JPH06297732A - ドットインパクトプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電アクチュエータで印字ワイヤを有する可
動アームを駆動して印字する印字ヘッドにおいて、多数
回にわたる印字の実行により可動アームのストッパ機構
が摩耗して、２次バウンドが大きくなっても、印字のた
めのインパクト力をほぼ一定に保つ。 【構成】 可動アーム３２のストッパ機構３７・３８に
おける摩耗量すなわちギャップｇを測定し、そのギャッ
プｇの大きさに応じて圧電アクチュエータの駆動条件を
記憶したＲＯＭ５０のテーブルメモリ５３から最適の駆
動条件のデータを読み出す。ギャップｇが大きくなる
と、連続するドットの第１ドットと第２ドットの周期を
長くし、また第２ドットでの電圧印加時間を短かくし
て、第２ドットでのインパクト力が大きくなりすぎるの
を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットインパクトプリ
ンタに関し、特に印字ワイヤを連結した可動アームとこ
の可動アームの後退運動を受止めるストッパ部材とのギ
ャプの大きさに応じて圧電アクチュエータの駆動条件を
変更するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドットインパクトプリンタにおい
ては、圧電素子の積層体からなる圧電アクチュエータの
電圧印加時の伸縮変形により、弾性部材で支持された可
動アームを回動させて、この可動アームに連結した印字
ワイヤをプラテン側に突出してドット印字するようにし
た印字ヘッドは周知である。例えば、本願出願人は、特
開平２─１３７９３７号公報において、側面視略Ｕ字状
のメインフレームの基部に前記圧電アクチュエータの基
端部を固着する一方、圧電アクチュエータの他端部を可
動体に取付け、バネ部材の一方の板バネをメインフレー
ムに固着するとともに、バネ部材の他方の板バネを可動
体に固着し、更にこのバネ部材に可動アームを揺動可能
に支持し、圧電アクチュエータへの電圧の印加による伸
長変形でこの可動アームを印字位置に揺動させて印字ワ
イヤを介してドット印字する一方、圧電アクチュエータ
が収縮変形したときに、可動アームが基の初期位置より
も後退しないようにストッパ部材でその揺動範囲を規制
するとともに、これら可動アームの当接部とストッパ部
材のストッパ面との摩耗を軽減するようにした圧電素子
の運動変換装置を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、本願
出願人が提案した圧電素子の運動変換装置においては、
可動アームの印字動作後の元の初期位置への復帰時に、
可動アームの当接部をストッパ部材のストッパ面に当て
て、可動アームが初期位置よりも後退しないように規制
している関係上、例えば、１億回や２億回などの多数回
のドット印字の実行により、可動アームの当接部とスト
ッパ部材のストッパ面との摩耗は免れないことから、こ
れら当接部とストッパ部とのギャップ（隙間）が拡大さ
れ、各ドット印字後の可動アームの減衰振動における２
次バウンドが大きくなる。ところで、この種の印字ヘッ
ドにおいては、一般に、この２次バウンドのタイミング
で次のドット印字を実行するので、第２回目以降の各ド
ット印字においては、この大きな２次バウンドのバウン
ド力が加勢されるので、印字ワイヤが印字用紙に強く衝
突して用紙破れが発生し易いという問題がある。

【０００４】本発明の目的は、多数回にわたるドット印
字を実行しても、ワイヤによる用紙破れを極力防止し得
るドットインパクトプリンタを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１のドットインパ
クトプリンタは、図１の機能ブロック図に示すように、
ワイヤと、このワイヤの基端部が一端部に連結された可
動アームと、圧電素子の積層体からなる圧電アクチュエ
ータと、この圧電アクチュエータの駆動力を可動アーム
に伝達する駆動力伝達機構と、可動アームが初期位置よ
りも後退しないように可動アームを受け止めるストッパ
部材を有するストッパ機構とを含むドット印字機構を複
数組備えた印字ヘッドと、複数の圧電アクチュエータを
駆動制御する制御手段とを備えたドットインパクトプリ
ンタにおいて、可動アームとストッパ部材間のギャップ
を検知するギャップ検知手段と、ギャップ検知手段で検
知されたギャップに基いて、連続印字するドットの第２
ドット以降において、各圧電アクチュエータに対する電
圧の印加条件を変更する駆動条件変更手段とを備えたも
のである。

【０００６】ここで、前記駆動条件変更手段は、連続印
字するドットの第１ドットと第２ドット間の周期を、前
記ギャップの増大に応じて大きく変更するようにした構
成（請求項２）、前記駆動条件変更手段は、第２ドット
の電圧印加幅を、前記ギャップの増大に応じて小さく変
更するようにした構成（請求項３）、等の種々の態様に
構成することができる。

【０００７】更に、前記ギャップ検知手段は、印字ヘッ
ドを搭載したキャリッジを案内するガイドロッドと、こ
のガイドロッドの位置を前後方向に微調整可能な偏心機
構とを含む微調整機構と、微調整機構を駆動する為の第
１ステッピングモータと、微調整機構を駆動する為の第
２ステッピングモータと、第１ステッピングモータを駆
動制御して複数のワイヤとプラテン間の隙間が零の状態
で第１ステッピングモータを脱調させ、その後第２ステ
ッピングモータを駆動制御してギャップ零の状態で第２
ステッピングモータを脱調させ、第２ステッピングモー
タの制御量からギャップを検知するギャップ検知制御手
段とを備えた構成（請求項４）、またギャップ検知手段
は、印字ヘッドを搭載したキャリッジを案内するガイド
ロッドと、このガイドロッドの位置を前後方向に微調整
可能な偏心機構とを含む微調整機構と、微調整機構を駆
動する為のモータと、ワイヤ先端と対向して設けられた
圧電素子と、モータを駆動してワイヤ先端が圧電素子に
当接したときと、モータを更に駆動して可動アームがス
トッパ部材に当接したときの圧電素子の出力信号を検出
するとともに、その両時点間の微調整機構の移動量から
前記ギャップを検知するギャップ検知制御手段とを備え
た構成（請求項５）、等の種々の態様に構成することも
できる。

【０００８】

【作用】請求項１のドットインパクトプリンタにおいて
は、ギャップ検知手段は、可動アームとストッパ機構の
ストッパ部材間のギャップを検知するので、駆動条件変
更手段は、ギャップ検知手段で検知されたギャップに基
いて、連続印字するドットの第２ドット以降において、
各圧電アクチュエータに対する電圧の印加条件を変更す
る。その結果、圧電アクチュエータはこの変更された電
圧印加条件で駆動されるので、駆動力伝達機構及び可動
アームを介してこの可動アームに連結されたワイヤによ
る第２ドット以降の各ドット印字のインパクト力が変更
される。

【０００９】即ち、可動アームとストッパ部材間のギャ
ップに基いて、第２ドット以降における圧電アクチュエ
ータの圧電印加条件つまりワイヤによるドット印字のイ
ンパクト力が変更されることから、多数回にわたるドッ
ト印字の実行に伴って、このギャップが拡大して前回の
ドット印字後の可動アームの減衰振動における２次バウ
ンドのバウンド力が大きくなっても、この２次バウンド
のタイミングで印字する第２ドット以降の各ドットにお
けるワイヤによる用紙破れを極力防止することができ
る。

【００１０】請求項２のドットインパクトプリンタにお
いては、前記駆動条件変更手段は、連続印字するドット
の第１ドットと第２ドット間の周期を、前記ギャップの
増大に応じて大きく変更することから、多数回にわたる
ドット印字の実行に伴って、ギャップが拡大して第１ド
ット印字後の可動アームの減衰振動における２次バウン
ドのバウンド力が大きくなっても、この２次バウンドの
タイミングより遅らせて２次バウンドに影響されること
なく弱められたインパクト力で第２ドットが印字され、
特に第２ドット印字におけるワイヤによる用紙破れを極
力防止することができる。

【００１１】請求項３のドットインパクトプリンタにお
いては、前記駆動条件変更手段は、第２ドットの電圧印
加幅を、ギャップの増大に応じて小さく変更することか
ら、多数回にわたるドット印字の実行に伴って、ギャッ
プが拡大して第１ドット印字後の可動アームの減衰振動
における２次バウンドのバウンド力が大きくなっても、
この２次バウンドのタイミングで印字する第２ドット印
字のインパクト力が軽減され、請求項２と同様に作用す
る。

【００１２】請求項４のドットインパクトプリンタにお
いては、ギャップ検知制御手段は、先ず第１ステッピン
グモータを駆動制御して微調整機構の偏心機構を介して
キャリッジをプラテン方向に微動させて、複数のワイヤ
とプラテン間の隙間が零の状態で第１ステッピングモー
タを脱調させ、その後第２ステッピングモータを駆動制
御してギャップ零の状態で第２ステッピングモータを脱
調させ、最終的に第２ステッピングモータの制御量から
ギャップを検知することから、このギャップを正確に検
知することができる。

【００１３】請求項５のドットインパクトプリンタにお
いては、ギャップ検知制御手段は、先ずモータを駆動し
て微調整機構の偏心機構を介してキャリッジをプラテン
方向に微動させて、ワイヤ先端が圧電素子に当接したと
きと、モータを更に駆動して可動アームがストッパ部材
に当接したときの圧電素子の出力信号を検出し、最終的
に両時点間の微調整機構の移動量からギャップを検知す
ることから、このギャップを正確に検知することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、２４ピン用の印字ヘッドを備え
たドットインパクトプリンタ１に本発明を適用した場合
のものである。図２に示すように、プラテン２の前側に
設けられたキャリッジ３は、プラテン２と平行に配設さ
れた第１ガイド軸４及び第２ガイド軸５に左右方移動可
能に支持され、図示外の駆動ワイヤに連結されたキャリ
ッジモータ４０（図５参照）により左右往復移動駆動さ
れる。また、ドット印字方式の印字ヘッド６はこのキャ
リッジ３上にプラテン２と対向状に取付けられている。
尚、プラテン２は図示外のラインフィードモータ４１
（図５参照）及びプラテン駆動機構を介して回転駆動さ
れるようになっている。

【００１５】先ず、前記印字ヘッド６について、図３・
図４に基いて説明する。印字ヘッド６は、ノーズ部２５
ａを有する前部フレーム２５及び底部を有する円筒状の
後部フレーム２６と、前部フレーム２５にゴム製で環状
のスペーサ２７を介して取付けられた環状のリング部材
２８と、このリング部材２８に取付けられた２４組のド
ット印字機構３０とからなり、このドット印字機構３０
について説明する。板状で且つ側面視略Ｕ字状の支持フ
レーム３１は、その基端部でリング部材２８にビス止め
され、先端部は板状の可動アーム３２の長さ方向途中部
の直ぐ後側に位置している。圧電素子の積層体からなる
圧電アクチュエータ３３は、支持フレーム３１の基端側
の支持部３１ａと先端側のストッパ部３１ｂとの間の切
欠き部３１ｄ内に前後方向向きに設けられ、これら支持
部３１ａとストッパ部３１ｂとの間の取付け部３１ｃに
その前端部が接着支持されるとともに、その後端部は可
動体３４に接着固定されている。

【００１６】前記支持部３１ａの後端部の切欠き部３１
ｄに面する端部には、バネ部材３５の第１バネ３５ａが
固着されるとともに、この端面に対応する可動体３４の
端部にはバネ部材３５の第２バネ３５ｂが固着されてい
る。ところで、このバネ部材３５は、対向状の第１・第
２バネ３５ａ・３５ｂと、これら第１・第２バネ３５ａ
・３５ｂを連結した連結部３５ｃとからなり、この連結
部３５ｃには、前記後部フレーム２６内で放射状に配設
された可動アーム３２の基端部が固着され、この可動ア
ーム３２の先端部には、ノーズ部２５ａを挿通してプラ
テン２に延びる印字ワイヤ３６の基端部が取付けられて
いる。

【００１７】そして、圧電アクチュエータ３３には、バ
ネ部材３５のバネ力により、可動体３４を介してその長
さ方向に所定の圧縮荷重が常に付加されるとともに、前
記可動アーム３２はバネ部材３５を介して、ストッパ部
３１ｂの後端部に取付けたストッパ部材３７の後端と可
動アーム３２に取付けた当接部材３８の前端との間にギ
ャップｇを設けることのないように配設されている。
尚、ストッパ部材３７と当接部材３８とからストッパ機
構が構成されている。

【００１８】そして、前記圧電アクチュエータ３３に電
圧が印加されたとき、圧電アクチュエータ３３はその積
層方向つまり前後方向に所定長さだけ伸長変形するの
で、可動体３４が矢印Ｐ方向に移動するのに伴って、第
２バネ３５ｂだけが対向する第１バネ３５ａに沿って後
方に移動し、バネ部材３５は、図４に２点鎖線で示すよ
うに、外側に湾曲状に撓む。その結果、可動アーム３２
には、図４において反時計回転方向の回転モーメントが
生じ、図４に２点鎖線で示すように、可動アーム３２
は、その先端部をプラテン２方向に移動した印字位置ま
で回動すると同時に、印字ワイヤ３６がプラテン２方向
に移動して、図示外のインクリボンを介してドット印字
が実行される。

【００１９】一方、前記圧電アクチュエータ３３への電
圧の印加が停止されたときには、圧電アクチュエータ３
３が元の状態に収縮変形するので、可動体３４とバネ部
材３５を介して、可動アーム３２が元の初期位置に復帰
回動する。このとき、前記ストッパ機構により、可動ア
ーム３２が元の初期位置よりも後退しないように可動ア
ーム３２がストッパ部材３７で受止められる。ところ
で、このように、圧電アクチュエータ３３による一連の
印字動作が実行された後、可動アーム３２が前述のよう
に、バネ部材３５を介して元の初期位置に復帰回動する
ときに、当接部材３８とストッパ部材３７とが衝突して
これら両部材３８・３７が夫々摩耗し、多数回の印字動
作で前記ギャップｇが大きくなる。

【００２０】このギャップｇが拡大すると、第１ドット
印字後において、可動アーム３２の初期位置に復帰回動
したときに、これら両部材３８・３７の衝突による減衰
振動において、可動アーム３２が再度プラテン２側に飛
び出す２次バウンドのバウンド力が大きくなる。ここ
で、一般に、ドット印字が連続するときには、前回の印
字動作による２次バウンドのタイミングで次のドットを
印字するようになっているので、この大きくなった２次
バウンドのタイミングで印字する第２ドット以降の各ド
ット印字における印字ワイヤ３６のインパクト力が大き
くなり、印字ワイヤ３６による用紙破れが発生し易くな
る。ここで、可動体３４及びバネ部材３５などから駆動
力伝達機構が構成されている。

【００２１】次に、キャリッジ３をプラテン２に対して
接近方向又は離隔方向に移動させて、前記可動アーム３
２とストッパ部材３７間のギャップｇを検知するギャッ
プ検知機構１０について、図２に基いて説明する。前記
第１ガイド軸４の左端部にはこの軸心から偏心した位置
に、図示外のサイドフレームに回転可能に支持された連
結軸１１が固着され、この連結軸１１には扇状のセクタ
ギヤ１２が固着されている。このセクタギヤ１２には、
プラテン２と平行な支軸１３に固着された第１ギヤ１４
が噛合され、この支軸１３には更に第２ギヤ１５が固着
され、この第２ギヤ１５には、ステッピングモータから
なる第１駆動モータ１６の駆動軸に取付けた駆動ギヤ１
７と、ステッピングモータからなる第２駆動モータ２０
の駆動軸に取付けた駆動ギヤ２１とが夫々噛合されてい
る。

【００２２】前記第１ギヤ１４の外周部の一部には、複
数のスリットを所定間隔おきに環状に形成したエンコー
ダディスク１８が固着され、このエンコーダディスク１
８を挟むように平面視略コ字状のフォトインタラプタ１
９が設けられている。ここで、前記連結軸１１とセクタ
ギヤ１２とから偏心機構が構成され、また第１ガイド軸
４とこの偏心機構と第１・第２ギヤ１４・１５などから
微調整機構が構成されている。

【００２３】ところで、前記第２駆動モータ２０は、２
４組設けられたドット印字機構３０の印字ワイヤ３６の
先端がプラテン２に当接したときに、印字ワイヤ３６及
び可動アーム３２を介して、バネ部材３５のバネ定数つ
まりバネ力に関連して作用する負荷により脱調するよう
なトルクを有するモータである。また、前記第１駆動モ
ータ１６は、この第２駆動モータ２０の脱調後において
駆動され、バネ部材３５のバネ力に関連して発生する負
荷に対抗して印字ヘッド６をプラテン２に押圧する一
方、この押圧により、印字ワイヤ３６及び可動アーム３
２を介して、前記ギャップｇが零となり、大きな負荷に
より脱調するようなトルクを有するモータである。

【００２４】これら第１・第２駆動モータ１６・２０は
前述したような負荷で脱調するので、先ず第２駆動モー
タ２０が図において時計回転方向に駆動されると、第２
ギヤ１５、支軸１３、第１ギヤ１４を介してセクタギヤ
１２が駆動されるので、連結軸１１と第１ガイド軸４を
介してキャリッジ３が微少距離だけプラテン２方向に接
近移動し、印字ワイヤ３６の先端がプラテン２に当接し
たときに、第２駆動モータ２０が脱調する。その後、第
１駆動モータ１６が駆動されて印字ヘッド６が更にプラ
テン２方向に移動され、前記ギャップｇが零とったとき
の大きな負荷により脱調する。

【００２５】ここで、第１・第２駆動モータ１６・２０
の駆動よにり第１ギヤ１４が回転しているときには、前
記フォトインタラプタ１９からはエンコーダディスク１
８のスリットにより複数のスリット信号ＥＳが出力され
る。但し、フォトインタラプタ１９からは、第１・第２
駆動モータ１６・２０の何れが１ステップ駆動されて
も、１つのスリット信号ＥＳつまり「Ｈ」レベルから
「Ｌ」レベルに変化するスリット信号ＥＳ、或いは
「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化するスリット信号
ＥＳが確実に出力されるものとする。このように、この
ギャップ検知機構１０を構成したので、ギャップｇを簡
単に且つ正確に検知することができる。

【００２６】次に、ドットインパクトプリンタ１の制御
系は、図５のブロック図に示すように構成されている。
印字ヘッド６に設けられた２４個の圧電アクチュエータ
３３の各々に駆動信号を出力する駆動回路４２、キャリ
ッジモータ４０の為の駆動回路４３、ラインフィードモ
ータ４１の為の駆動回路４４、第１駆動モータ１６の為
の駆動回路４５、第２駆動モータ２０の為の駆動回路３
９及びフォトインタラプタ１９が制御装置Ｃの入出力イ
ンターフェース４６に接続されている。制御装置Ｃは、
ＣＰＵ４８と、このＣＰＵ４８にデータバスなどのバス
４７を介して接続された入出力インターフェース４６、
ＲＯＭ５０及びＲＡＭ６０とから構成されている。尚、
この制御装置Ｃには、モデム４９を介して図示外の外部
機器から印字データが受信される。

【００２７】前記ＲＯＭ５０のパターンメモリ５１に
は、文字や記号などの多数のキャラクタの各々に関する
ドットパターンデータが格納され、またプログラムメモ
リ５２には、本願特有の後述のギャップ検知制御の制御
プログラム、受信した印字データのコードに対応するド
ットパターンデータを読出して印字処理する印字処理制
御の制御プログラムなどが格納されている。

【００２８】更に、ＲＯＭ５０のテーブルメモリ５３に
は、連続するドット印字に関して、図６に示すように、
第１ドットの電圧印加幅データｄ１と、第１ドットに連
続する第２ドットまでの第１周期データｔ１と、第２ド
ットの電圧印加幅データｄ２及び第２ドット以降の各ド
ットに連続するドットまでの第２周期データｔ２との各
々について、前記ギャップｇが「0 〜0.05mm」のときの
第１駆動条件テーブル、ギャップｇが「0.06〜0.10mm」
のときの第２駆動条件テーブル、ギャップｇが「0.11〜
0.15mm」のときの第３駆動条件テーブル、ギャップｇが
「0.16〜0.20mm」のときの第４駆動条件テーブルが夫々
格納されている。

【００２９】前記ＲＡＭ６０には、前記フォトインタラ
プタ１９から入力されるスリット信号ＥＳをカウントす
るギャップカウンタ６１、検知されたギャップｇの値が
格納されるギャップ値メモリ６２、各種設定されたフラ
グのフラグデータを格納するフラグメモリ６３、ＣＰＵ
４８で演算した演算結果を一時的に格納する各種メモリ
などが設けられている。

【００３０】次に、ドットインパクトプリンタ１の制御
装置Ｃで行なわれるギャップ検知制御のルーチンについ
て、図７のフローチャートに基いて説明する。尚、図中
Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・・）は各ステップで
ある。プリンタ１に電源が投入される毎に開始され、先
ずギャップカウンタのカウント値ＧＣがクリアされ（Ｓ
11）、第２駆動モータ２０が１ステップ分だけ駆動され
る（Ｓ12）。次に、スリット信号ＥＳが変化したとき、
つまりスリット信号ＥＳが、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レ
ベルに、又は「Ｌ」レベル「Ｈ」レベルに変化したとき
には（Ｓ13：Yes ）、Ｓ12とＳ13とが繰り返される。そ
して、前述したように、印字ヘッド６が微少距離ずつプ
ラテン２側に移動して、２４本の印字ワイヤ３６の先端
がプラテン２に当接したとき、この第２駆動モータ２０
がバネ部材３５のバネ力による負荷により脱調するのに
伴って、スリット信号ＥＳが変化しなくなり（Ｓ13：N
o）、第２駆動モータ２０の駆動が停止されるととも
に、第１駆動モータ１６が同様に１ステップだけ駆動さ
れる（Ｓ14）。

【００３１】そして、同様にスリット信号ＥＳが変化す
るときには（Ｓ15：Yes ）、ギャップカウント値ＧＣが
１つインクリメントされ（Ｓ16）、Ｓ16に戻る。その
後、Ｓ14〜Ｓ１６が繰り返される。その結果、前述した
ように、印字ワイヤ３６及び可動アーム３２を介して、
前記ギャップｇが零となり、大きな負荷が印字ヘッド６
に作用したときに第１駆動モータ１６が脱調するのに伴
って、スリット信号ＥＳが変化しなくなり（Ｓ15：N
o）、第１駆動モータ１６の駆動が停止され、このギャ
ップカウント値ＧＣに基いて実際のギャップｇ（mm) が
演算により求められる（Ｓ17）。

【００３２】次に、そのギャップｇが0.05mm以下のとき
には（Ｓ18：Yes ）、第１駆動条件テーブルが選択され
（Ｓ19）、この制御を終了してメインルーチンにリター
ンする。しかし、ギャップｇが、0.06mmと0.10mmの範囲
内のときには（Ｓ18：No、Ｓ20：Yes ）、第２駆動条件
テーブルが選択され（Ｓ21）、同様にメインルーチンに
リターンする。また、ギャップｇが、0.11mmと0.15mmの
範囲内のときには（Ｓ18・Ｓ20：No、Ｓ22：Yes ）、第
３駆動条件テーブルが選択され（Ｓ23）、同様にメイン
ルーチンにリターンする。更に、ギャップｇが、0.16mm
以上のときには（Ｓ18・Ｓ20・Ｓ22：No）、第４駆動条
件テーブルが選択され（Ｓ24）、同様にメインルーチン
にリターンする。

【００３３】次に、圧電アクチュエータ駆動処理制御の
ルーチンについて、図８のフローチャートに基いて説明
する。ここで、この圧電アクチュエータ駆動処理制御
は、印字処理制御に含まれ、印字処理処理の最終段階と
して圧電アクチュエータ３３を駆動する為の制御プログ
ラムであり、印字する文字や記号のドットパターンデー
タが作成されてドット印字指令が出力されると開始され
る。尚、この制御は２４個の圧電アクチュエータ３３毎
に独立して夫々設けられており、これらは同様の制御内
容なので、特定の圧電アクチュエータ３３に関してその
制御を説明することにする。

【００３４】この制御が開始されたときに、今回のドッ
ト印字指令は直前の印字指令に連続していないとき、つ
まり少なくとも１回分のドット印字指令が入力されなか
ったときには（Ｓ31：No）、選択された駆動条件テーブ
ルから、先ず第１ドット用電圧印加幅データｄ１が読出
され、この電圧印加幅データｄ１に対応する時間だけ圧
電アクチュエータ３３が駆動され（Ｓ32）、制御装置Ｃ
内に設けられたソフトタイマーＴの作動が開始され（Ｓ
33）、この制御を終了して、印字処理制御にリターンす
る。

【００３５】一方、この制御が開始されたときに、今回
の印字が前回に連続しているときに（Ｓ31：Yes ）、第
２ドット印字のときには（Ｓ34：Yes ）、選択された駆
動条件テーブル内の第１周期データｔ１が読出されて、
タイマーＴがこの第１周期データｔ１になるまで待機さ
れ（Ｓ35：No）、タイマーＴがこの第１周期データｔ１
に合致したときには（Ｓ35：Yes ）、選択された駆動条
件テーブル内の第２ドット用電圧印加幅データｄ２に基
いて、この電圧印加幅データｄ２に対応する時間だけ圧
電アクチュエータ３３が駆動され（Ｓ36）、Ｓ33を経て
前記印字処理制御にリターンする。

【００３６】更に、この制御が開始されたときに、今回
の印字が前回に連続しているときに（Ｓ31：Yes ）、第
３ドット以降の各ドット印字のときには（Ｓ34：No）、
選択された駆動条件テーブル内の第２周期データｔ２が
読出されて、タイマーＴがこの第２周期データｔ２にな
るまで待機され（Ｓ37：No）、タイマーＴがこの第２周
期データｔ２に合致したときには（Ｓ37：Yes ）、選択
された駆動条件テーブル内の第２ドット用電圧印加幅デ
ータｄ２に基いて、この電圧印加幅データｄ２に対応す
る時間だけ圧電アクチュエータ３３が駆動され（Ｓ3
6）、Ｓ33を経て前記印字処理制御にリターンする。

【００３７】例えば、ギャップｇが0.05mm以下であっ
て、第１駆動条件テーブルが選択されたときには、図６
・図９に示すように、第１ドットＰ１に関して、電圧印
加幅ｄ１（140 μsec)だけ圧電アクチュエータ３３が駆
動され、この第１ドットの開始タイミングから第１周期
ｔ１（300 μsec)だけ待機した後第２ドットＰ２に関し
て、電圧印加幅ｄ２（90μsec)だけ圧電アクチュエータ
３３が駆動され、第２周期ｔ２（240 μsec)だけ待機し
た後、同様に第３ドットＰ３、第４ドットＰ４・・・・
について、同様に、第２周期ｔ２だけ待機しながら電圧
印加幅ｄ２だけ圧電アクチュエータ３３が繰り返して駆
動される。

【００３８】従って、印字ワイヤ３６の先端の運動軌跡
は、その初期位置とプラテン２との間を各ドット印字毎
に往復印字運動する。尚、ここで、前記ギャップｇが略
「０」のときに、この第１周期ｔ１は、第２ドットを第
１ドット印字後における可動アーム３２の２次バウンド
のタイミングで印字動作できるように設定されており、
また第２周期ｔ２は、第３ドット以降の各ドット印字を
可動アーム３２の２次バウンドのタイミングで印字動作
できるように設定されている。

【００３９】一方、ギャップｇが0.16mm以上に大きくな
るのに伴って、可動アーム３２の２次バウンドが大きく
なる。このときには、第４駆動条件テーブルが選択さ
れ、図６・図１０に示すように、第１周期ｔ１が360 μ
sec に大きく変更されるので、第２ドットＰ２の駆動開
始タイミングが可動アーム３２の２次バウンドのタイミ
ングより遅れることから、この第２ドットＰ２のインパ
クト力が弱められ、この第２ドットＰ２によるドット印
字で印字ワイヤ３６による用紙破れを極力防止できる。
更に、第２ドットＰ２以降の各ドットＰ３、Ｐ４・・・
の電圧印加幅ｄ２を75μsec に小さく変更されるので、
第２ドットＰ２以降の各ドットに対応する各インパクト
力も同様に弱められ、これらの連続するドット印字にお
ける印字ワイヤ３６による紙破れを極力防止することが
できる。

【００４０】なお、圧電アクチュエータ３３の駆動は、
周知のように（例えば特開平１−２８３９７８号公
報）、充電パルスによって圧電アクチュエータ３３への
充電を開始し（図９の電圧波形の昇り勾配）、放電パル
スによって同アクチュエータからの放電を行なう（同図
の下り勾配）。前記周期ｔ１、ｔ２はこの充電パルスの
発生間隔を意味し、また電圧印加幅ｄ１、ｄ２は充電パ
ルスと放電パルスの発生間隔を意味する。

【００４１】ここで、特許請求の範囲に記載した各手段
と、上記実施例中の構成との対応関係について説明する
と、ギャップ検知手段に相当するものは、ギャップ検知
機構１０とギャップ検知制御の特にＳ11〜Ｓ17であり、
駆動条件変更手段に相当するものは、ＲＯＭ５０のテー
ブルメモリ５３に格納された駆動条件テーブルとギャッ
プ検知制御の特にＳ18〜Ｓ24及び制御装置Ｃである。

【００４２】尚、前記テーブルメモリ５３に格納した電
圧印加幅データや周期データはドット印字機構３０の構
成内容に応じて適宜変更してもよい。尚、前記テーブル
メモリ５３に、任意のギャップｇの大きさに関して多数
の駆動条件テーブルを格納することも可能である。尚、
圧電アクチュエータを備えた各種のドットインパクトプ
リンタに本発明を適用し得ることは勿論である。

【００４３】ところで、図１１に示すようにギャップ検
知機構１０Ａを構成し、圧電素子７２からの出力信号に
基いてギャップｇを検出するようにしてもよい。即ち、
このギャップ検知機構１０Ａは、前記ギャップ検知機構
１０から第２駆動モータ２０を取り除き、圧電素子７２
を設けたものであり、簡単に説明する。前記第１ガイド
軸４の左端部にはこの軸心から偏心した位置に、サイド
フレームＦに回転可能に支持された連結軸１１Ａが固着
され、この連結軸１１Ａには扇状のセクタギヤ１２Ａが
固着されている。このセクタギヤ１２Ａには、支軸１３
Ａに固着された第１ギヤ１４Ａが噛合され、この支軸１
３Ａに固着された第２ギヤ１５Ａには、第１駆動モータ
１６Ａの駆動軸に取付けた駆動ギヤ１７Ａが噛合されて
いる。

【００４４】前記サイドフレームＦには、平面視略Ｌ字
状の取付け金具７１が固着され、キャリッジ３の左方移
動限界近傍位置に対応するこの取付け金具７１の右端部
には、圧電素子７２が接着固定されている。この圧電素
子７２は、図５のブロック図に２点鎖線で示すように、
入出力インターフェース４６に接続されている。このよ
うな構成において、第１駆動モータ１６Ａが駆動され
て、印字ワイヤ３６の先端がプラテン２に当接したとき
には、印字ワイヤ３６及び可動アーム３２を介して、バ
ネ部材３５のバネ力に関連して作用する負荷により、圧
電素子７２からトリガ信号ＡＳが出力され、その後更に
第１駆動モータ１６Ａの駆動が続行されて印字ヘッド６
がプラテン２により強く押圧された結果、印字ワイヤ３
６及び可動アーム３２を介して、前記ギャップｇが零と
なり、大きな負荷により圧電素子７２からトリガ信号Ａ
Ｓが再度出力される。このように、ギャップ検知機構１
０ａを構成したので、ギャップｇを簡単且つ正確に検知
することができる。

【００４５】次に、このギャップ検知機構１０Ａを駆動
してギャップｇを検知するギャップ検知制御のルーチン
について、図１２のフローチャートに基いて説明する。
このプリンタ１に電源が投入されるとこの制御が開始さ
れ、先ずキャリッジ３が左方移動限界近傍の所定位置に
移動され（Ｓ50）、ギャップカウンタのカウント値ＧＣ
がクリアされ（Ｓ51）、第１駆動モータ１６Ａが１ステ
ップ分だけ駆動される（Ｓ52）。次に、圧電素子７２か
らトリガ信号ＡＳが入力されないときには（Ｓ53：N
o）、Ｓ52とＳ53とが繰り返して実行される。そして、
前述したように、印字ヘッド６が微少距離ずつプラテン
２側に移動して、２４本の印字ワイヤ３６の先端がプラ
テン２に当接したとき、トリガ信号ＡＳが入力される
（Ｓ53：Yes ）。

【００４６】その後、第１駆動モータ１６が同様に１ス
テップだけ駆動され（Ｓ54）、ギャップカウント値ＧＣ
が１つインクリメントされ（Ｓ55）、トリガ信号ＡＳが
入力されないときには（Ｓ56：No）、Ｓ54〜Ｓ56が繰り
返される。その結果、前述したように、印字ワイヤ３６
及び可動アーム３２を介して、前記ギャップｇが零とな
り、大きな負荷が印字ヘッド６に作用したときに印字ヘ
ッド６による押圧力で、トリガ信号ＡＳが再度入力され
たときには（Ｓ56：Yes ）、第１駆動モータ１６Ａの駆
動が停止され、このギャップカウント値ＧＣに基いて実
際のギャップｇ（mm) が演算により求められる（Ｓ5
7）。

【００４７】次に、前記ギャップ検知制御のＳ17〜Ｓ24
と同様に、そのギャップｇの値に基いて、ギャップｇが
0.05mm以下のときには第１駆動条件テーブルが選択さ
れ、ギャップｇが、0.06mmと0.10mmの範囲内のときには
第２駆動条件テーブルが選択され（Ｓ21）、また、ギャ
ップｇが、0.11mmと0.15mmの範囲内のときには第３駆動
条件テーブルが選択され、更にギャップｇが、0.16mm以
上のときには第４駆動条件テーブルが選択され（Ｓ58〜
Ｓ64）、同様にメインルーチンにリターンする。その
後、圧電アクチュエータ駆動処理制御が実行され、前記
実施例と同様に、連続するドット印字における印字ワイ
ヤ３６による紙破れを極力防止することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のドット
インパクトプリンタによれば、ギャップ検知手段と、駆
動条件変更手段とを設け、可動アームとストッパ部材間
のギャップに基いて、第２ドット以降における圧電アク
チュエータの電圧印加条件つまりワイヤによるドット印
字のインパクト力が変更されるので、多数回にわたるド
ット印字の実行に伴って、このギャップが拡大して前回
のドット印字後の可動アームの減衰振動における２次バ
ウンドのバウンド力が大きくなっても、この２次バウン
ドのタイミングで印字する第２ドット以降の各ドットに
おけるワイヤによる用紙破れを極力防止することができ
る。

【００４９】請求項２のドットインパクトプリンタによ
れば、駆動条件変更手段は、連続印字するドットの第１
ドットと第２ドット間の周期を、前記ギャップの増大に
応じて大きく変更するので、多数回にわたるドット印字
の実行に伴って、ギャップが拡大して第１ドット印字後
の可動アームの減衰振動における２次バウンドのバウン
ド力が大きくなっても、この２次バウンドのタイミング
より遅らせて２次バウンドに影響されることなく弱めら
れたインパクト力で第２ドットが印字され、特に第２ド
ット印字におけるワイヤによる用紙破れを極力防止する
ことができる。

【００５０】請求項３のドットインパクトプリンタによ
れば、駆動条件変更手段は、第２ドットの電圧印加幅
を、ギャップの増大に応じて小さく変更するので、多数
回にわたるドット印字の実行に伴って、ギャップが拡大
して第１ドット印字後の可動アームの減衰振動における
２次バウンドのバウンド力が大きくなっても、この２次
バウンドのタイミングで印字する第２ドット印字のイン
パクト力が軽減され、請求項２と同様の効果を得ること
ができる。

【００５１】請求項４のドットインパクトプリンタによ
れば、ギャップ検知手段において、微調整機構や第１・
第２ステッピングモータやギャップ検知制御手段を設
け、第１ステッピングモータの脱調後における第２ステ
ッピングモータの制御量からギャップを検知するので、
ギャップを簡単に且つ正確に検知することができる。

【００５２】請求項５のドットインパクトプリンタによ
れば、ギャップ検知手段において、微調整機構やモータ
や圧電素子やギャップ検知制御手段を設け、圧電素子か
ら出力される２つの出力信号に基づく微調整機構移動量
からギャップを検知するので、ギャップを簡単に且つ正
確に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】ドットインパクトプリンタの内部機構を示す概
略斜視図である。

【図３】印字ヘッドの要部縦断側面図である。

【図４】印字ヘッドの要部縦断拡大部分側面図である。

【図５】ドットインパクトプリンタの制御系のブロック
図である。

【図６】ＲＯＭのテーブルメモリ内のデータ構成を説明
する説明図である。

【図７】ギャップ検知制御のルーチンの概略フローチャ
ートである。

【図８】圧電アクチュエータ駆動処理制御のルーチンの
概略フローチャートである。

【図９】第１駆動条件テーブルに基いて圧電アクチュエ
ータの電圧波形と印字ワイヤの運動軌跡の線図である。

【図１０】第４駆動条件テーブルに基いて図９相当図で
ある。

【図１１】変形例に係るドットインパクトプリンタの内
部機構の概略平面図である。

【図１２】変形例に係るギャップ検知制御のルーチンの
概略フローチャートである。

【符号の説明】

１ ドットインパクトプリンタ ４ 第１ガイド軸 １６ 第１駆動モータ １０ ギャップ検知機構 ２０ 第２駆動モータ ３０ ドット印字機構 ３２ 可動アーム ３３ 圧電アクチュエータ ３４ 可動体 ３５ バネ部材 ３６ 印字ワイヤ ４８ ＣＰＵ ５０ ＲＯＭ ５３ テーブルメモリ ６０ ＲＡＭ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤと、このワイヤの基端部が一端部
   に連結された可動アームと、圧電素子の積層体からなる
   圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータの駆動
   力を可動アームに伝達する駆動力伝達機構と、可動アー
   ムが初期位置よりも後退しないように可動アームを受け
   止めるストッパ部材を有するストッパ機構とを含むドッ
   ト印字機構を複数組備えた印字ヘッドと、 前記複数の圧電アクチュエータを駆動制御する制御手段
   とを備えたドットインパクトプリンタにおいて、 前記可動アームと前記ストッパ部材間のギャップを検知
   するギャップ検知手段と、 前記ギャップ検知手段で検知されたギャップに基いて、
   連続印字するドットの第２ドット以降において、各圧電
   アクチュエータに対する電圧の印加条件を変更する駆動
   条件変更手段と、 を備えたことを特徴とするドットインパクトプリンタ。
2. 【請求項２】 前記駆動条件変更手段は、連続印字する
   ドットの第１ドットと第２ドット間の周期を、前記ギャ
   ップの増大に応じて大きく変更するように構成されたこ
   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。
3. 【請求項３】 前記駆動条件変更手段は、第２ドットの
   電圧印加幅を、前記ギャップの増大に応じて小さく変更
   するように構成され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。
4. 【請求項４】 前記ギャップ検知手段は、 前記印字ヘッドを搭載したキャリッジを案内するガイド
   ロッドと、このガイドロッドの位置を前後方向に微調整
   可能な偏心機構とを含む微調整機構と、 前記微調整機構を駆動する為の第１ステッピングモータ
   と、 前記微調整機構を駆動する為の第２ステッピングモータ
   と、 前記第１ステッピングモータを駆動制御して前記複数の
   ワイヤとプラテン間の隙間が零の状態で第１ステッピン
   グモータを脱調させ、その後第２ステッピングモータを
   駆動制御して前記ギャップ零の状態で第２ステッピング
   モータを脱調させ、第２ステッピングモータの制御量か
   ら前記ギャップを検知するギャップ検知制御手段と、 を備えた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。
5. 【請求項５】 前記ギャップ検知手段は、 前記印字ヘッドを搭載したキャリッジを案内するガイド
   ロッドと、このガイドロッドの位置を前後方向に微調整
   可能な偏心機構とを含む微調整機構と、 前記微調整機構を駆動する為のモータと、 前記ワイヤ先端と対向して設けられた圧電素子と、 前記モータを駆動してワイヤ先端が圧電素子に当接した
   ときと、前記モータを更に駆動して可動アームがストッ
   パ部材に当接したときの圧電素子の出力信号を検出する
   とともに、その両時点間の微調整機構の移動量から前記
   ギャップを検知するギャップ検知制御手段と、 を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。