JP2954791B2 - 圧電素子の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子の制御装置に
関するものである。

【０００２】圧電素子駆動方式のシリアルドットプリン
タでは、ヘッド内の各印字ピンが圧電素子を用いて駆動
されており、それらの圧電素子はこの種の装置によって
制御されている。

【０００３】

【従来の技術】シリアルドットプリンタのヘッドには複
数の印字ピンが密接して配列されており、圧電素子駆動
方式のプリンタでは各印字ピンが圧電素子を用いて駆動
されている。

【０００４】その印字ピンの駆動時には圧電素子へ電源
電圧が予め設定された短時間に亘り印加され、これによ
り、良好な印字結果の得られる用紙インパクト力が印字
ピンに与えられる。

【０００５】ここで、印字ピンの駆動力が圧電素子の静
電容量により決定され、その静電容量が圧電素子毎に大
きく異なることから、製造された圧電素子をプリンタヘ
ッドの印字ピン駆動にそのまま使用すると、各印字ピン
の用紙インパクト力にばらつきが生じ、プリンタの印字
品質が低いものとなる。

【０００６】そこで、プリンタヘッド用圧電素子の出荷
時には静電容量が一定の狭小な許容範囲に収まるものの
みが選別されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静電容
量が狭小な許容範囲に収まる圧電素子の歩留りが低いこ
とから、従来においては、製造コストの上昇を招いてい
た。

【０００８】また、長時間に亘ってプリンタの印字動作
が連続して行なわれると、ヘッド内の温度が上昇して各
圧電素子の静電容量が変化し、印字品質の低下を招く。

【０００９】本発明は上記従来の事情に鑑みて為された
ものであり、その目的は、高品質な印字及び製造コスト
の引き下げが可能となる圧電素子の制御装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明にかかる装置は図１のように構成されてお
り、同図の装置は、圧電素子１０へ静電容量チェック用
の電圧信号を供給する容量チェック電圧供給手段１２
と、前記の電圧信号が圧電素子１０へ供給されたとき
に、該圧電素子１０の両端電圧を検出する素子電圧検出
手段１４と、検出された素子両端電圧に対応した電圧印
加時間を設定する電圧印加時間設定手段１６と、設定さ
れた時間に亘り圧電素子１０へ電源電圧を印加して該圧
電素子１０を駆動させる制御手段１８と、を有する。

【００１１】また第２発明にかかる装置は図２のように
構成されており、同図の装置は、予め設定された時間に
亘り圧電素子１０へ電源電圧を印加して圧電素子１０を
駆動させる制御手段２０と、指定されたタイミングで圧
電素子１０の両端電圧を検出する素子電圧検出手段２２
と、検出された素子両端電圧に対応した電圧印加時間へ
設定された時間を変更する電圧印加時間変更手段２４
と、を有する。

【００１２】

【作用】圧電素子ではＥ＝Ｃ・Ｖ・Ｖ／２の式で示され
るエネルギー法則が成立し、圧電素子に与えられたエネ
ルギー量Ｅを一定とすれば、素子両端の電圧Ｖを検出す
ることでその静電容量Ｃを特定できる。

【００１３】第１発明においては、圧電素子１０へ静電
容量チェック用の電圧信号が供給されてこれに一定量の
エネルギーが与えられてから、圧電素子１０の両端電圧
が検出され、検出された素子両端電圧（圧電素子１０の
静電容量に相当している）に対応した電圧印加時間が設
定される。

【００１４】そして印字ピンが駆動されるときには、設
定された時間に亘り圧電素子１０へ電源電圧が印加され
るので、圧電素子１０の静電容量にかかわらず、印字ピ
ンのインパクト力を良好な印字結果の得られる適切なも
のに制御することが可能となる。

【００１５】また第２発明では、指定されたタイミング
で圧電素子１０の両端電圧が検出され、印字ピン駆動時
に圧電素子１０へ電源電圧を印加する時間が、検出電圧
に応じて適切なものへ変更設定される。

【００１６】なお第１発明及び第２発明において、素子
両端電圧の検出は全ての圧電素子について行なっても良
く、また、特定の圧電素子１０に限定して行なうことも
可能であり、電圧印加時間の設定及びその設定変更は全
ての圧電素子１０に対して行なわれる。

【００１７】また第２発明において、電圧検出及び電圧
印加時間の設定変更は印字毎に、行毎に、あるいは一定
の行間隔毎に行なえ、実際に印字が行なわれない電圧信
号を圧電素子へ印加してその両端電圧を検出することも
好適である。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明にかかる圧電素
子の制御装置の好適な実施例を説明する。

【００１９】図３には実施例の全体構成が示されてお
り、同図のＩ／Ｆドライバ・レシーバ回路３０にはプリ
ンタホストの処理装置からデータ（印字コマンドを含
む）が供給される。

【００２０】そのデータはＩ／Ｆ制御回路３２を介して
ＣＰＵ３４に与えられ、メモリ３６を用いた処理で印字
データが得られると、この印字データがＣＰＵ３４から
Ｉ／Ｏバス制御回路３８を介して印字データ制御回路４
０へ送出され、印字制御回路４２に与えられる。

【００２１】印字制御回路４２では図４に示されたヘッ
ド駆動回路４４（トランジスタ対を用いて構成されてい
る）の制御（トランジスタのスイッチング制御）が行わ
れており、その制御で電源４６の出力電圧が昇圧トラン
ス４８を介してヘッド５０内の圧電素子１０へ供給され
る。

【００２２】そして、圧電素子１０の両端電圧が電圧検
出回路５２により検出されており、電圧検出回路５２か
ら出力された電圧検出信号は印字制御回路４２へ与えら
れている。

【００２３】この印字制御回路４２においては図５で示
された駆動時間用レジスタ（素子両端電圧のレベル範囲
と圧電素子１０へ電源電圧を印加する時間とが対応した
内容を記憶している）が用意されており、また、そのレ
ジスタを用いて図６の処理が行なわれる。

【００２４】図６の処理はプリンタの電源投入，リセッ
トで開始され、最初に極めて短い電圧印加時間（実際に
印字が行われないほど短いもの）が初期設定される（ス
テップ６００）。

【００２５】そしてヘッド駆動回路４４が制御され（ス
テップ６０２）、初期設定の時間に亘り電源４６の出力
電圧が昇圧トランス４８を介してヘッド５０の圧電素子
１０に印加される。

【００２６】次いで、電圧検出回路５２の出力が取り込
まれて駆動時間用レジスタの内容と突き合わされ（ステ
ップ６０４）、電圧検出回路５２の出力が示す素子両端
電圧を含むいずれかのレベル範囲と対応した電圧印加時
間が設定される（ステップ６０６，６０８）。

【００２７】このようにして電圧印加時間が初期設定さ
れると、通常の印字動作モードが開始され（ステップ６
１０）、プリンタ電源の切断，プリンタリセットが確認
されるまで（ステップ６１２）、印字データ制御回路４
０の出力に応じてヘッド駆動回路４４を制御（印字を行
うときには、既に設定されていた時間に亘り圧電素子１
０へ電源電圧を供給して印字ピンを駆動）する処理が行
なわれる（ステップ６１４）。

【００２８】さらに素子電圧の検出タイミングとなった
ことが確認されると（ステップ６１６でＹＥＳ）、電圧
検出回路５２の出力が取り込まれてその出力の示す素子
両端電圧が駆動時間用レジスタの記憶内容（各レベル範
囲）と突き合わされる（ステップ６１８）。

【００２９】この突き合わせで素子両端電圧の属するレ
ベル範囲が特定され（ステップ６２０）、特定されたレ
ベル範囲と対応する電圧印加時間へそれまでの設定時間
が変更される（ステップ６２２）。

【００３０】以上のように、良好な印字品質の得られる
圧電素子１０の電圧印加時間をプリンタ動作の開始時に
予め初期設定でき、プリンタ動作中にも必要に応じて変
更設定できる。

【００３１】このため本実施例によれば、圧電素子１０
の静電容量にかかわらず、プリンタの電源投入時やリセ
ット時から高品質な印字動作を開始することが可能とな
り、また、長時間に亘り印字動作が連続して行われて
も、その印字品質を維持することが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
電素子の容量に応じて印字時の電圧印加時間が適切なも
のへ初期設定されるので、静電容量にばらつきのある圧
電素子を印字ピンの駆動にそのまま使用しても、印字ピ
ンの用紙インパクト力を最適なものへ制御でき、したが
って、安価な圧電素子を使用して装置の製造コストを引
き下げることが可能となる。

【００３３】また、圧電素子の容量により印字時の電圧
印加時間が適切なものへ必要に応じて変更設定されるの
で、プリンタが長時間に亘り連続運転されても、その印
字品質を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の原理説明図である。

【図２】第２発明の原理説明図である。

【図３】実施例の全体構成説明図である。

【図４】実施例における素子駆動制御部分の構成説明図
である。

【図５】駆動時間用レジスタの内容説明図である。

【図６】実施例の作用を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ 圧電素子 ３０ Ｉ／Ｆドライバ・レシーバ回路 ３２ Ｉ／Ｆ制御回路 ３４ ＣＰＵ ３６ メモリ ３８ Ｉ／Ｏバス制御回路 ４０ 印字データ制御回路 ４２ 印字制御回路 ４４ ヘッド駆動回路 ４６ 電源 ４８ 昇圧トランス ５０ ヘッド ５２ 電圧検出回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−218011（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−8411（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−146346（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−288254（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−116350（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−978（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−62585（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子（１０）へ静電容量チェック用
   の電圧信号を供給する容量チェック電圧供給手段（１
   ２）と、 前記の電圧信号が圧電素子（１０）へ供給されたとき
   に、該圧電素子（１０）の両端電圧を検出する素子電圧
   検出手段（１４）と、 検出された電圧に対応した電圧印加時間を設定する電圧
   印加時間設定手段（１６）と、 設定された時間に亘り圧電素子（１０）へ電源電圧を印
   加して該圧電素子（１０）を駆動させる制御手段（１
   ８）と、 を有する、ことを特徴とした圧電素子の制御回路。
2. 【請求項２】 予め設定された時間に亘り圧電素子（１
   ０）へ電源電圧を印加して圧電素子（１０）を駆動させ
   る制御手段（２０）と、 指定されたタイミングで圧電素子（１０）の両端電圧を
   検出する素子電圧検出手段（２２）と、 検出された電圧に対応した電圧印加時間へ設定された時
   間を変更する電圧印加時間変更手段（２４）と、 を有する、ことを特徴とした圧電素子の制御装置。