JPH085812Y2

JPH085812Y2 - 印字ヘッド駆動回路

Info

Publication number: JPH085812Y2
Application number: JP14033789U
Authority: JP
Inventors: 二郎田沼; 智裕小森
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2004-12-05
Also published as: JPH0379943U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、インパクトプリンタの印字ヘッド駆動回路
に関するものである。

（従来の技術）従来、インパクトプリンタの印字ヘッド（以下「イン
パクト印字ヘッド」という。）にはプランジャ型、クラ
ッパ型等各種方式のものがあるが、最近では、高速応答
性が良好なことからばねチャージ型のものが主流となっ
てきている。該ばねチャージ型のインパクト印字ヘッド
においては、印字ワイヤが固定されたアーマチュアを、
バイアス用の板ばねによって揺動自在に支持し、前記ア
ーマチュアをあらかじめ前記板ばねの弾性力に抗して永
久磁石によってコアに吸引させておき、印字する際に、
コアに巻かれたコイルを励磁させて前記永久磁石と逆方
向に磁束を発生させ、前記アーマチュアを解放させる構
造になっている。

第４図は従来のインパクトプリンタの印字ヘッドの駆
動回路図である。

この場合、インパクト印字ヘッド４は電磁力によって
駆動される。

図において、インパクト印字ヘッド４のコイル５は一
端が図示しないヘッド駆動電源に、他端がドライバトラ
ンジスタ１のコレクタに接続される。また、前記ドライ
バトランジスタ１のエミッタがアースに接地され、ベー
スに入力される印字信号によってドライバトランジスタ
１がオン・オフされるようになっている。

すなわち、前記印字信号がドライバトランジスタ１の
ベースに入力されると、前記ドライバトランジスタ１が
ターンオンし、インパクト印字ヘッド４のコイル５が通
電される。そして、前記印字信号の入力がなくなると、
前記ドライバトランジスタ１がターンオフし、ツェナダ
イオード３及びダイオード２で構成される電流回制回路
を通して回制電流が流れ、前記コイル５の電流は減少
し、遮断される。

第５図は従来の他のインパクト印字ヘッドの駆動回路
図である。

この場合、インパクト印字ヘッド12は圧電効果によっ
て駆動される。

図において、ドライバトランジスタ９、10は前記ヘッ
ド駆動電源とアースとの間に直列に配設されており、両
ドライバトランジスタ９、10から分岐したラインにマッ
チング抵抗８、マッチングコイル７及び圧電素子６が接
続され、該圧電素子６の他端がアースに接地されてい
る。また、両ドライバトランジスタ９、10の各ベースに
は、非印字信号及び印字信号がそれぞれ入力されるよう
になっている。

前記圧電素子６は、インパクト印字ヘッド12に配設さ
れており、該圧電素子６の圧電効果によって図示しない
板ばねが付勢される。

前記印字信号が入力されると、ドライバトランジスタ
10がターンオンし、インピーダンスマッチングのために
挿入されたマッチング抵抗８とマッチングコイル７とを
通してインパクト印字ヘッド12の圧電素子６に電荷が充
電される。

ところで、該圧電素子６は、電荷が充電されるのに伴
って圧電効果を発生させるので、コンデンサと等価であ
る。したがって、ドライバトランジスタ10と圧電素子６
とを直接接続すると、ドライバトランジスタ10がターン
オンした直後に、圧電素子６の静電容量によって、前記
ドライバトランジスタ10の駆動能力を超える突入電流が
流れてしまう。

そこで、マッチング抵抗８と圧電素子６とを直列に接
続するようにしているが、前記マッチング抵抗８の抵抗
値が大きいとその分だけ電力損失が発生してしまうの
で、マッチングコイル７を更に直列に接続し、該マッチ
ングコイル７のインダクタンスによって突入電流が流れ
るのを抑制している。

このように、ドライバトランジスタ10の駆動能力に対
応した大きさのインピーダンスを形成するようにしてい
る。

そして、前記印字信号がターンオフし、非印字信号が
ターンオンすると、圧電素子６内の電荷はマッチングコ
イル７、マッチング抵抗８及びドライバトランジスタ９
を介して放電される。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、前記電磁力を利用するインパクト印字
ヘッド４においては、コイル５を通電させることによっ
て電磁力を発生させるようにしているので、コイル５に
流れる電流は、該コイル５のインダクタンスによって決
定される曲線を描いて上昇する。したがって、コイル５
に流れる電流の値を迅速に増減することができず、高速
で印字を行うことができない。

また、圧電効果を利用するインパクト印字ヘッド12に
おいては、電流の値が増減するのに時間はかからない
が、インダクタンスが大きいマッチングコイル７及び消
費電力の大きいマッチング抵抗８が必要になり、駆動回
路がその分大きくなってしまうだけでなく、消費電力が
多くなってしまう。

本考案は、前記従来の印字ヘッド駆動回路の問題点を
解決して、インパクト印字ヘッドを駆動する電流の値を
増減するのに必要な時間を短くすることができ、駆動回
路が大きくなることがなく、消費電力が多くなることが
ない印字ヘッド駆動回路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために、本考案の印字ヘッド駆動回路において
は、先端に印字ワイヤを固着したアーマチュアと、該ア
ーマチュアが接合されるとともに片持ち梁式に支持され
る板ばねと、前記アーマチュアと対向させて配設された
コアと、該コアに巻装され、通電によってコア内の磁束
を変化させるコイルとから成る。

そして、前記コアに巻装されたコイルは、その一部が
印字ワイヤの駆動用のコイルとしてヘッド駆動電源端子
の一方とドライバトランジスタとの間に接続され、前記
コアに巻装されたコイルの他の部分は、前記板ばねのば
ね力を可変にするための圧電素子と直列に接続されて直
列回路を形成するとともに、該直列回路とコイルの前記
一部とを並列に接続する。

（作用）本考案によれば、前記のように印字ヘッド駆動回路に
おいては、先端に印字ワイヤを固着したアーマチュア
と、該アーマチュアが接合されるとともに片持ち梁式に
支持される板ばねと、前記アーマチュアと対向させて配
設されたコアと、該コアに巻装され、通電によってコア
内の磁束を変化させるコイルとから成る。

この場合、コイルを通電すると、コア内の磁束が変化
し、該磁束の変化によって、前記永久磁石の磁束が打ち
消されてアーマチュアが解放され、印字ワイヤが駆動さ
れる。このとき、圧電素子における圧電効果によって印
字ワイヤは補助的に駆動される。

この場合、ドライバトランジスタがターンオンする
と、コイルと圧電素子との両方に電流が流れる。

（実施例）以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第２図は本考案の実施例を示す印字ヘッド駆動回路を
採用したインパクト印字ヘッドの要部断面図である。

図において、ベース21上の外縁部に永久磁石32、台板
33、スペーサ24及びヨーク25が積層されており、該ヨー
ク25とスペーサ24との間に板ばね26の固定端が挟持さ
れ、該板ばね26を型持ち梁（はり）式に支持している。
さらに、ヨーク25上にはガイド27の基部が重ねられてい
て、これらがクランプ28により一体に固定される。

また、前記板ばね26の自由端にはアーマチュア29が支
持されており、該アーマチュア29の先端には印字ワイヤ
30が固着され、該印字ワイヤ30の先端がインパクト印字
ヘッドの中央部のガイド27から突出するように配設され
る。

一方、前記ベース21の中央部にはコア31が配設され、
該コア31の外周にはコイル22が巻装され、コア31及びコ
イル22によって電磁石が形成される。

また、前記板ばね26の外周側は積層型の圧電素子55に
よって支持され、電磁力によって板ばね26を突き上げる
のに加えて、圧電素子55の圧電効果により板ばね26を突
き上げ、インパクト印字ヘッドの効率を向上させてい
る。

ここで、コイル22及び圧電素子55に通電しない場合
は、永久磁石32が発生させた磁束が台板33、スペーサ2
4、ヨーク25、アーマチュア29、板ばね26、コア31及び
ベース21の順に流れて磁気回路を形成し、該磁気回路に
よる磁気吸引力によって、アーマチュア29を取り付けた
板ばね26がコア31に吸引され、印字ワイヤ30はガイド27
の先端から突出していない状態にある。

次に、コイル22が通電されてコア31が励磁され、前記
永久磁石32が発生させた磁束を打ち消すと、板ばね26に
蓄積されていた歪（ひずみ）エネルギーが放出され、吸
引されていたアーマチュア29がコア31から解放される。
この時、圧電素子55が通電されると、圧電効果が発生し
て板ばね26が突き上げられる。このようにして、板ばね
26は復旧し、アーマチュア29に固着されている印字ワイ
ヤ30の先端がガイド27の前方に突出して印字が行われ
る。

前記インパクト印字ヘッドにおいては、印字素子が複
数個放射状に配設されているが、実際に印字動作を行う
場合には、印字すべき画素によって二つ以上の印字ワイ
ヤ30が同時に駆動される。なお、23は基板である。

第１図は本考案の印字ヘッド駆動回路の回路図であ
る。

図において、50はインパクト印字ヘッド、51はドライ
バトランジスタ、52はダイオード、53はツェナダイオー
ド、22は前記印字ワイヤ30（図２）を駆動するためのコ
イル、55は圧電素子である。

前記コイル22と圧電素子55とは両端が接続され、その
接続端の一方にヘッド駆動電源が接続され、コイル22の
途中にドライバトランジスタ51が接続される。また、前
記ヘッド駆動電源とドライバトランジスタ51との間に
は、ツェナダイオード53及びダイオード52が接続されて
いる。

前記構成の印字ヘッド駆動回路においては、圧電素子
55とコイル22の一部とを直列に接続することによって直
列回路が形成されるとともに、該直列回路とコイル22の
他の部分とが並列に接続される。

したがって、ドライバトランジスタ51に印字信号が入
力されてターンオンすると、コイル22が通電されてコア
31が励磁され、前記永久磁石32が発生させた磁束を打ち
消す。その結果、板ばね26に蓄積されていた歪エネルギ
ーが放出され、吸引されていたアーマチュア29がコア31
から解放される。この時、圧電素子55た通電されるの
で、圧電効果が発生して板ばね26が突き上げられる。

この場合、圧電素子55とコイル22の一部とが直列に接
続されるので、コイル22の一部をマッチングコイルとし
て使用することができる。したがって、コイル22の一部
によってドライバトランジスタ51の駆動能力に対応する
インピーダンスを形成することができ、インピーダンス
マッチングが行われる。その結果、ドライバトランジス
タ51に突入電流が流れるのを防止することができる。

また、圧電素子55とコイル22の一部との各リアクタン
ス成分が逆になるだけでなく、前記直列回路とコイル22
の他の部分とが並列に接続されるので、ドライバトラン
ジスタ51から見たインピーダンスが小さくなる。したが
って、電流の立上がり特性が良好になる。

このように、印字ワイヤ30を駆動するコイル22によっ
て、突入電流が流れるのを防止することができるだけで
なく、電流の立上がり特性が良好になるので、マッチン
グコイル及びマッチング抵抗が不要になり、駆動回路を
小型化することができる。

さらに、圧電素子55の静電容量とコイル22のインダク
タンスの定数とを適当に選ぶことにより共振電流を発生
させ、圧電素子55及びコイル22へのエネルギーの供給を
制御することが可能である。

第３図は本考案の第２の実施例を示す印字ヘッド駆動
回路の回路図である。

図において、ヘッド駆動電源とドライバトランジスタ
51との間にコイル57、58が並列に接続されており、該コ
イル58と圧電素子55とが直列に接続される。

この場合も、電流の立上がり特性が良好になるだけで
なく、圧電素子55とのインピーダンスマッチングも同時
に行うことができる。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、本考案の趣旨に基づいて種々変形させることが可能
であり、それらを本考案の範囲から排除するものではな
い。

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、印字ヘ
ッド駆動回路においては、先端に印字ワイヤを固着した
アーマチュアと、該アーマチュアが接合されるとともに
片持ち梁式に支持される板ばねと、前記アーマチュアと
対向させて配設されたコアと、該コアに巻装され、通電
によってコア内の磁束を変化させるコイルとから成る。

この場合、圧電素子とコイルの一部とが直列に接続さ
れるので、コイルの一部をマッチングコイルとして使用
することができる。したがって、コイルの一部によって
ドライバトランジスタの駆動能力に対応するインピーダ
ンスを形成することができ、インピーダンスマッチング
が行われる。その結果、ドライバトランジスタに突入電
流が流れるのを防止することができる。

また、圧電素子とコイルの一部との各リアクタンス成
分が逆になるだけでなく、前記直列回路とコイルの他の
部分とが並列に接続されるので、ドライバトランジスタ
から見たインピーダンスが小さくなる。したがって、電
流の立上がり特性が良好になる。

その結果、高速、高効率の印字を行うことができ、駆
動回路を小型化することができるだけでなく、消費電力
が多くなるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の印字ヘッド駆動回路の回路図、第２図
は本考案の実施例を示す印字ヘッド駆動回路を採用した
インパクト印字ヘッドの要部断面図、第３図は本考案の
第２の実施例を示す印字ヘッド駆動回路の回路図、第４
図は従来のインパクトプリンタの印字ヘッドの駆動回路
図、第５図は従来の他のインパクト印字ヘッドの駆動回
路図である。１、10、51……ドライバトランジスタ、２、52……ダイ
オード、３、53……ツェナダイオード、５、22、57、58
……コイル、６、26……板ばね、９、29……アーマチュ
ア、10、30……印字ワイヤ、21、55……圧電素子、31…
…コア、４、12、50……インパクト印字ヘッド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】先端に印字ワイヤを固着したアーマチュア
と、該アーマチュアが接合されるとともに片持ち梁式に
支持される板ばねと、前記アーマチュアと対向させて配
設されたコアと、該コアに巻装され、通電によってコア
内の磁束を変化させるコイルとから成るインパクトプリ
ンタの印字ヘッド駆動回路において、（ａ）前記コアに巻装されたコイルは、その一部が印字
ワイヤの駆動用のコイルとしてヘッド駆動電源端子の一
方とドライバトランジスタとの間に接続され、（ｂ）前記コアに巻装されたコイルの他の部分は、前記
板ばねのばね力を可変にするための圧電素子と直列に接
続されて直列回路を形成するとともに、（ｃ）該直列回路とコイルの前記一部とを並列に接続し
たことを特徴とする印字ヘッド駆動回路。