DE2909842A1 - Drucker-steuerungssystem - Google Patents
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Description
-S-
Drucker-Steuerungssystem
Die Erfindung betrifft Drucker und insbesondere solche der sogenannten "Daisy-Rad"-Variante. Die Erfindung ber
zieht sich auch auf Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit eines angetriebenen Teils,
insbesondere des Wagens und/oder des Druckrades eines Druckers.
"Daisy-Rad"- und andere Drucker haben auf dem Druckergebiet
einen bestimmten Erfolgsgrad erreicht. Sie bringen einen Abdruck von Schreibmaschinenqualität bei Geschwindigkeiten
hervor, die beachtlich über denen liegen, mit denen ein menschlicher Schreiber tippen kann. Solche
Drucker sind jedoch relativ teuer, erfordern hohe Antriebsleistungen und sind oftmals nicht genügend zuverlässig.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungssystem für einen Drucker nach dem "Daisy-Rad"
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oder ähnlichen Typ vorzusehen. Sie besteht darin, ein solches Steuerungssystem mit erheblich weniger Teilen, höchst
genauen elektrischen Bestandteilen und mit geringeren Herstellungskosten als bei anderen Steuerungssystemen vorzusehen.
Auch ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein solches System vorzusehen, das weniger elektrische Energie erfordert
und verschwendet und das zuverlässiger arbeitet.
Gemäß der Erfindung werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß ein Steuerungssystem für einen Drucker angegeben wird,
in dem die Positionierung des Wagens und des Druckelements (vorzugsweise des rotierenden Daisy-Rads) durch digitale
Vorrichtungen an Stelle von analogen gesteuert wird. Während der Bewegung des Wagens oder des Druckrads wird die
augenblickliche Geschwindigkeit des bewegten Teils abgeführt und mit einer Soll-Geschwindigkeit verglichen, die
so berechnet ist, daß sie das Teil möglichst schnell in seine neue Ruhelage bringt. Beschleunigungswerte sind in
einem Digitalspeicher gespeichert, werden ausgelesen und zur Hervorbringung eines vorbestimmten Beschleunigungs-
oder Verzögerungsbetrages benutzt. Durch diese Vorrichtungen wird der übliche Analogsteuerkreis vereinfacht oder
vermieden und verhältnismäßig hochgenaue und teure Analogteile entfallen weitgehend.
Die Spulen, die für die Farbbandschaltung und die Druckradschaltung
gebraucht werden, wie auch die Farbband- und Zeilenschaltmotore haben einen Bedarf an Ruhe-Energiezufuhr,
wenn sie sich nicht bewegen. In Bezug auf einen anderen Gesichtspunkt der Erfindung hat der Anmelder festgestellt,
daß die frühere Methode der Zufuhr dieser Ruhe-Energie relativ unwirksam ist, somit unnötigerweise die
Betriebskosten erhöht und einen beträchtlichen Anteil an Wärme erzeugt. Es ist anzunehmen, daß diese Wärme die
Lebensdauer einiger der verwendeten Halbleitereinrichtungen des elektrischen Stromkreises herabsetzt. Der
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Anmelder hat die Wirksamkeit erhöht und die Wärme durch die Anwendung von pulsierenden Halte-Signalen zur Erregung
der Spulen und Motore herabgesetzt. Die Signale sind dazu bestimmt, die Spulen und Motore in ihrer vorhergehenden
Lage zu halten und dennoch die Lasttransistoren bei relativ hohem Leistungspegel zu betreiben.
Ein anderer Beitrag zu hohen Herstellungskosten und geringer Leistung wird in der üblichen Erregung des Druckhammers
vermutet. Der Anmelder führt solche Probleme durch Anwendung eines pulsierenden Antriebssignals für
die Hammerspule mit Wirkzyklus zur Regulierung des Hammeranpralls auf ein Mindestmaß zurück. Vorzugsweise werden
Prallwerte für verschiedene zu druckende Buchstaben in einem Digitalspeicher gespeichert und zur Steuerung des Antriebssignalwirkungszyklus
verwendet.
Ein anderes Problem in früheren Druckern ist das überschiessen
des Druckelements oder des Wagens über die Soll-Stop-Lage hinaus, wobei der Überschieß-Kompensationsstromkreis
zur Kompensation nicht ausreicht, mit dem Ergebnis, daß die abgedruckten Buchstaben nicht auf einer Linie liegen.
Daher ist es eine andere Aufgabe der Erfindung, das Ausmaß der Kompensation des Druckers gegen überschießen zu
erhöhen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Wesenszug der Erfindung
wird die letztgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Prüf- und Haltekreis zur Prüfung des Kompensatiönssignals
kurz vor dem Überschießen über den normalen Bereich und zur anschließenden Anwendung dieses gespeicherten
Signals zur Rückstellung des Druckgliedes in die
Sollage vorgesehen ist.
Vorstehende und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung ausgeführt und gehen
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aus den beiliegenden Zeichnungen hervor, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Diagrammschema des Steuerungssystems nach der
Erfindung;
Fig. 2 ein detailliertes Schaltschema eines Teils des Steuerungssystems nach Fig. 1;
Fig. 3 und 4 Diagramme von Wellenformen, die Merkmale
der Wirkungsweise des Systems nach Fig. 1 aufzeigen;
Fig. 5 ein Diagramm, das ein Merkmal der Wirkungsweise ' des Systems nach Fig. 1 aufweist;
Fig. 6 ein detailliertes Schaltschema eines anderen Teils des Systems nach Fig. 1;
Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Gesamtfolge der Operationen des Systems nach Fig. 1 darstellt;.
Fig. 8 ein anderes Flußdiagramm, das die Folge von Ereignis sen in einem Unterbrechen-Zyklus darstellt, der
ein Teil der Gesamtfolge der Operationen des Steuerungssystems nach Fig. 1 ist;
Fig. 9 ein Diagramm über die Wirkungsweise des Systems nach Fig. 1;
Fig. 10 und 11 detaillierte Schaltschemen von zusätzlichen
Teilen des Systems nach Fig. 1; und
Fig. 12 ein Wellenformdiagramm für die weitere Darstellung
der Wirkungsweise des Systems nach Fig. 1.
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Allgemeine Beschreibung
Die mechanischen Merkmale eines Daisy-Rad-Druckers sind
allgemein bekannt. Da sie nicht Bestandteil der Erfindung sind, werden sie hier nicht im Einzelnen beschrieben;
sie werden nur insoweit beschrieben, als sie für das Verständnis der Wirkungsweise des Steuerungssystems erforderlich
sind.
Das Kontrollsystem enthält, mit Bezug auf Fig. 1, eine
Mikroprozessoreinheit ("MPU") 10, die zur Steuerung der
Betätigung einer Farbbandpatrone 12, eines Druckrades ("Daisy"-Rad) 14 und eines Druckhammers 16 dient. Wie
allgemein bekannt, wird das Druckrad von einer Startlage in eine Lage gedreht, in der eines der Druckradglieder
oder "Petalen" zwischen Druckhammer 16 und Papier (nicht gezeigt) gelegen ist. Der Druckhammer 16 wird schnell betätigt,
so daß er das Druckradelement trifft und dieses gegen ein Farbband 66 treibt und so einen Abdruck auf dem
Papier bewirkt. Nach jedem Hammeraufprall wird das Farbband
66 in der Patrone 12 um einen Weganteil mittels eines Farbbandschrittmotors 18 weiterbewegt, um einen frischen
Farbbandteil in Druckstellung für den Abdruck des nächsten Buchstabens zu bringen.
Das Drijickrad 14 ist an einem Wagen befestigt, wie schematisch
bei 14 gezeigt, das sich seitlich über das Papier hin- und
herbewegt. Das Druckrad 14 und der Wagen 15 werden entlang
von Schienen durch einen Wagenservomotor 22 angetrieben. Ein getrennter Servomotor 24 ist für die Drehung des Druckrades
in eine bestimmte Lage vorgesehen. So bewegt der Wagenservomotor 22 das Druckrad und den Wagen in eine Drucklage,
wo diese stehenbleiben. Das Druckrad bringt die gewünschte Drucktype in die gewünschte Druckstellung, wo es anhält
und der Druckhammer 16 wird betätigt, um den Buchstaben
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abzudrucken. Dieser Prozeß wird wiederholt, bis eine volle Zeile von Buchstaben abgedruckt ist.
Nach dem Abdruck einer Zeile bewegt ein Zeilenschaltmotor 20 das Papier um eine Zeile weiter, so daß eine weitere
Zeile abgedruckt werden kann.
Der in Fig. 1 angedeutete Mikroprozessor (MPU) 10 ist ein
allgemein bekanntes Standard-Erzeugnis, wie beispielsweise das Mikroprozessor-Modell 8085A von Intel Corporation. Die
Daten werden mittels eines Eingabesystems 40 eingegeben. Parallel-Form-Daten werden von einem Schnittstellenpufferspeicher
48 und einem Eingangs- und Ausgangsteil 46 empfangen und zu dem MPU 10 (Mikro-Prozessor-Einheit) durch eine
Sammelleitung (Bus) 38 weitergeleitet. Serien-Form-Daten werden durch einen Schnittstellen-Pufferspeicher 44 und eine
konventionelle Schnittstellenlogikeinheit 42 über dieselbe Sammelleitung 38 empfangen. Adressen für die verschiedenen
Chips des Steuerungssystems nach Fig. 1 sind
in einem Chip-Auswahllogikstromkreis 28 gespeichert. Die Adresseninformation wird über eine Adressensammelleitung
(Bus) 36 dem Stromkreis 28 zugeführt.
Ein Operationsprogramm für die Mikroprozessoreinheit ist in einem Teil eines Nurlese-Speichers (Totspeicher "ROM")
34 gespeichert, der mit der Datensammelleitung 38 verbunden ist. Ein Speicher mit direktem Zugriff (Random-Access-Memory:
RAM) 32 ist ebenfalls mit der Datensammelleitung zur Verwendung als Zeilenpuffer für die Speicherung der Buchstaben
für eine ganze Druckzeile und für den Rechenprozeß des Mikroprozessors verbunden. Eine Taktimpulsquelle 30
liefert Taktimpulse in Millisekundenabständen zur Mikroprozessoreinheit
für die zeitliche Steuerung der Wirkungsfunktionen des Stromkreises und zwar dies zusätzlich zu
einer internen Taktuhr, die integrierter Bestandteil des Mikroprozessors ist.
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Fig. 7 zeigt die Gesamtoperatxonsfolge des Steuerungssystems
nach Fig. 1. Zunächst errechnet der Mikroprozessor die
Entfernung und die Richtung der Wagen- und Druckradbewegung und bestimmt sodann, ob und in welchem Ausmaß der Zeilenschaltmechanismus,
der Farbbandschaltmechanismus und die Spulen für die Farbbandschaltung, die Druckradschaltung
und den Druckhammerantrieb betätigt werden müssen. Als nächstes werden dann die Antriebs-Stromkreise für die verschiedenen
Mechanismen in Gang gesetzt.
Als nächstes wird dann eine Reihe von Unterbrechen-Abläufen
nach Fig. 8 durchgeführt. In diesen Abläufen bestimmt das Steuerungssystem die richtige Lage für den Wagen und
das Druckrad und bringt sie in ihre Sollage in einer Weise, wie später, mehr ins Einzelne gehend, beschrieben wird.
Wenn dann, wieder mit Bezug auf Fig. 7, alles in seiner richtigen Lage ist, wird der Druckhammer 16 zum Abdruck
der Buchstaben betätigt. Dieser Prozeß wird wiederholt, bis alle Buchstaben einer Zeile abgedruckt sind, zu
welchem Zeitpunkt der Zeilenspeicher wieder aufgefüllt ist, um eine nachfolgende Zeile von Buchstaben abzudrucken.
Diese ganze Prozedur wird wiederholt, bis die Druckarbeit abgeschlossen ist.
Die Einzelheiten der Art und Weise, in der der Mikroprozessor verwendet wird, um die vorstehend genannten Funktionen durchzuführen, ist auf diesem Gebiet entweder allgemein
bekannt oder sie liegen durchaus im fachmännischen Können, vgl. beispielsweise das US-Patent 4 037 216 und
die Patente und Anmeldungen, auf die dort Bezug genommen ist und die die Verwendung eines Intel 8080 Mikroprozessors
in einem Daisy-Rad-Drucker beschreiben. Die Programmierung und der Betrieb des Intel 8085A-Mikroprozessors ist in dem
Handbuch "MCS-85-Manual" 1978, veröffentlicht durch die Intel-Corporation, und anderen Quellen beschrieben. Aus
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diesen Gründen wird die Programmierung und der Betrieb
der Mikroprozessoreinheit 10 hier nicht im Einzelnen beschrieben .
Der Digital-Servosteuerstromkreis
Eines der Merkmale dieser Erfindung ist die Verwendung eines Digital-Servosteuerungsstromkreises 26 zur Steuerung der
Betätigung des Wagenservomotors 22 und des Druckradservomotors 24. Da identische Stromkreise 26 zum Antrieb der
beiden Servomotore verwendet werden, sind die Einzelheiten nur eines der Stromkreise 26 in den Zeichnungen dargestellt.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist die Antriebswelle jedes Servomotors 22 und 24 mit einer durchsichtigen Scheibe 90
verbunden, die nahe bei und parallel zu einem ortsfesten durchsichtigen Scheibensegment 93 gelagert ist. Beide, die
Scheibe 90 und das Scheibensegment 93 tragen gleich beabstandete undurchsichtige Zeitsteuermarken 92 am Rand. Eine
Kombination aus Lampe und Photozelle 94 wird als Fühler zur Aufdeckung der Bewegung und der Lage der Scheibe 90
verwendet. Das Fühlersystem, bestehend aus Scheibe 90, Segment 9-3 und Fühler 94 ist allgemein bekannt. Beispielsweise
ist ein solches System in dem Daisy-Rad-Drucker der Ricoh Co. Ltd. in Tokio, Japan, bekannt und wird in den
Vereinigten Staaten von Amerika verkauft. Der Fühler 94 hat zwei Photozellen, die leicht gegeneinander versetzt
sind. Die Zeitsteuermarken 90 sind so dimensioniert, daß die Photozellen zwei Sinuswellen, wie bei 89 und 91 in
Fig. 3 gezeigt, erzeugen. Die Wellen 89 und 91 sind um gegeneinander phasenverschoben und die Periode jeder Welle
ist d, wobei d der Abstand zwischen benachbarten Marken ist (vgl. Fig. 1) und 2d der Abstand zwischen benachbarten
Speichen des Druckrades 14 ist.
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Die Bewegung des Wagens und die des Druckrades von einer Lage in die nächste wird vorzugsweise in zwei verschiedenen
Betriebsarten vorgenommen, wie sie auf diesem technischen Gebiet allgemein bekannt sind, vergleiche beispielsweise
das US-Patent 4 021 650. Der Einfachheit halber wird im Folgenden nur die Steuerung der Drehung des Druckrades 14
beschrieben, obwohl darauf hinzuweisen ist, daß die gleiche Beschreibung auf die lineare Bewegung des Wagens 15 zutrifft.
Die Fig. 9 stellt eine typische Bewegung des Druckrades 14 von einer Start-Lage "S" in eine "Stop"-Lage dar.
Die erste Betriebsart der Druckradbewegung ist die "Geschwindigkeits
"-Betriebsart und die zweite ist die "Lagen"-Betriebsart. Die Geschwindigkeitsbetriebsart dauert von der
Startlage "S" bis zur Erreichung der Lage "M" des Rades, die im Abstand von 1/4d von der Startlage liegt und von
der aus dann die "Lage"-Betriebsart einsetzt. Das System arbeitet in der "Lage"-Betriebsart während der Bewegung
vom Punkt "M" bis zur Stop-Lage und für einen Abstand von 3/4d auf jeder Seite der Stop-Lage, falls dort ein überschiessen
oder eine Schwingung stattfindet.
Während der 'Geschwindigkeits"-Betriebsart werden erforderliche
Geschwindigkeitssignale vom Mikroprozessor 10 erzeugt.
Die erforderlichen Geschwindigkeitssignale entsprechen den optimalen augenblicklichen Geschwindigkeiten an jeder Stelle
d des Druckrades zur Erreichung des Stops in kürzester Zeit. Die erforderlichen Geschwindigkeitswerte sind vorzugsweise in einem Nur-Lese-Speicher gespeichert, der Teil des
Mikroprozessors ist. Zu jeder Zeit wird eine abschnittsweise Entfernung "d" durchlaufen, d.h. einmal während des Zyklus
der Zeitsteuersignalwelle 89 (vgl. Fig. 3) wird ein erforderlicher Geschwindigkeitswert aus dem Speicher ausgelesen.
Weitere Einzelheiten dieser Wirkungsweise des Systems brauchen hier nicht beschrieben zu werden, da sie allgemein
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bekannt sind. Natürlich sind, wie ebenfalls bekannt, nicht gezeigte Zähler zur Verfolgung der Strecke vorgesehen, die
das Druckrad bis zur Erreichung seiner Endbestimmungslage
zu durchlaufen hat. Wenn das Druckrad sich der Stop-Lage nähert, nimmt der Geschwindigkeitswert ab und veranlaßt
so den Servomotor 24 zu verzögern und langsamer zu werden, wie bei den Punkten J, K und L in Fig. 9 gezeigt ist.
Der Mikroprozessor 10 ist so programmiert, daß er angibt, ob eine Bremsung oder eine Beschleunigung zur Verzögerung
oder Beschleunigung des Druckrades erforderlich ist. Dies erfolgt ebenfalls einmal während jeder Einheitsentfernung
d. Der Mikroprozessor 10 ist auch darauf programmiert
zu bestimmen, wann es Zeit zum Umschalten in die "Lage"-Betriebsart ist und gibt in diesem Augenblick ein Zeitsteuersignal
aus.
Während der Betätigung des Digital-Servosteuerstromkreises
26, vgl. Fig. 1, werden Steuersignale von der Mikroprozessoreinheit über die Datensammelleitung 38 einem Ausgabe-Teil
76 zugeführt. Dieser Ausgabeteil liefert auf Leitung 104 ein Signal, das anzeigt, ob eine Drehung des Servomotors
im oder entgegen dem Uhrzeigersinn erforderlich ist. Auf der Leitung 106 wird ein Signal ausgeliefert, das
anzeigt, ob der Servomotor beschleunigt oder gebremst werden muß und auf einer Leitung 114 wird ein Betriebsart-Wahlsignal
angeliefert, das angibt, ob die "Geschwindigkeits"- oder "Lage"-Betriebsart ausgewählt ist.
Die Signale auf den Leitungen 104 und 106 werden einem Richtungssteuerungslogik-Stromkreis 112 zugeführt, der die
Signale auf den Leitungen 104 und 106 in Signale je auf einer der beiden Leitungen 116 oder 117 umwandelt, je nach
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der Drehrichtung in der der Servomotor angetrieben werden soll. Das Signal auf je einer Leitung 116 oder 117 wird
einem Lage-Feststell-Stromkreis 78 und dann einem Spannungs
Strom-Wandlerstromkreis 80 zugeführt, der den Servomotor erregt.
Das Betriebsartwahlsignal auf der Leitung 114 wird ebenfalls
dem Lage-Festleg-Stromkreis 78 zugeführt. Der Lage-Festleg-Stromkreis
wird später im Einzelnen noch beschrieben. Im allgemeinen dient er der Funktion der Steuerung
der Druckradbewegung während der "Lage"-Betriebsart und
korrigiert das Überschießen über die oder das Rückschwingen weg von der Stop-Lage und bringt das Druckrad zur genauen
Stop-Lage.
Der Ausgang der Photozellendetektoreinheit 94 wird einer Fühlerempfangseinheit 96 zugeführt, die von konventionellem
Aufbau ist, und die dievon ihr empfangenen Signale formt und verstärkt und sowohl an den Lage-Festlege-Stromkreis
78 als auch an eine Ausgangsleitung 98 ausgibt. Die ZeitSteuersignale auf der Leitung 98 dienen der Rückstellung
eines Zählers 100 und zur Inbetriebsetzung eines Haltekreises 102, wie später noch genauer beschrieben wird.
Innerhalb der gestrichelten Umrißlinie 82, in der Fig. 1
sind zwei programmierbare Rechteck-Wellengeneratoren 84 und 86 dargestellt. Wie auch ein programmierbarer monostabiler
MultivibratorStromkreis 88. Jeder dieser Stromkreise ist
digitaler Natur und bildet vorzugsweise einen Teil eines einfachen, integrierten Stromkreises, wie beispielsweise
den nach Nr. 8253, hergestellt von der Intel Corporation.
Der Rechteck-Wellengenerator 84 empfängt von dem Mikroprozessor
10 über die Datensammelleitung 38 ein Ausgangssignal, das die erforderliche Geschwindigkeit V- für das
Druckrad darstellt. Der Rechteck-Wellengenerator 84 wird
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durch das Eingangssignal so programmiert, daß er ein
Rechteckwellenausgangssignal auf Leitung 85 liefert, dessen Periode durch folgende Gleichung gegeben ist:
(D P = 1 d
32
worin V2 die erforderliche Geschwindigkeit und d der Abstand
zwischen benachbarten Zeitsteuermarken 92 auf dem Fühlerrad ist, ein Abstand, der gleich der Hälfte des Abstands
zwischen benachbarten Druckradelementen oder -"petalen" ist.
Der Zähler 100 ist zur Zählung von Null bis 63 eingerichtet und wird zur Erfassung der Differenz zwischen der erforderlichen
Geschwindigkeit V2 und der augenblicklichen
Geschwindigkeit V1 des Druckrades benutzt. Die Periode der Rechteckwelle, die auf der Leitung 98 zum Rücksetzen
des Zählers empfangen wird, ist der augenblicklichen Geschwindigkeit V- proportional. Daher wird der Zählungsinhalt des Zählers 100 durch folgende Gleichung beschrieben
:
(2) C = 32
V1
worin C der Inhalt des Zählers 100 und V- und V2 wie oben
definiert sind.
Daraus ist zu ersehen, daß der Zählerinhalt dann 32 ist, wenn V^ gleich V2 ist..Wenn die erforderliche Geschwindigkeit
V2 größer als die augenblickliche Geschwindigkeit
V.. ist, wird ein Fehlersignal gebildet, das proportional
zu der Differenz zwischen 32 und dem erzeugten Zählerinhalt ist. In ähnlicher Weise wird, wenn V2 kleiner als V- ist,
ein Fehlersignal entgegengesetzter Polarität im Zähler gebildet.
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2303842
Das Rückstellsignal, das auf Leitung 98 geliefert wird, stellt nicht nur den Zähler 100 zurück, sondern verursacht auch die Ausgabe des Zählerinhalts zur Speicherung
im Haltestromkreis 102. Die Daten im Haltestromkreis
102 werden über die Datensammelleitung 38 einem speziell dafür reservierten Abschnitt des Nur-Lese-Speichers 34
zugeführt, in dem die Werte der erforderlichen Beschleunigung für jedes digitale Fehlersignal gespeichert sind
für die Änderung der Augenblicks-Geschwindigkeit V., in die erforderliche Geschwindigkeit V2 innerhalb dem Zeitintervall
zwischen aufeinanderfolgenden Zeitsteuermarken 92. Auf diese Weise wird für jedes digitale Fehlersignal
ein Beschleunigungs- oder Verzögerungswert aus dem Speicher 34 ausgelesen und über die Datensammelleitung 38 dem programmierbaren
monostabilen Multivibrator 88 zugeführt und dazu benutzt, die Zeitdauer des Rechteckwellen-Ausgangsimpulses
(2b") zu ändern, der dem Lagen-Festlege-Stromkreis
78 zugeführt wird.
Die Beschleunigungs/Verzögerungsdaten werden in einer sozusagen ersten Aufsuch-Tabelle gespeichert. Verständlicherweise
können diese Daten andererseits auch in einer besonderen, getrennten Speichervorrichtung gespeichert
werden, wie beispielsweise in einem besonderen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder in einem Speicher mit direktem Zugriff
(RAM), aber es ist ökonomischer, sie in einen besonderen Abschnitt des Nur-Lese-Speichers 34 zu speichern,
der noch für andere Zwecke verwendet wird.
Der Anmelder hat erkannt, daß die Beschleunigungswerte der ersten Tabelle des öfteren einer Änderung bedürfen,
die von der Höhe der., erforderlichen Geschwindigkeit V2
abhängt. Daher wird ein anderer Abschnitt des Nur-Lese-Speichers 34 als zweite Aufsuch-Tabelle verwendet, um
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Multiplikationskoeffizienten zur Verfügung zu stellen, mit
denen die Werte aus der ersten Tabelle multipliziert werden, um einen verbesserten Geschwindigkeitswert für
den Servomotor 24 anzugeben.
Die Werte aus der zweiten Tabelle werden dem programmierbaren Rechteckwellengenerator 86 zugeleitet, dessen Ausgang
"a" als Trigger für den monostabilen Multivibrator 88 dient. Dadurch werden die Maßstabskoeffizienten aus
der zweiten Tabelle dazu benutzt, die Ausgangsfrequenz des Rechteckwellenausgangs des Generators 86 zu ändern.
Typische Wellenformen für die Signale "a" und "b" sind in Fig. 4 gezeigt. Die Wiederholungsgeschwindigkeit des
Signals "a" wie auch die Zeitdauer "x" des Ausgangs "d" des monostabilen Multivibratorkreises bestimmen zusammen
den "Wirkungs-Zyklus" des zu dem Spannungs-Strom-Wandler 80 gegebenen Signals und bestimmen so auch die Stärke
des Stromes, der dem Druckradservomotor zugeführt wird.
Der Ausdruck "Wirkungs-Zyklus", der in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet das Produkt aus der Impulsdauer
und der Wiederholgeschwindigkeit und ist ein Maß für die Energie, die den Servomotoren zugeführt wird.
Die Fig. 5 zeigt die qualitative Abhängigkeit zwischen den in der ersten Tabelle gespeicherten Werten als Funktion
des Geschwindigkeitsfehlersignals. Wie daraus ersichtlich ist, ist eine Familie von verschiedenen Kurven vorhanden.
Die Kurve A ist eine solche, in der die erforderliche Geschwindigkeit von mittlerer Größe ist, während die
Kurve B sich auf relativ ' hohe und die Kurve C sich auf
relativ geringe Geschwindigkeiten beziehen.
Die Gleichung, die die Änderung der Beschleunigung mit den Geschwindigkeitsfehlerwerten, d.h. die Kurven der
Fig. 5 beschreibt, lautet:
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(3) A =
X2
worin A die Beschleunigung, d der Abstand zwischen benachbarten Zeitsteuermarken auf der Scheibe, T9 die erforderliehe
Zeit zwischen den Korrekturen (T- = tj—) und
T1 2
X = —— bedeuten, wobei T1 die augenblickliche Zeit
l2 '
zwischen den Korrekturen (T1 = —^—) ist.
Die Werte, die in der ersten Aufsuchtabelle gespeichert
sind, sind direkt proportional zu ( = 1 und die
sind, sind direkt proportional zu ( = 1 und die
V x /
Maßstabsfaktoren, die in der zweiten Aufsuchetabelle gespeichert
sind, sind direkt proportional zu / ^- j .
2T. /
Wegen der physikalischen Unterschiede zwischen dem Antrieb des Druckrades 14 und dem Antrieb des Wagens 14
sind zwei getrennte Aufsuchtabellen für jede dieser verschiedenen Vorrichtungen vorgesehen. Mit anderen Worten, es gibt zwei verschiedene Abschnitte des Nur-Lese-Speichers ROM 34 für die Speicherung der Beschleunigungswerte und zwei andere getrennte Abschnitte für die Speicherung der Maßstabsfaktoren.
sind zwei getrennte Aufsuchtabellen für jede dieser verschiedenen Vorrichtungen vorgesehen. Mit anderen Worten, es gibt zwei verschiedene Abschnitte des Nur-Lese-Speichers ROM 34 für die Speicherung der Beschleunigungswerte und zwei andere getrennte Abschnitte für die Speicherung der Maßstabsfaktoren.
Der oben beschriebene digitale Servosteuerungsstromkreis 26 arbeitet so schnell, daß mehr als reichlich Zeit zwischen den benachbarten Zeitsteuersignalen vorhanden ist,
um ihre Arbeit zu vollenden. Zum Beispiel ist der geringste Zeitabstand zwischen zwei Zeitsteuermarken 92 ungefähr
200 - 250 Mikrosekunden und die Arbeitszeit des Servosteuerungskreises 26 beträgt ungefähr 50 Mikrosekunden.
200 - 250 Mikrosekunden und die Arbeitszeit des Servosteuerungskreises 26 beträgt ungefähr 50 Mikrosekunden.
Das Zeitsteuersignal auf der Leitung 98 wird auch als ein
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Rad-Impuls-Unterbrecher-Signal (PWI) der Mikroprozessoreinheit
10 zugeführt. In ähnlicher Weise wird ein Fühlersignal periodisch über die Leitung CI zu einem Wagen-Unterbrechen-Leitungseingang
der Mikroprozessoreinheit 10 zugeführt. Die Lieferung dieser Signale setzt den
ünterbrechen-Ablauf in bekannter Weise in Gang, der hier nicht beschrieben zu werden braucht. Jeder Unterbrechen-Ablauf
ist durch das Flußdiagramm der Fig. 8 beschrieben»
Mit Bezug auf Fig. 8 bemißt der Mikroprozessor 10 zunächst
den Abstand, den das Druckrad zu durchlaufen hat, bevor es die Sollage erreicht. Wenn dieser Abstand Null ist,
dann wird der Lagenfestlegstromkreis aktiviert, um das Druckrad zu seiner Sollage zu bringen, wie es unten genauer
beschrieben werden soll. Wenn jedoch der Abstand nicht Null ist, dann wird der Fehlerwert, der in dem Haltestromkreis
102 gespeichert ist, ausgelesen.
Abhängig davon, ob der gespeicherte Inhalt in dem Haltestromkreis 102 größer oder kleiner als 32 ist, wird die
Entscheidung gefällt, ob eine Bremsung erforderlich ist oder nicht. Zunächst wird der Beschleunigungswert aus
der ersten Fehlertabelle im Nur-Lese-Speicher ROM 34 ausgelesen und als Eingang in den monostabilen Multivibrator-
Stromkreis 88 gegeben.
Sodann wird eine Bestimmung durchgeführt, ob dies eine Stelle ist, an der die Geschwindigkeit abnehmen sollte. Wenn
festgestellt ist, daß es ein Punkt ist, an dem die Geschwindigkeit abnehmen sollte, dann wird der Maßstabsfaktor
für die erforderliche Geschwindigkeit von der zweiten Tabelle im ROM 34 ausgelesen, und der Ausgang
zum Rechteckwellengenerator 86 gegeben, um den Wirkungs-
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zyklus der Welle, die durch den monostabilen Multivibrator 88 erzeugt wird, abzuändern. Natürlich wird
nach jedem der drei möglichen Aktionen während des Unterbrechen-Ablaufs ein Rückkehrsignal erzeugt und das
System kehrt zu dem in Fig. 7 dargestellten Ablauf zurück.
Lagenfestlegstromkreis
In Fig. 2 sind im Einzelnen der Ausgangsteil 76, der Richtungssteuerstromkreis 112 und der Lagenfestlegstromkreis
78 dargestellt. Der Ausgangsteil 76 ist von konventioneller Ausbildung. Vorzugsweise ist es eine Achtbit-Haltevorrichtung
als integrierter Stromkreis, der die Daten solange hält, bis sie nicht mehr gebraucht werden.
Der Ausgangsteil hat Ausgangsadern 104, 106 und 114 zur
Betätigung des digitalen Servosteuerungsstromkreises 26, der dem Druckradservomotor zugeordnet ist. Der Haltestromkreis
76 ist auch als Ausgangsteil· für den digitalen ServosteuerungsStromkreis benutzt, der seinerseits in
Verbindung mit dem Wagenservomotor 22 verwendet wird. Zu diesem Zweck sind drei zusätzliche Adern 118 vorgesehen.
Da der Lage-Festlegstromkreis für den Wagen im wesentlichen identisch mit dem für das Druckrad ist, wird lediglich
eine Einzelbeschreibung des Druckrad-Lagefestlegstromkreises gegeben.
Die Richtungssteuerlogik wandelt die Gegenuhrzeiger/Uhrzeiger
und Beschleunigungs/Bremssignale auf den Leitungen 104 und 106 in ein Gieichstromsignal auf einer von zwei
Ausgangsadern 115 oder 117 um, und zwar abhängig von der
Drehrichtung, in der der Servomotor angetrieben werden soll. Das Ausgangssignal "b" vom Multivibrator 88 wird durch
einen Inverter 108 invertiert und dem einen Eingang eines UND-Tores 110 zugeführt. Das Betriebsartwahlsignal auf
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der Leitung 114 wird dem anderen Eingang des UND-Tores · 11O
zugeführt. Während der Geschwindigkeitsbetriebsphase schaltet das Betriebswahlsignal auf der Leitung 114 das
Tor 110 durch, so daß die vom Betriebs-Zyklus gesteuerten
Signale vom Multivibrator 88 einer Klemme je einer der beiden ODER-Tore 126 und 128 zugeleitet werden. Abhängig
von der Richtung in der der Servomotor 24 angetrieben werden soll, wird das eine oder andere der ODER-Tore 126 und
128 durchgeschaltet, um ein vom Betriebszyklus gesteuertes Signal zur einen oder anderen Ausgangsader 116 oder 117
zu geben.
Das Gegenuhrzeigersinn/Uhrzeigersinnsignal auf Leitung 104 wird durch einen Inverter 120 invertiert und einer Eingangsklemme
eines ersten Exklusiv-ODER-Tores 122 zugeführt. Das nicht invertierte Signal wird einer Eingangsklemme
eines zweiten Exklusiv-ODER-Tores 124 zugeleitet. Das Brems/Beschleunigen-Signal auf Leitung 106 wird je der
anderen Eingangsklemme der Tore 122 und 124 zugeführt. Der Ausgang dieser Tore wird nur "hoch" sein, wenn beide
Eingänge den gleichen Zustand haben, d.h. wenn beide Eingänge "hoch" oder "niedrig" sind. Mittels dieses Stromkreises wird nur der Ausgang eines der Tore 122, 124 "hoch"
sein. Der Ausgang dieser Tore wird dem einen Eingang eines der Tore 126, 128 zugeführt, so daß nur eines der Tore
126, 128 zu gegebener Zeit durchgeschaltet wird.
Das Signal auf Leitung 116 wird einem Feldeffekt-Transistor
Schalter ("FET-Schalter") 130 zugeführt. Dieser Schalter verbindet eine veränderbare Gleichspannungsquelle 134 mit
einer Ausgangsklemme 131. In ähnlicher Weise ist die Leitung 117 mit einem FET-Schalter 132 verbunden, der - sofern
durchgeschaltet - ein Gleichstromsignal entgegengesetzter Polarität von einer Quelle 136 zu einer Ausgangsklemme
133 gibt. Die Impulse entweder der Leitung 131 oder der Leitung 136 werden einer Widerstands-Kapazitäts-Kombi-
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nation 138, 140 zugeführt, die als Integrator wirkt, die Impulse glättet und ein entsprechendes Gleichspannungssignal dem konventionellen Spannungs-Strom-Wandler 80
zugeleitet, der einen entsprechenden Gleichstrom dem Servomotor 24 zuführt. Wenn der Signalpegel auf der Leitung
114 sich ändert, um den Servomotor von der "Geschwindigkeits"-Betriebsart
zur "Lage"-Betriebsart umzuschalten, wird das Tor 110 unwirksam gemacht. Zur gleichen Zeit
schaltet diese Zustandsänderung die beiden FET-Schalter 142 und 144 durch. Der Schalter 142 wird durchgeschaltet,
um die Antriebssignale auf den Leitungen 131 und 133 kurzzuschließen
und Schalter 144 wird geschlossen, um den Festlegekreis mit dem Eingang des Spannungs-Strom-Wandlers
80 zu verhindern. Mit anderen Worten: Das Signal auf Leitung 114 setzt den Festlegestromkreis in Gang und den Servo-Antriebskreis
außer Betrieb.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist das Servosteuerungssystem so ausgelegt,
daß die Stop-Lage für den Wagen oder das Druckrad im Null-Durchgangspunkt der Welle 89 zu liegen kommt.
Die Entfernung vom Spitzenwert M dieser Welle vom Nulldurchgangspunkt in dieser Welle ist gleich einem Viertel
der Entfernung d zwischen benachbarten Zeitsteuermarken
auf dem Zeitsteuerrad.
Mit erneutem Bezug auf Fig. 2 wird die Welle 89 dem Eingang eines FET-Schalters 146 zugeleitet, dessen Betätigung durch
das Signal d auf einer Leitung 147 gesteuert wird. Mit erneutem Bezug auf Fig. 3 weist das "d"-Signal eine rechteckige
Wellenform auf. Es wird durch Abkappen und Formen des
Signals 91 gestaltet, das der Welle 89 um 90° nachhinkt. Somit beginnt das Signal D am Punkt M und fällt am Punkt
P wieder auf Null zurück. Somit erstreckt sich seine Dauer
über 180° der Welle 89.
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Wenn der Schalter 146 durch das "d"-Signal auf Leitung
147 durchgeschaltet wird, und das Servosteuersystem auf die "Lage"-Betriebsart umschaltet, wird das Signal 89
über einen Prüf- und Haltekreis, der aus einem Kondensator 150 und einem Differential-Arbeitsverstärker 148 besteht
und über ein Tiefpaß-Geräuschfilter, bestehend aus einem Widerstand 152 und einem Kondensator 154, zu einem
Knotenpunkt 153 geführt. Das Signal 89 wird auch einem
differenzierenden Stromkreis, bestehend aus einem Kondensator 156 und einem Widerstand 162 zugeleitet. Der Ausgang
dieses differenzierenden Kreises wird durch einen Verstärker 160 verstärkt und einem Knotenpunkt 163 zugeführt,
wo das verstärkte Differentialsignal zu dem Signal 89 hinzu addiert wird. Der Prüf- und Haltekreis hat zu dieser Zeit
keine Wirkung auf den Stromkreis, weil der Schalter 146 durchgeschaltet und der Kreis in seiner "Prüf"-Betriebsart
ist. Wie bekannt, ist das Differential des Signals 89 in dem Abschnitt zwischen den Punkten M und P von einer
Polarität, die die Umkehrung der Laufrichtung des Servomotors anstrebt. Der Teil des Signals 89 zwischen "Stop"
und Punkt B ist ebenfalls bestrebt, die Laufrichtung des Servomotors umzukehren. Diese Signale zwingen den Servomotor
zurück zur gewünschten STOP-Lage, wenn der Motor diese Lage um 1/4 d oder weniger überläuft.
Wenn der Motor zu weit in der umgekehrten Richtung läuft, wird ihn der Teil der Welle 89 zwischen M und Stop erneut
zurück nach dem Punkt "STOP" treiben.
In obigem System und in den bekannten Systemen erhebt sich
ein Problem, wenn der Motor um mehr als 90° über den Punkt P überschießt oder um mehr als 90° zurück über den Punkt
M schwingt. In jedem Fall sind die von der zeitbestimmenden Welle 89 erzeugten Signale bestrebt, den Motor von der
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-It-
Stop-Lage wegzudrehen. Dies verursacht üngenauigkeiten
in der Platzierung der Buchstaben und ergibt einen unschönen oder gar unleserlichen Abdruck.
In Übereinstimmung mit einem anderen Merkmal der Erfindung wird das vorstehende Problem durch die Verwendung des
Prüf- und Haltekreises im wesentlichen entschärft. Wenn der Servomotor entweder über den Punkt M oder P hinausläuft
und somit das Signal "d" unwirksam macht, schaltet der FET-Schalter 146 ab. Dies veranlaßt den Prüf- und
Haltekreis in seine "Halte"-Betriebsart umzuschalten und die ihm gerade kurz vor dem Abschalten des Schalters 146
aufgegebene Spannung zu halten. Diese Spannung hat eine Polarität, die bestrebt ist, den Servomotor in seine
Stop-Lage zu bewegen und weist die Spitzenhöhe der Welle 89 auf. Der Kreis wird das überschießen und die Umkehrungen
{"Unterschießen") bis hinauf zu 270° nach der Stop-Lage in jeder Richtung hin korrigieren. Daher wird das
System nach der Erfindung das "überschießen" oder "Unterschießen" innerhalb eines 540°-Bereichs korrigieren,
ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem 180°-Bereich, der
ohne Gebrauch der Erfindung vorhanden ist.
Schrittmotor-AntriebsStromkreis
Die Fig. 6 zeigt den energiesparenden AntriebsStromkreis,
der für den Antrieb der beiden Wicklungen 204 und 206 der Zweiphasen-Schrittmotore 18 und 20 der Fig. 1 vorgesehen
ist.
Wenn entweder der Schrittschaltmotor für die Zeilenschaltung
oder der für die Farbbandschaltung angetrieben werden soll, so werden Standard-Zweiphasen-Schrittmotorantriebssignale
auf Eingangsklemmen 166 und 168 aufgegeben. Diese Signale werden jeweils zwei Paaren von UND-Toren 174 und
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176 übermittelt, wobei für jede der Eingangsklemmen 166
und 168 je ein Paar vorgesehen ist. Das zweite UND-Tor 176 jeden Paares empfängt ein invertiertes Antriebssignal
vom Inverter 185. Zur selben Zeit wird einer anderen Eingangsklemme 170 ein Gleichstromsignal zugeführt, das
jedes der Tore 174 und 176 über ein ODER-Tor 182 aktiviert.
Der Ausgang jedes UND-Tores 174 und 176 wird je einem Inverter 178 und 180 und von da einem Leistungstransistor
196 oder 210, abhängig von dem Zustand des Eingangssignales
auf den Leitungen 166 und 168, zugeführt. Auf diese Weise verursacht jede Übermittlung der Welle auf jeder der
Leitungen 166 und 168 einen Schaltschritt des Schrittmotors in allgemein bekannter Weise. Dioden 200 und 212 sind wie
gezeigt - in dem Stromkreis vorgesehen, um die Rücklauf spannungen der Wicklungen 204 und 206 von der Spannungsversorgung
im Nebenschluß abzuleiten.
Ein Transistor 194 ist mit der Basis jedes von zwei Transistoren
210 verbunden, um das Ein-Aus-Steuersignal vom Inverter 180 auf einen Pegel zu bringen, der zur An- und
Abschaltung der Transistoren 210 erforderlich ist. Kondensatoren 190 und 192, Widerstände 188 und ein Kondensatorentladekreis,
der den Transistor 182, eine Diode 186 und einen Widerstand 184 umfaßt, sind vorgesehen, um das Einschalten
des einen Transistors noch zu verzögern, während der andere Transistor jedes Paares 196 und 210 gerade ausgeschaltet
wird, um so zu verhindern, daß beide Transistoren gleichzeitig eingeschaltet werden, also zu verhindern,
daß dies Ursache des Transistor-Durchbrennens werden könnte.
Während der Zeit, in der die Schrittmotore nicht angetrieben werden, benötigen sie einen ständigen Ruhe-Haltestrom,
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um sie in der Lage, in der sie gesetzt sind, zu halten, andernfalls sie zum Triften neigen und Fehlausrichtung
der Buchstaben oder andere unerwünschte Druckergebnisse verursachen. Früher war es üblich, die Leistungstransistoren
196 und 210 im linearen Arbeitsbereich zu betreiben. Der Anmelder hat erkannt, daß dies eine Quelle von Fehlleistungen
und Hitzeerzeugung darstellt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung, ist das Haltestromsignal, das den Transistoren 196 und
zugeführt wird, pulsierend und nicht stetig. Die Spitzen der SpannungssignaIe sind ausreichend hoch, so daß die
Transistoren 196 und 210 bis zur Sättigung getrieben werden.
Somit ist jeder Transistor 196 und 210, da er eingeschaltet ist, voll leitend und erleidet sehr geringen
Spannungsabfall oder Energieverlust. Die Transistoren
werden zwischen den Spannungsspitzen abgeschaltet und der
sie durchfließende Strom ist Null, wodurch jeglicher Spannungsabfall oder Energieverlust zu dieser Zeit ausgeschaltet
wird.
Die Frequenz der Haltesignalimpulse ist hoch genug, so daß die Wicklungen des Schrittmotors wie Glättungsspulen
wirken und die pulsierenden Signale in effektive Gleichstromhalteströme
umwandeln. . . - .
Da die Transistoren mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten, ergibt sich geringe Energievergeudung und es ist weniger
Wärme von den Transistoren abzuleiten. Da Hitze auf Halbleiterelemente zerstörend wirkt, werden die Lebensdauer
der Teile und die Zuverlässigkeit des Druckers durch Herabsetzung der Betriebstemperatur erheblich erhöht. Weitere
Vorteile werden erreicht dank der Energiekostenminderung des Druckers entsprechend dem herabgesetzten Energiebedarf
der Schrittmotore und der Spulen des Druckers.
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Der Anmelder hat erkannt, daß die Energieersparnis und die Hitzeminderung im Zeilen- und Farbbandschaltmotorenbetrieb,
die durch obige Merkmale der Erfindung erzielt werden, besonders bedeutungsvoll sein kann, da die Farbband-
und Zeilensehaltmotore im Drucker oft nur während eines geringen Prozentsatzes der Gesamtmaschinenarbeitszeit
wirksam sind. Daher ist die 'Haltd'-Betriebsart vorherrschend
und die Bedeutung der durch dieses Merkmal der Erfindung bewirkten Verbesserung erscheint in noch
besserem Licht.
Die Erregung der Farbband- und Druckradverschiebespulen
Der Anmelder hat erkannt, daß sich ein Problem ähnlich
wie bei den Schrittmotoren auch beim Betrieb der Spulen für die Farbbandförderung_und den Druckradverschiebemechanismus
erhebt. Jeder Verschiebemechanismus umfaßt eine Spule, die durch einen Antriebsstromkreis 52 oder
64 erregt wird (vgl. Fig. 1). In einer der Lagen der Spule muß sie durch elektromagnetische Kraft festgehalten
werden. Daher erfordert jede Spule einen ständigen Ruhe-Haltestrom.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht jeder Antriebsstromkreis 52 und 54 ein pulsierendes Antriebssignal zum
Betrieb der Leistungstransistoren vor, die für die Erregung der Spulen verwendet werden, und verbessern so
den Wirkungsgrad der Transistoren und verringern den Energiebedarf und die Hitzeabfuhr des Stromkreises.
Dies vermindert weiterhin die Betriebs- und Herstellungskosten und erhöht die Zuverlässigkeit des Druckers.
Ein bevorzugter Antriebsstromkreis 52 für die Farbbandschaltspulen 244 ist in Fig. 11 dargestellt. Zu der Zeit,
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zu der es erwünscht ist, das Farbband anzuheben (z.B. zur Änderung von Rot- auf Schwarzband), wird ein Gleichstromantriebssignal
der Eingangsklemme 226 des Stromkreises 52 zugeführt. Dieses Antriebssignal wird einem Eingang
eines UND-Tores 232 zugeleitet, dessen Ausgangssignal "f" der Eingangsklemme eines Leistungstransistors
242 über einen Strombegrenzer-Widerstand 240 zugeführt wird. Der Leistungstransistor liefert den Anheberstrom
für die Spule 244.
Ein Oszillator liefert ein pulsierendes Signal zu einem
Eingang 236 eines anderen UND-Tores 230, dessen Ausgang der anderen Eingangsklemme des Tores 232 zugeführt wird.
Das Gleichstromantriebssignal wird dem Eingang eines Flip-Flop-Verriegelungskreises 228 zugeführt, dessen Ausgangsklemme 239 daraufhin ihren Zustand ändert und das
Tor 230 veranlaßt, den Oszillator-Ausgang dem Tor 232 zuzuleiten. Die Verriegelung verharrt in diesem Zustand,
bis der Mikroprozessor ein "Rückstell"-Signal auf die Rückstelleitung 238 des Verriegelungskreises zur Entregung
der Spule 244 gibt.
Die Wellenform des der Basisklemme des Transistors 242 zugeführten "f"-Signals ist in Fig. 12 dargestellt. Der
anfängliche Teil, der mit "H" bezeichnet ist, ist das Gleichstromantriebssignal. Es hat eine Dauer von ungefähr
25 Millisekunden. Dieser Teil des Signals wird für die Zuführung der Maximalenergie zur Spule zum Anheben
des Farbbandes verwendet.
Nach dem Η-Abschnitt- der Welle wird das Oszillatorsignal
der Basisklemme des Transistors 242 zugeführt, um einen Haltesignalabschnitt "I" zu erzeugen, der mit ungefähr
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16,6 Kilohertz pulsiert. Die Spannungsspitzen des pulsierenden
Abschnitts I sind ausreichend hoch, um den Leistungstransistor 242 zur Sättigung zu bringen, und diesen
so mit höchstem Wirkungsgrad zu betreiben, während das Farbband in seiner angehobenen Lage gehalten wird.
Die Frequenz des Haltesignals ist hoch genug, so daß die Spule das Signal glättet, jedoch nicht so hoch,.daß
die Spulenimpedanz zu hoch wird und den Spulenstrom zu
stark begrenzt.
Das Druckrad 14 ist von der Art, bei der zwei getrennte
Druckelemente 58 und 60 (Fig. 1) für jede Sprosse vorgesehen sind. Ein derartiges Druckrad wird in dem
Drucker der Firma Ricoh Co. Ltd. in Tokio, Japan, verwendet, der in den Vereinigten Staaten von Amerika
verkauft wird. Diese Anordnung bildet zwei getrennte konzentrische Reihen von Druckelementen. Diese Elemente können
dazu dienen, verschiedene, in oberem und unterem Rahmen stehende Buchstaben zu bilden, wobei diese jeweils in getrennten
Reihen stehen und somit eine Verringerung der Zahl der "Petalen" oder Sprossen des Rades ermöglichen. Andererseits·
können die beiden verschiedenen Reihen von Druckbuchstaben dazu dienen, zwei verschiedene Typenformen auf
einmal demselben Druckrad ohne Verringerung der Sprossenzahl vorzusehen. Somit dient die Druckradverschiebung der
Auswahl einer der beiden konzentrischen Buchstabenreihen.
Der Antriebsstromkreis 54 für die Druckradverschiebespule
ist identisch mit dem Stromkreis 52, mit der Ausnahme, daß er zwei Spulen und zwei Kreise 52 umfaßt. Der Grund
hierfür ist darin zu "sehen, daß das bevorzugte Druckrad in
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Wirklichkeit eine mechanische Verriegelung hat, die normalerweise das Druckrad 14 in einer Lage festhält, die
in der Hälfte zwischen zwei Extremlagen liegt/ so daß
eine Spule zur Auswahl der einen Reihe und die andere Spule zur Auswahl der anderen Reihe der Buchstaben dient.
Hammerantriebskreis
Es ist allgemein bekannt, daß die Intensität oder der Aufprall
des Hammers auf die Drucktypen 58 oder 60 mit verschiedener Typengröße und -art veränderlich sein sollte,
um relativ gleichmäßige Schwärzung oder Dichte der abgedruckten Buchstaben zu erreichen, im allgemeinen sollte
der Aufprall um so größer sein, je größer die Oberflächenausdehnung des Buchstabens ist und umgekehrt.
Gemäß der Erfindung und mit Bezug■auf Fig. 10 gibt der
Mikroprozessor 10 ein Hammerantriebssignal "e" (Fig. 12) auf eine Klemme 62 des Hammerantriebskreises 56. Dieses
Signal läuft durch einen ersten Strombegrenzerwiderstand 64 und einen Basis-Treibertransistor 216 zur Basisklemme
eines Leistungstransistors 220, der Strom zur Hammerantriebsspule 224 liefert.
Hammerintensitatswerte für jeden Buchstaben sind in einem
Speicher gespeichert. Wenn verschiedene Werte für Buchstaben eines anderen Stiles erforderlich sind, werden neue
Werte für den neuen Stil im Speicher abgespeichert. Diese Werte werden dann vom Mikroprozessor 10 (Fig. 1) benutzt,
um ein pulsierendes Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Impulsbreite
sich mit den gespeicherten Hammerintensitätswerten ändert. Dies-ist das Signal "e". Auf diese Weise
wird die Hammerintensität digital durch Änderung des "Betriebs"-Zyklus des Erregungssignals geändert. Dadurch
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wird die Verwendung von energieverζehrenden Widerstandsnetzwerken
vermieden, wie sie in vorbekannten Intensitätswählsteuerungen für den Druckhammerantrieb vorgesehen
waren. Auch der Leistungstransistor 220 wird bei
oder nahe der Spitzenleistung in gleicher Weise wie die anderen Spulen betrieben.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist - wie in Fig. 12 dargestellt - die Zeitdauer des Antriebssignals "e"
so gewählt, daß sie annähernd mit der "Verweilzeit" des Hammers übereinstimmt, während der der Hammer mit dem Farbband
und dem Papier in Berührung steht. Des weiteren ist d:ie
Frequenz des Antriebssignals "f" hoch genug gelegt, so daß eine wesentliche Anzahl z.B. 20 Perioden, während der Hammerverweilzeit
auftreten. Dies stellt sicher, daß die Antriebskraft relativ gleichmäßig während der gesamten Zeit der
Berührung des Hammers mit dem Farbband aufgebracht wird. Ebenso wie bei den anderen Spulen ist das Antriebssignal
so gewählt, daß die Spulenwicklung als Drosselspule wirkt und die Wellenform glättet, ohne so hoch zu sein, daß
die Wicklungsimpedanz zu hoch wird und den Wicklungsstrom zu stark begrenzt.
Die obenstehende Beschreibung soll lediglich erläuternd jedoch nicht beschränkend sein. Vielerlei Änderungen und
Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsformen können sich für den Fachmann auf diesem Gebiet ergeben, ohne
vom Gedanken und Rahmen der Erfindung abzugehen.
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Claims (29)
1.) Steuerungssystem für Drucker mit Druckelementen, die durch
Antriebsvorrichtungen in Druckstellung bewegbar sind, mit Steuervorrichtungen zur Steuerung dieser Antriebsvorrichtungen,
derart daß sie die Druckelemente von einer ersten in eine zweite Lage bewegen, gekennzeichnet durch
eine Fehlersignalvorrichtung (82, 96, 100) zum Vergleich des Signals für die Istmomentangeschwindigkeit mit einem
Signal für die Soll-Momentangeschwindigkeit des einzelnen Druckelements während dessen Bewegung von der ersten in
die zweite Lage und zur Erzeugung eines der Differenz der Geschwindigkeiten entsprechenden Fehlersignals, weiterhin
gekennzeichnet durch eine digitale Speichereinheit (32) zur Speicherung von Beschleunigungs- und/oder Verzögerungssignalen, die den Fehlersignalen zugeordnet sind und durch
Vorrichtungen zur Betätigung der Antriebsvorrichtungen (24) mittels AntriebsSignalen entsprechend diesen Antriebs-
und/oder Verzögerungssignalen.
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2. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine weitere Datenspeichereinheit (34) zur Speicherung von Werten eines Geschwindigkeitsfaktors, der sich mit dem Wert der Sollgeschwindigkeit
des Druckelements ändert und durch eine Geschwindigkeitsfaktoreinrichtung (34, teilweise) zur Modifizierung der
Beschleunigungs- und/oder Verzögerungswerte mit den entsprechenden Werten dieses Geschwindigkeitsfaktors.
3. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgesehene Speichereinrichtung (32) direkten Zugriff zu den gespeicherten Werten
aufweist.
4. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement eine drehbare Vorrichtung (14) ist, die vielerlei, um deren Mittelachse angeordnete
Drucktypen (58, 60) aufweist, und daß die Antriebsvorrichtung für die Drehung des Druckelements in seine
Sollage ein drehender Antriebsmotor (24) ist.
5. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lagenfestlegvorrichtung (78) zum Anhalten
des Druckelements (14) in der Sollage, einschließlich einer Vorrichtung zum Aufbringen eines AntriebsSignaIs
auf die Antriebsvorrichtung (24), in der Weise, daß es bei Erreichen dieser Sollage zu Null wird, wenn sich das
Druckelement in einer ersten Zone befindet, die sich in vorbestimmter Entfernung in einer ersten Richtung von
besagter Lage befindet und daß das Antriebssignal umgekehrte Polarität aufweist, wenn das Druckelement sich innerhalb
einer zweiten Zone befindet, die sich in einer zweiten vorbestimmten Lage in entgegengesetzter Richtung in Bezug
zu besagter Lage befindet und daß das Antriebssignal in
dieser Lage von Null aus anwächst, und ferner gekenn-
030024/056
zeichnet durch eine Prüf- und Haltevorrichtung (102, 148, 150) zum Halten des Antriebssignals in der Höhe und
Polarität, die es in einer der Zonen aufwies, nachdem das Druckelement sich in eine von dieser Lage weiter
entfernten Lage in Bezug auf eine der vorbestimmten Entfernungen bewegte.
6. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet
durch einen Differenzierkreis (148) zur Differenzierung des Antriebssignals und zur Aufbringung
eines dem Differential des Antriebssignals entsprechenden Signals auf die Antriebsvorrichtung (24) zusätzlich
zum Antriebssignal.
7. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalvorrichtung
Einrichtungen zur Darstellung einer der Sollgeschwindigkeiten als erstes periodisches Signal enthält, dessen
Periode sich mit der Sollgeschwindigkeit ändert und weiter eine Einrichtung zur Darstellung der anderen der beiden
Geschwindigkeiten nämlich der Ist-Geschwindigkeit, als ein zweites periodisches Signal enthält, dessen Periode
sich mit dieser Ist-Geschwindigkeit ändert-und daß ein
Zähler (100) sowie eine Vorrichtung (82) vorgesehen sind, die die erst- und zweitgenannten Signale diesem Zähler
zuführen, um in diesem das Fehlersignal als Zählerstand darzustellen.
8. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssignale periodische Signale einschließen, deren Wirkzyklus entsprechend
den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssignalen änderbar ist.
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9. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungs- bzw.
Verzögerungssignale angenähert durch die Gleichung
A =
2T 2 X2
definiert sind, worin A die Beschleunigung, d die Entfernung zwischen benachbarten Geschwindigkeitskorrektu
ren, T1 die Sollzeit zwischen benachbarten Korrekturen
T1 ■- ·
und X = —= ist, wobei T1 die Ist-Zeit zwischen
12 '
bendachbarten Korrekturen ist.
10. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebssignale Impulse sind, deren Wirkzyklus durch Änderung der Impulsbreite entsprechend
den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerten und durch Änderung der Impulswiederholungsrate entsprechend
dem Geschwindigkeitsfaktor änderbar ist.
11. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Druckelement (14) an einem Wagen (15) gelagert ist und die zugehörige Antriebsvorrichtung
zur Bewegung quer zur Oberfläche, auf der gedruckt werden soll, ein Antriebsmotor (22) ist.
12. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 4 oder 11 ,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagenanzeigerad (90) mit dem Antriebsmotor zwecks Mitdrehens gekoppelt ist,
das Lageanzeigemarken (92) trägt und ein ortsfester Detektor (94) zur -Abfühlung dieser Marken während
der Drehung des Rades (90) zwecks Erzeugung von die Istgeschwindigkeit anzeigenden Signalen vorgesehen
ist.
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13. Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines
angetriebenen Teiles, insbesondere in einem Drucker nach Anspruch 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung
zur Anzeige der Ist- und der Sollgeschwindigkeit des Teiles, durch eine Speichervorrichtung zur Speicherung
von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, die verschiedenen Differenzwerten zwischen jenen Geschwindigkeiten
entsprechen, um die Ist- in die Sollgeschwindigkeit während einer bestimmten Zeitspanne zu ändern
und durch eine Vorrichtung, die Signale entsprechend ausgewählten Beschleunigungs- oder Verzögerungswerten der
Antriebsquelle des Teiles zur Beschleunigung oder Verzögerung des Teiles zu liefern.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen
weiteren Speicher zur Speicherung der Werte eines Geschwindigkeitsfaktors,
der sich mit dem Wert der Sollgeschwindigkeit ändert und durch eine Geschwindigkeitsfaktoreinrichtung
zur Modifizierung der Beschleunigungsbzw. Verzögerungswerte mit den entsprechenden Werten
des Geschwindigkeitsfaktors.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Vorrichtungen
(78, 96) zum Empfang von Lagesignalen, die die Lage des Teiles in jedem folgenden Augenblick anzeigen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen
Mehrfachstromkreis als Speichervorrichtung mit direktem Zugriff wie beispielsweise ein Kreuzschienen-Halbleiter-(ROM)-Nurlesespeicher
(Totspeicher).
17. Vorrichtung nach Anspruch 1,5-7 und 13 - 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebssignal eine Wechselspannungswelle ist mit einer positiven Spitze bei der ersten
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-C-
vorbestimmten Lage (M), einem Nulldurchgangspunkt bei der
Sollage (Stop) und einer negativen Spitze bei der zweiten vorbestimmten Lage (P)(gemäß Fig. 3).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebssignal eine erste Sinuswelle ist und Vorrichtungen zur Auffindung einer zweiten Sinuswelle vorgesehen
sind, die mit der ersten synchronisiert, jedoch um 90° gegen diese phasenverschoben ist und Vorrichtungen
(88) zur Ein- und Ausschaltung des Prüf- und Haltekreises (102) vorhanden sind, die hierzu die vor- und nachlaufende
Flanke einer positiven und negativen Halbperiode der zweitgenannten Sinuswelle benützen.
19. Steuerungssystem für Drucker, in dem mindestens eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung mit einer
Spule vorgesehen ist, die ein Antriebssignal und ein Haltesignal zum Festhalten der Betätigungsvorrichtung
in einer vorher gesetzten Lage erfordert, insbesondere nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch Vorrichtungen
(242) zum Aufbringen eines Antriebsimpulses auf die Wicklung (244, 224) und Vorrichtungen (52, 54,
56) zum Zuführen eines pulsierenden Haltesignals zur Wicklung, dessen Größe hoch genug ist, um die Betätigungsvorrichtung
in ihrer vorher gesetzten Lage zu halten.
20. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch mindestens eine Leistungshalbleitervorrichtung
(242, 220), um der Spule (224, 244) Energie zuzuführen, wobei das erforderliche stetige Haltesignal wesentlich
unter der Größe des Eingangssignals liegt, bei dem die Halbleitervorrichtung mit maximalem Wirkungsgrad arbeitet
und durch Vorrichtungen (230, 232, 220), die solche
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pulsierenden Haltesignale der Halbleitervorrichtung zuführen,
wobei die Spitzen der Haltesignale etwa in der Größe des maximalen Wirkungsgradbereichs der Leistungstransistoren
liegen.
21. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des pulsierenden Haltesignals
so hoch ist, daß sie die Spule befähigt, die Pulsierung des Haltesignals zu glätten.
22. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltesignale die Form einer Rechteckwelle haben und daß deren Spannungsspitzen so hoch
liegen, daß die Halbleitervorrichtungen (220, 242) in einem im wesentlichen gesättigten Betriebszustand während
der Spannungs spitzen arbeitet und zu anderen Zeiten während anderer Teile des Haltesignals abgeschaltet ist.
23. Steuerungsvorrichtung nach den Ansprüchen 19 oder 20
oder 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung aus einer Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem Zeilenschaltmotor, einem Farbbandschaltmotor, einer Farbband-Verschiebespule und einer
Druckelementverschiebespule besteht.
24. Steuerungssystem für Drucker nach Anspruch 1 bis 23 mit
einem Elektromagneten zum Antrieb des Druckhammers, gekennzeichnet
durch eine Vorrichtung (52, 216, 220) zur Versorgung
des Elektromagneten (224) mit einem pulsierenden elektrischen Antriebssignal, wobei der Betriebszyklus des
Antriebssignals so gewählt wird, daß ein Hammeranprall einer vorbestimmten- Größe erzeugt wird.
25. Steuerungsvorrichtung, irisbesondere für den Drucker nach
Anspruch 24, gekennzeichnet durch einen Digitalspeicher für verschiedene Hammeranprallwerte zum Abdruck ver-
030024/0562
-Sr-
schiedener Buchstaben, Vorrichtungen zum Auslesen dieser Werte aus dem Speicher in Abhängigkeit von
Codesignalen, die für diese Buchstaben repräsentativ sind und Vorrichtungen zum Regulieren des Betriebszyklus in Übereinstimmung mit diesen Werten.
26. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reguliervorrichtungen (10, 56) Mittel zur Änderung der Impulsbreite des Antriebssignals
enthalten.
27. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß das pulsierende Antriebssignal periodisch ist und die Verweilzeit des Hammers im wesentlichen
größer als die Periode des Antriebssignals ist.
28. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine Leistungshalbleitereinrichtung (220) für
die Zuführung elektrischer Energie zu dem Elektromagneten, wobei die Spannungsspitzen des pulsierenden
Antriebssignals hoch genug liegen, um den Halbleiter in gesättigtem Betriebszustand zu betreiben und die Frequenz
so hoch liegt, daß die Spule des Elektromagneten als Glättungsspule für das pulsierende Signal wirkt.
29. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittelwert des pulsierenden Haltesignals über der Zeit annähernd gleich dem stetigen
Haltestromsignalwert ist.
030024/0562
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/967,090 US4226546A (en) | 1978-12-06 | 1978-12-06 | Printer control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2909842A1 true DE2909842A1 (de) | 1980-06-12 |
DE2909842C2 DE2909842C2 (de) | 1982-11-11 |
Family
ID=25512292
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2909842A Expired DE2909842C2 (de) | 1978-12-06 | 1979-03-13 | Schaltungsanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines von einem Elektromotor bewegbaren Elements eines Druckers |
DE19792950706 Ceased DE2950706A1 (de) | 1978-12-06 | 1979-03-13 | Drucker-steuerungssystem |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792950706 Ceased DE2950706A1 (de) | 1978-12-06 | 1979-03-13 | Drucker-steuerungssystem |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4226546A (de) |
JP (1) | JPS5578387A (de) |
DE (2) | DE2909842C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0028078A2 (de) * | 1979-10-09 | 1981-05-06 | Fanuc Ltd. | System zum Steuern der Spindeldrehung |
DE3048915A1 (de) * | 1979-12-21 | 1981-09-10 | Ing. C. Olivetti & C., S.p.A., 10015 Ivrea, Torino | "elektronische schreibmaschine" |
EP0112730A2 (de) * | 1982-12-24 | 1984-07-04 | Fujitsu Limited | Schrittschaltmotor-Regelsystem |
EP0120401A1 (de) * | 1983-03-16 | 1984-10-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Positionierung mit Schrittmotoren |
DE3153241A1 (de) * | 1980-10-31 | 1985-05-09 | ||
DE3808649A1 (de) * | 1988-03-15 | 1989-10-05 | Nixdorf Computer Ag | Steuereinrichtung fuer ein elektrisches bzw. elektromechanisches geraet |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4353020A (en) * | 1978-11-01 | 1982-10-05 | Plessey Peripheral Systems | Impact printer programmed servo system |
IT1165162B (it) * | 1979-02-26 | 1987-04-22 | Olivetti & Co Spa | Unita' di controllo per stampante seriale |
US4307967A (en) * | 1979-03-04 | 1981-12-29 | Ricoh Company, Ltd. | Serial printing apparatus |
DE3063844D1 (en) * | 1979-04-27 | 1983-07-28 | Nec Corp | Servo control system operable on digital basis |
JPS5625488A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-11 | Canon Inc | Printer |
US4297040A (en) * | 1980-06-13 | 1981-10-27 | Triumph-Werke Nurnberg A.G. | Method and apparatus for positioning a type disc in a balanced force system |
DE3125501A1 (de) * | 1980-06-30 | 1982-04-01 | Canon K.K., Tokyo | Drucker |
US4328452A (en) * | 1980-07-07 | 1982-05-04 | Xerox Corporation | Motion control apparatus |
DE3111154A1 (de) * | 1981-03-21 | 1982-09-30 | Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven | Verfahren zur ansteuerung mindestens zweier elektromotoren |
US4493570A (en) * | 1981-10-14 | 1985-01-15 | Ricoh Company, Ltd. | Control system for impact printer |
JPS5865683A (ja) * | 1981-10-15 | 1983-04-19 | Canon Inc | 印字装置 |
US4460968A (en) * | 1981-10-16 | 1984-07-17 | International Business Machines Corporation | Print head motor control with stop distance compensation |
US4463435A (en) * | 1981-10-16 | 1984-07-31 | International Business Machines Corporation | Printer control system with controlled acceleration and deceleration |
US4480938A (en) * | 1982-08-23 | 1984-11-06 | International Business Machines Corporation | Printer escapement servomotor drive with a minimum power supply |
JPS6029813A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Canon Inc | 速度制御装置 |
SE8306523L (sv) * | 1983-11-25 | 1985-05-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Sett att styra en typskrivare |
US4940344A (en) * | 1984-07-30 | 1990-07-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Printer having a variable interval between printing and carriage movement |
US4636959A (en) * | 1984-10-04 | 1987-01-13 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled d.c. motor for controlling a postage meter |
US4646635A (en) * | 1984-10-04 | 1987-03-03 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled D.C. motor for controlling print value selection means |
US4635205A (en) * | 1984-10-04 | 1987-01-06 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled d.c. motor for indexing postage value changing means |
US4630210A (en) * | 1984-10-04 | 1986-12-16 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled d.c. motor for controlling a load |
US4631681A (en) * | 1984-10-04 | 1986-12-23 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled d.c. motor and application therefor |
US4665353A (en) * | 1984-10-04 | 1987-05-12 | Pitney Bowes Inc. | Microprocessor controlled D.C. motor for controlling tape feeding means |
IT1180106B (it) * | 1984-11-05 | 1987-09-23 | Olivetti & Co Spa | Circuito per il pilotaggio dei motori elettrici di selezione tabulazione ed interlinea di una macchina per scrivere elettronica |
JPS61177262A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Tokyo Electric Co Ltd | 印字ホイ−ルを備えた印字装置のホ−ムポジシヨン検出装置 |
DE3541276A1 (de) * | 1985-11-22 | 1987-05-27 | Heidelberger Druckmasch Ag | Steuervorrichtung fuer einen fremderregten gleichstromantriebsmotor und verfahren zum steuern eines gleichstromantriebsmotors einer druckmaschine oder dergleichen |
US4777609A (en) * | 1985-12-11 | 1988-10-11 | International Business Machines Corporation | Print head motor control system having steady state velocity compensation |
DE3810154C2 (de) * | 1988-03-25 | 1994-03-03 | Kuhnke Gmbh Kg H | Elektromagnetventil mit Dauermagnethaltung |
JP2567941B2 (ja) * | 1989-04-07 | 1996-12-25 | 沖電気工業株式会社 | キャリッジ制御装置 |
US5986427A (en) * | 1997-09-05 | 1999-11-16 | Unisys Corporation | Error-compensated velocity control |
JP2982790B2 (ja) * | 1998-05-21 | 1999-11-29 | ブラザー工業株式会社 | Dcモータ制御回路 |
JP4059213B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2008-03-12 | ブラザー工業株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法 |
JP2007086904A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Brother Ind Ltd | 加速度軌跡生成装置 |
JP4192974B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2008-12-10 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタおよび印刷方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2556015A1 (de) * | 1974-12-23 | 1976-06-24 | Ibm | Steuerschaltung fuer einen drucker mit rotierendem typentraeger |
DE2621338A1 (de) * | 1975-05-17 | 1976-11-25 | Int Computers Ltd | Servosystem |
US4021650A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-03 | Xerox Corporation | Velocity command signal generating apparatus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3644813A (en) * | 1970-06-22 | 1972-02-22 | Gen Motors Corp | Proportional control digital speed control system |
GB1433868A (en) * | 1972-05-06 | 1976-04-28 | Herbert Ltd A | Automatic control systems for and methods of controlling machine tool apparatus |
US3858509A (en) * | 1972-07-10 | 1975-01-07 | Xerox Corp | Control logic for print wheel and hammer of high speed printing apparatus |
US3950685A (en) * | 1974-04-25 | 1976-04-13 | Lrc, Inc. | Dc motor position controller |
US4058195A (en) * | 1976-05-03 | 1977-11-15 | Xerox Corporation | Increment-decrement logic for serial printer |
US4146922A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-27 | Ncr Corporation | Constant velocity driving means |
US4147967A (en) * | 1977-11-10 | 1979-04-03 | Ncr Corporation | Apparatus and method for controlling the velocity of a moveable member |
-
1978
- 1978-12-06 US US05/967,090 patent/US4226546A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-01-19 JP JP651779A patent/JPS5578387A/ja active Pending
- 1979-03-13 DE DE2909842A patent/DE2909842C2/de not_active Expired
- 1979-03-13 DE DE19792950706 patent/DE2950706A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2556015A1 (de) * | 1974-12-23 | 1976-06-24 | Ibm | Steuerschaltung fuer einen drucker mit rotierendem typentraeger |
DE2621338A1 (de) * | 1975-05-17 | 1976-11-25 | Int Computers Ltd | Servosystem |
US4021650A (en) * | 1975-11-19 | 1977-05-03 | Xerox Corporation | Velocity command signal generating apparatus |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0028078A2 (de) * | 1979-10-09 | 1981-05-06 | Fanuc Ltd. | System zum Steuern der Spindeldrehung |
EP0028078A3 (de) * | 1979-10-09 | 1981-11-25 | Fanuc Ltd. | System zum Steuern der Spindeldrehung |
DE3048915A1 (de) * | 1979-12-21 | 1981-09-10 | Ing. C. Olivetti & C., S.p.A., 10015 Ivrea, Torino | "elektronische schreibmaschine" |
DE3153241A1 (de) * | 1980-10-31 | 1985-05-09 | ||
EP0112730A2 (de) * | 1982-12-24 | 1984-07-04 | Fujitsu Limited | Schrittschaltmotor-Regelsystem |
EP0112730A3 (en) * | 1982-12-24 | 1985-04-03 | Fujitsu Limited | A stepper motor control system |
US4641073A (en) * | 1982-12-24 | 1987-02-03 | Fujitsu Limited | Stepper motor control system |
EP0120401A1 (de) * | 1983-03-16 | 1984-10-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Positionierung mit Schrittmotoren |
DE3808649A1 (de) * | 1988-03-15 | 1989-10-05 | Nixdorf Computer Ag | Steuereinrichtung fuer ein elektrisches bzw. elektromechanisches geraet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4226546A (en) | 1980-10-07 |
DE2950706A1 (de) | 1980-09-11 |
DE2909842C2 (de) | 1982-11-11 |
JPS5578387A (en) | 1980-06-12 |
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Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2909842A1 (de) | Drucker-steuerungssystem | |
DE2848910C2 (de) | Antriebssystem zur Steuerung der Bewegung eines Gliedes | |
EP0865681A1 (de) | Verfahren zum regeln einer physikalischen grösse, und anordnung zur durchführung eines solchen verfahrens | |
EP0739084A2 (de) | Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Elektromotors, und Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens | |
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