JP4356369B2 - Impact printer and impact printer head drive circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【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】
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誘導起電圧を、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誘導起電圧を、少なくとも上記電源電圧より高い第1の電圧、上記第1の電圧より高い第2の電圧、及び上記電源電圧とほぼ等しい第3の電圧と比較して検出する検出手段と、時間計測手段と、を備え、上記検出手段によって検出された上記誘導起電圧が、上記第1の電圧より低いとき、又は上記第2の電圧より高いとき、又は上記第3の電圧より高い時間、を上記時間計測手段で計測し、その計測した時間が、上記印字ヘッドの全部のピンを同時に駆動した場合の計測時間を含む、その計測時間に対応して設定された所定時間の範囲外であるときに、上記返還手段が異常であると判別し、上記検出手段によって検出された上記誘導起電圧が、上記第1の電圧と上記第2の電圧との範囲内であり、且つ、上記第3の電圧より高い時間を上記時間計測手段で計測し、その計測した時間が、上記所定時間の範囲内であるときに、上記返還手段が正常であると判別するようにしている。
【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誘導起電圧を、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誘導起電圧を、少なくとも上記電源電圧より高い第1の電圧、上記第1の電圧より高い第2の電圧、及び上記電源電圧とほぼ等しい第3の電圧と比較して検出する検出手段と、時間計測手段と、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上記誘導起電圧が、上記第1の電圧より低いとき、又は上記第2の電圧より高いとき、又は上記第3の電圧より高い時間、を上記時間計測手段で計測し、その計測した時間が、上記印字ヘッドの全部のピンを同時に駆動した場合の計測時間を含む、その計測時間に対応して設定された所定時間の範囲外であるときに、異常が発生したと判断し、上記検出手段によって検出された上記誘導起電圧が、上記第1の電圧と上記第2の電圧との範囲内であり、且つ上記第3の電圧より高い時間を上記時間計測手段で計測し、その計測した時間が、上記所定時間の範囲内であるとき、上記返還手段が正常であると判別し、上記異常が、上記全部のピンで発生した場合には上記返還手段の異常と判別するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
【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、そ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上記誘導起電圧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、そのDC/DCコンバータを通じて上記ヘッドコイルに発生する上記誘導起電圧を上記ヘッド駆動用電源に返還する。また、上記とは別の実施形態では、上記インパクトプリンタが、上述したヘッド駆動回路を有する。
【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dot impact printer, and more particularly to a head drive circuit of a dot impact printer and a power supply control technique for controlling a power supply for the head drive circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a dot impact printer, by reducing the power consumption of a head driver transistor (hereinafter referred to as “driver TR”), the print head can be driven efficiently, thereby reducing the size of the head drive power supply device. Several proposals have been made for the purpose of illustration. In one of the above proposals, the voltage generated by the induced electromotive force generated in the head coil due to the turn-off of the driver TR is dropped to a substantially power supply voltage by the constant voltage drop circuit, and the power substantially corresponding to the power supply voltage is supplied to the head. A technique for returning to a driving power source and reusing it is disclosed (for example, see Patent Document 1). Another proposal is that the voltage generated by the induced electromotive force generated in the head coil due to the turn-off of the driver TR is the connection point between the head coil and the driver TR on the input side and the connection point between the head coil and the drive power source on the output side. , Each of them is clamped to a constant voltage by a DC / DC converter connected thereto, and then converted into a power supply voltage. A technique is disclosed in which power substantially equivalent to the power supply voltage is returned to the head drive power supply and reused (see, for example, Patent Document 2).
[Patent Document 1]
JP 2001-301209 A
[Patent Document 2]
JP 2001-187465 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the dot impact printer, if the voltage of the induced electromotive force generated in the head coil due to the turn-off of the driver TR is too low, it takes a relatively long time for the voltage to drop to the power supply voltage. When a needle pin (hereinafter referred to as a “pin”) that is projected from the position toward the ink ribbon is returned to the home position by the spring mechanism, the responsiveness deteriorates or the pin breaks in some cases. Such problems arise. On the contrary, if the voltage of the induced electromotive force is too high, the voltage drops to the power supply voltage in a relatively short time, but is connected to the head drive circuit by applying the high voltage. There is a risk of power transistor damage.
[0003]
Therefore, in the constant voltage drop circuit according to the first proposal and the DC / DC converter according to the second proposal, which have a function as a regenerative circuit, the responsiveness in the return operation of the protruding pin and the breakage of the pin In consideration of the withstand voltage of the power transistor and the like, the circuit configuration is set so that the voltage of the induced electromotive force generated in the head coil falls within a predetermined voltage range.
[0004]
However, in the past, even if some abnormality (failure) occurs in the constant voltage drop circuit having a function as the above-described regenerative circuit or the DC / DC converter, the abnormality (failure) that has occurred is detected. No means are provided. Therefore, if an abnormality (failure) occurs in the constant voltage drop circuit or the DC / DC converter, the responsiveness when the pin returns to the home position deteriorates, the pin breaks, or the power transistor, etc. There was a problem that it was not possible to prevent problems that caused damage.
[0005]
Accordingly, a first object of the present invention is to detect an abnormality (failure) occurring in the regenerative circuit in a head drive circuit of a dot impact printer, thereby deteriorating responsiveness when the pin returns to the home position, It is possible to prevent the breakage of the power switching element and the destruction of the power switching element.
[0006]
A second object of the present invention is to make it possible to detect a location where an abnormality (failure) has occurred when some abnormality (failure) occurs in the head drive circuit of a dot impact printer. It is in.
[0007]
In the impact printer head drive circuit according to the first aspect of the present invention, the head coil for driving each of the plurality of pins provided in the print head and the power supply voltage of the head drive power supply are ON / OFF controlled. A head driver switching element that is applied to the head coil only for a predetermined time, a return means that returns an induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off to the head driving power source, and The induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off is at least a first voltage higher than the power supply voltage, a second voltage higher than the first voltage, and a first voltage substantially equal to the power supply voltage. Detection means for comparing with the voltage of 3 and a time measurement means. The issued the induced electromotive voltage, is lower than the first voltage, or when higher than the second voltage, or time, higher than the third voltage measured by said time measuring means,The measured time is set according to the measurement time, including the measurement time when all the pins of the print head are driven simultaneously.Predetermined timeIs out of rangeWhen it is determined that the return means is abnormal, the induced electromotive voltage detected by the detection means is within a range between the first voltage and the second voltage, and the third voltage Measure the time higher than the voltage with the above time measuring means,The measured time isWhen the time is within a predetermined time range, it is determined that the return means is normal.
[0008]
The head drive circuit of the impact printer according to the second aspect of the present invention is ON / OFF controlled for the head coil for driving each of the plurality of pins provided in the print head and the power supply voltage of the head drive power supply. A head driver switching element that is applied to the head coil only for a predetermined time, a return means that returns an induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off to the head driving power source, and The induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off is at least a first voltage higher than the power supply voltage, a second voltage higher than the first voltage, and a first voltage substantially equal to the power supply voltage. Detecting means for comparing with the voltage of 3 and a time measuring means. The ON / OFF control is performed so that the plurality of pins are driven individually or in groups, and the induced electromotive voltage detected by the detection unit is lower than the first voltage, or the second When the voltage is higher than the voltage or the time higher than the third voltage is measured by the time measuring means,The measured time is set according to the measurement time, including the measurement time when all the pins of the print head are driven simultaneously.Predetermined timeIs out of rangeWhen it is determined that an abnormality has occurred, the induced electromotive voltage detected by the detecting means is within a range between the first voltage and the second voltage, and is higher than the third voltage. Time is measured by the time measuring means, and when the measured time is within the predetermined time range, it is determined that the return means is normal, and the abnormality isIf it occurs at all the pins, it is determined that the return means is abnormalImpact printer head drive circuit.
[0009]
In a preferred embodiment according to the first or second aspect of the present invention, the return means includes a semiconductor switching element, and the induced electromotive voltage generated in the head coil through the semiconductor switching element is used for driving the head. Return to power.
[0010]
In an embodiment different from the above, the return means includes a DC / DC converter, and returns the induced electromotive voltage generated in the head coil through the DC / DC converter to the head driving power source. In another embodiment different from the above, the impact printer has the head drive circuit described above.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit (hereinafter referred to as “head drive circuit”) of a dot impact printer according to an embodiment of the present invention.
[0013]
As shown in FIG. 1, the head driving circuit includes a head
[0014]
In an actual dot impact printer, a plurality of pins (not shown) are arranged in a predetermined manner on a print head (not shown). Therefore, in FIG. 1, a head required to drive each pin (not shown). In order to show that the same number of pins (not shown) as to the number of pins (not shown) are set for the coil and driver TR and the set of diodes,13233As indicated by..., The
[0015]
However, in the following, in order to avoid repetition of the repeated description mainly, in most cases, the
[0016]
As is apparent from the above description, the head driving
[0017]
A head driving
[0018]
[0019]
Driver TR51Performs a turn-on / turn-off operation based on a control pulse signal from a control circuit (not shown) such as a CPU to form the above-described closed circuit and cancel the formed closed circuit.
[0020]
As described above, the
[0021]
The induced
[0022]
The first
[0023]
On the other hand, as in the first
[0024]
In the above configuration, the driver TR5 that has been in an ON state until then by a control pulse signal from a control circuit (not shown).1When the head turns off, the
[0025]
Therefore, for example, the above-described control circuit (not shown) checks the output of the first
[0026]
Next, if the voltage value of the induced electromotive force is less than 90 V which is the Zener voltage of the
[0027]
Next, when the voltage value of the induced electromotive force exceeds 120 V that is the Zener voltage of the
[0028]
Here, the
[0029]
That is, if the voltage of the induced electromotive force is too low, the
[0030]
2 shows a voltage (driver TR5) applied to the induced
[0031]
In FIG. 2, the driver TR5 from the control circuit (not shown).1By the control pulse signal applied to (the base terminal), the time t1With driver TR51Is turned ON, the driver TR5 which has been 42V equal to the value of the power supply voltage (the output voltage value from the head driving power supply 1) until then.1Collector voltage becomes 0V. Next, the time t2With driver TR51Is turned off by this (
[0032]
Time t2Then, the driver TR5 has reached 95V1The collector voltage of the
[0033]
As described above, if the voltage of the induced electromotive force is too high, a large current flows through the
[0034]
The predetermined time T2For example, as shown by the following inequality, it is necessary to set a value corresponding to a case where all the pins (not shown) arranged in the print head (not shown) are driven simultaneously.
[0035]
Tmin<T2<Tmax
Where Tmin, TmaxAre all constant values.
[0036]
FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the processing operation when checking whether or not the
[0037]
In FIG. 3, first, all the drivers TR (515253,... Are turned on and all head coils (313233,...) Are driven to drive (protrude operation) all pins (not shown), and then all head coils (313233All the drivers TR (5)15253,... Are turned off, and all head coils (313233,... Are caused to generate an induced electromotive force (step S41). Then, the output voltage from the first
[0038]
As a result of this check, the voltage is output from the first voltage detection circuit 21 (ON in step S33), and the voltage is hardly output from the second voltage detection circuit 23 (OFF in step S34). , Head coil (313233Since the voltage of the induced electromotive force generated in... Is within the range of 90V to 120V, the above-described control circuit (not shown) determines that the
[0039]
On the other hand, as a result of the check, almost no voltage is output from the first voltage detection circuit 21 (OFF in step S32), or both the first
[0040]
Here, when the voltage value of the induced electromotive force is less than 90 V, that is, when the voltage is hardly output from the first
[0041]
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the processing operation when checking the presence or absence of abnormality in each part of the head drive circuit using the induced
[0042]
In the processing operation shown in FIG. 4, whether or not an abnormality (failure) has occurred in the head drive circuit is detected, and the control circuit (not shown) determines that an abnormality (failure) has occurred in the head drive circuit. In this case, the part where the abnormality (failure) has occurred is which part of the head drive circuit (
[0043]
In FIG. 4, first, all the drivers TR (515253,... Are turned on and all head coils (313233,...) Are driven to drive (protrude operation) all pins (not shown), and then all head coils (313233All the drivers TR (5)15253,... Are turned off, and all head coils (313233,... Are caused to generate an induced electromotive force (step S41). Then, the output voltage from the first
[0044]
As a result of this check, if the voltage is output from the first
[0045]
On the other hand, as a result of the above check, almost no voltage is output from the first
[0046]
As a result of this check, when the voltage is not output from the first
[0047]
On the other hand, if the voltage is output from the first
[0048]
In this way, all the pins (not shown) are driven one by one (protruding operation), and the corresponding head coil (3i) The process from step S44 to step S45 through step S47 to step S44 again until it is checked whether the voltage of the induced electromotive force generated in step S47 is within the range of 90V to 120V (YES in step S47). The operation will be repeated. When it is determined that the above processing operation has been completed for all the pins (not shown) (YES in step S47), the above-described control circuit (not shown) indicates that both the
[0049]
FIG. 5 is a flowchart showing another embodiment of the processing operation when checking the presence / absence of abnormality in each part of the head drive circuit using the induced
[0050]
In FIG. 5, first, the control circuit (not shown) described above has a head coil (3) corresponding to each pin (not shown) in order to drive (protrude operation) one pin (not shown) one by one.i) To excite the head coil (3i) Provided for the driver TR (5)i) Is turned on (step S51). Next, the head coil (3i) To demagnetize the corresponding driver TR (5i) Is turned OFF, and the head coil (3i), The output voltage from the first
[0051]
The processing operations from step S51 to step S53 described above are repeated for all pins (not shown) for each pin (not shown) (in this case, “NO” is determined in step S54). Become). When it is confirmed that the processing operations shown in steps S51 to S53 have been executed for all pins (not shown) (YES in step S54), the above check stored in the internal memory (not shown) in step S53. The result is read from the internal memory (not shown), and there was no abnormality at all, or an abnormality occurred when some pins (not shown) were driven, or all pins (not shown) were abnormal. It is determined whether it has occurred (step S55). As is clear from the above description, this determination is made for each head coil (313233,...)) Is performed by checking whether or not the voltage of the induced electromotive force generated is within the range of 90V to 120V.
[0052]
If it is determined in step S55 that there is no abnormality, the control circuit (not shown) recognizes that the head drive circuit is “normal” (step S56), and some pins (not shown). ) Is determined to be abnormal, a drive circuit (head coil 3) for driving the pin (not shown)i, Driver TR5iAnd diode 7iIs included (step S57), and if it is determined that all pins (not shown) are abnormal, it is recognized that some abnormality has occurred in the
[0053]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to the second embodiment of the present invention.
[0054]
In the present embodiment, the head according to the first embodiment described above is provided with an induced voltage detection circuit having a configuration indicated by
[0055]
In FIG. 6, the induced
[0056]
The above-described control circuit (not shown) starts from the point in time when a voltage exceeding the Zener voltage (42V) of the
[0057]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to the third embodiment of the present invention.
[0058]
In the present embodiment, both the induced voltage detection circuit having the configuration indicated by
[0059]
In the present embodiment, based on the output from the induced
[0060]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to the fourth embodiment of the present invention.
[0061]
In the present embodiment, instead of the
[0062]
In the above configuration, the input voltage of the input constant voltage DC /
[0063]
According to the above configuration, the driver TR51At the time of turn off, driver TR51Can be turned off completely in an instant, and the driver TR51Is substantially “0”, so the driver TR51Thus, there is substantially no power loss.
[0064]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, these are the illustrations for description of this invention, Comprising: It is not the meaning which limits the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various other forms.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the head drive circuit of the dot impact printer, the abnormality (failure) occurring in the regenerative circuit is detected, so that the pin breakage or the power switching element is destroyed. It can be made possible to prevent in advance.
[0066]
Further, according to the present invention, when any abnormality (failure) occurs in the head drive circuit of the dot impact printer, it is possible to detect the location where the abnormality (failure) has occurred.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to a first embodiment of the present invention.
2 is a timing chart showing a change in a voltage waveform applied to an induced voltage detection circuit in the head drive circuit shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of a processing operation when checking whether there is an abnormality in the regenerative circuit using the induced voltage detection circuit shown in FIG. 1;
4 is a flowchart showing one embodiment of a processing operation when checking whether each part of the head drive circuit using the induced voltage detection circuit shown in FIG. 1 is abnormal. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing another embodiment of the processing operation when checking the presence or absence of abnormality in each part of the head drive circuit using the induced voltage detection circuit shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a head drive circuit of a dot impact printer according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Head drive power supply
313233・ ・ ・ ・ ・ ・ Head coil
515253・ ・ ・ ・ ・ ・ Head driver transistor (Driver TR)
71, 72, 73・ ・ ・ ・ ・ ・ Diode
9 Regenerative circuit
11, 61 Inductive voltage detection circuit
13 Power MOSFET
15, 17, 21a, 23a Zener diode
19, 21b, 21c, 23b, 23c resistance element
21 First voltage detection circuit
21d, 23d output terminal
23 Second voltage detection circuit
Claims (5)
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誘導起電圧を、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誘導起電圧を、少なくとも前記電源電圧より高い第1の電圧、前記第1の電圧より高い第2の電圧、及び前記電源電圧とほぼ等しい第3の電圧と比較して検出する検出手段と、
時間計測手段と、
を備え、
前記検出手段によって検出された前記誘導起電圧が、前記第1の電圧より低いとき、又は前記第2の電圧より高いとき、又は前記第3の電圧より高い時間、を前記時間計測手段で計測し、該計測した時間が、前記印字ヘッドの全部のピンを同時に駆動した場合の計測時間を含む、当該計測時間に対応して設定された所定時間の範囲外であるときに、前記返還手段が異常であると判別し、
前記検出手段によって検出された前記誘導起電圧が、前記第1の電圧と前記第2の電圧との範囲内であり、且つ、前記第3の電圧より高い時間を前記時間計測手段で計測し、該計測した時間が、前記所定時間の範囲内であるときに、前記返還手段が正常であると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。A head coil for driving each of a plurality of pins provided in the print head;
A head driver switching element that applies a power source voltage of the head driving power source to the head coil only for a predetermined time by ON / OFF control;
Returning means for returning the induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned OFF to the head driving power source;
An induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off is at least approximately equal to the first voltage higher than the power supply voltage, the second voltage higher than the first voltage, and the power supply voltage. Detecting means for detecting in comparison with the third voltage;
Time measuring means;
With
The time measuring means measures the time when the induced electromotive voltage detected by the detecting means is lower than the first voltage, higher than the second voltage, or higher than the third voltage. When the measured time is outside the range of a predetermined time set corresponding to the measurement time, including the measurement time when all the pins of the print head are driven simultaneously , the return means is abnormal. It is determined that
The induced voltage detected by the detection means is within a range between the first voltage and the second voltage, and a time higher than the third voltage is measured by the time measurement means, An impact printer head drive circuit configured to determine that the return means is normal when the measured time is within the predetermined time range.
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誘導起電圧を、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誘導起電圧を、少なくとも前記電源電圧より高い第1の電圧、前記第1の電圧より高い第2の電圧、及び前記電源電圧とほぼ等しい第3の電圧と比較して検出する検出手段と、
時間計測手段と、
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前記誘導起電圧が、前記第1の電圧より低いとき、又は前記第2の電圧より高いとき、又は前記第3の電圧より高い時間、を前記時間計測手段で計測し、該計測した時間が、前記印字ヘッドの全部のピンを同時に駆動した場合の計測時間を含む、当該計測時間に対応して設定された所定時間の範囲外であるときに、異常が発生したと判断し、
前記検出手段によって検出された前記誘導起電圧が、前記第1の電圧と前記第2の電圧との範囲内であり、且つ前記第3の電圧より高い時間を前記時間計測手段で計測し、該計測した時間が、前記所定時間の範囲内であるとき、前記返還手段が正常であると判別し、
前記異常が、前記全部のピンで発生した場合には前記返還手段の異常と判別するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。A head coil for driving each of a plurality of pins provided in the print head;
A head driver switching element that applies a power source voltage of the head driving power source to the head coil only for a predetermined time by ON / OFF control;
Returning means for returning the induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned OFF to the head driving power source;
An induced electromotive voltage generated in the head coil when the head driver switching element is turned off is at least approximately equal to the first voltage higher than the power supply voltage, the second voltage higher than the first voltage, and the power supply voltage. Detecting means for detecting in comparison with the third voltage;
Time measuring means;
With
ON / OFF control of the head driver switching element so that the plurality of pins are driven individually or in groups, and when the induced electromotive voltage detected by the detection means is lower than the first voltage, or When the time is higher than the second voltage or higher than the third voltage, the time measuring means measures the measured time when all the pins of the print head are driven simultaneously. Including, when it is outside the range of the predetermined time set corresponding to the measurement time, it is determined that an abnormality has occurred,
The induced voltage detected by the detection means is within a range between the first voltage and the second voltage, and a time higher than the third voltage is measured by the time measurement means, When the measured time is within the range of the predetermined time, it is determined that the return means is normal,
A head drive circuit for an impact printer that determines that the return means is abnormal when the abnormality occurs in all the pins .
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前記誘導起電圧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。The head drive circuit of the impact printer according to claim 1 or 2,
A head drive circuit of an impact printer, wherein the return means includes a semiconductor switching element, and the induced electromotive voltage generated in the head coil through the semiconductor switching element is returned to the head driving power source.
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前記誘導起電圧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。The head drive circuit of the impact printer according to claim 1 or 2,
A head drive circuit of an impact printer, wherein the return means includes a DC / DC converter, and the induced electromotive voltage generated in the head coil through the DC / DC converter is returned to the head drive power source.
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