(57)【要約】【課題】  印字ハンマの磁気吸着面の慣れ状態が打撃回数により変化して、吸着部の磁束が増加し釈放しにくくなり、経時的に印字ハンマの打撃力が低下する問題があった。【解決手段】  板バネの先端に印字ピンを備えた印字ハンマを、マグネット、ヨーク、及び印字ハンマ自体で構成する閉磁気回路で吸引して撓みを与え、閉磁気回路の磁界を打ち消す釈放用電磁コイルを有し、前記釈放用電磁コイルにパルス信号に応じてＰＷＭ制御等により概ね矩形波の電流を供給して磁界を打ち消し、これにより前記印字ハンマを釈放しドットを印字するプリンタにおいて、前記印字ハンマの駆動回数を制御系にてカウントし、カウントした駆動回数が増えるに従い、前記釈放用電磁コイルに供給する概ね矩形波の電流波形を電流積が大きくなる方向に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板バネの先端に印字ピンを有する印字ハンマと、マグネットと、ヨークと、釈放用電磁コイルを備え、前記印字ハンマをマグネット、ヨーク、及び印字ハンマ自体で構成する閉磁気回路で吸引して撓みを与え、前記釈放用電磁コイルにパルス信号に応じて概ね矩形波の電流を供給して吸引磁界を打ち消し、これにより前記印字ハンマを釈放しドットを印字するプリンタにおいて、前記印字ハンマの駆動回数をカウントし、カウントした駆動回数が増えるに従い、前記釈放用電磁コイルに供給する電流波形を電流積が大きくなる方向に制御することを特徴とするドットラインプリンタの制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドットラインプリンタの印字ハンマを駆動する制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６を用いて従来技術を説明する。
【０００３】
ドットラインプリンタの印字方式は図示しない印字ハンマ１を有するハンマ機構部２を図示しないシャトル機構部により桁方向に往復移動する。この過程でインクリボン３、印字用紙５を挟み、印字力を保持するプラテン４に対して印字ハンマ１を駆動し、印字用紙５にインクリボン３のインクを転写しドットマトリクスの形で印字する印字動作と、ステッピングモーター６を駆動しトラクタ７を介して印字用紙を桁方向と垂直に送る紙送り動作とを交互に繰り返しながら、文字、図形などの印刷を行う。
【０００４】
図４、図５を用い、ハンマ機構部２の詳細を説明する。図４はハンマ機構部２の斜視図、図５は同横断面図を示すものである。
【０００５】
ドットラインプリンタは印字ハンマ１が打撃する力で、インクを用紙に転写し文字図形などの印字するプリンタであり、厚さの異なるさまざまな用紙や、配送伝票などの複写用多部紙に印字できる特長を有する。
【０００６】
ハンマ機構部は板バネ１１の先端に印字ピン１２を備えた印字ハンマ１を、マグネット２１、ヨークベース２２、コムヨーク２３および印字ハンマ１自体で構成する閉磁気回路で吸引して撓みを与え、閉磁気回路の磁界を打ち消す釈放用電磁コイル２４を、適時駆動する事で撓みを与えた印字ハンマ１を釈放してドットを印字する。印字ハンマ１を桁及び行方向に所定ピッチで複数並べ、それを１モジュールとしたハンマモジュール２５を桁方向に複数個ハンマベース２６上に配設している。
【０００７】
ハンマ機構部に要求される性能のひとつに、印字ハンマ１の打撃する力の大きさが要求される。印字ハンマ１に撓みエネルギを貯える為の磁気吸引エネルギ（印字ハンマ１の撓みエネルギ）は、１／２ｋＸ２（ｋ：印字ハンマ１のばね定数、Ｘ：撓み量）であらわされ、これをどのように効率良く打撃時のエネルギに変換するかが技術的課題として上げられていた。すべてが打撃力に変換される場合とは、撓みエネルギがすべて運動エネルギ１／２ｍｖ２に変わった場合である。しかし、実際には閉磁気回路に回る磁束を釈放用電磁コイル２４で消磁するとき、下記のような理由によりロスが生じて打撃時の速度が低下し、完全に運動エネルギには変換されない。
【０００８】
その理由の第一は、電圧を掛けたときの電流の立ち上がり時間が磁気回路及びコイルの時定数により遅れ、結果として消磁に時間がかかり、コイル２４が完全に消磁するまでに引き戻し力が生じていることによる。第二は、隣接する印字ハンマ１の磁気吸引力の回りこみによる引き戻し力が発生すること、第三は、印字ハンマ１とコムヨーク２３との磁気吸着部の状態（接触状態）があげられる。
【０００９】
前記第一および第二の課題に対しては、経時的に変化しないことから、従来技術として、電流を多段で切り替え、より立ち上がりの早い電流を釈放用電磁コイル２４に印加し、磁気回路及びコイルの時定数による遅れを最小限にすることにより、撓みエネルギを効率よく運動エネルギに変換することで打撃力及び応答周波数を確保する方法が紹介されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
第三の課題である印字ハンマ１とコムヨーク２３との磁気吸着状態については、打撃回数に応じて経時的に変化するため、従来技術においては打撃力の経時的な変化は避けられないものであった。
【００１１】
図３に、横軸に打撃回数と、縦軸に静的に釈放用コイル２４に電流を流したときに、釈放することのできる最小電流（以下、キャンセル電流）をプロットしたグラフを示す。打撃回数に応じてキャンセル電流が増加し、特に２億回までは変化率が大きいことがわかる。以下原因について詳細を記す。
【００１２】
磁気吸着部は印字ハンマ１とコムヨーク２３が面で接触するように構成される。また、印字中の磁気吸着部の機械的磨耗を防ぐため、磁気吸着面には硬質クロムめっきなどを施し、対磨耗性を向上させ１０億回程度の寿命を確保している。実際には平面で接触するように構成されていても、極微な吸着面の凹凸や、硬質クロムめっきの厚さばらつき、凹凸などによって吸着部には微小のエアギャップが存在する。上記のキャンセル電流の変化は、打撃によるエージング効果により実際に接触している面積の増加や、エアギャップの縮小などにより、吸着部の慣れ状態が変わり、吸着部の磁束が増え釈放しにくい状態になってくる。実際には初期エージングを実施してから調整を実施するが初期エージングは５００万回程度であり、その後、ゆっくりと経時変化するため、打撃回数が増えるにつれ釈放（消磁）しにくくなり、打撃する力が弱くなることは避けられない問題であった。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１７２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記した様に、従来技術においては、印字ハンマの磁気吸着の慣れ状態が打撃回数により変化し、吸着部の磁束が大きくなって釈放しにくくなり、経時的に印字ハンマの打撃力が低下する問題があった。
【００１５】
本発明は、上記課題を克服し、経時的な打撃力の低下を可能な限り防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題は、印字ハンマの駆動回数を制御系にてカウントし、カウントした駆動回数が増えるに従い、釈放用電磁コイルに供給する概ね矩形波の電流波形を、電流積が大きくなる方向に制御し、磁束が大きくなった分を補うのに十分な電流を印加し、釈放できるようにすることで解決される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、経時的な打撃力の低下を防止し、長年にわたって良好な印字ができるドットラインプリンタを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
経時的な打撃力の低下を防止することを目的として、印字ハンマの駆動回数が増えるに従い、釈放用電磁コイルに供給する電流波形を、電流積が大きくなる方向に制御する。
【実施例】
【００１９】
以下本発明を、図１、図２、図３により詳細に説明する。
【００２０】
図３に示すように、打撃回数とキャンセル電流との関係を把握し、キャンセル電流が安定する打撃回数２億回まで、印加電流を制御する方式を示す。
【００２１】
コイル２４に流す電流は、一定電圧をＰＷＭ制御等で制御し、図２に示すように概ね略矩形波になるように印加する。図１のフローチャートに示すように図中Ａで示す電流波形は、初期的に付加する電流波形を示す。２段切り替えの電流波形であり１段目を８０μｓｅｃ、２段目を１５０μｓでスイッチングし制御している。これに対し、印字ドット数を制御系でカウントし１億回打撃したあとには図中Ｂで示す電流波形で（１段目：９０μｓ、２段目１５０μｓ）、２億回打撃したあとは図中Ｃで示す電流波形（１段目：９５μｓ、２段目１５０μｓ）で制御する。図中波形の面積が電流積になり、打撃回数に応じて電流積が増える方向に制御方法を変えて、キャンセル電流の増分（磁束の増分）を補い、打撃力の低減を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例における制御フローチャート。
【図２】本発明の実施例における駆動電流波形図。
【図３】本発明の実施例における打撃回数とキャンセル電流の関係を示すグラフ。
【図４】従来技術のハンマ機構部を示す斜視図。
【図５】従来技術のハンマ機構部の横断面図。
【図６】従来技術のハンマ機構部周辺を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２３】
１は印字ハンマ、２はハンマ機構部、３はインクリボン、４はプラテン、５は印字用紙、６はステッピングモーター、７はトラクタ、１１は板バネ、１２は印字ピン、２１はマグネット、２２はヨークベース。２３はコムヨーク、２４は釈放用電磁コイル、２５はハンマモジュール、２６はハンマベースである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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