专利名称：针打式的打印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使打印单元沿色带的行进方向边往复移动边进行打印的针打式的打印装置。
在使用色带的针打式的打印装置中，除了对每个文字进行打印的连续打印方式之外，还有由沿与打印用纸的传送方向相垂直的方向搭载多个打印头的长条形状的打印单元集中并高速地打出一行的所谓行打印方式，在行打印方式的打印装置中，使色带在与打印用纸的传送方向垂直的方向上行进，同时使打印单元沿其行进方向边周期性地往复移动边进行打印。
在具有上述构造的行打印方式的打印装置中，有必要在不降低打印质量的前提下使打印速度高速化，如何根据在一定方向上行进的色带和往复移动的打印单元的相对位置关系控制色带的行进速度至关重要。即，如果相对于色带的打印单元的相对速度的大小比打印单元的实际速度VH小，则如图5和图6所示，由于增加了打印头连续打击色带的同一个地方的面积和次数，产生了因色墨枯竭而使打印字浓度变淡薄的现象。因此，在原有的打印装置中，如图7～图9的时间图中所表示的那样，通过各种方法，对色带的速度控制进行研究。在各图中表示的打印单元的实际速度VH均为正值。
例如，如图7所示，色带的行进只在打印单元的反转动作中进行，在打印动作时，停止色带的行进，即，打印单元在向与色带的行进方向相同的方向移动的前进打印时及在向其相反方向移动的倒退打印时，打印单元的相对色带的相对速度的大小与打印单元的实际速度VH相等。(以下，将其称为第1原有例)另外，如图8所示，在前进打印时，使色带的行进速度超过打印单元的实际速度VH，在倒退打印时，由于把色带的行进速度切换到低速上，所以使打印单元的相对于色带的相对速度的大小大于VH(以下，将其称为第2原有例)。
再有，如图9所示，把倒退打印时的色带的行进速度做成比前进打印时的低，使从倒退打印向前进打印的色带的行进速度的切换时间延迟规定的时间(以下，将其称为第3原有例)。
但是，在上述第1原有例中，伴随着打印速度的高速化，由于打印单元的反转动作时间极短，在其期间内不能充分输送色带，即，通过1次色带的行进动作，不能充分移动由打印头在该色带上的打击痕迹(打痕)，例如，最初的打痕地方，由于被色带的行进方向的下游侧的打印头再次打击几次，在色带从右向左行进时，靠左边的打印浓度变淡。而在色带从左向右行进时，与上述相反，靠右边的打印浓度变淡。
在上述第2原有例中，由于最初打印单元往复移动时的实际速度VH非常快，前进打印时的色带的行进速度必须相当地快速，这样一来，色带传送机构，例如与色带接触的导引件和滚轮及其他的零件等被显著的磨耗，不仅如此，也产生了所谓色带自身的寿命变短的问题。
在上述第3原有例中，打印单元相对于色带的相对速度的大小比其实际速度VH小，由打印头的连续打击在色带的同一打击地方形成的打击面积，由于与倒退打印相比前进打印时的大，所以，与打印单元往复移动时的移动方向相对应，存在着所谓容易产生打印浓度差的问题。
本发明是在考虑到上述情况后提出的，本发明把提供一种能提高相互矛盾的打印质量和打印速度，在不损坏各种零件的耐久性的条件下能防止打印浓度不均匀的针打式的打印装置为其课题。
为了解决上述的课题，本发明研究出了下面的技术方案。
即，根据本发明，提供了一种针打式打印装置，该针打式打印装置，使色带在与打印纸的传送方向垂直的方向上进行，同时，使搭载了用于使上述色带打印在上述打印纸上的打印头的打印单元沿上述色带的行进方向边往复移动边进行打印，其特征在于，在使上述打印单元在与上述色带的行进方向的相同方向上边移动边进行打印的前进打印和使上述打印单元在与上述色带的行进方向的相反方向上边移动边进行打印的倒退打印的过程中，使倒退打印时的上述色带的行进速度大于前进打印时的色带的行进速度。
根据这样的针打式的打印装置，前进打印时打印头对色带的打击痕迹(打痕)，相对来说，能充分移动到倒退打印时色带行进方向的下游侧。即，由于减少了打印头连续对色带的同一个地方的打击面积和打击次数，所以不会产生由于色墨的枯竭而使打印浓度淡的现象，可以有效地防止打印浓度不均。而且，色带的行进速度与打印单元往复移动时的实际速度没有关系，只要切换成倒退打印时比前进打印时大就可以了。因此，没有必要把色带的行进速度高速化到打印单元的实际速度以上，可以防止与色带接触的零件和色带自身的磨耗和损伤，可以在不损伤各种零件的耐久性的条件下谋求打印速度的高速化。
再有，打印纸的传送方向和色带的行进方向也不局限于完全垂直的状态，也可以是在某种程度的允许范围内相互大致垂直的状态。另外，对于打印单元的往复移动的方向和色带的行进方向，也不限于完全平行的状态，也可以是在某种程度的允许范围内互相大致平行的状态。
根据较理想的实施例，在上述前进打印和倒退打印的各打印时，使上述打印单元相对于上述色带的相对速度大于其打印单元的实际速度。
更理想的是上述打印单元在周期性的往复移动的状态中，使上述色带在前进打印时处于停止状态，在倒退打印时处于行进状态。
即，打印单元以一定的速度周期往复移动时，当使打印单元相对于色带的相对速度大于实际速度时，对于色带只要根据以下的条件切换速度就可以了。也就是说，使色带的行进速度在倒退打印时为0以上，而且，在前进打印时为0、或者使色带的行进速度为打印单元的实际速度的2倍以上。但是，在使色带的行进速度大于打印单元的实际速度时，会产生前面第2原有例中叙述过的问题。因此，由于使色带的行进速度在前进打印时为0，在倒退打印时比打印单元的实际速度低而且比0高，所以，可以有效地防止与色带接触的零件和色带自身的磨耗和损伤。
根据其他的理想的实施例，上述打印单元具有沿与上述打印纸的传送方向垂直的方向搭载多个上述打印头的长条形状，同时，其长度方向被设计成相对上述色带的行进方向以规定的倾斜角θ稍微倾斜，在使沿上述打印单元的宽度方向的打击宽度为LH、使每次前进打印中打击上述色带的上述打印单元的打击区域的间隔为LF时，下列关系式成立。
LH/Sinθ≤LF根据上式，例如，在使色带的行进速度在前进打印时为0的情况下，每次前进打印的所完成的打印单元的打击区域的间隔LF被做成比其打击区域的长度方向的全长短若干，并大于笔直地沿色带的行进方向的长度LH/Sinθ。即，在前进打印和随其后的倒退打印中，即使存在着打击区域被加到色带的同一个地方的情况，但是，每次前进打印的打击区域是不会施加到色带的同一地方的。因此，可以大大地减少在色带的同一个地方的打击面积和打击次数，可以有效地防止产生因色墨枯竭而使打印浓度变淡的现象。
本发明的其他的特征和优点，通过下面参照附图对发明的实施例的说明可以明白。
图1是表示本发明的针打式打印装置的一个实施例的主要部分的简图。
图2是用于说明色带和打印单元的相对位置关系的简图。
图3是进行打印动作时的时间图。
图4是用于说明每次前进打印中打印单元对色带的打击状态的说明图。
图5是用于说明相对于打印单元的相对速度的打击结果的说明图。
图6是用于说明相对于打印单元的相对速度的打击结果的说明图。
图7是由第1原有例进行打印动作时的时间图。
图8是由第2原有例进行打印动作时的时间9是由第3原有例进行打印动作时的时间图。
下面，参照附图具体地说明本发明的理想的实施例。
图1是表示本发明的针打式打印装置的一个实施例的主要部分的简图。本发明在色带的速度的控制上具有特征，由于基本构成与原有的一样，故适当地省略部分构成构件。
如图1所示，在打印装置的打印部上备有做成无端环状的色带1、打印单元2、压纸卷筒3、打印纸4、输送色带用的驱动马达5、色带倒回用的一对滚轮6，6、用于沿规定路径导引色带1的导引件7.....、稳定色带1的输出的色带制动器8、色带盒9、传送打印纸4的输送机构10,10及用于检测打印单元2的移动位置的边缘传感器11等。在打印装置中，内藏着微型计算机(图中省略)，由该微型计算机控制各种动作。
色带1把用色带导引件7....导向的色带盒的外部作为路径，在加上某种程度的张力的状态下可以向一定方向行进。当驱动马达5回转时，通过图未示的传动机构等旋转倒回滚轮6的一个，夹在两滚轮6、6之间的色带1被向箭头S所示的方向牵引。与此同时，色带1被从夹着色带盒9的反对侧的色带制动器8在加上一定的张力的状态下拉出来。即，色带1把色带制动器8的一侧作为上游侧，把倒回滚轮6、6的一侧作为下游侧进行行进，由该行进产生的移动的长度部分通过倒回滚轮6,6收容在色带盒9的内部。在色带盒9的内部，色带1呈折皱状的多重折叠的状态。另外，色带1被配置成可以在与同后述的打印单元2和与压纸卷筒3接触的打印纸4之间行进，其行进方向S与打印纸4的传送方向F垂直(图中从右向左的方向)。再有，色带1的行进动作由微型计算机控制驱动马达5来进行，但是，打印动作中的色带1，即使暂时地停止，也不会向行进方向的反方向移动。以下把色带1的行进方向S作为正向来处理。
这样的色带1，是在高密度纺织布上染上色墨制成的，受打印单元2的针2b的打击。因此，色带1被强力地与打印纸4压接，色墨转写到打印纸4上进行打印。在此，在色带1的同一个地方被连续打击2,3次的情况下，该部分的色墨不会完全枯竭，也几乎不会影响打印的浓度，但是，当同一个地方连续打击的次数增加时，就会产生色墨完全枯竭的色墨枯竭区域，在色墨转写侧的打印纸4上打印浓度变淡，因此，在本实施例中，为尽可能地减少打印单元在色带1的同一个地方连续打击的面积和次数，如后述那样，在色带1的行进速度的控制上进行研究。
图2是用于说明色带1和打印单元2的相对位置关系的简图，当参照该图进行说明时，打印单元2，也叫锤击群，是在与色带1对面的一侧搭载许多打印头2a...的具有长条形状的物体。打印头2a...沿打印单元2的长度方向有一定间隔地被配置。在一个打印头2a上譬如24根针2b...分成2列，而且该2列被设置成错开一若干的交错式排列。这些针2b通过直接打击色带1进行打印。另外，打印单元2的长度方向的尺寸做成与打印纸4的宽度相匹配，其长度方向设置成相对色带1的行进方向S以规定的倾斜角θ稍微倾斜。
这样的打印单元2与图未示的摆动机构连动并沿长度方向即与色带1的行进方向大致平行地进行周期地往复移动。在其往复移动中，打印头2a的针2b打出，由此对打印纸4进行打印。在此，把打印单元2沿着与色带1的行进方向S相同的方向FW以一定的速度边移动边打印的状态称为「前进打印」，与此相反，把打印单元2沿着与色带1的行进方向S相反的方向RV以一定速度边移动边打印的状态称为「倒退打印」。即，在本实施例中是采用所谓行打印方式，即在前进打印和倒退打印的每次打印中，集中进行一个带段部分的打印。
打印单元2的往复动作，由微型计算机根据来自边缘传感器11的左右边缘信号控制摆动机构来进行。例如，从前进打印移向倒退打印(在图中从朝左到朝右)时，向前进方向FW以一定速度移动中的打印单元2到达在从其自身看到了边缘传感器11的状态的靠右侧的检测位置(在看图的状态下靠左的位置)。于是从边缘传感器的输出右边缘信号，由接受该右边缘信号的微型计算机从正到负反转打印单元2的移动速度，然后，当打印单元2开始向倒退方向RV移动时，从边缘传感器11再次输出右边缘信号，由接受该信号的微型计算机以使打印单元2以一定速度向倒退方向RV移动地进行控制。从倒退打印向前进打印移动时与上述过程相同，以左边缘信号作为基准，由微型计算机进行控制。即在前进打印和倒退打印的任何一种打印状态下，打印单元2都是以只是正负的符号不同的一定的移动速度进行高速度的往复移动。
打印纸4使用在两端以一定间隔开有送纸孔4a的连续票单纸。在送纸孔4a中啮合传送机构10的爪(图示省略)，由于该爪以一定的步距角迅速地回转，所以，打印纸4沿传送方向F一个一个一定的改行份地被高速传送。再有，打印纸4，由于微型计算机控制传送机构10，每当1带段部分的打印结束时进行改行。
下面，参照附图对打印动作进行说明。
首先，作为着眼点，当将前进打印时的色带1的行进速度设为VF，倒退打印时的色带1的行进速度设为VR，前进打印时的打印单元2的移动速度设为由正值构成的实际速度VH时，由微型计算机控制色带1的行进速度以使下面的关系式成立。
VF＜VR(VF=0,0＜VR)VR≤VH另外，在前进打印和倒退打印的各打印时，对于打印单元2的相对色带1的速度VSF、VSR来说，下面的关系成立。
VSF=+VH-VF(=VH)VSR=-VH-VRVH≤｜+VH-VF｜VH≤｜-VH-VR｜图3是根据上述的各关系式表示进行打印动作时的计时图表的图，如该图所示，打印单元2在以一定的速度进行周期的往复的状态下，色带1的行进速度在前进打印时为VF，在倒退打印时为VR的方式进行切换。而且，在从前进打印向倒退打印、或者与此相反地从倒退打印向前进打印地打印单元2进行反转之际，打印纸4进行改行。
在前进打印时和倒退打印时，打印单元2相对色带1的实际速度VSF、VSR，由于其绝对值大于打印单元2自身的实际速度VH，所以VR成为大于0的速度，VF成为0或者大于2VH的速度。在此，当把色带1的行进速度VF提高到打印单元2的实际速度VH的2倍以上时，如前面第2原有例中所述的那样，由于在与色带1接触的倒回滚轮6和色带导引件7、色带制动器8以及色带1自身容易产生磨耗和损伤，所以要控制速度以使VF为0。即，在前进打印时，使色带1成为停止的状态。另外，倒退打印时的行进速度VR也由于与上述同样的理由设定成比打印单元2的实际速度VH低。
图4是用于说明每次前进打印中由打印单元2对色带1进行的打击状态的说明图，每次前进打印时对色带1的打击，如该图下面用剖面线表示的那样，可以表现为用符号20所示的打击区域。而且，在打印单元2相对于色带1的行进方向S的倾斜角设为θ，沿打印头2a的行进方向(打印单元2的宽度方向)打击宽度设为LH，在每次前进打印中产生的由全体打印头2a打出的打击区域20的间隔设为LF时，只要以使以下的关系式成立的方式使色带1行进即可。
LH/Sinθ≤LF总之，在每次前进打印中，使色带1停止(VF=0)，同时，在倒退打印中，在使色带1以一定的速度VR行进的情况下，控制色带1的行进速度，以使打印区域的间隔LF大于LH/Sinθ。在此，「LH/Sinθ」是笔直沿着色带1的行进方向S的长度，是用于在连续的每次前进打印中不在同一个地方形成打击区域20的最低条件，在空开该长度以上地形成打击区域20的间隔LF时，即使由前进打印和随其后的倒退打印使连续2次的打击区域20重叠，也不会使在从某一时刻的前进打印到下次的前进打印的连续的3次以上的打击区域20重叠。因此，色带1的同一个地方即使在前进打印和倒退打印中被2次打击，也不会连续打击3次以上。
对于上述的情况，也可以从倒退打印时的色带1的行进速度VR的观点得到，当打印单元2的反转动作时间设为tH、倒退时间设为tR时，也可以用以下的关系式表示。
LF/(tH+tR)≤VR在这里，前进打印时间和倒退打印时间tR，由于打印单元2以一定的周期往复移动，几乎是相同的时间长度，由此和上述各关系式可以导出最初的关系式VF＜VR。即，为了有效地防止由沿色带1的行进方向S的下游侧的打印头2a继续打击已打击过1次的打击区域20，只要在倒退打印时和打印单元2的反转动作时提高色带1的行进速度，在前进打印时尽量使上述打击过一次的打击区域移动到下游侧即可。
因此，根据具有上述构成、动作的打印装置，由于减少了打印头2a连续打击色带1的同一地方的面积和次数，在色带1上不产生色墨的枯竭，所以可以把打印浓度做到在某种程度上没有不均匀的状态，可以形成与打印单元2的移动方向无关的稳定的打印图像。参照图5和图6来看，由于打印单元2的相对于色带1的相对速度VSF、VSR大于打印单元2的实际速度VH，也由于减少了打印头2a对色带1的同一地方连续打击的面积和次数，所以，上述的效果是容易理解的。
再有，本发明不限于上述实施例。
例如，打印单元2中的打印头2a不限于上述说明的情况，除了把针数做成12根之外，也可以是与其相比多少有些不同的针数。其针的排列和打印头自身的搭载形态等也不受限制。
另外，图4上所示的曲线是相对于打印单元2相对色带1的行进方向的倾斜角θ，用实际尺寸表示在每次前进打印中打击区域20的不重叠的最低限度的间隔LF的曲线。对于该曲线，可以根据针数和打印密度等条件做成不同的曲线，当然，即使在图中所示的条件以外，本发明也可以适用。
另外，对于上述本发明的特征以外的设计事项等，可以适当地变更。例如，如果满足色带1的行进方向S和打印单元2的移动方向的相对关系，也可以是使打印单元2对色带1的行进方向S的倾斜角θ为0的保持大致平行的状态。另外，最好使用于行打印方式，但是在用连续打印方式打印一个文字一个文字地打印的针打式的打印装置中，也可以使用本发明。
如上所述，根据本发明，由于减少了打印头对色带的同一个地方连续打击的面积和次数，所以，不会产生所谓由于色墨枯竭而使打印浓度变淡的现象，可以有效地防止打印浓度不均匀。另外，可以防止与色带接触的零件和色带自身的磨耗和损伤，可以在不损坏各种零件的耐久性的前提下谋求打印速度的高速化。
权利要求
1．一种针打式打印装置，该装置是使色带在与打印纸的传送方向正交的方向上行进，同时，沿着上述色带的行进方向边往复移动搭载了用于把上述色带打附到上述打印纸上的打印头的打印单元边进行打印的针打式打印装置，其特征在于，在与上述色带的行进方向相同的方向上边移动上述打印单元边进行打印的前进打印和在与上述色带的行进方向相反的方向上边移动上述打印单元边进行打印的倒退打印中，使倒退打印时的上述色带的行进速度大于前进打印时的行进速度。
2．如权利要求1所述的针打式的打印装置，其特征在于，在上述前进打印和倒退打印的各打印时，使上述打印单元相对于上述色带的相对速度大于该打印单元的实际速度。
3．如权利要求1或者2所述的针打式的打印装置，其特征在于，在上述打印单元周期性地往复移动的状态中，使上述色带在前进打印时处于停止状态，在倒退打印时处于行进状态。
4．如权利要求1或者2所述的针打式的打印装置，其特征在于，上述打印单元被设置成沿与上述打印纸的传送方向垂直的方向具有搭载了多个上述打印头的长条形状，同时，其长度方向相对于上述色带的行进方向以规定的倾斜角θ稍微倾斜，在将沿上述打印单元的宽度方向的打击宽度设为LH，在每次前进打印中打击色带的上述打印单元的打击区域的间隔设为LF时，关系式LH/Sinθ≤LF成立。
全文摘要
本发明谋求相互矛盾的打印品质和打印速度都能提高,提供一种不损坏各种零件的耐久性,又能防止打印浓度不均匀的针打式打印装置。该打印装置在构成上,使色带1在与打印纸4的传送方向垂直的方向上行进,同时,使打印单元边沿色带1的行进方向往复移动边进行打印,在使打印单元2在与色带1的行进方向相同方向Fw上边移动边进行打印的前进打印和使打印单元2在与色带1的行进方向相反方向Rv上边移动边进行打印的倒退打印中,使倒退打印时的色带1的行进速度大于前进打印时的色带1的行进速度。
文档编号B41J2/235GK1322627SQ001342
公开日2001年11月21日 申请日期2000年11月29日 优先权日2000年5月8日
发明者山中康誉 申请人:富士通株式会社