JPH05330094A - プリントヘッド駆動回路の疑似負荷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリントヘッドを焼損させることなく、プリ
ントヘッド駆動回路のデバッグやメンテナンスを行うこ
とができるとともに、プリントヘッドの内の１つのピン
が故障してもプリントを継続させることができる、圧電
素子プリントヘッドを駆動するプリントヘッド駆動回路
の疑似負荷装置を提供すること。 【構成】 プリントヘッド駆動回路１のデバッグあるい
はメンテナンスなどを行う際、切り換え回路ＳＷを疑似
負荷装置２側に切り換え、チェックピン４に測定器など
を接続し、プリントヘッド駆動回路の動作を確認するこ
とができる。また、プリントヘッドの内の１つのピンが
故障しオープン状態になっても、切り換えスイッチＳＷ
を疑似負荷装置２側に切り換えることにより、故障した
ピンを除外してプリントを継続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧電素子を用いたプリン
トヘッドを駆動するプリントヘッド駆動回路の疑似負荷
として用いるに好適な疑似負荷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は本発明の前提となるプリントヘッ
ド駆動回路である。同図において、Ｅは電源、Ｔ１０は
トランス、Ｍ１０は印字ワイヤ駆動用の圧電素子、ＴＲ
１０およびＴＲ２０はトランジスタ、Ｄ１０およびＤ２
０はダイオード、Ａ１０およびＡ２０はトランジスタ駆
動バッファ、Ｓ１０は充電信号、Ｓ２０は放電信号であ
る。

【０００３】図３は図２に示す駆動回路の動作を示すタ
イムチャートであり、図３（ａ）は充電信号Ｓ１０、
（ｂ）は放電信号Ｓ２０、（ｃ）はトランスＴ１０の１
次電流ｉ１、（ｄ）はトランスＴ１０の２次電流ｉ２、
（ｅ）は圧電素子Ｍ１０の電圧ＶＭ１である。次に、図
２および図３を用いて図２の駆動回路の動作を説明す
る。図２において、図示しない制御回路より印字パター
ンに応じて印字ワイヤ駆動信号が出力されると、図２の
プリントヘッド駆動回路に図３（ａ）に示す充電信号Ｓ
１０が加わる。充電信号Ｓ１０はトランジスタ駆動バッ
ファＡ１０を介してトランジスタＴＲ１０のゲートに加
わり、トランジスタＴＲ１０はオンになる。トランジス
タＴＲ１０がオンになると、「電源Ｅ→トランスＴ１０
の１次側→トランジスタＴＲ１０→電源Ｅ」の経路で電
流が流れ、トランスＴ１０の１次側には図３（ｃ）に示
す電流ｉ１が流れる。

【０００４】充電信号Ｓ１０がオフになると、トランジ
スタＴＲ１０がオフになるため、トランスＴ１０の１次
側に流れていた電流ｉ１はトランスＴ１０の２次側に転
流し、トランスＴ１０の２次側には図３（ｄ）に示すｉ
２の電流が流れる。この電流ｉ２は「トランスＴ１０の
２次側→圧電素子Ｍ１０→ダイオードＤ２０→トランス
Ｔ１０の２次側」の経路で流れ、図３（ｅ）に示すよう
に圧電素子Ｍ１０の端子電圧ＶＭ１は上昇する。すなわ
ち、トランスＴ１０の１次側に流れていた電流によるエ
ネルギーはトランスＴ１０やダイオードＤ２０等による
ロスを除いた部分が圧電素子Ｍ１０に移動し、圧電素子
Ｍ１０の端子電圧として現れる。圧電素子Ｍ１０は電圧
が印加されると機械的に変位し、アクチュエータ部を介
して印字ワイヤを駆動し、印刷用紙にドットを印字す
る。

【０００５】次いで、前述した図示しない制御回路よ
り、図３（ｂ）に示す放電信号Ｓ２０が加わると、トラ
ンジスタＴＲ２０がオンになり、圧電素子Ｍ１０に蓄積
されていた電荷は、「圧電素子Ｍ１０→トランスＴ１０
の２次側→トランジスタＴＲ２０→圧電素子Ｍ１０」の
経路で放電し、圧電素子Ｍ１０の端子電圧ＶＭ１は図３
（ｅ）に示すように低下する。

【０００６】圧電素子Ｍ１０の端子電圧ＶＭ１がほぼ０
になった時点で放電信号Ｓ２０はオフとなり、トランジ
スタＴＲ２０はオフとなる。トランジスタＴＲ２０がオ
フとなると、トランスＴ１０の２次側に流れていた電流
はトランスＴ１０の１次側に転流し、「トランスＴ１０
の１次側→電源Ｅ→ダイオードＤ１０→トランスＴ１０
の１次側」の経路で流れる。一般に電源Ｅには容量の大
きなコンデンサが設けられており、上記放電により生じ
た余分の電荷は電源Ｅに設けられたコンデンサに戻され
る。また、圧電素子Ｍ１０に蓄積されていたエネルギー
が放電することにより、圧電素子の機械的変位は元に戻
る。なお、上記説明においては、エネルギーを蓄積する
手段としてトランスを用いるものを示したが、トランス
に代えインダクタを用いることもできる。

【０００７】ところで、上記駆動回路において、トラン
スＴ１０の２次側の放電回路をオープン状態にして、充
電動作を行うとトランジスタＴＲ１０がオフした後、ト
ランスＴ１０の１次側のコイルに蓄えられたエネルギー
を放出する回路がないため、トランスＴ１０のコイルの
電圧が上昇し、駆動回路のトランジスタ等の素子が破壊
する危険がある。

【０００８】このため、従来においては、上記駆動回路
のデバッグあるいはメンテナンスを行う場合には、プリ
ントヘッドを負荷として接続し、デバッグあるいはメン
テナンスを行っていた。しかし、プリントヘッドを駆動
回路に接続してデバッグあるいはメンテナンスを行う
際、駆動回路のトランスや充電回路、放電回路が故障し
ていると、駆動回路の出力に高電圧が発生する可能性が
あり、プリントヘッドを焼損させる恐れがあった。

【０００９】また、通常、圧電素子を用いたプリントヘ
ッドの駆動回路には、プリントヘッドがオープン状態で
故障するとプリントヘッド駆動回路の動作を停止させる
異常検出回路が設けられている。このため、プリンタを
使用している際に、プリントヘッドの内の１つのピンが
オープン状態で故障すると、プリンタは上記異常検出回
路により動作を停止し、プリンタを使用できなくなるこ
とがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の欠点を改善するためになされたものであって、プリン
トヘッドを焼損させることなく、圧電素子を用いたプリ
ントヘッド用駆動回路のデバッグやメンテナンスを行う
ことができるとともに、プリントヘッドの内の１つのピ
ンが故障してもプリントを継続させることができるプリ
ントヘッド駆動回路の疑似負荷装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、プリントヘッドの圧電素子Ｍ１
０に放出するエネルギーを蓄積するとともに圧電素子Ｍ
１０の残留エネルギーを蓄積し電源側に戻すトランスも
しくはインダクタＴ１０と、充電信号Ｓ１０および放電
信号Ｓ２０に基づきトランスもしくはインダクタＴ１０
のエネルギーの蓄積および放出を制御する手段ＴＲ１
０，ＴＲ２０，Ａ１０，Ａ２０，Ｄ１０，Ｄ２０を備
え、充電信号Ｓ１０がオンした時、圧電素子Ｍ１０に放
出するエネルギーをトランスもしくはインダクタＴ１０
に蓄積し、充電信号Ｓ１０がオフした時にトランスもし
くはインダクタＴ１０に蓄積されたエネルギーを圧電素
子Ｍ１０に放出して圧電素子を駆動するとともに、放電
信号Ｓ２０がオンした時、圧電素子Ｍ１０の残留エネル
ギーをトランスもしくはインダクタＴ１０に蓄積し、放
電信号Ｓ２０がオフした時、トランスもしくはインダク
タＴ１０に蓄積されたエネルギーを電源側に戻すことに
より圧電素子Ｍ１０を駆動するプリントヘッド駆動回路
１の出力回路に、圧電素子Ｍ１０のインピーダンスに相
当するインピーダンスを持つ抵抗２ａとコンデンサ２ｂ
の並列回路からなる疑似負荷と、プリントヘッド駆動回
路１の出力をプリントヘッド３と疑似負荷２ａ，２ｂに
選択的に切り換える切り換え手段ＳＷと、プリントヘッ
ド駆動回路１と切り換え手段ＳＷとの間に接続されたチ
ェックピン４を備えた疑似負荷装置２を設ける。そし
て、プリントヘッド駆動回路１のデバッグあるいはメン
テナンスなどを行う際もしくはプリントヘッド３が故障
した際、切り換え手段ＳＷを疑似負荷側に切り換えてプ
リントヘッド駆動回路１の出力に疑似負荷を接続する。

【００１２】

【作用】プリントヘッド駆動回路１のデバッグあるいは
メンテナンスなどを行う際、切り換え回路ＳＷを疑似負
荷装置２側に切り換えることにより、プリントヘッド駆
動回路が故障していてもプリントヘッドを焼損する恐れ
がない。また、プリントヘッドの内の１つのピンが故障
しオープン状態になっても、切り換えスイッチＳＷを疑
似負荷装置２側に切り換えることにより、故障したピン
を除外してプリントを継続することができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示す図である。同
図において、１はプリントヘッド駆動回路、２は疑似負
荷装置、２ａは抵抗、２ｂはコンデンサ、ＳＷは切り換
えスイッチ、３はプリントヘッド、４はチェックピンで
ある。同図におけるプリントヘッド駆動回路１は、例え
ば図２に示したように充電期間にトランスまたはインダ
クタにエネルギーを蓄え、放電期間にトランスまたはイ
ンダクタに蓄えられたエネルギーを放電して圧電素子を
駆動する回路であり、その出力は、切り換えスイッチＳ
Ｗを介してプリントヘッド３および疑似負荷２ａ，２ｂ
に接続されている。

【００１４】疑似負荷装置２における抵抗２ａ、コンデ
ンサ２ｂの容量は圧電素子から構成されるプリントヘッ
ド３のインピーダンスに相当する値に選定されている。
また、プリントヘッド駆動回路１と切り換えスイッチＳ
Ｗの間にはチェックピン４が設けられており、これに測
定器などを接続することにより、プリントヘッド駆動回
路１の出力波形を確認できるように構成されている。

【００１５】上記疑似負荷装置を用いて、プリントヘッ
ド駆動回路１のデバックあるいはメンテナンスを行う場
合には、切り換えスイッチＳＷを疑似負荷側に切り換え
て、プリントヘッド駆動回路１に前記した充電信号と放
電信号を加える。そして、その時のプリントヘッド駆動
回路１の出力波形を例えばチェックピン４に接続した測
定器などにより確認することにより、プリントヘッドを
焼損させる危険をおかすことなく、プリントヘッド駆動
回路１の動作を確認することができる。

【００１６】また、プリントを行う際、プリントヘッド
の内の１つのピンがオープン状態で故障し、前記したよ
うにプリントヘッド駆動回路１に設けられた異常検出装
置が作動しプリンタの動作が停止した場合には、故障し
たピンのプリントヘッド駆動回路の切り換えスイッチＳ
Ｗを疑似負荷側に切り換えて、故障したピンを除外して
プリントを継続することができる。

【００１７】なお、プリントヘッドの内の１つのピンが
オープン状態で故障したことをプリントヘッド駆動回路
に設けた異常検出回路により検出し、切り換えスイッチ
ＳＷを自動的に切り換え、プリントを継続させることも
可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリントヘッドの圧電素子のインピーダンスとほぼ等し
い疑似負荷装置をプリントヘッド駆動回路に設けたの
で、圧電素子からなるプリントヘッドを焼損させる危険
をおかすことなく、プリントヘッド駆動回路のデバッグ
やメンテナンスを行うことができる。また、プリントヘ
ッドの内の１つのピンがオープン状態で故障した場合に
も、そのピンを除外してプリントを継続することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例である。

【図２】本発明の前提となるプリントヘッド駆動回路図
である。

【図３】プリントヘッド駆動回路の動作を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１ プリントヘッド駆動回路 ２ 疑似負荷装置 ２ａ 抵抗 ２ｂ コンデンサ ＳＷ 切り換えスイッチ ３ プリントヘッド ４ チェックピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリントヘッドの圧電素子（M10)に放出す
   るエネルギーを蓄積するとともに圧電素子（M10)の残留
   エネルギーを蓄積し電源側に戻すトランスもしくはイン
   ダクタ(T10) と、充電信号（S10)および放電信号(S20)
   に基づきトランスもしくはインダクタ(T10) のエネルギ
   ーの蓄積および放出を制御する手段（TR10,TR20,A10,A2
   0,D10,D20)を備え、充電信号(S10) がオンした時、圧電
   素子（M10)に放出するエネルギーをトランスもしくはイ
   ンダクタ(T10) に蓄積し、充電信号(S10) がオフした時
   にトランスもしくはインダクタ(T10) に蓄積されたエネ
   ルギーを圧電素子（M10)に放出して圧電素子を駆動する
   とともに、放電信号(S20) がオンした時、圧電素子（M1
   0)の残留エネルギーをトランスもしくはインダクタ(T1
   0) に蓄積し、放電信号(S20) がオフした時、トランス
   もしくはインダクタ(T10) に蓄積されたエネルギーを電
   源側に戻すことにより圧電素子（M10)を駆動するプリン
   トヘッド駆動回路(1) の出力回路に、 圧電素子(M10) のインピーダンスに相当するインピーダ
   ンスを持つ抵抗(2a)とコンデンサ(2b)の並列回路からな
   る疑似負荷と、プリントヘッド駆動回路(1) の出力をプ
   リントヘッド(3) と疑似負荷(2a,2b) に選択的に切り換
   える切り換え手段(SW)と、プリントヘッド駆動回路(1)
   と切り換え手段(SW)との間に接続されたチェックピン
   (4) を備えた疑似負荷装置(2) を設け、 プリントヘッド駆動回路(1) のデバッグあるいはメンテ
   ナンスなどを行う際もしくはプリントヘッド(3) が故障
   した際、切り換え手段(SW)を疑似負荷側に切り換えてプ
   リントヘッド駆動回路(1) の出力に疑似負荷を接続する
   ことを特徴とするプリントヘッド駆動回路の疑似負荷装
   置。