JPS60122184A - インパクトプリンタにおける印字ヘツドの温度制御方法 - 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】 〔発明の技術分野ン 本発明はインパクトプリンタにおける印字ヘッドの温度
制御方法に関するものである。

〔従来技術及び問題点ン 一般に電子計算機などの出力装置として用いられるイン
パクトプリンタ例えばシリアルプリンタでは、キャリッ
ジをプラテンに平行に移動させつつ搭載された印字ヘッ
ドにより印字を行う構成となっている。

そしてこの印字ヘッドは、通常漢字や図形、グラフを印
字する必要性から印字針ｆｉｃ＊するものが多くみられ
る。一方印字ヘッドは、前記キャリヤ上に取付けられ、
駆動モータの回転により８１１記キヤリヤを所定の方向
に往復移動すると共に、印字ヘッド内に設置されている
電４ｄｉコイルに電流を印加することによって連続的に
印字針を付勢しドツト印字が行われる。

電磁コイルに電流を流すと、該電磁コイルが発熱しこの
ため印字ヘッドからの発熱を生ずる、電磁コイルに電流
を流す頻匪が高くなると、電磁コイルからの発熱量が大
きくなり熱放散が間に合わなくなることによって印字ヘ
ッドの温度が上昇し、電Ｋｊイルの電気的絶縁が劣化す
る。このため電磁コイルがショートしたり、周囲の部品
の焼損、熱的劣化等を招くことになる。

これらの現象は、一般の英文字、カタカナ等を連続して
印字する場合や、絵やグラフィック文字を印字する場合
等印字率を高くすると起こる。

そこで従来技術においては、印字ヘッドの異常温度を検
出するため印字ヘッドにサーマルセンサーヲ取付け、該
サーマルセンサーによって異常温度が検出されると、プ
リンタ自体を停止させ放熱時間を設ける方法が提案され
ている。しかしながら印字ヘッドを連続的に駆動させ検
出温度が許容の温度以上になった際に印字駆動全中断す
ると頻繁に印字駆動が休止するので、印字処理能力が低
くなるという欠点があった。

該欠点をなくすために、印字ヘッドの温度が許容温度に
達した際に、両方向に走行している印字ヘッドの一方向
走行の際にのみ印字駆動を行い、印字ヘッドが反対の方
向に走行する際には印字駆動を行わないことにより、頻
繁な印字動作の休止による印字処理能力の低下を少なく
して印字ヘッドのコイルの焼損全防止する方式がある。

しかるに、印字デユーティ−（単位時間内に印打動作を
行う割合）が高い条件の場合においては、上記一方向走
行印字によっても印字ヘッドの温度が上昇することがあ
り、この場合には印字ヘッドのコイルが焼損するおそれ
があった。

（発明の目的） 本発明は、前記従来技術の欠点をなくするためになされ
たものであり、その目的は印字ヘッドの温度上昇による
焼損を防止するとともに、印字ヘッドの温度上昇による
印字体止時間金少なくする印字ヘッドの温度制御方法全
提供することにある。

上記目的音達成するため、本発明かよ、印字ヘッドを、
所にの方向に往復走イ］″いせながら一方向又は、両方
向に印字し印字負４１」に応じて発熱状況が変わるイン
パクトフ゛リンタにおいて、前記印字ヘッドに取付けら
れ発熱状況全温度センサで検知し、この温度センサで検
知した該温度に対応した値を基準値と比較して検出温度
が該基準値を越えた時に信号を比較回路で出力し、この
出力信号により印字駆動制御手段で前記印字ヘッドの印
字駆動全停止し、前記温度センサのヒステリシス特性に
より再び印字停止を解除し、通常印字駆動に復帰する印
字ヘッドの温度制御方法であって、前記比較回路には、
少くとも２個の比較器を備え、該２個の比較器に対して
低レベルと、高レベルの基準値をそれぞれ用意し、前記
温度センサの出力と低レベルの基準値で温度上昇ヲ恢知
し、その出力に応じて印字駆動制御手段が印字ヘッドの
一方向走行のみで印字を行う一方向印字駆動に切換え、
前記低レベル検出時点から一定の余裕時間経過後前記温
度センナの出力が高レベルの基準値以上であれば前記手
段が印字ヘッドの両方向走行の印字駆動全停止し、印字
ヘッドの所定の往復走行によって空冷効果を生じせしめ
放熱することを特徴とする。

（発明の実施例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（イ）、（ロ）は印字ヘッドを所定の方向に走行
させながらドツトの組合せから成る文字等を印字駆動さ
せるインパクトシリアルドツトプリンタに係る印字ヘッ
ドの温度ｔＢＩＪ御方法のフローナヤートである。第２
図は、第１１（イ）、（ロ）の各実施例に適用される温
度検出回路図である。

又第３図Ｕ）、（ロ）は、本発明の実施例に基づく第１
図（イ）に対応して印字ヘッドの印字デユー゛ティの高
い場合、低い場合のそれぞれ温度特性曲線とその印字駆
動説明図である。第４図１よ、同じく第１図（ロ）に対
応した印字ヘッドの温度特性曲線とその印字駆動説明図
である。第１図（イ）、（ロ）のインパクトプリンタの
印字ヘッドの温度制御方法を示すフローチャートを説明
するに際し第２図の印字ヘッドの温度検出回路図から詳
述する。

この温度検出回路は、印字ヘッド１を所定の方向に往復
走行きせながら例え０；両方向に印字Ｅ７、この印字負
荷に応じて変化する印字ヘッド１の温ｉｔ常に電気的に
検出するもので、印字ヘッド１に取付けられる温度検出
素子であるサーミスタ２が配置され、これによって印字
ヘッド１の温度も電気的に検出する。

先ｆ　（１！ニレベル検出回路について説明すると、リ
ーミスタ２の一端は接地され、その他端は、１１（抗６
を介して基準値設定電Ｖｌ（に接続筋れると共に、比較
器４の反転入力端子に接続され、前記サーミスタ２の出
力が前記比較器４に供給されている。

そして一方比較器４の非反転入力端子には、抵抗５．６
の分圧値が基準値として供給されており、これによって
異常温度検出電流が抵抗５．６の基準値により定まる制
限′電流を越えた時に比較器４から異常温度検出レベル
として設定した低レベル基準値例えば＠度上昇しきい値
Ｉ　（ＵＴＥＭＰ　Ｉ　）の端子７にアラーム（ｉ号が
出力される。そしてこの出力４ｍ号によって印字駆動に
一方向（片方向）印字停止の指令を与えると共にタイマ
ーを始動させる。

この間の印字ヘッド１の温度が充分に下降してから、印
字駆動を再開させるために前記Ｉｕ路にヒステリシス特
性を持たせるための抵抗８が比＊９　著診４に接続配置
されている。

次に高レベル検出回路について説明する。

前記基準値設定電源から抵抗６を介して＞ｊｌ、ｌの比
較器９の反転入力端子に入力電圧が供給されており、該
比較器９の非反転入力端子に前記比較暑診４に供給され
る温度基準と同じかわずかに高い抵抗１Ｑ、１１の分圧
値が基準値として供給されており、前記タイマーの終了
時に温度上昇しき“い値Ｉ（ＵＴＥＭＰ　Ｉ　）より高
い異常温度検出電流〃；低抵抗０．１１の基準値により
定電る制限電流より高かった場合には、比較器９かもは
異常温度検出レベルとして高レベル基準値例えば温度上
昇しきい値ＩＩ　（ＵＴＥＭＰ　２　）として端子１２
に出力信号が出力される。

そして、この出力信号によって後述する印字駆動制御手
段で印字駆動も停止させる。この場合、実際には印字口
答あるいは印字ヘッドの走行の位置により、即時に印字
駆動を停止することは、印字データの処理上好ましくな
いので、印字行の切れ目あるいは、印字内容の切れ目で
印字駆動を停止させるのがよいが、本発明とは直接関係
しないので説明は省略する。

また、上記印字駆動が休止状態のまま、前記印字ヘッド
が左右に往復走行するので、該印字ヘッドは発熱のない
強制空冷状態となす、核印字ヘッドの温度が下降する。

該印字ヘッドの温度が充分に下降してから印字駆動を再
開させるために前記回路にヒステリシス特性を持たせる
ための抵抗２１が前記比較器９に接続されている。

上記作用について史に説明すると、前述の低レベル検出
回路から出力毎号が出力されると、印字駆動制御手段は
一方走行印字駆動を指令するが、−１走行印字において
も、印字ヘッドの温度が更に上昇し、この状態が長時間
続くと、印字ヘッドのコイルが焼損するので、前記低レ
ベル検出回路から出力信号が出力されてから、タイマー
によって与えられる所定の時間が経過した時点において
、印字ヘッドの温度が前記低レベル基準値よりわずかに
高い、高レベル基準値を上回っていた場合には高レベル
検出回路から出力信号が出力され、該出力信号により、
印字駆動を完全に停止させた状態で印字ヘッドの左右往
復走行を継続させるものである。上記説明のうちタイマ
ーの作用について更に説明すると、前述したように、高
レベル基準値は、低レベル基準値よりわずかに高く設定
されているので、タイマーがない場合において、低レベ
ル基準値を通過した後の印字ヘッドの測定部が更に比較
的急速に温度上昇した場合には、非常に短時間のうちに
一方走行印字状態から印字停止状態となる。また、印字
ヘッドの発熱位置と温度測定位置のずれによる温度勾配
があり、これに上り発熱部の温度が下降を始め°Ｃも測
定点においては更に温度が上昇するという現象がある。

従って、仮シにタイマーがない場合には、両方向印字を
行っていた印字ヘッドの温度が低レベル基準値に到達し
て、印字ヘッドは一方向印字状態になり発熱部の温度は
下降を始め印字動作を停止する必をがないにもかかわら
ず一方向印字状態になった１１Ｉ後に印字駆動を停止し
てしまう。

上述した不都合な状態をなくすために、高レベル検出回
路による印字ヘッドの温度全測定する時期を、上記印字
ヘッドの温度勾配による温度上昇の時間差より長く、印
字ヘッドが一方向印字状態で最も温度上昇の大きい印字
栄件においても印字ヘッドのコイルが焼損しない時間よ
り短かく設定したタイマーを設け、該タイマーの終了時
に印字ヘッドの温度が高レベル基準値より品い場合にお
いては、印字駆動を停止する。従って、不必要に印字駆
動を停止することがない。

また前述した発熱点と温度測定点との位置ずれによる温
度上昇の時１１」差による影響をなくすために、低レベ
ル基準値と高レベル基準値との差全大きく設定すること
によりタイマー全不要とする場合について考えると、高
レベル基準値をこれ以上高くすることはできないので、
低レベル基準値を下げると、両方向印字状態の時間が短
かくなり、印字処理能力は低下する。

以下、第１図（イ）、（ロ）のフローチャートによる動
作説明と、第３図（イ）、（ロ）第４図の温度特性曲線
について順次説明する。

先ず第１図（イ）のフローチャートに対応して第３図（
イ）の印字デユーティの低い時と第３図（ロ）の印字デ
ユーティの高い時の場合がある。図中１６〜２゜はフロ
ーチャートの各ステップを示す。

印字デユーティの低い時には、インパクトプリンタの印
字ヘッド１の両方向印字駆動Ａのステップ１６から、印
字ヘッド１の温度が上昇し、ｔ５時点で温度上昇しきい
値Ｉ　（ＵＴＥＭＰ　１　）７のステップ１４′ｆｃ越
えるとアラームイｇ号が出−刀され印字駆動を片方向印
字Ｂステップ１５へ移行する。

そして所定時間片方向印字Ｂｆ：経過後ｔ２時点でヒス
テリシス特性７“にょシ片方向印字が解除されステップ
１６の両方向印字Ａに復帰するが、Ｉ９１９時間経過後
１．時点で該両方向印字Ａによる温度上ケイで再び温度
上昇しきい値１　（ＵＴＥＭＰ　１　）７のステップ１
４を越えると印字駆動を片方向印字Ｂステップ１５へ移
行することを繰り返す。この場合図示していないがｔ１
時点で、タイマーが同時に働くが、温度上昇しきい値１
７による片方向印字の印字駆動により印字ヘッドの温度
が下降するので温度上昇しきい値ＩＩ（ＵＴＥＭＩ）２
）１２は働がない。

次に第３図（ロ）の印字デユーティの高い場合の例を説
明する通常の連続運転である両方向印字Ａステップ１６
で印字ヘッドの温度が時間が経過すると共に上昇し、ｔ
、１時点では温度」；昇しきい値Ｉ（ＵＴＥＭＰ　１　
）７のステップ１４で越えている。すると片方向印字Ｂ
の印字駆動が働くが温度特性は更に上昇し続ける又前記
ｔ１°時点では同時に所定の余裕時間タイマーＴが働く
（ステップ１７）所定の余裕時間は約３０秒から６０秒
程度が好ましい。

このタイマ一時間経過時点で、印字ヘッド１の温度が前
記温度上−昇しきい値Ｉ７よりわずかに高い温度上昇し
きい値ｌ１１２ステップ１８を上回っていた場合は、高
レベル検出回路からの出力信号によって印字駆動を、完
全に停止させた状態Ｃで印字ヘッドの左右往復走行キャ
リアの空送りステップ１９を継続させる。従って片方向
印字Ｂでの印字ヘッドの温度がｔ２時点では温度上昇し
きい値■（ＵＴＥＭＰ２）１２ｔ−越えても印字駆動信
号停止信号全出力するかタイマーが働いており、所定時
間経過後でないと印字駆動停止動作が行われない。

タイマー作動時間経過後温度が下降しｔｄ時点で温度上
昇しきい値ＩＩ（ＵＴＥＭＰ２）１２のヒステリシス特
性１２°が働くが印字駆動停止が継続されｔ４゜時点ま
で下がったとき温度上昇しきい値１　（ＵＴＥＭＰＩ）
７ステツグ２０によりヒステリシス特性７′効果が働き
、印字駆動に再び両方向印字Ａのステップ１６に復帰し
て連続運転を再開することになる。

前記ステップ２０で測定した１−１１字ヘッドの温度が
低レベル基準値を越えている場「（図示せず）にはフロ
ーチャートのように１りびキャリアの空送りのステップ
１９に戻り印字１ｑ代動停止を続は往ｒν走行によって
印字ヘッドを強ｉ１ｉ’ｌ　！！！冷を行う。

次に第１図（ロ）のフローチャー１・と第４図の温度特
性曲線について説明する。

ここでは両方向印字Ａのステップ１３’（ｉ−継続して
ｔ１ｗ時点で測定したと＠温度上昇しきい値Ｉ　（［Ｊ
ＴＥＭＰＩ）７ステツプ１４を越えている場合、印字駆
動の両方向印字Ａを停止する信号を出力式せ、印字駆動
を直ちに停止させ印字ヘッド１の往復走行Ｃ’に行うキ
ャリア空送りステップ１９に移１」するものである。

そしてｔ：時点で温度上昇しきい値（ＵＴＥＭＩ）　１
）７のヒステリシス特性７゛効果によって両方向印字Ａ
のステップ１６に戻す。

ｔＩ時点からｔ４″時点までは前述の如く印字ヘッドの
印字駆動が停止した状態で印字ヘッドの往復走行が行わ
れる強制空冷による温度制御したものでらる。この場合
ｔｌ′時点でのタイマー設定及び温度上昇しきい値ｎ（
ＵＴＥＭＰ　２　）の設可は所望に応じて任意に対応す
ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のインノくクトフ′リンタの
印字ヘッドの温度制御方法は、温度検出回路で印字ヘッ
ドの検出温度と低レベル、高レベルの各基準値を比較し
、低レベルの検出回路からの出力信号が出力されると印
字駆動制御手段力（−力走行印字駆動を指令するが高レ
ベルの検出回路からの出力信号が出力されると前記低レ
ベル検出回路から出力信号が出力されてからタイマーに
よって与えられた所定時間経過時点で印字ヘッドヲ前ｌ
己高レベルの検出回路からの出力信号印字駆動を完全に
停止させた状態で印字ヘッドを左右往復走行を行い強制
空冷し、印字ヘッドの温度を所定のイ直まで下けること
ができると共に印字駆動の停止期間を極力少くすること
ができる。

このことから印字ヘッドの電磁コイルの焼損、破損等を
未然に防止でき、高速インノ（クトプ１ノンタの動作に
何等障害とならない優れた温度制（ｉ１１方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図４）、（ロ）は本発明の実施例を示すフローチャ
ート、第２図はこの７０〜チーＹ−トに適用する温度検
出回路図、第３図（イ）、（ロ）及び第４図は印字ヘッ
ドの温度特性曲線と、その印字動作説明図でおる。 １・・・印字ヘッド、２・・・サーミスタ、６・・・抵
抗、４・・・比較器、５・・・抵抗、６・・・抵抗、８
・・・抵抗、９・・・比較器、１０・・・抵抗、１１・
・・抵１に。 特許出願人　シチズン時計株式会社 代理人　弁理士　加　藤　公　延　°″′第１図 （（）　（ｏ） 第２図 Ｖｌ、１ ０　− 〇Ｌ Σ ト フ フ　フ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字ヘッドを所足の方向に往復走行させながら一方向又
   は両方向に印字し、印字負荷に応じて発熱状況が変わる
   インパクトプリンタにおいて、前記印字ヘッドに取付け
   られ発熱状況を温度センνで検知し、この温度センサで
   検知した該温夷にり゛・］応した値を基準値と比較して
   検出温度が該基Ｉ′ｖ！飴を越えた時に信号を比較回路
   で出力し、この出力信号により印字駆動制御手段で前記
   印字ヘッドの印字駆動を停止し、前記温度センーリのヒ
   ステリシス特性により再び印字停止を解除し、通常印字
   駆動に復帰する印字ヘッドの温１圧制＠１方法でろって
   、前記比較回路には少くとも２個の比較器全備え、該２
   個の比較器に対して低レベルと高レベルの基準値をそれ
   ぞれ用意し、前記１７ｉｉ　［センサの出力と低レベル
   の基準値で温度上昇を検知し、その出力に応じて印字駆
   動制御手段が印字ヘッドの一方向走行のみで印字を行う
   一方向印字駆動に切換え、前記低レベル検出時点から一
   定の余裕時間経過後前記温度センサの出力が高レベルの
   基準値以上であれば前記手段が印字ヘッドの両方向走行
   の印字駆動を停止し、印字ヘッドのθｒ定の往復走行に
   よって空冷効果を生じせしめ放熱すること全特徴とする
   インパクトプリンタにおける印字ヘッドの温度制御方法
   。