JPS61110563A - 印字ヘッド駆動回路 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はワイヤ・マトリクス・プリンタ用の印字ヘッド
駆動回路に関するものであり、更に詳しくいえば、昨−
の駆動電圧を使う自己タイミング及び自己補償する印字
ワイヤ作動器の駆動回路に関するものである。

Ｂ、開示の概要 印字ワイヤ作動器に印加される電流はそれが所定のレベ
ルに達した時に終了する高速上昇モードを持つ。電流は
それが第２の低い所定レベルに達するまでゆっくりと減
衰させられる。その作動器用の駆動回路は電源又は作動
器のインピーダンスの変動に対して自己補償及び自己タ
イミングの１’＋のである。

Ｃ０従来技１１ｔｉ ７１〜リクス印字ヘッドを使った高速度プリンタ用の印
字ヤイヤ作動器を駆動するための回路は周知である。こ
れらの回路はペデスタル形駆動法、チョッパ形１ψ動法
又はオン・オフ形駆動法を使って電圧を調整するもので
あり、それぞれ第２図、第：３図及び第４図に示されて
いる。

第２図のペデスタル形駆動は２つの駆動電圧、即ち初期
帯電のための高電圧及び電流保持のためのＯ（屯ハ′で
ある。第３図のチョッパ形駆動はｍ−の１ｔｌ１１１１
！ＩＩｔＩＩ圧しか必要としないが、ペデスタル形駆動
及びチョッパ形駆動とも各作動器に対して１っず−）タ
イミング回路を付加することなくパルス幅制御を行うも
のではない。更に、チョッパ形駆動に対しては、信号−
ノイズが回路動作に影響を与えないようにするために予
防策を取らなければならない。

第４図のオン・オフ形駆動はｍ−の駆動電圧及びパルス
幅制御という利点を与えるが、速く電流を放電するため
にはフライバック回路内に抵抗又はダイオードが必要で
あるという欠点を持っている。速い作動器反復率を保持
するためには、電流がこの方法で速く放電されなければ
ならない。この方法は大きな利点を与えるけれどもフラ
イバック回路における抵抗等は作動器を駆動するために
かなりの址の電力を不要に消費する。

米国特許第３９０９６８１号は高速度インパクト・プリ
ンタにおけるハンマ作動用の電磁コイルのためのＭＩＪ
）１回路を開示している。その駆動回路は２つのスイッ
チング装置、即ちコイルのにに１つ及びコイルの下に１
つ、を使用する。その駆動回路はピーク電流値を制御す
るための１つの回路装置を使用する。電流パルス幅はそ
の電流パルスを開始させる外部ロジックによって制御さ
れる。

その回路は自己タイミングのものではなく、電源又はコ
イル・インピーダンスの変動を補償するＪ：う自動的に
電流パルス幅を調節できない。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 本発明は前述のチョッパ形駆動器及びペデスター３〜 ル駆動器のパルス幅タイミングの問題を解決するもので
あり、オン・オフ形駆動器と関連したエネルギ効率の問
題をも解決する。

１・：０問題点を解決するための手段 １°記問題点の解決は２つのスイッチング・トランジス
タ、即ち電圧を作動器にスイッチするトランジスタと電
流帰還路をスイッチするトランジスタ、を使うことによ
って行われる。電流帰還路に１−）の電流検知手段と２
つの閾値検知比較器を使うことによって、その回路は電
圧の変動を自己補償されると共に自己タイミングのもの
にされる。

本発明の駆動回路は電流レベル閾値を使って帯電期間を
終らせることによって従来技術の欠点をｇｔ服し、しか
も、遅い放電検知方法でもってパルス幅をセットする。

指定されたエネルギ・レベルが最小の時間で作動器に印
加される。駆動回路のパルス幅が制御され、作動器がそ
のパルスの終了時に放電され、弔−の電源が必要である
だけである。

Ｆ、効果 各ワイヤ作動器に対するパルス幅のタイミングを独立し
てとるためのプロセッサを不要にする。

この回路は、スイッチングが一定の電流点でしか生じな
いため及び電流が効果的な方法で放電して電源に戻され
るため、温度及び電圧の変動を自己補償する。

Ｇ、実施例 第１図及び第５図を参照して本発明の好適な実施例を説
明する。

第５図は本発明の回路により発生されたタイミング信号
及び電流パルスの波形を示す。セクションＡは印字ハン
マ付勢シーケンスにおける１１高速帯電千−ド″を表わ
す。その回路におけるスイッチは印字ハンマを付勢する
ための作動コイルを介して電流が流れるのを可能にする
。そのコイルにおける電流が駆動回路における手段によ
って検出される所定レベルに達すると、そのコイルに流
れる電流を増加しないようにスイッチ状態が変る。

コイルにおける電流は第５図のセクションＢに示される
ように徐々に減衰しながら他の経路を流れる。その電流
レベルが所定の低い基準値に達すると、その回路におけ
るもう１つのスイッチが状態に変え、第５図のセクショ
ンＣにより表オ）されるようにそのコイルにおける残り
の電流を第３の経路へ向ける。

第１図は第５図のパルス波形で示された駆動方法を実施
した回路である。第５図のセクション八に示された電流
パルスを印字ワイヤ作動コイルへ’ｔＡｔずためには、
電流は電源１２からスイッチ１６、コ、（ル１０、スイ
ッチ２０、抵抗２４を通って接地インディケータ２８へ
流れなければならない。

これを達成するためには、線３０−Ｌ、の入力トリガ・
パルスがラッチ３４及び３８のＳ入力に印加される。線
：３０１−のそのトリガ入力パルスはこの１ψ動回路が
組込まれたプリンタ等の制御装置によ−）てりえＩ）れ
る。線４２七のラッチ３４のＱ出力が、インバータ・１
−ライム４６に与えられる。線５４１、のＱ出力か、イ
ンバータ・ドライバ４６にＩｊえられる。線５４１−の
ラッチ３８からのＱ出力はインバータ・１くライム５　
）（Ｌこりλられる。

スイッチ２０を流れる電流は線２２にＪ昌Ａてモニタさ
れ、比例的な電圧が比較器〔；２及びに（）の負入力に
与えられる。比較器６２への正人力は基準電圧セット高
位信号Ｖ　ＲＴｌである線５０１−の比較器６２の出力
はラッチ３４へのπ入力となる。

比較器６６への正入力は基準電圧セット低位信号Ｖ　Ｒ
Ｌである。Ｖ　ＲＨ及びＶ　ＲＬの電圧レベルは作動さ
れるべき印字素子の動作特性の関数として選択される。

線７０−にの比較器６６の出力はＮＡＮＤゲーＩ・７４
の１つの入力である。ＮＡＮＤゲート７４はラッチ３８
のπ入力に印加される出力を線７６１―に有する。線７
８におけるＮＡＮＤゲー１−７４のもう１つの入力はラ
ッチ３４からので出力である。

スイッチ１６及びコイル１０の間には接地されたダイオ
ード８０が接続される。スイッチ２０とコイル１０との
間及び電源１２にダイオード８４が接続される。抵抗器
９０．９１及び９２がトランジスタ・スイッチ１６及び
２０のためのバイアス１氏抗として鋤く。

動作についていえば、線３０上の信号がわずかな間低下
して線４２及び５４にのラッチ３４及び：３８のＱ出力
を高位にさせる。第１図の線３０．４２及び５４の状態
がそれぞれ第５図のタイミング信号３０’、４２’及び
５４′として表わされる。ラッチ３４のＱ出力は高位と
なりそして線５０１−の比較器６２のπ入力が高位であ
るため高位のままとなる。これは感知抵抗２４に電流が
なくＩ’１．　Ｍ　１Ｆｆｉｔ圧ＶＲＩＩが線２２の電
圧よりも高いためである。線５４上のラッチ３８のＱ出
力は、線７６１・のＮ　Ａ　Ｎ　ｒ：ｌゲート７４から
π入力が高位であり１１つ線７０及び７８」二のＮＡＮ
Ｄゲート７４への両人力が高位となるまで高位のままと
なるため、高位のままである。ラッチ３８のＱ出力は、
線７８がＮＡＮｒ１ゲー１〜７４の入力であるのでその
線７８１−のラッチ３４からのて出力が高位となるまで
、低位にはスイッチされ得ない。従って、ラッチ３８は
ラッチ３４がリセットされた後までリセツ１〜されない
ようにされる。

インバータ・トライバ４６及び！ｉ　＋１１．１：　ｆ
扛ぞ４１゜線４２及び５４から高位の人力を受ける。ｌ
、Ｙニー１で、線４８及び６０１−の出力は低位である
。線４１１１の信号が低位となる時、スイッチ・１〜ラ
ンジスタ１６はオン状態にスイッチする。同様に、線に
０」二の低位出力がスイッチ・Ｉ〜ランジスタ２０をオ
ン状態にする。スイッチ・トランジスタ１（：及び２０
両方がオン状態にある時、電源１２からの電圧が作動コ
イル１０に与えられる。高速帯電モードでは電流が急速
に増加し始める。第４図のセクションＡを参照する。

コイル１０の電流が上昇し続けると感知抵抗２４の電流
も上昇する。コイル１ｏにおける電流に比例した電圧が
線２２上に抵抗２４に現られる。

線２２における電圧が比較的６２におけるＶ　Ｒ１１の
レベルに達すると、線５０上の比較器６２の出力は低位
にスイッチしてラッチ３４をリセツ１へする。この結果
、線４２」二の信号が低位になってインバータ・ドライ
バ４６をオフにする。従って、スイッチ・トランジスタ
１６もオフにされる。

ス・Ｃツチ・（−ランジスタ１６がオフになると、：１
イル１０における電流は代りの導通路をみつけなければ
ならない。ダイオード８０は導通にされ、電流路はダイ
オード８０、コイル１０、スイッチ２０、抵抗２４及び
接地となる。これは第５図のセクションＢに対応する。

電源１２が回路外にスイッチされると、コイル１０の電
流はゆっくりと減衰する。

ラッチ３４がリセットされると、線７８は高位となり、
ＮΔＮＯゲート７４を比較器６６からのＡｌ１７０−１
の信号に応答させる。動作サイクルにおけるこの時点で
、線７０上の信号は低位である。

なぜならば、比較器６６に印加される基準電圧ＶＲＴ、
は比較器６２に印加されるＶＲＨのレベルよりも低い正
の電圧レベルにセットされるためである。ＶＲＬ及びＶ
　Ｒ）Ｉは所与の印字ヘッドに対するパフォーマンスを
最適にするよう選択された特定の値にセットされる。

線２２１−の電圧がＶ　ＲＬの値より低い値に落ちるま
でコイル】Ｏにおける電流は減衰し続ける。

これが生ずると、比較器６６は線７０」二の信号をオン
にスイッチする。線７０」二の信号はＮ　Ａ　Ｎ　ｒ）
ゲート７４に印加される。線７６上の出力は低位となっ
てランチ３８をリセットする。この結果。

インバータ・ドライバ５８がオフにされる。勿論、これ
はスイッチ・トランジスタ２０をオフにする。

スイッチ・トランジスタ２０がオフになると、コイル１
０の電流は再び他の導通路をさがす。ダイオード８４は
オンにされ、ダイオード８０からコイル１０を通り電源
】２へ戻るｔｉｌＮを完成祷る。

そのサイクルにおけるこの時点で（，１、二１イル１０
は電源１２の電圧よりもわずかに高い電圧を発生しなけ
ればならない。従って、作動コイルから電源へエネルギ
が急速に戻される。従って、コイル１０の電流は第４図
のセクションＣで表わされるように非常に急速に減衰す
る。

第１図の回路で実施された駆動法は自己タイミングであ
る。第５図のタイミング図に示されるように、線３０に
印加される単一の短期間トリガ・パルスはラッチ３４及
び３６をセットさせ、その後その回路は前述のようにそ
のサイクルの残りの自動パフォーマンスにロックされる
。入力３０はサイクルを開始させるように働くだけなの
でパルス幅タイミングを必要としない。

第１図の回路がどのように自己補償するかをよく理解す
るために第６図を参照する。第６図は電源にはコイル１
０のインピーダンス変動の影響を説明するものである。

第６図の曲線Ｉは曲線■よりも高い電源電圧状態のもと
で開始される。曲線１１における電流は第１のスイッチ
点、即ち線２２における電圧が少くともＶＲＨに等しい
か又はそれよりも高くなる時点、に達するには長い時間
をとる。しかし、曲線■の下の大きな領域はこの駆動Ｊ
ｊ法の自己補償性を表わしている。低電源電圧のために
サイクルの初期に失われた作動速度はコイル１０に供給
されるエネルギの合計量によって補償される。同様に、
コイル・インピーダンスが変動する時にも補償が生ずる
。スイッチングは一定の電流ポイントで生ずるため、曲
線Ｈの下の領域は曲線夏の下の領域よりもわずかに大き
い。その大きい領域は作動コイルにおける追加エネルギ
を表わす。

第５図のセクションＣ及び第６図の対応する部分は速い
反復率で作動器を駆動するためにこの駆動方法を使った
時の重要な利点を表わす。電流が急速に放電されなかっ
た場合、作動したハンマのはね返り速度は遅くされ、ハ
ンマは次のサイクルのための所定時間に戻らないであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動回路を示す図、第２図、第３図、
第４図は従来の駆動方法により発生される波形を示す図
、第５図は本発明の回路により発生される波形を示す図
、第６図は第１図の回路により発生された波形における
電源電圧変動の影響を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源から作動コイルを通つて流れる電流を制御するため
   の印字ヘッド駆動回路であつて、 該電源から該作動コイルへの電流路と、 低電位の復帰路と、 該作動コイルを該電源に接続するための導通モード又は
   非導通モードにスイッチ可能な第１手段と、 該作動コイルを該復帰路に接続するための導通モード又
   は非導通モードにスイッチ可能な第２手段と、 該第２手段が導通モードにある時に動作して該作動コイ
   ルを流れる電流のレベルを感知し且つ該レベルを表わす
   信号を発生する感知手段と、該電流レベルが第１の所定
   レベル以下になつたことを表わす該感知手段からの信号
   に応答して該第１手段を非導通モードにスイッチする第
   １スイッチと、 該電流レベルが第２の所定レベルより小さくなつたこと
   を表わす該感知手段からの信号に応答して該第２手段を
   非導通モードにスイッチする第２スイッチと、 より成る印字ヘッド駆動回路。