いある決まった値に設定されれば良い（７０４）。印字
データマスクレジスタは、最初全ピン許可だから、ＦＦ
ｈに設定されなければならない（７０５）。

【００４６】図８は、本発明の実施例におけるプリンタ
の印字動作において、次行の印字を開始する前に、本発
明の制御を行うために追加して行わなければならない処
理を示したフローチャートである。

【００４７】１行の印字の最初の印字パスの起動に先だ
って行われる処理と違う部分は、印字イメージは全て印
字し終わったかを判断する（８０３）ことが、処理の最
初に行われなければならないこと、印字開始位置、終了
位置は印字し残した部分を示す印字位置ポインタ記憶に
従って行われること（８０２、８０５）である。

【００４８】Ｎパス目の印字が終了した時点で（８０
１）、もうその行は完全に印字し終わったかを、印字位
置ポインタ記憶エリアに残されている、最初の印字し残
しデータがある位置と、最後の印字し残しデータがある
位置から判断する。最初の印字し残しデータがある位置
と、最後の印字し残しデータがある位置が共にクリアさ
れたままで、変化していないと、ＲＡＭ上の印字イメー
ジデータは全て”０”ということになり、１行の印字終
了となる（８０４）。

【００４９】１行の印字終了でない場合、印字開始位
置、終了位置を設定して（８０２、８０５）、Ｎ＋１パ
ス目の印字パスを開始する準備に入る。Ｎ＋１パス目の
印字方向（ＣＲの移動方向）が、Ｎパス目と同じなら
ば、印字開始位置は、Ｎパス目で最初の印字し残しデー
タがある位置に設定され（８０２）、印字終了位置は、
Ｎパス目で最後の印字し残しデータがある位置に設定さ
れる（８０２）。Ｎ＋１パス目の印字方向が、Ｎパス目
と反対ならば、印字開始位置は、Ｎパス目で最後の印字
し残しデータがある位置に設定され、印字終了位置は、
Ｎパス目で最初の印字し残しデータがある位置に設定さ
れれば良い。

【００５０】図９は、本発明の実施例におけるプリンタ
の１行印字動作中の２パス目の印字において、その印字
開始位置、終了位置、および印字ヘッドの駆動電圧の変
化と印字許可した印字ピングループとの関係を示した図
である。図６で説明したのと同じように、駆動電源電圧
を監視しながら、印字データマスクレジスタの内容を書
き換え、印字ヘッドの消費電力を調整しながら印字を進
める。２パス目では、印字範囲が１パス目に比較して狭
くなっている点が異なる。

【００５１】図１０は、本発明の実施例におけるプリン
タの１行印字動作中の３パス目の印字において、その印
字開始位置、終了位置、および印字ヘッドの駆動電圧の
変化と印字許可した印字ピングループとの関係を示した
図である。１パス目、２パス目と同様に印字を進め、３
パス目で１行のイメージは全て印字し終わっている。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、１
回の印刷走査において、複数の印刷手段を駆動して印刷
を行うプリンタにおいて、必要最低限の印刷手段駆動電
源で、必要なスループットのプリンタを提供できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるプリンタの構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の実施例におけるプリンタの駆動ピン数
変更可能な印字ヘッドドライバの構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の実施例におけるプリンタの駆動ピン数
変更可能な印字ヘッドドライバの印字ピングループ分け
と、各印字ピングループの駆動の許可、禁止を制御する
印字データマスクレジスタのビットアサインを示す図で
ある。

【図４】本発明の実施例におけるプリンタの印字タイミ
ングにおける動作の概要を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施例におけるプリンタの印字タイミ
ングにおける動作の詳細を示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施例におけるプリンタの１行印字動
作中の１パス目の印字において、印字ヘッドの駆動電圧
の変化と印字許可した印字ピングループとの関係を示し
た図である。

【図７】本発明の実施例におけるプリンタが１行印字動
作を開始する前に、本発明の制御を行うために追加して
行わなければならない処理を示したフローチャートであ
る。

【図８】本発明の実施例におけるプリンタの印字動作に
おいて、次行の印字を開始する前に、本発明の制御を行
うために追加して行わなければならない処理を示したフ
ローチャートである。

【図９】本発明の実施例におけるプリンタの１行印字動
作中の２パス目の印字において、その印字開始位置、終
了位置、および印字ヘッドの駆動電圧の変化と印字許可
した印字ピングループとの関係を示した図である。

【図１０】本発明の実施例におけるプリンタの１行印字
動作中の３パス目の印字において、その印字開始位置、
終了位置、および印字ヘッドの駆動電圧の変化と印字許
可した印字ピングループとの関係を示した図である。

【符号の説明】

１０３ 駆動電源 １０８ 印字ヘッド ２１０ 印字ヘッドドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動される印刷手段の数の最大値を制限
   する機能と、該最大値を変更可能にする機能とを有する
   駆動制限手段と、 前記印刷手段を駆動するための電源電圧を認識する駆動
   電源電圧検出手段と、 １回の印刷走査における印刷し残したデータの存在と、
   該データの位置とを検出する残りデータ認識手段と、を
   備えたことを特徴とするプリンタ。