(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱可能なカセットに収納された巻回された長尺のテープ状印刷媒体の搬送駆動源としてＤＣモータが用いられる印刷装置において、
基準電圧発生回路と、前記基準電圧発生回路が発生する基準電圧と前記ＤＣモータの逆起電圧とを比較する比較回路とを用いて前記ＤＣモータの回転数を制御する電子ガバナ回路と、
前記ＤＣモータの両端子位置にそれぞれ接続された２つのＡＤコンバータを含む、前記ＤＣモータの両端子位置の電圧を検出するための検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記カセットが所定位置に装着されていないカセットなし状態、前記カセットが前記所定位置に装着されており且つ前記カセットのテープ残量がないテープエンド状態、前記カセットが前記所定位置に装着されており且つ前記ＤＣモータがロックされたモータロック状態、印刷媒体が正常に搬送されている正常状態のいずれであるかを判断する判断手段とを備えていることを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷媒体の搬送駆動源としてＤＣモータが用いられる印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テーププリンタなどの小型の印刷装置では、印刷媒体の搬送駆動源としてＤＣモータが用いられることが多い。ドット間隔が一定に保たれた高品質な印刷結果を得るためには、かかるＤＣモータの回転数を常に一定に保つ必要がある。その結果、ＤＣモータへの負荷トルクが変わるとＤＣモータに印加される電圧もそれに応じて変動するように、電子ガバナ回路によってＤＣモータが制御されることが多い。
【０００３】
上述したような制御が行われることを利用して、印刷媒体であるテープが巻回された状態で収納されたテープカセットが所定位置に装着されているかどうかを判定するための技術が特開平６−１９１１２６号公報に開示されている。この公報によると、電子ガバナ回路とグランドとの間のＤＣモータを流れる電流が全て流れ込む位置に抵抗を用意し、その抵抗の一端での電圧を測定することでＤＣモータに印加される電圧を検出し、検出された電圧値に基づいてテープカセットが所定位置に装着されているかどうかを判定できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の技術では、ＤＣモータを流れる電流値が比較的小さいために大きな抵抗値を有する抵抗を用意しなければ大きな検出電圧を得ることができず、その結果テープカセットが所定位置に装着されているかどうかも十分な精度で知ることができなくなってしまう。ところが、抵抗値の大きな抵抗を用いた場合、ＤＣモータに必要な電圧が与えられなくなってＤＣモータが所望の回転数で回転できなくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、印刷媒体の搬送駆動源として用いられるＤＣモータに印加される電圧から印刷媒体に関する状態を比較的高い精度で且つＤＣモータの回転数の低下を抑制しつつ知ることができる印刷装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の印刷装置は、着脱可能なカセットに収納された巻回された長尺のテープ状印刷媒体の搬送駆動源としてＤＣモータが用いられる印刷装置において、基準電圧発生回路と、前記基準電圧発生回路が発生する基準電圧と前記ＤＣモータの逆起電圧とを比較する比較回路とを用いて前記ＤＣモータの回転数を制御する電子ガバナ回路と、前記ＤＣモータの両端子位置にそれぞれ接続された２つのＡＤコンバータを含む、前記ＤＣモータの両端子位置の電圧を検出するための検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記カセットが所定位置に装着されていないカセットなし状態、前記カセットが前記所定位置に装着されており且つ前記カセットのテープ残量がないテープエンド状態、前記カセットが前記所定位置に装着されており且つ前記ＤＣモータがロックされたモータロック状態、印刷媒体が正常に搬送されている正常状態のいずれであるかを判断する判断手段とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１によると、比較的内部抵抗値が大きいＤＣモータの両端子位置の電圧を検出することで比較的大きな検出電圧を得ることができるので、電子ガバナ回路で一定に保たれようとするＤＣモータの回転数の低下を抑制しつつ、ＤＣモータに印加される電圧から印刷媒体に関する状態を高い精度で知ることができる。また、抵抗値の大きい抵抗を別途用いる必要がないために、コストや発熱量を抑えられると共に実装面積を低下させることができる。
【０００８】
【０００９】
また、検出されたＤＣモータの端子間電圧がＡＤコンバータでデジタル信号に変換されるので、印刷装置の制御を容易に行うことができる。
【００１０】
【００１１】
さらに、検出されたＤＣモータの端子間電圧に基づいて、テープに関する状態を詳細に区別して正常状態などのいずれの状態にあるかを高い精度で判別することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態による印刷装置であるテーププリンタの正面図である。図１に示すように、テーププリンタ１の筐体表面上には、多数の文字キーなどを含むキーボード１１と、印刷内容などを表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）１２と、印刷媒体であるテープ（図示せず）を切断するための手動式カッターボタン１３とが配置されている。テーププリンタ１の筐体内部には、巻回されカセットに収納された長尺のテープや、ＤＣモータであるテープ搬送モータ３４（図２参照）が収納されている。
【００１４】
ＬＣＤ１２は、これに表示データを出力するための表示用ＲＡＭを有する液晶ディスプレイコントローラ（ＬＣＤＣ）１４（図２参照）から与えられた信号によって制御される。キーボード１１には、かなやアルファベットを入力するための文字キー、漢字変換キー、カタカナ変換キー、小文字入力キー、カーソル移動キー、テーププリンタ１のオンオフを切り換えるための電源キー、内蔵されたラインサーマルヘッド３１（図２参照）によるテープへの印刷トリガを与える印刷キーなどが含まれている。
【００１５】
次に、テーププリンタ１の制御系について、図１に示したテーププリンタのブロック図である図２に基づいて説明する。
【００１６】
図２に示すように、テーププリンタ１は、キーボード１１、ＬＣＤＣ１４、ＬＣＤ１２等に加えて、ラインサーマルヘッド３１とそのドライバ３２、テープ搬送モータ３４とそのドライバ３５、ＲＯＭ３８及びＲＡＭ３９を含むＣＰＵ４０、ＣＧ−ＲＯＭ４２、バッファＲＡＭ４３、汎用のパーソナルコンピュータ４４との接続インターフェイス４５、２つのアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ：ＡＤコンバータ）４６、４７を有している。
【００１７】
テーププリンタ１のラインサーマルヘッド３１には、それぞれが１つの印刷ドットに対応する多数の発熱素子が１列に配列されている。テープ搬送モータ３４は、テープに搬送力を与える圧着ローラの回転軸を回転駆動することにより、印刷媒体であるテープを搬送する。本実施の形態において、テープ搬送モータ３４のドライバ３５は、後述するように、電子ガバナ回路３６（図３及び図４参照）を含んだものとなっており、そのため、テープ搬送モータ３４の回転数は設定された一定の回転数に保たれ、その結果、テープの搬送速度も一定速度に保たれる。
【００１８】
ＲＯＭ３８には、ＬＣＤ１２の制御やラインサーマルヘッド３１内の発熱素子への通電動作に関するプログラムなどのテーププリンタ１の動作を制御する各種プログラムや、データテーブル類が格納されている。ＲＡＭ３９は、キーボード１１から入力された文字データやパーソナルコンピュータ４４から接続インターフェイス４５を介して供給された画像データなどの印刷データを記憶したり、ＣＰＵ４０内での演算結果などを記憶する。ＣＧ−ＲＯＭ４２には、印刷又は表示の対象となる多数のキャラクタのドットパターンデータがそのキャラクタのコードデータに対応付けて格納されている。バッファＲＡＭ４３は、ラインサーマルヘッド３１による印刷が行われる際に、ＲＡＭ３９に記憶された印刷データをビットマップに展開された状態で記憶する。ＡＤコンバータ４６、４７は、後述するように、テープ搬送モータ３４の両端子位置の電圧を分圧した信号をアナログからデジタルに変換してＣＰＵ４０に与える。
【００１９】
このように構成されたテーププリンタ１では、例えばユーザが印刷したい文字をキーボード１１から入力した後に印刷キーが押下されると、キーボード１１から入力されてＲＡＭ３９に記憶された文字データがＣＧ−ＲＯＭ４２に格納されたドットパターンにしたがってビットマップデータに変換され、それがバッファＲＡＭ４３に記憶される。そして、テープ搬送モータ３４でテープを等速で搬送しつつ、テープ搬送速度と同期をとってラインサーマルヘッド３１をビットマップデータにしたがって駆動することで、所望の文字がドットパターンでテープにサーマル印刷される。
【００２０】
ＣＰＵ４０は、ＡＤコンバータ４６、４７から与えられた電圧信号に基づいて、テーププリンタ１が、テープを収納したカセットが所定位置に装着されていない状態（カセットなし状態）、カセットは装着されているがテープの残量がない状態（テープエンド状態）、カセットは装着されているがゴミの引っかかりなどの何らかの理由によりモータ３４がロックされた状態（モータロック状態）、正常状態（上記のいずれでもなくテープが正常に搬送されている状態）のいずれの状態にあるかを判断する。そして、正常状態以外の状態であると判断された場合には、ＬＣＤ１２にアラーム情報を表示させたり、或いは、印刷を禁止させたりする。これにより、ユーザの注意を喚起してカセット交換を促すことができるほか、ゴムでできたプラテンローラが熱によって溶けたりするのを未然に防止することができる。
【００２１】
次に、テープ搬送モータ３４のドライバ３５の詳細について、図３及び図４に基づいて説明する。図３はテープ搬送モータのドライバに含まれる電子ガバナ回路周辺の回路図である。図３に示すように、電子ガバナ回路３６は、１つのガバナＩＣチップ５１と、可変抵抗であるテープ搬送モータ３４の回転数調整用抵抗Ｒｖと、回転数調整用抵抗Ｒｖと直列に接続された抵抗Ｒ１とを有している。
【００２２】
ガバナＩＣチップ５１は、Ｖcc、Ｖref、Ｖ0、Ｖssの４つの端子を有しており、Ｖccはテープ搬送モータ３４の一方の端子Ｔ１及び入力電圧Ｖinの端子に、Ｖrefは回転数調整用抵抗Ｒｖ及び抵抗Ｒ１の中間点に、Ｖ0はテープ搬送モータ３４の他方の端子Ｔ２と回転数調整用抵抗Ｒｖとの接続点に、Ｖssはグランドに、それぞれ接続されている。ガバナＩＣチップ５１は、端子Ｖref、Ｖ0で取り出されたテープ搬送モータ３４の逆起電圧が負荷の変動に拘わらず所望の値に保たれるように比例電流制御を行って、端子Ｖccからテープ搬送モータ３４に供給される電圧を制御する。テープ搬送モータ３４の逆起電圧はテープ搬送モータ３４の回転数と比例しているので、テープ搬送モータ３４の逆起電圧が一定となるように制御されれば、テープ搬送モータ３４の回転数が一定に保たれる。なお、後述するように、本実施の形態では、回転数調整用抵抗Ｒｖの抵抗値を変更することによって、テープ搬送モータ３４の逆起電圧、ひいてはその回転数を所望の値に調整できるようになっている。
【００２３】
また、テープ搬送モータ３４の端子Ｔ１は、２つの抵抗Ｒａ、Ｒｂを介してグランドに接続されている。そして、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂとの間にはＡＤコンバータ４６が接続されている。一方、テープ搬送モータ３４の端子Ｔ２は、２つの抵抗Ｒｃ、Ｒｄを介してグランドに接続されている。そして、抵抗Ｒｃと抵抗Ｒｄとの間にはＡＤコンバータ４７が接続されている。従って、テープ搬送モータ３４の両端子Ｔ１、Ｔ２での電圧が分圧されてからデジタル変換されてＣＰＵ４０に与えられることになる。このように、テープ搬送モータ３４の両端子Ｔ１、Ｔ２での電圧を２つの抵抗Ｒａ、Ｒｂ：Ｒｃ、Ｒｄで分圧してからＡＤコンバータ４６、４７で変換するのは、ＣＰＵ４０に直接大きな電圧データを入れるのが好ましくないからである。なお、抵抗Ｒａ、Ｒｂ：Ｒｃ、Ｒｄの抵抗値は検出される電圧値を大きくするために大きな抵抗値としてもよいが、これらの抵抗値を大きくしても上記公報のように必要な電圧がテープ搬送モータ３４に与えられなくなることはない。
【００２４】
図４は、図３の部分的な等価回路図である。図４に示すように、テープ搬送モータ３４は回路的には抵抗Ｒ２と逆起電圧Ｖａとに置き換えることができる。テープ搬送モータ３４の抵抗Ｒ２は、抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４を加えた４つの抵抗を周辺抵抗としたブリッジ回路の一部を構成している。このブリッジ回路では、４つの抵抗の抵抗値にＲ１：Ｒ３＝Ｒ２：Ｒ４の関係が成り立つように各抵抗値が調整されている。
【００２５】
また、このブリッジ回路において、抵抗Ｒ１とＲ３の中間点には、基準電圧を発生する基準電圧発生回路５３が接続されている。基準電圧発生回路５３は、一定電圧Ｖｂを有する電圧源とこれに並列接続された回転数調整用抵抗Ｒｖとから構成されている。基準電圧発生回路５３が出力する基準電圧は、回転数調整用抵抗Ｒｖの抵抗値を変更することによって調整可能である。回転数調整用抵抗Ｒｖは、例えばつまみの回転角に比例して抵抗値が定められる回転タイプであったもよいし、抵抗値を段階的に変更可能なタイプであってもよい。
【００２６】
基準電圧発生回路５３が発生する基準電圧は、オペアンプなどからなる比較回路５４のマイナス入力端子に供給される。そして、比較回路５４のプラス入力端子は、抵抗Ｒ２とＲ４の中間点に接続されている。これにより、比較回路５４は、基準電圧発生回路５３が発生する基準電圧と、テープ搬送モータ３４の逆起電圧とを比較可能である。
【００２７】
比較回路５４の出力信号は、電圧調整回路５５に供給される。上述したように、本実施の形態では、４つの抵抗の抵抗値にＲ１：Ｒ３＝Ｒ２：Ｒ４の関係が成り立っているために、電圧調整回路５５が、比較回路５４での比較結果を用いて両者の差がゼロになるように端子Ｖccの出力電圧を自動調整（例えばテープ搬送モータ３４の逆起電圧のほうが基準電圧発生回路５３が発生する基準電圧よりも大きい場合には、端子Ｖccの出力電圧を低下させ、逆の場合には端子Ｖccの出力電圧を増加させる）すれば、テープ搬送モータ３４の逆起電圧Ｖａは常に基準電圧発生回路５３が発生する基準電圧（回転数調整用抵抗Ｒｖによって調整可能である）によって決められる所定電圧に保たれる。
【００２８】
このように、電子ガバナ回路３６を用いると、回転数調整用抵抗Ｒｖの抵抗値を適宜調整することでテープ搬送モータ３４を所望の回転数とすることが可能である。
【００２９】
さらに、図１に示したテーププリンタ１は、上述したような電子ガバナ回路３６で制御されるテープ搬送モータ３４をテープの搬送駆動源としているために、搬送モータ３４を所望の一定回転数で回転させることができる。従って、ドット間隔にばらつきの少ない良好な印刷結果が得られる。
【００３０】
なお、図４に示した抵抗Ｒ３、Ｒ４、基準電圧発生回路５３、比較回路５４及び電圧調整回路５５は、図３の回路図において、ガバナＩＣチップ５１内に構成されている。
【００３１】
図３に戻って、ＡＤコンバータ４６、４７からテープ搬送モータ３４の両端子Ｔ１、Ｔ２での分圧された電圧値を受け取ったＣＰＵ４０は、これら２つの電圧値から両端子Ｔ１、Ｔ２の電圧差を求める。このようにして求められた両端子Ｔ１、Ｔ２の電圧差は、テープ搬送モータ３４の内部抵抗である抵抗Ｒ２の抵抗値が比較的大きいために、例えば５Ｖ〜１０Ｖ程度の比較的大きな値として検出される。
【００３２】
そして、ＣＰＵ４０は、検出された両端子Ｔ１、Ｔ２の電圧差に基づいて、テープに関する状態を判断する。この判断は、検出される電圧値が比較的大きいために、高い精度で行うことが可能である。一例として、電圧差が１０Ｖ以下の場合には正常状態と判断し、１０Ｖ〜１１Ｖの場合にはカセットなし状態と判断し、１１Ｖ〜１２Ｖの場合にはテープエンド状態と判断し、１２Ｖ以上の場合にはモータロック状態であると判断する。これに対して、上述した公報の技術では、検出される電圧値が小さいために、テープに関する状態を本実施の形態のように４つに区分けして判別することが事実上不可能である。ここで、カセットなし状態での電圧差が正常状態よりも大きいのは、プラテンゴム（図示せず）とラインサーマルヘッド３１との接触抵抗のためであり、テープエンド状態での電圧差がモータロック状態よりも小さいのは、テープエンドではクラッチが滑って軸が回転しているからである。
【００３３】
そして、正常状態以外の状態であると判断された場合には、上述したように、ＣＰＵ４０は、ＬＣＤ１２にアラーム情報を表示させたり、或いは、印刷を禁止させたりする。本実施の形態によると、テープに関する状態判断を高い精度で行うことが可能であるので、このアラーム表示や印刷の禁止も間違いの少ないものとなる。従って、誤アラーム表示が行われたりする確率が低下する。
【００３４】
上述したように、本実施の形態によるテーププリンタ１では、比較的内部抵抗値が大きいテープ搬送モータ３４の両端子位置の電圧を検出することで比較的大きな検出電圧を得ることができるので、電子ガバナ回路３６で一定に保たれようとするテープ搬送モータ３４の回転数の低下を抑制しつつ、テープ搬送モータ３４に印加される電圧からテープに関する状態を高い精度で知ることができる。また、抵抗値の大きい抵抗を別途用いる必要がないために、コストや発熱量を抑えられると共に実装面積を低下させることができるという利益も得ることができる。
【００３５】
また、本実施の形態のテーププリンタ１では、検出されたテープ搬送モータ３４の端子間電圧がＡＤコンバータ４６、４７でデジタル信号に変換されるので、このデジタル信号をＣＰＵ４０に供給することでテーププリンタ１の制御を容易に行うことができるようになっている。
【００３６】
さらに、テーププリンタ１は印刷媒体として巻回された長尺のテープを用いるものであるため、検出されたテープ搬送モータ３４の端子間電圧に基づいて、正常状態、カセットなし状態、テープエンド状態、モータロック状態を正確に判断することができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態ではＡＤコンバータを用いているが、ＡＤコンバータは必ずしも用いなくてもよい。また、本発明は、印刷媒体の搬送駆動源としてＤＣモータが用いられる印刷装置であれば、テーププリンタ以外の印刷装置にも適用することが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、電子ガバナ回路で一定に保たれようとするＤＣモータの回転数の低下を抑制しつつ、ＤＣモータに印加される電圧から印刷媒体に関する状態を高い精度で知ることができる。また、抵抗値の大きい抵抗を別途用いる必要がないために、コストや発熱量を抑えられると共に実装面積を低下させることができる。
【００３９】
また、検出されたＤＣモータの端子間電圧がＡＤコンバータでデジタル信号に変換されるので、印刷装置の制御を容易に行うことができる。さらに、検出されたＤＣモータの端子間電圧に基づいて、テープに関する状態を詳細に区別して正常状態などのいずれの状態にあるかを高い精度で判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態による印刷装置であるテーププリンタの正面図である。
【図２】  図１に示したテーププリンタのブロック図である。
【図３】  図１に示したテーププリンタに含まれるテープ搬送モータのドライバに含まれる電子ガバナ回路周辺の回路図である。
【図４】  図３の部分等価回路図である。
【符号の説明】
１  テーププリンタ
３１  ラインサーマルヘッド
３４  テープ搬送モータ（ＤＣモータ）
３５  ドライバ
３６  電子ガバナ回路
４０  ＣＰＵ
４６、４７  ＡＤコンバータ
５１  ガバナＩＣチップ
５３  基準電圧発生回路
５４  比較回路
５５  電圧調整回路
Ｒｖ  回転数調整用抵抗
【図１】
0003956762.tif 000002
【図２】
0003956762.tif 000003
【図３】
0003956762.tif 000004
【図４】
0003956762.tif 000005