JPS6186818A - 定電流制御装置 - 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】 （従来技術） 本発明は、定電流制御装置に関し、特に、ディジープリ
ンターのハンマー駆動用ソレノイドへの通電制御装置や
その他ＤＣモータ、パルスモータの通電制御装置等に適
用し得る定電流制御装置に関する。

（従来技術） 一般に、定電流制御装置においては、負荷に一定の負荷
電流を精度よく供給するために、負荷電流の値を検出し
、この負荷電流が目標の電流値となるようにフィードバ
ック制御している。

このような従来の定電流制御装置としては、例えば、第
７図に示すようなものがある。

この定電流制御装置は、負荷であるコイルＬ１に直列に
接続された電流検出用抵抗Ｒｓと、電　　　−流値検出
回路１と、比較回路２と、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ１と、
抵抗Ｒ１と、トランジスタＴｒｉと、コイルＬ１のフラ
イホイールダイオードＤ１と、を備えている。電流値検
出回路上は、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５とオペアンプ
ＯＰＩより構成さ九、負荷電流に比例する抵抗Ｒｓの電
圧降下を接地電位に対する正電位として出力する。比較
回路２は、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０゜ツェ
ナーダイオードＺＤＩ、比較器Ｃ０Ｍ１およびプルアン
プ抵抗Ｒｐで構成され、電流値検出回路１からの入力電
圧が上しきい値（ＵｐｐｅｒＴｒｉｐ　　Ｐｏ１ｎｔ）
以上となると、出力を［Ｌ］とし、入力電圧が下しきい
値（ＬｏｗｅｒＴｒｉｐ　　Ｐｏ１ｎｔ）以下となると
、出力を［Ｈ］とする。なお、［Ｌ］、［Ｈ］は２電信
号のローレベルおよびハイレベルである。ＮＡＮＤ回路
ＮＡＮＤＩは負荷への通電を指令する通電信号ＳＴが［
Ｈ］で、かつ、比較回路ＣＯＭＩからの信号が［Ｈ］の
とき、［Ｌ］倍信号抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴ　
ｒ　１のベースに出力し、トランジスタＴｒｉをＯＮと
する。

したがって１通電信号ＳＴが［Ｌ］から［Ｈ］に切り換
わると、非通電時比較器ＣＯＭＩの出方は［Ｈ］である
ので、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤＩの出力が［Ｈ］から［Ｌ
］に切り換わってトランジスタＴｒｉがＯＮとなり、コ
イルＬ１に負荷電流が流れ始める。負荷電流の電流値が
大きくなりオペアンプ○ＰＩの出力電圧が上しきい値以
上となると比較器ＣＯＭＩの出力が［Ｌ］となり、ＮＡ
ＮＤ回路ＮＡＮＤＩの出力が［Ｈ］となってトランジス
タＴｒｉがＯＦＦとなる。このとき、コイルＬ１に流れ
ていた負荷電流はコイルＬ１、抵抗Ｒｓ、およびダイオ
ードＤ１を循環して減衰する。

負荷電流が減少してオペアンプ○Ｐ１の出力電力が下し
きい値以下となると比較器ＣＯＭＩの出力が［Ｈコとな
り、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ１の出力が［Ｌ］となって再
びトランジスタＴｒｉがＯＮとなる。通電信号ＳＴが［
Ｈ］の間、上記スイッチ動作が繰り返され、負荷電流は
目標の電流値に制御される。

しかしながら、このような従来の定電流制御装置にあっ
ては、負荷電流を検出するのに抵抗Ｒ５の電圧降下を電
流値検出回路１で、接地電位に対する正電位に変換して
いたため、オペアンプ○Ｐ１による電流値検出誤差や抵
抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の抵抗値許容値誤差により負
荷電流の電流値検出の誤差が大きくなり、負荷電流の電
流値制御精度が悪化するという問題点があった。また、
電流値検出回路１を有しているために回路構成が複雑と
なり、コストが高くなるという問題点があった・ （発明の目的） そこで、本発明は、簡単な回路構成で電流値制御精度の
良好な定電流制御装置を提供することを目的としている
。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成させるため、負荷に直列に接
続した電流検出用抵抗の電圧降下を比較器で所定の比較
電圧と比較して負荷電流を制御する定電流制御装置にお
いて、前記抵抗の負荷に接続された側の一端を前記比較
器のマイナス入力端子に接続し、該抵抗の他端に負電源
を接続するとともに該負電源電圧を分圧して比較器のプ
ラス入力端子に接続して比較電圧としたことを特徴とす
るものである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示す図であり、本
実施例はディジープリンターのハンマードライブ機構に
適用したものである。

第１図はディジープリンターの全体斜視図である。第１
図において、１１はダイカスト環のフレームであり、こ
のフレーム１１の案内条１２とフレーム１１に固定され
た案内軸１３とにはキャリヤ１４が往復動自在に取り付
けられている。このキャリヤ１４には花弁形の活字ホイ
ール１５が着脱自在に取り付けられたキャリッジ１６が
取り付けられており、またフレーム１１の中央部にはプ
ラテン１７がキャリヤ１４の往復動方向に沿って設けら
れている。

前記キャリッジ１６は、第２図に示すようにダイカスト
環の本体１８に各部品が組立てられて構成されている。

すなわち、本体１８の中央部下部にはモータ１９が取り
付けられ、モータ１９と図示しないユニバーサルジヨイ
ントを介して連結された駆動軸２０が、第３図に示すよ
うに、一端を軸２１に回動自在に保持−されたアーム２
２により保持されている。

駆動軸２０の先端には、前記活字ホイール１５が取り付
けられており、アーム２２の中間部には磁性体が設けら
れて、その上下方向両側にはマグネット２３．２４が配
設されている。このマグネット２３．２４はそれぞ鉄板
と硅素鋼板を積層したヨークを有し、このヨークにソレ
ノイドが巻回されている。ソレノイドに通電された方の
マグネット２３．２４がアーム２２を吸引して活字ホイ
ール１５を上下方向にシフトする。この活字ホイール１
５の上下方向のシフトは図示しないストッパにより規制
される。なお、アーム２２の先端にはビス２５で本体１
８に固定された板ばね２６が取り付けられている。

また、本体１８の前部上方には、ハンマー２７が摺動自
在に収納されたホルダー２８が設けられており、ハンマ
ー２７はホルダー２８内に設けられたばねにより常時後
方に付勢されている。ホルダー２８の後方には回動自在
に支持されたアーマチュア２９の自由端が位置しており
、このアーマチュア２９の自由端にはハンマー２７の後
端が連係されている。アーマチュア２９はマグネット３
０に吸引されて回動し、ハンマー２７を先端方向に突出
させて印字を行う。

マグネット３０はヨークに巻回されたソレノイドに通電
されると、アーマチュア２９を吸引し、アーマチュア２
９の回動はストッパー３１．３２により規制される。

本体１８の上面には第４図に示すリボンカートリッジ３
３がセットされるが、このリボンカートリッジ３３は本
体１８に回動自在に支持された保持部材３４により保持
され、第２図に示す押上杆３５によりその前部が上下に
シフトされる。リボンカートリッジ３３は前記活字ホイ
ール１５の上下シフトに連動して上下シフトされるが、
このリボンカートリッジ３３の上下方向のシフトはアッ
パーストッパー３６により規制される。このリボンカー
トリッジ３３のシフトに際し可動される部品はリボンカ
ートリッジ３３自体と保持部材３４だけであり、可動重
量がきわめて軽量で振動発生等も少ない。

このディジープリンターの各動作、すなわち、セレクシ
ョン動作、スペース動作、ラインフィード動作等は、第
５図に示すコントロールボードユニット４１によりコン
トロールされており、コントロールボードユニット４１
はメインコントロールボード４２とパワーボード４３を
備えている。メインコントロールボード４２にはインタ
ーフェイス回路とパワーボート回路をコントロールする
回路が入っており、パワーボード４３にはモータやマグ
ネットをコントロールするボードとモータからのフィー
ドバック信号を増幅するためのセンサーボードを備えて
いる。上記ハンマー２７のドライブはハンマードライブ
ボード４４のドライブ回路により行われ、上記リボンカ
ートリッジ３３のシフトおよび活字ホイール１５のシフ
トはそれぞれリボンリフトドライブボード４５およびシ
フトドライブボード４６のドライブ回路により行われる
。また、キャリッジ１６を印字間隔だけ移動するにはス
ペースサーボドライブボートのドライブ回路によりスペ
ースサーボモータをドライブして行われ、ラインドライ
ブはラインフィートドライブボード４８のドライブ回路
によりラインフィードモータをドライブしてプラテンを
回転することにより行われる。さらに、セレクションサ
ーボドライブボード４９のドライブ回路によりセレクシ
ョンサーボモータをフィードバック制御して活字ホイー
ル１５を回転し、リボンフィードドライブボード５０の
ドライブ回路によりリボンカートリッジ３３のリボンを
フィードする。

ハンマードライブボード４４のドライブ回路は、第６図
に示すように、定電流制御回路が使用される。第６図に
おいて、Ｌ２はハンマー駆動用のマグネット３０のヨー
クに巻回された負荷としてのコイルであり、コイルＬ２
にはトランジスタＴｒ２より負荷電流Ｉｆｆが供給され
る。コイルＬ２には負荷電流Ｉｆｆの電流値検出用の抵
抗Ｒｓが直列に接続されており、抵抗ＲｓはコイルＬ２
に接続された側の一端が比較器Ｃ０Ｍ２のマイナス入力
端子に接続され、他端が負電源−Ｖ工に接続されている
。また、５１は比較回路であり、比較回路５１は抵抗Ｒ
２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、ツェナーダイ
オードＺＤ２、比較器Ｃ０Ｍ２およびプルアンプ抵抗Ｒ
２６を備えている。比較器Ｃ０Ｍ２のプラテン入力端子
には負電源電圧−ｖｌに対してツェナーダイオードＺＤ
２で決定されるツェナー電圧が抵抗Ｒ２２、Ｒ２３で分
圧されて入力されており、比較器Ｃ０Ｍ２の上・下しき
い値ｔＪＴＰ、ＬＴＰのヒステリシス幅は抵抗Ｒ２５、
Ｒ２４で決定される。

そして、比較器Ｃ０Ｍ２は、その正電源端子が接地され
、その負電源端子には前記抵抗Ｒｓに接続された負電源
−■□が接続されている。すなわち、比較器Ｃ０Ｍ２は
前記負電源電圧−Ｖ工を負電源とする単電源動作を行い
、この負電源電圧−Ｖ工を分圧した電圧に基づいて上・
下しきい値ＵＴＰ、ＬＴＰの中心値を設定している。し
たがって、この比較器Ｃ０Ｍ２は負電源電圧−■、に対
する抵抗Ｒｓの一端の電位を前記上・下しきい値ＵＴＰ
、ＬＴＰと比較して、負荷電流ＩＱの電流値を検出して
いる。その結果、従来例のように、抵抗Ｒｓの電圧降下
を接地電位に対する正電位に変換する必要がなく、電流
値検出回路としてオペアンプや抵抗等を余分に設ける必
要がない。

比較器Ｃ０Ｍ２の出力は抵抗Ｒ２’７を介してＮＡＮＤ
回路ＮＡＮＤ２に出力され、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ２に
は前記ハンマードライブボード４４のドライブ回路より
ハンマー２７のドライブを指令するハンマー信号ＲＡＭ
が入力される。このハンマー信号ＲＡＭが［Ｈ］倍信号
ときコイルＬ２に負荷電流ＩＱが供給されるが、このド
ライブ時間はハンマー２７が駆動してストッパ３２に衝
突するまでの時間よりも短い。ドライブ回路は印字活字
に対応してハンマー信号ＲＡＭの［Ｈ］倍信号しての時
間を制御し、ハンマー２７に作用する電磁エネルギーを
制御して印字圧を制御している。

ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ２はハンマー信号ＲＡＭおよび比
較器Ｃ０Ｍ２からの入力信号が共に［Ｈ］倍信号とき［
Ｌ］倍信号抵抗Ｒ２８を介してトランジスタＴｒ２に出
力し、トランジスタＴｒ１をＯＮとする。

なお、トランジスタＴｒ２のエミッタ端子には正ｆｔ１
ｉ１Ｊ電圧十Ｖ□が印加されており、コイルＬ２および
抵抗Ｒｓには並列にコイルＬ２のフライホイールダイオ
ードＤ２が配設されている。

次に作用を説明する。

記録用紙がセットされ、キャリッジ１６が所定の印字位
置に移動され、さらに活字ホイール１５が回転されて印
字活字の選字が完了すると、メインコントロールボード
４２から入力されているハンマー信号ＲＡＭが［Ｈ］に
切り換わる。このとき、比較器Ｃ０Ｍ２の出力は、後述
するように、［Ｈ］倍信号ある。したがって、ＮＡＮＤ
回路ＮＡＮＤ２はハンマー信号ＲＡＭが［Ｈ］から［Ｌ
］に切り換わると、出力を［Ｈ］倍信号ら［Ｌ］倍信号
切り換え、トランジスタＴｒ２をＯＮとしてコイルＬ２
に負荷電流ＩＱを流し始める。コイルＬ２に負荷電流Ｉ
Ｑが流れ始めると、マグネット３０は電磁力でアーマチ
ュア２９を吸引し始める。負荷電流■αが増加し、抵抗
Ｒｓの一端の電位、すなわち、比較器Ｃ０Ｍ２のマイナ
ス入力端子の電位が上しきい値ＵＴＰ以上となると、比
較器Ｃ０Ｍ２）は出力を［Ｈ］信号から［Ｌ］倍信号切
り換え、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ２は出力を［Ｌコ信号か
ら［Ｈ］倍信号切り換える。したがって、トランジスタ
Ｔ　ｒ　２が○ＦＦとなって負荷電法王ρの供給が停止
される。このとき、コイルＬ２に流れていた負荷電流Ｉ
Ｑは抵抗Ｒｓ、ダイオードＤ２そしてコイルＬ２へと循
環して減衰する。その後、負荷電流ＩＲが減少して抵抗
Ｒｓの一端の電位が下しきい値ＬＴＰ以下となると、比
較器Ｃ０Ｍ２は出力を［Ｌ］倍信号ら［Ｈ］倍信号切り
換え、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ２は出力を［Ｈ］倍信号ら
［Ｌ］倍信号切り換える。したがって、トランジスタＴ
ｒ２が再びＯＮとなってコイルＬ２への負荷電流Ｉｆｌ
の供給が再開される。この負荷電法王Ωの制御動作はハ
ンマー信号ＨＡ　Ｍが［Ｈ］である期間中折われ、負荷
電流ＩＱを目標の電流値に制御する。このとき、電流値
検出用の抵抗Ｒ’ｓと比較器Ｃ０Ｍ２との間に電流値検
出回路としてのオペアンプや抵抗を必要としないため、
電流値検出精度が向上し、電流値制御精度が向上する。

また、余分な電流値検出回路としてのオペアンプや抵抗
を必要としないため、回路構成が簡単となり、コストを
低減することができる。

負荷電流ＩｆｆがコイルＬ２に流れると、マグネット３
０がアーマチュア２９の吸引を始めるが、ハンマー信号
ＲＡＭが［Ｈ］倍信号ある時間はア−マチュア２９がス
トッパ３２に衝突するまでの時間より短く、このハンマ
ー信号ＲＡＭの［Ｈ］時間を制御することにより、アー
マチュア２９に作用する電磁力を制御して印字圧力を制
御している。

なお、この印字圧力の制御は、上述のように負荷電流Ｉ
ｆｆのドライブ時間を制御するだけでなく、負荷電流Ｉ
Ｑの制御目標の電流値を制御することにより、また、ド
ライブ時間と電流値の双方を制御することにより行うこ
とができる。電流値の制御は、例えば、ツェナーダイオ
ードＺＤ２や抵抗Ｒ２２、Ｒ２３の設定値を変更するこ
とにより、あるいは、電流値検出用の抵抗Ｒｓの設定値
を変更することにより行うことができる。

なお、上記実施例は本発明をディジープリンターのハン
マードライブ装置に適用した場合について述べたが、本
発明の適用範囲はこれに限るものではなく、一般に負荷
電流を一定に制御する定電流制御装置に適用し得るが、
特に、上記マグネットやＤＣモータ、パルスモータ等の
定電流制御装置として有用である。

（効果） 本発明によれば、定電流制御装置において負荷電流検出
用の抵抗の電圧降下を接地電位に対する正電位に変換す
るオペアンプや抵抗を必要としないので、電流値制御精
度を向上させることができる。また、回路構成を簡単に
することができ、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の定電流制御装置の一実施例を
示す図であり、第１図は本発明の一実施例を適用したデ
ィジープリンターの斜視図、第２図はそのディジープリ
ンターのキャリッジの上面図、第３図はそのディジープ
リンターのキャリッジの正面図、第４図はそのディジー
プリンターに使用されるリボンカートリッジの斜視図、
第５図はそのディジープリンターのコントロールボード
ユニットのブロック図、第６図はそのハンマードライブ
装置として適用された本発明の定電流制御装置の回路図
である。第７図は従来の定電流制御装置の一例を示す回
路図である。 Ｌ２・・・・・・コイル（負荷）、 Ｒｓ・・・・・・抵抗、 Ｃ０Ｍ２・・・・・・比較器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷に直列に接続した電流検出用抵抗の電圧降下
   を比較器で所定の比較電圧と比較して負荷電流を制御す
   る定電流制御装置において、前記抵抗の負荷に接続され
   た側の一端を前記比較器のマイナス入力端子に接続し、
   該抵抗の他端に負電源を接続するとともに該負電源電圧
   を分圧して比較器のプラス入力端子に接続して比較電圧
   としたことを特徴とする定電流制御装置。
2. （２）前記負電源電圧を前記比較器の負電源とし、該比
   較器を単電源動作させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の定電流制御装置。