JPS61263776A - 印字ハンマ駆動制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電子式タイプライタ−やコンピュータの出力
装置として使用される印字装置の印字ハンマ駆動制御装
置に関する。

〈従来の技術〉 印字ハンマを駆動して印字を行う印字装置として、多数
の印字素子を周辺に配置した活字ホイールを設け、この
活字ホイール上の印字位置にある印字素子を印字ハンマ
装置によってプラテン上の印字用紙に叩打して印字を行
なうものをはじめ。

円筒状のタイプホイールを備えたもの、ラインプリンタ
等様々な印字装置が使用されている。このような印字装
置において使用される印字ハンマ装置は電磁ソレノイド
式のアクチュエータにより印字ハンマを突き出して印字
を行なう構造であるが印字ハンマの叩打力と動きを安定
化するために印字ハンマを駆動する電磁コイルに通電す
る電流と時間を制御して印字ハンマの叩打エネルギーを
調整する印字ハンマ制御装置が従来開発されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の印字ハンマ制御装置では、予めコイルに流す電流
値を設定し、コイル電流を定電流制御すると共に、印字
文字の印字面積などにより通電時間を変える制御を行な
っているが、定電流制御であることから、第９図の電流
波形図に示すように、ｔｌの時点で通電をオフしてもこ
の時の電流が大きいためにコイルの残留磁気による電流
がｔｌの時点まで長く残り、この１１からｔｌまでの長
さが部品の固体差によってばらつくため、叩打エネルギ
ーが製品毎にばらついて安定した印字動作ができなくな
ることがあった。また、コイル電流をオフした後の残留
磁気による電流持続時間ｔ１〜ｔ２が長いと、印字ハン
マの戻り動作時間が長くなり、印字速度に影響を与える
問題があった。

さらに、上記の印字／−ンヤ制御では、コイル電流に対
応した電圧を検出し、この検出電圧と予め設定した基準
電圧をコンパレータに入力して比較することにより定電
流制御を行なっていたため、コンパレータやツェナーダ
イオード等による基準電圧発生回路に固体差による精度
のばらつきがあり、製品毎における／＼ンマ装置の動作
にばらつきが生ずる問題も生じていた。

〈発明の目的〉 本発明は、上記の点にかんがみなせれたもので、製品毎
の印字ハンマの動作性能のばらつきを極めて少なくでき
、印字ハンマの戻り時間を短縮でき印字速度を上げるこ
とが可能となり、また、コイルの電流波形を前半部で高
く後半部にかけて減少させるような合理的な形で効率的
に制御することができる印字装置の印字ハンマ駆動制御
装置を提供することを目的とするものである。

く問題点を解決するための手段〉 このために、本発明の印字ハンマ駆動制御装置は、第１
図に示すように、コイル１への通電によって発生する磁
界により印字ハンマ２を駆動する印字装置の印字ハンマ
駆動制御装置において、コイル１に流れる電流を対応す
る電圧に変換するための抵抗３と、抵抗３の電圧をデジ
タル値に変換するアナログデジタル変換器４を内蔵した
中央処理装置５とを備え、中央処理装置５はアナログデ
ジタル変換器４にてデジタル化された電圧のデジタル値
に基づいてコイル１への通電をスイッチングするスイッ
チング素子６を制御する制御手段７を有して構成される
。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、多数の印字素子を周辺に有する活字ホイール
を備え、キーボードのキー操作を電子的に処理し、各キ
ーに対応した印字素子を印字ハンマにより叩打する構造
の電子式タイプライタ−のブロック図を示している。こ
のタイプライタ−は、予め記憶されたプログラムデータ
に基づき、タイプライタ−の動作に必要な各種演算制御
処理を実行する中央処理装置（以下ＣＰＵという）５、
プログラムデータや各種定数を記憶する読み出し専用メ
モリのＲＯＭＩＩ、読み出し書き込み可能な一時メモリ
のＲＡＭ１２を有し、ＲＯＭＩＩには後述のデータテー
ブル１３が格納され、ＲＡＭ１２は入力バッファ１４．
プリントバツフア１５等のワーキング用として動作する
。ＲＯＭＩＩ内のデータテーブル１．３は第７図に示す
ように、印字ハンマ装置３５のコイル電流に対応した電
圧Ｖｎを時間的経過順に格納しコイル電流波形を適正な
状態に制御するための基準電圧を格納したものであり、
時間経過と共に徐々に低下する電圧データが各々の活字
毎に、例えば活字の印字面積に応じて各電圧データが変
わるように格納される。またこれらの各電圧データＶｎ
毎に、その最大継続時間を示す制御時間データ　Ｔｍａ
ｘが合せて格納され、印字ハンマ装置３５のコイル１に
特定の電流が流れたままとなることを防止している。Ｒ
ＡＭ１２内の入力バッファ１４には、キーボード１８の
キー操作やインターフェイス１９を介して外部機器から
入力されたデータが一時記憶される。プリントバッファ
１５は、入力バッファ１４に記憶されたデータが、キャ
リッジ３０の移行、印字用紙３８の送り、活字ホイール
３３を回転する選字、印字ハンマ装置３５の駆動等の印
字動作に適するように再編成されて一時記憶される。ｃ
ｐｕｓと、キーボード１８、インターフェイス１９及び
後述する各ドライバ２０．２２．２５．２８．３１、駆
動回路３４とは、それぞれ入出力ボート１６を介して接
続され、データ信号の入出力が行なわれる。なお、ＣＰ
Ｕ５にはアナログ入力信号をデジタル信号に変換するア
ナログデジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器という）４が
内蔵され、後述する印字ハンマ駆動用の駆動回路３４か
ら入力されるコイル電流に対応した検出電圧は、このＡ
／Ｄ変換器４によりデジタル値に変換され処理される。

また、ＣＰＵ５、ＲＯＭＩＩ、ＲＡＭ１２、入出力ボー
ト１６の各ユニットはデータバス１７により接続され、
相互にデータの伝送が行なわれる。　この電子式タイプ
ライタ−のリボンリフト機構３６はドライバ２０により
駆動制御されるステップモータ２１により駆動され、リ
ボン送り機構２４はドライバ２２により駆動制御される
ステップモータ２３により駆動され′る。さらに、印字
用紙３８を送る用紙送り機構２７はドライバ２５により
制御されるステップモータ２６によって駆動され、活字
ホイール３３、印字ハンマ装置３５及びリボン３７を搭
載したキャリッジ３０はドライバ２８によって制御され
るステップモータ２９により印字行方向に駆動される。

また、その印字ホイール３３はドライバ３１によって制
御されるステップモータ３２により駆動され、印字ノ＼
ンマ装置３５は駆動回路３４により駆動される。

この駆動回路３４は第５図に示すように、入出力ポート
１６から出力されるパルス制御信号に応じてトランジス
タＴｒ（スイッチング素子）をオンオフさせ、印字ハン
マ装置３５のコイル１に流れる電流を制御するように構
成され、さらに、コイルｌと直列に電流検出用の抵抗３
を接続し、コイル電流に応じた電圧を入出力ポート１６
に送るように接続される。なお、トランジスタＴｒのコ
レクタには逆電流からトランジスタＴｒを保護するフラ
イホイールダイオードＤが接続される。

印字ハンマ装置３５は第４図に示すように、ハウジング
４０内にプランジャ形の印字ハンマ２を軸受４１と４２
により摺動可能に支持し、印字ノ＼ンマ２の外周におけ
るハウジング４０内に励磁用のコイル１が配置され、印
字ノ＼ンマ２の一部にはこれを引き戻す方向に付勢する
コイルばね４３が外嵌され、コイル１に通電すると、印
字／％ンマ２がコイルばね４３の力に抗して所定の長さ
だけ飛び出る構造である。

上記構造の印字ハンマ装置３５は第３図に示すように、
タイプライタ−におけるキャリッジ３０上の活字ホイー
ル３３の上部に対向した印字位置に設置され、プラテン
４４上の印字用紙３８にリボン３７を介し印字位置にあ
る活字ホイール３３の活字を叩打し、印字を行なうよう
に構成されるこのような電子式タイプライタ−では、キ
ーボード１８又はインターフェイス１９を介して入力さ
れるデータに応じて、ｃｐｕｔｏが実行する印字制御処
理により活字ホイール３３を回し、リボン１をリフト及
び歩進させ、印字ハンマ装置３５を駆動して印字ハンマ
２により活字ホイール３３の活字を叩打し、印字動作が
行なわれる。ここではすでに公知となっているリボンリ
フト機構３６、リボン送り機構２４、用紙送り機構２７
、キャリッジ、活字ホイール３３などの動作は省略し、
本発明の特徴である印字ハンマの制御動作を、第６図の
フローチャートに基づき説明する。

この処理ルーチンに入ると、先ず、ステップ１１０を実
行し、キーボード１８のキー操作等による印字指令があ
ったか否かを判定する。ここで、印字指令がない場合に
はこのステップ１１０の処理を繰り返し、印字指令があ
った場合は、ステップ１２０に進む、ステップ１２０で
は印字指令された文字等の印字素子を印字位置に移動さ
せるべく、ドライバ３１に制御信号を送りステップモー
タ３２を駆動して活字ホイール３３を回転させて選字を
行なう０次に、ステップ１３０では印字指令された文字
のデータを格納したＲＯＭＩＩ内の絶対アドレスをカウ
ンタにセットし１次のステップ１４０では、第７図のデ
ータテーブルに示すように各々の活字について時間毎に
設定される電圧データＶｎの番号を指定する読出カウン
タの値ＣＴを「１」にセットする。そして、ステップ１
５０に進み、入出力ボート１６から駆動回路３４に高レ
ベル信号を出力して出力をオンすると共に。

この印字ハンマ装置３５の駆動時間をカウントするタイ
マーをスタートさせる０次に、ステップ１６０では指定
された文字等について読出カウンタで指定した１番の電
圧データＶｔをデータテーブル１３から読み出してＣＰ
Ｕｌ０内の電圧レジスタに入れ、続いて、ステップ１７
０にて電圧データｖｌに付された最大制御時間を示す制
御時間データＴＩをデータテーブル１３から読み出し、
ＣＰＵｌ０内の時間レジスタに入れる。

さらに、ステップ１８０に進み、印字ハンマ装置３５の
コイル１の電流に対応した電圧、つまり駆動回路３４の
抵抗３にかかる電圧を入出力ボート１６からＣＰＵｌ０
のＡ／Ｄ変換器４に入れてデジタル値に変換し、この検
出電圧Ｖｉがステップ１６０で電圧レジスタに入れた電
圧デー７７１以上か否かを判定し、コイル電流に対応し
た検出電圧Ｖｉが基準電圧である電圧デー７７１以上に
なったときにはステップ１９０に進み、入出力ボート１
６から駆動回路３４に印加していた高レベル信号を低レ
ベルに落し出力をオフする。ステップ１５０で駆動回路
３４への出力信号Ｐｓをオンした後、ステップ１９０で
これをオフする間、第８図に示すように、コイル電流Ｉ
ＪＩＩは零から最大値まで上昇することになる。一方、
ステップ１８０にて検出電圧Ｖｉが電圧データ７１未満
のときには次にステップ２７０に進み、ステップ１５０
でスタートさせたタイマーのカウント値Ｔｉが時間レジ
スタ内の制御時間デー７７．以上か否かを判定し、制御
時間データＴ１になるまでは再びステップ１８０に戻り
、検出電圧Ｖｉが電圧データ■ｌとなるまで、或はタイ
マ一時間Ｔｉが制限時間Ｔ１になるまではステップ１８
０と２７０を繰り返して実行する。そして、タイマ一時
間Ｔｉに達しても検出電圧Ｖｉが電圧データ■１に達し
ない場合には、次に、ステップ２８０に進み、何らかの
故障が発生したものとして、エラー表示を行ない、この
処理を終了する。

一方、ステップ１９０で入力出ポートからの出力信号Ｐ
ｓをオフした場合、次にステップ２００に進み、読出カ
ウンタの値Ｃｒが最終値か否かを判定し、最終値でなけ
れば、次にステップ２１０に進み、読出カウンタの値Ｃ
ｒに１を加えてＣｒを２とし、データテーブル１３内の
次の電圧データｖ２と制限時間データＴ２を読み出すよ
うにする。そして、ステップ２２０で次の電圧データ■
２を、ステップ２３０で制限時間データＴ２をデータテ
ーブル１３から読み出し、次にステップ２４０に進み、
駆動回路３４の抵抗３にかかる電圧を入出力ボート１６
からＣＰＵｌ０内のＡ／Ｄ変換器４に入力してこれをデ
ジタル値に変換し、この検出電圧Ｖｉが電圧データ■２
以下か否かを判定する。そして、上記ステップ１９０で
出力信号Ｐｓをオフし、トランジスタＴｒを遮断するこ
とによりコイル１の電流Ｉｎが徐々に低下するが。

検出電圧Ｖｉが電圧データｖ２以下になるまではステッ
プ２９０に進み、タイマ一時間Ｔｉが制限時間１２以上
か否かを判定し、ステップ２４０と２９０を繰り返す、
そして、検出電圧Ｖｉが電圧データ■２以下に低下した
とき５次に、ステップ２４０からステップ２５０に進み
、再び出力信号Ｐｓを高レベルにして出力をオンし、こ
れにより駆動回路３４のトランジスタＴｒが導通し、コ
イルｌの電流ＩｆＬが・再び上昇する。一方、ステップ
２９０で、タイマ一時間Ｔｉが制限時間１２以上になっ
た場合、何らかの故障が発生したものとして次にステッ
プ２８０にジャンプし、エラー表示を行った後、この処
理を終了する。

ステップ２５０で出力信号Ｐｓをオンした後、ステップ
２６０にて再び読出カウンタの値ＣｒにｒｌＪを加え、
Ｃｒを３とする１次に、再びステップ１６０に戻って電
圧データｖ３を読み出すと共に、ステップ１７０で制限
時間データＴ３を読み出す、そして、上記と同様にステ
ップ１８０に進み、検出電圧Ｖｉが電圧データ７３以上
か否かを判定し、ステップ２５０で出力信号Ｐｓをオン
しコイル電流１１の増加により抵抗３による検出電圧Ｖ
ｉが７３以上に上昇したとき、再びステップ１９０にて
出力信号Ｐｓをオフする。これによつて、コイル電流Ｉ
ＪＩは再び徐々に低下し、その後、ステップ２００〜ス
テツプ２５０が実行され再び出力信号Ｐｓがオンするよ
うに、出力信号ＰＳのオンオフが繰り返され、データテ
ーブル１３に格納した電圧データＶｎが次第に低下する
ように設定されていることから、コイル電流１１は第８
図に示す如く鋸歯状を呈しながら徐々に低下し、読出カ
ウンタの値Ｃｒがデータテーブル１３上の最終値となっ
たとき、ステップ１９０にて出力信号Ｐｓをオフした後
、ステップ２００にてＣｒが最終値と判定し、この処理
を終了する。このようにコイル電流Ｉｎが低下してから
出力信号Ｐｓが完全にオフするためこの後、コイル電流
Ｉ！Ｌはすぐに零となり、コイルｌ内の残留磁気によっ
て流れる出力オフ後の電流は小さく流れる時間も短いた
め、印字ハンマ装置３５の固体差による印字ハンマの動
作性能のばらつきは小さくなる。

印字ハンマ装置３５における印字ハンマ２は上記のよう
なコイルｌへの通電制御により前方へ押し出されるが、
上述のように、コイル電流Ｉ見が電流波形の前半部で高
く、後半部にかけて次第に減少させるように制御するこ
とによって、印字ハンマ２を動かす際、最も大きいエネ
ルギーを必要とする移動初期に充分な駆動エネルギーを
印字ハンマ２に与えることができ５合理的に効率良く印
字ハンマ２を駆動することができる。そして、前方へ押
し出された印字ハンマ２は印字位置にある活字ホイール
３３の活字を叩打した後、コイルばねのばね力により内
部に引き戻される。また、コイル電流による印字ハンマ
の加速時間は例えば２■Ｓ〜５ｓ＋ｓ程度であるが、残
留磁気によるコイル電流１１が小さいために印字ハンマ
２の戻りも素速く行なわれ、印字速度を速くすることも
可能である。

なお、上記の実施例ではデータテーブル内に適正に変化
するコイル電流に対応した基準となる電圧データを予め
格納し、これらのデータを順に読み出してコイル電流を
制御したが、データテーブルの代わりに演算式により徐
々に変化する電圧データを求めコイル電流の制御に使用
することもできる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の印字ハンマ駆動制御装置
によれば、コイル電流を、従来のような定電流制御では
なく、前半部で高く後半部にかけて減少させるような合
理的な電流波形で制御することができるため、出力オフ
後のコイルの残留磁気によるコイル電流を小さくするこ
とができ、これによって印字ハンマの戻り時間を短縮で
き、印字速度をあげることが可能となる。また、出力オ
フ時に必然的に生ずる残留磁気によるコイル電流が少な
く短くなるため、印字ハンマ装置の固体差による動作性
能のばらつきが少なくなり、製品毎の印字エネルギーを
安定させることができる。さらに、ＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ
変換器によりコイル電流に対応した検出電圧をデジタル
値に変換しＣＰＵにより処理するため、部品の固体差に
よる精度のばらつきの大きいコンパレータやツェナーダ
イオード等によるその基準電圧発生回路を使用せずにす
むことから、製品毎における印字ハンマ装置の動作のば
らつきを少なくすることができる。また、Ａ／Ｄ変換器
はＣＰＵに内蔵されているため、コストの上昇を極めて
低く抑えることができる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図〜第８図は本
発明の実施例を示し、第２図は電子式タイプライタ−の
ブロック図、第３図はキャリッジ上の印字ハンマ装置の
概略配置図、第４図は印字ハンマ装置の断面図、第５図
は駆動回路の回路図、第６図は印字ハンマの制御動作を
しめずフローチャート、第７図はデータテーブルの状態
図、第８図は出力信号、コイル電流等の波形図、第９図
は従来のコイル電流の波形図である。 ｌ・・・コイル。 ２・・・印字ハンマ、 ３・・・抵抗。 ４・・・Ａ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換器）５・
・・ＣＰＵ（中央処理装置）。 ６・・・スイッチング素子、 ７・・・制御手段。 特　　許　　出　　願　　人 ブラザー工業株式会社 ＠８ＷＪ −一◆時聞 Ｉ！９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コイルへの通電によつて発生する磁界により印字ハンマ
   を駆動する印字装置の印字ハンマ駆動制御装置において
   、 前記コイルに流れる電流を対応する電圧に変換するため
   の抵抗と、 該抵抗の電圧をデジタル値に変換するアナログデジタル
   変換器を内蔵した中央処理装置と を備え、 前記中央処理装置は前記アナログデジタル変換器にてデ
   ジタル化された前記電圧のデジタル値に基づいて前記コ
   イルへの通電をスイッチングするスイッチング素子を制
   御する制御手段を有することを特徴とする印字ハンマ駆
   動制御装置。