(57)【要約】【課題】ドットインパクトヘッドを備える印刷装置であって、ピン駆動に係る不良検出と当該不良に対する補償印刷を短時間で簡便に行うことのできる印刷装置、等を提供する。【解決手段】ドットインパクト方式の印刷装置が、突出動作を行うピンと、前記ピンの駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動回路の駆動トランジスターに複数回連続で駆動パルスを印加し、当該印加の後に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて故障を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドットインパクト方式の印刷装置であって、
突出動作を行うピンと、
前記ピンの駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動回路の駆動トランジスターに複数回連続で駆動パルスを印加し、当該印加の後に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて故障を検出する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記印加する駆動パルスは、印字時に印加される駆動パルスよりも短い
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１あるいは２において、
前記制御部は、印字時に、前記故障が検出された前記ピンを用いない補償印刷を実行させる
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記制御部は、前記故障が検出されたピンの識別情報を記憶し、当該識別情報に基づいて前記補償印刷を実行させる
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記閾値は、前記駆動回路の電源電圧値と、印字時に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧値と、の間の値である
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
突出動作を行うピンと前記ピンの駆動回路を備えるドットインパクト方式の印刷装置の制御方法であって、
前記駆動回路の駆動トランジスターに複数回連続で駆動パルスを印加し、当該印加の後に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて故障を検出する
ことを特徴とする印刷装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドットインパクトヘッドを備える印刷装置等に関し、特に、ピン駆動に係る不良検出と当該不良に対する補償印刷を短時間で簡便に行うことのできる印刷装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印字ピンをインクリボンに向けて突出動作させ印刷を行うドットインパクトヘッドを備えるプリンターが普及している。
【０００３】
このようなプリンターにおいて、印字ピンなどのドット形成素子に不良が発生した際に、補償印刷を行うことが知られている（下記特許文献１など）。かかる補償印刷では、不良が発生したドット形成素子が行うべき印刷範囲について、次のパスなどに正常なドット形成素子を用いて印刷を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の内容など従来の方法では、テスト印字を行って目視で不良なピン（ドット形成素子）を見つけ出すなど、不良の検出に手間を要し、更に、補償印刷を実行する際にも不良なピン及び当該印刷の設定を人手で行う必要があり、時間がかかると共に煩雑であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ドットインパクトヘッドを備える印刷装置であって、ピン駆動に係る不良検出と当該不良に対する補償印刷を短時間で簡便に行うことのできる印刷装置、等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、ドットインパクト方式の印刷装置が、突出動作を行うピンと、前記ピンの駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記駆動回路の駆動トランジスターに複数回連続で駆動パルスを印加し、当該印加の後に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて故障を検出する、ことである。
【０００８】
当該側面により、ピンに係る故障を人の手を煩わさずに比較的短時間に検出することが可能になる。
【０００９】
更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記印加する駆動パルスは、印字時に印加される駆動パルスよりも短い、ことを特徴とする。
【００１０】
当該態様により、ピンを駆動させずに故障検出ができ、無駄な印字を省くことができる。
【００１１】
更に、上記発明において、その好ましい態様は、前記制御部は、印字時に、前記故障が検出された前記ピンを用いない補償印刷を実行させる、ことを特徴とする。
【００１２】
当該態様により、自動で補償印刷が実行され、補償印刷を行うために操作者の設定操作等は必要なくなる。
【００１３】
更にまた、上記発明において、好ましい態様は、前記制御部は、前記故障が検出されたピンの識別情報を記憶し、当該識別情報に基づいて前記補償印刷を実行させる、ことを特徴とする。
【００１４】
当該態様により、ピンを間違えることなく自動で補償印刷をできるようになる。
【００１５】
更に、上記発明において、好ましい態様は、前記閾値は、前記駆動回路の電源電圧値と、印字時に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧値と、の間の値である、ことを特徴とする。
【００１６】
当該態様により、効率よく適確に故障の判断ができる。
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、突出動作を行うピンと前記ピンの駆動回路を備えるドットインパクト方式の印刷装置の制御方法において、前記駆動回路の駆動トランジスターに複数回連続で駆動パルスを印加し、当該印加の後に前記駆動回路に発生する逆起電力の電圧が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて故障を検出する、ことである。
【００１８】
本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した印刷装置の実施の形態例に係る構成図である。
【図２】ヘッド駆動回路２２の回路構成図の一例である。
【図３】印字時におけるヘッド駆動回路２２の挙動を例示したタイムチャートである。
【図４】ヘッド駆動回路２２の検査処理の手順を例示したフローチャートである。
【図５】検査時におけるヘッド駆動回路２２の挙動を例示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。
【００２１】
図１は、本発明を適用した印刷装置の実施の形態例に係る構成図である。図１に示すプリンター２が本発明を適用した印刷装置であり、本プリンター２は、印字ピン（ニードルピン、以下、単にピンと称す）２５０をインクリボンに向けて突出動作させて印刷媒体に対して印刷を実行するドットインパクトプリンター（ドットインパクト方式のプリンター）である。本プリンター２では、ピン２５０毎に、印刷時よりも短い駆動パルス（検査用駆動パルスＰ２）を複数回連続して印加し、その後の逆起電力の電圧値が予め定められた閾値よりも大きいか否かに基づいて、そのピン２５０に係る不良を検出する。更に、不良が検出されたピン２５０について記録しておき、印刷時には、その不良が検出されたピン２５０を用いない補償印刷を自動で実行する。よって、本プリンター２では、ピン２５０に係る不良検出と当該不良に対する補償印刷を短時間で簡便に行うことができる。
【００２２】
本プリンター２は、ホスト装置１（パーソナルコンピューター、POS端末など）からの要求等に応じて用紙などの印刷媒体に印刷を行う印刷装置である。また、プリンター２は
、SIDM（シリアル・インパクト・ドット・マトリクス）プリンター（ドットインパクトプリンター）であり、後述するピン２５０でインクリボンを介して印刷媒体をインパクトし、印刷媒体上にドットを形成して印刷を実行する。
【００２３】
図１に示すように、プリンター２は、機能構成として、制御部２１、ヘッド駆動回路２２、及び、印刷機構部２３を備える。
【００２４】
制御部２１は、プリンター２全体の動作を制御する部分であり、ヘッド駆動回路２２、用紙搬送部２４を制御し、印刷処理、印刷媒体の搬送処理を実行させる。制御部２１は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＡＳＩＣ等を備える。本プリンター２の特徴である、ピン２５０に係る不良検出とそれに基づく補償印刷は、当該制御部２１によって制御される。
【００２５】
次に、ヘッド駆動回路２２（駆動回路）は、印字ヘッド部２５のピン２５０の（突出動作の）駆動回路である。図２は、ヘッド駆動回路２２の回路構成図の一例である。図２に示すように、後述する各ピン２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）に対して、それぞれ、駆動コイル２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）、ダイオード２２６（２２６−１〜２２６−ｎ）、及び、駆動トランジスター２２７（２２７−１〜２２７−ｎ）が備えられる。
【００２６】
これら各ピン２５０は、図２に示すように、その一端でヘッド駆動用電源２２４（一例として、４２Ｖ（ボルト））に接続され、他端で各駆動トランジスター２２７のコネクターに接続される。各駆動トランジスター２２７（２２７−１〜２２７−ｎ）に印字用駆動パルスＰ１が印加されると、各駆動コイル２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）に電流が流れ、相応するピン２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）が駆動される。すなわち、印刷媒体に向けて突出動作を行う。
【００２７】
逆起電力回生回路２２３は、駆動トランジスター２２７（２２７−１〜２２７−ｎ）をオンの状態からオフの状態にした時に（ターンオフした時に）発生する駆動コイル２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）のフライバックエネルギー（誘導起電力、以下、逆起電力と称す）を、電源電圧（ヘッド駆動用電源の電圧、４２Ｖ）に回生する回路である。
【００２８】
また、Ａ／Ｄポート２２２は、上記駆動コイル２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）に発生する逆起電力の電圧を測定するポートであり、Ａ／Ｄコンバーター（図示せず）が接続される。逆起電力の電圧値は、当該Ａ／Ｄコンバーターの出力値（Ａ／Ｄ値）として取得される。また、ヘッド駆動回路を構成するＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）の定格電圧を超えないように、図２に示されるように、Ａ／Ｄポート２２２に分圧抵抗回路２２１が設けられる（挿入される）。
【００２９】
次に、印刷機構部２３は、図１に示すように、用紙搬送部２４と印字ヘッド部２５を備える。用紙搬送部２４は、用紙などの印刷媒体を印刷位置へ移動させ、その後排紙させる部分である。図示していないが、用紙搬送部２４は、搬送ローラー、その駆動モーター等を備える。
【００３０】
印字ヘッド部２５は、印刷位置へ搬送された印刷媒体に印刷（印字）を行う部分であり、いわゆるドットインパクトヘッドである。印字ヘッド部２５にはインクリボンと上述した複数のピン２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）が備えられ、ピン２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）は当該インクリボンを介して印刷媒体をインパクトできる位置に配置される。一例として、２４本のピン２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）が備えられる（ｎ＝２４）。
【００３１】
以上説明したような構成を備える本プリンター２では、ヘッド駆動回路２２の検査処理に特徴があり、以下、その具体的な処理内容について説明する。まず、比較のために、印字時のヘッド駆動回路２２の挙動について説明する。
【００３２】
印字時には、対象のピン２５０（２５０−ｉ）の駆動トランジスター２２７（２２７−ｉ）に印字用駆動パルスＰ１が印加され、相応する駆動コイル２２５（２２５−ｉ）に電流ｉが流れ、当該ピン２５０（２５０−ｉ）が突出駆動する。印字用駆動パルスＰ１は、例えば、３００μｓとすることができる。
【００３３】
図３は、印字時におけるヘッド駆動回路２２の挙動を例示したタイムチャートである。図３に示すタイムチャートの下段には駆動トランジスター２２７（２２７−ｉ）に印加されるパルス信号Ｐが時系列で示される（図３におけるｔは時間を表す）。また、当該タイムチャートの中段には駆動コイル２２５（２２５−ｉ）に発生する電流ｉが時系列で示される。また、当該タイムチャートの上段には、上述した駆動コイル２２５（２２５−ｉ）に発生する電圧ｖＸが時系列で示される。なお、当該電圧ｖＸは、各駆動コイル２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）において図２のＸで示す位置の電圧である。
【００３４】
印字時には、例えば、図３に示されるように、時間ｔ１と時間ｔ２の間に印字用駆動パルスＰ１が駆動トランジスター２２７（２２７−ｉ）に印加される。それに相応して、図３に示されるように、駆動コイル２２５（２２５−ｉ）に発生する電流ｉが増加し、時間ｔ２で最大値となる。また、電圧ｖＸ（図２のＸでの電圧）は、図３に示されるように、時間ｔ１で接地されて、ヘッド駆動用電源２２４の電圧４２Ｖから０Ｖに降下する。
【００３５】
その後、印字用駆動パルスＰ１が終了し、駆動トランジスター２２７（２２７−ｉ）がターンオフされると、上述のように駆動コイル２２５（２２５−ｉ）のフライバックエネルギーにより逆起電力が発生し、図３の時間ｔ２で電圧ｖＸが一気に上昇する。この上昇した際の電圧ｖＸは、製品仕様の規定電圧（例えば１００Ｖ）付近の値（例えば、ここでは９０Ｖ、以降、定電圧値と称す）となるように定電圧制御される。
【００３６】
その後、図３の時間ｔ２から時間ｔ３にかけて、図３に示すように、電流ｉの値が降下し、電圧ｖＸも電源電圧（４２Ｖ）に降下する。定電圧値が大きいと、この電流ｉが降下する時間（時間ｔ２−時間ｔ３）が短くなり、ピン２５０（２５０−ｉ）を素早く元の位置（ホームポジション）に戻すことができる。なお、このピン２５０（２５０−ｉ）をホームポジションに戻す動作は、バネなどの弾性体（図示せず）の力によって行われる。
【００３７】
印字時には、このようにヘッド駆動回路２２が動作してピン２５０（２５０−ｉ）を駆動させるが、検査処理時には、ヘッド駆動回路２２に異なる動作を行わせる。
【００３８】
図４は、ヘッド駆動回路２２の検査処理の手順を例示したフローチャートである。以下、図４に基づいて、ヘッド駆動回路２２の検査処理について説明する。
【００３９】
プリンター２では、印字（印刷処理）をしていない所定のタイミングでヘッド駆動回路２２の検査を実行する。当該所定のタイミングになると、制御部２１は、まず、一つ目のピン２５０−１を選択する（図４のステップＳ１及びステップＳ２）。
【００４０】
次に、制御部２１は、選択したピン２５０−ｉ（ここでは、ピン２５０−１）の駆動回路に検査用駆動パルスＰ２を複数回連続して印加する（図４のステップＳ３）。具体的には、制御部２１は、ヘッド駆動回路２２の駆動トランジスター２２７−ｉ（ここでは、２２７−１）に、印字用駆動パルスＰ１よりも短時間（例えば、６０μｓ）の検査用駆動パルスＰ２を複数回（数回）連続して印加する。
【００４１】
図５は、検査時におけるヘッド駆動回路２２の挙動を例示したタイムチャートである。図５に示される３つのグラフ（タイムチャート）は、上から逆起電力回生回路の入力電圧ｖＹ（ダイオード２２６のカソード側）（以降、逆起電力の電圧ｖＹと称す）、駆動コイル２２５−ｉに発生する電流ｉ、及び、駆動トランジスター２２７−ｉに印加されるパルス信号Ｐを表している。なお、逆起電力の電圧ｖＹは、図２のＹで示す位置の電圧である。
【００４２】
図５に示されるＰ２が検査用駆動パルスＰ２であり、ここでは、４回連続して駆動トランジスター２２７−ｉに印加されている。ここで、時間ｔ１１と時間ｔ１２の間が通電時間であり、上述の通り、例えば、その時間は６０μｓである。また、検査用駆動パルスＰ２の通電時間は、ピン２５０−ｉが駆動しない（突き出さない）程度の時間に設定されている。
【００４３】
次に、制御部２１は、駆動コイル２２５−ｉに発生する、上述した逆起電力の電圧ｖＹを測定する（図４のステップＳ４）。具体的には、制御部２１は、ヘッド駆動回路２２のＡ／Ｄポート２２２から読み出した電圧のＡ／Ｄ変換値（Ａ／Ｄ値）を取得する。
【００４４】
次に、制御部２１は、所得したＡ／Ｄ値による逆起電力の電圧ｖＹが予め定められた閾値を超過しているか否かをチェックする（図４のステップＳ５）。当該閾値は、電源電圧値と定電圧値の間の値であり、一例として、電源電圧値が４２Ｖで定電圧値が９０Ｖである場合に、７０Ｖとすることができる。また、一例として、電源電圧値と定電圧値の中間の値としてもよい。なお、当該閾値は、制御部２１内の不揮発性メモリー（図示せず）に記憶されている、または、当該検査処理用のプログラムに組み込まれている。
【００４５】
当該チェックの結果、逆起電力の電圧ｖＹが閾値を超過していれば（図４のステップＳ５のＹｅｓ）、制御部２１は、当該ピン２５０−ｉに係る回路は正常であると判断し、当該ピン２５０−ｉについての検査を終了する。そして、処理はステップＳ７に移行する。
【００４６】
一方、上記チェックの結果、逆起電力の電圧ｖＹが閾値を超過していなければ（図４のステップＳ５のＮｏ）、制御部２１は、当該ピン２５０−ｉに係る回路は正常でないと判断し、当該ピン２５０−ｉに係る故障情報を、制御部２１内の不揮発性メモリーに保存（記憶）する（図４のステップＳ６）。具体的には、制御部２１は、当該ピン２５０−ｉの識別情報と故障している旨の情報（例えば、故障フラグ）を対応付けて記憶する。そして、処理はステップＳ７に移行する。
【００４７】
図５に示す例で説明すると、上述した検査用駆動パルスＰ２の複数回連続しての印加に伴って、電流ｉの値が上昇と降下を繰り返す。そして、各検査用駆動パルスＰ２の終了時点（図５の時間ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４、ｔ１５）で、すなわち、駆動トランジスター２２７−ｉのターンオフの時点で、逆起電力が発生し、そのピン２５０−ｉの回路に問題が無ければ（回路が正常であれば）、図５に示されるように、逆起電力の電圧ｖＹの値が徐々に増加していく。図５に示す例では、４回連続して検査用駆動パルスＰ２を印加し、その後の（時間ｔ１５の）逆起電力の電圧ｖＹの値が、閾値（７０Ｖ）を超過している。従って、この場合には、当該ピン２５０−ｉに係る回路は正常であると判断される。
【００４８】
なお、駆動コイル２２５−ｉの断線、駆動コイル２２５−ｉのショート、又は、駆動トランジスター２２７−ｉの故障等の場合には、逆起電力の電圧ｖＹの値が閾値を超過せず、当該ピン２５０−ｉに係る回路は故障であると判断される。
【００４９】
処理が図４のステップＳ７に移行すると、制御部２１は、全てのピン２５０−ｉについ
て検査が終了したか否か（ｉ＝ｎであるか否か）を判断し（図４のステップＳ７）、全てのピン２５０−ｉについて検査が終了していない場合には（図４のステップＳ７のＮｏ）、次のピン２５０−ｉについて同様の検査処理を実行する（図４のステップＳ８、Ｓ２−Ｓ６）。例えば、ｉ＝１の場合には、２番目（ｉ＝１＋１）のピン２５０−２について同様の検査処理を実行する。
【００５０】
このようにして、全ての（ｎ本の）ピン２５０−ｉについて検査が終了すると（図４のステップＳ７のＹｅｓ）、当該ヘッド駆動回路２２の検査処理が終了する。
【００５１】
本プリンター２では、当該検査処理でピン２５０−ｉに係る故障情報が保存（記憶）されるので、印字時には、その情報に基づいて、人が介在することなく、自動で、故障しているピン２５０−ｉを用いない補償印刷を実行する。
【００５２】
制御部２１は、ホスト装置１等から印刷要求を受けた際に、その時点で記憶されている故障情報にアクセスし、故障している旨の情報（例えば、故障フラグ）と対応付けられたピン２５０−ｉの識別情報を取得する。そして、取得された識別情報のピン２５０−ｉを用いない補償印刷を行うように制御を行う。
【００５３】
補償印刷自体の具体的な処理方法は従前の方法を用いることができる。例えば、故障とされたピン２５０−ｉに対応する印字データをデータ格納手段（制御部２１内のＲＡＭなど）に待避させて第１パスの印刷を実行し、第２パスで、故障とされたピン２５０−ｉが形成すべきラインに正常なピン２５０−ｉを位置させて、データ格納手段に待避させた印字データの印刷を実行する。
【００５４】
なお、このように自動で補償印刷を行っても、補償印刷では印刷速度が低下するため、プリンター２の操作者は補償印刷がされていること、すなわち、故障しているピン２５０−ｉがあることを容易に認知でき、故障したピン２５０−ｉに係る部品の交換が遅れてしまうという虞はない。
【００５５】
また、故障情報が記憶されていない場合には、制御部２１は、正常な（通常の）印刷処理を実行する。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態例に係るプリンター２では、ヘッド駆動回路２２（ピン２５０）の故障を、複数回の検査用駆動パルスＰ２を連続して印加した後の逆起電力の電圧に基づいて検出するので、人の手を煩わさずに比較的短時間に検査を実行することができる。
【００５７】
また、印加する検査用駆動パルスＰ２は印字用駆動パルスＰ１よりも短時間であり、ピン２５０を駆動させないので、無駄な印字を省くことができる。
【００５８】
また、ヘッド駆動回路２２の検査結果が、故障情報としてプリンター２内に記憶されるので、その情報を用いてプリンター２が自動で補償印刷を実行できる。従って、補償印刷を行うために、操作者の設定操作等は必要ない。
【００５９】
また、故障情報がピン２５０と対応付けられて記憶されるので、プリンター２（制御部２１）は、容易に故障したピン２５０を認識できる。
【００６０】
また、故障か否かを判断する上述した閾値を電源電圧値と定電圧値の間の値とすることで、効率よく適確に判断ができる。
【００６１】
なお、本実施の形態例では、プリンター２はインクリボンを用いた印字方式を採用したが、本発明は、ドットインパクトヘッドを備える他の印字方式（例えば、サーマル式等）のプリンターにも適用することができる。
【００６２】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【符号の説明】
【００６３】
１…ホスト装置、２…プリンター、２１…制御部、２２…ヘッド駆動回路、２３…印刷機構部、２４…用紙搬送部、２５…印字ヘッド部、２２１…分圧抵抗回路、２２２…Ａ／Ｄポート、２２３…逆起電力回生回路、２２４…ヘッド駆動用電源、２２５（２２５−１〜２２５−ｎ）…駆動コイル、２２６（２２６−１〜２２６−ｎ）…ダイオード、２２７（２２７−１〜２２７−ｎ）…駆動トランジスター、２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）…ピン、Ｐ１…印字用駆動パルス、Ｐ２…検査用駆動パルス。
【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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