JPS5919026B2 - シリアルプリンタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリアルプリンターに於けろ文字位置を電気回
路によつて補正する方法に関する。

本発明の目的は印字ヘッドの往復移動によつて往路、復
路両方向から印字を行なうシリアルプリンタにおいて、
往路、復路の印字開始点、終点の位置がそれぞれ一致す
るシリアルプリンタを提供することにある。本発明の更
に他の目的は、前述の如き文字配列を良くして読み易い
印字品質のプリンターを提供する事はもとより、自動的
に文字位置を演算決定する事により、製造工程を容易に
する等総合的コストダウンを成し、製造原価の減少を可
能とし、安価なプリンターを供給する事にある。

本発明は特に電卓、電子式金銭登録機等の量産向けのプ
リンターに効果が大きく、インクジェット、静電、サー
マル、電界効果型等の各方式にも適用でき、制御回路を
演算回路あるいはＣＵＰの内に納め、１チップＬＳＩに
する事によつてコスト的には一層の効果を奏する。

従来の方式を第１図、第２図に沿つて説明する。

第１図は従来及び本発明におけるプリンターの一構成例
である。１は印字ヘッドで、エンドレスカム３上の溝４
を回転子２によつて左右移動する。

５、６、７、８は輪列の歯車で、モーター９の駆動伝達
する。

永久磁石１０はコイル１１と共にモーター９内に実装さ
れて発電機を構成し、タイミング信号なるクロックを発
する。１２はモーター９の発電機と歯車８の位相を変え
る遊び溝であり、１３は匿定ネジであろ。

１４は左、１７は右のヘッド位置検出器で、それぞれホ
トトランジスタ１５と発光ダイオード１６によつて構成
される光検出となつている。

ヘッド位置検出器１４、ＩＴはフレーム１８に固定され
、ヘッド１と連動する検出板１９との間で動作する。第
２図は従来の方式における印字状態を表わす。

２０は第１図のカム３の溝４の左右方向の動きで、１動
作サイクルで１往復する。

２１、２２は第１図１４、ＩＴなるヘッド位置検出器で
、２１は１４に相当し、２２はＩＴに相当する。

２３はプリンターの往路の設定印字幅でヘッド位置検出
器２１を基準に、文字２５から文字２６まで印字する。

また２４は復路の設定印字幅で、ヘッド位置検出器２２
を基準に文字２８から文字２Ｔまで印字する。その結果
、文字２５と２Ｔ、文字２６と２８は位置ズレが生じ機
能上好ましくない印字となる。また初期にて仮に文字位
置があつていたとしても、時間の経過あるいは温特等の
諸特性によつて第２図の如き文字ズレが生じる可能性を
有するという欠点を持つている。本発明はかかる欠点を
除去したものであり、実施例を第３図、第４図、第５図
、第６図、第７図第８図、第９図、及び第１０図にて説
明する。

第３図は本発明における印字状態を表わす。２９は第１
図のカム３の溝４の動作を平面化したのであり、第２図
のカム溝の左右方向の動き２０と同じで左右方向に動き
１サイクルで１往復してＮクロツクパルスを発生する。

３０は左側のヘツド位置検出器で、文字位置として相重
なる復路での点３５から往路の印字開始点３２まで信号
が発生するか、あるいは点３５，３２にてパルス信号が
発生する。

またこの間のクロツク数は製品によつて異なりＲ，クロ
ツクである。３１は右側のヘツド位置検出器で、往路の
点３３から復路の点３４まで信号を発生するか各点でパ
ルスを発生する。

また点３３から３４までのパルス数は製品によつて異な
りＲ２クロツクである。３６は往路の印字幅であり、３
７は復路の印字幅で、それぞれＮＯクロツクにて構成さ
れている。

３８は左側ヘツド位置検出器３０の印字開始位置点３２
から、右へツド位置検出器３１のりセツト信号点３３ま
でのクロツクから印字幅３６のクロツクＮ。

を差し引いた値、つまり余剰クロツクｎ１で、この間印
字はしない。３９は復路における余剰クロツクＮ２であ
り、検出器３１の点３４位置より印字を開始するが、余
剰クロツクＮ２３９間は印字せず、文字４３から印字し
て文字４２の位置まで印字幅ＮＯクロツクを印字する。

文字４２の印字は往路における文字位置４０と同じヘツ
ド位置にあたり、従つて文字位置４１は文字位置４３と
同じである。以上の如く左右に位置するヘツド位置検出
器３０，３１が調整されたものでなくとも、カム３の１
サイクルのクロツク数Ｎが決定し、左右に位置するヘツ
ド位置検出器３０，３１の遮断クロツク数Ｒｌ，ｒ２が
印字動作前に判明すれば、その状態を印字前に演算し余
剰クロツクを往復各路計算し記憶して印字の時の印字制
御回路に帰環匍卿する事によつて自動的に文字位置が調
整できる。この時の動作を第４図のプロツク図に沿つて
第１図を併用し回路説明する。端子４４の電源投入時の
パルス信号、あるいは端子４５の往復印字指令パルスに
よつてフリツプフロツプ４６をセツトすると、モーター
５３（第１図のモーター９に相当）が駆動してカム３が
回転すると共にへツド１も横方向に移動する。

この時モーター９からタイミング信号が発するが、この
タイミング信号は駆動源に限らずヘツドと連動する機構
の一部又はヘツドと連動するタイミング信号専用発生器
でもよい。第４図においては５３がモーターであり、Ｎ
ＡＮＤゲート５５に入力する信号がタイミング信号に当
たる。またこの時フリツブフロツプ４６の状態と、第３
図の印字開始位置点３２より発する印字開始パルスが端
子４７に加わりＮＡＮＤゲート４９を開き、フリツブフ
ロツプ５０をセツトする。フリツプフロツプ５０の状態
は０Ｒゲート５４を通りモーター５３より発するタイミ
ング信号をＮＡＮＤゲートを開きドツト位置カウンター
５６に入力させる。ドツト位置カウンター５６は常時第
３図の印字開始位置３２より発する印字開始パルスの端
子４７への入力によつてりセツトされる。従つて点３２
はカウント零の点である。

６５は第３図右側のヘツド位置検出器３１の点３３のパ
ルス信号入力端子であり、フリツプフロツプ５０の状態
によりＮＡＮＤゲート５７を開きドツト位置カウンター
５６の状態をラッチ６０に記憶する。

６４は第３図のヘツド位置検出器３１の点３４より出力
される電気信号入力端子であり、フリツプフロツプ５０
と、ＮＡＮＤゲート５８によつてドット位置カウンター
５６の内容をラツチ６１に記憶させる。

また６３は第３図の点３５より発する電気信号入力端子
であり、フリツプフロツプ５０の状態によりＮＡＮＤゲ
ート５９を開き、ラツチ６２にドツト位置カウンター５
６の内容を記憶させると共に、フリツプフロツプ５０を
りセツトし、ＮＡＮＤゲート５１を開き、カム３の停止
用のモーターストツプ信号入力端子５２を通してフリツ
プフロツプ４６をりセツトする。印字前に前記の如く動
作を行なう事により文字印字位置を演算回路６７にて処
理して、ＮＡＮＤゲート６８とドツト位置カウンターに
より往路の印字ドツトクロツク期間７０を出力し、また
ＮＡＮＤゲート６９により復路の印字ドツトクロツク期
間７１を出力し、端子４８への印字指令信号による印字
期間を指示する。この動作は電源が遮断されるか、一定
期間の間続けられ、電源投入あるいは往復印字指令によ
り再び内容を書きかえる。また６６は復路用のキヤラク
タージエネレイタ一用制御信号出力で、コラムスキヤニ
ング順を往復の逆から制御させる為の指令信号である。
第５図は精度の悪い検出器を使用した場合であり、ｌ例
として第６図に、また動作については第４図として併用
して説明する。

第５図で２９は第３図の左右方向の動き２９と同様の動
作でＮクロツクにて１往復する。

７２は左側の位置検出器で第６図で９１のホール素子ａ
で、ヘツド１と連動する磁石９０等の検出器によつて動
作し、動作点は７４，７５の如きにズレが生じ、その差
は８５の如きＸクロックである。

７３は右側ヘツド位置検出器で第６図の９１ｂを示す。

９２はホール素子９１ａ，９１ｂの固定板、９３は電気
信号線及び電源入力線である。

第６図における他の番号は第１図の説明と同様である。
動作は、まず第４図の入力端子４４に電源投入時のパル
ス及び入力端子４５から文字位置修正用往復印字指令パ
ルスが入力されるとフリツプフロツプ４６がセツトされ
、モーター５３が動きヘツド１がカム溝の左右方向の動
き２９の如く移動する。この時、モーター５３からはタ
イミング信号を発生し、ＮＡＮＤゲート５５に入力する
。さらにヘツド１の移動と共に磁石９０がホール素子か
ら離れる点７５のパルス信号が入力端子４７より入力し
、ＮＡＮＤゲート４９を通過してフリツプフロツプ５０
の出力は０Ｒゲート５４を通り、ＮＡＮＤゲート５５を
開きモーター５３より発生するタイミング信号をドツト
位置カウンター５６に入力させる。ドツト位置カウンタ
ー５６は常時点７５のパルス信号によつてりセツトされ
ている為、この点７５がカウント零となり、本実施例の
回路の場合基準位置となる。この後ヘツド１がカム３上
を移動しドツト位置カウンター５６がカウントされると
右側ドツト位置検出器７３に入り、点７６にて電気信号
パルスを発生して端子６５より入力する。端子６５より
入力した信号はフリツプフロップ５０とのＮＡＮＤゲー
ト５７によつてラッチ６９にドツト位置カウンタ５６の
情報を記憶する。さらに復路の検出器７３の切れる点７
７より発する信号は端子６４より入力して、フリツブフ
ロツプ５０とのＮＡＮＤゲート５８を通してドツト位置
カウンター５６の情報をラツチ６１に記憶させる。さら
にヘツド位置検出器７２の入力点７５においては、端子
６３より入力した信号はフリツプフロツプ５０とのＮＡ
ＮＤゲート５９を通してラツチ６２にドツト位置カウン
ター５６の情報を記憶すると共に、ＮＡＮＤゲート５９
により制御された信号はフリツブフロツプ５０をりセツ
トし、さらに端子５２よりフリツプフロツプ５０とのＮ
ＡＮＤゲート５１に入力されるモーターストッブ信号に
よつてフリップフロツプ４６はりセツトされ、モーター
５３はストツプしてヘッド位置検出器７２の位置が情報
として記憶される。以上の動作によつて印字前の準備が
完了したわけで、この状態は電源が遮断する時、あるい
は印字時間中記憶され文字位置を修正する。その修正作
業は演算回路６７によつて行われるが、往路の文字印字
幅７８のクロツク数Ｎ。と復路の文字印字幅８１のクロ
ツク数Ｎ。と１往復のクロツク数Ｎ、及びヘツド位置検
出器７２のヘッド位置に対する往路復路の差を８５，８
３と初期にて判明していてＸクロツクとすれば、点７４
を零とすれば点７６までのクロツク数７９はラツチ６０
に記憶され（クロツク数をＮＡとする）、点７６から点
７７までのクロツク数はラツチ６１の情報からラツチ６
０を差し引いた数になり、また点７５の情報であるラツ
チ６２の情報から点７７の情報であるラツチ６１の情報
を差し引く事によりクロツク値８２（クロツク数ＮＢ）
が演算され、さらに印字位置が往路においては文字印字
幅７８のクロツク数ＮＯ間印字され、ＮＡ−ＮＯの余剰
分８０（ｎｌとする）印字されないように印字制御回路
をゲートする如き信号としてＮＡＮＤゲート６８を通し
て、端子７０より往路用制御信号として印字制御回路に
入力させる。また復路はＮ＝（ＮＡ＋ＮＢ＋Ｒ２＋ｒｌ
）であるから点７７を基準に印字開始する点までの余剰
クロツク８４（Ｎ２とする）は（ＮＢ＋Ｘ）−ＮＯ＝Ｎ
−（ＮＡ＋Ｒ２＋ｒ１＋ＮＯ→０＝Ｎ２にて演算し印字
開始位置を決定し文字８９より文字８７まで印字する。

この印字は往路の文字８６から文字８８までの印字位置
と重なる。また情報は第４図の印字指令信号４８の入力
がされたならば復路用演算後制御信号が印字ドツトクロ
ツク期間７１より発生され印字制御回路に入力されると
共に、ドツト位置カウンター５６より発生する復路用の
信号によりキヤラクタージエネレイタ一６６のコラムス
キヤニング回路の印字制御順を往路の逆に制御する為の
指示信号が出力される。以上の如く検出器信号にバラツ
キがあつても、位置が設定されていなくても、印字前に
ヘツドを動かし、それぞれの検出器の位置を記憶させ、
検出器に対する印字位置を演算する事によつて印字位置
が制御できる。また第４図の端子４７には印字中におい
て、第３図の点３４あるいは第５図の点７７の信号も同
時に入力して印字制御するとより印字精度が向上する。
次に第７図、第８図について第６図を併用し説明する。

第７図の方式はヘツド位置検出器がカム３の頂点を含ま
ない場合で、カム３の往復のクロック数Ｎは固定され、
一方のヘツド位置検出器の位置が復路の印字終了後から
往路の印字開始までのクロツク数ｙが調整され一定であ
る条件付きのプリンタ一の場合である。

９４はカム３の溝４によつてヘツド１が移動する軌跡で
左右に動き１往復にて１サイクルして、左側ヘツド位置
検出器９５、右側ヘツド位置検出器９６を基準に以後の
説明の様に位置修正して印字動作する。

まず印字前の電源投入時または外部よりの往復印字指令
によつて、端子１０７より電源投入時パルス信号または
往復印字文字位置修正指令信号が端子１０８よりフリツ
プフロツプ１０９にセツトされると、カム駆動源である
モーター１１４がスタートしてタイミングクロツクを発
生すると共に、ヘツド１を駆動させる。次に、左側へツ
ド位置検出器９５を検出板または検出素子が横切る点９
７にて電気信号パルスが発せられ、端子１２３より入力
しＮＡＮＤゲート１１０を通りフリツプフロツプ１１１
をセツトする。フリツプフロツプ１１１の出力は０Ｒゲ
ート１１２を通りＮＡＮＤゲート１１３を開きモーター
１１４より発するタイミング信号を通し、ドツト位置カ
ウンター１１５に入力する。この時、ドツト位置カウン
ター１１５は点９７より発せられた電気信号パルスによ
つてりセツトされ、点９７の位置を基準にカウントされ
る。ヘツド１がカム３上を移動し復路に帰ると共に右側
ヘツド位置カウンター９６の位置の点１２７を通過する
と、電気信号が端子１２１より入力されフリツプフロツ
プ１１１とのＮＡＮＤゲート１２２を通してラツチ１１
６に入力され、更にヘツド位置カウンター１１６に加算
されたタイミングクロツクパルスの情報を記憶させる。
こ（７）ｉ］８ＮＡＮＤゲート１２２より発する信号は
フリップフロツブ１１１も時間的に遅れてりセツトさせ
、次にりセツトしたフリツプフロツプ１１１とのＮＡＮ
Ｄゲート１２６をモーターストツプ信号が端子１２５よ
り通過し、フリツプフロツブ１０９をりセツトしてモー
ター１１４を停止させる。１１８は演算回路１１７に外
部より定数を入力させる回路であり、本発明に於ては、
カムの１往復クロツクＮと、ヘツド位置検出器９５の設
定値１０２に当るｙクロツク及び印字幅に値するクロツ
クＮＯを入力させる。

以上の条件より、左側ヘツド位置検出器９５を基準に９
８なるＮ。クロツクの間、文字１０３より文字１０６ま
で印字する情報を往路の信号として端子１１９より印字
制御回路に入力させ、復路については右側へツド位置検
出器９６を基準に、余剰クロツクＮ２ｌＯｌを演算回路
にて点９７より点１２７までのクロツク数を（ＮＯ９８
とＮｌ９９を加えたクロツク数として）演算し、Ｎ２＝
Ｎ−（２ｎ０＋ｙ＋Ｎ，）の間無印字期間として端子１
２０より印字ＴＯＩ卿回路に入力させ余剰クロツクＮ２
をカウント後、印字幅１００のクロツク間、文字１０５
から文字１０４を印字する如き制御を印字前あるいは電
源投入時に条件を決定し、電源遮断あるいは外部からの
指令があるまで記憶して印字動作時常時印字制御回路に
帰還して印字位置の修正を行なう。また印字開始位置検
出器が１個の場合においては、カム１往復のクロツク数
がＮクロツクで一定であれば、印字開始位置検出器の信
号クロツク幅が往復路の印字桁の頭に合う如く設定され
た場合は、印字開始位置検出器を基準に印字する往路は
前記２個の検出器の場合と同様に考え、復路の印字は往
路クロック数から印字開始位置検出器の信号幅クロツク
と印字幅クロツクの２倍したクロツクを減じた余剰クロ
ツク数分を往路の印字幅の印字終了後カム動作させ、往
路の逆桁にあたる位置より印字をする如き演算し、文字
位置を修正して印字する。また印字開始位置検出器が往
復路の相重なる印字位置に対して一定のヒステリシス特
性をもちクロツク数Ｘである場合は、前記印字開始位置
検出器が１個の場合の説明の内容での余剰クロック数を
ヒステリシスクロツク分補正する如く演算処理して復路
の印字位置の修正を行なう事により正確な印字が可能と
なる。この状態を第９図、第１０図を用いて詳細に説明
する。第９図に於て、１２６はヘツド１がカム３上を矢
印方向に移動する左右方向の軌跡で、Ｎクロックにて１
往復する。

１２７はヘツド位置検出器で、印字前にヘツド１を１往
復して、検出開始点１２９から検出開始点１２８までの
クロツク数ｕがカウントされる。

１３０は往路、１３１は復路の印字幅でＮ。

クロツクにて構成されるＣｌ３２はヘツド位置検出器１
２７の信号解除点、つまり文字位置基準よりの文字位置
移動量で、ｕクロツクであり、１３３は復路の印字位置
移動量であり同じくｗクロツクである。印字前の動作に
於ては、カム１の１往復動作によつてヘツド位置検出器
１２７の検出期間クロツクｕがカウントされると、外部
よりの印字位置移動量指令によりまず往路の印字開始位
置が検出解除点１２８を基準にＷクロツクの位置よりス
タートする如く設置され、往路の印字がＮＯクロツク間
印字動作する如く設置される。また復路に於ては、往路
の印字クロツク後演算回路によつてＮ−（２ｎ０＋ｕ＋
２ｗ）＝ｎｌの残りの余剰クロツク１３４が算出され、
この間印字動作しないようにゲートを閉じて、印字幅Ｎ
Ｏ間印字する如く設置される。

この位置を印字前に記憶して印字指令によつてまず、文
字１３５から文字１３７が印字し、復路で文字１３８か
ら文字１３６が印字される。また両者は相重なる位置に
印字される様に演算処理されている。第１０図は、ヘツ
ド位置検出器１３９が文字印字位置に対して非対象位置
に設定され、その差のヒステリシス１４０がｍクロツク
と状況が明確である場合で、動作は第９図説明とほぼ同
じであるが、印字動作しない余剰クロツクＮ，ｌ４ｌの
演算回路の処理方法がｎｌ＝Ｎ−（２ｎ０＋ｕ＋２Ｗ−
ＨＴｌ）となる、この状態を印字前に記憶して第９図と
同じ印字動作を行なう事により印字位置の補正が行なわ
れ、印字時に印字制御回路に帰還して修正動作させる。

以上の如く本発明によれば、往復印字による往路印字、
復路印字の文字ズレを電気的に修正して正確な印字を可
能にして、読み易い印字を可能にすると共に、再現性の
ある機械的ガタは修正可能となり、機械部品の加工公差
を大きくとる事ができる。

また外的条件に対しても、使用時間中に変化がない限り
使用時間にあつた条件での文字位置に修正される為に外
的条件による文字ズレは少なくなり、諸条件による印字
のズレの補正機構が簡略化できる。さらに本発明では、
文字位置の決定を電源投入時あるいは外部からの指令に
より印字位置を修正する如き内容であるが、本発明にお
ける特許請求の範囲は印字中に於ても常に印字修正する
事も含んでいる。また前記の内容より、製造工程の管理
及び工数及び精度を略す事が可能となり総合的にコスト
ダウンができ、付加回路は集積化が進む時代に於ては、
コスト的上昇の要素はほとんど考える必要がなく、１チ
ツプのＬＳＩのチップ面積もさほど増加はしない、また
同一プリンタ一にて印字幅を可変できると共に同一チツ
プで印字幅の異なるプリンターを駆動できる等のメリツ
トもあり、安価で印字精度の良い、工業上有益な発明で
ある。他にイックジェットプリンタ、放電プリンタ、静
電プリンタ、化学変化プリンタ、感熱プリンタにも応用
でき請求の範囲を限定するものではない。更にタイミン
グ信号を、説明では駆動源より発生させているが、本発
明ではヘツドと連動する機構であれば、外部よりの信号
あるいは装置内に信号発生源を設けてもよく限定はしな
い。

【図面の簡単な説明】

′ 第１図は従来及び本発明に於ける印字機構例である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 印字ヘッドの往復移動に同期するクロック発生手段
   と、前記印字ヘッドの往路と復路それぞれの位置検出器
   を備えたシリアルプリンターに於て、印字開始前に前記
   印字ヘッドを往復移動させ前記印字ヘッド位置検出器の
   それぞれの位置情報を記憶する手段と、前記印字ヘッド
   位置検出器の位置の補正情報を記憶または入力する手段
   と、印字前または印字中に指定印字位置に対する往路、
   復路の印字開始位置を前記印字ヘッド位置検出器の位置
   情報と前記補正情報によつて補正演算する手段を有する
   ことを特徴とするシリアルプリンター。