JP2803258B2 - ワイヤドット型印字ヘッドの駆動回路 - Google Patents

ワイヤドット型印字ヘッドの駆動回路

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JP2803258B2
JP2803258B2 JP1321808A JP32180889A JP2803258B2 JP 2803258 B2 JP2803258 B2 JP 2803258B2 JP 1321808 A JP1321808 A JP 1321808A JP 32180889 A JP32180889 A JP 32180889A JP 2803258 B2 JP2803258 B2 JP 2803258B2
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/30—Control circuits for actuators

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電磁石の磁気吸引力を利用してワイヤをプ
ラテン方向に移動させる形式の印字ヘッドを駆動するた
めの回路に関する。
（従来技術） ワイヤドット型印字ヘッドは、磁気コアを兼ねたケー
スに、周方向に多数のアクチュエータコイルと、これに
吸引されるレバーを収容して、アクチュエータコイルの
吸引力によりレバーを運動させ、レバー先端に固定され
ているワイヤをプラテンに打ちつけるように構成されて
いる。
このように構成された印字ヘッドは、印刷すべきデー
タに応じてパルス状電圧を出力する駆動回路により駆動
されているが、コイルによるリアクタンス分を有する関
係上、電力の蓄積を生じることになる。このため、隣接
する他のスイッチング素子がターンオンすると、既に印
字が終わって復帰工程にあるにもかかわらず、印字ヘッ
ド磁気回路に蓄積されている残留磁束の変化によって誘
起される起電力によりアクチュエータコイルに電流I
0（第11図）が再び流れることになって、累積的に復帰
が遅れ、遂にはワイヤが突出した状態となって印字が不
能となる。
このように復帰工程における磁気回路の残留磁束の変
化により生じる起電力によりアクチュエータコイルに生
じる電流を防止するための機能を備えたドット型印字ヘ
ッド駆動回路は、種々のものが提案されている。
公知例の一つである日本特許公報実開昭63−191032号
公報に開示されたワイヤドット型印字ヘッドの駆動回路
は、ワイヤを駆動する各アクチュエータコイルは、その
一方の端子を第１のスイッチング素子に接続され、また
他方の端子をそれぞれ独立したスイッチング素子に接続
されている。第１スイッチング素子は、印字タイミング
にあわせた第１駆動信号の、また第２スイッチング素子
は、印字データに関連して出力される第２駆動信号の入
力を受ける。そして第１スイッチング素子に接続するア
クチュエータコイルの端子は、ダイオードを介してアー
スに接続され、またアクチュエータコイルの他方の端子
は、逆起電力吸収回路を介して駆動用直流電源に接続さ
れている。
このような回路構成において、制御タイミング信号に
合せてパルス幅T1の第１駆動信号を第１スイッチング素
子に、また第１駆動信号よりもパルス幅が長いパルス幅
T2の第２駆動信号を、選択されたアクチュエータコイル
の第２スイッチング素子に出力すると、駆動用直流電源
は、第１スイッチング素子→アクチュエータコイル→第
２スイッチング素子なる経路を通ってアクチュエータコ
イルに電流を供給してアクチュエータコイルを励磁す
る。アクチュエータコイルはレバーを吸引してワイヤを
プラテン方向に移動させる。このようにして時間T1が経
過すると、第１スイッチング素子はOFFとなってアクチ
ュエータコイルへの電流を断つ。第１のスイッチング素
子のターンオフによりアクチュエータコイルに生じた逆
起電力は、第２スイッチング素子→アース→ダイオード
→アクチュエータコイルという循環経路で電流を保持さ
せて、アクチュエータコイルを引続き励磁状態に維持さ
せる。次いで時間T2が経過して第２スイッチング素子が
OFFになると、コイルの逆起電力は、アース−ダイオー
ド→アクチュエータコイル→ダイオード→逆起電力吸収
回路という経路で駆動用直流電源に電流を流す。これに
より、アクチュエータコイルの逆起電力は、駆動用直流
電源の電圧と定電圧ダイオードのツエナ電圧との和の電
圧以下に低下する。このため、例え次のタイミングで他
のアクチュエータコイルが駆動されても有害電流を発生
せず、したがってワイヤをバネにより元の位置に急速に
復帰させることが可能となる。
このような駆動回路によれば復帰時の有害電流を極め
て小さくできるものの、依然としてアクチュエータコイ
ルを含む印字ヘッドの磁気回路は、残留磁束を有してい
るから、第２スイッチング素子が、第１スイッチング素
子よりも早くターンオンした場合には、ダイオード→ア
クチュエータコイル→第２スイッチング素子という導通
路が形成されて、駆動タイミングよりも以前にアクチュ
エータコイルに電流I0′（第12図）を発生させることに
なる。この残留磁束に起因する起電力による電流は、極
めて小さいものであるため、印字速度が遅くてワイヤ駆
動間隔時間が長い印字ヘッドを用いる場合には特には問
題とならない。
しかしながら、プリンタは、その印字速度の向上を求
められているため、この要望に応えるべく各ワイヤの休
止期間が短く設定され、かつアクチュエータコイルに高
電圧を印加して短時間に大電流の供給を可能とするよう
に構成されるようになってきている。
このようにアクチュエータコイルの休止時間が短くな
ったことに起因して、前回の励磁による残留磁束が無く
ならないうちに、次の印字タイミングが到来し、ワイヤ
の復帰終了時点と次の駆動タイミングとの裕度、つまり
マージンがますます小さくなってきている。
一方、大電流を供給可能とするために第１のスイッチ
ング素子は、比較的高い通常の35ボルト程度の出力電圧
を有する直流駆動電源に接続されることとなって、PNP
型トランジスタのベース電極を耐圧５ボルトのTTL回路
では直接駆動することができず、このため第１のスイッ
チング素子の前段にNPN型のトランジスタを接続して駆
動信号を電圧の高い信号にレベル変換することが行なわ
れている。これに対して、第２のスイッチング素子は、
そのエミッタ電極を直流駆動電源のアースに接続されて
いるため、そのベース電極に通常0.6ボルト以上の信号
が入力すればターンオンが可能となるため、TTL回路か
らの駆動信号でも直接駆動することができる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第１スイッチング素子と、第２スイッ
チング素子に同時に駆動信号を入力したとしても、第１
スイッチング素子は、前段のレベル変換用のNPN型のト
ランジスタのターンオンに要する時間だけ遅れてターン
オンとなる。したがって、タイミング信号に基づいて第
１スイッチング素子と第２スイッチング素子を同時駆動
する信号を供給しているにも関わらず、第２スイッチン
グ素子が単独で導通状態となる期間を有することにな
る。この第２スイッチング素子の単独での導通は、前回
の印字動作で生じた残留磁束に起因してアクチュエータ
コイルに生じる起電力により循環電流を発生させ、次に
駆動しようとするレバーのアクチュエータコイルを、意
図するタイミングよりも早目に励磁することになって、
印字タイミングのずれを生じさせることになる。
この結果、第12図に示したように駆動を重ねるにつれ
て復帰量が累積的に小さくなり、ひどい場合には印字ワ
イヤがインクリボンに引掛ってワイヤの折損が生じた
り、ドット抜けを生じて印字品質の低下を招く原因にな
る。
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、高速印字動作において問
題となる残留磁束に起因して印字ワイヤの復帰時に発生
する起電力による電流発生を確実に防止して、印字ワイ
ヤを駆動信号により規定されるタイミングで作動させ
て、高速度で品質の高い印字を実行させることができる
ワイヤドット型印字ヘッドの駆動回路を提供することに
ある。
（課題を解決するための手段） このような問題を解消するために本発明においては、
入力側が駆動用直流電源に、出力側が先端にドット形成
用印字ワイヤを固定したレバーを吸引するアクチュエー
タコイルの一方の端子に接続され、かつレベル変換手段
を介して信号を受ける第１スイッチング手段と、前記各
アクチュエータコイルの他方の端子とアースに接続され
た第２スイッチング素子と、前記アクチュエータコイル
の一方の端子とアース間に、前記駆動用直流電源に対し
て逆方向となるように接続されたダイオードと、前記ア
クチュエータコイルの他方の端子と駆動用直流電源に接
続される逆起電力吸収手段と、印字タイミング制御信号
により時間幅T1のパルス状の第１駆動信号を発生する第
１駆動信号発生手段と、第１駆動信号を時間ΔＴだけ遅
延させる信号遅延手段と、前記信号遅延手段からの信号
の立上がりに同期して時間幅T2のパルス状の第２駆動信
号を発生する第２駆動信号発生手段とを備え、前記時間
幅T1が時間幅T2よりも短めに設定されていて第１駆動信
号により第１スイッチング手段を制御し、また第２駆動
信号により第２スイッチング手段を制御するとともに、
前記信号遅延手段の遅延時間ΔＴを第１スイッチング手
段のターンオン時刻が第２スイッチング手段のターンオ
ン時刻と同一か、早目となるように設定するようにし
た。
（作用） ドット形成直後に発生した逆起電力を逆起電力吸収手
段により吸収して、レバー、及びワイヤを可及的速やか
に復帰させる。また、遅延回路の遅延時間ΔＴを第１ス
イッチング素子のターンオン時刻が第２スイッチング素
子のターンオン時刻と同一か、早目となるように設定し
ておくことにより、次の駆動タイミングの直前まで残留
していた残留磁束により誘起された起電力による電流の
発生を防止する。これにより、累積的に変化するレバ
ー、及びワイヤの戻り量の変化を防止して、ドット形成
後にはワイヤを規定位置に速やかに復帰させて高速印字
を可能ならしめる。
（実施例） そこで、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。
第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、図
中符号１により示される中央演算処理装置は、バスを介
してRAM3、ROM4、及びI/Oインターフェイス５に接続し
て印刷制御用のマイクロコンピュータを構成しており、
図示しない外部構成からI/Oインターフェイス５を介し
て印刷データの入力を受けて印字ヘッドを駆動するタイ
ミング制御信号S1を出力端子に、また各アクチュエータ
コイルを選択する信号を後述するゲートアレイ６に出力
するようにプログラムされている。
第１駆動信号発生回路７は、TTL回路からなり、中央
処理装置１からのタイミング制御信号S1に一致してパル
ス幅T1aの第１駆動信号を出力するように構成されてい
る。NPN型トランジスタからなるレベル変換回路10は、
ベース電極が抵抗11を介して第１駆動信号発生回路７の
出力端子に接続され、コレクタ電極が抵抗12を介して後
述の第１スイッチングトランジスタ13のベース電極に接
続され、またエミッタ電極がアースに接続されている。
第１スイッチングトランジスタ13は、図示しない駆動用
直流電源の出力電圧に対して十分な耐圧を備えたPNP型
トランジスタからなり、エミッタ電極が駆動用直流電源
の出力端子Vpに、またコレクタ電極が印字ヘッドを構成
する全てのアクチュエータコイル19a、19b、19c、19dの
一方の端子、及びアノードをアース側とするダイオード
14を介してアースに接続されている。
遅延回路15は、この実施例では第１駆動信号発生回路
７の出力端子に接続され、その遅延時間ΔＴは、後述す
る第２スイッチングトランジスタ41a、41b、41c、41dが
第１スイッチングトランジスタ13と同時か、第１スイッ
チングトランジスタ13よりも遅れてONとなるように設定
されている。
第2a図乃至第2c図は、それぞれ遅延回路の実施例を示
すものであって、第2a図は、トランジスタ20を用い、こ
れがターンオンするに要する時間を積極的に利用したも
のであり、また第2b図は抵抗21とコンデンサ22からなる
積分回路とインバータ23との直列回路から構成して、積
分電圧がインバータ23の作動電圧に到達するまでの時間
を利用するようにしたものであり、さらに第2c図はイン
バータ24、25、26を直列に接続して、インバータ回路の
遅れ時間を利用するようにしたものである。なお、この
実施例では、３つのインバータを用いるようにしている
が、用いる個数は必要とする遅延時間に応じて１個以上
の個数が選択される。
再び、第１図に戻って、図中符号16により示される第
２駆動信号発生回路は、遅延回路15からの信号の入力を
受けて、第１駆動信号S2よりもパルス幅の広いパルス幅
T1cの第２駆動信号S3を発生するように構成されてい
る。
ゲートアレイ18は、複数の出力端子S3a、S3b、S3c、S
3d‥‥を備え、印字データに応じて第２駆動信号に同期
して印字信号を出力するように構成されている。
第３図はゲートアレイの一例を示すものであって、デ
ータバス２にバッファ増幅器30を介して接続するラッチ
回路31、32、33と、アドレスバス２に接続するデコーダ
34とラッチ回路31、32、33を選択するゲート回路35を備
え、印字動作を行なわせるべきドット信号をアドレスバ
ス２からのアドレス信号によりラッチ回路31、32、33に
ラッチさせ、第２駆動信号発生回路16からの第２駆動信
号S3が入力した時点で、印字ドットを担当するアクチュ
エータコイル19a、19b、19c、19d‥‥に接続する端子S
3a、S3b、S3c、S3d‥‥から第２駆動信号に同期した信
号を出力するように構成されている。
NPN型トランジスタからなる第２スイッチングトラン
ジスタ41a、41b、41c、41dは、それぞれのベース電極が
ゲートアレイ18の出力端子S3a、S3b、S3c、S3d‥‥に、
またそれぞれのコレクタ電極がアクチュエータコイル19
a、19b、19c、19dの他方の端子に、さらにエミッタ電極
がアースに接続されている。
第２スイッチングトランジスタ41a、41b、41c、41
dと、アクチュエータコイル19a、19b、19c、19dの接続
点42a、42b、42c、42dは、電源端子Vpに対して逆方向と
なるダイオード43a、43b、43c、43dを介して逆起電力吸
収回路44の入力端子に接続されている。
第4a図乃至第4d図は、それぞれ逆起電力吸収回路の実
施例を示すものであって、第4a図に示されたものは、定
電圧ダイオード50を用いたもの、第4b図に示したものは
比較的電流容量の小さな定電圧ダイオード51をスイッチ
ングトランジスタ52のコレクタ電極とベース電極間に接
続したもの、第4c図はスイッチングトランジスタ53と定
電圧ダイオード54とを並列に接続し、定電圧ダイオード
54のツエナー電圧とトランジスタ53の導通電圧を利用す
るようにしたもの、第4d図は、導通制御用のトランジス
タ55のベース電極とコレクタ電極の間にトランジスタ56
と定電圧ダイオード57の並列回路を接続して、トランジ
スタ55の導通電位を定電圧ダイオード57のツエナ電圧と
トランジスタ56の導通電圧で制御するようにしたもので
ある。
次にこのように構成した印字ヘッドの駆動回路の動作
を第５図に示した波形図に基づいて説明する。なお、以
後の説明においては、アクチュエータコイル19a、及び1
9cが奇数桁を、またアクチュエータコイル19b、及び19d
が偶数桁を印字するものとする。
中央処理装置１は、図示しないキャリッジの運動や印
字タイミングの基本を決定するタイミング制御信号S1を
一定周期で出力する。第１駆動信号発生回路７は、タイ
ミング制御信号S1の立上がり時にパルス幅T1aの第１駆
動信号S2を出力する。この第１駆動信号S2は、レベル変
換用トランジスタ10に入力して第１スイッチングトラン
ジスタ13を、トランジスタ10とスイッチングトランジス
タ13とのターンオン時間の和が経過した時点でON状態と
させる。
一方、第１駆動信号発生回路７からの第１駆動信号S2
は、同時に遅延回路15に入力して、遅延回路15に設定さ
れている時間ΔＴだけ遅延されて第２駆動信号発生回路
16に入力し、ゲートアレイ２に動作タイミングを与え
る。
ゲートアレイ２は、中央処理装置１からの印字データ
の入力を受けて対応する印字ヘッドのアクチュエータコ
イル19a、19cに接続する第２スイッチングトランジスタ
41a、41c、例えば第２スイッチングトランジスタ41aを
ターンオンさせる。なお、云うまでもないが、第１、第
２駆動信号発生回路７、16、及びゲートアレイ18は、TT
L回路により構成されているため、スイッチングトラン
ジスタや、レベル変換用トランジスタに比較して極めて
高速度で応答するため、これらによる遅れは無視するこ
とができる。
ところで、上述したように第２スイッチングトランジ
スタ41aに入力する駆動信号は、遅延回路15により時間
ΔＴだけ遅延された第１駆動信号であるから、第１スイ
ッチングトランジスタ13は、第２スイッチングトランジ
スタ41aと同時か、第２スイッチングトランジスタ41aよ
りも速い時点でON状態となるため、第２スイッチングト
ランジスタ41aがONとなった時点で、アクチュエータコ
イル19a、19cは、駆動用直流電源からの直流電力の供給
を受けることになる。
アクチュエータコイル19a、19cは、そのリアクタンス
と内部抵抗により決まる時定数でもって上昇する電流I
1aの供給を受けることになる。このようにして第１駆動
信号発生回路７のパルス幅T1aにより決まる時間が経過
すると、第１スイッチングトランジスタ13は、ターンオ
フしてアクチュエータコイル19a、19cへの電力供給を停
止する。
一方、第２駆動信号発生回路16からは引続き第２駆動
信号S3が出力されているため、第２スイッチングトラン
ジスタ41aはON状態を維持する。これにより、第１スイ
ッチングトランジスタ41aがOFFになったことにより生じ
たアクチュエータコイル19aの逆起電力は、第２スイッ
チングトランジスタ41a→アース→ダイオード14→アク
チュエータコイル19aという経路で循環する電流I1bを生
成させ、引続きアクチュエータコイル19aの磁束を維持
させてレバーを吸引させる。このようにして、第１駆動
信号S2がOFFとなってから時間T1bが経過（駆動開始時点
から時間T1cが経過）した時点で、第２駆動信号発生回
路16の駆動信号がOFFとなり、これにともなって第２ス
イッチングトランジスタ41aがターンオフとなる。これ
により、アクチュエータコイル19aの逆起電力は、ダイ
オード43a→逆起電力吸収回路14→電源端子Vpという経
路で駆動用直流電源に電流I1cを流させる。このように
して、逆起電力の電圧が［電源端子電圧Vp＋逆起電力吸
収回路導通電位＋ダイオード43aの順方向電圧］よりも
低下した時点で電流が停止する一方、残留時速は更に時
間を掛けて徐々に減少することになる（第６図に示す磁
束の変化を参照）。これにより、駆動周期の中間時点で
の残留磁束に起因する起電力による電流（第11図におけ
るI0）の発生を確実に防止する。
第１の印字タイミングが終了すると、中央処理装置１
は、次のタイミング制御信号S2を出力する。これによ
り、第１の印字タイミングで駆動されなかった他のアク
チュエータコイル42b、42cが作動可能となる。
すなわち、第２番目のタイミング制御信号S2が出力す
ると、第１駆動信号発生回路７は、パルス幅T2aのコモ
ン信号S2を出力する。第１スイッチングトランジスタ13
は、パルス幅T2aの信号を受けて、トランジスタ10と第
１スイッチングトランジスタ13とのターンオン時間の和
で決まる時間の経過後にターンオンして、全てのアクチ
ュエータコイル19a、19b、19c、19dに電圧を印加する。
一方、第１駆動信号発生回路７から出力した第１駆動
信号S2は、遅延回路15に入力して時間ΔＴの遅延を受け
た後、第２駆動信号発生回路16に入力してパルス幅T2c
の第２駆動信号S3を出力する。
ところで、第２駆動信号S3は、遅延回路15により時間
遅延ΔＴの遅延を受けているため、第１スイッチングト
ランジスタ13は、自身及びトランジスタ10のターンオフ
時間に起因する時間遅れに関わりなく第２スイッチング
トランジスタ41aと同時か、もしくは早目にターンオン
することになる。これにより、ダイオード14は、駆動用
直流電源から導通方向とは逆方向の電位の印加を受けて
カットオフ状態となる。
一方、前回駆動されたアクチュエータコイル19aは、
未だ残留磁束を有していて起電力を生じているが、ダイ
オード14は、直流電源からの電位を受けてカットオフ状
態となっているため、アクチュエータコイル19aに生じ
た逆起電力は、たとえば第２のスイッチングトランジス
タ41bが導通してもアクチュエータコイルに電流を流さ
せることができない。
したがって、今回駆動されるアクチュエータコイル19
aは、不用意な電流による励磁を受けることなく、ただ
第２駆動信号S3により規定されるタイミングにより駆動
されることになる。したがって、レバー、及びワイヤ
は、設計時に意図された運動形態をそのまま踏襲するこ
とになり、印字終了後には確実に規定位置に戻ることに
なる。
このようにして、第３のタイミング制御信号S3が出力
される時点では、前々回駆動されたアクチュエータコイ
ル19a、19cに駆動されるレバーは、元の位置に復帰して
いるから、次の駆動に対しても的確に応動することが可
能となる。
［実証例］ 第１スイッチングトランジスタのターンオン時点が第
２スイッチングトランジスタのターンオン時点よりも遅
れる従来の駆動回路を用いて、アクチュエータコイルに
流れる電流と、ワイヤの変位の関係を調査したところ、
第12図に示したようにこれから駆動しようとするワイヤ
のアクチュエータコイルに依然として残留している逆起
電力により、意図するタイミングよりも以前にアクチュ
エータコイルに電流I0′が流れ出すことになり、レバー
は、意図しない電磁吸引力を受ける。この影響は、駆動
回数の増加につれて累積されるために、ワイヤの戻り量
が時間とともに少なくなり、プラテン側に突出した状態
となることが解る。
一方、本発明の駆動回路を用いて印字ヘッドを駆動し
た場合には、第７図に示したように、印字タイミングの
途中、及び意図するワイヤの駆動直前においても前回の
駆動により生じた残留磁気に起因する電流は、発生せ
ず、したがって印字ワイヤは、各印字動作毎に起点まで
確実に復帰している。
このことから、本発明の駆動回路は、印字ワイヤの運
動を規定通りに制御することができて、ワイヤドット型
印字ヘッドに品質の高い印刷を行なわせることができ
る。
第８図は、本発明の第２実施例を示すものであって、
図中図中符号60により示される中央処理装置は、バス61
を介してRAM62、ROM63、及びI/Oインターフェイス64に
接続して印刷制御用のマイクロコンピュータを構成して
おり、図示しない外部装置からI/Oインターフェイス64
を介して印刷データの入力を受けて印字ヘッドを駆動す
るタイミング制御信号S1を出力端子に、また各アクチュ
エータコイルを選択する信号をゲートアレイ65に出力す
るようにプログラムされている。第１駆動信号発生回路
66は、TTL回路からなり、中央処理装置60からのタイミ
ング制御信号S1に一致してパス幅T1aの第１駆動信号S2
を出力するように構成され、その出力端子はゲートアレ
イ65の第１の入力端子に接続されている。
遅延回路67は、第１駆動信号発生回路66からの第１駆
動信号S2の入力を受けて時間ΔＴだけ遅延させた後、第
２駆動信号発生回路75に出力するもので、この遅延回路
67は、第2a図乃至第2c図に示したのと同様の手法で構成
されており、後述する第１スイッチングトランジスタが
第２スイッチングトランジスタと同時に導通するように
遅延時間が設定されている。第２駆動信号発生回路75
は、遅延回路67からの信号の入力を受けて、第１駆動信
号S2よりもパルス幅の広いパルス幅T1cの第２駆動信号S
3を発生するように構成されている。
NPN型トランジスタからなるレベル変換用トランジス
タ68a、68b、68c、68dは、第１駆動信号S2を出力するゲ
ートアレイ65の出力端子S1a、S1b、S1c、S1dにベース電
極を接続され、駆動用直流電源の端子Vpに接続されてい
る第１スイッチングトランジスタ69a、69b、69c、69dを
ON−OFFするものである。図中符号で示される第１スイ
ッチングトランジスタ69a、69b、69c、69dは、エミッタ
電極を駆動用直流電源の端子Vpに、コレクタ電極をアク
チュエータコイル70a、70b、70c、70dの一方の端子に接
続され、さらにベース電極をレベル変換用トランジスタ
68a、68b、68c、68dに接続されている。第２スイッチン
グトランジスタ71a、71b、71c、71dは、コレクタ電極を
アクチュエータコイル70a、70b、70c、70dの他方の端子
に、エミッタ電極をアースに接続され、さらにベース電
極をゲートアレイ65の第２駆動信号を出力する端子
S3a、S3b、S3c、S3dに接続されている。各アクチュエー
タコイル70a、70b、70c、70dは、第１ダイオード73a、7
3b、73c、73dと第２ダイオード74a、74b、74c、74dによ
り駆動用直流電源の端子Vpとアースに接続されて逆起電
力回路を形成されている。
次にこのように構成した印字ヘッドで駆動回路の動作
を第９図に示した波形図に基づいて説明する。なお、以
後の説明においては、アクチュエータコイル70a及び70c
が奇数桁を、またアクチュエータコイル70b、及び70dが
偶数桁を担当するものする。
中央処理装置60は、図示しないキャリッジの運動や印
字タイミングの基本を決定するタイミング制御信号S1を
出力する。第１駆動信号発生回路66は、タイミング制御
信号S1の立上がり時にパルス幅T1aの第１駆動信号S2を
出力する。この第１駆動信号S2は、ゲートアレイ65の第
１の端子S1a、S1b、S1c、S1dから出力されて各レベル変
換用トランジスタ68a、68b、68c、68dに入力して奇数桁
の全ての第１スイッチングトランジスタ69a、69cを、タ
ーンオン特性に応じた時間ΔＴが経過した時点でON状態
とさせる。
一方、第１駆動信号発生回路66からの第１駆動信号S2
は、同時に遅延回路67に入力して、遅延回路67に設定さ
れている時間ΔＴだけ遅延されて第２駆動信号発生回路
75に入力し、ゲートアレイ65に動作タイミングを与え
る。
一方、ゲートアレイ65は、中央処理装置60からの印字
データの入力を受けて対応するアクチュエータコイル70
a、70c、例えば、コイル70aに接続する端子S3aから第２
駆動信号S3を出力する。
ところで、上述したように第１スイッチングトランジ
スタ69a、69cは、第２スイッチングトランジスタ71a、7
1b、71c、71dと同時に導通するため、第２スイッチング
トランジスタ71aがONとなった時点で、アクチュエータ
コイル70a、70cは、駆動用直流電源からの直流電圧の印
加を受けることになる。
アクチュエータコイル70a、70cは、そのリアクタンス
と内部抵抗により決まる時定数でもって上昇する電流I
1aの供給を受けることになる。このようにして第１駆動
信号発生回路66のパルス幅T1aにより決まる時間が経過
すると、第１スイッチングトランジスタ69a、69cは、タ
ーンオフしてアクチュエータコイル70a、70cへの駆動用
直流電源からの電流を断つ。
一方、第２駆動回路75からは引続き第２駆動信号S3が
出力されているため、第２スイッチングトランジスタ71
aはON状態を維持する。これにより、第１スイッチング
トランジスタ69aがOFFになったことにより生じたアクチ
ュエータコイル70aの逆起電力は、第２スイッチングト
ランジスタ71a→ダイオード74a→アクチュエータコイル
70aという経路を経る循環電流I1bを生成させ、引続きア
クチュエータコイル70aに磁束を持続させてレバーを吸
引させる。このようにして、時間T1cが経過すると、第
２駆動信号発生回路75からの駆動信号S3が停止し、これ
に伴って第２スイッチングトランジスタ71aがターンオ
フとなる。これにより、アクチュエータコイル70aの逆
起電力は、アクチュエータコイル70a→ダイオード73a→
駆動用直流電源端子Vpという経路で電流I1cを流させ
る。このようにして、逆起電力の電圧が［電源端子電圧
Vp＋ダイオード73aの順方向電圧］よりも低下した時点
で電流が停止する一方、残留磁束は更に時間を掛けて徐
々に減少することになる。
第１の印字タイミングが終了すると、中央処理装置60
は、次のタイミング制御信号S1を出力する。これによ
り、第１の印字タイミングで駆動されなかった他のアク
チュエータコイル68b、68dが作動可能となる。
すなわち、第２のタイミング制御信号S1が出力する
と、第１駆動信号発生回路66は、パルス幅T2aの信号を
出力する。第１スイッチングトランジスタ69b、69dは、
パルス幅T2aの信号を受けて、レベル変換用トランジス
タ68b、68dと第１スイッチングトランジスタ69b、69dの
ターンオン特性により決まる時間の経過後にターンオン
して、偶数桁の全てのアクチュエータコイル69b、69dに
電圧を印加する。一方、第１駆動信号発生回路66から出
力した第１駆動信号S2は、遅延回路67に入力して時間Δ
Ｔの遅延を受けた後、第２駆動信号発生回路75に入力し
てパルス幅T2cの第２駆動信号S3を出力する。
この遅延により、第１スイッチングトランジスタ6
9b、69dは、前段のトランジスタ71b、71dのターンオフ
時間に起因する時間遅れに関わりなく第２スイッチング
トランジスタ68bと同時か、もしくは第２スイッチング
トランジスタ68bのターンオン時点よりも早目にターン
オンすることになる。これにより、ダイオード74b、74d
は、駆動用直流電源からの電位を受けてカットオフ状態
となる。この時点では、前回の印字タイミングで駆動さ
れたアクチュエータコイル70a、70cは、依然として残留
磁束の影響を受けて起電力を発生させている。
しかしながら、前述したようにダイオード74b、74
dは、直流駆動電源からの電位を受けてカットオフ状態
となっているため、アクチュエータコイル70a、70cに生
じた逆起電力は電流を生起させることができず、したが
って残留磁束に起因する起電力に基づく電流が発生する
ことにはならない。
したがって、レバーは、設計時に予定されている運動
形態により元の位置に復帰して、次の駆動を備えること
になる。
なお、上述の実施例においては第１スイッチングトラ
ンジスタを単一のパルス状信号により駆動するようにし
ているが、第10図に示したようにコモン信号となる第１
駆動信号の１駆動期間を複数のパルスP1、P2、P3、P4に
分割してコイル電流の立上がりを高速化する、いわゆる
チョッピング駆動方式のものに対しては、第２駆動信号
S3の立上がり時点を、第１駆動信号S2の第１パルスP1の
立上がり時点よりも時間ΔＴだけの遅延させることによ
り同様の効果を奏することは明らかである。いうまでも
なく、パルスP1の終了後に第２駆動信号だけが出力する
ことになるが、この時点では印字ワイヤを加速している
状態にあるので、逆起電力による電流は印字ワイヤを加
速するように有効に利用されることになるから、何等の
悪影響を及ぼすことにはならない。
（効果） 以上、説明したように本発明においては、入力側が駆
動用直流電源に、出力側が、先端にドット形成用印字ワ
イヤを固定したレバーを吸引するアクチュエータコイル
の一方の端子に接続され、かつレベル変換手段を介して
信号を受ける第１スイッチング手段と、各アクチュエー
タコイルの他方の端子とアースに接続された第２スイッ
チング素子と、アクチュエータコイルの一方の端子とア
ース間に、駆動用直流電源に対して逆対向となるように
接続されたダイオードと、アクチュエータコイルの他方
の端子と駆動用直流電源に接続される逆起電力吸収手段
と、印字タイミング制御信号により時間幅T1のパルス状
の第１駆動信号を発生する第１駆動信号発生手段と、信
号遅延手段からの信号の立上がりに同期して時間幅T2の
パルス状の第２駆動信号を発生する第２駆動信号発生手
段とを備え、第１駆動信号を時間ΔＴだけ遅延させる遅
延回路を介して第２駆動信号発生回路を作動させるよう
にしたので、ドット形成直後に発生した逆起電力を逆起
電力吸収手段により吸収して、レバー、及びワイヤを可
及的速やかに復帰させ、遅延回路の遅延時間ΔＴを第１
スイッチング素子のターンオン時刻が第２スイッチング
素子のターンオン時刻と同一か、早目となるように設定
しておくことにより、次の駆動タイミングの直前まで残
留している残留磁束に起因する逆起電力による電流の発
生を防止し、もって累積的に変化するレバー、及びワイ
ヤの戻り量の変化を防止して、ドット形成後にはワイヤ
を規定位置に速やかに復帰させて高速印字を可能ならし
めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ワイヤドット型印字ヘッドを駆動するための
駆動回路の実施例を示すブロック図、第2a図乃至第2c図
は、それぞれ第１図に示した駆動回路に使用される遅延
回路の実施例を示す回路図、第３図は、第１図に示した
駆動回路に使用されるゲートアレイの一例を示すブロッ
ク図、第4a図乃至第4d図は、それぞれ第１図に示した駆
動回路の逆起電力吸収回路の実施例を示す回路図、第５
図は、第１図に示した装置の動作を示すための波形図、
第６図は、第１図に示した装置により駆動したときのア
クチュエータコイル電流、ワイヤ変位及び磁束の関係を
示す線図、第７図は、第１図に示した本発明の駆動回路
により印字ヘッドを駆動したときのワイヤの変位とコイ
ル電流との関係を示す線図、第８図は、本発明の第２の
実施例を示す駆動回路のブロック図、第９図は、第８図
に示した駆動回路の動作を示す波形図、第10図は、本発
明をチョッピング型駆動方式に適用した場合の信号波形
を示す図、第11図及び第12図は、それぞれ逆起電力吸収
回路を有しない従来の印字ヘッド駆動回路によるコイル
電流とワイヤ変位の関係、および逆起電力吸収回路を備
えた従来の印字ヘッド駆動回路のコイル電流とワイヤ変
位との関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平1−124701 (32)優先日 平１(1989)５月18日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−129436 (32)優先日 平１(1989)５月23日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力側が駆動用直流電源に、出力側が先端
    にドット形成用印字ワイヤを固定したレバーを吸収する
    アクチュエータコイルの一方の端子に接続され、かつレ
    ベル変換手段を介して信号を受ける第１スイッチング手
    段と、前記各アクチュエータコイルの他方の端子とアー
    スに接続された第２スイッチング素子と、前記アクチュ
    エータコイルの一方の端子とアース間に、前記駆動用直
    流電源に対して逆方向となるように接続されたダイオー
    ドと、前記アクチュエータコイルの他方の端子と駆動用
    直流電源に接続される逆起電力吸収手段と、印字タイミ
    ング制御信号により時間幅T1のパルス状の第１駆動信号
    を発生する第１駆動信号発生手段と、第１駆動信号を時
    間ΔＴだけ遅延させる信号遅延手段と、前記信号遅延手
    段からの信号の立上がりに同期して時間幅T2のパルス状
    の第２駆動信号を発生する第２駆動信号発生手段とを備
    え、前記時間幅T1が時間幅T2よりも短めに設定されてい
    て第１駆動信号により第１スイッチング手段を制御し、
    また第２駆動信号により第２スイッチング手段を制御す
    るとともに、前記信号遅延手段の遅延時間ΔＴを第１ス
    イッチング手段のターンオン時刻が第２スイッチング手
    段のターンオン時刻と同一か、早目となるように設定し
    てなるワイヤドット型印字ヘッドの駆動回路。
  2. 【請求項２】入力側が駆動用直流電源に、また出力側
    が、先端にドット形成用印字ワイヤを固定したレバーを
    吸引する各アクチュエータコイルの一方の端子に接続さ
    れ、レベル変換手段を介して駆動される第１スイッチン
    グ手段と、前記各アクチュエータコイルの他方の端子に
    とアースに接続された第２スイッチング素子と、前記ア
    クチュエータコイルの一方の端子とアース間に前記駆動
    用直流電源に対して逆方向となるように接続されたダイ
    オードと、前記アクチュエータコイルの他方の端子と前
    記駆動用直流電源間に駆動用直流電源に対して逆方向と
    なるように接続されたダイオードと、印字タイミング制
    御信号により時間幅T1のパルス状の第１駆動信号を発生
    する第１駆動信号発生手段と、第１駆動信号発生手段か
    らの信号を時間ΔＴだけ遅延させる遅延回路と、前記遅
    延回路からの信号の立上がりに同期して時間幅T2のパル
    ス状の第２駆動信号を発生する第２駆動信号発生手段と
    を備え、前記時間幅T1は時間幅T2よりも短めに設定され
    ていて第１駆動信号により第１スイッチング手段を制御
    し、また第２駆動信号により第２スイッチング手段を制
    御するとともに、前記遅延回路の遅延時間ΔＴを第１ス
    イッチング手段のターンオン時刻が第２スイッチング手
    段のターンオン時刻と同一となるように設定してなるワ
    イヤヘッド型印字ヘッドの駆動回路。
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