JPS61108566A - 印刷ヘツド - Google Patents

印刷ヘツド

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JPS61108566A
JPS61108566A JP60155303A JP15530385A JPS61108566A JP S61108566 A JPS61108566 A JP S61108566A JP 60155303 A JP60155303 A JP 60155303A JP 15530385 A JP15530385 A JP 15530385A JP S61108566 A JPS61108566 A JP S61108566A
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voltage
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electrode
current
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フランク・ジエームズ・ホーランダー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/425Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for removing surface layer selectively from electro-sensitive material, e.g. metal coated paper
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/10Heated recording elements acting on heatsensitive layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (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、印刷ヘッドの駆動回路に関する。
〔開示の概要〕
リボンの導電層の電圧を感知する感知電極が印刷ヘッド
に組込まれる。これによシ、印刷ヘッドとは別個に複雑
な電圧感知要素を設ける必要がなくなる。
〔従来技術〕
サーマル印刷ヘッドは、電流に応じて局部的に熱を発生
するリボンを使用する。局部的に発生された熱は、受容
媒体へのインク転写を行わせる。
典型的な場合、リボンの外側層を横切る印刷電極によっ
て電気信号が与えられる。この電気信号が導電率の高い
層(典型例ではアルミニウム層)へ向けて内部に入シ込
む過程で局部的に熱が発生する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のサーマル・プリンタは、リボンの導電層の電圧を
感知するために、印刷ヘッドとは別個に複雑な感知要素
を設けなければならないという問題点があった。
本発明は、リボンの電圧感知要素を別個に設ける必要の
ない印刷ヘッドを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、抵抗リボンの導電層の電圧は印刷ヘッ
ドに装着された電極によって抵抗層を介して感知される
。これにより、差動増幅器の一方の入力に与えられる導
電帰還路の電位が感知される。帰還路は所定の基準電圧
よシ低い入力電圧を差動増幅器の他方Ω入力に印加する
この出力電圧は、各電極をそれに対応した線を介して駆
動する。リボンに一定電圧が印加されたときに、電極リ
ボンとの間に不完全な接触があると、電流が低下する。
リボンがほぼ一定の電力領域で動作すると、装置の不完
全さの影響がよシ小さくなる。これを達成するために、
1つの電極にそれぞれ個別的に接続される同一抵抗の大
きさ及び駆動電圧レベルが選択される。このような一定
電力駆動は、特願昭59−265159号に開示されて
いる。
〔実施例〕
第1図は、本発明による印刷ヘッドの好ましい実施例の
実際の金属レイアウトを示す。40本の金属ワイヤ1の
端部は、弧状印刷面5を形成するために1つの列中に配
置された40個の実質的に同一の駆動電極として作用す
る。(印刷面5を弧状にするのは、印刷されるべき紙が
装着される丸いプラテン面に印刷面3を適合させるため
であるλ各ワイヤ1はこれに隣接するワイヤ1から離・
隔しており、個々の端子5に接続されている。外側金属
7は、印刷面5の位置を除いて端子5から十分離隔する
ようにワイヤ1及び端′+5を取り囲んでいる。金属7
は、比較的幅広で印刷ヘ−ラドのための支持体として機
能し、またある種のシールド効果を与える。印刷面3の
位置において、金属7は電極1の列の頂部及び底部に延
長部7aを形成する。延長部7aは面3の端部のすぐそ
ばまで延びている。延長部7aは物理的補強材として重
要な機能を果す。延長部7aは、電極1と同様に電極と
して作用する。電極1及び延長部7aによって形成され
た垂直列において、延長部7aの外側端部8は典型的な
場合少くとも2又は3個の電極1の垂直高さ分離隔して
おり、これにより付勢電極1から拡散する電流が電極7
aの電圧に影響を与ることがなくなる。電極1の各側の
電極7aのそれぞれは、信頼性の高い感知用接触面を得
るために個々の電極1のそれより実質的に大、きな垂直
高さを有する。電極1のすぐ隣りに、延長部7aは個々
の電極1ときわめて類似した形状の部分を有する。これ
は、内側電極1のまわりのこわさと同じこわさを外側電
極1にもたせるためである。
金属7を電極として使用できるよ・うにするために、金
属7に接続される端子9が印刷ヘッドの中央に設けられ
ている。すなわち、端子9は金属7と端子5の最も近い
ものとの間に設けられる。端子9を重複して設けるのは
、一方が接触していなくても確実に動作が行われるのを
保証するためである。第1図に示された構成要素の接続
ケーブル等への取シ付けは例えば米国特許第43908
84号に開示されている。
第2図において、印刷時に電極として動作するワイヤ1
は、個々の電極1a、1b・・・・、1tLとして示さ
れている。印刷時、電流は電極1a乃至1nを通って接
地点へ流れる。抵抗リボンを使用する場合には、電極1
a乃至1ルは第1図の面3に示されているように互いに
近接して配置され、また米国特許第4345845号に
示されている。
ように抵抗リボン20に接触する。各電極11L乃至1
fLは抵抗リボン印刷を行う上で無視できる程の抵抗値
の金属から成る。接地は、電極1a乃至1露が接触する
側と同じ側においてリボン20に対してしつかシと押圧
されるローラ26によって行われる。(典型例において
は、ローラ23Fi、電極1a乃至1nからリボン20
に沿って長手方向に離隔した2つの給送ローラの一方で
ある)第2図は、リボン20を拡大して示してるる。リ
ボン20は、一定断面の積層体である。電極から最も遠
い層20aは、溶融可能インクである。薄い内部層20
bは、電極1a乃至1ftから接地ローラ26への低電
力導通を容易にするだめの高導電層で、典型例ではアル
ミニウムから成る。アルミニウム層20bはまた比較的
高い抵抗の薄い外側酸化アルミニウム面も提供する。抵
抗基体20cは、典型例では、カーボンブロックが充填
されたポリカーボネート樹脂から成シ、電極が接触する
列をなす電極1の乃至1nの両側には延長部7aが配置
される。この延長部7aは電極としても作用し、基体2
0cと接触する。
電極1a乃至1nは、後述のように差動増幅器として作
用する演算増幅器24によって駆動される。増幅器24
は、正入力である制御人力25と、負入力である基準人
力27とを有する。
正及び負入力表示は、一般的なものであシ、増幅器24
の制御人力25に上昇信号が印加されると出力29に上
昇信号が発生し、基準人力27に′上昇信号が印加され
ると出力29に降下信号が発生することを示す。
増幅器24は、標準的演算増幅器として、入力25及び
270入力電流を無視し得る信頼できる出力を発生する
。これに゛より、全体の回路設計が容易となシ動作レン
ジを広くできる。ただし、入力電流等を補償できるか又
は各回路設計の際に考慮できるならば、演算増幅器のか
わシに他の特性を有する増幅器を使用できる。
出力29はバイポーラ・トランジスタ31のベースを駆
動する。トランジスタ31のエミッタは線63に接続さ
れ、コレクタには典型例では+68ボルトの動作電圧が
印加される。トランジスタ61は、固有の順バイアス・
ベース・エミッタ降下      iによって小さな電
圧降下を生じさせることによシ、出力29と線33の間
に電流絶縁を与える。トランジスタ31は電力増幅器を
簡単に実現する手段であり、例えば、パワー電界効果ト
ランジスタ又はダーリントン接続のトランジスタを使用
できる。
線33は抵抗55 a135 b・・”3’5 s及び
スイッチ37a、37b−・・37fiを介してそれぞ
れ電極1a、Ib・・・・1nに接続されている。なお
、スイッチ37a、37b・・e−37%は図には単に
スイッチの記号で示されているが、実際にはベース又は
これと同等の制御入力への信号によってオン・オフして
スイッチ37a乃至37−を通るパスを開閉するダーリ
ントン接続のトランジスタで構成するのが好ましい。
オン状態のトランジスタ・スイッチ37a乃至57nの
電圧降下は小さい。何故なら、関連するトランジスタ・
スイッチ37a乃至37fiは飽和領域で動作するよう
に設計されているからである。
意図した回路動作に対するこのような電圧降下の影響を
打ち消すだめに、スイッチ37a乃至37かと同一のス
イッチ37xが線33と入力27との間に接続されてい
る。後述のように、スイッチ37xは補償要素なので常
に閉じている。
延長部7aは感知電極として作用し、駆動電極1a乃至
1%の両側に配置される。電極7aけ互いに接続される
とともに、線59を介して増幅器24の正入力に直接接
続されている。定電流源41は線39に小電流(典型例
では0.5ミリアンペア)を供給する。この電流は、リ
ボン20と電極7aの境界を導通領域へ連続的にバイア
スするが。
印刷には影響を与えない。この電流の欠落は、リボンと
の接触が無いこと又はリボンの破損を意味する。
v2は線36の電位を示す。調整可能定電流源45は、
基準入力27に接続され、電位v2によって供給される
電流と同じ極性及び方向の電流を供給する。
第2印刷濃度制御装置すなわちパルス幅変調装置46が
スイッチ37a乃至37fiを制御する。
各印刷動作は、開放動作と閉成動作とを交互に行うよう
に選択されたスイッチ37a乃至37算によって行われ
る。濃度を高めるには、開放周期に対する閉成周期の比
を大きくすればよく、それは標準的なパルス幅変調技術
によって行われる。濃度を低くするに?−1、閉成周期
に対する開放周期の比を大きくすればよい。パルス幅変
調装置46による濃度制御の利点は、はぼ一定の電力点
ですべての濃度を実現できることである。この動作の利
点については後に詳述する。
基準電流源45は、所要印刷濃度を得るのに必要なレベ
ルの電流が電極1a乃至1fLVC流れるようにレベル
設定される。抵抗リボン印刷の場合、通常、電流が増加
するとリボン中で発生する熱も増大し、印刷濃度が高く
なる。定電流源45の出力電流をIref、基準入力の
電圧をV27、f/s33の電圧をv2、抵抗47の抵
抗値をR47、並びにスイッチ57xの電圧降下をV3
7さすると。
V 27 =V 2−1 ref ・R47VB2 ”
(式A)電圧V27は増幅器24の負入力なので、制御
)      入力0電圧V25!#:)も小さ“と・
出力290電圧は増幅器24の作用により直ちに増加す
る。電圧V27が電圧V25よシも大きいと、出力29
の信号は直ちに降下する。
スイッチ35a乃至37nのうち所要のものを選択する
ことによって電極1a乃至1tLを選択した後、各印刷
動作中早期に平衡状態に達する。平衡状態にあると、電
圧V25とV27は等しい。
何故なら、抵抗47を介してフィードバック信号が与え
られると増幅器24は差動増幅器として働くからである
。代数的に示すと、 V25=V27 これを式Aに代入すると、 V25=V2−Iref11R47−V37整理すると
、次式が得られる。
V 2−V 25’−V 37 = Iref−R47
”(弐B)(V2−V25−VB2 )を一定に設定す
ると、各印刷濃度に対してIref−R47は一定であ
る。。
電極7&には電圧V25が印加される。電極7aは、導
電層201Lから接地点へ電流を流す電極からみて電気
的に電流の原点に配置される。定電流源41から出力さ
れる0、5ミリアンペアの電流は電極7aと層20bと
の間に電圧を確立するが、これは無視できる大きさであ
る。従って、電極7aは、リボン20の長手方向に沿っ
て接地点までの電圧を測定する。、接地電位はしばしば
共通電位Vcとも呼ばれる。従って電位v2の点からリ
ボン20を横切って導通層20bまでの電圧は(V2−
V25)である。
電圧V57が変化すると電圧v2が変化するが、このよ
うな変化は印刷に影響を与えない。何故なら、閉成され
たスイッチ37a乃至37覚の両端の電圧はスイッチ3
7xの両端の電圧と実質的に同じに変化し、リボン20
の両端の電圧のみが印刷を制御するからである。従って
、電圧V57の変化は完全に補償され、電圧V57は一
定と考えることができる。(弐B)を変形すると、V2
−V25=IreflIR47+v37従って、第2図
に示された回路は、定抵抗(例えば抵抗6Sa)、閉成
されたスイッチ(例えばスイッチ37 & )、電極(
例えば電極1”)%!Jボン20及び接地帰還路から成
る各直列回路に弐Bで定義された一定電圧を印加するも
のであるということができる。スイッチ37a乃至57
fL及び電極1a乃至1πの抵抗及び他の電圧低減効果
は、問題とならず、線33からの各パスについて同一で
ある。従一つで、各駆動電極1a乃至1nK流れる電流
は、電極1a乃至11リノボン20との間の境界におけ
る電圧損失の差異のみによって他の駆動電極1a乃至1
tLの電流と異なったものとなる。このような境界効果
は、電極1a乃至1かとリボン20との不完全な接触に
帰因するものであり、典型的な場合周期的に生じ、問題
となることがある。
リボン両端の電圧V けしばしばスルー電圧と指体され
る。リボン両端電圧Vaは印刷のための熱を発生させる
。リボン20の長手方向に沿って接地点まで至るパスの
電圧降下V けリボン両端電圧v1よシ非常に小さい。
典型例においては、リボン20は内部金属層20b又は
他の高導電層を有するので、リボン20の長手方向に沿
って接地ローラ23に至るパスの導通が容易となシ、v
cを低く保持できる。
電圧降下Vcは、駆動される電極1a乃至1nの数によ
ってかなシ変化する。このような変化は電極7&によっ
て感知され、これによシ増幅器24の入力25の電圧V
25が変化し、線33の電圧v2も同方向に同じ大きさ
だけ変化する。従って、境界電圧が同一だと、電圧降下
vcの変化に無関係に同じ電流が各駆動電極11L乃至
1〜に供給される。リボン両端電圧vaはリボン20の
横断方向の電気的特性の関数で、1、典型的な場合、l
のリボン20全体妃わたって同一である。駆動中の1つ
又はそれ以上の電極1a乃至1nとリボン20との間の
接触が非常に弱いと、線53から導電層20bへの電圧
は一定に維持される。接触が弱い電極1a乃至1nを流
れる電流が減少すると、印刷ヘッドの印刷面3のまわり
の領域及びリボンを損傷させる可能性のある過度の電流
を回避できる。
)      同一抵抗率の抵抗35°乃至3゛5゛及
び電圧“2は、電力をはぼ一定にするために、電極1a
乃至1nによって駆動されるリボン20又は他の媒体の
動作特性が所要範囲に入るように値が選択される。これ
については特願昭59−263159゜号に開示されて
いる。電力を一定にすると、印刷がよシ均一となり、電
流の流れが制限される。電流変動が低減すると、アーク
が発生しにくくなる。
各抵抗3Sa乃至35fiは各電極1a乃至1nの公称
実効抵抗に等しく選択される。公称実効抵抗は、もちろ
ん、すべての電極1a乃至1nについて同一である。
各リボン20は、特願昭59−265159号に開示さ
れているように、低電流領域を過ぎた領域で比較的ゆつ
くシ変化するvILに対する特性面・線を有する。通常
の動作点け、ゆつくシ変化する領域内に入るように選択
される。各抵抗35m乃至55nは公称点における電圧
降下と同じ電圧降下を与えるように選択される。これに
より、動作中の電力はほぼ一定となる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明は、リボンの電
圧を感知する電極を印刷ヘッドに組み込むものであるか
ら、印刷ヘッドとは別個にリボン電圧感知要素を設ける
必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による印刷ヘッドの一実施例の金属配列
図、 第2図は本発明による印刷ヘッドの一実施例を使用した
印刷装置の一例を示す概略構成図である。 1.1a・・・・1n・・・・印刷電極、Z&・・・・
感知電極、20・・・・抵抗リボン、24・・・・演算
増幅器。 出願人インターナシシルレ・ビジネスφマシーンズ・コ
一ゼレー/ヨン代理人 弁理士  岡   1)  次
   生(外1名) 印刷ヘッドの金属配列図 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 印刷のための駆動電流を流す複数の印刷電極を有する印
    刷ヘッドにおいて、 前記印刷電極から電流を受けるリボンの電圧を感知する
    感知電極を具備し、 前記感知電極が、前記印刷電極から分離され、前記印刷
    電極への駆動電流レベルを設定する電気的制御回路に接
    続されることを特徴とする印刷ヘッド。
JP60155303A 1984-10-30 1985-07-16 印刷ヘツド Granted JPS61108566A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/666,414 US4575731A (en) 1984-10-30 1984-10-30 Electro resistive printhead drive level sensing and control
US666414 1984-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61108566A true JPS61108566A (ja) 1986-05-27
JPH0473382B2 JPH0473382B2 (ja) 1992-11-20

Family

ID=24674064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60155303A Granted JPS61108566A (ja) 1984-10-30 1985-07-16 印刷ヘツド

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4575731A (ja)
EP (1) EP0180049B1 (ja)
JP (1) JPS61108566A (ja)
CA (1) CA1212583A (ja)
DE (1) DE3576071D1 (ja)

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CA1212583A (en) 1986-10-14
EP0180049A2 (en) 1986-05-07
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