JP6763298B2

JP6763298B2 - プリンター

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Publication number: JP6763298B2
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Inventors: 秀昭吉開
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Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-09-30
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Description

本発明は、印字部を駆動させて印字を行うプリンターに関する。

電圧を電気機械変換して印字部を駆動する駆動素子を備え、当該駆動素子に駆動用の電力（電圧）を供給して印字部を駆動し、印刷媒体に文字等を印刷するプリンター（例えばドットインパクトプリンター）が知られている。この種のプリンターにおいては、従来、駆動素子への駆動用電力の供給が遮断されたのちに駆動素子において電気機械変換により生ずる逆起電圧を回生する逆起電圧回生回路が備えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１７１０２４号公報

しかしながら、従来のプリンターでは、複数の駆動素子のそれぞれにおいて生ずる逆起電圧を１つの逆起電圧回生回路によって回生する構成とされている。このため、例えば高精細な印刷を行うなど、プリンターにおいて多数の駆動素子によって印字部が駆動される場合は、同時に多くの逆起電圧が発生する確率が高く、この多くの逆起電圧が１つの逆起電圧回生回路に供給されることがある。

このように、多くの逆起電圧が逆起電圧回生回路に供給される場合は、例えば電圧の重畳によって逆起電圧の電圧値が上昇したり、同時に大きな電流、すなわち多くの電荷が逆起電圧回生回路に流れ込んだりする確率が高くなる。このため、逆起電圧回生回路を構成する電気素子について、耐電圧を大きくしたり静電容量を大きくしたりする必要がある。

その結果、逆起電圧回生回路を構成する電気素子の外形サイズが大きくなり、その逆起電圧回生回路が実装された回路基板のサイズも大型化するため、プリンターを小型化することが難しくなるという課題がある。また、１つの逆起電圧回生回路において電圧の回生が行われる場合、供給される多くの逆起電圧に起因して逆起電圧回生回路自体の動作電圧に揺らぎが生じるために、回生される電圧の変動が大きくなってしまうという課題がある。

なお、印字部を駆動する駆動素子が少数（例えば１つ）の場合であっても、発生する逆起電圧において電荷量が多い（電流が大きい）場合は、逆起電圧回生回路を構成する電気素子について、耐電圧を大きくしたり静電容量を大きくしたりする必要があるため、プリンターを小型化することが難しくなるという課題が起こり得る。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型化を抑制するとともに、回生される電圧の変動が抑制される逆起電圧回生回路を備えたプリンターを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するプリンターは、印字部を駆動させて印字を行うプリンターであって、駆動用電力を電気機械変換して前記印字部を駆動する印字部駆動素子と、前記印字部駆動素子に前記駆動用電力を供給するか否かを切り換えるスイッチと、前記スイッチによる前記印字部駆動素子への前記駆動用電力の供給が遮断されたのちに前記印字部駆動素子において電気機械変換により生ずる逆起電圧を回生する逆起電圧回生回路と、前記逆起電圧回生回路と前記スイッチとが実装された回路基板と、を備え、前記逆起電圧回生回路は、第１逆起電圧回生回路と第２逆起電圧回生回路とを有し、前記第１逆起電圧回生回路は前記印字部駆動素子の前記逆起電圧を平滑化する第１平滑化コイルを有し、前記第２逆起電圧回生回路は前記印字部駆動素子の前記逆起電圧を平滑化する第２平滑化コイルを有し、前記回路基板の基板面上において、前記第１平滑化コイルと前記第２平滑化コイルとの間に前記スイッチが配置されて実装されている。

この構成によれば、２つ（複数）の逆起電圧回生回路によって、該逆起電圧回生回路を構成する電気素子の大型化を抑制するとともに、２つの平滑化コイルがスイッチを挟んで配置されることにより、２つの平滑化コイル間の干渉（磁気干渉）が抑制されるので、回生される電圧の変動が抑制される。

上記プリンターにおいて、前記スイッチは、複数の外面を有する形状を成し、前記回路基板の基板面に対して前記複数の外面のうち最も広い面積の主面が交差する姿勢で前記回路基板に実装されることが好ましい。

この構成によれば、主面が２つの平滑化コイルの壁となって配置されたスイッチによって、回路基板の基板面上における平滑化コイル間の干渉（磁気干渉）を効果的に抑制できる。

上記プリンターにおいて、前記スイッチは、前記主面に大気よりも透磁率の高い金属板が取り付けられていることが好ましい。
この構成によれば、平滑化コイルが発生する磁束が高い透磁率を有する金属板に流れるので、２つの平滑化コイル間の干渉（磁気干渉）を抑制できる。

上記プリンターにおいて、前記回路基板は対向する一対の辺を２組有する矩形状を成し、前記回路基板には、２組の前記一対の辺のうちの一方の組において、前記第１平滑化コイルが一方の辺側に配置され、前記第２平滑化コイルが他方の辺側に配置されて、それぞれ実装されていることが好ましい。

この構成によれば、回路基板上において２つの平滑化コイルが離れた位置に配置されるので、コイル間の干渉（磁気干渉）を抑制できる。
上記プリンターにおいて、前記回路基板には、前記第１平滑化コイルおよび前記第２平滑化コイルが配置された辺が属する前記一方の組とは異なる他方の組の一対の辺において、前記スイッチを切り換える切換信号を生成する印字制御信号が入力される入力端子が一方の辺側に配置され、前記第１平滑化コイルおよび前記第２平滑化コイルが他方の辺側に配置されて、それぞれ実装されていることが好ましい。

この構成によれば、回路基板において、印字制御信号が入力される入力端子とは離れた位置に２つの平滑化コイルを配置するので、印字制御信号に対する平滑化コイルの干渉（磁気干渉）を抑制できる。

上記プリンターにおいて、前記回路基板には、前記入力端子から入力された前記印字制御信号を用いて前記切換信号を生成して前記スイッチに供給する制御素子が実装され、前記回路基板の基板面において、前記制御素子から前記第１平滑化コイルまでの前記基板面に沿う距離、および前記制御素子から前記第２平滑化コイルまでの前記基板面に沿う距離は、いずれも前記制御素子から前記スイッチまでの前記基板面に沿う距離よりも長いことが好ましい。

この構成によれば、制御素子からスイッチに流れる切換信号に対する平滑化コイルの干渉（磁気干渉）を抑制できる。
上記プリンターにおいて、前記印字に際して前記印字部を駆動する数のそれぞれ半数以下の前記印字部駆動素子からなる第１駆動素子群と第２駆動素子群とが備えられ、前記第１逆起電圧回生回路は前記第１駆動素子群に含まれる前記印字部駆動素子が生ずる前記逆起電圧を回生し、前記第２逆起電圧回生回路は前記第２駆動素子群に含まれる前記印字部駆動素子が生ずる前記逆起電圧を回生することが好ましい。

この構成によれば、印字部駆動素子が多数備えられたプリンターにおいて、１つの逆起電圧回生回路に供給される印字部駆動素子の逆起電圧の数を抑制するので、逆起電圧回生回路の大型化を抑制できる。

一実施形態のプリンターの概略構成を示す模式図。プリンターが備える印字部の駆動動作を説明する模式図。印字部駆動素子において逆起電圧が発生する動作を説明する模式図。印字部の駆動回路の構成を示すブロック図。逆起電圧回生回路の構成を示すブロック図。逆起電圧回生回路の具体的な回路構成を示す回路図。印字部の駆動回路が実装された回路基板の平面図。印字部の駆動回路が実装された回路基板の側面図。１つの印字部駆動素子が発生する逆起電圧を２つの逆起電圧回生回路で回生する構成を示すブロック図。

以下、プリンターの一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、プリンター１１は、図１において左右方向が長手方向となる矩形状の筐体１２を備えている。この筐体１２内において、長手方向における両端には、互いに対向するフレーム部材１３がそれぞれ配置されている。２つのフレーム部材１３には、回転軸１４及びガイド軸１５が、長手方向に沿うように互いに平行に架設されている。回転軸１４は、フレーム部材１３に対して回転可能に設けられ、その外周面には、長手方向において長尺である円筒状のローラー１６が取り付けられている。ローラー１６は、回転軸１４とともに回転可能とされ、回転することにより例えば用紙などの媒体Ｐを搬送する。すなわち、媒体Ｐは、ローラー１６に巻き掛けられるようにして、筐体１２の長手方向と交差する方向に沿って搬送される。

ガイド軸１５には、ガイド軸１５に沿って移動可能なキャリッジ１７が取り付けられている。キャリッジ１７には、媒体Ｐに対して印刷を行うヘッド２１が搭載されている。ヘッド２１は、ローラー１６と対向するように位置している。また、ヘッド２１は、ローラー１６に向かって突出するノーズ部２２を備えている。そして、ヘッド２１は、ローラー１６と対向するノーズ部２２の先端から印字部２０を構成するヘッドピン２０７（図２参照）を突出させ、インクリボンなどを介してヘッドピン２０７が媒体Ｐに圧力を加えることで、媒体Ｐにドットを複写して文字や符号などを印字する。

すなわち、プリンター１１は、ヘッドピン２０７がインクリボンを媒体Ｐに叩き付けることにより媒体Ｐに印刷を行うドットインパクト式のプリンターである。そして、キャリッジ１７の移動により、ヘッド２１はローラー１６に支持される媒体Ｐに対して主走査方向に移動しながら印刷を行う。本実施形態において、キャリッジ１７によって移動するヘッド２１の移動方向である主走査方向は、筐体１２の長手方向と一致している。また、ローラー１６により媒体Ｐが搬送される方向は、この主走査方向と交差する副走査方向となる。

なお、本実施形態におけるプリンター１１は、媒体Ｐとして例えばノーカーボンペーパーなどの感圧紙を採用することにより、インクリボンを用いることなく、この媒体Ｐ単体で印刷を行うことが可能とされている。もちろん、ノーカーボンペーパーなどの感圧紙を採用した場合において、ローラー１６とノーズ部２２との間に別途インクリボンを設ける構成としてもよい。

図２および図３に示すように、印字部２０は、軸２０３を中心に回転可能な金属製のレバー２０４と、レバー２０４に接続されているワイヤー状のヘッドピン２０７と、戻しバネ２０５とを含んで構成されている。また、コイル２００が鉄心２０６に巻かれ、そのコイル２００に流れる電流によって鉄心２０６に磁力が発生する電磁石として機能する駆動コイル２５が備えられている。

この駆動コイル２５において、印字を制御する印字制御信号によってコイル２００に電圧が印加されるとコイル２００に電流が流れ、流れる電流によって発生した電磁石の磁力によって、図２において二点鎖線と実線とで示すように、印字部２０金属製のレバー２０４が軸２０３を中心に回転して鉄心２０６に引き寄せられる。そして、レバー２０４に接続されているヘッドピン２０７が、インクリボン２０８を紙等の媒体Ｐに打ち付けることにより、媒体Ｐにドットの画像を形成する。したがって、駆動コイル２５は、印加される電圧と流れる電流によって供給される駆動用電力を電気機械変換して、印字部２０（レバー２０４）を駆動する（回転させる）印字部駆動素子として機能する。

また、戻しバネ２０５はレバー２０４を押し、レバー２０４を鉄心２０６から離れる方向に付勢する。したがって、印字を制御する印字制御信号によってコイル２００に流れていた電流が遮断されると、コイル２００に発生した磁力が無くなっていく。そのため、レバー２０４は、図３において二点鎖線と実線とで示すように、戻しバネ２０５の付勢力によって軸２０３を中心に回転して、引き寄せられる前の元の位置に戻る。これにより、ヘッドピン２０７もインクリボン２０８から離れて元の位置に戻る。

本実施形態では、このレバー２０４が元の位置へ戻る過程において鉄心２０６に発生した磁束（磁力線の数）が変化（減少）する。そして、この磁束の変化に伴って鉄心２０６に巻かれたコイル２００には、電磁誘導による電流が流れ、電圧すなわち逆起電圧が発生する。

次に、印字部２０の駆動回路の構成について説明する。
図４に示すように、本実施形態の印字部２０の駆動回路は、制御素子５０、３つのスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ、および第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの２つの逆起電圧回生回路を有している。

制御素子５０は、集積回路を有する素子であって、例えばホストコンピューターから印字を制御する印字制御信号Ｓｃが入力され、この入力された印字制御信号Ｓｃを用いて、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃにそれぞれ設けられたスイッチ２０１のオンオフを切り換える切換信号Ｓｗを生成する。

各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、例えばトランジスターなどによる電気的なスイッチ２０１が設けられ、スイッチ２０１がオフからオンになることによって、印字部２０を駆動する駆動コイル２５のコイル２００に電源ＶＨが接続され、電源ＶＨから駆動用電力が供給される。したがって、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、駆動コイル２５（印字部駆動素子）に駆動用電力を供給するか否かを切り換えるスイッチとして機能する。

本実施形態では、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃには、それぞれ６つのスイッチ２０１が設けられ、合計１８個のコイル２００のそれぞれに駆動用電力を供給するか否かを切り換える。すなわち、本実施形態のプリンター１１では、一方が電源ＶＨに接続され他方がスイッチ２０１に接続されたコイル２００において、切換信号Ｓｗに応じてスイッチ２０１がオンすることによって電流が流れ、合計１８個のヘッドピン２０７がインクリボン２０８を媒体Ｐに打ち付けることにより印字が行われる。換言すれば、１８（個）が、印字に際してヘッドピン２０７（印字部２０）を駆動する駆動コイル２５（印字部駆動素子）の数となる。

第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂは、本実施形態では同じ回路構成を有し、駆動コイル２５のコイル２００に発生する逆起電圧を回収して電源ＶＨに電力として戻す回生回路となっている。

すなわち、図４に示すように、第１逆起電圧回生回路３０Ａおよび第２逆起電圧回生回路３０Ｂに対して、それぞれダイオード２０２を介して、コイル２００のスイッチ２０１との接続側が接続され、コイル２００に発生した逆起電圧（電流）がダイオード２０２によって逆流することなく供給される。なお、このダイオード２０２を介して第１逆起電圧回生回路３０Ａおよび第２逆起電圧回生回路３０Ｂに供給（印加）される逆起電圧を電圧Ｖｅｃｏと呼ぶ。

本実施形態では、１８個のコイル２００に発生する逆起電圧が等分（２等分）されて供給されるように、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂのそれぞれに対して、１８個のコイル２００（駆動コイル２５）の半数である９個のコイル２００が接続される。

すなわち、第１逆起電圧回生回路３０Ａには、スイッチ素子４０Ａの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００と、スイッチ素子４０Ｂの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００のうちの３つのコイル２００が、第１駆動素子群として接続される。一方、第２逆起電圧回生回路３０Ｂには、スイッチ素子４０Ｃの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００と、スイッチ素子４０Ｂの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００のうちの３つのコイル２００が、第２駆動素子群として接続される。換言すれば、プリンター１１には、印字に際して印字部２０を駆動する１８個のそれぞれ半数となる９個のコイル２００からなる第１駆動素子群と第２駆動素子群とが備えられる。

そして、第１逆起電圧回生回路３０Ａは第１駆動素子群に含まれるコイル２００が生ずる逆起電圧（電圧Ｖｅｃｏ）を回生し、第２逆起電圧回生回路３０Ｂは第２駆動素子群に含まれるコイル２００が生ずる逆起電圧（電圧Ｖｅｃｏ）を回生する。すなわち、第１逆起電圧回生回路３０Ａおよび第２逆起電圧回生回路３０Ｂは、それぞれダイオード１０５を介して電源ＶＨに接続され、第１逆起電圧回生回路３０Ａおよび第２逆起電圧回生回路３０Ｂのそれぞれにおいて、逆起電圧（電圧Ｖｅｃｏ）は、ダイオード１０５を介して電流（電力）となって電源ＶＨに還流される。

次に、第１逆起電圧回生回路３０Ａおよび第２逆起電圧回生回路３０Ｂの回路構成について説明する。なお、本実施形態では第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂは同じ回路構成であり、ここでは代表して第１逆起電圧回生回路３０Ａについて説明する。

図５および図６に示すように、第１逆起電圧回生回路３０Ａは、第１検出回路３１、制御信号生成回路３２、第１スイッチ回路３３、平滑回路３４、第２検出回路３５、および、第２スイッチ回路３６を備える。各回路は、それぞれトランジスターや抵抗などの電気素子によって構成され、回路基板６０（図７参照）に実装されている。

第１検出回路３１および第２検出回路３５は、電圧Ｖｅｃｏの値を検出する電圧検出回路である。第１検出回路３１は、電圧Ｖｅｃｏの大きさに応じて、制御信号生成回路３２へ信号（電圧）を出力する。制御信号生成回路３２は、第１検出回路３１から出力される信号に基づいて、オン信号またはオフ信号を第１スイッチ回路３３へ出力する。第１スイッチ回路３３は、制御信号生成回路３２からオン信号が出力された場合に、平滑回路３４を電圧Ｖｅｃｏ（コイル２００）と導通させ、制御信号生成回路３２からオフ信号が入力された場合に、電圧Ｖｅｃｏ（コイル２００）と平滑回路３４との導通を遮断する。

また、第２検出回路３５は、電圧Ｖｅｃｏの大きさに応じて、第２スイッチ回路３６へ信号（電圧）を出力する。第２スイッチ回路３６は、第２検出回路３５から出力される信号に基づいて、第１スイッチ回路３３を動作させ電圧Ｖｅｃｏ（コイル２００）と平滑回路３４との導通を遮断する。

平滑回路３４は、出力端子がダイオード１０５を介して電源ＶＨに接続され、コイル２００から第１スイッチ回路３３を経由して供給される電圧Ｖｅｃｏにより発生する電流を平滑化して電源ＶＨに還流する。

次に、図６を参照しながら、各回路の具体的な構成について説明する。
第１検出回路３１は、抵抗１１０およびツェナーダイオード１１１を有している。ツェナーダイオード１１１は、ダイオード２０２を介して供給された、コイル２００に発生した逆起電圧に基づく電圧Ｖｅｃｏが、ツェナーダイオード１１１のツェナー電圧を超えた大きい電圧の状態である場合に、抵抗１１０に電流を流す。これにより、抵抗１１０には、流れる電流に応じて、電圧Ｖｅｃｏからの電圧降下が生じる。第１検出回路３１は、この抵抗１１０によって電圧Ｖｅｃｏから降下する電圧を信号として制御信号生成回路３２に出力する。

制御信号生成回路３２は、ｐチャネル型のＦＥＴ１２０、抵抗１２１、抵抗１２２、抵抗１２３、抵抗１２４、およびｎチャネル型のＦＥＴ１２５を有している。そして、第１検出回路３１から出力される信号である抵抗１１０による降下電圧によって、ＦＥＴ１２０のゲートに印加されるゲート電圧が所定の閾値電圧値を超えた時点で、ＦＥＴ１２０がオンして抵抗１２１および抵抗１２２に電流が流れ、抵抗１２２に電圧降下が生じる。抵抗１２２の電圧降下が所定の値を超えると、ＦＥＴ１２５がオンして、抵抗１２３および抵抗１２４に電流が流れ、抵抗１２３に電圧降下が生じる。

一方、電圧Ｖｅｃｏが大きい電圧の状態から下降を始め、第１検出回路３１内の抵抗１１０の電圧降下がＦＥＴ１２０の閾値電圧値未満になると、ＦＥＴ１２０がオフし、抵抗１２１および抵抗１２２の電流が遮断される。これにより、抵抗１２２に電圧降下が生じなくなり、ＦＥＴ１２５がオフする。そして、抵抗１２３および抵抗１２４の電流が遮断され、抵抗１２３の電圧降下がゼロになるように低下する。

第１スイッチ回路３３は、ｐチャネル型のＦＥＴ１３０を有している。そして電圧Ｖｅｃｏが大きい電圧の状態でＦＥＴ１２５がオンになり抵抗１２３に発生した電圧降下がＦＥＴ１３０をオンさせる所定の閾値以上になると、ＦＥＴ１３０は、この抵抗１２３の電圧降下を示す電圧をオン信号として受け取り、オンしてコイル２００と平滑回路３４とを導通させる。一方、電圧Ｖｅｃｏが大きい電圧の状態から下がってＦＥＴ１２５がオフになり抵抗１２３の電流が遮断されると、抵抗１２３の電圧降下が低下する。そして抵抗１２３の電圧降下がＦＥＴ１３０をオンさせる所定の閾値を下回った場合、ＦＥＴ１３０は、この電圧降下を示す電圧をオフ信号として受け取り、オフしてコイル２００と平滑回路３４との導通を遮断する。

第２検出回路３５は、ツェナーダイオード１５０、抵抗１５１、抵抗１５２、ｐｎｐ型のトランジスター１５３、抵抗１５４、および抵抗１５５を有している。また、第２スイッチ回路３６は、ｐｎｐ型のトランジスター１６０を有している。そして、第２検出回路３５は、トランジスター１６０のベース電圧を信号として第２スイッチ回路３６に出力する。

すなわち、第２検出回路３５において、電圧Ｖｅｃｏが所定電圧以下の状態では、ツェナーダイオード１５０によって抵抗１５１および抵抗１５２に電流が流れないため、トランジスター１５３はベースエミッター間に電流が流れないのでオフになる。このため、トランジスター１６０のベースエミッター間電圧は抵抗１５４の電圧降下によって閾値を超え、トランジスター１６０がオンになる。

一方、電圧Ｖｅｃｏが大きくなって所定電圧を超えると、ツェナーダイオード１５０が抵抗１５１および抵抗１５２に電流を流すため、抵抗１５２に電圧降下が生じ、この電圧降下により、トランジスター１５３はベースエミッター間に電流が流れてオンになる。トランジスター１５３がオンすると、トランジスター１６０のベースエミッター間電圧が低下するため、トランジスター１６０がオフする。

従って、電圧Ｖｅｃｏが所定電圧を超える電圧値である間は、トランジスター１６０はオフ状態となっており、この状態で、さらに電圧Ｖｅｃｏが上昇すると、上述するように第１検出回路３１が出力する信号により制御信号生成回路３２がＦＥＴ１３０をオンさせて、電圧Ｖｅｃｏが平滑回路３４に接続される。これにより、コイル２００に生じた逆起電圧に基づく電流が平滑回路３４に流れ、電源ＶＨに電力として回生される。

一方、電圧Ｖｅｃｏが低下して所定電圧以下になると、トランジスター１５３がオフしてトランジスター１６０がオンになり、ＦＥＴ１３０のソース端子とゲート端子とを導通させ、ＦＥＴ１３０のゲートソース間の寄生容量に蓄積された電荷をディスチャージさせる。これによりＦＥＴ１３０がオフし、ダイオード２０２を介して平滑回路３４に流れる電流が遮断される。

以上説明するように、本実施形態では、図５および図６に示す回路構成の逆起電圧回生回路により、コイル２００の逆起電圧である電圧Ｖｅｃｏが、所定電圧を超える大きな電圧になると第１スイッチ回路３３がオンになり、所定電圧以下になると第２スイッチ回路３６の作用により第１スイッチ回路３３がオフにされる。このため、第１スイッチ回路３３をオンさせる作用とオフさせる作用とが、それぞれ電圧Ｖｅｃｏの電圧値に基づいて制御される。すなわち、本実施形態では、電源ＶＨの電圧値以上の大きさの電圧値を有し、第１スイッチ回路３３のオンオフによって電圧変動が抑制された電圧Ｖｅｃｏが平滑回路３４に印加されるように構成されている。

電圧Ｖｅｃｏが印加される平滑回路３４は、ダイオード１４０、コイル１４１、およびコンデンサー１４２を有している。ダイオード１４０のアノードは接地され、カソードはＦＥＴ１３０のドレイン端子およびコイル１４１の一端に接続されている。コイル１４１の他端はコンデンサー１４２の一端に接続され、コンデンサー１４２の他端は接地される。また、コイル１４１の他端およびコンデンサー１４２の一端は、電源ＶＨに接続される。

この平滑回路３４は、コイル２００からＦＥＴ１３０を経由して供給される電圧Ｖｅｃｏにより発生する電流を、ダイオード１４０のカソード端子で受け取る。そして、平滑回路３４は、ダイオード１４０のカソード端子で受け取った電流を平滑化して、コイル１４１とコンデンサー１４２の間のノードから出力する。こうして、平滑回路３４によって平滑化された電流は、ダイオード１０５を介して電源ＶＨに還流される。したがって、平滑回路３４を構成する電気素子は、電圧Ｖｅｃｏにより発生する電流に適応する耐電圧や静電容量を有するものが用いられる。

さて、図７に示すように、本実施形態では、図４に示す印字部２０の駆動回路が１つ（１枚）の回路基板６０に実装されている。すなわち、回路基板６０には、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂとが実装されている。また、回路基板６０には、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂに加えて、３つのスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ、および印字制御信号Ｓｃが入力されるコネクターなどの入力端子６５と、この入力端子６５から入力された印字制御信号Ｓｃを用いて切換信号Ｓｗを生成する制御素子５０が実装されている。

本実施形態では、回路基板６０は、対向する一対の辺を２組有する矩形状を成している。すなわち、この回路基板６０は、対向する一方の辺６１ａと他方の辺６１ｂの１組と、対向する一方の辺６２ａと他方の辺６２ｂの１組と、の２組の一対の辺を有している。なお、辺６１ａ（辺６１ｂ）の方が辺６２ａ（辺６２ｂ）よりも短い寸法となっている。

そして、本実施形態では、２組の一対の辺のうちの辺６２ａと辺６２ｂの組において、第１逆起電圧回生回路３０Ａの平滑回路３４を構成するコイル１４１となる第１平滑化コイル１４１Ａが辺６２ａ側に配置されて実装されている。一方、第２逆起電圧回生回路３０Ｂの平滑回路３４を構成するコイル１４１となる第２平滑化コイル１４１Ｂが辺６２ｂ側に配置されて実装されている。なお、本実施形態では、第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂはアキシャル型のコイルが採用され、大きな電流が流れることを許容可能としている。

さらに、本実施形態では、回路基板６０の基板面６３上において、対向する一対のそれぞれの辺側に実装された第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂとの間に３つのスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが配置されて実装されている。

図７および図８に示すように、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、それぞれ略直方体の形状を成し、それぞれが有する複数（この場合は６つ）の外面のうち最も広い面積の主面４１を有している。そして、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、それぞれの主面４１が、基板面６３の法線方向視で第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂとを結ぶ線（任意の線）に対して交差するとともに、回路基板６０の基板面６３に対して交差する姿勢で、回路基板６０に実装されている。また、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、それぞれの主面４１に、大気（空気）よりも透磁率の高い金属板４２が、接着等によって取り付けられている。

また、回路基板６０には、第１平滑化コイル１４１Ａが配置された辺６２ａと第２平滑化コイル１４１Ｂが配置された辺６２ｂが属する一方の組とは異なる他方の組の一対の辺６１ａと辺６１ｂとにおいて、入力端子６５が一方の辺６１ａ側に配置されて実装されている。そして、本実施形態では、第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂが、それぞれ入力端子６５とは逆側の他方の辺６１ｂ側に配置されて実装されている。すなわち、本実施形態では、第１平滑化コイル１４１Ａは、回路基板６０の部品面側の基板面６３において、辺６１ｂと辺６２ａによって形成される角部に配置されて実装され、第２平滑化コイル１４１Ｂは、回路基板６０の部品面側の基板面６３において、辺６１ｂと辺６２ｂによって形成される角部に配置されて実装されている。

また、本実施形態では、回路基板６０に実装された制御素子５０から、第１平滑化コイル１４１Ａまでの基板面６３に沿う距離ＬＡ、および第２平滑化コイル１４１Ｂまでの基板面６３に沿う距離ＬＢは、いずれも、制御素子５０から各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃまでの基板面６３に沿うそれぞれの距離ＬＣよりも長くなっている。

図７および図８において二点鎖線で示すように、本実施形態では、さらにもう１つのスイッチ素子４０Ｄが回路基板６０上におけるスイッチ素子４０Ｃと第２平滑化コイル１４１Ｂとの間に実装可能である。この場合、スイッチ素子４０Ｄが有する６つのスイッチ２０１が追加されることによって、合計２４個のヘッドピン２０７による印字を行うことが可能とされる。また、回路基板６０において、第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂの付近には、ＦＥＴ１３０やダイオード１０５などが基板面６３に配置され、基板面６３とは反対のパターン面側には、平滑回路３４を構成するコンデンサー１４２などが配置されて、それぞれ実装されている。なお、本実施形態では、コンデンサー１４２はチップ型が採用されている。もとより、コンデンサー１４２はアキシャル型を採用可能である。

次に、本実施形態の作用、すなわち、印字部２０の駆動回路を構成する図４および図６に示す各電気素子が実装された回路基板６０の作用について説明する。
まず、図４に示すように、印字に際して使用される１８個の半数である９個のコイル２００において発生する逆起電圧が第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂのそれぞれに、等分（２等分）されて供給される。したがって、複数の逆起電圧が重畳して電圧Ｖｅｃｏの電圧値が大きくなることが抑制されるので、逆起電圧回生回路を構成する電気素子の形状が大きくなることを抑制する。

例えば、平滑回路３４のコイル１４１となる第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂの大型化が抑制されることによって、それぞれが発生する磁束の相互干渉（磁気干渉）による回生電圧の変動が抑制される。あるいは、平滑回路３４のコンデンサー１４２の大型化が抑制されることによって、回路基板６０に形成される平滑回路３４の配線パターンの占有面積が大きくなることが抑制される。

また、図７および図８に示すように、第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂとを、回路基板６０において対向する一対の辺のそれぞれの側に配置するので、第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂとの間が離れ、コイル間の干渉（磁気干渉）が抑制される。

また、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂとの間に介在させているので、コイル間の干渉（磁気干渉）が、各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（の主面４１）によって抑制される。さらに、主面４１に取り付けられた金属板４２に磁束が多く流れるので、例えば、第１平滑化コイル１４１Ａが発生した磁束のうち第２平滑化コイル１４１Ｂに到達する磁束数が抑制される。

また、回路基板６０において、制御素子５０から第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂまでの距離が、制御素子５０から各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃまでの距離よりも長くなっているので、切換信号Ｓｗあるいは印字制御信号Ｓｃに対する磁束の影響が抑制される。

上記実施形態のプリンター１１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）２つ（複数）の第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂによって、該逆起電圧回生回路を構成する電気素子の大型化を抑制する。また、２つの第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂが各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを挟んで配置されることにより、２つのコイル間の干渉（磁気干渉）が抑制されるので、回生される電圧の変動が抑制される。

（２）主面４１が２つの第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂの壁となって配置されたスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃによって、回路基板６０の基板面６３上におけるコイル間の干渉（磁気干渉）を効果的に抑制できる。

（３）第１平滑化コイル１４１Ａあるいは第２平滑化コイル１４１Ｂが発生する磁束が高い透磁率を有する金属板４２に流れるので、２つのコイル間の干渉（磁気干渉）を抑制できる。

（４）回路基板６０上において２つの第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂがそれぞれ離れた位置に配置されるので、コイル間の干渉（磁気干渉）を抑制できる。

（５）回路基板６０において、印字制御信号Ｓｃが入力される入力端子６５とは離れた位置に２つの第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂを配置するので、印字制御信号Ｓｃに対するコイルの干渉（磁気干渉）を抑制できる。

（６）回路基板の基板面において、制御素子５０は、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃまでの距離が、第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂまでの距離よりも長いので、制御素子５０からスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに流れる切換信号Ｓｗに対するコイルの干渉（磁気干渉）を抑制できる。

（７）コイル２００が多数備えられたプリンター１１において、２つ（複数）の第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂによって、１つの逆起電圧回生回路に供給されるコイル２００の逆起電圧の数を抑制するので、逆起電圧回生回路の大型化を抑制できる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のプリンター１１は、備えられるコイル２００（駆動コイル２５）が１８個よりも少ない構成であってもよい。例えば、１個のヘッドピン２０７がインクリボン２０８を媒体Ｐに打ち付けることにより印字が行われる構成のプリンター１１であってもよい。そして、このようなプリンター１１において、１つのコイル２００に対して２つ（複数）の第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの双方を接続して電圧の回生を行うようにしてもよい。

図９に示すように、本変形例では、一方が電源ＶＨに接続された１つのコイル２００に対して、スイッチ素子４０のスイッチ２０１に接続されたその他方において、それぞれダイオード２０２を介して、２つ（複数）の第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの双方が接続される。

例えば、コイル２００が大きなリアクタンスを有する場合、コイル２００に発生する逆起電圧の電圧値は大きくなる。そのため、発生した大きな電圧値に応じて、大きな電流（多くの電荷）がダイオード２０２を介して逆起電圧回生回路に供給（印加）されることになる。そこのような場合、図９に示す回路構成によれば、供給される多くの電荷を、２つの第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの双方に分散して流入させることができる。これにより、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂのそれぞれの電気素子（例えばコンデンサー１４２）に必要な耐電圧の上昇を抑制できる。

なお、図９に示す本変形例の回路構成において、プリンター１１に備えられるコイル２００（駆動コイル２５）が複数（例えば上記実施形態と同様の１８個）であってもよい。この場合、備えられるコイル２００のそれぞれに対して、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの双方が接続される。

・上記実施形態において、印字に際して印字部２０を駆動する数のそれぞれ半数よりも少ない数のコイル２００（駆動コイル２５）からなる第１駆動素子群と第２駆動素子群とが備えられてもよい。この場合、第１逆起電圧回生回路３０Ａは第１駆動素子群に含まれるコイル２００が生ずる逆起電圧を回生し、第２逆起電圧回生回路３０Ｂは第２駆動素子群に含まれるコイル２００が生ずる逆起電圧を回生するようにしてもよい。

例えば、図４に示す回路構成において、第１逆起電圧回生回路３０Ａに対して、スイッチ素子４０Ａの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００が第１駆動素子群として接続されるようにしてもよい。また第２逆起電圧回生回路３０Ｂに対して、スイッチ素子４０Ｃの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００が、第２駆動素子群として接続されるようにしてもよい。

なお、この場合、スイッチ素子４０Ｂの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００は、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの２つの逆起電圧回生回路とは別に設けられた逆起電圧回生回路に接続されるようにしてもよい。すなわち、印字に際して印字部２０を駆動する数のそれぞれ半数よりも少ない数（ここでは３等分となる６個）のコイル２００（駆動コイル２５）からなる駆動素子群が３つ備えられ、各駆動素子群のコイル２００に接続される逆起電圧回生回路も３つ備えられる構成であってもよい。

もとより、このような構成の場合は、３つの逆起電圧回生回路の平滑回路３４をそれぞれ構成する３つのコイル１４１は、回路基板６０の基板面６３上において、隣り合う２つのコイル１４１の間に、３つのスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのうちの少なくとも１つが配置された状態で実装される。

あるいは、スイッチ素子４０Ｂの６つのスイッチ２０１によって電源ＶＨに接続される６つのコイル２００は、上記の図９に示す変形例のように、第１逆起電圧回生回路３０Ａと第２逆起電圧回生回路３０Ｂの両方に接続されるようにしてもよい。

・上記実施形態においては、回路基板６０において、制御素子５０から第１平滑化コイル１４１Ａまでの基板面６３に沿う距離ＬＡ、および制御素子５０から第２平滑化コイル１４１Ｂまでの基板面６３に沿う距離ＬＢは、必ずしも制御素子５０から各スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃまでの基板面６３に沿う距離ＬＣよりも長くなくてもよい。例えば、制御素子５０からスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに流れる切換信号Ｓｗに対する磁束の影響が少ない場合は、距離ＬＣは距離ＬＡあるいは距離ＬＢよりも長くなっていてもよい。

・上記実施形態において、回路基板６０には、必ずしも、入力端子６５が一方の辺６１ａ側に配置され、第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂが他方の辺６１ｂ側に配置されて、それぞれ実装されなくてもよい。例えば、印字制御信号Ｓｃに対する磁束の影響が少ない場合は、図７に示す回路基板６０において、入力端子６５は辺６２ａ側や辺６２ｂ側に配置されて実装されてもよい。あるいは、入力端子６５は第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂが配置されている辺６１ｂ側に配置されて実装されてもよい。

・上記実施形態においては、回路基板６０において、必ずしも、第１平滑化コイル１４１Ａが一方の辺６２ａ側に配置され、第２平滑化コイル１４１Ｂが他方の辺６２ｂ側に配置されて、それぞれ実装されなくてもよい。例えば、第１平滑化コイル１４１Ａが一方の辺６１ａ側に配置され、第２平滑化コイル１４１Ｂが他方の辺６１ｂ側に配置されてもよい。あるいは、第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂは、回路基板６０において、２組の一対の辺のうちの一方の組のそれぞれの辺側に分かれて配置されなくてもよい。すなわち、第１平滑化コイル１４１Ａおよび第２平滑化コイル１４１Ｂは、それぞれの間にスイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの少なくとも１つが配置されていれば、回路基板６０の基板面６３において任意の位置に配置されてもよい。

・上記実施形態において、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（スイッチ）は、必ずしも、主面４１に大気（空気）よりも透磁率の高い金属板４２が取り付けられなくてもよい。例えば、内部に透磁性を有する材料を有するなど、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ自体が透磁性を有する場合は、透磁率の高い金属板４２を取り付ける必要はない。

・上記実施形態において、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（スイッチ）は、必ずしも、主面４１が回路基板６０の基板面６３に対して交差する姿勢で回路基板６０に実装されなくてもよい。例えば、主面４１が基板面６３に沿う姿勢で回路基板６０に実装されてもよい。要は、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（スイッチ）は、２つのコイル１４１間（第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂ間）における磁束干渉を抑制できる姿勢で、回路基板６０に実装されればよい。

・上記実施形態において、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（スイッチ）の形状は、複数の外面を有するのであれば必ずしも略直方体の形状でなくてもよく、また、例えば各外面の面積が等しくされる等して、主面４１を有さなくてもよい。この場合、スイッチ素子４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ（スイッチ）は、２つのコイル１４１間（第１平滑化コイル１４１Ａと第２平滑化コイル１４１Ｂ間）における磁束干渉を抑制できる姿勢であれば、任意の姿勢で回路基板６０に実装されてもよい。

・上記実施形態のプリンター１１において、駆動用電力を電気機械変換して前記印字部を駆動する印字部駆動素子として、圧電素子を用いてもよい。すなわち、圧電素子は印加される電圧に応じて伸縮する電気機械変換素子であって、この伸縮を用いて印字部２０（レバー２０４）を駆動する（回転させる）ようにしてもよい。

・上記実施形態のプリンター１１は、例えば、媒体Ｐは長尺の用紙であり、その長尺の用紙に印刷を行うラージフォーマットのプリンターであってもよい。この場合、プリンター１１は、用紙がロール状に巻かれた状態から巻き解かれてローラー１６に巻き掛けられるように搬送されるようにしてもよい。

・上記実施形態のプリンター１１において、媒体Ｐは、植物性の紙、樹脂製のフィルム、金属箔、金属フィルム、樹脂と金属の複合体フィルム（ラミネートフィルム）、織物、不織布、セラミックシート等の様々なものを採用可能である。

・上記実施形態のプリンター１１は、圧電素子の伸縮を用いて金属板を撓ませることにより、印字部２０の一例である液体噴射ヘッドから液体を噴射せて媒体に印字するインクジェット式の液体噴射装置であってもよい。なお、液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。

１１…プリンター、２０…印字部、２５…駆動コイル（印字部駆動素子の一例）、３０Ａ…第１逆起電圧回生回路、３０Ｂ…第２逆起電圧回生回路、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ…スイッチ素子（スイッチの一例）、４１…主面、４２…金属板、５０…制御素子、６０…回路基板、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ…辺、６３…基板面、６５…入力端子、１０５…ダイオード、１３０…ＦＥＴ、１４１Ａ…第１平滑化コイル、１４１Ｂ…第２平滑化コイル、１４２…コンデンサー、２０１…スイッチ、ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ…距離、Ｓｃ…印字制御信号、Ｓｗ…切換信号、ＶＨ…電源、Ｖｅｃｏ…電圧（逆起電圧の一例）。

Claims

印字部を駆動させて印字を行うプリンターであって、
駆動用電力を電気機械変換して前記印字部を駆動する印字部駆動素子と、
前記印字部駆動素子に前記駆動用電力を供給するか否かを切り換えるスイッチと、
前記スイッチによる前記印字部駆動素子への前記駆動用電力の供給が遮断されたのちに前記印字部駆動素子において電気機械変換により生ずる逆起電圧を回生する逆起電圧回生回路と、
前記逆起電圧回生回路と前記スイッチとが実装された回路基板と、
を備え、
前記逆起電圧回生回路は、第１逆起電圧回生回路と第２逆起電圧回生回路とを有し、
前記第１逆起電圧回生回路は前記印字部駆動素子の前記逆起電圧を平滑化する第１平滑化コイルを有し、前記第２逆起電圧回生回路は前記印字部駆動素子の前記逆起電圧を平滑化する第２平滑化コイルを有し、
前記回路基板の基板面上において、前記第１平滑化コイルと前記第２平滑化コイルとの間に前記スイッチが配置されて実装されていることを特徴とするプリンター。
前記スイッチは、複数の外面を有する形状を成し、
前記回路基板の基板面に対して前記複数の外面のうち最も広い面積の主面が交差する姿勢で前記回路基板に実装されることを特徴とする請求項１に記載のプリンター。
前記スイッチは、前記主面に大気よりも透磁率の高い金属板が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリンター。
前記回路基板は対向する一対の辺を２組有する矩形状を成し、
前記回路基板には、２組の前記一対の辺のうちの一方の組において、前記第１平滑化コイルが一方の辺側に配置され、前記第２平滑化コイルが他方の辺側に配置されて、それぞれ実装されていることを特徴とする請求項３に記載のプリンター。
前記回路基板には、前記第１平滑化コイルおよび前記第２平滑化コイルが配置された辺が属する前記一方の組とは異なる他方の組の一対の辺において、前記スイッチを切り換える切換信号を生成する印字制御信号が入力される入力端子が一方の辺側に配置され、前記第１平滑化コイルおよび前記第２平滑化コイルが他方の辺側に配置されて、それぞれ実装されていることを特徴とする請求項４に記載のプリンター。
前記回路基板には、前記入力端子から入力された前記印字制御信号を用いて前記切換信号を生成して前記スイッチに供給する制御素子が実装され、
前記回路基板の基板面において、前記制御素子から前記第１平滑化コイルまでの前記基板面に沿う距離、および前記制御素子から前記第２平滑化コイルまでの前記基板面に沿う距離は、いずれも前記制御素子から前記スイッチまでの前記基板面に沿う距離よりも長いことを特徴とする請求項５に記載のプリンター。
前記印字に際して前記印字部を駆動する数のそれぞれ半数以下の前記印字部駆動素子からなる第１駆動素子群と第２駆動素子群とが備えられ、
前記第１逆起電圧回生回路は前記第１駆動素子群に含まれる前記印字部駆動素子が生ずる前記逆起電圧を回生し、
前記第２逆起電圧回生回路は前記第２駆動素子群に含まれる前記印字部駆動素子が生ずる前記逆起電圧を回生する
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプリンター。