JPH08300695A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ハンマを打撃するに要する電力量を減少させ
ることができ、ハンマをより区々的な態様で打撃するに
於いて、マトリクス内の個々のドット位置のドットとい
う形の、より限定された印刷を達成することができる。
さらに、印刷の品質、及び印刷効率に関する全体的な生
産性の双方を向上させる。 【解決手段】 複数のハンマ１２４を有し往復的に移動
するハンマバンクを備えたプリンタであって、ハンマバ
ンク上のハンマ１２４を保持して打撃を行わないように
する磁石１８４を有するプリンタが開示されている。磁
界を反転させる回路９２によりコイル１３６，１３８が
磁石１８４の磁性を打ち消す働きを行う。回路９２の少
なくとも一部は、プリンタのハンマバンク上に直接位置
するトランジスタ駆動装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ技術に関す
る。より詳しくは本発明は、載置された印刷媒体片に対
しリボンを打撃する形式のインパクトプリンタに関す
る。本発明は、更に詳しくはラインプリンタ、若しくは
載置された印刷媒体に対し印刷を実行するに際し解放さ
れる一連のハンマを利用するタイプのインパクトプリン
タに関連するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術としてのインパクトプリンタ
は、不都合な環境下にあっても高速に印刷を実行するこ
とのできる技術として知られている。これは、インパク
トプリンタが載置された印刷媒体に対し高速で打撃を行
なうことと関係している。即ち載置された印刷媒体片に
対しリボンの打撃を行なうことで、不都合な環境状態を
も計算に入れることができる。これはインパクトプリン
タが丈夫な特性を有していることに基づく。

【０００３】ハンマーバンク、その他ハンマーの収容箇
所にあるハンマにより打撃を行なうタイプのインパクト
プリンタは、多くの厳しい環境下に於いても長時間作動
させることができる。インパクトプリンタは、文字数字
若しくはバーコード等、その他の印刷フォームを形成す
るために、ドットマトリクス構成を用いる。載置された
プリント媒体に対し打撃を加える間に、実質的な密度の
ドットを形成してドットマトリクスを形成することはす
でに公知となっている。

【０００４】種々の用途、例えばバーコードを印刷する
場合のように高い密度を要する用途に於いてドットを形
成してドットマトリクスを作出するためには、プリンタ
に実質的な負担を掛けることとなる。このような場合に
は従来のインパクトプリンタであれば、失敗に終わるこ
とが多かった。なぜなら前記したように高密度が要求さ
れ、大きな負担をプリンタに掛けるからである。

【０００５】特に高密度印刷を行なうものとしては、ラ
インプリンタがある。ラインプリンタは、ハンマバンク
として知られるものに一連のハンマを備えている。ハン
マの数は、印刷の相対速度に応じ種々設定することがで
きる。ハンマーバンクのハンマの数を増やせばそれだけ
高密度印刷をより素早く行うことが可能となる。という
のもハンマの数を増やせばそれだけ総打撃数も増加する
からである。この限りに於いて、ハンマの打撃をより限
定的に利用するハンマバンクは、従来技術に対し明らか
に有利なものであるということが分かる。

【０００６】技術開発の目標の一つとして、これまで印
刷速度を上げることに終始してきた。当然ことである
が、印刷速度を上げて効率化を図れば、相対的な印刷効
率は上昇し、生産性もこれに比例して上昇する。より高
い印刷効率を達成するために、ハンマバンクの移動スピ
ードを上げ、用紙の移動速度及びラインプリンタに必要
な種々の印刷用連動部材に接続される関連部品の移動速
度を増す試みがなされてきた。

【０００７】印刷効率を上昇させ、且つ適所により数の
限られたドットを形成してドットマトリクスを形成する
工程に於いては、ハンマを解放するに要する電力はより
少ないものとすることができ、ドットの位置はより離れ
たものとすることができることが分かっている。特にこ
のことは、印刷工程時により少ない電力でハンマを解放
してリボンに打撃を行ってドットを形成できるならば、
ドット位置を維持するための回路構成も小さいもので済
むという事実を鑑みれば至当である。

【０００８】印刷工程全体に於いて必要とされる電力の
一つに、ハンマを解放するためのコイルに必要な電力が
挙げられる。コイルは、ハンマを保持する永久磁力を打
ち消すために使用されるものである。ハンマを保持する
永久磁力が電力を得たコイルによって打ち消されると、
ハンマが打撃を行う。ハンマはハンマを保持する磁界が
打ち消されると同時に積極的に解放される。

【０００９】永久磁力を打ち消すためにコイルが要する
電力が少なければ少ないほど、ラインプリンタによって
印刷されるドットマトリクスを形成する一連のドット全
体に沿って、個々の点をハンマに打撃させる運動をより
区々的な（discrete）ものとすることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、ハンマ
バンクから相当離れた場所からコイルに電力を与える方
法を採用していた。これは、トランジスタ若しくは駆動
装置を、ハンマバンクから離間した場所に設ける方が簡
単であったためである。これにより、駆動力を各コイル
にまで伝えるためのケーブルであって、ハンマバンクか
ら実質上離れた位置まで延びる柔軟ケーブルの道程が極
めて長く、且つ迂遠なものとなっていた。

【００１１】本発明者等は、ハンマバンクに多数の駆動
装置を載置することにより、駆動装置に与えられる電力
の柔軟ケーブルへの道程が長く、且つ迂遠なものとなな
らないようにした。これを達成するため本発明者等は、
本発明の独創的な特徴点を利用し、駆動装置をハンマバ
ンク上に最も効果的な方法により据え付けることとし
た。同時に本発明は、プリンタの制御板の主要部から部
分的に供給される電力を調節することができる。これ
は、トランジスタを介してハンマバンクのコイルの下側
を制御する複数の駆動装置を設けることにより達成され
る。また本発明者等は、ある種の調整回路要素及びハン
マバンク上で論理機能を担う特徴をも伴わせることとし
た。好ましくは多く場合、駆動装置全体を本発明の一体
型駆動装置板設けることが好ましい。

【００１２】他の考察点としてハンマの数を増やすこと
は、相互接続の数が増加してしまい、従来のケーブルに
対しては実用的でなかった。本発明はこれに関連する問
題を解決し、もって多数のハンマを用いることができる
ようにするものである。

【００１３】考察するべき他の要素としては、相互接続
の抵抗を減少させることが挙げられる。特定の相互接続
領域は、伝導体領域と絶縁領域とに分割しなければなら
ない。本発明は伝導体の数を、従来技術の８８ハンマシ
ステム（88 hammer system）用の１９６個に対して、例
えば１９個へ減少させたので、無駄な絶縁空間が著しく
減少する。

【００１４】ハンマ電流の分布を改良する重要な要素と
しても提供される。例えば従来技術のケーブルは、長さ
に応じて著しく抵抗が増大した。従って、ハンマバンク
の最も遠位に存するハンマは、作動するのにより大きい
直列抵抗がかかり、作動がより遅くなるという特徴を有
していた。ハンマバンクに対して全体的に若しくは部分
的に駆動装置板を装着する本発明は、均一な電力供給平
面を有するので、ハンマは、類似、且つより低い抵抗特
性で作動できる。

【００１５】最終的な目標は、ハンマバンクの駆動装置
用インピーダンスを実質的に低下させることにある。こ
れにより、ハンマを打撃するに要する電力量を減少させ
ることができる。電力を減少させるに際し、ハンマを打
撃するためのより区々的な制御及びより限定された能力
を達成することができる。ハンマをより区々的な態様で
打撃するに於いて、マトリクス内の個々のドット位置の
ドットという形の、より限定された印刷を達成すること
ができる。最終的な目標は、印刷の品質、及び印刷効率
に関する全体的な生産性の双方を向上させつつ、少ない
電力でより限定された印刷を行うことにある。その結果
本発明は、インパクト印刷、より詳しくはハンマバンク
内のハンマにより印刷を行う従来技術に対して大きく進
歩したものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】要約すると本発明は、ハ
ンマバンク上の駆動装置によって駆動される一連のハン
マを該ハンマバンク内に有するラインプリンタを含む。

【００１７】より詳しくは本発明は、ラインプリンタタ
イプのインパクトプリンタを含む。ラインプリンタタイ
プのインパクトプリンタは、ハンマバンクに接続される
一連のハンマを有する。各ハンマは、永久磁石によって
保持され、磁界を反転させる関連コイルを介して永久磁
力を打ち消すことにより解放されるものである。

【００１８】磁界を反転させるために前記コイルは、ハ
ンマバンク上に存する駆動装置によって駆動される。調
整回路要素も、打撃を部分的に制御する用途対応型一体
回路（applications specific integrated circuit，Ａ
ＳＩＣ）と共にハンマバンク上に存する。

【００１９】ハンマバンクに駆動装置を搭載することに
より、エネルギーの必要量を著しく減少できる。これ
は、従来技術と本発明間とのオーム差により、電力消費
量が実質的に減少することによる。電力量を減少させる
ことにより本発明は、ドットマトリクスのドットの位置
に於いてより区々的な印刷を行うことが可能となった。
品質、製造効率のみならず、プリンタの能率も増大し
た。

【００２０】本発明の改善された働きに関する前述の要
素の総ては、実質的にハンマバンク上に駆動装置を搭載
し、消費電力全体を減少させたことから由来するもので
ある。その結果、従来技術が比較的大きい電力を要して
いたこと、及び柔軟ケーブルを複雑に設置しなければな
らなかった不具合とを解決する本発明の本質的特徴によ
り、ドットマトリクスラインプリンタの打撃印刷を著し
く改善することができる。

【００２１】本発明に従えば、 多数のハンマを持つ相
互に移動可能なハンマバンクを備えているプリンタであ
って、ハンマバンク上の前記ハンマが打撃しないように
保持するための磁気手段と、該磁気手段による磁力を打
ち消すためのコイル手段と、該コイル手段に電力を供給
するために前記コイル手段に接続されている回路手段と
を備え、前記回路手段の少なくとも一部は、プリンタの
ハンマバンク上に位置している前記コイル手段へ少なく
とも一部の電力を提供するための第１のトランジスタを
備えていることを特徴とするプリンタが提供される。

【００２２】好ましくは前記プリンタは、前記多数のハ
ンマを保持するための細長い磁気手段と、電力の少なく
とも一部を前記コイル手段に供給するため前記第１トラ
ンジスタ手段を備えてハンマバック上に設けられている
細長い回路ボード手段とを備えている。

【００２３】好ましくは前記プリンタは、第１トランジ
スタ手段よりも大きい電圧を有する前記コイルに接続さ
れている第２トランジスタを備えている。

【００２４】好ましくは前記プリンタは、共有メモリを
備えたデータ処理ユニット及びリアルタイム処理ユニッ
トと、前記ハンマバンクのハンマによってそれぞれプリ
ントされるドットのプラッキングを行うために前記リア
ルタイム処理ユニットと相互に接続されているドットプ
ラッキング回路とを備えていることを特徴とする請求項
３記載のプリンタ。

【００２５】好ましくは前記プリンタは、前記ドットプ
ラッキング回路及び第１トランジスタ手段に接続されて
いるインターフェイスロジック回路を備えていることを
特徴とする請求項４記載のプリンタ。

【００２６】好ましくは前記データ処理ユニットは、ホ
ストインターフェイス及び前記ドットプラッキング回路
に接続されていることを特徴とする請求項５記載のプリ
ンタ。

【００２７】好ましくは前記プリンタは、前記リアルタ
イムユニットに接続されているハンマ打撃タイマ回路
と、ハンマバンクの動きを前記打撃タイミング回路に伝
達するための手段とを備えている。

【００２８】好ましくはハンマバンクの動きを伝達する
ための前記手段は、前記ハンマバンクを動かすモータの
機械的に分離できる部分を備えている。

【００２９】本発明に従えばさらに、プリント媒体ドラ
イブと、ドットをプリントするためのピンを有する多数
のバネ状ハンマを一体的に備えているハンマバンクと、
前記ハンマのピンと前記プリント媒体との間でリボンを
移動させるためのリボンドライブと、前記ハンマバンク
を逆方向に動かすための手段と、前記バネのようなハン
マを保持するための永久磁石手段と、前記永久磁石手段
によって提供される磁気回路において前記ハンマと接触
している１組のポールピースと、前記ポールピースの少
なくとも一部に巻かれ、２つ端部で終端しているコイル
と、前記ハンマバンク上に直接設けられ、多数の前記ポ
ールピースを受け入れるために前記コイル端子に接続さ
れている回路手段とを備えていることを特徴とするライ
ンプリンタが提供される。

【００３０】好ましくは前記回路手段は、前記コイル手
段に電圧を供給するためにハンマバンク上に直接設けら
れているトランジスタを備えている。

【００３１】好ましくは前記プリンタは、前記ハンマバ
ンク上に取り付けられている前記トランジスタに直接接
続されている抵抗手段及び電源手段を備えている。

【００３２】好ましくは前記プリンタは、前記ハンマバ
ンク上に設けられ且つ前記コイルの前記端子に接続され
且つ前記トランジスタ、抵抗及び電源が直接取り付けら
れている細長い回路ボードを備えている。

【００３３】好ましくは前記プリンタは、ホストコンピ
ュータと通信を行うデータ処理ユニットに接続されてい
るリアルタイム処理ユニットを備えている。

【００３４】好ましくは前記プリンタは、前記データ処
理ユニット及び前記リアルタイム処理ユニットに接続さ
れているドットプラッカと、該ドットプラッカに接続さ
れているハンマバンクドライブ回路とを備えている。

【００３５】好ましくは前記プリンタは、前記コイル手
段に第１電圧を与えるための手段を備えており、前記回
路手段は前記ハンマバンク上の前記コイル手段に、小さ
い方の電圧を与える。

【００３６】好ましくは前記小さい方の電圧は前記プリ
ンタのコントローラボード上の上側ドライブ回路によっ
て提供されている。

【００３７】本発明に従えば更に、多数のハンマを備え
ているハンマバンクと、ハンマバンクを相互に移動させ
るための手段と、前記ハンマバンクに対してプリント媒
体を移動させるための手段と、プリントリボンを前記ハ
ンマバンクと前記プリント媒体との間に入れるための手
段と、前記ハンマバンク上のハンマを保持するための永
久磁石による保持手段と、前記ハンマバンクと協働し
て、前記ハンマを開放するために前記永久磁石による保
持手段の磁性を反転させるコイルと、前記ハンマバンク
上に取り付けられ、コイルをそれぞれの電圧で駆動する
して前記永久磁石による保持手段の磁界による保持力の
少なくとも一部を反転させるためのトランジスタドライ
ブ手段とを備えていることを特徴とするラインマトリク
スプリンタが提供される。

【００３８】好ましくは前記プリンタは、前記ハンマバ
ンクから離れている電源からの電圧を前記コイルに与え
るための手段を備えており、前記ハンマバンク上の前記
トランジスタドライブ手段はドットプリントサイクルに
関与するコイルを選択する。

【００３９】好ましくは前記プリンタは、前記トランジ
スタドライブ手段と共に前記ハンマバンク上に取り付け
られている回路ボードと、該回路ボード上の前記各トラ
ンジスタドライブ手段に接続されている少なくとも１つ
の抵抗とフライバックダイオードとを備えている。

【００４０】好ましくは前記プリンタは、ホストコンピ
ュータに接続されているデータ処理ユニットと、該デー
タ処理ユニットに接続されているリアルタイム処理ユニ
ットと、前記ハンマバンクの回路ボード上の前記トラン
ジスタドライブ手段に接続されている前記データ処理ユ
ニット及び前記リアルタイム処理ユニットに接続されて
いるドットプラッカ回路とを備えている。

【００４１】好ましくは前記プリンタは、前記ドットプ
ラッカ回路と前記ハンマバンクトランジスタドライブ手
段との間に接続されているインターフェイスロジック回
路を備えている。

【００４２】好ましくは前記プリンタは、前記ハンマバ
ンクドライヴァ用のタイマ回路と、前記ハンマバンクを
往復運動させるためのモータと、該モータに磁気的に接
続されている磁気ピックアップと、前記磁気ピックアッ
プから前記打撃タイマ回路に磁気インパルスを与えるた
めの手段とを備えている。

【００４３】好ましくは前記プリンタは、前記トランジ
スタドライブ手段に接続されてコイル電流を減少させる
と共にドットをプリントし終えたハンマを捕捉するため
の磁界を蓄えるフライバックダイオードを備えている。

【００４４】本発明に従えば更に、多数のハンマを用い
たラインマトリクスプリンタのハンマバンク上のハンマ
を打撃するための方法であって、前記ハンマバンク上の
ハンマを打撃させずに保持するための磁気手段を用意
し、前記磁気手段の磁気を打ち消すためのコイル手段を
用意し、前記コイル手段に電力を供給するために前記コ
イル手段に接続される回路手段を用意し、前記回路手段
を前記ハンマバンク上のトランジスタによって少なくと
も部分的に駆動させて前記コイル手段に電力を供給し、
前記ハンマバンク上の前記ハンマを打撃することを特徴
とする方法が提供される。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例につき添付
図面を参照しつつ説明する。図１には、プリンタアッセ
ンブリー１０が示されている。該プリンタアッセンブリ
ー１０は、全体としてキャビネット上に載置されてい
る。説明のため該キャビネットはプリンタアッセンブリ
ーの下から省略してある。プリンタアッセンブリー１０
は、プリンタアッセンブリー内に空気を流通させて所定
の作動温度を保持するために載置されたベース部とファ
ン、及びコントロールパネルを全体として有している。

【００４６】詳細にプリンタアッセンブリーを見るに、
該プリンタアッセンブリーは給紙搬送装置１２を備えて
いる。用紙を移動させるために左向きトラクタ１４と右
向きトラクタ１６とが設けられている。各々のトラクタ
は、それぞれの開口部で用紙に係合し、用紙を移動させ
て順次のライン印刷を可能とする。トラクタは、トラク
タロック１８及び２０を備えている。トラクタは、トラ
クタ支持シャフト２２に支持されている。トラクタは、
キー溝の設けられたシャフト２４によって駆動され、該
シャフト２４は、覆い２８内の用紙駆動システムに接続
されるキー溝附きのシャフトプーリ２６に接続されてい
る。該プーリ２６は、覆い２８内に於いて用紙駆動シス
テムに接続されている。

【００４７】トラクタを移動するためのトラクタ調節用
のノブ３０が設けられている。

【００４８】スケールを有しフォーム厚照準器（forms
thickness pointer）３６の読み取りにより測定された
種々のフォーム厚を可能にするためにレバー３４が設け
られている。

【００４９】用紙の向きを正すために、用紙スケール３
８が空気覆いアッセンブリー(airshroud assembly)４０
の上部に沿って設けられている。該空気覆いアッセンブ
リー４０は、機械的作動部の重要箇所を覆う役目を担
う。後に述べるハンマバンクの冷却を維持する装置もハ
ンマバンク近傍に設けられている。

【００５０】二つのリボンハブ４６及び４８の各々に
は、ハブ固定ラッチ５０及び５２が夫々設けられてい
る。リボン５４は、スプール５６及び５８に巻回されて
設けられている。これら二つのリボンスプール５６及び
５８は、後述するようにリボンがハンマバンクのハンマ
の前を通過することができるようリボンの巻き・解放を
往復して行う。各リボンスプール５６及び５８は、プリ
ンタのベース部、即ち鋳物によって形成することができ
るベース部６０内に載置されたリボンモータによって駆
動される。該鋳造物を用いることにより、着実且つ確実
性な割り出し（indexing）が可能となる。

【００５１】リボン５４は、図に於いて右側に示され左
側からは見えないリボンガイド６２により案内される。
左側のリボンガイドは、図面右側のリボンガイド６２を
対称に写したものとなっている。

【００５２】図１に関する上述の記載は、全体として本
発明の全体的構成及び作用につきその機械的及び電気的
特徴について説明するものである。詳細に図２を見る
に、シャトルフレームアッセンブリー７０が示されてい
る。該シャトルフレームアッセンブリー７０は、重量の
平衡（counter weight）アッセンブリー７４、及び部分
的に覆われた状態にあるハンマバンクアッセンブリー７
２を備えている。平衡アッセンブリー７４は、両端を板
ばねにより支持されており、その内の一つは板ばね７６
として示されている。平衡アッセンブリー７４は、ハン
マバンクアッセンブリが駆動されているときに、その移
動の平衡を保つ役目を担う。

【００５３】シャトルモータ８０が示されている。該シ
ャトルモータ８０は、外周面８２に複数の歯を有してい
る。これらの歯は、モータの作動に基づいてプリンタ全
体の作動のテンポを設定するために電気的インパルスに
よるタイミング設定を行なう目的で使用されるものであ
る。実際上シャトルの移動は、ハンマの各打撃及びシャ
トルモータ８０による駆動運動によってタイミングが設
定される。

【００５４】ハンマバンクアッセンブリー７２は、二つ
の往復駆動ロッド８８及び９０によってモータにより駆
動される。

【００５５】ハンマバンクアッセンブリー７２の背部に
は、回路板９２が設けられており、該回路板９２は、複
数のラインを有する可撓性ケーブル９４にケーブル接続
９３によって接続されており、該可撓性ケーブル９４
は、終端板９６で終端している。該終端板９６は、回路
板９２に論理を与えるピン１０２のみならず、電力を与
える為の複数のピン１００を備えている。

【００５６】図３及び図５を詳細に見るに、ハンマバン
クの断面が示されている。図３は、図２を３−３線に沿
う断面図である。図３に示される断面図は、上部１１０
及び下部１１２によって形成されるハンマバンク用鋳造
物１０８を示している。上部１１０及び下部１１２の各
々は、内部を貫通する複数の貫通孔１１４を有してい
る。該貫通孔１１４は、上部極片１１６及び下部極片１
１８によって形成される一対の極片を受け入れる。該二
つの極片１１６及び１１８は、端部１２０及び１２２で
終端している。

【００５７】図４をより詳しく見るに、上部極片１１６
及び下部極片１１８は、その端部１２０及び１２２が一
連のハンマ１２４と接触している状態にある。ハンマ
は、基本的に７連フレットの列状ハンマとして形成され
ている。７連フレットの３つのハンマが示されている。
フレット１２４のハンマの数は実用上、７のみ成らず３
及び１１の群を収容できるように設計され得る。

【００５８】フレットは、図５に示されるようにネジ孔
１３０を介してネジ１２９によりハンマバンク鋳造物１
１２に固定することができるベース部１２８を備えてい
る。

【００５９】極片１１６及び１１８の各々は、連続コイ
ル若しくは巻回物１３９を備えるコイル１３６及び１３
８が巻回されている。該コイル１３６及び１３８は、基
本的に連続コイルであって、端子１４０及び１４２に接
続されている。該端子１４０及び１４２は、回路板接続
端子１４４及び１４６を形成する極片から外側に延びて
おり、図４同様、図３に於いても示されている。

【００６０】極片１１６上の張り出し部若しくは差し込
み部１４８及び１５０の形状の極片凹所部は、図３の極
片に巻回された図示の上部コイルを受け入れる。下部極
片１１８は、張りだし部若しくは差し込み部１５８及び
１６０に巻回されたコイルを有している。

【００６１】接続端１４４及び１４６は、回路板９２の
形状の駆動装置板に接続されている。回路板９２の形状
の駆動装置板は、接続端子１４４及び１４６を受け入れ
る複数の開口を有している。これらの開口は、各々図３
及び図４に於いて開口１７０及び１７２としてみること
ができる。

【００６２】極片はハンマバンクの上部及び下部１１０
及び１１２内の窪み部１１４に全体的に埋め込まれる
か、若しくは種々の他の方法によって固定される。各極
片１１６及び１１８の間には、永久磁石１８４が存す
る。永久磁石１８４は、ハンマバンクのハンマ１２４を
保持している。各ハンマは、幅広ベース装着部１８８を
有しており、該幅広ベース装着部１８８は上方に延びて
おり、テーパー状となってばね部１９０と連接してい
る。該ばね部１９０の終端は、幅広部１９２となってお
り、該幅広部１９２は、ピン若しくはスタイラス１９６
を受け入れる為の幅広ヘッドを形成している。スタイラ
ス１９６は、ドットマトリクス形の印刷を行うものであ
る。

【００６３】電圧が端子１４４及び１４６に掛かると、
コイル１３６及び１３８が励磁され、磁界に変化を与え
てハンマ１２４を解放し、ピン若しくはスタイラス１９
６がリボンを打撃することにより印刷媒体に対して印刷
が行われる。

【００６４】図８及び図９には、プリンタのオペレイテ
ィングシステムが示されている。プリンタの心臓部はコ
ントローラボード２２０である。コントローラボード２
２０は２つのユニット、即ち、データ処理ユニット（DP
U(Data Processing Unit))２２２と、リアルタイム処理
ユニット(RTPU(Real Time Processing Unit))２２４に
基づく機能を有している。

【００６５】DPU２２は全ての文字データをプリント可
能なドットイメージに変換する。DPU２２はプリンタの
ハイレベルロジックコントローラであり、リアルタイム
の又はハードウェアに依存するプリンタオペレーション
そのものに直接関与するものではない。

【００６６】RTPU２２４はプリントメカニズムインター
フェイスを操作する。オペレータコントロールパネル２
２６は、DPUと協働して作動する。図１から図５で既に
説明されているようなプリンタ電子機構部を内部に有す
るプリント機構はRTPU２２４によって制御される。RTPU
２２４は全プリンタ内において欠陥のある回路構成要素
を監視することも行う。

【００６７】DPU２２２及びRTPU２２４は共有メモリ２
２８を介してデータのやりとりを行う。DPU２２２は、
オペレータパネル２２６においてRTPU２２４によって満
たされたメモリ内バッファからのオペーレータ入力とホ
ストとに直接接続され、ドットイメージ及びオペーレー
タメッセージをRTPU２２４によって空にされたメモリ内
のバッファに戻す。DPU２２２は結局プリント媒体の移
動又は印刷のような動作を行うために共有メモリを介し
てRTPU２２４とデータのやりとりを行う。

【００６８】コントローラボード２２０は、２種類のコ
ンピュータ入力、即ち、１２８４並列信号及び２３２−
Ｅ直列信号を処理する。DPU２２２には、並列データを
直接共有メモリへ読み込むために直列メモリアクセスハ
ードウェアを使用している。他のインターフェイスを内
部拡張バスに追加することもできる。

【００６９】ACK/NACK及びXON/XOFFプロトコルは全ての
バイトが受け取られたときに検査されることを要求して
いるため、直列インターフェイスにはバイトごとのプロ
セッサの介入が必要とされる。DPU２２２は万能同期受
信器／送信器（universal synchronous receiver/trans
mitter)の作用を受ける。DPU２２２は様々なインターフ
ェイスプロトコルに対応できる。DPU２２２はデータを
様々なポートから受信し、そのときに、DPU２２２内で
実行されるプリンタエミュレーションに従ってデータを
処理する必要がある。

【００７０】プリンタは、コントロールパネル２２６上
の液晶ディスプレイや発光ダイオードのような表示手段
によってオペレータに情報を伝える。オペレータは、コ
ントロールパネル２２６上に概略的に示されているプレ
ス式瞬間接触スイッチ又はキー（pressing momentary c
ontact switch or key)によってプリンタに情報を与え
る。

【００７１】コントロールパネルのはたらきにはキース
トローク入力、ディスプレイ出力、及びインジケータ出
力の３種類がある。DPU２２２は、コントロールパネル
からのデータの処理を行なう他、コントロールパネルの
データのシフト及びクロッキングに関するコントロール
パネルのインターフェイスに必要とされる操作をする。

【００７２】プリンタは、並列プリンタインターフェイ
スを介してダウンロードできるフラッシュメモリを備え
ている。フラッシュメモリをプログラムするため、コン
トロールキーが押されとプリンタは電力を供給される。
DPU２２２はダウンロードモードにはいる。DPU２２２は
並列ポートを介して送られる有効なファイルを待ち、そ
の後DPU２２２はフラッシュメモリを消去して、新たな
プログラムをフラッシュメモリに書き込む。フラッシュ
メモリは不揮発性であるため、プログラムは、新たなプ
ログラムがダウンロードされない限り残る。

【００７３】プリント処理の間、RTPU２２４はDPU２２
２から送られたドットイメージを調整する。プリンティ
ングは基本的に２つの機能的動作、すなわち、ハンマド
ライバインターフェイス機能及び機械的インターフェイ
ス機能の作動に分けられる。

【００７４】ドットイメージをプリントするために、ま
ず所定のドットにハンマが対応付けられて、ハンマ１２
４が開放され、ピン１９６が一度に正確な順序で１ドッ
ト列を打つようにする必要がある。第２に、ハンマ１２
４は往復運動のストローク中の適当な時間で打撃を行わ
なければならない。往復運動のストロークは、駆動ロッ
ド８８及び９０を駆動させることにより、ハンマバンク
７２を往復動させるモータ８０によって駆動される。

【００７５】RTPU２２４はこれらの機能のいずれもを制
御する。しかし、実際には、各機能専用のASIC（Applic
ation Specific Integrated Circuit)によって実行され
る。各ASICはドットプラッカ、メモリコントローラ、及
び打撃タイマ集積回路を備えている。

【００７６】RTPU２２４のハンマドライヴァインタフェ
イス機能は図９に示されている。図９はRTPU２２４のハ
ンマドライヴァインタフェイス機能の基本的なブロック
図である。

【００７７】ハンマによるプリントのためのドットのシ
ーケンスを提供するために、共有メモリ２３４の機能に
はいることが必要である。共有メモリ２３４は与えられ
た順序でビットを提供し、それを適切な時間にハンマド
ライヴァに出力する。基本的には、これは、ハンマバン
ク７０の各タイミング及び配置に適切なドットのプラッ
キングを行う処理である。

【００７８】ドットに関する信号がメモリから取られる
順序は、ドットの密度、ハンマあたりのドットの数、ハ
ンマバンク上のハンマの数、及び相の数のほか、よく知
られているラインプリンタの制御移動要素などに依存す
る。これらの要因は、RTPU２２４がドットプラッカ及び
打撃タイミング機能をプログラムするときに考慮され
る。

【００７９】ハンマ打撃制御は、シャトルの位置によっ
てハンマバンク７２の異なるセクションの打撃を同期さ
せる動作を含んでいる。同期化は、ドット密度、ハンマ
あたりのドットの数、ハンマバンク上のハンマの数、相
の数及び上述の他の要因によって変化する。この方法に
おいては、打撃タイマ機能はRTPU２２４によってシステ
ムの他の部分に転送される打撃タイミングテーブル内に
組み込まれた多くの要因の同期化を行なう。

【００８０】ASIC２３８の打撃タイミング機能は、タイ
マによるハンマ打撃に関連するシャトルの位置を示すモ
ータ８０上の歯から磁気ピックアップパルスをトラッキ
ングする動作に寄与し、これは、磁気パルスが示す。ハ
ンマバンクの位置が打撃テーブルによって支持される位
置と合う時には、打撃タイマは何らかの動作を要求す
る。その動作としては、打撃命令であることもあれば次
のドット列のために紙を進めることであることもある。
要求された動作はハンマドライブ及びASIC２３８のイン
ターフェイス機能又は用紙供給機能に送られる。打撃間
命令は、ドット打撃サイクルを開始するために、１以上
の上側及び下側ドライブグループ又は相に対応して生ず
る。サイクルは上側及び下側ドライブ相のオンとオフか
らなる。上側のドライヴァはドットを作り出すそのとき
の輪郭を形成する。下側のドライヴァはどのハンマが打
撃動作に含まれて紙上にドットを作り出すかを選ぶ。

【００８１】ハンマドライブへのドット信号の転送は、
ハンマの打撃と同期していなければならない。ドット信
号はドットの直列的な流れ又はバーストでハンマドライ
ヴァに転送され、これらの相が次に打撃されるときに、
どのハンマがプリント動作をしなければならないかを教
える。打撃サイクルはバーストに比べて長いが、打撃サ
イクル同士の時間間隔は短い。相が打撃サイクルに入る
と直ぐに、次の相のための新しいバーストが要求され
る。これにより、ドットプラッカは計算を行って正しい
ドットデータを見つけるのに必要な時間が確保される。
１相又は１組のドットのために要する実際の打撃時間
は、打撃テーブルによって指示される。ASIC２３８の打
撃タイミング機能は打撃テーブルの時間をハンマバンク
の位置に同期させ、従って、データバーストを要求す
る。

【００８２】機械的操作はプリント時に調整され、トラ
クタ１６及び１８の形態のプリントドライブは紙を動か
すためにペーパドライブモータに連結されているスプラ
インシャフト２４の動きによって効率的に紙を進めるこ
とができる。スプール４６及び４８に連結されているモ
ータによるリボン５４のリボン動作はシャトル７０の往
復運動と同様のプロセスによって制御される。紙、リボ
ン、圧盤（プラテン）、シャトルの制御は、RTPU、各AS
IC、コントローラボードに設けられているアナログ電力
回路によって行われる。

【００８３】DPUはホスト又はオペレータの要求に応じ
て紙移動命令及びプリント命令を要求する。RTPU２２４
は、紙の動き又はプリント命令に対応して、媒体、圧
盤、リボン、シャトルモータ、及びハンマ打撃を操作す
る。これらの機能は、ハンマバンクに設けられているハ
ンマドライブの部分を除いてコントローラボード上に含
まれている。

【００８４】永久的な磁力に打ち勝ってハンマを開放さ
せるために、MOSFETのような多くのトランジスタがボー
ド９２上に使用されている。これらは図６により詳細に
示されている。この図には、MOSFET、抵抗、及び他の回
路のみが分かるように断片的にボード９２が示されてい
る。回路構成要素は、ハンマバンクボード９２、可撓性
ケーブルコネクション９３に直接繋がっている可撓性ケ
ーブル９４を介して前述のようなコントローラボードに
よって制御される。

【００８５】より詳細な図１０では、ボード９２はその
機能と共にブロック図として示されている。図はハンマ
ロジックがローカル電源、抵抗、データ受信器、及びハ
ンマバンクASIC３２４にはいるところが示されている。
コイル部分１３６及び１３８を有するコイル１３９を備
えているハンマバンクコイルも示されている。

【００８６】図１０のブロック図は、さらに、各コイル
１３９及びハンマ用のMOSFET３００を示している。簡略
化のため、コイル１、コイル２…コイルNでコイル１か
らNを示している。さらに、前述の上側のハンマドライ
ブとグラウンドの他、フライバックダイオード３０６も
示されている。

【００８７】紙上にドットを配置するために、所望のド
ット位置の各ハンマ１２４の下側ハンマドライブMOSFET
に電圧が与えられる。下側ハンマドライブMOSFETに電圧
が与えられることにより、コイルの下側は接地される。
同時に、この瞬間は正確な相打撃時間であり、上側ドラ
イブはMOSFETを介して４８Vの電源に接続される。これ
により、回路は永久的磁力を打ち消すのに必要なレベル
のコイル電流を急速に立ち上げることができる。電流が
大きすぎても小さすぎても、打ち消すこと又は新たな反
対の磁界を作り出すことができず、ハンマ１２４をポー
ルピース端１２０及び１２２から飛び出させることがで
きない。磁界が打ち消されると、ハンマ１２４はリボン
５４及び紙又は媒体に向かって飛び出す。上側のドライ
ブは４８Vの電源から８.５Vの電源に切り替えられる。
この電圧は、ハンマがリボンを叩き紙にドットイメージ
を作るまで、急速な電流の増大を制御し永久的磁界上の
打ち消し効果を維持する。ドットが形成されると、下側
ドライブの電圧は解除され、コイルに蓄えられたエネル
ギーは図６、７及び１０に示されているフライバックダ
イオード３０６を介して上側のドライブに戻される。磁
界は元に戻り、ハンマバンクはポールピース１２０及び
１２２へ引き戻される。

【００８８】下側ドライブMOSFET３００、フライバック
ダイオード３０６、及びゲート抵抗３０８は、コイル部
分１３６及び１３８を備える各ハンマコイルに必要であ
る。ハンマ１２４が増えるときには、ハンマバンクASIC
３２４も増える。ASIC入力は相互に結ばれている。各AS
ICはボード９２上の所定の位置に配置される。各ASICは
データの流れの内、そのハンマに対応する部分のみを使
用する。上側ドライブ回路は１つのハンマのグループ又
はロジック相に共通である。上側ドライブはコントロー
ラボード上に設けられ、少し大きい導電体を介してハン
マコイルの上側に接続されている。

【００８９】図６には、この下側のコイルドライブ回路
が、MOSFET３００に接続されている端子１４６と共に示
されている。直列抵抗３０８は各ブロックにおける直列
抵抗３０８として区分けして示されている。フライバッ
クダイオードはそれぞれブロックにおけるフライバック
ダイオード３０６として示されている。ハンマコイル部
分１３８は回路ボード９２の図の後方においてターミナ
ル１４６に接続されている。

【００９０】回路９２の保護はESD保護回路３１８によ
って高められる。MOSFETのための回路ボード上の５Vの
電力は、ローカル電源３２０によって供給される。ロー
カルリセット発生装置は、ローカル電力が供給された後
にハンマバンクASICをリセット状態にする。差動受信器
（differential receiver)３２２は、データはコントロ
ーラボードから、ハンマ１２４を打撃するためにハンマ
バックASICが使用するロジック信号へのデータ伝送を調
整する。MOSFETの形態であるドライバの制御を助けるた
めに、端子が露出しているハンマバンクASIC即ちドライ
バ３２４が示されている。

【００９１】プリンタ装置から長いケーブルを除去し、
上述のドライバを設けることにより、相互接続システム
の抵抗は、ハンマ接続ごとに1.7オームから2.3オームの
範囲から、0.02オームの１つの共通接続にまで減少し
た。このことは、システムの電力ロスを減少させ、各ハ
ンマ用電流及びドット配置のよりタイムリー且つ画一的
な制御を可能にする。オーム数が経ることによりインピ
ーダンスが減少すればするほど、プリンタドライブの感
度はよくなり結果としてプリントプロセスを改善できる
ことは明らかである。

【００９２】ハンマバンクへのハンマドライブの一体化
を増進させるための他の実施形態においては、上側ドラ
イブをハンマバンクボードから離すことができ、この場
合は２重の電圧のオーバードライブに制限される必要は
ない。

【００９３】他の実施形態として、より遅いが低価格の
プリンタ用に、ボード９２から離れたオーバードライブ
装置を採用しないこともできる。

【００９４】さらに他の実施形態として、ハンマボード
上に設けられている各ハンマ用の個々の小さな幾何学的
オーバードライブ装置を備えることもできる。この構成
にすれば、ドライブのタイミングをより柔軟にすること
ができ、より高い分解能のドット配置とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドットマトリクスプリンタの主要部分
を一部切欠いて示す斜視図である。

【図２】ベース部を有するハンマバンクと、該ハンマバ
ンクを駆動する為のシャトルアッセンブリーの斜視図で
ある。

【図３】図２の３−３線に沿うハンマバンクの断面図で
ある。

【図４】ハンマバンク上のハンマの一部、該ハンマの極
片、及び一体型駆動装置板の一部を示す斜視図である。

【図５】ハンマが印刷媒体を打撃するためにリボン方向
を向いている場合の、ハンマ、及び一部切断された状態
のハンマバンクの斜視図である。

【図６】ハンマバンクに装着される部品の一部を備える
本発明に係る駆動装置板の一部切断平面図である。

【図７】ハンマバンクのハンマを解放するコイルの駆動
装置の一つの回路要素の概略図である。

【図８】図１のプリンタの機能部分のブロック図であ
る。

【図９】ハンマバンクのハンマをより区々的に駆動させ
ることに関連するプリンタ機能のブロック図である。

【図１０】図６に部分的示す部品を備えるハンマバンク
板のブロック図である。

【符号の説明】

１０ プリンタアッセンブリー１０ １２ 給紙搬送装置 １４ 左向きトラクタ １６ 右向きトラクタ １８，２０ トラクタロック ２２ トラクタ支持シャフト ２４ シャフト ２６ シャフトプーリ ２８ 覆い ３０ ノブ ３６ フォーム厚照準器 ３４ レバー ３８ 用紙スケール ４０ 空気覆いアッセンブリー ４６，４８ リボンハブ ５０，５２ ハブ固定ラッチ ５４ リボン ５６，５８ リボンスプール ６０ ベース部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596036773 17500 Ｃａｒｔｗｒｉｇｈｔ Ｒｏａｄ, Ｉｒｖｉｎｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ 92713， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ゴードン バラス アメリカ合衆国 92675 カリフォルニア サン ジュアン キャピストラノ パセ オ クリスティナ 31516

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のハンマを持つ相互に移動可能なハ
   ンマバンクを備えているプリンタであって、 ハンマバンク上の前記ハンマが打撃しないように保持す
   るための磁気手段と、 該磁気手段による磁力を打ち消すためのコイル手段と、 該コイル手段に電力を供給するために前記コイル手段に
   接続されている回路手段とを備え、 前記回路手段の少なくとも一部は、プリンタのハンマバ
   ンク上に位置している前記コイル手段へ少なくとも一部
   の電力を提供するための第１のトランジスタを備えてい
   ることを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 前記多数のハンマを保持するための細長
   い磁気手段と、電力の少なくとも一部を前記コイル手段
   に供給するため前記第１トランジスタ手段を備えてハン
   マバック上に設けられている細長い回路ボード手段とを
   備えていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 前記プリンタは、第１トランジスタ手段
   よりも大きい電圧を有する前記コイルに接続されている
   第２トランジスタを備えていることを特徴とする請求項
   ２記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 前記プリンタは、共有メモリを備えたデ
   ータ処理ユニット及びリアルタイム処理ユニットと、 前記ハンマバンクのハンマによってそれぞれプリントさ
   れるドットのプラッキングを行うために前記リアルタイ
   ム処理ユニットと相互に接続されているドットプラッキ
   ング回路とを備えていることを特徴とする請求項３記載
   のプリンタ。
5. 【請求項５】 前記プリンタ前記ドットプラッキング回
   路及び第１トランジスタ手段に接続されているインター
   フェイスロジック回路を備えていることを特徴とする請
   求項４記載のプリンタ。
6. 【請求項６】 前記データ処理ユニットはホストインタ
   ーフェイス及び前記ドットプラッキング回路に接続され
   ていることを特徴とする請求項５記載のプリンタ。
7. 【請求項７】 前記プリンタは、前記リアルタイムユニ
   ットに接続されているハンマ打撃タイマ回路と、ハンマ
   バンクの動きを前記打撃タイミング回路に伝達するため
   の手段とを備えていることを特徴とする請求項６記載の
   プリンタ。
8. 【請求項８】 ハンマバンクの動きを伝達するための前
   記手段は、前記ハンマバンクを動かすモータの機械的に
   分離できる部分を備えていることを特徴とする請求項７
   記載のプリンタ。
9. 【請求項９】 プリント媒体ドライブと、 ドットをプリントするためのピンを有する多数のバネ状
   ハンマを一体的に備えているハンマバンクと、 前記ハンマのピンと前記プリント媒体との間でリボンを
   移動させるためのリボンドライブと、 前記ハンマバンクを逆方向に動かすための手段と、 前記バネのようなハンマを保持するための永久磁石手段
   と、 前記永久磁石手段によって提供される磁気回路において
   前記ハンマと接触している１組のポールピースと、 前記ポールピースの少なくとも一部に巻かれ、２つ端部
   で終端しているコイルと、 前記ハンマバンク上に直接設けられ、多数の前記ポール
   ピースを受け入れるために前記コイル端子に接続されて
   いる回路手段とを備えていることを特徴とするラインプ
   リンタ。
10. 【請求項１０】 前記回路手段は前記コイル手段に電圧
    を供給するためにハンマバンク上に直接設けられている
    トランジスタを備えていることを特徴とする請求項９記
    載のプリンタ。
11. 【請求項１１】 前記ハンマバンク上に取り付けられて
    いる前記トランジスタに直接接続されている抵抗手段及
    び電源手段を備えていることを特徴とする請求項１０記
    載のプリンタ。
12. 【請求項１２】 前記ハンマバンク上に設けられ且つ前
    記コイルの前記端子に接続され且つ前記トランジスタ、
    抵抗及び電源が直接取り付けられている細長い回路ボー
    ドを備えていることを特徴とする請求項１１記載のプリ
    ンタ。
13. 【請求項１３】 ホストコンピュータと通信を行うデー
    タ処理ユニットに接続されているリアルタイム処理ユニ
    ットを備えていることを特徴とする請求項１２記載のプ
    リンタ。
14. 【請求項１４】 前記データ処理ユニット及び前記リア
    ルタイム処理ユニットに接続されているドットプラッカ
    と、該ドットプラッカに接続されているハンマバンクド
    ライブ回路とを備えていることを特徴とする請求項１３
    記載のプリンタ。
15. 【請求項１５】 前記コイル手段に第１電圧を与えるた
    めの手段を備えており、前記回路手段は前記ハンマバン
    ク上の前記コイル手段に、小さい方の電圧を与えること
    を特徴とする請求項１４記載のプリンタ。
16. 【請求項１６】 前記小さい方の電圧は前記プリンタの
    コントローラボード上の上側ドライブ回路によって提供
    されていることを特徴とする請求項１５記載のプリン
    タ。
17. 【請求項１７】 多数のハンマを備えているハンマバン
    クと、 ハンマバンクを相互に移動させるための手段と、 前記ハンマバンクに対してプリント媒体を移動させるた
    めの手段と、 プリントリボンを前記ハンマバンクと前記プリント媒体
    との間に入れるための手段と、 前記ハンマバンク上のハンマを保持するための永久磁石
    による保持手段と、 前記ハンマバンクと協働して、前記ハンマを開放するた
    めに前記永久磁石による保持手段の磁性を反転させるコ
    イルと、 前記ハンマバンク上に取り付けられ、コイルをそれぞれ
    の電圧で駆動するして前記永久磁石による保持手段の磁
    界による保持力の少なくとも一部を反転させるためのト
    ランジスタドライブ手段とを備えていることを特徴とす
    るラインマトリクスプリンタ。
18. 【請求項１８】 前記ハンマバンクから離れている電源
    からの電圧を前記コイルに与えるための手段を備えてお
    り、前記ハンマバンク上の前記トランジスタドライブ手
    段はドットプリントサイクルに関与するコイルを選択す
    ることを特徴とする請求項１７記載のプリンタ。
19. 【請求項１９】 前記トランジスタドライブ手段と共に
    前記ハンマバンク上に取り付けられている回路ボード
    と、該回路ボード上の前記各トランジスタドライブ手段
    に接続されている少なくとも１つの抵抗とフライバック
    ダイオードとを備えていることを特徴とする請求項１８
    記載のプリンタ。
20. 【請求項２０】 ホストコンピュータに接続されている
    データ処理ユニットと、 該データ処理ユニットに接続されているリアルタイム処
    理ユニットと、 前記ハンマバンクの回路ボード上の前記トランジスタド
    ライブ手段に接続されている前記データ処理ユニット及
    び前記リアルタイム処理ユニットに接続されているドッ
    トプラッカ回路とを備えていることを特徴とする請求項
    １７記載のプリンタ。
21. 【請求項２１】 前記ドットプラッカ回路と前記ハンマ
    バンクトランジスタドライブ手段との間に接続されてい
    るインターフェイスロジック回路を備えていることを特
    徴とする請求項２０記載のプリンタ。
22. 【請求項２２】 前記ハンマバンクドライヴァ用のタイ
    マ回路と、前記ハンマバンクを往復運動させるためのモ
    ータと、該モータに磁気的に接続されている磁気ピック
    アップと、前記磁気ピックアップから前記打撃タイマ回
    路に磁気インパルスを与えるための手段とを備えている
    ことを特徴とする請求項２０に記載のプリンタ。
23. 【請求項２３】 前記トランジスタドライブ手段に接続
    されてコイル電流を減少させると共にドットをプリント
    し終えたハンマを捕捉するための磁界を蓄えるフライバ
    ックダイオードを備えていることを特徴とする請求項１
    ７記載のプリンタ。
24. 【請求項２４】 多数のハンマを用いたラインマトリク
    スプリンタのハンマバンク上のハンマを打撃するための
    方法であって、 前記ハンマバンク上のハンマを打撃させずに保持するた
    めの磁気手段を用意し、 前記磁気手段の磁気を打ち消すためのコイル手段を用意
    し、 前記コイル手段に電力を供給するために前記コイル手段
    に接続される回路手段を用意し、 前記回路手段を前記ハンマバンク上のトランジスタによ
    って少なくとも部分的に駆動させて前記コイル手段に電
    力を供給し、前記ハンマバンク上の前記ハンマを打撃す
    ることを特徴とする方法。