JPS5812876B2 - ハンマ制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリアルプリンタにおけるハンマ制御方式に係
り、特に印字圧可変のハンマリング方式にかかる。

従来のハンマ制御方式においては、ハンマ駆動時からプ
ラテン衝突時迄ほぼ一定のハンマ駆動電流を流し（１段
階制御という）、印字圧を変えたい場合に限り該電流値
を制御していた。

ところで、かかる従来の一段階制御において、印字圧を
変えるために電流値をわずかに変えるとプラテン衝突時
のハンマ速度及びハンマ駆動からプラテン到達迄の時間
が大幅に変化し、細かい印字圧制御乃至は印字濃度制御
ができなかった。

第１図はかかる従来の一段階制御におけるハンマ駆動電
流とハンマ速度の関係（Ｉ−Ｖ特性）及びハンマ駆動電
流とプラテン到達時間の関係（Ｉ−Ｔ特性）を示す実験
データであり、各特性の勾配が急になっており、わずか
の駆動電流■によりハンマ速度及びプラテン到達時間Ｔ
が大幅に変動することが理解される。

一方、このようにわずかな電流値の変動によりプラテン
到達時間が大幅に変動するハンマ制御方式は連続スペー
シング印字に適用できない欠点がある。

特に活字選択時間に応じて活字ヘッドのスペース速度を
変えると共に該スペース速度に応じてハンマの駆動タイ
ミングを変える連続スペーシング印字に適用できない欠
点がある。

ところで連続スペーシング印字とはスペース動作を停止
せず、即ち行方向に活字ヘッドを停止することなく連続
的に移動しながら印字を行う方式のもので■スペーシン
グ速度一定のものと、■スペーシング速度可変のものが
ある。

■の一定速度連続スペーシング印字方式は、スペーシン
グ時間を最大活字選択時間に等しくなるようにスペーシ
ング速度を一定にする方式であり、■の可変速度連続ス
ペーシング印字とはスペーシング時間を常に活字選択時
間に等しくする方式、すなわちスペーシング速度を活字
選択時間に応じて変える方式である。

■，■の方式とも、スペーシング完了時ハンマがプラテ
ンに衝突するようにスペーシング完了前所定時刻にハン
マ駆動がなされる。

さて、印字圧を制御するためにハンマ駆動電流をわずか
に変えたときハンマのプラテン到達時間が大幅に変化す
るとすればハンマの駆動タイミングの決定が極めて困難
となる。

このため、従来の一段階制御を連続スペーシング印字に
適用した場合、印字圧の制御が簡単に行えなかった。

本発明はかかる従来の一段階制御による欠点を除去し、
印字濃度を細かく制御でき、且つ連続スペーシング印字
においても簡単に印字濃度を行えるハンマ制御方式を提
供することを目的としており、この目的は本発明におい
て、ハンマ駆動電流を少くとも２段階の階段状とする（
２段階制御という）と共に低レベルの電流値を可変とな
し、該電流値を変えることにより印字圧を制御するハン
マ制御方式により達成される。

以下、図面に従って詳細に説明する。

第２図は本発明を適用しうるシリアルプリンタの概略構
成図であり、１１は所望の活字が横一列に何行かに亘っ
て印刷される印字媒体で、ロール紙、通帳等である。

印字媒体１１は、印字媒体を支持する機構（プラテン）
１２により支持されながら印字方向と垂直方向に間欠送
りされる。

印字媒体１１に、所望の活字をインパクトさせるのが印
字ユニット１３であり、上下各２段に６４文字合計１２
８文字の活字をクラウン形に配列してなる印字ヘッド１
３−１と、これを回転駆動させる活字選択用モータなら
びに１つの活字を媒体１１に向ってインパクトさせるハ
ンマー源を収納した駆動機構部１３−２と、赤黒のイン
クリボンを収納したリボンカートリッジ１３−３等から
なる。

印字ユニット１３は移動軸１４に沿って図中矢印八方向
に移動しスペース動作を行う。

なお、移動軸１４はスペースモータ１５によって回転せ
しめられ、且つ該移動軸１４にはラセン溝が形成されて
いるので、前記の回転に伴う該ラセン溝の送り動作によ
って印字ユニット１３が全体にスペーシングを行う。

横一列の印字が終了する毎に図中矢印Ａ′方向に復帰す
る。

また図示しないが、印字ユニット１３、前記キータ、前
記ハンマー駆動源等を制御する回路を搭載した制御回路
基板が設けられる。

第２図において概略的に説明した各種機構のうち、本発
明は印字ヘッド１３−１のハンマリング制御に関するも
のである。

さて、プラテン１２に支持された印字媒体１１に、該印
字ヘッド１３−１をハンマーせしめるためのハンマー駆
動源として従来は、例外なくハンマーマグネットが用い
られている。

かかるハンマーマグネットを用いたハンマリング方式で
は、印字ヘッド１３−１の休止点からプラテン上のイン
パクト点までのハンマー？トロークが通常ｎ１（ｍｉ）
に設定されている。

ところで、一般にこのハンマーストロークはまだ短縮可
能な余地を含んでおり，例えばこれをｎ２（ｉｔ）に設
定することが出来る。

ところが、例えば銀行等における事務機として使用され
るシリアルプリンタではフロントインサータ、インサー
タジャーナル等を別途用意しあらゆる印字媒体（通帳）
を使用できるようにしなければならず、単にハンマース
トロークを０２（ｍ７ＩＬ）に短縮することは出来ない
。

すなわち、これらフロントインサータ等を用いる場合、
印字ヘッド１３−１とプラテン１２の間に印字媒体をガ
イドする部材が取付けられるので、ハンマーストローク
をｎ２（ｍｍ）に固定した場合、前記部材が印字ヘッド
１３−１に引っかかる惧れがあるからである。

従って、印字媒体挿入時等においてはハンマーストロー
クをｎ１（ｉｔ）とし、印字ヘッド１３−１と前記部材
との引つかかりを防止しなければならない。

ところで、前記ガイド部材に沿って媒体が印字位置まで
案内されれば該ガイド部材は印刷の邪魔にならないよう
下方に退避させられる。

しかるにガイド部材の退避後は、印字ヘッドとプラテン
間の距離をｎ２（ｍｍ）とすることができる。

すなわち、印字開始前は印字ヘッドとプラテン間の距離
はたとえば６ｍｍのストローク長であるが、印字中は高
速印字を実現するために３（ｍｍ）のストローク長にす
ることができる。

換言すれば、ハンマーストロークは３ｍｍとなったり６
（ｍｍ）となったりする。

さて、このような可変ハンマーストロークを従来のハン
マーマグネットで実現するならば、ハンマー速度が高速
化されるものの、ｎ２（ｍｍ）ストローク用とｎ１（ｍ
ｍ）ストローク用の２つのハンマーマグネットを具備し
なければならず、不経済となるばかりでなく、印字ユニ
ット１３の重量が増大しこの結果スペース動作が緩慢と
なり結局印字速度は上がらない。

また、ハンマーエネルギーについてみるト、ハンマーマ
グネットはその構造上復帰用スプリングを取り付けなけ
ればならず、該復帰用スプリングに抗してハンマリング
を行うことになるので、ハンマーエネルギーが有効に利
用されず、印字速度の増大を図る上で支障となる。

そこで本発明を適用しうるプリンタでは、ｎ１（ｍｍ）
トｎ２（ｍＷ）のハンマーストロークが自在に切り換え
可能であるように、そしてハンマーエネルギーが十分ハ
ンマリングのために供給されるように、従来のハンマー
マグネットに代えてサーボ制御可能な直流モータを採用
する。

第３図は、第２図におけるシリアルプリンタのうちハン
マ駆動部の拡大斜視図である。

第３図において、２１は直流モータであり、ギア２２を
介して印字ヘッド１３一１をプラテン１２に向って、矢
印Ｓ１およびＳ２方向にハンマーする。

矢印Ｓ１は第１ストロークを意味し、矢印Ｓ２は第２ス
ｌ−ロークを意味する。

具体的には、第１ストロークは３（ｍｕ）、第２ストロ
ークは３（ｍｍ）であり合計６（ｍｍ）のハンマースト
ロークである。

次に第４図のグラフを参照しながらハンマーモータとし
てＤＣモータを採用した場合のハンマリング動作を説明
する。

第４図において、横軸は時間ｔ を、縦軸はストローク
ＢＳをそれぞれ示す。

先ず、ｔ＝０でハンマー指令が供給されると、印字ヘッ
ド１３−ｉ（第３図）はＣ１なる速度曲線を保ってサー
ボ制御されながら第１ストロークの終点である一時安定
点に向う。

この一時安定点の位置は点線Ｐとして示されている。

この後、供給された印字データに従って指定の活字２３
（第３図）は、印字ヘッド１ ３−１（第３図）と共に
、Ｃ２なる速度曲線を辿ってプラテン１２（第３図）上
のインパクト点に向う。

このインパクト点の位置は第４図中の点線Ｑとして示さ
れている。

引き続き第２番目の印字データが供給されると、印字ヘ
ッド１３−１は第１ストロークＳ１の始点まで戻ること
なく、Ｃ３なる速度曲線を保ってサーボ制御されながら
一時安定点Ｐに戻る。

従って、Ｃ４なる速度曲線を辿って当該第２の活字を印
字ヘッド１３−１と共にハンマーすることになる。

このときのハンマーストロークは第２ストロークＳ２で
あり、３（ｍｍ）である。

従って当該第２の活字を一点鎖線Ｃ′４なる速度曲線を
辿ってハンマーする場合に（この場合のハンマ一時間は
ｔ２−ｔ１ となる）に比べ第４図の方式においては
ハンマ一時間カ１２−１１ となり、ハンマ一時間が
短縮される。

引き続き第３の印字データが供給されれば、同じく一時
安定点Ｐからインパクト点Ｑに向ってハンマリングされ
る。

この様に、第２ストロークＳ２のみを往復して印字され
るので、高速に印字し得る。

第４図のグラフにおいて、もし印字データの供給が途絶
えると、次に新たな印字媒体が挿入される場合が想定さ
れるので、最後の印字を終了した後は、印字ヘッド１３
−１は、Ｃ，なる速度曲線を保ってサーボ制御されなが
ら、印字ヘッド１３−１の休止点（第１ストロークＳ１
の始点）まで引き下がり、プラテン１２および印字ヘッ
ド１３−１の間隔を最犬の６（ｍｍ）に保つ。

このような、可変ストロークによるハンマリングが可能
となるのは、サーボ制御可能な直流モータを採用したか
らに他ならない。

また、ハンマーマグネットに付随の復帰スプリングが不
要であるから、ハンマーエネルギーが有効に利用される
。

第５図は以上述べた、２段切換えのハンマリングを実施
する具体的な回路例であり、第６図は第５図の回路の動
作説明に供するタイムチャートである。

第５図において、２１は第３図に示したハンマー用の直
流モータＭであり、該直流モータ２１の回転軸に連動（
図中点線で示す）するポテンショメータ４１が付設され
ている。

ポテンショメータ４１の出力電圧界は差動増幅器４２の
一端子に入力される。

一方、その十端子には可変基準電圧発生回路４３がらの
出力電圧■Ｒが印加され、これらの差電圧 ■Ｒ−■
が位相補償回路４４、クランプ回路４５、および電流増
幅器４７を経由して前記直流モータ２１に印加される。

そして、差電圧 ■Ｒ−Ｖｓ が零になるよう、該直
流モータ２１がサーボ制御される。

次に第５図の回路の動作を、第６図のタイムチャートを
参照しながら説明する。

先ず、図示しない中央制御装置より、時刻Ｔ１において
印字指令ａが供給される（第５図のａ１第６図のａ参照
）。

これにより、可変基準電圧発生回路４３のスイッチＳａ
が閉成し、該回路４３の基準電圧ｖＲはＶｃｅ−Ｒ＋，
ａとなる・このＶｃｅ−＋，ａなる基準電圧は第６図Ｃ
の■Ｒ３として示される。

この■Ｒａとポテンショメータ４１との差電圧により、
ｔａ・の期間（第６図ａ参照）電流増幅器４７を制御し
駆動電流ＩＭａ（第６図ｅ参照）を直流モータ２１に供
給する。

この場合、駆動電流ＩＭａ１は、期間ｔａ内の前半原供
給され、所定の時間経過後は負のＩ’Ｂ７１Ｂｔ（第６
図ｅ参照）なる制動電流が供給８Ｍ。

ナメち、駆動電流を正（ ＩＭａ ｔ）にして起動をか
ケるとサーボ制御により適当なタイミングで電流は負（
Ｉ′Ｍａ１）となり直流モータは目的位置に安定に停止
する。

上記の駆動電流ＩＭａｔおよび■′Ｍａ１により直流モ
ータ２１はサーボ制御され、これに応じてポテンショメ
ータ４１の出力電圧Ｖｓは、期間ｔａにおいて第６図（
ｄ）におけるＶｓａの如く変化する。

そしてこの■ｓａが前記の基準電圧ＶＲａ（＝Ｖｃｃ−
Ｒ＋ｒａ）に一致したとき、一時安定点Ｐ（第６図ｄ・
参照）に至る。

この一時安定点Ｐは第４図のＰと同じである。

また、前記のＶｓａの変化は第４図の速度曲線Ｃ１に相
当する。

第６図（ｅ）においてＩＭａｔは一定のピークレベルを
維持するが、これは第５図のクランプ回路４５によって
規定される。

これにより直流モータ２１の等加速性が達成できる。

またＩ’Ｍａｔは所定の波形で負から零レベルに至るが
、この所定の波形は位相補償回路４４で整形される。

つまり該回路４４は、実際の変位置（Ｖｓに相当）に対
して、これを微分した速度成分を加え、より安定なサー
ボ制御を実現する。

次に、期間ｔａを経た時刻Ｔ２において、インパクト指
令ｂが前記の中央制御装置より供給される．第６図ｂ参
照）。

これにより、第５図の可変基準電圧回路４３のスイッチ
Ｓｂが閉成し、基準電圧■ＲはＶＣ” Ｒ＋ｒａ／ｒ５
となり、第６図Ｃの■Ｒｂで示すレベルに上昇する。

この結果、直流モータ２１は、期間ｔｂ（第６図ｂ参照
）においてフル励磁され印字ヘッドをプラテンに向けて
大エネルギーで飛行させる。

この飛行の状態は第６図ｄｙｓｂなる波形で表わされ、
第４図の速度曲線Ｃ２に相当する。

このときの駆動電流はＩＭｂｔ （第６図ｅ参照）であ
る。

この後、引続き印字データが供給されていれば印字ヘッ
ドは休止点０（第６図ｄの０１第４図のＳ−０）まで戻
ることなく一時休止点Ｐまで引き下がる。

このＰ点までの引き下がり動作は、駆動電流■／Ｍｏ１
によってなされ、前述のバンクーバンク制御によりＰ点
で安定する。

さらに印字を繰り返し、一連の印字データを処理し終え
た後は、前記の中央制御装置から印字指令ａもインパク
ト指＋ｂも供給されないので、第５図のスイッチＳａ，
Ｓｂは共に開成しＶａは零となる（第６図Ｃの光。

参照）。

これにより直流モータ２１は休止点まで逆回転する。

このときのポテンショメータ４１の出力Ｖｓは第６図ｄ
のＣ５で示すとおりであり、これは第４図のＣ５に相当
する。

以上説明したように、原則的に３ （ｉｉ）という極め
て短いハンマーストロークを保ってハンマリングするこ
とにより高印字速度を確保し、また必要に応じて該ハン
マーストロークを６ （ｉｍ）に戻すというハンマリン
グ動作が単一のハンマー駆動源（直流モータ）で実現さ
れる。

次に可変速度スペーシング印字におけるスペーシング速
度の決定及びハンマ駆動タイミングについて説明する。

第２図における印字ヘッド１３−１を回転移動させて所
望の１つの活字をプラテン１２に直面させる場合、現在
位置からｎステップだけ回転させなければならない。

印字ヘッド１３−１にはその回転軌跡に沿って６４文字
配列されており、また該印字ヘッド１３−１は正逆方向
に回転自在なので、最犬３ ２ （ ６ ４／２ ）ス
テップだけ回転する。

つまりプラテン１２から最も遠い位置にある活字を選択
するには印字ヘッド１３−１を３２ステップ回転させな
ければならない。

この場合、所望の１つの活字に与えるべきステップ数ｎ
（＜３２）に応じて、活字選択時間ｔＲ も比較的に
変化する訳であるが、両者の関係は、実験例によれば、
第７図の曲線ＰＳＣの如くなる。

ただし横軸には選択時間ｔＢを、縦軸にはステップ数ｎ
１スペース速度指定電圧■をとって示す。

曲線ＰＳＣより明らかな如く、ｎおよびｔＲの間にはｔ
Ｒ＝ ａ ｆ（ｎ）なる関係が存在し、αｆ（ｎ）は、
ほぼαＪＴである。

一方、スペースモータ１５を駆動し、移動軸１４を介し
て印字ユニット１３にスペース動作を与える場合、１ス
ペース動作を行うに要するスペーシング寺間ｔｓはｔｓ
−Ｖｓである。

ここでＶｓはスペース速度であり、Ｌｓは１スペース距
離である。

かかる連続スペーシング方式をとることにより１スペー
シング時間が、第７図のｔＲＭより小なる領域で定めら
れるようになり、従ってスペーシング時間ｔｓはステッ
プ数ｎとの関連で、第７図のグラフに基づいて定めるこ
とが出来る。

すなわちスペーシング時間ｔＢは活字選択時間ｔＢによ
って定められる。

かくのごとく、ｔｓをｔ３＝ｔＢに定めるこ，とにより
スペース速度は大幅に向上する。

さて、第７図の説明で述べたとおり、活字選択時間ｔＢ
はステップ数ｎに応じてｔＲ一αＶπで定められるので
スペーシング時間ｔ３は、ｔ３＝ｔＢからｔｓ＝αＪｉ
となる。

そしてスペース速度Ｖｓは前」述の如くｖｓ−ｈＳで定
まるので、前記のｔｓ＝αＶＷを代入するとＶｓは Ｖｓ＝β６（ただしβは猟なる定数） となる（第７図の速度曲線■。

を参照）。この様なＶｓをもってスペースモータ１５を
駆動することにより、連続スペーシング方式であって且
つほぼ限界に近い最大印字速度が確保される。

次にＡ前記のＶｓ−β６ なるスペース速度をもって
スペーモータ１５を制御するための、スペース速度制御
回路を第８図に示す。

第８図は本発明を適用しうるシリアルプリンタのスペー
ス速度制御回路の１実施例を示すブロック図である。

本図において、１５が第２図に示すスペースモータであ
り、該スペースモータ１５を図示する制御回路で制御す
ることにより印字ユニット１３（第２図）をＶｓ一βＶ
■ なるスペース速度でスペース移動せしめることがで
きる。

３１はいわゆるポテンショメータコントロール回路であ
り、アナログマルチプレクサ３１−１、ブラシ切替器３
１−２増幅器３１−３．３１−４および差動増幅器３１
−５からなる。

アナログマルチプレクサ３１−１は、スペースアドレス
信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３を中央処理装置３０より受
信する。

３ビットからなる該スペースアドレス信号ＳＡＩ〜ＳＡ
３は、印字ユニット１３のスペース量を指定する。

３ビット構成となっているのは、スペースモータ１５の
回転軸に連結された現在位置指示用のポテンショメータ
１７内のリング状抵抗が８個のタップを備えているのと
対応する。

つまりアナログマルチプレクサ３１−１は指定のスペー
ス量に相当する８種類の直流信号のうちの１つを出力し
、該直流信号は増幅器３１−３で増幅された後、差動増
幅器３１−５の第１の入力に印加される。

一方、ブラシ切替器３１−２は第１の回転ブラシおよび
第２の回転ブラシからなり、スペースモータ１５に連動
するポテンショメータ１７からの信号を受信する。

すなわち、ブラシ切替器３１−２は現在のスペース量を
表わす直流信号を出力する。

なおＳＡ４は１ビットのスペースアドレス信号であり、
第１または第２の回転ブラシのいずれから該直流信号を
得るべきか定める。

該直流憚号は増幅器３１−４で増幅された後、差動増幅
器３１−５の第２の入力に印加される。

かくして差動増幅器３１−５は、指定のスペース量と現
在のスペース量の差に相当する変位量信号■Ｒを送出す
る。

該変位量信号ｖＲは第１演算増幅器３２、スイッチ３３
の接点ａ１第２演算増幅器３４、電流増幅器３５を通し
てスペースモータ１５に印加され、該スペースモータ１
５は前記変位量信号ＶＢ，がＯになるように回転制御さ
れる。

そして、新たなスペースアドレス信号ＳＡ１〜ＳＡ３が
供給されるまで、指定のスペース位置で停止する。

この場合、変位量信号ＶＲよりも一次だけ進んだ成分、
すなわち速度成分を加えると、効率の良い安定なスペー
ス制御が行えるので変位量信号■Ｒを微分器（速度検出
回路）３６において微分し、該変位量信号■Ｒの速度成
分を、第１演算増幅器３２にて加算する。

さて、かかるスペース速度制御回路は、所望の活字の印
字ヘッド１３−１（第２図）におけるステップ数ｎに応
じて、印字ユニット１３、すなわちスペースモータ１５
をＶｓ一βＶ下 なるスペース速度で回転制御すること
を実現するものである。

このスペース速度Ｖｓ（＝βｖ’ｆｆｌ）は、図中６ビ
ットのスペース速度指定信号ＳＶＲＩ〜ＳＶＲ６として
デイジタル／アナログ Ｄ／Ａ 変換器３７に印加さ
れ、アナログ信号に変換される。

６ビット構成としたのは、印字ヘッド１３−１が上・下
各段に６４文字を配夕１ルてなり、正または逆方向に最
犬３２ステップ回転するからである。

つまり３２ステップの各々に固有のスペース速度を指定
するには６ビットを要する。

また、各スペース速度指定信号ＳＶＲは、活字選択ステ
ップ数ｎに応じて、前記中央処理装置内でβＪ＝ な
る演算がなされた後６ビットのデイジタル信号に表わさ
れて供給される。

Ｄ／Ａ変換器３７からの、アナログのスペース速度指定
信号Ｓはスイッチ３８の接点ａおよびインバータ３９を
通して、第３演算増幅器４０に印加される。

該第３演算増幅器４０には前述した微分器３６からの速
度信号もまた印加されているので、実際の速度とスペー
ス速度指定信号Ｓｖにより定められた指定スペース速度
との差信号が該第３演算増幅器４０で算出され、該差信
号がスイッチ３３の接点ｂ１第２演算増幅器３４および
電流増幅器３５を経由してスペースモータ１′５に印加
され、該スペースモータ１５は該差信号を０とするよう
に回転制御される。

すなわち、スペースモータ１５は指定のスペース速度を
印字ユニット１３（第２図）に与えるように駆動される
。

なお、スイッチ３３は、この場合スペースロック信号Ｓ
ＬＳが供給されていないので接点ｂ側で作動する。

スペースロック信号ＳＬＳは、スペース動作を所定のス
ペース位置で停止させたい場合に出力され、このときス
イッチ３３は接点ａ側で作動する。

また、スイッチ３８はスペース方向制御信号ＳＤＣＳに
よって接点ａ側またはｂ側で作動し、正規のスペース動
作時は接点ａ側にあり、バックスペース動作時には接点
ｂ側にある。

接点ｂ側にあるとき、スペース速度指定信号Ｓｖは極性
反転されて、インバータ３９以降に供給される。

この場合、微分器３６からの速度検出信号も、中央処理
装置３０の制御により極性反転される。

かくして、活字選択時間ｔＲと等しいスペーシング時間
ｔ３で連続的にスペース動作を行うことの出来るスペー
ス速度制御回路が実現される。

上述の如く、活字選択時間ｔＲに応じてスペース速度が
設定されるので、ハンマー起動時間もまた活字選択時間
ｔＢに応じて変化させる必要がある。

すなわち、ハンマー起動タイミングをｔＤとすると、ｔ
Ｄは ｔＤ＝ｔ３−ｔＨ より定めなければならない。

ここに、ｔｓは前述したスペーシング時間であり、ｔＨ
はハンマー動作時間である。

このｔＨは通常例えば５ ７７１ＳｅＣである。これら
ｔｐ ， ｔ３およびｔＨの関係は第９図に示すとおり
である。

第９図において先ず、前回の印字が終了したことを示す
メカビジー信号が時刻ｔ０において“０“となりメカレ
ディーとなる（第９図ａ参照）。

このメカレディーにより所定の印字情報がシリアルプリ
ンタに入力される（第９図ｂ参照）。

これと同時に時刻ｔ１において活字選択及びスペース操
作が開始する（第９図ｃ ，ｄ参照）。

尚、第９図Ｃの“０“は活字選択中を示し、又第９図ｄ
の信号は、前述した指定のスペース量と現在のスペース
量の差に相当する変位量信号ｖＲを表わし、第８図の差
動増幅器３１−５の出力に相当する。

第９図ｄには２つの三角波状変位量信号ＶＲｔおよびＶ
Ｒ２が示されているが、■Ｒ，は選択すべき活字のステ
ップ数が犬である場合、ｖＲ２はそれが小である場合を
例示している。

第９図ｄおよびｅにおいて、ｔｓはスペーシング時間で
あり、ｔＨはハンマー動作時間 ５ ｍＳｅＣ ， ｉ
ｐがハンマー起動時間である。

このハンマー起動時間ｔＤは第９図ｄにおいて信号ＶＲ
ｔおよび旌，の各レベルがそれぞれ、スレツショルドレ
ベルＴ１およびＴ２を横切るタイミングで定められる。

この場合、信号ＶＲ １およびＶＲ２がスレツショルド
レベルＴ１およびＴ２を横切った時のタイミングが、印
字ヘッド１３−１が印字媒体１１にインパクトする５ｍ
Ｓｅｃ前であるごとく、これらスレツショルドレベルＴ
１およびＴ２が事前に定められる。

つまり、第８図の中央処理装置３０内において、前述し
た６ビットのスペース速度指定信号ＳＶＲ１〜ＳＶＲ６
をもとに、各スペース速度指定信号に応じたスレツショ
ルドレベル指定信号ＴＳはＤ／Ａ変換器５０でアナログ
信号に変換されたのち、比較器５１の第１人力に印加さ
れる。

一方、比較器５２の第２人力には、差動増幅器３１−５
からの変位量信号ＶＲが印加される。

これら第１人力および第２人力のレベルが一致したとき
、該比較器５１はハンマー起動信号を送出し、この送出
タイミングが第９図ｄのｔＤである。

第９図ｄに示すごとく、スペース速度ＶＲが速い場合、
スレツショルドレベルＴ２は所定の高いレベルにアリ、
一方遅い場合にはスレツショルドレベルＴ１は所定の低
いレベルにあって、所定のインパクト時から必ず５ｍＳ
ｅＣ前ｔＤにハンマー起動がかけられるようになってい
る。

第９図ｆはハンマー動作を図解したものであり、前述の
時間ｔＤより急速にハンマー駆動され、時間ｔ８の直前
でインパクトする。

なお、前記のスレツショルドレベルＴ１，Ｔ２等は活字
選択ステップ数に応じて事前に且つ実験的に定められる
ものである。

この活字選択ステップ数は、前述したとおり、スペーシ
ング時間ｔ３に１対１に対応せしめられているので、ス
ペーシング時間ｔｓを横軸にとり、スレツショルドレベ
ルＴ？縦軸にとって、その実験的関係を示すと第１０図
の如くなる。

なお、第１０図中、多数本の傾斜する直線は、活字選択
ステップ数毎（１６通りの場合）の変位量信号鳳を表わ
しており、このうちＶＲｔは第９図ｄのＶＢ，ｔ′に、
ＶＲ２は同じく第９図ｄのＶＲ’２に相当する。

第９図から明らかなように、スペーシング時間が最小の
１０ｍＳｅＣのときハンマー動作時間である５ ｍｓ郎
前にスレッショルドレベルＴ２が位置し、一方スペーシ
ング時間が最大の２５ｍＳｅｃのとき、その５ｍｓｅｃ
前にスレッショルドＴ１が位置する。

以上第１〜第１０図は、１段階制御におけるハンマリン
グの動作及び連続スペーシング印字におけるスペーシン
グ速度並びにハンマタイミングの決定法を説明するもの
であるが、本発明における２段階制御においても殆んど
そのまま適用できるものである。

本発明のハンマー制御においては前述の如くハンマー駆
動電流を少くとも２段階の階段状となし低レベルの電流
値を可変として印字濃度を制御している。

第１１図は、駆動電流の最大レベルを３．２人として低
レベルの電流値を変えた場合の低レベル電流値対ハンマ
速度（Ｉ−Ｖ特性）及び低レベル電流値対プラテン到達
時間（Ｔ−Ｔ特性）の関係を示す実験データで点線は第
１図の１段階制御の場合であり、２段階制御によれば駆
動電流を変えてもプラテン衝突時の印字速度Ｖ並びにプ
ラテン到達時間Ｔは１段階制御に比べ大幅に変化せず、
従ってきめ細かい印字濃度制御及びハンマ駆動タイミン
グ制御が可能となることがわかる。

第１２図は、本発明にがかるハンマ制御の回路ブロック
図であり、第１３図はその各部波形図である。

図中、１００は２ビットのハンマポジション信号Ｈ Ｐ
，〜ＨＰ２，２ビットのハンマエネルギ信号ＨＥ１〜
ＨＥ２及びハンマ駆動信号ＨＦＳ（第８図のＨＦＳ参照
）を与えるデイジタル・コントローラ１０１はハンマポ
ジション信号ＨＥ，〜２を受けハンマ位置を設定する位
置設定回路であり、ＨＥ１〜ＨＥ２が“００″のときハ
ンマ退避位置を第４図の０を参照）“０１“のとき、シ
フトイン位置を（第４図のＳＩ参照），／／０１“のと
きシフトアウト位置を（第４図のＳＯ参照），／／１１
“のとき印字濃度弱位置を（第４図のＰＤＷを参照）そ
れぞれ指示し、その具体的な回路例はたとえば第１４図
の如く抵抗 ｒ１〜ｒ４ ， Ｒ とスイッチ ｓｗ
，〜ＳＷ４及びデコーダＤＥＣ，の組合せで構成され、
各設定位置に応じて所定のスイッチを動作させ該位置に
応じた電圧を発生するようになっている。

尚、シフト・イン、シフト・アウト位置とは第３図に示
す印字ヘッド１３−１の上下どちら側の活字を選択して
印字するかにより決まり、上側及び下側の活字を選択し
てもそのハンマリンダストロークが一定となるようにハ
ンマ位置を調整するもので、上側の活字が選択された場
合のハンマ復帰位置をシフト・アウト位置、下側の活字
が選択された場合のハンマ復帰位置をシフト・イン位置
という。

又、印字濃度弱位置は印字濃度を薄くするためにそのハ
ンマストロークを小にするためにデイジタルコントロー
ラによって指示される位置である。

１０２はハンマリング用直流モータ２１の回転軸に連結
され、ハンマ位置に相当する電圧を発生するセンサ（第
５図のポテンショメータ４１と同一）からの位置信号θ
と位置設定器１０１からの信号を受けその差分を発生す
る差動アンプ、１０３は位置信号θを微分しハンマ速度
信号Ｖを発生するハンマ速度検出回路、１０５は位置偏
差信号θ及び速度信号■を受けそれぞれを所定量増幅し
て加算しσ・θ＋ｂ・■を発生するゲイン設定回路、１
０６はアンプ、１０６はハンマ駆動信号ＨＦＳを受けハ
ンマ駆動時間ＴＤＴ′Ｄ……に相当する時間幅のハンマ
駆動パルスＨＤＰを発生スるハンマパルス設定回路、１
０７はハンマ駆動パルスを受け所定幅ＴＥ，Ｔ′Ｅ……
のハンマエネルギ制御パルスＨＥＣＰを発生する印字圧
コントロール回路、１０８はデイジタルコントローラ１
００からのハンマエネルギ信号ＨＥ１〜ＨＥ２を受け、
２段階の階段状電圧を発生する印字圧指定回路でその詳
細は第１５図に示している。

即ち、印字圧指定回路はデコーダＤＣと該デコーダ出力
を受けるアナログ・スイッチＡｓと抵抗群Ｒ１〜Ｒ５と
で構成され、ＨＥＣＰ＝“１“のときは高レベルの電圧
Ｖｍ ａ ｘをＨＥＣＰ＝“０“のときはＨＥ１〜■■
Ｅ２の内容に基づく所定の低レベルの電圧■１〜■４を
発生する。

尚、第１６図は印字圧指定回路の出力電圧波形であり、
印字濃度弱のときは抵抗Ｒ１がアースされ、電圧■１を
、印字濃度並、強、強強のときはそれぞれ抵抗Ｒ３，
Ｒ４， Ｒ，がそれぞれアースされ電圧Ｖ２ ， Ｖ３
， Ｖ４を発生する。

１０９はアナログスイッチで、ハンマ駆動パルスＨＤＰ
＝“１“のときにｂ接点側に閉じ、ハンマ駆動パルスＨ
ＤＰ＝〃０“のときにａ接点側に閉じる。

・すなわち、ハンマ駆動中は印字圧指定回路１０８より
発生する電圧によりハンマモータは駆動され、ハンマが
プラテンに到達後はゲイン設定回路１０５の出力が零に
なるようにハンマモータ２１が駆動制御され、モータ２
１には第１３図に示すハンマ駆動電流ＩＨが流れる。

１１０はアンプ、１１１はモータドライブアンプである
。

今、ハンマエネルギ信号ＨＥ１〜ＨＥ２により、印字濃
度“並”が指示されており、印字指令が連続して到来し
ているとすれば、ハンマの一時安定点はシフトアウト及
びシフトイン位置に応じ第１３図に示すハンマ位置θの
ＳＯ又はＳＩ位置となっている。

そして、この時、第１３に示すハンマ駆動電流ＩＨがモ
ータ２１に供給されるとハンマは第１３図θに示す実線
に沿って移動し正しく、スペーシング及び活字選択完了
時ＴＯにプラテンに衝突する如く動作する。

この状態で印字濃度を“強“又は“強強“にするとハン
マ駆動電流ＩＨの低レベル電流値Ｉｘは上昇．し、ハン
マ速度は第１３図■の点線に示す如く高速になり、又ハ
ンマ位置は第１３図θの点線に示す如く、スペーシング
完了時刻Ｔｃ前にプラテンに衝突することになる。

すなわち、印字圧は増大するがスペーシング完了前にハ
ンマリングが終了し好ましくない。

それ故、本発明では印字濃度を”強“又は“強強“にす
るに応じてハンマ駆動タイミングを印字濃度〃並“を基
準に漸次遅らせている。

そのために本発明ではハンマパルス発生回路１０６にハ
ンマエネルギーＨＥ，〜ＨＥ２を与え“強“，７強強”
の場合ハンマ駆動パルスＨＤＰのパルス幅を狭めると共
にその立上りを第１３図ＨＤＰの一点鎖線に示す如く漸
次遅らせている。

これによりハンマ駆動電流ＩＨ１ハンマ位置θ、ハンマ
速度■はそれぞれ第１３図の１点鎖線の如くなり、スペ
ーシング完了時刻Ｔｏにハンマは正しくプランテンに衝
突すると共に、ハンマ衝突時のハンマ速度■も“並“の
場合に比べて犬即ち印字濃度が犬となる。

次に印字濃度を小にする場合には“強“、′強強“の場
合と同様に考えれば駆動タイミングを早めればよいこと
になる。

しかしながら可変速度連続スペーシング印字においては
印字濃度“並“のハンマ駆動のタイミングを第９図に示
したように決めているため、この“並“の時のハンマ駆
動タイミングより早く、ハンマ駆動することは不可能で
ある。

又、可能であったとしてもそのコントロールが極めて複
雑になる。

このため、本発明では、印字濃度が”弱“の場合にはハ
ンマの一時安定点をプラテンに近づいた位置ＰＤＷとし
、ハンマストローク長を小にすることによりスペーシン
グ完了時刻ＴＯにハンマがプラテンに衝突する如くして
いる。

このとき、ハンマ駆動電流ＩＨ１ハンマ位置θ及びハン
マ速度■は第１３図２点鎖線の如くなる。

以上、本発明によれば印字濃度をきめ細かく制御でき、
又、可変速度連続スペーシング速度において印字濃度を
変えるためにハンマ速度をかえても簡単にスペーシング
完了時にプラテンに衝突する如くでき、その効果は大き
い。

尚、本発明ではハンマ駆動電流を２段階にした場合につ
いて説明したが、これに限るものではなく３段階……に
もできることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１段階制御におけるＩ−Ｖ，Ｉ−Ｔ特性を示す
もの、第２図はシリアルプリンタの概略構成図、第３図
はハンマ駆動部の拡大斜視図、第４図は２段切替ハンマ
動作を説明する図、第５図は２段切替ハンマ動作制御回
路、第６図はその各部波形図、第７図は可変速度連続ス
ペーシング印字を説明する図、第８図は連続スペーシン
グ制御回路、第９図はその各部波形図、第１０図はハン
マの駆動タイミングを説明するもの、第１１図は２段階
制御におけるＩ −Ｖ ， Ｉ−Ｔ特性、第１２図は本
発明に係るハンマ制御回路、第１３図はその各部波形図
、第１４図は位置設定回路、第１５図は印字圧コントロ
ール回路、第１６図は印字圧コントロール回路の出力電
圧波形図である。 １００…デイジタル・コントローラ、１０１…位置設定
回路、１０３…ハンマ速度検出回路、１０５…ケイン設
定回路、１０６…ハンマパルス設定回路、１０７…印字
圧コントロール回路、１０８…印字圧指定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 活字選択時間が選択量に応じて異なる如く制御され
   る活字選択部と、該活字選択時間に対応した所定速度で
   印字区間を走査するスペース部と、選択された活字が所
   定の印字位置を通過するタイミングで印字を行うハンマ
   部と、これらの駆動および連動制御部を有し、直列の印
   字データを可変速度スペーシングおよび可変時間選択を
   行いながら順次所定位置に印字する連続スペーシング印
   字型のシリアルプリンタのハンマ駆動制御において、所
   定印字位置を通過するタイミング一定時間手前にハンマ
   駆動タイミングをもうけるとともに、該タイミングと印
   字位置通過タイミングとの差の時間を３区間に分割し、
   第１の区間と第２の区間の時間の和を一定に、かつ第３
   の区間の時間も所定値になる如く、構成するとともに、
   夫々第１の区間を無励磁、第２および第３の区間を励磁
   区間として設定し、第１の区間の時間を可変に談定する
   とともに、第２の区間の駆動電流と、第３の区間の駆動
   電流を夫々可変に設定する手段を有し、かつ第１の区間
   の設定時間と、第２の区間の設定電流と第３の区間の設
   定電流の組合せを記憶する手段と該組合せの選択手段を
   有することを特徴とするハンマ制御方式。 ２ 前記第２の区間の駆動電流を大に設定したとき前記
   第１の区間の時間も犬にすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のハンマ制御方式。