JPS62166Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はワイヤープリンタの印字ヘツドなどに
用いられる電磁石の駆動装置に関するものであ
る。

徒来例えばコンピユータの端末機として用いら
れるようなワイヤープリンタにおいては、印字す
べき情報量が時間的に大きく変動して瞬時消費電
力が変動するので印字ワイヤー駆動用のソレノイ
ドに印加される電圧が変動しないように情報量の
最大密度を想定し、これを常時処理可能なように
高価な大容量の安定化電源や複雑な安定化回路が
用いられていた。

また高速印字性能が要求されるため、上記ソレ
ノイドは最大１〜3KHz程度の高速駆動応答性が
必要となる。そのためソレノイドに高電圧を印加
して応答速度を早める方法がとられているが、ソ
レノイドに流れる電流が一定レベルに達すると、
このソレノイドによつて励磁される印守レバーが
磁気的に飽和し、それ以上の電流は余剰電流とな
り、ジユール損としてソレノイドを発熱させるも
のであつた。また高電力駆動を行なうため、大容
量の電源を必要とし、駆動回路も大きな入出力に
耐えるものが必要となり、全体として高価なもの
になるものであつた。ソレノイドの発熱などを避
けるため、従来はソレノイドに直列に定電流回路
を設けたものや、駆動パルスの後半部の電圧を抵
降した階段波によつて動するものがあつた。とこ
ろが前者では定電流回路による損失が大きく、後
者では２電源を必要とするなどの欠点があつた。

そこで本考案は単一電源で駆動でき、発熱を少
なくし、しかも無駄な消費電力をなくしさらには
電源電圧の変動を補償する電磁石の駆動装置を提
供するものである。

以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図においてＡは電圧変動検出回路、G₁
…G₄はゲート回路、W₁，W₂はワンシヨツトマル
チ、Tr₁…Tr₄はトランジスタ、C₁はコンデン
サ、D₁…D₆はダイオード、R₁…R₉は抵抗、Ｌは
電磁石のコイルである。

以上の構成において端子P₁に第２図Ａの駆動制
御信号が供給されると、ゲート回路G₃の一入力
が“１”に保持されるとともにゲート回路G₁を
介してワンシヨツトマルチW₁がトリガされ、そ
の出力からは第２図Ｃのパルスが生じる。一方端
子CLにはクロツクパルスを供給してあり、ワン
シヨツトマルチW₁からは第２図Ｂのパルスが生
じゲート回路G₂からは第２図Ｄのパルスが生
じ、ゲート回路C₃からは第２図Ｅのパルスが生
じる。パルスPaがコイルＬの駆動開始パルス、
パルスPbが電流制御パルスとなり、上記駆動制
御信号がパルス変調されるものである。

上記つぎに端子P₂に駆動制御信号が供給される
と、上記と全く同様のパルスがゲート回路G₄か
ら生じ、トランジスタTr₃，Tr₂がオンになり、
コイルＬには上記と逆方向に電が流れる。

すなわち端子P₁，P₂に交互に駆動制御信号が供
給されることによつて、コイルＬには第３図Ａの
ごとく電圧が印加され電流波形は第３図Ｂのごと
くなる。電流I₀は、コイルＬによつて励磁される
鉄心等（例えばワイヤープリンタの印字ヘツドで
は印字レバー）が磁気的に飽和状態に達する電流
である。すなわち従来のように第３図Ａ破線のご
とく電圧を印加すると、同図Ｂ破線のごとく、コ
イルに電流が流れ、電流I₀以上は過電流となり、
発熱の原因となるものであつたが、電流制御パル
スPbの電圧実効値を駆動開始パルスPaのそれよ
り小さくすることにより、無駄な電流を防止する
ものである。

ところで例えばワイヤプリンタにおいては、全
ピンを連続的に同時駆動する場合あるいは交流電
源の電圧が変動した場合などには電源電圧が低降
するものであり、電圧変動検出回路Ａは電源電圧
の変動を通常検知し、その出力によつてワンシヨ
ツトマルチW₂の出力パルス幅を制御するもので
ある。すなわち電源電圧の低降に伴つてワンシヨ
ツトマルチW₂の出力パルス幅を広げ、ゲート回
路G₂から第２図Ｆのごとく駆動開始パルスPaへ
電流制御パルスPb′を発生させる。

これによつて、コイルＬには第３図Ｃの破線で
示した電圧が印加され、第３図Ｄのごとく電流I₂
が流れる。同図において実線で示した電圧および
電流I₁は電源電圧の正常時におけるもので、電圧
の低降分を電流制御パルスの幅を広げることによ
つて補い、コイルＬに印加される入力をほぼ一定
に保持しておくものである。したがつて電源電圧
が変動しても、コイルＬに供給される電力は常に
一定に保持され、安定した動作を行なわせること
もできる。

なおこの実施例における電圧変動検出回路Ａに
代えて電流変動を検出する回路を用いても同様の
効果を発揮するものである。

第４図は他の実施例を示したもので、同図にお
いてＢは電圧−周波数変換回路であり、電源電圧
の昇降に伴つてその出力周波数を減少および増大
し、これを受けてワンシヨツトマルチW₃から一
定幅のパルスを生じるものである。したがつて電
源電圧が低降すると、コイルＬに印字される電流
制御パルスは第５図Ａ破線で示したごとく一定の
パルス幅でその周波数が増大し、コイルＬに流れ
る電流波形I₂が第５図Ｂのように上記の実施例と
同様であり、上記と同様の効果を奏する。

第６図、第８図、第１０図はそれぞれ他の実施
例を示したもので、第６図においてG₅，G₆，G₇
はゲート回路、Ｖはインバータ、D₂はダイオー
ド、R₁₀，C₂は積分回路を構成する抵抗およびコ
ンデンサである。Ｋはパルスの変換回路、Tr₅は
トランジスタ、Ｅは電圧−周波数変換回路であ
る。

以上の構成において端子P₀に第７図Ａの駆動制
御信号が供給されると、ゲート回路G₅，G₆が開
くとともにワンシヨツトマルチW₁がトリガさ
れ、その出力から第７図Ｂのパルスが生じ、ゲー
ト回路G₇に供給される。一方ゲート回路G₅から
は第７図Ｃのパルスが生じ、積分回路に供給さ
れ、第７図Ｄの積分出力がざ変換回路路Ｋに供給
される。変換回路Ｋは、電圧−周波数変換回路Ｅ
から第７図Ｅのパルスを受け、積分入力の上昇に
伴つて幅が狭くなる第７図Ｆの出力パルスを生
じ、これがゲート回路G₆を介してゲート回路G₇
に供給される。したがつてゲート回路G₇からは
第７図Ｇのごとく駆動開始パルスPcおよび電流
制御パルスPdが生じトランジスタTr₅を介してコ
イルＬが駆動される。

電源電圧が変動すると、電圧−周波数変換回路
Ｅの出力周波数が変化し、第４図の実施例と同様
にして電源電圧の変動を補償するものである。

なお上記各実施例においては電流制御パルスの
幅および周期の少なくとも一方を変化させるよう
にしたが、これに加えて駆動開始パルスの幅を変
化させるようにしてもよい。

第８図においてR₁₁，C₃は積分回路を構成する
抵抗およびコンデンサ、D₈はダイオード、Ｊは
電圧−周波数変換回路、Ｆはフリツプフロツプ回
路、G₃はゲート回路、Tr₆はトランジスタ、Ｈは
電圧変動検出回路である。

端子P₀に第９図Ａの駆動制御信号が供給される
と、ゲート回路G₈が開くとともに積分回路から
第９図Ｂの積分出力が生じる。この積分出力電圧
の上昇に伴つて変換回路Ｊからの出力パルスの周
波数が漸次高くなり、フリツプフロツプ回路Ｆか
らは第９図Ｃの駆動開始パルスPeおよび順次狭
幅となるとともに周期が短かくなり、しかも電圧
実効値の小さな電流制御パルスPfが生じ、コイル
Ｌが駆動される。

電源電圧が変動すると、電圧変動検出回路Ｈの
出力によつて電圧−周波数変換回路Ｊの出力周波
数あるいは出力パルス幅を変化させることによ
り、ソレノイドに印加される入力をほぼ一定に保
持するものである。

第１０図において端子P₀に第１１図Ａの駆動制
御信号が供給されると、抵抗R₁₂，R₁₃およびコン
デンサC₄によつて構成される微分回路から第１
１図Ｂの微分出力が生じる。これによつて電圧−
周波数変換回路Ｍからの出力パルスの周波数が漸
次低くなり、ワンシヨツトマルチW₄から第１１
図Ｃのごとく駆動開始パルスPgおよびこれと同
一幅で漸次周期が長くなる電流制御パルスPhが
生じ、コイルＬが駆動される。

また電源電圧が変動すると、電圧変動検出回路
Ｎの出力によつて電圧−周波数変換回路Ｍの出力
周波数を変化させ、コイルＬに印加される入力を
ほぼ一定に保持するものである。

なおワンシヨツトマルチW₄の出力パルス幅を
変化させてもよい。

ところで上記の各実施例では電源電圧あるいは
電流の変動を検出する場合について述べたが、こ
れに限らず例えばワイヤープリンタなどに印字す
べきデータを受けて印字密度を検出し、その出力
に応じて上記のようにコイルに印加される入力を
一定に保持するようにしてもよい。

以上詳述したように本考案によれば、駆動制御
信号をパルス変調したパルス列の幅および周期の
少なくとも一方を電源電圧の変動に伴つて制御す
るようにしたので、消費電力が小さく簡単な小容
量の電源で効率的に駆動することができ、しかも
電源電圧が変動してもコイルに供給される電力は
常に一定に保持される。

さらに余剰電流が流れないため、コイルの発熱
が小さく、電磁石装置の能力を最大に発揮して高
速駆動でき、信頼性も高い。特に、印字ヘツドの
駆動装置に用いた場合に、電流遮断時における印
字ヘツドのバウンドを、電源電圧が変動しても抑
えることができ、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した電気回路
図、第２図は第１図の動作説明のためのタイムチ
ヤート、第３図はコイルに印加される電圧および
電流波形を示した波形図、第４図は他の実施例の
電気回路図、第５図は第４図の動作説明のための
電圧および電流波形図、第６図は他の実施例の電
気回路図、第７図は第６図の動作説明のためのタ
イムチヤート、第８図はさらに他の実施例の電気
回路図、第９図は第８図の動作説明のためのタイ
ムチヤート、第１０図は他の実施例の電気回路
図、第１１図は第１０図の動作説明のためのタイ
ムチヤートである。 Ｌ…コイル、G₁〜G₉…ゲート回路、W₁，W₂…
ワンシヨツトマルチ、Ａ…電圧変動検出回路、
C₁…コンデンサ、R₉…抵抗、Ｂ…電圧−周波数
変換回路、Ｅ…電圧変動検出回路、Ｋ…変換回
路、Ｊ…電圧−周波数変換回路、Ｆ…フリツプフ
ロツプ回路、Ｈ…電圧変動検出回路、Ｍ…電圧−
周波数変換回路、Ｎ…電圧変動検出回路、Pa，
Pc，Pe，Pg…駆動開始パルス、Pb，Pd，Pf，Ph
…電流制御パルス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁石の駆動制御信号をパルス変調して所定の
   パルス列を発生するパルス変調回路と、電源電圧
   の変動を検出して上記パルス列の各パルスの周期
   およびパルス幅の少なくとも一方を制御する制御
   回路とを有する電磁石の駆動装置。