(57)【要約】【課題】複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、前記ハンマバンクを往復移動させるリニアモータ方式のシャトル機構とを有する印刷装置であって、シャトル駆動回路に対し複数のコイルを並列に接続している構成において、コイル断線やコイルとの接触不良を確実に検出し、他コイル及び駆動回路素子の異常発熱による機器の故障を防止することを課題とする。【解決手段】コイルの断線検出動作を行い、コイル断線による推力低下を検出し、エラー処理を実施することにより達成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、少なくともマグネットとコイルとを有し、該コイルへ駆動電流を通電することにより前記ハンマバンクを往復移動させるリニアモータ方式のシャトル機構を有する印刷装置において、電源投入時、コイル断線検出動作を行い、コイル断線による推力低下を検出した時、エラーとして停止させることを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置のシャトル制御方法において、前記コイル断線による推力低下を検出した時、ユーザーにコイル断線の警告メッセージを印刷装置のパネルに表示し、通知することを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の印刷装置シャトル制御方法において、前記印刷装置のパネル操作によって任意にコイル断線検出動作を行い、コイル断線による推力低下を検出した時、エラーとして停止させることを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の印刷装置のシャトル制御方法において、前記コイル断線による推力低下を検出した時、ユーザーにコイル断線の警告メッセージを前記印刷装置のパネルに表示し、通知することを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
【請求項５】
請求項1ないし４のいずれか１項記載の印刷装置のシャトル制御方法において、前記ハンマバンクの往復運動の振幅の両端近傍で該ハンマバンクの往復移動の反転を付勢する反転付勢手段を備えたことを特徴とする印字装置のシャトル制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ方式のシャトル機構を有する印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータ方式のシャトル機構を有し、このシャトル機構でもって複数の印字素子（ドット印字ハンマ等）を備えたハンマバンクを往復移動せしめる印字装置のリニアモータシャトル機構部の一例を図２に示す。
【０００３】
複数個の印字素子を搭載したハンマバンク１０は、直動軸受け１２に支持され、ガイドシャフト１１上を往復動作する。往復動作の動力源であるリニアモータ部２０は少なくともコイル２１とマグネット２４を構成品とし、一般にコイル２１は反転コイル２２と等速コイル２３からなる。ハンマバンク１０とコイル２１は少なくとも１本のタイミングベルト３１に連結され、少なくとも１対の支持されたタイミングプーリ３２より構成された反転機構部３０によって、リニアモータ部２０からの動力によりシャトル動作が可能なように構成されている。
【０００４】
前記ハンマバンク１０及びコイル２１の反転往復動作は、可動部に取り付けられた位置検出センサ５０によりハンマバンク１０の位置及び往復運動速度を計算し、予め決められた往復運動の速度カーブ上を動作する。その制御は、コイル２１に通電する電流値を変化させるシャトル制御回路６０、動作環境温度を検出するサーミスタ６１、コイル２３へ電流を通電する等速駆動回路７２、コイル２２へ通電する反転駆動回路７１、総じてコイル２１へ通電するシャトル駆動回路７０によって行われている。
【０００５】
印字用紙は前記ハンマバンク１０に対向して装着されており、図示しない紙送り手段により搬送される。そして、ハンマバンク１０往復動作の過程で、インクリボンを介して印刷用紙へ向けて印字素子が駆動されることにより、印刷がなされる (特許文献１) 。
【０００６】
次に、リニアモータシャトル機構のハンマバンク速度波形及びコイル駆動電流を図３に示す。図３において、ハンマバンク１０のシャトル動作は、速度波形に示すように反転区間と等速区間に分けられる。等速区間では、ハンマバンク１０を一定速で移動させるため等速コイル２３に通電する量を加減する等速制御を行っている。
【０００７】
反転区間では、ハンマバンク１０を予め決められた加速度を維持しつつ反転させるため、複数個（例えば５個）構成の反転コイル２２に通電する量を加減する加速、減速制御を行っている (以上をフィードバック制御と称す) 。
【０００８】
ここで５個構成の反転コイル２２へ通電する反転駆動回路７１は、１つの駆動回路で５個のコイルを並列に接続している。この構成は電子部品のコストを削減できる利点があるが、５個のコイルのうちいずれかひとつまたは複数個の断線または、コネクタ部の接触不良を検出できないという問題があった。
【０００９】
従来技術では、この問題を反転駆動電流のフィードバック制御時において、反転駆動回路２２上の駆動素子のオン時間を見張り、規定値以上を検出した場合はコイル断線などにより過剰に電流を流れていると判断し、異常処理を実施している例がある (特許文献２) 。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−０５２５９９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
反転駆動回路と並列に５個の反転コイルが接続されてる駆動構成において、５個のコイルのいずれかひとつまたは複数個の断線または、コイルとの接触不良等の発生により通電コイル数が減少するとそのコイル分の推力低下を補うため反転コイル駆動電流のフィードバック制御を行う。しかし、このフィードバック制御により、残った通電可能なコイルに過剰な電流が流れ、これら正常なコイルや駆動回路内の駆動素子が異常加熱し破損する等の問題があった。
【００１２】
前記背景技術で示した問題の解決方法は、反転コイル駆動電流のフィードバック制御により変化する反転コイル駆動回路素子のオン時間が、任意に設定した上限時間以上となった場合にコイル断線と判断し、異常処理を行うことである。
【００１３】
このコイル断線の検出方法は、印刷動作中に常時監視しているため、印刷動作中の断線を検出することができるので理想的である。
【００１４】
しかし、コイル断線を判断する反転コイル駆動回路素子のオン時間の上限値の設定は、環境動作温度、シャトルに対する様々な負荷、連続動作時の発熱等、多くの推力低下の条件を考慮する必要があり、更に機器に設定されている速度モードは複数あることも考慮すると非常に冗長な設定であり、誤設定によるコイル断線の誤検出の危険性がある。
【００１５】
また、一般的にコイルの駆動回路素子のオン時間は、ある一定周期において可変させて制御するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行っているが、上記の推力低下条件が重なった場合において大電流を必要とする高速な動作モードでは、オン時間がＰＷＭ周期に近くなることも想定でき、コイル断線による推力低下と見分けることができない場合もある。
【００１６】
よって、本発明は、コストアップさせず、可能な限り確実にコイル断線を検出する印刷装置のシャトル制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、少なくともマグネットとコイルとを有し、該コイルへ駆動電流を通電することにより前記ハンマバンクを往復移動させるリニアモータ方式のシャトル機構を有する印刷装置において、電源投入時、コイル断線検出動作を行い、コイル断線による推力低下を検出した時、エラーとして停止させることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記コイル断線による推力低下を検出した時、ユーザーにコイル断線の警告メッセージを印刷装置のパネルに表示し、通知することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記印刷装置のパネル操作によって任意にコイル断線検出動作を行い、コイル断線による推力低下を検出した時、エラーとして停止させることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記コイル断線による推力低下を検出した時、ユーザーにコイル断線の警告メッセージを前記印刷装置のパネルに表示し、通知することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第５の手段は前記第１ないし第４の手段において、前記ハンマバンクの往復運動の振幅の両端近傍で該ハンマバンクの往復移動の反転を付勢する反転付勢手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は前述のような構成になっており、駆動回路に対し複数のコイルを並列に接続した場合のコイル断線やコイルとの接触不良による他コイル及び駆動回路素子の異常発熱による機器の故障を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明におけるコイル断線検出動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図２】リニアモータを用いたシャトル機構の一例を示す概略側面図である。
【図３】従来技術におけるハンマバンクの速度波形及びコイル駆動電流波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、少なくともマグネットとコイルとを有し、該コイルへ駆動電流を通電することにより前記ハンマバンクを往復移動させるリニアモータ方式のシャトル機構を有する印刷装置において、コイルの断線検出動作を行い、コイル断線を検出することである。
【００２５】
シャトル機構部の構成については背景技術と同様のため、それらの説明は省略する。  
図１の概略フローチャートに本発明におけるコイル断線の検出制御の例を示す。  
電源投入後、シャトルコイル駆動回路のドライバチェック等診断処理を実施する。正常であれば、本発明である反転コイルの断線検出動作に移行する。
【００２６】
まずハンマバンクを左端P1へ移動させる。次に反転コイルの断線検出動作時間測定のため現在時刻を記憶し、反転コイルへ任意の電流XＡを通電し、ハンマバンクの駆動を開始する。ここで駆動電流Xは、ハンマバンクの質量やメカ特性の負荷に合わせて設定すると良い。
【００２７】
次にハンマバンクが断線検出動作終了位置P2に到達するまで動作時間Tを測定しながら監視する。この際、予め規定した動作異常時間を過ぎてもP2まで到達しない場合は、コイル断線を含めたシャトルエラーとして動作を停止する。
【００２８】
ハンマバンクがP2に到達すると動作を停止、次に制御基板に搭載されているサーミスタの温度を測定し、この温度に対応したコイル正常時のXＡ通電時の移動時間T1を取得する。このT1時間は、環境温度、動作時の温度上昇値、シャトル機構のばらつき等を考慮した条件下において正常コイルへXＡ通電したときの移動距離を評価で求め、コイルの断線を確実に検出できる値に設定する。また測定距離P1-P2については、ハンマバンクのストローク量にあわせた任意の値で良い。
【００２９】
次に取得した上記P1-P2移動時間T1と実際に動作させたP1-P2の移動時間Tを比較し、T1時間より動作時間Tが短い場合は正常と判断し、コイル断線検出動作を終了、印刷待機状態に移行する。逆に動作時間Tが長い場合は、断線の信頼性を上げるために上記動作をｎ回繰り返しP1-P2間の移動時間を確認する。そしてｎ回全てT1時間より長い場合には、コイル断線による推力低下と判断し、コイル断線エラーで印刷不可状態にする。ここでコイル断線検出動作の繰り返し回数ｎについては、１回でも十分断線を確定できるような処理としていること、また電源オン時に行う上位装置との機器診断処理の時間制限もあることから１回から数回、任意で設定して良い。
【００３０】
尚、上述のコイル断線時は、印刷不能としているが、コイル断線時でも印刷が可能な場合があるため、ユーザーが緊急で印刷したい場合を考慮し、警告メッセージをパネルへ表示し印刷可能状態としておく方法もある。
【００３１】
また上記で説明したコイル断線検出動作は、電源投入時に実施することとしているが、パネル操作により任意にコイル断線検出動作を実施可能とすることにより、工場出荷時のチェックや、顧客先での保守員チェック時などに有効な機能となる。
【００３２】
更に上記シャトル機構部の構成として、ハンマバンクの往復運動の振幅の両端近傍で該ハンマバンクの往復運動の反転を付勢する反転付勢手段を備えたリニアモータ方式のシャトル機構部においても、付勢手段にかからない区間にて上記コイル断線検出動作を行えば同様の効果が得られ、実現可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと前記ハンマバンクを往復移動させるリニアモータ方式のシャトル機構とを有する印刷装置において、コイル断線検出動作を行うことにより、駆動回路に対し複数のコイルを並列に接続した場合のコイル断線やコイルとの接触不良による他コイル及び駆動回路素子の異常発熱による機器の故障を防止でき、機器の信頼性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１０はハンマバンク、１１はガイドシャフト、１２は直動軸受け、２０はリニアモータ部、２１はコイル、２２は反転コイル、２３は等速コイル、２４はマグネット、３０は反転機構部、３１はタイミングベルト、３２はタイミングプーリ、５０は位置検出センサ、６０はシャトル制御回路、６１は温度検出回路、７０はシャトル駆動回路、７１は反転コイル駆動回路、７２は等速コイル駆動回路である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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