(57)【要約】      （修正有）【課題】印字ヘッドインパクトによる急激な負荷電流増加に対しても、安定した電源出力を得ることが可能な印刷装置及び印刷装置の電源安定化制御方法を提供する。【解決手段】印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出する検出部と印字動作による急激な負荷変動の発生を予測する予測部と印字動作直前の駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給する電流供給部とを備えた印刷装置及び印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出するステップと印字動作による急激な負荷変動の発生を予測するステップと印字動作直前の駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給するステップとを備えた印刷装置の電源安定化制御方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドに実装されたドットピンのインパクトにより印字を行う印刷装置であって、
前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出する検出部と、
印字動作による急激な負荷変動の発生を予測する予測部と、
印字動作直前の前記駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給する電流供給部とを備えること
を特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記他の駆動モータは、印字対象の記録媒体を印刷装置内部に導入するローラ部材を駆動させるローラ部材駆動モータであること
を特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記検出部は、１行分の印字エリア内における前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
印字ヘッドに実装されたドットピンのインパクトにより印字を行う印刷装置の電源安定化制御方法であって、
前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出するステップと、
印字動作による急激な負荷変動の発生を予測するステップと、
印字動作直前の前記駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給するステップとを備えること
を特徴とする印刷装置の電源安定化制御方法。
【請求項５】
前記他の駆動モータは、印字対象の記録媒体を印刷装置内部に導入するローラ部材を駆動させるローラ部材駆動モータであること
を特徴とする請求項４に記載の印刷装置の電源安定化制御方法。
【請求項６】
１行分の印字エリア内における前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出すること
を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の印刷装置の電源安定化制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷装置及び印刷装置の電源安定化制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、シリアルインパクトプリンタが印字を行うには、スペースモータ駆動による印字ヘッドのスペーシング動作が必要となる。このとき、印字ヘッドは、印字データが無い区間は高速スキップ動作により高速移動し、次の印字動作のためのスペーシング動作が低速に変化する際に惰性でスペーシング動作を行う場合がある。この際、スペースモータは発電モードとなるため、エネルギーが電源に戻され、電源から見た駆動系負荷が急減することになる。負荷急減による駆動系電圧上昇を抑えるため電源のスイッチング動作が間欠停止となり、その結果、制御系電圧（例えば、５Ｖ）への電流供給も停止する。
【０００３】
この時点で印字ヘッドのインパクト動作が発生すると、駆動系電源負荷が急減から急増へと切り替わる。負荷急減により出力電流を絞った状態で出力負荷が急増するため、電源のフィードバック制御が間に合わず、制御系電圧のレギュレータで入力電圧において、リセット動作が作動する規定値以下まで低下してしまい、リセット回路の作動によりハードリセットが発生し、印字動作が一旦停止することがあった。
【０００４】
このような状況下において、従来技術では、安定した電源出力を得るために、例えば、ダミー抵抗を用いて無駄な駆動系負荷電流を常時消費したり、急激な負荷電流減少となる消費電流を検出するための検出回路を新たに設け、駆動系の負荷電流が急減する場合は、ＦＡＮモータ等を駆動制御することにより、駆動系の負荷電流が少なくならないように制御がなされていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２４８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、シリアルインパクトプリンタ装置本体の所費電力を下げたい場合においても、ダミー抵抗により常に負荷電流が消費されていることから、装置の低消費電流化に対応することができない。また、電源の各出力の急激な負荷変動を検出するために電流検出回路を新たに設けて常に消費電流を監視することが必要になるといった問題があった。
【０００７】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、印字ヘッドインパクトによる急激な負荷電流増加に対しても、安定した電源出力を得ることが可能な印刷装置及び印刷装置の電源安定化制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る印刷装置は、印字ヘッドに実装されたドットピンのインパクトにより印字を行う印刷装置であって、前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出する検出部と、印字動作による急激な負荷変動の発生を予測する予測部と、印字動作直前の前記駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給する電流供給部とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る印刷装置の電源安定化制御方法は、印字ヘッドに実装されたドットピンのインパクトにより印字を行う印刷装置の電源安定化制御方法であって、前記印字ヘッドのドットピンによるインパクトの駆動状態と前記印字ヘッドを移動させる駆動モータの駆動状態とを検出するステップと、印字動作による急激な負荷変動の発生を予測するステップと、印字動作直前の前記駆動モータが無駆動状態において、電源の安定化出力に必要な負荷電流を他の駆動モータに対して供給するステップとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印字ヘッドインパクトによる急減期な負荷電流増加に対しても、安定した電源出力を得ることが可能な印刷装置及び印刷装置の電源安定化制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る印刷装置としてのシリアルインパクトプリンタの装置機構部を説明する斜視図である。
【図２】シリアルインパクトプリンタの機能構成を説明するブロック図である。
【図３】本実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本実施形態の動作タイミングを説明する動作チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る印刷装置としてのシリアルインパクトプリンタ１００の装置機構部を説明する斜視図である。なお、図１では装置機構部の説明を容易とするために、シリアルインパクトプリンタ１００から装置カバーを取り外した状態で示している。図２は、シリアルインパクトプリンタ１００の機構構成を説明するブロック図である。
【００１４】
シリアルインパクトプリンタ１００は、ワイヤドット方式で記録媒体としての単票媒体１０１に印刷を行う印刷装置である。本実施形態では記録媒体として単票媒体１０１の例について説明するが、記録媒体は印刷可能な媒体であれば特に限定されるものでななく、例えば、金融機関が発行する通帳等のように複数枚の用紙が積層されて構成された冊子状媒体を用いることも可能である。
【００１５】
シリアルインパクトプリンタ１００は、図１に示されるように、キャリッジシャフト１０２を軸に、駆動モータとしてのスペースモータ１０３の駆動がスペースベルト１０４に伝達されることにより、サイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間を移動可能となるように構成されたキャリッジ１０６と、他の駆動モータとしてのラインフィードモータ１０７の駆動が伝達されることにより回転し、フロントテーブル１０８上にセットされた単票媒体１０１を装置内部に引き込むローラ部材としてのフィードローラ１０９と、サイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間に延在するプラテン１１０とを備える。
【００１６】
キャリッジ１０６には、印字ヘッド１１１と検出部としての速度検出センサ１１３が実装されている。印字ヘッド１１１は、複数のワイヤに接続されたドットピンを備え、サイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間の左右方向（主走査方向）を移動しながらドットピンを選択的に駆動し、当該ドットピンの先端でインクリボンを叩くことにより単票媒体１０１に印刷を行う。なお、プラテン１１０は、印字ヘッド１１１のドットピンの衝撃を吸収する部材であって、単票媒体１０１の媒体搬送経路を挟んで、印字ヘッド１１１（キャリッジ１０６）の移動方向と平行となるように配設されている。速度検出センサ１１３は、印字ヘッド１１１が主走査方向に移動する速度を検出し、その速度値を図２で示す速度制御部２１０に出力する。なお、速度検出センサ１１３としては、キャリッジ１０６に実装する上でドップラ式、空間フィルタ式等の速度検出センサを用いることもできるし、速度検出センサ１１３をキャリッジ１０６に実装しない形態として、スペースモータ１０３の回転角速度から印字ヘッド１１１の速度値を算出する形態とすることも可能である。
【００１７】
また、図１に示されるように、フィードローラ１０９の媒体搬送方向上流側には、単票媒体１０１を検出するテーブルセンサ１１２が複数個、印字ヘッド１１１の移動方向と平行となるように配置されている。テーブルセンサ１１２は、光学式の透過型センサである発光側テーブルセンサ１１２ａと受光側テーブルセンサ１１２ｂとから構成され、これらは媒体搬送経路上方に配置されている。そして、発光側テーブルセンサ１１２ａから受光側テーブルセンサ１１２ｂまでの光路の一部を形成する図示せぬプリズムが媒体搬送経路下方に配置されており、当該光路上の光がフロントテーブル１０８にセットされた単票媒体１０１によって遮断されることにより、テーブルセンサ１１２は単票媒体１０１の有無を検出する。テーブルセンサ１１２は、単票媒体１０１が主走査方向のどの位置にセットされたとしても、当該単票媒体１０１を検出することができるように、且つ、単票媒体１０１がシリアルインパクトプリンタ１００で使用される最小幅の媒体であっても検出することができるように、少なくとも２組のテーブルセンサ１１２が配置されている。
【００１８】
次に、シリアルインパクトプリンタ１００の機能構成について説明する。図２に示すように、シリアルインパクトプリンタ１００は、インタフェース制御部２０１と、プリンタ制御部２０６とを備える。
【００１９】
インタフェース制御部２０１は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートやＬＡＮ（Local Area network）ポート等を備えたインタフェース２０２を介して受信した制御信号や印字データ等の受信データをプリンタ制御部２０６に送出処理するインタフェース信号制御部２０３と、例えば、タッチパネル等の情報入力手段とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の情報表示手段とを備えたオペレーションパネル２０４に接続され、ユーザによる操作情報の入力受け付けや装置状態の表示を制御するオペパネ制御部２０５とを備える。
【００２０】
プリンタ制御部２０６は、ヘッド制御部２０７と、スペースモータ制御部２０８と、ラインフィードモータ制御部２０９と、速度制御部２１０と、ＡＣ／ＤＣ電源制御部２１１を備える。
【００２１】
ヘッド制御部２０７は、インタフェース信号制御部２０３から送出された印字データに基づき、印字ヘッド１１１による文字・図形データの形成を制御する。
【００２２】
スペースモータ制御部２０８は、印字ヘッド１１１（キャリッジ１０６）をサイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間で左右方向に移動させるスペースモータ１０３の動作を制御する。
【００２３】
ラインフィードモータ制御部２０９は、フロントテーブル１０８上にセットされた単票媒体１０１を装置内部に引き込むフィードローラ１０９の動作を制御する。
【００２４】
速度制御部２１０は、速度検出センサ１１３から印字ヘッド１１１の速度値に関する信号を受信し、印字データに基づく印字Ｄｕｔｙに応じて印字ヘッド１１１をサイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間で左右方向に移動させるスペーシング動作の速度（スペース速度）を算出する。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣ電源制御部２１１は、電源供給部として機能し、ＡＣ電流をＤＣ電流に変換しシリアルインパクトプリンタ１００を構成する各部に供給する図示せぬＡＣ／ＤＣ電源を制御する。
【００２６】
次に、本実施形態に係る制御動作について説明する。図３は、本実施形態に係る動作を説明するフローチャートである。
【００２７】
まず、ステップＳ３０１において、インタフェース信号制御部２０３は、インタフェース２０２を介して印字データを受信し、受信した印字データをプリンタ制御部２０６に送出する。
【００２８】
次に、プリンタ制御部２０６は受領した印字データの１行分の印字データを実際に印字ヘッド１１１のドットピンでインパクトするためのドットレベルの印字データに編集する（ステップＳ３０２）。そして、プリンタ制御部２０６は、１行分の印字エリア内においてドットレベルでのインパクトを行わない区間に対して"１"のフラグを立てる。
【００２９】
同時に、プリンタ制御部２０６は、スペース速度に関しても印字ヘッド１１１のドットピンでインパクトするためのドットレベルでの印字データに合わせた速度データへ編集する（ステップＳ３０３）。そして、プリンタ制御部２０６は、１行分の印字エリア内においてドットレベルでのスペースモータ駆動を行わない区間に対して"１"のフラグを立てる。
【００３０】
ステップＳ３０４において、プリンタ制御部２０６は、ステップＳ３０２にてドットレベルで編集した印字データ及びステップＳ３０３にてドットレベルで編集したスペースモータ駆動制御に基づき印字を開始する。
【００３１】
プリンタ制御部２０６は、速度制御部２１０にて速度検出センサ１１３からの印字ヘッド１１１の速度値に関する信号に基づいたスペース速度を算出させる。そしてプリンタ制御部２０６は、受領した印字データ通りの適正なスペース速度となるようにスペースモータ制御部２０８に指示を与えスペースモータ駆動のフィードバック制御を行う（ステップＳ３０５）。なお、プリンタ制御部２０６は、前述したスペースモータ駆動を行わない区間に対してもその都度、データ更新のフィードバックを行う。
【００３２】
次に、プリンタ制御部２０６は、印字ヘッド１１１のドットピンでインパクトを行わない区間の"１"のフラグとスペースモータ駆動を行わない区間の"１"との論理積演算の判断処理を行う。すなわち、プリンタ制御部２０６は当該論理演算を行うことで、印字動作による急激な負荷変動の発生を予測する。ここで、論理積の値が"１"である場合（ステップＳ３０６  Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０６は、ラインフィードモータ制御部２０９に対してラインフィードモータ１０７への保持電流を印加するよう指示する。指示を受けたラインフィードモータ制御部２０９は、ＡＣ／ＤＣ電源制御部２１１に指示を与え、ラインフィードモータ１０７に対して保持電流を印加させ、当該ラインフィードモータ１０７を保持駆動させる（ステップＳ３０７）。
【００３３】
一方、論理積の値"０"である場合（ステップＳ３０６  Ｎｏ）、プリンタ制御部２０６は、ラインフィードモータ制御部２０９に対してラインフィードモータ１０７への保持電流の印加指示を行わない。
【００３４】
そして、プリンタ制御部２０６は、１行分の未処理の印字データがあるか否かの判断を行う。未処理の印字データが無い場合（ステップＳ３０８  Ｎｏ）、プリンタ制御部２０６は印字処理を終了する。一方、未処理の印字データがある場合（ステップＳ３０８  Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０６は印字動作を継続し（ステップＳ３０９）、処理をステップＳ３０５に戻す。
【００３５】
本実施形態に係るシリアルインパクトプリンタ１００は、印字ヘッド１１１のドットピンによる印字動作と、当該印字ヘッド１１１（キャリッジ１０６）をサイドフレーム１０５Ｒ、１０５Ｌの間で左右方向に移動させるスペーシング動作とを監視し、双方の駆動動作が発生しない区間においてラインフィードモータ１０７の保持駆動を行うことにより、電源の安定化出力を実現するものでる。
【００３６】
上記効果を実現するシリアルインパクトプリンタ１００の動作タイミングについて、図４の動作チャートを用いて説明する。
【００３７】
図４において、スペース速度４０１は、図１で示したスペースモータ１０３の駆動によるスペーシング動作の速度を表している。ここでの説明では、スペース速度４０１は、定常状態としてＮ：通常速度とＨ：高速速度との２段階の速度を示すものとして説明する。スペースモータ駆動４０２は、１行分の印字エリア４０５の区間において、スペースモータ１０３を駆動させ、印字ヘッド１１１を移動させる動作である。ここで、区間ａはＮ：通常速度で印字ヘッド１１１を移動させる区間、区間ｂはＨ：高速速度で印字ヘッド１１１を移動させる区間、区間ｃは次の印字開始位置までに印字速度を調整するためにスペースモータ１０３の駆動を伴わずに印字ヘッド１１１が移動する惰性移動区間である。
【００３８】
スペースモータ駆動のＮＯＴ４０２'はスペースモータ駆動４０２の論理否定（ＮＯＴ）処理で、印字エリア４０５の区間に対して、区間ｃのみフラグ"１"が立てられている。印字ヘッド駆動４０３は印字ヘッド１１１が印字する１行分の印字エリア４０５の区間において、印字ヘッド１１１のドットピンをインパクトさせることで印字を行う動作である。ここで、区間ｄは印字を行う区間を表し、区間ｅは印字を行わない区間を表している。
【００３９】
印字ヘッド駆動のＮＯＴ４０３'は印字ヘッド駆動４０３の論理否定（ＮＯＴ）処理で、印字エリアの区間に対して、区間ｃのみフラグ"１"が立てられている。ラインフィードモータ保持駆動（４０２'ＡＮＤ４０３'）４０４はスペースモータ駆動のＮＯＴ４０２'と印字ヘッド駆動のＮＯＴ４０３'との論理積処理によりフラグ"１"が立てられる区間であり、区間ｆにおいてのみラインフィードモータ１０７の保持駆動を行う。
【００４０】
発明前駆動系電流４０６における０Ａに対して、発明後駆動系電流４０７では区間ｆにおいてラインフィードモータ１０７の保持駆動分の電源の安定化出力に最小限必要な負荷電流が加算されることで、その後、印字ヘッド１１１のドットピンによるインパクトに起因する急激な負荷電流増加となる区間ｇにおいても安定した電源出力を得ることができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、駆動系負荷が増減する印字ヘッドのドットピンがインパクトする駆動状態と印字ヘッドのスペーシング動作を行うためのスペースモータ駆動状態を管理し、印字ヘッドのドットピンでインパクトを行わない区間とスペースモータ駆動を行わない区間との両区間が重なる場合においてラインフィードモータの保持駆動分の電源の安定化出力に最小限必要な負荷電流を確保することで、その後の印字ヘッドのドットピンによるインパクトに起因する急激な負荷電流増加となる区間においても安定した電源出力を得ることができる。
【００４２】
本発明の説明においては、本発明をシリアルドットプリンタに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、印字ヘッドのドットピンをインパクトする駆動状態をインクジェットを噴射する駆動状態に置き換えれば、インクジェット方式のプリンタにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  シリアルインパクトプリンタ
１０１  単票媒体
１０２キャリッジシャフト
１０３  スペースモータ
１０４  スペースベルト
１０５Ｒ、１０５Ｌ  サイドフレーム
１０６  キャリッジ
１０７  ラインフィードモータ
１０８  フロントテーブル
１０９  フィードローラ
１１０  プラテン
１１１  印字ヘッド
１１２  テーブルセンサ
１１３  速度検出センサ
２０１  インタフェース制御部
２０２  インタフェース
２０３  インタフェース信号制御部
２０４  オペレーションパネル
２０５  オペパネ制御部
２０６  プリンタ制御部
２０７  ヘッド制御部
２０８  スペースモータ制御部
２０９  ラインフィードモータ制御部
２１０  速度制御部
２１１  ＡＣ／ＤＣ電源制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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