JPH01154786A - プリントヘッドの冷却装置 - Google Patents

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） この発明はプリントヘッド、例えばドツトプリンタに使
用されているプリントヘッドの冷却装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ドツトの集合により文字を構成するとともにプ
リンタへ・ノドが左右に移動して印字する所謂シリアル
ドツトプリンタが知られている。この種のプリンタにお
いて、プリントヘッドにはドツトを構成する無数のピン
が設けられており、電磁コイルの励磁により所定のピン
を突出させ、インクリボンを介して用紙に文字を印字す
るようになっている。

この場合、プリントヘッドは電磁コイルの通電により発
熱してしまうので、ブリトヘソドの周囲に冷却用のフィ
ンを設け、プリントヘッドの移動による空気の相対的な
流れを利用してその部分の冷却を図っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような空冷式による冷却では、例え
ば太線を印字する場合、即ち、全部のピンを突出させる
ように励磁する場合、または長時間に渡って印字する場
合等に発生する大量の熱を充分に放出することができな
い。このようにプリントヘッドの熱が充分に放出されな
いと熱が蓄積されて励磁コイルが焼切れる等の故障の原
因になるとともに寿命短縮の原因になるという問題点が
ある。

特に、近年プリントの高速化が進む中で、これに伴い発
熱量が増大し、プリントヘッドの冷却を充分にすること
ができる装置が望まれている。

そこで、この発明はプリントヘッドを充分に冷却するこ
とができる冷却装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明による問題点を解決するための手段は、プリン
トヘッドの熱により収納されている液状の冷媒を蒸発さ
せる蒸発部と、蒸発した冷媒を熱交換して凝縮する凝縮
機と、蒸発部に液状の冷媒を供給する供給ポンプとを備
え、蒸発部と供給ポンプと凝縮器とに冷媒を循環させて
プリントヘッドを冷却することである。

（作用） 従って、プリントヘッドで発生した熱は蒸発部において
液状の冷媒を蒸発させる気化熱として吸収され、気化し
た冷媒は凝縮器へ移動され、ここで熱交換により凝縮さ
れて液化される。液化された冷媒は供給ポンプにより蒸
発部に供給される。

このように冷媒を循環させるとともに冷媒の気化熱を利
用してプリントヘッドを冷却することにより、プリント
ヘッドを充分に冷却することができる。

（実施例） 以下に添付図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説
明する。

第３図はこの発明にかかるプリントヘッドの冷却装置を
使用したプリンタ１の斜視図である。このプリンタ１の
筐体２内には、用紙３の裏面を支持するプラテン４、プ
ラテン４に用紙３を押さえるペイシャフト５、及び用紙
３に印字する印字部６とが設けらている。

印字部６には、プラテン４の軸と略平行に延出した一対
のステーシャフト？ａ、７ｂが配されており、このステ
ーシャフト７ａ、７ｂには、プリントヘッド９を載置し
たキャリア８がこれに沿って滑動自在に設けられている
。

キャリア８に載置されたプリントヘッド９は、マトリッ
クス状に配置された複数の針を突出させて文字を構成し
、これらの針は、プリントヘッド９の後部に設けられた
ヘッド制御部１０により制御されている。ヘッド制御部
ＩＯには、電磁コイルが配されており、所定部分の電磁
コイルが励磁されると所定の針が突出するようになって
いる。

ヘッド制御部１０には、これを制御するために多数のコ
ードがプリンタ本体の中央制御部に接続されており、こ
れらのコード群は一端部が筺体２の底部２ａに固定され
たフレキシブルコード帯１１に配列されており、キャリ
ア８の移動に対して追従できるように成っている。尚、
ヘッド制御部１０の周囲にはこれを囲むようにして、イ
ンクリボンカセット２８が装着されている。

第１図及び第２図に示すように、ヘッド制御部ＩＯには
、これを冷却をするプリントヘッドの冷却装置１２が設
けられている。プリントヘッドの冷却装置１２は、ヘッ
ド制御部１０の熱を吸収する蒸発部１３と、蒸発した冷
媒を液化する凝縮器２１と、液化した冷媒を蒸発部１３
に供給する供給ポンプ２３とを有し、冷媒をこれらに順
次循環させている。

蒸発部１３はヘッド制御部１０の周面に沿って巻かれた
銅製の偏平チューブ１３ａを有し、ヘッド制御部１０の
周囲にリング形状の中空１４を形成している。この場合
、偏平チューブ１３ａは、その両端部ｔｓａ、１５ｂが
接続管１６の側面に接続されて環を形成し、環状の中空
１４内の下部に冷媒を収納している。接続管１６の上部
には蒸発した冷媒を導出する導出チューブ１８が導出部
１９を介して接続されている。蒸発部１３の下部には、
液状の冷媒をここに供給する供給チューブ２０が接続さ
れている。

導出チューブ１８及び供給チューブ２０は、可撓製材料
、例えばポリプロピレン材料から作られており、前述の
フレキシブルコード帯１１に配列されている。導出チュ
ーブ１８は、導出された気体状の冷媒を液化させる凝縮
器２１に接続されている。

凝縮器２１にはブロワ２２がら空気が送風されて熱交換
を促進するようになっている。この凝縮器２１は接続パ
イプ２４を介して供給ポンプ２３の吸入口２９に接続さ
れている。

供給ポンプ２３は、モータ２５の駆動により回転するピ
ン２６を直線状に摺動させてピストン２７を往復運動さ
せている。シリンダ２８の吸入口２９及び吐出口３０に
は夫々逆上弁が配されており、液冷媒が冷却サイクル内
を一方向に流れるようになっている。吐出口３０には、
前述の供給チューブ２０の他端が接続されて、液状の冷
媒を蒸発部１３に戻すようになっている。

以上の構成により、プリンタ１によるプリント時には、
プリントヘッド９がステーシャフト７ａ。

７ｂに沿って水平方向に移動しながら用紙３に印字する
。

印字の際にヘッド制御部１０において発生する励磁コイ
ルの熱は、蒸発部１３に伝達される。この場合、ヘッド
制御部１０を取り巻く偏平チューブ１３ａは、銅製であ
るから熱伝導性に優れ、励磁コイルの熱を充分に伝達す
ることができる。

蒸発部１３には、冷媒として例えば水またはフロン１１
３（化学式〇ｔ　ｅ　ｌ　３　Ｆ）等が使用されており
、その下部のみに液状の冷媒を収納している。

従って、蒸発部１３に伝達された熱は冷媒を加熱し、液
状の冷媒の気化熱として奪われる。このように液体を蒸
発させると、一般に多量の気化熱を必要とするために多
量の熱を吸収することができる。

気化された冷媒は可撓性の導出チューブ１８を介して凝
縮器２１に供給され、気体状の冷媒を熱交換して液化す
る。尚、プリントヘッド９はステーシャフト７ａ、７ｂ
に沿って激しく移動することとなるが、可撓性チューブ
を使用しているから充分に追従させることができる。

供給ポンプ２３に供給された液状冷媒は、ここから供給
チューブ２０を介して蒸発部１３に供給されてプリント
ヘッド冷却装置１２内を循環することとなる。この場合
、供給ポンプ２３は液体を圧縮するものであるから小型
で高効率のポンプを用いることができる。

尚、冷媒の沸点を調節する場合には、冷却サイクル内の
圧力を調節することにより容易に設定することができる
。即ち、冷媒の沸点を調節することにより、プリントヘ
ッドの温度が所定の温度以上に上がらないように設定す
ることができる。

また、このような冷却システム内の圧力分布においては
、圧力差が殆ど無く、冷媒を循環させるための供給ポン
プに必要なエネルギを最小にすることができる。

試験例 上述した実施例において、冷媒として水（気化熱５３９
ｃａｌ／ｇ　）を用い、以下の要領で試験をした。

冷却サイクル内の圧力　　０　、　４７　ｋｇ／ｃｕｔ
（８０℃） 液状冷媒の流量　　　　　　０．４５ｃｃ／分導出及び
供給チューブ内径　１．５ｍｍ導出及び供給チューブ外
径　２．　０ｍｍこの試験の結果、励磁コイルの温度を
１０５℃、ヘッド制御部の温度を９０℃に保持でき、良
好な結果を得ることができた。尚、この場合の冷却能力
は１３．　４２ｋｃａｌ／時間であった。

（発明の効果） この発明によれば、冷媒を循環させるとともに冷媒の気
化熱を利用してプリントヘッドの冷却を図っているから
冷却能力に優れ、プリントヘッドを充分に冷却すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るプリントヘッドの冷却装置の概
略構成図、第２図は蒸発管の分解斜視図、第３図は第１
図に示すプリントヘッドの冷却装置を搭載したプリンタ
の斜視図である。 ９・・・・・・プリントヘッド、１０・・・・・・ヘッ
ド制御部、１３・・・・・・蒸発部、２１・・・・・・
凝縮器、２３・旧・・供給ポンプ。 第　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プリントヘッドの熱により液状の冷媒を蒸発させる蒸発
   部と、蒸発した冷媒を熱交換して凝縮する凝縮機と、蒸
   発部に液状の冷媒を供給する供給ポンプとを備え、蒸発
   部と供給ポンプと凝縮器とに冷媒を循環させてプリント
   ヘッドを冷却することを特徴とするプリントヘッドの冷
   却装置。