(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントヘッド内の複数のピンの各々を駆動する複数のコイルによる異常過熱を検出する温度検出手段と、前記プリントヘッド内の温度を制御する制御手段とを備えたプリントヘッドの温度制御システムであって、
前記温度検出手段は、
前記プリントヘッドの温度を検出する温度検出素子を備え、当該プリントヘッド内の通常過熱を検出するための第１の検出手段と、
前記複数のピンを複数のグループに分けるグルーピング手段と、
前記複数のグループの各グループ単位の印字ドット数をカウントし、前記各グループの前記印字ドット数の全ドット数に対する印字ドット比率を求めるカウント手段と、
前記印字ドット比率を一定のしきい値と比較し、集中過熱しているコイルのグループを判定する判定手段とを備え、当該プリントヘッド内の部分的過熱を推定するための第２の検出手段とからなることを特徴とするプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項２】
前記グルーピング手段は、前記複数のグループのうち、隣接するピンを１ピンづつオーバーラップしてグループに分けることを特徴とする請求項１記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項３】
前記カウント手段は、前記複数のグループの数だけカウンタを有することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項４】
前記カウント手段は、イメージ展開バッファメモリからドットを数える１バイトを読み込み、該１バイト毎に前記各グループの印字ドット数をカウントすることを特徴とする請求項３記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項５】
前記カウント手段は、前記印字ドットのある部分にＡＮＤによるマスクをかけ、その結果を所定のドット数対応テーブルで変換して前記印字ドット数を求めることを特徴とする請求項４記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項６】
前記カウント手段は、１行印字する毎に行われることを特徴とする請求項５記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項７】
前記カウント手段は、前記印字ドット数のカウントを１ドット列（３バイト分）行った後、印刷幅分繰り返すことを特徴とする請求項６記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項８】
前記カウント手段は、前記全ドット数を、前記印刷幅と各グループの印字ピンの数との積により求めることを特徴とする請求項７記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項９】
前記判定手段は、前記印字ドット比率の上の基準となる上のしきい値と下の基準となる下のしきい値とを定義しておくことを特徴とする請求項８記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記各グループの前記印字ドット数と、前記上のしきい値及び前記下のしきい値とを比較する比較手段を有し、該比較手段の結果により、前記集中加熱しているコイルのグループを判定することを特徴とする請求項９記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１１】
前記判定手段は、所定の１つのグループが前記上のしきい値を超え、他のグループが前記下のしきい値を下回っている場合に、前記所定の１つのグループが前記集中加熱しているコイルのグループであると判定することを特徴とする請求項１０記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１２】
前記判定手段により、集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、印刷速度を低下させることを特徴とする請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１３】
前記判定手段により、前記集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、各印刷行間に印刷待ち時間を挿入するか、印刷待ち時間を長くすることを特徴とする請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１４】
前記判定手段により、前記集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、両方向印刷から片方向印刷に変更することを特徴とする請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１５】
前記プリントヘッドは、ドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【請求項１６】
前記温度検出素子は、サーミスタからなることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１に記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリントヘッドの温度制御システムに係り、特に、プリントヘッド内の所定のコイルの集中過熱に対しては、サーミスタの助けを借りずに、検出でき温度制御システム及び温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリントヘッド、特にドットインパクト方式のシリアルプリンタのプリントヘッドは、往復運動を繰り返すアーマチュアと、アーマチュアの先端にロー付けされたワイヤと、電磁コイル用のコアとなる円筒状の磁性材料ヨークと、ヨーク上に巻線されたコイルスプールとから構成されている。ワイヤは、印字ピンとしてプラテンとの間にインクリボンと印字用紙を挟み、印字用紙にドットを印字する。コイルの２つの端子は、基板上に半田付けされ、コネクタによりヘッド制御回路に接続されている。基板上には周囲温度を検出するための温度検出素子としてサーミスタが実装されている。このような構成のプリントヘッド内では、コイルの発熱による異常過熱の際の温度を制御する温度制御システムは、上述のサーミスタが、プリントヘッド内雰囲気温度を計測していた。すなわち、プリントヘッド内の複数のピンの各々を駆動する複数のコイルによる異常過熱を、サーミスタ付近の温度で検出していたが、サーミスタは、電磁コイルを２４個接続した場合でもプリント基板上に通常１個しか実装されておらず、コイルとの位置関係から個々のコイルに対応した温度を検出するものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、サーミスタは、電磁コイルを２４個接続した場合でもプリント基板上に通常１個しか実装されておらず、その位置関係から個々のコイルに対応した温度を検出することはできなかったので、一部のコイルに対応したピンだけが集中して駆動された場合、例えば、サーミスタの位置から一番遠くにあるコイルに対応したピンだけによる横罫線印刷の連続等によって特定のピンのみが異常に過熱しても、サーミスタがそれを感知せず、サーミスタ温度が充分上げきらないうちにコイル温度及びコイルスプール温度が限界を超える場合があった。また、時間が経過してコイルの異常過熱を検出できたとしても、特定の１本のピン又は２本のピンが集中して連続通電されることによる短時間で急速な温度上昇は計測できず、既に、特定ピンの印刷集中による損傷を引き起こしている場合があった。
【０００４】
このため、従来は、コイルスプールの材料を高価な液晶ポリマーを使用したり、又は比較的低いサーミスタ検出温度から印字速度の低下、行間待ち時間の挿入等を行い、焼損を間接的に防止してきたが、反面、本来のスループットが発揮できないでいた。また、このような保護を実施していない場合は、発煙・焼損事故を招き、顧客の信頼を失う結果にもなっていた。
【０００５】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、プリントヘッド内の所定のコイルの集中過熱に対しては、サーミスタの助けを借りずに、検出でき、全体としてのスループットの向上を図ることができる温度制御システム及び温度制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、プリントヘッド内の複数のピンの各々を駆動する複数のコイルによる異常過熱を検出する温度検出手段と、前記プリントヘッド内の温度を制御する制御手段とを備えたプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記温度検出手段は、前記プリントヘッドの温度を検出する温度検出素子を備え、当該プリントヘッド内の通常過熱を検出するための第１の検出手段と、前記複数のピンを複数のグループに分けるグルーピング手段と、前記複数のグループの各グループ単位の印字ドット数をカウントし、前記各グループの前記印字ドット数の全ドット数に対する印字ドット比率を求めるカウント手段と、前記印字ドット比率を一定のしきい値と比較し、集中過熱しているコイルのグループを判定する判定手段とを備え、当該プリントヘッド内の部分的過熱を推定するための第２の検出手段とからなることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記グルーピング手段は、上記複数のグループのうち、隣接するピンを１ピンづつオーバーラップしてグループに分けることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記カウント手段が、前記複数のグループの数だけカウンタを有することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記カウント手段は、イメージ展開バッファメモリからドットを数える１バイトを読み込み、該１バイト毎に上記各グループの印字ドット数をカウントすることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記カウント手段は、上記印字ドットのある部分にＡＮＤによるマスクをかけ、その結果を所定のドット数対応テーブルで変換して上記印字ドット数を求めることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記カウント手段は、１行印字する毎に行われることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記カウント手段は、上記印字ドット数のカウントを１ドット列（３バイト分）行った後、印刷幅分繰り返すことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記カウント手段は、上記全ドット数を、上記印刷幅と各グループの印字ピンの数との積により求めることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記判定手段は、上記印字ドット比率の上の基準となる上のしきい値と下の基準となる下のしきい値とを定義しておくことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記判定手段が、前記各グループの前記印字ドット数と、前記上のしきい値及び前記下のしきい値とを比較する比較手段を有し、該比較手段の結果により、前記集中加熱しているコイルのグループを判定することを特徴としている。
【００１６】
【請求項１１】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記判定手段が、所定の１つのグループが前記上のしきい値を超え、他のグループが前記下のしきい値を下回っている場合に、前記所定の１つのグループが前記集中加熱しているコイルのグループであると判定することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記判定手段により、集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、印刷速度を低下させることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記判定手段により、前記集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、各印刷行間に印刷待ち時間を挿入するか、印刷待ち時間を長くすることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１、９、１０又は１１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記判定手段により、前記集中加熱しているコイルのグループが判定された場合、前記制御手段は、両方向印刷から片方向印刷に変更することを特徴としている。請求項１乃至１１のいずれか１に記載のプリントヘッドの温度制御システム。
【００２０】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１乃至１４のいずれか１に記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、上記プリントヘッドは、ドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドであることを特徴としている。
【００２１】
請求項１６記載の発明は、請求項１記載のプリントヘッドの温度制御システムに係り、前記温度検出素子が、サーミスタからなることを特徴としている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照してこの発明の実施の形態について詳細に説明する。説明は実施例を用いて具体的に説明する。なお、この発明のプリントヘッドの温度制御システムは、あらゆるプリンタのプリントヘッドに適用できるが、ここでは、ドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドの温度制御システムについて説明する。
【００３９】
図１は、この発明の実施例である温度制御システムが適用されるドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドの構成を示す断面図である。
この例のドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドは、往復運動を繰り返すアーマチュア１と、アーマチュア１の先端にロー付けされたワイヤ２と、電磁コイル用のコアとなる円筒状の磁性材料ヨーク３と、ヨーク上に巻線されたコイル４とからなる。アーマチュア１とワイヤ２とは、アーマチュアアセンブリを構成し、ヨーク３とコイル４とは、ヨークアセンブリを構成する。ワイヤ２は、印字ピンとしてプラテン（図示せず）との間にインクリボンと印字用紙を挟み、印字用紙にドットを印字する。コイル４の２つの端子は、基板５上に半田付けされ、コネクタ（図示せず）によりヘッド制御回路に接続されている。基板５上には周囲温度を検出するための温度検出素子としてサーミスタ６が実装されている。
【００４０】
図２は、この発明の温度制御システムが適用されるドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッド内のヘッド制御回路を示す図である。
この例のヘッド制御回路は、上述したように、コネクタによって接続されたコイル４のうちの１つのコイル分の回路を代表して図示したものである。通常、このような回路が２４回路分存在する。コイルＬ１ の一端は、電源電圧ＶＤＤに直接接続され、他端は、スイッチングのシンク側トランジスタＴｒ２ のコレクタ端子に接続される。シンク側トランジスタＴｒ２ のエミッタ端子は、ＧＮＤに接続され、ベース端子は、抵抗を通して駆動信号Ｓ１ に接続されている。また、コイルＬ１ の両端には、コモン側トランジスタＴｒ１  が接続され、コイルＬ１ にループ電流（Ｉ２ ）を流す回路を構成する。このコモン側トランジスタＴｒ１  には、ツェナーダイオードＺＤ１ が内蔵されており、コイルＬ１ からのトランジスタＴｒ１  のコレクタ端子側の電圧がツェナー電圧以上になった場合に、コモン側トランジスタＴｒ２ にベース電流を流してトランジスタＴｒ１  をＯＮ状態にして、コイルＬ１ にループ電流（Ｉ２ ）を流す働きをする。トランジスタＴｒ１ のコレクタ端子側の電圧がツェナー電圧以下の場合には、Ｔｒ１ がＯＦＦ状態になり、電源電圧ＶＤＤからの電流がコイルＬ１ を通過し、そのままＧＮＤに流れる回路（Ｉ１ ）を構成する。
【００４１】
図３は、タイミングチャートとコイルに流れる電流波形との関係を示す図である。ＴＰ１ の区間では、シンク側トランジスタＴｒ２ がＯＮして、コイルに電流を通電させる。時間と共に時定数に従い、電流が増加する。ＴＰ２ の区間では、シンク側トランジスタＴｒ２ がＯＦＦすると共に、コモン側トランジスタＴｒ１  がＯＮし、コイルにある起電力によりコイルにループ電流を流す。この区間では、次第に電流が減少していく。ＴＰ２  区間が終了時には、上記２つのトランジスタが共にＯＦＦするように制御信号が加わるが、フライバック電圧がツェナーダイオードＺＤ１ を経由してコモン側トランジスタＴｒ１  に加わるので、この電圧がツェナー電圧以下に下がるまでトランジスタＴｒ１  はＯＮする。しかし、図示の通り、短時間でＯＦＦして、ＴＰ３  の区間となり、再びＴＰ１ の区間に移行する。
【００４２】
次に、図１乃至図３を参照して、この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドの動作について詳述する。
ドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッド（以下、プリントヘッドという）、電磁コイルＬ１ に通電することにより、発生する電磁力によってワイヤ２とアーマチュア１からなるアーマチュアアセンブリが前方に押し出される。この動作を行っているのが、図３に示す電流波形のＴＰ１ と呼ばれる部分である。アーマチュア１の先端にあるワイヤ２は、電流の増加により次第に加速されていく。この間は、シンク側トランジスタＴｒ２ がＯＮしているが、一定時間経過後にこのシンク側トランジスタＴｒ２ はＯＦＦし、次にコモン側トランジスタＴｒ１  が代わってＯＮ状態になり、コイルＬ１ にループ電流を流す。この動作を行っているのが電流波形のＴＰ２ と呼ばれる部分である。この動作により電流のピーク電流を抑制し、アーマチュアアセンブリをしばらくの間押し出した状態、つまりワイヤ先端がインクリボンや用紙をインパクトし続けている状態を作り出す。その後、コモン側トランジスタＴｒ１  もＯＦＦ状態にするが、極短時間はコイルＬ１ に発生するフライバック電圧によってツェナーダイオードＺＤ１  からベース電流が供給されてこの発生エネルギーを吸収する。この繰り返しにより、ワイヤ２の先端が往復運動を行って印刷を行う。例えば、２４ピンの日本語漢字プリンタの場合は、２４回路の構成になっている。
【００４３】
上記の通電により、電磁コイルＬ１ は、発熱を繰り返す。２４ピン各々の通電、印刷によりプリントヘッド内部の温度は、上昇する。その結果、基板５上にあるサーミスタ６にも抵抗変化が現れ、この抵抗値変化からヘッド内の温度を計測してヘッドコイルの過熱防止や温度別の印加パルス制御などを行う。
【００４４】
ヨーク３に並ぶコイル４の配列は、図１と図５（ｃ）に示すように、中心から円形に配置されている。サーミスタ６から最も遠い位置にあるピンに対応するコイルが集中的に発熱してその他のピンが殆ど発熱しない場合に該当コイルが異常発熱を引き起こさないように制御を行う必要がある。
【００４５】
図４は、この発明の実施例であるプリントヘッドの温度制御システムに係るピンのグルーピングを示す概略図である。
この例の温度制御システムに係るピン配列は、単純に縦列にピン番号を示し、横列にグループ番号を示した。図の黒丸の部分がそのグループに入るピンである。このように、プリントヘッドの２４ピンを隣接のオーバーラップを含む４ピン毎の８グループに分け、それぞれのグループの印刷幅に占める印刷ドットの割合を求める。単純にオーバーラップなしに４ピンづつ６つのグループに分けた場合は、グルーピングした隣接コイル同士の発熱を充分把握できないので、１ピンづつ重複したグループを作る。４ピンづつのグループにする理由は、単独１ピンの集中印刷と隣接した２ピンの集中印刷を異常発熱の対象にしているからである。また、グループ分け数が小さく、少ないグループにした場合は、集中的な発熱を検出しにくくなり、逆にグループ分け数が大きく、多くのグループにした場合は、計算するＣＰＵの負荷が増大しすぎる懸念がある。この選択は当該プリントヘッドの特性に依存するので、最適な組み合わせを選択すべきである。
【００４６】
図５は、この発明の実施例であるプリントヘッドの温度制御システムに係るピンのグルーピングの例を具体的に示す概略図である。この例のプリントヘッドのワイヤ先端のピン配列は、いずれもピン数が２４本の場合の例を示す。図５（ａ）にはプリントヘッド先端の列状の配列、図５（ｂ）にはプリントヘッド先端の分散千鳥配列、図５（ｃ）にはコイルの円状の配列を示している。
【００４７】
図５（ａ）に示す列状の配列では、２４本のピンを偶数列と奇数列とに分け、順に、奇数列の先頭ピンをピン番号１，偶数列の先頭ピンをピン番号２，奇数列の２番目のピンをピン番号３，・・・とし、偶数列の最後のピンをピン番号２４し、グループ分けは、奇数列のピン番号１，３，５，７をグループ１、奇数列のピン番号７，９，１１，１３をグループ２、奇数列のピン番号１３，１５，１７，１９をグループ番号３、奇数列のピン番号１９，２１，２３，偶数列のピン番号２４をグループ４，偶数列のピン番号２４，２２，２０，１８をグループ５、偶数列のピン番号１８，１６，１４，１２をグループ６，偶数列のピン番号１２，１０，８，６をグループ７、偶数列のピン番号６，４，２，奇数列のピン番号１をグループ８としている。ちなみに、ワイヤ線先端（ピン）径は約０．２ｍｍ、ピン間の１／２ピッチＡは約１／１６０インチ（０．１５９ｍｍ）、ピン列間の間隔Ｂは約７，５／１６０インチ（１．１９２ｍｍ）である。
【００４８】
図５（ｂ）に示す分散千鳥配列では、２４本のピンを偶数列と奇数列とに分け、さらに、偶数列，奇数列を３ピンずつ分けている。ピン番号は、上述した列状の配列と同様に、奇数列の先頭ピンをピン番号１，偶数列の先頭ピンをピン番号２，奇数列の２番目のピンをピン番号３，・・・とし、偶数列の最後のピンをピン番号２４としている。グループ分けも、奇数列のピン番号１，３，５，７をグループ１、奇数列のピン番号７，９，１１，１３をグループ２、奇数列のピン番号１３，１５，１７，１９をグループ番号３、奇数列のピン番号１９，２１，２３，偶数列のピン番号２４をグループ４，偶数列のピン番号２４，２２，２０，１８をグループ５、偶数列のピン番号１８，１６，１４，１２をグループ６，偶数列のピン番号１２，１０，８，６をグループ７、偶数列のピン番号６，４，２，奇数列のピン番号１をグループ８としている。従って、各グループに１ピンだけ離れたピンが含められている。ちなみに、ワイヤ線先端（ピン）径は約０．２ｍｍ、ピン間の１／２ピッチＡは約１／１６０インチ（０．１５９ｍｍ）、ピン列間の間隔Ｂは約７，５／１６０インチ（１．１９２ｍｍ）であり、列状の配列と同様であるが、特に、この分散千鳥配列では、列毎に３つのピンが分散されており、その分散の間隔Ｃは約１／（１６０×８）インチ（０．０２０ｍｍ）である。
【００４９】
図５（ｃ）に示す円状の配列は、コイルスプールの配置を示したものであり、２４本のピンを円状に配列し、ピン番号を時計回りに１，３，５，７，・・・，２３，２４，２２，２０，・・・６，４，２とし、グループ分けは、隣接するピン１，３，５，７をグループ（ＧＲＰ）１、隣接するピン番号７，９，１１，１３をグループ２、隣接するピン番号１３，１５，１７，１９をグループ番号３、隣接するピン番号１９，２１，２３，２４をグループ４，隣接するピン番号２４，２２，２０，１８をグループ５、隣接するピン番号１８，１６，１４，１２をグループ６，隣接するピン番号１２，１０，８，６をグループ７、隣接するピン番号６，４，２，１をグループ８としている。
【００５０】
このようにして、２４ピンを複数のグループに分け、かつ、各グループは、隣接グループと１ピンづつ重複したグループを構成した後、このグループの１行における印刷ドット数を計数して１行の全ドットに対する比率を求め、１つのグループが他のグループに対して特段に印刷ドット比率が高いことを検出する。１つのグループが、所定の条件に該当すれば、印刷速度をやや低下させて温度制御を行う。具体的には、印刷の駆動周波数を１０〜２０％程度低下させたり、あるいは各行間に印刷の待ち時間を挿入したり、両方向印刷を片方向印刷に変更したりして、該当するコイル温度が限界を超えないように制御する。このようにして、温度検出素子サーミスタのみでは検出不可能な特定ピンの印刷集中、すなわち、１本又は２本の横罫線印刷による特定ピンのコイル過熱を温度検出素子を使用せずに検出し、過熱を防止できる。また、サーミスタと組み合わせて行うことで、この発明の検出処理の負荷を最小限に抑え、確実な過熱検出ができる。
【００５１】
図６は、この発明の実施例であるプリントヘッドの温度制御方法を示すフローチャートである。
まず、印刷幅が、フル印刷（１３．６インチ）の半分に満たさない場合は、発熱量が小さくコイルが過熱する恐れがないため処理は不要であり、以下の処理はしない。
【００５２】
処理の流れとして、まず、イメージ展開バッファメモリからドットを数える１バイトを読み込み（ステップＡ１）、グループ毎に黒のドットをカウントする（ステップＡ２）。グループ毎にカウンタが８個必要である。カウントは当該グループのある１バイトに該当グループのドットがある部分にＡＮＤによるマスクを掛け、その結果は２５６通りのドット数対応テーブルで変換してドット数を求める（ステップＡ３）。グループによっては、２バイトにまたがっているため、１ドット列、つまり文字でいう縦１列ドット分（３バイト）で１２回のカウントが必要である。これを、印刷幅分繰り返す（ステップＡ４）。但し、途中でさらにもっと厳しい印刷速度制限の条件が成立した場合は、そこで処理を終了する。次に、ドットの割合を求める（ステップＡ５）。１つのグループは、４ドット毎になるため、１行のグループの総ドット数は、印刷幅×４となる。これに、例えば下の（低い）しきい値，上の（高い）しきい値として、１０％，３７％を掛け、基準となるドット数を求める。
【００５３】
上のしきい値＝印刷幅×４×３７÷１００
下のしきい値＝印刷幅×４×１０÷１００
【００５４】
判定基準は、１つのグループが上のしきい値を超え、他のグループが下のしきい値を下回った場合なので、「１つのグループが、上のしきい値を超えているか」（ステップＡ６ａ）、「１つのグループ以外は下のしきい値を超えていないか」（ステップＡ６ｂ）、の２段階の判定を行う（ステップＡ６）。
【００５５】
２段階の判定では、まず、下のしきい値を超えているグループが何個有るかを調べるワークエリアを１つ用意する。グループ毎に下のしきい値を超えているのかの判定を行い、超えていた場合、グループに対応するビットを立てる。ビット数は、グループ数は８つなので、８ビット必要。このワークの値が、１Ｈ，２Ｈ，４Ｈ，８Ｈ，１０Ｈ，２０Ｈ，４０Ｈ，８０Ｈの場合に「１つのグループ以外は下のしきい値を超えていない」となる。下のしきい値を超えているグループが１つだった場合は、そのグループが上のしきい値を超えているかのチェックを行う。ここで、上のしきい値を超えていた場合は、判定基準を満たしたと判定する。
【００５６】
以上のようにして、異常発熱しているコイルがあることが分かった場合には、印刷速度を低下させる等の制御を行う（ステップＡ７）。速度を低下させるためには、下記の指定フラグを制御プログラム上に設定して行う。また、異常発熱しているコイルがない場合には、通常印刷を行う。
【００５７】
以上、説明したように、どれか１つのグループが１行中に占める印刷ドット数が全ドット数の割合が例えば３７％を超え、他のグループ全部がその比率が１０％未満の組み合わせが発生した場合、例えば８０％の速度で片方向印刷に印刷速度を落とす。つまり、特定のグループのみ印字ＤＵＴＹ（ドット密度又は行ドット密度）が高く、それ以外のグループでは比較的低い印字ＤＵＴＹにあることを検出する。３７％を超えるグループが２つ以上あったり、他のグループが１つでも１０％以上のＤＵＴＹだった場合は、このモードには入らない。これは全体の印字ＤＵＴＹが高い場合は、通常のサーミスタで充分検出が可能だからである。また、印刷幅が最大印刷幅（１３．６インチ）の半分に満たない場合は、この処理は行わない。これは、印刷ドット数そのものが少ないとの判定による。また、印刷ドット数の比率については、当該ヘッドの構造や各定数によって代わるもので、実験的な評価により決定されるものである。
【００５８】
図７は、この発明の実施例であるプリントヘッドの温度制御方法におけるカウント処理の流れを示すフローチャートである。
まず、イメージ展開処理でセットした印刷左端，印刷右端の値を読み込み、これらの値の差をとることにより、印刷右端から印刷左端までの印刷幅を求める（ステップＢ１）。例えば、印刷幅が最大２１７６ドット列であれば、１ドット列は、２４ドット＝２４ピン＝３バイトで構成され、１〜８ピンは１バイト目に、９〜１６ピンは２バイト目に、１７〜２４ピンは３バイト目に配列されているので、イメージ展開バッファは、この２４ドット（＝１ドット列）×２１７６ドット列で構成されている。
【００５９】
次に、イメージ展開バッファからドット列の１バイト目（１〜８ピン）を読み込む（ステップＢ２）。
【００６０】
次に、グループ分けしたグループ１（例えば、１，３，５，７ピン）のドットを数えるため、５５ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブル（１バイトの値のドット数を設定した２５６バイトの配列）を用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ１用のカウンタを更新する（ステップＢ３）。
【００６１】
次に、グループ分けしたグループ２（例えば、７，９，１１，１３ピン）のうち、７ピンが１バイト目にあるため、４０ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ２用のカウンタを更新する（ステップＢ４）。
【００６２】
次に、グループ分けしたグループ７（例えば、６，８，１０，１２ピン）のうち、６，８ピンが１バイト目にあるため、Ａ０ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ７用のカウンタを更新する（ステップＢ５）。
【００６３】
次に、グループ分けしたグループ８（例えば、１，２，４，６ピン）のドットを数えるため、２ＢＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ８用のカウンタを更新する（ステップＢ６）。
【００６４】
次に、イメージ展開バッファからドット列の２バイト目（９〜１６ピン）を読み込む（ステップＢ７）。
【００６５】
次に、グループ分けしたグループ２（例えば、７，９，１１，１３ピン）のうち、９，１１，１３ピンが２バイト目にあるため、１５ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ２用のカウンタを更新する（ステップＢ８）。
【００６６】
次に、グループ分けしたグループ２（例えば、７，９，１１，１３ピン）のうち、７ピンが１バイト目にあるため、４０ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ２用のカウンタを更新する（ステップＢ９）。
【００６７】
次に、グループ分けしたグループ３（例えば、１３，１５，１７，１９ピン）のうち、１３，１５ピンが２バイト目にあるため、５０ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ３用のカウンタを更新する（ステップＢ１０）。
【００６８】
次に、グループ分けしたグループ６（例えば、１２，１４，１６，１８ピン）のうち、１２，１４，１６ピンが２バイト目にあるため、Ａ８ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ６用のカウンタを更新する（ステップＢ１１）。
【００６９】
次に、グループ分けしたグループ７（例えば、６，８，１０，１２ピン）のうち、１０，１２ピンが２バイト目にあるため、０ＡＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ７用のカウンタを更新する（ステップＢ１２）。
【００７０】
次に、イメージ展開バッファからドット列の３バイト目（１７〜２４ピン）を読み込む（ステップＢ１３）。
【００７１】
次に、グループ分けしたグループ３（例えば、１３，１５，１７，１９ピン）のうち、１７，１９ピンが３バイト目にあるため、０５ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ３用のカウンタを更新する（ステップＢ１４）。
【００７２】
次に、グループ分けしたグループ４（例えば、１９，２１，２３，２４ピン）のドットを数えるため、Ｄ４ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ４用のカウンタを更新する（ステップＢ１５）。
【００７３】
次に、グループ分けしたグループ５（例えば、１８，２０，２２，２４ピン）のドット数を数えるため、ＡＡＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ５用のカウンタを更新する（ステップＢ１６）。
【００７４】
次に、グループ分けしたグループ６（例えば、１２，１４，１６，１８ピン）のうち、１８ピンが２バイト目にあるため、０２ＨでＡＮＤを行い、ドット数対応テーブルを用いてドット数を取り出し、そのドット数でグループ６用のカウンタを更新する（ステップＢ１７）。
【００７５】
次に、印刷幅のドット列分３〜１６を繰り返す（ステップＢ１８）。
次に、印刷幅からしきい値を求める。各グループは、４ピンで構成されているので、
高いしきい値＝印刷幅×４×高いしきい値の率（３７％）
低いしきい値＝印刷幅×４×低いしきい値の率（１０％）
で計算する。
【００７６】
例えば、印刷幅が最大の１３．６インチ（２１７６ドット列）の場合は、
高いしきい値＝２１７６×４×３７／１００＝３２２０
低いしきい値＝２１７６×４×１０／１００＝８７０
となり、３２２０と８７０とが各グループのカウンタの上下のしきい値となる。
【００７７】
図８乃至図１０は、この発明の実施例であるプリントヘッドの温度制御方法における判定処理を示すフローチャートである。
図８において、まず、グループ１だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１）、超えていれば、グループ３乃至７が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ２）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ１が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ３乃至７のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ３に進む。次に、グループ２だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ３）、超えていれば、グループ４乃至８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ４）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ２が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ４乃至８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ５に進む。次に、グループ３だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ５）、超えていれば、グループ１，５乃至８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ６）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ３が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１，５乃至８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ７に進む。次に、グループ４だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ７）、超えていれば、グループ１，２，６乃至８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ８）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ２が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１，２，６乃至８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、図９に進む。
【００７８】
図９において、次に、グループ５だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ９）、超えていれば、グループ１乃至３，７，８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ１０）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ５が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１乃至３，７，８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ１１に進む。次に、グループ６だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１１）、超えていれば、グループ１乃至４，８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ１２）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ６が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１乃至４，８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ１３に進む。次に、グループ７だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１３）、超えていれば、グループ１乃至５が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ１４）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ７が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１乃至５のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ１５に進む。次に、グループ８だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１５）、超えていれば、グループ２乃至６が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ１６）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ８が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ２乃至６のいずれかが低いしきい値以上である場合には、図１０に進む。
【００７９】
図１０において、グループ１，８，４，５が特に耐久性がなく、異常発熱する場合が多いので、以下の処理を行う。まず、グループ１，８だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１７）、超えていれば、グループ３乃至６が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ１８）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ１，８が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ３乃至６のいずれかが低いしきい値以上である場合には、ステップＣ１９に進む。次に、グループ４，５だけが高いしきい値を超えているか否かを判定し（ステップＣ１９）、超えていれば、グループ１，２，７，８が全て低いしきい値以下であるか否かを判定し（ステップＣ２０）、全て低いしきい値以下であれば、温度制御を行う。グループ４，５が高いしきい値を超えていない場合、もしくは超えていてもグループ１，２，７，８のいずれかが低いしきい値以上である場合には、通常の温度制御を行う。すなわち、この場合はサーミスタで検出可能である。
【００８０】
次に、この発明の他の実施例について説明する。
上述の実施例では、プリントヘッドのコイル発熱を対象としていたが、この実施例は、温度制御システムをトランジスタに適用し、プリントヘッドを駆動するトランジスタの損傷防止についての実施例である。通常、コモン側又はシンク側のトランジスタは、４個内蔵されたトランジスタアレイを使用することが多い。これらのトランジスタは、４個同時に駆動された場合に最も発熱するが、通常の使用状況では、使用率として１／３以下であり、最大負荷時の発熱を考えた設計では高価なトランジスタを選定することになる。そこで、プリントヘッドの２４ピンをトランジスタアレイの振り分け単位である４ピン毎の６グループに分け、それぞれのグループ毎の印刷幅に占める印刷ドットの割合を求めて、発熱量が過大になる場合に、印刷速度を低下させることで、発熱を抑制する。印刷ドットの割合が、７０％を超えるグループが１つでもあった場合は、片方向印刷を行う。但し、間引きで印刷する場合は、しきい値を３５％に設定して判定を行う。
【００８１】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００８２】
例えば、上述の実施例においては、ドットインパクトシリアルプリンタのプリントヘッドの温度制御システム及び温度制御方法について説明してきたが、これに限定されず、インクジェットプリンタ、あるいは他の全てのプリンタにも可能な限り適用できる。
【００８３】
また、上述の実施例においては、２４ピンの場合を例に挙げて説明したが、ピンの数はこれに限定されることはなく、この発明に係るグルーピングが可能であれば、１２ピン，４８ピン，６４ピン等、あらゆるピン本数でも対象とすることができる。
【００８４】
また、上述の実施例においては、ピン配列を、図５に示す、列状、分散千鳥配列の例を挙げて説明したが、これに限定されることはなく、種々の配列に適用できる。
【００８５】
また、上述の実施例においては、グルーピングの際、ピン１本づつオーバーラップしてグルーピングするとしたが、これに限定されることはなく、オーバーラップせずに行うことも可能であり、また、数本づつオーバーラップしてグルーピングすることもできる。
【００８６】
また、上述の実施例においては、カウント処理の際に下のしきい値と上のしきい値とを設定して、各グループがこれらを基準として、異常過熱しているコイルを判定したが、これに限定されることはなく、しきい値を１つにして判定することもできるし、あるいはさらに多数のしきい値を定めてより細かく判定することもできる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、２４ピンあるうちの特定のピンに対応する電磁コイルのみが集中して発熱した場合にも、特定したピンのみに印刷が集中し、かつその他のピンが比較的に軽微な印刷になっていることを検出できるので、横罫線印字の集中などによる特定コイルの異常発熱，発煙焼損を防止できる。
【００８８】
また従来、この危険性を防止するために、サーミスタによる印字制限、つまり速度低下や行間待ち時間の挿入及び片方向コイル印刷などの制限を低いサーミスタ温度から適用する必要があったが、この発明の構成により、低いサーミス他温度から印字制限を行う必要がなくなり、全体としてスループットの向上を望むことができる。
【００８９】
さらに、コイルの過剰な温度上昇防止の他に、その他の実施例で説明した通り、トランジスタアレイの１つのアレイへの集中による過熱防止にも応用できるので、比較的コレクタ損失の小さい安価なトランジスタアレイを使用でき、原価低減に結びつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドのヘッド制御回路である。
【図３】この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドのコイルの駆動タイミングと電流波形との関係を示す図である。
【図４】この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドのピンのグルーピングを示す概略図である。
【図５】この発明の実施例である温度制御システムが適用されるプリントヘッドのピンのグルーピングを具体的に示す概略図である。（ａ）プリントヘッド先端の列状の配列、（ｂ）はプリントヘッド先端の分散千鳥配列、（ｃ）はコイルの円状の配列を示す図である。
【図６】この発明の実施例である温度制御方法を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施例である温度制御方法におけるカウント処理を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施例である温度制御方法における判定処理を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施例である温度制御方法における判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施例である温度制御方法における判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  アーマチュア
２  ワイヤ
３  ヨーク
４  コイル
５  基板
６  サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003607644.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003607644.tif 000006
【図６】
0003607644.tif 000007
【図７】
0003607644.tif 000008
【図８】
0003607644.tif 000009
【図９】
0003607644.tif 000010
【図１０】
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