JPS637607A - コイル駆動装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコイル駆動装置、例えば印字装置のインパクト
ハンマ、あるいはタラツチソレノイド、送り機構のパル
スモータ等に用いられるコイル駆動装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、例えばコイル方式のインパクトハンマ駆動におい
ては、巻線抵抗値が温度等により大きく変化する為、こ
の影響を少なくする目的で定電流駆動方式を採用するも
のが多い。また、定電流駆動方式によれば、機成的動摩
擦等の温度変化がない限り安定した駆動が得られる。

しかしながら、インパクトハンマに供給する電源容量が
十分でなかったり、又は安定していないような場合には
、通電時の急激なコイル負荷等による大きな電圧ドロッ
プが生じてインパクト印字圧を不均一なものにしていた
。また、この様な状態では、インパクト印字圧を高くし
ようとして駆動電流を増しても、コイル電流が途中から
だれてしまう等の不都合を生じ、コイルへの供給エネル
ギーが不安定になる問題があった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上記従来例の欠点を除去し、コイルへの通電
時に供給エネルギーが不安定になっても、安定した電流
でコイルを駆動するコイル駆動装置を提供する。

［問題点を解決するための手段］ この問題点を解決するための一手段として、本発明のコ
イル駆動装置は、所定時間長の間コイルの通電を付勢す
る通電付勢手段と、該通電付勢手段の付勢に伴い所定の
時定数で増加する指示重圧を発生する第１の指示電圧発
生手段と、前記通電付勢手段の付勢に伴い所定の時定数
で減少する指示電圧を発生する第２の指示電圧発生手段
と、前記第１の指示電圧発生手段と前記第２の指示電圧
発生手段のうち低い指示電圧を選択する指示電圧選択手
段と、該指示電圧選択手段の選択した指示電圧に対応し
た電流でコイルを電流駆動するコイル駆動手段とを僅え
る。

［作用］ かかる構成において、コイルを駆動する場合に、指示電
圧選択手段により選択された、所定の時定数で増加する
指示電圧と所定の時定数で減少する指示電圧とのうち低
い方をコイルｉｌＲＥｆｆｌの指示電圧として、指示電
圧に対応した電流でコイルを電流駆動する。

［実施例コ 以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図に示す実施例のハンマーソレノイド駆動装置は、
ＲＯＭ１６から読み出す駆動時間情報に従って所定時間
ハンマーソレノイドコイル３４（以下コイル３４）の通
電を付勢する通電付勢回路３２と、該コイル３４に流れ
る励磁電流Ｉｎを抵抗ｒａにて検出して検出電圧ｖ４に
変換する電流検出回路３３と、通電付勢回路３２の付勢
に伴い発生させた指示電圧を所定の時定数で増加させる
第１の時定数回路２８と、上記指示電圧を所定の時定数
で減少させる第２の時定数回路２９と、前記第１の時定
数回路２８の指示電圧Ｖ１と、前記第２の時定数回路２
９の指示電圧ｖ２とを比較する選択回路３０と、選択回
路３０の出力指示電圧■３に電流検出回路３３の検出電
圧Ｖ４を一致させるべく駆動する電圧フォロア回路２８
と、該電圧フォロア回路の出力■５に比例する励ｌ１ｉ
ｉ電流１ｆＬでコイル３４を定電流駆動する駆動回路３
６を備える。

かかる第１図の構成により、ハンマー付勢信号Ｔｓがア
クティブ（文ｏｗ　Ｌｅｖｅｌ）な間、コイル３４の通
電を付勢する場合にオーブンコレクタインバータドライ
バ２６の立上りで第１の時定数回路２８に発生させた指
示電圧ｖ１を所定の時定数で増加させ、同時に前記オー
ブンコレクタインバータドライバ２７の立上りで第２の
時定数回路２９に発生させた指示電圧ｖ２を所定の時定
数にて減少させ、前記ｖ１とｖ２のうち低い指示型゛圧
を選択回路３０にて選択して指示電圧■３とし、電圧フ
ォロア回路２８により電流検出回路３３の検出電圧■４
に一致させるべく駆動する。これにより、始めＶｌくＶ
２なる状態では、コイル３４が第１の時定数回路２８の
立上り特性にて駆動され、しかる後に前記ｖ１≧ｖ２な
る状態では、第２の時定数回路２９の立下り特性に比例
する電流で駆動ざる。よって駆動開始直後においては、
コイルに発生エネルギーを大きく、かつ抵抗及びインダ
クタンス変化によらず一定に保つことが可能となり、か
つｖ１≧ｖ２なる場合には電源電圧が変動しても指示電
圧■２に習い、所定の電流減少特性にて定電流で安定に
駆動される。

第２図は実施例のハンマーソレノイド駆動装置を備える
電子タイプライタの外観斜視図である。

第２図において、キーボード１に配列した。キーを操作
することによりキャリッジ２に搭載した活字ホイール、
すなわちデイシイホイール５に配列した活字を裏側から
印字ハンマ６により印字用インクリボンを介して打撃し
、プラテン３上の印字用紙４に印字が行われる。

第３図は第２図の電子タイプライタのブロック構成図で
ある。第３図の構成においては、電子タイプライタの主
制御を掌る演算ＩＡ埋装置１３（以下ＭＰＵ１３）とＭ
ＰＵ１３の実行するプログラム及び印字圧（印字文字）
に対応したハンマーソレノイド１８のコイル通電時間情
報を記憶しているリードオンリメモリ１６（以下ＲＯＭ
１６）とキープリントデータ等を蓄えるランダムアクセ
スメモリ１５（以下ＲＡＭ１５）と、プリンタ部を接続
するインターフェースロジック回路１７とキーボード１
４を含み、これらの間を共通のデータバス２４により接
続し、アドレスバス２２及び書き込み／読出し線２３（
以下Ｒ／Ｗ　２３　）を参照して、マイクロインストラ
クションやデータを相互に授受し得るよう構成されてい
る。

かかる構成によりＲＯＭ１６に予めプログラムしである
マイクロインストラクションに従い、ＭＰＵ　１３は逐
次に演算制御を行う。キーボード１４はキーが押下され
て割り込み信号が送出されると、ＭＰＵ１３に対して上
述のプログラムされた割り込み処理を要求すると同時に
、データバス２４上に割り込み処理に必要なマイクロコ
ード化したキー情報を出力する。インターフェースロジ
ック回路１７はコード化した各種印字装置に関する駆動
情報をデータバス２４を介して受は取ってラッチし、対
応する制ｍ信号に変換し、プリンタ駆動制御回路１９及
びハンマーソレノイド駆動回路２０に受は渡す。

プリンタ駆動回路１９及びハンマーソレノイド駆動回路
２０においては、受は取った信号をプリンタ駆動装首２
１あるいはハンマーソレノイド１８を駆動し得るレベル
にまで増幅する。特にハンマーソレノイド付勢信号Ｔｓ
２５は予めＲＯＭ１６内にテーブル化して格納されてい
るハンマー通電時間情報により形成され、該信号Ｔｓが
アクティブ（Ｊｌｊｏｗ）になる時間が所定の文字に対
して一義的に対応するようになっている。

かかる駆動時間情報により駆動開始直後はコイルの抵抗
及びインダクタンスの温度及び位置変化によらず特定で
一定の立上り特性の為、大きいエネルギーを発生でき、
かつ電源変動による影響の生じ易い後半では、減衰特性
により駆動電流を無理なく確実に形成する駆動方式とが
相まって、駆動時間情報による印字圧の制御が容易、か
つ確実になり、常に予定した駆動特性が保証されること
になる。

第４図は実施例のハンマーソレノイド駆動装置の力作電
流波形図である。第１図において、パンマーソレノイド
の付勢信号Ｔｓはオーブンコレクタインバータ（ＱＣ）
２６及び２７で反転した信号になり、前者は抵抗Ｒ４及
びコンデンサＣ２で構成される時定数回路２８に入力さ
れ、指示電圧■１を形成し、後者はｒｌ、Ｒ，Ｃ工、Ｄ
ｌ。

ｒ２．ｒ３により構成される時定数回路２９に入力され
指示電圧Ｖ２を形成する。今、ハンマー付勢信号Ｔｓが
アクティブになると、Ｖｌは下記の指示電圧を発生する
。

Ｖｌ　＝ＶＣＣ（１ｅ　　Ｒ＋Ｃｚ　　）このとき、Ｒ
４及びＣ２の値を種々遼訳することにより所望の時定数
立上り特性が得られる。同様にハンマー付勢信号Ｔｓが
アクティブになると最初Ｃはディスチャージ状態にあり
、かつインピーダンスが低いのでｔ＝ｔｏでは Ｖｌ　（ｔ−Ｑ）　−ｒ３　ｘ　Ｖｃｃ／　（ｒＤｒ２
＋ｒ３）なる指示電圧を発生し、次にコンデンカＣは徐
々にチャージされて指示電圧■２を徐々に低くなって最
後には Ｖｌ　（ｔｌｌｃｏ　）　−ｒ３　ｘ　Ｖｃｃ　（ｒｌ
＋ｒ２＋ｒ３＋Ｒ）なる値に収束する。ここにおいて、
Ｃ，Ｒ。

ｒｌ〜ｒ３の値と種々選定することによって所望の時定
数立上り特性及び収束値を設定可能である。

ｖ、＜ｖ２ならば選択回路３０はＶ３にＶｌなる指示電
圧を出力し、ｖ１≧ｖ２ならば選択回路３０はＶ３とし
てｖ２なる指示電圧を出力する。

また−方、検出回路３３の抵抗ｒ８にソレノイド３４及
びＴｒを介して流れる励磁電流Ｉ、Ｑを検出して検出電
圧Ｖ４を生じさせる。そこで冗圧フオロア回路３５は両
型圧ｖ３と■４を比較し、両型圧ｖ３とｖ４が等しくな
るようにトランジスタＴｒのベースを駆動するが、始め
はｖ、＜ｖ２の為にＶｌの時定数による立上り特性に比
例した電流がソレノイドコイル３４の励磁電流Ｉｎとな
る。この状態は第４図のａなる曲線のｔ＝ｔｏ〜ｔ１な
る区間である。このとき、トランジスタＴｒを飽和して
駆動した場合で、かつソレノイドの抵抗ＲＪＩが温度変
化等でＲＪＩ’　までに変化した場合に、励磁電流１文
はｂとＣの囲う領域で変化する。従って、このような励
磁電流Ｉｎの立上りの抵抗及びインダクタンス等による
変動を除圧、かつエネルギー効率の良い立上り特性を得
るように時定数回路２８の時定数は選択されている。

ｖ、＝ｖ２の時、１＝１．なる点に達するが、ｔがｔｌ
を越えると、ｖ、＜ｖ２となり、今度は■２の時定数に
よる立下り特性に比例した電流がソレノイドコイル３４
の励磁電流Ｉｕとなる。この状態は第４図のｄなる曲線
の１＝１．〜ｔ２なる区間にある。

一般にソレノイドは駆動時には大電流を必要とするが、
−反吸引されてしまうとその保持に対してはあまり電流
を必要としない。従って、励磁電流Ｉｎは１＝１．にて
は駆動するに必要な大電流を、ｔ＝ｔ２においては保持
する為に必要な電流を得るような値になるように、時定
数回路２８の時定数の選択が予めされている。

ここでＮ４図のｅの曲線は、トランジスタＴｒと飽和点
で使用した場合で、かつ通電負荷により電源電圧ＶＰＰ
が変動する場合であるが、本実施例の駆動方式を用いる
ことにより、ＣＲ時定数、指示電圧収束値、付勢時間を
適当に設定することにより所望の電磁エネルギーを与え
得る。

尚、本実施例では、ハンマーソレノイドについて説明し
たが、コイル励磁方式の駆動回路でエネルギーを大きく
、あるいは短時間で引き上げ及び引き下げを行った場合
、また引き上げ及び引き下げ状態を長時間保持しておき
たい場合等にも勿論効果的であるし、またパルスモータ
等の励磁回路に応用しても良い。

以上述べた如く本発明によれば、ソレノイドコイル又は
パルスモータ等の励磁コイルにおいて定電流駆動時の立
上り直後の電流値を一時的にスムーズに大きくすること
により、負荷変動の生ずる電源であっても、コイルが発
生するエネルギーを大きく、又短い時間で達成すること
が可能であるとともに、コイルの内部抵抗変化、インダ
クタンス変化等に左右されない立上り特性を持たせるこ
とにより安定した駆動制御が得られる。

［発明の効果］ 本発明により、コイルへの通電時に供給エネルギーが不
安定になっても、安定した電流でコイルヲ駆動するコイ
ル駆動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のハンマーソレノイド駆動装置の構成図
、 第２図は実施例のハンマーソレノイド駆動装置を備える
電子タイプライタの外観斜視図、第３図は第２図の電子
タイプライタのブロック構成図、 第４図は実施例のハンマーソレノイド駆動装置の動作電
流波形図である。 図中、３２・・・通電付勢回路、２８・・・第１の時定
数回路、２９・・・第２の時定数回路、３ｏ・・・選択
回路、３６・・・指示電流駆動回路、３３・・・電流検
出回路である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定時間長の間コイルの通電を付勢する通電付勢
   手段と、該通電付勢手段の付勢に伴い所定の時定数で増
   加する指示電圧を発生する第１の指示電圧発生手段と、
   前記通電付勢手段の付勢に伴い所定の時定数で減少する
   指示電圧を発生する第２の指示電圧発生手段と、前記第
   １の指示電圧発生手段と前記第２の指示電圧発生手段の
   うち低い指示電圧を選択する指示電圧選択手段と、該指
   示電圧選択手段の選択した指示電圧に対応した電流でコ
   イルを電流駆動するコイル駆動手段とを備えることを特
   徴とするコイル駆動装置。
2. （２）コイル駆動手段は、コイルに流れる電流を検出電
   圧に変換して出力する電流検出手段と、該電流検出手段
   の出力した検出電圧と指示電圧選択手段の選択した指示
   電圧とを一致させるべく駆動する電圧比較手段と、該電
   圧比較手段により指示電圧選択手段により選択された指
   示電圧に比例した駆動電流で電流駆動する駆動手段とを
   備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコ
   イル駆動装置。
3. （３）通電付勢手段は、コイルへの供給エネルギーに応
   じた通電時間情報を記憶する記憶手段を備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のコイル駆動装置。
4. （４）第１の指示電圧発生手段は、指示電圧を所定値に
   収束させるＣＲ時定数回路から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第２項記載のコイル駆動装置。
5. （５）第２の指示電圧発生手段は、指示電圧を所定値に
   収束させるＣＲ時定数回路から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第２項記載のコイル駆動装置。