JPH0313070B2 - - Google Patents

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JPH0313070B2
JPH0313070B2 JP56207193A JP20719381A JPH0313070B2 JP H0313070 B2 JPH0313070 B2 JP H0313070B2 JP 56207193 A JP56207193 A JP 56207193A JP 20719381 A JP20719381 A JP 20719381A JP H0313070 B2 JPH0313070 B2 JP H0313070B2
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JP
Japan
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magnetic flux
electromagnetic coil
armature
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current
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JP56207193A
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JPS58108171A (ja
Inventor
Koichi Ando
Yasuo Oomori
Takao Mizutani
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters 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
    • B41J2/23Typewriters 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
    • B41J2/27Actuators for print wires
    • B41J2/28Actuators for print wires of spring charge type, i.e. with mechanical power under electro-magnetic control

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  • Impact Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は永久磁石によりアマチユアを吸引して
板バネを偏倚しておき、電磁コイルに永久磁石の
吸引磁束を打ち消す方向に電流を流し、アマチユ
アを解放して、印字ワイヤを駆動する、いわゆる
バネチヤージ形ワイヤ印字ヘツドの駆動回路に関
する。
バネチヤージ形ワイヤ印字ヘツドは第1図に示
すように構成され、永久磁石1の磁束が側部ヨー
ク2、上部ヨーク3、アマチユア4、コア5、下
部ヨーク6を通るループを形成し、アマチユア4
に吸引力が発生し、板バネ8を偏倚しながら、板
バネ8に歪みエネルギーを蓄え、アマチユア4は
コア5に吸着される。この時アマチユア4の先端
に位置する印字ワイヤ9の印字方向の変位をxと
して、x=0の位置をアマチユア4、印字ワイヤ
9のホームポジシヨンとする。すると変位xと永
久磁石1よりアマチユア4に流れる吸引磁束φP
(x)、これによる吸引力FP(x)及び板バネ8の
パネ力FS(x)、さらに板バネ8のバネ力に打ち勝
つてアマチユア4をコア5に吸着する力、つまり
プレロードPL(x)=FP(x)−FS(x)の変位xに
対する依存性は第2図に示すように与えられる。
このようにホームポジシヨンに吸着されたアマ
チユア4、印字ワイヤ9を駆動する従来の駆動回
路を具体例で説明する。駆動回路の一例を第3図
に示し、この時の駆動電流波形及び動作波形の概
念図を第4図に示す。ここで横軸は時間、縦軸は
駆動電流id、前記印字ワイヤ9の変位x、永久磁
石1の吸引磁束φP(x)を打ち消すコイル磁束
φc、逆起電力によりコア5に生じる渦電流磁束
φeを示している。第1図のバネチヤージ形ワイ
ヤ印字ヘツドを第3図の駆動回路により動作する
には第3図の制御部11が2つのトランジスタ
Tr1,Tr2を同時にONすればよく、このよう
にすると第1図の電磁コイル7によつて生じるコ
イル磁束φcが時間と共に増加してx=0のところ
のプレロードPL(0)を打ち消す値になつた時、
第1図のアマチユア4と共に印字ワイヤ9が第4
図に示すように動き出し、コイル磁束φcは吸引磁
束φP(x)を打ち消しながら増えて行く、そして
ほぼコイル磁束φcが第2図に示す吸引磁束φP
(0)と等しくなつたところ(すなわち第4図の
時間T1)で第3図の制御部11がトランジスタ
Tr1をOFFにし、この時電磁コイル7から発生
する逆起電圧を用いて、さらに電磁コイル7から
ダイオードD2、トランジスタTr2へと、吸引磁
束φP(x)を打ち消す方向へ電流を還流させ、印
字ワイヤ9を加速し、印字ワイヤ9の速度が必要
な印字力を得る値になつたところ(すなわち第4
図の時間T2)で第3図の制御部11がさらにト
ランジスタTr2をOFFにする。この時電磁コイ
ル7に発生する逆起電圧は電磁コイル7からダイ
オードD2を通つて、電源、ダイオードD1へと還
流して電源へエネルギーを返す。印字ワイヤ9及
びアマチユア4は印字を終り、反撥されてホーム
ポジシヨンへ向つて復帰を開始する。この復帰の
過程で第2図に示したプレロードPL(x)により
加速されながらホームポジシヨンへ復帰してリバ
ウンドする。
さて、前記従来のものを高速化しようとする
と、インパクト時間Tiと復帰時間Trの総和、す
なわち印字ワイヤ往復時間Tcを短縮しなければ
ならない訳であるが、プレロードPL(x)により
アマチユア4を復帰させるという従来の駆動回路
は以下に詳述する如き根本的な欠点があつた。
すなわち従来のものはプレロードPL(x)によ
りアマチユア4の復帰力を得ているため、復帰時
間Trを短縮するにはプレロードPL(x)を増大し
なければならない。ところがプレロードPL(x)
を増大するとアマチユア4を釈放する力も増大し
なければならず、このため駆動電流idを増大しな
ければならない。しかし駆動電流idを増大すると
印字ヘツドの温度が上昇し、遂には焼損する。し
たがつて駆動電流idの大きさは印字ヘツドの耐熱
性により制限され、プレロードPL(x)の大きさ
はこの駆動電流idにより制限されることになる。
またプレロードPL(x)を増大するとコイル磁束
φcも増大しなければならないが、電磁コイル7の
時定数により遅れが出るのでコイル磁束φcが所定
の磁束量に達するまでの時間が長くなり、このた
めインパクト時間Tiが長くなる。したがつてプレ
ロードPL(x)を可能な限り増大し、復帰時間Tr
を短縮したとしても、印字ワイヤ往復時間Tc
余り短縮されず、高速にすることができない欠点
があつた。また消費電力が大きい欠点もあつた。
さらに、復帰時間Trを短縮するためにアマチユ
アを高速に復帰させた場合にはホームポジシヨン
におけるアマチユアのリバウンドが大きくなる。
このため、リバウンドが収まるまで待つてから次
の印字のための駆動を行う必要があり、連続で高
速印字することができない。一方、リバウンドが
収まらない内に次の印字のための駆動を行つた場
合には印字ワイヤのインパクト力に差が生じて印
字濃度にバラツキが出る。最悪の場合にはドツト
を印字できない状態(脱ドツト状態)となる。
したがつて、本発明は印字ワイヤの往復時間を
短縮すると共にアマチユアのリバウンドを抑えて
連続で高速印字できるバネチヤージ形ワイヤ印字
ヘツドの駆動回路を提供することを目的とし、さ
らに消費電力を低下させることを目的とする。こ
のため、本発明のバネチヤージ形ワイヤ印字ヘツ
ドの駆動回路は電源と電磁コイルとの間に4つの
トランジスタTr1〜Tr4を有する。その中の2
つのトランジスタTr1とTr2は電磁コイルを挾
んで電源間に直列に接続され、永久磁石による吸
引磁束を打ち消す方向の順電流を電磁コイルへ供
給するかどうかを制御する。残りの2つのトラン
ジスタTr3とTr4は電磁コイルを挾んで電源間
に直列に接続され、永久磁石による吸引磁束を打
ち消す方向の順電流と反対方向の逆電流を電磁コ
イルへ供給するかどうかを制御する。さらに、本
発明のバネチヤージ形ワイヤ印字ヘツドの駆動回
路はこれらのトランジスタを制御する制御部を有
する。この制御部は、先ず、トランジスタTr1
とTr2をONして永久磁石による吸引磁束を打ち
消す方向の順電流を電磁コイルへ供給してアマチ
ユアを解放し、この順電流を所定時間流した後で
トランジスタTr1とTr2をOFFし、アマチユア
が永久磁石による吸引磁束によりホームポジシヨ
ンへ向かつて復帰を開始する時点の近傍の時点か
らトランジスタTr3とTr4をONして永久磁石
による吸引磁束を打ち消す方向の順電流と反対方
向の逆電流を電磁コイルへ供給し、この逆電流を
所定時間流した後でトランジスタTr3とTr4を
OFFし、アマチユアがホームポジシヨンに復帰
する時点の近傍の時点で再びトランジスタTr3
とTr4をONして永久磁石による吸引磁束を打ち
消す方向の順電流と反対方向の逆電流を電磁コイ
ルへ供給し、この逆電流を所定時間流した後でト
ランジスタTr3とTr4をOFFする。
これにより、印字ワイヤが復帰を開始する時点
の近傍から所定時間アマチユアの吸引磁束が増加
して印字ワイヤの復帰が促進され、復帰時間を短
縮することができる。また、印字ワイヤがホーム
ポジシヨンへ復帰する近傍の時点から所定時間ア
マチユアの吸引磁束が増加してアマチユアのリバ
ウンドが抑えられ、次の印字のための印字ワイヤ
の駆動を早く行うことができる。
さらに、プレロードを減少させてインパクト時
間を短縮し、消費電力を減少させている。プレロ
ードとインパクト時間および消費電力との関係は
前述の通りであり、プレロードが大きいとインパ
クト時間が長く、消費電力が大きい。一方、プレ
ロードが小さいとインパクト時間が短く、消費電
力が小さい。
以下図面にしたがい詳細に説明する。
第5図に本発明の駆動回路例を示す。まず、第
5図の駆動回路を用いて駆動する場合について詳
説する。この時の動作波形の概念図を第6図に示
す。印字ワイヤ9を駆動する場合従来と同様に、
第5図の制御部12がトランジスタTr1,Tr2
を同時にONして、永久磁石1の吸引磁束φP(x)
を打ち消す方向の順電流を電磁コイル7に通電し
コイル磁束φcを生じせしめ吸引磁束φP(x)を打
ち消して行く。コイル磁束φcがx=0(印字ワイ
ヤ9及びアマチユア4のホームポジシヨン)のと
ころのプレロードPL(0)を打ち消す値になつた
時点で第1図の印字ワイヤ9、アマチユア4は動
き出し、さらに電流が増加しコイル磁束φcがx=
0のところの吸引磁束φP(0)を打ち消す程度に
なつたところ(すなわち第6図の時間T1)で、
第5図の制御部12がトランジスタTr2をOFF
して、この時電磁コイルに発生する逆起電圧を電
磁コイル7からダイオードD3を通つてトランジ
スタTr1へと還流させ、さらに前記、印字ワイ
ヤ9及びアマチユア4を加速駆動し、印字ワイヤ
9の速度が所要の印字力を得られる値になつたと
ころ(すなわち第6図の時間T2)で、制御部1
2がさらにトランジスタTr1をOFFする。この
時前記電磁コイルに発生する逆起電圧は前記電磁
コイルからダイオードD3、電源を通つてダイオ
ードD4へと還流させ、電源へエネルギーを返す。
ここまでは従来と全く同様である。次に前記印字
ワイヤ9がほぼ印字し始める時点(すなわち第6
図の時刻T3)で制御部12がトランジスタTr3,
Tr4を同時にONして、前記吸引磁束φP(x)と
同方向の磁束を発生させる方向(すなわち駆動時
とは反対方向の逆電流)の吸引電流it1を電磁コイ
ル7に通電する。これによりアマチユア4をコア
5に吸引する総磁束量が増大し、印字ワイヤ9の
復帰が加速される。このようにして適当な加速が
得られる時点(すなわち第6図の時刻T4)で制
御部12がトランジスタTr4をOFFして、この
時前記電磁コイル7に発生する逆起電圧を第5図
の電磁コイル7からダイオードD1、トランジス
タTr3へと還流させることにより、アマチユア
4の復帰をさらに加速する。次に前記アマチユア
4がコア5に衝突する前の適当な時点(すなわち
第6図の時刻T5)で制御部12がさらにトラン
ジスタTr3をオフする。この時電磁コイル7に
発生する逆起電圧は電磁コイル7からダイオード
D1、電源、ダイオードD2へと還流させ、逆起エ
ネルギーを電源へ返す。さらに前記印字ワイヤ9
及びアマチユア4がホームポジシヨンへ復帰する
近傍の時点(すなわち第6図の時刻T6)で制御
部12が再びトランジスタTr3,Tr4を同時に
ONして再び駆動時とは逆方向の電流、すなわち
吸引電流it2を電磁コイルに通電し、前記アマチユ
ア4を吸引して、リバウンドを小さく押え込む。
なおこの時、第1図のアマチユア4とコア5の
間隙が非常に小さいため吸引電流it2は僅かの電流
で済む。リバンドを押え込むのに要する時間経過
後(すなわち第6図の時刻T7)に第5図の制御
部12がトランジスタTr3,Tr4を同時にOFF
して、この時電磁コイル7に発生する逆起電圧を
電磁コイル7から、ダイオードD1、電源、ダイ
オードD2へと還流させ、逆起エネルギーを電源
へ返す。
なお前記吸引電流it1は大きくする程復帰時間を
短縮できるが、リバウンド力も大きくなる。した
がつて渦電流磁束φeを打ち消す程度の電流量に
設定するとよい。
以上のように本実施例によれば、復帰時に吸引
電流it1を流して吸引磁束を一時的に増加し、復帰
時間を短縮するようにしたので、プレロードPL
(x)はアマチユア4をコア5に吸着させ得る程
度の小さなものでよく、このため駆動電流を従来
より少なくすることができるし、またインパクト
時間Tiも短縮される。また吸引電流it1は駆動電流
idに比べても少ないため、全体の抵抗損・鉄損と
もに従来より少なくなり、消費電力が少なくな
る。
なお前記実施例では、アマチユア4がコア5に
衝突する直前から一定時間、吸引電流it2を流すよ
うにしてリバウンドを抑制しているので、連続で
高速印字する際安定定に動作する効果もある。す
なわち、前述のようにしてアマチユア4を高速復
帰させると、このままではリバウンドも大きくな
り、印字濃度のバラツキや脱ドツトを生じる恐れ
があるが、本実施例では吸引電流it2を流し吸引磁
束を一時的に増加するのでアマチユア4のリバウ
ンドが抑制される。
また第5図に示す制御部12は、第7図に示す
ようにマイクロコンピユータMPUと前記制御シ
ーケンスを達成するプログラムとデータが格納さ
れたROM(リード・オンリ・メモリ)と、トラ
ンジスタTr1〜Tr4等とマイクロコンピユータ
MPUとを接続するためのインタフエース回路IF
(I/Oポートを含む)とから構成できる。この
場合のフローチヤートを第8図に示す。
以上詳細に説明したように本発明によれば、ま
ず永久磁石による吸引磁束を打ち消す方向の駆動
電流を電磁コイルに通電して印字ワイヤを駆動
し、この後印字時点の近傍において前記駆動電流
とは逆方向になる吸引電流を電磁コイルに通電し
て印字ワイヤの復帰を加速するので、印字ワイヤ
の復帰時間が短縮される。また、適当な加速が得
られたら復帰時間短縮のための加速を止め、さら
にアマチユアがコアに衝突する直前になつたら再
びアマチユア吸引磁束を発生させるのでアマチユ
アのリバウンドも抑止することができる。これに
より、次の印字のための印字ワイヤの駆動を早く
行うことができる。したがつて、連続で高速印字
することが可能になる。また、プレロードを小さ
くすることでインパクト時間を短縮し、消費電力
を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はバネチヤージ形ワイヤ印字ヘツドを示
す断面図、第2図は第1図にバネチヤージ形ワイ
ヤ印字ヘツドの概念図と、変位xに対する各種パ
ラメータの一般的依存性を示す図、第3図は従来
の駆動回路例を示す回路図、第4図は第3図に示
す駆動回路により駆動したときのバネチヤージ形
ワイヤ印字ヘツドの動作波形図、第5図は本発明
の実施例を示す回路図、第6図は第5図に示す回
路により駆動したときのバネチヤージ形ワイヤ印
字ヘツドの動作波形図、第7図は第5図に示す回
路を制御する制御回路の構成を示すブロツク図、
第8図は第7図に示す制御回路のフローチヤート
である。 1…永久磁石、2…側部ヨーク、3…上部ヨー
ク、4…アマチユア、5…コア、6…下部ヨー
ク、7…電磁コイル、8…板バネ、9…印字ワイ
ヤ、10…印字ワイヤガイド、11,12…制御
部、Tr1,Tr2,Tr3およびTr4…トランジ
スタ、D1,D2,D3およびD4…ダイオード、
MPU…マイクロコンピユータ、ROM…リード
オンリメモリ、IF…インタフエース回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 永久磁石によりアマチユアを吸引し、同時に
    板バネを偏倚して、前記アマチユアをホームポジ
    シヨンに設定し、電磁コイルに永久磁石による吸
    引磁束を打ち消す方向の順電流を流し、前記アマ
    チユアを解放して、アマチユアの先端に位置する
    印字ワイヤを駆動するバネチヤージ形ワイヤ印字
    ヘツドの駆動回路において、 前記電磁コイルを挾んで電源間に直列に接続さ
    れ、前記吸引磁束を打ち消す方向の順電流を前記
    電磁コイルへ供給するかどうかを制御する第1の
    トランジスタTr1及び第2のトランジスタTr2
    と、 前記電磁コイルを挾んで電源間に直列に接続さ
    れ、前記吸引磁束を打ち消す方向の順電流と反対
    方向の逆電流を前記電磁コイルへ供給するかどう
    かを制御する第3のトランジスタTr3及び第4
    のトランジスタTr4と、 先ず、前記トランジスタTr1とTr2をONし
    て前記吸引磁束を打ち消す方向の順電流を前記電
    磁コイルへ供給して前記アマチユアを解放し、こ
    の順電流を所定時間流した後で前記トランジスタ
    Tr1とTr2をOFFし、前記アマチユアが前記吸
    引磁束により前記ホームポジシヨンへ向かつて復
    帰を開始する時点の近傍の時点から前記トランジ
    スタTr3とTr4をONして前記吸引磁束を打ち
    消す方向の順電流と反対方向の逆電流を前記電磁
    コイルへ供給し、この逆電流を所定時間流した後
    で前記トランジスタTr3とTr4をOFFし、前記
    アマチユアが前記ホームポジシヨンに復帰する時
    点の近傍の時点で再び前記トランジスタTr3と
    Tr4をONして前記吸引磁束を打ち消す方向の順
    電流と反対方向の逆電流を前記電磁コイルへ供給
    し、この逆電流を所定時間流した後で前記トラン
    ジスタTr3とTr4をOFFする制御部と を有することを特徴とするバネチヤージ形ワイヤ
    印字ヘツドの駆動回路。
JP20719381A 1981-12-23 1981-12-23 バネチヤ−ジ形ワイヤ印字ヘツドの駆動方法 Granted JPS58108171A (ja)

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