JP2892493B2 - 印字ヘッド駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、印字ワイヤを備えた印字ヘッドの駆動制御
を行なう印字ヘッド駆動制御装置に関する。

（従来の技術） コンピュータ等の情報処理装置の情報出力装置とし
て、印刷装置が広く利用されている。

印刷装置は、その印字方法の違いにより、ドットプリ
ンタやサーマルプリンタ等を挙げることができる。この
中で、高速性及び経済性を両立させたドットプリンタが
主に利用されている。

第２図に、一般的なドットプリンタの要部の構成図を
示す。

図に示すように、プラテン１と平行に配置されたガイ
ドシャフト2a,2bには、移動自在にキャリジ３が設置さ
れている。プラテン１にはギア４を介して紙送りモータ
５の駆動力が伝達される。またキャリジ３にはベルト６
を介してキャリジ駆動モータ７の駆動力が供給される。
キャリジ３にはインクリボンカートリッジ８と印字ヘッ
ド９が搭載されている。印字ヘッド９には、印字ワイヤ
を駆動するための駆動電力を供給する給電ケーブル10が
接続されている。

以上の構成のドットプリンタは、キャリジ駆動モータ
７の駆動によりキャリジ３をプラテン１の軸方向に移動
させつつ、給電ケーブル10を介して駆動電力の供給を行
なう。駆動電力の供給を受けると、印字ヘッド９に設け
られた印字ワイヤが駆動され、インクリボンカートリッ
ジ８のインクリボンがプラテン１上に設けられた印刷媒
体に圧接される。これにより印紙媒体上にドットの集合
からなる文字が形成されることになる。以上の印字が終
了すると、プラテン１が紙送りモータ５に駆動され、改
行がなされ、新たな印字を行なうことになる。

ここで、印字ヘッド９に駆動電力の供給を行なう印字
ヘッド駆動装置の説明を行なう。

第３図は、従来の印字ヘッド駆動制御装置のブロック
図である。

なお、ここでは、印字ヘッド９に７本の印字ワイヤが
搭載されている場合は例に説明する。

図において、印字ヘッド９の各印字ワイヤ毎に個別に
駆動制御を行なう印字データ信号PD₁〜PD₇がアンドゲー
トAG₁〜AG₇の一方の入力及び駆動印字ワイヤ数検知回路
11の入力に供給されている。駆動印字ワイヤ数検知回路
11からは同時に駆動される印字ワイヤの総数に応じて、
駆動数量信号N₁〜N₃が出力される。駆動数量信号N₁〜N₃
は、タイマ12から出力される時間信号T₁〜T₃と共に、そ
れぞれ、アンドゲートAG₈〜AG₁₀の入力に供給されてい
る。アンドゲートAG₈〜AG₁₀の出力は、オアゲートOG₁を
介してアンドゲートAG₁〜AG₇の他方の入力に供給されて
いる。

アンドゲートAG₁〜AG₇の出力は、それぞれ駆動信号DV
₁〜DV₇として印字ヘッド９に入力している。

印字データ信号PD₁〜PD₇は、駆動する印字ワイヤを選
択する信号で、例えば、印字ヘッド９上の図示しない第
１の印字ワイヤを駆動する場合、印字データ信号PD₁が
有効になり、第７の印字ワイヤを駆動する場合、印字デ
ータ信号PD₇が有効となる。駆動印字ワイヤ数検知回路1
1は、同時に駆動される印字ワイヤの数、即ち有効に設
定された印字データ信号の総数ｎを算出して３段階に分
類し、それぞれの段階に応じて時間信号N₁〜N₃の何れか
を出力するものである。例えば、総数ｎが２以下の場
合、時間信号N₁を出力、総数ｎが２を越え、５以下の場
合、時間信号N₂を出力、そして総数ｎが５を越える場
合、時間信号N₃を出力するものとする。タイマ12は、印
字ヘッドが一定ピッチ移動する毎に発生するタイミング
信号Ｔにより起動し、その後予め設定された長さの時間
信号N₁〜N₃を出力するものである。時間信号N₁〜N₃の出
力される時間は、T₁＜T₂＜T₃の関係が設定されている。

以上の構成の印字ヘッド駆動制御装置の動作につい
て、第４図を参照しながら説明する。

第４図は、従来の印字ヘッド駆動制御装置の動作説明
図である。

第４図（ａ）に示す様に、印字データPD₁〜PD₇が出力
されるとアンドゲートAG₁〜AG₇に入力されると同時に駆
動印字ワイヤ数検知回路11に入力する。同図（ｂ）に示
すように駆動印字ワイヤ数検知回路11では、駆動される
印字ワイヤの総数を算出し、駆動数量信号Ｎ（駆動数量
信号N₁〜N₃の何れか）を出力することになる。そして、
タイマ12に、タイミング信号Ｔが入力すると、タイマ12
は、同図（ｄ）〜（ｆ）に示すように時間信号T₁〜T₃を
出力する。これらの時間信号は、アンドゲートAG₈〜AG
₁₀において、駆動数量信号Ｎとの論理積がとられる。即
ち、同図（ｇ）に示すように時間信号T₁〜T₃の何れかに
対応する駆動ゲート信号ＧがオアゲートOG₁から出力さ
れる。この駆動ゲート信号Ｇに対応する時間、アンドゲ
ートAG₁〜AG₇が開き、印字データ信号PD₁〜PD₇が、同図
（ｈ）に示すように駆動信号DV₁〜DV₇（DV）として印字
ヘッド９に向けて出力される。印字ヘッド９では、駆動
信号DV₁〜DV₇（印字データ信号PD₁〜PD₇）の内、有効を
示すものに対応して、駆動ゲート信号Ｇが有効である
間、印字ワイヤの駆動（駆動電力の供給）が行なわれ
る。

以上の説明のように、同時に駆動される印字ワイヤの
総数が多くなるに従い３段階の時間信号を選択的に送出
する。

（発明が解決しようとする課題） さて、従来の印字ヘッド駆動制御装置は、同時に駆動
される印字ワイヤの総数が多くなるに従い３段階の時間
信号を選択的に送出する。

このため、多数の印字ワイヤを備えた印字ヘッドの場
合、細かい印字ヘッドの駆動制御ができないといった問
題が生じていた。

また、印字ヘッドの駆動時間が固定化されているた
め、印字ワイヤへと供給する駆動電力の駆動電圧が変動
すると、印字ワイヤの駆動力が変動し、均一な印字がな
されないといった問題が生じていた。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、印字ワ
イヤの駆動時間を、同時に駆動される印字ワイヤの総数
に応じて多段階制御するとと共に、駆動電圧が変動して
も均一な印字を実行することのできる印字ヘッド駆動制
御装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の印字ヘッド駆動制御装置は、予め印字ヘッド
の各印字ワイヤ毎に駆動時間を設定し、同時に駆動され
る前記印字ワイヤの総数に応じて前記駆動時間を選択す
る駆動時間制御部と、前記印字ワイヤに印加される駆動
電圧に基づいて当該駆動時間を変化させ、当該印字ワイ
ヤに供給される駆動電力を一定に保つ駆動電力制御部と
を備えたものである。

（作用） この装置は、予め印字ヘッドの各印字ワイヤ毎に駆動
時間を設定する。そして駆動時間制御部において、同時
に駆動される印字ワイヤの総数に応じて設定された駆動
時間を選択し、適宜印字ワイヤの駆動時間を変更する。
更に駆動電力制御部において、印字ワイヤに印加される
駆動電圧の変動に対応して選択された駆動時間を変化さ
せ、印字ワイヤに供給される駆動電力を一定に保つ。こ
れにより、印字ワイヤは同時に駆動される印字ワイヤの
数が同一の場合、常に一定の駆動電力で駆動される。

（実施例） 第１図は、本発明に係る駆動時間制御部のブロック図
である。

図に示した駆動時間制御部は、24本の印字ワイヤが搭
載された印字ヘッドの駆動に利用するもので、駆動時間
初期設定用レジスタ15の出力は、パルス幅設定回路16〜
18の入力に接続されている。パルス幅設定回路16〜18の
出力は、パルス幅検知回路21〜28の入力に接続されてい
る。パルス幅検知回路21〜28の出力は、駆動印字ワイヤ
数検知回路29に接続されている。駆動印字ワイヤ数検知
回路29の出力は、アンドゲートAG₁₁〜AG₁₈の一方の入力
に接続されている。アンドゲートAG₁₁〜AG₁₈の出力は、
ノアゲートNOR₁を介してノアゲートNOR₂の一方の入力に
接続されている。ノアゲートNOR₂の出力は、フリップフ
ロップFFのＫ端子に接続されている。フリップフロップ
FFのＪ端子には駆動タイミング発生回路30の出力が接続
されている。フリップフロップFFの負論理出力端子Q
_Nは、ノアゲートNOR₂の他方の入力に接続されている。

駆動時間初期設定用レジスタ15は、同時に駆動する印
字ワイヤの数に応じた駆動時間を段階的に設定するレジ
スタ等からなるもので、図示しない上位装置から出力さ
れる駆動時間データD₁〜D₂₄を、別途入力するラッチ信
号C₁のタイミングでラッチするものである。なお、各駆
動信号初期設定データは、駆動時間データD₁から順番に
３つのデータがグループを形成しており、例えば駆動時
間データD₁〜D₃は、第１〜第３の印字ワイヤの駆動時間
データであり、駆動時間データD₄〜_６は、第４〜第６の
印字ワイヤの駆動時間データである。他の駆動時間デー
タも同様である。

駆動時間初期設定用レジスタ15にラッチされた各駆動
時間データは、ラッチ駆動時間データRD₁〜RD₂₄として
パルス幅設定回路16〜18に向けて出力される。パルス幅
設定回路16〜18は、別途入力するパルス信号CP₁,CP₂,CP
₃と、ラッチ駆動時間データRD₁〜RD₂₄の論理積を演算す
るゲート回路で、演算結果は、アンドデータAD₁〜AD₂₄
としてパルス幅検知回路21〜28に向けて出力される。な
お、ラッチ駆動時間データRD₁〜RD₂₄の内、ラッチ駆動
時間データRD₁,RD₄,…がパルス幅設定回路16に、ラッチ
駆動時間データRD₂,RD₅,…がパルス幅設定回路13に、ラ
ッチ駆動時間データRD₃,RD₆,…がパルス幅設定回路18に
向けて出力される。そして、パルス信号CP₁〜CP₃は、そ
れぞれ４μs,8μs,16μｓのパルスから構成されるた
め、ラッチ駆動時間データの内容が“1"の場合、アンド
データAD₁〜AD₂₄は、４μ〜16μのパルスになる。

パルス幅検知回路21〜28では、それぞれ入力するアン
ドデータAD₁〜AD₂₄の検知を別途入力する基本クロックD
C₁に基づいて行なう。例えばパルス幅検知回路21では、
アンドデータAD₁〜AD₃の合計のパルス長（周期）が、最
小０、最大28μｓ迄の８段階（0,4,8,12,16,20,24,28）
の検知を行なう。ここで検知されたパルス幅、即ち最小
０、最大28μｓのパルスは、駆動印字ワイヤ数検知回路
29に向けて出力される。なお、パルス幅検知回路22〜28
についても同様である。

駆動印字ワイヤ数検知回路29には、印字トリガ信号T
R、駆動数量クロックCP、そして印字終了信号TMが入力
されている。

印字トリガ信号TRは、印字ワイヤを駆動すべき時期の
到来を示す信号である。駆動数量クロックCPは、駆動時
間データに基づいた８つのパルス（周期０〜28μｓ）で
ある。印字終了信号TMは、印字ワイヤの駆動を停止すべ
き時期の到来を示す信号である。

駆動印字ワイヤ数検知回路29は、駆動数量クロックCP
の各パルスに同期させて、駆動数量信号CS₁〜CS₈を出力
するものである。

駆動数量信号CS₁〜CS₈は、それぞれアンドゲートAG₁₁
〜AG₁₈において、別途入力する駆動総数信号PD₁〜PD₈と
論理積の演算が実行される。

アンドゲートAG₁₁〜AG₁₈の出力は、ノアゲートNOR₁に
おいて否定的論理和の演算が実行され、ノアゲートNOR₂
に入力される。

一方、駆動タイミング発生回路30においては、基本ク
ロックDC₁に同期して印字終了信号TMの入力をきっかけ
に、駆動数量クロックCPが入力する間、出力を有効、即
ちハイレベルに保つ。従って、フリップフロップFFのＪ
端子がハイレベルに保たれる。フリップフロップFFは、
Ｊ端子がハイレベルに設定されるとQ_N端子がロウレベル
に設定される。そして、ノアゲートNOR₂の出力がハイレ
ベルに設定されることになる。これにより、フリップフ
ロップFFのＫ端子がハイレベルに設定されることにな
る。

次に、第５図を用いて、本発明に係る駆動電力制御部
の説明を行なう。

第５図は、本発明に係る駆動電力制御部の回路図であ
る。

図において、比較器CMP1の負入力には、抵抗R₁を介し
て駆動電圧Vpが印加され、さらにコンデンサC₁を介して
接地されている。また、正入力は、抵抗R₂を介して基準
電圧Vcが印加され、抵抗R₃を介して接地されている。さ
らに、フリップフロップFFのQ_N端子の出力、即ち駆動タ
イミング信号Ｔが供給されている。

比較器CMP1の出力は、トランジスタTR₁のベースに接
続されている。このベースには、抵抗R₄を介して基準電
圧Vcが印加されている。トランジスタTR₁のエミッタは
接地され、コレクタは抵抗R₅を介してトランジスタTR₂
のベースに接続されている。トランジスタTR₂のコレク
タには、駆動電圧Vpが印加され、さらに、コレクタとベ
ースの間は抵抗R₆により接続されている。トランジスタ
TR₂のエミッタは、ダイオードD₁カソード及び印字ヘッ
ドの駆動コイル群l₁に接続されている。ダイオードD₁の
アノードは、接地されている。

駆動コイル群l₁の各コイルには、駆動電流の供給を行
なうコイル駆動回路40が接続されている。コイル駆動回
路40には、コイル駆動回路40の動作を許容する。即ち印
字ヘッドへと駆動電力を供給する期間を示す駆動有効電
圧V₃が印加されている。

なお、コイル駆動回路40のINには、印字データが供給
され、OUTからは駆動コイル群l₁に向けて電流が流れ
る。

ここで、第６図を参照しながら、本発明の印字ヘッド
駆動制御装置、即ち第１図に示した駆動時間制御部及び
第５図に示した駆動電力制御部の動作を説明する。

第６図は、本発明に係るタイムチャートである。

なお、パルス幅検知回路21〜28及び駆動タイミング発
生回路30に供給される基準クロックDC1は、常時発生し
ているものとする。

まず初め、第６図（Ａ），（Ｂ）に示すように、駆動
時間初期設定用レジスタ15に、上位装置からラッチ信号
C1と駆動時間データD1〜D24が入力すると、同図（Ｃ）
に示すように、駆動時間初期設定用レジスタ15は、ラッ
チ駆動時間データRD1〜RD24を出力する。

同図（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、パルス幅設定回路
16〜18では、それぞれ４μｓ〜16μｓのパルスCP1〜CP3
を受入れ、３段階のパルス幅の設定を行ない、さらにパ
ルス幅検知回路21〜28において、それぞれ４μｓ〜28μ
ｓのパルスが生成される。

一方、上位装置は、駆動時間データD1〜D24の出力を
完了すると、駆動印字ワイヤ数検知回路29に向けて、印
字トリガ信号TRを出力し（同図（Ｇ））、さらに印字デ
ータ（SDATA）の出力を行ない（同図（Ｈ））、印字デ
ータの出力終了を示す印字終了信号TMを出力する（同図
（Ｉ））。印字データの解析を行なうことで得た、同時
に駆動される印字ワイヤの本数に対応する駆動総数信号
PD1〜PD8がアンドゲートAG₁₁〜AG₁₈に入力することにな
る（同図（Ｊ））。

さて、同図（Ｋ）に示すように、駆動数量クロックCP
は、T₄〜T₁₁までの８つのパルスから構成される。各パ
ルスの周期は、最小４μｓ、最大28μｓが設定される。

同図（Ｌ）〜（Ｓ）に示すように、各駆動数量信号
は、駆動数量クロックCPの立上がりに切替えがなされ、
順次駆動数量信号CS1〜CS8へと出力が移る。同図（Ｔ）
に示すように、フリップフロップFFから出力される駆動
タイミング信号は、印字終了信号TMの立上がりから何れ
の駆動数量信号も出力されなくなるまでの間、出力され
る。

同図（Ｕ）に示すように、駆動タイミング信号Ｔが出
力され続ける間、駆動電力制御回路の比較回路CMP1の負
入力端子が接地され続けるため、負入力端子の電圧V₁が
ロウレベルに保たれる。そして、駆動タイミング信号Ｔ
の出力が停止すると、電圧V₁が上昇を開始する。同図
（Ｖ）に示すように、比較回路CMP1の出力電圧V₃は、電
圧V₁がロウレベルの間、ハイレベルに保たれ、電圧V₁が
正入力端子の電圧V_Sに至るとロウレベルに保たれる。な
お、同図（Ｗ）に示すように、駆動有効電圧V₃は、印字
終了信号TMの立上がりから一定時間ハイレベルに保たれ
る。

同図（Ｘ）に示すように、駆動コイル群l₁を流れる駆
動電流は、比較器CMP1の出力がロウレベルになるまで上
昇を続けて、その後減少を開始し、さらに、駆動有効電
圧V₃がロウレベルになると、電流の流れを強制的に阻止
する。

さて、同図（Ｕ），（Ｘ）には、実線の波形と破線の
波形が示されている。実線の波形は、同時に駆動される
印字ワイヤの総数が１〜３本の場合で、破線の波形は、
同時に駆動される印字ワイヤの総数が22〜24本の場合を
示したものである。

図のように、同時に駆動される印字ワイヤの総数が多
くなるほど、駆動電流の供給時間を長くし、駆動電力の
増加を図る。

以上のように、同時に駆動される印字ワイヤの総数と
駆動電圧とを考慮して駆動電力の調整を行なう。

（発明の効果） 以上の構成の本発明の印字ヘッド駆動制御装置は、同
時に駆動される印字ワイヤの総数に応じて予め設定され
た駆動時間を選択し、更に駆動電圧の変動に応じて駆動
時間中の駆動電流を供給する時間を調整するため、同時
に駆動される印字ワイヤの総数に応じた駆動電力を均一
に保つことができ、安定して高品質の印字を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る駆動時間制御部のブロック図、第
２図は一般的なドットプリンタの要部の構成図、第３図
は従来の印字ヘッド駆動制御装置のブロック図、第４図
は従来の印字ヘッド駆動制御装置の動作説明図、第５図
は本発明に係る駆動電力制御部の回路図、第６図は本発
明に係るタイムチャートである。 15……駆動時間初期設定用レジスタ、 16〜18……パルス幅設定回路、 21〜28……パルス幅検知回路、 29……駆動印字ワイヤ数検知回路、 30……駆動タイミング発生回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田沼 二郎 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 内田 隆雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 笠井 忠 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−204755（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−294054（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141258（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−59360（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め印字ヘッドの各印字ワイヤ毎に駆動時
   間を設定し、同時に駆動される前記印字ワイヤの総数に
   応じて前記駆動時間を選択する駆動時間制御部と、 前記印字ワイヤに印加される駆動電圧に基づいて当該前
   記駆動時間を変化させ、当該印字ワイヤに供給される駆
   動電力を一定に保つ駆動電力制御部とを備えたことを特
   徴とする印字ヘッド駆動制御装置。