JP3248158B2 - 印字ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非印字時にアーマチュ
アを位置決めするゴム材のダンパを有する吸引型の印字
ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７はこの種の従来の印字ヘッドの構造
概要説明図で、図中、１は先端にワイヤ２が固定された
アーマチュア、３はワイヤ２の先端部をガイドするワイ
ヤガイド、４はシリコンゴム（ゴム材）のダンパ、５は
ダンパ４に重ねて配置されたステンレス，樹脂等の補助
ダンパである。本図は非印字状態を示し、アーマチュア
１はダンパ４に係止して位置決めされている。なお、本
図では省略したが、アーマチュア１，ワイヤ２の組は、
円周方向に複数組配置されている。

【０００３】印字に際しては、所定のアーマチュア１に
対応するヨークの磁極部に巻装された図示しないコイル
に所定時間通電する。これにより、アーマチュア１は磁
極部に吸着されて矢印Ａ方向に回動し、ワイヤ２がワイ
ヤガイド３から突出する。この動作により、ワイヤ２
は、図示しないインクリボン，記録紙をプラテンに押し
付けて印字が行われる。

【０００４】コイルへの通電は印字完了時には停止され
ており、印字を終えたワイヤ２，アーマチュア１は、図
示しない復旧用弾性体に付勢されてもとの状態に復帰す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この印字動作が長時間
繰り返されると、ヘッドが昇温し、ダンパ周囲の温度も
上昇してシリコンゴムのダンパ４の厚さは図８のように
変化（熱膨張）する。しかし、上記従来構造では、補助
ダンパ５は、ステンレスや樹脂等で構成されているため
にダンパ４の熱膨張を吸収することができず、ダンパ全
体の厚さが増加してしまう。

【０００６】従って、高温時には、ワイヤ２がワイヤガ
イド３よりも出てしまっていた。また逆に、低温時に
は、ダンパ４が収縮するため、ワイヤ２がワイヤガイド
３よりも引っ込んでいた。そのため、前者の状態（ワイ
ヤ２がワイヤガイド３よりも出た状態）で印字を行う
と、リボン汚れやリボン引っ掛けを起こしていた。ま
た、後者の状態で印字を行うと、見掛け上のワイヤのス
トローク量が減り、印字かすれを起こしていた。その解
決策として、ダンパの下に形状記憶合金を入れ、昇温時
及び低温時のダンパの厚さを一定にすることも考えられ
るが、形状記憶合金は温度にリニアに厚さが変化しない
という問題がある。

【０００７】本発明は、ゴム材のダンパの温度変化によ
る伸縮を補正することのできる印字ヘッドを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図中、４はゴム材より成る従来と同様のダン
パ、１３はダンパ４に重なる補助ダンパである圧電素子
である。本発明の印字ヘッドは、これらのダンパ４，圧
電素子１３を備え、非印字時にアーマチュアをダンパ４
に係止させて位置決めする吸引式のものである。

【０００９】圧電素子１３は、周囲の温度変化に応じ伸
縮し、該温度変化によるダンパ４の厚さの変化を吸収す
る。具体的には、周囲温度が上昇したときは印加電圧を
低くして、それによる圧電素子１３の収縮によりダンパ
４の厚さの増加を吸収する。また逆に、周囲温度が低下
したときは印加電圧を高くし、それによる圧電素子１３
の伸びによりダンパ４の厚さの減少を吸収する。

【００１０】なお、圧電素子１３を周囲温度の変化に応
じ伸縮させるために、印字ヘッドに、ダンパ周囲の温度
変化を検出する温度センサ１４を付加し、該温度センサ
１４の検出結果により圧電素子１３への印加電圧を制御
するようにしても良い。

【００１１】

【作用】本発明の印字ヘッドは以上のように構成されて
いるため、非印字時にダンパ４により係止されるアーマ
チュアの位置は、周囲温度が変化しても常に一定にな
る。その結果、アーマチュアの先端に固定されるワイヤ
の先端がワイヤガイドに支持される位置も一定になり、
周囲温度とともに変化することはなくなる。従って、従
来問題となっていたリボン汚れ，リボン引っ掛け，印字
かすれを防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図２乃至図６に関連して本発明の実施
例を説明する。

【００１３】図２は本発明の実施例の印字ヘッド１０の
側面図で、図中、１１は筐体１２内に円周方向に所定の
ピッチで配置された複数個のヨーク、１３は圧電素子
（補助ダンパ）、１４は温度センサである。

【００１４】ヨーク１１の磁極部１１ａにはコイル１５
が巻装され、該磁極部１１ａの端にはアーマチュア１が
対向している。アーマチュア１は、復旧用弾性体１６に
より矢印Ｂ方向に付勢され、非印字時（コイル１５に通
電しないとき）には先端がダンパ４に係止して位置決め
されている。圧電素子１３は、従来の補助ダンパ５に代
わるもので、ダンパ４に重ねて筐体１２の凹部１２ａ内
に配置されている。圧電素子１３には、例えば、印字ヘ
ッドを駆動させる電圧の２／３の電圧を常温時に印加し
ておく。

【００１５】温度センサ１４は、凹部１２ａの近くに配
置されており、ダンパ４，圧電素子１３の周囲の温度を
検出する。

【００１６】この印字ヘッドによる印字は従来と同様に
行われるが、作動を続けていてヘッドが昇温すると、こ
れに伴ってダンパ部分の温度及びその周囲の温度も上昇
する。この温度上昇は温度センサ１４により検出される
が、この上昇分に応じて圧電素子１３への印加電圧を落
としていく。また逆に、温度が低下したときはその低下
分に応じて圧電素子１３への印加電圧を上げる。

【００１７】このように、圧電素子１３への印加電圧は
周囲温度変化に比例して変化し、圧電素子１３の厚さは
図３に示すように温度変化に対しリニアに変化する。従
って、この変化により、ダンパ４の厚さの増減は吸収さ
れて補正される。従って、非印字時におけるアーマチュ
アの係止位置は一定となり、従来問題となっていたリボ
ン汚れ，リボン引っ掛け，印字かすれはなくなり、品質
の安定した印字が実現される。

【００１８】次に、温度センサ１４を用いた場合の制御
方式（構成，作用）について説明する。

【００１９】図４は温度センサ使用時の制御方式を示す
回路ブロック図で、印字ヘッド１０には印字ヘッド駆動
回路２９が接続している。また、温度センサ１４は検出
回路２６，Ｉ／Ｏポート２５を介しＣＰＵ（中央処理装
置）２１に接続している。Ｉ／Ｏポート２５の出力側に
は圧電素子１３への印加電圧設定部２７が接続され、こ
の印加電圧設定部２７は圧電素子駆動回路２８を介し圧
電素子１３に接続している。

【００２０】さらに、ＣＰＵ２１はインターフェース
（Ｉ／Ｆ）２２を介しホストコンピュータに接続され、
また、温度センサ１４の検出データを格納するＲＡＭ２
４と、温度センサ１４の検出データに応じて圧電素子１
３への印加電圧設定部２７の設定値を変えるプログラム
が書き込まれた記憶部であるＲＯＭ２３とがＣＰＵ２１
に接続されている。温度センサ１４は、温度の変化に応
じて抵抗値が変化するものである。

【００２１】このような構成において、温度センサ１４
の温度変化により変化した抵抗値は、検出回路２６に検
出されてＲＡＭ２４に蓄えられ、このＲＡＭ２４のデー
タが呼び出され、ＲＯＭ２３に書き込まれたプログラム
に従ってＣＰＵ２１が演算した結果、圧電素子１３への
印加電圧の設定値が選択決定される。

【００２２】ここで、図５に示すフローチャートを参照
してメインルーチンを説明する。パワーオンすると、印
字ヘッド１０を所定の位置へ移動させるといった印字開
始前のイニシアル動作を行い（ステップＳ１）、ホスト
コンピュータから印字データを受信し（ステップＳ
２）、１ページ分の印字データをＲＡＭ２４にセットす
る（ステップＳ３）。

【００２３】その後、温度センサ１４のデータに基づい
て、圧電素子１３への印加電圧が設定され（ステップＳ
４）、印字が開始される（ステップＳ５）。１ページ分
の印字データの印字が完了すると、最終ページか？が判
断され（ステップＳ６）、ＮＯの場合は次ページの印字
データをセットするステップＳ３以降を繰り返す。ＹＥ
Ｓの場合は、印字動作を終了する。

【００２４】次に、このメインルーチン中の圧電素子１
３への印加電圧設定の動作を図６に示すフローチャート
を参照して説明する。

【００２５】温度センサ１４により温度が検知され（ス
テップＳ１０）、その検出温度が０℃以上か？が判断さ
れ（ステップＳ１１）、ＮＯの場合は、印加電圧設定部
２７において圧電素子印加電圧に２Ｖが設定される（ス
テップ２１）。ＹＥＳの場合は、次のステップＳ１２に
進み、同様の手順によって、温度センサ１４の検知温度
に対応した圧電素子への印加電圧が設定される。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、周
囲温度が変化したときのダンパの厚さの変化を、ダンパ
に重なる圧電素子への印加電圧を制御することにより吸
収，補正することができるため、従来問題となっていた
リボン汚れ，リボン引っ掛け，印字かすれをなくして品
質の安定した印字を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例の印字ヘッドの側面図である。

【図３】本発明の実施例の圧電素子の温度特性図であ
る。

【図４】本発明の実施例の温度センサ使用時の制御方式
を示す回路ブロック図である。

【図５】図４の制御方式による印字動作のメインルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図６】図４の制御方式による圧電素子への印加電圧設
定を示すフローチャートである。

【図７】従来の印字ヘッドの構造概要説明図である。

【図８】従来のシリコンゴムダンパの温度特性図であ
る。

【符号の説明】

１ アーマチュア ２ ワイヤ ３ ワイヤガイド ４ ゴム材のダンパ １０ 印字ヘッド １３ 圧電素子（補助ダンパ） １４ 温度センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−341865（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−286166（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−256752（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/275 - 2/295 B41J 2/235 B41J 29/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム材のダンパと、該ダンパに重なる補
   助ダンパとを備え、非印字時にアーマチュアを前記ダン
   パに係止させて位置決めする吸引型の印字ヘッドにおい
   て、 前記補助ダンパを厚さ方向に変位する圧電素子で構成
   し、該圧電素子を周囲の温度変化に応じ伸縮させること
   により、温度変化による前記ダンパの厚さの変化を吸収
   するようにしたことを特徴とする印字ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の印字ヘッドに、ダンパの
   周囲の温度変化を検出する温度センサを付加し、該温度
   センサの検出結果により圧電素子への印加電圧を制御す
   るようにしたことを特徴とする印字ヘッド。