JP2005007678A - インパクトプリンタのヘッド駆動回路 - Google Patents
インパクトプリンタのヘッド駆動回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005007678A JP2005007678A JP2003172805A JP2003172805A JP2005007678A JP 2005007678 A JP2005007678 A JP 2005007678A JP 2003172805 A JP2003172805 A JP 2003172805A JP 2003172805 A JP2003172805 A JP 2003172805A JP 2005007678 A JP2005007678 A JP 2005007678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- head
- circuit
- driver
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Abstract
【解決手段】第1の電圧検出回路21は、ツェナー電圧90Vのツェナーダイオード21aと、2個の抵抗素子21b、21cとを含む。ツェナーダイオード21aのカソード端子に、90Vを超える電圧が印加されることにより、ツェナー電圧90Vと抵抗素子21bの電圧降下との和が、出力電圧として取出される。第2の電圧検出回路23は、ツェナー電圧120Vのツェナーダイオード23aと、2個の抵抗素子23b、23cとを含む。ツェナーダイオード23aのカソード端子に、120Vを超える電圧が印加されることにより、ツェナー電圧120Vと抵抗素子23bの電圧降下との和が、出力電圧として取出される。
【選択図】 図1
Description
【発明の技術分野】
本発明は、ドットインパクトプリンタに関し、より詳しくは、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路、及びそのヘッド駆動回路用電源を制御する電源制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ドットインパクトプリンタにおいて、ヘッドドライバトランジスタ(以下、「ドライバTR」と表記する)での消費電力を減少させることで、印字ヘッドを効率良く駆動し、もって、ヘッド駆動用電源装置の小型化を図ることを目的として、幾つかの提案が行われている。上記提案の1つには、ドライバTRのターンOFFによってヘッドコイルに発生した誘導起電力により生じる電圧が定電圧降下回路によって略電源電圧にまで電圧降下されて、電源電圧に略相当する電力がヘッド駆動用電源に戻されて再利用される旨の技術が開示されている(例えば特許文献1参照)。別の提案には、ドライバTRのターンOFFによってヘッドコイルに発生した誘導起電力により生じる電圧が、入力側がヘッドコイルとドライバTRとの接続点に、出力側がヘッドコイルと駆動電源との接続点に、夫々接続されているDC/DCコンバータにより一定電圧にクランプされた後、電源電圧に変換される。そして、電源電圧に略相当する電力がヘッド駆動用電源に戻されて再利用される旨の技術が開示されている(例えば特許文献2参照)。
【特許文献1】
特開2001−301209号公報
【特許文献2】
特開2001−187465号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドットインパクトプリンタにおいては、ドライバTRのターンOFFによってヘッドコイルに生じる誘導起電力の電圧が低過ぎると、上記電圧が電源電圧にまで低下するのに比較的長い時間を要するから、一旦、ホームポジションからインクリボンに向けて突出動作させたニードルピン(以下、短に「ピン」と表記する)を、スプリング機構によってホームポジションに復帰させるに際しての応答性が悪くなったり、場合によってはピンが折れる等の問題が生じる。これとは逆に、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、上記電圧は比較的短い時間で電源電圧にまで低下するが、高電圧が印加されることによって、ヘッド駆動回路に接続されているパワートランンジスタ等が破壊される虞がある。
【0003】
そのため、回生回路としての機能を有する、上記最初の提案に係る定電圧降下回路や、上記2番目の提案に係るDC/DCコンバータにおいては、突出動作したピンの復帰動作における応答性やピンの折損やパワートランジスタ等の耐圧などを考慮して、ヘッドコイルに発生する誘導起電力の電圧が、予め設定された一定電圧範囲内に収まるように、回路構成を設定している。
【0004】
しかし、従来にあっては、上述した回生回路としての機能を有する定電圧降下回路や、DC/DCコンバータ等に何らかの異常(故障)が発生しても、その発生した異常(故障)を検知する手段が備えられていない。そのため、上記定電圧降下回路や、DC/DCコンバータ等に異常(故障)が生じると、ピンがホームポジションに復帰するに際しての応答性が悪化したり、ピンが折損したり、或いは、パワートランジスタ等が破壊されたりする不具合を防止することができないという問題があった。
【0005】
従って本発明の第1の目的は、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、回生回路に生じた異常(故障)を検知することにより、ピンがホームポジションに復帰するに際しての応答性の悪化や、ピンの折損や、パワースイッチング素子等の破壊を未然に防止することが可能なようにすることにある。
【0006】
また、本発明の第2の目的は、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路に、何らかの異常(故障)が生じた場合に、異常(故障)の発生した箇所を検知することが可能なようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点に従うインパクトプリンタのヘッド駆動回路は、印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ON/OFF制御されることにより所定時間だけ上記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に上記ヘッドコイルに発生する電力を、上記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に上記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、を備え、上記検出手段によって検出された電圧に基づいて、上記返還手段の異常の有無を判別するように構成した。
【0008】
本発明の第2の観点に従うインパクトプリンタのヘッド駆動回路は、印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ON/OFF制御されることにより所定時間だけ上記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に上記ヘッドコイルに発生する電力を、上記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に上記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、を備え、上記ヘッドドライバスイッチング素子を、上記複数のピンが個別又はグループ別に駆動するようにON/OFF制御すると共に、上記検出手段によって検出された電圧に基づいて異常が発生したと判断したとき、その異常が少なくとも上記返還手段を含む各部のいずれに発生したかを識別するように構成した。
【0009】
本発明の第1、又は第2の観点に係る好適な実施形態では、上記返還手段が、半導体スイッチング素子を含み、この半導体スイッチング素子を通じて上記ヘッドコイルに発生する電力を上記ヘッド駆動用電源に返還する。
【0010】
上記とは別の実施形態では、上記返還手段が、DC/DCコンバータを含み、このDC/DCコンバータを通じて上記ヘッドコイルに発生する電力を上記ヘッド駆動用電源に返還する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の一実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路(以下、「ヘッド駆動回路」と表記する)の構成を示した図である。
【0013】
上記ヘッド駆動回路は、図1に示すように、ヘッド駆動用電源1と、ヘッドコイル31を始めとする複数個のヘッドコイル(32、33、・・・)と、ドライバTR51を始めとする複数個のドライバTR(52、53、・・・)と、逆流防止用ダイオード(以下、単に「ダイオード」と表記する)71を始めとする複数個のダイオード(72、73、・・・)と、回生回路9と、誘導電圧検出回路11とを備える。
【0014】
実際のドットインパクトプリンタでは、ピン(図示しない)が印字ヘッド(図示しない)に所定の態様で複数本配置されているため、図1では、各ピン(図示しない)を駆動するのに必要なヘッドコイル及びドライバTRと、ダイオードのセットについても、ピン(図示しない)の配置本数と同数設置されていることを示すべく、ヘッドコイルについては、符号31、32、33・・・で示すように、ドライバTRについては、符号51、52、53、・・・で示すように、ダイオードについては、符号71、72、73、・・・で示すように、夫々複数個記載した。
【0015】
しかし、以下では主に重複した説明の繰り返しを回避するために、殆どの場合、ヘッドコイルについては、符号31で示したものだけを、ドライバTRについては、符号51で示したものだけを、ダイオードについては、符号71で示したものだけを、夫々説明の対象とし、残りについては可能な限り説明を省略するものとする。
【0016】
既述の内容から明らかなように、ヘッド駆動用電源1は、上記印字ヘッド(図示しない)の各ピン(図示しない)別に設けられる複数のヘッドコイル(31、32、33、・・・)に、各ヘッドコイル(31、32、33、・・・)別に設けられる各ドライバTR(51、52、53、・・・)を通じて駆動電力を供給して上記各ピン(図示しない)を駆動することで、上記印字ヘッド(図示しない)に印字動作を行わせる。ヘッド駆動用電源1には、ドライバTR51のターンOFF動作(非導通)時に、ヘッドコイル31に生ずる誘導起電力によってドライバTR51のコレクタ端子に発生する高電圧が、回生回路9を介して電源電圧(つまり、ヘッド駆動用電源1の出力電圧)に降下され、又は変換されて、戻される(回生される)。本実施形態では、ヘッド駆動用電源1には、例えば出力電圧42Vの直流電源が採用されている。
【0017】
ヘッド駆動用電源1には、ヘッドコイル31の一方の端子と、回生回路9の出力(端子)とが夫々接続されており、ドライバTR51のターンOFF時に、ヘッド駆動用電源1、ヘッドコイル31、ダイオード71、及び回生回路9を経てヘッド駆動用電源1に至る閉回路(閉ループ)が形成される。ヘッドコイル31の他方の端子には、ドライバTR51が(そのコレクタ端子を介して)直列に接続されており、ヘッドコイル31の他方の端子とドライバTR51(のコレクタ端子)との接続点には、ダイオード71のアノード端子が接続されている。一方、ダイオード71のカソード端子には、誘導電圧検出回路11の2個の入力端子と回生回路9の入力端子とが、夫々並列に接続されている。
【0018】
ヘッドコイル31は、ドライバTR51がターンON動作(導通)することにより形成される、ヘッド駆動用電源1からヘッドコイル31及びドライバTR51を通じてアースに至る閉回路(閉ループ)を、ヘッド駆動用電源1からの電流が流れることによって励磁されて、対応するピン(図示しない)をインクリボン(図示しない)に向けて突出動作させる。ドライバTR51のターンOFF動作(非導通)により、上記閉回路が解消されてヘッド駆動用電源1からの電流が遮断され、ヘッドコイル31が消磁されると、先端部がインクリボン(図示しない)に圧接していた上記ピン(図示しない)が、上記ピン(図示しない)をホームポジション側に付勢するスプリング(図示しない)の付勢力の作用によって該突出した位置からホームポジションへと復帰させられる。ドライバTR51のターンOFF動作(非導通)によって、ヘッド駆動用電源1からのヘッドコイル31への通電が遮断されると、上述したように、ヘッドコイル31に誘導起電力が生じ、それによりドライバTR51のコレクタ端子に高電圧が発生する。
【0019】
ドライバTR51は、例えばCPUのような制御回路(図示しない)からの制御パルス信号に基づいてターンON/ターンOFF動作を行って、上述した閉回路を形成すると共に、形成された上記閉回路を解消させる。
【0020】
回生回路9は、上述したように、ドライバTR51のターンOFF動作によってヘッドコイル31に生ずる誘導起電力によりドライバTR51のコレクタ端子に発生する高電圧を、電源電圧(つまり、ヘッド駆動用電源1の出力電圧)に降下させ又は変換した後、ヘッド駆動用電源1へ回生するためのものである。回生回路9は、例えばパワー電界効果トランジスタ(以下、「パワーFET」と表記する)の1種である金属−酸化膜−半導体FET(以下、「パワーMOSFET」と表記する)13と、パワーMOSFET13のゲート−ドレイン間に直列折続される2個のツェナーダイオード15、17と、パワーMOSFET13のゲート−ソース間に接続される抵抗素子19とを備える。従って、ヘッド駆動用電源1の出力電圧42Vに、これら2個のツェナーダイオード15、17のツェナー電圧の加算値でる52V、及びパワーMOSFET13のゲート−ドレイン間電圧降下や、ダイオード71の電圧降下分約1Vを加えた電圧である95Vに、ヘッドコイル31に生じる誘導起電力の電圧(つまり、アースから見たドライバTR51のコレクタ端子の電圧(以下、「ドライバTR51のコレクタ電圧」と表記する))が達すると、パワーMOSFET13がターンON動作して、ヘッドコイル31に生じた誘導起電力を、ヘッド駆動用電源1に戻す(回生する)ようになっている。
【0021】
誘導電圧検出回路11は、第1の電圧検出回路21と、第2の電圧検出回路23とによって構成されている。
【0022】
第1の電圧検出回路21は、例えばツェナー電圧が90Vのツェナーダイオード21aと、該ツェナーダイオード21aのアノード端子に対して直列に接続される2個の抵抗素子21b、21cとを含む。そして、ツェナーダイオード21aのカソード端子に、ツェナー電圧(90V)を超える電圧が印加されることにより、該ツェナー電圧(90V)と抵抗素子21bにおける電圧降下との和が、該第1の電圧検出回路21の出力電圧として出力端子21dから取出される。
【0023】
一方、第2の電圧検出回路23についても第1の電圧検出回路21におけると同様に、例えばツェナー電圧が120Vのツェナーダイオード23aと、該ツェナーダイオード23aのアノード端子に対して直列に接続される2個の抵抗素子23b、23cとを含む。そして、ツェナーダイオード23aのカソード端子に、ツェナー電圧(120V)を超える電圧が印加されることにより、該ツェナー電圧(120V)と抵抗素子23bにおける電圧降下との和が、該第2の電圧検出回路23の出力電圧として出力端子23dから取出される。
【0024】
上記構成において、制御回路(図示しない)からの制御パルス信号により、それまでON状態だったドライバTR51がターンOFF動作すると、ヘッドコイル31に誘導起電力(逆起電力)が生じ、この誘導起電力によりドライバTR51のコレクタ端子に高電圧が発生する。本実施形態では、回生回路9が故障しておらず、正常である場合には、突出した位置にある各ピン(図示しない)が夫々のホームポジションに復帰するに際しての応答性や、パワーMOSFET13等の耐圧などの観点から、上記誘導起電力の電圧値(即ち、ドライバTR51のコレクタ電圧のこと。以下同じ)が90V〜120Vの範囲内になるように設定されている。よって、ドライバTR51のコレクタ電圧が、90V〜120Vの範囲内にある場合には、第1の電圧検出回路21の出力端子21cからは、ツェナーダイオード21aのカソード端子にツェナー電圧90Vを超える電圧が印加されるために、該ツェナー電圧(90V)と抵抗素子21bにおける電圧降下分とを加算した電圧値が出力される。しかし、ツェナーダイオード23aのカソード端子に印加される電圧は、そのツェナー電圧である120Vに達していないから、第2の電圧検出回路23の出力端子23cからは電圧が殆ど出力されない。
【0025】
よって、例えば上述した制御回路(図示しない)が、第1の電圧検出回路21の出力、及び第2の電圧検出回路23の出力を夫々チェックした結果、第1の電圧検出回路21の出力端子21cからの出力電圧が90V以上120V未満であって、且つ、第2の電圧検出回路23の出力端子23cからの出力電圧が略0Vである場合には、回生回路9が『正常』であると判断することになる。
【0026】
次に、回生回路9に何らかの故障が生じたことにより、上記誘導起電力の電圧値が、ツェナーダイオード21aのツェナ電圧である90V未満である場合には、第1の電圧検出回路21の出力端子21dからの出力電圧の値、及び第2の電圧検出回路23の出力端子23dからの出力電圧の値は、共に略0Vである。この場合には、上述した制御回路(図示しない)により、回生回路9は『異常(或いは故障)』であると判断されることになる。
【0027】
次に、回生回路9に何らかの異常が生じたことにより、上記誘導起電力の電圧値が、ツェナーダイオード23aのツェナー電圧である120Vを超えた場合には、第1の電圧検出回路21の出力端子21dからは、ツェナーダイオード21aのツェナー電圧90Vに、抵抗素子21bにおける電圧降下分を加算した電圧値が出力されると共に、第2の電圧検出回路23の出力端子23dからも、ツェナーダイオード23aのツェナー電圧120Vに、抵抗素子23bにおける電圧降下分を加算した電圧値が出力される。この場合にも、上述した制御回路(図示しない)により、回生回路9は『異常(或いは故障)』であると判断されることになる。
【0028】
ここで、ヘッドコイル31に発生する誘導起電力の電圧(即ち、ドライバTR51のコレクタ電圧)が95Vになるように、回生回路9の回路構成を設定したのは、次のような理由による。
【0029】
即ち、上記誘導起電力の電圧が低過ぎると、ヘッドコイル31からドライバTR51のコレクタ端子、及びダイオード71を通じて回生回路9に流れる電流量が小さいために、上記電圧が電源電圧にまで低下するのに比較的長い時間を要するから、一旦、ホームポジションからインクリボン(図示しない)に向けて突出動作させたピン(図示しない)を、スプリング(図示しない)の付勢力によってホームポジションに復帰させるに際しての応答性が悪くなる。これとは逆に、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、ヘッドコイル31からドライバTR51のコレクタ端子、及びダイオード71を通じて回生回路9に大電流が流れるために、上記電圧は比較的短い時間で電源電圧にまで低下するが、高電圧が印加されることによる、パワーMOSFET13等の耐圧の問題が生ずる。そこで、本実施形態では、突出動作したピン(図示しない)の復帰動作における応答性や、パワーMOSFET13等の耐圧などを考慮して、ヘッドコイル31に発生する誘導起電力の電圧が、90Vから120Vまでの範囲内に収まるように、回生回路9の回路構成を設定した。
【0030】
図2は、図1に記載のヘッド駆動回路において、誘導電圧検出回路11に印加される電圧(ドライバTR51のコレクタ電圧)波形の変化を示すタイミングチャートである。
【0031】
図2において、上記制御回路(図示しない)からドライバTR51(のベース端子)に印加される制御パルス信号により、時刻t1でドライバTR51がターンON動作すると、それまで電源電圧の値(ヘッド駆動用電源1からの出力電圧値)と等しい42VであったドライバTR51のコレクタ電圧が、0Vになる。次に、上記制御パルス信号により、時刻t2でドライバTR51がターンOFF動作すると、それによって(ヘッドコイル31に発生する高電圧の誘導起電力によって)ドライバTR51のコレクタ電圧が瞬時に立ち上がり、95Vに達すると、それによって(回生回路9の)パワーMOSFET13がターンON動作(導通)して、ドライバTR51のコレクタ電圧は(95Vで)一定になる。
【0032】
時刻t2で、95Vに達したドライバTR51のコレクタ電圧は、ヘッドコイル31に発生した誘導起電力の大部分がパワーMOSFET13のターンON動作(導通)によって、ヘッドコイル31から放出されて、あとは漏れ電流位しか残らないために、時刻t2から所定時間T1が経過した後の時刻t3よりドライバTR51のコレクタ電圧は、低下を開始する。そして、時刻t2から所定時間T2(T2>T1)が経過した後の時刻t4で、ドライバTR51のコレクタ電圧は、電源電圧の値(ヘッド駆動用電源1からの出力電圧値)と等しい42Vになる。
【0033】
既述のように、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、パワーMOSFET13のターンON動作によって回生回路9に大電流が流れるから、上記電圧は比較的短い時間で低下するために、上記所定時間T1、T2の長さは、短くなる。一方、上記とは逆に、上記誘導起電力の電圧が低過ぎると、パワーMOSFET13のターンON動作によって回生回路9に流れる電流量が小さいから、上記電圧は比較的長い時間をかけて低下するために、上記所定時間T1、T2の長さは、長くなる。
【0034】
なお、上記所定時間T2の値は、例えば、下記の不等式で示すような、印字ヘッド(図示しない)に配置されている全部のピン(図示しない)を同時に駆動した場合に対応したものに設定する必要がある。
【0035】
Tmin<T2<Tmax
ここで、Tmin、Tmaxは、いずれも或る一定値である。
【0036】
図3は、図1に記載の誘導電圧検出回路11を用いた回生回路9の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図である。
【0037】
図3において、まず、全部のドライバTR(51、52、53、・・・)をターンON動作させて全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)を励磁することにより、全部のピン(図示しない)を駆動(突出動作)させ、次に、全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)を消磁するべく、全部のドライバTR(51、52、53、・・・)をターンOFF動作させて、全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)に誘導起電力を発生させる(ステップS41)。そして、第1の電圧検出回路21からの出力電圧、及び第2の電圧検出回路23からの出力電圧を夫々チェックする(ステップS32、ステップS33)。
【0038】
このチェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が出力されており(ステップS33でON)、且つ、第2の電圧検出回路23から電圧が殆ど出力されていなければ(ステップS34でOFF)、ヘッドコイル(31、32、33、・・・)に発生する誘導起電力の電圧が、90V〜120Vの範囲内に収まっているから、上述した制御回路(図示しない)は、回生回路9が正常であると判断することになる(ステップS34)。
【0039】
一方、上記チェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が殆ど出力されていないか(ステップS32でOFF)、又は、第1の電圧検出回路21、及び第2の電圧検出回路23の双方から電圧が出力されている場合には(ステップS32でONで、且つ、ステップS33でもON)、ヘッドコイル(31、32、33、・・・)に発生する誘導起電力の電圧が90V未満か、又は120Vを超えた値であるから、上述した制御回路(図示しない)は、回生回路9に何らかの異常(故障)が発生したと判断することになる(ステップS35)。
【0040】
ここで、上記誘導起電力の電圧値が90V未満の場合、即ち、第2の電圧検出回路23からは勿論のこと、第1の電圧検出回路21からも電圧が殆ど出力されていない場合における回生回路9の異常(故障)とは、例えばツェナーダイオード15、17の短絡等の故障が想定され得る。一方、上記誘導起電力の電圧値が120Vを超えている場合、即ち、第1の電圧検出回路21からは勿論のこと、第2の電圧検出回路23からも電圧が出力されている場合における回生回路9の異常(故障)とは、例えばツェナーダイオード15、17の断線等の接続不良(断線)などの故障が想定され得る。
【0041】
図4は、図1に記載の誘導電圧検出回路11を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図である。
【0042】
図4に示す処理動作では、ヘッド駆動回路に異常(故障)が発生したか否かを検出すると共に、上記制御回路(図示しない)が、ヘッド駆動回路に異常(故障)が発生したと判断した場合に、異常(故障)が発生した箇所がヘッド駆動回路のどの部分(ヘッドコイル31、ドライバTR51、或いは回生回路9等のいずれ)であるかをも検知する。
【0043】
図4において、まず、全部のドライバTR(51、52、53、・・・)をターンON動作させて全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)を励磁することにより、全部のピン(図示しない)を駆動(突出動作)させ、次に、全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)を消磁するべく、全部のドライバTR(51、52、53、・・・)をターンOFF動作させて、全部のヘッドコイル(31、32、33、・・・)に誘導起電力を発生させる(ステップS41)。そして、第1の電圧検出回路21からの出力電圧、及び第2の電圧検出回路23からの出力電圧を夫々チェックする(ステップS42)。
【0044】
このチェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が出力されており、且つ、第2の電圧検出回路23からは電圧が殆ど出力されていなければ(ステップS42でYES)、ヘッドコイル(31、32、33、・・・)に発生する誘導起電力の電圧が、90V〜120Vの範囲内に収まっているから、上述した制御回路(図示しない)は、回生回路9が正常であると判断することになる(ステップS43)。
【0045】
一方、上記チェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が殆ど出力されていないか、又は、第1の電圧検出回路21、及び第2の電圧検出回路23の双方から電圧が出力されている場合には(ステップS42でNO)、回生回路9に故障が発生したと判断する(ステップS48)。更に、各ピン(図示しない)を1本ずつ駆動(突出動作)させるべく、各ピン(図示しない)に対応するヘッドコイル(3i)を励磁するために、該ヘッドコイル(3i)に対応して設けられるドライバTR(5i)をターンON動作させる。そして、次に、該ヘッドコイル(3i)を消磁するべく、上記対応するドライバTR(5i)をターンOFF動作させて、該ヘッドコイル(3i)に誘導起電力を発生させる(ステップS44)。次に、第1の電圧検出回路21からの出力電圧、及び第2の電圧検出回路23からの出力電圧を夫々チェックする(ステップS45)。
【0046】
このチェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が出力されていないか、又は、第1の電圧検出回路21、及び第2の電圧検出回路23の双方から電圧が出力されている場合には(ステップS45でNO)、ヘッドコイル(3i)に発生する誘導起電力の電圧が、90V〜120Vの範囲内に収まっていないため、上述した制御回路(図示しない)は、上記駆動したピン(図示しない)自体(該ピンの駆動回路)に何らかの異常(故障)が発生したものと判断することになる(ステップS46)。
【0047】
一方、上記チェックの結果、第1の電圧検出回路21から電圧が出力されており、且つ、第2の電圧検出回路23から電圧が出力されていない場合には(ステップS45でYES)、別の1本のピン(図示しない)について駆動(突出動作)させて該ピン(図示しない)に対応するヘッドコイル(3i)に発生する誘導起電力の電圧が90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かをチェックすることになる。ここで、仮に、第1の電圧検出回路21から電圧が出力されていないか、又は、第1の電圧検出回路21、及び第2の電圧検出回路23の双方から電圧が出力されている場合には(ステップS45でNO)、上記と同様、上述した制御回路(図示しない)は、上記駆動した別の1本のピン(図示しない)自体(該ピンの駆動回路)に何らかの異常(故障)が発生したものと判断することになる(ステップS46)。ステップS45で『YES』であれば、更に、別の1本のピン(図示しない)について、駆動(突出動作)させて該ピン(図示しない)に対応するヘッドコイル(3i)に発生する誘導起電力の電圧が90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かをチェックすることになる。
【0048】
このようにして、全部のピン(図示しない)について1本ずつ駆動(突出動作)させて、夫々対応するヘッドコイル(3i)に発生する誘導起電力の電圧が90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かをチェックし終わるまで(ステップS47でYES)、ステップS44からステップS45、ステップS47を経て再びステップS44に至る処理動作を繰り返すことになる。そして、上記処理動作を全部のピン(図示しない)について終了したと判断したときに(ステップS47でYES)、上述した制御回路(図示しない)は、回生回路9、及びヘッド駆動回路が共に正常であると判断することになる(ステップS43)。
【0049】
図5は、図1に記載の誘導電圧検出回路11を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の他の実施例を示す流れ図である。
【0050】
図5において、まず、上述した制御回路(図示しない)は、各ピン(図示しない)を1本ずつ駆動(突出動作)させるべく、各ピン(図示しない)に対応するヘッドコイル(3i)を励磁するために、該ヘッドコイル(3i)に対応して設けられるドライバTR(5i)をターンON動作させる(ステップS51)。次に、該ヘッドコイル(3i)を消磁するべく、上記対応するドライバTR(5i)をターンOFF動作させて、該ヘッドコイル(3i)に誘導起電力を発生させると共に、第1の電圧検出回路21からの出力電圧、及び第2の電圧検出回路23からの出力電圧を夫々読み込んで、誘導起電力の電圧が、90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かチェックする(ステップS52)。そして、このチェックした結果を、例えば上記制御回路(図示しない)の内部メモリ(図示しない)等に記憶する(ステップS53)。
【0051】
上述したステップS51〜ステップS53に至る処理動作は、全部のピン(図示しない)について、各ピン(図示しない)毎に繰り返し実行される(この場合、ステップS54では『NO』と判断されることになる)。そして、ステップS51〜ステップS53で示した処理動作が全部のピン(図示しない)について実行されたことを確認すると(ステップS54でYES)、ステップS53で内部メモリ(図示しない)に記憶させた上記チェック結果を内部メモリ(図示しない)から読み出して、異常が全く無かったか、それとも一部のピン(図示しない)を駆動したときに異常が発生したか、或いは、全部のピン(図示しない)について異常が発生したかを判断する(ステップS55)。この判断は、既述の内容から明らかなように、各ヘッドコイル(31、32、33、・・・)に発生する誘導起電力の電圧が、上述した90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かをチェックすることによって行われる。
【0052】
ステップS55において、異常が全く無いと判断した場合には、上記制御回路(図示しない)は、ヘッド駆動回路を『正常』であると認識し(ステップS56)、また、一部のピン(図示しない)に異常があると判断した場合には、該ピン(図示しない)を駆動する駆動回路(ヘッドコイル3i、ドライバTR5i、及びダイオード7iを含む)が『異常』であると認識し(ステップS57)、更に、全部のピン(図示しない)に異常があると判断した場合には、回生回路9に何らかの異常が発生したものと認識する(ステップS58)。
【0053】
図6は、本発明の第2の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【0054】
本実施形態では、図1において符号11で示した構成の誘導電圧検出回路に代えて、符号61で示した構成の誘導電圧検出回路を備えた点で、上述した第1の実施形態に係るヘッド駆動回路と構成が相違する。その他の構成については、図1で示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図6において、図1で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【0055】
図6において、誘導電圧検出回路61は、例えばツェナー電圧が42Vのツェナーダイオー61aと、該ツェナーダイオード61aのアノード端子に対して直列に接続される2個の抵抗素子61b、61cとを含む。そして、ツェナーダイオード61aのカソード端子に、ツェナー電圧(42V)を超える電圧が印加されたときには、それによって、該ツェナー電圧(42V)と抵抗素子61bにおける電圧降下との和が、誘導電圧検出回路61の出力電圧として出力端子61dから取出される。
【0056】
上述した制御回路(図示しない)は、ツェナーダイオード61aのツェナー電圧(42V)を上廻る電圧がそのカソード端子に印加されたことで誘導電圧検出回路61の出力端子61dから電圧が出力された時点より、カソード端子への印加電圧がツェナー電圧(つまり、電源電圧)にまで低下したことで出力端子61dから電圧が出力されなくなった時点までの時間を計測する。そして、該計測値が適正値か否かを判別することによって、回生回路9に異常(故障)が発生したか否かを判断する。つまり、制御回路(図示しない)は、図2の時刻t2〜時刻t4までの時間である時間T2を計測し、この計測した時間T2が適正値か否かを判別することによって、回生回路9に異常(故障)が発生したか否かを判断することになる。ここで、ツェナーダイオード61aのカソード端子に、ツェナー電圧を上廻る電圧が印加される場合とは、既述のように、ドライバTR51がターンOFF動作することで、ヘッドコイル31に生じる誘導起電力によってドライバTR51のコレクタ端子に高電圧が発生する場合である。
【0057】
図7は、本発明の第3の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【0058】
本実施形態では、図1において符号11で示した構成の誘導電圧検出回路と、図6において符号61で示した構成の誘導電圧検出回路とを共に備えた点で、上述した第1、第2の実施形態に係るヘッド駆動回路と構成が相違する。その他の構成については、図1又は図6で夫々示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図7において、図1又は図6で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【0059】
本実施形態では、誘導電圧検出回路11からの出力に基づいて、ヘッドコイル31に生する誘導起電力によりコレクタ端子に発生する高電圧が、上述した90V〜120Vの範囲内に収まっているか否かが上述した制御回路(図示しない)によってチェックされ、一方、誘導電圧検出回路61からの出力に基づいて、図2で示した時間T2の長さが上記制御回路(図示しない)によって計測される。
【0060】
図8は、本発明の第4の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【0061】
本実施形態では、上述した各実施形態において採用していた回生回路9に代えて、入力定電圧DC/DCコンバータ63と、初期電圧充電回路65と、ダイオード67とをヘッド駆動回路に備えた点で、上述した各実施形態と構成が相違する。その他の構成については、図1で示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図8において、図1で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【0062】
上記構成において、印字ヘッド(図示しない)が実際に印字動作を開始する前から、初期電圧充電回路65により、入力定電圧DC/DCコンバータ63の入力電圧が95Vの電圧値に設定される。ここで、ドライバTR51がターンON動作すると、ヘッド駆動用電源1からの電流によってヘッドコイル31が励磁され、次いで、ドライバTR51がターンOFF動作すると、ヘッドコイル31に生ずる誘導起電力によりドライバTR51のコレクタ端子に発生する高電圧が入力定電圧DC/DCコンバータ63の入力電圧95Vにクランプされる。そして、ヘッド駆動用電源1からの電流が、入力定電圧DC/DCコンバータ63に吸収され、入力定電圧DC/DCコンバータ63の出力側からダイオード67を通じてヘッド駆動用電源1に回生される。入力定電圧DC/DCコンバータ63、及び初期電圧充電回路65の構成の詳細については、例えば、本願出願人の出願に係わる公開特許公報である特開2001−187465を参照されたい。
【0063】
上記構成によれば、ドライバTR51のターンOFF時には、ドライバTR51を瞬時に完全にOFF状態にすることができ、ドライバTR51に流れる電流は実質的に『0』であるので、ドライバTR51で実質的に電力損失を生ずることが無い。
【0064】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、回生回路に生じた異常(故障)を性格に検知することにより、ピンの折損や、パワースイッチング素子等の破壊を未然に防止することが可能なようにすることができる。
【0066】
また、本発明によれば、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路に、何らかの異常(故障)が生じた場合に、異常(故障)の発生した箇所を検知することが可能なようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図2】図1に記載のヘッド駆動回路において、誘導電圧検出回路に印加される電圧波形の変化を示すタイミングチャート。
【図3】図1に記載の誘導電圧検出回路を用いた回生回路の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図。
【図4】図1に記載の誘導電圧検出回路を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図。
【図5】図1に記載の誘導電圧検出回路を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の他の実施例を示す流れ図。
【図6】本発明の第2の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図7】本発明の第3の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図8】本発明の第4の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【符号の説明】
1 ヘッド駆動用電源
31、32、33、・・・ ヘッドコイル
51、52、53、・・・ ヘッドドライバトランジスタ(ドライバTR)
71、72、73、・・・ ダイオード
9 回生回路
11、61 誘導電圧検出回路
13 パワーMOSFET
15、17、21a、23a ツェナーダイオード
19、21b、21c、23b、23c 抵抗素子
21 第1の電圧検出回路
21d、23d 出力端子
23 第2の電圧検出回路
Claims (4)
- 印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、
ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ON/OFF制御されることにより所定時間だけ前記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に前記ヘッドコイルに発生する電力を、前記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に前記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段によって検出された電圧に基づいて、前記返還手段の異常の有無を判別するようにしたインパクトプリンタのヘッド駆動回路。 - 印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、
ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ON/OFF制御されることにより所定時間だけ前記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に前記ヘッドコイルに発生する電力を、前記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンOFF時に前記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、
を備え、
前記ヘッドドライバスイッチング素子を、前記複数のピンが個別又はグループ別に駆動するようにON/OFF制御すると共に、前記検出手段によって検出された電圧に基づいて異常が発生したと判断したとき、該異常が少なくとも前記返還手段を含む各部のいずれに発生したかを識別するようにしたインパクトプリンタのヘッド駆動回路。 - 請求項1又は請求項2記載のインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、
前記返還手段が、半導体スイッチング素子を含み、該半導体スイッチング素子を通じて前記ヘッドコイルに発生する電力を前記ヘッド駆動用電源に返還するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。 - 請求項1又は請求項2記載のインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、
前記返還手段が、DC/DCコンバータを含み、該DC/DCコンバータを通じて前記ヘッドコイルに発生する電力を前記ヘッド駆動用電源に返還するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003172805A JP4356369B2 (ja) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | インパクトプリンタ、及びインパクトプリンタのヘッド駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003172805A JP4356369B2 (ja) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | インパクトプリンタ、及びインパクトプリンタのヘッド駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005007678A true JP2005007678A (ja) | 2005-01-13 |
JP4356369B2 JP4356369B2 (ja) | 2009-11-04 |
Family
ID=34096802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003172805A Expired - Fee Related JP4356369B2 (ja) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | インパクトプリンタ、及びインパクトプリンタのヘッド駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4356369B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103213412A (zh) * | 2012-01-23 | 2013-07-24 | 精工爱普生株式会社 | 反向电压再生电路和点阵打印机 |
JP2020187238A (ja) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 株式会社リコー | 電磁アクチュエータ駆動回路、電磁アクチュエータ駆動方法及び画像形成装置 |
-
2003
- 2003-06-18 JP JP2003172805A patent/JP4356369B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103213412A (zh) * | 2012-01-23 | 2013-07-24 | 精工爱普生株式会社 | 反向电压再生电路和点阵打印机 |
JP2020187238A (ja) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 株式会社リコー | 電磁アクチュエータ駆動回路、電磁アクチュエータ駆動方法及び画像形成装置 |
JP7354579B2 (ja) | 2019-05-13 | 2023-10-03 | 株式会社リコー | 画像形成装置及び電磁アクチュエータ駆動方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4356369B2 (ja) | 2009-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4455972B2 (ja) | 半導体装置 | |
US8487576B2 (en) | Load drive control device and load drive control method | |
US7800870B2 (en) | Power protection apparatus and electronic control unit | |
JP6051909B2 (ja) | 電力供給装置 | |
JP2008001005A (ja) | ドットラインプリンタの故障検出方法 | |
JPH1132429A (ja) | 半導体集積回路 | |
US20070055908A1 (en) | Redundant power supply circuit and motor driving circuit | |
JP4736569B2 (ja) | 誘導性負荷の異常検出装置 | |
US20060055380A1 (en) | Method for controlling a switching converter and control device for a switching converter | |
JP4356369B2 (ja) | インパクトプリンタ、及びインパクトプリンタのヘッド駆動回路 | |
JPH11159378A (ja) | 電磁弁駆動装置 | |
JP2009148043A (ja) | スイッチ出力回路 | |
US4949211A (en) | Protective, bi-level drive for FET's | |
EP1720252A1 (en) | Load drive apparatus | |
JP2007062264A (ja) | 記録装置 | |
CN211116736U (zh) | 风扇的故障检测电路与风扇系统 | |
JP6483035B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
JP2013238115A (ja) | 電磁駆動弁制御装置 | |
JP2001119987A (ja) | モータ駆動回路の故障診断装置 | |
US10566911B2 (en) | Device and method for controlling inverter based on predetermined time durations and magnitude of the DC link voltage | |
JP5817585B2 (ja) | 電子制御装置 | |
JP2000269029A (ja) | 誘導負荷駆動回路 | |
JP2017189871A (ja) | 印刷装置、及び、その制御方法 | |
JP2005020843A (ja) | 電力変換装置及びこの電力変換装置を用いた試験方法 | |
CN115218376B (zh) | 一种空调器开机控制方法、空调器及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050324 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071003 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080908 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090714 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090727 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4356369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |