JPH024525A

JPH024525A - プリンタ駆動装置

Info

Publication number: JPH024525A
Application number: JP1011766A
Authority: JP
Inventors: Manfred Gruener; マンフレート・グリューナー; Bernd Gugel; ベルント・クーゲル; Johann Stempfle; ヨハン・シュテンプレ
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1990-01-09
Also published as: ATE82197T1; DE3875951D1; EP0326781B1; EP0326781A1; US5032031A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ａ、　産業上の利用分野本発明は特にニードル形式またはハンマ形式のマトリッ
クスプリンタ用のプリンタ駆動装置であって、該装置は
、それぞれの印字要素６に設けられた電磁コイルＬと、
電磁鉄心２に対向して設けられた磁化可能な弾性可動子
４．または折りたたみ可動子・印字ヘッドに対しては剛
性可動子と、これらにそれぞれ固定された印字要素６と
、電磁コイルＬが遮断されている場合に永久磁石３また
は機械的ばねが弾性可動子４または剛性可動子を後方の
発射位置に保持し、電磁コイルしに電流が流された場合
に永久磁石３の磁界が相殺されるか、または機械的ばね
の力が消失され、印字要素６を有する弾性可動子４また
は剛性可動子が前方の印字位置に発射されるようにされ
た、電磁コイルＬの接続時にその磁界によって通過され
る永久磁石３、または折りたたみ可動子・印字ヘッドに
おいては機械的ばねと、比較的に高い電圧によって急速
に増加する電流を制限し第１のパルス時間１＋の後に電
流立下り１０を零に低下させる電流制限回路８と、電気
エネルギーを蓄積するコンデンサとを、有する形式のも
のに関する。

ｂ、　従来の技術マトリックスプリンタにおいては、文字が個々の点刻印
によって記録媒体に写されるように印字針または印字ハ
ンマーを作動させるため、運転時に印字針（ニードル印
字ヘッド）または印字ハンマー（ハンマーバンクプリン
タ）の電磁コイルに電流が供給される。電磁コイル、金
属磁石芯、可動子ばね、および可動子ばねに固定された
ニードルからなるシステムのサイクル数は、印字マトリ
ックスの構成と関連して、プリンタの達成可能な印字速
度に直接比例する。このシステムのサイクル数は、ニー
ドルが、静止位置から作動位置に達し、再び次の黒印字
のため始動準備を行う静止位置に達するのに必要な時間
によって定まる。さらに、この磁石装置のサイクル数は
、電磁コイルの電圧を低下させるのに必要な時間に著し
く影響される。磁石装置を駆動する場合に生じる問題点
は、実際の駆動時間中に電磁コイルに流れる電流が、駆
動電圧を切離した後に直ちに消滅しないことである。電
磁コイルのインダクタンスは、電流がいままでの方向に
維持されるように作用する。このため、電磁コイルの遮
断された端子における電圧が上昇する（西ドイツ特許第
３１３９５０２号明細書）。

印字信号および開始信号を発生する文字発生器を備えた
プリンタ用の駆動回路内の電流制限回路が、西ドイツ特
許出願公開第３１５１２４２号明細書から知られている
。印字信号および開始信号が信号入力端子においてＡＮ
Ｄゲートによって結合される。

さらに、ＡＮＤゲートに接続された単安定マルチパイプ
レークが、それぞれ設けられ、これはそれぞれ時限要素
を有し、それらの出力端子が駆動ゲートを介して別個に
駆動トランジスタのベースに接続され、そのエミッタが
ベース抵抗を介してそれぞれトランジスタのベースに接
続され、その場合、このコレクタまたはエミッタが電圧
段に接続可能であり、一方のトランジスタに発射ニード
ルまたはハンマー用の駆動電磁コイルが設けられている
。

このような電流制限回路は、時間の終端部において上昇
する電流の電流値を所定の大きさに保持し、若干の時間
の後に一定の電流値で遮断するため、駆動電磁コイルの
電流経過は、はぼ不等辺台形を呈する。

弾性付与手段として永久磁石を用いるソレノイドから成
る電磁コイル・永久磁石装置は、弾性付与手段として機
械的バネを用いる普通のソレノイドである折りたたみ可
動子形式のマトリックス印字ヘッドに比べて原理的に高
いサイクル数を生じ、したがって、高速印字ヘッドの安
定した開発を行うことができた。そのような印字ヘッド
のサイクル数は約２　ＫＨｚであり、３５００ないし４
０００Ｈ２のサイクル数が望まれる。

Ｃ１発明が解決しようとする課題したがって、本発明の基本的な目的は、このような電磁
コイル・永久磁石装置または電磁コイル折りたたみ可動
子装置における作動サイクル数を一層高くすることであ
る。

ｄ、　課題を解決するための手段この目的は、本発明によれば、永久磁石ヘッドおよび折
りたたみ可動子ヘッドに対する冒頭に述べた駆動装置に
おいて、第１のパルス時間に続くコンデンサの充電時間
に続いて、コンデンサから電磁コイルおよび抵抗、トラ
ンジスタを通ってコンデンサへの放電電流のフィードバ
ックに対する放電時間が設けられることによって達成さ
れる。

この場合、第１の可変パルス時間のほかに電磁コイルに
おける急速な電流低下が得られ、これに続く充電時間の
後に、電流が、それまでの電流方向と逆に反転されて電
磁コイルを通して供給され、その結果、この用途におい
て永久磁石の磁界が都合よく強められるようになる。

本発明の実施態様において、コンデンサの放電時間が調
整し得るようにされている。

本発明の実施には、アナログ回路およびディジタル回路
を使用することができる。本発明の特に好適な駆動装置
は、文字発生装置と電磁コイルとの間に、それぞれパル
ス時間、充電時間および放電時間に対するディジタル時
限要素が設けられ、パルス時間に対する遅延要素を有す
る時限要素の出力端子において、入力信号から第１の出
力信号を発生することが可能であり、これが電流制限回
路の駆動段の制御に使用され、入力信号および時限要素
に接続された遅延要素によって、第２の出力信号を発生
することが可能であり、この信号が、第２の駆動段およ
びトランジスタを介してコンデンサの充電放電段および
電磁コイルに供給されるようにされている。

本発明の１つの形態では、充電放電段が、コンデンサに
並列に接続されたツェナーダイオードと、トランジスタ
のコレクタにおいてそのベースに接続されたトランジス
タとからなり、トランジスタのコレクタ端子が可調整抵
抗を介してコンデンサおよびツェナーダイオードと接続
され、トランジスタのベースがダイオードを介してコン
デンサに接続され、トランジスタのエミッタがダイオー
ドを介してツェナーダイオードおよび電磁コイルに接続
され、電磁コイルの第２の端子がコンデンサに接続され
、コンデンサ側の端子がツェナーダイオードに接続され
るようにされている。

ｅ、　実施例本発明の実施例が図に示されており、次に一層詳細に説
明する。

電磁コイル・永久磁石装置（機械的ばねおよび前述の剛
性可動子を有する折りたたみ可動子・印字ヘッドに対す
る実施例は、そのような折りたたみ可動子・印字ヘッド
がよく知られており、永久磁石の代りに機械的ばねが同
じ作用を行うため、図示されておらず説明されていない
）は、それぞれ基本形態（第１図ないし第４図）におい
て、基礎板１と、電磁鉄心２を有する電磁コイルＬと、
永久磁石３と、電磁鉄心２と反対側の領域において少な
くとも部分的に磁化可能な群性が与えられている接続子
４とからなっている。ばね力は、ばね板またはばねアー
ム５によって生じることができる。可動子４に、印字要
素６例えば印字針６８が固定されている。

第１図（ａ）においては、電磁コイルしには電流が流れ
ていない、したがって、永久磁石３は可動子４を電磁鉄
心２に密着して保持している。この状態が、電流−時間
グラフ（第１図［有］））においてｔ＝ｏで表わされて
いる。

第２図（ａ）では電磁コイルしに電流が流され、したが
って電磁コイルの磁界が永久磁石３の磁界および磁束を
消滅させ、ばねアーム５のばね力が印字要素６を作動さ
せる。電流経過７は、後述の電流制限回路８（第７図）
によって高さが制限され、パルス時間ｔ１の後にかなり
急激に減衰する。印字要素６または可動子４の行程−時
間経過９が、これに対応して示されている（第２図（ト
）））。急激に減衰する電流立下り１０によって、次の
現象が生じる。

この電流立下り１０の減衰後、すなわちパルス時間ｔ１
後に、印字要素６および接極子４の成る程度弾性を存す
る部分が、第３図（ハ）（行程−時間グラフ）に示すよ
うに振動し、したがって振動曲線１１が生じる。この場
合、例えば曲線経過１２のような望ましくない部分が生
じる。

この段階（第３図および第４図）において、本発明の効
果が表われる。電流−時間グラフ（第４図〜））に示さ
れているように、コンデンサＣの充電時間ｔ２の後に、
負電流の放電時間ｔ３が設けられている。したがって、
行程−時間グラフの曲線経過１２は、殆んど問題になら
ないパルス曲線１２ａに縮少される。そのため、それぞ
れの個々の印字要素が従来のものより約ＩＯないし１５
％だけ速く次の作動に対して準備されるように、可動子
４または印字要素６の有害な余韻現象が充分に除去さ、
れる。

駆動装置の特に好適な回路が、第５図および第７図に示
されている。入力信号１３が、詳しく図示されていない
文字発生装置（第５図）から、遅延要素ＲＣ，が接続さ
れたディジタル時限要素Ｔ１を通って出力端子Ｑに達し
、別の時限要素Ｔ２に人力される前に取り出され、信号
Φ、（第５図）を形成する０時限要素丁、によって、第
６図（ａ）に示すパルス時間ｔ１が定められ、調整可能
な遅延要素ＲＣ，を有する時限要素Ｔ２およびそこの出
力Ｑによって、充電時間ｔｚ　（第６図）））が定めら
れ、遅延要素ＲＣ１を存する時限要素Ｔ、によって、調
整可能な放電時間ｔｚ　（第６図（Ｃ））が定められる
。時限要素Ｔ、は第２の出力信号Φｔ（第５図）を供給
する。

図示の実施例に対して、例えばパルス時間ｔ＋＝２５０μｓであり、充電時間ｔｚ＝５
０μｓであり、放電時間ｔ、　＝　１５０μｓである。

これらの値は、電磁コイル・永久磁石システム（または
折りたたみ接極子装置）に応じて変化する場合もある。

いま、時限要素Ｔ１の入力端子Ａに信号１３が入力され
ると、直ちに出力Ｑ（信号Φ３）が論理値“１”にセッ
トされる。この信号が駆動段Ｂ、を介してトランジスタ
ν１を導通させる　（第７図）。

抵抗Ｒ，、時限要素Ｔ１および電磁コイルＬを通して流
れる上昇電流は、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ＋およびトラ
ンジスタｖｌからなる電流制限回路８によって、第２図
（ロ）、第３図（ロ）、第４図（ｂ）に見られるように
制限される。

パルス時間ｔ、が経過した後、トランジスタｖ１自体を
流れる電流が遮断されることによってトランジスタｖＩ
が阻止される。電磁コイルＬのインダクタンスに蓄積さ
れたエネルギーは、この電流回路が極めて低抵抗である
ため、極めて急速にダイオードＤｇを通してコンデンサ
Ｃのキャパシタンスに再充電される。この場合、ツェナ
ーダイオードＤ。

がコンデンサＣの電圧を制限し、トランジスタＶ。

におけろ過電圧保護として使用され、トランジスタＶｌ
のベース電流は抵抗Ｒ４によって定められる。

同時に、パルス時間１＋の経過後に時限要素Ｔｚが始動
され、その時間の経過後に時限要素Ｔ、ｌが作動され、
下記のようにエネルギーのフィードバックが開始される
。

トランジスタＶ、が、駆動抵抗Ｒ８を備えた第２の駆動
段りを介して出力信号Φ２によって導通される。したが
って、トランジスタｖ２が抵抗Ｒ２を介して導通し、コ
ンデンサＣが放電するか、または放電時間ｔ、が経過す
るまで、放電電流がコンデンサＣから可調整抵抗Ｒ１、
トランジスタＶＺおよび電磁コイルＬのインダクタンス
を通してコンデンサＣに還流する。抵抗Ｒ１、ダイオー
ドＤ、およびトランジスタｖ２によって、放電電流を制
限するか、または必要な大きさに調整することができる
。トランジスタｖ２、ツェナーダイオードＤいダイオー
ドＤ２、ツェナーダイオードＤ、および抵抗Ｒ１は、前
述の充電・放電段１４を形成している。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、従来のプリンタ印字要素の電磁コイル
永久磁石駆動装置を無電流状態で示す側面図、第１図（
ｂ）はそれに対応する電流を示すグラフ、第２図（ａ）
は、第１図（ａ）に示す装置に電流が供給された状態を
示す側面図、第２図（ｂ）はそれに対応する電流および
行程を示すグラフ、第３図（ａ）は第２図（ａ）に示す
装置が無電流になった状態を示す側面図、第３図（ｂ）
はそれに対応する電流および行程を示すグラフ、第４図
（ａ）は、本発明に係る電磁コイル永久磁石システムの
電磁コイル電流を遮断した後の側面図、第４２山）はそ
れに対応する電流と行程を示すグラフ、第５図は本発明
による装置の時限要素を示す部分的な回路図、第６図（
ａ）、（ロ）、（Ｃ）はそれぞれインパルス印加時、充
電時、−調整可能放電時の電圧変化を示すグラフ、第７
図は出力信号Φ１゜Φ２が送られる電流制限および充放
電回路を示す回路図である。２・・・電磁鉄心、　　　３・・・永久磁石、４・・・
接極子、　　　　　６・・・印字要素、８・・・電流制
限回路、　１３・・・入力信号、１４・・・放電段、　
　　　ＢＩ＋　Ｂｔ・・・駆動段、Ｃ・・・コンデンサ
、　　Ｄｌ・・・ツェナーダイオード、Ｄ２・・・ダイ
オード、　　　Ｌ・・・電磁コイル、Φ１．Φ２・・・
出力信号、Ｑ・・・時限要素出力端子、ＲＣ＋、ＲＣｚ
、ＲＣｚ・・・遅延要素、ｔ、・・・パルス時間、　　
ｔ２・・・充電時間、ｔ、・・・放電時間、　　　Ｔ＋
、Ｔｚ、Ｔｚ・・・時限要素、ｖ、ｖ！ｌｖ、・・・ト
ランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】１）特にニードル形式またはハンマ形式のマトリックス
プリンタ用のプリンタ駆動装置であって、該装置は、そ
れぞれの印字要素（６）に設けられた電磁コイル（Ｌ）
と、電磁鉄心（２）に対向して設けられた磁化可能な弾
性可動子（４）、または折りたたみ可動子・印字ヘッド
に対しては剛性可動子と、これらにそれぞれ固定された
印字要素（６）と、電磁コイル（Ｌ）が遮断されている
場合に永久磁石（３）または機械的ばねが弾性可動子（
４）または剛性可動子を後方の発射位置に保持し、電磁
コイル（Ｌ）に電流が流された場合に永久磁石（３）の
磁界が相殺されるか、または機械的ばねの力が消失され
、印字要素（６）を有する弾性可動子（４）または剛性
可動子が前方の印字位置に発射されるようにされた、電
磁コイル（Ｌ）の接続時にその磁界によって通過される
永久磁石（３）、または折りたたみ可動子・印字ヘッド
においては機械的ばねと、比較的に高い電圧によって急
速に増加する電流を制限し第１のパルス時間（ｔ＿１）
の後に電流立下り（１０）を零に低下させる電流制限回
路（８）と、電気エネルギーを蓄積するコンデンサとを
、有する形式のものにおいて、第１のパルス時間（ｔ＿
１）に続くコンデンサ（Ｃ）の充電時間（ｔ＿２）に続
いて、コンデンサ（Ｃ）から電磁コイル（Ｌ）および抵
抗（Ｒ＿３）、トランジスタ（Ｖ＿２）を通ってコンデ
ンサ（Ｃ）への放電電流のフィードバックに対する放電
時間（ｔ＿３）が設けられることを特徴とするプリンタ
駆動装置。２）コンデンサ（Ｃ）の放電時間（ｔ＿３）が調整可能
であることを特徴とする、請求項１記載のプリンタ駆動
装置。３）文字発生装置と電磁コイル（Ｌ）との間に、それぞ
れパルス時間（ｔ＿１）、充電時間（ｔ＿２）および放
電時間（ｔ＿３）のためのディジタル時限要素（Ｔ＿１
、Ｔ＿２、Ｔ＿３）が設けられ、パルス時間（ｔ＿１）
についての遅延要素（ＲＣ＿１）を有する時限要素（Ｔ
＿１）の出力端子（Ｑ）で入力信号（１３）から第１の
出力信号（Φ＿１）を発生することが可能であり、これ
が電流制限回路（８）の駆動段（Ｂ＿１）の制御に使用
され、入力信号（１３）および時限要素（Ｔ＿２、Ｔ＿
３）に接続された遅延要素（ＲＣ＿２およびＲＣ＿３）
によって、第２の出力信号（Φ＿２）を発生することが
可能であり、この信号が第２の駆動段（Ｂ＿２）および
トランジスタ（Ｖ＿３）を介してコンデンサ（Ｃ）の充
電放電段（１４）および電磁コイル（Ｌ）に供給される
ことを特徴とする、請求項１または２記載のプリンタ駆
動装置。４）充電放電段（１４）が、コンデンサ（Ｃ）に並列に
接続されたツェナーダイオード（Ｄ＿１）と、トランジ
スタ（Ｖ＿３）のコレクタにおいてそのベースに接続さ
れたトランジスタ（Ｖ＿２）とからなり、トランジスタ
（Ｖ＿２）のコレクタ端子が可調整抵抗（Ｒ＿３）を介
してコンデンサ（Ｃ）およびツェナーダイオード（Ｄ＿
１）と接続され、トランジスタ（Ｖ＿２）のベースがダ
イオード（Ｄ＿３）を介してコンデンサ（Ｃ）に接続さ
れ、トランジスタ（Ｖ＿２）のエミッタがダイオード（
Ｄ＿２）を介してツェナーダイオード（Ｄ＿１）および
電磁コイル（Ｌ）に接続され、電磁コイル（Ｌ）の第２
の端子がコンデンサ（Ｃ）に接続され、コンデンサ側の
端子がツェナーダイオード（Ｄ＿１）に接続されること
を特徴とする、請求項３記載のプリンタ駆動装置。