FR2619528A1 - Circuit de detection de defaut et dispositif de commande d'une imprimante a marteaux - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit destiné à détecter une condition de défaut dans une imprimante à marteaux. Il comprend des moyens 28, 30 destinés à détecter la conductivité des transistors de commande 12 et d'un transistor de puissance 24, les transistors 12 commandant des bobines 14 qui, elles-mêmes, commandent des ressorts de marteaux 16 d'impression, et des moyens destinés à signaler une condition de défaut lorsque la conductivité du ou des transistors testés diffère d'un état prédéterminé de conduction. Domaine d'application : imprimantes à marteaux commandés par bobine.
Description
26195-28
L'invention concerne des imprimantes dans lesquelles des actionneurs de marteaux d'impression magnétiques associés à différents ressorts de marteaux et contenant des bobines de commande de marteaux comportent des transistors d'attaque montés de façon à exciter les
bobines de commande des marteaux pour produire un déclen-
chement sélectionné des ressorts des marteaux afin de
réaliser une impression, et elle a trait plus particulière-
ment à des circuits destinés à détecter des conditions de défaut dans les actionneurs magnétiques des marteaux
d'impression et comprenant, en particulier, leurs tran-
sistors d'attaque.
On connaît des imprimantes dans lesquelles des bobines de commande de marteaux disposées dans des actionneurs magnétiques de marteaux d'impression sont excitées sélectivement pour provoquer une libération ou un déclenchement de ressorts de marteaux associés afin de réaliser une impression par impact. Un exemple d'une telle imprimante est donné dans le brevet des Etats-Unis
d'Amérique N 3 941 051.
Dans l'imprimante décrite dans le brevet précité, chacun de plusieurs ressorts de marteaux montés sur la longueur d'une rangée allongée de marteaux est normalement maintenu dans une position rétractée par un actionneur magnétique différent de marteau d'impression qui lui est associé. Chaque actionneur magnétique de marteau comprend un aimant permanent et une pièce polaire qui forment une portion d'un circuit magnétique avec le ressort du marteau. Une extrémité supérieure du ressort du marteau est maintenue contre la pièce polaire par l'aimant permanent lorsqu'il est dans la position rétractée. Chaque actionneur magnétique de marteau d'impression comprend aussi une bobine magnétique montée sur la pièce polaire, à proximité immédiate de l'extrémité supérieure libre du ressort de marteau associé. Une excitation momentanée de la bobine magnétique surmonte les effets de l'aimant permanent et amène l'extrémité supérieure libre du ressort de marteau à s'envoler de la pièce polaire afin qu'un embout d'impact d'impression d'un point, monté sur ce ressort, frappe une longueur de ruban encreur contre un papier d'impression. Le ressort de marteau revient ensuite en rebondissant dans la position rétractée contre la pièce polaire o il est maintenu par l'aimant permanent en préparation de la libération suivante ou du déclenchement suivant du ressort
de marteau par l'excitation de la bobine magnétique.
Dans des imprimantes du type décrit dans le brevet précité, les diverses bobines magnétiques de commande des marteaux qui sont montées sur des pièces polaires sur la longueur de la rangée de marteaux de façon
à former une partie de la rangée de marteaux, sont connec-
tées par des bus câblés à des circuits placés à proximité immédiate de la rangée de marteaux effectuant un mouvement alternatif, a l'intérieur de l'imprimante, mais séparés de cette rangée de marteaux. Les circuits comprennent plusieurs transistors de commande, chacun d'eux étant
normalement bloqué et monté de façon à être rendu conduc-
teur momentanément pour exciter l'une, associée, des bobines de commande des marteaux de la rangée lorsque le ressort de marteau associé à cette bobine doit être déclenché. Comme cela est vrai pour pratiquement tout circuit électrique, les transistors de commande ne sont pas sans poser, parfois, des problèmes de fiabilité. Parfois, un ou plusieurs des transistors de commande commencent à fuir puis, éventuellement, se mettent en court-circuit lorsqu'ils sont bloqués, ou bien ils prennent un état de circuit ouvert et n'assument pas une excitation convenable de la bobine magnétique associée lorsqu'ils sont rendus conducteurs. Les bobines magnétiques elles-mêmes se mettent
parfois en court-circuit ou en circuit ouvert.
Du fait des défaillances occasionnelles qui peuvent apparaître avec les transistors de commande ou les bobines de commande des marteaux, il est devenu de pratique courante d'équiper les imprimantes de ce type d'un circuit de détection pour essayer de détecter et de signaler des défaillances des transistors de commande ou des bobines de commande des marteaux. Un exemple d'un tel circuit de détection est donné par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 405 922. Ce brevet décrit un circuit de détection dans lequel les transistors de commande et les bobines associées de commande des marteaux de l'imprimante peuvent être testés soit pendant une impression réelle, soit lorsque l'imprimante est simplement mise sous tension, mais n'est pas en impression. A la mise en conduction de chaque transistor de commande, l'état d'un signal dans un circuit qui lui est associé est détecté puis transmis à un circuit logique en même temps qu'une information indiquant qu'une commutation du transistor a eu lieu. Si un transistor de
commande a été rendu conducteur mais n'a pas convenable-
ment excité la bobine associée de commande de marteau pour produire une libération du marteau, cette condition
d'erreur est signalée par le circuit.
Des circuits de détection tels que celui décrit dans le brevet N0 4 402 922 précité sont généralement efficaces pour indiquer une défaillance complète d'un composant tel qu'un transistor de commande ou une bobine de commande de marteau. Cependant, ces circuits ne fournissent pas un avertissement précoce d'une défaillance d'un composant, ce qui est important pour prendre une action rapide afin de minimiser la détérioration et les pertes qui en résultent. Par exemple, le processus de défaillance d'un transistor de commande peut s'étendre sur plusieurs minutes ou plus. Cependant, une fois qu'un tel transistor est en courtcircuit, il s'écoule habituellement moins d'une minute avant que la bobine de commande du marteau associé sur la rangée de marteaux grille. Alors que le transistor de commande fait généralement partie d'une carte à circuit qui est relativement peu coûteuse et qui est aisément remplacée dans l'imprimante, la bobine de commande du marteau associé fait partie de la rangée de marteaux qui
est très coûteuse et qui ne se remplace pas très aisément.
Alors que la rangée de marteaux peut contenir de nombreuses bobines de commande de marteaux, le grillage d'une seule bobine demande le démontage et la réparation de la rangée de marteaux. La réparation de la bobine grillée est longue et difficile et le démontage ou le remplacement de la rangée de marteaux doit habituellement être effectué par un
technicien qualifié possédant un outillage spécialisé.
On appréciera donc qu'une détection précoce d'une défaillance d'un transistor de commande est très souhaitable. Dans le même temps, il serait souhaitable de
disposer d'un circuit perfectionné de conception relative-
ment simple pour détecter des états de circuits ouverts ainsi que de courts-circuits des transistors de commande, ainsi que des états ouverts et en court-circuit des bobines magnétiques. Il serait en outre souhaitable de simplifier le circuit de détection au point que ses parties de détection de défaut puissent être connectées aisément et de façon simple à des jonctions communes à l'intérieur de l'ensemble des circuits des actionneurs magnétiques des
marteaux d'impression pour la rangée de marteaux.
Les objets et caractéristiques ci-dessus, et autres, conformes à l'invention, sont réalisés par un circuit perfectionné de protection des actionneurs magnétiques de marteaux d'impression à utiliser dans une imprimante comportant plusieurs actionneurs magnétiques de marteaux d'impression dans lesquels des bobines magnétiques de commande des marteaux sont excitées au moyen de
transistors de commande.
Des circuits de protection conformes à l'invention fournissent un avertissement précoce de la défaillance d'un transistor de commande et d'un autre composant par une surveillance répétée, pour la détection de fuites possibles, des transistors de commande lorsque ces derniers sont dans l'état bloqué et que l'imprimante n'est pas en cours d'impression. Ceci est aisément réalisé par la détection du courant à une jonction commune à tous les transistors de commande et aux bobines de commande de marteaux qui leur sont associées. Dans le cas o un ou plusieurs des transistors de commande commencent à fuir suffisamment pour produire à la jonction commune un courant dépassant une valeur de seuil prédéterminée, un circuit de test, qui est connecté à la jonction commune, produit un signal de défaut. Ce signal de défaut est transmis pour provoquer la coupure de l'alimentation des circuits de d'attaque avant que le ou les transistors de commande présentant une fuite risquent d'être totalement détruits et
de griller les bobines associées de commande des marteaux.
Ce montage est également excité avant la détection d'une bobine qui s'est mise en court-circuit avec le châssis. Il
en résulte aussi la génération du signal de défaut.
Le circuit de protection selon l'invention assure aussi que les transistors de commande et les bobines associées de commande des marteaux sont capables de déclencher les marteaux lorsque les transistors de commande sont mis en conduction. L'imprimante étant sous tension, mais non en cours d'impression, les divers transistors de commande sont mis périodiquement en conduction assez longtemps pour que soit testée leur aptitude, ainsi que celle des bobines associées de commande des marteaux, à conduire suffisamment de courant pour pouvoir déclencher les ressorts de marteaux associés. Dans le même temps, les transistors de commande ne sont pas mis assez longtemps en conduction pour déclencher réellement les ressorts de marteaux associés. Les transistors de commande sont mis en
conduction momentanément et de façon séquentielle.
Simultanément à la mise en conduction de chaque transistor de commande, la jonction commune est contrôlée par un circuit de test pour s'assurer qu'un courant d'au moins une valeur minimale prédéterminée apparaît à cette jonction. Un courant de toute valeur inférieure amène le circuit de tête à générer un signal de défaut pour indiquer que soit le transistor de commande mis en conduction ne conduit pas convenablement, soit que la bobine associée de commande de
marteau est en circuit ouvert.
Conformément à l'invention, un transistor de puissance, connecté pour accélérer la montée en courant dans les transistors de commande, est également contrôlé pour la détection de fuite à l'état bloqué afin que l'on obtienne une indication précoce d'une défaillance possible de ce transistor. Un circuit de tête, similaire à celui
utilisé avec les transistors de commande, est connecté au.
transistor de puissance. Le second circuit de tête produit un signal de défaut si un courant supérieur à une valeur de seuil est présent après que le transistor de puissance a
été placé dans l'état bloqué.
Dans un montage préféré utilisant un circuit de protection conforme à l'invention, les combinaisons en série des divers transistors de commande et des bobines de
commande de marteaux qui leur sont associées sont connec-
tées en parallèle entre une première borne d'alimentation en énergie et une borne commune définissant une jonction commune pour les divers transistors de commande et les diverses bobines de commande des marteaux. Un circuit de test de transistor de commande est monté entre la borne commune et une seconde borne d'alimentation en énergie et il comprend une résistance avec laquelle est monté en parallèle un amplificateur opérationnel, et un commutateur
à transistor monté en série avec la résistance.
261952e L'imprimante étant sous tension, mais non en impression, un microprocesseur de commande de test connecté au commutateur à transistor met en conduction momentanée et de façon répétée le commutateur à transistor. Tous les transistors de commande étant bloqués, aucun courant ne doit circuler à la jonction commune. Si un ou plusieurs des transistors de commande fuient à l'état bloqué, un courant apparaît à la jonction commune et il en résulte une chute de tension dans la résistance, laquelle chute de tension est détectée par l'amplificateur opérationnel. Si le courant détecté par l'amplificateur opérationnel dépasse une valeur de seuil prédéterminée indiquant qu'au moins l'un des transistors de commande risque d'être défaillant ou qu'une ou plusieurs des bobines de commande des marteaux peut se mettre en court-circuit avec le châssis ou avec l'alimentation en énergie, l'amplificateur opérationnel produit un signal de défaut. Le signal de défaut est appliqué aux alimentations en énergie de l'imprimante afin
de couper l'alimentation des circuits de commande. L'impri-
mante reste immobilisée jusqu'à ce que le circuit puisse
être testé et réparé ou remplacé.
En plus d'examiner périodiquement les transis-
tors de commande pour la détection de fuite lorsque ces transistors sont bloqués, le circuit est également examiné périodiquement pour s'assurer que les transistors de commande et les bobines associées de commande des marteaux
sont capables de déclencher les ressorts de marteaux.
Périodiquement, le microprocesseur de commande de test met momentanément et séquentiellement en conduction chacun des transistors de commande. Lorsque chaque transistor de commande est conducteur, le transistor de commutation se trouvant dans le circuit de test des transistors de
commande est également mis en conduction afin que l'ampli-
ficateur opérationnel puisse examiner les conditions du courant à la jonction commune. Si chaque transistor de commande et sa bobine associée de commande de marteaux fonctionnent convenablement, la mise en conduction de ce transistor a pour résultat un courant d'au moins une valeur
minimale prédéterminée à la jonction commune. L'amplifica-
teur opérationnel détecte la valeur du courant à la jonction commune et produit un signal de défaut si cette valeur de courant est inférieure à la valeur minimale acceptable. Le signal de défaut produit un message pour
l'opérateur de l'imprimante.
Pendant l'impression, un transistor de
puissance qui est monté entre la seconde borne d'alimenta-
tion en énergie et la jonction commune, est mis en conduction au commencement de chaque cycle de déclenchement d'un marteau pour accélérer la montée en courant dans les transistors de commande qui sont mis en conduction au commencement du cycle. Lorsque l'imprimante n'est pas en impression, le transistor de puissance est examiné de façon répétée pour la détection de fuite par un cirucit de test du transistor de puissance. Le montage en série d'une résistance et d'un transistor de commutation est connecté entre la jonction commune et l'alimentation en énergie de manière que, lorsque le transistor de commutation est périodiquement et momentanément mis en conduction par le microprocesseur de commande de test, toute conduction du transistor de puissance à l'état bloqué produise une chute de tension à travers la résistance. Un amplificateur opérationnel monté en parallèle avec la résistance produit un signal de défaut si un courant de fuite traversant le transistor de puissance dépasse une valeur de seuil prédéterminée. Le signal de défaut est appliqué pour fournir un avertissement d'un défaut de fonctionnement du
transistor de puissance.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels:
261952E
- la figure i est un schéma simplifié d'un agencement d'actionneur magnétique de marteaux d'impression qui comprend des circuits de protection selon l'invention; - la figure 2 est un schéma simplifié de certaines parties de l'agencement de la figure 1; et - la figure 3 est un schéma détaillé de l'un
des circuits de test de l'agencement de la figure 1.
La figure 1 représente un agencement 10 d'actionneurs de marteaux comprenant plusieurs actionneurs magnétiques 11 de marteaux d'impression et comportant des circuits de protection selon l'invention. L'agencement 10 d'actionneurs de marteaux comprend plusieurs transistors de
commande 12, chacun étant associé à un actionneur magnéti-
que différent 11 de marteau d'impression et connecté à une
bobine 14 de commande de marteau se trouvant dans l'action-
neur magnétique 11. Chaque bobine 14 de commande de marteau est montée de façon à libérer ou "déclencher" un ressort de marteau associé 16. Les ressorts de marteaux 16 sont montés sur la longueur d'une rangée 18 de marteaux de manière classique, laquelle rangée 18 comprend les bobines
14 de commande de marteaux.
La rangée 18 comprend habituellement un nombre relativement grand de ressorts de marteaux 16, tels que 33, 66 ou 88 ressorts suivant la conception de la rangée 18 de marteaux et les exigences de l'imprimante dont la rangée 18 fait partie. Seules deux des bobines 14 de commande de marteaux et des ressorts de marteaux 16 qui leur sont associés sont montrées sur la figure 1 pour plus de clarté d'illustration. De la même manière, deux seulement des transistors de commande 12 sont représentés sur la
figure 1.
Chaque bobine 14 de commande de marteau et le transistor 12 de commande qui lui est associé forment un montage en série à l'intérieur de l'un, donné, des actionneurs magnétiques 11 de marteaux d'impression. Les montages en série des bobines 14 de commande de marteaux et des transistors de commande associés 12 sont connectés en parallèle avec le montage en série d'une alimentation 20 en énergie et d'une diode 21. Ainsi qu'il est connu dans la technique et comme décrit dans le brevet NI 3 941 051 précité, certains, choisis, des ressorts de marteaux 16 sont déclenchés au commencement de chacun d'une suite de cycles de déclenchement pendant que la rangée 18 de
marteaux est animée d'un mouvement alternatif de va-et-
vient sur une longueur de papier d'impression. Un généra-
teur 22 de signaux de déclenchement de marteaux produit des signaux au commencement de chaque cycle de déclenchement,
désignant les ressorts de marteaux devant être déclenchés.
Ces signaux sont appliqués aux transistors 12 de commande des ressorts de marteaux 16 à déclencher. Les signaux mettent en conduction les transistors 12 de commande de manière que les bobines de commande de marteaux associées 14 soient excitées assez longtemps pour prbvoquer le déclenchement des ressorts de marteaux associés 16. Chaque ressort de marteau 16 comporte une pointe d'impact pour l'impression d'un point, qui frappe une longueur de ruban encreur contre le papier d'impression pour former un point lorsque le ressort de marteau 16 est déclenché. Après la formation du point, le ressort de marteau 16 revient vers une position de retrait dans laquelle il est prêt au déclenchement suivant en réponse à des signaux provenant du
générateur 22 de signaux de déclenchement de marteaux.
Les signaux provenant du générateur 22, qui sont appliqués pour rendre conducteurs certains, choisis, des transistors 12 de commande au commencement de chaque cycle de déclenchement, agissent de façon à maintenir les transistors de commande 12 en conduction pendant 200-220 microsecondes avant que les transistors 12 de commande soient bloqués. Cet intervalle de temps est suffisant pour exciter les bobines 14 de commande db marteaux associées au transistor 12 de commande en conduction et pour déclencher ainsi les ressorts de marteaux associés 16. Pour produire une montée rapide du courant dans les transistors de commande 12 qui sont mis en conduction, il est prévu un transistor 24 de puissance. Le transistor 24 de puissance
est connecté aux bornes du montage en série de l'alimenta-
tion 20 en énergie et de la diode 21 de manière qu'un côté du transistor de puissance soit connecté à une jonction 26 située sur le côté opposée de la diode 21 par rapport à l'alimentation 20 en énergie. La jonction 26 est commune aux divers montages en série des transistors de commande 12 et des bobines 14 de commande des marteaux. Au commencement de chaque cycle de déclenchement de marteau, le générateur
22 de signaux de déclenchement de marteaux met en conduc-
tion le transistor 24 de puissance pendant 65-75 micro-
secondes. Ce temps est assez long pour produire la montée rapide souhaitée du courant circulant à travers les
transistors 12 de commande qui sont rendus conducteurs.
L'agencement 10 d'actionneurs de marteaux de la figure 1 peut subir un certain nombre de conditions de défauts par suite d'une défaillance des transistors de commande 12 et des bobines 14 de commande des marteaux. Les bobines 14 de commande des marteaux peuvent ne pas fonctionner convenablement, par exemple lorsque la bobine 14 se met en court-circuit sur le châssis de la rangée 18 de marteaux ou, ce qui est peut être plus courant, se met en circuit ouvert de manière à ne pas réagir à la mise en conduction du transistor de commande associé 12 en déclenchant le ressort de marteau associé 16. Cependant, il est plus fréquent que les transistors 12 de commande tombent en panne. Un transistor 12 de commande peut, en conduisant insuffisamment ou en ne conduisant pas du tout, ne pas réagir à un signal provenant du générateur 22 de signaux de déclenchement des marteaux. En conséquence, la bobine associée 14 de commande de marteau n'est pas convenablement excitée et le ressort 16 de marteau n'est pas déclenché. En variante et ce qui est plus grave, le transistor 12 de commande peut commencer à présenter un
courant de fuite lorsqu'il est mis dans l'état bloqué.
Habituellement, un transistor 12 de commande peut commencer à fuir pendant une période de plusieurs minutes ou plus avant de tomber en panne. Lorsque le transistor 12 est en panne, il se met habituellement en courtcircuit d'une manière telle qu'il relie en continu la bobine associée 14 de commande de marteau aux bornes de l'alimentation 20 en énergie. Ceci a habituellement pour effet de griller la bobine 14 de commande du marteau au bout de 30 à 45 secondes. Le transistor 24 de puissance peut également présenter un défaut de fonctionnement en fuyant lorsqu'il
est placé dans l'état bloqué.
Pour tester les diverses conditions de défaut décrites, le circuit 10 d'actionneurs magnétiques de
marteaux comporte un circuit 28 de test des transistors de.
commande et un circuit 30 de test du transistor de puissance. Chacun des circuits de test 28 et 30 est connecté à la jonction commune 26 et est commandé par un microprocesseur 32 de commande de test. Le circuit 28 de test des transistors de commande est mis périodiquement en action par le microprocesseur 32 de commande de test lorsque l'imprimante n'est pas en cours d'impression afin d'examiner le fonctionnement des transistors 12 de commande et des bobines 14 de commande des marteaux. Une fuite des transistors 12 de commande est détectée, ainsi que l'incapacité des transistors de commande 12 et des bobines associées 14 de commande des marteaux à déclencher convenablement les ressorts des marteaux associés 16. Le microprocesseur 32 de commande de test met également
périodiquement en action le circuit 30 de test du transis-
tor de puissance lorsque l'imprimante n'est pas en cours d'impression. A chaque fois que le circuit 30 de test du transistor de puissance est mis en action, le transistor de puissance 24 est placé dans l'état bloqué afin que la
présence éventuelle de fuite soit détectée.
Comme indiqué précédemment, une condition de défaut est caractérisée par l'excitation d'une bobine 14 de commande de marteau lorsque le transistor de commande associé 12 est bloqué. Ceci peut résulter d'une mise en courtcircuit de la bobine 14 de commande de marteau, mais plus souvent, ceci résulte d'un courant de fuite du transistor de commande 12. Habituellement, un transistor de commande 12 peut fuir sur une période de plusieurs minutes ou plus avant d'être mis hors fonction. Bien que la fuite du transistor 12 de commande provoque une certaine excitation de la bobine 14 de commande, celle-ci n'est habituellement pas suffisante pour griller la bobine 14 avant que le transistor 12 de commande soit totalement hors
fonction au point de se mettre effectivement en court-
circuit. Il est donc très avantageux de prévoir un système d'avertissement précoce qui détecte une fuite des transistors 12 de commande longtemps avant leur défaillance complète, et ceci est réalisé par le circuit 28 de test de
transistor de commande. Le circuit 28 de test des transis-
tors de commande examine périodiquement les conditions de courant à la jonction commune 26 sous la commande du microprocesseur 32 de commande de test. Si le circuit 28 de test des transistors de commande détermine que le courant de jonction commune 26, tous les transistors 12 de commande étant bloqués, dépasse une valeur de seuil prédéterminée, un signal de défaut est appliqué aux diverses alimentations 34 en énergie de l'imprimante, ce qui a pour résultat de couper l'alimentation des circuits de commande. La valeur du courant de seuil à la jonction commune 26 est établie de façon qu'un signal de défaut soit généré si même un seul des transistors 12 de commande commence à présenter un courant de fuite notable. Le microprocesseur 32 de commande de test met en action le circuit 28 de test des transistors de commande afin que ce test soit effectué environ 10-20 fois par seconde lorsque l'imprimante est sous tension, mais non en cours d'impression. En même temps que le circuit 28 de test des transistors de commande est mis en action périodiquement par le microprocesseur 32 de commande de test alors que l'imprimante 10 n'est pas en cours d'impression, le circuit 30 de test du transistor de puissance est mis en action par le microprocesseur 32 de commande de test environ 20 à 50 fois par seconde. A chaque fois que le circuit 30 de test du transistor de puissance est mis en action, il examine la jonction commune 26 pour détecter la présence d'un courant provenant du transistor de puissance 24. Le transistor de puissance 24 étant bloqué, aucun courant ne devrait le traverser vers la jonction commune 26. Si le circuit 30 de test du transistor de puissance détecte un courant provenant du transistor de puissance 24, à la jonction commune 26, supérieur à une valeur de seuil prédéterminée, un signal de défaut est appliqué aux alimentations 34 en énergie de l'imprimante. Ce signal de défaut produit un
signal d'avertissement au panneau de commande de l'im-
primante, indiquant un défaut de fonctionnement du
transistor de puissance 24.
Comme indiqué précédemment, le circuit 28 de test des transistors de commande teste aussi la conduction convenable des transistors de commande 12 et des bobines 14 de commande de marteaux lorsque l'imprimante n'est pas en cours d'impression. A une fréquence d'au moins une fois par seconde, le microprocesseur 32 de commande de test met en conduction chacun des transistors 12 de commande, suivant une séquence, et il met simultanément en action le circuit 28 de test des transistors de commande. Chacun des transistors 12 de commande est mis en conduction pendant une période d'environ 20 microsecondes, qui est assez
longue pour tester sa conduction appropriée, mais insuf-
fisante pour déclencher le ressort de marteau associé 16.
De cette manière, on peut tester les transistors 12 de commande et lesbobines 14 de commande des marteaux sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une impression et sans le gaspillage résultant du papier d'impression. Environ 15 secondes après la mise en conduction de chaque transistor 12 de commande et la mise en action du circuit 28 de test des transistors de commande, ce circuit 28 examine les conditions de courant à la jonction commune 26. Si le transistor 12 de commande mis en conduction et sa bobine
associée 14 de commande de marteau fonctionnent convenable-
ment, un courant d'au moins une valeur minimale prédéter-
minée apparaît à la jonction commune 26. Un courant de toute valeur inférieure a pour résultat d'amener le circuit 28 de test des transistors de commande à appliquer un signal de défaut aux alimentations 34 en énergie de l'imprimante. La figure 2 est une schéma de base montrant certaines parties du circuit 10 d'actionneurs de marteaux de la figure 1 et illustrant en détail le circuit 28 de test des transistors de commande et le circuit 30 de test du transistor de puissance. Comme montré sur la figure 2, l'émetteur 36 de chaque transistor 12 de commande est connecté à une première borne 38 de l'alimentation en énergie 20 montrée sur la figure 1. La première borne 38 d'alimentation en énergie présente une tension de -12 volts. Le collecteur 40 de chaque transistor 12 de commande est connecté à l'une, associée, des bobines 14 de commande de marteau. La borne opposée de chaque bobine 14 de commande de marteau est connectée à la jonction commune 26 qui est elle-même reliée à une borne commune 42, à la masse, de l'alimentation 20 en énergie, par l'intermédiaire
de la diode 21.
La base 46 de chacun des transistors de commande 12 commande la mise en conduction et la mise à l'état bloqué de ce transistor 12. Les bases 46 des transistors 12 de commande sont connectées au générateur 22 de signaux de déclenchement de marteaux montré sur la figure 1 ainsi qu'au microprocesseur 32 de commande de test montré sur la figure 1. Chaque transistor 12 de commande est normalement placé dans l'état bloqué. Lorsque le ressort de marteau 16 qui lui est associé doit être déclenché, le générateur 22 de signaux de déclenchement de marteau applique un signal à la base 46 de façon à polariser le transistor 12 de commande pour le mettre en conduction. Le transistor 12 ainsi commuté en conduction excite la bobine associée 14 de commande de marteau pour
déclencher le ressort de marteau associé 16.
Comme indiqué précédemment, les divers.
transistors 12 de commande sont examinés séquentiellement au moins une fois par seconde alors que l'imprimante n'est pas en cours d'impression afin de déterminer si chacun des transistors 12 de commande et la bobine 14 de commande de marteau qui lui est associée sont capables de déclencher le ressort de marteau associé 16. Lorsque cela se produit, chaque transistor 12 de commande est polarisé momentanément en conduction ou mis en conduction par l'application d'un signal à sa base 46, ce signal provenant du microprocesseur
32 de commande de test.
L'alimentation 20 en énergie comprend une seconde borne 48 à laquelle une tension de +36 volts est présente. Le circuit 28 de test des transistors de commande, qui est monté entre la seconde borne 48 de l'alimentation en énergie et la borne commune 42 à la masse, comprend le montage en série d'un commutateur à
transistor 50 et d'une résistance 52. Lorsque le com-
mutateur à transistor 50 est en condition, la résistance 52 subit à travers elle une chute de tension proportionnelle à
l'amplitude du courant passant par la jonction commune 26.
Cette chute de tension est détectée par un amplificateur
opérationnel 54 monté en parallèle avec la résistance 52.
L'amplificateur opérationnel 54 comporte une borne 56 de sortie destinée à appliquer un signal de défaut aux
alimentations 34 en énergie de l'imprimante.
Comme indiqué précédemment, le microprocesseur 32 de commande de test examine les transistors 12 de commande et les bobines 14 de commande des marteaux pour
détecter des fuites environ 10 à 20 fois par seconde.
Chacun de ces examens est amorcé par le microprocesseur 32 de commande de test qui applique un signal à la base 58 du commutateur à transistor 50 afin de le rendre conducteur pendant un bref intervalle. Le commutateur à transistor 50, dont le collecteur 60 est relié a la seconde borne 48 d'alimentation en énergie et dont l'émetteur 62 est relié à la résistance 52, fait passer dans cette dernière un courant proportionnel à l'amplitude du courant à la jonction commune 26 par suite de la conduction des transistors de commande 12 et des bobines 14 de commande des marteaux. Les transistors de commande 12 sont commutés à l'état bloqué de manière qu'aucun courant n'apparaisse à la jonction commune 26. Cependant, si un ou plusieurs des transistors 12 de commande fuit, un courant apparait à la jonction commune 26. Si ce courant dépasse une valeur de seuil prédéterminée, la chute de tension à travers la résistance 52 est suffisante pour amener l'amplificateur opérationnel 54 à générer le signal de défaut à sa borne de sortie 56. Dans l'exemple présent, la valeur de seuil est de 40 milliampères. Une fuite importante, même d'un seul des transistors de commande 12, a pour résultat de faire passer à la jonction commune 26 un courant de plus de 40 milliampères. Pareillement, si tous les transistors de commande 12 fonctionnent convenablement, les valeurs extrêmement faibles des courants de fuite qui peuvent normalement en résulter ne s'élèvent pas au total à 40 milliampères. En testant la condition de courant à la jonction commune 26, le circuit 28 de test des transistors de commande est capable de détecter une condition de défaut pouvant être dangereuse, d'une manière relativement simple et économique. Bien qu'un arrêt d'impression par suite de l'apparition d'un signal de défaut a la borne supérieure 56 n'indique pas quel est celui ou quels sont ceux des transistors 12 de commande qui présentent un défaut de
fonctionnement, il réalise la fonction très utile consis-
tant à empêcher une ou plusieurs des bobines 14 de commande des marteaux de griller. Habituellement, les divers transistors 12 de commande sont montés sur une seule carte à circuit imprimé, de sorte que la carte à circuit est simplement remplacée dans sa totalité lorsqu'une condition de défaut est indiquée. Le grillage d'une ou plusieurs des
bobines 14 de commande de marteaux demande habituellement,.
par ailleurs, de remplacer la totalité de la rangée 18 de marteaux. Comme indiqué précédemment, le remplacement de la
rangée 18 de marteaux est assez difficile et le remplace-
ment des bobines grillées 14 de commande qu'elle porte est
difficile et coûteux.
Comme indiqué précédemment, chacun des transistors 12 de commande et la bobine associée 14 de commande de marteaux sont examinés séquentiellement, au moins une fois par seconde, afin que soit déterminée leur aptitude à déclencher convenablement le ressort de marteau
associé 16. Cet examen séquentiel est réalisé par l'ap-
plication d'un signal par le microprocesseur 32 de commande
de test pour rendre conducteur successivement et momentané-
ment chacun des transistors de commande 12. Dans le même temps, le commutateur 50 à transistor est momentanément mis en conduction ou fermé par l'application d'un signal à la
base 58 à partir du microprocesseur 32 de commande de test.
Sous la commande du microprocesseur 32, l'amplificateur opérationnel 54 examine les conditions de courant à la jonction commune 26, environ 10 à 15 secondes plus tard. Si le transistor 12 de commande et la bobine associée 14 de commande de marteau fonctionnent convenablement, un courant d'au moins une valeur minimale et acceptable prédéterminée apparait à la jonction commune 26 et les
exigences de l'amplificateur opérationnel 54 sont satis-
faites. Autrement, l'amplificateur opérationnel 54 génère
un signal de défaut à sa borne 56 de sortie. Le micro-
processeur 32 de commande de test examine séquentiellement les transistors 12 de commande et les bobines 14 de
commande des marteaux en rendant séquentiellement conduc-
teurs tous les transistors 12 de commande, en synchronisme avec la fermeture du commutateur 50 à transistor. Le transistor 12 de commande est mis en conduction assez longtemps pour produire à la jonction commune 26 un courant indiquant un fonctionnement approprié de ce transistor 12 de commande et de la bobine 14 de commande de marteau, mais pas assez longtemps pour déclencher réellement le
ressort de marteau 16 associé à la bobine 14 de commande.
Comme indiqué précédemment, le circuit 30 de test du transistor de puissance examine périodiquement le transistor de puissance 24 pour détecter la présence de
fuites alors que l'imprimante n'est pas en cours d'impres-
sion. Le transistor de puissance 24 est connecté par son émetteur 64 à la seconde borne 48 d'alimentation en énergie et par son collecteur 66 à la borne commune 42 à la masse de l'alimentation 20 en énergie, par l'intermédiaire de la
jonction commune 26 et de la diode 21. La base 68 du tran-
sistor 24 de puissance est connectée au générateur 22 de signaux de déclenchement de marteaux de la figure 1, lequel polarise le transistor 24 de puissance pour le rendre conducteur au commencement de chaque cycle de
déclenchement d'un marteau.
Le circuit 30 de test du transistor de puissance comprend le montage en série d'une résistance 70 et d'un commutateur 72 à transistor, en parallèle avec la diode 21, de manière à être monté entre la jonction commune 26 et la borne commune 42 à la masse. Le commutateur 72 à transistor est connecté par son collecteur 74 à la résistance 70 et par son émetteur 76 à la borne commune à la masse 42. La base 78 du transistor 72 est connectée de façon à recevoir des signaux périodiques du microprocesseur 32 de commande de test, lesquels signaux polarisent le commutateur 72 à transistor pour le rendre momentanément conducteur afin de tester le transistor 24 de puissance pour détecter des fuites éventuelles. Comme indiqué
précédemment, ceci est effectué 20 à 50 fois par seconde.
Le transistor 24 de puissance étant bloqué, il ne devrait pas conduire. Cependant, en cas de fuite du transistor de puissance 24, une chute de tension apparaît alors à travers la résistance 70 et elle est détectée par un amplificateur opérationnel 80. Si le courant de fuite dépasse une valeur de seuil prédéterminée, l'amplificateur opérationnel 80 réagit en produisant un signal de défaut à la borne 82 de sortie. Comme indiqué précédemment, ce signal de défaut a pour résultat l'apparition d'un signal d'avertissement sur le tableau de commande de
l'imprimante 10.
Le circuit 28 de test des transistors de commande et le circuit 30 de test du transistor de puissance sont de même configuration, et la figure 3 donne un exemple détaillé pouvant être utilisé pour l'un comme pour l'autre. Dans le montage particulier de la figure 3, un transistor à effet de champ 84 de type MPF6661 assume la fonction soit du commutateur 50 à transistor, soit du commutateur 72 à transistor, suivant que le circuit de la figure 3 fonctionne en tant que circuit 28 de test des transistors de commande ou en tant que circuit 30 de test
6 19 8
du transistor de puissance. Une résistance 86 correspond
soit à la résistance 52 du circuit 28 de test des transis-
tors de commande, soit a la résistance 70 du circuit 30 de test du transistor de puissance. Le transistor à effet de champ 84 et la résistance 86 sont montés entre la seconde borne 48 d'alimentation en énergie à +36 volts et la jonction commune 26, dans le cas du circuit 28 de test des transistors de commande. Le transistor 84 à effet de champ et la résistance 86 sont montés entre la jonction commune 26 et la borne commune 42 dans le cas du circuit 30 de test
du transistor de puissance.
La commande du transistor à effet de champ 84, sous l'action du microprocesseur 32 de commande de test, est réalisée au moyen d'un circuit 90 de type 4N38 dont la borne N 2 est connectée à une borne 92 de façon à recevoir des signaux du microprocesseur 32 de commande de test. Le circuit 90 est présent pour assurer l'isolement du circuit 84 et de la résistance 86 par rapport au microprocesseur 32
de commande de test.
L'amplificateur opérationnel 54 du circuit 28 de test des transistors de commande (ou l'amplificateur opérationnel 80 dans le cas du circuit 30 de test du transistor de puissance) est constitué par deux circuits 94 et 96, de type LM324, dans l'exemple de la figure 3. Les bornes d'entrée N' 3 et 5 des circuits 94 et 96 sont connectées à la masse. Les bornes d'entrée N' 2 et 6 des circuits 94 et 96 sont respectivement connectées aux extrémités opposées de la résistance 86 par-l'intermédiaire de résistances 98 et 100, respectivement. Les bornes de sortie numéros 1 et 7 des circuits 94 et 96 sont connectées respectivement par l'intermédiaire de résistances 102 et 104 aux bornes numéro 2 et numéro 3 d'un troisième circuit 106 de type LN324. La borne numéro 1 du circuit 106 est reliée & une borne 108 de sortie pour produire le signal de
défaut.
Lorsque le montage dé circuit montré sur la
figure 3 est utilisé comme circuit 28 de test des transis-
tors de commande, les signaux représentant une fuite excessive à travers les transistors de commande 12 ou un courant insuffisant à la jonction commune 26 lorsque l'un quelconque des transistors de commande 12 est mis en conduction, apparaissent sous la forme d'une chute de tension à travers la résistance 86. Les circuits 94, 96 et 106, de type LN324, réagissent à cette condition en
produisant un signal de défaut à la borne de sortie 108.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit de détection de défaut
décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (19)
1. Circuit destiné, dans une imprimante dans laquelle au moins un transistor (12), qui est normalement bloqué, est monté de façon à commander un actionneur (11) de marteaux d'impression lorsqu'il est commuté dans l'état conducteur, à détecter une condition de défaillance du transistor, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (28) destiné à détecter la conductivité du transistor et un moyen destiné à signaler une condition de défaillance lorsque la conductivité du transistor diffère d'un état
prédéterminé de conduction.
2. Circuit selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que le moyen destiné à signaler une condition de défaillance agit de façon à signaler une condition de défaillance lorsque le transistor est commuté dans l'état bloqué et qu'il conduit simultanément un courant supérieur
à une valeur de seuil prédéterminée.
3. Circuit selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que l'imprimante comprend plusieurs transis-
tors de commande (12) destinés à commander plusieurs
actionneurs de marteaux d'impression et le ou les transis-
tors comprennent un transistor de puissance (24) monté de façon à produire une élévation rapide de courant dans les transistors de commande lorsque ces derniers sont commutés
dans l'état conducteur.
4. Circuit selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que l'imprimante comporte plusieurs transis-
tors de commande (12) comprenant le ou les transistors précités, chacun des transistors de commande étant normalement commuté dans l'état bloqué et étant monté de façon à commander un actionneur d'impression différent (11) qui lui est associé lorsqu'il est commuté dans l'état conducteur, le circuit de détection d'une condition de défaillance étant connecté à chacun des transistors de commande et comprenant un moyen (28) destiné à détecter la conductivité des transistors de commande et un moyen destiné à signaler une condition de défaillance lorsque les transistors de commande sont commutés dans l'état bloqué et que, dans le même temps, au moins l'un des transistors de commande est conducteur.
5. Circuit selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que l'imprimante comprend plusieurs action-
neurs (11) de marteaux comprenant chacun une bobine
différente (14) de commande de marteau, plusieurs transis-
tors (12) de commande comprenant le ou les transistors précités et connectés chacun à une bobine différente de commande de marteau et à une jonction commune (26), le circuit de détection d'une condition de défaillance comprenant un circuit de test (28) connecté à la jonction commune et ayant pour effet de produire un signal de défaut lorsqu'au moins l'un des transistors de commande fonctionne
de façon incorrecte.
6. Circuit selon la revendication 5, carac-
térisé en ce que le circuit de test a pour effet de produire un signal de défaut lorsque tous les transistors de commande sont bloqués et qu'un courant supérieur à une valeur de seuil prédéterminée apparait à la jonction commune.
7. Circuit selon la revendication 5, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre un moyen (22) destiné à rendre momentanément conducteur chacun des transistors de commande, en séquence, le circuit de test ayant pour effet de produire un signal de défaut en réponse à la conduction momentanée de chacun des transistors de commande si un courant d'au moins une valeur de seuil prédéterminée
n'apparaît pas à la jonction commune.
8. Circuit selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que l'imprimante comprend plusieurs action-
neurs (11) de marteaux comprenant chacun une bobine différente (14) de commande de marteau, une première borne
2 619 528
(38) d'alimentation en énergie, une borne commune (52), une jonction commune (26), une diode (21) montée entre la borne commune et la jonction commune, plusieurs transistors (12) de commande comprenant le ou les transistors précités et connectés chacun à une bobine différente de commande de marteau afin de former plusieurs montages, en série, d'un transistor de commande et d'une bobine de commande de marteau, des moyens connectant en parallèle entre la première borne d'alimentation et la jonction commune les montages en série, et une seconde borne (48) d'alimentation en énergie, le circuit de détection d'une condition de défaillance comprenant un circuit de test (28) et un moyen (50) destiné à connecter le circuit de test entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction
commune.
9. Circuit selon la revendication 8, carac-
térisé en ce que le circuit de test comprend une résis-
tance (52) montée entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction commune et un amplificateur
opérationnel (54) monté en parallèle avec la résistance.
10. Circuit selon la revendication 9, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre un transistor de puissance (24) monté entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction commune, en parallèle avec le
circuit de test.
11. Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second circuit de test (30) monté entre le transistor de puissance et la borne commune et ayant pour effet de tester le transistor
de puissance.
12. Circuit selon la revendication 9, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre un commutateur (50) monté en série avec une résistance (52) entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction commune, et un moyen (32) destiné à mettre en conduction de façon
61 9528
répétée et momentanée le commutateur pour tester les transistors de commande afin de détecter la présence de fuite lorsque les transistors de commande sont commutés dans l'état bloqué et que l'imprimante n'est pas en cours d'impression.
13. Circuit selon la revendication 9, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre un commutateur (50) monté en série avec la résistance (52) entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction commune, et un moyen (32) destiné à rendre momentanément conducteur chacun des transistors de commande, en séquence, et à fermer le commutateur lorsque l'imprimante n'est pas en
cours d'impression.
14. Circuit selon la revendication 9, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre un transistor (50, 72) de commutation monté en série avec la résistance entre la seconde borne d'alimentation en énergie et la jonction commune, et un microprocesseur (32) connecté de façon à commander le transistor de commutation et à le fermer momentanément de façon répétée lorsque l'imprimante n'est
pas en cours d'impression.
15. Circuit selon la revendication 14, caractérisé en ce que le microprocesseur est également connecté a chacun des transistors de commande et a pour effet de commuter momentanément en conduction chacun des
transistors de commande, séquentiellement, et, simultané-
ment, de fermer le transistor de commutation lorsque
l'imprimante n'est pas en cours d'impression.
16. Dispositif de commande de plusieurs actionneurs (11) de marteaux dans une imprimante, chacun
des actionneurs de marteaux comprenant une bobine dif-
férente (14) de commande de marteau, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs transistors (12) de commande montés chacun de façon à commander l'un, différent, des actionneurs de marteaux et connectés chacun à la bobine (14) de commande de ce marteau, un transistor (24) de puissance qui est normalement commuté dans l'état bloqué, connecté aux transistors de commande pour y élever
rapidement le courant lorsqu'ils sont commutés en conduc-
tion, et un circuit de test (30) connecté au transistor de puissance et ayant pour effet de produire un signal de défaut lorsque le transistor de puissance est commuté dans l'état bloqué et qu'il conduit un courant supérieur à une
valeur de seuil.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le transistor de puissance est connecté à une alimentation (20) en énergie et le circuit de test comprend une résistance (70) montée entre le transistor de puissance et l'alimentation en énergie, et un amplificateur opérationnel (80) monté en parallèle avec la résistance et ayant pour effet de produire le signal de défaut.
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un commutateur (72) monté en série avec la résistance et un moyen (32) destiné à mettre en conduction de façon répétée et momentanée le commutateur pour tester le transistor de
puissance lorsque l'imprimante n'est pas en cours d'impres-
sion.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le commutateur comprend un transistor
(72) de commutation et le moyen destiné à mettre momentané-
ment en conduction, de façon répétée, le commutateur comprend un microprocesseur (32) connecté au transistor de
commutation.
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