(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタに電流を流し、そのとき発生するエネルギーにて駆動するプリンタの駆動回路装置において、
前記インダクタに電源電圧を印加するための電源印加手段であって、前記インダクタの通電ライン上に接続された第１のスイッチング素子を含むものと、
前記インダクタを駆動するためのドライブ手段であって、前記インダクタの通電ライン上に接続された第２のスイッチング素子を含むものと、
前記インダクタの通電ライン上に接続され、当該通電ライン上の電流を検知することにより前記第２のスイッチング素子のショート故障を検知するための故障検知手段と、
前記故障検知手段からの電流検知信号をトリガーとして起動し、あらかじめ設定された時間であって異常時以外あり得ずかつ部品破損に対し保護できる時間を計時するとタイムアップするタイマーを備えた限時通電手段と、
前記電源印加手段および前記ドライブ手段を制御して前記インダクタを駆動する制御手段であって、前記インダクタの駆動開始前に前記タイマーを初期化し、前記インダクタの駆動終了後に前記タイマーを停止させる信号を出力する制御手段とを有し、
前記第２のスイッチング素子のショート故障がない状態においては、前記制御手段による前記タイマーの停止がなされ、前記第２のスイッチング素子のショート故障状態においては、前記制御手段による前記タイマーの停止がなされないままタイムアップし、
前記限時通電手段は、前記タイマーがタイムアップすると、前記第１のスイッチング素子を遮断する信号を出力すると共に、前記制御手段に故障を通知することを特徴とするプリンタの駆動回路装置。
【請求項２】
請求項１記載のプリンタの駆動回路装置において、前記電源印可手段は共通接続された複数のインダクタに対し電源電圧を供給し、前記ドライブ手段および前記故障検知手段は前記複数のインダクタの各々に備えられ、前記限時通電手段は、前記故障検知手段からの信号の論理和をトリガーとして作動することを特徴とするプリンタの駆動回路装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリンタの駆動回路装置において、前記設定時間は可変設定可能であることを特徴とするプリンタの駆動回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタの駆動装置、さらに詳しくは駆動素子故障時の保護回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、プリンタの駆動回路において、駆動素子故障により異常信号の発生から破壊の危険がある回路には、冗長性を持たせるために駆動素子を２段とし、駆動素子の一方が故障した場合においても、残りの駆動素子が、異常信号をカットすることでプリンタ制御回路の破壊を防ぐ装置としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来技術では、たとえ駆動素子が故障しても、プリンタ制御側には、故障検知手段を持たないことから、最悪、駆動素子が故障したままプリンタ制御を連続される危険があるという問題点を有していた。
【０００４】
また、さらに冗長性を持たせるため、駆動素子を３段以上とし、駆動素子が２段まで故障した場合において、残りの駆動素子が異常信号をカットすることにより、プリンタ制御回路の破壊を防ぐ装置としても、発生率を下げるのみで、根本的な解決とならないという問題点を有していた。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、プリンタの駆動回路において、駆動素子は、最低限必要な電源印加手段およびドライブ手段の２段とし、駆動素子の故障を検知する故障検知手段、および駆動素子への限時通電手段を設け、駆動素子の故障を検知した場合においても、具備するタイマー設定時間のみの限時通電を、電源印加手段およびドライブ手段の各々の駆動素子に行うことにより、駆動素子の一方が故障した場合においても、もう一方の駆動素子が、異常信号をカットすることでプリンタ駆動回路の破壊を防ぐ。また、タイマー設定時間は、各々の駆動回路設計条件に合わせ任意に時間設定できる。以上により、安全確実なプリンタの駆動回路装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリンタの駆動回路装置は、インダクタに電流を流し、そのとき発生するエネルギーにて駆動するプリンタの駆動回路装置において、前記インダクタに電源電圧を印加するための電源印加手段であって、前記インダクタの通電ライン上に接続された第１のスイッチング素子を含むものと、前記インダクタを駆動するためのドライブ手段であって、前記インダクタの通電ライン上に接続された第２のスイッチング素子を含むものと、前記インダクタの通電ライン上に接続され、当該通電ライン上の電流を検知することにより前記第２のスイッチング素子のショート故障を検知するための故障検知手段と、前記故障検知手段からの電流検知信号をトリガーとして起動し、あらかじめ設定された時間であって異常時以外あり得ずかつ部品破損に対し保護できる時間を計時するとタイムアップするタイマーを備えた限時通電手段と、前記電源印加手段および前記ドライブ手段を制御して前記インダクタを駆動する制御手段であって、前記インダクタの駆動開始前に前記タイマーを初期化し、前記インダクタの駆動終了後に前記タイマーを停止させる信号を出力する制御手段とを有し、前記第２のスイッチング素子のショート故障がない状態においては、前記制御手段による前記タイマーの停止がなされ、前記第２のスイッチング素子のショート故障状態においては、前記制御手段による前記タイマーの停止がなされないままタイムアップし、前記限時通電手段は、前記タイマーがタイムアップすると、前記第１のスイッチング素子を遮断する信号を出力すると共に、前記制御手段に故障を通知することを特徴とする。なお、前記設定時間は可変設定可能にしてもよい。
【０００７】
本発明によれば、インダクタ駆動回路の故障を検知する故障検知手段、およびプリンタ駆動素子への限時通電手段を設け、具備するタイマー設定時間のみ限時通電を行うことにより、電源印加手段またはドライブ手段の主体である駆動素子の一方が故障した場合においても、もう一方の駆動素子が、異常信号をカットすることで確実にプリンタ制御回路の破壊を防ぎ、以降の駆動を停止するので、上記課題を解決することができる。
【０００８】
更に、電源印加手段は共通接続された複数のインダクタに対し電源電圧を供給し、前記ドライブ手段および前記故障検知手段は前記複数のインダクタの各々に備えられ、前記限時通電手段は、故障検知手段からの信号の論理和をトリガーとして作動することとしてもよく、この場合には、複数の限時通電手段を有する必要がないことから、合理的、安価になる効果を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明のプリンタの駆動回路装置の一実施例を図１の機能ブロック図に示す。プリンタのモータ、プランジャー等の各要素の駆動回路故障検出を行うときの動作について説明すると、モータ、プランジャー等の各要素のインダクタ１の駆動素子には、トランジスタ等からなる電源印加手段２及びドライブ手段３を用いる。両方の前記トランジスタをＯＮとすることにより、電源（＋Ｖｐ）よりインダクタ１へ電流を流し駆動する。また故障検知手段４は、インダクタ１の電源供給ライン上の状態を検知し、検知信号はタイマーＩＣ等からなる限時通電手段８へのトリガー信号となる。タイマーＩＣへの時間設定を行うデータラッチＩＣ等からなるタイマー設定手段７にて、プリンタ制御側にて限時通電時間の設定、すなわち限時通電手段８の初期設定を行う。電源印加手段２はポートＡ５、ドライブ手段３はポートＢ６へ接続され、印字等のプリンタ制御がなされる。
【００１１】
本発明のプリンタの駆動回路装置は、はじめに設計上異常時以外あり得ない、かつ部品破損に対し保護出来る通電時間を、限時通電時間として、タイマー設定手段７により設定する。次に駆動回路に故障が起こった場合であるが、故障検知手段４が故障信号を発生し、この故障信号をトリガーとして、限時通電手段８を始動する。限時間タイムアップすると、連動し、電源印加手段２およびドライブ手段３の主体である駆動素子を直接遮断および遮断状態を保つことにより回路を保護する。
【００１２】
図２は、本発明のプリンタの駆動回路装置の一実施例を示す回路ブロック図であり、プリンタを統括制御するＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１、電源印加手段２の一例としてＰＮＰトランジスタ１３、ドライブ手段３の一例としてＮＰＮトランジスタ１４、故障検知手段４の一例としてトランジスタおよび抵抗１８、限時通電手段８の一例としてカウンタＩＣ等からなるタイマーＩＣ１５、タイマー設定手段７の一例としてレジスタＩＣ等からなるデータラッチＩＣ１６等から構成されている。ＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１を主構成要素として制御部１２が構成される。電源印加手段２、ドライブ手段３およびタイマー設定手段７等の制御処理はプログラム化され、ＲＯＭ１０内に格納され実行される。
【００１３】
次に制御部１２の制御動作の内容および回路の作動シーケンスを図３および図４のフローチャートにて説明する。
【００１４】
まずＲＯＭ１０には、あらかじめ駆動素子故障エラーとする通電時間、すなわち正常に動作している場合には、設計上あり得ない通電時間を換算したデジタルデータ（以降限時通電用データとする）を格納しておく。（ＳＴＥＰ３１）
次に制御部１２は、インダクタ１通電制御前に、限時通電用データをＲＯＭ１０より読み出し、タイマー設定手段７により、データラッチＩＣ１６へラッチすることにより、限時通電手段８を初期化しておく。（ＳＴＥＰ３２）インダクタ１に通電がない状態、すなわちプリンタ待機中はこの状態を保持する。
【００１５】
次にインダクタ１駆動へ変移した場合において、インダクタドライブ回路に駆動素子故障がなく、正常にプリンタ制御がなされている状態においては、インダクタ１を駆動する時間は、限時通電手段８に設定してある時間より短時間である。ドライブ手段３のＯＦＦ→ＯＮにより故障検知手段４を経由して、限時通電手段８をトリガーするが、制御部１２はドライブ手段３のＯＮ→ＯＦＦ以降、限時通電手段８のタイマーを停止する。（ＳＴＥＰ３３）正常状態においては、以上のプリンタ制御が繰り返し行われる。（ＳＴＥＰ３４）
一方、前述ＳＴＥＰ３２以降の待機状態において、電源印加手段１またはドライブ手段３の非駆動時に突然、駆動素子ショート故障が発生し、インダクタドライブ回路に流れる異常電流を故障検知手段４が検知した場合においては、制御部１２の制御によるタイマー停止がなされないまま、前述の限時通電手段８のタイマーがカウントアップオーバーする。タイマーがカウントアップオーバーするのと同期して、電源印可手段２およびドライブ手段３を論理積回路１９を経てハードウェア的に遮断するとともに、制御部１２へ駆動回路素子故障を伝えるフラグをフリップフロップＩＣ１７を経てたてる。制御部１２は、このフラグをサンプリング監視しており、フラグ有りの場合は、駆動回路故障とみなし、以降の制御を停止し、安全性を確保する。（ＳＴＥＰ３５）
図５は本発明のプリンタ駆動回路装置の実施形態を示す機能ブロック図であり、電源印可手段２であるＰＮＰトランジスタ１３が共通接続された複数あるインダクタ１（図５では３つ）に電源を供給している。インダクタ１には各々故障検知手段４であるトランジスタおよび抵抗１８が接続されており、該故障検知手段の論理和をトリガーとして限時通電手段８であるタイマーＩＣ１５を作動させるものである。
【００１６】
尚、本実施例では一例として駆動素子はトランジスタ、タイマーＩＣ等は汎用ロジックＩＣにて説明したが、これらの回路素子の形態によらず本発明は適用できるものであり、駆動素子はリレー、ＦＥＴ、ＩＣ類の他品種使用またはゲートアレイ化を用いてもまったく同様の効果を有するものであることは言うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、プリンタ駆動素子は、最低限必要な駆動素子への電源印加手段およびドライブ手段の２段とし、駆動素子の故障を検知する故障検知手段、および駆動素子への限時通電手段を設け、駆動素子の故障を検知した場合においても、具備するタイマー設定時間のみの限時通電を、電源印加手段およびドライプ手段の各々駆動素子に行うことにより、駆動素子の一方が故障した場合においても、もう一方の駆動素子が、異常信号をカットすることでプリンタ制御回路の破壊を防ぐ。またタイマー設定時間は各々の駆動回路設計条件に合わせ、任意に時間設定できる。以上より安全確実なプリンタの保護装置を提供することをが可能となる。
【００１８】
この場合において、更に電源印加手段は共通接続する複数のインダクタに対し電源供給し、複数のインダクタのドライブ手段にて、各々具備する故障検知手段からの論理和をトリガーとし、限時通電手段を作動することとしてもよく、この場合には、複数の限時通電手段を持たす必要がないことから、合理的、安価な回路を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリンタ駆動回路装置の一実施形態を示す機能ブロック図。
【図２】本発明のプリンタ駆動回路装置の一実施形態を示す回路ブロック図。
【図３】本発明のプリンタ駆動回路装置の制御動作の内容（正常時）を示すフローチャート。
【図４】本発明のプリンタ駆動回路装置の制御動作の内容（異常時）を示すフローチャート。
【図５】本発明のプリンタ駆動回路装置の請求項２記載実施形態を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
１    インダクタ
２    電源印加手段
３    ドライブ手段
４    故障検知手段
５    ポートＡ
６    ポートＢ
７    タイマー設定手段
８    限時通電手段
９    ＣＰＵ
１０    ＲＯＭ
１１    ＲＡＭ
１２    制御部
１３    ＰＮＰトランジスタ（電源印加用）
１４    ＮＰＮトランジスタ（ドライブ用）
１５    タイマーＩＣ
１６    データラッチＩＣ
１７    フリップフロップＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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