JP4061882B2 - 記録装置の記録ヘッド制御方法及び記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の記録ワイヤを備えた記録ヘッドの記録動作を制御する記録装置の記録ヘッド制御方法及び記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
記録装置には、記録ヘッドをプラテンの軸方向に走行させる間に、この記録ヘッドにおける複数の記録ワイヤをインクリボンを介して、上記プラテンの前方周面に位置するシートに打ち付け、このシートに画像を記録するドットインパクトプリンタがある。
【0003】
このようなプリンタにおける記録ヘッドでは、駆動コイルにパルス状の電圧が印加されてこの駆動コイルが励磁され、これにより記録ワイヤが突出駆動されると共に、この突出した記録ワイヤが復帰ばねのばね力により復帰するよう構成されている。
【0004】
上記パルス状電圧の周波数はヘッド駆動周波数と称され、また、パルス状電圧のパルス幅は、駆動コイルへ印加される電圧の通電時間と称される。ヘッド駆動周波数によって、記録ヘッドの記録速度が決定され、また、駆動コイルへの通電時間によって、記録ワイヤのインパクト力が決定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のようなプリンタの記録ヘッドでは、復帰ばねの固有振動数とヘッド駆動周波数との関係で復帰ばねが共振し、記録ワイヤの挙動が不安定となってしまう恐れがある。記録ワイヤの挙動が不安定になると、記録ワイヤによるドットが所望の位置に形成されず、また、ドットが薄くなって、画像の記録品質が低下してしまう。
【0006】
従来のプリンタには、ヘッド駆動周波数や駆動コイルへの通電時間を変更させるものがあるが、これは、プリンタの電源容量に対してなされるものであり、復帰ばねの共振防止を目的として実施されているものではない。
【0007】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、画像の記録品質を良好に確保できる記録装置の記録ヘッド制御方法及び記録装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、シートに画像を記録するよう制御する記録装置の記録ヘッド制御方法において、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することを特徴とするものである。
【0011】
請求項3に記載の発明は、プラテンに沿って走行するキャリッジに記録ヘッドが搭載され、この記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、制御装置が、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、上記プラテンと上記記録ヘッドとの間に搬送されるシートに画像を記録する記録装置において、上記制御装置は、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、上記制御装置は、特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【0014】
請求項1または3に記載の発明には、次の作用がある。
【0015】
記録ヘッドの駆動条件と復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件を、他の記録パターンの場合に比べて変更して設定することから、例えば、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を変更することによって、復帰ばねの共振を抑制できる。この結果、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定が解消されて、記録ヘッドにおける記録ワイヤの突出動作により記録される画像の記録品質を良好に確保できる。
【0016】
請求項2または4に記載の発明には、次の作用がある。
【0017】
特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することから、記録ヘッドの駆動コイルへの入力電気エネルギーを減少させることができ、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定を解消できるばかりか、記録ヘッドの温度上昇も抑制できる。
【0018】
また、請求項1乃至4に記載の発明には、次の作用がある。
【0019】
特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することから、記録ワイヤのインパクト力を増大させることができ、これにより、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定を抑制でき、画像の記録品質を向上させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【0021】
図1は、本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。図2は、図1のプリンタ本体を示す側断面図である。
【0022】
これらの図に示す記録装置としてのプリンタ10は、記録ヘッド18の多数の記録ワイヤ35(図3)を、インクリボン31を介してシートSに打ち付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を印刷するドットインパクトプリンタである。ここで、シートSは、単票紙や連続紙などの普通紙の他に、通帳や葉書、封筒などである。特に、上記単票紙は単票複写紙を含み、連続紙は連続複写紙を含む。
【0023】
上記プリンタ10は、図1に示すように、記録装置本体としてのプリンタ本体11と、このプリンタ本体11に着脱自在に装着されたプッシュトラクタユニット12及び排出ユニット13と、同じくプリンタ本体11に着脱自在に装着されたシート供給ガイド34(図2)と、プリンタ本体11の上方、下方をそれぞれ覆う図示しないアッパーケース及びロアケースと、を有して構成される。
【0024】
上記プリンタ本体11は、本体フレームとしてのベースフレーム14、シート案内フレーム15(図2)、左サイドフレーム16及び右サイドフレーム17と、記録ヘッド18及びキャリッジ19を備えた印刷機構部20と、プラテン21、シート案内22及びピンチローラ25(図2)を備えたシート搬送機構部23と、を有して構成される。
【0025】
ベースフレーム14及びシート案内フレーム15は、図2に示すようにほぼ平行配置され、これらのベースフレーム14及びシート案内フレーム15の両端に上記左サイドフレーム16、右サイドフレーム17がそれぞれ立設して固定される。これらの左サイドフレーム16と右サイドフレーム17間に、図1に示すように、キャリッジガイド軸24が架け渡されて回動可能に枢支され、プラテン21が架け渡されて回転自在に配設されている。シート案内22は、左サイドフレーム16と右サイドフレーム17との間に配設されて、シート案内フレーム15に嵌合して固定されている。また、左サイドフレーム16及び右サイドフレーム17の後方部、上方部それぞれには、前記プッシュトラクタユニット12、排出ユニット13をそれぞれ装着可能な図示しないトラクタユニット装着部、排出ユニット装着部が設けられている。
【0026】
図1に示すプッシュトラクタユニット12は、シートSとしての連続紙をシート搬送機構部23へ送り出し、シート供給ガイド34は、シートSとしての単票紙を1枚ずつ(連続単票紙の場合には1綴りずつ)シート搬送機構部23へ供給する。また、排出ユニット13は、連続紙または単票紙をシート搬送機構部23からプリンタ10外へ引き出すものである。
【0027】
つまり、図2に示すように、プッシュトラクタユニット12のトラクタベルト26の回転により、このトラクタベルト26のピン27の作用で、連続紙は、シート搬送機構部23のシート案内22に案内され、このシート案内22とプラテン21との間に形成されるシート搬送経路28を経てプラテン21の前方へ向かい、矢印α方向に送給される。このプッシュトラクタユニット12の非動作時に、シート供給ガイド34から単票紙が1枚ずつ(または1綴りずつ)、シート搬送経路28を経てプラテン21の前方へ供給可能とされる。また、排出ユニット13の排出ローラ29の回転により、後述のごとく、記録ヘッド18により文字等が記録された連続紙または単票紙は、シート搬送機構部23のプラテン21から矢印β方向に引き出される。これにより、連続紙または単票紙は、キャリッジ19の後述の主走査方向に直交する副走査方向に搬送される。
【0028】
図1に示す前記キャリッジ19は、キャリッジガイド軸24に摺動自在に挿通されると共に、記録ヘッド18を搭載する。キャリッジガイド軸24がプラテン21と平行に配置されることから、キャリッジ19は、これらのプラテン21及びキャリッジガイド軸24の軸方向と一致する主走査方向に移動(走行)可能に設けられる。
【0029】
図示しないキャリッジ駆動モータの正転または逆転により、キャリッジ19は、タイミングベルト30(図2)を介しキャリッジガイド軸24に案内されて、主走査方向における図1の左向きまたは右向きに走行される。
【0030】
前記記録ヘッド18は多数の記録ワイヤ35(図3では、一本の記録ワイヤ35のみを示す。)を備え、これらの記録ワイヤ35の突出方向前方にインクリボン31が位置する。記録ヘッド18はキャリッジ19と共に主走査方向に走行する間に、記録ワイヤ35を突出動作させてインクリボン31に打ち当て、インクリボン31のインクを、プラテン21とインクリボン31との間に搬送されるシートS(連続紙または単票紙)に付着させて、このシートSに文字を含む画像を記録する。
【0031】
記録ヘッド18によるこの記録動作は、キャリッジ19が主走査方向左向きまたは右向きに走行する間に、記録ヘッド18の記録ワイヤ35により一行分の記録がなされ、この一行分の記録がなされる度に、シートSが連続紙の場合には、図2に示すシート搬送機構部23のプラテン21、プッシュトラクタユニット12及び排出ユニット13が、また、シートSが単票紙の場合には、シート搬送機構部23のプラテン21、ピンチローラ25及び排出ユニット13がそれぞれシートSを所定量(通常行間分)搬送させ、これらの動作が繰り返されることにより実施される。
【0032】
尚、図2に示す符号32は、ベースフレーム14とシート案内フレーム15との間に開口して形成されて、プリンタ10の下方からシート搬送機構部23内へシートSを供給するためのボトムシート供給口である。
【0033】
また、プラテン21、プッシュトラクタユニット12及び排出ユニット13の駆動制御と、キャリッジ19の走行制御と、記録ヘッド18の記録ワイヤ35による記録動作の制御は、制御装置としての制御基板部33(図2)により実施される。この制御基板部33は、例えばプリンタ本体11の後方におけるシート案内フレーム15の下方に配置される。
【0034】
ところで、上記記録ヘッド18は、図3に示すように、ヘッド本体40にノーズ部41が連設され、ヘッド本体40の外側に放熱器42が配置されて構成される。
【0035】
ヘッド本体40は、駆動コイルとしての電磁石コイル43が巻き付けられるコア44が、周方向に所定間隔で複数個一体成形されたフレーム45と、上記電磁石コイル43への通電によって当該電磁石コイル43及びコア44が励磁され、この励磁されたコア44に吸着駆動されるワイヤレバー46と、このワイヤレバー46をばね力により、ピン47を支点に上記コア44から離れる方向に付勢して復帰させる復帰ばね48と、上記ワイヤレバー46の先端に連結されて、ワイヤレバー46がコア44に吸着されたときにノーズ部41から突出し、復帰ばね48のばね力によりノーズ41内に後退する記録ワイヤ35と、を有して構成される。この記録ワイヤ35の進退動作が記録動作となって、シートSに画像が記録される。
【0036】
このヘッド本体40は、記録ワイヤ35の進退方向に2段積み重ねられて、ヘッド本体結合体として配置される。ただし、図3では、一方のヘッド本体40のみを示している。
【0037】
上記ノーズ部41は、記録ワイヤ35の進退動作を案内するものであり、内部に配置された複数個の中間ガイド49と、先端部に配置された1つの先端ガイド50を備える。複数本の記録ワイヤ35は、これら中間ガイド49及び先端ガイド50を貫通して進退動作が案内される。尚、図3では、中間ガイド49及び先端ガイド50に1本の記録ワイヤ35が貫通する場合を示し、他の記録ワイヤ35については省略している。
【0038】
上記放熱器42は、図3に示すように略筒形状に構成され、外側に複数枚のフィン51が一体に設けられる。この放熱器42は、前述のヘッド本体結合体における各ヘッド本体40の外周部に配置されて、各ヘッド本体40を覆う。この放熱器42は、各ヘッド本体40の電磁石コイル43への通電によってこの電磁石コイル43が発熱体となって発熱するが、この発熱による各ヘッド本体40の熱を、フィン51を用いて放熱させて、これらのヘッド本体40を冷却する。
【0039】
上記ヘッド本体40の電磁石コイル43にはパルス状の電圧が印加され、このパルス状の電圧により電磁石コイル43が励磁されて記録ワイヤ35が突出し、記録動作が実行される。従って、電磁石コイル43に印加されるパルス状の電圧の周波数をヘッド駆動周波数と称し、この電圧のパルス幅を電磁石コイル43への通電時間と称する。
【0040】
ヘッド駆動周波数は、記録ワイヤ35における単位時間当たりの最大突出回数を意味することから、記録ヘッド18の記録速度を決定するものである。また、電磁石コイル43への通電時間は、記録ヘッド18における記録ワイヤ35のインパクト力を決定するものである。これらのことから、ヘッド駆動周波数及び電磁石コイル43への通電時間が記録ヘッド18の駆動条件となっている。
【0041】
さて、図2に示す前記制御基板部33は、記録ワイヤ35を突出させて記録ヘッド18に記録動作を1行ずつ実行させるに先立ち、記録ワイヤ35がシートSに記録する画像の記録パターンを予め検出して記憶する。シートSには複数行が記録されるが、制御基板部33は、各行を記録する前になされるシートSの副走査方向の搬送中に、シートSに記録される画像の記録パターンを検出して記憶する。
【0042】
この1行毎の記録パターンには、図5(A)に示すように、特定(全部または一本を含む一部)の記録ワイヤ35が連続して突出動作することにより画像を記録する第1記録パターンと、図5(B)に示すように、上記特定の記録ワイヤ35が突出と休止とを繰り返して画像を記録する第2記録パターンと、図5(C)に示すように、上記特定の記録ワイヤ35が1回突出してから2回連続して休止し、これを繰り返すことにより画像を記録する第3記録パターンと等がある。
【0043】
これらの各記録パターンのうちには、プリンタ10の機種毎に異なるが、記録ヘッド18における復帰ばね48の固有振動数と前記ヘッド駆動周波数との関係で、復帰ばね48が共振したり、しない場合がある。例えば、本実施の形態のプリンタ10では、復帰ばね48は、任意のヘッド駆動周波数において、第1及び第2記録パターンの場合には共振しないが、第3記録パターンの場合には共振して、記録ワイヤ35の挙動が不安定となってしまう。
【0044】
制御基板部33は、復帰ばね48の固有振動数と記録ヘッド18のヘッド駆動周波数との関係で、復帰ばね48が共振して記録ワイヤ35の挙動が不安定となってしまう特定記録パターン(本実施の形態では第3記録パターン)を検出した時に、記録ヘッド18の駆動条件を、上記特定記録パターン以外の記録パターンを検出した場合の駆動条件とは異なった駆動条件に変更して設定する。例えば、制御基板部33は、特定記録パターンを検出した時に、ヘッド駆動周波数を、他の記録パターンを検出した場合よりも半分または3分の2程度に減少して設定し、更に、電磁石コイル43への通電時間を、他の記録パターンを検出した場合よりも増大して設定する。
【0045】
ヘッド駆動周波数を変更(減少)することによって、復帰ばね48の共振が抑制され、記録ワイヤ35の挙動不安定が解消される。しかも、ヘッド駆動周波数の減少によって、電磁石コイル43への入力電気エネルギーが減少されるので、この電磁石コイル43の発熱量が低減されて、記録ヘッド18の温度上昇が緩和される。
【0046】
また、電磁石コイル43への通電時間の増大によって、記録ワイヤ35に作用するインパクト力が増大し、復帰ばね48の共振による記録ワイヤ35の挙動不安定が、増大した上記インパクト力により抑制される。
【0047】
次に、上述のような復帰ばね48の共振による記録ワイヤ35の挙動不安定を解消させるための制御基板部33の制御を、図4を用いて説明する。
【0048】
制御基板部33は、画像に1行毎の記録パターンを記録するに先立ち、その記録パターンが前記特定記録パターンであるか否かを判断する(S1)。
【0049】
このステップS1において、制御基板部33は、シートSに記録すべき記録パターンが上記特定記録パターンでないと判断した時に、記録ヘッド18の駆動条件、つまりヘッド駆動周波数及び復帰ばね48への通電時間を通常の設定値に保持したまま、記録ヘッド18に記録動作を実行させる(S2)。
【0050】
ステップS1において、制御基板部33は、シートSに記録すべき記録パターンが上記特定記録パターンであると判断した時に、記録ヘッド18の駆動条件、つまりヘッド駆動周波数を通常のヘッド駆動周波数よりも減少させ、また、復帰ばね48への通電時間を通常の通電時間よりも増大させる。これにより、特定記録パターン記録時における記録ヘッド18の復帰ばね48の共振が抑制されて、記録ワイヤ35の挙動が安定化され、画像の記録品質が向上する。
【0051】
従って、上記実施の形態によれば、次の効果▲1▼〜▲3▼を奏する。
【0052】
▲1▼制御基板部33が、記録ヘッド18のヘッド駆動周波数と復帰ばね48の固有振動数との関係で、この復帰ばね48が共振する特定記録パターンを検出した時に、記録ヘッド18のヘッド駆動周波数を変更することから、復帰ばね48の共振を抑制できる。この結果、復帰ばね48の共振による記録ワイヤ35の挙動不安定が解消されて、記録ヘッド18における記録ワイヤ35の突出動作によって記録される画像の記録品質を良好に確保できる。
【0053】
▲2▼特定記録パターンを検出した時に、制御基板部33が記録ヘッド18のヘッド駆動周波数を、他の記録パターンを検出した場合に比べて減少して設定することから、記録ヘッド18の電磁石コイル43への入力電気エネルギーを減少させることができる。この結果、復帰ばね48の共振による記録ワイヤ35の挙動不安定を解消して画像の記録品質を向上できるばかりか、電磁石コイル43の発熱量が低減されて、記録ヘッド18の温度上昇も抑制できる。
【0054】
▲3▼特定記録パターンを検出した時に、制御基板部33が記録ヘッド18の電磁石コイル43への通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することから、記録ワイヤ35のインパクト力を増大させることができる。これにより、復帰ばね48の共振による記録ワイヤ35の挙動不安定が、増大されたインパクト力により抑制されて解消でき、画像の記録品質を向上させることができる。
【0055】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0056】
例えば、上記実施の形態では、復帰ばね48が共振する特定記録パターンを制御基板部33が検出した時に、記録ヘッド18におけるヘッド駆動周波数を減少させ、且つ電磁石コイル43への通電時間を増大させるものを述べたが、これらのヘッド駆動周波数の減少と通電時間の増大のいずれか一方を実施するものでもよい。
【0057】
【発明の効果】
請求項1乃至3に記載の発明に係る記録装置の記録ヘッド制御方法によれば、画像の記録品質を良好に確保できる。
【0058】
請求項4乃至6に記載の発明に係る記録装置によれば、画像の記録品質を良好に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。
【図2】図1のプリンタ本体を示す側断面図である。
【図3】図1の記録ヘッドを示す断面図である。
【図4】図2の制御基板部が実施する記録ヘッドの制御を示すフローチャートである。
【図5】図3の記録ヘッドが記録する画像の各記録パターンにおける記録ワイヤの動作形態を示す概念図である。
【符号の説明】
10 プリンタ(記録装置)
18 記録ヘッド
19 キャリッジ
21 プラテン
33 制御基板部(制御装置)
35 記録ワイヤ
43 電磁石コイル(駆動コイル)
48 復帰ばね
S シート
Claims (4)
- 記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、シートに画像を記録するよう制御する記録装置の記録ヘッド制御方法において、
上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することを特徴とする記録装置の記録ヘッド制御方法。 - 上記特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することを特徴とする請求項1に記載の記録装置の記録ヘッド制御方法。
- プラテンに沿って走行するキャリッジに記録ヘッドが搭載され、この記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、制御装置が、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、上記プラテンと上記記録ヘッドとの間に搬送されるシートに画像を記録する記録装置において、
上記制御装置は、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定するよう構成されたことを特徴とする記録装置。 - 上記制御装置は、特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定するよう構成されたことを特徴とする請求項3に記載の記録装置。
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