JPS5811177A - 時間をずらしたハンマ起動装置を有する印字装置 - Google Patents

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】 従来技術の歴史 印刷用紙または他の印刷できる媒体に対して往復運動を
行うハンマ列の長さに沿って取付けたハンマばねがその
ハンマばねの上端にあるドツト印字チップで印刷用媒体
を衝撃するために選択的に解放される衝撃式プリンタ装
置を提供することは既に知られている。そのような印字
装置の例は、バラス（Ｂａｒｒｕｓ）他の米国特許第３
．９１＋１，０５１号によって与えられている。バラス
他の特許に記載されたプリンタ装置は、直立した共通磁
気帰路部材の下端に沿って取付けられた細長い永久磁石
から成っている往復動ハンマ列を用いている。ハンマば
ねの下端は、共通磁気帰路部材に向かい合った永久磁石
に結合されて、ノ・ンマばねを永久磁石の長さに沿って
並べて取付けている。ドツト印字衝撃チップはハンマば
ねの上端に隣接してハンマばねに取付けられている。複
数の磁極片またはビンが永久磁石に向かい合った共通の
磁気帰路部材の頂部に沿って一定間隔置いて取付けられ
、各磁極ビンがハンマばねの異なるばねの上端に隣接し
て配設されている。異なる磁気コイルが各磁極ピンを囲
んでいる。

バラス他の特許の構造において磁気コイルに電流が流れ
ていないとき、永久磁石からの磁束がハンマばね、磁極
ピン及び共通磁気帰路部材を含む経路を通って各ハンマ
ばねを隣接磁極ビンに押しつけた後退位置に保持する。

後退位置に保持されているハンヤばねに向かい合った磁
極ピンを取巻くコイルに瞬間的に電流を流すことによっ
て指定ハンマばねを解放する。そのように瞬間的に電流
を流すと永久磁石の影響に十分長くうち勝ってノ・ンマ
ばねを磁極ピンから遠ざけて印刷用媒体に向けて駆動し
、最終的に衝撃チップを印刷用媒体に衝突させて、媒体
の上にドツトを印刷する。衝撃のあと、・・ンマばねは
磁極ピンに押付けて引込んだ位置に戻る。

ハンマ列がバラス他の特許に示された型のプリンタ装置
における印刷用媒体を横切るとき、一連の解放サイクル
が印刷用媒体の幅を横切る異々る可能なドツト位置に対
応する各サイクルの始めで定められる。各解放サイクル
の始めにおいて、ノ・ンマばねの選択されたばねが印字
される入データに従って解放される。多くの共通印字動
作が・・ンマのかなシ多数またはすべてが解放サイクル
の幾つかのそして多くの場合には殆んどの始めにおいて
同時に解放されることが必要であることが分かった。こ
れは特にプリンタ装置に多くの黒いまたは影をつけた領
域の印字が必要とされるプロットモードで動作させる場
合に当てはまる。

ハンマばねの大多数が同時に解放されなければならない
とき、ハンマ列の磁気的特性及びそれによるハンマばね
の解放特性が同時に解放される・・ンマばねの数によっ
て影響されることが分かった。

例えば満足なハンマばねの解放を行うためにコイルに加
えられなければならない電流の量が同時に解放されるハ
ンマの数に正比例して変ることが観測された。一様な解
放特性及びそれによる一様な印字を与えるために、解放
されるノ・ンマばねのコイルに加える解放電流パルスの
持続時間を指定された瞬間に同時に解放されるハンマば
ねの数に正比例して変えることが必要なことがある。こ
れを達成するための装置はバラス他の特願昭５５−１３
７１１！５９号に記載されている。バラス他の特許願に
示された装置は、コイル駆動電流パルスの極小の持続時
間を表わすあらかじめ設定された値に計数器をセットし
て、その計数器を入力データに応答し、かつ次のサイク
ルの始めに解放されるべきハンマばねの数に従って逆計
数する。次のサイクルの始め（５） において、その計数器が数え上げられて、コイルへの電
流駆動パルスはその計数器が数え上げられている限りオ
ンにとどまる。このようにしてほぼ一様なハンマばねの
解放と打付けが印字動作の間、同時に解放されるハンマ
ばねの数が絶えず変わるのにも拘らず、達成される。

バラス他の特許願に記載された装置による性能の向上は
かなりなものであるけれども、改善の余地のあるハンマ
列動作の種々の面がまだある。例えば、ハンマ列の大多
数を続けて解放するのに必要な電流はかなりなもので、
プリンタ装置による電力消費は比較的大きなものとなる
。大きな電力消費があるとコイル及びハンマ列の周りの
領域に熱がかなり蓄積して、熱を消散するためにコイル
と共にヒートシンク・フィンまたは他の道具を用いるこ
とが必要になる。なおこの外の問題が非常に多数のハン
マばねを解放するのに必要な比較的大きな電流を取扱う
に必要な複雑な回路にある。

そのような問題は、ハンマ列内のハンマばねの数が増や
され、ハンマばね自体をより密接して並べ（６） ているバラス他の特許に記載された型のある最近の高速
、高性能プリンタ装置の場合にさらに拡大される。

従って、比較的小さな電流量と比較的小さな総合電力量
とを用いて比較的多数の・・ンマばねを同時に解放でき
る衝撃式プリンタ装置を提供することが望ましい。さら
に・・ンマ列構造の磁気的性質及び特性を改良し、特に
既存の構造の磁気的性能を比較的わずかな変更でかつハ
ンマ列構造の本質的再設計または部品や構成要素類の本
質的追加の必要なしに改良される衝撃式プリンタ装置を
提供することが都合が良いであろう。

上述及びその他の目的は本発明に従ってノ・ンマばねの
解放が時間をずらされる衝撃式プリンタ装置によって達
成される。これは、どうにでも速度を落さずになされる
かまたはプリンタ装置の運転特性及び特に印字速度を損
なわずになされる。・・ンマばねを時間をずらして起動
することは・・ンマ列構造の磁気特性は、隣接ノ・ンマ
ばねが同時に起動されることが普通は要求され々い場合
、太いに改善されるということを認識した結果行われた
のである。

ハンマばね解放コイルに電流を流すと、磁極ピンに結果
として生ずる磁束は、磁極ピンとハンマばねとの界面に
おける永久磁石からの磁束の影響を相殺して指定された
ハンマばねの解放を行うようにする。同時に、コイルと
永久磁石の両方からの磁束は、隣接ハンマばねとそれに
関連する磁極片から成る最小リラクタンスの帰路を通ら
ねばならない。隣接ハンマばねを指定されたハンマばね
と同時に解放するとき、隣接ハンマばねとそれらの関連
の磁極ピンによって定まる磁束帰路は高リラクタンスの
磁気帰路を作るように磁気的に飽和するかまたは殆んど
飽和している。その結果は、インダクタンスが限定され
、コイルからの磁束を相殺する量が制限されて結果とし
て比較的大きな電流が要求され、その結果電力消費が太
きくなることである。一方与えられたハンマばねの両側
にある隣接ハンマばねがすでに解放されており、印刷用
媒体を打って隣接磁極ピンに押付けた後退位置にそれら
を戻し始めていれば、それらによって定まる磁気帰路は
比較的飽和しておらずそれによって比較的低いリラクタ
ンスのものである。なおそのような磁気帰路内の一つの
コイルの電気機械的相互インダクタンスは、与えられた
ハンマばねの両側の隣接ハンマばねがそれらの磁極ピン
に戻るとき解放を援ける方向に解放コイル内の電流を作
る。

隣接ハンマばねが全く起動されなかったかまたは衝撃及
び後退位置への少なくとも部分的な戻りを行うのに十分
早く起動されていたときに、指定されたハンマばねが比
較的小さな量の解放電流を用いて非富に満足なやり方で
解放され得ることが分かった。全体の結果はハンマ列を
作動するのに比較的少量の電力を必要とすることである
。帰路が比較的未飽和なので、磁気回路のインダクタン
スは太きく、ハンマばねの解放を与える相殺磁束は比較
的迅速に大きな値にまで上昇する。

本発明によれば、これらの観測結果は、ハンマ（９） 列内のハンマばねの解放を時間をずらすことによ　゛つ
て実行される。もつと明確にいえば、ハンマばねの交互
のばねがハンマ列が印刷用媒体を横切るハンマ列の掃引
として定義される一連のドツト印字サイクルの各々の始
めに印字されるべき入データに応答して解放されるのに
適するとされる。ハンマばねの残りのものは各サイクル
を通じて時間的に半分の点において解放されるのに適す
る。二つの異ったグループのハンマばねに対する起動時
間は、それによって十分に分離され、第１の各サイクル
の始めに起動される第１のグループのハンマばねは、第
２のグループ内のハンマばねがサイクルの半分の点で解
放される前に衝撃を行って、後退位置に少なくとも一部
分戻るチャンスをもつようにする。第１のグループのハ
ンマばねがハンマ列の長さに沿って奇数番号のついたハ
ンマばねから成っていれば、解放されるべきそのような
グループ内のハンマばねが各サイクルの始めで解放され
る。ハンマ列の長さに沿って偶数番号のついたハンマば
ねの選択されたものがサイクルを通しく１０） ての半分の点で解放されるとき、少なくとも一部分は後
退位置に戻さるであろう。

ハンマばねの時間をずらした解放を補うために、通常は
標準の一様な距離である隣接ノ・ンマばねの衝撃チップ
間の距離を変えて、各衝撃チップが・・ンマばねの一方
の側にあるハンマばねの衝撃チップから第１の一定の距
離にあり、他方の側にあるハンマばねの衝撃チップから
第２の一定の距離にあるようにする。第１及び第２の一
定の距離は、各サイクルの間・・ンマ列が印刷用媒体を
横切って通過する距離に等しい量だけ異る。従って第２
のグループ内のハンマばねが各サイクル内の半分の点で
解放されるとき、そのようなノ・ンマの衝撃チップは、
各隣接対の衝撃チップ間の間隔が一様であってハンマ列
内のハンマばねのすべてが各サイクルの始めに同時に解
放できるとした場合にチップがあったであろう印刷用媒
体に対する場所と同じ場所にある。

本発明の前述及びその他の目的、特徴ならびに利点は添
付図面に例示された本発明の好ましい実施例の以下のさ
らに詳しい説明から明らかになるであろう。

詳細な説明 第１図は本発明によるハンマ列１０を示している。ハン
マ列１０はバラス他の前記米国特許第３．９１１１．０
５１号に図示され説明されているシャトルと同様の往復
動シャトル１２の主要部分を形成する。バラス他の特許
はまた、第１図のシャトル及びそれに含まれているハン
マ列１０を用いるプリンタ装置の詳Ｍ’に図示して説明
している。

シャトル１２は、向かい合った水平支持軸１４全備え、
その一つが第１図に示されている。対向水平支持軸１４
は、インクリボン１６及びバラス他の特許で説明された
紙１８の形をしている印刷用媒体に対して往復運動をす
るためにシャトル１２を支持する直線軸受けに受けられ
ている。軸１１１は印字行位置に沿って伸びているシャ
トル機構カバー２２ｆ：形作る水平チャネル部材に腕金
２０によって結合されている。カバー２２は、インクリ
ボン１６に向かい合っている側に前面２４を備えている
。バラス他の特許に詳細に説明されているように、力平
衡カム駆動機構を用いてシャトル１２をインクリボン１
６及び紙１８に対して往復動させている。

・・ンマ列１０は、複数のハンマばね２６を備え、その
ばねは細長く弾性のある磁性ばね要素であって、下側固
定端で水平軸に沿って一定間隔離して取付けられている
。各ハンマばね２６は、垂直に配置されて、終りは可動
自由端になっている。複数のハンマばね２６は、約０．
０８１　ｃｍ　（０，０３２）の厚さの磁性材料から成
っており、それぞれは紙１８の向かい側に配設され、ノ
１ンマばね２６の衝撃を受けるための裏当て支持となっ
ているプラテン２８に対しほぼ接線方向にある。各ハン
マばね２６には、ハンマばね２６の表面からインクリボ
ン１６及び紙１８に向かう方向に垂直に伸びているドツ
トマトリックス印字チップ３０がある。チップ３０は、
選択されたマトリックスに適するように小さく、この例
では約０．０１＋　１　ｃｍ　（０，０１６“）の直径
のものである。連続して並んでいるハンマ（１３） ばね２６のチップ３０は、プラテン２８の曲面の隣接円
弧のほぼ半径方向を向いており、印字行の位置を定める
選択された水平線に沿っている。引込められたとき各チ
ップう０は、第２図で最もよく分かるようにシャトルカ
バー２２の前面２ＩＩのわずか後に配置される。ドツト
マトリックス印字チップ３０は、ハンマばね２６に種々
の方法で添付できる対磨耗線または焼き入れ工具鋼要素
である。都合のよい取付は方が第５図に示されており、
その図では、チップ３０は一体構造であるかまたはチッ
プに対して外側に向いたフランジ部分をもっている台円
板３２に固着され、フランジ３１１は台円板３２と結合
されたノ１ンマチツプ３０をノ・ンマばね２６にリベッ
ト止めするようにハンマばね２６に開けた穴の内面の周
りに曲げられている。

好ましくは、チップ３０は、ノ・ンマばね２６の打撃の
中心を定めるノ・ンマばね２６の長さに沿った長さ方向
の位置に取付けられる。第５図の位置にあるように、打
付けをするときに、チップ３０だけがカバー面２１１の
中の穴３６を通って伸びる。

（１４） ハンマ列１０において、平らな共通の磁気帰路部材３８
が・・ンマ・チップ３０に対して反対側にあるハンマば
ね２６に平行に間隔を離した関係に取付けられる。先細
になった磁極チップ４２を備えた個々の磁極片または磁
極ピンキ０が帰路部材３８から外方に伸びて、異なる個
々の・・ンマばね２６に近接した並置状態になっている
。各・・ンマばね２６は、後退位置にあるとき隣接磁極
片４０と接触して磁気回路を形成している。付勢コイル
ＬＩ１１が個々に各磁極片１１Ｏの周りに先細磁極チッ
プ４２に隣接して巻かれ、コイルからのリードは、共通
帰路部材３８の上の端子及び印刷回路導体（詳細は示さ
れていない）に都合よい方法で接続されている。関連の
回路に至る外部導体は、シャトル１２から関連の駆動回
路に外方に伸びているハーネス４６の中に物理的に一緒
に結合されている。ハーネス４６は、シャトルの運動と
共にその長さに沿って往復動する。

・・ンマ列１０の中の磁気回路にはまた、細長いバーの
形をした共通永久磁石４８があって、帰路部材３ｇと各
ハンマばね２６の固定下端に接触する磁気インサート５
０との間に配置されている。

磁気インサート５０には、段壁状になった上部があり、
その中にブチールゴムのような弾性制動要素５２が配置
され、一定の領域のすぐ上でハンマ面と接触しているが
後退位置におけるわん曲を妨げない。

ハンマ列１０は、ばね２６が対面磁極チップ＋４２に押
付けて保持されている後退位置から・・ンマばね２６を
個別に解放することによって動作する。

閉ループ磁路が普通永久磁石ＩＪ８、帰路部材３８゜個
別磁極片４０、ハンマばね２６、及びインサート５０に
よって形作られる。後退したときハンマばね２６は、前
述のようにリボン１６との係合からはずれて、前面２４
のわずか後に衝撃チップ３０と共に保持される。移動イ
ンクリボン１６は、前面２１１にもたれかかっている。

与えられたコイルｌ１１１に電流を流すと、個々の回路
内の磁界は、ハンマばね２６の上部自由端付近で打消さ
れて、ノ・ンマばね２６が解放される。ハンマばね２６
のばね効果によってハンマばね２６が所定の速度と飛行
時間で飛んでチップ３０をリボン１６及びその下にある
紙１８に打付ける。運動と力が・・ンマばね２６の一定
なばね特性及び飛行距離からだけ生ずるので、運動と力
は共に予想でき制御可能である。

第２図に見るように、・・ンマ列１０の磁気構造の土台
はハンマ列１０の長さに沿って水平に間隔をとったバー
５１４によって一つに結合されている。

紙１８は、プラテン２２の下から上方に伸びて印字行位
置のすぐ下にあるプラテン２８の表面と接線方向に係合
する状態になっている複数のはねフィンガ５６によって
衝撃チップ３０に隣接したプラテン２日の表面に押付け
て保持される。

第４図は、ハンマばね２６の一つとその関連の磁極片ヰ
０の平面図で、先細磁極チップｌＪ２に押付けた後退位
置に保持された・・ンマばね２６を示している。第１図
及び第２図に示した永久磁石ＩＩ８は、ハンマばね２６
、磁極片ＩＩＯ及び帰路部材３８を運込磁界を前述のよ
うに作る。この磁界は、ノ・（１７） ンマばね２６に沿って上方に行き、磁極片ヰ０を横切り
、次に帰路部材３ｇに入って下に抜ける磁束の流れを伴
う。この磁束の流れは第４図で破線７０によって示され
ている。破線７０に沿った幾つかの矢印は磁束の流れの
方向を示している。

第５図は、ハンマばね２６が解放されるとき生ずる磁気
的状態を示している。コイル１１１１に電流を流すと破
線７２によって表わされている逆方向に流れる磁束を生
ずる。破線７２に関連する幾つかの矢印はコイル１４４
に電流を流すことによって作られる磁束が永久磁石ヰ８
によって作られる磁束と反対の方向に流れることを示す
。永久磁石Ｕからの磁束とコイル４１１からの磁束とは
、ノ・ンマばね２６と磁極チップ４２との界面において
効果的にけち合せする。このようにしてコイル１１ヰに
電流を流すことによって作られる磁束は、永久磁石４８
からの磁束を瞬間的に打消して、それによって・・ンマ
ばね２６を後退位置から解放するといわれる。ハンマば
ね２６の弾性によってハンマばは後退位置から引離され
て、しまいにチップ３０（１８） をインクリボン１６を通して紙１８に打付ける。

電流を流したコイルキ４からの磁束は、ハンマばね２６
と磁極片ｌＩＯとの間のすき間における永久磁石４８か
らの磁束を打消すといわれているが、それは差引きの結
果が事実上磁極チップ１１２に垂直な方向でゼロの磁束
であるからである。同時に、コイル１↓ヰ及び永久磁石
１↓８からヤれに磁束は、帰路をもたなければならない
。両方の磁束は、第５図の破線７０及び７２によって示
されているようにハンマばね２６と磁極片ｌＩＯの両側
にそらされ、空気が磁性材料よりずっと高いリラクタン
スをもっているので、最小抵抗の帰路が隣接ハンマばね
とそれらの関連の磁極片によって与えられる。

ばねが解、放されるとき、隣接ハンマばね間及びハンマ
ばねと隣接磁極片との間の空気間隙が小さいので、解放
されない場合にハンマばねと磁極片によって与えられる
低いリラクタンス路の全リラクタンスが大して大きくな
らない。しかし、これらの帰路のりラフタンスは、ハン
マばねが最後にいつ解放されたかによって決まる帰路の
磁気飽和の度合で変る。

指定されたハンマばね２６を解放するときに隣接のハン
マばねが同時に解放されとすると、隣接ハンマばねとそ
の関連の磁極片は、磁気的に飽和されて指定されたハン
マばねからの磁束に対して比較的高いリラクタンス帰路
となる。第６図は、三つの隣接ハンマばね２６が同時に
解放されるとき存在する磁気的状態を示している。複数
のノ・ンマばね２６の中心のばね７１Ｉからの磁束は、
複数のハンマばね２６の左のばね７６の方と複数ノ・ン
マばね２６の右のばね７８の方とへ向けられる。

しかし、複数の・・ンマばね２６と左と右のばね７６と
７８及びそれらの関連の磁極片ｌＩＯは、その中に起っ
ている同時解放作用のために磁気的に飽和している。そ
のことについては、複数のハンマばねの左側のはね７６
における磁束の一部分は、ハンマばね２６の中心のはね
７キと関連の磁極片ｌｌＯとを帰路として探し求め、ハ
ンマばね２６の右のばね７８における磁束の一部分も同
様に帰路を求める。

第６図に示した状態が序存するとき、帰路内のりラフタ
ンスが高いので、コイル４ＩＩに供給される電流は比較
的大きくて比較的長い持続時間のものでなくてはならな
い。コイル４４の一つに与えられる代表的な解放電流が
時間の関数として第８図に示されている。電流は、最初
ハンマばねを解放する指令に応じてスイッチを入れられ
、電流は大きさを増し始める。約５０マイクロ秒後の時
点で、電流はハンマばね２６に磁極片ヰ０から離れさせ
始めるのに十分な大きさの振幅に達する。その後、電流
はハンマばね２６が後退位置から離れて衝撃位置に入る
ように曲がるのを助けるために大きさを増やし続ける。

電流が最初にスイッチを入れられたのちの約１９０マイ
クロ秒の時点で、電流はスイッチを切られて、第８図に
示すように振幅が減り始める。

電流が最初にスイッチを入れられてから約２６０マイク
ロ秒たった時点では、ハンマばね２６のチップう０は、
インクリボン１６及び紙１ｇに打当たる。この時点では
電流は大きさが減り続けてお（２１） シ、なお、さらに時間と共に減り続ける。電流が最初に
スイッチを入れられてから５５５マイクロ秒たった時点
が７１０マイクロ秒の持続時間のサイクル内の半サイク
ル点と定義される。７１０マイクロ秒のサイクルは、シ
ャトル１２が紙１８を横切るとき衝撃チップ３０の各々
が一つのドツト位置から次のドツト位置へ印字行に沿っ
て移動するのに必要な時間によって定められる。従って
、ハンマばね２６が紙１８に打当って指定のドツト位置
にドツトを印字するように解放されれば、ハンマばね２
６は、ハンマばねを次のドツト位置において解放すべき
場合にそのサイクルを繰返しできるように７１０マイク
ロ秒の中で解放、打撃及び戻りをすることができなけれ
はならない。この例においては、各ハンマばね２６は７
１０マイクロ秒のサイクル内で解放、打撃及び戻りをす
ることができる。紙１８の幅を横切る各印字行は、一連
の７１０マイクロ秒のサイクルから成っている。

第７図は、ハンマばね２６の中央のはね７４が・・ンマ
ばね２６の左のばね７６の起動の後、つ５５（２２） マイクロ秒に起動され、・・ンマはね２６の右側のばね
７日が全く起動されない磁気的状態を示す。

第６図に示したノ・ンマばねの各々の場合におけると同
様に、第７図のハンマばねの中央のばね７１Ｉは、それ
の向かい合い側に低いリラクタンス帰路を求める磁束を
もっている。第８図に関連して述べたように、ノ・ンマ
ばね２６の衝撃チップ３ｏは、普通ハンマばねの解放の
後、２６０マイクロ秒の時点で行当たり、その後・・ン
マはねは後退位置に戻り始める。ノ・ンマばね２６が戻
り始めると、ノ・ンマばね及び関連の磁極片の中の磁束
は事実上消散されてしまっており、・・ンマばねと磁極
片はもはや磁気的に飽和していない。従って、複数のノ
・ンマばね２６の中央のはね７キの左側にある磁束は、
複数のハンマばね２６の左側のばね７６とそれの関連の
磁極片ＩＩＯとの形で比較的低いリラクタンス路を発見
する。複数の・・ンマばね２６の中央のばね７１Ｉの右
側にある磁束は、複数のノ・ンマばね２６の右側のばね
７Ｂとそれの関連の磁極片４０との形で低いリラクタン
ス道を発見し、複数の・・ンマばね２６の右のばね７８
は全く起動されていなかったものである。しかし、複数
のハンマばね２６の右のばね７８が複数のハンマばね２
６の左のはね７６と同時に起動されていた場合は、複数
のハンマばね２６の中央のばね？　＋４からの磁束に低
いリラクタンス帰路をなお与えるそのサイクル内の時点
にあるであろう。

第７図に示しだ条件のもとで、複数のハンマばね２６の
中央のばね７４の許容できる解放を与えるに必要な電流
は、第６図に示された条件のもとでハンマばね２６のど
れかの許容できる解放を与えるに必要な電流より値が低
くて、短い持続時間のものであることが分かった。これ
は第９図に示されており、その中で最初の曲線８０は、
第８図の電流波形に対応し、第６図に示した条件のもと
て必要な電流を表す波形を示している。第９図の二番目
の曲線８２は、第７図に示した条件のもとでハンマばね
２６の中央のばね７４を解放するに必要な電流を示して
いる。第７図の場合には、第６図の場合よりかなり小さ
な電流でよいことが分かるであろう。ハンマばね２６の
すべてを第７図のハンマばね２６の中央のはね７１１の
条件のもとて解放できる場合は、電流の必要量が大幅に
減らされるだけでなく、ハンマ列を作動するのに必要な
全体の電力が著しく低減されるであろう。

このように非常に改善された状態は、本発明によればハ
ンマ列１０のハンマばね２６を二つの異なるグループに
分割して、それらのグループの起動または解放の時間を
ずらすことによって達成される。ハンマばね２６の第１
のグループは、ハンマ列１０の長さに沿った一つおきの
ものすなわち奇数番号ハンマばねから構成される。ハン
マばね２６の第２のグループは、ハンマ列１０の長さに
沿った偶数番号の・・ンマばねである残りの間に入るハ
ンマばねで構成される。ハンマばねの第１のグループは
、各７１０マイクロ秒サイクルの始めにだけ解放される
資格がある。反対に、第２のグループ内のハンマばねは
各サイクル内の半サイクル点でのみ解放される資格があ
る。これによって指定された・・ンマばねが解放される
とき、それの（２５） 向かい合い側にある隣接・・ンマばねは、後退位置にあ
るかまたは第７図に示した低いリラクタンス磁気帰路を
与えるようにその位置への戻りにあるかいずれかである
ことを確実にする。

第６図と第７図の間の動作の差は、ノ・ンマばね２６、
磁極片４０及び帰路部材３８を構成する磁気材料の透磁
率μを用いて説明できる。磁気材料の透磁率は弐Ｂ−μ
Ｈによって表わされる。そのような磁気材料は磁気材料
の標準のＢ−Ｈ曲線上でＢが最大値に達してその材料が
飽和しているといわれる領域に追込まれることがある。

その後でＨが増えると、透磁率μは減らなければならな
い。同時に磁気回路のインダクタンスＬ４−φが磁束で
１が電流として関係式Ｌ＝ヱによって表すことができす る。φは透磁率μの関数であることが周知である。

従ってインダクタンスＬは透磁率によって直接影響を受
ける。一定の電流については、μが増えるとそれに応じ
てインダクタンスが増えることになり、逆もまた真であ
る。一定の電流が第６図の場合より第７図の条件のもと
てずつと大きなインタ（２６） クタンスを与えることになるのは、このためである。同
じ理由で、許容できるノ・ンマばねの解放を与えるのに
適当なインダクタンスの量によって、第９図の曲線によ
って示されているように電流要求量が低くなる。

第１０図は各コイル１１１１に電流を流すのに用いられ
る普通の回路を示している。この回路は、コイル）↓様
に１．５オームのフェーズ抵抗器９２を介して接続され
た正の電力供給端子９０を備えている。コイル１１４の
フェーズ抵抗器９２と反対の端は、ベースが端子９６に
接続されているＮＰＮトランジスタ９１１を介して接地
に接続されている。

コイルＩＩＩ＋と並列にツェナダイオード９８と応対の
極性をもつ阻止ダイオード１００との直列組合せが接続
されている。

コイル１ｌｌＩに関連するノ・ンマばねが解放される予
定の場合、第１０図に示したパルス１０２がトランジス
タ９１１’に導通させるために端子９６に加えられる。

トランジスタ９１４が導通状態になると、電流が端子９
０からフェーズ抵抗器９２．コイル４１１及びトランジ
スタ９４を通って接地へ流れ、それによってコイル１ｌ
ＩＩの所望の付勢を与える。。

パルス１０２の前縁は、時間的に第８図の曲線上の０点
に対応する。パルス１０２の後縁は、第８図の１９０マ
イクロ秒の点で起り、そこではコイル電流の発生が終り
になってそのような電流が減衰し始める。

端子９６におけるパルス１０２が終ってトランジスタ９
１１がターンオフされると、コイル４４の誘導的効果に
よって電流が阻止ダイオード１００を通ってツェナダイ
オード９８に流れる。ツェナダイオード９８は、一定電
圧の抵抗器と同様に作用してこの電流を吸収する。

本発明によるハンマばねの時間をずらした解放が実行さ
れるとき、電流要求量は、第９図に関して前に説明した
ように非常に減らされる。そのように電流要求量が減る
とまた第１０図の付勢回路が簡単になる。より小さな電
流量がより短い時間の間コイルに流れ込むことにより、
トランジスタ９１４がターンオフされるとき阻止ダイオ
ード１００を通ってツェナダイオード９８に流れる電流
の量が非常に減らされる。従って、ツェナダイオード９
８を抵抗器と取替えても安全なことが分かった。

コイル１１のようなインダクタンスの逆起電力は弐Ｅ＝
Ｌ−で表すことができる。本発明によれｔ ば、インダクタンスＬを非常に大きくするので、逆起電
力Ｅもまた非常に大きくなり、結果としてフェーズ抵抗
器９２も第１０図の回路から除くことができると分かっ
た。

バラス他の米国特許う、９ヰｔ０５１に図示され説明さ
れたプリンタ装置においては、種々の異なるハンマばね
が隣接・・ンマばねの衝撃印字チップ間の距離が固定さ
れた一様な距離であるような具合にハンマ列の長さに沿
って並べて置かれている。

結果として生ずる配置は、四つの異なるノ・ンマばね２
６を示す第１１図に示されている。ノ・ンマばね２６の
数と密度を増やしたバラス他の特許に記載されたプリン
タ装置の最近のものを含むこの例においては、各ノ〜ン
マばねは０１７Ｃｒｎ（ｏ、ｉｓ　＜）幅で隣接・・ン
マばねから０．０５８ｃｍ＜　０．０１’５’）（２つ
　） の距離だけ間隔を離している。ノ・ンマばね２６の隣接
のばねの衝撃印字チップ３０の間の一定の均一な距離は
０．５０８　ｃｍ（０，２００）である。バラス他の特
許の配置においては、・・ンマばねは一連の７１０マイ
クロ秒の起動サイクルの各々の始めにおいてのみ解放さ
れる。衝撃印字チップ３０の間隔が等距離であることは
、そのような各チップが各起動サイクルの中の同じ時点
で紙１８の幅を横切る可能性のあるドツト位置の一つに
あることを確実にする。

本発明によればハンマばね２６の半分は各起動サイクル
の始めに解放され、ノ・ンマばね２６の残シの半分は各
サイクルの半サイクル点で解放されることを必要とする
。この理由で、ノ・ンマばね２６とそれらに含まれてい
るチップ３０との上端の横の位置は、種々の異なるノ・
ンマばね２６が解放を受けるとき各衝撃チップ３０が紙
１８を横切って伸びる種々のドツト位置に揃えられるよ
うに第１１゜図に示した位置に対して横方向に移動させ
られる。

結果として生ずる配置は第１２図に示されている。

（３０） 第１２図はノ・ンマばね２６の第１、第２、第う及び第
４のばね１０１１，１０６．１０８及び１１０を示して
いる。ノ・ンマばね１０１１及び１０８は第１の複数の
・・ンマばね２６の一部分であり、第１２図においであ
る量だけ垂直に対して一方の方向に傾いており、その量
は第１２図において図解を簡単にするために非常に誇張
しである。ノ・ンマばね１０６及び１１０は第２の複数
のノ・ンマばね２６の一部分を形成し、ある量だけ垂直
から反対の方向に傾けられ、その量はやはり図解を明瞭
にするために第１２図において非常に誇張されている。

さらに明確にいえば、ノ・ンマばね１０１１及び１０８
は第１１図における四つのノ・ンマによって示される垂
直の位置からそれらのチップ３０が第１の方向に第１１
図に示すチップ３０の位置から０１０２ｃｍ　（０，０
’Ｌ”　）の距離だけずらされるようにずらされている
。同様の理由で、ノ・ンマばね１０６及び１１０は反対
の方向に第１１図に示したチップ３０の垂直位置から、
０．１０２　ｃｍ　（０，ＯＸ　）の距離だけ動かされ
ている。結果は隣接ノ・ンマばね間の００う８ｃｍ（０
，０１５′）の標準間隔が隣接・・ンマばねＬｏｌｌと
１０６との間及び隣接ハンマばね１０８と１１０との間
で０．０２８ｃｒｎ（０，０１１）まで減らされている
というものである。一方ノ・ンマばね１０６及び１０８
の間の距離は、００１Ｉ８ｃｍ　（０，０１’；　）に
増やされる。これは・・ンマばね１０４と１０６の上の
チップ５０の間の距離を０１１８７　ｃｍ　（０，１９
２）に減らし、ハンマばね１０８と１１０のチップうＯ
の間の距離を０．１１８７ｃｍ　（０，１９ｔ　）に減
らす効果合もっている。同時にハンマばね１０６と１０
８のチップ３０の間の距離を０５２８ｍ（０，２０Ｆｆ
）に増やす。

ハンマばね１０１ｉ及び１０６は、第１のハンマばね対
を形成し、ハンマばね１０８及び１１０は第２の・・ン
マばね対を形成する。第１２図の配置において種々のハ
ンマばねの位置を交互にずらすことによってこのように
ハンマばねを異る対に分ける。各・・ンマばね対土のチ
ップ３０は、距離０Ｉ１８７ｃｒｎ（０，１９２）であ
る第１の一定の距離だけ間隔をあけている。各対の各・
・ンマばね上のチップ３０とハンマ列１０の長さに沿っ
た次の対の隣接ハンマばねとの間の距離は０．５２８ｃ
ｍ（０，２０８）の距離である。距離０．５２８ｃｒ＋
＋（０，２０ｉ　）とＯ，ヰ８７　ａｎ　（０，１９２
）との間の差０．ＯＩ４１ｃｍ（０，０１６）はハンマ
列１０が各７１０マイクロ秒サイクルの間に紙１８１横
切って走る距離に等しい。従って、第２の複数のグルー
プ内のハンマばね１０６と１１０は第１の複数のグルー
プ内の隣接ハンマばね１０１１と１０８とに対して第１
１図に示される一様な０５０　Ｂ　ｃｍ　（０，２００
）ノ間隔ト比較スルトキ、０．０２０３ｃｍ　（０，０
０８）だけずらされている。この０．０２０３　ｃｍ　
（０，００８）の変化はハンマ列１０が各サイクルの３
５５マイクロ秒の半サイクルの間に紙１８を横切って移
動した距離に相当し、それによってノ・ンマばね１０６
及び１１０がハンマばねＬｏｌｌと１０８が起動される
資格のあったのちの二分の一サイクル起動されるという
ことを補償する。

第１２図に示されたばね１０Ｆ＋、１０６．１０ｇ及び
１１０のような種々の７・ンマばねをノ・ンマ列（３３
） １０の長さに沿ってほぼ垂直に取付けでき、同時に第１
２図に示した衝撃チップ３０の間の間隔を与えることが
できる。ハンマばねが第１１図に示したチップ３０の間
の一様な間隔をもつようにハンマ列１０に沿ってすでに
取付けられている場合、第１２図に示した間隔を得るよ
うに種々のハンマばねの取付けを変更することは簡単な
ことである。

各・・ンマばねが単一のボルト１１２によって磁気イン
サート５０に取付けられる場合、種々のハンマばねを取
付けるポル）１１２’ｉゆるめてハンマばねの上端をジ
グまたは他の適当な装置を用いて第１２図に示した特定
の間隔を得るように再位置決めする。そのような間隔を
達成したとき、種々のポルト１１２ｉしっかりと固くし
める。

第１５囚は、第１２図に示したように種々のハンマばね
が配置されている本発明に従う装置と共に用いることの
できる電子制御装置１２０のブロック線図である。電子
制御装置１２０は、前記バラス他の米国特許３，９１１
ＬＯ５１の第９図に示された電子制御装置と非常によく
似ている。そのよ（うｌＩ） うな電子制御装置１２０は１３２文字・；ツファ１２２
、文字発生器ＲＯＭ　１２１１及びノ・ンマ・ドライバ
増幅器於びシフトレジスタ１２６を含んでいる。復号さ
れた後、最大１５２文字を表す１行の入力データが１６
２文字バッファ１２２の次々の文字位置に入れられる。

１３２文字バッファ１２２は、文字発生器’ＲＯＭ　ｌ
　２１１に文字を与えて、そのＲＯＭが個々の文字を各
文字に対する対応するドツトパターンに復号する。これ
らのドツトパターンは、後述のようにドツト行及びドツ
ト列の計数に従って順次に発生される。ドツトパターン
信号は、・・ンマ増幅器とシフトレジスタ１２６に接続
されている。回路１２６の中のハンマ・ドライバ増幅器
は、それぞれノ・ンマ列内の異なるノ・ンマばねを制御
するように接続されている。ノ・ンマばねの各々に対し
て一つのノ・ンマ・ドライバ増幅器があり、文字発生器
ＲＯＭ１２１１から発生される１３２の文字パターンは
、ノ・ンマ・ドライバ増幅器とシフトレジスタ１２６の
中に入っている普通のシフトレジスタによって次々に６
６組の２の形で循環する。これはこの例の・・ンマ列１
０の中には６６のノ・ンマばね２６があるからであり、
各ノ・ンマばね２６は、１行の文字内の文字のうちの二
つを印字するのに用いられる。

文字発生器ＲＯＭ１２１１（ｚ制御するためにドツト列
計数器１２ｇ及びドツト行計数器１３０がそれぞれ磁気
ピックアップ１３ヰによって引出される位置信号とサイ
クル信号とに応答して制御ロジック１３２によって作動
される。前述の）くラス他の特許に記載されているよう
に、磁気ピックアップ１３１１は、シャトル１２が紙１
８を横切って掃引するにつけて制御されたやり方で回転
する符号止車１３６の歯に応じて同期マークを発生する
０この例ではシャトル１２が紙１８を横切って通過する
度に２１４の同期マークが発生される。最初の１２のこ
の種の同期マークは、各ノ・ンマばねによって印字され
るべき第１の文字の幅を構成する１２の異なる半ドツト
位置に対応する。残りの１２の同期マークは、各７・ン
マばねによって印字されるべき第２の文字の幅を構成す
る１２０半ドツト位置に対応する。符号止車１３６の上
の特殊なしるしは、磁気ピックアップ１３１１によって
送られてドツト行計数器１３０’ｉ起動するために制御
ロジック１う２によって伝えられる。このようにして、
ドツト行計数器１３０は、シャトル１２がどちらかの方
向に紙１８を横切って通過し終るごとに進められる。

磁気ピックアップ１３４によって検出される同期マーク
は、制御ロジック１う２の中で整形及びタイミングを合
わされた後にドツト列計数器１２８に加えられて、シャ
トル機構の水平移動を正確に区切られた１増分に分割す
る。ドツト列計数器１２ｇは、シャトルの移動の一つの
方向に磁気ピックアップ１う４からの同期マークごとに
進められ、シャトル移動のもう一つの方向における各同
期マークに対して１カウントだけ減らされる。従って文
字発生器ＲＯＭ１２１＋の各文字位置については、ドツ
ト印字インパルスがドツト列計数器１２８及びドツト行
計数器１３０によってそれぞれ与えられる計数次第で、
ノ・ンマドライバ増幅器（う７） とシフトレジスタ１２６に接続されたりされなかったり
する。

制御ロジック１う２は１６２文字位置計数器１３８と補
助クロック１４０を備えている。磁気ピックアップ１う
４が新しいドツト位置を示す同期マークを読取る度に、
１う２文字位置計数器１３８は、文字バッファ１２２に
その中に記憶され指定された行を構成する文字の１′５
２すべてをすっかり循環させる１３２のパルスを発生す
ることによって応答する。副クロツク１ヰＯは、各同期
マークに応じて６６のパルスを発生するように１３２文
字位置計数器１５８の周波数を２で割る。

本例における６６の・・ンマばねは、各行に可能な１う
２の文字のうちの二つを印字できるので、副クロック１
４０の出力は文字バッファ１２２、文字発生器ＲＯＭ１
２１１及び・・ンマ・ドライ・（増幅器とシフトレジス
タ１２６によって処理されている行の中の６６対の文字
の各々を定めるのに役立つＯ 前にふれたように、ドツト列計数器１２８は、（３８） １３２パルス文字位置計数器１３８の制御を受けて文字
発生器ＲＯＭ１２１１によってドツトパターンに変換さ
れた文字バッファ１２２がらの１３２の文字の各々に対
する２１１の同期マークの各々によって示されるドツト
位ｆ＆識別するのに役立つ。

第１２図に関連して前に述べたように、ハンマばね１０
６と１１０のような複数のハンマばね２６の一つおきの
ばねは、ハンマばね１０４と１０８を含む残りのハンマ
ばねが起動されるのに適当であった後の二分の一サイク
ル（う５５マイクロ秒）に対して起動の資格がある。３
５５マイクロ秒という各半サイクルの間、シャトル１２
は紙１８を横切って紙１８の上の１対の半ドツト位置の
間の距離に等しい量だけ移動する。シャトル１２の紙１
８を横切る半ドツト位置だけの移動は、磁気ピックアッ
プ１う１１による新しい同期マークの読取りによってマ
ークされる。種々のハンマばね２６が紙１８の上の指定
のドツト場所において起動する資格を与えられる度ごと
に、そのハンマは、二つの同期マークの発生によって表
わされる完全ドツト位置のあとまで起動の資格がない。

しかし。

第１２図の例においては複数のハンマばね２６の交互の
ばねがハンマばね２６の残りのばねから半ドツト位置に
相当する距離だけずらされるので、複数のハンマばね２
６の交互のばねを複数のハンマばね２６の残りのばねが
起動の資格が与えられたのち、半ドツト位置起動の資格
があるようにされる必要がある。従って、第１２図の特
定の例において、ハンマばね１０６及び１１０は、ハン
マばね１０４及び１０８が起動される資格が与えられた
のち半ドツト位＃を起動する資格が与えられなければな
らない。これはドツト列計数器１２８の中に含まれ、副
クロック１１↓０によって発生されるパルスに応答する
２進同期マーク計数器１１１２によって達成される。２
進同期マーク計数器１１１２によってドツト列計数器１
２８の出力が副クロック１１１Ｏからのパルスの交互の
ものに応じて半ドツト位置後になる。前にふれたように
、副クロックｌｌｌ０は、各行の中の１３２文字を６６
の異なる文字対に分割するように効果的に動作する。各
文字対は、シャトル１２の中の６６のハンマばね２６の
異なるばねによって印字される。従って、２進同期マー
ク計数器１１１２に加えられる副クロック１１１０から
のパルスが第１２図にあるハンマばね１０１１と１０８
によって印字されるべき文字対を表すとき、ドツト列計
数器１２８は、文字発生器ＲＯＭ　１２１１にそれに対
するドツト列位置を与える。しかし、第１２図のハンマ
ばね１０６及び１１０を表す副クロック１０４からのパ
ルスが２進同期マーク計数器１４２に加えられるとき、
文字発生器ＲＯＭ１２１１によって示されたドツト列位
置はそのようなハンマが半サイクル（３５５マイクロ秒
）あとまで起動する資格がないように半ドツト位置だけ
故意にずらされる。このようにして、ドツト列計数器１
２８は交互の対の文字を「オンタイム」または「遅延半
サイクル」であるとして表す。交互のハンマばねは残り
のハンマばねに対して半ドツト位置または起動サイクル
の半分に等しい分だけ上流に人為的に再位置決めされる
。

（４１）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って用いられるハンマ列の一部破り
取った斜視図、 第２図は第１図のハンマ列の端面図、 第う図は第１図のハンマ列の一部分の詳細を示した側面
図、 第４図はハンマ列の永久磁石によって与えられる引込み
磁束を示す第１図のハンマ列の一部分の平面図、 第５図は永久磁石からの引込み磁束にコイルからの磁束
が与える相殺効果を示す第１図のハンマ列の一部分の平
面図、 第６図は隣接ハンマばねの同時解放のための磁束パター
ンを示す第１図のハンマ列の一部分の平面図、 第７図は時間をずらしたハンマ解放で達成される磁束パ
ターンを示す第１図のハンマ列の一部分の平面図、 第８図は標準のハンマばね解放サイクルの間の時間の関
数としてのコイル電流の図式プロット、（＋１２） 第９図は本発明によって与えられる低減された電流要求
量を示す時間の関数としてのコイル電流の図式プロット
、 第１０図は各コイルに電流を流すための通常の回路の図
解線図。 第１１図はこのようなハンマばねの通常の間隔を示す第
１図のハンマ列のハンマばねの四つの正面図、 第１２図は上記のハンマばねとそれに含捷れるドツト印
字衝撃チップが本発明に従って互いに対して位置決めさ
れるやり方を示す第１図のハンマ列の・・ンマばねの四
つの正面図、及び第１３図は本発明に従う装置と共に用
いることのできる電子制御装置の簡易ブロック線図であ
る。 １０−−ハンマ列、２６−−ハンマばね、うｏ−−ハン
マ・チップ、３８−一磁気帰路部材、１ＩＯ−一磁極片
、１１１１−一コイル、１１８−一永久磁石、５０−一
磁気インサート、１２２−−１３２文字バッファ、１２
１１−一文字発生器ＲＯＭ、１２６−−ハンマ・ドライ
バ増幅器とシフトレジスタ、１２８−一ドット列計数器
、１うＯ−一ドット行計数器、１う２−一制御ロシック
、１３１１−一磁気ビツクアップ、１３６一−符号化車
。 ） ＦＩＧ、４　　　　　　　　ＦＩＧ、５　　　　　−４
２８−ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ Ｔ（時間） ＦＩＧ−８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　ハンマ列と、 前記ハンマ列を動かす機構と、 前記・・ンマ列が動くとき、一連の・・ンマ解放サイク
   ルを定める機構と、 前記ハンマ列の一部分に沿って一定間隔をあけて前記ハ
   ンマ列に取付けた複数の・・ンマばねと、 各々が前記複数のハンマばねの異なる一つのばねを解放
   するように作動するもので、前記ハンマ列に取付けられ
   た複数の磁気回路と、印字すべきデータに応答して、前
   記複数のハンマばねの、交互のばねの選択されたばねを
   前記一連の・・ンマばね解放サイクルの各々の始めに開
   放し、前記複数のノ・ンマばねの残シのばねの選択され
   たばねを前記一連の・・ンマ解放サイクルの各々を一部
   分経過した点で解放するように制御する機構を含む衝撃
   式プリンタ装置。 ２　前記複数のハンマばねの交互のばねの各々がそれら
   の第１の側で前記複数のハンマばねの残りのばねの隣接
   したものから第１の一様な距離だけ間隔を置き、反対の
   第２の側で前記複数のハンマばねの残りのばねの隣接し
   たものから第２の一様な距離だけ間隔を置いていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の衝撃式プリ
   ンタ装置。