DE60026942T2

DE60026942T2 - Steuereinheit und Verfahren zum Steuern eines Motors zur Vewendung in einem Drucker und Steuerungsprogramm speicherndes Speichermedium

Info

Publication number: DE60026942T2
Application number: DE60026942T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi c/c Seiko Epson Cor Igarashi; c/c Seiko Epson Corporation Masanori Yoshida
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: CN1120093C; EP1072425A3; US20030025471A1; DE60026942D1; JP3859115B2; ATE321669T1; EP1072425B1; CN1282015A; JP2001103778A; US6528962B1; EP1072425A2; US20050146300A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Steuereinheit und ein Verfahren zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker sowie ein Speichermedium, das ein Steuerprogramm speichert. Konkret wird die Erfindung zum Steuern der Geschwindigkeit eines Motors für den Antrieb eines Schlittens eines Seriendruckers verwendet.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei einem typischen Seriendrucker, zum Beispiel einem Tintenstrahldrucker, tastet ein Aufzeichnungskopf Druckpapier zum Drucken ab. Dieser Aufzeichnungskopf ist an einem Schlitten befestigt, damit er sich mit dem Schlitten bewegt. Dieser Schlitten wird von einem Gleichstrommotor angetrieben. Das System zum Antreiben des Schlittens funktioniert wie folgt:
Zuerst wird ein Steuerriemen mit einer vorgegebenen Spannung zwischen einer Antriebsscheibe, die an der Drehwelle des Gleichstrommotors befestigt ist, und einem Abtriebsrad gedehnt, welches ein Gegenstück zu der Antriebsscheibe ist. Der Schlitten ist an dem Steuerriemen montiert. Somit wird der Schlitten durch die Drehung des Gleichstrommotors angetrieben und bewegt sich in die Hauptabtastrichtungen.
Wenn der Schlitten mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, d. h. wenn der Gleichstrommotor mit konstanter Drehzahl gedreht wird, erfolgt der Druckvorgang. Herkömmlicherweise erfolgt die Geschwindigkeitssteuerung, mit der die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors auf einem konstanten Wert gehalten wird, mit Hilfe einer PID-Steuerung ausgehend von der Abweichung einer erfassten tatsächlichen Geschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit.
Wie allerdings in 13 dargestellt, hat ein typischer Gleichstrommotor einen Stator 210 und einen Rotor 220. Der Stator 210 umfasst ein Joch 210a und einen Magnetpol 210b. Der Rotor 220 umfasst einen hervorstehenden Teil 220a, der als Magnetpol eines Elektromagneten dient, und eine Spule 220b, die um den Basisteil des hervorstehenden Teils 220a gewickelt ist. Der Rotor 220 ist so eingerichtet, dass er mit Hilfe eines Stromwenders 230 und einer Bürste 240 sequenziell die Polarität des Elektromagneten um schaltet. Deshalb weist der Gleichstrommotor die Schwankung im Drehmoment auf. Wenn man annimmt, dass die Anzahl der Phasen des Gleichstrommotors (die Anzahl der Spulen, d. h. die Anzahl der Basisabschnitte der hervorstehenden Teile 220a) p ist, tritt die Schwankung im Drehmoment 2p mal auf, während sich der Gleichstrommotor einmal dreht. Weiterhin liegt die Anzahl der Phasen des Gleichstrommotors in 13 bei 3.
Daher kommt es bei dem Seriendrucker unter Verwendung des Gleichstrommotors für den Antrieb des Schlittens zu einem Problem dahingehend, dass die Geschwindigkeit des Schlittens (d. h. die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors) aufgrund der Schwankung im Drehmoment des Gleichstrommotors schwankt und dadurch eine Dispersion zwischen den gedruckten Punkten hervorruft, weshalb es nicht möglich ist, einen präzisen Druckvorgang auszuführen.
Das US-Patent Nr. 5748206 legt einen Drucker offen, wobei eine Schwankung in der Bewegungsgeschwindigkeit eines Schlittens hauptsächlich aufgrund der Masseänderung des Schlittens mit zunehmendem Tintenverbrauch in jedem Druckzyklus korrigiert wird, um die Druckgenauigkeit zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in dem Überwinden der zuvor genannten Probleme und in der Schaffung einer Steuereinheit und eines Verfahrens zum Steuern eines Motors in einem Drucker, die die Geschwindigkeitsschwankungen des Motors unterdrücken können, sowie eines Speichermediums mit einem Steuerprogramm, welches darin aufgezeichnet ist, um einen Motor in einem Drucker anzusteuern. Um die genannten und weitere Aufgaben zu erfüllen, wird nach einem Aspekt der Erfindung eine Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker geschaffen, wobei die Steuereinheit umfasst: einen Geschwindigkeits-Erfassungsteil, der eine Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v erfasst; einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil, der eine Durchschnittsgeschwindigkeit auf Basis einer von dem Geschwindigkeits-Erfassungsteil aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer zuvor erfassten Geschwindigkeit berechnet, die n (≧ 2) Perioden t_v vor einem Erfassen der aktuellen Geschwindigkeit erfasst worden ist, was im Wesentlichen einer halben Periode einer Schwankung der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und einen Geschwindigkeits-Steuerteil (6f, 6h), der die Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors steuert.
Wenn man weiterhin davon ausgeht, dass die Periode der Schwankung der Geschwindigkeit des Motors T_V ist, erfüllt die Anzahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, den folgenden Ausdruck: Tv/(2tv) – 2 ≦ n < Tv/(2tv) + 2.
Der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil berechnet vorzugsweise eine Durchschnittsgeschwindigkeit von k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von der aktuellen erfassten Geschwindigkeit bis zu einer erfassten Geschwindigkeit k (n > k ≧ 0) davor und k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von einer erfassten Geschwindigkeit n davor bis zu einer erfassten Geschwindigkeit k + 1 davor.
Der Geschwindigkeits-Steuerteil weist vorzugsweise ein Differenzierungselement auf, das auf Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Der Geschwindigkeits-Steuerteil kann ein Proportionalelement aufweisen, das auf Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Der Geschwindigkeits-Erfassungsteil kann einen Codierer umfassen, der einen Ausgangsimpuls entsprechend der Drehung des Motors erzeugt, und einen Geschwindigkeits-Berechnungsteil, der die Geschwindigkeit des Motors in einer Periode des Ausgangsimpulses auf Basis des Ausgangsimpulses des Codierers berechnet.
Der Motor kann ein Schlittenmotor zum Einsatz in einem Tintenstrahldrucker sein, und der Codierer kann den Ausgangsimpuls entsprechend der Bewegung eines Schlittens erzeugen, der von dem Schlittenmotor über eine Riemenscheibe, die an der Drehwelle des Schlittenmotors angebracht ist, und über einen Steuerriemen angetrieben wird, der von der Riemenscheibe angetrieben wird.
Wenn davon ausgegangen wird, dass der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen einer Codeplatte des Codierers λ ist, dass eine Teilkreislänge der Riemenscheibe L ist und dass die Anzahl von Phasen des Motors p ist, erfüllt n vorzugsweise den folgenden Ausdruck: L /(4pλ) ≦ n < L /(4pλ) + 2.
Der Geschwindigkeits-Steuerteil kann des Weiteren umfassen: einen zweiten Geschwindigkeits-Berechnungsteil, der die Geschwindigkeit des Motors in einer zweiten vorgegebenen Periode auf Basis des Ausgangsimpulses des Codierers berechnet; einen zweiten Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil, der die Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung wenigstens der aktuellen berechneten Geschwindigkeit, die durch den zweiten Geschwindigkeits-Berechnungsteil berechnet wird, und einer berechneten Geschwindigkeit, die zuvor m (m ≦ 2) betrug, berechnet; und ein zweites Differenzierungselement, das auf der Basis einer Geschwindigkeitsabweichung des Ausgangs des zweiten Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Der Motor kann ein Gleichstrommotor sein.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v; Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit auf Basis einer aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer zuvor erfassten Geschwindigkeit, die n (≦ 2) Perioden t_v vor dem Erfassen der aktuellen Geschwindigkeit erfasst worden ist, was im Wesentlichen einer halben Periode einer Schwankung T_v der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und Steuern der Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors.
Wenn davon ausgegangen wird, dass die Periode der Schwankung der Geschwindigkeit des Motors T_v ist, erfüllt die Zahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, in dem Steuerverfahren vorzugsweise den folgenden Ausdruck: Tv/(2tv) – 2≦ n < Tv/(2tv) + 2.
Mit dem Schritt des Steuerns der Geschwindigkeit des Motors wird die Geschwindigkeit des Motors vorzugsweise auf Basis der Summe der Geschwindigkeitsabweichung und des Ausgangs des Differenzierungselementes gesteuert, das auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung arbeitet.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium geschaffen, das Steuerprogrammcode zum Steuern eines Motors in einem Drucker speichert, wobei es umfasst: erste Programmcodemittel zum Erfassen der Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v; zweite Programmcodemittel zum Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung wenigstens einer aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer erfassten Geschwindigkeit, die n (≦ 2) Perioden t_v vor einem Zeitpunkt erfasst worden ist, zu dem die aktuelle Geschwindigkeit erfasst wird, was im Wesentlichen einer halben Periode T_v einer Schwankung der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und dritte Programmcodemittel zum Steuern der Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und aus den bei gefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verständlicher. Allerdings sollen die Zeichnungen nicht eine Eingrenzung der Erfindung auf eine spezielle Ausführungsform darstellen, sondern dienen lediglich der Erläuterung und dem besseren Verständnis.
Zu den Zeichnungen:
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker zeigt;
2 ist eine Grafik, die die Schwankung der Geschwindigkeit zum Erläutern der Effekte bei der ersten bevorzugten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Darstellung in Wellenform, die die Geschwindigkeitsschwankungen eines Schlittenmotors zeigt;
4 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Ansteuerns eines Schlittens;
5 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Steuereinheit zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einen Drucker zeigt;
6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Tintenstrahldruckers zeigt;
7 ist eine Perspektivansicht, die die Peripherie eines Schlittens zeigt;
8 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Linearcodierers zeigt;
9(a) und 9(b) sind Wellenform-Darstellungen von Ausgangsimpulsen eines Codierers;
10 ist eine schematische Perspektivansicht eines Druckers zur Erläuterung der Position eines Papiererfassungssensors;
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer typischen Geschwindigkeits-Steuereinheit zur Verwendung in einem Tintenstahldrucker zeigt;
12(a) und 12(b) sind Wellenform-Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise der Geschwindigkeits-Steuereinheit aus 11;
13 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines typischen Gleichstrommotors zeigt;
14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker zeigt;
15 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Computersystems unter Verwendung eines Speichermediums zeigt, in dem ein Drucksteuerprogramm aufgezeichnet worden ist; und
16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Computersystems mit Speichermedium zeigt, in dem ein Drucksteuerprogramm aufgezeichnet worden ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden nun die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Zuerst werden der schematische Aufbau und die Steuerung eines Tintenstrahldruckers beschrieben, der eine erfindungsgemäße Steuereinheit zum Steuern eines Motors für einen Drucker verwendet. Der schematische Aufbau dieses Tintenstrahldruckers ist in 6 abgebildet.
Dieser Tintenstrahldrucker umfasst: einen Papiereinzugsmotor, 1 zum Einziehen eines Blattes Papier; einen Papiereinzugs-Motortreiber 2 zum Antreiben des Papiereinzugsmotors 1, einen Schlitten 3, einen Schlittenmotor 4, einen Schlittenmotortreiber 5 zum Antreiben des Schlittenmotors 4; eine Gleichstromeinheit 6, einen Pumpenmotor 7 zum Steuern des Ansaugens von Tinte, um ein Verstopfen zu vermeiden; einen Pumpenmotortreiber 8, der den Pumpenmotor 7 antreibt, einen Aufzeichnungskopf 9, der an dem Schlitten 3 befestigt ist und Tinte auf Druckpapier 50 ausgibt; einen Druckkopftreiber 10 zum Antreiben und Steuern des Aufzeichnungskopfes 9; einen Linearcodierer 11, der an dem Schlitten 3 befestigt ist, eine Codeplatte 12, die Schlitze in regelmäßigen Abständen aufweist, einen Rotations-Codierer 13 zur Verwendung in dem Papiereinzugsmotor 1, einen Papiererfassungssensor 15, der die Position der hinteren Kante eines Blattes Papier erfasst, das gedruckt wird; eine CPU 16, die den gesamten Drucker steuert; eine Taktschaltung 17, die periodisch ein Unterbrechungssignal erzeugt, welches an die CPU 16 ausgegeben wird, einen Schnittstellenteil (IF) 19, der Daten von einem Host Computer 18 empfängt/zu ihm sendet; eine ASIC 20, welche die Druckauflösung, die Druckwellenform des Aufzeichnungskopfes 9 usw. auf der Basis der Druckinformationen steuert, die von dem Host Computer 18 über den Schnittstellenteil 19 zugeführt wurden, einen PROM 21, einen RAM 22 und EEPROM 23, die als Arbeits- und Programmspeicherregionen für die ASIC 20 und die CPU 16 genutzt werden, ein Vorlagenglas 25, welches das Papier 50 während des Druckens hält; eine Trägerrolle 27, die von dem Papiereinzugsmotor 1 angetrieben wird und das Druckpapier 50 trägt; eine Riemenscheibe 30, die an der Drehwelle des Schlittenmotors 4 angebracht ist, und einen Steuerriemen 31, der von der Riemenscheibe 30 angetrieben wird. Weiterhin ist die Gleichstromeinheit 6 so eingerichtet, dass sie den Papiereinzugs-Motortreiber 2 und den Schlittenmotortreiber 5 auf Basis eines von der CPU 16 zugeführten Steuerbefehls und von Ausgangswerten der Codierer 11 und 13 antreibt und steuert. Des Weiteren umfasst sowohl der Papiereinzugsmotor 1 als auch der Schlittenmotor 4 einen Gleichstrommotor.
Der Aufbau an der Peripherie des Schlittens 3 in diesem Tintenstrahldrucker ist in 7 abgebildet.
Der Schlitten 3 ist über den Steuerriemen 31 und die Riemenscheibe 30 so mit dem Schlittenmotor 4 verbunden, dass er so angetrieben wird, wobei er von einem Führungselement 32 geführt wird und sich parallel zu dem Vorlagenglas 25 bewegt. Auf der Oberseite gegenüber dem Druckpapier weist der Schlitten 3 den Aufzeichnungskopf 9 auf. Der Aufzeichnungskopf 9 umfasst eine Düsenreihe zum Ausgeben schwarzer Tinte und eine Düsenreihe zum Ausgeben farbiger Tinte. Jeder Düse wird aus einer Tintenpatrone 34 Tinte zugeführt, die sie als Tintentropfen auf das Druckpapier ausgibt, um Zeichen und/oder Bilder zu drucken.
In einem druckfreien Bereich des Schlittens 3 befindet sich eine Abdeckeinheit 35, die eine Düsenöffnung des Aufzeichnungskopfes 9 während des Nichtdruckens abdichtet, und eine Pumpeneinheit 36 mit dem Pumpenmotor 7 aus 6. Wenn sich der Schlitten 3 von einem Druckbereich zu dem druckfreien Bereich bewegt, berührt der Schlitten 3 einen Hebel (nicht abgebildet) und bewegt die Abdeckeinheit 35 nach oben, um so den Aufzeichnungskopf 9 zu verschließen.
Wenn die Düsenöffnungsreihe des Aufzeichnungskopfes 9 mit Tinte verstopft ist, der Schlitten 34 ausgewechselt wird oder Ähnliches und der Aufzeichnungskopf 9 Tinte abgeben soll, arbeitet die Pumpeneinheit 36 im geschlossenen Zustand des Aufzeichnungskopfes 9 und saugt mit Hilfe von Unterdruck von der Pumpeneinheit 36 Tinte aus der Düsenöffnungsreihe. Somit wird Staub und Papierpulver, das an einem Teil nahe der Düsenöffnungsreihe haftet, entfernt. Weiterhin werden Bläschen des Aufzeichnungskopfes 9 zusammen mit Tinte in eine Kappe 37 abgegeben.
Anschließend ist der Aufbau des Linearcodierers 11 in 8 dargestellt, der an dem Schlitten 3 montiert ist. Dieser Codierer 11 umfasst eine Leuchtdiode 11a, eine Kollimatorlinse 11b und einen Erfassungs-Verarbeitungsteil 11c. Der Erfassungs-Verarbeitungsteil 11c hat eine Vielzahl von (vier) Fotodioden 11d, eine Signalverarbeitungsschaltung 11e und zwei Komparatoren 11f_A und 11f_B .
Wenn zwischen beiden Enden der Leuchtdiode 11a über einen Widerstand eine Spannung Vcc angelegt wird, werden Lichtstrahlen aus der Leuchtdiode 11a emittiert. Diese Lichtstrahlen werden von der Kollimatorlinse 11b gebündelt und passieren die Codeplatte 12. Die Codeplatte 12 weist in regelmäßigen Abständen (zum Beispiel alle 1/180 Zoll (= 1/180 × 2,54 cm)) Schlitze auf.
Die parallelen Strahlen, die durch die Codeplatte 12 hindurch treten, treffen auf jede der Fotodioden 11d über einen feststehenden Schlitz (nicht dargestellt) auf und werden in elektrische Signale umgewandelt. Die von den vier Fotodioden 11d ausgegebenen elektrischen Signale werden von der Signalverarbeitungsschaltung 11e verarbeitet. Von den Komparatoren 11f_A und 11f_B werden die von der Signalverarbeitungsschaltung 11e ausgegebenen Signale miteinander verglichen, und die Vergleichsergebnisse werden als Impulse ausgegeben. Die von den Komparatoren 11f_A und 11f_B ausgegebenen Impulse ENC-A und ENC-B sind die Ausgangswerte des Codierers 11.
Die Phase des Impulses ENC-A ist um 90° von der Phase des Impulses ENC-B verschoben. Der Codierer 4 ist so eingerichtet, dass die Phase des Impulses ENC-A 90° vor der Phase des Impulses ENC-B liegt, wie in 9(a) dargestellt, wenn sich der Schlittenmotor 4 normal dreht, d. h. wenn sich der Schlitten 3 in einer Hauptabtastrichtung bewegt, und die Phase des Impulses ENC-A liegt um 90° hinter der des Impulses ENC-B, wie in 9(b) dargestellt, wenn sich der Schlittenmotor 4 in umgekehrter Richtung dreht. Eine Periode T der Impulse entspricht dem Abstand zwischen zwei benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12 (zum Beispiel 1/180 Zoll (= 1/180 × 2,54 cm)). Dies entspricht der Zeitspanne, in der sich der Schlitten 3 zwischen benachbarten Schlitzen bewegt.
Andererseits hat der Rotations-Codierer 13 zur Verwendung in dem Papiereinzugsmotor 1 den gleichen Aufbau wie der Linearcodierer 11, abgesehen davon, dass die Codeplatte eine Drehscheibe ist, die sich entsprechend der Drehung des Papiereinzugsmotors 1 dreht. Weiterhin beträgt der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen einer Mehrzahl von Schlitzen, die in der Codeplatte des Codierers 13 zur Verwendung im Papiereinzugsmotor vorgesehen sind, in dem Tintenstrahldrucker 1/180 Inch (1/180 × 2,54 cm). Wenn sich der Papiereinzugsmotor 1 um den Abstand zwischen benachbarten Schlitzen dreht, wird das Papier um 1/1440 Zoll (= 1/1440 × 2,54 cm) eingezogen.
Anhand von 10 wird nachstehend die Position des Papiererfassungssensors 15 aus 6 beschrieben.
In 10 wird Papier 10, das in eine Papiereinzugsöffnung 61 eines Druckers 60 eingelegt ist, mit Hilfe einer Papiereinzugsrolle 64, die von einem Papiereinzugsmotor 63 an getrieben wird, in den Drucker 60 eingezogen. Die Vorderkante des Papiers 50, die in den Drucker eingezogen worden ist, wird beispielsweise von einem optischen Papiererfassungssensor 15 erkannt. Das Papier 50, dessen Vorderkante von dem Papiererfassungssensor 15 erkannt worden ist, wird mit Hilfe einer Papiereinzugsrolle 65 und einer Mitnehmerrolle 66, die beide von dem Papiereinzugsmotor 1 gesteuert werden, eingezogen.
Anschließend tropft Tinte aus dem Aufzeichnungskopf (nicht abgebildet), der an dem Schlitten 3 befestigt ist, welcher sich entlang dem Schlittenführungselement 32 bewegt, um einen Druckvorgang auszuführen. Wenn das Papier dann zu einer vorgegebenen Position eingezogen wird, wird die Hinterkante des Papiers 50, das aktuell gedruckt wird, von dem Papiererfassungssensor 15 erkannt. Daraufhin wird ein Getrieberad 67c über ein Getrieberad 67b mit Hilfe eines Getrieberades 67a, das von dem Papiereinzugsmotor 1 angesteuert wird, angetrieben. Somit werden eine Papierausgaberolle 68 und eine Mitnehmerrolle 69 gedreht und geben das gedruckte Papier 50 aus einer Papierausgabeöffnung 62 aus.
Anhand der 11 und 12 wird nachstehend ein Beispiel der Geschwindigkeitssteuerung des Gleichstrommotors 4 mit Hilfe der Gleichstromeinheit 6 aus 6 beschrieben. Die Gleichstromeinheit 6 umfasst einen Positions-Berechnungsteil 6a, eine Subtraktionseinrichtung 6b, einen Sollgeschwindigkeits-Berechnungsteil 6c, einen Geschwindigkeits-Berechnungsteil 6d, eine Substraktionseinrichtung 6e, ein Proportionalelement 6f, ein Integrationselement 6g, eine Differenzierungselement 6h, eine Addiereinheit 6i, einen Digital-/Analog-Wandler 6j, einen Taktgeber 6k und einen Beschleunigungs-Steuerteil 6m.
Der Positions-Berechnungsteil 6a ist so eingerichtet, dass er die Vorder- und die Hinterflanke jedes Ausgangsimpulses ENC-A und ENC-B des Codierers 11 erkennt, um die Anzahl der erkannten Flanken zu zählen und die Position des Schlittens 3 auf der Basis des Zählwertes zu berechnen. Wenn sich bei diesem Zählvorgang der Schlittenmotor 4 normal dreht und eine Flanke erkannt wird, wird „+1" addiert, und wenn der Schlittenmotor 4 in umgekehrte Richtung gedreht und eine Flanke erkannt wird, wird „–1" addiert. Jede dieser Perioden der Impulse ENC-A und ENC-B ist genauso groß wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12, und die Phase des Impulses ENC-A ist um 90° zu der Phase des Impulses ENC-B verschoben. Daher entspricht der Zählwert „1" bei dem oben beschriebenen Zählvorgang ¼ des Abstandes zwischen benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12. Wenn also der Zählwert mit ¼ des Abstandes zwischen den benachbarten Schlitzen multipliziert wird, ist es möglich, den Bewegungs betrag des Schlittens 3 von einer Position, die einem Zählwert „0" entspricht, zu ermitteln. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Auflösung des Codierers 11 bei ¼ des Abstandes zwischen den benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12. Wenn der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen bei 1/180 Zoll (= 1/180 × 2,54 cm) beträgt, ist die Auflösung 1/720 Zoll (= 1/720 × 2,54 cm).
Die Subtraktionseinrichtung 6b ist so eingerichtet, dass sie eine Positionsabweichung der tatsächlichen Position des Schlittens 3, die durch den Positions-Berechnungsteil 6a ermittelt wurde, von einer Sollposition berechnet, die von der CPU 16 zugeführt wird.
Der Sollgeschwindigkeits-Berechnungsteil 6c ist so eingerichtet, dass er eine Sollgeschwindigkeit des Schlittens 3 auf der Basis der Positionsabweichung berechnet, bei der es sich um den Ausgangswert der Subtraktionseinrichtung 6b handelt. Diese Operation erfolgt durch Multiplizieren der Positionsabweichung mit einem Verstärkungsfaktor (gain) K_P. Dieser Verstärkungsfaktor K_P wird entsprechend der Positionsabweichung ermittelt. Des Weiteren kann der Wert des Verstärkungsfaktors K_P in einer Tabelle (nicht abgebildet) gespeichert werden.
Der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 6d ist so eingerichtet, dass er eine Geschwindigkeit des Schlittens 3 auf der Basis der Ausgangsimpulse ENC-A und ENC-B des Codierers 11 berechnet. Diese Geschwindigkeit wird wie folgt ermittelt: Zuerst werden die Vorderflanke und die Hinterflanke jedes Ausgangsimpulses ENC-A und ENC-B des Codierers 11 erfasst, und das Zeitintervall zwischen diesen Flanken, das ¼ des Abstandes zwischen benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12 entspricht, wird beispielsweise mit einem Taktzähler gezählt. Wenn man davon ausgeht, dass der Zählwert T ist und der Abstand zwischen den benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12 bei λ liegt, ist die Geschwindigkeit des Schlittens λ/(4T). Weiterhin wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Geschwindigkeit des Schlittens ermittelt, indem eine Periode des Ausgangsimpulses ENC-A, zum Beispiel die Periode zwischen der Vorderflanke und der nächsten Vorderflanke, mit Hilfe eines Taktzählers gezählt wird.
Die Subtraktionseinrichtung 6e ist so eingerichtet, dass sie eine Geschwindigkeitsabweichung der tatsächlichen Geschwindigkeit des Schlittens 3, die durch den Geschwindigkeits-Berechnungsteil 6d berechnet wird, von einer Sollgeschwindigkeit berechnet.
Das Proportionalelement 6f ist so eingerichtet, dass es die Geschwindigkeitsabweichung mit einer Konstante Gp multipliziert und das multiplizierte Ergebnis ausgibt.
Das Integrationselement 6g ist so eingerichtet, dass es einen Wert, der durch Multiplizieren der Geschwindigkeitsabweichung mit einer Konstante Gi ermittelt wird, integriert.
Das Differenzierungselement 6h ist so eingerichtet, dass es eine Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeitsabweichung und der letzten Geschwindigkeitsveränderung mit einer Konstante Gd multipliziert, um das multiplizierte Ergebnis auszugeben. Des Weiteren werden die Operationen in dem Proportionalelement 6f, Integrationselement 6g und Differenzierungselement 6h in jeder einzelnen Periode des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11 ausgeführt, d. h. synchron zu der Vorderflanke des Ausgangsimpulses ENC-A.
Die Ausgangsgrößen des Proportionalelements 6f, des Integrationselements 6g und des Differenzierungselements 6h werden von der Addiereinrichtung 6i addiert. Anschließend wird dem D/A-Wandler 6j das addierte Ergebnis, d. h. der Antriebsstrom des Schlittenmotors 4, zugeführt, um in einen analogen Strom umgewandelt zu werden. Auf der Basis des analogen Stroms wird der Schlittenmotor 4 von dem Treiber 5 angetrieben.
Darüber hinaus werden der Taktgeber 6k und der Beschleunigungs-Steuerteil 6m dazu benutzt, die Beschleunigung zu steuern, und die PID-Steuerung unter Verwendung des Proportionalelements 6f, des Integrationselements 6g und des Differenzierungselements 6h wird zum Steuern der konstanten Geschwindigkeit und Verlangsamung während der Beschleunigung genutzt.
Der Taktgeber 6k ist so eingerichtet, dass er auf der Grundlage eines Taktsignals, das von der CPU 16 zugeführt wird, zu jeweils einem vorgegebenen Zeitpunkt ein Taktgeber-Unterbrechungssignal erzeugt. Der Beschleunigungssteuerteil 6m ist so eingerichtet, dass er einen vorgegebenen Stromwert (zum Beispiel 20 mA) in einen Sollstromwert immer dann integriert, wenn er das Taktgeber-Unterbrechungssignal empfängt, und das integrierte Ergebnis, d. h. den Sollstromwert des Gleichstrommotors 4, während der Beschleunigung an den D/A-Wandler 6j leitet. Genauso wie bei der PID-Steuerung wird der Sollstromwert mit dem D/A-Wandler 6j in einen analogen Strom umgewandelt. Auf der Basis dieses analogen Stroms wird der Schlittenmotor 4 von dem Treiber angetrieben. Der Treiber 5 verfügt beispielsweise über vier Transistoren. Indem jeder der Transistoren auf der Grundlage der Ausgangsgrößen des D/A-Wandlers 6j ein- und ausgeschaltet wird, kann sich der Treiber 5 wahlweise in (a) einem Betriebsmodus befinden, in dem der Schlittenmotor 4 normal oder in umgekehrte Richtung gedreht wird, (b) einem regenerativen Bremsmodus (kurzer Bremsmodus, d. h. ein Modus, in dem das Anhalten des Schlittenmotors beibehalten wird) oder (c) in einem Modus, in dem der Schlittenmotor angehalten werden soll.
Anhand der 12(a) und 12(b) wird nun die Funktionsweise der Gleichstromeinheit 6 beschrieben.
Wenn der Gleichstromeinheit 6 von der CPU 16 ein Startbefehlsignal zum Starten des Schlittenmotors 4 zugeführt wird, falls der Schlittenmotor 4 angehalten ist, wird ein Start-Anfangsstromwert I₀ von dem Beschleunigungssteuerteil 6m zu den D/A-Wandler 6j geleitet. Darüber hinaus wird dieser Start-Anfangsstromwert I₀ dem Beschleunigungssteuerteil 6m zusammen mit dem Startbefehlsignal von der CPU 16 zugeführt. Anschließend wird dieser Stromwert I₀ von dem D/A-Wandler 6j in einen analogen Strom umgewandelt, um dem Treiber 5 zugeführt zu werden, und der Schlittenmotor wird von dem Treiber 5 gestartet (siehe 12(a), 12(b)).
Nachdem das Startbefehlsignal eingegangen ist, erzeugt der Taktgeber 6k ein Taktgeber-Unterbrechungssignal zu einem jeweils vorgegebenen Zeitpunkt. Jedes Mal, wenn der Beschleunigungssteuerteil 6m das Taktgeber-Unterbrechungssignal empfängt, integriert der Beschleunigungssteuerteil 6m einen vorgegebenen Stromwert (zum Beispiel 20 mA) in den Start-Anfangsstromwert I₀, um dem D/A-Wandler 6j den integrierten Stromwert zuzuführen. Anschließend wird der integrierte Stromwert von dem D/A-Wandler 6j in einen analogen Strom umgewandelt und dem Treiber 5 zugeführt. Daraufhin wird der Schlittenmotor so von dem Treiber 5 angesteuert, dass der Wert des dem Schlittenmotor 4 zugeführten Stroms der integrierte Stromwert ist und die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 größer wird (siehe 12(b)). Daher ist der Stromwert, den dem Schlittenmotor zugeführt wird, wie in 12(a) ein schrittweiser Wert.
Wenngleich das PID-Steuersystem ebenfalls arbeitet, wählt zu diesem Zeitpunkt der D/A-Wandler 6j des Weiteren die Ausgangsgröße des Beschleunigungssteuerteils 6m aus und bezieht sie mit ein.
Die Integration des Stromwertes in den Beschleunigungssteuerteil 6m erfolgt solange, bis der integrierte Stromwert ein konstanter Stromwert I_S wird. Wenn zum Zeitpunkt t₁ aus dem integrierten Stromwert ein vorgegebener Wert I_S wird, hält der Beschleunigungssteuerteil 6m die Integration an und führt dem D/A-Wandler 6j den konstanten Stromwert I_S zu. Folglich wird der Schlittenmotor 4 von dem Treiber 5 so angesteuert, dass aus dem Wert des Stroms, der dem Schlittenmotor 4 zugeführt wird, der Stromwert I_S wird (siehe 12(a)).
Um zu verhindern, dass die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 zu stark erhöht wird, steuert anschließend der Beschleunigungssteuerteil 6m den Schlittenmotor 4 so, dass der Strom reduziert wird, der dem Schlittenmotor 4 zugeführt wird, wenn die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 einen vorgegebenen Wert V₁ erreicht (siehe Zeit t₂). Zu diesem Zeitpunkt steigt die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 weiter an. Wenn allerdings die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 einen vorgegebenen Wert V_c erreicht (siehe Zeit t₃ in 12(b)), wählt der D/A-Wandler 6j die Ausgangsgröße des PID-Steuersystems, d. h. die Ausgangsgröße der Addiereinrichtung 6i, um die PID-Steuerung auszuführen.
Somit wird die Sollgeschwindigkeit auf der Basis der Positionsabweichung der tatsächlichen Position, die aus der Ausgangsgröße des Codierers 11 ermittelt wird, von der Sollposition berechnet. Darüber hinaus arbeiten das Proportionalelement 6f, das Integrationselement 6g und das Differenzierungselement 6h auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung der tatsächlichen Geschwindigkeit, die aus der Ausgangsgröße des Codierers 11 ermittelt wird, von der Sollgeschwindigkeit und führen die Proportional-, Integrations- und Differenzierungsoperationen aus. Zusätzlich wird der Schlittenmotor 4 auf der Basis der Summe dieser berechneten Ergebnisse gesteuert. Weiterhin werden die Proportional-, Integrations- und Differenzierungsoperationen synchron zu beispielsweise der Vorderflanke des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11 durchgeführt. Folglich wird die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 4 so gesteuert, dass sie eine gewünschte Geschwindigkeit V₀ erreicht. Darüber hinaus ist die vorgegebene Geschwindigkeit V_c vorzugsweise ein Wert, der 70 % bis 80 % der gewünschten Geschwindigkeit V₀ beträgt.
Da die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 4 nach der Zeit t₄ die gewünschte Geschwindigkeit V₀ erreicht hat, kann die Druckverarbeitung erfolgen. Wenn die Druckverarbeitung abgeschlossen ist und der Schlitten 3 die Sollposition erreicht (siehe Zeit t₅ in 12(b)), wird die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 4 verlangsamt und zum Zeitpunkt t₆ angehalten.
(Erste bevorzugte Ausführungsform)
Der Aufbau der ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker ist in 1 abgebildet. Die Steuereinheit bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird zum Steuern eines Schlittenmotors 4 verwendet, der einen Gleichstrommotor zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker und eine Gleichstromeinheit 80 umfasst. Die Gleichstromeinheit 80 weist einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Messteil 90 auf, der den Geschwindigkeits-Berechnungsteil 6d der Gleichstromeinheit 6 aus 11 ersetzt, und es wird weiterhin eine Subtraktionseinrichtung 96 neu hinzugefügt.
Der Durchschnittsgeschwindigkeits-Messteil 90 umfasst einen Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91, einen Speicher 92 und einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93. Der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 hat den gleichen Aufbau wie der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 6d aus 11. Der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 ist so eingerichtet, dass er eine Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4, d. h. eine Geschwindigkeit des Schlittens 3, auf der Basis aus der Ausgangsgröße des Codierers 11 berechnet.
Diese Operation erfolgt synchron zu der Vorderflanke des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11.
Der Speicher 92 ist so eingerichtet, dass er n Geschwindigkeitsdaten von dem letzten berechneten Ergebnis bis zu einem davor berechneten Ergebnis n (n ≦ 1) speichert, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 berechnet worden sind. Nachdem der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93n Geschwindigkeitsdaten ausliest, ist der Speicher 92 so eingerichtet, dass darin die aktuelle Geschwindigkeit gespeichert wird, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 anstelle der zuvor berechneten Geschwindigkeit n berechnet wird.
Der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 ist so eingerichtet, dass er einen Durchschnitt aus zwei Geschwindigkeitsdaten berechnet: den aktuellen Geschwindigkeitsdaten, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 berechnet werden, und den vorherigen Geschwindigkeitsdaten von n, die im Speicher 92 gespeichert sind.
Die Substraktionseinrichtung 6e ist so eingerichtet, dass sie eine Geschwindigkeitsabweichung der aktuellen Geschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 berechnet wird, von einer Sollgeschwindigkeit berechnet, bei der es sich um die Ausgangsgröße des Sollgeschwindigkeits-Berechnungsteils 6c handelt, und die berechnete Geschwindigkeitsabweichung an das Integrationselement 6g weiterleitet.
Die Substraktionseinrichtung 96 ist so eingerichtet, dass sie eine Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit, die die Ausgangsgröße des Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils 93 ist, von der Sollgeschwindigkeit berechnet, die die Ausgangsgröße des Sollgeschwindigkeits-Berechnungsteils 6c ist, und die berechnete Geschwindigkeitsabweichung an das Proportionalelement 6f und das Differenzierungselement 6h weiterleitet.
Das Proportionalelement 6f ist so eingerichtet, dass es die Ausgangsgröße der Substraktionseinrichtung 96 mit einer Konstante Gp multipliziert und das multiplizierte Ergebnis der Additionseinrichtung 6i leitet. Das Integrationselement 6g ist so eingerichtet, dass es einen Wert, der durch Multiplizieren der Ausgangsgröße der Subtraktionseinrichtung 6e mit einer Konstante Gi ermittelt wurde, integriert und das integrierte Ergebnis an die Addiereinrichtung 6i weiterleitet. Das Differenzierungselement 6h ist so eingerichtet, dass es eine Differenz zwischen aktuellen Geschwindigkeitsabweichung und der letzten Ge schwindigkeitsabweichung mit einer Konstante Gd multipliziert und das multiplizierte Ergebnis an die Addiereinrichtung 6i weiterleitet. Des Weiteren werden die Operationen des Proportionalelements 6f, des Integrationselements 6g und des Differenzierungselements 6h synchron zu der Vorderflanke des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11 ausgeführt.
Die Ausgangsgrößen des Proportionalelements 6f, des Integrationselements 6g und des Differenzierungselements 6h werden von der Addiereinrichtung 6i addiert. Anschließend wird das addierte Ergebnis, d. h. der Strom zum Antrieb des Schlittenmotors 4, der die oben beschriebene Geschwindigkeitsabweichung auf null fallen lässt, dem D/A-Wandler 6j zugeführt, der ihn in einen analogen Strom umwandelt. Auf der Basis dieses analogen Stroms wird der Schlittenmotor 4 von dem Treiber 5 angetrieben.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform nähert sich die Zahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, T_v/(2t_v) an, wenn man davon ausgeht, dass T_v die Periode der Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 ist und t_v die Periode für die Berechnung der Geschwindigkeit in dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 ist. Indem die Anzahl n veranlasst wird, sich T_v/(2t_v) anzunähern, kann die Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 unterdrückt werden.
Anhand von 2 und 3 wird dies nun beschrieben. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Anzahl der Pole des Schlittenmotors 4 bei 5 liegt, dass der effektive Durchmesser (d. h. die Teilkreislänge) L der Riemenscheibe 30, die an der Drehwelle des Schlittenmotors 4 angebracht ist, um den Steuerriemen anzutreiben, 26 mm beträgt und dass der Abstand λ zwischen benachbarten Schlitzen der Codeplatte 12 des Codierers 11 bei 1/180 Zoll (= 0,14 mm) liegt. Danach tritt die Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 bei jeder Drehung zehnmal auf, d. h. zehnmal, während sich der Schlitten 3 um 26 mm bewegt, so dass die Periode T_v, der Schwankung in der Geschwindigkeit genauso groß ist wie eine Zeitspanne, in der sich der Schlitten 3 um 2,6 mm (= 26 mm / (2 × 5)) bewegt.
Andererseits ist die Operationsdauer t_v des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91 genauso groß wie die Periode des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11, d. h. eine Zeitperiode, in der sich der Schlitten 3 um den Abstand zwischen benachbarten Schlitzen (= 0,14 mm) der Codeplatte bewegt.
Folglich werden in einer Geschwindigkeitsschwankungsperiode des Schlittenmotors 4 von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 T_v/t_v = 18,4 (= 2,6 mm/0,14 mm) Geschwindigkeitsoperationen ausgeführt.
Wenn man davon ausgeht, dass sich die Geschwindigkeit der Drehwelle des Schlittenmotors 4 als Sinuskurve um eine vorgegebene Geschwindigkeit V₀ bewegt und dass die Anzahl n, die zur Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit von dem Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 als Parameter verwendet wird, ist unter diesen Bedingungen der Zustand der Ausgangsgröße des Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils bei dieser bevorzugten Ausführungsform in 2 dargestellt. Darüber hinaus wird in 2 lediglich der schwankende Teil der Geschwindigkeit normalisiert.
In 2 zeigt ein Graph g₁ den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 0, d. h. wenn der Ausgang des Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils 93 mit dem Ausgangswert des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91 zusammenfällt, und Graph g₂ zeigt den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 7, d. h. die Schwankung in der Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und einer berechneten Geschwindigkeit von 7 Perioden zuvor. Weiterhin zeigt ein Graph g₃ den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 8, d. h. die Schwankung in der Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und einer berechneten Geschwindigkeit von 8 Perioden zuvor, und ein Graph g₄ zeigt den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 9, d. h. die Schwankung in der Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und einer berechneten Geschwindigkeit von 9 Perioden zuvor. Weiterhin zeigt ein Graph g₅ den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 10, d. h. die Schwankung in der Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und einer berechneten Geschwindigkeit von 10 Perioden zuvor, und ein Graph g₆ zeigt den Zustand der Geschwindigkeitsschwankung, wenn n = 11, d. h. die Schwankung in der Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und einer berechneten Geschwindigkeit von 11 Perioden zuvor. Wie ist aus den berechneten Ergebnis aus 2 ersichtlich ist, ist die Geschwindigkeitsschwankung am geringsten, wenn n = 9, d. h., wenn sich n T_v/(2t_v) (= 9,2) annähert. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür an der Tatsache liegt, dass, falls das Produkt nt_v der Operationsperiode t_v des Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 und die Zahl n etwa die Hälfte der Periode T_v der Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 beträgt, sich die von dem Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 berechnete Durchschnittsgeschwindigkeit wie in 3 null annähert, so dass die Geschwindigkeitsschwankung abnimmt.
Daher ist es möglich, die Geschwindigkeitsschwankung zu unterdrücken, wenn die Zahl n, die für die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, den folgenden Ausdruck erfüllt: Tv/(2tv) – 2 ≦ n < Tv/(2tv) + 2.
Weiterhin wird in der Praxis wie in 4 der Steuerriemen 31 mit einer Spannung zwischen der Riemenscheibe 30, die von Schlittenmotor 4 angetrieben wird, und dem Mitnehmerrad 30a, das von der Riemenscheibe 30 angetrieben wird, gedehnt, so dass die Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors schließlich auf den Schlitten 3 übertragen wird. Wie aus 2 zu erkennen ist, wird daher die Auffassung vertreten, dass bei Anwendung von n = 10, wobei die Phase vorauseilt, wirksamer bei der Unterdrückung der Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 ist, obwohl die Geschwindigkeitsschwankung etwas größer ist, als wenn n = 9 wäre.
Wenn davon ausgegangen wird, dass der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen der Codeplatte des Codierers 11 λ ist, dass die Teilkreislänge (die wirksame Durchmesserlänge) der Riemenscheibe L ist und dass p die Anzahl von Phasen des Schlittenmotors 4 ist, dann erfüllt die Zahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, vorzugsweise den folgenden Ausdruck: L/(4pλ) ≦ n < L/(4pλ) + 2.
Wenn man weiterhin davon ausgeht, dass T_v die Periode der Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 ist und dass t_v die Operationsperiode des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91 ist, dann ist dieser nachfolgende Ausdruck im Weiteren erfüllt: L/(4pλ) = (L/(2p))/(2λ) = Tv/(2tv).
Wie oben beschreiben, ist es gemäß der bevorzugten Ausführungsform möglich, die Schwankung in der Geschwindigkeit des Schlittenmotors zu unterdrücken.
Wenngleich bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform die Geschwindigkeitsabweichung, die als Abweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit dient, in das Proportionalelement 6f und das Differenzierungselement 6h eingegeben worden ist, so können weiterhin die gleichen Effekte erzielt werden, wenn die Geschwindigkeitsabweichung lediglich in das Differenzierungselement 6h eingegeben wird und wenn die Geschwindigkeitsabweichung des Ausgangs des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91 von der Sollgeschwindigkeit in das Proportionalelement 6f und das Integrationselement 6g eingegeben wird. Weiterhin können die gleichen Effekte erzielt werden, wenn die Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit in das Proportionalelement 6f, das Integrationselement 6g und auch in das Differenzierungselement 6h eingegeben wird.
Während weiterhin der Positions-Berechnungsteil 6a die Vorder- und Hinterflanke der Ausgangsimpulse ENC-A und ENC-B des Codierers 11 gezählt hat, um den Zählwert mit dem Abstand zwischen den benachbarten Schlitzen der Codeplatte des Codierers 11 zu multiplizieren, so können auch die Vorder- und Hinterflanken der Ausgangsimpulse ENC-A und ENC-B gezählt werden und ohne Multiplikation mit dem Abstand zwischen den benachbarten Schlitzen ausgegeben werden. In diesem Fall wird die Sollposition ebenfalls durch die Anzahl von Impulsen ausgedrückt, und die Ausgangsgröße des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91 ist die Umkehrzahl der Periode des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11. Zusätzlich berechnet der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 einen Durchschnittswert der Umkehrzahl der Periode des Ausgangsimpulses ENC-A, um den berechneten Durchschnittswert auszugeben.
Während weiterhin der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 die Durchschnittsgeschwindigkeit der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und der berechneten Geschwindigkeit von n Perioden zuvor in der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform berechnet hat, so kann auch der Durchschnittswert (die Durchschnittsgeschwindigkeit) von k + 1 berechneten Geschwindigkeitsdaten von der aktuellen berechneten Geschwindigkeit bis zu einer berechneten Geschwindigkeit von k (n > k ≦ 1) Perioden zuvor und k + 1 berechneten Geschwindigkeitsdaten von einer berechneten Geschwindigkeit von n Perioden zuvor und einer berechneten Geschwindigkeit von n + k Perioden zuvor ermittelt werden. In diesem Fall werden die n + 1 berechneten Geschwindigkeitsdaten von der letzten berechneten Geschwindigkeit bis zu der berechneten Geschwindigkeit von n + k Perioden zuvor in dem Speicher 92 gespeichert. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, den Einfluss von Rauschen zu unterdrücken.
Darüber hinaus kann der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93 so eingerichtet sein, dass er einen Durchschnittswert aus m (n – 1 ≦ m ≦ 2) berechneten Geschwindigkeitsdaten, die von aus berechneten Geschwindigkeitsdaten von der aktuellen berechneten Geschwindigkeit zu einer berechneten Geschwindigkeit von n – 1 Perioden zuvor ausgewählt werden und die aktuelle berechnete Geschwindigkeit enthalten, und m berechneten Geschwindigkeitsdaten ermittelt, die aus n berechneten Geschwindigkeitsdaten von einer berechneten Geschwindigkeit von n Perioden zuvor bis zu einer berechneten Geschwindigkeit von 2n – 1 ausgewählt werden und die den m berechneten Geschwindigkeitsdaten entsprechen. Die berechneten Geschwindigkeitsdaten, die den aktuellen berechneten Geschwindigkeitsdaten entsprechen, sind die berechneten Geschwindigkeitsschwankung von n Perioden zuvor, und die berechneten Geschwindigkeitsdaten, die den berechneten Geschwindigkeitsdaten von k (n – 1 ≦ k ≦ 1) Perioden zuvor entsprechen, sind die berechneten Geschwindigkeitsdaten von n + k Perioden zuvor.
Während bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Wert, der sich T_v/(2t_v) = L/(4pλ) = πD/(4pλ) annähert, als Zahl n ausgewählt wurde, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit genutzt wird, wenn man davon ausgeht, dass die Anzahl der Phasen des Schlittenmotors 4p ist, dass die effektive Länge der Riemenscheibe 30 L (= πD (D ist der Teilkreisdurchmesser)) ist, dass die Periode der Schwankung der Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 T_v ist, dass die Operationsperiode des Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 t ist und dass der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen des Codierers 11 λ ist, kann n auf einen vorgegebenen Wert festgelegt werden und der Teilkreisdurchmesser D kann ein Wert sein, der das oben beschriebene Verhältnis erfüllt.
Des Weiteren schwankt in dem Tintenstrahldrucker die Geschwindigkeit des Schlittens 3 unter dem Einfluss (a) der Schwankung in der Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4, (b) der Schwankung in der Geschwindigkeit des Steuerriemens 31 und (c) der Schwankung in der Geschwindigkeit der Riemenscheibe. Daher ist es nicht nur erforderlich, die Schwankung in der Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 zu unterdrücken, sondern weiterhin die Schwankung in der Geschwindigkeit aufgrund anderer Faktoren zu unterdrücken. Bei der nachfolgenden zweiten bevorzugten Ausführungsform wird die Tatsache beschrieben, dass die Geschwindigkeitsschwankung infolge anderer Faktoren unterdrückt werden kann.
(Zweite bevorzugte Ausführungsform)
Der Aufbau der zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker ist in 5 dargestellt. Die Steuereinheit in dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform wird zum Steuern der Geschwindigkeit eines Schlittenmotors in einem Tintenstrahldrucker verwendet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine Gleichstromeinheit 80A anstelle der Gleichstromeinheit 80 der Steuereinheit aus der ersten bevorzugten Ausführungsform aus 1 verwendet. Die Gleichstromeinheit 80A verfügt über einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Messteil 90A, eine Subtraktionseinrichtung 97 und ein Differenzierungselement 98, die der Gleichstromeinheit 80 aus 1 neu hinzugefügt wurden. Der Durchschnittsgeschwindigkeits-Messteil 90A hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Durchschnittsgeschwindigkeits-Messteil 90 und umfasst einen Geschwindig keits-Berechnungsteil 91A, einen Speicher 92A und einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93A.
Der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91A hat den gleichen Aufbau wie der Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91 und ist so eingerichtet, dass er auf der Basis des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11 die Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 berechnen kann, d. h. die Geschwindigkeit des Schlittens 3. Diese Operation erfolgt synchron zu der Vorderflanke des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11.
Der Speicher 92A ist so eingerichtet, dass darin m Geschwindigkeitsdaten von dem letzten berechneten Ergebnis bis zu einem berechneten Ergebnis von m (m > 2) Perioden zuvor speichert, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91A berechnet werden. Nachdem der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93A die Daten von m Perioden zuvor ausliest, speichert der Speicher 92A die aktuelle Geschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91A berechnet wird, anstelle der berechneten Geschwindigkeit von m Perioden zuvor.
Der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93A ist so eingerichtet, dass er einen Durchschnittswert (eine Durchschnittsgeschwindigkeit) aus den aktuellen Geschwindigkeitsdaten, die von dem Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91A berechnet werden, und den berechneten Geschwindigkeitsdaten von m Perioden zuvor berechnet und das berechnete Ergebnis an die Subtraktionseinrichtung 97 überträgt.
Die Substraktionseinrichtung 97 ist so eingerichtet, dass sie eine Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit, die die Ausgangsgröße des Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils 93A ist, von der Sollgeschwindigkeit berechnet, die die Ausgangsgröße der Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 6c ist.
Das Differenzierungselement 98 ist so eingerichtet, dass es die Differenz zwischen der aktuellen Geschwindigkeitsabweichung und der letzten Geschwindigkeitsabweichung mit einer Konstante G_dA multipliziert und das multiplizierte Ergebnis an die Addiereinrichtung 6i überträgt.
Anschließend wird von der Addiereinrichtung 6i die Summe der Ausgangsgrößen des Proportionalelements 6f, des Integrationselements 6g, des Differenzierelements 6h und des Differenzierelements 98 berechnet. Die Ausgangsgröße der Addiereinrichtung 6i, d. h. der Antriebsstrom für den Schlittenmotor 4, die dazu führt, dass die Geschwindigkeitsabweichung null beträgt, wird dem DIA-Wandler 6j zugeführt, um in einen analogen Strom umgewandelt zu werden. Auf der Basis dieses analogen Stroms wird der Schlittenmotor 4 von dem Treiber 5 angetrieben.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform nähert sich die Zahl m, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, T_vA/(2t_vA) an, wenn man davon ausgeht, dass die Periode für die Geschwindigkeitsschwankung, die zu unterdrücken ist und bei der es sich nicht um die Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors 4 handelt, T_vA ist, dass die Operationsperiode in den Geschwindigkeits-Berechnungsteil 91A t_vA ist. Wie oben beschrieben, kann die Steuereinheit in dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform die Schwankung in der Geschwindigkeit des Schlittenmotors 4 und ebenfalls die Schwankung der Geschwindigkeit aufgrund anderer Faktoren unterdrücken.
Darüber hinaus war die Operationsperiode des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91A in der zweiten bevorzugten Ausführungsform genauso groß wie die Periode des Ausgangsimpulses ENC-A des Codierers 11. Wenn allerdings die Periode der Schwankung in der Geschwindigkeitsschwankung, die zu unterdrücken ist, kürzer ist als die Periode Geschwindigkeitsschwankung des Schlittenmotors, erfolgt die Operation des Geschwindigkeits-Berechnungsteils 91A vorzugsweise synchron zu der Vorder- und Hinterflanke jedes Ausgangsimpulses ENC-A und ENC-B des Codierers oder auf der Basis des Ausgangsimpulses eines Codierers höherer Auflösung.
Weiterhin hat der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil 93A in der zweiten bevorzugten Ausführungsform die Durchschnittsgeschwindigkeit aus der aktuellen berechneten Geschwindigkeit und der berechneten Geschwindigkeit von m Perioden zuvor berechnet. Allerdings kann der Durchschnittswert (die Durchschnittsgeschwindigkeit) aus k+1 berechneten Geschwindigkeitsdaten von der aktuellen berechneten Geschwindigkeit bis zu einer berechneten Geschwindigkeit von k (m > k ≧ 1) Perioden zuvor und k + 1 berechneten Geschwindigkeitsdaten von einer berechneten Geschwindigkeit von m Perioden zuvor und einer berechneten Geschwindigkeit von m+k Perioden zuvor ermittelt werden. In diesem Fall speichert der Speicher 92 m + 1 berechnete Geschwindigkeitsdaten von der letzten berechneten Geschwindigkeit bis zu der berechneten Geschwindigkeit von m + k Perioden zuvor.
Weiterhin ist der Gleichstrommotor bei der obigen ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden, wohingegen die Erfindung auch auf einen Wechselstrommotor Anwendung finden kann.
(Dritte bevorzugte Ausführungsform)
Anhand von 14 wird nun die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese dritte bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker, und dessen Steuerprozedur ist in 14 abgebildet.
Zuerst wird die Geschwindigkeit eines Motors zur Verwendung in einem Drucker, zum Beispiel die Geschwindigkeit eines Schlittenmotors, in einer vorgegebenen Periode t_v erfasst und gespeichert (siehe Schritt F1 in 14). Anschließend wird eine Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung von wenigstens der aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer erfassten Geschwindigkeit, die n (n ≧ 2) Perioden zuvor erfasst wurde, berechnet, was im Wesentlichen einer halben Periode in der Schwankung der Motorgeschwindigkeit vor der Erfassung der aktuell erfassten Geschwindigkeit entspricht (siehe Schritt F2 in 14). Daraufhin wird die Geschwindigkeit des Motors auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit gesteuert (siehe Schritt F3 in 14).
Gemäß dem oben beschriebenen Steuerverfahren bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Einfluss der Geschwindigkeitsschwankung aus der berechneten Durchschnittsgeschwindigkeit entfernt, so dass die Geschwindigkeitsschwankung unterdrückt werden kann, indem die Geschwindigkeit des Motors auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit gesteuert wird.
Weiterhin können bei dem Schritt des Berechnens der Durchschnittsgeschwindigkeit die Durchschnittsgeschwindigkeit von k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von der aktuellen erfassen Geschwindigkeit bis zu der erfassten Geschwindigkeit k (n > k ≧ 0) Perioden zuvor und k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von der erfassten Geschwindigkeit von n Perioden zuvor bis zu der erfassten Geschwindigkeit von n + k Perioden zuvor ermittelt werden.
Des Weiteren kann der Motor bei dem Schritt der Steuerung der Motorgeschwindigkeit auf der Basis der Summe der Geschwindigkeitsabweichung und des Ausgangswertes des Differenzierungselements gesteuert werden, das auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung arbeitet.
(Vierte bevorzugte Ausführungsform)
Anhand von 15 und 16 wird nun die vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Speichermedium, in dem ein Steuerprogramm zum Steuern eines Motors zur Verwendung in einem Drucker gespeichert worden ist. 15 und 16 sind eine Perspektivdarstellung und ein Blockdiagramm von einem Beispiel eines Computersystems 130, welches ein Speichermedi um verwendet, in dem das Drucksteuerprogramm der bevorzugten Ausführungsform aufgezeichnet worden ist.
In 15 umfasst das Computersystem 130 ein Computergehäuse 131 mit einer CPU, einer Anzeigeeinheit 132, zum Beispiel eine CRT-Anzeige, einer Eingabeeinheit 133, beispielsweise eine Tastatur oder Maus, und einem Drucker 134 zur Durchführung eines Druckvorgangs.
Wie aus 16 hervorgeht, umfasst das Computergehäuse 131 einen internen Speicher 135 eines RAM und eine eingebaute oder externe Speichereinheit 136. Als Speichereinheit 136 sind ein Diskettenlaufwerk 137, ein CD-ROM-Laufwerk 138 und eine Festplatteneinheit 139 vorgesehen. Wie in 15 abgebildet, wird eine Diskette 141, die in einen Schlitz des Diskettenlaufswerk 137 eingeschoben wird, eine CD-ROM 142, die für das CD-ROM-Laufwerk 138 verwendet wird, oder Ähnliches als Speichermedium 140 zur Verwendung in der Speichereinheit 136 genutzt.
Wie in den 15 und 16 dargestellt, wird davon ausgegangen, dass in einem typischen Computersystem die Diskette 142 oder die CD-ROM 142 als Speichermedium zum Einsatz kommt. Da diese bevorzugte Ausführungsform ein Steuerprogramm zum Steuern eines Motors in dem Drucker 134 betrifft, kann das erfindungsgemäße Steuerprogramm jedoch auch zum Beispiel in einem ROM-Chip 143 aufgezeichnet sein, der als nichtflüchtiger Speicher dient, der in den Drucker 134 eingebaut ist. Natürlich kann das Speichermedium ein beliebiges von den Folgenden sein: Disketten, CD-ROMs, magneto-optische Disketten, DVDs, andere optische Aufzeichnungsplatten, Kartenspeicher und Magnetbänder.
Das Speichermedium 140 in der bevorzugten Ausführungsform ist dazu eingerichtet, eine Steuerprozedur mit den Schritten F1 bis F3 aus 14 auszuführen. D. h., das Speichermedium 140 in dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Schritte des Erfassens der Motorgeschwindigkeit in einer vorgegebenen Periode t_v, des Berechnens einer Durchschnittsgeschwindigkeit mit Hilfe von wenigstens der aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer erfassten Geschwindigkeit, die n (n ≧ 2) Perioden zuvor erfasst worden ist, was im Wesentlichen einer halben Periode in der Schwankung der Motorgeschwindigkeit vor dem Zeitpunkt entspricht zu dem die aktuelle Geschwindigkeit erfasst wurde, und des Steuerns der Motorgeschwindigkeit auf der Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit ausführen.
Wie oben beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, die Schwankung in der Geschwindigkeit eines Motors in einem Drucker zu unterdrücken.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform offen gelegt, um ein besseres Verständnis zu ermöglichen, doch natürlich kann die Erfindung auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden, ohne von dem ertindungsgemäßen Grundsatz abzuweichen. Deswegen sollte man davon ausgehen, dass die Erfindung sämtliche möglichen Ausführungsformen und Abwandlungen der dargestellten Ausführungsformen einschließt, die realisiert werden können, ohne von dem erfindungsgemäßen Grundsatz abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen einem besseren Verständnis und sollen nicht den Schutzumfang der Erfindung eingrenzen.

Claims

Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker, wobei die Steuereinheit umfasst: einen Geschwindigkeits-Erfassungsteil (11, 91), der eine Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v erfasst; einen Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil (93), der eine Durchschnittsgeschwindigkeit auf Basis einer von dem Geschwindigkeits-Erfassungsteil aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer zuvor erfassten Geschwindigkeit berechnet, die n (≧ 2) Perioden t_v vor einem Erfassen der aktuellen Geschwindigkeit erfasst worden ist, was im Wesentlichen einer halben Periode T_v einer Schwankung der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und einen Geschwindigkeits-Steuerteil (6f, 6h), der die Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors steuert.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 1, wobei, wenn davon ausgegangen ist, dass die Periode der Schwankung der Geschwindigkeit des Motors T_V ist, die Anzahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, den folgenden Ausdruck erfüllt: Tv/(2tv) – 2 ≦ n < Tv/(2tv) + 2.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 2, wobei der Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil eine Durchschnittsgeschwindigkeit von k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von der aktuellen erfassten Geschwindigkeit bis zu einer erfassten Geschwindigkeit k (n > k ≧ 0) davor, und k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von einer erfassten Geschwindigkeit n davor bis zu einer erfassten Geschwindigkeit k + 1 davor berechnet.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 3, wobei der Geschwindigkeits-Steuerteil ein Differenzierungselement (6d) aufweist, das auf Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 4, wobei der Geschwindigkeits-Steuerteil ein Proportionalelement (6f) aufweist, das auf Basis der Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 5, wobei der Geschwindigkeits-Erfassungsteil einen Codierer (11), der einen Ausgangsimpuls entsprechend der Drehung des Motors erzeugt, und einen Geschwindigkeits-Berechnungsteil (91) umfasst, der die Geschwindigkeit des Motors in einer Periode des Ausgangsimpulses auf Basis des Ausgangsimpulses des Codierers berechnet.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 6, wobei der Motor ein Schlittenmotor zum Einsatz in einem Tintenstrahldrucker ist und der Codierer den Ausgangsimpuls entsprechend der Bewegung eines Schlittens erzeugt, der von dem Schlittenmotor über eine Riemenscheibe, die an der Drehwelle des Schlittenmotors angebracht ist, und über einen Steuerriemen angetrieben wird, der von der Riemenscheibe angetrieben wird.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 7, wobei, wenn davon ausgegangen wird, dass der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen einer Codeplatte des Codierers λ ist, dass eine Teilkreislänge der Riemenscheibe L ist und dass die Anzahl von Phasen des Motors p ist, n den folgenden Ausdruck erfüllt: L/(4pλ) ≦ n < L/(4pλ) + 2.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Geschwindigkeits-Steuerteil des Weiteren umfasst: einen zweiten Geschwindigkeits-Berechnungsteil (91A), der die Geschwindigkeit des Motors in einer zweiten vorgegebenen Periode auf Basis des Ausgangsimpulses des Codierers berechnet; einen zweiten Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteil (93A), der die Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung wenigstens der aktuellen berechneten Geschwindigkeit, die durch den zweiten Geschwindigkeits-Berechnungsteil berechnet wird, und einer m (m ≧ 2) davor gewesenen berechneten Geschwindigkeit berechnet; und ein zweites Differenzierungselement (98), das auf der Basis einer Geschwindigkeitsabweichung des Ausgangs des zweiten Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungsteils von der Sollgeschwindigkeit arbeitet.
Steuereinheit zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Motor ein Gleichstrommotor ist.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v; Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit auf Basis einer aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer zuvor erfassten Geschwindigkeit von dem Erfassen, die n (≧ 2) Perioden t_v vor dem Erfassen der aktuellen Geschwindigkeit erfasst worden ist, was im Wesentlichen einer halben Periode T_v einer Schwankung der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und Steuern der Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 11, wobei, wenn davon ausgegangen wird, dass die Periode der Schwankung der Geschwindigkeit des Motors T_v ist, die Anzahl n, die zum Berechnen der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendet wird, den folgenden Ausdruck erfüllt: Tv/(2tv) – 2 ≦ n < Tv/(2tv) + 2.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 12, wobei mit dem Schritt des Berechnens der Durchschnittsgeschwindigkeit eine Durchschnittsgeschwindigkeit von k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von der aktuellen erfassten Geschwindigkeit zu einer erfassten Geschwindigkeit k (n > k ≧ 0) davor und k + 1 erfassten Geschwindigkeiten von einer erfassten Geschwindigkeit n davor bis zu einer erfassten Geschwindigkeit k + 1 davor berechnet wird.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 13, wobei mit dem Schritt des Steuerns der Geschwindigkeit des Motors die Geschwindigkeit des Motors auf Basis der Summe der Geschwindigkeitsabweichung und des Ausgangs des Differenzierungselementes gesteuert wird, das auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung arbeitet.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Erfassens der Geschwindigkeit des Motors einen Schritt des Berechnens der Geschwindigkeit des Motors in einer Periode eines Ausgangsimpulses eines Codierers, der den Ausgangsimpuls entsprechend der Drehung des Motors erzeugt, auf Basis des Ausgangsimpulses des Codierers einschließt.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach Anspruch 15, wobei der Motor ein Schlittenmotor zum Einsatz in einem Tintenstrahldrucker ist.
Verfahren zum Steuern eines Motors in einem Drucker nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei der Motor ein Gleichstrommotor ist.
Computerlesbares Speichermedium, das Steuerprogrammcode zum Steuern eines Motors in einem Drucker speichert, wobei es umfasst: erste Programmcodemittel zum Erfassen der Geschwindigkeit des Motors in einer vorgegebenen Periode t_v; zweite Programmcodemittel zum Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung wenigstens einer aktuellen erfassten Geschwindigkeit und einer erfassten Geschwindigkeit die n (≧ 2) Perioden t_v vor einem Zeitpunkt erfasst worden ist, zu dem die aktuelle Geschwindigkeit erfasst wird, was im Wesentlichen einer halben Periode T_v einer Schwankung der Geschwindigkeit des Motors entspricht; und dritte Programmcodemittel zum Steuern der Geschwindigkeit des Motors auf Basis einer Geschwindigkeitsabweichung der Durchschnittsgeschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit des Motors.