JPS6224604A - ソレノイド駆動方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、装置の短寿命化を防止するのに好適な、ソレ
ノイドの駆動方法の改良に関する。

（従来の技術） 第６図は、ソレノイドの一例を示す構成断面図である。

このソレノイドは、円筒状の磁性体フレーム１で覆われ
、その底部２の中央に貫通孔が設けられていて、この部
分で、アーマチュア３がその軸方向に移動できるように
なっている。フレーム１の他方の開放端部は、中央に孔
が設けられた円板状の永久磁石４で閉塞されている。こ
の永久磁石４は、例えば中央孔の局面がＳ極、外周面が
Ｎ極となっている。永久磁石４の中央の孔部は、ゴム製
のスト、パ５によって閉塞されており、これにアーマチ
ュア３の他端が当る。フレーム１の底部２と、永久磁石
４で囲まれた内部には、フレーム１の円筒内面にＧって
円筒状の励磁コイルＩが配置されている。この励磁コイ
ルは、電流の方向に応じて、アーマチュア３を永久磁石
４側に吸引する磁界を作る吸引コイルとなったり、アー
マチユア３を永久磁石４から引離すだめの磁界を作る復
帰コイルとなったりする。なお、吸引コイルと復帰コイ
ルをそれぞれ別々に設けてもよい。アーマチュア３は、
永久磁石４から引離されると、ストッパ６によってその
引出し位置が規制される。

（発明が解決しようとする問題点） このよう壜ンレノイドは、何らかの原因によって動作不
良になることがある。この状態で次の動作を続行すると
、関連する機構を破壊したり、寿命を縮めることがある
０例えば感熱プリンタにおいて、ヘッドのアップ／ダウ
ンをソレノイドにより動作させる場合を考える。正常な
状態ではソレノイドが動作するとへ、ドがダウンする。

しかし動作不良になると、ソレノイドが動作してもヘッ
ドがダウンせず、次に印字を行なうと過大な熱ストレス
が発生してヘッドの焼損・寿命の短命化を引き起こす。

そこで、ソレノイドの動作異常を検知する必要がある。

また、動作不良が偶発的トラブルに起因する場り、ソレ
ノイドの動作を再試行することＫより回復可能なものが
ある。このような場合には、直ちに動作が異常でおると
判断すると停止が頻発する可能性がちり装置としての信
頼性が低下するので、再試行によって動作が回復したも
のは正常動作であると判断する必要がある。

本発明は上記の問題点を解決したもので、ソレノイドの
動作異常を検出するとともｋ、動作不良が単なる偶発的
トラブルによるときは正常動作と判断するととＫよって
、寿命を短命化することなく高い信頼性をもつソレノイ
ド駆動方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る方法は、アーマチュアを有するソレノイド
と、とのソレノイドを駆動する駆動回路と、前記アーマ
チュアの位置を検出する検出回路と、この検出回路の信
号を用いて前記駆動回路を制御するコンピュータを有す
る制御回路とを具備した装置において、前記コンピュー
タは、前記ソレノイドの動作の異常を検出する異常検出
過程と、この異常検出過程で異常を検出した場合にソレ
ノイドを再駆動する再試行過程と、この再試行過程でソ
レノイドの動作が異常である場合にはソレノイドの駆動
を停止する異常停止過程とを経てソレノイドの異常を検
出するようＫしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明の方法を実施するための装置の構成図で
ある。この例では、非ラツチ式のソレノイド忙りいて説
明をするが、−巻線式のラッチ式ソレノイドや二巻線式
の２．チ式ソレノイドでも同様に適用できる。

図において、Ｑはスイッチング用トランジスタで１ｍｉ
電源ＶＨがエミ、りに、ソレノイドコイルＬがコレクタ
に、制御回路の出力がペースに接続されている。Ｒ１は
アーマチュア吸引時にソレノイドコイルＬに流れる電流
Ｉを検出する抵抗で、吸引時にオンとなるスイッチング
用トランジスタｑと直列に挿入接続されている。

ＣＭＰは比較器で、一方の入力端（−）Ｋ電流検出用抵
抗Ｒいに生じた電圧Ｖｉが印加され、他方の入力端にレ
ファレンス電圧Ｖ　　が印加されており、両ｅｆ 信号を比較する。レファレンス電圧ｖｒｅｆは、ここで
は抵抗Ｒ１に生じた電圧Ｖ＋を入力しこれを積分する抵
抗ＲコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ４で構成される３ル ファレンス電圧発生回路ＲＦで得られる。

ＣＣは制御回路で、比較器ＣＭＰからの信号を入力して
おり、トランジスタＱのスイッチングを制御する。この
制御回路ＣＣは、例えばマイクロプロセッサｌＪＰと、
μＰのプログラムを記憶したＲＯＭと、必要に応じて一
時情報を蓄えるＲＡＭと。

入力信号の情報を必要な状態に保持するフリ、プフロッ
プＦＦとを含んでいる。

このように構成した回路の動作を、次に第２図の動作波
形図を参照しながら説明する。まず、ソレノイドのアー
マチュア３を吸引する場合、制御回路ＣＣは第２図りに
示すように時間ｔ。で駆動信号Ｄｔ−ローレベルにして
ＯＮする。するとトランジスタＱはオンとなり、ソレノ
イドコイルしには矢印Ｉに示すように吸引電流工が流れ
る。この吸引電流工は、ソレノイドコイルＬのもつイン
ダクタンスのために、第２図工に示すように一次遅れと
なり、徐々に増大し、やがてアーマチュア３が吸引し始
めると逆起電力が発生し、そのために電流は減る。アー
マチュア３は時間ｔ１で動き出し加速され、ついＫはス
トローク零の位置となる時間ｔ２で停止するが、この時
電流工は最小値となる。

その後電流工は再び増加するが、アーマチュア３は所定
の位置で停止したまま罠なっている。

器ＣＭＰの一方の入力端（−）に印加される。また、レ
ファレンス電圧発生回路ＲＦは、この電圧Ｖ＋を積分し
、第２図Ｖの破線に示すＹｉより多少遅れて変化するレ
ファレンス電圧ｖｒｅｆを発生する。比較器ＣＭＰは、
両入力端に印加される電圧Ｖｔとレファレンス電圧Ｖ　
とを比較し、ｖ、〈ｖｒｅｆの時、第２図ｅｆ Ｓに示すようにハイレベルの信号を出力する。

制御回路ＣＣは、比較器ＣＭＰからの信号がハイレベル
となった時間ｔ１で吸引が開始され、ローレベルとなっ
た時間ｔ２で停止したことを検出する。

フリップフロップＦＦは信号Ｓをハイレベルに保持して
いるから、ｌＪＰはフリップフロ、プＦＦの信号をみる
ことＫよってソレノイドが正常に動作したことを知る。

所定の時間が経過すると、制御回路ＣＣは駆動信号りを
ハイレベルにして、トランジスタ（ｌＯＦＰＫする。

第３図社、ソレノイドが動作異常を生じた場合の動作波
形図を示したものである。アーマチュア３が動か々いの
で逆起電力が発生せず、従って第３図ＩＫ示すように電
流Ｘは一定の値になっている。そこで、電圧Ｖｔとレフ
ァレンス電圧ｖｒｅｆとは第３図ＶＫ示すように大略一
致しているから、比較器ＣＭＰの出力Ｓはローレベルの
まま建なっている。制御回路ｃｃは、比較器ＣＭＰの信
号がハイレベルに変化しないから、フリ、プフロ、ブＦ
Ｆの信号をみてソレノイドの動作異常を検出する。

第４図は本発明のソレノイド駆動方法の一実施例を示す
流れ図である。

制御回路ＣＣは駆動信号りをローレベルにして、トラン
ジスタＱをＯＮＫする（ステップ１）。

所定の時間τが経過したところで、制御回路ｃｃは比較
器ＣＭＰの出力信号Ｓをチェ、りする（ステ、プ２）。

ここで時間τは、正常動作であれば７リツプフロツプＦ
Ｆの信号が十分変化するように選定されている。

フリ、プフロ、プＦＦの信号をみてマイクロプロセ、す
μＰはソレノイドが正常に動作したが否か判断する（ス
テ、ブ３）、（１１号がハイレベルになっていれば、ソ
レノイドは正常に動作したのであるから、次の動作を続
行する（ステップ７）。

信号がローレベルのままであれば、ソレノイドの動作は
異常である。

そこで、一旦駆動信号りをハイレベルにして、トランジ
スタＱをＯＦＰ　Ｋする。このとき、フリップフロ、プ
ＦＦはローレベルに設定される。次に再び駆動信号りを
ローレベルにして、トランジスタＱｔ−ＯＮＶＣすル（
ステ、プ４）。

次に所定の時間τが経過したところで、制御回路ＣＣは
比較器ＣＭＰの出力信号をチェックする（ステップ５）
、。

マイクロプロセ、すＩＪＰはフリップフロ、プの信号を
みて、ハイレベルになっていれば次の動作に分岐するが
、ローレベルのままであれば異常と判断する（ステップ
６）。

マイクロプロセッサμＰは駆動信号りをハイレベルにし
て、トランジスタＱ　ｔ−０ＦＦにしくステ。

プ８）、関連動作を停止する（ステップ９）。

第５図は本発明のソレノイド駆動方法の具体例を示す説
明図である。この例では偶発的原因によってソレノイド
が動作異常を起こす場合を示している。

制御回路ＣＣは駆動信号りをローレベルにして、トラン
ジスタＱをＯＮＫするが、ソレノイドは接続される負荷
機構がたまたま異常である九め、アーマチュアが動けず
電流ＩＫ変化が生じなかった（ステップ１〜３）。そこ
で、再試行してソレノイドを駆動したところ、正常動作
をしたので、次の動作を続行する（ステ、プ４〜７）。

尚本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、ア
ーマチュア３の動きを検出する手段は、抵抗Ｒ１でなく
磁気的に検出するものでもよい。またＬＥＤ等の警報を
設け、ステ、ブ９の後でＬＥＤを点灯して警報を発する
ようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ソレノイドの動作
異常を検出して１次の動作を停止するので関連した動作
機構の短命化を防止できる。また再試行を行っているの
で、偶発的原因によるものは正常に準じた処理をするか
ら装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は正常状態
の動作波形図、第３図は異常状態の動作波形図、第４図
は第１図の装置の流れ図、第５図は第１図の装置の動作
波形図の具体例、第６図は従来装置の説明図である。 ３・・・アーマチュア、Ｌ・・・ソレノイドコイル、Ｑ
・・・トランジスタＣＫ動回路）、ＣＭＰ・・・比較器
（検出回路）、ＣＣ・・・制御回路。 代理人　　　弁理士　　小　沢　信　セ　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アーマチュアを有するソレノイドと、 このソレノイドを駆動する駆動回路と、 前記アーマチュアの位置を検出する検出回路と、この検
   出回路の信号を用いて前記駆動回路を制御するコンピュ
   ータを有する制御回路 とを具備した装置において、 前記コンピュータは、 前記ソレノイドの動作の異常を検出する異常検出過程と
   、 この異常検出過程で異常を検出した場合にソレノイドを
   再駆動する再試行過程と、 この再試行過程でソレノイドの動作が異常である場合に
   はソレノイドの駆動を停止する異常停止過程 とを経てソレノイドの異常を検出するようにしたことを
   特徴とするソレノイド駆動方法。