JPH02299857A - 電磁コイル構造形式の印刷ヘッドまたはハンマー台の温度監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、電磁コイルの損失出力による温度上昇が基準
温度との比較によって検出可能であり、これから算出さ
れた切換信号を、印刷ヘッドの停止または作動サイクル
数の減少または送風電動機のオンオフ制御に使用するこ
とができるようにした、特に直列マトリックスニードル
印刷機用の電磁コイル構造形式の印刷ヘッドまたはハン
マー台の温度監視装置に関する。

ｂ、　従来の技術 電磁コイル構造形式の印刷ヘッドまたはハンマー台は、
マトリックス印刷機の機械装置と印刷ヘッド駆動の電子
装置との交点の役割を行う、印刷速度および寿命に対す
る要求が高くなるのに伴って、印刷ヘッドに対する機械
的および電気的な負荷が大きくなる。この要求によって
印刷ヘッドが、印刷機における最も高価な構成要素の１
つになる。

特に、衝撃印刷機の場合、一般的にコイルに電流が流れ
ることによって極めて大きな駆動電力を必要とし、この
駆動電力は終局的に熱損失をともなう。この損失が印刷
要素の数およびその駆動頻度に比例して増加する。した
がって、印刷ヘッド構成要素の熱破壊を防止するため、
印刷ヘッドの温度を監視することが必要である。一般的
に、印刷ヘッドに対して臨界的な温度に達した場合、作
動サイクル数の低減によって印刷速度が低下されるか、
または印刷ヘッド温度が特定の値に下がるまで印刷ヘッ
ドが停止されるか、または冷却用の送風電動機が接続さ
れる。

従来、監視を行うには、印刷ヘッド温度を相応する測定
値に変換する温度感知センサを使用している。スペース
およびコストの面から、すべての個々の電磁コイルの熱
損失を混合温度で測定するただ１つのセンサが、センタ
ーに設けられている。

その場合、測定値は、電磁コイルとセンサとの間の温度
勾配、熱の伝達に要する時間、および駆動される電磁コ
イルの数に依存し、したがって、この場合、極めて不正
１１な測定値になる場合がある。

印刷装置および記録装置特にモザイク印刷機用の印刷ヘ
ッドの寿命を延ばす装置において、印刷ヘッド内の印刷
要素の数を少なくとも１つの付加的な印刷要素だけ多く
することが、すでに提案されており（ドイツ連邦共和国
特許出願公開第２６１８２２４号公報）、シたがって使
用可能な記録容量が殆んど稀には全部利用される。特に
、この場合、印刷要素に対応する電磁コイルに電流が流
れる頻度分配を予め求めることができない問題点がある
。

その他の公知の対策（米国特許第４．４９６．８２４号
）は、ディジタルバスシステムによって送風電動機を制
御し、その場合、先ず差電圧およびアナログ・ディジタ
ル変換装置を介して、中央のサーミスタによって測定さ
れた温度が求められ、差電圧がディジタル化される。制
御回路のサーミスタがヘッド表面に組込まれているため
、この測定も単一の測定結果であることによって比較的
不正確である。したがって、これは印刷に自ら熱を生じ
る非衝撃印刷ヘッドに関係する。その限りにおいて、電
磁コイルの特徴が失われる。

ディジタル化された温度測定値がある場合、印刷機の印
刷ヘッドの接続および遮断は、別の公知の提案にもとづ
いて特殊なプログラムによって行ねれる（ヨーロッパ特
許出願第０１７６７３２号）。

特別な問題点は、グラフィック様式で作動する印刷機で
あり、この場合、ただ１つの印刷要素が常に操作される
ため、印刷ヘッドの特に一方の側に負荷が加えられる場
合がある。この場合、１を磁コイルが局部的に過熱され
、したがって、現存のあらゆる形式の温度監視装置はう
まく動作しない。

Ｃ４発明が解決しようとする課題 したがって、本発明の基本的な目的は、橿めて迅速かつ
確実であり、しかも正確に作動する電磁コイル構造形式
の印刷ヘッドまたはハンマー台の温度監視装置を提供す
ることである。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記の目的は、本発明によれば、冒頭に述べた装置にも
とづいて、それぞれの印刷要素に設けられた電磁コイル
を、それぞれの電流休止期間の間、定電流源に接続し、
電磁コイルにおける電圧降下によって比較器に温度限界
を定める基準信号が形成され、基準電圧が二進論理信号
としてデータ中間記憶装！に入力され、この論理信号が
、印刷へラドにおける温度降下用の制御信号として使用
されることによって達成される。この対策は、あらゆる
電磁コイルの極めてを効な監視を確実にする。

すなわち、温度の関数としてのコイル抵抗の測定によっ
て、逆にそれぞれのコイル温度を得ることができる。ｉ
ｍ定間隔が撓めて短い場合、短時間の局部的な過熱を測
定することができる。したがって、この特徴づけられた
装置の特別な利点は、誘導性または自己誘導性と無関係
に、実際のコイル温度をおくれなしに検出し、同時に全
体のコイルを監視し得ることである。

本発明の実施態様において、二進論理信号の測定パルス
のデータ中間記憶装置への後段回路に遅延要素が接続さ
れ、その場合、装置の反応時間が測定間隔とほぼ等しく
されている。この提案によって、誤りのない測定データ
だけがデータ中間記憶装置に達することができ、したが
って初歩的な誤りのある測定が回避される。

本発明の別の実施態様によれば、比較器、定電流源、デ
ータ中間記憶装置および遅延要素が、ニードル駆動回路
を包含する集積回路にまとめられるようにされている。

ニードル駆動装置用の集積回路の新たな構造の場合、前
記構成要素を一緒にまとめることができるため、それぞ
れの電磁コイルの個別測定によって若干高くなる回路経
費は、決して欠点にならない。

本発明の説明には、電磁コイルの温度監視を考察するこ
とが有効である。この考察は、それぞれ別の電磁コイル
について繰り返される８本発明の原理は、技術的なコイ
ルの温度に依存する抵抗を利用することに基づいている
。定電流の場合、コイル抵抗における電圧降下が直接的
に温度に比例するオームの法則によって説明される。し
かしながら、印刷ヘッドが正常に作動している間、電磁
コイルに電圧を誘起する常時の磁界変化がある。

この誘起電圧が、コイル抵抗における電圧降下にベクト
ル的に加えられ、測定値に誤りが生じる。

磁界が安定化されたときに、はじめて誘起電圧が零と等
しくなり、端子電圧がコイル温度に比例する。

ｅ、　実施例 本発明の実施例が図に示されており、次に一層詳細に説
明する。

実施例において、図示のマトリックスニードル印刷ヘッ
ドは、いわゆるフラップ接極子形式に相応しく第１図）
、例えば９．１２．１８または２４個の印刷要素ｌを有
している。それぞれの印刷要素ｌに磁石継鉄脚対２と電
磁コイル３とフラップ接極子４とが設けられ、その場合
、半径方向外側の磁石継鉄脚に電磁コイル３が挿し込ま
れている。そのような組合せが９．１２．１８または２
４＆Ｉｌ存在する。

印刷要素１が個々の案内壁６によって印刷ニードル案内
ハウジング５の内部に案内され、案内壁６の穴７が、印
刷ニードルヘッド８ａのニードル把握位置８およびフラ
ップ接極子４から口部材９まで［ｔｂｔ＃ｌＡ状の形状
を保持しており、その場合、口部材９が、図示されてい
ない印刷支え台に対して印刷要素行程の間隔を置いて、
印刷台上にある記録紙のそばに位置する。

フラップ接極子４の領域において、印刷ニードル案内ハ
ウジング５が、マトリックスニードル印刷ヘッド２０の
外径に相応する外被５ａを形成している。外被５ａの中
心に、それぞれの印刷要素ｌに設けられた圧縮ばね１１
用の支えを形成する案内ブッシング１０がある。

合成樹脂またはアルミニウム（非導磁性材料）からつ（
られた全装置を収容する後部のハウジング１２が、焼結
金属または精密鋳造品からなる一体的な電磁石コイル支
持体１３を定心配置している。

極めて精密で高い表面品位でつくられた一体的な電磁コ
イル支持体１３が、非導電性の充填材料１４によって絶
縁されて、導磁的に後部ハウジング１２内にある。さら
に、アルミニウムからなるハウジング１２が、中心部に
おいて耐熱的に接着された緩衝円板１５を備え、これに
、半径方向内側の接極子アーム４ａが、基本位置または
休止位置に載っている。

この緩衝円板１５によって、フラップ接極子４が、半径
方向内側の接極子アーム４ａと固定され、はぼ中心位置
において、断面が正方形の弾性緩衝リング１６、または
半径方向内側が対向する磁石継鉄脚対の磁石継鉄脚によ
って旋回可能に支承されている。

フラップ接極子４は、印刷要素１に往復動作を行わせる
ため、旋回動作を行う、このような往復動作（前進およ
び後進的０．３■）が、２０００ないし３０００１［ｚ
のサイクル数で行われる。

接続溝１１７が、充填材料１４を通して電磁コイル３か
ら、詳細には図示されていないプリント基板に接続され
ている。外被５ａおよび後部ハウジング１２が、ねじ１
８およびねじナツト１９によって互いに結合されている
。

それぞれの電磁コイル３に、印刷ヘッド２０の温度を監
視する個別の装置が設けられている。この個別の装置は
、この装置によって形成される切換信号にもとづいて、
印刷ヘシド２０の停止、または動作振動数の低減、また
は送風電動機制御の入り切りを行うことができる。

この装置は、それぞれ下記の機能を行う１回路部分を備
えている。

公知のニードル駆動回路２１によって印刷要素ｌを操作
するため、それぞれの電磁コイル３に出力電流パルス２
２が供給される（このようなニードル駆動回路２１は例
えばドイツ連邦共和国特許第３１５１２４２号公報に記
載されている）、この電磁コイル３の電流作用によって
損失熱が生じ、この損失熱が印刷へラド２０を加熱し、
特に電磁コイル３またはそれぞれの胴巻線の全体の加熱
によって破損する場合がある。

印刷要素１が操作されなくなると、直ちに電流が休止さ
れる。測定パルス２３によってスイッチ２４が閉じられ
、電磁コイル３が定電流源２５に接続される。この電流
によって電磁コイル３に電圧降下Ｕ３が生じ、この電圧
降下Ｕ、によって比較器２７に基準信号２６が生じる。

比較器２７は、差電圧Ｕｐ−Ｕ８を比較器２７における
基準電圧２日と比較する。

測定電圧が基準電圧より大きいか小さいかに応じて、論
理値Ｈ電位または論理（Ｉ　Ｌ電位が比較器２７の出力
端子２９に生じる。基準電圧２８は、装置が作動するの
に必要な温度値に相応する。論理（！　）Ｉ　ｉｔ位／
論理（１ｒ　Ｌ電位の二進信号が、データ中間記憶装置
３０に記憶される。前記電流パルス２２の場合、電磁コ
イル３に誘導または自己誘導のエネルギー電位があるた
め、測定結果の誤りが回避されるように、測一定パルス
２３が遅延要素３１を介してデータ中間記憶装置３０に
遅れて供給される。記憶動作が行われる以前に、二進デ
ータが安定化され、したがって誤り値が回避される。デ
ータ中間記憶装置３０へのデータ情報の入力によって、
測定動作が終了する。それぞれの測定結果に応じて、全
体または個々の電磁コイル３の印刷ヘッド２０が停止さ
れるか、または作動サイクル数を低下させる必要がある
か、または送風電動機を作動させる必要があるか否かに
ついて決定される。

比較器２７、定電流源２５（これは別個の構成要素とし
て構成することできる）、データ中間記憶装置３０．遅
延要素３１およびニードル駆動回路２１は、集積回路３
２内に包含することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温度監視装置用の回路装置を備え
た電磁コイル構造形式のマトリックスニードル印刷ヘッ
ドの一実施例の回路図を含む断面図、第２図は第１図に
示す回路を拡大して詳細に示す回路図である。 ｌ・・・印刷要素、　　　　　３・・・電磁コイル、２
０・・・印刷ヘッド、　　　２１・・・ニードル駆動回
路、２３・・・測定パルス、　　　２５・・・定電流源
、２６・・・基準信号、　　　　２７・・・比較器、３
０・・・データ中間記憶装置、 ３１・・・遅延要素、　　　　３２・・・集積回路、Ｕ
３・・・電圧降下、　　　　Ｕ　ｒ＃ｆ・・・基準電圧
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）特に直列マトリックスニードル印刷機用の電磁コイ
   ル構造形式の印刷ヘッドまたはハンマー台の温度監視装
   置であって、電磁コイルの損失出力による温度上昇が基
   準温度との比較によって検出可能であり、これから導出
   された切換信号を、印刷ヘッドの停止または作動サイク
   ル数の減少または送風電動機のオンオフ制御に使用する
   ことが可能な形式のものにおいて、それぞれの印刷要素
   （１）に設けられた電磁コイル（３）を、それぞれの電
   流休止期間の間、定電流源（２５）に接続することがで
   き、電磁コイル（３）における電圧降下（Ｕ＿ｓ）と基
   準電圧（Ｕ＿ｒ＿ｅ＿ｆ）が比較されて比較器（２７）
   で温度限界を定める基準信号（２６）が形成され、基準
   信号（２６）が二進論理信号（論理値Ｈまたは論理値Ｌ
   ）としてデータ中間記憶装置（３０）に入力され、この
   論理信号（論理値Ｈまたは論理値Ｌ）が、印刷ヘッド（
   ２０）における温度降下用の制御信号として使用される
   ことを特徴とする、電磁コイル構造形式の印刷ヘッドま
   たはハンマー台の温度監視装置。 ２）二進論理信号（論理値Ｈまたは論理値Ｌ）の測定パ
   ルス（２３）のデータ中間記憶装置（３０）への後段回
   路に遅延要素（３１）が接続され、その場合、装置の反
   応時間が測定間隔とほぼ等しいことを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項記載の電磁コイル構造形式の印刷ヘッ
   ドまたはハンマー台の温度監視装置。 ３）比較器（２７）、定電流源（２５）、データ中間記
   憶装置（３０）および遅延要素（３１）が、ニードル駆
   動回路（２１）を包含する集積回路（３２）にまとめら
   れることを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の電磁コイル構造形式の印刷ヘッドまたはハン
   マー台の温度監視装置。