專利名稱：打印機的往復移動控制方法
技術領域：
本發明涉及具有打印速度不同的多個打印模式的打印機。更確切地說，本發明涉及作為打印機的往復控制機構(手段)的梭動(滑梭)機構部的往復移動控制方法。
上述打印機在具有多個打印錘的錘組左右往復移動的情況下進行打印。作為這種打印機的代表，可以舉出點行式打印機或梭動往復式打印機的例子。作為使錘組往復移動用的梭動機構部，它具有通過曲柄連桿將馬達的轉動變換為直線運動的方式、由馬達的正反轉動而獲得往復移動的方式和采用無需傳動機構的線性馬達的直線運動驅動方式。
圖1表示具有采用線性馬達的一般的梭動機構部的打印機1。如圖1所示，打印機1具有梭動機構部2、錘組3、傳感器4及梭動驅動部。梭動機構部2具有導向軸11、直線運動軸承12、線性馬達20和反轉機構部30。前述梭動驅動部具有控制器50、梭動控制回路60及梭動驅動回路70。導向軸11沿圖中的左右方向延伸，直線運動軸承12可往復運動地安裝在導向軸11上。錘組3由直線運動軸承12支承，與線運動軸承12一起在導向軸上往復移動。錘組3上配設有圖中未示出的多個打印錘，根據外部的打印數據進行打印。線性馬達20具有線圈21和圖中未示出的磁鐵，以周知的方法驅動。而且，線圈21具有圖中未示出的反轉線圈和等速線圈。反轉機構部30具有一對定時滑輪32和一個定時皮帶31。線圈21經反轉機構部30而與直線運動軸承12相連，這樣線性馬達20的動力就傳遞給直線運動軸承12，使得直線運動軸承12往復移動。而且，使線圈21沿與直線運動軸承12的往復移動相反的方向往復移動，具有一定重量的線圈21就具有平衡塊的分擔作用。當裝載有錘組3的直線運動軸承12往復移動時，由于使線圈21沿與直線運動軸承12的移動方向相反的方向移動構成了左右的平衡塊重量，因此減輕了打印機的振動。
位置檢測傳感器4安裝在可動部(本實施例中是安裝在錘組側)上，用于檢測出錘組3的位置。控制器50連接到梭動控制回路60上，根據由位置檢測傳感器4檢測出的錘組3的位置信息，使錘組3沿著預先確定的往復運動的速度曲線移動，控制梭動控制回路60及梭動驅動回路70。因此，梭動控制回路60使通過線圈21的電流值變化，另一方面梭動驅動回路70通過線圈21的電流。控制器50連接到圖中未示出的主機上，接收各種指令。
圖2表示用紙輸送機構部80。壓紙滾筒81可轉動地支承在圖中未示出的壓紙滾筒機架上，壓紙滾筒81上的用紙S由左右的一對針孔牽引器82而沿與錘組3的移動方向垂直的方向輸送。壓紙滾筒81與針孔牽引器82由用紙輸送馬達83驅動。圖中的參考標記84表示打印色帶。
如圖3所示，錘組3的往復動作(以后稱之為梭動)分為等速區間與反轉區間。在等速區間等速線圈通電，梭動是以一定的速度進行。另一方面在反轉區間，反轉線圈通電，則梭動進行加速和減速。當梭動從等速區間進入反轉區間時，錘組3漸漸地減速。在反轉地點Po處梭動速度為0，并且梭動方向反轉。接下來梭動開始加速，再次進入等速區間。
更且，在打印機中，可以進行對應于文字種類的打印模式的切換。打印速度隨打印模式而不同。例如在進行通常的文字打印的場合，打印點的密度較為粗糙地分配，因此采用可以高速打印的高速打印模式。然而，在進行條形碼打印等高品質的打印文字是必要的場合，在低速下使打印點的密度較密集地分配、使用可進行高品質打印的低速打印模式(高品質打印模式)。
在打印動作中不同的打印速度的打印模式切換時，打印速度通過下面的兩個方法中的任一個進行變更。第一個方法是，首先暫時停止打印動作及梭動往復移動動作。然后，對應于目標打印速度再起動，開始打印。與此相對的第二方法是，維持梭動往復移動動作，僅暫時中止打印動作。通過使通向反轉線圈的電流峰值漸漸地變化而使得梭動往復移動速度也漸漸地變化，在達到目標速度時開始打印動作。
將梭動往復移動速度漸漸地變化而達到目標速度的一連串的動作稱為初始化動作。
此外，在打印速度不同的反轉區間，加速度不同，使控制的穩定性高的往復移動距離也略有不同。在往復移動距離變化時，暫時停止往復移動動作，在變更反轉位置而移動錘組后，必須再起動。
而且，伴隨著這種打印機的高速化，開發了在錘組反轉時利用彈簧等的反彈力的梭動機構部。如圖4所示的打印機1’與前述打印機1基本上相同，但采用等速線圈和彈簧40來進行梭動動作這一點與打印機1不同。彈簧40配備在導向軸11與線圈21的兩端部，分別對錘組3(直線運動軸承12)與線圈21施加往復移動的反轉力。
打印機1’的梭動往復移動控制如下所述地進行。即，在等速區間進行使等速線圈通電、以定速移動的等速控制。梭動(滑梭)與彈簧40接觸時進入反轉區間，使通向等速線圈的通電停止。梭動滑梭由彈簧40按壓而漸漸減速、反轉。接著，通過被按壓的彈簧40的反彈力而時梭動滑梭開始加速。從反轉區間進入到等速區間時，等速線圈通電，以等速度移動。
在打印機1’進行打印速度切換的場合，必須進行初始化動作。具體地說，如圖5所示，當從低速模式切換到高速模式時，在等速區間的后半部分等速線圈的電流值增加。于是梭動速度也增大，沖擊彈簧40的能量增多。通過梭動滑梭以這種趨勢作用、沖擊到彈簧40上，彈簧40的反作用力增加，梭動滑梭就增速。這樣多次反復，梭動速度就達到目標速度。在達到目標速度后，使電流值穩定、進行等速運動。
相反在從高速打印模式切換到低速打印模式的場合，通向等速線圈的電流值下降，使沖擊能量減少，梭動速度漸漸地減速。
初始化動作中使打印動作中止，速度切換中梭動動作不穩定，等速區間中發生方向轉換和速度變動。當方向轉換時，在從反轉區間移動到等速區間后，梭動速度立即極端地上升。
在圖6所示的打印用紙5000上打印出打印圖案100，打印圖案100是由通常的文字打印區域1000、OCR文字打印區域2000和條形碼打印區域3000構成。一般地，打印圖案100內所含有的全部文字、字符以同樣的打印速度打印。
但是，為了提高打印速度，在以高速打印模式打印通常的文字區域1000后，通過上升任一方法切換成低速打印模式，進行OCR文字打印區域2000及條形碼打印區域3000的打印。
然而，在變更打印模式進行控制的場合，相對于全部打印量，當低速打印模式的打印量的比例多時，打印模式切換所需要的時間開銷受到影響，全體的打印速度比全部以低速打印模式打印時的打印速度要低。
安裝上述以往技術，在打印速度切換時暫時停止梭動，必須對梭動進行初始化動作等，因而發生打印時間的浪費。因此，本發明的任務是不必停止打印動作而可迅速地切換打印速度模式，提高打印作業率。
而且，具有反轉施壓機構的打印機即使在進行初始化動作中也可繼續打印動作，進一步提高打印作業率。
本發明提供的打印機具有輸送打印用紙的送紙機構、帶有多個打印要素的打印機構、使該打印機構沿橫向往復移動的往復移動機構，在前述打印機構的往復移動過程中進行打印，而且前述往復移動的打印速度具有對應于打印模式的多種，其中當前述打印機構以一定的打印速度進行打印動作時，通過前述往復移動機構加速時或減速時的驅動電流的變更，無需停止前述打印機構的移動及打印動作就可實施向其它打印速度的切換動作。
此外本發明的另一構成是提供一打印機，其具有輸送打印用紙的送紙機構、帶有多個打印要素的打印機構、使該打印機構沿橫向往復移動的往復移動機構、配設在該往復移動機構的移動區域兩端的在該往復移動機構反轉動作時產生推壓力的反轉推壓機構，在前述打印機構的往復移動過程中進行打印，而且前述往復移動的打印速度具有對應于打印模式的多種，其中當前述打印機構以一定的打印速度進行打印動作時，在向比其高速的打印模式切換而變更打印速度的情況下，使前述往復移動機構加速時或減速時的驅動電流變更，并且同時繼續前述打印機構的移動及打印動作；而在向比前述一定的方式低速的打印模式切換而變更打印速度的情況下，暫時中止打印動作，在前述打印機構的移動速度到達規定的速度后，再開始打印動作。
圖1是表示打印機的往復移動機構結構的正面圖。
圖2是表示圖1的打印機的斜視圖。
圖3是表示速度切換動作的圖。
圖4是表示另一打印機的往復移動機構之結構的正面圖。
圖5是表示圖4的打印機在速度切換時的梭動動作圖。
圖6是表示打印圖案的一例子的說明圖。
圖7是表示作為本發明一例子的速度切換動作的圖。
圖8是圖6的動作流程圖。
圖9是對應于打印模式移動距離不同場合的動作圖。
圖10是圖8的動作流程圖。
圖11是對應于打印模式加速度不同場合的動作圖。
圖12是圖10的動作流程圖。
圖13是表示本發明的另一例子的流程圖。
下面說明本發明的打印機1的往復移動控制方法。由于梭動機構部的結構與以往技術的相同，故省略其說明。
首先，參照圖7說明在連續打印中，從某一打印模式向梭動速度不同的另一打印模式切換時的梭動往復動作。在此，以從低速打印模式切換到高速打印模式為例進行說明。而且，對于切換前的打印模式與切換后的打印模式，梭動的往復移動距離及加速度相同。
如圖7所示，在高品質模式時的等速區間內的梭動速度為V0，而在高速打印模式時的等速區間內的梭動速度為V1。當從低速打印模式切換到高速打印模式時，梭動動作方向在反轉地點Po處逆轉后，以同一加速度加速到梭動速度V1，然后反復進行等速、減速及加速的連續打印動作。此時，反轉線圈的通電時間延遲時間t，減少這部分的等速線圈的通電時間。這樣通過各線圈的通電時間的增減，梭動機構部暫時停止，不進行初始化動作，而可迅速地轉移到別的打印模式。打印模式從高速向低速轉移時也可采用同樣的控制原理進行動作。即，減少反轉區間的反轉線圈的驅動電流的通電時間，增加等速線圈的通電時間。
圖8是表示上述梭動動作控制的流程圖。
在某一打印模式的連續打印中(S1)，當梭動控制回路60接收打印模式切換信號時(S2)，在通過接收后的最初的反轉位置后(S3)，進行加速控制的切換(S4)。即，變更反轉線圈及等速線圈的通電時間。例如在低速打印模式的打印中接收高速打印模式切換信號的場合，使反轉線圈的通電時間延長而一口氣加速到目標梭動速度，實行高速打印。相反當從高速打印模式切換到高品質打印模式時，縮短加速時間、即反轉線圈的通電時間。
下面參照圖9說明往復移動距離不同而指示打印模式切換場合的梭動動作。在此以從低速打印模式向往復移動距離大的高速打印模式切換場合為例進行說明。
在低速打印模式的連續打印中，當梭動控制回路60接收向高速打印模式的切換信號時，從梭動(滑梭)通過接收后最初的減速開始位置Xa點開始，減小反轉線圈的電流峰值，梭動的減速加速度從α1變更到α2。通過這樣降低減速加速度而增大梭動的減速所花費的時間，梭動就具有圖9中的虛線所示的軌跡。這樣梭動速度為0的位置、即反轉位置就從反轉位置Po向P1變化。而且在通過該反轉位置P1后，通過迅速地切換到高速打印模式的加速控制，可迅速地實行高速打印。
在從高速打印模式向往復移動距離小的低速打印模式切換的場合，也可以同樣的原理實行。也就是說，從梭動通過切換信號接收后最初的減速開始位置Xa點的時間起，應增加反轉線圈的電流峰值時間，使得梭動的減速速度增加。
圖10是表示上述梭動動作控制的流程圖。
在某一打印模式的連續打印中(S10)，當梭動控制回路60接收打印模式切換信號時(S11)，在梭動通過接收后的最初的減速開始位置Xa點后，反轉線圈的電流峰值對應于打印模式進行切換(S12)。接著，在通過梭動的反轉位置Po后(S13)，對應于切換后的打印模式進行加速控制(S14)。
下面參照圖11說明梭動速度和加速度不同而指示打印模式切換場合的梭動動作。在此以指示向梭動速度和加速度都高的打印模式的切換場合為例進行說明。
如圖11所示，在梭動于反轉位置Po處反轉后，反轉線圈的峰值電流馬上增加。結果，反轉后的梭動加速度上升。梭動速度加速到目標速度V1。此后，繼續進行基于切換后的打印模式的梭動動作。
相反在向梭動速度及加速度都低的打印模式切換時，最好是梭動在反轉位置Po處反轉后馬上減少反轉線圈的峰值電流。
圖12是表示上述梭動動作控制的流程圖。
在某一打印模式的連續打印中(S21)，當接收打印模式切換信號時(S22)，在梭動通過接收后的最初的反轉位置Po后(S23)，增減反轉線圈的電流峰值(S24)。這樣，加速度發生變化，迅速地切換打印模式。而且，在S24，在加速度下降的場合電流峰值也下降，相反在加速度上升的場合電流峰值也上升。
這樣，采用本發明的往復移動控制方法，由于打印模式在梭動反轉時同步地瞬時切換，因此可以進行在連續打印動作中梭動動作不停止而迅速地切換打印模式。因此，在進行如圖6所示的打印圖案那樣的打印時，即使僅有高速打印模式的比例，與全部以低速打印模式來打印的場合相比，確實可以提高打印作業率。
下面參照圖13所示流程圖來說明使梭動速度漸漸增速或減速的那種打印機1’的往復移動控制方法。
打印機1’為了取代所用的反轉線圈而通過等速線圈與彈簧40進行速度控制，不瞬時地切換與打印機1不同的梭動。因此，打印機1’不采用上述控制方法。
在以某一打印模式的連續打印中(S31)，接收模式切換信號(S32)。該信號在指示從低速打印模式向高速打印模式的切換的場合(S33)，不停止打印動作，而使梭動速度漸漸地增速(S34)。在梭動速度的增速中，即在初始化動作中，由傳感器4監測梭動速度，調整等速線圈的驅動電流。這樣可防止不穩定的梭動速度和方向轉換。因此，即使在初始化動作中也可得以進行打印動作。然后以一定限度的短時間達到目標梭動速度(S35)。
另一方面，在指示該模式切換信號從高速打印模式切換到低速打印模式的場合(S36)，在低速打印模式下的打印結束后，僅中止打印動作(S37)，使梭動速度漸漸地減速(S39)，到達目標梭動速度(S39)。此后，開始低速打印模式下的打印動作(S40)。
這樣，由于在向高速打印模式切換時即使在初始化動作中也繼續打印動作，因此可提高打印作業率。
在此，由于在從高速打印模式向低速打印模式切換時不得不中止打印動作，因此在初始化動作中，打印錘不能跟隨定時信號。具體舉例說明。(假設)打印機具有采用90dpi進行打印的高速打印模式和用180dpi進行打印的低速打印模式。在此，低速打印模式時的定時信號發生時間間隔設定為T，高速打印模式時的定時信號發生時間間隔設定為T/2。定時信號發生時間間隔與梭動速度成比例。在實際進行打印的場合，產生與定時信號的發生同步的打印信號。在低速模式下發生與1個定時信號對應的1個打印信號。與此相對在高速模式下，發生與2個定時信號對應的1個打印信號。而且，打印錘被驅動擊打到返回的時間R(往返能力)被設定為低速打印模式的定時信號發生時間間隔、即與T相等。往返時間R與打印模式無關、總是恒定的。在此，當打印信號發生時間間隔比往返時間R小時，錘組就不能跟隨打印信號，從而不能打印。
在這樣設定的打印機中，當發生從高速打印模式的打印中向低速打印模式切換的信號時，在模式切換后，馬上切換每一定時信號等的打印信號的發生。但是在模式切換后梭動打印速度仍然不會十分地減速，此時的打印信號發生時間間隔比T要小。因此，在直到模式切換后梭動速度十分地減少前、即在打印信號發生時間間隔達到比等于T的值要大之前，不能進行打印。
與此相對地，在從低速模式向高速模式切換時繼續進行打印動作的理由如下。在切換到高速模式后，從每一定時信號打印向每間隔一次的定時信號打印切換。這時梭動速度仍然沒有大幅度加速。但是，打印信號發生時間間隔比T、即比往返時間R要大，故可以進行打印。
權利要求
1.打印機的往復移動控制方法，該打印機具有輸送打印用紙的送紙機構、帶有多個打印要素的打印機構、使該打印機構沿橫向往復移動的往復移動機構，在前述打印機構的往復移動過程中進行打印，而且前述往復移動的打印速度具有對應于打印模式的多種，其特征是當前述打印機構以一定的打印速度進行打印動作時，通過前述往復移動機構加速時或減速時的驅動電流的變更，無需停止前述打印機構的移動及打印動作就可實施向其它打印速度的切換動作。
2.如權利要求1所述的往復移動控制方法，其特征是向其它打印速度的切換動作是使往復移動過程中減速時的加速度可變化。
3.如權利要求1所述的往復移動控制方法，其特征是向其它打印速度的切換動作是可以使往復移動過程中加速時的加速度可變。
4.如權利要求2或3所述的往復移動控制方法，其特征是通過使驅動電流峰值可變，而可以使加速時或減速時的加速度可變。
5.如權利要求1所述的往復移動控制方法，其特征是向其它打印速度的切換動作是使得往復移動過程中的加速時間可變。
6.打印機的往復移動控制方法，該打印機具有輸送打印用紙的送紙機構、帶有多個打印要素的打印機構、使該打印機構沿橫向往復移動的往復移動機構、配設在該往復移動機構的移動區域兩端的在該往復移動機構反轉動作時產生推壓力的反轉推壓機構，在前述打印機構的往復移動過程中進行打印，而且前述往復移動的打印速度具有對應于打印模式的多種，其特征是當前述打印機構以一定的打印速度進行打印動作時，在向比其高速的打印模式切換而變更打印速度的情況下，使前述往復移動機構加速時或減速時的驅動電流變更，并且同時不停止前述打印機構的移動及打印動作；而在向比前述一定的方式要低的速度的打印模式切換而變更打印速度的情況下，僅暫時中止打印動作，在前述打印機構的往復移動速度到達規定的速度后，就開始打印動作。
全文摘要
提供了一種往復移動控制方法,在具有多個對應于打印模式的速度方式的往復移動機構中,可以不停止往復移動動作而切換到別的打印模式,從而提高打印作業率。連續的往復移動過程中的往復移動反轉后,為迅速地切換必要的打印模式的速度方式的速度控制,變更加速時或減速時的驅動電流。
文檔編號B41J25/00GK1251336SQ991251
公開日2000年4月26日 申請日期1999年9月30日 優先權日1998年10月2日
發明者飛田悟, 松本吉兼, 間宮英昭 申請人:日立工機株式會社