JP2543952B2

JP2543952B2 - プリンタ装置

Info

Publication number: JP2543952B2
Application number: JP63140111A
Authority: JP
Inventors: 二郎田沼; 英昭石水; 隆雄内田; 智裕小森
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH01308647A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、印字ヘッドによりドット印字を行うプリン
タ装置に関し、特に、印字ヘッドの温度に応じた印字動
作の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、この種のプリンタ装置においては、印字ヘ
ッドによる連続印字を実行したときに印字ヘッドの温度
が上昇して、駆動コイルやその他の構成部品が熱により
劣化したり、破損することがあった。これを防止するた
め、印字ヘッドの内部に温度検知手段を備え、この出力
信号により印字動作を停止させたり、又は単位時間当た
りの印字数を減らす等の制御がなされている。

第２図は従来より使用されている一般的な印字ヘッド
１の構成を示す断面図である。同図において、２はワイ
ヤドットヘッド１内に複数本備えられた印字ワイヤ（図
では２本のみを示す）、３はガイド孔3aを有する前面カ
バー、４は印字ワイヤ２を支持するアーマチュア、５は
アーマチュア４を支持する板ばねである。一方、６はベ
ース板、７はコア7a外周にコイル7bを巻装させた電磁
石、８は台板、９は永久磁石、10はスペーサ、11はヨー
ク、12はクランプである。

そして、クランプ12は、ベース板６、台板８、永久磁
石９、スペーサ10、板ばね５、ヨーク11、前面カバー３
を順に積層させて一体とした状態で、これら各構成を挟
圧保持している。

また、板ばね５の自由端5a側にはアーマチュア４が支
持され、このアーマチュア４の先端部4aには１本の印字
ワイヤ２の基部2aが固着されている。そして、印字ワイ
ヤ２の先端部は前面カバー３のガイド孔3aに案内されて
印字用紙（図示せず）の所定位置に衝突するように構成
されている。

上記構成では、電磁石７のコイル7bに通電していない
時には、永久磁石９から台板８、コア7a、アーマチュア
４を固着した板ばね５、ヨーク11及びスペーサ10を通り
永久磁石９に戻る磁気回路により、板ばね５がコア7aに
吸引されている。一方、コイル7bに通電した時には、電
磁石７の磁束で永久磁石９の磁束を打ち消して、板ばね
５をコア7aの吸引力から解放し、板ばね５の弾性復元力
によって前面カバー３側（図中上方向）に移動させる。
この時、アーマチュア４に備えられた印字ワイヤ２は前
面カバー３側に移動し、その先端部がガイド孔3aから突
出し、インクリボンを介して印字用紙に衝突し印字を行
う。

また、13は温度を検出するためのサーミスタ、14は充
填剤、15はコイル7bの駆動電流の供給やサーミスタ13の
検出信号の伝送のためのプリント配線基板である。

上記構成において印字を行うと、コイル7bが発熱し、
この熱はコア7aや充填剤14に伝達されて放熱される。こ
のとき、充填剤14内に備えられているサーミスタ13は温
度上昇に応じてその出力抵抗値を減少させる。ここで、
第３図はサーミスタ13の温度とその出力抵抗値の関係を
示すグラフである。

また、第４図は上記印字ヘッド１を装備するプリンタ
装置に備えられた検出回路を示し、サーミスタ13の温度
が一定の温度を越えると、コンパレータ20の出力S₁が反
転し、この信号S₁により制御部（図示せず）ではこの時
点の温度を判断し、予めプログラムされたシーケンスで
印字動作を実行させる。第５図はこの印字動作を示すフ
ローチャートであり、ステップ１で検出温度Ｓが設定温
度S₂を越えたか否かをかを判断し、設定温度S₂を越えた
場合にはステップ２に移り印字動作を停止させる。ステ
ップ１で検出温度Ｓが設定温度S₂以下の場合には、ステ
ップ３に移り通常印字を実行する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成においては、印字に際して発
熱するコイル7bと、サーミスタ13との位置は離れてお
り、コイル7bの温度上昇が急激な場合には、サーミスタ
13に熱が伝達するまでの時間遅れにより、サーミスタの
検知温度とコイル7bの実際の温度との間に差が生じ、こ
のため次に示すような問題が生じていた。

第６図はサーミスタ13がある設定温度S₂を越えたとき
に、印字を停止させる制御を行った場合のコイル7b温度
（破線）とサーミスタ13の検知温度（実線）の変化を示
すグラフである。

同図に示されるように、印字開始直後には、サーミス
タが設定温度S₂を検知するまで（時刻T₁まで）印字が連
続して実行され、サーミスタ13が設定温度S₂を越えたと
き印字を停止する。

ところが、印字開始直後には、印字ヘッド１自体が暖
まっていないので、コイル7b温度とサーミスタ13の検知
温度の差は大きく、サーミスタ13が設定温度S₂を検知し
たときにコイル7bは温度S₃まで上昇している。

この後、印字が停止すると放熱によりコイル7b温度は
低下し、これに追従してサーミスタ13の検知温度も低下
する。サーミスタ13の検知温度が設定温度S₂以下になる
と（時刻T₂）、再び印字動作を実行する。このように、
時刻T₃で印字停止、時刻T₄で印字開始をし、このような
動作を繰返してコイル温度を最大S₄程度に安定させる。

しかし、この場合には、印字開始直後に到達する最高
温度S₃がコイル7bの耐熱温度以下になるよう設定温度S₂
を低く設定しなければならず、このため印字停止時間が
長くなって、印字速度が低下するという問題があった。
また、印字速度を上げるためコイル等の耐熱性を高めよ
うとすると、価格が高くなり、また製造上の困難さも増
すという問題が生じていた。

また、第７図は印字開始直後に到達するコイル7bの最
高温度S₃を低く抑えるために、S_LとS_Hの２段階の設定値
により制御を行った場合のコイル温度変化を示すグラフ
である。この場合には、印字開始直後には、サーミスタ
13が低い設定温度S_Lを検知するまで（時刻T₁₀まで）は
両方向印字を行い、設定温度S_Lを検知した後は（時刻T
₁₀からT₁₁までの間）片方向印字を行い、サーミスタ13
が設定温度S_Hを越えた時点T₁₁からは印字を停止させ
る。また、サーミスタ13が設定温度S_H以下を検知したと
きには、再び片方向印字を実行する。

しかし、この場合であっても、最高温度がコイルの耐
熱温度以下にするため設定温度S_Hをコイルの耐熱温度に
対してかなり低い温度に設定しなければならなかった。
そのため、さほど高密でない印字データであっても、検
知温度が設定温度S_Hに達することになり、印字動作が片
方向印字や停止が多くなり、印字速度が遅い問題を解決
することはできなかった。

そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、印字開始時のサーミスタの検知温度とコイルの実際
の温度との差を小さくし、サーミスタがコイルの実際の
温度を正確に測れるようにし、印字ヘッドをできるだけ
停止したり、低速に駆動したりせずに制御することによ
って、コイル温度が耐熱温度を越えることによる部品の
劣化を防止しつつ、スループットの向上を図ることがで
きるプリンタ装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るプリンタ装置は、印字ヘッドと、上記印
字ヘッドを駆動させる駆動手段と、上記印字ヘッドに備
えられる温度検知手段と、第一の設定温度と、該第一の
設定温度より高い第二の設定温度の２段階の設定値と、
上記温度検知手段の検知温度とに基づいて、上記印字ヘ
ッドの駆動を制御する制御手段を有し、印字を開始して
から上記温度検知手段の検知温度が上記第一の設定温度
に達するまでの間では、上記印字ヘッドを比較的高速駆
動させ、上記温度検知手段の検知温度が上記第一の設定
温度を越えてから上記第二の設定温度に達するまでの間
では、上記第一の設定温度を越えた直後の第一の所定時
間だけ上記印字ヘッドを比較的低速駆動させ、この後上
記印字ヘッドを比較的高速駆動させ、上記温度検知手段
の検知温度が上記第二の設定温度を越えたときには、上
記印字ヘッドの駆動を停止させる制御を行うことを特徴
としている。

また、上記制御手段は、印字開始後初めて上記温度検
出手段の検知温度が上記第一の設定温度を越えてから上
記第一の所定時間内において、上記温度検出手段の検知
温度が上記第一の設定温度以下に下がったときには、上
記印字ヘッドを比較的低速駆動から比較的高速駆動に変
え、この比較的高速駆動のときであって、印字開始後初
めて上記温度検出手段の検知温度が上記第一の設定温度
を越えてから第二の所定時間内に、上記温度検知手段の
検知温度が上記第一の設定温度を再び越えたときには、
そのまま比較的高速駆動を継続する制御を行うことを特
徴としている。

〔作用〕

本発明においては、制御手段は基本となる３つの温度
範囲に対応して異なる駆動モードを有している。

第一は、印字が開始してから温度検知手段の検知温度
が第一の設定温度に達するまでの間（低温度領域）であ
り、この間は印字ヘッドを高速駆動（例えば、通常の両
方向印字）を実行させる。

第二は、温度検知手段の検知温度が第一の設定温度を
越えてから第二の設定温度に達するまでの間（中間温度
領域）であり、この間には、第一の設定温度を越えた後
の第一の所定時間だけ（例えばタイマを動作させ）印字
ヘッドを低速駆動させ、これ以降は印字ヘッドを高速駆
動させる。

第三は、温度検知手段の検知温度が第二の設定温度を
越えたとき（高温度領域）であり、このときは印字ヘッ
ドを停止させる。

低温度領域で高速駆動させ、温度検知手段の検知温度
が第一の設定温度を越えて中間温度領域になったときに
は低速駆動にするのは、印字ヘッドの実際の温度と温度
検知手段の検知温度との差が特に大きくなりやすい印字
開始直後に、印字ヘッドの実際の温度と温度検知手段の
検知温度との差をできるだけ小さくすることによって、
第二の設定温度をできるだけ印字コイルの耐熱温度に近
付ける（できるだけ高く設定）ことを可能にし、印字停
止時間を減少させ、スループットを向上させるためであ
る。

温度検知手段の検知温度が第一の設定温度を越えて中
間温度領域になったときには低速駆動にする時間を第一
の所定時間に限るのは、必要以上に低速駆動の時間を増
やすことは、スループットの向上を阻むからである。

また、本発明の他の態様においては、温度検知手段の
検知温度が第一の設定温度を越えて第一の所定時間低速
駆動となっている間（中間温度領域）に、温度検知手段
の検知温度が第一の設定温度以下に下がったときには、
印字ヘッドを低速駆動から高速駆動に変え、この高速駆
動の間であって第二の所定時間内に検知温度が第一の設
定温度を再び越えたときには、そのまま高速駆動を継続
するようにしている。

このように温度検知手段の検知温度が第一の設定温度
を越えて第一の所定時間低速駆動となっている間に、温
度検知手段の検知温度が第一の設定温度以下に下がる場
合は、印字データが低密度な場合であると考えられる。
従って、温度検知手段の検知温度が第一の設定温度以下
に下がったときには、印字ヘッドを低速駆動から高速駆
動に変え、この高速駆動の間であって第二の所定時間内
に検知温度が第一の設定温度を再び越えたときには、そ
のまま高速駆動を継続させても、印字コイルの実際の温
度が耐熱温度を越えることはなく、高速駆動を継続させ
ることによって、スループットの向上を図ることができ
る。

〔実施例〕

以下に、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るプリンタ装置の制御系の構成を
示すブロック図、第８図は本実施例の動作を示すフロー
チャート、第９図はサーミスタの検知信号と検知レベル
とを比較する検出回路の回路図である。

図１において、21はプリンタ装置の動作を制御する制
御回路（制御手段）、21aはタイマ、22は駆動コイル7b
に駆動電流を流しドット印字ヘッド１を駆動させる駆動
回路（駆動手段）、13はサーミスタである。尚、本実施
例の印字ヘッド１の構成は従来例の説明において引用し
た第２図の場合と同一である。

ここで、制御回路21は２つの検知レベル（第一の設定
温度と、第一の設定温度より高い第二の設定温度）S_L,S
_Hを検出する検出回路30を有している。

そして、制御回路21は、印字を開始してからサーミス
タ13の検知温度が検知レベルS_Lに達するまでの間（低温
度領域Ｌ）では、印字ヘッド１を通常印字（高速駆動）
させる。

サーミスタ13の検知温度が検知レベルS_Lを越えたとき
（中間温度領域）では所定時間だけ印字ヘッド１を低減
印字（低速駆動）させ、この後印字ヘッド１を通常印字
させる。

サーミスタ13の検知温度が検知レベルS_Hを越えたとき
には（高温度領域）、印字ヘッド１を停止させる制御を
行う。

また、サーミスタ13の検知温度が検知レベルS_Lを越え
てから検知レベルS_Hに達するまでの間の上記所定時間内
（中間温度領域Ｍ）において、サーミスタ13の検知温度
が検知レベルS_L以下に下がったときには、印字ヘッド１
を低減印字から通常印字に変えるが、この通常印字のと
きであって、上記所定時間内に、サーミスタ13の検知温
度が検知レベルS_Lを再び越えたときには、そのまま通常
印字を継続する制御を行う。

第10図乃至第13図はコイル温度とサーミスタの検知温
度の変化を示すグラフであり、第10図は高密度印字の場
合、第11図は第10図より印字密度の低い場合、第12図は
第11図より印字密度の低い場合、第13図は途中で一旦印
字を休止し再び印字を開始した場合を示す。

上記構成の動作を第８図及び、第10図乃至第13図に基
づいてさらに詳細に説明する。

先ず、印字が開始されると、ステップ11でサーミスタ
13の検知温度Ｓが検知レベルS_Lを越えたか否かを判断す
る。検知温度Ｓが検知レベルS_L以下のときには（第10図
乃至第13図の範囲Ａ）、判断はNoとなり、ステップ12に
移り、温度範囲Ｒを低レベルＬとしてステップ13に移
り、印字速度の速い通常印字を実行させる。

ステップ11で、検知温度Ｓが検知レベルS_Lを越えたと
きには、判断はYesとなり、ステップ14に移る。ステッ
プ14では、検知温度Ｓが検知レベルS_Hを越えたか否かを
判断する。検知温度Ｓが検知レベルS_H以下のときには、
判断はNoとなり、ステップ15に移る。ステップ15では、
温度範囲Ｒが低温度領域Ｌか否かを判断し、低温度領域
Ｌでないときには判断がNoとなりステップ16に移る。ス
テップ16に移るとタイマが動作して、タイマ経過時間TM
が設定時間TM₁になるまでの間（第10図及び第11図の時
間TM₁）は、ステップ23に移り、低減印字を実行する。
タイマ経過時間TMが設定時間TM₁を過ぎると、ステップ1
7に移り、通常印字を実行する。

また、ステップ15で、温度範囲Ｒが低温度領域Ｌの場
合、即ち、一旦検出レベルS_Lを越えた後に検出レベルS_L
以下に下がった場合（第12図及び第13図）には、判断が
Yesとなりステップ18に移る。ステップ18ではタイマ経
過時間TMが設定時間TM₂を過ぎるているか否かを判断
し、設定時間TM₂内のときには、判断がNoとなりステッ
プ19に移り、通常印字を実行させる。

ステップ18で設定時間TM₂を過ぎた場合、判断はYesに
なり（第13図）、ステップ20で温度範囲Ｒを中間温度領
域Ｍにして、ステップ21に移り、低減印字を実行させ
る。

また、ステップ14で判断がYesのときには、ステップ2
3で温度範囲Ｒを高温度領域Ｈにして、ステップ24で印
字を停止させる。

ここで、設定時間TM₁は、最大印字密度において、低
減印字を実行した場合に、温度がS_LからS_Hに達するまで
の時間に設定し、設定時間TM₂はTM₁の３〜４倍程度の値
に設定すると、低密度印字の場合において、一旦低レベ
ルＬに下がった温度が設定時間TM₂の間に温度S_L以上に
復帰でき、平均印字速度を低下させることなく、効率よ
く印字を実行できる。

具体的には、S_L＝90℃、S_H＝120℃、TM₁＝45秒、TM₂
＝120秒とし、低減率はキャラクタ印字の場合には約1/
2、グラフィック印字の場合には約1/3としている。

また、第９図は２段の検出レベルを検出する検出回路
であり、抵抗33と34との比電圧と、抵抗31とCPUからの
出力S₁₀を伝える抵抗32とサーミスタ13とにより決定さ
れる電圧とをコンパレータ35で比較し信号S₁₁を出力す
る。信号S₁₀は低出力時は温度検出レベルS_Lに対応し、
信号S₁₀は高出力時には温度検出レベルS_Hに対応してい
る。

以上述べたように、本実施例では、検知レベルを２段
とし、低い検知レベルS_Lを越えたときに、所定時間だけ
低減印字に切り替えるので、印字開始直後に到達する最
高温度を低く設定することができる。また、所定時間経
過後に低減印字から通常印字に切り替え、高い検知レベ
ルS_Hで印字速度を制御するので、印字を駆動コイルの耐
熱温度に近い高温で実行させることができ、よって印字
速度を速くすることができる。

さらに、サーミスタ13の検知温度が低い検知レベルを
越えて所定時間低減印字となっている間に、検知温度が
低い検知レベル以下に下がったときには、印字ヘッドを
低減印字から通常印字に変え、この通常印字の間であっ
て上記所定時間内に検知温度が低い検知レベルを再び越
えたときには、そのまま通常印字を継続するようにして
いる。よって、印字データが低密度な印字の場合であっ
て、低減印字状態では温度が低下するような場合に、不
必要に低速な印字を実行させずに通常駆動で印字を実行
させることがなく、印字速度を速くすることができる。

尚、上記実施例ではタイマを使用して駆動を制御して
いる場合について説明したが、印字ライン数等の情報を
利用してもよく、また、温度検出レベルS_Hに達した後、
直ぐに印字を停止させずに、所定回数の印字を実行した
後に停止させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１に記載された発明によ
れば、温度検知手段の検知温度が第一の設定温度を越え
た直後の第一の所定時間だけ印字ヘッドを比較的低速駆
動させることによって、印字ヘッドの実際の温度と温度
検知手段の検知温度との差が特に大きくなる印字開始直
後において、印字ヘッドの実際の温度と温度検知手段の
検知温度との差をできるだけ小さくすることができる。
このため、第二の設定温度をできるだけ印字コイルの耐
熱温度に近付けること（即ち、高くすること）が可能に
なり、検知温度が第二の設定温度を越えたときの印字停
止の時間を減少させることができるので、スループット
の向上を図ることができる。また、温度検知手段の検知
温度が第一の設定温度を越えて低速駆動にする時間を第
一の所定時間に限り、必要以上に低速駆動の時間を増や
さないことによって、スループットの向上を図ることが
できるという効果が得られる。

また、請求項２に記載された発明によれば、温度検知
手段の検知温度が第一の設定温度以下に下がったときに
は、印字デューティが低い印字パターンを印字してお
り、急激に印字ヘッドの温度が上昇しないものと判断で
きるので、第二の所定時間内に検知温度が第一の設定温
度を再び越えたときにそのまま高速駆動を継続させて
も、印字コイルの実際の温度が耐熱温度を越えることは
なく、また、高速駆動を継続させることによって、スル
ープットの向上を図ることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプリンタ装置の制御系のブロック
図、第２図は従来例及び本実施例のドット印字プリンタの構
成を示す断面図、第３図はサーミスタの温度対抵抗値特性を示すグラフ、第４図は従来の検出回路の回路図、第５図は従来例の動作を示すフローチャート、第６図は従来例の動作を示すグラフ、第７図は他の従来例の動作を示すグラフ、第８図は本実施例の動作を示すフローチャート、第９図は本実施例の検出回路の回路図、第10図乃至第13図は本実施例の動作を示すグラフであ
り、第10図は高密度印字の場合、第11図は第10図より印字密
度の低い場合、第12図は第11図より印字密度の低い場
合、第13図は途中で一端印字を休止した場合を示す。１……印字ヘッド、7b……駆動コイル、13……サーミス
タ、21……制御回路（制御手段）、22……駆動回路（駆
動手段）、30……検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小森智裕東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−69468（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−284470（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−152868（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−260461（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−244655（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−224964（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】印字ヘッドと、上記印字ヘッドを駆動させる駆動手段と、上記印字ヘッドに備えられる温度検知手段と、第一の設定温度と、該第一の設定温度より高い第二の設
定温度の２段階の設定値と、上記温度検知手段の検知温
度とに基づいて、上記印字ヘッドの駆動を制御する制御
手段を有するプリンタ装置において、印字を開始してから上記温度検知手段の検知温度が上記
第一の設定温度に達するまでの間では、上記印字ヘッド
を比較的高速駆動させ、上記温度検知手段の検知温度が上記第一の設定温度を越
えてから上記第二の設定温度に達するまでの間では、上
記第一の設定温度を越えた直後の第一の所定時間だけ上
記印字ヘッドを比較的低速駆動させ、この後上記印字ヘ
ッドを比較的高速駆動させ、上記温度検知手段の検知温度が上記第二の設定温度を越
えたときには、上記印字ヘッドの駆動を停止させる制御
を行うことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】上記制御手段が、印字開始後初めて上記温度検出手段の検知温度が上記第
一の設定温度を越えてから上記第一の所定時間内におい
て、上記温度検出手段の検知温度が上記第一の設定温度
以下に下がったときには、上記印字ヘッドを比較的低速
駆動から比較的高速駆動に変え、この比較的高速駆動のときであって、印字開始後初めて
上記温度検出手段の検知温度が上記第一の設定温度を越
えてから第二の所定時間内に、上記温度検知手段の検知
温度が上記第一の設定温度を再び越えたときには、その
まま比較的高速駆動を継続する制御を行うことを特徴と
する請求項１記載のプリンタ装置。