专利名称：打印机的往复移动控制方法
技术领域：
本发明涉及具有打印速度不同的多个打印模式的打印机。更确切地说，本发明涉及作为打印机的往复控制机构(手段)的梭动(滑梭)机构部的往复移动控制方法。
上述打印机在具有多个打印锤的锤组左右往复移动的情况下进行打印。作为这种打印机的代表，可以举出点行式打印机或梭动往复式打印机的例子。作为使锤组往复移动用的梭动机构部，它具有通过曲柄连杆将马达的转动变换为直线运动的方式、由马达的正反转动而获得往复移动的方式和采用无需传动机构的线性马达的直线运动驱动方式。
图1表示具有采用线性马达的一般的梭动机构部的打印机1。如图1所示，打印机1具有梭动机构部2、锤组3、传感器4及梭动驱动部。梭动机构部2具有导向轴11、直线运动轴承12、线性马达20和反转机构部30。前述梭动驱动部具有控制器50、梭动控制回路60及梭动驱动回路70。导向轴11沿图中的左右方向延伸，直线运动轴承12可往复运动地安装在导向轴11上。锤组3由直线运动轴承12支承，与线运动轴承12一起在导向轴上往复移动。锤组3上配设有图中未示出的多个打印锤，根据外部的打印数据进行打印。线性马达20具有线圈21和图中未示出的磁铁，以周知的方法驱动。而且，线圈21具有图中未示出的反转线圈和等速线圈。反转机构部30具有一对定时滑轮32和一个定时皮带31。线圈21经反转机构部30而与直线运动轴承12相连，这样线性马达20的动力就传递给直线运动轴承12，使得直线运动轴承12往复移动。而且，使线圈21沿与直线运动轴承12的往复移动相反的方向往复移动，具有一定重量的线圈21就具有平衡块的分担作用。当装载有锤组3的直线运动轴承12往复移动时，由于使线圈21沿与直线运动轴承12的移动方向相反的方向移动构成了左右的平衡块重量，因此减轻了打印机的振动。
位置检测传感器4安装在可动部(本实施例中是安装在锤组侧)上，用于检测出锤组3的位置。控制器50连接到梭动控制回路60上，根据由位置检测传感器4检测出的锤组3的位置信息，使锤组3沿着预先确定的往复运动的速度曲线移动，控制梭动控制回路60及梭动驱动回路70。因此，梭动控制回路60使通过线圈21的电流值变化，另一方面梭动驱动回路70通过线圈21的电流。控制器50连接到图中未示出的主机上，接收各种指令。
图2表示用纸输送机构部80。压纸滚筒81可转动地支承在图中未示出的压纸滚筒机架上，压纸滚筒81上的用纸S由左右的一对针孔牵引器82而沿与锤组3的移动方向垂直的方向输送。压纸滚筒81与针孔牵引器82由用纸输送马达83驱动。图中的参考标记84表示打印色带。
如图3所示，锤组3的往复动作(以后称之为梭动)分为等速区间与反转区间。在等速区间等速线圈通电，梭动是以一定的速度进行。另一方面在反转区间，反转线圈通电，则梭动进行加速和减速。当梭动从等速区间进入反转区间时，锤组3渐渐地减速。在反转地点Po处梭动速度为0，并且梭动方向反转。接下来梭动开始加速，再次进入等速区间。
更且，在打印机中，可以进行对应于文字种类的打印模式的切换。打印速度随打印模式而不同。例如在进行通常的文字打印的场合，打印点的密度较为粗糙地分配，因此采用可以高速打印的高速打印模式。然而，在进行条形码打印等高品质的打印文字是必要的场合，在低速下使打印点的密度较密集地分配、使用可进行高品质打印的低速打印模式(高品质打印模式)。
在打印动作中不同的打印速度的打印模式切换时，打印速度通过下面的两个方法中的任一个进行变更。第一个方法是，首先暂时停止打印动作及梭动往复移动动作。然后，对应于目标打印速度再起动，开始打印。与此相对的第二方法是，维持梭动往复移动动作，仅暂时中止打印动作。通过使通向反转线圈的电流峰值渐渐地变化而使得梭动往复移动速度也渐渐地变化，在达到目标速度时开始打印动作。
将梭动往复移动速度渐渐地变化而达到目标速度的一连串的动作称为初始化动作。
此外，在打印速度不同的反转区间，加速度不同，使控制的稳定性高的往复移动距离也略有不同。在往复移动距离变化时，暂时停止往复移动动作，在变更反转位置而移动锤组后，必须再起动。
而且，伴随着这种打印机的高速化，开发了在锤组反转时利用弹簧等的反弹力的梭动机构部。如图4所示的打印机1’与前述打印机1基本上相同，但采用等速线圈和弹簧40来进行梭动动作这一点与打印机1不同。弹簧40配备在导向轴11与线圈21的两端部，分别对锤组3(直线运动轴承12)与线圈21施加往复移动的反转力。
打印机1’的梭动往复移动控制如下所述地进行。即，在等速区间进行使等速线圈通电、以定速移动的等速控制。梭动(滑梭)与弹簧40接触时进入反转区间，使通向等速线圈的通电停止。梭动滑梭由弹簧40按压而渐渐减速、反转。接着，通过被按压的弹簧40的反弹力而时梭动滑梭开始加速。从反转区间进入到等速区间时，等速线圈通电，以等速度移动。
在打印机1’进行打印速度切换的场合，必须进行初始化动作。具体地说，如图5所示，当从低速模式切换到高速模式时，在等速区间的后半部分等速线圈的电流值增加。于是梭动速度也增大，冲击弹簧40的能量增多。通过梭动滑梭以这种趋势作用、冲击到弹簧40上，弹簧40的反作用力增加，梭动滑梭就增速。这样多次反复，梭动速度就达到目标速度。在达到目标速度后，使电流值稳定、进行等速运动。
相反在从高速打印模式切换到低速打印模式的场合，通向等速线圈的电流值下降，使冲击能量减少，梭动速度渐渐地减速。
初始化动作中使打印动作中止，速度切换中梭动动作不稳定，等速区间中发生方向转换和速度变动。当方向转换时，在从反转区间移动到等速区间后，梭动速度立即极端地上升。
在图6所示的打印用纸5000上打印出打印图案100，打印图案100是由通常的文字打印区域1000、OCR文字打印区域2000和条形码打印区域3000构成。一般地，打印图案100内所含有的全部文字、字符以同样的打印速度打印。
但是，为了提高打印速度，在以高速打印模式打印通常的文字区域1000后，通过上升任一方法切换成低速打印模式，进行OCR文字打印区域2000及条形码打印区域3000的打印。
然而，在变更打印模式进行控制的场合，相对于全部打印量，当低速打印模式的打印量的比例多时，打印模式切换所需要的时间开销受到影响，全体的打印速度比全部以低速打印模式打印时的打印速度要低。
安装上述以往技术，在打印速度切换时暂时停止梭动，必须对梭动进行初始化动作等，因而发生打印时间的浪费。因此，本发明的任务是不必停止打印动作而可迅速地切换打印速度模式，提高打印作业率。
而且，具有反转施压机构的打印机即使在进行初始化动作中也可继续打印动作，进一步提高打印作业率。
本发明提供的打印机具有输送打印用纸的送纸机构、带有多个打印要素的打印机构、使该打印机构沿横向往复移动的往复移动机构，在前述打印机构的往复移动过程中进行打印，而且前述往复移动的打印速度具有对应于打印模式的多种，其中当前述打印机构以一定的打印速度进行打印动作时，通过前述往复移动机构加速时或减速时的驱动电流的变更，无需停止前述打印机构的移动及打印动作就可实施向其它打印速度的切换动作。
此外本发明的另一构成是提供一打印机，其具有输送打印用纸的送纸机构、带有多个打印要素的打印机构、使该打印机构沿横向往复移动的往复移动机构、配设在该往复移动机构的移动区域两端的在该往复移动机构反转动作时产生推压力的反转推压机构，在前述打印机构的往复移动过程中进行打印，而且前述往复移动的打印速度具有对应于打印模式的多种，其中当前述打印机构以一定的打印速度进行打印动作时，在向比其高速的打印模式切换而变更打印速度的情况下，使前述往复移动机构加速时或减速时的驱动电流变更，并且同时继续前述打印机构的移动及打印动作；而在向比前述一定的方式低速的打印模式切换而变更打印速度的情况下，暂时中止打印动作，在前述打印机构的移动速度到达规定的速度后，再开始打印动作。
图1是表示打印机的往复移动机构结构的正面图。
图2是表示图1的打印机的斜视图。
图3是表示速度切换动作的图。
图4是表示另一打印机的往复移动机构之结构的正面图。
图5是表示图4的打印机在速度切换时的梭动动作图。
图6是表示打印图案的一例子的说明图。
图7是表示作为本发明一例子的速度切换动作的图。
图8是图6的动作流程图。
图9是对应于打印模式移动距离不同场合的动作图。
图10是图8的动作流程图。
图11是对应于打印模式加速度不同场合的动作图。
图12是图10的动作流程图。
图13是表示本发明的另一例子的流程图。
下面说明本发明的打印机1的往复移动控制方法。由于梭动机构部的结构与以往技术的相同，故省略其说明。
首先，参照图7说明在连续打印中，从某一打印模式向梭动速度不同的另一打印模式切换时的梭动往复动作。在此，以从低速打印模式切换到高速打印模式为例进行说明。而且，对于切换前的打印模式与切换后的打印模式，梭动的往复移动距离及加速度相同。
如图7所示，在高品质模式时的等速区间内的梭动速度为V0，而在高速打印模式时的等速区间内的梭动速度为V1。当从低速打印模式切换到高速打印模式时，梭动动作方向在反转地点Po处逆转后，以同一加速度加速到梭动速度V1，然后反复进行等速、减速及加速的连续打印动作。此时，反转线圈的通电时间延迟时间t，减少这部分的等速线圈的通电时间。这样通过各线圈的通电时间的增减，梭动机构部暂时停止，不进行初始化动作，而可迅速地转移到别的打印模式。打印模式从高速向低速转移时也可采用同样的控制原理进行动作。即，减少反转区间的反转线圈的驱动电流的通电时间，增加等速线圈的通电时间。
图8是表示上述梭动动作控制的流程图。
在某一打印模式的连续打印中(S1)，当梭动控制回路60接收打印模式切换信号时(S2)，在通过接收后的最初的反转位置后(S3)，进行加速控制的切换(S4)。即，变更反转线圈及等速线圈的通电时间。例如在低速打印模式的打印中接收高速打印模式切换信号的场合，使反转线圈的通电时间延长而一口气加速到目标梭动速度，实行高速打印。相反当从高速打印模式切换到高品质打印模式时，缩短加速时间、即反转线圈的通电时间。
下面参照图9说明往复移动距离不同而指示打印模式切换场合的梭动动作。在此以从低速打印模式向往复移动距离大的高速打印模式切换场合为例进行说明。
在低速打印模式的连续打印中，当梭动控制回路60接收向高速打印模式的切换信号时，从梭动(滑梭)通过接收后最初的减速开始位置Xa点开始，减小反转线圈的电流峰值，梭动的减速加速度从α1变更到α2。通过这样降低减速加速度而增大梭动的减速所花费的时间，梭动就具有图9中的虚线所示的轨迹。这样梭动速度为0的位置、即反转位置就从反转位置Po向P1变化。而且在通过该反转位置P1后，通过迅速地切换到高速打印模式的加速控制，可迅速地实行高速打印。
在从高速打印模式向往复移动距离小的低速打印模式切换的场合，也可以同样的原理实行。也就是说，从梭动通过切换信号接收后最初的减速开始位置Xa点的时间起，应增加反转线圈的电流峰值时间，使得梭动的减速速度增加。
图10是表示上述梭动动作控制的流程图。
在某一打印模式的连续打印中(S10)，当梭动控制回路60接收打印模式切换信号时(S11)，在梭动通过接收后的最初的减速开始位置Xa点后，反转线圈的电流峰值对应于打印模式进行切换(S12)。接着，在通过梭动的反转位置Po后(S13)，对应于切换后的打印模式进行加速控制(S14)。
下面参照图11说明梭动速度和加速度不同而指示打印模式切换场合的梭动动作。在此以指示向梭动速度和加速度都高的打印模式的切换场合为例进行说明。
如图11所示，在梭动于反转位置Po处反转后，反转线圈的峰值电流马上增加。结果，反转后的梭动加速度上升。梭动速度加速到目标速度V1。此后，继续进行基于切换后的打印模式的梭动动作。
相反在向梭动速度及加速度都低的打印模式切换时，最好是梭动在反转位置Po处反转后马上减少反转线圈的峰值电流。
图12是表示上述梭动动作控制的流程图。
在某一打印模式的连续打印中(S21)，当接收打印模式切换信号时(S22)，在梭动通过接收后的最初的反转位置Po后(S23)，增减反转线圈的电流峰值(S24)。这样，加速度发生变化，迅速地切换打印模式。而且，在S24，在加速度下降的场合电流峰值也下降，相反在加速度上升的场合电流峰值也上升。
这样，采用本发明的往复移动控制方法，由于打印模式在梭动反转时同步地瞬时切换，因此可以进行在连续打印动作中梭动动作不停止而迅速地切换打印模式。因此，在进行如图6所示的打印图案那样的打印时，即使仅有高速打印模式的比例，与全部以低速打印模式来打印的场合相比，确实可以提高打印作业率。
下面参照图13所示流程图来说明使梭动速度渐渐增速或减速的那种打印机1’的往复移动控制方法。
打印机1’为了取代所用的反转线圈而通过等速线圈与弹簧40进行速度控制，不瞬时地切换与打印机1不同的梭动。因此，打印机1’不采用上述控制方法。
在以某一打印模式的连续打印中(S31)，接收模式切换信号(S32)。该信号在指示从低速打印模式向高速打印模式的切换的场合(S33)，不停止打印动作，而使梭动速度渐渐地增速(S34)。在梭动速度的增速中，即在初始化动作中，由传感器4监测梭动速度，调整等速线圈的驱动电流。这样可防止不稳定的梭动速度和方向转换。因此，即使在初始化动作中也可得以进行打印动作。然后以一定限度的短时间达到目标梭动速度(S35)。
另一方面，在指示该模式切换信号从高速打印模式切换到低速打印模式的场合(S36)，在低速打印模式下的打印结束后，仅中止打印动作(S37)，使梭动速度渐渐地减速(S39)，到达目标梭动速度(S39)。此后，开始低速打印模式下的打印动作(S40)。
这样，由于在向高速打印模式切换时即使在初始化动作中也继续打印动作，因此可提高打印作业率。
在此，由于在从高速打印模式向低速打印模式切换时不得不中止打印动作，因此在初始化动作中，打印锤不能跟随定时信号。具体举例说明。(假设)打印机具有采用90dpi进行打印的高速打印模式和用180dpi进行打印的低速打印模式。在此，低速打印模式时的定时信号发生时间间隔设定为T，高速打印模式时的定时信号发生时间间隔设定为T/2。定时信号发生时间间隔与梭动速度成比例。在实际进行打印的场合，产生与定时信号的发生同步的打印信号。在低速模式下发生与1个定时信号对应的1个打印信号。与此相对在高速模式下，发生与2个定时信号对应的1个打印信号。而且，打印锤被驱动击打到返回的时间R(往返能力)被设定为低速打印模式的定时信号发生时间间隔、即与T相等。往返时间R与打印模式无关、总是恒定的。在此，当打印信号发生时间间隔比往返时间R小时，锤组就不能跟随打印信号，从而不能打印。
在这样设定的打印机中，当发生从高速打印模式的打印中向低速打印模式切换的信号时，在模式切换后，马上切换每一定时信号等的打印信号的发生。但是在模式切换后梭动打印速度仍然不会十分地减速，此时的打印信号发生时间间隔比T要小。因此，在直到模式切换后梭动速度十分地减少前、即在打印信号发生时间间隔达到比等于T的值要大之前，不能进行打印。
与此相对地，在从低速模式向高速模式切换时继续进行打印动作的理由如下。在切换到高速模式后，从每一定时信号打印向每间隔一次的定时信号打印切换。这时梭动速度仍然没有大幅度加速。但是，打印信号发生时间间隔比T、即比往返时间R要大，故可以进行打印。
权利要求
1.打印机的往复移动控制方法，该打印机具有输送打印用纸的送纸机构、带有多个打印要素的打印机构、使该打印机构沿横向往复移动的往复移动机构，在前述打印机构的往复移动过程中进行打印，而且前述往复移动的打印速度具有对应于打印模式的多种，其特征是当前述打印机构以一定的打印速度进行打印动作时，通过前述往复移动机构加速时或减速时的驱动电流的变更，无需停止前述打印机构的移动及打印动作就可实施向其它打印速度的切换动作。
2.如权利要求1所述的往复移动控制方法，其特征是向其它打印速度的切换动作是使往复移动过程中减速时的加速度可变化。
3.如权利要求1所述的往复移动控制方法，其特征是向其它打印速度的切换动作是可以使往复移动过程中加速时的加速度可变。
4.如权利要求2或3所述的往复移动控制方法，其特征是通过使驱动电流峰值可变，而可以使加速时或减速时的加速度可变。
5.如权利要求1所述的往复移动控制方法，其特征是向其它打印速度的切换动作是使得往复移动过程中的加速时间可变。
6.打印机的往复移动控制方法，该打印机具有输送打印用纸的送纸机构、带有多个打印要素的打印机构、使该打印机构沿横向往复移动的往复移动机构、配设在该往复移动机构的移动区域两端的在该往复移动机构反转动作时产生推压力的反转推压机构，在前述打印机构的往复移动过程中进行打印，而且前述往复移动的打印速度具有对应于打印模式的多种，其特征是当前述打印机构以一定的打印速度进行打印动作时，在向比其高速的打印模式切换而变更打印速度的情况下，使前述往复移动机构加速时或减速时的驱动电流变更，并且同时不停止前述打印机构的移动及打印动作；而在向比前述一定的方式要低的速度的打印模式切换而变更打印速度的情况下，仅暂时中止打印动作，在前述打印机构的往复移动速度到达规定的速度后，就开始打印动作。
全文摘要
提供了一种往复移动控制方法,在具有多个对应于打印模式的速度方式的往复移动机构中,可以不停止往复移动动作而切换到别的打印模式,从而提高打印作业率。连续的往复移动过程中的往复移动反转后,为迅速地切换必要的打印模式的速度方式的速度控制,变更加速时或减速时的驱动电流。
文档编号B41J25/00GK1251336SQ991251
公开日2000年4月26日 申请日期1999年9月30日 优先权日1998年10月2日
发明者飞田悟, 松本吉兼, 间宫英昭 申请人:日立工机株式会社