JPH0848046A - シリアルプリンタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリアルプリンタ装置に関し、印字ヘッドピ
ンの駆動タイミングをピン列ごとに分散して、電源装置
の負荷を軽減することを目的とする。 【構成】 複数の印字ヘッドピン列がそれぞれ印字ドッ
ト間隔の整数倍の間隔で配列された印字ヘッド(51)を備
えるシリアルプリンタ装置であって、印字ドットデータ
に基づいた各ピンのドライブ信号を、列同時に、且つ列
相互に異なるタイミングで発生するドライブ信号発生部
(52)を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数列の印字ヘッドピ
ンから構成されるシリアルプリンタ装置の改良に関す
る。

【０００２】近年のドットマトリックス方式のシリアル
インパクトプリンタ装置では、高密度で、且つ高速に印
字する目的のため、ヘッドピンを奇数と偶数とに分離
し、且つ奇数ピンと偶数ピンとを横方向に所定間隔離す
とともに、縦方向のピッチを詰め、且つ半ピッチ互いに
ずらした２列ピンの印字ヘッドが使用されている。

【０００３】この印字ヘッドには、奇数ピンと偶数ピン
の横方向の間隔が印字ドット間隔の整数倍のものと、ハ
ーフピッチのものとがあり、前者のものは安価ではある
が、奇数ピンと偶数ピンとを同時にドライブしなければ
ならないため、駆動電流のピーク値が大きくなって電源
装置の容量が大きくなる（ピーク値が所定値以上のとき
に電圧を"0" にする垂下特性が大きなもの）といった課
題があり、後者のものは前者のものと比較して高速ドラ
イブが可能で、且つ、奇偶交互にドライブするため駆動
電流のピーク値が小さくてすむ利点があるが、構造上高
価であるといった課題がある。

【０００４】近年、プリンタ装置は益々低価格化が要望
されており、安価な整数倍ピッチの印字ヘッドを使用
し、且つ電源装置の容量をより小さくしたものが望まれ
る。

【０００５】

【従来の技術】図７は従来例の構成図、図８は２列ピン
の印字ヘッド説明図、図９はヘッド構成例を表す図、図
10は吸収型の課題説明図、図11は釈放型の課題説明図で
ある。

【０００６】図７は、１文字が５×７のドットマトリッ
クスで表現されるドットマトリックス方式のシリアルイ
ンパクトプリンタ装置の構成例を示したもので、印字ヘ
ッド７は、ドット素子となる縦（列）方向に７本の整列
されたワイヤピン（以下ピン）５と、各々のピンを選択
的に駆動する同数の駆動マグネット６から構成される。

【０００７】この印字ヘッド７を右または左にスペーシ
ングしつつ、タイミングをとりながら等間隔に５回、ピ
ン５の先端をプラテン９に向かってインパクトすると、
プラテン９上の用紙８に５×７のドットマトリックスが
形成され、各インパクトごとに駆動マグネット６を選択
することにより、ドットマトリックスの字形が形成され
る。

【０００８】駆動マグネット６の選択駆動は以下のよう
に行われる。レジスタ１には、ピン対応の印字ドットデ
ータが印字タイミングごとに順次格納され、その出力
は、ゲート２により、タイマコントローラ３から出力さ
れるゲート信号で所定時間幅切り取られてドライバ４に
入力される。

【０００９】この結果、ドットデータに対応したドライ
バ４がオンとなって、対応する駆動マグネット６が電圧
Ｖ１で短絡され、図示のごとく励磁電流が流れて駆動マ
グネット中のピン５が移動してプラテン９をインパクト
する。

【００１０】図８は、画素密度を向上させるためにピン
４を２列に配置した例を示したもので、その間隔が印字
ドット間隔の整数倍ピッチ（例えば、９ピッチ）の場合
と、ハーフピッチ（９．５ピッチ）の場合を示してい
る。いずれの場合も奇数ピンと偶数ピンとは千鳥状に、
つまり列方向に半ピッチずらして配置される。

【００１１】整数倍ピッチのものは、図８(1) に示すよ
うに、印字ヘッドがスペーシングする場合、奇数ピンで
先ずドットマトリックスの列１を印字し、続いて列３，
列５，・・・の順に印字する。そして、奇数ピンが列11
に到達したとき、偶数ピンが列２の位置にあるから、列
２と列11とを同時に印字する。このようにして、奇数ピ
ンと偶数ピンとが９ピッチ間隔の場合は、９ピッチおき
の２列の印字ドットデータが同時に印字される。

【００１２】ハーフピッチの場合は、図８(2) に示すよ
うに、奇数ピンが列11を印字するときは、偶数ピンは列
１と列２との中間にあるから、先ず奇数ピンで列11を印
字し、続いて列２を偶数ピンで印字する。つまり、奇数
ピンと偶数ピンとは交互にドライブされる。

【００１３】図９(1) は整数倍ピッチの印字ヘッド構成
例を示したもので、吸引型と称されるものを示してい
る。吸引型は、その（断面図）に示すように、アーマチ
ュア15が駆動マグネット16に吸引されて、バネ13で支持
されているピン14が突出（インパクト）する構造を成す
もので、その（上面図）に示すように、各駆動マグネッ
ト16（NO1 〜N04 で表される) が円形状に配置され、ピ
ン14の先端が２列に配置される。図９(1) では、紙面右
側が奇数ピン，左側が偶数ピンである。

【００１４】図９(2) はハーフピッチを実現する釈放型
の印字ヘッド例を示したもので、アーマチュア20は、常
時は永久磁石18により吸引されており、駆動マグネット
17がドライブされたとき、アーマチュア20は駆動マグネ
ット17より釈放される。これにより、バネ21によりピン
19は突出し、プラテンをインパクトする。

【００１５】その（上面図）は、吸引型と同一であり、
右側が奇数ピン，左側が偶数ピンを構成する。吸引型の
印字ヘッドが整数倍ピッチで構成される理由を図１０を
用いて説明する。駆動マグネット16が駆動されたときの
磁極ＮＳの方向をすべて同一に設定すると、奇数ピン、
または偶数ピンのすべてが励磁されたとき、隣接する両
側駆動マグネット16からの漏洩磁束の影響により、磁束
が弱められてピンに対する駆動力が弱まる。このため、
駆動マグネット16を２つおきにＮＳを逆にすると、一方
の影響が無くなり、ピンへの駆動力が強まる。

【００１６】このように２つおきに磁極ＮＳを逆にした
吸引型で、ピッチを９．５のハーフピッチとし、９ピッ
チの場合の駆動周期Ｔの１／２周期で駆動すると、例え
ば、偶数ピン（対応する駆動マグネット16)NO ２を駆動
した後、NO２に隣接する奇数ピンNO１を駆動すると、NO
１の漏洩磁束の影響により、NO２ピンの復旧力が弱ま
り、誤印字の可能性が生じる。

【００１７】このため、NO２とNO１とを同極性にするこ
とが考えられるが、復旧力は改善されるが、NO２（また
はNO１）を駆動したとき、非駆動のNO１（またはNO２）
が漏洩磁束のため、駆動される可能性がある。

【００１８】以上の結果、吸引型は整数倍ピッチで、奇
数ピン同時駆動が行われている。一方、釈放型は、図11
に示すように、永久磁石を使用して、常時は吸引し、イ
ンパクトする際にこの駆動マグネット17を励磁し、磁束
をキャンセルしてアーマチュア20を釈放する方式であ
る。

【００１９】この方式は奇数ピンと偶数ピンとが交互に
駆動される。この場合、すべてのピンに対して磁極が同
極性のため、同時駆動時の駆動力はやや劣るが、前述し
た奇数ピンと偶数ピンとの間の復旧の際の漏洩磁束によ
る影響はなく、交互に励磁することにより、励磁電流ピ
ーク値は吸引型の１／２となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上のごとく、釈放型
印字ヘッドを使用すると、奇偶交互に励磁するから、励
磁用電源装置のピーク電流に対する垂下特性を低くする
ことができて望ましいが、永久磁石を使用するなどのた
め、吸引型と比較して大幅にコスト高となる。

【００２１】このため、安価な吸引型をハーフピッチに
構成して奇偶交互に励磁することが考えられるが、図９
に示すような構造の印字ヘッドを小型化しようとする
と、駆動マグネット16が互いに近接する構造となり、前
述したように、漏洩磁束の影響を受けてハーフピッチで
は使用することができない。

【００２２】本発明は、上記課題に鑑み、吸引型の印字
ヘッドを使用して従来より大幅に励磁電流のピーク値を
軽減し、電源装置の負荷を軽減するシリアルプリンタ装
置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシリアルプリンタ装置は以下のように構成
される。 (1) 第１の発明（図１の本発明の原理図） 複数の印字ヘッドピン列がそれぞれ印字ドット間隔の整
数倍の間隔で配列された印字ヘッド51を備えるシリアル
プリンタ装置であって、印字ドットデータに基づいた各
ピンのドライブ信号を、列同時に、且つ列相互に異なる
タイミングで発生するドライブ信号発生部52を設けるよ
うに構成する。 (2) 第２の発明 上記(1) において、複数の印字ヘッドピン列のうち、次
のドライブ対象のピン数を計数し、その計数値の全ピン
数に対する割合が所定値以下のとき、各列同一タイミン
グでドライブ信号を発生するようにドライブ信号発生部
52を構成する。

【００２４】

【作用】

(1) 第１の発明 ドライブ信号発生部54は、印字ドットデータに基づいた
各ピンのドライブ信号を、列同時に、且つ列ごとに互い
に異なるタイミングで出力する。例えば、奇数ピン, 偶
数ピンの２列ピンで印字ヘッド51が構成される場合、奇
数ピン（または偶数ピン）に対して偶数ピン（または奇
数ピン）を所定時間ｔ遅らせてドライブする。

【００２５】駆動マグネットの電流値は、単調に増大す
るものであるから、僅かな時間分、印字をずらすことに
より、励磁電流のピーク値を大幅に下げることができ、
これに伴う印字位置ずれは僅かなものであるから、ドッ
トマトリックスの字形への影響は極めて小さい。 (2) 第２の発明 励磁電流ピーク値に影響を与えるのは、奇数ピン，偶数
ピンのうちの多数部分が同時に印字駆動される特定文字
の場合であるから、印字列に着目して、所定数以上のピ
ンがドライブされるときのみ実施すれば、その目的を達
成することができる。

【００２６】このため、複数の印字ヘッドピン列のう
ち、次のドライブ対象のピン数を計数し、その計数値の
全ピン数に対する割合が所定値以下のとき、各列同一タ
イミングのドライブ信号を出力する。

【００２７】このようにすると、大部分の文字について
は、通常の同時印字を行うことができ、第１の発明を実
施する場合の字形を損なう割合が減少する。

【００２８】

【実施例】図２は一実施例の構成図、図３は第２の発明
の説明図、図４は動作フローチャート図、図５は動作タ
イムチャート図、図６は印字結果例を表す図である。

【００２９】図２は、奇数ピン，偶数ピンの２列ピン
（間隔は９ピッチとする）で構成される吸引型印字ヘッ
ドの駆動回路例を示したものである。ここで、30はＩＦ
部で、データ処理装置等の上位装置から印字データを受
信する。32は受信メモリで、受信した印字データが格納
される。33はラインメモリで、例えば１行分の印字デー
タがドットデータに展開される。34はフォントＲＯＭ
で、文字コード対応のドットマトリックスデータが格納
されている。

【００３０】35は印字制御部で、受信メモリ32に受信し
た印字データを、フォントＲＯＭ34を参照しつつライン
メモリ33に展開し、スペーシング用のパルスモータＭ48
を駆動しつつ、展開したドットデータをレジスタ36, 38
に列単位に順次スペーシングに同期して格納する。同時
に、駆動奇数ピン数と駆動偶数ピン数の合計を計数し
て、奇数ピンと偶数ピンの印字タイミングをずらすか否
かを決定する。

【００３１】36は奇数ピン数に対応したビット数を持つ
レジスタで、奇数ピンの印字ドットデータ（印字は"1"
, 無印字は"0" とする) が格納される。37は奇数ピン
用のタイマコントローラで、レジスタ36の出力を所定時
間切り出すゲート信号を出力する。なお、切り出すタイ
ミングは、印字制御部35から指示される。

【００３２】41a,〜41n はゲート、43a,〜43n はドライ
バ、45a,〜45n は駆動マグネットで、それぞれ複数の奇
数ピンに対応して設けられたものである。38は偶数ピン
数に対応したビット数を持つレジスタで、偶数ピンの印
字ドットデータが格納される。39は偶数ピン用のタイマ
コントローラで、レジスタ38の出力を所定時間切り出す
ゲート信号を出力する。なお、切り出すタイミングは、
印字制御部35から指示される。

【００３３】42a,〜42n はゲート、44a,〜44n はドライ
バ、46a,〜46n は駆動マグネットで、それぞれ複数の偶
数ピンに対応して設けられたものである。40はレジスタ
で、パルスモータＭ48を駆動する駆動信号が格納され
る。47はパルスモータドライバ、Ｍ48はスペーシング用
のパルスモータである。

【００３４】49は電源で、ICレベルの電圧V0，駆動マグ
ネット45a 〜45n,46a 〜46n に印加される電圧V1等を供
給する。以上の構成によって、印字制御部35は次のよう
な印字制御を行う。図３, 図４参照。

【００３５】なお、スペーシングは左右両方向に行うも
のとし、右方向スペーシングの場合は、偶数ピンを奇数
ピンに対して所定時間ｔ遅らして駆動印字し、左方向に
スペーシングするときは、奇数ピンを偶数ピンに対して
所定時間ｔ遅らして駆動印字するものとする。また、駆
動される奇数ピンと偶数ピンの合計の全ピン数に対する
割合が所定値以下のとき、奇数ピンと偶数ピンとを同時
に駆動して印字するものとする。 (1) スペーシング方向が右方向の場合、ラインメモリ33
に展開したドットデータのうちの奇数列（２ｎ＋１）
〔但し、最初はｎ＝０、左側からの値とする〕のデータ
を読み出す。 (2) 次に偶数列（２ｎ＋１）ー９〔ｎの値は(1) のとき
と同じ〕のデータを読み出す。 (3) 奇数列の印字ドット( "1" ) 数と偶数列の印字ドッ
ト( "1" ) 数との和を演算する。 (4) (3) で演算した印字ドット数の和と奇数ピンと偶数
ピンの総ピン数から印字ドット数の割合を演算する。 (5) 割合が所定値Ｘ％以上の場合、タイマコントローラ
39を制御して、偶数ピンのドライブ信号を奇数ピンのド
ライブ信号よりｔ時間遅らすゲート信号を出力させる。 (6) Ｘ％以下の場合、タイマコントローラ39を制御して
奇数ピンと偶数ピンのドライブ信号を同時に出力させ
る。

【００３６】なお、ｎ＝０からｎ＝４までは、偶数列の
データがないので、奇数ピンのみドライブする。図３に
はｎ＝５、即ち、11列目と２列目とを印字する場合を示
している。 (7) ｎ＝ｎ＋１として次の列の処理を行い、全列終了で
その行の印字を終了する。 (8) スペーシング方向が左方向の場合、先ず、偶数列
（２ｎ）〔但し、最初はｎ＝０、右側からの値とする〕
のデータを読み出す。 (9) 次に奇数列（２ｎ）−９のデータを読み出す。

【００３７】以下、スペーシング方向が右側の場合と同
じ処理、上記(3) 〜(7) を行う。以上の制御によるタイ
ムチャート例を図５に示す。この図では、１ドットの間
隔を９００μｓ、ドライブ信号の幅を３００μｓ、偶数
ピンの遅延時間ｔ＝２００μｓにした例を示している。

【００３８】この結果、１ピン当たりのピーク電流を２
Ａ（アンペア）とすると、奇数ピン＋偶数ピン＝２４の
場合、従来の２Ａ×２４＝４８Ａに対して、奇数ピンが
２Ａのとき、偶数ピンは略１Ａとなり、２Ａ＋１Ａ＝３
Ａ，３Ａ×１２＝３６Ａとなって、ピーク値が約２／３
になる。つまり、この場合は、Ｘパーセントとして６７
パーセントにすればよいことが判る。

【００３９】なお、図５のが２００μｓ遅延させた場
合、が遅延させない場合を示している。図６は、図５
の場合の印字位置ずれを示したものである。１ドット間
隔９００μｓが０．１４１ｍｍ（スペーシング速度に関
係する）としたとき、２００μｓの遅れは０．０３ｍｍ
に相当し、その分図示のごとく、偶数ドットの印字位置
がずれるが字形上殆ど影響を与えないことが目視で確認
されている。

【００４０】以上の結果、励磁電流のピーク値は従来比
２／３になり、電源装置49のピーク電流に対する垂下特
性を低く設定することができた。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、比較的
構造が簡単で安価な複数ピン列の吸引型印字ヘッドを使
用し、奇数ピンと偶数ピンの駆動タイミングを所定時間
遅延させてピーク駆動電流を低減したもので、真黒印字
等で電源電圧垂下を抑えることができて電源装置が安価
にでき、低コストのプリンタ装置が実現できるという効
果を奏する。

【００４２】また、駆動ピン数が所定割合以下の場合
は、従来通りの同時駆動とすることにより、印字字体が
悪くなる恐れが軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 一実施例の構成図

【図３】 第２の発明の説明図

【図４】 動作フローチャート図

【図５】 動作タイムチャート図

【図６】 印字結果例を表す図

【図７】 従来例の構成図

【図８】 2 列ピンの印字ヘッド説明図

【図９】 ヘッド構成例を表す図

【図１０】 吸収型の課題説明図

【図１１】 釈放型の課題説明図

【符号の説明】

１ レジスタ ２ ゲート ３ タイマコントローラ 4a,4n ドライバ 5a,5n ピン 6a,6n ピン駆動マグ
ネット ７ 印字ヘッド ８ 用紙 ９ プラテン 10 偶数ピン 11 奇数ピン 13 バネ 14 ピン 15 アーマチュア 16 駆動マグネット 17 駆動マグネット 18 永久磁石 19 ピン 20 アーマチュア 21 バネ 30 ＩＦ部 31 マイクロプロセ
ッサユニットＭＰＵ 32 受信メモリ 33 ラインメモリ 34 フォントＲＯＭ 35 印字制御部 36 レジスタ 37 タイマコントロ
ーラ 38 レジスタ 39 タイマコントロ
ーラ 40 レジスタ 41a,41n ゲート 42a,42n ゲート 43a,43n ドライバ 44a,44n ドライバ 45a,45n 奇数ピン駆
動マグネット 46a,46n 偶数ピン駆動マグネット 47 パルスモータド
ライバ 48 パルスモータＭ 49 電源 50 バス 51 印字ヘッド 52 ドライブ信号発生部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の印字ヘッドピン列がそれぞれ印
   字ドット間隔の整数倍の間隔で配列された印字ヘッドを
   備えるシリアルプリンタ装置であって、 印字ドットデータに基づいた各ピンのドライブ信号を、
   列同時に、且つ列相互に異なるタイミングで発生するド
   ライブ信号発生部を設けたことを特徴とするシリアルプ
   リンタ装置。
2. 【請求項２】 複数の印字ヘッドピン列のうち、次の
   ドライブ対象のピン数を計数し、その計数値の全ピン数
   に対する割合が所定値以下のとき、各列同一タイミング
   でドライブ信号を発生するように該ドライブ信号発生部
   を構成したことを特徴とする請求項１記載のシリアルプ
   リンタ装置。