JPH05229143A - インパクト印字ヘッドの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】必要以上のエネルギをドットコイルに加えるこ
となく適正な駆動電流波形を有することができ、一定の
印字品位を確保することを可能にする。 【構成】ドットコイル３５のそれぞれにトランジスタ回
路が接続されており、該トランジスタ回路をオン・オフ
することによって、駆動電流をドットコイル３５に対し
て選択的に供給することができる。前記トランジスタ回
路には比較器２９が接続されていて、該比較器２９によ
ってトランジスタ回路がオン・オフさせられる。そのた
め、該比較器２９の一方の入力端子にＣＲ回路が接続さ
れる。該ＣＲ回路には電圧波形変更手段が接続され、前
記一方の入力端子に入力される電圧の波形を変更する。
また、前記駆動電流に対応する電圧が比較器２９の他方
の入力端子に入力されるようになっていて、前記一方の
入力端子に入力される電圧の波形と比較される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インパクト印字ヘッド
の駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドットマトリックスインパクト印
字ヘッド（以下、「ドットヘッド」という。）において
は、先端に印字ワイヤを固着したアーマチュアを板ばね
によって支持し、永久磁石の磁束で前記アーマチュアを
コアに吸引させ、ピン駆動用ソレノイド（以下、「ドッ
トコイル」という。）を通電して前記アーマチュアを前
記コアから解放するようにしている。

【０００３】この場合、ドットコイルを通電するための
駆動電流は、図２に示されるような駆動回路で制御さ
れ、供給されるようになっている。図２は従来のインパ
クト印字ヘッドの駆動回路を示す図である。図に示すよ
うに、インパクト印字ヘッドの駆動回路は、高圧側のト
ランジスタ１１及び接地側のトランジスタ１２のオン・
オフを組み合わせることによって電流経路を形成してい
る。１３はドットコイル、１４，１５は電流還流用ダイ
オード、１６は駆動用電源である。

【０００４】図３は従来のインパクト印字ヘッドの駆動
回路の動作を示すタイムチャートである。図において、
ａはトランジスタ１１（図２）の状態を、ｂはトランジ
スタ１２の状態を、ｃはドットコイル１３の駆動電流波
形を示している。該駆動電流波形における状態Ａでは、
駆動電流が駆動用電源１６→トランジスタ１１→ドット
コイル１３→トランジスタ１２のように流れ、ドットコ
イル１３が通電されることによって印字ワイヤが用紙の
方向に駆動され、この時、ドットコイル１３にエネルギ
が蓄えられる。状態Ｂでは、駆動電流がドットコイル１
３→トランジスタ１２→電流還流用ダイオード１４のよ
うに流れ、ドットコイル１３に蓄えられたエネルギが電
流となって還流する。また、状態Ｃでは駆動電流がドッ
トコイル１３→電流還流用ダイオード１５→駆動用電源
１６→電流還流用ダイオード１４のように流れ、ドット
コイル１３に残存するエネルギが駆動用電源１６に戻さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のインパクト印字ヘッドの駆動回路においては、前記
駆動電流波形は、主にドットコイル１３のインダクタン
ス、電流経路の抵抗成分等によって決まり、前記インダ
クタンスは、印字ワイヤの飛行に伴う磁路の変化と、他
の印字ワイヤの駆動に起因する磁気干渉によって時々刻
々変化する。

【０００６】したがって、最終的に印字品位を決定する
要因となるインパクト力を一定にすることが困難になる
ため、必要以上のエネルギをドットコイル１３に加えな
ければならない。本発明は、前記従来のインパクト印字
ヘッドの駆動回路の問題点を解決して、必要以上のエネ
ルギをドットコイルに加えることなく適正な駆動電流波
形を有することができ、一定の印字品位を確保すること
が可能なインパクト印字ヘッドの駆動回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のイ
ンパクト印字ヘッドの駆動回路においては、先端に印字
ワイヤを固着したアーマチュアを板ばねによって支持
し、永久磁石の磁束で前記アーマチュアをコアに吸引さ
せ、各ドットコイルを選択的に通電して前記アーマチュ
アを前記コアから解放するようにしている。

【０００８】そして、前記ドットコイルのそれぞれにト
ランジスタ回路が接続され、該トランジスタ回路をオン
・オフすることによって、駆動電流をドットコイルに対
して選択的に供給することができる。前記トランジスタ
回路は比較器によってオン・オフさせられ、該比較器の
一方の入力端子にＣＲ回路が接続されるとともに前記駆
動電流に対応する電圧が他方の入力端子に入力される。

【０００９】前記ＣＲ回路には電圧波形変更手段が接続
され、前記一方の入力端子に入力される電圧の波形を変
更する。また、該ＣＲ回路を利用することなく電圧波形
を発生させることができる。その場合、比較器の前記一
方の入力端子に電圧波形発生手段が接続される。前記電
圧波形発生手段は、複数の駆動電流波形の各電流値に比
例する電圧値を記憶するＲＯＭと、該ＲＯＭから前記電
圧値を選択的に読み出す手段と、読み出した電圧値をＤ
／Ａ変換する手段を備える。

【００１０】

【作用】本発明によれば、前記のように先端に印字ワイ
ヤを固着したアーマチュアを板ばねによって支持し、永
久磁石の磁束で前記アーマチュアをコアに吸引させ、各
ドットコイルを選択的に通電して前記アーマチュアを前
記コアから解放するようにしている。

【００１１】そして、前記ドットコイルのそれぞれにト
ランジスタ回路が接続されており、該トランジスタ回路
をオン・オフすることによって、駆動電流をドットコイ
ルに対して選択的に供給することができる。前記トラン
ジスタ回路には比較器が接続されていて、該比較器によ
ってトランジスタ回路がオン・オフさせられる。そのた
め、該比較器の一方の入力端子にＣＲ回路が接続され
る。該ＣＲ回路には電圧波形変更手段が接続され、前記
一方の入力端子に入力される電圧の波形を変更する。ま
た、前記駆動電流に対応する電圧が比較器の他方の入力
端子に入力されるようになっていて、前記一方の入力端
子に入力される電圧の波形と比較される。

【００１２】したがって、電圧波形変更手段によって前
記一方の入力端子に入力される電圧の波形を変更する
と、比較器の出力が変わり、ドットコイルの駆動電流波
形を変更することができる。また、前記ＣＲ回路を利用
することなく電圧波形を発生させる場合には、比較器の
前記一方の入力端子に電圧波形発生手段が接続される。
前記電圧波形発生手段は、複数の駆動電流波形の各電流
値に比例する電圧値を記憶するＲＯＭと、該ＲＯＭから
前記電圧値を選択的に読み出す手段と、読み出した電圧
値をＤ／Ａ変換する手段を備える。この場合、前記ＲＯ
Ｍにあらかじめ記憶させられた電圧値によって電圧波形
発生手段が各種の電圧波形を形成し、該電圧波形の電圧
を比較器に入力することによって駆動電流波形を変更す
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
インパクト印字ヘッドの駆動回路を示す図である。図に
おいて、２１ａ〜２１ｎ，２２ａ〜２２ｎはそれぞれＣ
ＰＵなどによって制御されるスイッチである。スイッチ
２１ａ〜２１ｎは各抵抗２３ａ〜２３ｎと電源２５間
を、スイッチ２２ａ〜２２ｎは各抵抗２４ａ〜２４ｎと
接地間をオン・オフする。前記各抵抗２３ａ〜２３ｎ，
２４ａ〜２４ｎのいずれも互いに接続され、さらに、コ
ンデンサ２６を介して接地されるとともに、スイッチ２
７を介して接地されている。該スイッチ２７もＣＰＵな
どによって制御される。２９は比較器であり、各入力端
子が前記コンデンサ２６とコンデンサ３０にそれぞれ接
続され、各端子電圧を比較する。そして、コンデンサ２
６側入力電圧（以下、「プラス入力」という。）がコン
デンサ３０側入力電圧（以下、「マイナス入力」とい
う。）よりも高い場合はトランジスタ３２をオンにし、
マイナス入力がプラス入力よりも高い場合はトランジス
タ３２をオフにする。

【００１４】３３はドットコイル３５を通電させるため
のトランジスタであり、ドットコイル３５より接地側に
接続され、ＣＰＵなどによって制御される。トランジス
タ３２とトランジスタ３３のオン・オフを組み合わせる
ことによって電流経路を形成している。３６，３７は電
流還流ダイオード、３８は電流検出用抵抗、３９は駆動
用電源である。前記電流検出用抵抗３８によって電流値
が電圧に変換され、抵抗４０とコンデンサ３０で形成さ
れる発振防止用のＣＲ回路を介して前記比較器２９のマ
イナス入力が設定される。

【００１５】次に、本発明の実施例におけるインパクト
印字ヘッドの駆動回路の動作について図４を併用して説
明する。図４は本発明のインパクト印字ヘッドの駆動回
路の動作を示すタイムチャートである。図においては、
スイッチ２１ａ〜２１ｎのうちの一つ、すなわちスイッ
チ２１ｍと、スイッチ２２ａ〜２２ｎのうちの一つ、す
なわちスイッチ２２ｍと、スイッチ２７で制御される場
合について説明する。

【００１６】スイッチ２７がオンの場合、コンデンサ２
６の電圧は接地レベルになり、比較器２９のプラス入力
がマイナス入力より低くなってトランジスタ３２はオフ
になる。また、スイッチ２７がオフの場合、他のスイッ
チ２１ａ〜２１ｎ，２２ａ〜２２ｎの状態の組合せによ
って比較器２９のプラス入力が変化する。すなわち、ス
イッチ２７がオフの場合、スイッチ２１ａ〜２１ｎのう
ちの１個又は複数個、例えば、スイッチ２１ｋがオンに
なると、比較器２９のプラス入力は図４のｅに示すよう
に指数関数的に上昇する。そして、スイッチ２１ｍをオ
フにしてスイッチ２２ａ〜２２ｎのうちの１個又は複数
個、例えばスイッチ２２ｍがオンになると指数関数的に
下降する。この間、ドットコイル３５に駆動電流を供給
するため、スイッチ２７がオフの期間中はＣＰＵ回路な
どの指示でトランジスタ３３がオンにされる。

【００１７】以上のシーケンスの後、スイッチ２７をオ
ンに、スイッチ２１ｍ，２２ｍをオフに、トランジスタ
３３をオフにすることによってドットコイル３５に対す
る１回の通電が終了する。ドットコイル３５を流れる駆
動電流波形は図のｇに示すようになる。そして、抵抗３
８で該駆動電流波形に比例する電圧が発生させられ、Ｃ
Ｒ回路を介して比較器２９のマイナス入力となる。

【００１８】比較器２９の出力は、マイナス入力がプラ
ス入力よりも高くなるとオフになり、逆の場合はオンに
なる。該比較器２９の出力を図のｆに示す。該出力がオ
ンになるとトランジスタ３２がオンになり、ドットコイ
ル３５の駆動電流波形は上昇し、オフになるとトランジ
スタ３２がオフになり、駆動電流波形は下降する。その
結果、駆動電流波形は図のｅに示す比較器２９のプラス
入力の波形に比例する。したがって、スイッチ２１ｍ，
２２ｍの組合せによって任意の形状の駆動電流波形を得
ることができる。

【００１９】図５は本発明の実施例におけるインパクト
印字ヘッドの駆動回路の動作を示す他のタイムチャート
である。この場合、スイッチ２１ａ〜２１ｎ，２２ａ〜
２２ｎの他の組合せ、すなわちスイッチ２１ｊ，２１
ｋ，２２ｊ，２２ｋ及びスイッチ２７を制御することに
よって他の駆動電流波形を発生させている。

【００２０】図のａはスイッチ２７の、ｂはスイッチ２
１ｊの、ｃはスイッチ２１ｋの、ｄはスイッチ２２ｊ
の、ｅはスイッチ２２ｋの、ｆはトランジスタ３３の状
態を示している。そして、ｇは比較器２９のプラス入力
を、ｈは比較器２９の出力を、ｉはドットコイル３５の
駆動電流波形を示している。図に示すように、最初、ス
イッチ２１ｊをオンにすると、該スイッチ２１ｊに対応
する抵抗２３ｊを介して電源２５から電流が供給され、
比較器２９のプラス入力は図のｇに示すように指数関数
的に上昇するが、続いてスイッチ２１ｋをオンにすると
抵抗２３ｋを介しても電流が供給されて、比較器２９の
プラス入力は傾きを大きくして指数関数的に上昇する。

【００２１】そして、前記スイッチ２１ｊ，２１ｋをオ
フにするとともにスイッチ２２ｊをオンにすると、該ス
イッチ２２ｊに対応する抵抗２４ｊを介してコンデンサ
２６が接地され、比較器２９のプラス入力は図のｇに示
すように指数関数的に下降するが、続いてスイッチ２２
ｋをオンにすると抵抗２４ｊ，２４ｋを介してコンデン
サ２６が接地され、比較器２９のプラス入力は傾きを大
きくして指数関数的に下降する。

【００２２】次に、本発明の第２の実施例を示すインパ
クト印字ヘッドの駆動回路について説明する。図６は本
発明の第２の実施例におけるインパクト印字ヘッドの駆
動回路を示す図である。図において、５１は所定の駆動
電流波形を選択するためのメモリブロック指示回路、５
２は駆動電流の値をクロックＣＬの周期ごとに更新する
ためのカウンタ、５３は複数の駆動電流波形の電流値に
比例する電圧値を記憶するＲＯＭ、５５はＲＯＭ５３の
出力Ｓ１をアナログ電圧に変換するＤ／Ａコンバータ、
５７はＤ／Ａコンバータ５５の出力Ｓ２をプラス入力と
して受けるとともに、コンデンサ５８の電圧を受けて比
較を行う比較器である。該比較器５７の出力側にはトラ
ンジスタ６１が接続され、該トランジスタ６１の接地側
にはドットコイル６２及びトランジスタ６３が接続され
ている。該トランジスタ６３はドットコイル６２を通電
させるためのものであり、ＣＰＵなどによって制御され
る。

【００２３】６４は制御対象となる駆動電流を電圧に変
換するための抵抗であり、該抵抗６４と前記トランジス
タ６３間に抵抗６５が接続される。該抵抗６５は前記コ
ンデンサ５８とＣＲ回路を形成し、該ＣＲ回路で形成さ
れた電圧が前記比較器５７のマイナス入力になる。前記
比較器５７において、プラス入力がマイナス入力より高
い場合はトランジスタ６１がオンになり、前記ドットコ
イル６２を駆動電源６７に接続する。また、マイナス入
力がプラス入力より高い場合はトランジスタ６１がオフ
になる。なお、６８，６９は電流還流ダイオードであ
り、該電流還流ダイオード６８は、トランジスタ６３が
オンに、トランジスタ６１がオフになると、ドットコイ
ル６２に蓄積されたエネルギによって駆動電流を流す。
また、電流還流ダイオード６９は、トランジスタ６１，
６３が共にオフになると、ドットコイル６２に蓄積され
たエネルギによって駆動電流を流す。

【００２４】前記メモリブロック指示回路５１の出力Ｓ
３はＲＯＭ５３の高アドレス入力に接続され、カウンタ
５２の出力Ｓ４はＲＯＭ５３の低アドレス入力に接続さ
れている。そこで、カウンタ５２のカウンタ動作許可信
号ＥＮが許可状態になると、ＲＯＭ５３から一連の電圧
値群を出力させるため、クロックＣＬの周期ごとにＲＯ
Ｍ５３の低アドレス入力をインクリメントする。

【００２５】図７は本発明の第２の実施例におけるイン
パクト印字ヘッドの駆動回路の動作を示すタイムチャー
トである。図において、ａはカウンタ５２（図６）に入
力されるクロックＣＬの、ｂはメモリブロック指示回路
５１の出力Ｓ３の、ｃはカウンタ５２に入力されるカウ
ンタ動作許可信号ＥＮの、ｄはカウンタ５２の出力Ｓ４
の状態を示し、ｅはＲＯＭ５３の入力であって、前記メ
モリブロック指示回路５１の出力Ｓ３とカウンタ５２の
出力Ｓ４の組合せで得られるＲＯＭアドレスを示してい
る。また、ｆはＲＯＭ５３の出力Ｓ１の、ｇはＤ／Ａコ
ンバータ５５の出力Ｓ２の状態を示し、ｈはドットコイ
ル６２を流れる駆動電流波形を示している。なお、図の
数字は該当する信号線群の２進数で得られる論理値を１
６進表示したものである。

【００２６】前記ＲＯＭアドレスは、前記メモリブロッ
ク指示回路５１の出力Ｓ３とカウンタ５２の出力Ｓ４の
組合せで得られ、前記出力Ｓ３を設定し、カウンタ動作
許可信号ＥＮを１にすると、クロックＣＬに同期してカ
ウンタ５２の出力Ｓ４はインクリメントされる。ＲＯＭ
５３の各アドレスには、クロックＣＬの周期に応じて必
要な電流値に相当する値が書き込まれており、図のｆに
示すような値の出力Ｓ１を出力する。Ｄ／Ａコンバータ
５５は該出力Ｓ１をアナログ信号に変換して図のｇに示
すような出力Ｓ２とし、比較器５７に対して出力する。

【００２７】図のｂに示すように、メモリブロック指示
回路５１の出力Ｓ３のデータがＸからＹに変わると、図
のｅに示すようにＲＯＭアドレスが変わり、異なるメモ
リブロックから駆動電流波形の電流値に比例する電圧値
が読み出され、それが出力Ｓ１として出力される。そし
て、ドットコイル６２に供給される駆動電流波形が図の
ｈに示すように変化する。

【００２８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ドットコイルのそれぞれにトランジスタ回路が接
続されており、該トランジスタ回路をオン・オフするこ
とによって駆動電流をドットコイルに対して選択的に供
給することができる。前記トランジスタ回路には、比較
器が接続されていて、該比較器によってトランジスタ回
路がオン・オフさせられる。

【００３０】また、該比較器の一方の入力端子にＣＲ回
路が接続される。該ＣＲ回路には電圧波形変更手段が接
続され、前記一方の入力端子に入力される電圧の波形を
変更する。また、前記駆動電流に対応する電圧が比較器
の他方の入力端子に入力されるようになっていて、前記
一方の入力端子に入力される電圧の波形と比較される。

【００３１】電圧波形変更手段によって前記一方の入力
端子に入力される電圧の波形を変更すると、比較器の出
力が変わり、ドットコイルの駆動電流波形を変更するこ
とができるので、例えば複写紙などを使用する場合に枚
数の多少に応じて駆動電流波形を変更し、インパクト力
を変更することができる。また、前記ＣＲ回路を利用す
ることなく電圧波形を発生させる場合には、比較器の前
記一方の入力端子に電圧波形発生手段が接続される。前
記電圧波形発生手段は、複数の駆動電流波形の各電流値
に比例する電圧値を記憶するＲＯＭと、該ＲＯＭから前
記電圧値を選択的に読み出す手段と、読み出した電圧値
をＤ／Ａ変換する手段を備える。この場合、前記ＲＯＭ
にあらかじめ記憶させられた電圧値によって電圧波形を
形成することができ、該電圧波形の電圧を比較器に入力
することによって駆動電流波形を変更することができる
ので、インパクト力を変更することが可能になる。

【００３２】したがって、必要以上のエネルギをドット
コイルに加えることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるインパクト印字ヘッド
の駆動回路を示す図である。

【図２】従来のインパクト印字ヘッドの駆動回路を示す
図である。

【図３】従来のインパクト印字ヘッドの駆動回路の動作
を示すタイムチャートである。

【図４】本発明のインパクト印字ヘッドの駆動回路の動
作を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の実施例におけるインパクト印字ヘッド
の駆動回路の動作を示す他のタイムチャートである。

【図６】本発明の第２の実施例におけるインパクト印字
ヘッドの駆動回路を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施例におけるインパクト印字
ヘッドの駆動回路の動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

３９，６７ 駆動電源 ４０，６５ 抵抗 ２９，５７ 比較器 ３０，５８ コンデンサ ３２，３３，６１，６３ トランジスタ ３５，６２ ドットコイル ５３ ＲＯＭ ５５ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に印字ワイヤを固着したアーマチュ
   アを板ばねによって支持し、永久磁石の磁束で前記アー
   マチュアをコアに吸引させ、各ドットコイルを選択的に
   通電して前記アーマチュアを前記コアから解放するよう
   にしたインパクト印字ヘッドの駆動回路において、
   （ａ）前記ドットコイルのそれぞれに接続され、オン・
   オフして駆動電流を選択的に供給するトランジスタ回路
   と、（ｂ）該トランジスタ回路をオン・オフさせる比較
   器と、（ｃ）該比較器の一方の入力端子に接続されるＣ
   Ｒ回路と、（ｄ）該ＣＲ回路に接続され、前記一方の入
   力端子に入力される電圧の波形を変更する電圧波形変更
   手段と、（ｅ）前記駆動電流に対応する電圧を比較器の
   他方の入力端子に入力する手段を有することを特徴とす
   るインパクト印字ヘッドの駆動回路。
2. 【請求項２】 先端に印字ワイヤを固着したアーマチュ
   アを板ばねによって支持し、永久磁石の磁束で前記アー
   マチュアをコアに吸引させ、各ドットコイルを選択的に
   通電して前記アーマチュアを前記コアから解放するよう
   にしたインパクト印字ヘッドの駆動回路において、
   （ａ）前記ドットコイルのそれぞれに接続され、オン・
   オフして駆動電流を選択的に供給するトランジスタ回路
   と、（ｂ）該トランジスタ回路をオン・オフさせる比較
   器と、（ｃ）該比較器の一方の入力端子に接続され、該
   一方の入力端子に入力される電圧の波形を発生する電圧
   波形発生手段と、（ｄ）前記駆動電流に対応する電圧を
   比較器の他方の入力端子に入力する手段を有し、（ｅ）
   前記電圧波形発生手段は、複数の駆動電流波形の各電流
   値に比例する電圧値を記憶するＲＯＭと、該ＲＯＭから
   前記電圧値を選択的に読み出す手段と、読み出した電圧
   値をＤ／Ａ変換する手段を備えることを特徴とするイン
   パクト印字ヘッドの駆動回路。