打印裝置及其控制方法

專利名稱：打印裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種打印裝置，例如，點陣打印機，特別是這樣一種打印裝置，它可使用比打印頭的最大移動范圍窄的記錄介質、以及控制這種打印裝置的方法。
傳統的打印機是使用“邏輯尋找”控制方法，使打印頭在現在的打印位置和開始打印位置之間以最短距離移動，僅通過在打印區間移動進行打印，以獲得高速打印。
就針點式打印機和其它一些打印機來說，都是使用墨色帶進行打印的，但是墨色帶在換新過程中，需要以規則的間隔并按預定量前進，以保持高質量的打印，而且只有當設置一馬達來帶動墨色帶按規則的間隔移動才能達到這種要求，而對小型打印機大多數方法都是使用一種機械裝置，由這種機械裝置，利用帶動安裝有打印頭的托架一起運動的托架馬達的驅動力使墨色帶前進。
然而，利用這種類型的機械裝置帶動色帶前進會大幅度地增加作用在托架馬達上的載荷，或許可以利用高速齒輪減少傳動比來減少作用在馬達上的載荷和避免打印頭被卡住。但這樣會導致，打印頭需要移動比較長的距離(即色帶換新距離)，使墨色帶前進足夠遠的距離以便色帶換新(refresh從一個位置換到另一個位置)。
為了減少一條線上打印區間較所需色帶換新距離更短這種情況所發生的頻率，這種傳統的邏輯尋找控制方法需要托架馬達具有低速減速比或高輸出扭矩，以便提供一種能夠在托架以較短距離運行下獲得足夠的色帶換新距離的方法。
在針點式打印機結構中，驅動點針的線圈裝在打印頭中。為了避免打印頭損壞線圈或防止由針變熱所引起的操作問題。保證打印質量，一般是利用改變單位時間的打印頻率(打印率)這種方法實現的。這種方法一般利用熱敏電阻或其它溫度探測裝置探測線圈或打印頭內部的溫度上升，或者利用檢測線圈電阻的裝置來代替。一旦確定打印頭的溫度超過預定的界限值時，調整傳統的邏輯尋找控制，使打印率減少，控制打印頭，使該打印頭從打印區間的一側移動到另一側。為了進一步抑制溫度的上升，可以使用“間隔驅動”方法。關于間隔驅動，就是讓打印頭在打印區間的一側停止一段預定的時間。
當今的打印機通常作為外圍設備與各種類型的數據處理終端連接在一起。打印機可用于實際打印，打印所謂剪切成張的實際紙張，這種真實紙是寬度不同的卡，象記錄介質一樣具有相當高的硬度，或者用于薄襯紙，打印各種剪切成張的紙，此外還可以利用卷軸式記錄紙進行樞軸打印，這也已是現有技術。也大大地提高了打印速度和打印質量。還可以得到小型、重量輕、功能齊全、質量高的打印機。
因此，致使小型托架馬達和打印頭的需要量處于日益增加的趨勢，但是，在操作過程中，隨著點針打印頭的增加，馬達扭矩會不斷地減少。然而，當馬達扭矩減少時，需要相對托架的移動量而減少色帶的移動量。當點針操作時間增加時，需要減少色帶速度，以避免點針卡住色帶。但是，為了防止托架速度也下降，必須減少色帶移動與托架移動兩者間的比率。結果，為了獲得所需要的色帶換新距離，在每一行打印區間很短時、甚至在邏輯尋找過程中，必須對打印頭控制，使打印頭的移動量等于打印區間和色帶換新距離之差，將打印頭移動在打印區間之外，從而能夠適當地換新色帶。
為了增加針點式打印機的打印速度，應減少壓紙卷筒和打印頭之間的間隙，即壓紙卷筒間隙，從而縮短點針敲擊，由此改善打印頭相應的性能。
墨色帶也是以平行于打印頭移動方向的方式設置在該較窄的壓紙卷筒間隙中的，為了使剪切成張形式的多種形式的打印紙(真實紙)能夠順利地插入墨色帶與壓紙卷筒之間，而不與墨色帶接觸，將稱作所謂“遮掩板的分隔器設置在墨色帶與壓紙卷筒之間。遮掩板也緊固在托架上，以便帶動打印頭往復運動，并用于在打印期間將記錄介質壓在壓紙卷筒上。因此，利用遮掩板，可以防止記錄介質放入特定位置時和記錄介質前進時記錄介質和墨色帶兩者之間很容易發生的干涉現象，有助于防止記錄介質被弄臟，進一步避免了打印期間記錄介質脫離壓紙卷筒，有助于提高打印質量。
在打印剪切成張的甚至比真紙還要薄的記錄介質時，記錄介質脫離壓紙卷筒還會導致打印噪音的增加。但遮掩板也能把這種剪切成張形式的記錄介質保持在壓紙卷筒上，因此，可進一步抑制打印噪音。這樣，在比較簡單的打印裝置中，利用這種類型的遮掩板、或類似的能與打印頭一起移動的裝置作為遮掩板、而將記錄介質保持在壓紙卷筒上，便能獲得高功能、高質量的打印裝置。
可是，當記錄介質較打印頭的移動范圍窄時，如果利用上述傳統的打印機控制方法使打印頭變熱時，為了確保色帶換新距離或防止線圈受損，須增加打印頭的移動范圍，這樣，遮掩板可能會移動到記錄介質之外的位置，即設有記錄介質的區域。此后，當打印頭再返回到記錄介質的邊界之內，即紙的打印區間內時，部分遮掩板將記錄介質壓在壓紙卷筒上，通常會與記錄介質邊緣產生干涉，結果損壞記錄介質、干擾打印頭運動，和/或打印出現錯誤。
當使用各種不同的記錄介質，包括剪切成張的紙、長和寬是變化的紙時，一旦遮掩板移動并通過記錄介質的邊緣時，記錄介質便會很容易地脫離壓紙卷筒，這樣，便會迅速導致上述的干涉問題。結果，當使用遮掩板或類似的壓緊裝置時，可能對各種打印介質會獲得高質量的打印，但打印上述窄記錄介質時還會出現上述問題。
因此，本發明的目的是，提供一種能夠打印各種不同寬度的打印介質，而不會出現上述各種問題、且打印質量高的打印裝置。更具體地說，本發明的目的是提供一種打印裝置及其控制方法，能夠避免上述打印問題的發生，在用于各種目的小型打印機中，能確保墨色帶足夠地前進以便換新墨色帶，同時避免打印頭的損壞，使記錄介質的壓緊裝置與記錄介質、甚至是使用的較窄的記錄介質之間不發生干涉，從而提高打印質量。
為了獲得上述目的，根據本發明所提供的打印裝置，將記錄介質插入打印裝置，是將記錄介質一邊與打印裝置的一邊對準的，將打印頭的移動范圍參照該打印裝置的這一邊擴大，使遮掩裝置在即使記錄介質的寬度不同、甚至包括真紙和薄襯紙的情況下也不會在記錄介質的邊緣之外。
更確切地說，根據本發明提供一種打印裝置，能夠打印至少寬度小于記錄區間的記錄介質，具有一打印頭和一打印頭移動范圍確定裝置，所述的打印頭通過記錄介質時，利用裝在打印頭和記錄介質之間的墨色帶在記錄介質上打印，所述的打印頭移動范圍確定裝置用于根據以主系統所發出的打印數據來確定打印頭的移動范圍，所述的打印裝置包括一個用于記錄介質的插口，通過所說插口的一個預定的邊導引記錄介質的一邊，使記錄介質插入該插口；一個設置在墨色帶和記錄介質之間的遮掩板，在打印頭通過記錄介質而移動時，將記錄介質壓在壓紙卷筒上；一個范圍界限儲存裝置，用于儲存打印頭移動范圍的極限，所述打印頭的移動范圍的極限小于相對所述插口預定邊的最大打印區間，在所述打印頭移動范圍的極限之內，上述遮掩板在記錄介質上移動；以及一個在打印頭移動范圍的極限之內擴大打印頭移動范圍的打印頭移動范圍擴大裝置。
上述打印裝置，根據打印裝置允許使用的最窄記錄介質的寬度，可以有效地將打印頭移動范圍的界限調整成所確定的最小打印頭移動極限。或者，也可以有效地設置一紙寬度確定裝置，用于根據主系統所發出的信息來確定所插入的記錄介質寬度，并根據所獲得的紙寬度有效地調整打印頭移動范圍的極限。
根據本發明所提供的打印裝置，進一步包括一個用于比較打印頭移動范圍和儲存在范圍極限儲存裝置中的打印頭移動范圍極限的移動范圍比較裝置；以及一個范圍極限修正裝置，將打印頭移動范圍和打印頭移動范圍極限兩者中較寬的一個調整到范圍界限儲存裝置中作為打印頭移動的新界限。
上述打印裝置還包括一個記錄介質檢測裝置，通過該記錄媒體檢測裝置檢測記錄介質的存在，范圍極限修正裝置根據記錄媒體檢測裝置輸出的變化，將打印頭移動的預定初始范圍極限調整到范圍極限儲存裝置中。
通過這樣構成的本發明，可以擴大打印頭的移動范圍，確保墨色帶前進足夠的量。
特別是，根據本發明所提供的打印裝置，還包括使墨色帶的前進與打印頭的移動連動的墨色帶走帶裝置比較打印頭移動量和所需要的使墨色帶足夠前進的打印頭移動預定量的移動比較裝置；其特點是，當打印頭移動量小于打印頭預定移動量時，移動范圍擴大裝置將打印頭的移動范圍擴大到達到打印頭移動的預定量。
在這種情況下，打印裝置還可以進一步包括一方向測定裝置，該裝置根據打印頭的移動范圍和打印頭的位置確定打印頭的移動方向；其特點是，墨色帶走帶裝置使墨色帶僅在由方向測定裝置確定方向時朝一個方向前進，并且也僅在由方向測定裝置確定上述方向是一個方向時，才由移動范圍擴大裝置擴大打印頭的移動范圍。
本發明的上述特點也可在打印頭的溫度升高時應用到打印頭的冷卻過程中。
更具體地說，根據本發明所提供的打印裝置，還可以包括用于探測打印頭溫度的溫度探測裝置；用于探測打印頭的溫度超過預定的界限極時的溫升探測裝置；其特點是，當由溫升探測裝置探測出溫升時，由移動范圍擴大裝置擴大打印頭的移動范圍。
在這種情況下，打印頭的移動范圍可以由移動范圍擴大裝置將其擴大到打印頭移動范圍的極限。
本發明還可以表示為一種用于打印裝置的控制方法。更具體地說，根據本發明提供一種打印裝置的控制方法，該打印裝置能夠打印至少寬度小于記錄區間的記錄介質，并具有一打印頭和一打印頭移動范圍確定裝置，所述的打印頭通過記錄介質而移動時，利用裝在打印頭和記錄介質之間的墨色帶在記錄介質上打印，所述打印頭移動范圍確定裝置根據從主系統所發出的打印數據來確定打印頭的移動范圍，上述打印裝置還包括一個插口，通過該插口一個預定邊導引記錄介質的一邊，使記錄介質插入該插口；一個設置在墨色帶和記錄介質之間的遮掩板，在打印頭通過記錄介質而移動時，將記錄介質壓在壓紙卷筒上；所述的控制方法包括根據打印數據確定打印頭移動范圍的移動范圍確定步驟；將相對插口一邊的打印頭移動范圍極限進行儲存的范圍極限儲存步驟，所述的范圍極限相當于允許在所述打印裝置中使用的最窄記錄介質的寬度；將打印頭的移動范圍與范圍極限進行比較的移動范圍比較步驟；范圍極限修正步驟，在該步驟中，根據移動范圍比較過程的結果，將打印頭移動范圍和范圍極限兩者中較寬的一個進行儲存，并作為新的打印頭移動極限來替代先前儲存在范圍極限儲存步驟中的范圍極限；以及移動范圍擴大步驟，在該步驟中，在打印頭可移動的極限之內調整打印頭的移動范圍，使其擴大。
該控制方法還包括，控制記錄介質存在的記錄介質檢測步驟，其特點是，根據記錄介質檢測步驟的結果的變化，控制范圍極限儲存步驟。
該控制方法還包括根據從主系統所發出的信息來確定所插入的記錄介質寬度的紙寬度確定步驟；其特點是，根據紙寬度確定步驟中所得到的紙寬度，在范圍極限儲存步驟中儲存打印頭移動極限。
根據本發明所提供的這種打印裝置的控制方法，可用于擴大打印頭的移動范圍，從而確保墨色帶足夠地前進，對墨色帶換新(refresh從一個位置換到另外一個位置)。
更具體地說，根據本發明所提供的控制方法，還包括使墨色帶的前進與打印頭的移動連動的墨色帶走帶步驟；將打印頭的移動量與所需要的能使墨色帶能夠前進的打印頭預定移動量進行比較的移動量比較步驟；以及移動量擴大步驟，在該步驟中，當打印頭的移動量小于打印頭的移動預定量時，將打印頭的移動量擴大，以獲得所述的打印頭的移動預定量。
根據本發明所提供的這種打印裝置的控制方法，也可用于打印頭溫度升高時對打印頭的冷卻。
確切地說，根據本發明所提供的控制方法，進一步包括探測打印頭溫度的溫度探測步驟；當打印頭的溫度超過預定的界限值時進行溫升控制的溫升探測步驟；以及移動范圍擴大步驟，在該步驟中，當在溫升探測步驟中探測出溫升時，擴大打印頭的移動范圍。
下文敘述本發明的操作過程。
記錄介質插口做成插入記錄介質時，由插口一個預定的邊導引記錄介質的一個邊緣，由此將記錄介質插入插口的結構。當打印頭移動并通過記錄介質時，借助于設置在打印頭和記錄介質之間的墨色帶在記錄介質上打印。設置的遮掩裝置隨著打印頭通過記錄介質的運動而移動，用于將記錄介質壓在壓紙卷軸上，防止墨色帶與記錄介質之間的意外接觸。根據從主系統所發出的打印數據確定打印頭的移動范圍。將打印頭可移動范圍儲存在范圍極限儲存裝置中，作為打印頭參照插口預定邊移動的極限，當記錄媒體插入插口時，記錄介質對著該插口，由插口的預定邊導引記錄媒體的一邊。
需要擴大打印頭的打印范圍時，移動范圍擴大裝置將確定一“擴大的打印頭移動范圍”，該“擴大的打印頭移動范圍”大于上述打印頭的打印范圍，而在所確定的打印頭移動極限之內。結果，將打印頭的移動范圍從記錄介質的一邊擴大到極限之內，即所確定的打印頭移動極限之內、通過這樣根據裝入打印裝置中的記錄介質寬度來調整打印頭移動的極限，可以避免遮掩裝置移動到記錄介質的外部區域。
如果打印頭移動的極限是對于打印裝置可以使用的最窄記錄媒體所確定的極限，這樣便可以做到，在不考慮實際裝入打印裝置中的記錄介質寬度的情況下，可以避免遮掩裝置移動到記錄媒體的外面。通過再設置紙寬度確定裝置，也可以確定插入的記錄媒體寬度，并根據以此獲得的紙寬度調整打印頭移動的極限。
本發明的移動范圍比較裝置用來比較打印頭的移動范圍和儲存在范圍極限儲存裝置中的打印頭移動范圍極限，當打印范圍大于該范圍極限時，范圍極限修正裝置設置該范圍極限，并將其作為新的打印頭移動范圍極限，儲存到范圍極限儲存裝置中。這使將打印頭的移動范圍極限擴大到打印所需要的最遠點成為可能，也就是說，將該范圍極限擴大到距打印所需要的參考位置的最遠點。
在這種情況下，當由記錄介質檢測裝置測得記錄介質存在時，或者當記錄介質的打印完成時，或者當下一記錄介質插入時，范圍極限修正裝置便可開始確定范圍極限，即，可以完成將確定的打印頭移動范圍極限儲存到范圍極限儲存裝置中的步驟。結果，即使將寬度不同的記錄介質相繼裝入打印裝置時，也可以可靠地避免遮掩裝置移動到記錄介質的外部區域。
下文將詳述擴大打印頭的移動范圍、保證墨色帶足夠地向前移動以實現墨色帶換新的操作過程。
墨色帶走帶裝置做成使墨色帶的前進與打印頭的移動連動的結構。移動比較裝置將打印頭移動范圍的一邊到另一邊之間的距離與使墨色帶足夠前進所需要的預定打印頭移動量兩者進行比較。如果打印頭的移動量小于該打印頭的移動范圍，獲得所述的打印頭移動預定量。很明顯，打印頭的移動范圍擴大之后，仍不會超出范圍極限。
當墨色帶走帶裝置做成僅當打印頭朝一個方向移動時才使墨色帶向前移動的結構時，打印頭的移動方向可由方向測定裝置根據打印頭的移動范圍和打印頭的位置來確定。在這種情況下，移動范圍擴大裝置可以做成僅當墨色帶前進的方向是所述的一種方向時擴大打印頭移動范圍的結構。
下文敘述，當打印頭的溫度升高時，本發明用于冷卻打印頭的過程。
在這種情況下，打印裝置進一步包括一用于探測打印頭溫度的溫度探測裝置和一溫升探測裝置，該溫升探測裝置用于，當打印頭的溫度超過預定的界限值時，根據溫度探測裝置所發出的信息探測溫升。當由此確定打印頭的溫度超過限界值時，由移動范圍擴大裝置擴大打印頭的移動范圍。由移動范圍擴大裝置將打印頭的移動范圍擴大到等于極限范圍，便可獲得最大的冷卻效果。


圖1是本發明最佳實施例的打印機的透視圖；圖2示出了當不同寬度的記錄介質裝入圖1所示的打印機時打印頭和記錄介質之間的關系；圖3是圖1所示打印機的墨色帶走帶機構的示意圖；圖4是用于描述本發明打印機控制方法的方框原理圖；圖5是本發明打印機中與墨色帶前進有關的第一控制方法的流程圖；圖6是與圖1所示打印機中墨色帶前進有關的第二控制方法的流程圖；圖7是與圖1所示打印機中墨色帶前進有關的另一控制方法的流程圖；圖8是與圖7所示墨色帶前進有關的另一種變形控制方法的流程圖；圖9是與圖7所示墨色帶前進有關的再一種變形控制方法的流程圖10是與本發明另一種不同實施例的墨色帶前進有關的控制方法的流程圖；圖11是與圖10所示墨色帶前進有關的另一種變形控制方法的流程圖；以及圖12是與圖1所示打印機中打印頭的冷卻過程有關的控制方法的流程圖。
1 打印機2 打印機殼體4 紙導軌5 壓紙卷筒6 剪切器7 底部紙導軌11 卷軸式記錄紙12 真實打印的薄襯紙13 其它薄襯紙15 托架馬達16 皮帶輪齒輪17 皮帶輪18 定時帶20 托架導軌軸21 頭裝置22 托架裝置23 打印頭24 帶
25 走紙滾輪26 滾輪軸30 色帶箱31 色帶40 遮掩板41 遮掩板導軌50 托架控制器51 打印頭驅動控制器52 托架運動范圍控制器53 打印頭可移動范圍調整裝置54 色帶換新移動調整裝置55 紙檢測器57 操作方式控制器58 托架驅動回路59 輸入/輸出(I/O)控制器60 外部數據61 內部數據62 溫度探測信息63 托架控制信號64 托架驅動信號65 打印頭驅動信號70 墨色帶走帶裝置71、74、75中間齒輪72 搖桿
73 搖桿齒輪下文參照附圖敘述本發明的最佳實施例。圖1是本發明最佳實施例的打印機1的透視圖。
參照圖1，在打印機1的整體矩形殼體2的一端儲存有卷軸式記錄紙11，卷軸式記錄紙11可以在能走紙的方向輕輕地延伸。托架導軌軸20設置在殼體2的端部、儲存卷軸式記錄紙11的對面位置處，托架裝置22可沿該托架導軌軸20在橫向移動到卷軸式記錄紙11的位置。
托架裝置22由托架導軌軸20支撐，并由圖中未示的定時帶驅動。打印頭21安裝在這托架裝置22上。托架裝置22可以沿著托架導軌軸20在打印區間來回移動。點陣打印的打印頭23可以在卷軸式記錄紙11的對面位置從頭裝置21伸出。
色帶箱30安裝在頭裝置21的背后，即，在卷軸式記錄紙11對面的頭裝置21的側面，且包括在打印頭23運動范圍的外部朝卷軸式記錄紙11方向伸出的側臂。色帶箱30內的墨色帶31在其側臂之間形成圈，并以平行于托架導軌軸20的形式橫穿過卷軸式記錄紙11。該墨色帶31可以穿過打印頭23和卷軸式記錄紙11之間的區域，沿著打印頭23運動的方向移動。墨色帶31的前進與打印頭23的運動由打印機內部的機械裝置連帶，使墨色帶31未用過的(或反用過幾次)的部分由打印頭23的針點碰擊，以打印出非常清晰的記錄介質。帶動墨色帶31前進的機械裝置及打印頭23將在下文詳述。
該實施例的打印機1還包括紙導軌4，紙導軌4在殼體2的橫向方向長一些，并面對著頭裝置21，卷軸式記錄紙11保持在該導軌4與頭裝置21之間。紙導軌4接近中心部位的豎直橫截面做成“U”形形狀，形成開口形式，通過該開口，壓紙卷軸5可以伸出并將記錄介質壓向下文將要描述的遮掩板40。如果將記錄介質放在面對打印頭23的紙導軌4的側表面上，記錄介質的背面將由壓紙卷筒5可靠地支撐著，這是因為在打印過程中，壓紙卷筒5可以伸出記錄介質的背面。
遮掩板40設置在墨色帶31和卷軸式記錄紙11之間，在托架裝置22上的打印頭23的前面，也即，在打印頭23和壓紙卷筒5之間的印字間隙中。遮掩板40是薄型彈性板狀元件，其底端緊固在托架裝置22上，其頂端朝壓紙卷筒5伸出，其作用是將裝入遮掩板40與壓紙卷筒5之間的卷軸式記錄紙11或其它記錄介質壓在壓紙卷筒5上。借助于遮掩板40這樣將記錄介質緊壓在壓紙卷筒5上，在仍需要防止記錄介質和墨色帶31之間產生干涉的情況下，是可以減少印字間隙的，從而實現高質量打印。利用遮掩板40將記錄介質壓在壓紙卷筒5上，也可防止記錄介質偏離壓紙卷筒5，因此可防止由記錄介質振動而產生的噪音。
與遮掩板40前緣接觸的遮掩板導軌41和用于剪切卷軸式記錄紙的剪切器6配置在置于殼體2的一側2a到另一側2b處的紙導軌4上方。滾輪卷軸26也設置在殼體2的一側2a到另一側2b的遮掩板導軌41的上方，其上面安裝有一組送紙滾輪25。滾輪卷軸26由帶24連接到饋送走紙馬達(圖中未示)上，如圖1所示，帶24安裝在殼體2的右側2b一邊。
除了卷軸式記錄紙11外，本發明的打印機1還可打印剪切成張狀形式的記錄介質，例如，真實紙張12，薄襯紙13a和13b，其寬度不一樣。真空紙張12是標準的多形式打印紙張，用于打印委任收據和類似的文件。在該實施例的打印機中，真空紙張12是從打印機1頂部的走紙滾輪25的區間插入的，紙張的右邊與打印機的右邊26對準。
薄襯紙13從底部紙導軌7和殼體2之間的空隙中插入打印機，并由設置在頭裝置21下方的彎曲形式的底部紙導軌7導向。薄襯紙13的寬度不一樣，可以比殼體2再寬一些，這樣，打印時，其左邊的剩余部分可以保留在打印機的外部，可以比打印機最大打印寬度再窄一些，紙13的寬度可以是以上兩種寬度之間的任何寬度。
值得注意的是，本發明的打印機1設計成能夠打印甚至是寬度很窄的薄襯紙13。所有寬度的薄襯紙13都是與打印機1的右邊對準進行插入的，同上述的真實紙張12一樣，都裝在壓紙卷筒5上。
裝入打印機1中的任何記錄介質的打印是根據個人計算機或其它上游裝置所輸入的打印數據進行控制的。
根據圖2所示的該第一實施例，打印頭23穿過裝入打印機1中的記錄介質表面的方式已清楚地示出。如上述，各種寬度的薄襯紙13的寬度可以從較卷軸式記錄紙11更窄的紙寬度變化到較卷軸式記錄紙11更寬的紙寬度。為了簡述，圖2僅示出了較窄的真實紙張12和中等寬度的薄襯紙13。
在這種結構的打印機1中，當打印頭23穿過記錄介質的表面移動時，卷軸式記錄紙11、真空紙張12、或其它薄襯紙13是裝在打印機1中的，并由遮掩板40壓在壓紙卷筒5上。打印頭23的最大移動范圍是指從打印機1左邊的Lmax處移動到其右邊的Rmax，該范圍為最大可印區間。注意最大可印區間要窄于卷軸式記錄紙11的寬度。打印頭23的最小移動范圍是指從左邊LO到Rmax之間的區域。該最小范圍在所使用的真實紙張12的最窄寬度之內。如上文所述，墨色帶的前進與打印頭23的移動是連帶的，因此，該最小范圍應設計成足夠大以保證墨色帶能夠充分前進。
圖3示出了隨打印頭23的運動一起移動墨色帶31的裝置70的原理及其運行過程。如上文所述，打印頭23裝在托架裝置上，由定時帶18驅動。
定時帶18與皮帶輪齒輪16連接，皮帶輪齒輪16設置在打印機1的右邊2a，而皮帶輪17設置在打印機1的左邊2b。皮帶輪齒輪16與托架馬達15嚙合，通過定時帶18驅動打印頭23。托回馬達15還與墨色帶走帶裝置70嚙合，通過中間齒71a、71b和71c驅動設置在搖桿72上的齒輪。搖桿72包括兩個搖桿齒輪73a和73b，由此，根據托架馬達15的轉動方向驅動搖桿72轉動，托架馬達15可以帶動兩個搖桿齒輪73a或搖桿齒輪73b中的其中一個，并通過中間齒輪74和75帶動色帶驅動軸76。
例如，當托架馬達15朝右(順時針)轉動時，驅動打印頭23朝左邊2a方向移動，這樣，搖桿齒輪73b驅動中間齒輪74和75，使色帶驅動軸76朝左轉動(逆時針轉動)，由此帶動墨色帶31在打印頭23和記錄介質之間前進。當托架馬達15朝左(反時針方向)轉動時，驅動打印頭23朝右邊2b方向移動，這樣，搖桿齒輪73a驅動中間齒輪75，使色帶驅動軸76朝左(逆時針方向)轉動。結果，根據本發明所提供的打印機，不論在打印頭23朝右或朝左移動的情況下墨色帶31都僅朝一個方向移動，這樣，確保了高質量的打印。
很值得注意的是，當托架馬達15逆轉、切換搖桿齒輪的嚙合狀況時，色帶驅動軸76不會由托架馬達15帶動而轉動。換句話說，托架裝置22處于閑置移動方式，托架裝置22移動，而墨色帶31不動，這種情況出現在改變托架裝置22移動方向的時候。
在打印頭23移動過程中，為了防止托架馬達15過載、阻止打印頭23運動，墨色帶走帶裝置70利用了一組中間齒輪以獲得高速減少傳動比。為了使墨色帶能充分地朝前移動，即使在通過一組中間齒輪之后，也需要以預定的角度驅動色帶驅動軸76轉動，這是因為，在每一打印行上，需要完成墨色帶的換新，以確保一致的打印密度。這意味著為了墨色帶31的換新，托架馬達15必須轉動足夠的轉動角度，使托架裝置22移動一個預定的范圍(“托架最小移動范圍”或在該實施例中用MCT表示)。注意，上述MCT包括移動方向切換時所產生的托架的閑置移動。
在該實施例的邏輯尋找中，有時在打印之前，先完成托架裝置22從當前位置移動到開始打印位置的預尋找。在這種情況下，在開始打印位置，托架裝置22反向移動，此處，托架產生閑置運動，下文將敘述這方面。托架的移動量等于打印區域與預尋找量之和，由于在換向處產生托架閑置運動，因此，預尋找量對于墨色帶的前進沒有多大作用。因此，在該實施例中，在計算墨色帶的移動時，略去預尋找量。
在打印裝置僅用于打印卷軸式記錄紙時，即使打印頭23通過整個最大可印區間移動，遮掩板40也不會在記錄介質的外面運動，而是控制在Lmax和Rmax之間的區間之內、并在超過所需要的MCT(托架最小移動范圍)的最小移動范圍之內移動。但是，當本實施例的打印機1使用不同寬度的記錄介質時，遮掩板40的側面可能會與記錄介質邊緣發生干涉，當遮掩板40通過記錄介質的邊緣移動、然后再移動返回到記錄介質時，可能會損壞記錄介質。
例如，如果使用真實紙12而不考慮記錄介質的寬度，遮掩板40可能會在真實紙12的外緣之外(圖3中的L1點)移動以保持所需要的最小MCT移動。打印頭23再返回到真實紙的區間之內打印其下一行時，仍然壓在壓紙卷筒5上的遮掩板40隨打印頭23朝右移動。由于遮掩板40是彈性的，并朝壓紙卷筒5的方向壓著記錄介質，因此，一旦遮掩板40與真實紙12分開移動到左邊時，遮掩板40和壓紙卷筒5之間的間隙基本變為零。結果，當遮掩板40返回右邊時，遮掩板40的側面和/或其中心開口部分會與真實紙12的左邊發生干涉，通過該中心開口，打印頭23的點針很有可能伸出。因此，有關這種形式的控制，很有可能會產生損壞真實紙12的問題，將打印頭23卡住，造成打印機報廢。
多形式的紙張例如真實紙12可以使用意義明確的字符打印，真實紙12與墨色帶31之間的干涉可以避免，由真實紙12偏離壓紙卷筒而引起的噪音和振動可以減少，這是由于遮掩板40將真實紙12牢固地壓在壓紙卷筒5上而決定的。當遮掩板40離開真實紙12，將真實紙12壓在壓紙卷筒5上的壓力因此而被解除，紙的厚度和該壓力的解除允許真實紙12離開壓紙卷筒5，這樣，當打印頭23返回真實紙12時又會出現上述問題。
因此，當需要打印的區間比所需要的最小MCT移動范圍窄時，在打印頭23定時運動到最窄真實紙12或所使用的其它記錄介質的邊界區間之內時，根據本發明，打印機1中打印頭23的移動范圍被擴大。
圖4示出了對打印機1獲得這種形式的控制的原理方框圖。打印機1從外部裝置例如，個人計算機或銷售點終端接收外部數據60，包括控制打印程序的打印數據和指令，根據輸入的外部數據60控制打印機的運行。輸入/輸出(I/O)控制器59接收和分析從外部裝置所輸入的外部數據60，并將包括特殊數據和指令的內部數據61送出，輸入給托架控制器50和打印頭驅動控制器51。托架控制器50控制托架的位置和速度，打印頭驅動控制器51控制打印頭的驅動，以便在記錄介質上形成字符、圖像、和其它打印數據。
由托架控制器50所產生的托架控制信息63送到打印頭驅動控制器51和托架驅動架路58中，操縱實際打印程序。更詳細地說，托架驅動回路58將托架驅動信號64輸入給托架馬達15，根據托架控制信號63驅動托架馬達15，由此，帶動托架裝置22在特定的位置移動。打印頭驅動控制器51也根據托架控制信號63獲得安裝在托架裝置22上的打印頭23的位置信息，并根據打印頭23的位置信息通過將打印頭控制信號65送出并輸給打印頭23，在記錄介質上形成特定的字符、圖像或其它打印數據。
托架控制器50的結構，是本發明的基本組成部分，下文將敘述。
托架運動范圍控制器52決定托架裝置22的移動范圍，并根據輸入給它的信息產生托架控制信號63，而輸入給托架運動范圍控制器52的信息有特別是包括確定要打印位置的信息的內部數據61；來自于打印頭可移動范圍調整裝置53的信息；以及來自于色帶換新移動調整裝置54的信息，打印頭可移動范圍調整裝置53調整移動范圍，使在該范圍內遮掩板40可以移動，而不與記錄介質產生干涉，色帶換新移動調整裝置54調整墨色帶換新所需要的最小托架裝置移動的MCT需求量。
根據所提供的信息，托架運動范圍控制器52調整所需托架裝置22的運動范圍，當托架裝置22的定時運動范圍在遮掩板40和記錄介質之間不產生干涉的區域時，進行打印數據，確保墨色帶向前移動足夠遠的距離，以滿足墨色帶的換新。
內部數據61輸入給打印可移動范圍調整裝置53，這樣，根據特定打印位置的變化規律(history過程)，可以擴大該可移動范圍。更具體地說，考慮了外部裝置根據所使用的記錄介質產生打印指令的最大可能性，可以假設記錄介質在任何特定的打印位置都存在，因此，可移動范圍至少可以擴大到當前打印數據的特定打印區間的極限。在該實施例中，在每一記錄介質的打印程序完成之后，可以將該已擴大的可移動范圍進行重新調整，使其達到缺席初始范圍(default initialization range)。更具體地說，打印頭可移動范圍調整裝置53根據紙檢測器(圖中未示)發出的“無紙”信號，再調整可移動范圍的初始位置。
來自操作方式控制器57的操作方式信息也輸送給托架運動范圍控制器52，操作方式控制器57根據由打印頭23發熱所導致的溫升決定打印機1的操作方式。當操作方式控制器57選擇冷卻方式時，打印頭驅動率減少，托架運動范圍控制器52采用下文將要敘述的方法，調整遮掩板40與記錄介質之間不會發生干涉的最大區間，作為可移動范圍。由于打印頭移動范圍可以這樣變為最大范圍，包括打印頭不打印區域，因此，打印頭的驅動率可以較正常操作方式得以抑制，從而對打印頭進行冷卻。
打印頭23的溫升用下述方法來探測，以確定操作方式。溫度探測信息62以相應于裝在打印頭中的熱敏電阻(圖中未示)的電阻電壓形式來獲得，并將其送給操作方式控制器57。該操作方式控制器57利用模擬/數字(A/D)轉換器將輸入電壓值轉換成數字值，然后將該轉換的數字值與預定值進行比較，確定打印頭23的溫度是否超過了預定的界限值。
紙檢測器55用于檢測記錄介質如卷軸式記錄紙是已經裝上還是未提供，從該檢測器輸出的數據使獲得很充分的托架控制成為可能。更進一步說，當記錄介質是卷軸式記錄紙時，通過打印頭可移動范圍調整裝置53進行調整，消除對不可移動范圍的限制，將可移動范圍增加到打印裝置的最大極限值，可以進一步減少打印頭的驅動率，甚至獲得較大的冷卻效果。在該實施例中，紙檢測器55根據關于內部數據61所包含的記錄介質的信息，辯認記錄介質的種類。
圖5示出了控制該實施例的打印機1中打印頭移動范圍的確定的流程。注意，下文利用座標系，其值是從最大可印區間的左邊Lmax增加到其右邊Rmax(其中，Lmax代表該區間左邊，Rmax代表其右邊)，對于打印頭23的下述位置和其移動范圍進行描述。
在STHO步驟，將左邊的許可位置Llim調整成最小的當前位置CRp和Rmax-MCT，其中，Rmax-MCT是指從最右邊位置Rmax減去所需要的最小移動范圍MCT的其余位置。接著，在步驟ST1，根據內部數據61，包括根據打印數據，打印頭23開始移動，通過右邊Rp和左邊Lp之間的區間，分別移動到右邊和左邊進行打印。然后，比較Rp和打印頭23所停止的當前位置CRp兩者的值，將距Rmax最近的位置定義成打印頭移動范圍的右邊Rp。類似地，比較Lp和打印頭23停止的當前位置CRp兩者的值，將距Lmax最近的位置定義成打印頭移動范圍的左邊。這樣，在實際打印過程，右邊Rp和左邊Lp之間的區域值是打印頭23移動的范圍。
在步驟ST2，對于墨色帶換新，確定移動范圍左邊Lp和右邊Rmax之間的距離是否大于所需要的最小移動范圍MCT。用Llim方程式來判斷，可以寫成Llim＜Lp注意，如果，CRp與(Rmax-MCT)比較，更接近Lmax，或者等于(Rmax-MCT)，這樣Lp等于或小于Llim，這是因為Llim等于CRp，而Lp等于或小于CRp。然后進行加法運算，如果CRp與(Rmax-MCT)相比較，距Lmax更遠一些，Lp(在步驟ST1之前的規定數據)與Lmam相同或較CRp距Lmax更遠，這樣Lp將大于Llin，這是因為Lp等于CRp，而Llim等于(Rmax-MCT)，(Rmax-MCT)又小于CRp。因此，如果這時方程式成立，Lp始終處于可從Rmax到MCT之內，結果，MCT不能在Lp和Rmax之間獲得。如果上述方程式成立，移動范圍的右邊Rp調整到等于Rmax，并由所需要的最小移動范圍MCT將該移動范圍的左邊Lp與右邊Rmax(步驟ST3)分開。
注意，本實施例的打印機1做成能夠插入任何寬度的記錄介質的結構，只要插入的記錄介質其右邊能與插口的右邊對準即可。此外，根據要插入的真實紙張12的最窄寬度預先確定出所需要的最小移動范圍MCT。特別是，當可能最窄的真實紙12其右邊與插口的右邊對準插入時，在托架裝置22從Rmax朝Lmax方向移動而不移出真實紙張12的左邊的情況下，遮掩板40移動到最接近Lmax處的位置定義成MPW，此時，下述方程式成立
Rmax-MPW≥MCT (1)這樣，如果通過所需的最小移動范圍MCT將左邊Lp調整到與Rmax分隔開的位置，當打印頭23在Rmax和左邊Lp之間移動時，遮掩板40就不會移動到最窄記錄介質區域的外部。結果，遮掩板和記錄介質之間的干涉以及上述其它問題可以可靠地得以避免。另外，打印頭23的移動范圍等于所需要的最小移動范圍MCT，這樣，保證了墨色帶可靠地前行，同時也保證了打印質量。
當能夠確定所需要的最小移動范圍MCT在從打印頭23停止位置和所需打印區間得出的打印頭移動范圍的Rmax和左邊Lp兩者之間時，便可以確定在步驟ST4中所獲得的所需最小移動范圍MCT是否在打印頭移動的范圍之內。如果打印頭的移動范圍較所需的最小移動范圍MCT短，這時，將打印頭移動范圍的右邊值Rp重新調整成所需要的最小移動范圍MCT值，而MCT值大于左邊值Lp(步驟ST5)。由于打印頭23至少在所需的最小移動范圍MCT運行，所以，墨色帶能夠可靠地前行和換新。進一步，當打印頭的移動范圍由步驟ST5增加時，左邊Lp的位置不發生變化。結果，打印頭移動范圍左邊Lp的值小于打印頭23停止的當前位置CRp，這時，根據步驟ST1中的打印數據調整打印區間的左邊。
根據該數據對打印區間左邊值的調整是由上游裝置輸出的打印數據來確定的，這時，假定其位置是處在當前裝入的記錄介質的可印區間之內。這樣，當打印頭23經過這樣定義的打印頭移動范圍而運行時，遮掩板40不會移動到當前裝入打印機中的記錄介質邊界的外部。結果，實現了避免遮掩板和記錄介質之間的干涉。
根據這樣所定義的打印頭移動范圍，可以決定在步驟ST6中，打印頭23的當前停止位置CRp是否接近打印頭移動范圍的左邊Lp或右邊Rp。如果打印頭23接近右邊Rp，在步驟ST7中將打印頭23的當前移動方向CTD朝左邊調整，打印頭移動開始位置Sp朝右邊Rp調整，打印頭移動的結束位置Ep朝左邊Lp調整。
若在步驟ST6中，確定了打印頭23的當前停止位置CRp接近左邊Lp，可以在步驟ST8中，可以將打印頭的當前移動方向CTD朝右邊調整，而將打印頭移動開始位置Sp朝左邊Lp調整，并將其結束位置Ep朝右邊調整。
之后，在步驟ST10中，根據打印數據驅動打印頭23，同時進行打印。如果打印頭23當前停止位置CRp在其移動范圍之內，這時，必須在其移動區間的右邊或左邊位置，將打印頭23移動到打印頭移動開始位置Sp。同時，在步驟ST11和ST12中確定打印頭23的當前停止位置，在步驟ST13中，將打印頭23移動到打印頭移動開始位置Sp。然后在步驟ST14中完成打印。當一行打印完成之后，程序返回到步驟ST1，調整下一行所需要的打印區間。
利用根據上述實施例提供給打印機1的控制方法，遮掩板40在不考慮所使用的記錄介質寬度的情況下，不會移動到當前裝入的記錄介質邊緣之外。此外，遮掩板40的側面和記錄介質之間不會發生干涉，諸如壓紙卷筒空隙中夾住記錄介質、打印頭23被卡住的這類問題可以避免。進一步，由于能夠確定打印頭的移動范圍，保證墨色帶在記錄介質邊界之內換新所需要的最小移動，所以，即使打印機自身不能檢測出裝入其中的記錄介質寬度，也不需要利用紙寬度檢測器或其它檢測裝置來確認記錄介質的種類。
因此，當所使用的記錄介質寬度不同時，墨色帶也能可靠地向前運動，保證了打印質量，而不需要給打印機增加新的檢測功能元件，不會出現夾紙或其它現象。當打印數據從上游裝置輸入給打印機時，也不需要告知打印機所使用的記錄介質的種類。這樣也就不會存在打印機從檢測裝置或上游裝置獲得錯誤的記錄介質寬度信息的可能性，遮掩板40與記錄介質之間因發生干涉而引起的一些其它問題可進一步得到避免。
利用本發明上述的控制方法，對于小型打印機，也能在不發生任何問題的前提下，操作不同寬度的記錄介質。
下文參照打印程序的一個實例，進一步詳述本發明的控制方法。
在下述例子中，假設圖3左邊Lp和右邊Rp之間的范圍中的打印數據由帶有打印頭23的打印機1來接收，打印頭23在接近真實紙張12左邊的位置停止。由于當前停止位置CRp位于根據打印區間所確定的打印頭移動范圍的左邊Lp的左邊，所以，打印頭的移動范圍可以從當前位置CRp變化到右邊Rp。注意，也能從當前停止位置CRp和Rmax之間獲得所需要的最小移動范圍MCT，但卻不能從當前停止位置CRp和右邊Rp之間獲得。因此，需要將右邊Rp偏移到位置Rp′，Rp′相當于當前停止位置CRp加上所需要的最小移動范圍MCT。如果將當前停止位置CRp作為開始位置Sp、將新Rp′作為結束位置Ep來驅動打印頭23，打印頭23就會覆蓋要打印的區間，同時獲得換新墨色帶所需要的最小移動范圍MCT。此外，打印頭23不會從當前停止位置CRp遠離左邊而移動，因此，不會移動真實紙張12的外部區域。
應該注意到，當所需要的打印區間較換新墨色帶所需要的托架裝置移動范圍更窄時，上述控制程序是以將打印頭移動范圍向右擴大為前提的，例如，當開始移動范圍，即在步驟ST1所獲得的右邊Rp和左邊Lp之間的差值小于所需的最小移動范圍MCT時，通過在步驟ST5中增加右邊Rp的值，可以將移動范圍朝右擴大。這樣限制移動范圍可以擴大的方向是需要的，因為當托架裝置移動到步驟ST1所獲得的左邊Lp之外時，遮掩板40的右邊會移動到真實紙張的左邊之外，這種現象通過僅朝右擴大移動范圍能夠避免。
但是，利用下文將要描述的本發明第二實施例的控制方法，放松這種方向的限制也是可能的，在該實施例中，是利用將用每一行移動范圍左邊Lp值的變化調整成打印當前裝入的記錄介質過程中的最小Lp值、將該值作用移動范圍的左邊極限Llim這樣的方式實現上述對方向的限制。
圖6示出了本發明第二實施控制方法的流程。其控制步驟類似于上文參照圖5所描述的第一控制方法的部分，在圖6中用相同的序號來表示。
在步驟STH1中，比較所定義的當前行打印范圍的左邊Lp與移動范圍的左邊極限Llim，將比較小的值，即左邊最遠的位置定義為新的左邊極限Llim。利用這種動平衡適時修改的左邊極限值Llim，可以將該左邊極限Llim調整到當前打印過程中最左邊的打印位置。
而上述第一控制方法，是根據打印區間的右邊Rp和左邊Lp值及步驟ST1中調整的托架裝置的當前位置CRp調整打印頭移動范圍的。接著，在步驟STH2中，將所需要的最小移動范圍MCT和打印頭移動的左邊極限Llim與右邊Rp之間的距離兩者進行比較。如果所述的距離小于所需要的最小移動范圍MCT，程序進入步驟ST2，然后再完成第一控制方法所完成的程序。
但是，若所述的距離大于或等于所需要的最小移動范圍MCT，這時，進入步驟STH3，在該步驟中，比較移動范圍和所需的最小移動范圍MCT。如果移動范圍小于所需要的最小移動范圍MCT，控制程序進入STH4，在該步驟中，校正左邊Lp值，使左邊Lp和右邊Rp間的距離等于所需要的最小移動范圍MCT，接著控制程序再進入步驟ST7。注意該步驟相當于第一控制方法的步驟ST5中對移動范圍右邊Rp的校正。
如果步驟STH3中的移動范圍大于所需要的最小移動范圍MCT，控制程序進入步驟ST7。結果，打印頭的移動方向朝左邊調整；打印頭移動開始位置Sp調整到右邊Rp；結束位置Ep調整到左邊Lp。
在步驟ST10打印之后，在步驟STH5中確定當前記錄介質的所有打印是否完成，即，是否已經檢測出記錄介質的末端。
如果已經測出記錄介質的末端，在步驟STH6中，根據打印機中所使用的最窄記錄介質進行調整，將左邊極限Llim預定成左邊范圍極限MPW，這樣，即使下一打印過程在打印中使用最窄的記錄介質，也能避免遮掩板40移動到記錄介質左邊的外部。
如果在步驟STH5中沒有測出記錄介質的末端，保持左邊極限Llim的當前值，程序返回步驟STH1。
由于打印頭23的可移動范圍可以利用本發明的這第二個控制方法來擴大，因此，打印頭移動方向的改變次數可以減少，從而使其平穩地移動。換句話說，在打印程序中，當利用第一控制方法時，在打印頭必須在移動到左邊Lp之后，再經過所需要的最小移動范圍MCT移動到右邊，而利用該第二控制方法，可以簡單地通過將打印頭從更右邊的當前位置CRp移動到左極限Llim和左邊Lp之間的一點位置處來完成上述打印過程。下文將敘述這方面。
當當前位置CRp處于打印區間的右邊Rp和Rmax之間時，當前位置CRp和左極限Llim之間的距離大于所需要的最小移動范圍MCT，而當前位置CRp和左邊Lp之間的距離會小于MCT。利用上述第一控制方法，在第一步驟ST1中，將右邊Rp調整成CRp，左邊Lp調整成打印區間的左邊Lp。在這些條件下，如果打印區間右邊Rp和左邊Lp之間的距離小于所需要的最小移動范圍MCT，左邊Lp和Rmax之間的距離大于MCT，這時，在圖5中的控制流程從步驟ST4進入步驟ST5，對右邊RP值進行校正。結果，右邊Rp和左邊Lp的值有下列關系Rp＝Lp＋MCTLp＝Lp。
接著，控制流程通過步驟ST6進入步驟ST7或ST8，結果，打印頭移動的方向、開始位置、結束位置的值有下列關系CTD＝L(L為左方，CTD為移動方向)Sp＝Lp＋MCTEp＝Lp (2)該關系為步驟ST7的結果，或者CTD＝R(R為右方，CTD為移動方向)Sp＝LpEp＝Lp＋MCT (3)該結果為步驟ST8的結果。
在每一種(ST7和ST8)情況下，都需要在步驟ST10的打印過程中，再鑒定打印頭的移動。當控制流程經過步驟ST7時，在步驟ST12需要比較CRp和Sp。由于當前位置CRp和左邊Lp之間的距離在上述條件下是小于MCT的，所以CRp-Lp＜MCT，代入上述方程式(2)，有CRp＜Sp。
因此，步驟ST12的條件是滿足要求的，這時進入步驟ST13，打印頭移動到打印頭移動開始位置Sp。
當控制程序經過步驟ST8時，在步驟ST11中比較CRp和Sp。由于在上述條件下，很明顯CRp在Lp的右邊，所以CRp＞Lp，代入上述方程式(3)，有CRp＞Sp。
因此，步驟ST11的條件是滿意的，這時，進入步驟ST13，打印頭再一次移動到打印頭移動開始位置SP。
當Rmax和打印區間左邊Lp之間的距離小于所需要的最小移動范圍MCT，即當下式Rmax-Lp＜MCT (4)由步驟ST2確定并成立時，控制程序進入步驟ST3，在該程序中，移動范圍的右邊Rp和左邊Lp按下列方式定義Rp＝RmaxLp＝Rmax-MCT。
在這些條件下，在打印過程中，打印頭遮掩板的方向CTD、打印頭移動開始位置Sp、結束位置Ep在步驟ST7或ST8調整成下列關系CTD＝L(L為朝左)Sp＝RmaxEp＝Rmax－MCT該關系是步驟ST7的結果，或者CTD＝R(R為朝右)Sp＝Rmax－MCTEp＝Rmax該關系為步驟ST8的結果。
很明顯，在上述條件下，由于CRp在Lp的右邊，所以CRp＞Lp，代入上述方程(4)，有CRp＞Rmax－MCT這樣，打印頭移動方向在步驟ST8調整成向右時，步驟ST11的條件是滿意的，便可在步驟ST13將打印頭移動到打印頭的移動開臺位置Sp。
此外，由于當前位置CRp是在最右邊位置Rmax的左邊，因此，CRp＜Rmax。
這樣，當打印頭移動方向在步驟ST7調整成向左時，步驟ST12的條件是滿足要求的，在步驟ST13中，打印頭再一次移動到打印頭移動開始位置Sp。
如上述，打印頭首先移動到打印頭移動開始位置Sp，然后在上述條件下朝相反方向移動，進行打印。
下文敘述在與上述相同條件下利用本發明第二控制方法的控制過程。在這些條件下，當前位置CRp是在打印區間右邊Rp的右邊，因此，在步驟ST1，是將當前位置CRp的值調整成右邊Rp值Rp＝CRp(5)在上述這些條件下，由于左極限Llim和當前位置CRp之間的距離大于所需要的最小移動范圍MCT，因此，步驟ST2的方程式是不滿足的，程序進入ST3。由于在這些條件下，當前位置CRp和Lp之間的距離小于所需要的最小移動范圍MCT，所以，在步驟STH4中，將左邊Lp值修正成(Rp-MCT)CDT＝L(L為朝左方向)Sp＝RpEp＝Rp-MCT。
結果，由于上述方程(5)的存在，在步驟ST10的打印過程并未滿足上述步驟ST12的條件，沒有完成這個過程，而是打印頭直接從當前位置CRp開始移動和打印，在此，打印頭一次移動到打印頭移動開始位置Sp。
這樣，在打印機中，加速和減速可以和打印頭的移動同時進行，這樣，在完成單行打印時打印頭因受到干擾需要改變移動方向的過程和在完成單行打印時而打印頭不需要改變移動方向而驅動的過程兩者是截然不同的。結果是，在打印機中，利用上述第二控制方法，打印頭可以加速或減速驅動，這對打印速度的改進是有著重要意義的。
如果加速和減速所需要的輔加運動包括當打印機中打印范圍確定時在打印范圍內加速和減速驅動打印頭，這時，在不需要改型的情況下，可以使用上述第一或第二控制方法完成。
圖7示出了用于使用一種機械裝置的打印機中的控制方法的流程，當打印頭從打印機的右邊2b移動到左邊2a時，利用這種機械裝置可以使墨色帶僅向前運動，這種機械裝置也可以通過減少墨色帶走帶裝置中的齒輪個數來減少作用于驅動馬達上的負載，由此可以減少零件的數目。這種類型的機械裝置可以通過例如，取消圖3所示的墨色帶走帶裝置70中的搖桿齒輪73a和中間齒輪74來得到。
利用這種機械裝置的控制方法，其第一步驟是，在步驟ST21中確定打印頭的移動方向。具體地說，如果打印頭停止的當前位置CRp接近打印區間的左邊Lp，這時，確定打印頭的移動方向為左向，相反，則確定為右向。如果打印頭朝左移動，將在圖7的從步驟ST22到步驟ST26過程中，完成上述圖5中從步驟ST2到步驟ST5所完成的程序。在這種情況下，打印頭23移動范圍的右邊Rp定義成打印頭移動開始位置Sp，左邊Lp定義成結束位置Rp。如果打印頭朝右移動，不需要墨色帶走帶，打印頭移動范圍定義成步驟ST27所示的情況。
更進一步說，無論其在左邊多遠處，開始位置Sp定義為移動范圍的左邊或當前位置，而移動范圍的右邊Rp定義成結束位置Ep；當前移動方向CTD確定為朝右。然后，按照上文所描述的圖5的打印過程ST10控制打印頭，進行打印。
通過上述很明顯，當打印頭朝右移動時墨色帶不換新。為了補償這一點，當打印頭朝左移動、墨色帶僅朝一個方向前進時，墨色帶換新的走帶量必須增加到由機械裝置帶動其朝前移動的走帶量，該機械裝置是在打印頭朝右和朝左運行期間帶動墨色帶朝前移動的。為了實現這一目標，應減少墨色帶走帶裝置70的減速比，或者增加所需要的最小移動量MCT，從而可以增加墨色帶的移動。
上述第一控制方法也可用于具有這種類型機械裝置的打印頭移動的控制。在這種情況下，圖5步驟ST6所確定的打印方向固定成朝左，而不考慮其它條件。因此，在每一打印行打印頭朝左移動便可換新墨色帶。圖8示出了這種控制方法的流程。
上述第二控制方法也可用于具有這種類型機械裝置的打印頭移動的控制。如利用上述第一控制方法那樣，步驟ST6所確定的打印方向固定成朝左，而不考慮其它條件。圖9示出了這種控制方法的流程。
圖10示出了用于利用機械裝置的控制方法的流程，利用該機械裝置，在打印頭從打印機的右邊2b移動到左邊2a時帶動墨色帶僅向前移動。這種類型的機械裝置可以通過例如，去掉圖3所示墨色帶走帶裝置70中的搖桿齒輪73b和中間齒輪74便可得到。
用于這種機械裝置的控制方法，其第一步驟是確定打印頭的移動方向，該步驟在ST31中完成。如果打印頭23朝右移動，這時在圖10的流程從步驟ST32到步驟ST36完成上述圖5從步驟ST2到步驟ST5所完成的流程。在這種情況下，打印頭23移動范圍的左邊Lp定義成打印頭移動開始位置Sp，其右邊Rp定義成結束位置Ep。如果打印頭朝左移動，墨色帶不需要前行，這時，打印頭移動范圍象通常那樣在步驟ST37中確定。此后，再象圖5所描述的那樣在打印程序(ST10)中對打印頭進行控制，實現打印。
上述第一控制方法也可用于具有這類機械裝置的打印頭的控制，圖11示出了這種控制方法的流程。注意，由于第二控制方法的特點是，向左擴大打印頭的移動范圍，但是，利用該控制方法，裝置并不能使墨色帶前移，因此，朝左移動是毫無意義的，該第二控制方法并不能獲得正常情況下所得到的益處。
通過將這種控制方法用于、具有在打印頭朝一個方向移動時僅帶動墨色帶朝前移動的機械裝置的打印機中，可以避免遮掩板40和記錄介質之間的干涉，獲得可靠的打印質量，即使所使用的記錄介質寬度不同也如此。
注意，由于本發明的打印機是將記錄介質與打印機的右邊對準插入的，其打印頭的移動范圍便是以打印機的右邊作為參照物進行調整的，但是，根據所使用的打印機，也可以以左邊為參照邊。參照左邊的控制方法可以很容易地從本文上述控制方法中得到，只要改變上述控制程序每一步驟中的右邊和左邊即可。
可以理解，當裝入打印機中的記錄介質不同于所有的卷軸式記錄紙，而是一種特殊的記錄介質時，這種打印機也包含了利用紙檢測裝置所進行的檢測，以及對上述打印機工作過程的控制。
圖12示出了用于打印頭冷卻模式的控制方法的流程，下文將參照該圖敘述打印頭23在這種冷卻模式下的運行。
當重新調整打印機時，通過確定打印頭23、Rmax和Lmax的值，可以確定可印區間的最大極限，對于可用打印機1中進行打印的最窄真實紙，將左邊極限Llim定義為左邊范圍極限MPW(步驟ST41)。
在步驟ST42中，根據內部數據61所包含的打印數據，將打印頭23移動區間的右邊Rp和左邊Lp分別作為打印區間開始的右邊和左邊。
在步驟ST43中，操作方式控制器57確定打印頭23的溫度是否大于預定的界限值。如果打印頭23的溫度沒有超過該界限值，控制程序跳躍到步驟ST50的打印程序。步驟ST50的打印程序既可以采取圖5所示的第一控制方法，也可以采用圖6所示的第二控制方法。但是，應該注意，當打印結束時打印程序應返回到圖12所示的控制步驟ST42中。
如果在步驟ST43中，打印頭23的溫度大于預定的界限值，這時，在步驟ST44中，將打印頭移動范圍右邊Rp的值變為Rmax。然后在步驟ST45中確定是否選擇了剪切成張形式的記錄介質。根據本實施例，打印機1利用紙檢測器55，依據內部數據61確定是否要求使用了剪切成張的紙或卷軸式記錄紙。
如果記錄介質是卷軸式記錄紙11，將在步驟ST46中將打印頭移動范圍的左邊Lp之值調整成Lmax。通過將打印頭移動范圍的左邊Lp和右邊Rp分別確定成Lmax和Rmax，便擴大了根據內部數據61所確定的打印區間，從而使打印頭23可以通過最大可印區間移動。由此降低了打印頭23的打印率，抑制了溫度的升高。
但是，如果選擇了剪切成張形式的記錄介質，程序將從步驟ST45轉移到步驟ST47，在該步驟中比較左極限Llim值和左邊Lp值。如果Lp大于Llim，即，如果打印區間的左邊是在打印頭移動范圍左極限的右邊，這時，將打印頭移動的左邊Lp變成左邊極限Llim。結果，打印頭23超越了打印區間，是在Rmax位置和左邊極限Llim位置之間移動時進行打印的。由此可以避免打印頭23移動過程中遮掩板40和記錄介質之間所產生的干涉，減少了打印頭23的打印率，從而抑制了打印頭的溫升。
如果在步驟ST47中，左邊Lp小于左極限Llim，即，如果打印區間的左邊是在打印頭移動范圍左極限的左邊，這時，不改變左邊Lp。在這種情況下，在步驟ST49中將左邊極限Llim的值定義成左邊Lp的值。如果打印到由輸入給打印機1的內部數據61所確定的左邊極限Llim之外的位置，便可以假定當前裝入打印機1中的記錄介質寬度是大于當前左邊極限Llim值所相當的寬度的。這樣，如果打印頭左邊的極限Llim不擴大，打印頭23則不會移出記錄介質的邊緣。
由于裝入記錄介質時，是將其右邊與打印機1插口的右邊對準的，因此，在該實施例中，右邊Rp值可以擴大到Rmax。例如，如果選擇圖2的薄襯紙13打印，首先，打印頭23在Rmax和由打印機所確定的最窄可印紙的左邊范圍極限MPW之間移動。根據打印數據將左邊Lp值調整成L1時，記錄介質的左邊極限Llim將為L1，打印頭23的可移動范圍將會增加。通過這樣增加打印頭23的最小可移動范圍，便可進一步降低打印率，抑制打印頭的溫升，從而降低溫度。
當選擇較窄的記錄介質，其寬度較由Rmax和Lmax所確定的可移動最大范圍窄時，根據該實施例，第一控制步驟是，根據可使用的最窄記錄介質確定左邊范圍極限MPW的值，以此避免遮掩板40與記錄介質分開。此后，根據所收到的打印數據，將打印頭移動范圍擴大到遮掩板40與記錄介質不會分開的范圍之內，由此可以充分地抑制打印頭的溫升。
利用所描述的這種打印機的控制方法，即使打印機使用最窄可印紙時，遮掩板40不會移動到記錄介質的外部區域。因此，遮掩板40與記錄介質之間不會產生干涉，從而可以避免發生記錄介質的損壞和打印頭被卡住。在打印頭的移動范圍可以根據打印數據擴大時，可以依據最窄紙寬度調整打印頭的移動范圍。
結果是，即使打印頭的移動范圍可以擴大到上述干涉所涉及的問題不會發生、能足以控制打印頭的溫升的范圍之內，也不需要用戶人工地來確定所需紙的寬度。也不需要能夠將打印數據提供給打印機的個人計算機或其它外部裝置提供紙的寬度信息。
同樣也不需要設置許多紙檢測器來檢測紙的寬度，從而避免了使用根據實際紙寬度來改變打印頭移動范圍的復雜的控制方法。
因此，通過使用本發明上述所提供的打印機控制方法，可以利用簡單結構的裝置可靠地控制打印頭的溫度，即使利用不同寬度和不同類型的記錄介質，也不會引起紙或打印頭被卡住這些問題的發生。
值得注意的是，根據本發明的打印機，通過控制打印頭的移動范圍，便可以改變打印率。如果通過改變打印頭的移動范圍不能抑制溫升而溫度繼續上升時，這時，可以簡單地在打印頭的移動中插入一預定的間隔便可進一步減少打印率。
更進一步，由于記錄介質裝入本發明的打印機時，是與插口的右邊對準的，所以，打印頭移動范圍的改變是參照打印機的該右邊進行的。但可以理解，參照位置也可以是打印機的左邊或者甚至是其中心位置。
再者，在該實施例中，是在步驟ST45中判斷記錄介質，但是，該實施例并不限于該步驟的形式，其控制方法也可以是改變對剪切成張的紙的假設。在這種情況下，不需要提供任何種類的紙寬度信息，可以進一步簡化打印機和外部裝置之間的數據交換。在這種情況下，當打印卷軸式記錄紙時，由于打印頭的冷卻過程是在較打印頭最大移動范圍窄一些的區域中完成的，所以，其冷卻效率可能會稍微有所下降。
如上文所述，根據本發明所提供的打印裝置，對于所使用的記錄介質，包括薄襯紙、真實紙以及其它各種形式的紙張，其寬度可以不同，在不需要檢測紙寬度的情況下，能夠確保所需要的最小打印頭移動量，使墨色帶前進。因此，不需要給打印裝置增加任何用于檢測不同紙寬度的裝置，也不需要從上游裝置得到有關所使用的記錄介質種類的信息。
此外，根據本發明所提供的打印裝置，通過簡化機構形狀和簡化控制方法，可以防止記錄介質和遮掩板或其它記錄介質壓緊裝置之間在打印頭移動時所發生的干涉，即使使用不同寬度的記錄介質也能實現這一目的，因為打印頭決不會移動到裝載的薄襯紙或其它打印紙的外部。因此，對于本發明的打印裝置，可以使用各種類型的小型記錄介質，而不會再現問題，可以獲得一種平穩、可靠性高、使用遮掩板來防止與墨色帶之間的干涉的打印裝置。
當選擇真實紙或其它類型的薄襯紙時，根據本發明的打印裝置，首先是將打印頭的移動范圍調節成最小極限范圍，然后根據打印區間擴大打印頭移動的范圍。結果，即使打印頭的移動范圍擴大到能防止打印頭受熱的預定界限值之上，遮掩板也不會移動到真實紙或其它薄襯紙的范圍之外，從而避免了打印頭移動的記錄介質和遮掩板或其它記錄介質壓緊裝置之間產生干涉。由此，進一步改善了使用各種小型記錄介質的打印裝置的可靠性，獲得了平穩、運行可靠性高、利用遮掩板防止與墨色帶的干涉的打印裝置。
根據本發明所提供的打印裝置，通過簡化機構和控制方法，可以避免遮掩板和記錄介質之間的干涉，因此，很容地實現了打印裝置的結構緊湊、重量輕、功能多。
權利要求
1.一種打印裝置，能夠打印至少寬度小于記錄區間的記錄介質，具有一打印頭和一打印頭移動范圍確定裝置，所述的打印頭通過記錄介質時，利用裝在打印頭和記錄介質之間的墨色帶在記錄介質上打印，所述的打印頭移動范圍確定裝置根據從主系統所發出的打印數據來確定打印頭的移動范圍；并包括一個插口，通過該插口一個預定的邊導引記錄介質的一邊，使記錄介質插入該插口；一個在墨色帶和記錄介質之間的遮掩板，在打印頭通過記錄介質而移動時，將記錄介質壓在壓紙卷筒上；一范圍極限儲存裝置，儲存打印頭移動范圍的極限，所述打印頭移動范圍的極限小于相對所述插口預定邊的最大打印區間，在所述打印頭移動范圍的極限之內，上述遮掩板在記錄介質上移動；以及一個在打印頭移動范圍的極限之內擴大打印頭移動范圍的打印頭移動范圍擴大裝置。
2.根據權利要求1所述的打印裝置，其特征是，所述范圍極限儲存裝置儲存相當于打印裝置可以使用的最窄記錄介質寬度的范圍極限。
3.根據權利要求1所述的打印裝置，其特征是，所述打印裝置還包括一記錄介質寬度確定裝置，用于根據從主系統所發出的信息來確定記錄介質的寬度；其中，范圍極限儲存裝置儲存相應于由記錄介質寬度確定裝置所確定的寬度的范圍極限。
4.根據權利要求1所述的打印裝置，其特征是，所述的打印裝置還包括一個用于比較打印頭移動范圍和儲存在范圍極限儲存裝置中的打印頭移動范圍極限的移動范圍比較裝置；以及一范圍極限修正裝置，根據移動范圍比較裝置的輸出信息，將打印頭移動范圍和打印頭移動范圍極限兩者中較寬的一個儲存到范圍極限儲存裝置中作為打印頭移動的新范圍極限。
5.根據權利要求4所述的打印裝置，其特征是，打印裝置還包括用于檢測記錄介質存在的記錄介質檢測裝置；其中，范圍極限修正裝置根據記錄介質檢測裝置輸出的變化，將打印頭移動的預定初始范圍極限儲存到范圍極限儲存裝置中。
6.根據權利要求1至5之一所述的打印裝置，其特征是，打印裝置還包括使墨色帶的前進與打印頭的移動連動的墨色帶走帶裝置；比較打印頭移動量和所需要的使墨色帶足夠前進的打印頭移動預定量的移動量比較裝置；其中，移動范圍擴大裝置根據移動量比較裝置的輸出，擴大打印頭的移動范圍，獲得所述的打印頭移動預定量。
7.根據權利要求6所述的打印裝置，其特征是，打印裝置還包括一方向測定裝置，該裝置根據打印頭的移動范圍和位置確定打印頭的移動方向；其中，墨色帶走帶裝置僅在由方向測定裝置確定打印頭移動方向時，使墨色帶朝一個方向前進；以及移動范圍擴大裝置也僅在由方向測定裝置確定打印頭的移動方向是所述的一個方向時，擴大打印頭的移動范圍。
8.根據權利要求1至5之一所述的打印裝置，其特征是，打印裝置還包括一探測打印頭溫度的溫度探測裝置；以及一比較打印頭的溫度與預定的界限值的溫升探測裝置；其中，移動范圍擴大裝置在由溫升探測裝置探測出溫升時擴大打印頭的移動范圍。
9.根據權利要求8所述的打印裝置，其特征是，移動范圍擴大裝置將打印頭的移動范圍擴大到打印頭的移動范圍極限。
10.一種打印裝置的控制方法，打印裝置能夠打印至少寬度小于記錄區間的記錄介質，并具有一打印頭和打印頭移動范圍確定裝置，所述的打印頭通過記錄介質而移動時，利用裝在打印頭和記錄介質之間的墨色帶在記錄介質上打印，所述打印頭移動范圍確定裝置根據從主系統所發出的打印數據來確定打印頭的移動范圍，該打印裝置包括一個插口，通過該插口的一個預定邊導引記錄介質的一邊，使記錄介質插入該插口，一個設置在墨色帶和記錄介質之間的遮掩板，當打印頭通過記錄介質而移動時，將記錄介質壓在壓紙卷筒上；所述的控制方法包括移動范圍確定步驟，在該步驟中，根據主系統所輸出的打印數據確定打印頭的移動范圍；范圍極限儲存步驟，在該步驟中，儲存打印頭移動范圍的極限，該打印頭移動范圍的極限小于相對所述插口預定邊的最大打印區間，在該打印移動范圍的極限內，遮掩板在記錄介質上移動，所述打印頭移動范圍極限是打印裝置中所使用的最窄記錄介質的寬度；將打印頭的移動范圍與打印頭移動范圍極限進行比較的移動范圍比較步驟；范圍極限修正步驟，在該步驟中，根據移動范圍比較步驟的結果，將打印頭移動范圍和打印頭移動范圍極限兩者中較寬的一個進行儲存，并作為新的打印頭移動極限，來替代先前儲存在范圍極限儲存步驟中的范圍極限；以及移動范圍擴大步驟，在該步驟中，在打印頭移動范圍極限之內調整打印頭的移動范圍，使其擴大。
11.根據權利要求10所述的控制方法，其特征是，該控制方法還包括檢測記錄介質存在的記錄介質檢測步驟；其中，根據記錄介質檢測步驟結果的變化，控制范圍極限儲存步驟。
12.根據權利要求10所述的控制方法，其特征是，該控制方法還包括根據從主系統所發出的信息，確定所插入的記錄介質寬度的紙寬度確定步驟；其中，根據紙寬度確定步驟中所得到的紙寬度，在范圍極限儲存步驟中儲存打印頭移動極限，該打印頭移動極限相當于所得到的紙寬度。
13.根據權利要求10-12之一所述的控制方法，其特征是，所述控制方法還包括使墨色帶的前進與打印頭的移動連動的墨色帶走帶步驟；以及移動量比較步驟，在該步驟中，將打印頭的移動量與所需要的能使墨色帶足夠前進的打印頭預定移動量進行比較；其中，在移動量擴大步驟中，當打印頭的移動量小于所述的打印頭移動預定量時，擴大打印頭的移動量，獲得所述的打印頭移動的預定量。
14.根據權利要求13所述的控制方法，其特征是，該控制方法還包括方向測定步驟，在該步驟中，根據打印頭的移動范圍和位置確定打印頭的移動方向；其中，僅當在方向確定步驟中步驟出方向是一個方向時，在墨色帶走帶步驟中使墨色帶前進；以及移動范圍擴大步驟，在該步驟中，僅當在方向測定步驟中確定出方向是一個方向時，擴大打印頭的移動范圍。
15.根據權利要求10至12之一所述的控制方法，其特征是，該方法還包括探測打印頭溫度的溫度探測步驟；以及當打印頭的溫度超過預定的界限值時，探測溫升的溫升探測步驟；其中，當在溫升探測步驟中探測出溫升時，在移動范圍擴大步驟中擴大打印頭的移動范圍。
全文摘要
一種打印裝置，能夠在記錄介質區域內，限制遮掩板移動的同時，擴大打印頭的移動范圍，打印寬度不同的記錄介質，該遮掩板將記錄介質壓在壓紙卷筒上，由此，避免了遮掩板與記錄介質之間的干涉，確保使墨色帶足夠前進所需要的最小打印頭移動量，防止了打印頭過熱的產生。該打印裝置包括一插口，墨色帶，遮掩裝置，移動范圍確定裝置，一個范圍極限儲存裝置，以及一移動范圍擴大裝置。
文檔編號B41J35/00GK1120495SQ95105
公開日1996年4月17日 申請日期1995年4月20日 優先權日1994年4月20日
發明者伊藤義一, 有賀和壽 申請人:精工愛普生株式會社