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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf eine Steuerungseinheit und ein Verfahren
zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker und ein
ein Steuerprogramm aufzeichnendes Speichermedium.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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Konventionell wird die Papiervorschubsteuerung
für Drucker
durch die Steuerung eines Papiervorschubmotors (im Weiteren PV-Motor
genannt) durchgeführt.
Die Steuerung des PV-Motors, der einen Gleichstrommotor als den
PV-Motor verwendet, wird wie folgt durchgeführt: Der PV-Motor wird durch Beschleunigungsregelung
gestartet. Der Motor wird durch Steuerung des Proportional-Integral-Differential-Verhaltens
(PID) mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben und verzögert, um
anzuhalten. Die PID-Steuerung
wird, basierend auf der Abweichung der Anzahl der Ausgabeimpulse
eines Drehgebers, der rotiert, um der Rotation des PV-Motors zu folgen,
von einer Zielanzahl von Impulsen (Positionen) durchgeführt.
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Die PID-Steuerung hat jedoch die
folgenden Nachteile: Es ist schwierig, einen PV-Motor genau auf
der Zielposition anzuhalten. Eine tatsächliche Position, auf der der
Motor anhält,
kann in einen zulässigen
Bereich fallen, jedoch von der Zielposition entfernt sein. Der PV-Motor
rotiert mitunter leicht nach dem Anhalten, wegen Störungen wie
beispielsweise den Vibrationen eines Druckerwagens in einem Seriendrucker.
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Bei einem Papiervorschubprozess beim Neustart
eines PV-Motors nach dem Anhalten kann ein Druckmedium (Blatt Papier),
da eine Zielposition für
den Motor unter Bezugnahme auf die Zielposition, die bei einem vorhergehenden
in Betrieb setzen des Motors vor dem Anhalten eingestellt wurde,
eingestellt wird, auf einer Position anhalten, die weiter entfernt
von der Zielposition ist. Dies resultiert in Drucken auf Positionen,
die von den erwünschten
Positionen entfernt sind.
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Das Dokument
US 5 555 462 A legt eine Steuerungseinheit
zur Steuerung eines Motors für
einen Drucker offen, die einen Rollenhebel in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium
als ein Positionserfassungsteil umfasst, wobei die Abweichung einer Vorschubmenge
von einem Referenzwert berechnet wird und der Motor derartig gesteuert
wird, dass der Vorschubbetrag korrigiert wird. Die Art und Weise, wie
die Steuerung nach dem Anhalten und Neustarten eines Druckvorgangs
auf einem Druckmedium bewältigt
wird, findet keine Berücksichtigung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die zuvor erwähnten
Probleme zu beseitigen und eine Steuerungseinheit, ein Verfahren und
ebenso ein Speichermedium zum Speichern eines Steuerprogramms zum
Steuern eines Motors für einen
Drucker bereitzustellen, die ein genaues Positionieren des Druckmediums,
selbst dann, wenn der Motor nach dem Anhalten neu startet, ermöglichen.
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker
bereit, die einen Positionszähler
zum Zählen der
Ausgangsimpulse eines Impulsgebers, der rotiert, um der Rotation
des Motors zu folgen, und dabei eine Position eines durch den Motor
transportierten Druckmediums erfasst, ein Vorschubmodifizierungs- und
-berechnungsteil zur Berechnung eines modifizierten Zielwertes eines
Vorschubbetrages des Druckmediums, basierend auf einem Zielwert
eines Vorschubbetrages des Druckmediums und einer vorhergehenden
durch den Positionszähler
erfassten Halteposition des Druckmediums und zum Einstellen eines
Zählwertes
des Positionszählers
auf den modifizierten Zielwert, und ein Positionssteuerungsteil
zur Steuerung des Motors, so dass der Zählwert des Positionszählers in
einen vorbestimmten Bereich einschließlich null fällt, umfasst.
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Weiterhin stellt die vorliegende
Erfindung eine Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen
Drucker bereit, die Folgendes umfasst: ein Positionserfassungsteil
zum Erfassen einer Position eines durch den Motor transportierten
Druckmediums, ein Zielpositionsmodifizierungs- und -berechnungsteil
zum Berechnen einer modifizierten Zielposition des Druckmediums,
basierend auf einem Zielwert eines Vorschubbetrages des Druckmediums
bei dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors, einem weiteren Zielwert
eines Vorschubbetrages des Druckmediums bei einem vorhergehenden
in Betrieb setzen des Motors und einer durch das Positionserfassungsteil
genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors erfassten Position
des Druckmediums, und ein Positionssteuerungsteil zur Steuerung des
Motors, basierend auf der Positionsabweichung der durch das Positionserfassungsteil
erfassten Position von der modifizierten Zielposition.
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Das Zielpositionsmodifizierungs-
und -brechnungsteil kann umfassen: ein Soliwertabweichungs-Berechnungsteil
(82) zur Berechnung einer Sollwertabweichung des Vorschubbetrages
des Druckmediums bei dem vorhergehenden in Betrieb setzen des Motors,
basierend auf einem Zielwert eines Steuerungsbetrages bei einem
vorhergehenden in Betrieb setzen des Motors und der durch das Positionserfassungsteil
genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors entdeckten
Position, und einen Addierer (83) zum Hinzufügen des
Zielwertes eines Vorschubbetrages des Druckmediums bei dem aktuellen
in Betrieb setzen des Motors und der Sollwertabweichung.
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Weiterhin stellt die vorliegende
Erfindung ein Steuerungsverfahren zur Steuerung eines Motors für einen
Drucker bereit, das die folgenden Schritte umfasst: Zählen der
Ausgangsimpulse eines Impulsgebers, der rotiert, um der Rotation
des Motors zu folgen, und Erfassen einer Position eines durch den Motor
transportierten Druckmediums durch einen Positionszähler, Berechnen
eines modifizierten Zielwertes eines Vorschubbetrages des Druckmediums,
basierend auf einem Zielwert eines Vorschubbetrages des Druckmediums
und einer durch den Positionszähler
erfassten vorhergehenden Halteposition des Druckmediums, und Einstellen
eines Zählwertes
des Positionszählers
auf den modifizierten Zielwert und Steuerung des Motors, so dass
der Zählwert
des Positionszählers
in einen vorbestimmten Bereich einschließlich null fällt.
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Der Schritt der Steuerung kann die
PID-Steuerung durchführen.
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Der Positionszähler kann die Ausgangsimpulse
entsprechend einer Normal- oder Rückwärtsrotation des Motors vorwärts oder
rückwärts zählen.
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Weiterhin stellt die vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Motors für einen Drucker
bereit, das die folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer Position
eines durch den Motor transportierten Druckmediums, Berechnen eines
modifizierten Zielpositionswertes des Druckmediums, basierend auf
einem Zielwert eines Vorschubbetrages des Druckmediums bei dem aktuellen
in Betrieb setzen des Motors, einem weiteren Zielwert eines Vorschubbetrages
des Druckmediums bei einem vorhergehenden in Betrieb setzen des
Motors und einer genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors erfassten
Position des Druckmediums, und Steuerung des Motors, basierend auf
der Positionsabweichung der durch das Positionserfassungsteil erfassten
Position von der modifizierten Zielposition.
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Weiterhin stellt die vorliegende
Erfindung einen rechnerlesbaren Mediumspeicherungs-Programmcode zum
Herbeiführen
der Steuerung eines Motors für
einen Drucker durch einen Rechner bereit, umfassend: erste Programmcodeeinrichtungen
zum Zählen
der Ausgabeimpulses eines Impulsgebers, der rotiert, um der Rotation
des Motors zu folgen, um eine Position des durch den Motor transportierten Druckmediums
zu erfassen, zweite Programmcodeeinrichtungen zum Berechnen eines
modifizierten Zielwertes eines Vorschubbetrages des Druckmediums,
basierend auf einem Zielwert eines Vorschubbetrages des Druckmediums,
und einer durch den Positionszähler
erfassten vorhergehenden Halteposition des Druckmediums und Einstellen
eines Zählwertes
des Positionszähler
auf den modifizierten Zielwert und dritte Programmcodeeinrichtungen
zur Steuerung des Motors, so dass der Zählwert des Positionszählers in
einen vorbestimmten Bereich einschließlich null fällt.
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Weiterhin stellt die vorliegende
Erfindung einen rechnerlesbaren Mediumspeicherungs-Programmcode zum
Herbeiführen
der Steuerung eines Motors für
einen Drucker durch einen Rechner bereit, umfassend: erste Programmcodeeinrichtungen
zum Erfassen einer Position eines durch den Motor transportierten
Druckmediums, zweite Programmcodeeinrichtungen zum Berechnen einer
modifizierten Zielposition des Druckmediums, basierend auf einem Zielwert
eines Vorschubbetrages des Druckmediums bei dem aktuellen in Betrieb
setzen des Motors, einem weiteren Zielwert eines Vorschubbetrages
des Druckmediums bei einem vorhergehenden in Betrieb setzen des
Motors und einer genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors
erfassten Position des Druckmediums, und dritte Programmcodeeinrichtungen
zur Steuerung des Motors, basierend auf der Positionsabweichung
der erfassten Position des Druckmediumms von der modifizierten Zielposition.
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Weiterhin stellt die vorliegende
Erfindung eine Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen
Drucker bereit, umfassend: einen Positionszähler zum Erfassen einer Position
eines durch einen Papiervorschubmotor transportierten Papierblatts, basierend
auf den Ausgangsimpulsen eines Impulsgebers, der rotiert, um der
Rotation des Papiervorschubmotors zu folgen, ein Antriebsteil zum
Anwenden eines aktuellen Wertes auf den Papiervorschubmotor, basierend
auf einem Zielwert eines Vorschubbetrages des Papierblatts und einer
Ausgabe des Positionszählers,
um den Papiervorschubmotor anzutreiben, ein Erzeugungsteil für ein aktuelles
Wertsignal (6p) zum Ermitteln, während des Anhaltens des Papiervorschubmotors,
ob der Absolutwert der Abweichung der Ausgabe des Positionszählers von dem
Zielwert des Vorschubbetrages des Papierblatts in den Bereich von
einem ersten vorbestimmten Wert bis zu einem zweiten vorbestimmten
Wert, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, fällt, um,
wenn der Absolutwert der Abweichung in den Bereich fällt, ein
aktuelles Wertsignal zu erzeugen, so dass die Abweichung null wird,
wobei das Antriebesteil den Papiervorschubmotor basierend auf dem
aktuellen Wertsignal antreibt.
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Ein weiteres Steuerungsverfahren
und ein weiteres rechnerlesbares Medium werden in zwei unabhängigen Patentansprüchen definiert.
Besondere Ausführungen
der Erfindung werden in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird durch
die folgende ausführliche
Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen der bevorzugten
Ausführungen
der Erfindung umfassender verstanden.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der ersten bevorzugten Ausführung einer
Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 zeigt
Wellenformen, die den Betrieb der ersten bevorzugten Ausführung einer
Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker erklären.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der zweiten bevorzugten Ausführung einer
Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Zielpositionsmodifizierungs-
und -berechnungsteils gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Tintenstrahldruckers
zeigt.
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6 ist
eine Perspektivansicht, die den peripheren Aufbau eines Druckerwagens
zeigt.
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7 ist
eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Drehgebers linearen
Typs zeigt.
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8(a) und 8(b) sind Wellenformdarstellungen
der Ausgabeimpulse eines Drehgebers.
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9 ist
eine schematische Perspektivansicht eines Druckers zur Erklärung der
Position eines Papierertassungssensors.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerungsprozedur in einem Verfahren
zur Steuerung eines Motors für
einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine weitere Steuerungsprozedur in einem
Verfahren zur Steuerung eines Motors für einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Perspektivansicht, die ein Beispiel eines Computersystems zeigt,
das ein Speichermedium gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet in dem ein Drucksteuerprogramm aufgezeichnet
wurde.
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13 ist
eine Perspektivansicht, die ein Beispiel eines Computersystems zeigt,
dass ein Speichermedium gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, in dem ein Drucksteuerprogramm aufgezeichnet
wurde.
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14 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der siebten bevorzugten Ausführung einer
Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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15 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der siebten bevorzugten Ausführung erklärt.
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16 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Modifikation der siebten
bevorzugten Ausführung
erklärt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungen
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Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
werden im Folgenden die bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Zuerst werden der schematische Aufbau
und die Steuerung eines Tintenstrahldruckers, der eine Steuerungseinheit
zur Steuerung eines Motors für
einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, beschrieben. Der schematische Aufbau dieses
Tintenstrahldruckers wird in 5 gezeigt.
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Dieser Tintenstrahldrucker umfasst:
einen Papiervorschubmotor (der im Folgenden als PV-Motor bezeichnet
wird) 1 zum Vorschieben eines Papierblattes, einen Papiervorschubmotorantrieb 2 zum Antreiben
des Papiervorschubmotors 1, einen Druckerwagen 3,
einen Druckerwagenmotor (der im Folgenden als DW-Motor bezeichnet
wird) 4, einen DW-Motorantrieb 5 zum Antreiben
des Druckerwagenmotors 4, eine DC-Einheit 6, einen
Pumpenmotor 7 zum Steuern des Ansaugens der Tinte zum Verhindern
von Blockierungen, einen Pumpenmotorantrieb 8 zum Antreiben
des Pumpenmotors 7, einen an dem Druckerwagen 3 befestigten
Aufzeichnungskopf 9 zum Entladen von Tinte auf ein Druckpapier 50,
einen Kopfantrieb 10 zum Antreiben und Steuern des Aufzeichnungskopfes 9,
einen an dem Druckerwagen 3 befestigten linearen Drehgeber 11,
eine Codescheibe 12, die Schlitze in regelmäßigen Abständen aufweist,
einen rotierenden Drehgeber 13 zur Verwendung in dem PV-Motor 1,
einen Papiererfassungssensor 15 zum Erfassen der Position
der hinteren Kante eines Papiers, das bedruckt wird, eine CPU 16 zum
Steuern des gesamten Druckers, einen Timer IC 17 zum periodischen
Generieren eines Unterbrechungssignals, um das Signal an die CPU 16 auszugeben,
ein Schnittstellenteil (das im Folgenden als IF bezeichnet wird) 19 zum Übertragen/Empfangen
der Daten an/von einen(m) Hostrechner 18, eine ASIC 20 zum
Steuern der Druckbildschärfe,
der Treiberwellenform des Aufzeichnungskopfs 9 usw. auf
der Basis der Druckinformation, die von dem Hostrechner 18 über die
IF 19 eingespeist wird, einen PROM 21, einen RAM 22 und
einen EEPROM 23, die als Arbeits- und Programmspeicherbereiche
für die
ASIC 20 und die CPU 16 benutzt werden, eine Schreibwalze 25 zum
Tragen des Papiers 50 während
des Druckens, eine Transportrolle 27, angetrieben durch
den PV-Motor 1,
zum Transportieren des Papiers 50, ein auf dem rotierenden
Schaft des CR-Motors 4 befestigtes
Zahnriemenrad 30 und einen durch das Zahnriemenrad 30 angetriebenen
Zahnriemen 31.
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Weiterhin ist die DC-Einheit 6 ausgelegt,
um den Papiervorschubmotorantrieb 2 und den CR-Motorantrieb 5 auf
der Basis eines von der CPU 16 und den Ausgaben der Drehgeber 11 und 13 eingespeisten
Steuerungsbefehls anzutreiben und zu steuern. Zusätzlich umfassen
der Papiervorschubmotor 1 und der CR-Motor 4 jeweils
einen DC-Motor.
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Der periphere Aufbau des Druckerwagens 3 dieses
Tintenstrahldruckers wird in 6 gezeigt.
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Der Druckerwagen 3 ist mit
dem Druckerwagenmotor 4 über den Zahnriemen 31 und
das Zahnriemenrad 30 verbunden, um derartig angetrieben
zu werden, um sich von einem Führungselement 32 geführt, parallel
zu der Schreibwalze 25 zu bewegen. Der Druckerwagen 3 ist
auf der zu dem Papier weisenden Fläche mit dem Aufzeichnungskopf 9 versehen.
Der Aufzeichnungskopf 9 umfasst eine Düsenreihe zum Ausstoßen einer
schwarzen Tinte und eine Düsenreihe
zum Ausstoßen
von Farbtinten. Jede Düse
wird von einer Tintenkassette 34 mit Tinte beliefert und
stößt Tintentropfen
auf das Druckpapier aus, um Zeichen und/oder Bilder zu drucken.
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In einem Nichtdruckbereich des Druckerwagens 3 werden
eine Abdeckeinheit 35 zum Verschließen einer Düsenöffnung des Aufzeichnungskopfs während des
Nichtdruckens und eine Pumpeneinheit 36 mit dem in 5 gezeigten Pumpenmotor
bereitgestellt. Wenn der Druckerwagen 3 sich von einem Druckbereich
zu dem Nichtdruckbereich bewegt, berührt der Druckerwagen 3 einen
Hebel (nicht gezeigt), um die Abdeckeinheit 35 nach oben
zu bewegen, um den Aufzeichnungskopf zu verschließen.
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Wenn die Düsenöffnungsreihe des Aufzeichnungskopfs 9 durch
Tinte blockiert ist oder wenn die Kassette 34 ausgetauscht
wird oder dergleichen, wird die Pumpe 36, um den Aufzeichnungskopf 9 zu zwingen,
Tinte auszustoßen,
bei verschlossenem Zustand des Aufzeichnungskopfs 9 betrieben,
um die Tinte, durch einen Unterdruck der Pumpeneinheit 36, aus
der Düsenöffnungsreihe
zu saugen. Auf diese Weise werden Staub und Papiermehl, die an einem Abschnitt
nahe der Düsenöffnungsreihe
anhaften, beseitigt.
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Der Aufbau des auf dem Druckwagen 3 angebrachten
Lineardrehgebers 11 wird in 7 gezeigt.
Dieser Drehgeber 11 umfasst eine Leuchtdiode 11a,
eine Kollimatorlinse 11b und ein Erfassungsverarbeitungsteil 11c.
Das Erfassungsverarbeitungsteil 11c hat eine Vielzahl (vier)
von Photodioden 11d, eine Signalverarbeitungsschaltung 11e und
zwei Komparatoren 11fA und 11fB .
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Wenn über einen Widerstand eine Spannung Vcc
zwischen den beiden Enden der Leuchtdiode 11a angelegt
wird, werden von der Leuchtdiode 11a Lichtstrahlen emittiert.
Die Lichtstrahlen werden durch die Kollimatorlinse 11b gerichtet,
um durch die Codescheibe 12 hindurch zu verlaufen. Die
Codescheibe 12 ist in regelmäßigen Abständen mit Schlitzen versehen
(d. h. alle 1/180 Inch [= 1/180 × 2,54 cm]).
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Die parallelen durch die Codescheibe 12 verlaufenden
Strahlen fallen in jede der Photodioden 11d über einen
fest stehenden Spalt (nicht gezeigt) ein und werden in elektrische
Signale umgewandelt. Die von den vier Photodioden 11d ausgegebenen elektrischen
Signale werden durch die Signalverarbeitungsschaltung 11e verarbeitet.
Die von der Signalverarbeitungsschaltung 11e ausgegebenen
elektrischen Signale werden durch die Komparatoren 11fA und 11fB verglichen
und die verglichenen Resultate werden als Impulse ausgegeben. Die
von den Komparatoren 11fA und 11fB ausgegebenen Impulse ENC-A und ENC-B
sind Ausgaben des Drehgebers 11.
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Die Phase des Impulses ENC-A ist
von der Phase des Impulses ENC-B um 90° verschieden. Der Drehgeber 11 ist
derartig ausgelegt, dass die Phase des Impulses ENC-A gegenüber dem
Impuls ENC-B um 90° fortgeschritten
ist, wie in 8(a) gezeigt, wenn
der CR-Motor 4 normal rotiert, d. h., wenn sich der Druckerwagen 3 in
einer Hauptabtastrichtung bewegt und die Phase ENC-A ist hinter
dem Impuls ENC-B um 90° verzögert, wie
in 8b gezeigt, wenn
der CR-Motor 4 in umgekehrter Richtung dreht. Eine Periode
T dieser Impulse entspricht dem Abstand zwischen benachbarten Schlitzen
der Codescheibe 12 (d. h. 1/180 Inch [= 1/180 × 2,54 cm]). Dies
ist gleich einer Zeitdauer, in der sich der Druckerwagen 3 zwischen
den benachbarten Schlitzen bewegt.
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Anderseits hat der Drehgeber rotierenden Typs 13 zur
Verwendung in dem PV-Motor 1 den gleichen Aufbau wie der
Lineardrehgeber 11, ausgenommen, dass die Codescheibe eine
rotierende Scheibe ist, die in Übereinstimmung
mit der Rotation des PV-Motors 1 rotiert. Weiterhin ist
bei dem Tintenstrahldrucker der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen
eine Vielzahl von in der Codescheibe des Drehgebers 13 zu
Verwendung in dem PV-Motor bereitgestellten Schlitzen 1/180 Inch
(= 1/180 × 2.54 cm).
Wenn der PV-Motor 1 um
den Abstand zwischen benachbarten Schlitzen rotiert, wird das Papier
um 1/1440 Inch (= 1/1440 × 2,54
cm) vorgeschoben.
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Bezug nehmend auf 9 wird die Position des in 5 gezeigten Papiererfassungssensors beschrieben.
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In der 9 wird
das in eine Papiervorschuböffnung 61 eines
Druckers eingeführte
Papier 10 mittels einer Papiervorschubwalze 64,
die durch einen Papiervorschubmotor 63 angetrieben wird,
in den Drucker 60 vorgeschoben. Die Vorderkante des Papiers 50,
das in den Drucker 60 vorgeschoben wurde, wird beispielsweise
von einem optischen Papiererfassungssensor 15 erfasst.
Das Papier 50, dessen Vorderkante durch den Papiererfassungssensor 15 erfasst
wurde, wird mittels einer Papiervorschubwalze 65 und einer
Antriebswalze 66, die durch den PV-Motor 1 angetrieben
werden, vorgeschoben.
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Anschließend wird von dem Aufzeichnungskopf,
der an dem sich entlang des Druckerwagenführungselements bewegenden Druckerwagen
befestigt ist, Tinte ausgestoßen,
um einen Druck auszuführen. Danach,
wenn das Papier bis auf eine vorgegebene Position vorgeschoben ist,
wird die hintere Kante des Papiers 50, das aktuell bedruckt
wird, durch den Papiererfassungssensor 15 erfasst. Dann
wird ein Zahnrad 67c über
ein Zahnrad 67b mittels eines Zahnrads 67a, das
durch den PV-Motor 1 angetrieben wird, angetrieben. Auf
diese Art und Weise werden eine Papierausgabewalze 68 und
eine Antriebswalze 69 rotiert, um das bedruckte Papier 50 aus
einer Papierausgabeöffnung 62 nach
außen
auszugeben.
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Im Folgenden wird der Aufbau der
ersten bevorzugten Ausführung
einer Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen
Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die Steuerung eines Motors für einen
Drucker wird durch eine in 5 gezeigte
DC-Einheit durchgeführt
und ihr Aufbau wird in 1 gezeigt.
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Eine Steuerungseinheit zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker entsprechend der vorliegenden Erfindung, das bedeutet
die DC-Einheit 6, umfasst: einen Positionszähler 6a,
ein Subtrahierwerk 6b, ein Zielgeschwindigkeitsberechnungsteil 6c,
ein Geschwindigkeitsberechnungsteil 6d, ein Subtrahierwerk 6e,
ein Proportionalglied 6f, ein Integralglied 6g,
ein Differentialglied 6h, einen Addierer 6i, einen
D/A-Umwandler 6j, einen Timer 6k, eine Beschleunigungsregelungsteil 6m und
ein Vorschubbetragmodifizierungs- und -berechnungsteil 90.
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Der Positionszähler 6a ist ausgelegt,
um die vorderen und die abfallenden Flanken jedes Ausgabeimpulses
ENC-A und ENC-B des Drehgebers 13 zu erfassen, um die Anzahl
der erfassten Flanken zu zählen
und die Rotationsposition des PV-Motors auf der Basis des gezählten Wertes
zu berechnen. Bei diesem Zählen
wird, wenn der PV-Motor normal rotiert, wenn eine Flanke erfasst
wird, „+1" hinzugefügt und wenn
der PV-Motor in umgekehrter Richtung rotiert, wird, wenn eine Flanke
erfasst wird, „–1" hinzugefügt. Jede
der Perioden der Impulse ENC-A und ENC-B ist gleich dem Abstand
zwischen benachbarten Schlitzen der Codescheibe des Drehgebers 13 und
die Phase des Impulses ENC-A unterscheidet sich von der Phase des
Impulses ENC-B um 90°. Deshalb
entspricht der in der oben beschriebenen Zählung gezählte Wert „1" ¼ des
Abstands zwischen benachbarten Schlitzen der Codescheide des Drehgebers 13.
Auf diese Art und Weise ist es, wenn der gezählte Wert mit ¼ des Abstands
zwischen benachbarten Schlitzen multipliziert wird, möglich, den
Abstand zu beschaffen, um den sich der PV-Motor 1 von einer Position,
die einem gezählten
Wert von „0" entspricht, bewegt
hat.
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Das Vorschubbetragmodifizierungs-
und -berechnungsteil 90 operiert, basierend auf einem von der
CPU 16 eingespeisten Befehl zum in Betrieb setzen des PV-Motors 1,
um einen modifizierten Papiervorschubbetrag, basierend auf einer
Zielposition des in Be trieb Setzens „0" und dem gezählten Wert (der Anzahl der
Impulse) des Positionszählers 6a genau nach
dem Empfang des Befehls zum in Betrieb setzen, oder einer vorhergehenden
Halteposition zu berechnen. Der modifizierte Papiervorschubbetrag wird,
zum Einstellen eines gezählten
Wertes, in den Positionszähler 6a eingespeist,
so dass er dem modifizierten Papiervorschubbetrag entspricht. Je
näher die
Zielposition ist, desto kleiner ist der gezählte Wert, der für den Positionszähler 6a eingesetzt
wird.
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Das Subtrahierwerk 6b ist
ausgelegt, um eine Positionsabweichung des gezählten Wert des Positionszählers 6a von
der Zielposition „0" zu berechnen.
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Das Zielgeschwindigkeitsberechnungsteil 6c ist
ausgelegt, um eine Zielgeschwindigkeit des PV-Motors auf der Basis
der Positionsabweichung, die die Ausgabe des Subtrahierwerks 6b ist,
zu berechnen. Diese Operation wird durch Multiplizieren der Positionsabweichung
mit einem Zuwachs KP durchgeführt. Dieser
Zuwachs KP kann in einer Tabelle (nicht
gezeigt) gespeichert werden.
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Das Geschwindigkeitsberechnungsteil 6d ist ausgelegt,
um eine Geschwindigkeit des PV-Motors 1 auf der Basis der
Ausgabeimpulse ENC-A und ENC-B des Drehgebers zu berechnen. Die
Geschwindigkeit wird wie folgt erhalten: Zuerst werden die aufsteigenden
und die abfallenden Flanken jedes Ausgabeimpulses ENC-A und ENC-B
des Drehgebers 13 erfasst und die Zeitabstände zwischen
den Flanken werden beispielsweise von einem Zeitzähler gezählt. Vorausgesetzt,
dass der gezählte
Wert T ist, ist die Geschwindigkeit des PV-Motors 1 proportional zu
1/T. Weiterhin wird in dieser bevorzugten Ausführung die Geschwindigkeit des
PV-Motors durch Zählen
einer Periode des Ausgabeimpulses ENC-A, d. h. der Periode zwischen
der aufsteigenden Flanke und der nächsten aufsteigenden Flanke,
mittels eines Zeitzählers
erhalten.
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Das Subtrahierwerk 6e ist
ausgelegt, um eine Geschwindigkeitsabweichung der aktuellen Geschwindigkeit
des PV-Motors, die durch das Geschwindigkeitsberechnungsteil 6d berechnet
wird, von der Zielgeschwindigkeit zu berechnen.
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Das Proportionalglied 6f ist
ausgelegt, um die Geschwindigkeitsabweichung mit einer Konstanten
Gp zu multiplizieren und das Multiplikationsresultat auszugeben.
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Das Integralglied 6g ist
ausgelegt, um einen Wert, der durch Multiplizieren der Geschwindigkeitsabweichung
mit einer Konstanten Gi erhalten wird, zu integrieren.
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Das Differentialglied 6h ist
ausgelegt, um eine Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeitsabweichung
und der letzten Geschwindigkeitsveränderung mit einer Konstanten
Gd zu multiplizieren und das Multiplikationsresultat auszugeben.
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Weiterhin werden die Operationen
in dem Proportionalglied 6f, dem Integralglied 6g und
dem Differentialglied 6h bei jeder Periode des Ausgabeimpulses
ENC-A des Drehgebers 13, d. h. in Synchronisation mit der
aufsteigenden Flanke des Ausgabeimpulses ENC-A, ausgeführt.
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Die Ausgaben des Proportionalglieds 6f,
des Integralglieds 6g und des Differentialglieds 6h werden
durch den Addierer 6i addiert. Anschließend wird das Additionsresultat,
d. h. der Antriebsstrom des PV-Motors 1, in den D/A-Umwandler 6j eingespeist, um
in einen Analogstrom umgewandelt zu werden. Auf der Basis des Analogstroms
wird der PV-Motor 1 durch
den Papiervorschubantrieb 2 angetrieben.
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Zusätzlich werden der Timer 6k und
das Beschleunigungsregelungsteil 6m zur Beschleunigungsregelung
verwendet, die PID-Steuerung verwendet das Proportionalglied 6f und
das Integralglied 6g und das Differentialglied 6h wird
zur Steuerung der Konstanten verwendet.
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Der Timer 6k ist ausgelegt,
um periodisch ein Timer-Unterbrechungssignal auf der Basis eines
von der CPU 16 eingespeisten Taktsignals zu erzeugen.
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Das Beschleunigungsregelungsteil 6m ist ausgelegt,
um einen vorbestimmten Stromwert (z. B. 20 mA) jedes Mal, wenn es
das Timer-Unterbrechungssignal empfängt, in einen Zielstromwert
zu integrieren und um das Integrationsresultat, d. h. den aktuellen
Zielwert des PV-Motors 1 während der Beschleunigung, in
den D/A-Umwandler 6j einzuspeisen. Ähnlich wie bei der PID-Steuerung,
wird der Zielstrom durch den D/A-Umwandler 6j in
einen Analogstrom umgewandelt. Auf der Basis dieses Analogstroms
wird der PV-Motor 1 durch den Antrieb 2 angetrieben.
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Der Antrieb 2 hat beispielsweise
vier Transistoren. Durch Schalten der Transistoren AN und AUS auf
der Basis der Ausgabe des D/A-Umwandlers 6j kann der Antrieb 2 wahlweise
in (a) einem Betriebmodus bei dem der PV-Motor normal oder in entgegengesetzter
Richtung rotiert wird, (b) in einem generatorischen Bremsmodus (einem
kurzen Bremsoperationsmodus, d. h. einem Modus, in dem das Anhalten des
PV-Motors 1 erreicht wird) oder (c) in einem Modus, bei
dem beabsichtigt ist, den PV-Motor anzuhalten), betrieben werden.
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Unter Bezugnahme auf die 2(a) und 2(b) wird im Folgenden der Betrieb der
DC-Einheit 6, d. h. der Betrieb der Steuerungseinheit zur
Steuerung eines Motors für
einen Drucker beschrieben.
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Wenn ein Befehl zum in Betrieb setzten
des PV-Motors 1 von der CPU 16 in die DC-Einheit 6 eingespeist
wird, wenn der Motor 1 angehalten ist, wird durch das Vorschubbetragmodifizierungs-
und -berechnungsteil 90 ein modifizierter Vorschubbetrag berechnet
und wird als ein gezählter
Wert des Positionszählers 6a,
während
ein Initialstromwert I0 zum in Betrieb setzen
des Beschleunigungsregelungsteils 6m in den D/A-Umwandler eingespeist
wird, eingestellt. Dieser Initialstromwert I0 zum
in Betrieb setzen wird zusammen mit dem Befehl zum in Betrieb setzen
von der CPU 16 in das Beschleunigungsregelungsteil 6m eingespeist.
Dann wird dieser aktuelle Wert I0 durch
den D/A-Umwandler 6j in
einen Analogstrom umgewandelt, um in den Antrieb 2 eingespeist
zu werden, und der PV-Motor 1 wird von dem Antrieb 2 in
Betrieb gesetzt (s. 2[a], 2[b]).
-
Nachdem der Befehl zum in Betrieb
setzen empfangen wurde, generiert der Timer 6k periodisch ein
Timer-Unterbrechungssignal. Jedes Mal, wenn das Beschleunigungsregelungsteil 6m das
Timer-Unterbrechungssignal empfängt,
integriert das Beschleunigungsregelungsteil 6m einen vorbestimmten aktuellen
Wert (z. B. 20 mA) in den aktuellen Initialstromwert I0 zum
in Betrieb setzen, um den integrierten Stromwert in den D/A-Umwandler 6j einzuspeisen.
Danach wird der integrierte Stromwert durch den D/A-Umwandler 6j in
einen Analogstrom umgewandelt, um in den Antrieb 2 eingespeist
zu werden. Danach wird der PV-Motor 1 durch den Antrieb 2 angetrieben,
so dass der Wert des an den PV-Motor 1 gelieferten Stroms
der integrierte Stromwert ist, so dass sich die Geschwindigkeit
des PV-Motors 1 erhöht
(s. 2[b]). Folglich
wird Geschwindigkeit des PV-Motors 1 erhöht (s. 2[b]). Folglich wird der Stromwert
schrittweise an den PV-Motor 1 geliefert, wie in 2(a) gezeigt.
-
Weiterhin wählt zu dieser Zeit, obwohl
das PID-Steuerungssystem ebenso in Betrieb ist, der D/A-Umwandler 6j die
Ausgabe des Beschleunigungsregelungsteils 6m aus und arbeitet
diese ein.
-
Die Integration des Stromwertes in
das Beschleunigungsregelungsteil 6m wird ausgeführt, bis der
integrierte Stromwert ein konstanter Wert Is wird. Wenn
der integrierte Wert der konstante Wert Is zu dem
Zeitpunkt ti der vorbestimmte konstante
Wert wird, stoppt das Beschleunigungsregelungsteil 6m die
Integration und liefert einen konstanten Stromwert Is an
den D/A-Umwandler 6j. Folglich wird der PV-Motor 1 durch
den Antrieb 2 derartig angetrieben, dass der Wert des an
den PV-Motor 1 gelieferten Stroms der Stromwert Is ist (s. 2[a]).
-
Dann steuert das Beschleunigungsregelungsteil 6m,
um die Geschwindigkeit des PV-Motors 1 am Überschwingen
zu hindern, den PV-Motor 1, um auf diese Art und Weise
den Strom, der an den Motor geliefert wird, zu reduzieren, wenn
die Geschwindigkeit des Motors eine vorbestimmte Geschwindigkeit vl wird (s. Zeit t2).
Zu diesem Zeitpunkt erhöht
sich die Geschwindigkeit des PV-Motors 1 weiter. Wenn jedoch
die Geschwindigkeit des Motors eine vorbestimmte Geschwindigkeit
Vc erreicht (s. Zeit t in 2[b]), wählt der D/A-Umwandler 6j die
Ausgabe des PID-Steuerungssystems, d. h. die Ausgabe des Addierers 6i,
um die PID-Steuerung auszuführen.
-
Das bedeutet, die Zielgeschwindigkeit
wird auf der Basis der Positionsabweichung des Zählwertes des Zählers 6a von
der Zielposition „0" berechnet. Zusätzlich werden
das Proportionalglied 6f, das Integralglied 6g und
das Differentialglied 6h auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung
der aktuellen Geschwindigkeit, die durch die Ausgabe des Drehgebers 13 erhalten
wird, von der Zielgeschwindigkeit betrieben, um die proportionalen,
integrierenden und differentialen Operationen durchzuführen. Weiterhin wird
der PV-Motor auf der Basis der Summe dieser berechneten Resultate
gesteuert. Weiterhin werden die beschriebenen proportionalen und
integrierenden Operationen in Gleichzeitigkeit mit beispielsweise der
aufsteigenden Flanke des Ausgabeimpulses ENC-A des Drehgebers 13 durchgeführt. Auf
diese Art und Weise wird der PV-Motor 1 gesteuert, um eine
erwünschte
Geschwindigkeit Ve aufzuweisen. Weiterhin
ist die vorbestimmte Geschwindigkeit Vc vorzugsweise
eine Wert von 70 % bis 80 % der erwünschten Geschwindigkeit Ve.
-
Die Geschwindigkeit des PV-Motors 1 erreicht
die erwünschte
Geschwindigkeit Ve nach einer Zeit t4. Wenn der PV-Motor 1 die Zielposition
erreicht (s. Zeit t5 in 2[b]), wird der PV-Motor 1 verzögert, um
zu einer Zeit t6 angehalten zu werden.
-
Wie oben offen gelegt, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Papiervorschubbetrag bei dem aktuellen in Betrieb
setzen durch das Vorschubbetragmodifizierungs- und -berechnungsteil 90,
basierend auf dem aktuellen Zielvorschubbetrag und dem Zählwert des
Positionszählers 6a,
genau nach dem Empfang eines Befehls zum in Betrieb setzen, oder
einer vorhergehenden Halteposition, modifiziert. Der modifizierte
Papiervorschubbetrag wird als ein Zählwert des Positionszählers 6a für die Papiervorschubkontrolle,
basierend auf der Abweichung der Ausgabe des Positionszählers 6a und
des Zielwertes „0" eingestellt.
-
Die Papiervorschubsteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung bietet auf diese Art und Weise genauen Papiervorschub,
so dass ein Blatt Papier auf einer Zielposition angehalten wird.
Der Zielwert ist nicht ausschließlich „0", sondern fällt vorzugsweise in einen Bereich
von –3
bis +3 einschließlich „0".
-
Der Maximalzählwert des Positionszählers 6a entspricht
einem modifizierten Papiervorschubbetrag in dieser Ausführung und
erfordert deshalb eine geringere Kapazität für den Positionszähler 6a.
-
Im Folgenden wird die zweite bevorzugte Ausführung einer
Steuereinheit zur Steuerung eines Motors für einen Drucker gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
-
Die Steuerung eines Motors für einen
Drucker wird durch eine in 5 gezeigte
DC-Einheit 6, deren Aufbau in 3 gezeigt wird, durchgeführt.
-
Die Steuerungseinheit zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker gemäß dieser
Ausführung, d.
h. die DC-Einheit 6, entspricht der Steuerungseinheit zur
Steuerung eines Motors für
einen Drucker gemäß der ersten
Ausführung,
weist jedoch ein unterschiedliches Zielpositionsmodifizierungs-
und berechnungsteil 80 auf.
-
Das Zielpositionsmodifizierungs-
und -berechnungsteil 80 operiert, basierend auf einem von der
CPU 16 eingespeisten Befehl zum in Betrieb setzen des PV-Motors 1,
um eine modifizierte Zielposition, basierend auf einem Zielvorschubbetrag
(der Anzahl der Impulse) bei einem vorhergehenden in Betrieb setzen
des Motors, einem Zielvorschubbetrag (der Zielanzahl der Impulse)
bei dem aktuellen in Betrieb setzen des PV-Motors und dem Zählwert (der Anzahl
der Impulse) des Positionszählers 6a genau nach
dem Empfang des Befehls zum in Betrieb setzen, zu berechnen. Das
Berechnungsresultat wird in das Subtrahierwerk 6b eingespeist.
-
Ein Beispiel des Aufbaus des Zielpositionsmodifizierungs-
und -berechnungsteils 80 wird in 4 gezeigt.
-
Das Zielpositionsmodifizierungs-
und -berechnungsteils 80 ist mit einem Speicher 81,
einem Sollwertabweichungsberechnungsteil 82, einem Addierer
und einem Rücksetzsignalerzeugungsteil 84 versehen.
-
Der Speicher 81 speist den
gespeicherten Zielvorschubbetrag bei einem vorhergehenden in Betrieb
setzen des Motors in das Sollwertabweichungsberechnungsteil 82,
basierend auf dem Befehl zum in Betrieb setzen, und speichert den
von der CPU 16 eingespeisten Zielvorschubbetrag bei dem
aktuellen in Betrieb setzen des PV-Motors anstelle des Zielvorschubbetrages
der gespeichert wurde.
-
Das Sollwertabweichungsberechnungsteil 82 berechnet
eine Sollwertabweichung, d. h. die Differenz zwischen dem von dem
Speicher eingespeisten Zielvorschubbetrag bei dem vorhergehenden
in Betrieb setzen des PV-Motors und dem Zählwert (der Anzahl der Impulse)
des Zählers 6a genau
nach dem Empfang des Befehls zum in Betrieb setzen. Die Sollwertabweichung
wird in den Addierer 83 und ebenfalls in das Rücksetzsignalerzeugungsteil 84,
das ein Rücksetzsignal
zum Rücksetzen
des Befehls zum in Betrieb setzen erzeugt, eingespeist. Die Sollwertabweichung
ist ein positiver oder ein negativer Wert.
-
Der Addierer 83 fügt die Sollwertabweichung und
die von der CPU 16 eingespeiste Zielposition (den Zielvorschubbetrag)
bei dem aktuellen in Betrieb setzen des PV-Motors hinzu, um das
Additionsresultat als eine Zielposition zu erzeugen.
-
Das Rücksetzsignalerzeugungsteil 84 erzeugt
dann ein Rücksetzsignal,
um den Zählwert
des Positionszählers 6a auf „0" zu setzen. Das Rücksetzsignalerzeugungsteil 84 kann
alternativ ausgelegt sein, um ein Rücksetzsignal basierend auf
der Ausgabe des Addierers 83 anstatt auf der eines Befehlssignals
von dem Zielpositionsmodifizierungs- und -brechnungsteils 80 zu
erzeugen.
-
Das Subtrahierwerk 6b berechnet
die Positionsabweichung einer aktuellen Position des PV-Motors,
berechnet durch den Positionszähler 6a,
von einer modifizierten Zielposition, eingespeist durch das Zielpositionsmodifizierungs-
und -berechnungsteils 80. Die Papiervorschubsteuerung wird
wie in der ersten Ausführung
durchgeführt,
so dass die Abweichung null wird.
-
Wie offen gelegt, modifiziert gemäß dieser Ausführung das
Zielpositionsmodifizierungs- und -berechnungsteil 80 die
Zielposition bei dem aktuellen in Betrieb setzen des PV-Motors, basierend
auf der Zielposition und dem Zählwert
des Positionszählers 6a genau
nach dem Empfang des Signals zum in Betrieb setzen der Papiervorschubsteuerung,
basierend auf der Positionsabweichung der Ausgabe des Positionszählers 6a von
dem modifizierten Zielwert und erreicht auf diese Art und Weise
einen genauen Papiervorschub.
-
Die erste und die zweite Ausführung werden als
auf einen Tintenstrahldrucker angewendet offen gelegt, jedoch können sie
auch auf anderen Drucker angewendet werden, wie zum Beispiel Seriendrucker und
Laserdrucker. Weiterhin werden die erste und die zweite Ausführung als
einen DC-Motor verwendend offen gelegt, jedoch können sie einen AC-Motor verwenden.
Weiterhin werden die erste und die zweite Ausführung als ein Blatt Papier
als das Druckmedium verwendend offen gelegt, sie können jedoch
andere Druckmedien verwenden.
-
Eine dritte bevorzugte Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 10 beschrieben. Die dritte Ausführung ist
ein Verfahren zur Steuerung eines Motors für einen Drucker, deren Steuerungsablauf
in 10 gezeigt wird.
-
Die Ausgabeimpulse eines Drehgebers,
der rotiert, um der Rotation des PV-Motors zu folgen, werden durch
einen Positionszähler
gezählt,
um die Position eines Druckmediums (eines Papierblatts) zu erfassen,
das durch den PV-Motor transportiert wird (s. Schritt F10 in 10). Als Nächstes wird
ein modifizierter Zielvorschubbetrag, basierend auf einem Druckmedium-Zielvorschubbetrag
und einer vorhergehenden durch den Positionszähler erfassten Halteposition
des Druckmediums, berechnet. Der modifizierte Zielvorschubbetrag
wird auf einen Zählwert des
Positionszählers
gesetzt (s. Schritt F10 in 10).
Der PV-Motor wird dann derartig gesteuert, dass der Zählwert des
Positionszählers
in einen vorbestimmten Bereich einschließlich null fällt (s.
Schritt F12 in 10).
-
Das offen gelegte Steuerungsverfahren
ist geeignet, um ein Druckmedium auf einer Zielposition anzuhalten
und erreicht auf diese Art und Weise einen genauen Papiervorschub.
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Eine vierte bevorzugte Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Die vierte Ausführung
ist ein Verfahren zur Steuerung eines Motors für einen Drucker, dessen Steuerungsablauf
in 11 gezeigt wird.
-
Eine Position eines durch den PV-Motor transportierten
Druckmediums (eines Papierblatts) wird erfasst (s. Schritt F20 in 11). Als Nächstes wird
eine modifizierte Zielposition des Druckmediums, basierend auf einem
Druckmedium-Zielvorschubbetrag bei dem aktuellen in Betrieb setzen
des PV-Motors, einem Druckmedium-Zielvorschubbetrag bei
einem vorhergehenden in Betrieb setzen des PV-Motors und einer erfassten
Position des Druckmediums genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des
PV-Motors, berechnet (s. Schritt F21 in 11). Der PV-Motor wird dann, basierend
auf der Abweichung der erfassten Position des Druckmediums von der
modifizierten Zielposition, gesteuert (s. Schritt F21 in 11).
-
Das oben offen gelegte Verfahren
erreicht auf diese Art und Weise einen genauen Papiervorschub.
-
Der Schritt des Berechnens einer
modifizierten Zielposition kann weiterhin den Schritt der Berechnung
einer Sollwertabweichung des Druckmediums nach dem vorhergehenden
in Betrieb setzen des PV-Motors, basierend auf dem Druckmedium-Zielvorschubbetrag
bei dem vorhergehenden in Betrieb setzen des Motors und der erfassten
Position des Druckmediums genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen,
umfassen und den Schritt des Berechnens der modifizierten Zielposition
durch Hinzufügen
des Druckmedium-Zielvorschubbetrages und der Sollwertabweichung
umfassen.
-
Bezug nehmend auf die 12 und 13 wird im Folgenden eine fünfte Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese bevorzugte Ausführung bezieht
sich auf ein Speichermedium, in dem ein Speicherprogramm zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker gespeichert wurde. Die 12 und 13 sind jeweils eine Perspektivansicht
und ein Blockdiagramm, die ein Beispiel eines Computersystems 130 zeigen,
das ein Speichermedium, in dem ein Drucksteuerungsprogramm dieser
bevorzugten Ausführung
gespeichert wurde, verwendet.
-
In der 12 umfasst
das Computersystem 130 einen Computerkörper 131, der eine
CPU, eine Anzeigeeinheit 132, wie zum Beispiel eine CRT,
eine Eingabeeinheit 133, wie zum Beispiel eine Tastatur oder
eine Maus, und einen Drucker 134 zum Ausführen eines
Drucks umfasst.
-
Wie in 13 gezeigt,
umfasst der Computerkörper 131 einen
internen Speicher 135 eines RAM und eine eingebaute externe
Speichereinheit 136. Als die Speichereinheit 136 sind
ein Laufwerk 137 für
eine Diskette (FD), ein CD-ROM-Laufwerk 138 und ein Festplattenlaufwerk
(HD) 139 montiert. Wie in 12 gezeigt,
wird eine Diskette (FD) 141 in einen Einschubrahmen des
FD-Laufwerks 137 eingeführt,
um benutzt zu werden, und eine CD-ROM 142, die für das CD-ROM-Laufwerk 138 verwendet wird,
oder dergleichen, wird als das Speichermedium 140 zur Verwendung
in der Speichereinheit 136 benutzt.
-
Wie in den 12 und 13 gezeigt,
kommen die FD 141 oder die CD 142 als das Speichermedium zur
Verwendung in einem typischen Computersystem in Frage. Da sich jedoch
diese bevorzugte Ausführung
auf ein Steuerungsprogramm zur Steuerung eines Motors für den Drucker 134 bezieht,
kann das Steuerungsprogramm der vorliegenden Erfindung beispielsweise
auf einem ROM-Baustein 143, der als ein Permanentspeicher,
der in den Drucker eingebaut ist, dient, aufgezeichnet werden. Es
versteht sich, dass das Speichermedium jede FD, CD-ROM, MO (magnetisch-optische),
andere optische Aufzeichnungsplatte, Speicherkarte und jedes Magnetband
sein kann.
-
Das Speichermedium 140 in
dieser bevorzugten Ausführung
ist ausgelegt, um einen Steuerungsablauf einschließlich der
in 10 gezeigten Schritte
F10 bis F21 auszuführen.
Das bedeutet, das Speichermedium 140 in dieser bevorzugten
Ausführung
kann wenigstens die folgenden Schritte ausführen: Erfassen einer Position
eines durch einen Motor transportierten Druckmediums durch einen
Positionszähler
durch Zählen
der Ausgabeimpulse eines Drehgebers, der rotiert, um der Rotation
des Motors zu folgen, Berechnen eines modifizierten Zielvorschubbetragswertes,
basierend auf einem Druckmedium-Zielvorschubbetrag und einer durch
den Positionszähler
erfassten vorhergehenden Halteposition des Druckmediums und das
Einstellen eines Zählwertes
des Positionszählers
auf den modifizierten Zielwert und eine derartige Steuerung des
Motors, dass der Zählwert
des Positionszählers
in einen vorbestimmten Bereich einschließlich null fällt.
-
Im Folgenden wird eine sechste bevorzugte Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese bevorzugte Ausführung bezieht
sich auf ein Speichermedium, in dem ein Steuerungsprogramm zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker gespeichert wurde. Das Steuerungsprogramm umfasst die
in 11 gezeigten Schritte
F20 bis F22.
-
Das Speichermedium gemäß dieser
Ausführung
kann wenigstens Folgendes speichern: den Programmcode des Erfassens
einer Position eines durch den Motor transportierten Druckmediums,
den Programmcode des Berechnens einer modifizierten Zielposition
des Druckmediums, basierend auf einem Zielvorschubbetragswert des
Druckmediums bei dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors, einem Zielvorschubbetragswert
bei einem vorhergehenden in Betrieb setzen des Motors und einer
genau vor dem vorhergehen den in Betrieb setzen erfassten Position
des Druckmediums, und den Programmcode zur Steuerung des Motors,
basierend auf der Abweichung der erfassten Position des Druckmediums
von der modifizierten Zielposition.
-
Der Programmcode zur Berechnung der
modifizierten Zielposition des Druckmediums umfasst wenigstens die
folgenden Schritte: Berechnen einer Sollwertabweichung des Vorschubbetrages
nach dem vorhergehenden in Betrieb setzen des Motors, basierend
auf dem Zielvorschubbetragswert und dem erfassten Wert des Druckmediums
genau vor dem aktuellen in Betrieb setzen des Motors, und den Schritt
des Berechnens der modifizierten Zielposition durch Hinzufügen des
Zielvorschubbetragswertes bei dem aktuellen in Betrieb setzen des
Motors durch Hinzufügen
des Zielvorschubbetrages bei dem aktuellen in Betrieb setzen des
Motors und der Sollwertabweichung.
-
Wie offen gelegt wurde, erreicht
die vorliegende Erfindung ein genaues Anhalten eines Druckmediums
selbst dann, wenn ein Motor zum Transportieren eines Druckmediums
nach dem Anhalten neu gestartet wird.
-
Die Steuerungseinheit zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker gemäß der ersten
Ausführung
bietet einen genauen Papiervorschub. Jedoch besteht ein Nachteil
dieser Ausführung
darin, dass Drucken auf einer genauen Position nicht zu erwarten
ist, wenn die Originalposition „0" des Papiers 50 variiert, beispielsweise
durch Ziehen des Papiers durch einen Benutzer nach dem Anhalten,
obwohl kein Papiervorschubbefehl (Befehl zum in Betrieb setzen)
empfangen wurde.
-
Ein derartiger Nachteil wird durch
eine siebte Ausführung,
die im Folgenden beschrieben wird, eliminiert.
-
Die siebte Ausführung wird unter Bezugnahme
auf die 14 und 15 offengelegt. 14 zeigt ein Blockdiagramm
einer Steuerungseinheit zur Steuerung eines Motors für einen
Drucker gemäß dieser
Ausführung. 15 zeigt ein Fließdiagramm, das
den Betrieb der Steuerungseinheit gemäß dieser Ausführung zeigt.
-
Die Differenz zwischen den Steuereinheiten 6 gemäß der ersten
und der siebten Ausführung
besteht darin, dass die letztere Einheit ein Stromwertsignalerzeugungsteil 6p und
ein Papierzufuhrverarbeitungsteil 6q enthält. Die
anderen Teile sind in den beiden Ausführungen die gleichen und die
Erklärung dieser
Teile wird hier ausgelassen, da diese bereits in der ersten Ausführung erklärt wurden.
-
Das Stromwertsignalerzeugungsteil 6p ermittelt,
ob der Absolutwert der Positionsabweichungsausgabe des Subtrahierwerks 6b in
den Bereich eines vorbestimmten Werts N1 und
eines weiteren vorbestimmten Bereichs N2 (<N1)
fällt,
während der
PV-Motor 1 angehalten ist. Wenn der Absolutwert in den
Bereich fällt,
erzeugt das Stromwertsignalerzeugungsteil 6p ein Stromwertsignal,
das die Abweichung auf „0" zurücksetzt.
Das aktuelle Stromwertsignal wird in den D/A-Umwandler 6j eingespeist.
Andererseits wird die Papierzufuhrverarbeitung durchgeführt, wenn
der Absolutwert größer als
der vorbestimmte Wert N1 ist oder die Steuerungsverarbeitung endet,
wenn der Absolutwert gleich dem vorbestimmten Wert N2 oder
kleiner als der vorbestimmte Wert N2 ist.
-
Das Papierzufuhrverarbeitungsteil 6q speist ein
aktuelles für
die Papierzufuhr erforderliches Signal in den D/A-Umwandler 6j ein,
wenn es einen Papierzufuhrbefehl von dem Stromwertsignalerzeugungsteil 6p erhält.
-
Der vorbestimmte Wert N2 wird
beispielsweise auf 1/1440 Inch (= 1/1440 × 2,54 cm), d. h. dem einem
Zyklus des Ausgabeimpulses ENC-A des Drehgebers 13 entsprechenden
Wert eingestellt. Im Allgemeinen hält ein Motor für einen
Drucker innerhalb eines Positionsabweichungsbereichs von ± 11/5760
Inch (= 11/5760 × 2,54
cm) an, weil es schwierig ist, den Motor auf einer Position, bei
der die Abweichung null ist, anzuhalten. Der Wert N2 in
dieser Ausführung
wird kleiner eingestellt als die Positionsabweichung im Allgemeinen.
-
Andererseits wird der vorbestimmte
Wert N1 beispielsweise auf 22/1440 Inch
(= 22/1440 × 2,54 cm)
eingestellt. Dies deshalb, weil der Papiervorschub in der Richtung,
die umgekehrt einer Papierzufuhrrichtung ist, ein Hochheben des
Verschlusshebels eines mit einem Papiervorschubmotor verbundenen
Druckerwagens verursachen würde,
so dass der Druckerwagen mit dem Verschlusshebel beim Überdecken
und Abdecken kollidieren würde
und ebenso den Stau von Papierblättern,
die aus einem Papierschacht ausgegeben wurden und in die umgekehrte
Richtung transportiert werden, in der kein Platz zum Transportieren
vorhanden ist, verursachen würde
und folglich besteht eine Grenze für den Papiervorschub in die
umgekehrte Richtung.
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Die vorbestimmten Werte N1 und N2 können entsprechend
der Art des Papiers (Dicke und Oberflächenreibungskoeffizient) und
der Anwendungsanzahl variiert werden.
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Der Betrieb des Stromwertsignalerzeugungsteils 6p wird
unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
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Es wird vorausgesetzt, dass der PV-Motor 1 nach
dem in Betrieb setzen anhält.
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Das Stromwertsignalerzeugungsteil 6p ermittelt,
ob der Absolutwert der Positionsabweichungsausgabe durch das Subtrahierwerk 6b gleich dem
vorbestimmten Wert N1 oder kleiner als der
vorbestimmte Wert N1 ist (s. Schritt F1
in 15). Das Stromwertsignalerzeugungsteil 6p speist
einen Papierzufuhrbefehl in das Papierzufuhrverarbeitungsteil 6q ein,
wenn der Absolutwert größer als
der vorbestimmte Wert N1 ist. Das Papierzufuhrverarbeitungsteil 6q speist
dann ein für
die Papierzufuhr erforderliches aktuelles Wertsignal in den D/A-Umwandler 6j ein,
um den PV-Motor 1 zur Papierzufuhrverarbeitung, basierend
auf dem aktuellen Wertsignal (s. Schritt F2 in 15), in Betrieb zu setzen.
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Wenn andererseits der Absolutwert
der Positionsabweichung gleich dem vorbestimmten Wert N1 oder
kleiner als der vorbestimmte Wert N1 ist,
ermittelt das Stromwertsignalerzeugungsteils 6p weiterhin,
ob der Absolutwert gleich dem vorbestimmten Wert N2 oder
kleiner als der vorbestimmte Wert N2 ist (s.
Schritt F3 in 15). Wenn
ja, endet die Verarbeitung; wenn nicht oder wenn der Absolutwert
größer als
der vorbestimmte Wert N2 ist, speist das Stromwertsignalerzeugungsteils 6p ein
aktuelles Wertsignal in den D/A-Umwandler 6j, so dass die
Positionsabweichung null wird (s. Schritt F4 in 15). Der PV-Motor startet dann basierend
auf dem aktuellen Wertsignal und wird derartig gesteuert, dass die Positionsabweichung
null wird (s. Schritt F5 in 15).
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Gemäß diesem Steuerungsverfahren
kehrt die Originalposition zum Drucken auf die Position vor der
Abweichung zurück
und erreicht auf diese Art und Weise das Drucken auf genauen Positionen.
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Das Stromwertsignalerzeugungsteil 6p operiert
in dieser Ausführung
basierend auf der Ausgabe des Subtrahierwerks 6b, es kann
jedoch ebenso basierend auf der Ausgabe des Positionszählers 6a betrieben
werden.
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Weiterhin wird die Papierzufuhrverarbeitung in
dieser Ausführung
durchgeführt,
wenn der Absolutwert der Positionsabweichung größer als der vorbestimmte Wert
N1 ist, jedoch kann das Drucken mit einer
abweichenden Position als Originalposition ohne Papierzufuhrverarbeitung
durchgeführt
werden.
-
Weiterhin wird der Absolutwert der
Positionsabweichung zuerst mit dem vorbestimmten Wert N1 verglichen
und dann mit dem vorbestimmten Wert N2 verglichen,
jedoch kann er zuerst mit dem vorbestimmten Wert N2 verglichen
werden und dann mit dem vorbestimmten Wert N1verglichen
werden, wie in dem Fließdiagramm
in 16 angezeigt. Die Schritte
F1 und F3 in 15 werden
in der 16 umgekehrt.
-
Wie oben offen gelegt, kann die Originalposition
zum Drucken selbst dann auf original zurückgesetzt werden, wenn die
Abweichung nach dem Anhalten des Motors eintritt. Auf diese Art
und Weise wird kontinuierliches Drucken auf genauen Positionen erreicht.
Diese Ausführung
hat ebenso die gleichen Vorteile, wie die erste Ausführung.
-
Weiterhin wurde diese Ausführung einen DC-Motor
als den PV-Motor 1 verwendend offen gelegt, jedoch kann
ein AC-Motor mit den gleichen Vorteilen verwendet werden.
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Im Folgenden wird eine achte bevorzugte Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese bevorzugte Ausführung bezieht
sich auf ein Speichermedium, in dem ein Steuerungsprogramm zur Steuerung
eines Motors für
einen Drucker gespeichert wurde. Das Steuerungsprogramm umfasst die
in den 15 und 16 gezeigten Schritte F1
bis F5.
-
Das Speichermedium gemäß dieser
Ausführung
kann wenigstens Folgendes speichern: den Programmcode zum Beschaffen
der Abweichung eines aktuellen Vorschubbetrages eines Papierblatts, berechnet
basierend auf den Ausgabeimpulsen eines Drehgebers, der rotiert,
um der Rotation eines Papiervorschubmotors zu folgen, von einem
Zielvorschubbetragswert bei einem vorhergehenden in Betrieb setzen
des Motors, während
der Motor anhält, den
Programmcode zum Ermitteln, ob der Absolutwert der Abweichung in
einen Bereich zwischen einen ersten vorbestimmten Wert und einen
zweiten vorbestimmten Wert, der kleiner als der erste vorbestimmte
Wert ist, fällt,
den Programmcode zum Generieren eines aktuellen Stromwertsignals,
so dass die Abweichung null wird, wenn der Absolutwert der Anweichung
als in den Bereich fallend bewertet wird, und den Programmcode zur
Steuerung des Motors basierend auf dem aktuellen Stromwertsignal.
-
Während
die vorliegende Erfindung in Form von bevorzugten Ausführungen
offen gelegt wurde, um ihr Verständnis
zu vereinfachen, sollte beachtet werden, dass die Erfindung auf
verschiedene Arten und Weisen ausgeführt werden kann, wenn dabei nicht
von dem Gültigkeitsbereich
der Patentansprüche
abgewichen wird.
-
Deshalb sollte die Erfindung als
alle möglichen
Ausführungen
und Modifikationen der gezeigten Ausführungen umfassend, die ausgeführt werden können, ohne
von der Erfindung, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert,
abzuweichen, verstanden werden.
-
Die Referenzzeichen in den Patentansprüchen dienen
einem besseren Verständnis
und sollen den Gültigkeitsbereich
nicht begrenzen.