JPH0624018A - インパクトドットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インパクトドットヘッドの温度に関わりなく
印字ワイヤの動作を適正ならしめ、一定品質の印字を得
る。 【構成】 印字ヘッドの温度に応じて導通電位が制御さ
れるスパークキラー回路３３により、駆動コイル５が高
温になった際に前記駆動コイル５に供給されるエネルギ
ーが低下するのを補うように前記駆動コイル５に蓄積さ
れるエネルギーを回生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は先端に印字ワイヤを駆動
コイルによりプラテンに打ち付けて文字や図形を印字す
るインパクトドットプリンタに関し、特にはその駆動コ
イルの制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】インパクトドットヘッドは駆動コイルに
より生じた磁気吸引力によりワイヤをプラテンに打ち付
けて印字を行う。この時、駆動コイルにはある一定の電
圧と、それに対応する一定の通電時間により一定の入力
エネルギーを駆動コイルに入力し発生する一定の磁気吸
引力でワイヤを駆動し印字が行なわれている。しかしな
がら駆動コイルに与える電気エネルギーが一定電圧とそ
れに対応する一定の通電時間によって規定されているた
め、印字密度の高いデータを印刷したり、長時間連続で
印刷したりすると駆動コイルが発熱し、コイルの抵抗値
が増大して流れる電流が減少し、駆動コイルへの入力エ
ネルギーが低下する結果、所定の磁気吸引力が得られず
印字ワイヤの駆動が不安定になり正常な印字ができなく
なる。

【０００３】この様な課題を解決するために特開昭６０
−１１５４７７号では、駆動コイルの温度が上がり、電
流が流れ難くなった場合、駆動コイルへの通電時間を延
ばすか、あるいは印加電圧を大きくして前記駆動コイル
に入力するエネルギー量を補償し、印字ワイヤのインパ
クト力を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、印字周期を一
定に保とうとする場合、前述の従来例では通電時間を延
ばすことで次の印字タイミング迄の非通電時間が減少
し、印字ワイヤの十分な減衰を待つことなく、次の印字
動作に入ってしまうといった問題が生じたり、印加電圧
を上げることで駆動コイルの焼損の可能性を誘うといっ
た問題が生じてしまう。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは印字ワイヤに対
するインパクト力を十分に維持しつつ、次の印字動作に
入るまでの時間を不十分にすることないように通電時間
を確保し、さらにフライバック電流を十分確保すること
で必要なエネルギーを常に確保する新規な手法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明のインパクトドットプリンタでは、イン
パクトドットヘッドを駆動するための駆動回路におい
て、少なくとも印字ヘッドの温度に応じて導通電位が制
御されるスパークキラー回路により、駆動コイルが高温
になった際に前記駆動コイルに供給されるエネルギーが
低下するのを補うように前記駆動コイルに蓄積されるエ
ネルギーを回生する手段を有する。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づ
いて説明する。

【０００８】図１はインパクトドットヘッドを駆動する
ための駆動回路であり、駆動コイル５は一端が直流駆動
電源回路３０に、他端がスイッチングトランジスタ３２
を介してグランドに接続されているが、同時にスパーク
キラー回路３３にも接続されている。このスパークキラ
ー回路では、３個の定電圧ダイオード（３４、３５、３
６）が直流駆動電源回路側が順方向となるよう直列接続
され、一端を直流駆動電源回路３０に、他端を直流駆動
電源回路３０に対して逆方向となるダイオード３７を介
して各駆動コイル５とスイッチングトランジスタ３２と
の接続点に接続され、さらに２つの定電圧ダイオード３
５、３６に並列にスイッチングトランジスタ３８、３９
が接続されることで構成されている。スパークキラー電
圧設定回路６０は温度検出素子８からの信号を受けて温
度が正常範囲内の場合には第１出力端子６０ａと第２出
力端子６０ｂのいずれからもＨレベル信号を出力せず、
正常範囲上限から逸脱した場合には逸脱した温度に応じ
て第１出力端子６０ａまたは第２出力端子６０ｂのどち
らか一方、または両方からＨレベル信号を出力するよう
に構成されている。第１出力端子６０ａはスイッチング
トランジスタ３８のベース電極に、また第２出力端子６
０ｂはスイッチングトランジスタ３９のベース電極に接
続され、インパクトドットヘッドの温度検出素子８が７
０℃以上を示した場合は第１出力端子６０ａがＨレベル
信号を、８５℃以上を示した場合には第１・２出力端子
の両方がＨレベル信号を出力するように設定している。
スイッチングトランジスタ３２は各ベース電極にアンド
ゲート４０の出力端が接続されている。アンドゲート４
０は一方の入力端子に印字データが、他方の端子には後
述する基準タイミング信号発生回路５０からの信号が入
力している。基準タイミング信号発生回路５０は駆動パ
ルス信号発生回路５１、アンドゲート５２、補正パルス
信号発生回路５４、およびオアゲート５５から構成され
ている。駆動パルス信号発生回路５１は印字タイミング
パルス（図２のＡ参照）の入力を受けた時点で印字ワイ
ヤ７を駆動するに必要な時間、例えば２５０μｓのパル
ス信号を出力するように構成されている。アンドゲート
５２は一方の入力端子に駆動パルス信号が、他方の入力
端子には後述する温度検出回路５６からの信号（図２の
Ｂ参照）が入力されており、温度検出回路５６からＨレ
ベルの信号が入力しているときに信号を出力するように
なっている。補正パルス信号発生回路５４は駆動パルス
信号発生回路５１からのパルス信号の立下り時点で起動
され、時間Ｔ1のパルスを出力するように構成されてい
る。この時間Ｔ1はインパクトドットヘッド２３の温度
（つまり駆動コイル５の温度）が設定温度範囲を逸脱し
て上昇し、駆動コイル５の抵抗値が増大した時にも印字
ワイヤが正常に駆動できるだけの十分な電気エネルギー
が供給できるパルス（例えば２０μｓ）に設定されてい
る。駆動パルス信号発生回路５１および補正パルス信号
発生回路５４の出力端子は、オアゲート５５を介して出
力端子に接続されている。温度検出回路５６はインパク
トドットヘッド２３の温度を検出する温度検出器８から
の信号を受け、設定温度範囲（例えば７０゜C）以下では
Ｌレベルの信号を、設定温度範囲以上ではＨレベルの信
号を出力するようにウインドコンパレータにより設定さ
れている。

【０００９】次にこのように構成された装置の動作につ
いて図２のタイミング図をもとに説明する。インパクト
ドットヘッド２３が設定温度範囲に維持されている場合
（図２のアの区間）には印字タイミングパルスＡが出力
されると駆動信号発生回路５１はここに設定されている
パルス幅の駆動パルス信号Ｆを出力し、オアゲート５５
を介して出力回路４２のゲート４０を開ける。一方、印
字タイミングパルスの出力にタイミングを合わせるよう
にして駆動すべき印字ワイヤ７を選択するための印字デ
ータ信号Ｅが出力される。これにより印字すべき印字ワ
イヤ７に関連するアンドゲート４０は駆動パルス信号Ｆ
に同期したパルスを出力して、これに接続するスイッチ
ングトランジスタ３２をターンオンさせ、直流駆動電源
回路３０から駆動コイル５に電流を供給させる。これに
より駆動コイルは励磁されて、レバーを吸引し、印字ワ
イヤをプラテン方向に移動させる。一方、インパクトド
ットヘッドの温度が印字により上昇し、温度検出素子８
が上限設定値以上（例えば７２℃）になると（図２のイ
の区間）、温度検出回路５６からＨレベルの信号Ｂが出
力する。この状態で印字タイミングパルスＡが出力され
ると駆動パルス信号発生回路５１は駆動パルス信号Ｆを
出力し、同様に駆動コイル５に電流を流して印字ワイヤ
７をプラテン方向に移動させる。駆動パルス信号Ｆは温
度検出回路５６からのＨレベル信号により開となってい
るアンドゲート５２を通って補正パルス信号発生回路５
４に出力し、これを作動させる。このようにして印字ワ
イヤ７がプラテン１６を打ち付ける工程中に、補正パル
ス信号発生回路５４から補正パルス信号Ｇが出力され
る。この時点では依然として印字データ信号Ｅが保持さ
れているから、印字を行っている印字ワイヤに関係する
スイッチングトランジスタ３２はアンドゲートからの補
正パルス信号Ｇにより再びターンオンとなり、直流駆動
電源回路３０により電流を継続的に流して駆動コイル５
を励磁することになる。一方、駆動コイル５への通電が
終了すると、駆動コイル５はその電磁エネルギーを開放
されて逆起電力を発生する。

【００１０】インパクトドットヘッドが通常設定温度範
囲の７０℃以下の場合には、逆起電力はその電位がスパ
ークキラー回路６２の導通電位を上回るから駆動コイル
５にフライバック電流Ｉb1を発生させ、レバーのプラテ
ン方向への運動を補助することになる。このようにして
逆起電力はスパークキラー回路３３に設定されている導
通電位Ｖ1を下回ることになり、フライバック電流Ｉb1
が早期に停止する。一方、検出温度が７０℃を越える７
２℃のこの場合には、スパークキラー電圧設定回路６０
は第１出力端子６０ａからＨレベル信号を出力し、スイ
ッチングトランジスタ３８を導通させる。これにより、
スパークキラー回路３３の導通電位Ｖ2は定電圧ダイオ
ード３４のツェナー電圧だけ低下し、フライバック電流
Ｉb2は前述のフライバック電流Ｉb1より停止する時間が
長くなる。これにより、印字工程中にいるレバーは駆動
コイル５により運動方向へ更に吸引され、印字ワイヤが
プラテンに打ち付けられる。さらに、インパクトドット
ヘッドの温度が８０℃以上になると（図２のウの区
間）、７０℃ 以上の時と同様に補正パルスが供与され
るスパークキラー電圧設定回路６０は第１出力端子６０
ａ、第２出力端子６０ｂからＨレベル信号を出力するた
めスイッチングトランジスタ３８と３９を導通させる。
これによりスパークキラー回路３３の導通電位Ｖ3は定
電圧ダイオード３４、３５のツェナー電圧分だけ低下す
るため、フライバック電流Ｉb3は前述のフライバック電
流Ｉb2より更に停止するまでの時間が長くなり、レバー
のプラテン方向への運動を補助する役割を増加させてい
る。したがってインパクトドットヘッドの温度の上昇に
より駆動コイル５への電気エネルギーの供与が低下して
も補正パルスを更に供与すること、およびフライバック
電流を長時間流すことにより印字に必要な電気エネルギ
ーを駆動コイル５に供与することができるので安定的な
印字ワイヤの駆動がなされ、正常な印字を行えることに
なる。

【００１１】図３は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。

【００１２】図３の符号５は、レバーを作動させるため
の駆動コイルで、一端が直流駆動電源回路６０に、他端
がスイッチングトランジスタ６２を介してグランドに接
続されている。各駆動コイル５はスイッチングトランジ
スタ６２に、接続された側の端子が、スパークキラー回
路３３を介して直流駆動電源回路３０に接続されてい
る。

【００１３】スパークキラー回路３３は３個の定電圧ダ
イオード３４、３５、３６を直流駆動電源回路側が順方
向となるようにして直列に接続され、一端を直流駆動電
源回路３０に他端を直流駆動電源回路６０に対して逆方
向となるダイオード３７を介して各駆動コイル５とスイ
ッチングトランジスタ６２との接続点に接続され、２つ
の定電圧ダイオード３５、３６に並列にスイッチングト
ランジスタ３８、３９を接続されている。スパークキラ
ー電圧設定回路６０は温度検出素子８からの信号を受け
て温度が正常範囲内の場合には第１出力端子６０ａ、第
２出力端子６０ｂのいずれからもＨレベル信号を出力せ
ず、正常範囲上限から逸脱した場合には逸脱した温度に
応じて、第１出力端子６０ａか第２出力端子６０ｂのど
ちらか一方または両方からＨレベル信号を出力するよう
に構成され、第１出力端子６０ａはスイッチングトラン
ジスタ３８のベース電極に、また第２出力端子６０ｂは
スイッチングトランジスタ３９のベース電極に接続され
ている。本実施例においてはインパクトドットヘッドの
温度検出素子８が７０℃以上を示した場合は第１出力端
子６０ａがＨレベル信号を、８５℃以上を示した場合に
は第１・２出力端子の両方がＨレベル信号を出力するよ
うに設定している。

【００１４】これらスイッチングトランジスタ６２は各
ベース電極にアンドゲート６６からなる出力回路６７の
出力端が接続されている。各アンドゲート６６は一方の
入力端子に印字データが、他方の端子には駆動パルス信
号発生回路６１からの信号が入力されている。駆動パル
ス信号発生回路６１は印字タイミングパルスの入力を受
けた時点で印字ワイヤ７を駆動するに必要な時間のパル
ス信号を出力するように構成されている。駆動パルス信
号発生回路６１には後述する温度検出回路６５からの信
号も入力しており、温度検出回路６５からの信号によっ
て駆動パルス信号発生回路６１は、入力された信号に応
じて印字ワイヤを駆動するに必要な、時間のパルス信号
を出力するように構成されている。温度検出回路６５は
インパクトドットヘッドの温度を検出する温度検出素子
８からの温度情報に応じて少なくとも２つ以上の異なる
信号を駆動パルス信号発生回路６１へ出力するようにな
っている。本実施例では温度検出回路６５は７０℃未
満、７０℃以上、８５℃以上の３段階で駆動パルス信号
発生回路６１へ異なる信号を出力するようになってい
る。

【００１５】次にこのように構成された装置の動作につ
いて、図４のタイミング図をもとに説明する。印字タイ
ミングパルスＫが出力されると、駆動パルス信号発生回
路６１は温度検出回路６５からの信号Ｌに応じて設定さ
れている時間幅の駆動パルス信号Ｐを出力し、出力回路
６７のゲート６６を開ける。この場合の駆動パルスの時
間幅を２５０μｓとする。一方、印字タイミングパルス
の出力にタイミングを合わせるようにして駆動すべき印
字ワイヤを選択するための印字データ信号Ｏが出力され
る。これにより印字すべき印字ワイヤに関連するアンド
ゲート６６は駆動パルス信号Ｐに同期したパルスを出力
して、これに接続するスイッチングトランジスタ６２を
ターンオンさせ、直流駆動電源回路６０から駆動コイル
５に電流を供給させる。これにより駆動コイル５は励磁
されてレバーを吸引し、印字ワイヤをプラテン方向に移
動させる。一方、インパクトドットヘッド２３の温度が
印字により上昇し、温度検出素子８が上限設定値以上、
例えば７２℃になると（図４のイの区間）、温度検出回
路６５から７０℃未満の場合と異なる信号Ｌが出力す
る。この状態で印字タイミングパルスＫが出力すると駆
動パルス信号発生回路６１は入力された信号を受けて７
０℃未満の時よりも長い駆動パルス信号Ｐを出力する。
一例として、この場合の駆動パルス幅を２６０μｓとす
る。

【００１６】駆動コイル５への通電が終了すると、駆動
コイル５はその電磁エネルギーを開放されて逆起電力を
発生する。インパクトドットヘッド２３が通常設定温度
範囲の７０℃未満の場合には、逆起電力はその電位がス
パークキラー回路３３の導通電位を上回るから駆動コイ
ル５にフライバック電流Ｉc1を発生させてレバーのプラ
テン方向への運動を補助する。このよう逆起電力はスパ
ークキラー回路３３に設定されている導通電位Ｖ1を下
回るため、フライバック電流Ｉb1は早期に停止する。一
方、検出温度が７２℃の場合には、スパークキラー電圧
設定回路６０は第１出力端子６０ａからＨレベル信号を
出力し、スイッチングトランジスタ３８を導通させるた
め、スパークキラー回路３３の導通電位Ｖ2は定電圧ダ
イオード３４のツェナー電圧だけ低下し、フライバック
電流Ｉc2により停止するまでの時間は前述のフライバッ
ク電流Ｉc1の場合より長くなる。したがって、インパク
トドットヘッド２３の温度の上昇により、駆動コイル５
への電気エネルギーの供与が低下しても補正パルスを更
に供与すること、およびフライバック電流を長時間流す
ことにより、印字に必要な電気エネルギーを駆動コイル
５に供与することができ、安定的な印字ワイヤの駆動が
なされ、正常な印字が行える。温度検出素子８が８５℃
になると（図４のウの区間）、温度検出回路６５から信
号Ｌが出力する。

【００１７】この状態で印字タイミングパルスＫが出力
されると駆動パルス信号発生回路６１は入力された信号
を受けて７０℃以上の時よりも更に長い駆動パルス信号
Ｐを出力する。一例としてこの場合の駆動パルス幅を２
７０μｓとする。更にスパークキラー電圧設定回路６０
は第１出力端子６０ａ、第２出力端子６０ｂからＨレベ
ル信号を出力してスイッチングトランジスタ３８、３９
を導通させる。これによりスパークキラー回路３３の導
通電位Ｖ3 は定電圧ダイオード３４、３５のツェナー電
圧だけ低下し、フライバック電流Ｉc3により停止するま
での時間は前述のフライバック電流Ｉc2の場合より長く
なり、レバーのプラテン１６方向への運動を補助する役
割を増加させる。

【００１８】これによりインパクトドットヘッドの温度
が上昇し、駆動コイル５への電気エネルギーの供与が低
下しても駆動コイル５に通電するパルス時間を長くする
ことで印字に必要な電気エネルギーを供与することがで
きるため、安定的な印字ワイヤ７の駆動がなされ、一定
の印字品質を獲られる。

【００１９】

【発明の効果】スパークキラー回路に依って駆動コイル
に流れる電流が増加から減少に転じた際にリバウンドを
起こすことなく、しかも必要なエネルギーを確保できる
ため、印字速度を落とすことなく、しかも印字ワイヤの
インパクト力を落とすことなく印字に必要なエネルギー
を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインパクトドットヘッド駆動回路図。

【図２】図１の駆動回路の動作を説明するタイミング
図。

【図３】本発明の別のインパクトドットヘッド駆動回路
図。

【図４】図３の駆動回路の動作を説明するタイミング
図。

【符号の説明】 ８ 温度検出素子 ３０ 直流駆動電源回路 ３２ スイッチングトランジスタ ３３ スパークキラー回路 ３４ 定電圧ダイオード ３５ 定電圧ダイオード ３６ 定電圧ダイオード ３７ ダイオード ３８ 導通電位を変えるためのスイッチングトラン
ジスタ ３９ 導通電位を変えるためのスイッチングトラン
ジスタ ４０ アンドゲート ４１ インバータ ４２ インバータ ５０ 基準タイミング信号発生回路 ５１ 駆動パルス信号発生回路 ５２ アンドゲート ５４ 補正パルス信号発生回路 ５５ オアゲート ５６ 温度検出回路 ６０ スパークキラー電位設定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インパクトドットヘッドを駆動するため
   の駆動回路において、少なくとも印字ヘッドの温度に応
   じて導通電位が制御されるスパークキラー回路により、
   駆動コイルが高温になった際に前記駆動コイルに供給さ
   れるエネルギーが低下するのを補うように前記駆動コイ
   ルに蓄積されるエネルギーを回生する手段を有すること
   を特徴とするインパクトドットプリンタ。