JP2012162009A

JP2012162009A - Dot impact printer

Info

Publication number: JP2012162009A
Application number: JP2011024678A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakamura; 浩幸中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-08-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dot impact printer that can properly cool a record head with a simple structure while reducing a load for movement of the record head.SOLUTION: The dot impact printer includes: the dot impact type record head 5; a peltier element 21 provided so that a heat absorbing surface 21a is closely contacted with the record head 5; a Seebeck element 23 provided so that a heating surface 23a is closely contacted with a heat dissipation surface 21b of the peltier element 21; a cooling control portion 53 for controlling the peltier element 21; and a battery power source 56 for storing generated power by the Seebeck element 23.

Description

本発明は、磁気回路により記録ワイヤーを駆動するドットインパクト方式の記録ヘッドを備えたドットインパクトプリンターに関するものである。 The present invention relates to a dot impact printer including a dot impact type recording head that drives a recording wire by a magnetic circuit.

この種のドットインパクトプリンターとして、主走査される記録ヘッドに、ペルチェ素子と、ペルチェ素子の熱を外部に逃がす冷凍サイクルと、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
ペルチェ素子は、吸熱側を記録ヘッドに接合され、放熱側を冷凍サイクルの蒸発器に接合されている。一方、冷凍サイクルは、蒸発器、膨張弁、凝縮器および圧縮器を冷媒配管で直列に接続して構成されている。記録ヘッドの駆動コイルから発生した熱は、ペルチェ素子に吸熱され、更に蒸発器から凝縮器を経て、凝縮器に設けたファンにより装置外部に放熱される。これにより、駆動する記録ヘッドが、常に臨界温度以下に冷却されるようになっている。 As this type of dot impact printer, a printer having a Peltier element and a refrigeration cycle that releases heat of the Peltier element to the outside is known (see Patent Document 1).
The Peltier element has a heat absorption side joined to the recording head and a heat radiation side joined to the evaporator of the refrigeration cycle. On the other hand, the refrigeration cycle is configured by connecting an evaporator, an expansion valve, a condenser and a compressor in series with a refrigerant pipe. The heat generated from the drive coil of the recording head is absorbed by the Peltier element, and further radiated from the evaporator to the outside of the apparatus through the condenser and the fan provided in the condenser. As a result, the recording head to be driven is always cooled below the critical temperature.

特開平１−１１３２７３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-113273

このような、従来のドットインパクトプリンターでは、記録ワイヤーの駆動により発生する記録ヘッドの熱を、装置外部に廃熱するために、冷凍サイクルを用いている。このため、装置構成が極めて複雑になる問題があった。また、キャリッジには、記録ヘッドやペルチェ素子の他、蒸発器が搭載されるため、キャリッジの荷搬重量が増えると共に、キャリッジの往復動（主走査）に伴って冷媒配管を引き回すこと必要があり、記録ヘッドの移動のために大きな負荷が掛かる問題があった。 In such a conventional dot impact printer, a refrigeration cycle is used in order to dissipate the heat of the recording head generated by driving the recording wire outside the apparatus. For this reason, there has been a problem that the apparatus configuration becomes extremely complicated. In addition to the recording head and Peltier element, the carriage is equipped with an evaporator, so that the carrying weight of the carriage increases and the refrigerant piping must be routed as the carriage reciprocates (main scanning). There is a problem that a large load is applied due to the movement of the recording head.

本発明は、記録ヘッドの移動のための負荷を軽減しつつ、単純な構造で記録ヘッドを適切に冷却することができるドットインパクトプリンターを提供することを、その課題としている。 An object of the present invention is to provide a dot impact printer that can appropriately cool a recording head with a simple structure while reducing a load for moving the recording head.

本発明のドットインパクトプリンターは、ドットインパクト方式の記録ヘッドと、吸熱面を記録ヘッドに密接させて設けたペルチェ素子と、加熱面（高温側検出面）をペルチェ素子の放熱面に密接させて設けたゼーベック素子と、ペルチェ素子を制御する冷却制御部と、ゼーベック素子の発生電力を蓄電する蓄電部と、を備えたことを特徴とする。 The dot impact printer of the present invention is provided with a dot impact type recording head, a Peltier element provided with a heat absorption surface in close contact with the recording head, and a heating surface (high temperature side detection surface) in close contact with the heat dissipation surface of the Peltier element. And a cooling control unit that controls the Peltier element, and a power storage unit that stores electric power generated by the Seebeck element.

この構成によれば、駆動により発生した記録ヘッドの熱は、ペルチェ素子の駆動（電力の印加）により、その吸熱面から吸熱され放熱面に熱移動する。さらに、ペルチェ素子の放熱面の熱は、ゼーベック素子の加熱面（高温側検出面）を加熱する。すると、ゼーベック素子は、その加熱面（高温側検出面）と冷却面（低温側検出面）との温度差により電力を発生し、この発生電力は蓄電部に蓄電される。すなわち、記録ヘッドの熱は、ペルチェ素子によるペルチェ効果により吸熱され、更にゼーベック素子によるゼーベック効果により電力に変換される。このため、装置構成の複雑化が回避されると共に、記録ヘッド廻りの荷搬重量も抑制することができ、記録ヘッドの移動のための負荷を軽減しつつ、単純な構造で記録ヘッドを適切に冷却することができる。また、蓄電部に蓄電された電力は、再生エネルギーとして使用することができ、省エネルギー化を達成することができる。 According to this configuration, the heat of the recording head generated by driving is absorbed from the heat absorbing surface by the driving of the Peltier element (application of electric power) and is transferred to the heat radiating surface. Furthermore, the heat of the heat dissipation surface of the Peltier element heats the heating surface (high temperature side detection surface) of the Seebeck element. Then, the Seebeck element generates electric power due to a temperature difference between the heating surface (high temperature side detection surface) and the cooling surface (low temperature side detection surface), and the generated electric power is stored in the power storage unit. That is, the heat of the recording head is absorbed by the Peltier effect by the Peltier element, and further converted into electric power by the Seebeck effect by the Seebeck element. For this reason, complication of the apparatus configuration can be avoided, and the load weight around the recording head can be suppressed, and the recording head can be appropriately configured with a simple structure while reducing the load for moving the recording head. Can be cooled. In addition, the electric power stored in the power storage unit can be used as regenerative energy, and energy saving can be achieved.

この場合、ゼーベック素子の冷却面に密接して設けたヒートシンクを、更に備えることが好ましい。 In this case, it is preferable to further include a heat sink provided in close contact with the cooling surface of the Seebeck element.

この構成によれば、ヒートシンクにより、ゼーベック素子の加熱面と冷却面との温度差をより大きくすることができるため、電力を効率良く発生させることができる。この場合、印刷動作において記録ヘッドが主走査されるものでは、記録ヘッドの往復動（主走査）に伴って、ヒートシンクも往復動するため、ヒートシンクも効率良く冷却される。 According to this configuration, since the temperature difference between the heating surface and the cooling surface of the Seebeck element can be increased by the heat sink, electric power can be generated efficiently. In this case, when the recording head is main-scanned in the printing operation, the heat sink also reciprocates as the recording head reciprocates (main scanning), so that the heat sink is also efficiently cooled.

また、記録ヘッドの温度を検出する温度検出部を、更に備え、冷却制御部は、温度検出部の検出結果に基づいて、ペルチェ素子の駆動を制御することが好ましい。 Further, it is preferable that a temperature detection unit that detects the temperature of the recording head is further provided, and the cooling control unit controls driving of the Peltier element based on a detection result of the temperature detection unit.

この構成によれば、記録ヘッドを、常に臨界温度以下となるように冷却することができ、印刷途中において印刷スピードを低減し、或いは記録ヘッドの駆動を休止することなく、印刷を続行することができる。 According to this configuration, the recording head can be always cooled to be below the critical temperature, printing speed can be reduced during printing, or printing can be continued without stopping the recording head drive. it can.

この場合、ヒートシンクを冷却する冷却ファンを、更に備え、冷却制御部は、温度検出部の検出結果に基づいて、冷却ファンを更に制御することが好ましい。 In this case, it is preferable that a cooling fan for cooling the heat sink is further provided, and the cooling control unit further controls the cooling fan based on the detection result of the temperature detection unit.

この構成によれば、冷却ファンによりヒートシンクを介してゼーベック素子の冷却面を十分に冷やすことができ、ゼーベック素子の加熱面と冷却面との温度差をより大きくすることができる。これにより、ゼーベック素子の電力をより一層、効率良く発生させることができる。なお、冷却ファンは、筐体内の雰囲気を換気するファンを兼ねることが好ましい。 According to this configuration, the cooling surface of the Seebeck element can be sufficiently cooled by the cooling fan via the heat sink, and the temperature difference between the heating surface and the cooling surface of the Seebeck element can be further increased. Thereby, the electric power of a Seebeck element can be generated much more efficiently. The cooling fan preferably serves also as a fan for ventilating the atmosphere in the housing.

さらに、少なくともペルチェ素子は、蓄電部から電力供給されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that at least the Peltier element is supplied with power from the power storage unit.

この構成によれば、ゼーベック素子により蓄電部に蓄電された電力を含め、ペルチェ素子に供給する電力として（厳密には、電力の一部として）還流することができる。したがって、装置全体として、省エネルギーを達成することができる。 According to this configuration, the electric power stored in the electric storage unit by the Seebeck element can be recirculated as electric power to be supplied to the Peltier element (strictly, as a part of electric power). Therefore, energy saving can be achieved as the entire apparatus.

加えて、記録ヘッド、ペルチェ素子およびゼーベック素子が搭載されたキャリッジと、キャリッジを移動させる移動手段と、ペルチェ素子と冷却制御部とを接続すると共に、キャリッジに移動に伴って追従変形する第１のケーブルと、ゼーベック素子と蓄電部とを接続すると共に、キャリッジに移動に伴って追従変形する第２のケーブルと、を更に備えることが好ましい。 In addition, the carriage on which the recording head, the Peltier element and the Seebeck element are mounted, the moving means for moving the carriage, the Peltier element and the cooling control unit are connected, and the carriage is deformed following the movement. It is preferable to further include a cable and a second cable that connects the Seebeck element and the power storage unit and that deforms following the movement of the carriage.

この構成によれば、移動するキャリッジに記録ヘッド、ペルチェ素子およびゼーベック素子が搭載されているため、記録ヘッドに発生した熱を効率良く移動させることができる。また、記録ヘッドの冷却を効率良く行いつつ、キャリッジの荷搬重量を極力抑制することができる。さらに、第１のケーブルおよび第２のケーブルを、少なくとも１部で束線可能とすることができ、移動するキャリッジに大きな負荷を与えることなく、これらを適切に配線することができる。この場合、両ケーブルをＦＦＣやＦＰＣとすることも可能である。 According to this configuration, since the recording head, the Peltier element, and the Seebeck element are mounted on the moving carriage, the heat generated in the recording head can be efficiently moved. Further, it is possible to suppress the carriage weight of the carriage as much as possible while efficiently cooling the recording head. Further, the first cable and the second cable can be bundled in at least one part, and can be appropriately wired without applying a large load to the moving carriage. In this case, both cables can be FFC or FPC.

実施形態に係るドットインパクトプリンターの全体模式図である。1 is an overall schematic diagram of a dot impact printer according to an embodiment. 実施形態に係るドットインパクトプリンターの記録ヘッド廻りの拡大模式図である。FIG. 4 is an enlarged schematic diagram around a recording head of a dot impact printer according to an embodiment.

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るドットインパクトプリンターについて説明する。
図１は、実施形態に係るドットインパクトプリンターの全体模式図であり、同図に示すように、ドットインパクトプリンター１は、プラテンローラー３を有し、記録用紙Ｐやインクリボンを送る用紙搬送部２と、記録ヘッド５を有し、記録用紙Ｐに印刷を行う印刷部４と、記録ヘッド５に搭載され、記録ヘッド５を冷却するヘッド冷却部６と、これら構成装置を統括制御する制御部７と、を備えている。また、ドットインパクトプリンター１は、これら用紙搬送部２、印刷部４、ヘッド冷却部６および制御部７を、後述する装置フレーム８と共に筐体９に収容して、構成されている。 Hereinafter, a dot impact printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a dot impact printer according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the dot impact printer 1 includes a platen roller 3 and a paper transport unit 2 that feeds recording paper P and an ink ribbon. A printing unit 4 that has the recording head 5 and prints on the recording paper P, a head cooling unit 6 that is mounted on the recording head 5 and cools the recording head 5, and a control unit 7 that performs overall control of these components. And. Further, the dot impact printer 1 is configured by housing the paper transport unit 2, the printing unit 4, the head cooling unit 6 and the control unit 7 in a housing 9 together with an apparatus frame 8 which will be described later.

用紙搬送部２は、例えば、上記のプラテンローラー３と、プラテンローラー３との間に記録用紙Ｐ（およびインクリボン）を挟持して送るピンチローラー（図示省略）と、プラテンローラー３の上流側に配設され、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷部４に送り込む給紙ローラー（図示省略）と、プラテンローラー３の下流側に配設され、印刷済みの記録用紙Ｐを印刷部４から送り出す排紙ローラー（図示省略）と、用紙送り経路に配設された各種の用紙送りガイド（図示省略）と、を備えている。そして、プラテンローラー３を始め、これらの各種ローラーおよび用紙送りガイドは、装置フレーム８に両持ちで支持されている。 The paper transport unit 2 includes, for example, the platen roller 3 described above, a pinch roller (not shown) that feeds the recording paper P (and ink ribbon) between the platen roller 3 and an upstream side of the platen roller 3. A paper feed roller (not shown) that feeds the recording paper P to the printing unit 4 one by one, and a paper discharge that feeds the printed recording paper P from the printing unit 4 downstream of the platen roller 3. A roller (not shown) and various paper feed guides (not shown) disposed in the paper feed path are provided. In addition to the platen roller 3, these various rollers and the paper feed guide are supported by the apparatus frame 8 in both ends.

給紙ローラーから送り込まれた記録用紙Ｐ（およびインクリボン）は、先端検出の後、プラテンローラー３に咬み込んで頭出しが行われる。頭出しの後、記録用紙Ｐはプラテンローラー３により間欠送り（副走査）され、この間欠送りに同期して印刷部４により、文字等の画像の印刷が行われる。所望の印刷が完了すると、記録用紙Ｐは、再度連続送りとなり、排紙ローラーにより装置の外部に排出（排紙）される。 The recording paper P (and the ink ribbon) fed from the paper feed roller is bitten into the platen roller 3 after the leading edge is detected, and the cueing is performed. After the cueing, the recording paper P is intermittently fed (sub-scanned) by the platen roller 3, and images such as characters are printed by the printing unit 4 in synchronization with the intermittent feeding. When the desired printing is completed, the recording paper P is continuously fed again and discharged (discharged) to the outside of the apparatus by a discharge roller.

印刷部４は、例えば、上記の記録ヘッド５と、記録ヘッド５を上記の間欠送りと直交する方向に往復動（主走査）させるヘッド移動機構（移動手段）１１と、を備えている。記録ヘッド５は、複数本の記録ワイヤーと、複数本の記録ワイヤーを選択的に駆動させる駆動コイル（いずれも図示省略）とを有するヘッド本体１２を、キャリッジ１３に組み込んで構成されている。このように構成された記録ヘッド５は、ヘッド本体１２を上記のプラテンローラー３に対峙させた状態で、ヘッド移動機構１１のガイドロッド１４にスライド自在に支持されている。 The printing unit 4 includes, for example, the recording head 5 and a head moving mechanism (moving means) 11 that reciprocates (main scans) the recording head 5 in a direction orthogonal to the intermittent feed. The recording head 5 is configured by incorporating a head body 12 having a plurality of recording wires and a drive coil (not shown) for selectively driving the plurality of recording wires into a carriage 13. The recording head 5 configured as described above is slidably supported on the guide rod 14 of the head moving mechanism 11 in a state where the head main body 12 faces the platen roller 3 described above.

ヘッド移動機構１１は、上記のガイドロッド１４と、記録ヘッド５をガイドロッド１４に沿って往復動させるタイミングベルト（図示省略）と、タイミングベルトが掛け渡された駆動プーリおよび従動プーリ（いずれも図示省略）と、駆動プーリを正逆回転させるモーター（図示省略）と、を有している。そして、ガイドロッド１４は、装置フレーム８に両持ちで支持され、また駆動プーリ、従動プーリおよびモーターも装置フレーム８に支持されている。 The head moving mechanism 11 includes the above-described guide rod 14, a timing belt (not shown) for reciprocating the recording head 5 along the guide rod 14, a driving pulley and a driven pulley (both shown) over which the timing belt is stretched. (Not shown) and a motor (not shown) for rotating the drive pulley forward and backward. The guide rod 14 is supported by the apparatus frame 8 in both ends, and a drive pulley, a driven pulley, and a motor are also supported by the apparatus frame 8.

記録ヘッド５は、タイミングベルトの一部に固定されており、モーターの正逆回転に伴い、タイミングベルトを介してガイドロッド１４上を往復動する（主走査）。この往復動に同期して記録ヘッド５が駆動され（複数本の記録ワイヤーが選択的に駆動され）、所望の印刷が実施される。また、記録ヘッド５（好ましくは、ヘッド本体１２）には、ヘッド本体１２の温度を検出する温度センサー（温度検出部）１６が設けられており、温度センサー１６は制御部７に接続されている。 The recording head 5 is fixed to a part of the timing belt, and reciprocates on the guide rod 14 via the timing belt as the motor rotates forward and backward (main scanning). The recording head 5 is driven in synchronism with this reciprocation (a plurality of recording wires are selectively driven), and desired printing is performed. The recording head 5 (preferably, the head main body 12) is provided with a temperature sensor (temperature detection unit) 16 that detects the temperature of the head main body 12, and the temperature sensor 16 is connected to the control unit 7. .

図１および図２に示すように、ヘッド冷却部６は、吸熱面２１ａを記録ヘッド５に密接させて設けたペルチェ素子２１と、加熱面２３ａをペルチェ素子２１の放熱面２１ｂに密接させて設けたゼーベック素子２３と、ゼーベック素子２３の冷却面２３ｂに密接して設けたヒートシンク２５と、を備えている。すなわち、ヘッド冷却部６は、記録ヘッド５側からペルチェ素子２１、ゼーベック素子２３およびヒートシンク２５を、この順で積層した構造を有している。また、ヘッド冷却部６は、筐体９内を換気し、主にヒートシンク２５を冷却する空冷機構２７と、を有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the head cooling unit 6 is provided with a Peltier element 21 in which the heat absorbing surface 21 a is provided in close contact with the recording head 5 and a heating surface 23 a in close contact with the heat radiating surface 21 b of the Peltier element 21. The Seebeck element 23 and a heat sink 25 provided in close contact with the cooling surface 23b of the Seebeck element 23 are provided. In other words, the head cooling unit 6 has a structure in which the Peltier element 21, the Seebeck element 23, and the heat sink 25 are stacked in this order from the recording head 5 side. The head cooling unit 6 has an air cooling mechanism 27 that ventilates the inside of the housing 9 and mainly cools the heat sink 25.

ペルチェ素子２１は、吸熱側プレート３１および放熱側プレート３２から成る２枚の異種金属板をＰＮ接合部３３で接合して構成されている。吸熱側プレート３１の記録ヘッド５側の面である吸熱面２１ａには、記録ヘッド５（好ましくは、ヘッド本体１２）が密接し、また放熱側プレート３２のゼーベック素子２３側の面である放熱面２１ｂには、ゼーベック素子２３が密接している。
ＰＮ接合部３３に電流を流すと、ペルチェ効果により吸熱側プレート３１から放熱側プレート３２に熱が移動する。すなわち、記録ヘッド５の熱が、吸熱側プレート３１を介して放熱側プレート３２に移動し、放熱側プレート３２を昇温する。そして、ペルチェ素子２１は、後述する冷却制御部５３により制御されるようになっている。 The Peltier element 21 is configured by joining two dissimilar metal plates including a heat absorption side plate 31 and a heat dissipation side plate 32 at a PN junction 33. The recording head 5 (preferably the head body 12) is in close contact with the heat absorbing surface 21a which is the surface of the heat absorbing side plate 31 on the recording head 5 side, and the heat radiating surface which is the surface on the Seebeck element 23 side of the heat radiating side plate 32. The Seebeck element 23 is in close contact with 21b.
When a current is passed through the PN junction 33, heat is transferred from the heat absorption side plate 31 to the heat radiation side plate 32 by the Peltier effect. That is, the heat of the recording head 5 moves to the heat radiating side plate 32 via the heat absorbing side plate 31 and the temperature of the heat radiating side plate 32 is increased. And the Peltier device 21 is controlled by the cooling control part 53 mentioned later.

ゼーベック素子２３は、加熱側プレート３５と冷却側プレート３６とから成る２枚の異種金属板或いは半導体基板を、貼り合わせて構成されている。加熱側プレート３５のペルチェ素子２１側の面である加熱面（高温側検出面）２３ａには、ペルチェ素子２１が密接し、また冷却側プレート３６のヒートシンク２５側の面である冷却面（低温側検出面）２３ｂには、ヒートシンク２５が密接している。
加熱側プレート３５と冷却側プレート３６との間に温度差が生ずると、ゼーベック効果により（電荷粒子の拡散およびフォノンドラッグによって起こる）、加熱側プレート３５と冷却側プレート３６との間に電圧が発生する。すなわち、ペルチェ素子２１により加熱された加熱側プレート３５と、ヒートシンク２５により冷却された冷却側プレート３６との間に温度差が生ずると、電圧が発生する。そして、この発生電力は、後述するバッテリー電源５６に供給される。 The Seebeck element 23 is configured by bonding two different metal plates or semiconductor substrates, each of which includes a heating side plate 35 and a cooling side plate 36. The Peltier element 21 is in close contact with the heating surface (high temperature side detection surface) 23a which is the surface on the Peltier element 21 side of the heating side plate 35, and the cooling surface (low temperature side) which is the surface on the heat sink 25 side of the cooling side plate 36. The heat sink 25 is in close contact with the detection surface 23b.
When a temperature difference occurs between the heating side plate 35 and the cooling side plate 36, a voltage is generated between the heating side plate 35 and the cooling side plate 36 due to the Seebeck effect (caused by charge particle diffusion and phonon dragging). To do. That is, when a temperature difference is generated between the heating side plate 35 heated by the Peltier element 21 and the cooling side plate 36 cooled by the heat sink 25, a voltage is generated. This generated power is supplied to a battery power source 56 described later.

ヒートシンク２５は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い材料で構成され、
吸熱側がゼーベック素子２３の冷却面２３ｂに密接している。ヒートシンク２５の放熱側には、複数の放熱フィン（図示省略）が形成され、筐体９内の雰囲気と接触している。なお、記録ヘッド５、ペルチェ素子２１、ゼーベック素子２３およびヒートシンク２５の相互の密接部分には、伝熱効率を高めるべく、シリコングリース等を介在させることが好ましい。 The heat sink 25 is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum, for example.
The heat absorption side is in close contact with the cooling surface 23 b of the Seebeck element 23. A plurality of heat radiating fins (not shown) are formed on the heat radiating side of the heat sink 25 and are in contact with the atmosphere in the housing 9. Note that silicon grease or the like is preferably interposed between the recording head 5, the Peltier element 21, the Seebeck element 23, and the heat sink 25 so as to increase heat transfer efficiency.

図１に示すように、空冷機構２７は、筐体９に形成したがらり形式の吸気口４１と、吸気口４１に対応して筐体９に形成したがらり形式の排気口４２と、排気口４２に臨んで筐体９の内側に配設した冷却ファン４３と、を有している。吸気口４１と排気口４２とを結ぶエアーの流路には、キャリッジ１３を介して往復動するヒートシンク２５の移動軌跡が含まれている。冷却ファン４３を駆動すると、エアーが吸気口４１から筐体９内に流入し、主にエアーの流路を通って、排気口４２から筐体９外に排気される。これにより、ヒートシンク２５が冷却され、また記録ヘッド５等も冷却される。そして、冷却ファン４３は、後述する冷却制御部５３により制御されるようになっている。 As shown in FIG. 1, the air-cooling mechanism 27 includes a hollow-type intake port 41 formed in the housing 9, a hollow-type exhaust port 42 formed in the housing 9 corresponding to the intake port 41, and an exhaust port 42. And a cooling fan 43 disposed inside the housing 9. The air flow path connecting the intake port 41 and the exhaust port 42 includes a movement locus of the heat sink 25 that reciprocates via the carriage 13. When the cooling fan 43 is driven, air flows into the housing 9 from the air inlet 41 and is exhausted out of the housing 9 through the air outlet 42 mainly through the air flow path. As a result, the heat sink 25 is cooled, and the recording head 5 and the like are also cooled. And the cooling fan 43 is controlled by the cooling control part 53 mentioned later.

制御部７は、電源ユニット５１と、用紙搬送部２および印刷部４を制御するプリント制御部５２と、ペルチェ素子２１および冷却ファン４３を制御する冷却制御部５３と、を備えている。電源ユニット５１は、商用電源に接続された整流回路５５と、整流回路５５に接続されたバッテリー電源（蓄電部）５６と、を有しており、このバッテリー電源５６から各部に電力が供給されるようになっている。プリント制御部５２は、入力された印刷データに基づいて、用紙搬送部２および印刷部４を制御し、複数本の記録ワイヤーの選択的に駆動を伴う記録ヘッド５の駆動と、ヘッド移動機構１１による記録ヘッド５の往復動と、から成る主走査を行うと共に、プラテンローラー３による記録用紙Ｐの副走査を行って、記録用紙Ｐに所望の印刷を実施する。 The control unit 7 includes a power supply unit 51, a print control unit 52 that controls the paper transport unit 2 and the printing unit 4, and a cooling control unit 53 that controls the Peltier element 21 and the cooling fan 43. The power supply unit 51 includes a rectifier circuit 55 connected to a commercial power supply, and a battery power supply (storage unit) 56 connected to the rectifier circuit 55, and power is supplied from the battery power supply 56 to each unit. It is like that. The print control unit 52 controls the paper transport unit 2 and the printing unit 4 based on the input print data, and drives the recording head 5 that selectively drives a plurality of recording wires, and the head moving mechanism 11. The recording head 5 is reciprocated and the main scanning is performed, and the recording paper P is sub-scanned by the platen roller 3 to perform desired printing on the recording paper P.

キャリッジ１３に搭載されている記録ヘッド５とプリント制御部５２とは、可とう性のケーブルで接続されている。同様に、ペルチェ素子２１と冷却制御部５３（第１のケーブル）、温度センサー１６と冷却制御部５３、さらにゼーベック素子２３とバッテリー電源５６（第２のケーブル）も、それぞれ可とう性のケーブルで接続されている。これらのケーブルは、例えば可動側をキャリッジ１３に固定され、固定側を装置フレーム８等に固定され、数箇所で束ねるように束線したＦＦＣやＦＰＣで構成されている。このＦＦＣやＦＰＣは、ガイドロッド１４に（キャリッジ１３の移動方向に）平行に、且つ横Ｕターン形状を為すように配線され、キャリッジ１３の移動に伴って、追従変形するようになっている。 The recording head 5 mounted on the carriage 13 and the print control unit 52 are connected by a flexible cable. Similarly, the Peltier element 21 and the cooling control unit 53 (first cable), the temperature sensor 16 and the cooling control unit 53, and the Seebeck element 23 and the battery power source 56 (second cable) are also flexible cables. It is connected. These cables are composed of, for example, FFCs or FPCs whose movable side is fixed to the carriage 13 and whose fixed side is fixed to the apparatus frame 8 or the like and bundled so as to be bundled at several places. The FFC and FPC are wired in parallel to the guide rod 14 (in the direction of movement of the carriage 13) and in a lateral U-turn shape, and follow-up and deform as the carriage 13 moves.

冷却制御部５３は、上記の温度センサー１６の検出結果に基づいて、ペルチェ素子２１および冷却ファン４３への電力を制御する（具体的には、電圧を制御する）。実施形態の記録ヘッド５（ヘッド本体１２）では、印刷停止を余儀なくされる臨界温度が１１８℃〜１２０℃となっており、例えばヘッド本体１２が１００℃以下の温度を維持するようにペルチェ素子２１および冷却ファン４３が制御される。なお、冷却ファン４３は、常時駆動であってもよい。 The cooling control unit 53 controls the power to the Peltier element 21 and the cooling fan 43 based on the detection result of the temperature sensor 16 (specifically, the voltage is controlled). In the recording head 5 (head main body 12) of the embodiment, the critical temperature at which printing is forced to stop is 118 ° C. to 120 ° C., for example, the Peltier element 21 so that the head main body 12 maintains a temperature of 100 ° C. or lower. And the cooling fan 43 is controlled. The cooling fan 43 may be always driven.

以上のように本実施形態によれば、記録ヘッド５で発生した熱は、ペルチェ素子２１の駆動により、その吸熱面２１ａから吸熱され放熱面２１ｂに熱移動し、さらにペルチェ素子２１の放熱面２１ｂの熱は、ゼーベック素子２３の加熱面２３ａを加熱する。ゼーベック素子２３では、ペルチェ素子２１による加熱とヒートシンク２５による冷却とにより、加熱面２３ａと冷却面２３ｂとの間に温度差が生じ電力を発生する。すなわち、記録ヘッド５の熱を電力にエネルギー変換することができ、記録ヘッド５を適切に冷却することができる。また、記録ヘッド５の冷却に、ペルチェ素子２１、ゼーベック素子２３およびヒートシンク２５を用いるようにしているため、単純な構造で且つキャリッジ１３の荷搬重量を抑制することができ、主走査における記録ヘッド５の移動精度が損なわれることがない。さらに、ゼーベック素子２３の発生電力をバッテリー電源５６を介して、活用することができ、省エネルギー化を達成することができる。 As described above, according to the present embodiment, the heat generated in the recording head 5 is absorbed from the heat absorbing surface 21 a by the drive of the Peltier element 21 and is transferred to the heat radiating surface 21 b, and further the heat radiating surface 21 b of the Peltier element 21. This heats the heating surface 23a of the Seebeck element 23. In the Seebeck element 23, due to the heating by the Peltier element 21 and the cooling by the heat sink 25, a temperature difference is generated between the heating surface 23 a and the cooling surface 23 b to generate electric power. That is, the heat of the recording head 5 can be converted into electric power, and the recording head 5 can be appropriately cooled. Further, since the Peltier element 21, Seebeck element 23, and heat sink 25 are used for cooling the recording head 5, the load of the carriage 13 can be suppressed with a simple structure, and the recording head in main scanning can be suppressed. The movement accuracy of 5 is not impaired. Furthermore, the electric power generated by the Seebeck element 23 can be utilized via the battery power source 56, and energy saving can be achieved.

なお、ヘッド冷却部６を、吸熱面２１ａを記録ヘッド５に密接させて設けたペルチェ素子２１、ペルチェ素子２１の放熱面２１ｂに密接させたヒートシンク２５およびヒートシンク２５に密接させたゼーベック素子２３の順で配置し、記録ヘッド５をペルチェ素子２１とヒートシンク２５とにより十分に降温した後、ヒートシンク２５に蓄熱した熱をゼーベック素子２３により電流（電力）に変換するようにしてもよい。同様に、ヘッド冷却部６を、記録ヘッド５に密接するヒートシンク２５、ペルチェ素子２１およびゼーベック素子２３の順で配置してもよい。 The head cooling unit 6 is arranged in the order of a Peltier element 21 provided with the heat absorption surface 21a in close contact with the recording head 5, a heat sink 25 in close contact with the heat dissipation surface 21b of the Peltier element 21, and a Seebeck element 23 in close contact with the heat sink 25. After the recording head 5 is sufficiently cooled by the Peltier element 21 and the heat sink 25, the heat stored in the heat sink 25 may be converted into current (electric power) by the Seebeck element 23. Similarly, the head cooling unit 6 may be arranged in the order of the heat sink 25, the Peltier element 21, and the Seebeck element 23 that are in close contact with the recording head 5.

１ドットインパクトプリンター、４印刷部、５記録ヘッド、６ヘッド冷却部、７制御部、９筐体、１２ヘッド本体、１６温度センサー、２１ペルチェ素子、２１ａ吸熱面、２１ｂ放熱面、２３ゼーベック素子、２３ａ加熱面、２３ｂ冷却面、２５ヒートシンク、４３冷却ファン、５３冷却制御部、５６バッテリー電源、Ｐ記録用紙 1 dot impact printer, 4 printing unit, 5 recording head, 6 head cooling unit, 7 control unit, 9 housing, 12 head body, 16 temperature sensor, 21 Peltier element, 21a heat absorption surface, 21b heat dissipation surface, 23 Seebeck device, 23a Heating surface, 23b Cooling surface, 25 Heat sink, 43 Cooling fan, 53 Cooling control unit, 56 Battery power supply, P Recording paper

Claims

ドットインパクト方式の記録ヘッドと、
吸熱面を前記記録ヘッドに密接させて設けたペルチェ素子と、
加熱面を前記ペルチェ素子の放熱面に密接させて設けたゼーベック素子と、
前記ペルチェ素子を制御する冷却制御部と、
前記ゼーベック素子の発生電力を蓄電する蓄電部と、を備えたことを特徴とするドットインパクトプリンター。 Dot impact recording head,
A Peltier element provided with an endothermic surface in close contact with the recording head;
A Seebeck element provided with a heating surface in close contact with the heat dissipation surface of the Peltier element;
A cooling control unit for controlling the Peltier element;
A dot impact printer, comprising: a power storage unit that stores electric power generated by the Seebeck element.

前記ゼーベック素子の冷却面に密接して設けたヒートシンクを、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のドットインパクトプリンター。 The dot impact printer according to claim 1, further comprising a heat sink provided in close contact with a cooling surface of the Seebeck element.

前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出部を、更に備え、
前記冷却制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記ペルチェ素子の駆動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のドットインパクトプリンター。 A temperature detection unit for detecting the temperature of the recording head;
3. The dot impact printer according to claim 1, wherein the cooling control unit controls driving of the Peltier element based on a detection result of the temperature detection unit.

前記ヒートシンクを冷却する冷却ファンを、更に備え、
前記冷却制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記冷却ファンを更に制御することを特徴とする請求項３に記載のドットインパクトプリンター。 A cooling fan that cools the heat sink;
The dot impact printer according to claim 3, wherein the cooling control unit further controls the cooling fan based on a detection result of the temperature detection unit.

少なくとも前記ペルチェ素子は、前記蓄電部から電力供給されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のドットインパクトプリンター。 The dot impact printer according to claim 1, wherein at least the Peltier element is supplied with electric power from the power storage unit.

前記記録ヘッド、前記ペルチェ素子および前記ゼーベック素子が搭載されたキャリッジと、
前記キャリッジを移動させる移動手段と、
前記ペルチェ素子と前記冷却制御部とを接続すると共に、前記キャリッジに移動に伴って追従変形する第１のケーブルと、
前記ゼーベック素子と前記蓄電部とを接続すると共に、前記キャリッジに移動に伴って追従変形する第２のケーブルと、を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のドットインパクトプリンター。 A carriage on which the recording head, the Peltier element and the Seebeck element are mounted;
Moving means for moving the carriage;
A first cable that connects the Peltier element and the cooling control unit and that deforms following the movement of the carriage;
The dot according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a second cable that connects the Seebeck element and the power storage unit and that is deformed following the movement of the carriage. Impact printer.