JPH01118447A - インパクト型プリンタ - Google Patents

インパクト型プリンタ

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JPH01118447A
JPH01118447A JP62277011A JP27701187A JPH01118447A JP H01118447 A JPH01118447 A JP H01118447A JP 62277011 A JP62277011 A JP 62277011A JP 27701187 A JP27701187 A JP 27701187A JP H01118447 A JPH01118447 A JP H01118447A
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JP
Japan
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piezoelectric element
paper
thickness
printing
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP62277011A
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English (en)
Inventor
Masashi Suzuki
正史 鈴木
Takeyuki Matsunaga
松永　豪之
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01118447A publication Critical patent/JPH01118447A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/30—Control circuits for actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/27—Actuators for print wires
    • B41J2/295—Actuators for print wires using piezoelectric elements

Landscapes

  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Common Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インパクトワイヤが圧電素子により駆動され
る印字ヘッドを搭載したインパクト型プリンタに関する
。
［従来技術］ インパクト型プリンタにおいて、高印字品質を得るため
には、印字用紙と印字ヘッドとの間隔（以下ヘッドギャ
ップと称す）を常に一定値に保つ必要がある。なぜなら
、ヘッドギャップが大きくなると、印字圧が低下するた
め印字が薄くなったり印字扱けが発生する等、印字品質
が劣下する。
逆に、ヘッドギャップが小さくなると、印字ワイヤの摩
耗が激しくなったり、インクリボンや印字用紙等が損傷
する。
そこで、従来のインパクト型プリンタは、印字ヘッドま
たは印字ヘッドを搭載するキャリッジを印字用紙に対し
て近接離隔させる移動機構、または印字用紙を印字ヘッ
ドに対して近接離隔させる移動機構のどちらか一方の移
動機構を設け、印字用紙の厚さにかかわらずヘッドギャ
ップが一定値となるようにしていた。
また、インパクト型プリンタで圧電素子の電歪を拡大機
構により拡大して印字ワイヤを駆動する印字ヘッドを搭
載したものがある。
ところが、圧電素子はその変位方向において温度変化に
対する負の線膨張率を有する一方、一定の電圧の印加に
より生じる圧電素子の変位量は温度によらず一定である
ため、印字ワイヤのストロ一りは不変でも、印字ワイヤ
の初期位置と終期位置が使用環境の温度に依存して推移
するという問題があった。このため、一定の電圧で圧電
素子を駆動しても、ヘッドギャップが使用環境の温度に
依存して変化するため、印字圧が変化して印字されるド
ツトパターンに濃淡が発生したり、印字抜けが生じたり
し、印字品質が劣下した。
このような問題を解決するために、従来では、温度変化
に対し正の膨張率を有する金属等を圧電素子に貼付した
り拡大機構に介在させたりして、圧電素子の温度特性を
補償させるようにしていた。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前記両移動機構は、プリンタの構成を複雑にす
るばかりではなく、大型化しまた高価なものにするとい
う問題がある。
また、圧電素子の温度は環境の温度だけでなく、自己の
抵抗損や駆動回路の抵抗損による発熱や、インパクトワ
イヤの機械的摩擦による発熱にも影響される。即ち、圧
電素子の温度は印字されるドツトのデユーティ比にも依
存して変化するために、温度変動が激しく拡大機構の設
計や調整が困難であるばかりではなく、機械的調整だけ
では圧電素子の温度変化に対する彫版または収縮を完全
に補償することは困難である。
［発明の目的］ 本発明は前述の問題点を解決するためになされたもので
あり、圧電素子の変位量が印加する電圧に比例すること
に着目し、前記移動機構のような特別な機構を設けるこ
となく、ヘッドギャップの変化を補正して印字圧が変化
するのを防止し、高印字品質が得られ且つ安価なインパ
クト型プリンタを提供することを目的とする。
本発明は更に圧電素子の温度変化に対する彫版または収
縮を補償して、印字用紙の厚さ及び周囲の温度にかかわ
らずヘッドギャップの変化を補正して印字圧が変化する
のを防止し、高印字品質が得られ且つ安価なインパクト
型プリンタを提供することを目的とする。
Ｕ問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するために、印字用紙の厚さ
を検出する紙厚検出手段と、圧電素子に印加する圧電駆
動手段と、圧電素子に印加される電圧が紙厚検出手段に
より検出された印字用紙の厚さに応じて、圧電駆動手段
に制御信号を出力する電圧制御手段とを備えている。
また、印字用紙の厚さを検出する紙厚検出手段と、圧電
素子の温度を検出する温度検出手段と、圧電素子に印加
する圧電駆動手段と、圧電素子に印加される駆動電圧が
紙厚検出手段により検出された印字用紙の厚さ及び温度
検出手段により検出された印字用紙の厚さ及び温度に応
じて、圧電駆動手段に制御信号を出力する電圧制御手段
とを備えている。
［作用１ 本発明は上記構成により、紙厚検出手段が印字用紙の厚
さを検出し、電圧制御手段が検出された用紙の厚さに応
じて圧電駆動手段を制御する。このことにより、圧電素
子には用紙の厚さに応じた電圧が印加され、印字用紙の
厚さによって変化したヘッドギャップが圧電素子の変位
量として補正＝　６− され、印字圧が変化することがない。
更に、温度検出手段が圧電素子の温度を検出し、電圧制
御手段が検出された用紙の厚さ及び温度に応じて圧電駆
動手段を制御する。このことにより、圧電素子には用紙
の厚さ及び温度に応じた電圧が印加され、印字用紙の厚
さ及び温度変化によって変化したヘッドギャップが圧電
素子の変位量として補正され、印字圧が変化することが
ない。
［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例について第１図乃至
第３図を参照して説明する。
第１図はプリンタの印字部の機構を示した平面図である
。フレーム１の左右側壁１ａ、１ｂ間には印字用紙２を
支持するためのプラテン３が軸支されている。前記両側
壁１ａ、１ｂのプラテン３の前方にはプラテン３と平行
に延びるガイド軸４が固定されている。このガイド軸４
にはキャリッジ５がプラテン３に沿って移動可能に挿嵌
支持され、キャリッジ５の下面にはエンドレスに構成さ
れたタイミングベルト７の一部が固定されている。
そして、タイミングベルト７は一対のプーリ８によりリ
ング状に回転するように張設されており、キャリッジ５
はこのタイミングベルト７によってプラテン３に沿って
移動される。前記一対のプーリ８の一方には駆動源とし
てのモータ９が接続されている。また、キャリッジ５の
前端部には突出片５ａが突設され、その突出片５ａがプ
ラテン３と平行に支持されたガイドレール１０に係合さ
れた状態で、キャリッジ５がガイド軸４及びガイドレー
ル１０に沿って左右に移動される。
キャリッジ５には印字ヘッド１２が載置されており、そ
の印字ヘッド１２内部には、圧電素子１３と拡大機構を
内蔵した駆動部１４及びインパクトワイヤ１５が配設さ
れており、圧電素子１３の変位が拡大機構を介してイン
パクトワイヤ１５に伝達されるように構成されている。
また、印字ヘッド１２内部には、圧電素子１３の温度を
検出する温度センサ１６が配設されている。また、キャ
リッジ５のプラテン３に対向する端部には、発光素子及
び受光素子を一対にしてなるフォトセンサ１Ｂが配置さ
れている。このフォトセンサ１８によりプラテン３に支
持された印字用紙２の厚さが検出される。
第２図はプリンタの電気的構成を示したブロックダイヤ
グラムである。中央処理装置（以下ＣＰＵと称す）２１
には、印字処理プログラムを記憶したＲＯＭ２２と、ホ
ストコンピュータ２０から出力された印字データや制御
データ等を記憶するＲＡＭ２３が接続されている。更に
ＲＯＭ２２には種々の紙厚値に対応する圧電素子１２の
駆動電圧ＥＳを決定するための第１テーブル２２ａ及び
温度に対応する駆動電圧ＥＳの補正値を決定するための
第２テーブル２２ｂが記憶されている。尚、上記テーブ
ルにおいて、紙厚値が大きくなれば駆動電圧Ｅｓは小さ
くなり、また、温度が高くなれば補正値は大きくなる。
ＲＡＭ２３にはキャリツ、ジ５の用紙送り方向の位置を
記憶する行カウンタ２４が設けられている。
また、ＣＰＵ２１には各ドライバ２６，２７゜２８が接
続されており、各ドライバ２６．２７゜２８は紙送り用
のモータ２９．圧電素子１３．キャリッジ移動用モータ
９をそれぞれ駆動する。そして、紙送り用モータ２９は
プラテン３を回転させて印字用紙３を送り、モータ９は
プーリ８を回転させてタイミングベルトを介してキャリ
ッジ５を移動させる。圧電素子１３はインパクトワイヤ
を駆動してドツトパターンを印字用紙２上に印字する。
ざらに、ＣＰｔＪ２１にはフォトセンサ１８が接続され
ており、印字用紙２の厚さを示す紙厚検出信号がＣＰＵ
２１に入力される。そして、前記温度センサ１６と抵抗
Ｒとの直列回路が直流電源３１に接続されており、抵抗
Ｒの端子電圧Ｖが増幅器３２で増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器３３で温度検出信号に変換されＣＰＵ２１に入力さ
れる。
一方、前記ドライバ２７は、例えば第３図に示す電気回
路からなる。この回路において、直流電源３５は第１ト
ランジスタ３６及び抵抗３７を介して圧電素子１３の一
方の端子に接続されている。
また、第１トランジスタ３６のコレクタ端子にはエミッ
タ接地された第２トランジスタ３８が接続されている。
これら第１及び第２トランジスタのベース端子はＣＰＵ
２１に接続されている。圧電素子１３の一方の端子は、
アンプ３９及びＡ／Ｄ変換器４０を介してＣＰＵ２１に
接続され、圧電素子１３の端子電圧Ｆ２がデジタル値に
変換されＣＰＵ２１に入力される。圧電素子１３の他方
の端子は接地されている。
以上のように構成されたプリンタの動作を第４図及び第
５図のフローチャートに基づいて説明する。
ホストコンピュータ２０から用紙給送指令が入力される
か、またはプリンタの用紙給送スイッチが押下げられる
と、ＣＰＵ２１は紙送りモータ２９を駆動してプラテン
３を回転させ、印字用紙２を印字位置まで給送する。こ
の給送動作終了後に、ＣＰＵ２１は第４図にフローチャ
ートに基づく処理を実行する。
ＣＰＵ２１はステップＳ１で、フォトセンサ１８から紙
厚検出信号を入力し、フォトセンサ１８が検出した印字
用紙の紙厚値をＲＡＭ２３に記憶する。次のステップＳ
２でＣＰＵ２１はホストコンピュータ２０から印字指令
が出力されるまで待機する。印字指令が出力されると、
ＣＰＵ２１は次のステップＳ３を実行し、ＲＡＭ２３内
の行カウンタ２４のカウント１直を「Ｏ」にセットする
。
次のステップＳ４でＣＰＵ２１は、行カウンタ２４のカ
ウント値が５の倍数（尚、カウント値Ｏを含む）か否か
を判断する。ここで、行カウンタ２４のカウント値が５
の倍数である時、ＣＰＵ２１はＹＥＳと判断し、ステッ
プＳ５でＡ／Ｄ変換器３３から温度センサ１６が検出し
た圧電素子１４の温度に対応する温度検出信号を入力す
る。次のステップＳ６でＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に記
憶されている紙厚値から駆動電圧ＥＳ１をＲＯＭ２２内
の第１テーブル２２ａに基づいて決定し、更に検出され
た温度に基づいてＲＯＭ２２内の第２テーブルに基づい
て前記駆動電圧ＥＳ＋の補正値を決定し、この補正値に
基づいて駆動電圧ＥＳｔを補正した駆動電圧Ｅｓ＠ＲＡ
Ｍ２３に記憶する。
そして、次のステップＳ７でＣＰＵ２１は、圧電素子１
２に印加される電圧がＲＡＭ２３に記憶された駆動電圧
ＥＳとなるようにドライバ２７を制御して、ホストコン
ピュータ２０から出力された１行分の印字データに基づ
き１行分の印字動作を実行する。
このステップＳ７においてドライバ２７は第５図に示す
フローチャートに基づいて制御される。
先ずステップ８２１において、ＣＰＵ２１は第１トラン
ジスタ３６をオン動作させ、直流電源３５により抵抗３
７を介して圧電素子１３を充電し、圧電素子１３を変位
させる。この時、圧電素子１３の端子電圧Ｆ２は抵抗１
３の抵抗値Ｒと圧電素子１３の容量Ｃで決定される時定
数ＣＲで上昇する。次のステップ８２２でＣＰＬＪ２１
は、Ａ／Ｄ変換器４０より圧電素子１３の端子電圧Ｆ２
に対応する電圧検出信号を入力し、次のステップＳ２３
で検出された端子電圧Ｅ２がＲＡＭ２３に記憶されてい
る駆動電圧ＥＳよりも低いか否かを判断する。そして、
ＣＰＵ２’ｌは端子電圧Ｆ２が駆動電圧のＥＳ以上にな
るまでＮＯと判断し、ステップ３２２を再び実行する。
ステップ３２３においてＣＰＵ２１がＹＥＳと判断する
、即ち、圧電素子１３の端子電圧Ｅ２が駆動電圧ＥＳ以
上になると、ＣＰＵ２１はステップＳ２４を実行し、第
１トランジスタ３６をオフ動作させて、直流電源３５に
よる圧電素子への充電を停止し、圧電素子１３の変位に
よるインパクトワイヤ１５のインパクト動作が十分に行
われるまで一定時間待機する。
その後、ステップ８２５で第２トランジスタ３８を一定
時間オフ動作させて圧電素子１３に充電されている電荷
を放電し、圧電素子１３を変位した状態から初期状態に
戻す。このステップ８２５を実行後、ＣＰＵ２１はドラ
イバ２７の制御を終了する。
前記ステップＳ７における１行分の印字動作終了後、Ｃ
ＰＵ２’ｌはステップＳ８で、ホストコンピュータ２０
から印字終了指令が出力されたか否かを判断する。印字
終了指令が出力されるとＣＰＵ２１はフローチャートに
基づく処理の実行を終了し、紙送りモータ２９を駆動し
てプラテン３を回転させ、印字用紙２を排出する。印字
終了指令が出力されず、改行指令が出力されていると、
ステップＳ９でＣＰＵ２１は、紙送りモータ２９を駆動
しプラテン３を所定量回転させて、改行動作を実行する
。改行動作の終了後、ＣＰＵ２１は行カウンタ２４のカ
ウント値に１加算し、ステップＳ４へ戻る。
前記ステップＳ４において、行カウンタ２４のカウント
値が５の倍数でなければＣＰＵ２１はＮＯと判断し、ス
テップ３５．３６を実行せずにステップ８７以下を実行
する。
以上のように本実施例では、印字用紙、２が吸入される
毎にその厚さが検出され、更に印字動作中は５行毎に圧
電素子１３の温度が検出される。そして、これら紙厚値
と温度とから圧電素子１３の駆動電圧ＥＳの値が決定さ
れ、その後は、次に再度、駆動電圧値が決定されるまで
その駆動電圧ＥＳが圧電素子１３に印加される。従って
、印字用紙２の厚さが変っても、更に温度変動により圧
電素子１３が彫版又は収縮しても、圧電素子の変位量を
変更することで高印字品質を得ることができる。
［発明の効果］ 以上群）ホしたように、本発明は印字へラドやキャリッ
ジまたはプラテンを移動させる特別な機構を設けること
なく、印字用紙の厚さの変化によりヘッドギャップの変
化を補正して、印字圧が変わるのを防止し高印字品質が
得られ且つ安価なインパクト型プリンタを提供できる。
更に、本発明は圧電素子の温度変化に対する彫版または
収縮を機械的調整を用いることなく補償して、温度変動
によるヘッドギャップの変化を補正して、印字圧が変わ
るのを防止し高印字品質が得られ且つ安価なインパクト
型プリンタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はプリンタの印字部の機構を示す平面図、第２図
はプリンタの電気的構成を示すブロックダイヤグラム、
第３図は圧電素子のドライバを示す電気回路、第４，５
図はＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 図中、２は印字用紙、１３は圧電素子、１５はインパク
トワイヤ、１６は温度センサ（温度検出手段）、１８は
フォトセンサ（紙厚検出手段〉、２１はｃｐｕ　＜電圧
制御手段）、２７はドライバ（圧電駆動手段）である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、圧電素子によりインパクトワイヤを駆動して、印字
    用紙上にドットマトリクスにて構成される文字等を印字
    するインクパクト型ドットプリンタにおいて、 印字用紙の厚さを検出する紙厚検出手段と、駆動電圧を
    前記圧電素子に印加する圧電駆動手段と、 この圧電素子に印加される駆動電圧が、前記紙厚検出手
    段により検出された印字用紙の厚さに応じて決定される
    所定電圧になるように前記圧電駆動手段に制御信号を出
    力する電圧制御手段と、を備えたことを特徴とするイン
    パクト型プリンタ。 ２、圧電素子によりインパクトワイヤを駆動して、印字
    用紙上にドットマトリクスにて構成される文字等を印字
    するインパクト型ドットプリンタにおいて、 印字用紙の厚さを検出する紙厚検出手段と、前記圧電素
    子の温度を検出する温度検出手段と、駆動電圧を前記圧
    電素子に印加する圧電駆動手段と、 この圧電素子に印加される駆動電圧が、紙厚検出手段に
    より検出された印字用紙の厚さ及び温度検出手段により
    検出された印字用紙の厚さ及び温度に応じて決定される
    所定の電圧になるように前記圧電駆動手段に制御信号を
    出力する電圧制御手段と、 を備えたことを特徴とするインパクト型プリンタ。
JP62277011A 1987-10-30 1987-10-30 インパクト型プリンタ Pending JPH01118447A (ja)

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