(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータと、ＤＣモータを駆動源とする紙送りローラを含む給紙部及び印字機構部とを有し、給紙部により所定量送られる紙に印字機構部によって印字を行うプリンタ装置において、
前記印字機構部に、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと同期して回転し、プリントホイールの活字を選択する位置指標を有する回転板と、該位置指標を検出することによってインターバル信号を形成する検出器とを備えたインターバル信号発生部を有し、
前記インターバル信号発生部から出力された前記インターバル信号の信号間隔と所定間隔との比較判定を行い、前記インターバル信号の信号間隔が前記所定間隔よりも短くなったときに切換え信号を出力する切換え部と、
前記切換え部から出力された切換え信号によって、前記ＤＣモータに供給する電圧を高電圧から低電圧に切換える電源部と、を備えた
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
ＤＣモータと、ＤＣモータを駆動源とする紙送りローラを含む給紙部及び印字機構部とを有し、給紙部により所定量送られる紙に印字機構部によって印字を行うプリンタ装置において、
前記印字機構部に、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと同期して回転し、プリントホイールの活字を選択する位置指標を有する回転板と、該位置指標を検出することによってインターバル信号を形成する検出器とを備えたインターバル信号発生部を有し、
前記インターバル信号発生部から出力された前記インターバル信号の所定時間内に計数される信号数と所定数との比較判定を行い、前記信号数が前記所定数よりも大となったときに切換え信号を出力する切換え部と、
前記切換え部から出力された切換え信号によって、前記ＤＣモータに供給する電圧を高電圧から低電圧に切換える電源部と、を備えた
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項３】
ＤＣモータと、ＤＣモータを駆動源とする紙送りローラを含む給紙部及び印字機構部とを有し、給紙部により所定量送られる紙に印字機構部によって印字を行うプリンタ装置において、
前記印字機構部に、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと同期して回転し、プリントホイールの活字を選択する位置指標を有する回転板と、該位置指標を検出することによってインターバル信号を形成する検出器とを備えたインターバル信号発生部を有し、
前記インターバル信号発生部から出力された前記インターバル信号を所定時間内で積分して得られる積分値を表す電圧信号を切換え信号として出力する切換え部と、
前記切換え部から出力された切換え信号の電圧値が所定電圧以上である場合に、トランジスタがオフ状態からオン状態となることにより、前記ＤＣモータに供給する電圧を高電圧から低電圧に切換える電源部と、を備えた
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項４】
前記印字機構部は、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと、インクリボンを介して紙を前記活字ローラに押し付けるプラテンローラとを備えることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のプリンタ装置。
【請求項５】
前記切換え部は、プリンタ装置に電源が投入されたときのみ、前記インターバル信号に基づく前記比較判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ装置に関し、特に、ＤＣモータで駆動される紙送り装置を備えるプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理装置などの出力装置として種々のプリンタ装置が知られている。プリンタ装置を駆動する駆動源として、小型のプリンタ装置に適したＤＣモータを用いるものがある。このプリンタ装置では、紙に印字を行う印字機構部と紙を紙送りする給紙部とを備えた構成とし、給紙部をＤＣモータで駆動することによって紙送りを行っている。
一般に、プリンタ装置において印字ずれを少なくするには、印字機構部による印字速度と給紙部による紙送り速度との間の速度差が少ないことが求められる。例えば、印字機構部の印字速度に対して給紙部の紙送り速度が速い場合には、印字機構部側において一ライン分の活字が用意される前に紙送りが行われてしまうことになり、印字ずれが生じることになる。
通常、小型のプリンタ装置では、速度制御のための機構を省略して、印字機構部の印字速度と給紙部の紙送り速度の初期設定のみを行うことによって、印字精度を犠牲にして小型化を行っている。
【０００３】
図１９は従来のプリンタ装置の概略ブロック図である。図１９において、プリンタ装置１’は、印字を行うための印字機構部２と紙１１を紙送りする給紙部５とを備える。印字機構部２は活字ローラ等を有する印字部３と紙１１をインクリボン（図示していない）を挟んで活字ローラに押し付けるプラテン部４を備える。給紙部５は紙送りローラ５Ａを備え、該紙送りローラ５Ａはギヤ等の伝達機構７を介してＤＣモータ６によって回転駆動する。ＤＣモータ６は電源部８によって電力を供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＣモータを駆動源とするプリンタ装置では、ＤＣモータは通常初期状態では低速であり、経年するにしたがって徐々に回転速度が上昇する傾向がある。これは、ＤＣモータから見た負荷が経年と共に軽減したり、ＤＣモータの特性が変化するためである。
ＤＣモータから見た負荷として、ＤＣモータと紙送りローラとの間に設けられたギヤ等の伝達機構や、紙送りローラ等の軸受け部の摩擦がある。これらの機械系部分の負荷は、経年変化によって徐々に低下する傾向にある。そのため、一定のトルクでＤＣモータを駆動すると、負荷の低下によって回転速度が上昇することになる。
また、ＤＣモータが備えるブラシ部分は、回転によって摩耗して接触ポイントがずれることによって位相ずれが生じ、ＤＣモータの電気特性が変化する。この電気特性の変化によって速度が上昇することになる。
【０００５】
通常小型のプリンタ装置では、このような給紙部の速度の経年変化に対し、印字機構部の速度との速度ずれが許容範囲となるように、給紙部の紙送り速度を設定している。紙送り速度が低速である場合には、経年変化による速度ずれを許容範囲内に制限することは可能であるが、紙送り速度が高速となると速度ずれを許容範囲内に制限することは難しくなる。これは、速度ずれは速度に対する比率で生じ、高速ほど大きくなるためである。
したがって、ＤＣモータを駆動源とするプリンタ装置では、経年するにしたがって徐々に回転速度が上昇し、印字ずれを生じるという問題があり、特に、高速印字を行う場合にはこの印字ずれが大きくなるという問題がある。
【０００６】
このような問題に対して、紙送り速度を一定に制御することが提案されている。図１９（ｂ）は、紙送り速度を一定に制御する一構成例である。この構成例は紙送りローラの速度を検出し、基準値からのずれに応じた電流値をＤＣモータに加減算して供給するフィードバック制御するものであり、紙送りローラ５Ａの回転速度をエンコーダ１３で検出し、検出信号に基づいて制御部１４によって電源部８が供給する電圧を制御し、ＤＣモータ６の回転速度を一定に制御する。
しかしながら、このようなフィードバック制御を行う構成では、紙送りローラ５Ａの回転速度を検出するエンコーダや、エンコーダ信号に基づいて制御信号を形成するコンパレータや処理回路やモータへの駆動電流に変換する変換回路等の制御装置など、プリンタ装置が本来備える構成要素以外の高価な装置が必要となるという問題がある。
【０００７】
特に、小型のプリンタ装置では、構成要素を増やすことは装置を大型化すると共に、装置構成も複雑化するという問題がある。
そこで、本発明は従来の問題点を解決し、プリンタ装置において、経年変化による速度変化で生じる印字ずれを簡易な構成で低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紙送り速度の変化をインターバル信号によって検出し、ＤＣモータの駆動電源の電圧を低下することによってＤＣモータの回転速度を下げ、これによって印字機構部と給紙部との速度ずれを抑制して、印字ずれを低減するものである。
そこで、本発明のプリンタ装置は、ＤＣモータと、ＤＣモータを駆動源とする紙送りローラを含む給紙部及び印字機構部とを有し、給紙部により所定量送られる紙に印字機構部によって印字を行うプリンタ装置において、ＤＣモータに所定の電流を電圧値を切換え可能に供給する電源部と、印字機構部が出力するインターバル信号に基づいて電源部が出力する電圧値を切り換える切換え部とを備える構成とする。
【０００９】
図１は本発明のプリンタ装置の概略ブロック図である。図１において、プリンタ装置１は、印字を行うための印字機構部２と紙１１を紙送りする給紙部５とを備える。印字機構部２は活字ローラ等を有する印字部３と紙１１をインクリボン（図示していない）を挟んで活字ローラに押し付けるプラテン部４を備える。印字機構部２はインターバル信号発生部９を備え、発生したインターバル信号は活字を選択するキャラクタ信号等として用いる。
給紙部５は紙送りローラ５Ａを備え、該紙送りローラ５Ａはギヤ等の伝達機構７を介してＤＣモータ６によって回転駆動する。ＤＣモータ６は電源部８によって電力を供給される。本発明のプリンタ装置１は電源部８の電圧を切換える切換え部１０を備え、切換え部１０はインターバル信号によって切換え判断を行う。給紙部及び印字機構部は共通のＤＣモータを駆動源とし、給紙部は紙送りローラを駆動して紙を所定量紙送りし、印字機構部は紙送りされた紙上に選択された活字を印字する。
【００１０】
本発明の電源部はＤＣモータに所定の電流を供給し、その電圧値は切換え可能な構成としている。出力する電圧値の切換えを行う構成は、複数の定電圧ダイオードの直列回路を直流電源の両端子間に接続し、出力端子側に接続する定電圧ダイオードを切換え信号で選択する回路構成とすることができる。
切換え部は、印字機構部が出力するインターバル信号に基づいて切換え信号を出力する。電源部はこの切換え信号により、ＤＣモータに出力する電圧値の切換えを行う。インターバル信号は、印字機構部が活字を選択する際に用いるタイミング信号であり、印字機構部がその機能を達成するために、通常形成し備える信号である。通常、プリンタ装置は、電源が投入された後、イニシャライズと呼ばれる初期化設定のための種々の処理を行う。インターバル信号は、電源投入時からイニシャライズが開始されるまでノンアクティブに固定され、イニシャライズ後にアクティブとなる。
また、本発明の電源部はプリンタ装置の電源を兼ねることができる。電源を兼用することによって、プリンタ装置を小型化することができる。
【００１１】
図２は本発明のプリンタ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、図３はＤＣモータの回転速度ｖと供給電圧Ｖの変化を示す変化図である。本発明のプリンタ装置は、印字機構部が固有に備えるインターバル信号を測定し（ステップＳ２）、このインターバル信号を用いてＤＣモータの回転速度の変化を判定して（ステップＳ３）紙送り速度が上昇したことを検出し、ＤＣモータを駆動する電源部が出力する電圧値を変更する（ステップＳ４）ことによってＤＣモータの回転速度を紙送り速度に合わせ、これによって経年変化による速度変化で生じる印字ずれを簡易な構成で低減する。
【００１２】
本発明の電源部は、インターバル信号によって紙送り速度が上昇したことを検出したとき、ＤＣモータに低電圧を供給してＤＣモータの回転速度を低下させ、これによって紙送り速度を低下させる。
本発明の切換え部は、インターバル信号に基づいてＤＣモータの回転速度ｖの変化を求め、設定速度ｖ０を超えたときに紙送り速度が上昇検出したことを判定し、紙送り速度の上昇を検出したときには、電源部に対して出力電圧を低下させる切換え信号を出力する。電源部は、この切換え信号によってＤＣモータに対する電圧を高電圧ＶＨから低電圧ＶＬに切換える。
【００１３】
切換え部が行うインターバル信号に基づく紙送り速度の上昇検出は、以下の複数の態様で行うことができる。
第１の態様は、インターバル信号の信号間隔が所定間隔よりも短くなったときに切換え信号を出力するものである。インターバル信号は活字を選択するために形成される複数信号であり、所定の時間間隔で出力される。このインターバル信号の各信号の時間間隔はＤＣモータの回転速度（紙送り速度）に依存している。そこで、時間間隔を検出してあらかじめ定めた所定間隔と比較し、所定間隔よりも短くなったときに紙送り速度が上昇したものと判定する。
第２の態様は、所定時間内で計数するインターバル信号の信号数が所定数よりも大となったときに切換え信号を出力するものである。第２の態様では、第１の態様が時間間隔を検出するのに対して、所定時間内に計数するインターバル信号の信号数を計数してあらかじめ定めた所定数と比較し、計数が所定数よりも大となったときに紙送り速度が上昇したものと判定する。
【００１４】
第３の態様は、所定時間内のインターバル信号をコンデンサで積分し、得られた電圧信号をそのまま切換え信号として用いるものである。第３の態様では、電源部は切換え信号の電圧値に応じて出力電圧を切換える。出力電圧の切換えは、切換え信号によって電源部が備える定電圧ダイオードを選択することによって行うことができる。したがって、第３の態様では、所定値との比較処理が不要となり、切換え部と電源部との協働動作によって紙送り速度の上昇判定を行うことになる。
なお、第１，２の態様においても、切換え信号を電圧値として取り出すことによって、第３の態様と同様に、所定値との比較処理を行うことなく電源部の出力電圧を切換える構成とすることができる。また、切換え後に電源部の電圧が変動しないように、切換え後は切換え信号あるいは出力電圧を保持する機能を切換え部あるいは電源部に設けることができる。
【００１５】
また、本発明の切換え部は、プリンタ装置に電源が投入されたときのみ切換え判定を行うこと構成とする。本発明が対象とする速度変化は経年変化であり、プリンタ装置の動作中に大きく変化するものでないため、常時切換え判定を行う必要がなく、比較的に長い時間間隔で十分に判定可能である。そこで、本発明のプリンタ装置は、電圧の切換え判定を常時行うことなく、プリンタ装置に電源が投入されたとき（ステップＳ１）のみとし、電源投入時のイニシャライズで出力されるインターバル信号を用いることによって、処理動作を簡略化してプリンタ装置のＣＰＵの処理を効率化し、消費電力を低減することができる。
【００１６】
本発明において、インターバル信号はインターバル信号発生部により求めることができる。インターバル信号発生部は、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと同期して回転する回転板と検出器とを備える。この回転板はプリントホイールの活字を選択する位置指標を有し、検出器は回転板が備える位置指標を検出する。検出される位置指標の信号間隔は、活字ローラの回転速度に依存する。
【００１７】
本発明の検出器は、光による検出、磁気による検出等の任意の検出手段を用いることができる。光を用いて検出する場合には、例えば、回転板に位置指標として活字等の対応して孔等の透光部を形成し、ＬＥＤ等の発光部とフォトトランジスタ等の受光部とを備える光検出器で該透光部を検出する構成を用いることができる。
また、本発明の印字機構部は、外周に活字が設けられた複数のプリントホイールを回転軸に支持した活字ローラと、紙をインクリボンを介して前記活字ローラに押し付けるプラテンローラとを備える構成とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。
はじめに、本発明のプリンタ装置の実施の形態について、図４の概略図を用いて概略の構成を説明し、図５，図７のフローチャート及び図６，図８のタイムチャートを用いて説明する。
図４において、プリンタ装置１は、印字部３とプリンタ部４と給紙部５と電源部８と切換え部１０を備え、印字部３とプリンタ部４は印字機構部を構成している。
【００１９】
印字部３は、周囲に活字を配設した複数個のプリントホイール３Ｂを同軸上に設けた活字ローラ３Ａを備える。この活字ローラ３Ａによって印字を行うには、プリントホイール３Ｂを回転させながら印字する活字を選択する動作を、複数のプリントホイール３Ｂについて順次行うことによって一ライン分の活字を設定し、活字を設定した活字ローラ３Ａをインクリボン１２Ａと紙１１を間に挟んでプラテンローラ４Ｂで押圧する。
プリントホイール３Ｂの活字の選択は選択つめ３Ｄ及び選択機構３Ｅによって行う。選択つめ３Ｄは各プリントホイール３Ｂに対応して配置され、つめ部分は非選択時にはプリントホイール３Ｂと離隔した位置とし、選択時につめ部分をプリントホイール３Ｂに当接することによって活字を選択する。選択機構３Ｅは、選択つめ３Ｄを回動して選択動作を行わせる機構であり、プリントホイール３Ｂの回転中に選択する活字位置となったときに、選択つめ３Ｄをプリントホイール３Ｂ側に回動させて回転を止めることによって活字選択を行う。
【００２０】
選択機構３Ｅによる選択動作は、インターバル信号発生部９からのインターバル信号に基づいて行う。インターバル信号は、活字選択のためのキャラクタ信号及びＤＣモータへの電流供給を停止するストップ信号を含んでいる。
インターバル信号発生部９は、主ギヤ３Ｆを用いてインターバル信号を形成する。主ギヤ３Ｆはギヤ機構３Ｉを介してＤＣモータ６によって駆動され、同期して回転するカム機構（図示していない）によって活字ホイール３Ａ等を移動して印字動作を行わせる。また、主ギヤ３Ｆは、その周上にインターバル信号の形成に用いる複数個の孔を備える。孔として、キャラクタ信号を形成する複数個のキャラクタ信号用孔３Ｇと、ストップ信号を形成する１つのストップ信号用孔３Ｈがある。インターバル信号発生部９が備える光検出器９Ａは、孔３Ｇ，３Ｈを透過する光を検出することによってインターバル信号を形成する。
【００２１】
インターバル信号を用いて活字選択を行うことによって、プリントホイール３Ｂ内の活字選択と、カム機構を介して行う印字動作とのタイミングを合わせることができる。また、インターバル信号の信号間隔は主ギヤ３Ｆの回転速度に依存し、該主ギヤ３ＦはＤＣモータ６の回転に依存しているため、インターバル信号の信号間隔からＤＣモータ６の回転速度の状態を検出することができる。
【００２２】
プラテン部４は、紙１１とインクリボン１２Ａとを活字ローラ３Ａに押し当てるプラテンローラ４Ｂ、及び紙１１をプラテンキャリアに案内するガイド部分を備える。
給紙部５は紙送りローラ５Ａを備え、紙送りローラ５Ａを回転させることによって紙１１を所定量ずつプラテンキャリア側に紙送りする。紙送りローラ５Ａは、ピニオン７Ａや減速ギヤ７Ｂ等の伝達機構７を介してＤＣモータ６によって回転駆動する。したがって、紙送り速度はＤＣモータ６の回転速度に依存することになる。
【００２３】
電源部８は、出力電圧を高電圧と低電圧で切換え可能な構成とし、この電圧の切換えは切換え部１０からの切換え信号によって行う。切換え部１０は、インターバル信号を取り込み、このインターバル信号に基づいてＤＣモータ６の回転速度の変化を求め、設定速度を超えたときに紙送り速度が上昇検出したことを判定し、紙送り速度の上昇を検出したときには、電源部に対して出力電圧を低下させる切換え信号を出力する。電源部８は、この切換え信号によってＤＣモータ６に対する電圧を高電圧から低電圧に切換える。
【００２４】
切換え部が行うインターバル信号に基づいた紙送り速度の上昇検出の第１の態様について図５及び図６を用いて説明し、第２の態様について図７及び図８を用いて説明し、第３の態様について図９及び図１０を用いて説明する。
第１の態様は、インターバル信号の信号間隔が所定間隔よりも短くなったときに切換え信号を出力する。
切換え部１０は、インターバル信号発生部９からインターバル信号を取り込む。図６（ａ）はインターバル信号の一例であり、Ｔ０〜Ｔｎはキャラクタ信号を示し、Ｔｓはストップ信号を示す。主ギヤ３Ｆが一回転する毎に、Ｔ０〜Ｔｎ及びＴｓの一連の信号が出力される（ステップＳ１２ａ）。切換え部１０は、取り込んだインターバル信号の時間間隔Ｔを測定する。時間間隔Ｔは、図６（ａ）に示すように、隣接するキャラクタ信号の時間間隔、任意の複数個のキャラクタ信号が出力されるまでの時間間隔、キャラクタ信号Ｔ０から〜ストップ信号Ｔｓまでの時間間隔、あるいは複数周期にわたるキャラクタ信号Ｔ０から〜ストップ信号Ｔｓまでの時間間隔等を測定することによって求めることができる。なお、測定する時間幅を長くとることによって測定精度を高めることができる（ステップＳ１２ｂ）。
【００２５】
切換え部１０は、電圧切換を行う時間間隔Ｔ０をあらかじめ定めておき、求めた時間間隔ＴをＴ０と比較する。なお、時間間隔Ｔ０は、印字ずれが生じる紙送り速度及び該速度に対応するＤＣモータの回転速度に応じて定めることができる。図６（ｂ）に示すように、ＴがＴ０よりも大きい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずるに至らないと判定して、初期状態で設定した高電圧を電源部８からＤＣモータ６に出力させる。
一方、図６（ｃ）に示すように、ＴがＴ０よりも小さい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずる速度に達したと判定して、電源部８に切換え信号を出力し（ステップＳ１４ａ）、電源部８からＤＣモータ６に低電圧を出力させる。図６（ｄ），（ｅ）は長期間における変化を示している。経年変化によって紙送り速度が上昇し時間間隔ＴがＴ０よりも小さくなった時点で供給電圧を高電圧ＶＨからＶＬに切換えると、紙送り速度は低下し、時間間隔はＴ０よりも大きくなる（ステップＳ１４ｂ）。
【００２６】
なお、上記判定の動作は、電源投入に伴うイニシャライズ時点で１回行い（ステップＳ１１）、プリンタ装置が通常の駆動している間では行わないことによって、プリンタ装置のＣＰＵの処理を効率化することができ、また、消費電力を低減することができる。本発明の切換え部は、プリンタ装置に電源が投入されたときのみ切換え判定を行うこと構成とする。
【００２７】
第２の態様は、所定時間内に計数するインターバル信号の信号数が所定数よりも大となったときに切換え信号を出力する。
切換え部１０は、インターバル信号発生部９からインターバル信号を取り込む。図８（ａ）は図６（ａ）と同様にインターバル信号の一例であり、Ｔ０〜Ｔｎはキャラクタ信号を示し、Ｔｓはストップ信号を示す。主ギヤ３Ｆが一回転する毎に、Ｔ０〜Ｔｎ及びＴｓの一連の信号が出力される（ステップＳ２２ａ）。切換え部１０は、取り込んだインターバル信号の信号数Ｎを計数する。信号数Ｎは、図８（ａ）に示すように、あらかじめ定めた任意の時間間隔内でキャラクタ信号、又はキャラクタ信号及びストップ信号の個数を計数することによって求めることができる。なお、計数する時間幅を長くとることによって測定精度を高めることができる（ステップＳ２２ｂ）。
【００２８】
切換え部１０は、電圧切換を行う計数値Ｎ０をあらかじめ定めておき、求めた計数値ＮをＮ０と比較する。なお、Ｎ０は、印字ずれが生じる紙送り速度及び該速度に対応するＤＣモータの回転速度に応じて定めることができる。図８（ｂ）に示すように、ＮがＮ０よりも小さい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずるに至らないと判定して、初期状態で設定した高電圧を電源部８からＤＣモータ６に出力させる。
一方、図８（ｃ）に示すように、ＮがＮ０よりも大きい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずる速度に達したと判定して、電源部８に切換え信号を出力し（ステップＳ２４ａ）、電源部８からＤＣモータ６に低電圧を出力させる。
【００２９】
図８（ｄ），（ｅ）は長期間における変化を示している。経年変化によって紙送り速度が上昇し計数値ＮがＮ０よりも大きくなった時点で供給電圧を高電圧ＶＨからＶＬに切換えると、紙送り速度は低下し、計数値ＮはＮ０よりも小さくなる（ステップＳ２４ｂ）。
なお、上記判定の動作は、電源投入に伴うイニシャライズ時点で１回行い（ステップＳ２１）、プリンタ装置が通常の駆動している間では行わないことによって、プリンタ装置のＣＰＵの処理を効率化することができ、また、消費電力を低減することができる。本発明の切換え部は、プリンタ装置に電源が投入されたときのみ切換え判定を行うこと構成とする。
【００３０】
第３の態様は、所定時間内に出力されるインターバル信号を積分し、その電圧値を切換え信号とする。
切換え部１０は、インターバル信号発生部９からインターバル信号を取り込む。なお、図９（ａ）のインターバル信号例は、図６（ａ），図８（ａ）と同様である（ステップＳ３２ａ）。切換え部１０は、取り込んだインターバル信号を所定時間Ｔａ内で積分し積分値Ｓを求める。積分値Ｓは、インターバル信号の発生頻度を表すものであり、ＤＣモータの回転数及び紙送り速度を表している。紙送り速度が高速であるほど積分値Ｓは大きな値となる。なお、所定時間Ｔａは図６（ａ）で記述したように任意の時間間隔とすることができ、また、積分する時間幅を長くとることによって測定精度を高めることができる（ステップＳ３２ｂ）。
【００３１】
切換え部１０は、積分値を表す電圧信号を切換え信号として電源部８に出力する。インターバル信号をコンデンサに蓄積する構成とすることによって積分値をコンデンサの電圧値として取り出すことができ、この電圧値を切換え信号として用いることができる。
切換えを行う紙送り速度に対応する積分値をＳ０とすると、紙送り速度が設定速度以下である場合には、図１０（ｂ）に示すように積分値ＳはＳ０よりも小さくなり、紙送り速度が設定速度以上である場合には、図１０（ｃ）に示すように積分値ＳはＳ０よりも大きくなる（ステップＳ３４ａ）。
【００３２】
電源部８は、切換え信号の電圧値に応じて出力電圧の切換えを行う。図１１は電源部８の構成例を示す図である。図１１（ａ）において、整流ダイオード８Ａとコンデンサ８Ｂは整流回路を構成し、交流電源から直流電圧を出力する。整流回路の両端には定電圧ダイオード８Ｄ１，８Ｄ２とダーリントン接続のトランジスタ８Ｃとを直列接続し、定電圧ダイオード８Ｄ１にはスイッチ用のトランジスタ８Ｇ及び抵抗回路８Ｅ，８Ｆを接続する。抵抗８Ｅの一方の端部には切換え信号が入力され、一端が接地された抵抗８Ｆとの接続点に切換え信号の電圧値に応じた電圧が発生する。トランジスタ８Ｇは、この電圧をスイッチ信号として入力する。トランジスタ８Ｇは、入力された電圧値が所定電圧以下である場合にはオフ状態とし、所定電圧以上である場合にはオン状態とする。
【００３３】
紙送り速度が高速に至らない場合には、切換え信号の電圧値は低電圧であるため、トランジスタ８Ｇはオフ状態にある。このときには、定電圧ダイオード８Ｄ１の電圧値と定電圧ダイオード８Ｄ２の電圧値を加算した高電圧が出力され、負荷であるＤＣモータ６や選択機構３Ｅに供給される。一方、紙送り速度が高速となった場合には、切換え信号の電圧値は高電圧となるため、トランジスタ８Ｇはオン状態となる。このときには、定電圧ダイオード８Ｄ１は定電圧回路から切り離され、定電圧ダイオード８Ｄ２の電圧のみが出力され、負荷であるＤＣモータ６や選択機構３Ｅに供給される。
【００３４】
したがって、定電圧ダイオード８Ｄ１と定電圧ダイオード８Ｄ２の電圧値を、ＤＣモータ６に供給する高電圧値と低電圧値に対応して定めることによって、供給する電圧値を切換えることができる。例えば、定電圧ダイオード８Ｄ１の定電圧を２（Ｖ）、定電圧ダイオード８Ｄ２の定電圧を１６（Ｖ）とすると、ＤＣモータ６には高電圧として１８（Ｖ）を出力し、低電圧として１６（Ｖ）を出力することができる。ここでは、２つの定電圧ダイオードを備える構成を示しているが、任意の個数の定電圧ダイオードを直列接続すると共に、スイッチング用のトランジスタを接続して切換え信号の電圧値によって選択的に駆動して、所定の電圧を出力する構成とすることもできる。
【００３５】
図１１（ｂ）は、従来の電源部の一構成例である。この回路構成では、本発明の電源部が備える、切換え信号によって選択的に駆動される複数の定電圧ダイオードの直列回路を有していない。そのため、出力される電圧値は一電圧値であり、ＤＣモータに供給する電圧値を切換えるには電圧変換回路が別に必要である。
【００３６】
なお、切換え部１０は、上記の構成の他に、電圧切換を行う積分値Ｓ０をあらかじめ定めておき、求めた積分値ＳをＳ０と比較し、積分値ＳがＳ０よりも小さい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずるに至らないと判定して、初期状態で設定した高電圧を電源部８からＤＣモータ６に出力させ、ＳがＳ０よりも大きい場合には、紙送り速度は印字ずれを生ずる速度に達したと判定して、電源部８に切換え信号を出力し、電源部８からＤＣモータ６に低電圧を出力させることもできる（ステップＳ３３）。
【００３７】
図１０（ｄ），（ｅ）は長期間における変化を示している。経年変化によって紙送り速度が上昇し積分値ＳがＳ０よりも大きくなった時点で供給電圧を高電圧ＶＨからＶＬに切換えると、紙送り速度は低下し、積分値ＳはＳ０よりも小さくなる（ステップＳ３４ｂ）。
なお、上記判定の動作は、電源投入に伴うイニシャライズ時点で１回行い（ステップＳ３１）、プリンタ装置が通常の駆動をしている間では行わないことによって、プリンタ装置のＣＰＵの処理を効率化することができ、また、消費電力を低減することができる。本発明の切換え部は、プリンタ装置に電源が投入されたときのみ切換え判定を行うこと構成とする。
【００３８】
次に、本発明のプリンタ装置の各部の構成例について説明する。図１２は、本発明のプリンタ装置の上方から見た概略ブロック図である。紙を印字部分で案内するペーパーガイド４Ｅを挟んでプリントホイール３Ｂとプラテンキャリヤ４Ａが対峙している。プリントホイール３Ｂの軸には主ギヤ３Ｆと噛み合うホイールギヤ３Ｃが取り付けられ、プラテンキャリヤ４Ａのプラテンローラの軸には中間ギヤ７Ｃと噛み合うプラテンギヤ４Ｃが取り付けられている。主ギヤ３Ｆ、プラテンギヤ４Ｃは、減速ギヤ７Ｂ等のギヤ類を介してＤＣモータ６のピニオン７Ａと噛み合い、ＤＣモータ６によって駆動される。
【００３９】
プリントホイール３Ｂ側には、選択つめ３Ｄ、リーフスプリング３Ｌ、スプリング板３Ｊ等を含む選択ブロックがあり、主ギヤ３Ｆと同期して回転するカム（図示していない）によって駆動される。また、主ギヤ３Ｆに隣接して光検出器９Ａが設置され、主ギヤ３Ｆに設けられた孔などの開口部を検出して、キャラクタ信号やストップ信号を出力する。
【００４０】
紙１１は、上部ペーパーガイド４Ｄから押圧ローラ５Ｄと紙送りローラ（図示したいない）との間を通ってペーパーガイド４Ｅに至り、プリントホイール３Ｂとプラテンローラとの対峙位置で印字が行われる。
インクリボンはリボンユニット１２からプリントホイール３Ｂ及びプラテンローラとの間を通って再びリボンユニット１２に戻るように配置され、給リボンレバー１２Ｂ、リボンシフトレバー１２Ｃ等により制御される。
【００４１】
図１３は活字ローラの選択動作を説明するための図である。
活字ローラ３Ａは複数のプリントホイール３Ｂを印字ラインに沿った同一軸に備え、プリントホイール３Ｂの外周面には活字が設けられている。活字の選択は、回転するプリントホイール３Ｂを選択する活字位置で止めるという動作を、ＴＯ，Ｔ１，Ｔ２等のキャラクタ信号毎に各プリントホイール３Ｂについて順次繰り返すことで行う。プリントホイール３Ｂの選択は、ソレノイド等で構成する選択機構３Ｅによって選択つめ３Ｄを駆動して、プリントホイール３Ｂを活字位置で止めることによって行う。
活字ローラ３Ａが備える全てのプリントホイール３Ｂ（活字を選択しないプリントホイール３Ｂを含む）について活字選択を行うことによって、１ライン分の活字が選択され、印字動作の準備が完了する。
【００４２】
図１４は印字部、プラテン部及び給紙部の構成を説明するための一部側面図である。印字機構部及び給紙部は、プリンタ装置の底板１Ｂを備える基体１Ａに取り付けられる。
印字部は、ホイールシャフト３Ｐに摩擦スプリング３Ｑで保持された複数のプリントホイール３Ｂを備え、図示しない駆動機構によって矢印方向に回転し、活字選択を行う。活字選択のために、一連の選択つめ３Ｄと、選択機構３Ｅと、選択つめ３Ｄをリセットするスプリングガイド機構３Ｒを備える。
選択機構３Ｅは、保持用の永久磁石３Ｅｇ及びヨーク板３Ｅｈが一端に取り付けられた選択コア３Ｅｄと、選択ボビン３Ｅｃに巻かれたコイル３Ｅｄを備え、コイル３Ｅｄは選択用回路基盤３Ｅａを介して駆動される。
【００４３】
選択つめ３Ｄは、永久磁石３Ｅｇの吸引力によって選択コア３Ｅｄと接触し、該吸引力よりも弱いリーフスプリング３Ｌからの力によって反対方向に付勢されている。また、スプリング板３Ｊは、選択つめ３Ｄを軸位置で押圧している。
【００４４】
なお、スプリングガイド機構３Ｒには、保持板３Ｍ及びタップねじ３Ｎによってリーフスプリング３Ｌの一方が取り付けられている。また、選択コア３Ｅｄはコアスペーサ３Ｅｆを挟んでコアシャフト３Ｅｅに位置決めされ、選択コア３Ｅｄにはスライドピン３Ｅｊが取り付けられている。
紙送りローラ５Ａは減速ギヤシャフト７Ｄに取り付けられ、クラッチつめ５Ｃを備える。押圧ローラ５Ｄはローラシャフト５Ｅに取り付けられ、紙送りローラ５Ａとの間で紙を挟んで紙送りを行う。
【００４５】
次に、図１５を用いて印字部の動作を説明する。
ＤＣモータの回転により、主ギヤ３Ｆとプリントホイール３Ｂは矢印方向に回転し、活字選択動作を開始する。
主ギヤ３Ｆのカムは、スプリングガイド機構３Ｒを以下の様にして駆動する。カムの突起部（ａ）はスプリングガイド機構３Ｒを反時計方向に押し上げ、選択つめの（ｄ）部分はプリントホイール３Ｂの大きなラチェット部（ｅ）から離れる。これにより、ラチェット部（ｅ）は選択つめの（ｄ）部分を通過する。カムの突起部（ａ）が（ｄ）部分を通過すると、選択つめ３Ｄは図１４の状態の戻る。
【００４６】
活字選択の動作は、カムの（ｂ）の部分において行われる。プリントホイール３Ｂのラチェット部（ｅ）が選択つめの（ｄ）部分を通過する。ラチェットが選択する活字に対応する位置に達すると、コイルは信号によって駆動される。コルルが駆動すると、コイルの電磁力が永久磁石の磁気力と釣り合い、選択つめ３Ｄを選択コア３Ｅｄから開放する。選択つめ３Ｄは、スプリング力によってプリントホイール３Ｂのラチェットと噛み合う。活字選択は、同様にして順次行われる。
【００４７】
選択動作が完了すると、活字はプリントローラ４Ｂに面してライン状に並ぶ。プリントローラ４Ｂは、間に紙とインクリボンとを挟んで活字に押圧し印字を行う。印字が終了すると、カムの（ｃ）の部分はスプリングガイド機構３Ｒを押し上げると同時に、選択つめ３Ｄはプリントホイール３Ｂのラチェットを開放する。選択つめ３Ｄの下方部分は、永久磁石の磁気力によって選択コア３Ｅｄに接触する。
プリントホイール３Ｂは、プリントホイール３Ｂのラチェット部（ｅ）が選択つめの（ｄ）部分に当たるまで回転したのち待機状態で停止し、次の印字サイクルに備える。
【００４８】
次に、インターバル信号発生部を図１６を用いて説明する。図１６（ａ）は主ギヤ３Ｆと光検出器９Ａとの位置関係を断面方向から示し、図１６（ｂ）は軸方向から示している。
主ギヤ３Ｆは、キャラクタ信号用の孔３Ｇで形成される複数の開口部と、ストップ信号用の孔３Ｈで形成される単一の開口部を備える。
光検出器９Ａは、主ギヤ３Ｆの開口部分が光軸を通過するように、挟むように発光手段と受光手段を対向して配置する。発光手段はＬＥＤ９Ａａを用い、受光手段はフォトダイオード９Ａｂを用いることができる。ＬＥＤ９Ａａ及びフォトダイオード９Ａｂは、回路基板３Ｅａを介して発光のための電流供給及び検出信号の取り出しを行う。
ＬＥＤ９Ａａは主ギヤ３Ｆの開口部分を通過したフォトダイオード９Ａｂの光を検出することによって、キャラクタ信号及びストップ信号のインターバル信号を形成する。
【００４９】
次に、プラテン部の動作を図１７を用いて説明する。プラテン部は、紙及びインクリボンを挟んでプリントホイールの活字に押し当てることによって印字を行う。プラテンキャリアシャフト４Ｇにはプラテンローラ４Ｅが取り付けられる。プラテンキャリアシャフト４Ｇの各端に設けられた電磁ベアリング４Ｈは、基体１Ａに設けられた穴（１〜４）に固定され、固定する穴を１〜４で変更することによって、押圧する力を調整することができる。穴１の位置は弱い押圧力となり、穴４の位置は強い押圧力となる。プラテンキャリアシャフト４Ｇに取り付けられたプラテンギヤ４Ｃは矢印方向に回転し、プラテンローラの機械的な圧力によって印字が行われる。
【００５０】
図１８は、前記した各部の位置及び信号状態を示すタイムチャートである。主ギヤの１回転（０°〜３６０°）中に、キャラクタ信号及びストップ信号のインターバル信号の発生、キャラクタ信号による選択パルス信号の形成の他、リボンシフトや給紙に係わる各信号を形成し、印字の印字サイクル動作を行う。
【００５１】
本発明の実施の形態によれば、プリンタ装置の駆動源であるＤＣモータが、経年変化で生じる回転速度の上昇による印字ずれを、電源部の出力電圧を低下することによって抑制することができる。特に、高速印字にはより大きな印字ずれの抑制効果を得ることができる。
本発明の実施の形態によれば、プリンタ装置が印字にのみに要する最小の構成を用い、紙送りローラの回転速度を検出するエンコーダ等のフィードバック制御に要する構成を付加することなく構成することができ、小型で簡易なプリンタ装置とすることができる。
本発明の実施の形態によれば、電圧の切換え判定を常時行うことなく、プリンタ装置に電源が投入されたときのみとすることによって、処理動作を簡略化してプリンタ装置のＣＰＵの処理を効率化すると共に、消費電力を低減することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プリンタ装置において、経年変化による速度変化で生じる印字ずれを簡易な構成で低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプリンタ装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明のプリンタ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】ＤＣモータの回転速度ｖと供給電圧Ｖの変化を示す変化図である。
【図４】本発明のプリンタ装置の実施形態の概略図である。
【図５】本発明のプリンタ装置の実施形態の第１の動作形態のフローチャートである。
【図６】本発明のプリンタ装置の実施形態の第１の動作形態のタイムチャートである。
【図７】本発明のプリンタ装置の実施形態の第２の動作形態のフローチャートである。
【図８】本発明のプリンタ装置の実施形態の第２の動作形態のタイムチャートである。
【図９】本発明のプリンタ装置の実施形態の第３の動作形態のフローチャートである。
【図１０】本発明のプリンタ装置の実施形態の第３の動作形態のタイムチャートである。
【図１１】本発明のプリンタ装置の電源部の構成例を示す図である。
【図１２】本発明のプリンタ装置の上方から見た概略ブロック図である。
【図１３】本発明のプリンタ装置の活字ローラの選択動作を説明するための図である。
【図１４】本発明のプリンタ装置の印字部、プラテン部及び給紙部の構成を説明するための一部側面図である。
【図１５】本発明のプリンタ装置の印字部の動作を説明する概略図である。
【図１６】本発明のプリンタ装置のインターバル信号発生部を説明する概略図である。
【図１７】本発明のプリンタ装置のプラテン部の動作を説明する概略図である。
【図１８】本発明のプリンタ装置の各部の位置及び信号状態を示すタイムチャートである。
【図１９】従来のプリンタ装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１、１’，１”  プリンタ装置
１Ａ  基体
１Ｂ  底板
２  印字機構部
３  印字部
３Ａ  活字ローラ
３Ｂ  プリントホイール
３Ｃ  ホイールギヤ
３Ｄ  選択つめ
３Ｅ  選択機構
３Ｅａ  選択用回路基板
３Ｅｂ  コイル
３Ｅｃ  選択ボビン
３Ｅｄ  選択コア
３Ｅｅ  コアシャフト
３Ｅｆ  コアスペーサ
３Ｅｇ  保持用磁石
３Ｅｈ  ヨーク板
３Ｅｉ  トランジスタ
３Ｅｊ  スライドピン
３Ｆ  主ギヤ
３Ｇ  キャラクタ信号用孔
３Ｈ  ストップ信号用孔
３Ｉ  ギヤ機構
３Ｊ  スプリング板
３Ｋ  ガイドスプリング
３Ｌ  リーフスプリング
３Ｍ  保持板
３Ｎ  タップねじ
３Ｐ  ホイールシャフト
３Ｑ  摩擦スプリング
３Ｒ  スプリングガイド
４  プラテン部
４Ａ  プラテンキャリア
４Ｂ  プラテンローラ
４Ｃ  プラテンギヤ
４Ｄ  上部ペーパーガイド
４Ｅ  ペーパーガイド
４Ｆ  プリントローラキャリア
４Ｇ  プリンタキャリアシャフト
４Ｈ  電磁ベアリング
５  給紙部
５Ａ  紙送りローラ
５Ｂ  紙送りギヤ
５Ｃ  クランチつめ
５Ｄ  押圧ローラ
５Ｅ  ローラシャフト
６  ＤＣモータ
６Ａ  トランジスタ
７  伝達機構
８  電源部
８Ａ  ダイオード
８Ｂ  コンデンサ
８Ｃ，８Ｇ  トランジスタ
８Ｄ，８Ｄ１，８Ｄ２  定電圧ダイオード
８Ｅ，８Ｆ  抵抗
９  インターバル信号発生部
９Ａ  光検出器
９Ａａ  ＬＥＤ
９Ａｂ  フォトトランジスタ
１０  切換え部
１１  紙
１２  リボンユニット
１２Ａ  インクリボン
１２Ｂ  給リボンレバー
１２Ｃ  リボンシフトレバー
１３  エンコーダ
１４  制御部
【図１】
0004137322.tif 000002
【図２】
0004137322.tif 000003
【図３】
0004137322.tif 000004
【図４】
0004137322.tif 000005
【図５】
0004137322.tif 000006
【図６】
0004137322.tif 000007
【図７】
0004137322.tif 000008
【図８】
0004137322.tif 000009
【図９】
0004137322.tif 000010
【図１０】
0004137322.tif 000011
【図１１】
0004137322.tif 000012
【図１２】
0004137322.tif 000013
【図１３】
0004137322.tif 000014
【図１４】
0004137322.tif 000015
【図１５】
0004137322.tif 000016
【図１６】
0004137322.tif 000017
【図１７】
0004137322.tif 000018
【図１８】
0004137322.tif 000019
【図１９】
0004137322.tif 000020