JPS63203338A - インパクト型ドツトプリンタ - 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】

本発明はインパクトワイヤが圧電素子で駆動される型の
ドツトプリンタに関する。

【従来技術】

従来、インパクト型のドツトプリンタで圧電素子の電歪
を拡大機構により拡大してインパクトワイヤを駆動する
ようにしたプリンタがある。 ところが、圧電素子は電圧を印加していない時の変位、
即ち、残留歪みに大きな負の温度依存性があるが、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、アクチュエータのストロークは不
変でも、アクチュエータ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、インパ
クトワイヤの印字圧が使用環境の温度に依存して変化し
、印字されるドツトパターンに濃淡が発生したり、印字
圧の不足によりドツト欠けを生じたりした。

【発明が解決しようとする問題点】

このような問題を解決するために、従来では、圧電素子
の残留歪みの温度特性と逆の正の温度特性を有する金属
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
、残留歪みの温度特性を補償させるようにしていた。 このため、拡大機構の設計や調整が困難になっていた。 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、温度変動が激しく機械的調整だ
けでは残留歪みの温度依存性を完全に補償することは困
難である。

【発明の目的】

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、その目的とするところは、圧電素子の残留歪みの
温度特性を補償して、温度によらず常に一定の印字圧で
印字することにより、インパクト型ドツトプリンタの印
字品質を向上させることである。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための発明の構成は、インパクト
ワイヤを圧電素子で駆動する印字ヘッドを備えたインパ
クト型ドツトプリンタにおいて、印字領域外に移動した
印字ヘッドと対向する位置に設けられた圧力センサと、
印字ヘッドを圧力センサと対向する位置に移動させて、
インパクトワイヤを駆動して、圧力センサの出力からイ
ンパクトワイヤの印字圧を検出する印字圧検出手段と、
印字動作中のインパクトワイヤの印字圧が所定の印字圧
となるように、印字圧検出手段により検出された印字圧
に応じて、圧電素子の印加電圧を制御する電圧制御手段
とを設けたことである。

【作用】

圧力センサは印字領域外に移動した印字ヘッドと対向す
る位置に配設されており、印字ヘッドがその位置に移動
され、インパクトワイヤが駆動されると、そのインパク
トワイヤの先端面が圧カセ゛ンサの感圧面に当接する。 印字圧検出手段は、印字動作前又は印字動作中、時々、
印字ヘッドを圧力センサに対向する位置まで移動させた
後、インパクトワイヤを駆動してインパクトワイヤの先
端面を圧力センサの感圧面に当接させ、その時の圧力セ
ンサの出力を入力して印字圧を検出する。そして、電圧
制御手段は、印字圧検出手段により検出される印字圧か
ら印字動作中の印字圧が所定の印字圧となるように圧電
素子を駆動する電圧を発生する。この結果、圧電素子の
作用面の変位の終期値は温度によらず一定の値となり、
インパクトワイヤの印字圧も温度によらず一定圧となり
印字品質が向上する。

【実施例】

以下、本発明を具体的な一実施例に基づいて説明する。 第２図は、プリンタの印字部の機構をした斜視図である
。図に於いて、キャリッジ２６上には、図示しない圧電
素子とその圧電素子の変位を拡大してインパクトワイヤ
に伝達する拡大機構を内部に収納した印字ヘッド２８と
用紙をプラテン２５に沿ってターンさせる紙押え２７と
が配設されている。キャリッジ２６はガイドバー４４と
４５に案内されベルト４６によって、水平方向に移動さ
れる。ベルト４６は、ブリー４２を介してモータ４０に
よって駆動される。モータ４０にはエンコーダ４１が結
合しており、そのエンコーダ４１はモータ４０の回転角
を検出して印字ヘッド２８の行方向の位置を検出する。 また、プラテン２５の左方には、プラテン２５の半径に
等しく同軸、円筒状の回転しない固定台１４がフレーム
２３に配設されており、その固定台１４上には駆動され
たインパクトワイヤの先端が当接する位置に平板状の感
圧導電ゴムからなる圧力センサ１５が貼付されている。 第１図は本実施例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１（ＣＰＵ）には
印字処理プログラムを記憶したＲＯＭ４と印字データや
制御データを記憶するＲＡＭ６が接続されており、ＲＡ
Ｍ６にはキャリッジ２６の水平方向の位置を記憶する列
カウンタ７と用紙送り方向の位置を記憶する行カウンタ
８が設けられている。 また、ｃｐｕｉには各ドライバ２．１０．１１が接続さ
れており、それらのドライバはキャリッジ移動用のモー
タ４０、紙送り用のモータ１２、圧電素子１３をそれぞ
れ駆動する。モータ４０はベルト４６を介してキャリッ
ジ２６を移動させ、モータ１２はプラテン２５を回転し
て用紙を送る。 又、圧電素子１３はインパクトワイヤ２８１を駆動して
ドツトパターンを用紙に印字する。モータ４０の回転量
はエンコーダ４１によって検出され、検出された回転量
はキャリッジ２６の水平方向の位置制御に使用される。 また、圧力センサ１５と抵抗Ｒとの直列回路が直流電源
１８に接続されており、抵抗Ｒの端子電圧■は増幅器１
６で増幅された後Ａ／Ｄ変換器１７でディジタル信号に
変換されてＣＰＵ　１に入力している。圧力センサ１５
は感圧面１５ａの圧力に応じて抵抗値を変化させ、検出
された圧力は電圧値でＣＰＵＩに入力される。 次に本実施例プリンタの作用を第３図に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。 ホストコンピュータより印字指令が与えられると、ステ
ップ１００で行カウンタから現在の印字行が５の倍数か
否かが判定される。５の倍数と判定された時（第０行、
即ち印字開始直前の場合を含む）は、ステップ１０２以
下の印字圧の測定と圧電素子１３の印加電圧の調整が行
われる。即ち、本実施例では５行毎に印加電圧の調整を
行うようにしている。 ステップ１０２では印字ヘッド２８が圧力センサ１５と
対向する位置までモータ４０が駆動される。 次に、ステップ１０４で圧電素子１３に値Ｅの電圧が印
加されると、インパクトワイヤが駆動されその先端面が
圧力センサ１５の感圧面１５ａに当接する。そして、ス
テップ１０６において、電圧の印加が継続され圧電素子
１３が変位した状態で、Ａ／Ｄ変換器１７から圧力セン
サ１５で検出された圧力値が読込まれる。次に、ステッ
プ１０８において、ステップ１０６で検出された圧力Ｐ
と予め設定された印字圧の基準値Ｐｓの大きさが比較さ
れ、その差ＩＰ−Ｐｓｌが一定の微小量Δより小さいか
否かが判別される。ＩＰ−ＰｓｌがΔ以下でない場合に
は、ステップ１１０へ移行して、電圧値Ｅが圧力差（Ｐ
−Ｐｓ）比例した値だけ補正され、ステップ１０４に戻
る。 そして、ステップ１１０で補正された値Ｅの電圧が圧電
素子１３に印加された後、印字圧Ｐが再度検出されて、
基準値Ｐｓとの差が演算される。このようにして、圧力
差（Ｐ−Ｐｓ）が一定の微小量Δ以下となるまで、印加
電圧の値Ｅが補正される。 ステップ１０８で圧力差（Ｐ−Ｐｓ　）が一定の微小量
Δ以下になったと判定されると、ステップ１１２へ移行
して、その時の圧電素子１３の印加電圧の値Ｅが記憶さ
れ、圧電素子１３が放電されインパクトワイヤが元の初
期位置に戻される。 その後、ステップ１１４へ移行して、その行の印字処理
が実行される。この時、圧電素子１３に印加される電圧
はステップ１１２で記憶された電圧値Ｅに調整される。 そして、その行の印字処理が完了するとステップ１００
へ戻る。 このように本実施例では５行毎に印字圧が検出され、そ
の印字圧が予め設定された基準値に等しくなる圧電素子
１３の印加電圧値が決定され、その後は、次に再度、印
加電圧値が決定されるまではその印加電圧値の電圧が圧
電素子１３に印加されることになる。したがって、温度
変動により圧電素子１３の残留歪みが変動しても、印字
圧は常に一定の予め設定された基準値になるように制御
される。この印字圧の基準値はボリューム等により可変
的に設定するようにしてもよい。 尚、上記実施例では実測の印字圧が基準値となるように
負帰還制御して印加電圧を決定しているが、１回の印字
圧の検出だけで印字圧が基準値となる印加電圧を第４図
に示すようにして予測することもできる。温度が変動す
れば圧電素子の残留歪みが変化することになり、インパ
クトワイヤの変位の終期値はその残留歪みの変化量に比
例して変化する。したがって、印字圧も残留歪みの変化
量に比例して変化することになるため、同一の基準電圧
Ｅｓにおける印字圧は変化した残留歪みの量に比例した
印字圧Δだけ変化する。したがって、基準温度、基準電
圧時の印字圧を基準印字圧Ｐｓとすれは′、基準電圧Ｅ
ｓを圧電素子に印加した時に検出される印字圧Ｐと基準
印字圧Ｐｓとの差Δ（＝Ｐ−Ｐｓ　）が残留歪みの温度
変化によって生じた印字圧の差である。であるから、基
準温度において予め測定された印字圧と印加電圧との基
準特性へを記憶しておき、上記の印字圧Ｐと基準印字圧
Ｐｓとの差Δ（＝Ｐ−Ｐｓ’）を測定し、記憶された基
準特性Ａから、Ｐ１＝Ｐｓ−Δを満たす印字圧ＰＬに対
応する電圧値Ｅ１で圧電素子１３を駆動すれば、印字圧
は基準印字圧Ｐｓとすることができる。 また、上記実施例では一連の印字を開始する時（第０行
に相当）と、印字後５行毎に印字圧を検出して印加電圧
の大きさを決定しているが、他に１ページ毎とすること
もできる。 また、印字圧は各インパクトワイヤ毎に検出して圧電素
子の印加電圧をインパクトワイヤ毎に決定してもよい。 さらに、圧力センサ１５はプラテン２５の右側に設けら
れていてもよく、左右両側に設けられていてもよい。特
に、両側に設けられている場合は、印字ヘッド２８の行
方向における位置検出用のエンコーダ４１からの出力に
基づいて、所定性の印字終了位置から近い方の圧力セン
サ１５を用いて印字圧検出を行うように制御すれば、印
字処理速度が向上する。 ところで、印字動作中の圧電素子の温度上昇は印字ドツ
トのデユーティ比に依存するので、ドツト密度の高いＬ
Ｑ（レタークォリティー）文字やイメージデータが多量
に混在している場合、圧電素子の温度上昇が激しくなり
、上記実施例のように所定行数の印字終了毎に印字圧調
整を行っても、印字結果に濃淡が発生する。そこで、実
際に印字するドツト数を積算し、その積算値が所定値に
達する毎に印字圧検出を行って印字圧を調整すれば、密
度の高い印字が混在しても、印字結果に濃淡が発生する
ことはない。 また、密度の高い印字は印字速度が遅くなることから、
印字開始後、一定時間が経過する毎に印字圧検出を行っ
てもよい。 印字ドツト数が所定数に達する毎または一定時間が経過
する毎に印字圧検出を行う場合、ある行の印字途中にお
いて、印字ドツト数が所定数に達した、または一定時間
が経過したときは、その行の印字が終了してから印字圧
検出を行うように制御すればよい。

【発明の効果】

本発明は印字領域外に圧力センサを配設し、その圧力セ
ンサの感圧面にインパクトワイヤを衝突させて印字圧を
実際に検出し、この検出された印字圧から印字動作中に
所定値の印字圧が得られるように圧電素子の印加電圧を
制御する電圧制御手段を設けているので、圧電素子の温
度が変化してその残留歪みに温度変動を生じても、常に
、一定の印字圧とすることができる。したがって、ドツ
トプリンタの印字品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な一実施例に係るプリンタの電
気的構成を示したブロックダイヤグラム。 第２図は同プリンタの印字部の機構を示した斜視図。第
３図はプリンタに使用されているＣＰＵの処理手順を示
したフローチャートである。第４図は変形例に係る装置
において印字圧の測定値から適正な印加電圧値を決定す
る方法を示した説明図である。 ２３・・・・フレーム　２５・−・プラテン　２６　・
・キャリッジ　２７・・・・紙押え　２８゛・−・印字
ヘッド　４０・・・・モータ　４１・・・・エンコーダ
　４４．４５°°・ガイドバー　４６・・−ベルト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インパクトワイヤを圧電素子で駆動する印字ヘッドを備
   えたインパクト型ドットプリンタにおいて、 印字領域外に移動した印字ヘッドと対向する位置に設け
   られた圧力センサと、 前記印字ヘッドを前記圧力センサと対向する位置に移動
   させて、前記インパクトワイヤを駆動して、前記圧力セ
   ンサの出力から前記インパクトワイヤの印字圧を検出す
   る印字圧検出手段と、印字動作中の前記インパクトワイ
   ヤの印字圧が所定の印字圧となるように、前記印字圧検
   出手段により検出された印字圧に応じて、前記圧電素子
   の印加電圧を制御する電圧制御手段と を有することを特徴とするインパクト型ドットプリンタ
   。