プリンタ
【課題】 本発明のプリンタは、精度の良い電源保護が可能であり電源が遮断されることを回避でき、且つ、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できるプリンタの提供を目的とする。
【解決手段】 本発明のプリンタは、複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明のプリンタは、複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを所定の制御に基づいて記録媒体に印刷して出力するプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタにおいて、印字ヘッドの各ピンのインパクトをするために、制御ＬＳＩがヘッドドライバに対して各ピンのドライブ信号を出力するものがある。当該ドライブ信号は次の様な方法により生成される。まず、プリンタに接続されているホストＰＣからの印字データから成る受信データを文字などの印刷イメージに変換する。次に、設定された印字ＤＰＩの印字タイミング毎に、印字データを制御ＬＳＩに出力する。制御ＬＳＩに出力された印字データは、次の印字タイミングから有効となり、印字データが存在する印字ヘッドピンのドライブが実行される。なお、各ピン毎にインパクトするタイミングが異なることから、ドライブタイミングは同一ではない。
【０００３】
ここで、各ピンのドライブタイミングは、印字ヘッドとプラテン間の距離、単発ピン又は連発ピンの差異、印字ヘッドの温度、及び電圧変動等の諸条件に起因して、ドライブ開始タイミング及びドライブ終了タイミングがそれぞれ異なる。また、印字ヘッドピン間の離間距離がそれぞれ異なることから、同じ位置にインパクトする場合に時間的な差異が発生する。このため、印字ＤＰＩによっては基本となる印字タイミングそのものが、次のタイミングにズレることもある。従って、図１に示すように、基本となる印字タイミングと次の印字タイミングとの間に、様々なタイミングで、且つ、様々なドライブ時間で各ピンのドライブ信号が出力されることになる。
【０００４】
また、プリンタに配設された電源部から印字ヘッド駆動用の電流が供給される印字ヘッドピンの駆動には、１ピン当り約１Ａ程度の電流量が必要となる。このため、２４ピンが全て同時にドライブするためには約２４Ａもの電流量が必要となる。しかし、電源部から供給可能な電流量は、コストや電気部品の定格オーバ等による制約がある。従って、従来のプリンタにおいては、電源部の電流出力許容量を超えない範囲で使用するために、同時インパクトピン数を検出して、当該同時インパクトピン数に応じた制御を行っていた。
【０００５】
なお、同時インパクトピン数の検出方法としては、その印字タイミングで設定した印字データから同時ピン数を単純に割り出していた。具体的には、各ピンのドライブタイミングを考慮せずに、当該印字タイミングで設定された印字データ２４本分の情報をカウントすることにより、電源容量を超過しない同時インパクトピン数か否かを判断して制御を行っていた(例えば、特許文献１参照。)。
【０００６】
【特許文献１】特開平７-５２４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述の構成では、従来の同時インパクトピン数の検出方法において問題が有る。具体的に図２を参照しながら説明する。図２中に記載した基本印字タイミング(１)でインパクトする本数は６本、同様に基本印字タイミング(２)でインパクトする本数は３本である。ここで、プリンタの仕様として同時インパクト本数が７本、及び電流許容最大値が(Ａ)の場合、前半の領域(あ)における印字動作は可能であるが、後半の領域(い)における印字動作は電源の電流許容最大値(Ａ)を超過するため電源の保護は行えない問題が有った。
【０００８】
また、同時インパクト本数が７本の場合には上述した様に印刷動作が不可能であるが、図３に示すように同時インパクト本数を６本とした場合では、全領域において１回の走査だけでは電源の電流許容最大値を超えてしまうと判断されることから分割して印字が実行される。なお、図３の場合には偶数ピンがマスクされている。上述した条件においては、領域(う)及び領域(え)が十分に電流許容範囲内であるにも関わらず分割印字されることから、印字速度が低下してしまう問題が有った。
【０００９】
そこで、本発明は前述の技術的な課題に鑑み、精度の良い電源保護が可能であり電源が遮断されることを回避でき、且つ、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できるプリンタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決すべく、本発明に係るプリンタは、複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るプリンタによれば、電源が遮断されることを回避でき、且つ、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のプリンタに係る好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明のプリンタは、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】
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係るプリンタの制御について、図４を参照しながら説明する。図４にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部１０１のブロック図を示す。
【００１４】
印字制御部１０１は、制御部であり、制御レジスタ群１０２、印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０から構成される。以下、印字制御部１０１を構成する各構成部について、図４を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
印字制御部１０１内の制御レジスタ群１０２は、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３、閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６から成り、印字制御部１０１内部の各種設定値を格納し、監視部でもある。電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３は、印字素子である各ピンにおける電流レベルを算出するカウント周期を設定する。なお、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３から出力されたカウント周期の設定値は、後述する１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４にそれぞれ出力される。また、閾値設定レジスタ１０４は、電流値の最大許容量を閾値情報として設定する。なお、当該最大許容量は、予め一定量のマージンを加算して設定するため、閾値を超えた場合でも直ちに電源が遮断されることはない。また、印字ＤＰＩ設定レジスタ１０５は、図示せぬホストＰＣから受信した印字命令に基づいて印字ＤＰＩを設定する。なお、当該設定値から基本印字タイミングに係る発生タイミングが生成される。また、印字データ設定レジスタ１０６は、基本印字タイミング毎に印字させる印字データを設定する。また、印字データ転送カラムカウント部１０７は、印字データに係る転送カラムをカウントしてカラム数カウンタ保持部１４０に出力する。
【００１６】
印字制御部１０１内の印字部１０８は、基本印字タイミングで設定された印字データに基づいて、図示せぬヘッドドライバへＤＴ１信号を出力することにより、ＤＴ１のＯＮ/ＯＦＦに係るインパクトを行い印字ヘッドピンが動作する。また、１ピン用電流レベル生成部１１１は、１ピン用タイマ１０９及び１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０から成る。１ピン用タイマ１０９は、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３から入力された電流レベル生成周期設定値と、印字部１０８から入力されたＤＴ１のＯＮ/ＯＦＦに係るフラグに基づいて、１ピンのドライブがＯＮされたらカウンタが起動し電流レベル生成周期設定値の周期分カウントする。その後、カウントＵＰフラグを出力して再カウントを繰り返す。１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０は、当該カウントＵＰフラグを受け電流レベルのカウンタをＵＰさせた後に、電流レベル値に係る出力として電流量算出部である総レベル算出部１３５に出力する。なお、１ピンのドライブがＯＦＦされると、１ピン用タイマ１０９及び１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０のカウンタをリセットして、次のドライブまで待機する。なお、２ピン用電流レベル生成部１１２乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４は、１ピン用電流レベル生成部１１１の構成及び動作と同様であるため説明を省略する。また、総レベル算出部１３５は、１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４から入力された１ピン乃至２４ピンに係る各電流レベルを加算した後に総電流レベルとして後述する比較器１３６に出力する。
【００１７】
印字制御部１０１内の比較部１３６は、総レベル算出部１３５から入力された総電流レベルと、閾値設定レジスタ１０４で設定された閾値とを比較し、当該比較結果をレベル１ＯＦＦ部１３７に出力する。また、レベル１ＯＦＦ部１３７は、比較器１３６から入力された比較結果において総電流レベルが閾値を超えていて、且つ、現在の電流レベルがレベル１の場合に、当該ピンがドライブ途中であっても強制的に動作をＯＦＦさせる。具体的には、ＤＴ１に係るＯＦＦ情報が印字部１０８に出力されることによりドライブがＯＦＦされる。なお、ピンのドライブをＯＦＦしたことを、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０に通知する。また、次パス用印字データ格納部１３８は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、ドライブ途中でＯＦＦされたピンを印字されていない印字データとして保持する。なお、次パス用印字データ格納部１３８で保持した印字データは、分割印字の２パス目以降の印字データとして使用される。また、割り込み発生部１３９は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、割り込み信号を発生させる。当該割り込み信号によりＣＰＵはドライブ途中で動作がＯＦＦされたことを知る。また、カラム数カウンタ保持部１４０は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、ドライブ途中でＯＦＦされたピンが何カラム目であるかの情報を保持する。なお、カラム数カウンタ保持部１４０で保持されたカラム数は、分割印字の２パス目の印字開始カラム番号になる。
【００１８】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図５乃至図８を参照しながら具体的に説明する。図５乃至図８にプリンタの印刷動作に係るフローチャートを分割して示す。
【００１９】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。手順１に進むと、印字制御部１０１内に設けられた制御レジスタ群１０２に設定データを書き込む(Ｓ１)。次に手順２に進むと、印字制御部１０１は図示せぬ上位装置等から印字データを受信する(Ｓ２)。次に手順３に進むと、印字起動がかかり、且つ、図示せぬ印字ヘッドを搭載した印字素子駆動部である図示せぬキャリッジ部を走査させるためにキャリッジ部に連結されている図示せぬスペーシング・モータの回転起動がかかる。なお、以降の説明においては、スペーシング・モータをＳＰモータと称する。ＳＰモータが回転して、キャリッジ部が第１ドット位置の１つ前の位置まで走査されることにより、当該位置で基本印字タイミングが発生する。具体的には、ファーム・プログラムが当該位置で基本印字タイミングを発生させるような設定を、予め制御ＬＳＩに対して行っていることから、当該位置で基本印字タイミングが発生する(Ｓ３)。
【００２０】
手順４乃至手順１４については、１ピン乃至２４ピンの全ピンにおいて共通の処理であるため、１ピンの処理について説明する。手順３から手順４に進むと、基本印字タイミング発生前までに、各ピンの電流レベルを１にクリアする(Ｓ４)。次に手順５に進むと、基本印字タイミング発生前までに、各ピンのタイマを０にクリアする(Ｓ５)。次に手順６に進むと、基本印字タイミングが発生して当該タイミングがトリガとなり、１ピンのドライブ起動がかかることにより、印字部１０８にてドライブ信号(ＤＴ１信号)がＯＮされた場合(Ｙｅｓ)には手順７に進み、１ピンのドライブ起動がかからなかった場合(Ｎｏ)には手順６に戻る(Ｓ６)。次に手順７に進むと、１ピン用タイマ１０９が起動し、１ピン用タイマ１０９がインクリメントされる(Ｓ７)。次に手順８に進むと、１ピン用タイマ１０９が電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３に設定した値と同値であるか否かを判定し、同値である場合(Ｙｅｓ)には手順９に進み、同値でない場合(Ｎｏ)には手順７に戻る(Ｓ８)。次に手順９に進むと、１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０の電流レベル値がインクリメントされることにより、電流レベルが電流レベル１から電流レベル２に増加する。
【００２１】
上述した手順７乃至手順９は、１ピンのドライブがＯＦＦされるまで繰り返される。また、手順６においてドライブＯＮの情報が入力され、又は、手順９において電流レベル値が増加されると同時に、当該電流レベルが総レベル算出部１３５に出力される。次に手順１０に進むと、印字部１０８にてドライブ信号がＯＦＦされたか否かを判定し、ＯＦＦされた場合(Ｙｅｓ)には手順５に戻り、ＯＦＦされていない場合(Ｎｏ)には手順４に戻る(Ｓ１０)。次に手順１１に進むと、総レベル算出部１３５において１ピン乃至２４ピンの電流レベルが全て加算され、当該加算された情報が比較器１３６に出力される(Ｓ１１)。次に手順１２に進むと、総レベル算出部１３５における算出値と閾値設定レジスタ１０４に設定された閾値を比較し、算出値が閾値以下の場合(Ｙｅｓ)には手順１１に戻り、算出値が閾値を超えている場合(Ｎｏ)には手順１３に進む(Ｓ１２)。
【００２２】
手順１３に進むと、ドライブしている１ピンの電流レベルが１であるか否かを判定し、１ピンの電流レベルが１である場合(Ｙｅｓ)には手順１４に進み、１ピンの電流レベルが１ではない場合(Ｎｏ)には手順５に戻る(Ｓ１３)。なお、１ピンの電流レベルが１でない場合にはそのドライブが継続されることから、結果的に算出値が閾値を超えてしまう可能性がある。従って、閾値は予め所定のマージンを加えて設定する。また、１ピンの電流レベルが１の場合以外でドライブがＯＦＦしてしまうと、印字ヘッドピンが印刷媒体に到達してからドライブがＯＦＦされる可能性が有るため、このような仕様は設けない。次に手順１４に進むと、現在ドライブＯＮしているピンのドライブをＯＦＦするために、レベル１ＯＦＦ部１３７にＤＴ１ＯＦＦ情報が出力され、手順１０及び手順１５に進む(Ｓ１４)。なお、手順１０において１ピンのドライブがＯＦＦされるまで、上述した手順７乃至手順９、及び手順１１乃至手順１４が繰り返される。次に手順１５に進むと、レベル１ＯＦＦ部１３７から出力されたＤＴ１ＯＦＦ情報が、割り込み発生部１３９において、ＣＰＵに対する割り込み信号に変換される(Ｓ１５)。
【００２３】
手順１６に進むと、カラム数カウンタ保持部１４０にて、その時点におけるカラム数をラッチする(Ｓ１６)。次に手順１７に進むと、次パス用印字データ格納部１３８にて、ドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンの印字データをラッチして、手順６に戻る(Ｓ１７)。なお上述した情報については、ＣＰＵが割り込みを受信して、それぞれのレジスタを読み出すことによりデータを取得できる。また、取得した当該データは、分割印字時の２パス目以降の印字に使用される。次に手順３から手順１８に進むと、上述した動作を１行分継続して行い１行印字が終了したか否かを判定し、１行印字が終了した場合(Ｙｅｓ)には手順１９に進み、１行印字が終了していない場合(Ｎｏ)には手順１８に戻る(Ｓ１８)。次に手順１９に進むと、ドライブＯＦＦされたピンが有るか否かを判定し、ＣＰＵが上述した割り込みの有無により１行目の途中でドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンが有る場合(Ｙｅｓ)には手順２０に進み、ドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンが無い場合(Ｎｏ)にはプリンタの印刷動作に係るシーケンスが終了される(Ｓ１９)。次に手順２０に進むと、１パス目の分割印字を終了して２パス目の分割印字を実行する(Ｓ２０)。
【００２４】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図９及び図１０を参照しながら具体的に説明する。図９に、本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図１０に、本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す。各ピンのタイマによりカウンタが上がり電流値も高くなる。従って、各ピンのカウント値の総和に比例して使用される電流値が高くなる。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。また、閾値を電流レベル１０と設定すると図１０で表される。なお、従来のプリンタの制御に係る同時ピン本数が７本の場合と同等である。図１０においては、従来のプリンタに係る印刷動作において閾値を超えている領域について、閾値を超えないように制御が行われ、且つ、図３を参照しながら前述した従来のプリンタに係る印刷動作における領域(う)及び領域(え)のような分割印字の必要がない領域、すなわち電流制御の必要がない領域についても、過剰な電流制御がなされない。
【００２５】
以上、第１の実施形態に係るプリンタによれば、ドライブ開始からの時間経過に伴う電流レベルを監視し、且つ、当該電流レベルを全ピン分において計数したものと、電源部の電流出力許容量から割り出した閾値設定値との比較に基づき、許容電流量を超えたか否かを判定する。このため、従来のプリンタと比べて、精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００２６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、第２の実施形態においては、印字ヘッドピンの特性に応じた時定数の計算により実際の電流上昇カーブに近似させることに特徴を有し、それ以外のプリンタに係る構成は、第１の実施形態で述べたプリンタの構成と同様である。このため、第２の実施形態においては、第１の実施形態と異なる構成を中心にして具体的に説明する。
【００２７】
まず、プリンタの制御について、図１１を参照しながら説明する。図１１にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部２０１のブロック図を示す。
【００２８】
印字制御部２０１は、第１の実施形態と同様の構成部材である印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０に加えて、第２の実施形態に特有の構成部材である制御レジスタ群２０２、及び１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４から構成される。以下、印字制御部２０１を構成する各構成部の内、第２の実施形態に特有の各構成部について、図１１を参照しながら具体的に説明する。
【００２９】
印字制御部２０１内の制御レジスタ群２０２は、第１の実施形態に係る電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３に換えて、第２の実施形態に係る電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５と、第１の実施形態と同様の構成部材である、閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６から成り、印字制御部２０１内部の各種設定値を格納し、計算部でもある。そこで、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５について説明する。
【００３０】
制御レジスタ群２０２内の電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１は、各ピンがドライブＯＮした場合の第１回目のタイマカウント値を設定する。具体的には、１つのピンに係る標準的なヘッドドライブの電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間を設定する。例えば、プリンタにおけるヘッドドライブの電流最大値を１Ａとすると、電流値０．０ＡからドライブＯＮして１Ａの２０％に相当する０．２Ａまで電流値が上昇するのに要する時間を設定する。なお、１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間について、詳細に説明する。印字ヘッドに供給される電流は、印字ヘッド内部コイルのＬ成分となるインダクタや、Ｒ成分となる抵抗により規定される時定数に基づいて、電流上昇カーブが決まる。なお、時定数の式を式１に示し、表１に式１で用いた記号の説明を示す。また、図１２にプリンタの制御に係る時定数による電流上昇カーブを示す。
【００３１】
【数１】
【００３２】
【表１】
【００３３】
ここで、時間を解とするように式１を変換すると式２で表される。式２の解tは、Ｖ(ｔ−１)の電流値からＶ(ｔ)までの電流値に係るＶｍａｘに対する割合である偏差量を表している。従って、解tに１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ時間を掛けた値に変換する必要がある。表１は、τ＝１、電流ｍａｘ値＝１.０Ａ、及びドライブ時間ｍａｘ値=３００μｓｅｃとした場合における電流レベルカウント周期設定レジスタ値の計算例であり、１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間を示す。式２及び表２に基づいて、４０％、６０％、８０％、及びＶｍａｘである１００％を導出し、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５にそれぞれ設定する。
【００３４】
【数２】
【００３５】
【表２】
【００３６】
制御レジスタ群２０２内の電流レベル２カウント周期設定レジスタ２５２は、各ピンにおける電流が２０％から４０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル３カウント周期設定レジスタ２５３は、各ピンにおける電流が４０％から６０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル４カウント周期設定レジスタ２５４は、各ピンにおける電流が６０％から８０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５は、各ピンにおける電流が８０％から１００％まで上昇する時間を設定する。なお、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５でそれぞれ設定された時間は、レベル生成周期に係る設定値として後述する１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４にそれぞれ出力される。
【００３７】
印字制御部２０１内の１ピン用電流レベル生成部２１１は、第１の実施形態に係る１ピン用タイマ１０９に換えて、第２の実施形態に係る１ピン用タイマ２０９と、第１の実施形態と同様の構成部材である１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０から成る。このため、１ピン用タイマ２０９について説明する。１ピン用タイマ２０９には、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５までの設定値が入力され、現在の電流レベルに応じてタイマカウント値を切り替えて使用する。なお、２ピン用電流レベル生成部２１２乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４は、１ピン用電流レベル生成部２１１の構成及び動作と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図１３及び図１４を参照しながら具体的に説明する。図１３及び図１４にプリンタの印刷動作に係るフローチャートの一部を分割して示す。
【００３９】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。なお、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７は、前述した第１の実施形態におけるプリンタに係る印刷動作に係る手順１乃至手順７と、それぞれ同様である。同様に、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０は、前述した第１の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０と、それぞれ同様である。従って、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作においては、第１の実施形態のプリンタに係る印刷動作に係る手順８に換えて、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作に特有の手順２１に特徴を有する。以下、手順２１について具体的に説明する。
【００４０】
手順７から手順２１に進むと、タイマが起動し、現在の電流レベルの値に応じて、比較する電流レベルカウント周期設定レジスタ番号が変わる。例えば、現在の電流レベルが１の場合には手順２１Ａに進み、１ピン電流レベルである１と、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１に設定された値とを比較し、同値である場合(Ｙｅｓ)には手順９に進み、１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０の電流レベル値がインクリメントされることにより、電流レベルが１から２に増加する。なお、同値でない場合(Ｎｏ)には手順７に戻る。なお、現在の電流レベルが２の場合、３の場合、４の場合、及び５の場合の動作は、それぞれ手順２１Ｂ、手順２１Ｃ、手順２１Ｄ、手順２１Ｅで表され、電流レベルが１の場合の手順２１Ａと同様の動作が実行される。また、電流レベルが６となった場合には、前述した１つの印字ヘッドピンの標準的なヘッドドライブ電流最大値を超えている場合に相当することから、電流レベル値は６のままインクリメントされずに、手順７に戻る(Ｓ２１)。
【００４１】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図１５及び図１６を参照しながら具体的に説明する。図１５に、本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図１６に、本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１４に設定した場合の総電流量を示す。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、閾値を設定してドライブ駆動することにより、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。また、閾値を電流レベル１４と設定すると図１６で表される。なお、従来のプリンタの制御に係る同時ピン本数が７本の場合と同等である。
【００４２】
以上、第２の実施形態に係るプリンタによれば、印字ヘッドピンの特性に応じた時定数の計算により、実際の電流上昇カーブに近似させた上で、ドライブ開始からの時間経過に伴う電流レベルを監視し、且つ、当該電流レベルを全ピン分において計数したものと、電源部の電流出力許容量から割り出した閾値設定値との比較に基づき、許容電流量を超えたか否かを判定する。このため、第１の実施形態のプリンタに比べて、更に精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００４３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、第３の実施形態においては、電源の電流出力仕様に合わせた電流制御を実施することに特徴を有し、それ以外のプリンタに係る構成は、第１及び第２の実施形態で述べたプリンタの構成と同様である。このため、第３の実施形態においては、第１及び第２の実施形態と異なる構成を中心にして具体的に説明する。
【００４４】
まず、プリンタの制御について、図１７を参照しながら説明する。図１７にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部３０１のブロック図を示す。
【００４５】
印字制御部３０１は、第１及び第２の実施形態と同様の構成部材である印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０と、第２の実施形態と同様の構成部材である１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４に加えて、第３の実施形態に特有の構成部材である制御レジスタ群３０２、アベレージ用比較器３６２、アベレージ用タイマ３６３、及び割り込み要因レジスタ部３６４から構成される。以下、印字制御部３０１を構成する各構成部の内、第３の実施形態に特有の各構成部について、図１７を参照しながら具体的に説明する。
【００４６】
印字制御部３０１内の制御レジスタ群３０２は、第１及び第２の実施形態と同様の構成部材である閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６と、第２の実施形態と同様の構成部材である電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５に加えて、第３の実施形態に特有の構成部材であるアベレージ用閾値設定レジスタ３６０、及びアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１から構成される。このため、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０及びアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１について説明する。アベレージ用閾値設定レジスタ３６０は、電源のアベレージ用電流許容出力値に応じたアベレージ用の閾値を設定するレジスタである。また、アベレージ用タイマ設定レジスタ３６１は、電源のアベレージ用電流許容出力時間に応じたタイマ値を設定するレジスタである。
【００４７】
印字制御部３０１内のアベレージ用比較器３６２は、総レベル算出部１３５の出力値と、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を、比較するブロックである。ここで、総レベル算出部１３５の出力値が、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を超えている場合は、後述するアベレージ用タイマ３６３に対してタイマＯＮフラグを出力する。また、総レベル算出部１３５の出力値が、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を下回った場合には、タイマＯＮフラグがリセットされる。また、アベレージ用タイマ３６３は、アベレージ用比較器３６２から出力されたタイマＯＮフラグをトリガとして、タイマを起動させる。タイマがインクリメントされることにより、アベレージ用タイマ設定レジスタ３６１に設定された値と同値になると、当該情報をレベル１ＯＦＦ部１３７に伝える。また、アベレージ用の閾値を下回った場合には、タイマＯＮフラグのリセットに伴いタイマもリセットされる。
【００４８】
印字制御部３０１内の割り込み要因レジスタ部３６４は、電流出力に関してどのような検出系で検出されたかを保持するレジスタである。ここで、当該レジスタについて理解を容易にするために、プリンタなどに搭載される電源部の一般的な出力仕様について説明する。電源部からの電流出力要件として主に２つの仕様がある。１つ目は、従来技術、第１の実施形態、及び第２の実施形態において前述したピーク電流値に基づく制限であり、電流の最大値が電源部が出力できる最大値を超えると電源が遮断される仕様である。２つ目は、平均電流値に基づく制限であり、電源部上で使用している素子の熱ディレーティングや安全動作領域であるＡＳＯ(Ａｒｅａ ｏｆ Ｓａｆｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ)の範囲を超えると電源が遮断される仕様である。従って、ある一定の電流量が継続的に出力された場合には平均電流値に基づく制限の状態になることから、ある一定の電流量をアベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定し、その継続時間未満のタイマ設定値をアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１に設定することにより、平均電流値に基づく制限に起因して電源が遮断される回避することができる。割り込み要因レジスタ部３６４は、上述したピーク電流値に基づく制限又は平均電流値に基づく制限において、どちらの検出系で電源が遮断が検出されたかを保持するレジスタである。
【００４９】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図１８を参照しながら具体的に説明する。図１８にプリンタの印刷動作に係るフローチャートの一部を示す。
【００５０】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。なお、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７は、前述した第１及び第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７と、それぞれ同様である。同様に、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０は、前述した第１及び第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０と、それぞれ同様である。同様に、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順２１は、前述した第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順２１と、それぞれ同様である。従って、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作においては、手順３１乃至手順３４が加えられていることに特徴を有する。以下、手順３１乃至手順３４について具体的に説明する。
【００５１】
手順１１から手順３１に進むと、手順１１において総レベル算出部１３５で全ピンの電流レベルの算出された総和の情報に基づいて、総レベル算出部１３５の算出結果とアベレージ用閾値設定レジスタ３６０の設定値を比較し、算出結果がアベレージ用閾値を超えていない場合(Ｎｏ)には手順３２に進み、算出結果がアベレージ用閾値以下の場合(Ｙｅｓ)には手順３３に進む(Ｓ３１)。次に手順３２に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマをリセットし、手順３１に戻る(Ｓ３２)。次に手順３３に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマをインクリメントする(Ｓ３３)。次に手順３４に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値とアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値を比較し、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値までカウントアップしていない場合(Ｎｏ)には手順３３に戻り、その後、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用閾値を超えている間インクリメントする。アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値までカウントアップして、且つ、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用閾値を超えている場合(Ｙｅｓ)には手順１３に進み、その後、現在の電流レベルが１である印字ヘッドピンのドライブをＯＦＦするためにレベル１ＯＦＦ部１３７に通知される(Ｓ３４)。
【００５２】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図１９及び図２０を参照しながら具体的に説明する。図１９に、本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図２０に、本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係るアベレージ閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、アベレージ用閾値を設定してドライブ駆動することにより、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。なお、図２０は従来のプリンタで同時ピン本数が５本の電流量が電源許容限界点(継続時間)だけ継続されることにより電源が遮断される場合において、アベレージ用閾値を１０と設定した場合の制御タイミングチャートである。
【００５３】
以上、第３の実施形態に係るプリンタによれば、電源部の電流出力仕様に合わせた電流制御を行うことにより、第１及び第２の実施形態において保護していたピーク電流値に加えて、平均電流量の保護も可能である。このため、第１及び第２の実施形態のプリンタに比べて、更に精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００５４】
なお、上述した第２の実施形態おける時定数の演算に関しては、動作周波数が高い高スペックのＣＰＵ、及びＤＳＰ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)など、乗算及び除算の演算に優れたＣＰＵ等を使用することにより、更に汎用的、且つ、高効率な制御を行う構成としても良い。なお、乗算及び除算の演算においてはＬＳＩ回路規模が膨大になるため、時定数を制御ＬＳＩで演算させることは好ましくない。従って、時定数の演算はプリンタ装置毎の設計値として予め計算しておき、当該設計値が制御ＬＳＩ上に設定可能な構成することが好ましい。さらに、第３の実施形態に係る基本的な構成を第２の実施形態と同様の構成としたが、第３の実施形態に係る基本的な構成を第１の実施形態と同様の構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来のプリンタの制御に係る様々なタイミングで出力される印字ヘッドピンのドライブ信号を示す模式図である。
【図２】従来のプリンタの制御に係る同時印字ヘッドピン数の認識と実際の電流量を示す模式図である。
【図３】従来のプリンタの制御に係る同時印字ヘッドピン数の認識と実際の電流量を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る時定数による電流上昇カーブを示す模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１４に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係るアベレージ用閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 印字制御部
１０２ 制御レジスタ群
１０３ 電流レベルカウント周期設定レジスタ
１０４ 閾値設定レジスタ
１０５ 印字ＤＰ１設定レジスタ
１０６ 印字データ設定レジスタ
１０７ 印字データ転送カラムカウント部
１０８ 印字部
１０９ １ピン用タイマ
１１０ １ピン用ドライブ電流レベル保持部
１１１ １ピン用電流レベル生成部
１１２ ２ピン用電流レベル生成部
１３４ ２４ピン用電流レベル生成部
１３５ 総レベル算出部
１３６ 比較部
１３７ レベル１ＯＦＦ部
１３８ 次パス用印字データ格納部
１３９ 割り込み発生部
１４０ カラム数カウンタ保持部
２０１ 印字制御部
２０２ 制御レジスタ群
２０９ １ピン用タイマ
２１１ １ピン用電流レベル生成部
２１２ ２ピン用電流レベル生成部
２３４ ２４ピン用電流レベル生成部
２５１ 電流レベル１カウント周期設定レジスタ
２５２ 電流レベル２カウント周期設定レジスタ
２５３ 電流レベル３カウント周期設定レジスタ
２５４ 電流レベル４カウント周期設定レジスタ
２５５ 電流レベル５カウント周期設定レジスタ
３０１ 印字制御部
３０２ 制御レジスタ群
３６０ アベレージ用閾値設定レジスタ
３６１ アベレージ用タイマ設定レジスタ
３６２ アベレージ用比較器
３６３ アベレージ用タイマ
３６４ 割り込み要因レジスタ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを所定の制御に基づいて記録媒体に印刷して出力するプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタにおいて、印字ヘッドの各ピンのインパクトをするために、制御ＬＳＩがヘッドドライバに対して各ピンのドライブ信号を出力するものがある。当該ドライブ信号は次の様な方法により生成される。まず、プリンタに接続されているホストＰＣからの印字データから成る受信データを文字などの印刷イメージに変換する。次に、設定された印字ＤＰＩの印字タイミング毎に、印字データを制御ＬＳＩに出力する。制御ＬＳＩに出力された印字データは、次の印字タイミングから有効となり、印字データが存在する印字ヘッドピンのドライブが実行される。なお、各ピン毎にインパクトするタイミングが異なることから、ドライブタイミングは同一ではない。
【０００３】
ここで、各ピンのドライブタイミングは、印字ヘッドとプラテン間の距離、単発ピン又は連発ピンの差異、印字ヘッドの温度、及び電圧変動等の諸条件に起因して、ドライブ開始タイミング及びドライブ終了タイミングがそれぞれ異なる。また、印字ヘッドピン間の離間距離がそれぞれ異なることから、同じ位置にインパクトする場合に時間的な差異が発生する。このため、印字ＤＰＩによっては基本となる印字タイミングそのものが、次のタイミングにズレることもある。従って、図１に示すように、基本となる印字タイミングと次の印字タイミングとの間に、様々なタイミングで、且つ、様々なドライブ時間で各ピンのドライブ信号が出力されることになる。
【０００４】
また、プリンタに配設された電源部から印字ヘッド駆動用の電流が供給される印字ヘッドピンの駆動には、１ピン当り約１Ａ程度の電流量が必要となる。このため、２４ピンが全て同時にドライブするためには約２４Ａもの電流量が必要となる。しかし、電源部から供給可能な電流量は、コストや電気部品の定格オーバ等による制約がある。従って、従来のプリンタにおいては、電源部の電流出力許容量を超えない範囲で使用するために、同時インパクトピン数を検出して、当該同時インパクトピン数に応じた制御を行っていた。
【０００５】
なお、同時インパクトピン数の検出方法としては、その印字タイミングで設定した印字データから同時ピン数を単純に割り出していた。具体的には、各ピンのドライブタイミングを考慮せずに、当該印字タイミングで設定された印字データ２４本分の情報をカウントすることにより、電源容量を超過しない同時インパクトピン数か否かを判断して制御を行っていた(例えば、特許文献１参照。)。
【０００６】
【特許文献１】特開平７-５２４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述の構成では、従来の同時インパクトピン数の検出方法において問題が有る。具体的に図２を参照しながら説明する。図２中に記載した基本印字タイミング(１)でインパクトする本数は６本、同様に基本印字タイミング(２)でインパクトする本数は３本である。ここで、プリンタの仕様として同時インパクト本数が７本、及び電流許容最大値が(Ａ)の場合、前半の領域(あ)における印字動作は可能であるが、後半の領域(い)における印字動作は電源の電流許容最大値(Ａ)を超過するため電源の保護は行えない問題が有った。
【０００８】
また、同時インパクト本数が７本の場合には上述した様に印刷動作が不可能であるが、図３に示すように同時インパクト本数を６本とした場合では、全領域において１回の走査だけでは電源の電流許容最大値を超えてしまうと判断されることから分割して印字が実行される。なお、図３の場合には偶数ピンがマスクされている。上述した条件においては、領域(う)及び領域(え)が十分に電流許容範囲内であるにも関わらず分割印字されることから、印字速度が低下してしまう問題が有った。
【０００９】
そこで、本発明は前述の技術的な課題に鑑み、精度の良い電源保護が可能であり電源が遮断されることを回避でき、且つ、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できるプリンタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決すべく、本発明に係るプリンタは、複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るプリンタによれば、電源が遮断されることを回避でき、且つ、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のプリンタに係る好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明のプリンタは、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】
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係るプリンタの制御について、図４を参照しながら説明する。図４にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部１０１のブロック図を示す。
【００１４】
印字制御部１０１は、制御部であり、制御レジスタ群１０２、印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０から構成される。以下、印字制御部１０１を構成する各構成部について、図４を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
印字制御部１０１内の制御レジスタ群１０２は、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３、閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６から成り、印字制御部１０１内部の各種設定値を格納し、監視部でもある。電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３は、印字素子である各ピンにおける電流レベルを算出するカウント周期を設定する。なお、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３から出力されたカウント周期の設定値は、後述する１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４にそれぞれ出力される。また、閾値設定レジスタ１０４は、電流値の最大許容量を閾値情報として設定する。なお、当該最大許容量は、予め一定量のマージンを加算して設定するため、閾値を超えた場合でも直ちに電源が遮断されることはない。また、印字ＤＰＩ設定レジスタ１０５は、図示せぬホストＰＣから受信した印字命令に基づいて印字ＤＰＩを設定する。なお、当該設定値から基本印字タイミングに係る発生タイミングが生成される。また、印字データ設定レジスタ１０６は、基本印字タイミング毎に印字させる印字データを設定する。また、印字データ転送カラムカウント部１０７は、印字データに係る転送カラムをカウントしてカラム数カウンタ保持部１４０に出力する。
【００１６】
印字制御部１０１内の印字部１０８は、基本印字タイミングで設定された印字データに基づいて、図示せぬヘッドドライバへＤＴ１信号を出力することにより、ＤＴ１のＯＮ/ＯＦＦに係るインパクトを行い印字ヘッドピンが動作する。また、１ピン用電流レベル生成部１１１は、１ピン用タイマ１０９及び１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０から成る。１ピン用タイマ１０９は、電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３から入力された電流レベル生成周期設定値と、印字部１０８から入力されたＤＴ１のＯＮ/ＯＦＦに係るフラグに基づいて、１ピンのドライブがＯＮされたらカウンタが起動し電流レベル生成周期設定値の周期分カウントする。その後、カウントＵＰフラグを出力して再カウントを繰り返す。１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０は、当該カウントＵＰフラグを受け電流レベルのカウンタをＵＰさせた後に、電流レベル値に係る出力として電流量算出部である総レベル算出部１３５に出力する。なお、１ピンのドライブがＯＦＦされると、１ピン用タイマ１０９及び１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０のカウンタをリセットして、次のドライブまで待機する。なお、２ピン用電流レベル生成部１１２乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４は、１ピン用電流レベル生成部１１１の構成及び動作と同様であるため説明を省略する。また、総レベル算出部１３５は、１ピン用電流レベル生成部１１１乃至２４ピン用電流レベル生成部１３４から入力された１ピン乃至２４ピンに係る各電流レベルを加算した後に総電流レベルとして後述する比較器１３６に出力する。
【００１７】
印字制御部１０１内の比較部１３６は、総レベル算出部１３５から入力された総電流レベルと、閾値設定レジスタ１０４で設定された閾値とを比較し、当該比較結果をレベル１ＯＦＦ部１３７に出力する。また、レベル１ＯＦＦ部１３７は、比較器１３６から入力された比較結果において総電流レベルが閾値を超えていて、且つ、現在の電流レベルがレベル１の場合に、当該ピンがドライブ途中であっても強制的に動作をＯＦＦさせる。具体的には、ＤＴ１に係るＯＦＦ情報が印字部１０８に出力されることによりドライブがＯＦＦされる。なお、ピンのドライブをＯＦＦしたことを、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０に通知する。また、次パス用印字データ格納部１３８は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、ドライブ途中でＯＦＦされたピンを印字されていない印字データとして保持する。なお、次パス用印字データ格納部１３８で保持した印字データは、分割印字の２パス目以降の印字データとして使用される。また、割り込み発生部１３９は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、割り込み信号を発生させる。当該割り込み信号によりＣＰＵはドライブ途中で動作がＯＦＦされたことを知る。また、カラム数カウンタ保持部１４０は、レベル１ＯＦＦ部１３７からドライブがＯＦＦされたことを通知されると、ドライブ途中でＯＦＦされたピンが何カラム目であるかの情報を保持する。なお、カラム数カウンタ保持部１４０で保持されたカラム数は、分割印字の２パス目の印字開始カラム番号になる。
【００１８】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図５乃至図８を参照しながら具体的に説明する。図５乃至図８にプリンタの印刷動作に係るフローチャートを分割して示す。
【００１９】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。手順１に進むと、印字制御部１０１内に設けられた制御レジスタ群１０２に設定データを書き込む(Ｓ１)。次に手順２に進むと、印字制御部１０１は図示せぬ上位装置等から印字データを受信する(Ｓ２)。次に手順３に進むと、印字起動がかかり、且つ、図示せぬ印字ヘッドを搭載した印字素子駆動部である図示せぬキャリッジ部を走査させるためにキャリッジ部に連結されている図示せぬスペーシング・モータの回転起動がかかる。なお、以降の説明においては、スペーシング・モータをＳＰモータと称する。ＳＰモータが回転して、キャリッジ部が第１ドット位置の１つ前の位置まで走査されることにより、当該位置で基本印字タイミングが発生する。具体的には、ファーム・プログラムが当該位置で基本印字タイミングを発生させるような設定を、予め制御ＬＳＩに対して行っていることから、当該位置で基本印字タイミングが発生する(Ｓ３)。
【００２０】
手順４乃至手順１４については、１ピン乃至２４ピンの全ピンにおいて共通の処理であるため、１ピンの処理について説明する。手順３から手順４に進むと、基本印字タイミング発生前までに、各ピンの電流レベルを１にクリアする(Ｓ４)。次に手順５に進むと、基本印字タイミング発生前までに、各ピンのタイマを０にクリアする(Ｓ５)。次に手順６に進むと、基本印字タイミングが発生して当該タイミングがトリガとなり、１ピンのドライブ起動がかかることにより、印字部１０８にてドライブ信号(ＤＴ１信号)がＯＮされた場合(Ｙｅｓ)には手順７に進み、１ピンのドライブ起動がかからなかった場合(Ｎｏ)には手順６に戻る(Ｓ６)。次に手順７に進むと、１ピン用タイマ１０９が起動し、１ピン用タイマ１０９がインクリメントされる(Ｓ７)。次に手順８に進むと、１ピン用タイマ１０９が電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３に設定した値と同値であるか否かを判定し、同値である場合(Ｙｅｓ)には手順９に進み、同値でない場合(Ｎｏ)には手順７に戻る(Ｓ８)。次に手順９に進むと、１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０の電流レベル値がインクリメントされることにより、電流レベルが電流レベル１から電流レベル２に増加する。
【００２１】
上述した手順７乃至手順９は、１ピンのドライブがＯＦＦされるまで繰り返される。また、手順６においてドライブＯＮの情報が入力され、又は、手順９において電流レベル値が増加されると同時に、当該電流レベルが総レベル算出部１３５に出力される。次に手順１０に進むと、印字部１０８にてドライブ信号がＯＦＦされたか否かを判定し、ＯＦＦされた場合(Ｙｅｓ)には手順５に戻り、ＯＦＦされていない場合(Ｎｏ)には手順４に戻る(Ｓ１０)。次に手順１１に進むと、総レベル算出部１３５において１ピン乃至２４ピンの電流レベルが全て加算され、当該加算された情報が比較器１３６に出力される(Ｓ１１)。次に手順１２に進むと、総レベル算出部１３５における算出値と閾値設定レジスタ１０４に設定された閾値を比較し、算出値が閾値以下の場合(Ｙｅｓ)には手順１１に戻り、算出値が閾値を超えている場合(Ｎｏ)には手順１３に進む(Ｓ１２)。
【００２２】
手順１３に進むと、ドライブしている１ピンの電流レベルが１であるか否かを判定し、１ピンの電流レベルが１である場合(Ｙｅｓ)には手順１４に進み、１ピンの電流レベルが１ではない場合(Ｎｏ)には手順５に戻る(Ｓ１３)。なお、１ピンの電流レベルが１でない場合にはそのドライブが継続されることから、結果的に算出値が閾値を超えてしまう可能性がある。従って、閾値は予め所定のマージンを加えて設定する。また、１ピンの電流レベルが１の場合以外でドライブがＯＦＦしてしまうと、印字ヘッドピンが印刷媒体に到達してからドライブがＯＦＦされる可能性が有るため、このような仕様は設けない。次に手順１４に進むと、現在ドライブＯＮしているピンのドライブをＯＦＦするために、レベル１ＯＦＦ部１３７にＤＴ１ＯＦＦ情報が出力され、手順１０及び手順１５に進む(Ｓ１４)。なお、手順１０において１ピンのドライブがＯＦＦされるまで、上述した手順７乃至手順９、及び手順１１乃至手順１４が繰り返される。次に手順１５に進むと、レベル１ＯＦＦ部１３７から出力されたＤＴ１ＯＦＦ情報が、割り込み発生部１３９において、ＣＰＵに対する割り込み信号に変換される(Ｓ１５)。
【００２３】
手順１６に進むと、カラム数カウンタ保持部１４０にて、その時点におけるカラム数をラッチする(Ｓ１６)。次に手順１７に進むと、次パス用印字データ格納部１３８にて、ドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンの印字データをラッチして、手順６に戻る(Ｓ１７)。なお上述した情報については、ＣＰＵが割り込みを受信して、それぞれのレジスタを読み出すことによりデータを取得できる。また、取得した当該データは、分割印字時の２パス目以降の印字に使用される。次に手順３から手順１８に進むと、上述した動作を１行分継続して行い１行印字が終了したか否かを判定し、１行印字が終了した場合(Ｙｅｓ)には手順１９に進み、１行印字が終了していない場合(Ｎｏ)には手順１８に戻る(Ｓ１８)。次に手順１９に進むと、ドライブＯＦＦされたピンが有るか否かを判定し、ＣＰＵが上述した割り込みの有無により１行目の途中でドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンが有る場合(Ｙｅｓ)には手順２０に進み、ドライブＯＦＦされた印字ヘッドピンが無い場合(Ｎｏ)にはプリンタの印刷動作に係るシーケンスが終了される(Ｓ１９)。次に手順２０に進むと、１パス目の分割印字を終了して２パス目の分割印字を実行する(Ｓ２０)。
【００２４】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図９及び図１０を参照しながら具体的に説明する。図９に、本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図１０に、本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す。各ピンのタイマによりカウンタが上がり電流値も高くなる。従って、各ピンのカウント値の総和に比例して使用される電流値が高くなる。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。また、閾値を電流レベル１０と設定すると図１０で表される。なお、従来のプリンタの制御に係る同時ピン本数が７本の場合と同等である。図１０においては、従来のプリンタに係る印刷動作において閾値を超えている領域について、閾値を超えないように制御が行われ、且つ、図３を参照しながら前述した従来のプリンタに係る印刷動作における領域(う)及び領域(え)のような分割印字の必要がない領域、すなわち電流制御の必要がない領域についても、過剰な電流制御がなされない。
【００２５】
以上、第１の実施形態に係るプリンタによれば、ドライブ開始からの時間経過に伴う電流レベルを監視し、且つ、当該電流レベルを全ピン分において計数したものと、電源部の電流出力許容量から割り出した閾値設定値との比較に基づき、許容電流量を超えたか否かを判定する。このため、従来のプリンタと比べて、精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００２６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、第２の実施形態においては、印字ヘッドピンの特性に応じた時定数の計算により実際の電流上昇カーブに近似させることに特徴を有し、それ以外のプリンタに係る構成は、第１の実施形態で述べたプリンタの構成と同様である。このため、第２の実施形態においては、第１の実施形態と異なる構成を中心にして具体的に説明する。
【００２７】
まず、プリンタの制御について、図１１を参照しながら説明する。図１１にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部２０１のブロック図を示す。
【００２８】
印字制御部２０１は、第１の実施形態と同様の構成部材である印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０に加えて、第２の実施形態に特有の構成部材である制御レジスタ群２０２、及び１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４から構成される。以下、印字制御部２０１を構成する各構成部の内、第２の実施形態に特有の各構成部について、図１１を参照しながら具体的に説明する。
【００２９】
印字制御部２０１内の制御レジスタ群２０２は、第１の実施形態に係る電流レベルカウント周期設定レジスタ１０３に換えて、第２の実施形態に係る電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５と、第１の実施形態と同様の構成部材である、閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６から成り、印字制御部２０１内部の各種設定値を格納し、計算部でもある。そこで、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５について説明する。
【００３０】
制御レジスタ群２０２内の電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１は、各ピンがドライブＯＮした場合の第１回目のタイマカウント値を設定する。具体的には、１つのピンに係る標準的なヘッドドライブの電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間を設定する。例えば、プリンタにおけるヘッドドライブの電流最大値を１Ａとすると、電流値０．０ＡからドライブＯＮして１Ａの２０％に相当する０．２Ａまで電流値が上昇するのに要する時間を設定する。なお、１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間について、詳細に説明する。印字ヘッドに供給される電流は、印字ヘッド内部コイルのＬ成分となるインダクタや、Ｒ成分となる抵抗により規定される時定数に基づいて、電流上昇カーブが決まる。なお、時定数の式を式１に示し、表１に式１で用いた記号の説明を示す。また、図１２にプリンタの制御に係る時定数による電流上昇カーブを示す。
【００３１】
【数１】
【００３２】
【表１】
【００３３】
ここで、時間を解とするように式１を変換すると式２で表される。式２の解tは、Ｖ(ｔ−１)の電流値からＶ(ｔ)までの電流値に係るＶｍａｘに対する割合である偏差量を表している。従って、解tに１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ時間を掛けた値に変換する必要がある。表１は、τ＝１、電流ｍａｘ値＝１.０Ａ、及びドライブ時間ｍａｘ値=３００μｓｅｃとした場合における電流レベルカウント周期設定レジスタ値の計算例であり、１つの印字ヘッドピンに係る標準的なヘッドドライブ電流最大値の２０％に相当する電流値まで上昇するまでの時間を示す。式２及び表２に基づいて、４０％、６０％、８０％、及びＶｍａｘである１００％を導出し、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５にそれぞれ設定する。
【００３４】
【数２】
【００３５】
【表２】
【００３６】
制御レジスタ群２０２内の電流レベル２カウント周期設定レジスタ２５２は、各ピンにおける電流が２０％から４０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル３カウント周期設定レジスタ２５３は、各ピンにおける電流が４０％から６０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル４カウント周期設定レジスタ２５４は、各ピンにおける電流が６０％から８０％まで上昇する時間を設定する。同様に、電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５は、各ピンにおける電流が８０％から１００％まで上昇する時間を設定する。なお、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５でそれぞれ設定された時間は、レベル生成周期に係る設定値として後述する１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４にそれぞれ出力される。
【００３７】
印字制御部２０１内の１ピン用電流レベル生成部２１１は、第１の実施形態に係る１ピン用タイマ１０９に換えて、第２の実施形態に係る１ピン用タイマ２０９と、第１の実施形態と同様の構成部材である１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０から成る。このため、１ピン用タイマ２０９について説明する。１ピン用タイマ２０９には、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５までの設定値が入力され、現在の電流レベルに応じてタイマカウント値を切り替えて使用する。なお、２ピン用電流レベル生成部２１２乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４は、１ピン用電流レベル生成部２１１の構成及び動作と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図１３及び図１４を参照しながら具体的に説明する。図１３及び図１４にプリンタの印刷動作に係るフローチャートの一部を分割して示す。
【００３９】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。なお、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７は、前述した第１の実施形態におけるプリンタに係る印刷動作に係る手順１乃至手順７と、それぞれ同様である。同様に、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０は、前述した第１の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０と、それぞれ同様である。従って、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作においては、第１の実施形態のプリンタに係る印刷動作に係る手順８に換えて、第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作に特有の手順２１に特徴を有する。以下、手順２１について具体的に説明する。
【００４０】
手順７から手順２１に進むと、タイマが起動し、現在の電流レベルの値に応じて、比較する電流レベルカウント周期設定レジスタ番号が変わる。例えば、現在の電流レベルが１の場合には手順２１Ａに進み、１ピン電流レベルである１と、電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１に設定された値とを比較し、同値である場合(Ｙｅｓ)には手順９に進み、１ピン用ドライブ電流レベル保持部１１０の電流レベル値がインクリメントされることにより、電流レベルが１から２に増加する。なお、同値でない場合(Ｎｏ)には手順７に戻る。なお、現在の電流レベルが２の場合、３の場合、４の場合、及び５の場合の動作は、それぞれ手順２１Ｂ、手順２１Ｃ、手順２１Ｄ、手順２１Ｅで表され、電流レベルが１の場合の手順２１Ａと同様の動作が実行される。また、電流レベルが６となった場合には、前述した１つの印字ヘッドピンの標準的なヘッドドライブ電流最大値を超えている場合に相当することから、電流レベル値は６のままインクリメントされずに、手順７に戻る(Ｓ２１)。
【００４１】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図１５及び図１６を参照しながら具体的に説明する。図１５に、本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図１６に、本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１４に設定した場合の総電流量を示す。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、閾値を設定してドライブ駆動することにより、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。また、閾値を電流レベル１４と設定すると図１６で表される。なお、従来のプリンタの制御に係る同時ピン本数が７本の場合と同等である。
【００４２】
以上、第２の実施形態に係るプリンタによれば、印字ヘッドピンの特性に応じた時定数の計算により、実際の電流上昇カーブに近似させた上で、ドライブ開始からの時間経過に伴う電流レベルを監視し、且つ、当該電流レベルを全ピン分において計数したものと、電源部の電流出力許容量から割り出した閾値設定値との比較に基づき、許容電流量を超えたか否かを判定する。このため、第１の実施形態のプリンタに比べて、更に精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００４３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、第３の実施形態においては、電源の電流出力仕様に合わせた電流制御を実施することに特徴を有し、それ以外のプリンタに係る構成は、第１及び第２の実施形態で述べたプリンタの構成と同様である。このため、第３の実施形態においては、第１及び第２の実施形態と異なる構成を中心にして具体的に説明する。
【００４４】
まず、プリンタの制御について、図１７を参照しながら説明する。図１７にプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部３０１のブロック図を示す。
【００４５】
印字制御部３０１は、第１及び第２の実施形態と同様の構成部材である印字データ転送カラムカウント部１０７、印字部１０８、総レベル算出部１３５、比較部１３６、レベル１ＯＦＦ部１３７、次パス用印字データ格納部１３８、割り込み発生部１３９、及びカラム数カウンタ保持部１４０と、第２の実施形態と同様の構成部材である１ピン用電流レベル生成部２１１乃至２４ピン用電流レベル生成部２３４に加えて、第３の実施形態に特有の構成部材である制御レジスタ群３０２、アベレージ用比較器３６２、アベレージ用タイマ３６３、及び割り込み要因レジスタ部３６４から構成される。以下、印字制御部３０１を構成する各構成部の内、第３の実施形態に特有の各構成部について、図１７を参照しながら具体的に説明する。
【００４６】
印字制御部３０１内の制御レジスタ群３０２は、第１及び第２の実施形態と同様の構成部材である閾値設定レジスタ１０４、印字ＤＰ１設定レジスタ１０５、及び印字データ設定レジスタ１０６と、第２の実施形態と同様の構成部材である電流レベル１カウント周期設定レジスタ２５１乃至電流レベル５カウント周期設定レジスタ２５５に加えて、第３の実施形態に特有の構成部材であるアベレージ用閾値設定レジスタ３６０、及びアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１から構成される。このため、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０及びアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１について説明する。アベレージ用閾値設定レジスタ３６０は、電源のアベレージ用電流許容出力値に応じたアベレージ用の閾値を設定するレジスタである。また、アベレージ用タイマ設定レジスタ３６１は、電源のアベレージ用電流許容出力時間に応じたタイマ値を設定するレジスタである。
【００４７】
印字制御部３０１内のアベレージ用比較器３６２は、総レベル算出部１３５の出力値と、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を、比較するブロックである。ここで、総レベル算出部１３５の出力値が、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を超えている場合は、後述するアベレージ用タイマ３６３に対してタイマＯＮフラグを出力する。また、総レベル算出部１３５の出力値が、アベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定したアベレージ用の閾値を下回った場合には、タイマＯＮフラグがリセットされる。また、アベレージ用タイマ３６３は、アベレージ用比較器３６２から出力されたタイマＯＮフラグをトリガとして、タイマを起動させる。タイマがインクリメントされることにより、アベレージ用タイマ設定レジスタ３６１に設定された値と同値になると、当該情報をレベル１ＯＦＦ部１３７に伝える。また、アベレージ用の閾値を下回った場合には、タイマＯＮフラグのリセットに伴いタイマもリセットされる。
【００４８】
印字制御部３０１内の割り込み要因レジスタ部３６４は、電流出力に関してどのような検出系で検出されたかを保持するレジスタである。ここで、当該レジスタについて理解を容易にするために、プリンタなどに搭載される電源部の一般的な出力仕様について説明する。電源部からの電流出力要件として主に２つの仕様がある。１つ目は、従来技術、第１の実施形態、及び第２の実施形態において前述したピーク電流値に基づく制限であり、電流の最大値が電源部が出力できる最大値を超えると電源が遮断される仕様である。２つ目は、平均電流値に基づく制限であり、電源部上で使用している素子の熱ディレーティングや安全動作領域であるＡＳＯ(Ａｒｅａ ｏｆ Ｓａｆｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ)の範囲を超えると電源が遮断される仕様である。従って、ある一定の電流量が継続的に出力された場合には平均電流値に基づく制限の状態になることから、ある一定の電流量をアベレージ用閾値設定レジスタ３６０に設定し、その継続時間未満のタイマ設定値をアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１に設定することにより、平均電流値に基づく制限に起因して電源が遮断される回避することができる。割り込み要因レジスタ部３６４は、上述したピーク電流値に基づく制限又は平均電流値に基づく制限において、どちらの検出系で電源が遮断が検出されたかを保持するレジスタである。
【００４９】
次に、本実施形態のプリンタに係る印刷動作について、図１８を参照しながら具体的に説明する。図１８にプリンタの印刷動作に係るフローチャートの一部を示す。
【００５０】
印刷指示に基づいてプリンタの印刷動作に係るシーケンスが開始される。なお、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７は、前述した第１及び第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順１乃至手順７と、それぞれ同様である。同様に、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０は、前述した第１及び第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順９乃至手順２０と、それぞれ同様である。同様に、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順２１は、前述した第２の実施形態のプリンタに係る印刷動作の手順２１と、それぞれ同様である。従って、第３の実施形態のプリンタに係る印刷動作においては、手順３１乃至手順３４が加えられていることに特徴を有する。以下、手順３１乃至手順３４について具体的に説明する。
【００５１】
手順１１から手順３１に進むと、手順１１において総レベル算出部１３５で全ピンの電流レベルの算出された総和の情報に基づいて、総レベル算出部１３５の算出結果とアベレージ用閾値設定レジスタ３６０の設定値を比較し、算出結果がアベレージ用閾値を超えていない場合(Ｎｏ)には手順３２に進み、算出結果がアベレージ用閾値以下の場合(Ｙｅｓ)には手順３３に進む(Ｓ３１)。次に手順３２に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマをリセットし、手順３１に戻る(Ｓ３２)。次に手順３３に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマをインクリメントする(Ｓ３３)。次に手順３４に進むと、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値とアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値を比較し、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値までカウントアップしていない場合(Ｎｏ)には手順３３に戻り、その後、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用閾値を超えている間インクリメントする。アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用タイマ設定レジスタ３６１の設定値までカウントアップして、且つ、アベレージ用タイマ３６３のタイマ値がアベレージ用閾値を超えている場合(Ｙｅｓ)には手順１３に進み、その後、現在の電流レベルが１である印字ヘッドピンのドライブをＯＦＦするためにレベル１ＯＦＦ部１３７に通知される(Ｓ３４)。
【００５２】
上述したプリンタの印刷動作に係る制御ＬＳＩにおける総電流値について、図１９及び図２０を参照しながら具体的に説明する。図１９に、本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す。また、図２０に、本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係るアベレージ閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す。図１乃至図３を参照しながら前述した従来のプリンタの制御に係るドライブ波形は、本実施形態のプリンタにおいては、アベレージ用閾値を設定してドライブ駆動することにより、電流レべルで区切られ、且つ、総電流量も詳細に区切られている。なお、図２０は従来のプリンタで同時ピン本数が５本の電流量が電源許容限界点(継続時間)だけ継続されることにより電源が遮断される場合において、アベレージ用閾値を１０と設定した場合の制御タイミングチャートである。
【００５３】
以上、第３の実施形態に係るプリンタによれば、電源部の電流出力仕様に合わせた電流制御を行うことにより、第１及び第２の実施形態において保護していたピーク電流値に加えて、平均電流量の保護も可能である。このため、第１及び第２の実施形態のプリンタに比べて、更に精度の良い電源保護が可能であることから電源が遮断されることを回避できる、さらに、電源の過剰な保護による分割印字も抑制できることから、印字速度を向上できる。
【００５４】
なお、上述した第２の実施形態おける時定数の演算に関しては、動作周波数が高い高スペックのＣＰＵ、及びＤＳＰ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)など、乗算及び除算の演算に優れたＣＰＵ等を使用することにより、更に汎用的、且つ、高効率な制御を行う構成としても良い。なお、乗算及び除算の演算においてはＬＳＩ回路規模が膨大になるため、時定数を制御ＬＳＩで演算させることは好ましくない。従って、時定数の演算はプリンタ装置毎の設計値として予め計算しておき、当該設計値が制御ＬＳＩ上に設定可能な構成することが好ましい。さらに、第３の実施形態に係る基本的な構成を第２の実施形態と同様の構成としたが、第３の実施形態に係る基本的な構成を第１の実施形態と同様の構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来のプリンタの制御に係る様々なタイミングで出力される印字ヘッドピンのドライブ信号を示す模式図である。
【図２】従来のプリンタの制御に係る同時印字ヘッドピン数の認識と実際の電流量を示す模式図である。
【図３】従来のプリンタの制御に係る同時印字ヘッドピン数の認識と実際の電流量を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る時定数による電流上昇カーブを示す模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態のプリンタの制御に係る閾値を電流レベル１４に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る制御ＬＳＩ内に設けられた印字制御部を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態のプリンタの印刷動作の流れを示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係る各印字ヘッドピンの電流レベル値と総電流レベル値を示す模式図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態のプリンタの制御に係るアベレージ用閾値を電流レベル１０に設定した場合の総電流量を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 印字制御部
１０２ 制御レジスタ群
１０３ 電流レベルカウント周期設定レジスタ
１０４ 閾値設定レジスタ
１０５ 印字ＤＰ１設定レジスタ
１０６ 印字データ設定レジスタ
１０７ 印字データ転送カラムカウント部
１０８ 印字部
１０９ １ピン用タイマ
１１０ １ピン用ドライブ電流レベル保持部
１１１ １ピン用電流レベル生成部
１１２ ２ピン用電流レベル生成部
１３４ ２４ピン用電流レベル生成部
１３５ 総レベル算出部
１３６ 比較部
１３７ レベル１ＯＦＦ部
１３８ 次パス用印字データ格納部
１３９ 割り込み発生部
１４０ カラム数カウンタ保持部
２０１ 印字制御部
２０２ 制御レジスタ群
２０９ １ピン用タイマ
２１１ １ピン用電流レベル生成部
２１２ ２ピン用電流レベル生成部
２３４ ２４ピン用電流レベル生成部
２５１ 電流レベル１カウント周期設定レジスタ
２５２ 電流レベル２カウント周期設定レジスタ
２５３ 電流レベル３カウント周期設定レジスタ
２５４ 電流レベル４カウント周期設定レジスタ
２５５ 電流レベル５カウント周期設定レジスタ
３０１ 印字制御部
３０２ 制御レジスタ群
３６０ アベレージ用閾値設定レジスタ
３６１ アベレージ用タイマ設定レジスタ
３６２ アベレージ用比較器
３６３ アベレージ用タイマ
３６４ 割り込み要因レジスタ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、
複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、
前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、
前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、
前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記電源部は、前記印字素子駆動部に供給する前記電流量について、上限電流量及び平均電流量に一定量の制限があることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
複数の前記印字素子の前記電流量を前記印字素子の時定数に基づいて計算する計算部を更に有し、
前記制御部は、前記計算部が計算した前記電流量が前記電源部の前記上限電流量に達した又は超過した場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記印字素子駆動部が必要とする平均電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する平均電流量算出部を更に有し、
前記制御部は、前記平均電流量算出部で算出された前記平均電流量が前記電源部から供給される前記電流値の閾値を超過した場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプリンタ。
【請求項１】
複数の印字素子を駆動する印字素子駆動部と、
複数の前記印字素子の駆動時間を監視する監視部と、
前記印字素子駆動部が必要とする電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する電流量算出部と、
前記印字素子駆動部に電流を供給する電源部と、
前記電流量算出部で算出された前記電流量が前記電源部の電流上限値に達し又は超過し、且つ、駆動中の前記印字素子の電流レベルが一定値である場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させる制御部とを有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記電源部は、前記印字素子駆動部に供給する前記電流量について、上限電流量及び平均電流量に一定量の制限があることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
複数の前記印字素子の前記電流量を前記印字素子の時定数に基づいて計算する計算部を更に有し、
前記制御部は、前記計算部が計算した前記電流量が前記電源部の前記上限電流量に達した又は超過した場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記印字素子駆動部が必要とする平均電流量を前記監視部で監視した前記駆動時間に基づいて算出する平均電流量算出部を更に有し、
前記制御部は、前記平均電流量算出部で算出された前記平均電流量が前記電源部から供給される前記電流値の閾値を超過した場合に、前記印字素子駆動部の駆動を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−８２８８０（Ｐ２０１０−８２８８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２５２５（Ｐ２００８−２５２５２５）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
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