(57)【要約】      （修正有）【課題】プリンタハンマバンクのコイルのオーバーヒートを回避するための、有効で、効率的で、容易かつ実施する上でのコストが低いインパクトプリンタの方法および装置を提供する。【解決手段】ラインプリンタハンマバンクのハンマコイルの印刷中のオーバーヒートを回避するための方法であって、ラインプリンタハンマバンクのハンマコイルの印刷中のオーバーヒートを回避するための方法は、任意の与えられたハンマコイルの許容可能な最大温度閾値を確立するステップと、印刷中にハンマコイルの温度を監視するステップと、各ハンマコイルで単位時間当たりに印刷されるドットの移動平均を維持するステップと、一つ以上のコイルが閾値より高い温度に達する場合には、ホットコイルを現在の温度から適切に冷却することが可能な、ハンマバンクのストローク毎にホットコイルが印刷することが可能なハンマ毎の現在の最大ドット密度を決定するステップと、を含む。【選択図】図６
2014088023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインプリンタハンマバンクのハンマコイルの印刷中のオーバーヒートを回避するための方法であって、
コイルの許容可能な最大温度Ｔｓを確立するステップと、
前記コイルに対する温度ヒステリシスＨ値を導出するステップと、
前記許容可能な最大温度Ｔｓから、前記コイルを冷却することを可能にする、前記ハンマバンクのストローク毎に前記コイルが印刷することができる、ハンマ毎のドットのハードブレーキ最大密度ＨＣＤＰＨＭａｘの初期値を決定するステップと、
前記コイルの前記温度を印刷中に監視するステップと、
前記コイルの前記温度がＴｓへと上昇するか、Ｔｓを超える場合には、前記コイルをホットコイルＨＣとしてフラグを設定するステップと、
前記コイルの冷却速度に基づいて、ＨＣＤＰＨＭａｘを調整するステップと、
前記コイルの前記温度がＴｓ−Ｈ以上のままであるとき、ならびにＴｓ−Ｈ以上のままである限り、前記コイルによる前記印刷速度をＨＣＤＰＨＭａｘへと調整するステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記確立するステップは、
前記コイルの物理的特性に基づいた超えないコイル温度ＴＮＴＥを選択するステップと、
前記コイル温度の前記測定において起こりうる最大のエラーＴＥＲを選択するステップと、
印刷するとき、前記コイルの連続する温度測定間の可能性のある最も長い時間間隔ｔｍｅａｓを計算するステップと、
印刷するとき、前記コイルの加熱の可能性のある最も早い速度ｄＴ／ｄｔを計算するステップと、
Ｔｓ＝ＴＮＴＥ−ＴＥＲ−（ｔｍｅａｓＸｄＴ／ｄｔ）を設定するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判定するステップは、
与えられた印刷解像度および許容可能な最も高い周囲温度において印刷するとき、前記コイルが前記ハンマバンクのストローク毎に印刷できる可能性のある最も大きいドット密度の種々のパーセンテージに対して、前記コイルが安定する、温度ＴＳＴＡＢを測定するステップと、
結果としてＴｓよりも小さい前記コイルのＴＳＴＡＢをもたらす、ドットの最も大きいパーセンテージのＨＣＤＰＨＭａｘを調整するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記監視するステップは、
４回の連続するストロークの間に、前記ハンマバンクの各ストローク間に前記コイルの前記温度を測定するステップと、
前記コイルの前記現在の温度の測定を提供するために、前記４回の測定を平均化するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記遅くするステップは、
前記ハンマバンクの前のストローク間に前記コイルによって印刷されたドット数の移動平均、ＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
前記ハンマバンクの次のストロークで前記コイルによって印刷されるよう予定されているハンマ毎のドットＨＣＤＰＨを、前記プリンタの印刷キューから検索するステップと、
最新の値として、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを使用して、次のＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘ以下の場合に、前記ハンマバンクの前記次のストロークで、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷するステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘより大きい場合に、前記ハンマバンクの前記次のストロークで、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷する前記ステップをスキップするステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
印刷しないときに、前記コイルがＴｓから冷却する速度の関数である、前記コイルに対するヒステリシスの値Ｈを選択するステップと、
前記コイルの前記温度がＴｓ−Ｈ以下の値へと低下するときに、前記ＨＣＤＰＨＭａｘよりも大きいデフォルト速度へと、前記コイルによる印刷速度を増加させるステップと、
をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記コイルの前記温度がＴｓよりも大きい場合、大きいとき、ならびに、大きい限り、前記ＨＣＤＰＨＭａｘをより低い値へと調整するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ラインプリンタ内の一つ以上のプロセッサによって実行されるとき、前記ラインプリンタに方法を実施させる複数のマシン可読命令を含む非一時的マシン可読媒体であって、前記方法は、
印刷中に前記ラインプリンタのハンマバンクにおけるハンマコイルの温度を監視するステップと、
前記コイル用に前もって確立された許容可能な最大温度Ｔｓの格納された値を検索するステップと、
前記コイルの前記温度がＴｓへと上昇するか、またはＴｓを超える場合に、前記コイルをホットコイルＨＣとしてフラグを設定するステップと、
前記ハンマバンクの以前のストローク間に、前記コイルによって印刷されるドット数の移動平均、ＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
前記プリンタの印刷キューをスキャンして、前記ハンマバンクの次のストロークで前記コイルによって印刷されることが予定されているハンマ毎のドットＨＣＤＰＨを前記プリンタの前記印刷キューから検索するステップと、
最新の値として前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを利用して、次のＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
ハンマ毎のドットの最大密度ＨＣＤＰＨＭａｘの格納された値を検索して、動的に調整するステップであって、前記ハンマバンクのストローク毎に前記コイルが印刷できるＨＣＤＰＨＭａｘは、前記許容可能な最大温度Ｔｓから前記コイルを冷却することが可能である、ステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘ以下である場合には、前記ハンマバンクの前記次のストロークで、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷するステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘより大きい場合には、前記ハンマバンクの前記次のストロークで、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷する前記ステップをスキップするステップと、
を含む、
ことを特徴とする媒体。
【請求項９】
前記コイル用に前もって選択されて格納されたヒステリシスの値Ｈを検索するステップと、
前記コイルの前記温度がＴｓ−Ｈ以下の値へと低下する場合に、前記ＨＣＤＰＨＭａｘよりも大きいデフォルト速度へと前記コイルによる印刷速度を増加させるステップと、
をさらに含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体。
【請求項１０】
前記方法は、前記コイルの前記温度がＴｓよりも大きい値に達する場合に、前記ＨＣＤＰＨＭａｘをより低い値へと調整するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体。
【請求項１１】
Ｔｓの前記格納された値は、
前記コイルの物理特性に基づく超えないコイル温度ＴＮＴＥを選択するステップと、
前記コイル温度の前記測定における可能性のある最も大きいエラーＴＥＲを選択するステップと、
印刷するとき、前記コイルの連続する温度測定中の、可能性のある最も長い時間間隔を計算するステップと、
印刷するとき、前記コイルの可能性のある最も大きい加熱速度ｄＴ／ｄｔを計算するステップと、
Ｔｓ＝ＴＮＴＥ−ＴＥＲ−（ｔｍｅａｓＸｄＴ／ｄｔ）を設定するステップと、
によって確立される、
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体。
【請求項１２】
ＨＣＤＰＨＭａｘの前記格納された値は、
与えられた印刷解像度かつ許容可能な最も高い周囲温度で印刷するとき、前記ハンマバンクのストローク毎に前記コイルが印刷することができる可能性のある最も大きいドット密度の種々のパーセンテージに対して、前記コイルが安定する温度ＴＳＴＡＢを測定するステップと、
Ｔｓよりも小さい前記コイルのＴＳＴＡＢをもたらすドットの最大のパーセンテージをＨＣＤＰＨＭａｘとして選択するステップと、
によって決定される、
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体。
【請求項１３】
前記監視するステップは、
４回の連続するストロークに対して、前記ハンマバンクの各ストロークの間に前記コイルの前記温度を測定するステップと、
前記コイルの前記現在の温度の測定を提供するために、前記４回の測定を平均化するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体。
【請求項１４】
前記コイルの前記ヒステリシスＨは、印刷しないとき前記コイルがＴｓから冷却する速度の関数として選択される、
ことを特徴とする請求項９に記載の媒体。
【請求項１５】
少なくとも一つのハンマバンクコイルを有するハンマバンクと、
前記少なくとも一つのコイルの許容可能な最大温度Ｔｓの値を格納するメモリと、
ハンマ毎のドットの最大密度ＨＣＤＰＨＭａｘの値を格納するメモリであって、前記コイルは、前記少なくとも一つのコイルを前記許容可能な最大温度Ｔｓから冷却することが可能なハンマバンクのストローク毎に印刷できる、メモリと、
方法を実施するようにプログラムされた少なくとも一つのプロセッサと、
を含み、
前記方法は、
印刷中に前記少なくとも一つのコイルの前記温度を監視するステップと、
Ｔｓの前記格納された値を検索するステップと、
前記少なくとも一つの前記温度がＴｓへと上昇するか、Ｔｓを超える場合には、前記少なくとも一つのコイルをホットコイルＨＣとしてフラグを設定するステップと、
前記ハンマバンクの以前のストローク中に、前記少なくとも一つのコイルによって印刷されるドット数の移動平均、ＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
前記プリンタの印刷キューをスキャンして、前記ハンマバンクの前記次のストロークで前記少なくとも一つのコイルによって印刷されることが予定されるハンマ毎のドットＨＣＤＰＨを前記プリンタの前記印刷キューから検索するステップと、
最新の値として、前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを利用して次のＨＣＤＰＨＭＡを計算するステップと、
ＨＣＤＰＨＭａｘの前記格納された値を検索するステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘ以下である場合には、前記ハンマバンクの前記次のストロークで前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷するステップと、
前記次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘより大きい場合には、前記ハンマバンクの前記次のストロークで前記次のストロークの前記ＨＣＤＰＨを印刷する前記ステップをスキップするステップと、
を含む、
ことを特徴とするラインプリンタ。
【請求項１６】
前記プリンタは、印刷していないとき、前駆少なくとも一つのコイルがＴｓから冷却する前記速度の関数である、前記少なくとも一つのコイルに対するヒステリシスＨ値を格納するメモリをさらに含み、
前記方法は、前記少なくとも一つのコイルの前記温度がＴｓ−Ｈ以下の値へと低下するとき、前記ＨＣＤＰＨＭａｘよりも大きいデフォルト速度へと前記少なくとも一つのコイルによる印刷の前記速度を増加させるステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１７】
前記方法は、前記少なくとも一つのコイルの前記温度がＴｓよりも大きい場合、大きいとき、ならびに大きい限り、前記ＨＣＤＰＨＭａｘをより低い値へと調整するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１８】
前記ディスプレイは、前記プリンタの前面パネル上のディスプレイをさらに含み、
Ｔｓに対する値が前記メモリに前もって格納されていない場合には、前記方法は、前記値が不明であり、供給されるべきであることを示すメッセージを前記プリンタのユーザに対して前記ディスプレイ上の表示するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１９】
前記方法は、前記プリンタの前記性能が、所定の期間、与えられたパーセンテージに低下するときに、前記ディスプレイ上に前記プリンタが低下した速度で印刷していることを示すメッセージを表示するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載のラインプリンタ。
【請求項２０】
前記方法は、前記少なくとも一つのコイルの前記温度が、所定の超えない温度ＴＮＴＥに達する場合、前記プリンタによる全ての印刷を中止するステップと、前記ディスプレイ上にプリンタ故障メッセージを表示するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載のラインプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してインパクトマトリクスラインプリンタに関し、より詳細には、プリンタハンマバンクコイルのオーバーヒートを回避するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインインパクトマトリクスプリンタ、もしくは“ラインプリンタ”は、シャトルの動きと垂直なページの断続的な動きと連関する、単一のシートもしくは連続式の紙などのプリント媒体のページ上で水平方向に前後移動する“シャトル”機構を使用することによってドットのマトリクスの形式で文字およびグラフィクスを作成する。インク“リボン”は、典型的にはシャトルとページとの間に挟まれる。シャトルは、“ハンマバンク”即ち、片側を固定されて、磁気的に引き込まれ、細長いばね指の終端に其々配置されたプリントチップである“ハンマ”の列を含み、各ハンマは、選択的に“誘発され”即ち、電磁気的に解放されて、あるタイミングでインクリボンを通してページを打ち付けて、それによって選択された位置において、ページ上にインクのドットを配置する。それによって生成されるインクドットに精密に重ねる性能の結果として、即ち、垂直および水平に、ラインプリンタは、毎分２０００本（ＬＰＭ）までの速度で、事実上一様な外観を有する垂直線、水平線および斜線、“ソリッドフォント”プリンタのものに酷似する印刷、グラフィクスプロッタによって作成されるものと類似する精巧なグラフィクスを作成することができる。
【０００３】
ラインプリンタハンマバンクの各ハンマは、ハンマに関連付けられた少なくとも一つの電気的コイルへ電流を印加することによって、少なくとも部分的に電磁気的に作動する。これらのコイルは、典型的には、絶縁体で被覆されて、その後スプールもしくはボビン周囲に巻かれた導線（例えば、銅）の長いストランドを含む。印刷中、コイルに対して電流を連続的に印加することによって、コイルは抵抗加熱され、したがって、コイルの温度は漸次上昇する。コイルの温度が、例えば、配線の絶縁被膜が傷つけられる臨界点へと上昇することを許容される場合には、コイルにおいて短絡が生じる可能性があり、関連するハンマの故障を引き起こす。
【０００４】
大半の印刷ジョブの間、ハンマバンクの熱的設計は、各コイルの温度が臨界点の十分下のままであるようにされている。しかしながら、比較的高温の場の一つもしくは二つの隣接するハンマのみでの連続した濃黒の垂直線の印刷などの（全体の印刷されるドット数はほぼ平均のままであるように）高密度のパターンが少数の隣接するハンマのみで印刷されるような比較的少数の印刷ジョブのタイプにおいては、もたらされるコイルの温度が所望のレベルを超えて上昇する可能性がある。
【０００５】
ラインプリンタの印刷速度を遅くすること、即ち、ハンマバンクの１回以上の左／右のトラバース（横行）もしくは“ストローク”の間の印刷をスキップすることは、特に周囲の空気によって冷却されるハンマバンクのコイルを冷却することを可能にする。したがって、コイルの冷却が可能であり、それによってコイルの温度が臨界温度へと上昇することを回避し、ほとんどの典型的な印刷ジョブ中にプリンタの性能に影響を与えることのないような、上述されたような頻繁ではない“限界”の場合の間に、“スマートな”即ち、効率的な方法で、プリンタの速度を選択的に低下させる、ラインプリンタハンマバンクのコイルのオーバーヒートを回避するための単純かつ効率的なシステムに対するニーズが関連産業には存在する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態に従い、プリンタハンマバンクのコイルのオーバーヒートを回避するための、有効で、効率的で、容易かつ実施する上でのコストが低い方法および装置が提供される。
【０００７】
一実施形態においては、印刷中のラインプリンタハンマバンクのハンマコイルのオーバーヒートを回避するための方法は、コイルの許容可能な最大温度Ｔｓ、コイルの温度ヒステリシスＨの値、許容可能な最大温度Ｔｓからコイルを冷却することが可能なハンマバンクのストローク毎にコイルが印刷できる、ハンマ毎のハードブレーキ最大ドット密度ＨＣＤＰＨＭａｘの初期値を確立するステップを含む。コイルの温度は、その後、印刷中に監視され、コイルの温度がＴｓまで上昇するか、またはＴｓを超える場合には、方法は、当該コイルをホットコイル“ＨＣ”としてフラグを設定する。ＨＣＤＰＨＭａｘの初期値は、その後、コイルの冷却速度に基づいて動的に調整され、コイルによる印刷速度は、コイルの温度がＴｓ−Ｈであるとき、またはそれ以上である限り、ＨＣＤＰＨＭａｘに調整される。
【０００８】
本発明の新規の方法および装置の上記のおよび他の多くの特徴および利点のさらなる理解は、その製造および使用とともに、以下の幾つかの例示的な実施形態の詳細な説明を考慮することによって、特に添付の図面と併せて当該考慮がなされる場合に得ることができ、類似する参照番号は、一つ以上の図面に示された類似の構成要素を識別するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を有効に実施することができる例示的なラインマトリクスインパクトプリンタの部分的、上部、前部および右側の透視図である。
【図２】図１の断面２−２の直線に沿って見た時の、本発明に従うコイルオーバーヒート保護を組み込むハンマバンクの一実施形態の前面の部分的、低部、前部および左側の透視図である。
【図３】図２の断面３−３の直線に沿って見た時の、図２のハンマバンクの単一のインパクトハンマの断面図である。
【図４】コイルのオーバーヒートを回避するための本発明の方法の実施を含む、図１のラインプリンタの種々のコンポーネントを制御するために使用されるコントローラの機能的ブロック図である。
【図５】７２ドットパーインチ（ｄｐｉ）の解像度で印刷し、コイルによって印刷される平均ドット密度と時間との関数として、コイルによる印刷における二秒の中断の結果としてのコイルの冷却を示す例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおけるラインプリンタハンマコイルの温度のグラフである。
【図６】本発明のコイルのオーバーヒート回避方法によって使用されるハンマコイルの物理パラメータを得るため、ならびに当該方法を実施するラインプリンタにそのパラメータを格納するための例示的な一方法のステップを示す図である。
【図７Ａ】７２ｄｐｉの解像度で印刷し、時間とコイルによって印刷される平均ドット密度との関数として、２８個のハンマを有する例示的な５００ＬＰＭプリンタにおけるハンマコイルの温度のグラフである。
【図７Ｂ】７２ｄｐｉの解像度で印刷し、時間とコイルによって印刷される平均ドット密度との関数として、６０個のハンマを有する例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおけるハンマコイルの温度のグラフである。
【図８Ａ】図７Ａと類似し、７２ｄｐｉの解像度で印刷し、時間とコイルによって印刷される平均ドット密度との関数として、例示的な５００ＬＰＭプリンタにおけるハンマコイルの温度のグラフであり、延長期間を超えるコイルの温度の安定化を示す。
【図８Ｂ】図７Ｂと類似し、７２ｄｐｉの解像度で印刷し、時間とコイルによって印刷される平均ドット密度との関数として、例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおけるハンマコイルの温度のグラフであり、延長期間を超えるコイルの温度の安定化を示す。
【図９Ａ】本発明に従う、ラインプリンタハンマにおけるコイルのオーバーヒートを回避するための方法の例示的な一実施形態を示すフロー図である。
【図９Ｂ】本発明に従う、ラインプリンタハンマにおけるコイルのオーバーヒートを回避するための方法の例示的な一実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示に従い、効率的かつ信頼性の高い、さらに実施する上で容易かつ比較的コストの低い、ラインプリンタハンマバンクのコイル用の温度過上昇保護を達成するための方法および装置が提供される。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態を有効に使用することができる例示的なラインマトリクスインパクトプリンタ１０の透視図である。図１に示されるように、プリンタ１０は、スタンドもしくはベース上に取り付けるか、または、キャビネット内に組み入れられる可能性がある。示された特定の実施形態においては、プリンタ１０は、ベースフレーム１２内に支持されるように示される。ベースフレーム１２は、プリンタ１０の種々のコンポーネントの全てを支持する。コンポーネントは、カートリッジリボンシステム２０（図４参照）を含み、カートリッジリボンシステムは、カートリッジの片側のギアの使用によってリボン２２上の張力と逆側上に跳ね返る張力とを生成するモータによって紙を送り込む、カートリッジ内部に収容された“エンドレスの（継ぎ目のない）”もしくはメビウスの輪状のインクリボン２２（図４参照）を含む。カートリッジリボンシステム２０は、プリント媒体２４（図４参照）上に水平にリボンを送り込んで、リボンから紙へのインクの転写を可能にし、それによって、ハンマを打ったときに、印刷画像を生成する。
【００１２】
図１に示された例示的な実施形態においては、プリント媒体２４は、アーチ形支持プレート２５上に進行方向に垂直に配置される。プリント媒体２４は、例えば、単一のシート、折り畳み形状もしくは連続シート、バーコードラベル、プラスチックおよび紙ラベルおよびフォーマットの組み合わせ、文字およびグラフィック用の紙媒体ならびに他の材料を含む可能性がある。図１に示された特定の実施形態においては、プリント媒体２４は、媒体駆動軸３０によって協働して駆動される、スプロケット駆動“トラクタ”２６および２８によって支持プレート２５上を垂直に動かされる。無論、摩擦駆動輪などの他の既知の媒体駆動機構も使用することができる。媒体駆動軸３０は、媒体２４の垂直位置を手動でインクリメントするためのひだ付きノブ３２も組み込む。ノブ３２は、例えば、プリント媒体２４を一定間隔で動かすか、初期の位置合わせのために、もしくは他の目的のために手動で媒体２４を動かすために利用することができる。
【００１３】
図１の例示的なラインプリンタ１０は、“ハンマバンク”１００（図２参照）に、水平方向にインクリボン２２およびプリント媒体２４上を前後に駆動させる、スコッチヨーク機構を組み込む“シャトル”３４をさらに含む。以下により詳細に記述されるように、ハンマバンク１００は、一列の片側だけ固定され、磁気的に収縮する“ハンマ”を含み、ハンマとは、即ち、細長いばね指の終端に其々配置されたプリントチップであり、各々が、選択的に“誘発される”即ち、電磁気的に解放され、タイミングをとってインクリボンを介してページに押し付けることによって、ページ上にインクのドットを配置する。
【００１４】
５００ＬＰＭの速度で印刷する幾つかの実施形態においては、ハンマバンク１００は、例えば、１３．６インチ幅のドットのフィールドを印刷する２８個のハンマ、即ち約０．５インチ／ハンマを含み、１０００ＬＰＭを印刷する他の実施形態においては、ハンマバンク１００は、例えば、約０．２３インチ幅のドットのフィールドを各々印刷する６０個のハンマを含みうる。しかしながら、本明細書に図示され記述される特定の例示的なラインプリンタは、例示の目的のために前述の二つの実施例に従うが、他のライン速度が可能な、および／もしくは他の数のハンマを組み込むラインプリンタも実現することができ、これらの相違を適応させるための適切な改変とともに、本明細書で記述された方法は、後者に容易に組み込むことができることを理解されたい。
【００１５】
以下により詳細に議論されるように、一つ以上のマイクロプロセッサを組み込むコントローラ２００（図４参照）は、プリンタ１０内に配置されて、種々のプリンタコンポーネントを制御するために使用することができる。コンポーネントは、リボンカートリッジ２０のリボン２２の駆動と、シャトル機構３４によるハンマバンク１００の横方向の往復運動と、ハンマバンク１００に対する、トラクタ２６および２８によるプリント媒体２４の垂直移動と、プリント媒体２４上のドットの形状でのインクの印刷を達成するためのリボン２２およびプリント媒体２４に対するハンマの選択的発射と、を含む。以下により詳細に議論されるように、コントローラ２００は、ハンマコイルのオーバーヒートを回避するための本発明の方法を実施するために、有効に利用することができる。
【００１６】
図２は、本発明の温度制御システムおよび方法が有効に使用されうる、参照によって本明細書に組み入れられた、共有の同時係属中の出願番号［明細書番号７０１２９．５４３］に開示されたタイプのハンマバンク１００の例示的な一実施形態の前面の部分的、上部、前部及び左側の透視図である。図３は、図２の断面３−３の直線に沿って見た時の、図２の例示的なハンマバンク１００の断面図であって、単一のインパクトハンマの詳細および関連する制御磁気を示す。
【００１７】
図２および図３に示されるように、例示的なハンマバンク１００は、背面プレート１０２と、背面プレート１０２の前面１０６から前方に伸長する複数の細長いポール部１０４とを含む。本明細書で重要なことは、各ポール部１０４は、その周囲に配置された電気的コイル１０８を有することである。
【００１８】
図２および図３に示され、かつ、そのうちの上部を参照した特定の例示的な実施形態においては、永久磁石１１０は、背面プレート１０２の前面１０６に磁気的に結合された背面を有し、フラックスバー１１２は、永久磁石１１０のフォント面に磁気的に結合された背面を有する。複数の細長い下方に伸長するシャント１１６を画定するシャントフレット１１４は、永久磁石１１０のフォント面に磁気的に結合された背面を有する。
【００１９】
ここで、図２および図３の下部を参照すると、ハンマフレット取り付けバー１１８は、背面プレート１０２の前面１０６に磁気的に結合された背面を有し、ハンマフレット１２０は、ハンマフレット取り付けバー１１８の前面に磁気的に結合された背面を有する。ハンマフレット１２０は、複数の細長い上方に伸長するハンマ１２２を画定する。各ハンマ１２２は、隣接する一組のシャント１１６の間で掌状であり、その上端に配置されたハンマヘッド１２６を有する細長いばね部１２４を含む。各ハンマヘッド１２６は、そこから前方に突出するプリントチップもしくはピン１２８を有する。
【００２０】
図２および図３に示されるように、背面プレート１０２、永久磁石１１０、フラックスバー１１２、シャントフレット１１４、ハンマフレット取り付けバー１１８およびハンマフレット１２０は、お互いに挟まれ、アセンブリを部分的にもしくは完全に通って伸長することが可能な、例えば、ボルトもしくはネジなどの複数の締結具１３０によって、堅固なアセンブリに保持されうる。さらには、図２からわかるように、幾つかの実施形態においては、永久磁石１１０、シャントフレット１１４およびハンマフレット１２０は、容易な製造および組み立てのために、ハンマバンク１００の機能に悪影響を及ぼすことなく、左右対称に半分に分割することができる。
【００２１】
当業者に理解されるように、少なくとも背面プレート１０２、ポール部１０４、フラックスバー１１２、シャントフレット１１４およびハンマフレット１２４は、磁気的に透過性の材料で構成されることが望ましい。図５に示されるように、そうすることによって、矢印１３２によって示されるような磁束経路もしくは回路が、永久磁石１１０によってハンマバンク１００内に構築される。フラックス経路１３２は、永久磁石１１０から、フラックスバー１１２、シャントフレット１１４、ハンマ１２２、ポール部１０４、背面プレート１０２を通って伸長し、その後永久磁石１１０へと戻る。
【００２２】
磁束は、ハンマ１２２のばね部１２４によってハンマヘッド１２６上に発現する前方向引力もしくはバイアスに反して、ポール部１０２の前端と並列するように、そこに向かって伸縮自在にハンマ１２２のヘッド１２６を引き込むように動作する。ハンマヘッド１２６の各側上に配置されたシャント１１６は、ハンマヘッド１２６のポール部１０２からのフラックス経路１３２を完結するのに役立ち、ハンマヘッド１２６が磁束の引力から開放されたときに前方に自由に動くことを可能にする。ハンマヘッド１２６は、したがって、ハンマ１２２のばね部１２４の前方向バイアスに応じて前方向に跳ね返るように選択的に解放されるまで、ポール部１０２に並列した状態で保持される。この解放は、磁束経路３２に反して破壊的な起磁力（ＭＭＦ）をポール部１０４に誘発するためにコイル１０８を通って電流が通過することによって達成され、それによって、プリント媒体上にインクリボンを打ち付けて、ドットを印刷するために、前方向に跳ね返るようにハンマヘッド１２６、したがって関連付けられたプリントピン１２８を解放する。
【００２３】
したがって、ハンマバンク１００の各ハンマ１２２は、当該ハンマ１２２に関連付けられたコイル１０８に対して電流を選択的に印加することによって、少なくとも部分的に電磁気的に作動することがわかる。これらのコイル１０８は、典型的には、例えば、カプトンなどのポリイミドなどの誘電絶縁体で被覆されて、類似の絶縁性材料で形成されうるスプールもしくはボビン周囲にまかれた導線（例えば、銅）の細長いストランドを含む。組み立ての間、コイル１０８は、図３に示されたように、各ハンマに関連付けられたポール部１０４上を滑らされ、コイル１０８の二つの端もしくはリードは、その後、例えば背面プレート１０２における開口を通って伸長し、プリンタ１０内部に配置されたコントローラ２００に結合される。
【００２４】
当業者には理解されるように、印刷中、コイル１０８に対して電流を連続的に印加することによって、コイルは抵抗加熱され、したがって、コイルの温度は上昇する。コイル１０８の温度が、コイル１０８の配線の絶縁被膜が傷つけられる臨界点へと上昇することを許容される場合には、コイル１０８が短絡する可能性があり、関連するハンマ１２２の故障を引き起こす。上述されたように、大半の印刷ジョブの間、ハンマバンク１００の熱的設計は、各コイル１０８の温度が臨界点の十分下のままであるようにされている。しかしながら、比較的少数の印刷ジョブにおいては、もたらされるコイル１０８の温度が許容可能なレベルを超えて上昇する可能性があり、それによって、破壊的なオーバーヒートからコイル１０８を保護するための方法の必要性を示唆している。
【００２５】
さらには、幾つかの従来技術のハンマバンクにおいては、構造および熱の双方を考慮して、例えばエポキシのマトリクスにコイル１０８とポール部１０４とを“植える”か、埋め込むことが通常である。したがって、例えば図３に示されるように、空洞１３４は、ハンマバンク１００例えば、背面プレート１０２、磁石１１０、フラックスバー１１２、シャントフレット１１４およびハンマフレット取り付けバー１１８の内部に形成され、埋め込み材料のベッドは、従来技術の幾つかのハンマバンクのように、ポール部１０４とコイル１０８とを被包するために省略されうる。
【００２６】
しかしながら、図２および図３に示された特定の例示的なハンマバンク１００においては、より低速のシャトル機構（例えば、本明細書で記述された５００および１０００ＬＰＭラインプリンタの機構）のコストを削減するために、示されたハンマ１２２の設計が、その構造および組み立てを簡略化するために改変され、本明細書で重要なことには、コイル１０８はエポキシ化合物内に埋め込まれていない。結果として、コイル１０８は、埋め込まれた従来技術のハンマバンクのものよりもさらに急速に加熱および冷却するために、周囲空気にさらされ、結果として、以下に議論される方法によって提供されるように、オーバーヒートに対する特別な保護を必要とする。
【００２７】
図４は、本発明のコイルのオーバーヒートを回避するための方法の実施を含む、ラインプリンタ１０の種々のコンポーネントを制御するために使用することができる例示的なコントローラ２００の機能的ブロック図である。上述されたように、コントローラ２００は、インクリボンカートリッジ２０のインクリボン２２の制御可能な駆動と、シャトル機構３４のハンマバンク１００の横方向の往復運動と、ハンマバンク１００に対する、トラクタ２６および２８によるプリント媒体２４の垂直移動と、プリント媒体２４上のドットの形状でのインクの印刷を達成するためのリボン２２に対するハンマの選択的“発射”とに、相方向的に結合され、かつ、その役割がある。
【００２８】
図４に示されるように、例示的なコントローラ２００は、例えば、一つ以上のプロセッサ（例えば、一つ以上のＲＩＳＣプロセッサ）を組み込むプロセッサ部２０２、本明細書で記述されたハンマバンク１００のコイル１０８のオーバーヒートを回避するためのアルゴリズムを含む、プリンタ用の動作命令を格納できる再プログラム可能なプログラム格納部２０４、例えば、以下に議論されるようなコイルの物理パラメータを格納するための消去可能で再書き込み可能なメモリ部２０６、コントローラ２００および／もしくは前述のプリンタコンポーネントのうちの任意の一つに対して、調整され、制御されたＡＣおよびＤＣ電力を供給することができる電源部２０８を含みうる。
【００２９】
ここで、ラインプリンタハンマバンクのコイルのオーバーヒートを回避するために使用される可能性がある方法に関して、例示的な一方法は、１）コイルの許容可能な最大温度（Ｔｓ）を確立するステップ、２）印刷中にコイルの温度を監視するステップ、３）コイル（即ち、“ホットコイル”もしくは“ＨＣ”）の温度が許容可能な最大温度Ｔｓに達したか、またはＴｓを超えた場合に、不必要に印刷のストロークをスキップすることなく、ＨＣを冷却することが可能なように、最も効率的にプリンタの性能を低下させるステップを概して含むものとしてみなすことができる。
【００３０】
第三のステップ、即ち、最も効率的にプリンタの性能を低下させるステップは、１）ハンマバンクの与えられたストローク間に、与えられた解像度でＨＣハンマが印刷することができる可能性のあるドットの最大密度のパーセンテージとして、ＨＣのハンマ毎のドット最大密度（“ＨＣＤＰＨＭａｘ”）を確立するステップであって、ＨＣを許容可能な最大温度Ｔｓから“許容可能な”より低い温度へと冷却することが可能なステップ、３）ハンマバンクの次のストローク間に、ＨＣが印刷しようとしているＨＣハンマ毎のドット（“ｎｅｘｔＨＣＤＰＨ”）密度を先読みするステップ、４）次のＨＣＤＰＨに基づいて、新規のＨＣハンマ毎のドット移動平均（ＨＣＤＰＨＭＡ）を計算するステップ、５）ａ）次のストロークのＨＣＤＰＨがＨＣＤＰＨＭａｘ以下の場合に、次のストロークのＨＣＤＰＨを印刷するステップか、ｂ）当該ストロークでは次のストロークのＨＣＤＰＨの印刷をスキップして、ハンマバンクの次もしくはその後のストローク間にそれを印刷するステップのいずれかを含む。したがって、本方法においては、ＨＣで印刷されるドット密度が低下する場合、プリンタはＨＣが完全に冷却されるのを待たずに、その代わりに、即座にその性能を上げる。なぜなら、ＨＣで印刷されるドット密度は、余分な印刷ストロークをスキップすることなく、ＨＣの冷却が可能なように適応されるからである。
【００３１】
図６は、上記のハンマバンク／コイル物理パラメータを獲得するステップ、導出するステップおよび／もしくは確立するステップ用の例示的な一方法３００のステップを示す図であり、物理パラメータは、コイルのオーバーヒートを回避するための本発明の方法によって使用される、コイルの許容可能な最大温度Ｔｓと、そのＴｓに達したＨＣの許容可能なハンマ毎のドット最大密度（“ＨＣＤＰＨＭａｘ”）とを含む。理解されるように、これらのパラメータは、コイル、ハンマバンクおよび／もしくはプリンタの設計が実質的に変更されず、ハンマバンクの耐用年数に対して比較的固定されたままである場合には、概して経験的に導出され、ハンマバンクが取り付けられるラインプリンタの特定のハンマバンクおよびコイルに対して特有である。
【００３２】
したがって、図６の方法３００のステップは、特定のハンマバンク設計に対して典型的には一度だけ実施される必要があり、その後は、例えば、コントローラ２００の消去可能で再書き込み可能なメモリ部２０６において、もしくは、プログラム格納部２０４に格納された動作命令もしくはプログラミングのコードにおいて、関連するプリンタに格納される。格納するステップは、プリンタのハンマバンクが、プリンタに前もって“設定された”パラメータとは異なるコイルパラメータを有するハンマバンクで置換されるときを除いて、典型的には、工場で実施される。
【００３３】
後者の可能性に関して、目下の方法は、本方法のソフトウェアによって作成された例えば、隠れた“メニュー”を利用して、例えば、コイルの最大温度Ｔｓを設定して、“Ｓｅｔ  Ｃｏｉｌ  Ｔｅｍｐ  Ｔｓ”などの適切なリマインダメッセージをプリンタのディスプレイ上にアセンブラに対して表示することを自動的に工場に要求することができる。したがって、最初に工場がプリンタ内にコイルのＴｓを設定して格納することに失敗した場合には、保護方法のソフトウェアは、必要とされた値が不明であり、供給されるべきであることを示すために、例えば“ＣＴＥＭＰ  ＮＯＴ  ＳＥＴ／Ｓｅｔ  Ｃｏｉｌ  Ｔｅｍｐ”などの“致命的エラー”メッセージを起動時に表示するように容易に適応することができる。
【００３４】
しかしながら、新規のハンマバンクが当該分野のプリンタに取り付けられるとき、制御ソフトウェアは、ハンマバンクが変更され、したがって、工場でプリンタに前もって格納されたコイルパラメータ値を使用し続けていることを知っているかもしれないし、知らないかもしれない。とりわけ、適切なコイル温度Ｔｓを設定することなく、コイルオーバーヒートに関する方法は、適切には機能せず、新規のハンマバンクにおけるコイルは損傷を受ける可能性がある。したがって、当該分野で新規のハンマバンクを取り付ける技術者は、プリンタ内のハンマバンクユニットを置換するときには何時でも、“Ｓｅｔ  Ｃｏｉｌ  Ｔｅｍｐ”メニューにアクセスしてコイル用の新規のＴｓ（および他の値）を設定することが極めて重要であることを教育されるべきである。
【００３５】
図６に示されるように、コイルパラメータ獲得方法３００は、コイル最大値もしくは超えない（ｎｏｔ−ｔｏ−ｅｘｃｅｅｄ“ＮＴＥ”）値ＴＮＴＥの確立とともに、ステップ１（“６Ｓ１”）において開始する。この値を確立することができる幾つかの方法が存在する。しかしながら、実践的な一実施形態においては、例えば、コイルの其々の配線を被覆する絶縁体材料に対して、特に、例えば溶解によって絶縁体が損傷する温度に対して考慮をすることができる。したがって、例えば、例示的な一実施形態においては、ハンマコイルの配線の絶縁は、例えば、少なくとも１８５℃、２０００時間、“機能する”即ち、その機能の完全状態を保持すると、製造者によって明示されることがある。したがって、コイルオーバーヒートに関する方法は、この場合、ハンマバンクコイルが１８５℃より高温になるか、または、より長い期間当該温度を保持するかのいずれかの速度でプリンタが印刷しないことを保証するために設計されるべきである。
【００３６】
したがって、図６の特定の実施例においては、６Ｓ１において、コイルの最大温度における“第一のカット”は、Ｔｓ＝ＴＮＴＥ＝１８５℃に設定される。しかしながら、Ｔｓの値を確立する上で考慮されるべき幾つかの可能性のあるエラー源もしくは他の検討が存在する。例えば、１）コイル温度測定自体の可能性のあるエラー量ＴＥＲ（例えば、＋／−数度）、２）その温度測定がされうる前にコイルが加熱された期間、３）その期間中のコイルの温度の増加量である。幾つかの実施形態においては、これらの可能性のあるエラー源もしくは補正の上限は、経験的に確立することができる。
【００３７】
例えば、上記のコイル温度測定エラーＴＥＲに関して、コイルの温度が印刷中に実際に測定される方法に関して、まず考慮がなされるべきである。各ハンマバンクコイルは、その温度を測定するために使用されうる例えば、精密なサーミスタもしくは熱電対を有しうるが、既に手元にあるコンポーネントを使用するより複雑性がなく、かつよりコストの低い方法を、即ち、その温度の代用として、コイルを通って流れる電流ｉを利用して、関連付けられたハンマを作動させるために利用することができる。したがって、コイルを通って流れる電流ｉは、その抵抗に反比例し、また、その温度Ｔとともに直接変化する。ハンマコイル内を流れる電流は、ハンマの動作に影響を与えることなく比較的迅速かつ容易に測定することができるため、この測定は、当該温度のより直接的な測定の代用、即ち、Ｔ％ｌ／ｉとして利用することができる。
【００３８】
温度に伴うコイルの幾何学的変化は、コイルの電流／温度の関係に非線形性を導入する可能性があるが、これらは、例えば、最初の“参照”温度（例えば、２５℃（７７°Ｆ））で配置された代表的なコイルを備えるステップと、当該コイルを通る電流の増加量を通すステップと、電流の関数として当該コイルの温度変化を記録するステップとによって、経験的に適応することができる。したがって、方法３００の６Ｓ２において、これらの値は、プリンタコントローラのメモリにおける例えばルックアップテーブルに格納することができるし、または、方法を制御するために使用されるソフトウェア内の関係に直接エンコードする（例えば、“もしｉ＝Ｘならば、Ｔ＝Ｙ”）ことができる。上述されたように、これらの関係は、ハンマバンク内で使用される特定のタイプのコイル用に一度だけ獲得する必要があり、その設計に変化がないときには、ハンマバンクの耐用年数以上に十分に一定であるべきである。
【００３９】
コイルの温度測定用の機構が確立されたとき、上記のコイル温度測定エラーＴＥＲは、経験的に測定された代表的コイルのものから、主に、ハンマバンクで実際に使用されるコイルの特徴における可能性のある変化の問題になる。ここで、コイル内を流れる電流の関数として、ハンマバンクコイルの温度を測定する過去の経験が有益である可能性があり、この方法が、広範な種類のハンマコイルのタイプに対して、約±９℃の精度を有することを示す。したがって、本方法の６Ｓ３において、コイルの温度測定における可能性のあるエラーに起因しうる安全なマージンは、結果として、ＴＥＲ＝９℃のコイルの前述した許容可能な最大温度Ｔｓに対する下方の調整、即ち、“改善された”Ｔｓ＝１８５−９＝１７６℃をもたらす。上述されたように、このＴｓの値が最終値として選択された場合には、プリンタのスロットリング性能用のカットオフポイントは、与えられたハンマバンクコイルが、そのコイル上で新規のコイル温度読みとりがなされる前に、１７６℃より高い温度に加熱しないように、選択されるべきである。
【００４０】
上述されたように、後者のパラメータを確立するために、２）その温度の測定がなされる前にコイルが加熱されうる期間と、３）その期間中にコイルの温度が増加しうる量とに対して考慮がなされるべきである。
【００４１】
特定のコイルの温度を測定するためにかかる時間は、上記のように、１）コイルの温度が測定される方法と特定のラインプリンタとに依存する。コイル温度の比較的大量のサンプルを、上述された電流／温度測定法を利用して、単位時間毎に取得することができる。ある有効な一方法においては、コイル温度（即ち、電流）サンプルは、シャトルの“方向転換”毎、即ち、その“左”および“右”ストローク毎に取得することができる。この方法においては、ハンマの発射即ち印刷は、コイル温度サンプルを取得するためにスキップする必要がないため、プリンタの性能は測定によって影響を受けることがない。
【００４２】
このアプローチにおいては、一実施形態において、コイルの其々の温度は、順次、継続的な繰り返しに基づいて、ハンマバンク内の第一のコイルから開始して最終へのコイルへと続く、“ラウンドロビン”方式で測定される。測定されるべき特定のコイルの温度は、４回、即ち、４つの連続するストロークに対して、シャトル方向もしくはストロークにおける変化毎に一度ずつ取得され、その後、バンク内の次のコイルへと移動する前に、コイルの現在の温度の測定を提供するために平均化される。
【００４３】
これらの測定に加えて、本方法は、ホットコイルをより迅速に検出するために、０．５秒に一度、ハンマバンク内の“最も熱いコイル”の特別なコイル測定を実施するために適応することができる。この特別な測定を実行するための命令は、例えば、コイルの温度測定の次のラウンドに先立つシャトル方向変化において挿入することができる。他のコイルと同様に、最も熱いコイルに対して４回の温度測定をすることができ、その後、最も熱いコイルの現在の温度測定を提供するために平均化される。
【００４４】
本発明の方法に従い、任意のコイルの温度がこの測定中に選択された許容可能な温度Ｔｓを超える場合には、１）当該コイルは、ホットコイル（“ＨＣ”）として、内部で同定されるか、または“フラグを設定され”、２）以下により詳細に議論されるように、フラグを設定されたコイルの温度が、確立された設定温度Ｔｓと、選択された“ヒステリシス”（“Ｈ”）温度値との和より下のレベルへと低下するまで、印刷速度は、以下により詳細に記述される方法で低下する。
【００４５】
このアプローチを利用して、ハンマバンク内のコイルのバンク全体を通してコイル温度測定が一回りした後に、ＨＣは、最悪の場合において捉えられるか、もしくはフラグを設定される。そのハンマバンク内に２８個のハンマを有する例示的な５００ＬＰＭプリンタにおいては、これは“最悪の場合”もしくはＨＣの温度が再度測定される前の最大３．３６秒（即ち、９０ｄｐｉのプリンタ解像度）に対応する。したがって、方法３００の６Ｓ４において、もし、印刷の“ライン”がドットの５行と、（ラインを分離するための）１行の空行との和に等しい場合には、この時間の導出は以下のようになる。５００ライン／分Ｘ６０秒／分Ｘ６ストローク／ライン＝５０ハンマバンクストローク／秒もしくは０．０２秒／ストローク、即ち、６０ｄｐｉの解像度での印刷する場合である。したがって、一つのコイルの温度を測定するために４つのストロークが利用され、ハンマバンク内に２８個のコイルが存在する場合には、与えられたコイル用の温度測定間の時間は、４ストローク／コイルＸ．０２秒／ストロークＸ２８コイル＝２．２４秒である。しかしながら、この時間間隔は、印刷するためにより長い時間を要するより高い解像度で比例的に増大する。したがって、９０ｄｐｉの印刷解像度においては、コイル用の連続する温度測定間の時間の“最悪の場合”は、９０／６０Ｘ２．２４秒＝３．３６秒である。
【００４６】
例示的な１０００ＬＰＭの６０個のハンマを有するプリンタ用に同様の解析を実施することができ、ＨＣが再度読み出される前に、結果として最悪の場合３．６秒がかかる（上述のように、９０ｄｐｉの印刷解像度において）。前述のように、あまり密集していない印刷解像度においては、サンプリングはより迅速になされる。例えば、６０ｄｐｉの解像度においては、この時間は２．４秒に短縮される。
【００４７】
６Ｓ４において、これらの測定間の時間の最大値を確立し、その後、方法３００の６Ｓ５においては、その期間中にコイルの温度が増加しうる量を決定するために、Ｔをコイル温度、ｔを時間として、時間に伴うコイル温度の変化速度を確立することが必要となる。例示的な一実施形態においては、これを確立するために、熱電対を有する例示的なラインプリンタのハンマバンクのコイルを取り付けて、その後、プリンタが（プリンタによって塗りつぶされる全ての可能性のあるドットの異なる比率を各々が有する）異なる連続的なプリントパターンを印刷するときのコイルの温度を記録することによって、経験的なデータが得られる。
【００４８】
図７Ａは、７２ｄｐｉの解像度で印刷する、上述の例示的な５００ＬＰＭプリンタにおける代表的なハンマコイルの温度のグラフであり、コイルによって印刷されるドットの平均密度と、時間との関数として表される。図７Ｂは、７２ｄｐｉの解像度で印刷する、上述の例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおける代表的なハンマコイルの温度のグラフであり、コイルによって印刷される平均ドット密度と時間との関数として表される。双方の場合とも、その解像度が最悪の場合を表す、即ち、６０ｄｐｉもしくは９０ｄｐｉのいずれかの印刷解像度で得られる値よりもコイルのｄＴ／ｄｔが結果としてやや高い値になることが発見されたため、７２ｄｐｉの印刷解像度が選択された。
【００４９】
図７Ａおよび図７Ｂにおける各グラフは、可能性のある全ドットの異なる比率が塗りつぶされる連続的なプリントパターンの効果を各曲線が示す、曲線の“一群”を含む。したがって、印刷される最も濃いパターンは全ての可能性のあるドットのうちの（即ち、与えられたハンマで印刷可能な７２ｄｐｉのうちの）９９％であり、印刷される最も薄いパターンは、全ての可能性のあるドットのうちの（即ち、与えられたハンマで印刷される１８ｄｐｉのうちの）２５％であった。全ての読みとりは、約２５℃の周囲温度もしくは参照温度で行われた。
【００５０】
図７Ａに示されるように、曲線の其々の傾き、即ち、ｄＴ／ｄｔは、（４０℃の平均の動作温度がコイルの初期温度として選択された）グラフの原点で最大であり、その後時間とともに減少する。したがって、例示的な５００ＬＰＭプリンタ用に、最悪の場合、即ち、コイルで可能性のあるドットのうちの９９％が印刷されるとき、問題のコイルは４℃加熱するために約１秒かかり、即ち、ｄＴ／ｄｔ＝４℃／秒である。この速度において、１６２℃から１７６℃まで加熱するためには３．５秒以上かかる。したがって、上記に由来する同一のコイルでの平均の読みとり間の最大期間を３．３６秒とすると、１６２℃のカットオフもしくはＴｓは、ＨＣが１７６℃を超えるのを回避するために時間内に捉えられることを保証する。さらに、この低下した閾値温度Ｔｓは、９０ｄｐｉの解像度で印刷するときにだけ必要であることに留意されたい。他の解像度、即ち７２ｄｐｉ以下においては、平均のコイル温度読みとり間の時間は、２．７１秒未満であり、１６５℃のＴｓが使用に適している。したがって、１６５℃のＴｓから１７６℃へと加熱するまでには、２．７５秒以上かかり、最悪の場合には、ＨＣが１７６度を超える前に捉えられることを保証する。
【００５１】
図７Ｂに示されるように、例示的な１０００ＬＰＭの６０個のハンマを有するプリンタ用の解析も類似している。したがって、最悪の場合の解析においては、与えられたコイルで全てのドットの９９％が印刷されるとき、コイルは、２度加熱するために約１秒かかり、即ち、ｄＴ／ｄｔ＝２℃／秒である。したがって、１６８℃から１７６℃までコイルを加熱するまでには、４秒以上かかる。上述された例示的な１０００ＬＰＭプリンタ用のコイルでの平均読みとり間の時間が３．６秒だとすると、１６８℃のＴｓは、ＨＣが１７６℃を超える前に捉えられることを保証する。
【００５２】
以下の表１に要約されるように、１６２℃のＴｓは、７３ｄｐｉ以上の解像度で印刷する例示的な５００ＬＰＭの２８個のハンマを有するラインプリンタ用に適切な選択であり、１６５℃のＴｓは、７３ｄｐｉよりも低い解像度で印刷する同一のプリンタ用に適切である。例示的な１０００ＬＰＭの６０個のハンマを有するプリンタ用に、１６８℃のＴｓの使用が９０ｄｐｉ以下の解像度で適切である。
【表１】
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【００５３】
したがって、方法３００のＳ６５において、例示的なＬＰＭプリンタの場合には、プリンタによって印刷される解像度に依存してＴｓの２つの値が設定され、プリンタに格納される。例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおいては、印刷解像度に依存しない単一の値のＴｓが格納される。
【００５４】
当業者に理解されるように、プリンタが継続的にＨＣ状態になったり、そこから脱したりすることを回避するために、幾つかの“ヒステリシス”値、即ち、ＨＣが高温から冷却される速度の何らかの基準を使用することが望ましい。空気冷却されるコイルは、ストロークがスキップされると比較的迅速に冷却されるので、コイルが冷却されるまであまり長期間待機する必要がない。さらには、以下により詳細に議論されるように、ホットコイルのハンマ毎のドット（“ＨＣＤＰＨＭａｘ”）印刷密度は、ＨＣによって印刷が継続されたとしても、ＨＣによる印刷が完全に停止した場合よりもさらにゆっくりとコイルを冷却することが可能であるように選択されうる。
【００５５】
図５は、上記の図７Ａおよび図７Ｂに類似する、コイルによって印刷される平均ドット密度と時間との関数として、７２ｄｐｉの解像度で印刷する、上記の例示的な１０００ＬＰＭの６０個のハンマを有するプリンタにおけるハンマコイルの温度のグラフであり、“接合スキップ”３０２、即ち、いわゆる“継ぎ目のない”もしくは“メビウスの輪”タイプのインクリボンにおける印刷不可能な“接合”もしくは重複のハンマバンク上の移動によって引き起こされる、コイルによる印刷における２秒の中断の結果として生じるコイルの冷却効果を示す。プリンタは、インクリボンにおけるこの接合の位置を知っており、ハンマバンクの前に接合が位置している間、印刷を中止する。図５からわかるように、５０％および６５％のＤＰＨ密度で印刷するコイルに対して、各コイルの温度は、２秒間の間に約１０℃低下するか、もしくは約−５℃／秒のｄＴ／ｄｔ速度において低下する。上述されたように、同一のプリンタ内のコイルが最大、ｄＴ／ｄｔ＝２℃／秒の速度で加熱する速度を考えると、コイルは、それらが加熱する速度の２倍以上の速度で冷却することが分かる。
【００５６】
この、本明細書で“ヒステリシス”（“Ｈ”）と称される効果は、プリンタがＨＣ状態になったり、脱したりする非効率的な“循環”を回避するために、コイルで印刷する最大限の性能を回復する前にＨＣが冷却を許容されるべき期間に対する限度を提供する。即ち、プリンタが、コイルのオーバーヒートを回避するために、減速印刷モードに入ると、プリンタは、ＨＣの温度がＴｓ−Ｈ以下になるまで、最大限の印刷性能を回復することを許されない。したがって、図６の例示的な方法３００においては、約１０℃のＨの値が６Ｓ７において選択され、プリンタに格納されて、その後、循環を回避するために上述されたように使用される。例えば、上記の例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおいては、プリンタは、ＨＣの温度ＴＨＣが≦Ｔｓ−Ｈになるまで、即ち、≦１６８−１０＝１５８℃になるまで、最大限の性能を回復することを許されない。
【００５７】
上述されたように、本発明の方法の重要な一態様は、ＨＣの冷却を可能にするために、また、不必要に任意の印刷ストロークをスキップしないように、ＨＣが設定された許容可能な最大温度Ｔｓに達したとき、プリンタの性能を低下させるステップを含む。一実施形態においては、このことは、与えられたストロークおよび解像度においてＨＣハンマが印刷できる可能性のある最大ドット密度のパーセンテージとして、ＨＣの最大のハンマ毎のドット密度（“ＨＣＤＰＨＭａｘ”）をはじめに確立することによって達成される。ＨＣが許容可能な最大温度Ｔｓから“許容可能な”より低い温度、例えば≦Ｔｓ−Ｈへと冷却することを可能にする、本発明の方法の重要な一態様は、その後、ハンマバンクの次のストロークの間にＨＣによって印刷されようとしているＨＣのハンマ毎のドット（“ｎｅｘｔＨＣＤＰＨ”）密度へと、印刷キューにおいて先読みするステップと、ａ）次のストロークのＨＣＤＰＨがＨＣＤＰＨＭａｘ以下の場合に、次のストロークのＨＣＤＰＨを印刷するステップか、ｂ）次のストロークのＨＣＤＰＨがＨＣＤＰＨＭａｘよりも大きい場合に、当該ストロークの次のＨＣＤＰＨの印刷をスキップして、ハンマバンクの次のストロークもしくはその後のストロークにおいてそれを印刷するステップのいずれかを含む。
【００５８】
ＨＣＤＰＨＭａｘコイルパラメータは、コイルの温度が安定できるほど十分に長い時間に、与えられたストロークおよび与えられた解像度でＨＣハンマが印刷できる可能性のある最大のドット密度のパーセンテージの関数として、代表的なコイルの温度／時間プロファイルを見ることによって、経験的に確立することができる。
【００５９】
図８Ａは、図７Ａに類似する、コイルの温度が安定できるほど十分に長い、即ち約６分間以上の、コイルによって印刷される平均ドット密度と時間との関数として、７２ｄｐｉの解像度で印刷する、上記の例示的な５００ＬＰＭ、２８個のハンマを有するラインプリンタにおける代表的なハンマコイルの温度のグラフである。上記の決定におけるように、双方のプリンタ用に、７２ｄｐｉの印刷解像度が“最悪の場合”の解析として使用され、印刷される最も濃いパターンは全ての可能性のあるドットのうちの９９％（与えられたハンマでの７２ｄｐｉ）であり、印刷される最も薄いパターンは、全ての可能性のあるドットのうちの２５％（与えられたハンマでの１８ｄｐｉ）であり、全ての読みとりは約２５℃の周囲温度で行われた。
【００６０】
図８に示されるように、与えられたハンマでの可能性のある全てのドット位置のうちの３７％の密度を印刷するとき、ハンマバンクの与えられたコイルは、この周囲温度で約１２８℃の温度ＴＳＴＡＢで安定する。しかしながら、（非常に熱い部屋などの）許容可能な最も暖かい周囲温度においては、この温度は、約２０℃高くなる可能性がある。したがって、コイルは、約１４８℃の温度で安定する。この温度は、所望のハンマ冷却をするための上記の選択されたＴＮＴＥコイル温度（即ち、１８５℃）より十分に低い。したがって、例示的な５００ＬＰＭシャトルでのＨＣを冷却するために、ＨＣＤＰＨＭａｘは、３７％以下の平均に維持されるべきである。
【００６１】
図８Ａから、５０％のＤＰＨ密度で印刷するとき、コイルは２５℃の周囲温度においてはＴＳＴＡＢ約１６２℃で安定し、許容可能な最も熱い周囲温度においては、約１８２℃で安定することにさらに留意されたい。後者の温度は、あらゆる解像度に対して例示的な５００ＬＰＭプリンタのＴｓを超えるため、ＨＣがこの設定で冷却するために、３７％のより低い値がＨＣＤＰＨＭａｘとして選択される可能性がある。
【００６２】
図８Ｂに示されるように、例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおいては、与えられたハンマでの可能性のある全てのドット位置のうちの５０％の密度を印刷するとき、与えられたコイルは２５℃の周囲温度において、約１４５℃の温度ＴＳＴＡＢで安定する。許容可能な最も暖かい周囲温度（熱い部屋など）においては、この温度は、約２０℃高くなる可能性がある。したがって、コイルは、約１６５℃のＴＳＴＡＢで安定する。この温度は、ＨＣＤＰＨＭａｘとして採用するための上述された例示的な１０００ＬＰＭプリンタの１６８℃のＴｓに非常に近い温度（即ち、＞Ｔｓ−Ｈ＝１５８℃）である。一方、与えられたコイルは、与えられたハンマでの可能性のある全てのドット位置のうちの３７％の密度を印刷するとき、つまり、熱い部屋における約１３３℃において、２５℃の周囲温度においては、約１１３℃の温度で安定する。
【００６３】
したがって、効率的かつ有効に、例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおけるＨＣを冷却するために、ＨＣＤＰＨＭａｘは、二つのレベルの間の何らかのレベルに維持されるべきである。したがって、４３％の値は、二つのドット密度間の中間にあるため、例示的な１０００ＬＰＭプリンタに対するＨＣＤＰＨＭａｘとして安全に選択されうる。したがって、方法３００の６Ｓ８においては、約４３％以下のＨＣＤＰＨＭａｘの初期値が、ＨＣの効率的な冷却が可能になる値として、例示的な１０００ＬＰＭプリンタに対して選択されるべきである。
【００６４】
特定のプリンタおよび関連する手元のハンマバンクに対して適切で、かつ、本発明のハンマコイルのオーバーヒートを回避するための方法を有効にするために必要なコイルパラメータの値を有するプリンタが、完全に提供され、上記の格納されたコイルパラメータを利用して、ラインプリンタハンマコイルのオーバーヒートを回避するための方法４００の例示的な一実施形態をともに示すフロー図である、図９Ａおよび図９Ｂがここで参照される。
【００６５】
図９Ａにおいて、ステップ９Ｓ１において開始し、ハンマバンクの各コイルの温度が上述された方法で印刷中、連続的に監視され、上述された例示的な特定の５００ＬＰＭプリンタにおいては、３．３６秒以下毎に有効にされ、上述された例示的な１０００ＬＰＭプリンタにおいては、３．６秒以下毎に有効にされる。方法４００の９Ｓ２においては、任意のコイルの温度がコイルオーバーヒート保護を実施するためにプリンタに設定された特定の温度Ｔｓに達したか、またはＴｓを超えたか否か、即ち、Ｔ≧Ｔｓの決定がなされる。もし達していなければ、方法４００はその後、９Ｓ３へと進行する。９Ｓ３においては、手元の印刷ジョブが終わったか、即ち完了したか否かに関する決定がなされ、もし完了していたら、印刷および方法４００の双方が９Ｓ４で終了する。もし完了していなければ、印刷は継続し、方法４００は９Ｓ１へと戻り、即ち、“ホットコイル”が同定されるまで、または、印刷ジョブが完了するまでコイル温度を継続して監視する。
【００６６】
上述されるように、ハンマバンクの熱的設計が適切であると仮定すると、各ハンマバンクコイルの温度は、前もって同定された臨界点、即ちＴＮＴＥより十分下で保持する。したがって、大半の印刷ジョブの間、方法４００のステップ９Ｓ１−９Ｓ３を含む“ループ”は、プリンタで印刷されるジョブのほとんど、即ち、以下に記述される方法の残りのステップは、実施する必要がないものと特徴づける。しかしながら、上述されたように、比較的少数の印刷ジョブタイプにおいては、一つ以上のハンマコイルの温度が、コイルのオーバーヒートを回避するために、方法の残りが実施されるレベルＴｓ以上に上昇する可能性がある。
【００６７】
したがって、９Ｓ２において、コイルの温度がＴｓ以上であるとの判定がなされる場合、方法４００は、９Ｓ５において、当該コイルをホットコイルＨＣとして“フラグを設定し”、９Ｓ６において、当該コイルの前のストロークでの関連するハンマで印刷されるドット数の移動平均ＨＣＤＰＨＭＡ４０２を（最新の値に配置された１／８の重みづけをして）計算して記録するステップを開始する。
【００６８】
方法４００は、その後、９Ｓ７へと進行し（図９Ｂを参照）ＴＨＣがＴｓ以上か否かに関して判定がなされる。ＴＨＣが設定点Ｔｓと等しい場合には、最初の“ハードブレーキ”値は、９Ｓ８において、ＨＣＤＰＨＭａｘに設定される。方法は、その後、９Ｓ９へと進行し、ハンマバンクの次のストロークでＨＣによって印刷することが予定されているハンマ毎のドット（ＨＣＤＰＨ）がプリンタの印刷キューから検索され、９Ｓ１０において、“次の”ＨＣＤＰＨＭＡが、最新の値として次のストロークのＨＣＤＰＨを利用して、即ち、次のＨＣＤＰＨが印刷されるものと仮定して計算される。９Ｓ１１においては、次のＨＣＤＰＨが、上述されたような、９Ｓ８において前もって設定されたＨＣの最大のハンマ毎のドット密度（ＨＣＤＰＨＭａｘ）よりも大きいか否かの判定がなされる。
【００６９】
９Ｓ１１において、次のＨＣＤＰＨＭＡが前もって設定されたＨＣＤＰＨＭａｘよりも大きいことが判定される場合、その後、９Ｓ１２において、１）次のストロークでの印刷は、ＨＣをさらに迅速に冷却できるように省略され、２）プリント媒体は、印刷用に次の行へと進められずに、同一の行にとどまり、３）省略された、予定されていたＨＣＤＰＨは、同一の行におけるハンマバンクの次のストローク（もしくは、その後のストローク）用のＨＣＤＰＨとなり、４）次のＨＣＤＰＨＭＡは、スキップされたドットの最終行に基づいて、即ち、以前のストローク用のＨＣＤＰＨがゼロであるように、９Ｓ１０において計算され、５）方法は、その後、ＨＣの温度が監視される９Ｓ１３へと進行する。
【００７０】
一方、９Ｓ１１において、次のＨＣＤＰＨＭＡがＨＣＤＰＨＭａｘ以下である、即ち、ＨＣの冷却が可能なまま印刷が可能であること（ストローク間に印刷が完全にスキップされた場合よりもよりゆっくりな場合）が判定される場合、９Ｓ１４において、次のＨＣＤＰＨはハンマバンクの次のストローク間に印刷され、方法４００は９Ｓ１５へと進行し、印刷ジョブが完了したか否かに関する判定がなされる。もし完了している場合には、印刷および方法４００の双方は、９Ｓ１６において終了する。もし完了していない場合には、方法４００は、再度上記の９Ｓ１３へと戻る。
【００７１】
９Ｓ１３において、方法４００は、上述されたように０．５秒ごとに、ＨＣの温度を監視し、９Ｓ１７へと進行し、ＨＣの温度ＴＨＣが許容可能なレベルへと低下した、即ち、ＴＨＣ≦Ｔｓ−Ｈであるか否かに関する判定がなされる。もしそうでない場合には、方法４００は９Ｓ７へと戻り、プロセスの前述のステップが繰り返されるが、次のストロークのＨＣＤＰＨとＨＣＤＰＨＭＡの値は、以前のストローク中に印刷が生じたか、またはスキップされたか否かに依存して、上述されたように適切に改変される。一方、もし９Ｓ１７において、ＴＨＣが許容可能なレベルへと低下した、即ち、≦Ｔｓ−Ｈであることが判定される場合、方法は９Ｓ１８へと進行、即ち、図９Ａの方法の第一のステップ９Ｓ１へ戻り、即ち、任意のＨＣに対するコイル温度の監視が上述されたように再開される。
【００７２】
これまで記述された例示的な方法４００を利用して、上記のように選択されたＨＣＤＰＨＭａｘの初期値もしくはデフォルト値は、どのコイルもその温度設定点Ｔｓを超えないことを保証するために適切であるべきである。しかしながら、主にコイル温度の読みとりにおいて精度が低下する可能性によって、ＨＣＤＰＨＭａｘの固定値は常に適切であるとは限らず、以下のようにこのパラメータを操作することが必要となることがある。
【００７３】
図９Ａおよび図９Ｂを参照して、９Ｓ７において、ＨＣの温度ＴＨＣが許容可能な設定温度Ｔｓよりも実際に大きいことが判定される場合、幾つかの実施形態においては、方法４００は、上記で提供されたよりも高速でＨＣの冷却を開始するために、印刷に“ハードブレーキ”を適用するようにプログラムすることができる。したがって、９Ｓ１９においては、方法４００は、デフォルト値よりも低い値へとＨＣＤＰＨＭａｘを調整することができ、その後、上述されたように９Ｓ９へと進行する。この調整は、調製されたＨＣＤＰＨＭａｘへと到達するほど十分に濃いパターン密度の印刷をＨＣが継続する限り、プリンタの性能にのみ影響を与えることに留意されたい。９Ｓ１７で判定されたように、ＨＣの温度ＴＨＣが閾値とヒステリシスとの和より低く、即ち、≦Ｔｓ−Ｈに低下した後、印刷は、ＨＣＤＰＨＭａｘによってもはや阻止されない。したがって、幾つかの実施形態においては、ＨＣＤＰＨＭａｘの値は、ＨＣの温度が閾値Ｔｓ−Ｈよりもかなり上昇することを回避するために、シャトルの各ストロークの間に上下のいずれかに調整することができ、それによってハードブレーキを再度適用する必要性を排除することができる。
【００７４】
幾つかの実施形態においては、方法４００は、プリンタにおけるＨＣ状態が、与えられた間隔、例えば５秒で、与えられたパーセンテージ、例えば、３３％以上、プリンタの全体の性能を低下させるために十分なストロークのスキップを引き起こすときは如何なる時でも、方法４００のソフトウェアが、プリンタの速度がハンマバンクを冷却するために低下したことをユーザに警告するために、プリンタの前面パネルインジケータもしくはディスプレイ上に“ハーフスピードモード”メッセージを表示させることができるように構成することができる。このメッセージは、ＨＣによる速度の低下全体のうちの例えば５％よりも短い、例えば５秒の間隔をプリンタが超えると、自動的に除去することができる。この準備は、性能に明らかに影響を与えない瞬間的にスキップされたストロークによって、プリンタ上に擬似メッセージを表すことを回避することができる。
【００７５】
当業者には理解されるように、前述の方法は、ハンマバンク製品が経験的に得られたコイルパラメータを生成するために使用される代表的なハンマバンクとほぼ同じように機能することを予想する。しかしながら、異なるハードウェア、欠陥のあるハードウェア、誤ったコイルの温度読みとりは、本方法が所望の目的を達成することを妨げる可能性がある。このような万一の場合に保護するために、例示的な方法４００は、例えば、方法のソフトウェアが毎秒平均例えば８℃よりも高くコイルの温度が上昇することを発見した場合には、致命的エラー、例えば、“ＣＴＥＭＰ  ＨＷ  ＥＲＲ／Ｃａｌｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅ”のフラグを設定する。このようなメッセージがユーザに対して、ハードウェアもしくはソフトウェア内の何かが期待された様には動かなかったことと、ハンマコイルが損傷されたために、プリンタでの印刷を継続することが安全でなかったことを示す。
【００７６】
同様に、正確な数のストロークがスキップされてもコイルが適切に冷却されない場合には、方法４００は、ハードウェアエラーが存在することを結論付けるように改変することができる。適切に冷却されていないコイルは、単位時間当たりのハンマ毎のドットの数が制限されるときでさえも、温度が上昇し続ける。例えば、本方法のソフトウェアが、コイルの１８５℃よりも高い値を読み取る場合には、方法は、全てのさらなる印刷を中止して、ユーザに対して致命的故障“ＣＯＩＬ  ＨＯＴ  ＥＲＲ  １／Ｃａｌｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅ”メッセージを表示するように改変することができる。
【００７７】
実際には、前述の記述に照らして、当業者には、多数の改変、置換および変形が、ラインプリンタハンマコイルのオーバーヒートを回避するための本発明の方法および装置においてなされる可能性があることが明らかであろう。また、前述の記述に照らして、本開示の範囲は、単に幾つかの実施例を示す目的で提示された本明細書で示され記述された特定の実施形態の範囲に限定されるべきではなく、むしろ、この後に添付された請求項およびその機能的均等物の範囲と完全に釣り合うべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【外国語明細書】
【発明の名称】
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【技術分野】
【０００１】
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【背景技術】
【０００２】
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【図面の簡単な説明】
【０００３】
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【発明を実施するための形態】
【０００４】
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【要約】
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【選択図】なし
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【９Ａ】
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【９Ｂ】
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