DE69836311T2

DE69836311T2 - Anregungsvorrichtung für einen Vibrationswellenantrieb

Info

Publication number: DE69836311T2
Application number: DE69836311T
Authority: DE
Inventors: Canon Kabushiki Kaisha Akio Atsuta; Canon Kabushiki Kaisha Shinji Yamamoto; Canon Kabushiki Kaisha Kenichi Kataoka; Canon Kabushiki Kaisha Tadashi Hayashi; Canon Kabushiki Kaisha Jun Ito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: KR19990063019A; EP0926808A3; CN1155125C; EP0926808B1; KR100300245B1; EP1638197A3; DE69838595D1; CN1226013A; EP1638197B1; EP1638197A2; US6100622A; EP0926808A2; DE69836311D1; DE69838595T2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuervorrichtung eines Schwingtypstellgliedes, wie ein Schwingtypmotor zum Anlegen einer Ansteuerkraft unter Verwendung einer Schwingenergie, die bei einem Schwingelement durch Anlegen eines alternierenden Signals an ein elektromechanisches Energieumwandlungselement erzeugt ist, und ein Gerät und eine Bilderstellungsvorrichtung, die das Schwingtypstellglied verwenden, und insbesondere auf eine Vorrichtung, die das Schwingtypstellglied als ein Element verwendet, das hohe Drehgeschwindigkeitspräzision in einer elektrofotographischen Bilderstellungsvorrichtung erfordert, wie eine fotosensitive Trommel, die in einer Kopiermaschine als ein Bildträger dient.
Verwandter Stand der Technik
Üblicherweise wird die Geschwindigkeit eines Schwingtypstellgliedes, insbesondere ein Schwingtypmotor durch eine Proportional-plus-Integralregelung oder Integralregelung geregelt, wie andere Motoren.
Beispielsweise werden in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 7-131987, wie in 5 gezeigt, Wechselspannungen als alternierende Signale, deren Phasen dadurch einen 90° – Phasenverschieber 40 um 90° verschoben sind, von Eingabeenergieverstärkern 39 und 41 über Abstimmspulen 42 und 45 und Ansteuerelektroden 43 und 46 an ein piezoelektrisches Element 56 angelegt, das ein zwei Phasen eines Ansteuerabschnitts aufweisendes Schwingelement darstellt. Das eine und das andere Ansteuersignal werden ebenso zum Erfassen eines Schwingzustands verwendet. Die Summe der zwei Signale wird über Kapazitäten 44 und 47 in einen Eingabeanschluss eines Differenzverstärkers 50 eingegeben, während ein Signal (Erdungsspannung) von dem Ausgabeanschluss des piezoelektrischen Elements 56 in den anderen Eingabeanschluss des Differenzverstärkers 50 eingegeben wird. Der Differenzverstärker 50 gibt Drehgeschwindigkeitsinformationen aus. Die Ausgabe aus dem Differenzverstärker 50 wird über einen Verstärker 51 in einen Eingabeanschluss eines anderen Differenzverstärkers 52 eingegeben, wohingegen ein Sollgeschwindigkeitswert von einer Sollgeschwindigkeitseinstelleinrichtung 53 in den anderen Eingabeanschluss des Differenzverstärkers 52 eingegeben wird. Der Differenzverstärker 52 gibt einem Integrator 55 eine Geschwindigkeitsdifferenz ein.
Ein Addierer 54 addiert den Differenzwert aus dem Differenzverstärker 52 und den Integralwert aus dem Integrator 55, um die Ansteuerfrequenz des Schwingtypmotors einzustellen, die aus einem Spannungssteueroszillator 38 unter Verwendung der Summe ausgegeben ist, um dadurch die Geschwindigkeit zu regeln.
Wird ein Schwingtypmotor zum Ansteuern der fotosensitiven Trommel einer Kopiermaschine verwendet, dann wird die Druckpräzision durch Fehler in der Bewegungsdistanz beeinflusst, d. h. dem Drehwinkel der Oberfläche der fotosensitiven Trommel. Variiert in diesem Stand der Technik die Geschwindigkeit aufgrund einer Störung oder dergleichen, dann kann der stationäre Fehler (Δv) der Geschwindigkeit schlussendlich hinsichtlich der Geschwindigkeitsabweichung wie in 4A gezeigt beseitigt werden, aber der stationäre Fehler (Δx) der Dimension bei einer Position, die durch ein Integral der Geschwindigkeit erhalten ist, kann wie in 4B gezeigt nicht beseitigt werden. Das heißt, eine durch Variationen in der Geschwindigkeit verursachte Positionsverschiebung kann nicht korrigiert werden (bei Variationen in der Geschwindigkeit während der Bewegung zwischen zwei Punkten kann eine Sollposition nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erreicht werden, selbst wenn die Geschwindigkeit zu einer Sollgeschwindigkeit zurückkehrt). Im Ergebnis kann kein hochqualitatives Drucken durchgeführt werden.
Es kann genauer gesagt bei einem Einzelfarbenkopieren ein Tonerbild auf der fotosensitiven Trommel, das auf ein Transferelement bei einer Transferposition zu transferieren ist, nicht bei einer korrekten Position auf das Transferelement transferiert werden.
Werden bei einem Farbkopieren fotosensitive Trommeln, die Tonerbilder in jeweiligen Farben (vier Farben) tragen, parallel angeordnet, dann verursachen auf ein Transferelement bei unterschiedlichen Positionen transferierte Tonerbilder eine Farbfehlregistrierung.
Ferner ist in dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik eine Proportional-plus-Integralregelung analog durchgeführt, wodurch keine Hochpräzisionsregelung bereit gestellt ist.
Kurzfassung der Erfindung
Eine Ausgestaltung der Anmeldung liegt im Bereitstellen einer Ansteuervorrichtung eines Schwingtypstellgliedes wie in Patentanspruch 1 definiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Anmeldung liegt im Bereitstellen eines Verfahrens des Ansteuerns eines Schwingtypstellgliedes wie in Patentanspruch 9 definiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Anmeldung liegt im Bereitstellen einer Bildererstellungsvorrichtung, die zum Erhalten eines hochqualitativen Bildes in der Lage ist, wenn eine fotosensitive Trommel und dergleichen unter Verwendung der Schwingtypstellgliedansteuervorrichtung gemäß Patentanspruch 1 als eine Ansteuerquelle angesteuert werden.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine Blockdarstellung der Regelung in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine schematische Ansicht einer Bilderstellungsvorrichtung, die in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet ist,
3 eine schematische Ansicht der Ansteuervorrichtung einer fotosensitiven Trommel in 2,
4A, 4B, 4C und 4D Graphen zur Beschreibung der Geschwindigkeitsabweichung und der Positionsabweichung,
5 eine Blockdarstellung der Regelung eines konventionellen Schwingtypstellgliedes,
6 ein Schaltungsdiagramm einer Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung in 1,
7 ein Schaltungsdiagramm eines Integrators in 1,
8 ein Schaltungsdiagramm einer Impulserzeugungseinrichtung in 1,
9 ein Zeitgabediagramm einer Impulsausgabe aus der Impulserzeugungseinrichtung in 8,
10 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkereinrichtung in 1,
11 einen Graph der Beziehung zwischen der Frequenz und der Geschwindigkeit eines Schwingtypmotors,
12 eine Blockdarstellung einer Regelungsvorrichtung gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
13 ein Ablaufdiagramm des Betriebs eines Mikrocomputers in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
14 ein Ablaufdiagramm des Betriebs des Mikrocomputers in dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
15 ein Ablaufdiagramm des Betriebs des Mikrocomputers in dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
16 eine Blockdarstellung der Regelungsvorrichtung in 1, die bei der Bilderstellungsvorrichtung in 2 angewendet ist,
17 eine Blockdarstellung des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
18 eine Seitenansicht eines Schwingtypstellgliedes in 17,
19 eine Draufsicht eines piezoelektrischen Elements in 18,
20 ein Zeitgabediagramm des Betriebs einer Integrationseinrichtung, eines Zählers und eines Registers in 17,
21 eine Blockdarstellung einer Ausgabeenergieverstärkungseinrichtung in 17,
22 eine Blockdarstellung einer Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung in 17,
23 ein Zeitgabediagramm des Betriebs in 22,
24 ein Blockdiagramm einer Impulsbreiteneinstelleinrichtung in 22,
25 ein Zeitgabediagramm des Betriebs in 24,
26 eine Blockdarstellung des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
27 eine Blockdarstellung des siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
2 zeigt eine schematische Ansicht der Gesamtanordnung einer Farbbilderstellungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Farbbilderstellungsvorrichtung ist unter Bezugnahme auf 2 nachstehend beschrieben.
Die Anordnung des Leseabschnitts ist nachstehend beschrieben.
Gemäß 2 ist der Leseabschnitt durch eine CCD 101, ein Substrat 311, auf dem die CCD 101 angebracht ist, einen Druckerprozessor 312, einen Glastisch 301 für Originale, einen Originalzuführer 302, Lichtquellen 303 und 304 zum Beleuchten des Originals, Reflektoren 305 und 306 zum Bündeln von Licht aus den Lichtquellen (303, 304) und zum Senden des Lichts zu dem Original hin, Spiegel 307 bis 309, einer Linse 310 zum Bündeln des reflektierten oder projizierten Lichts von dem Original auf der CCD 101, einem Schlitten 314 zum Aufnehmen der Lichtquellen (303, 304), der Reflektoren (305, 306) und des Spiegels 307, einem Schlitten 315 zum Aufnehmen der Spiegel (308, 309), und einer Schnittstelle 313 mit einer weiteren Komponente, wie der IPU, gebildet.
Die gesamte Oberfläche des Originals wird durch mechanisches Bewegen der Schlitten 314 und 315 in einer zu der elektrischen Abtast-(Hauptabtast)-Richtung der CCD 101 lotrechten Richtung bei Geschwindigkeiten V bzw. V/2 abgetastet (unterabgetastet).
Das Original auf dem Glastisch für Originale reflektiert Licht von den Lichtquellen (303, 304), und das reflektierte Licht wird zu der CCD 101 geführt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das elektrische Signal (analoges Bildsignal) wird in den Bildprozessor 312 eingegeben und in ein digitales Signal umgewandelt. Das umgewandelte digitale Signal wird verarbeitet, zu dem Druckerabschnitt transferiert und zum Erstellen eines Bildes verwendet.
Die Anordnung des Druckerabschnitts ist nachstehend beschrieben.
Gemäß 2 umfasst der Druckerabschnitt eine M-(Magenta)-Bilderstelleinrichtung 317, eine C-(Zyan-)-Bilderstelleinrichtung 318, eine Y-(Gelb, „Yellow"-)-Bilderstelleinrichtung 319 und eine K-(Schwarz-)-Bilderstelleinrichtung 320. Da diese Einrichtungen die gleiche Anordnung aufweisen, ist nachstehend lediglich die M-Bilderstelleinrichtung 317 beschrieben, und ist eine Beschreibung der verbleibenden Bilderstelleinrichtungen ausgelassen.
In der M-Bilderstelleinrichtung 317 wird ein latentes Bild auf der Oberfläche einer fotosensitiven Trommel 342, die als ein Bildträger dient, durch Licht von einem LED-Array 210 erstellt. Eine primäre Elektroladungseinrichtung 321 lädt die Oberfläche der fotosensitiven Trommel 342 auf ein vorbestimmtes Potenzial auf, um die Erstellung des latenten Bildes auszubilden. Eine Entwicklungseinrichtung 322 entwickelt das latente Bild auf der fotosensitiven Trommel 342, um ein Tonerbild zu erstellen. Die Entwicklungseinrichtung 322 enthält eine Aufsteckhülse 345 zum Anlegen einer Entwicklungsvorspannung und zum Entwickeln des Bildes. Eine Transferelektroladeeinrichtung 323 entlädt sich unterhalb eines Endlostransferelementtransportriemens 333 zum Transportieren eines Transferelements, und transferiert das Tonerbild auf der fotosensitiven Trommel 342 auf ein Aufzeichnungspapierblatt oder dergleichen auf dem Transferelementtransportriemen 333. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein üblicherweise verwendeter Reiniger aufgrund einer hohen Transfereffizienz nicht angeordnet, er kann aber angeordnet werden.
Der Vorgang des Erstellens eines Bildes auf z. B. einem Aufzeichnungspapierblatt ist nachstehend beschrieben. In Kassetten (340, 341) gestapelte Aufzeichnungspapierblätter werden durch Aufnahmewalzen (339, 338) einzeln aufgenommen und durch Papierzuführwalzen (336, 337) auf den Transferelementtransportriemen 333 zugeführt. Das zugeführte Aufzeichnungspapierblatt wird durch eine Anziehungselektroladeeinrichtung 346 aufgeladen. Eine Transferriemenwalze 348 treibt den Transferriemen 333 an, lädt das Aufzeichnungspapierblatt zusammen mit der Anziehungselektroladeeinrichtung 346 auf und zieht das Aufzeichnungspapierblatt an den Transferelementtransportriemen 333 an. Ein Vorderendensensor 347 erfasst das Vorderende des Aufzeichnungspapierblatts auf dem Transferelementtransportriemen 333. Das Erfassungssignal des Vorderendensensors wird von dem Druckerabschnitt zu dem Farbleseabschnitt transferiert und als ein Unterabtastsynchronisationssignal beim Transferieren eines Videosignals von dem Farbleseabschnitt zu dem Druckerabschnitt verwendet.
Das Aufzeichnungspapierblatt wird durch den Transferelementtransportriemen 333 transportiert, und es werden Tonerbilder auf der Blattoberfläche in der Reihenfolge von M, C, Y und K in den Bilderstelleinrichtungen 317 bis 320 erstellt. Bei dem die K-Bilderstelleinrichtung 320 passierenden Aufzeichnungspapierblatt wird Ladung durch eine Elektroladungsentferneinrichtung 349 entfernt, um eine Abtrennung von dem Transferelementtransportriemen 333 zu erleichtern, und wird dann von dem Transferelementtransportriemen 333 getrennt.
Eine Trennelektroladeeinrichtung 350 verhindert eine Bildstörung durch Abtrennungsentladen bei einem Trennen des Aufzeichnungspapierblatts von dem Transferelementtransportriemen 333. Das abgetrennte Aufzeichnungspapierblatt wird durch Vorabfixierelektroladeeinrichtungen (351, 352) aufgeladen, um die Toneranhaftstärke zu kompensieren und um einer Bildstörung vorzubeugen, und auf einen Auswurfträger 335 ausgeworfen, nachdem das Tonerbild durch eine Fixiereinrichtung 334 thermisch fixiert ist.
Ein bekannter Schwingtypmotor ist als ein Ansteuermotor zum Rotieren der fotosensitiven Trommeln (342 bis 345) und der Transferelementzuführriemenwalze 348 verwendet.
Dem Schwingtypmotor ist ein Wechselspannungssignal angelegt, das als ein alternierendes Signal zu einem piezoelektrischen Element als ein elektromechanisches Energieumwandlungselement dient, das z. B. fest an einem ein Schwingelement bildenden elastischen Element angebracht ist, um eine kreisförmige oder elliptische Bewegung auf der Oberfläche des elastischen Elements zu erzeugen, und bewegt ein Kontaktelement in Presskontakt mit dem elastischen Element und dem Schwingelement relativ. Bei einer anderen Art von Schwingtypmotor, der einen Stator als das Schwingelement und einen Rotor als das Kontaktelement verwendet, ist eine bei dem Drehzentrum des Rotors angeordnete Ausgangswelle mit dem Rotor gekoppelt, und wird eine Ausgabe von dieser Ausgangswelle entnommen. Das erste Ausführungsbeispiel verwendet dieses Schwingtypstellglied, das eine Ausgangswelle aufweist.
3 zeigt eine schematische Ansicht des Verbindungszustandes zwischen der fotosensitiven Trommel und dem Schwingtypmotor. Gemäß 3 gibt ein Drehgeber 8 den Drehwinkel der Ausgangswelle eines Schwingtypmotors 9 als Impulsinformationen aus. Eine fotosensitive Trommel ist mit der Ausgangswelle des Schwingtypmotors 9 verbunden.
1 zeigt eine Blockdarstellung der Regelung des Schwingtypmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 16 zeigt die Anordnung, bei der eine Ansteuervorrichtung für einen gemäß 1 gezeigten Schwingtypmotor verwendet wird, um eine Vielzahl von fotosensitiven Trommeln und den Transferelementtransportriemen in der Bilderstellungsvorrichtung gemäß 2 anzusteuern. Die Blöcke gemäß 1 sind nachstehend beschrieben.
Gemäß 1 erfasst und gibt eine Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung 1 die Differenz zwischen einem Geschwindigkeitsbefehlswert und einer Ansteuergeschwindigkeit aus, die auf der Grundlage von Impulsinformationen aus einem Drehgeber 7 erhalten ist, der mit der Ausgangswelle eines Schwingtypmotors 6 verbunden ist. 6 zeigt ein Beispiel der Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung. Die gemäß 6 gezeigte Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung ist durch synchrone Logikschaltungen gebildet, die D-Flip-Flops 11 und 12 enthalten. Befindet sich der Eingang D des D-Flip-Flops 12 auf hohem Pegel und sein Ausgang Q auf niedrigem Pegel, dann wird eine Ausgabe aus dem D-Flip-Flop 12 als die führende Flanke eines Eingangsimpulses aus dem Geber erfasst. Zu diesem Zeitpunkt behält eine Ausgabe aus einem UND 14 einen hohen Pegel lediglich während einer Spanne eines Takts bei.
Befindet sich eine Ausgabe aus dem UND 14 auf einem hohen Pegel, d. h. bei Vollendung von einem Taktzyklus von der führenden Flanke des Gebers aus, dann werden Sollgeschwindigkeitsdaten in einen 16-Bit-Herabzähler 15 geladen. In der verbleibenden Zeit zählt der 16-Bit-Herabzähler 15 herab. Die Sollgeschwindigkeitsdaten setzen den Zählwert, wenn eine Spanne eines Impulses aus dem Geber bei Takten während des Betriebs bei einer Sollgeschwindigkeit gezählt wird. Sollgeschwindigkeitsdaten v sind gegeben durch v = fc/(N × Ep) – 1wobei fc die Taktfrequenz [Hz], N die Solldrehgeschwindigkeit [l/s] und Ep die Anzahl von Ausgabegeberimpulsen pro Umdrehung [P/R] ist. Beträgt beispielsweise die Solldrehgeschwindigkeit 1 [l/s], die Taktfrequenz 10 [MHz] und werden 2.000 Impulse während einer Umdrehung des Motors ausgegeben, dann betragen die Sollgeschwindigkeitsdaten 4.999.
Der Wert des Zählers 15 wird einen Taktzyklus nach Erfassung der Flanke des Gebers in ein 16-Bit-Register 16 geschrieben. Die Sollgeschwindigkeit wird noch nicht in den Zähler 15 geladen, wenn Daten gerade in das Register 16 geschrieben werden, und es wird der Zählwert unmittelbar vor Erfassung der Flanke des Gebers geschrieben.
Invertierte Daten des registrierten Werts werden von dem Ausgang Q des Registers 16 ausgegeben. Durch diesen Vorgang wird die Zeit zwischen der führenden Flanke und der nächsten führenden Flanke des Gebers gezählt, und gibt das Register 16 einen Wert: Te × fc – v – 1aus, wobei v die Sollgeschwindigkeitsdaten sind, Te die Spanne [s] eines von dem Geber ausgegebenen Impulses ist und fc die Taktfrequenz [Hz] ist.
Unter Bezugnahme auf 1 werden die auf diese Weise erfassten Geschwindigkeitsdifferenzdaten in einen ersten Integrator 2 eingegeben. 7 zeigt ein Schaltungsdiagramm der internen Anordnung des ersten Integrators 2. In der Regelungsschaltung des ersten Ausführungsbeispiels werden die integralen Zeitkonstanten des Integrators 2 und eines Integrators 3 als einstellbare Regelungsparameter verwendet.
Gemäß 7 wechselt der Übertragsausgang C eines 8-Bit-Herabzählers 16' auf hohen Pegel, wenn der Wert des Herabzählers 0 wird. Dann werden Integralzeitkonstantendaten geladen, und wird ein Herabzählen durchgeführt. Durch diesen Vorgang bildet der Herabzähler 16' einen Ringzähler, der Integralzeitkonstantendaten als eine Spanne verwendet.
Der Übertragsausgang C des Herabzählers 16' gibt ein Signal aus, das einen hohen Pegel lediglich während eines Taktzyklus einmal in einer Spanne des Ringzählers aufrechterhält.
Ein 16-Bit-Addierer 17 addiert Daten eines 16-Bit-Eingangs A und -Eingangs 8 und gibt die Summendaten aus einem Ausgang S aus. Die Ausgabedaten werden in ein 16-Bit-Register 18 eingegeben.
In das Register 18 werden Daten bei der Zeitgabe einer integralen Zeitkonstante geladen, die von dem Herabzähler ausgegeben ist. Im Ergebnis werden der integralen Zeitkonstante entsprechende Integraldaten aus dem Ausgang Q des Registers 18 ausgegeben.
Es sei darauf hingewiesen, dass das erste Ausführungsbeispiel ebenso eine Schaltung zum Initialisieren von Integraldaten in dem Integrator vor einem Ansteuern des Schwingtypmotors, und eine Anordnung zum Setzen einer oberen und einer unteren Grenze für ein Integralergebnis erfordert, um die Integraldaten an einem Überlaufen zu hintern, obwohl eine Beschreibung dessen um der Einfachheit der Beschreibung willen ausgelassen ist.
Unter Bezugnahme auf 1 weist der zweite Integrator 3 dieselbe interne Anordnung wie jene des ersten Integrators 2 auf. Der zweite Integrator 3 integriert durch den ersten Integrator 2 integrierte Daten mit einer Integralzeitkonstante, die separat von dem ersten Integrator 2 gesetzt ist.
Ein Addierer 37 ist ein 16-Bit-Addierer, der mit dem in 7 gezeigten Addierer 17 identisch ist. Der Addierer 37 addiert Daten, die durch Integrieren von Geschwindigkeitsdifferenzdaten durch den ersten Integrator 2 erhalten sind, und Daten, die durch Integrieren der Daten von dem ersten Integrator 2 durch den zweiten Integrator 3 erhalten sind. Von dem Addierer 37 ausgegebene Daten werden als eine Stellgröße verwendet.
Das erste Ausführungsbeispiel verwendet die Frequenz einer an den Schwingtypmotor angelegten Spannung als eine Stellgröße zum Regeln der Geschwindigkeit des Schwingtypmotors.
11 zeigt die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypmotors gegenüber der Frequenz einer an den Schwingtypmotor angelegten Wechselspannung. Wie gemäß 11 gezeigt, zeigt die Drehgeschwindigkeit einen Spitzenwert bei einer Resonanzfrequenz fr des Schwingtypmotors auf. Da die Kenngröße gleichmäßig bei Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz fr variiert und vergleichsweise einfach geregelt wird, wird die Drehgeschwindigkeit im Normalfall in dem Bereich von Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz fr geregelt.
Unter Bezugnahme auf 1 gibt ein Impulsgenerator 4 Vier-Phasen-Impulssignale, von denen jedes eine von dem Addierer 37 ausgegebene Frequenz und eine vorbestimmte Impulsbreite aufweist. 8 zeigt ein Schaltungsdiagramm der internen Anordnung der Impulserzeugungseinrichtung 4.
Gemäß 8 gibt ein 16-Bit-Herabzähler 19 ein Hochpegelsignal aus dem Ausgang C aus, wenn ein Zählwert 0 beträgt. Wird das Hochpegelsignal aus dem Ausgang C ausgegeben, dann wechselt der Ladeeingang LD des Herabzählers 19 auf hohen Pegel, um Frequenzdaten in den Zähler zu laden. Danach führt der Herabzähler 19 eine Herabzählung durch.
Anhand dieser Anordnung wird ein Signal, das einen hohen Pegel lediglich während eines Taktzyklus hinsichtlich der Frequenzdaten als eine Spanne beibehält, aus dem Übertragsausgang C des Herabzählers 19 ausgegeben.
Es sei darauf hingewiesen, dass Frequenzdaten in dem ersten Ausführungsbeispiel tatsächlich ein Wert sind, der einer Periode der Ansteuerfrequenz entspricht. Da eine Periode eines alternierenden Ansteuersignals für den Schwingtypmotor vier Perioden des Herabzählers 19 entspricht, werden die Frequenzdaten auf einen Wert gesetzt, der 1/4 der Periode der Ansteuerfrequenz des Schwingtypmotors entspricht. Der Übertragsausgang C des Herabzählers 19 ist einem 2-Bit-Zähler 20 als ein Freigabesignal EN eingegeben.
Der Zähler 20 zählt jedes Mal dann hoch, wenn das Übertragssignal des Zählers 19 ausgegeben ist. Der Zählwert wiederholt vier Zustände 0 bis 3. Die Ausgaben Q0 und Q1 des Zählers sind einem 2-zu-4-Dekodierer 21 eingegeben.
Befindet sich Eingang G auf niedrigem Pegel, dann wechseln alle Ausgänge Q0 bis Q3 des Decodierers 21 auf niedrigen Pegel. Befindet sich Eingang G auf hohem Pegel, dann wechseln beliebige der Ausgänge Q0 bis Q3 auf hohen Pegel gemäß einer Kombination der Eingänge A und B.
Befinden sich beide der Eingänge A und B auf niedrigem Pegel, dann wechselt der Ausgang Q0 auf hohen Pegel; befindet sich der Eingang A auf hohem Pegel und befindet sich der Eingang B auf niedrigem Pegel, dann wechselt der Ausgang Q1 auf hohen Pegel; befindet sich der Eingang A auf niedrigem Pegel und befindet sich der Eingang B auf hohem Pegel, dann wechselt der Ausgang Q2 auf hohen Pegel; und befinden sich beide der Eingänge A und B auf hohem Pegel, dann wechselt der Ausgang Q3 auf hohen Pegel.
Anhand dieser Anordnung gibt der Dekodierer 21 Q0 bis Q3 derart aus, dass diese lediglich während einer Periode des Taktzyklus sequenziell auf hohen Pegel wechseln, wenn der Übertragsausgang C, der die aus dem Herabzähler 19 ausgegebenen Frequenzdaten als eine Periode verwendet, auf hohen Pegel wechselt.
Die Ausgänge Q0 bis Q3 des Decodierers 21 sind den Setzeingängen S der RS-Flip-Flops 22 bis 25 eingegeben.
Die Ausgänge Q der RS-Flip-Flops 22 bis 25 wechseln auf hohen Pegel, wenn sich jeder Setzeingang S auf hohem Pegel befindet, und behalten hohen Pegel bei, bis die Rücksetzeingänge R auf hohen Pegel wechseln. Die Rücksetzeingänge R der RS-Flip-Flops 22 bis 25 empfangen den Übertragsausgang C eines 16-Bit-Herabzählers 26.
Der Herabzähler 26 wird zum Bestimmen der Impulsbreite verwendet. Wechseln die Ausgänge Q der RS-Flip-Flops 22 bis 25 auf hohen Pegel, d. h. wechselt der Übertragsausgang C des Herabzählers 19 auf hohen Pegel, dann empfängt der Ladeeingang LD des Herabzählers 26 ein Hochpegelsignal.
Nachdem der Ladeeingang LD des Herabzählers 26 das Hochpegelsignal empfängt, werden externe Impulsbreitendaten in den Herabzähler 26 geladen. Diese Impulsbreitendaten sind ein festgelegter Wert oder ein vorbestimmter Wert, der durch einen (nicht gezeigten) Regler gegeben ist.
Die Impulsbreitendaten müssen kleiner als die vorstehend beschriebenen Frequenzdaten sein. Anhand dieser Anordnung wechselt der Herabzähler 26 auf hohen Pegel bei Ablauf einer Zeit, die den Impulsbreitendaten entspricht, nachdem der Ausgang Q eines beliebigen der RS-Flip-Flops auf hohen Pegel wechselt.
Durch den vorstehend beschriebenen Vorgang werden Ausgänge A1, A2, B1 und B2 der Impulserzeugungseinrichtung als Impuls ausgegeben, von denen jeder eine Periode, die das Vierfache der Periode der Frequenzdaten beträgt, und eine Impulsbreite aufweist, die den Impulsbreitendaten entspricht. 9 zeigt ein Zeitgabediagramm der Ausgänge A1, A2, B1 und B2. Wie gemäß 9 gezeigt, weisen die Impulse A1 und A2 bzw. die Impulse B1 und B2 eine Phasendifferenz von 180° auf. Die Impulsbreiten der Impulse A1 und B1 bzw. jene der Impulse A2 und B2 weisen eine Phasendifferenz von 90° auf. Die von der Impulserzeugungseinrichtung ausgegebenen Vier-Phasen-Impulse sind einer Verstärkereinrichtung 5 gemäß 1 eingegeben.
10 zeigt ein Schaltungsdiagramm der internen Anordnung der Verstärkereinrichtung. Die Verstärkereinrichtung 5 erzeugt zwei-phasen-alternierende Signale zum Ansteuern des Schwingtypmotors auf der Grundlage der Impulssignale aus der Impulserzeugungseinrichtung 4. Die zwei-phasen-alternierenden Signale sind Signale, die dieselbe Frequenz aufweisen, eine Spannungsamplitude von ca. 300 Vp-p und eine Zeitphasendifferenz von 90° aufweisen.
Gemäß 10 umfasst die Verstärkereinrichtung 5 FETs 27a, 27b, 27c und 27d. Die FETs 27a und 27b dienen zum Erzeugen eines A-Phasenansteuersignals, wohingegen die FETs 27c und 27d zum Erzeugen eines B-Phasenansteuersignals dienen.
Die Verstärkereinrichtung 5 umfasst ferner Umwandler 28a und 28b mit zentralen Abgriffen. Gemäß 10 ist die primäre Zentrumsabgriffselektrode des Umwandlers 28a mit einer Energieversorgungsspannung verbunden. Die Energieversorgungsspannung ist eine Gleichspannung, die z. B. durch einen schaltenden Regler in dem Gerät erzeugt ist.
Die Bilderstellungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels setzt eine Energieversorgungsspannung von 24 V ein. Die verbleibenden zwei primären Elektroden sind jeweils mit den Drains der FETs 27a und 27b verbunden. Der FET 27a wird durch das Impulssignal A1 angesteuert, das aus der Impulserzeugungseinrichtung ausgegeben ist, und der FET 27b wird durch das Impulssignal A2 angesteuert. Im Ergebnis fließt ein Strom alternierend von dem zentralen Abgriff zu den verbleibenden zwei Anschlüssen auf der Primärseite des Umwandlers 28a.
Ein dem Verstärkungsverhältnis des Umwandlers 28a entsprechendes Wechselspannungssignal wird auf der Sekundärseite des Umwandlers 28a erzeugt und dient als eine A-phasenalternierende Signalausgabe. Ähnlich wird eine B-phasenalternierende Signalausgabe erzeugt. Durch Verwenden von Vier-Phasen-Impulssignalen, wie jene in 9 gezeigte, als Gate-Signale zu den FETs 27a bis 27d wird den A-und B-phasenalternierenden Signalausgaben gemäß 10 eine Zeitphasendifferenz von 90° vermittelt. Die in der vorstehend beschriebenen Anordnung erzeugten phasenalternierenden Signale werden dem Schwingtypmotor 6 gemäß 1 eingegeben.
Der Schwingtypmotor 6 wird durch das vorstehend beschriebene Prinzip angesteuert. Wie gemäß 3 gezeigt, ist der Drehgeber 8 mit einer Ausgangswelle des Schwingtypmotors 9 verbunden. Ein Impulssignal, das der aus dem Geber 8 ausgegebenen Drehgeschwindigkeit entspricht, wird der Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung 1 gemäß 1 eingegeben.
Die vorstehend beschriebene Anordnung bildet somit eine Rückkoppelungsschleife, um die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypmotors konstant zu machen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die zwei, erster und zweiter, Integratoren 2 und 3 verwendet. Der Integralwert des ersten Integrators 2 wird direkt in den Addierer 37 eingegeben, um die stationäre Abweichung von einer Sollgeschwindigkeit zu beseitigen, wie gemäß 4C gezeigt. Ein durch Integrieren des Integralwerts des ersten Integrators 2 durch den zweiten Integrator erhaltener doppeltintegraler Wert wird in den Addierer 37 eingegeben, um den stationären Fehler der Position von einem Sollwert zu beseitigen, wie gemäß 4D gezeigt.
Werden fotosensitive Trommeln für jeweilige Farben und der Transferelementtransportriemen in der in 2 gezeigten Farbkopiermaschine durch den Schwingtypmotor angesteuert, beispielsweise wenn das Vorderende des Transferelements in den Walzenspalt von jeder fotosensitiven Trommel bei der Transferposition eintritt, dann wird eine Ladung an die fotosensitive Trommel angelegt und die Geschwindigkeit verringert. Im Ergebnis kann die Transferposition eines Tonerbildes auf dem Transferelement verschoben werden. In diesem Fall wird eine Verringerung bei der Geschwindigkeit durch die Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung 1 erfasst und durch den ersten Integrator 2 integriert. Der Integralwert selbst ermöglicht ein Verwenden der erfassten Geschwindigkeit als einen Geschwindigkeitsbefehlswert, kann aber eine Verzögerung bei der Verringerung bei der Geschwindigkeit nicht kompensieren.
Der Integralwert des ersten Integrators 2 wird jedoch weiterhin durch den zweiten Integrator 3 integriert, und der erhaltene doppeltintegrale Wert kann die Verzögerung kompensieren.
Genauer gesagt, lässt ein aus dem Addierer 37 zu der Impulserzeugungseinrichtung 4 ausgegebenes Signal den Schwingtypmotor 6 auf einem Solldrehwinkel innerhalb einer vorbestimmten Zeit rotieren, um die Positionsabweichung zu beseitigen, während die Geschwindigkeit auf eine Sollgeschwindigkeit eingestellt wird, um die Geschwindigkeitsabweichung zu beseitigen.
Dies kann nicht lediglich die Geschwindigkeitsabweichungen aller fotosensitiven Trommeln beseitigen, sondern ebenso die stationären Fehler der Bewegungsdistanzen der fotosensitiven Trommeln von Sollwerten bei Erstellen von Bildern auf den fotosensitiven Trommeln.
Wird ein zwei Integratoren verwendendes Regelungssystem als ein Elektromagnetmotorgeschwindigkeitsregelungssystem eingesetzt, dann erhöht sich die Phasenverzögerung der Regelungstransferkenngröße, um das System instabil zu machen.
Der Schwingtypmotor ist jedoch frei von diesen Problemen, da er eine höhere Ansprechgeschwindigkeit als jene des elektromagnetischen Motors aufweist. Es weist mit anderen Worten der Schwingtypmotor, der keinen schweren Rotor verwendet, eine kleinere Trägheitskraft als jene des elektromagnetischen Motors auf, der eine schwere Spule als einen Rotor verwendet. Da außerdem die Spule des elektromagnetischen Motors ein induktives Element ist, erzeugt das magnetische Feld Zeitgabeverzögerungen. Da im Gegenteil der Schwingtypmotor durch Schwingungen angesteuert ist, die durch Anlegen einer Spannung an ein piezoelektrisches Element erzeugt sind, zeigt dieser eine hohe Ansprechgeschwindigkeit auf.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
12 zeigt eine Blockdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Berechnungsabschnitt des Regelungssystems durch eine digitale Schaltung gebildet. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Regelungssystem, wie gemäß 12 gezeigt, durch eine Mikrocomputereinrichtung bzw. einen Mikrocomputer realisiert.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein erster Integralvorgang unter Verwendung von Speicher A innerhalb des Mikrocomputers durchgeführt, und wird ein zweiter Integralvorgang unter Verwendung von Speicher B durchgeführt. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm des internen Betriebs eines Mikrocomputers 29. Der Betrieb des Mikrocomputers ist nachstehend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Der Mikrocomputer führt zwei Vorgänge durch, d. h. einen Vorgang bei dem Start des Schwingtypmotors und einen Geschwindigkeitsregelungsvorgang nach dem Starten. Der Ansteuerstartvorgang ist nachstehend zuerst beschrieben.
In SCHRITT 1 startet ein Ansteuern bei Empfang eines externen Schwingtypmotoransteuerbefehls.
In SCHRITT 2 wird der Wert von Speicher A innerhalb des Mikrocomputers, der als eine Speichereinrichtung für einen ersten Integralvorgang verwendet wird, auf Null gesetzt.
In SCHRITT 3 wird ein Initialwert für den Wert von Speicher B innerhalb des Mikrocomputers eingesetzt, der als eine Speichereinrichtung für einen zweiten Integralvorgang verwendet wird.
In SCHRITT 4 wird ein Wert als ein Frequenzbefehl bestimmt, der durch Multiplizieren des Werts, der in dem in SCHRITT 3 initialisierten Speicher B gesetzt ist, mit einem Zuwachs K2 für die zweite Integraleinrichtung ausgebildet ist. Diese Frequenz wird Initialfrequenz genannt, die als die Frequenz einer Wechselspannung dient, die an den Schwingtypmotor bei dem Start angelegt ist. Die Initialfrequenz liegt im Bereich der Schwingmode, in der der Schwingtypmotor angesteuert ist, und ist höher als die Resonanzfrequenz fr in der Schwingmode gesetzt. Der bestimmte Frequenzbefehl wird zu einer Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
In SCHRITT 5 wird die Ansteuerimpulsbreite ausgewiesen. Die Ansteuerimpulsbreite ist die Breite eines Impulses, der in den Gate-Anschluss eines jeden der gemäß 10 gezeigten FETs 27a bis 27d eingegeben ist, und ist auf einen derartigen Wert eingestellt, um die FETs und die Umwandler nicht zu beschädigen. Der eingestellte Impulswert wird unverändert beibehalten, bis der Schwingtypmo tor anhält. Die bestimmte Impulsbreite wird zu der Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
In SCHRITT 6 wird eine Ansteuerspannung an den Schwingtypmotor angelegt. In den vorangegangenen Schritten werden keine Impulse aus einer (nicht gezeigten) Gate-Schaltung zu den Gate-Anschlüssen der FETs 27a bis 27d ausgegeben. In SCHRITT 6 werden Impulse zuerst zu den Gate-Anschlüssen ausgegeben. Der Vorgang in SCHRITT 6 kann durch Anlegen der Energieversorgungsspannung an die primären Seiten von Umwandlern 28a und 28b durchgeführt werden.
Nach den vorstehend beschriebenen Schritten ist der Ansteuerstartvorgang in SCHRITT 7 vollendet.
Nachstehend ist der Steuer- bzw. Regelungsvorgang beschrieben. Der Schwingtypmotor ist durch Ändern, unter Verwendung einer Zeitgeberunterbrechung, der an den Schwingtypmotor angelegten Frequenz bei jedem vorbestimmten Zeitpunkt geregelt. In SCHRITT 8 wird eine Zeitgeberunterbrechung erzeugt.
In SCHRITT 9 werden Geschwindigkeitsdifferenzdaten (ΔV) aus einer Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung 1 gemäß 12 geholt.
In SCHRITT 10 wird A + B berechnet und in Speicher B für einen zweiten Integralvorgang eingesetzt, um den Wert von Speicher A zu integrieren, in dem das Ergebnis des ersten Integralvorgangs gespeichert ist.
In SCHRITT 11 wird A + ΔV berechnet und in Speicher A eingesetzt, um den ersten Integralvorgang durchzuführen. Eine Berechnung für Speicher B wird in SCHRITT 10 vor einer Berechnung für Speicher A in SCHRITT 11 durchgeführt, da der zweite Integralvorgang unter Verwendung des Ergebnisses des ersten Integralvorgangs durchgeführt wird, das durch eine vorangegangene Zeitgeberunterbrechung bestimmt ist.
In SCHRITT 12 werden Speicher A und B, in denen die Ergebnisse der Integralvorgänge gespeichert sind, zum Bestimmen der Ansteuerfrequenz verwendet durch f = K1 × A + K2 × Bwobei f die bestimmte Ansteuerfrequenzdaten sind, K1 der Regelungszuwachs für das Ergebnis des ersten Integralvorgangs ist, und K2 der Regelungszuwachs für das Ergebnis des zweiten Integralvorgangs ist. Nachdem die Ansteuerfrequenz bestimmt ist, wird der bestimmte Wert zu der Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang ist der Unterbrechungsvorgang in SCHRITT 13 vollendet, und der Ablauf wartet auf eine Erzeugung einer nächsten Zeitgeberunterbrechung. Wird die nächste Zeitgeberunterbrechung erzeugt, dann kehrt der Ablauf zu SCHRITT 8 zurück, um den Schwingtypmotor wieder zu regeln. Dieser Vorgang wird ausgeführt, bis der Motor anhält.
Anhand dieser Anordnung kann der Schwingtypmotor ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung geregelt werden, und können die gleichen Effekte wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
14 zeigt ein Ablaufdiagramm des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel ist das gleiche wie das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Ausnahme des Ablaufdiagramms. Das Ablaufdiagramm in dem dritten Ausführungsbeispiel ist von jenem in dem zweiten Ausführungsbeispiel lediglich bei einer Bestimmung der Ansteuerfrequenz in SCHRITT 12 verschieden, und somit ist nachstehend lediglich SCHRITT 12 beschrieben.
In SCHRITT 12 wird die Ansteuerfrequenz bestimmt durch f = K1 × A + K2 × B + K3 × ΔV.
Der Ausdruck K3 × ΔV, der von dem zweiten Ausführungsbeispiel verschieden ist, wird als ein proportionales Element addiert, um die Ansprecheigenschaften in dem zweiten Ausführungsbeispiel zu verbessern, und K3 ist der Proportionalzuwachs.
Da der Schwingtypmotor anhand dieser Anordnung geregelt ist, können die gleichen Effekte wie jene in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden, und können zusätzlich die Ansprechmerkmale verbessert werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
15 zeigt ein Ablaufdiagramm des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Regelungsblock wird durch dieselbe Anordnung wie jene in 12 durchgeführt, wie das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel.
In dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeit des Schwingtypmotors durch Betreiben der Frequenz des Schwingtypmotors geregelt. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeit durch Betreiben von Impulsbreitendaten geregelt, wie in die Impulserzeugungseinrichtung eingegeben sind. Ein Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels ist nachstehend unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
Der Mikrocomputer führt zwei Vorgänge durch, d. h. einen Vorgang bei dem Start des Schwingtypmotors und einen Geschwindigkeitsregelungsvorgang nach dem Starten. Der Ansteuerstartvorgang ist nachstehend zuerst beschrieben.
In SCHRITT 1 startet ein Ansteuern bei Empfang eines externen Schwingtypmotoransteuerbefehls.
In SCHRITT 2 wird der Wert von Speicher A innerhalb des Mikrocomputers, der als eine Speichereinrichtung für einen ersten Integralvorgang verwendet ist, auf Null gesetzt.
In SCHRITT 3 wird ein Initialwert für den Wert von Speicher B innerhalb des Mikrocomputers eingesetzt, der als eine Speichereinrichtung für einen zweiten Integralvorgang verwendet ist.
In SCHRITT 4 wird ein Wert als ein Impulsbreitenbefehl bestimmt, der durch Multiplizieren des Werts, der in einem in SCHRITT 3 initialisierten Speicher B gesetzt ist, mit einem Zuwachs K2 für die zweite Integraleinrichtung ausgebildet ist. Diese Impulsbreite dient als die Impulsbreite einer Wechselspannung, die an den Schwingtypmotor nach dem Start angelegt ist. Der bestimmte Impulsbreitenbefehl wird zu einer Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
In SCHRITT 5 wird die Ansteuerfrequenz ausgewiesen. Die Ansteuerfrequenz wird ausgewählt, um den Schwingtypmotor hinreichend bei einer Sollgeschwindigkeit anzusteuern. Die Frequenz, die zum hinreichenden Ansteuern des Schwingtypmotors in der Lage ist, bedeutet eine solche, die zum Drehenlassen des Schwingtypmotors bei einer höheren Geschwindigkeit als die Sollgeschwindigkeit für eine große Impulsbreite und ein Rotieren lassen dessen bei der Sollgeschwindigkeit durch Erhöhen/Verringern der Impulsbreite in der Lage ist. Die bestimmte Frequenz wird zu der Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
In SCHRITT 6 wird eine Spannung an den Schwingtypmotor angelegt. In den vorangegangenen Schritten werden keine Impulse von einer (nicht gezeigten) Gate-Schaltung zu den Gate-Anschlüssen der FETs ausgegeben. In SCHRITT 6 werden Impulse zuerst zu den Gate-Anschlüssen ausgegeben. Der Vorgang in SCHRITT 6 kann durch Anlegen der Energieversorgungsspannung an die Primärseiten der Umwandler durchgeführt werden.
Nach den vorstehend beschriebenen Schritten ist der Ansteuerstartvorgang in SCHRITT 7 vollendet.
Nachstehend ist der Regelungsvorgang beschrieben. Der Schwingtypmotor wird durch Ändern, unter Verwendung einer Zeitgeberunterbrechung, der Impulsbreite geregelt, die an den Schwingtypmotor für jede vorbestimmte Zeit angelegt ist. In SCHRITT 8 wird eine Zeitgeberunterbrechung erzeugt.
In SCHRITT 9 werden Geschwindigkeitsdifferenzdaten (ΔV) aus einer Geschwindigkeitsdifferenzerfassungseinrichtung 1 gemäß 12 geholt.
In SCHRITT 10 wird A + B berechnet und in Speicher B für einen zweiten Integralvorgang eingesetzt, um den Wert von Speicher A zu integrieren, in dem das Ergebnis des ersten Integralvorgangs gespeichert ist.
In SCHRITT 11 wird A + ΔV berechnet und in Speicher A eingesetzt, um den ersten Integralvorgang durchzuführen. Eine Berechnung für Speicher B wird in SCHRITT 10 vor einer Berechnung für Speicher A in SCHRITT 11 durchgeführt, da der zweite Integralvorgang unter Verwendung des Ergebnisses des ersten Integralvorgangs durchgeführt wird, der durch eine vorangegangene Zeitgeberunterbrechung bestimmt ist.
In SCHRITT 12 werden Speicher A und B, in denen die Ergebnisse des Integralvorgangs gespeichert sind, zum Bestimmen der Impulsbreite verwendet durch p = K1 × A + K2 × Bwobei p die bestimmten Impulsbreitendaten sind, K1 der Regelungszuwachs für das Ergebnis des ersten Integralvorgangs ist, und K2 der Regelungszuwachs für das Ergebnis des zweiten Integralvorgangs ist. Nachdem die Ansteuerimpulsbreite bestimmt ist, wird der bestimmte Wert zu der Impulserzeugungseinrichtung 4 gemäß 12 ausgegeben.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang ist der Unterbrechungsvorgang in SCHRITT 13 vollendet und wartet der Ablauf auf eine Erzeugung einer nächsten Zeitgeberunterbrechung. Wird die nächste Zeitgeberunterbrechung erzeugt, dann kehrt der Ablauf zu SCHRITT 8 zurück, um den Schwingtypmotor wieder zu regeln. Dieser Vorgang wird ausgeführt, bis der Motor anhält.
Anhand dieser Anordnung kann der Schwingtypmotor ähnlich dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel geregelt werden. Wird der Schwingtypmotor durch Betreiben der Impulsbreite geregelt, wie in dem vierten Ausführungsbeispiel, dann kann ein proportionaler Ausdruck wie in dem dritten Ausführungsbeispiel betrachtet werden.
Obwohl nicht beschrieben, kann die Geschwindigkeit des Schwingtypmotors ebenso durch Betreiben der Phasendifferenz zwischen den angelegten Zwei-Phasen-Wechselspannungen anstelle des Betreibens der Frequenz oder der Pulsbreite wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben geregelt werden.
In diesen Ausführungsbeispielen wird die Ansteuerschaltung unter Verwendung einer Logikschaltung oder eines Mikroprozessors geregelt. Eine Einrichtung zum Realisieren der Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, und die Erfindung kann alle Einrichtungen einsetzen, die zum Bestimmen der Stellgröße unter Verwendung eines Werts, der durch Integrieren der Abweichung mit einem Integrator ausgebildet ist, und eines Werts, der durch Integrieren des Integralergebnisses ausgebildet ist, in der Lage sind.
Als eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Ansteuerzustands des Schwingtypstellgliedes wird die Geschwindigkeit erfasst. Alternativ kann/können die Beschleunigung, die Position, der Schwingungszustand des Schwingtypstellgliedes erfasst sein/werden, und die Differenz von einem Referenzwert kann erhalten und durch die erste Integraleinrichtung integriert werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
17 zeigt eine Blockdarstellung der Ansteuervorrichtung eines Schwingtypstellgliedes gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Farbbilderstellvorrichtung, die die Ansteuervorrichtung gemäß 1 verwendet, weist die gemäß 2 gezeigte Gesamtanordnung auf.
18 zeigt eine Seitenansicht eines ringförmigen Stellgliedes als ein Beispiel des Schwingtypstellgliedes. Das Schwingelement ist durch Anhaften eines piezoelektrischen Elements 103, das als ein elektromechanisches Energieumwandlungselement dient, an eine Oberfläche eines ringförmigen elastischen Elements 101 gebildet. Die andere Oberfläche, die der Oberfläche gegenüber liegt, an die das piezoelektrische Element 103 angehaftet ist, wird als eine Ansteueroberfläche verwendet, und ein Rotor 102, der eine rotierende Welle (Ausgangswelle) 105 aufweist, befindet sich in Presskontakt mit der Ansteueroberfläche durch eine (nicht gezeigte) Anpresseinrichtung. Ein Reibungselement 104 ist an die Ansteueroberfläche des elastischen Elements 101 angehaftet und ist zwischen die Ansteueroberfläche und den Rotor 102 zwischengeordnet.
Das gesamte piezoelektrische Element 103 ist wie gemäß 19 gezeigt ringförmig, und seine Oberfläche ist in eine Vielzahl von Elektroden unterteilt. Diese Elektroden sind aus zwei Ansteuerelektrodengruppen (103-a, 103-b) und einem Sensorelektrodenabschnitt 103-c zusammengesetzt. Die Ansteuerelektrodengruppe 103-a, die Ansteuerelektrodengruppe 103-b bzw. der Sensorenelektrodenabschnitt 103-c ist nachstehend als A-Phase, B-Phase bzw. S-Phase bezeichnet.
In dem gemäß 18 gezeigten Schwingtypstellglied sind eine Zeitphasendifferenz von 90° aufweisende Wechselspannungen an die A-und B-Phase angelegt, um ein wanderndes Schwingungssignal bei dem elastischen Element 101 zu erzeugen (Erzeugen einer kreisförmigen oder elliptischen Bewegung auf der Oberfläche des elastischen Elements 101). Diese Schwingungskraft wird durch eine Reibungskraft zu dem Rotor 102 in Presskontakt mit dem elastischen Element 101 über das Reibungselement 104 transferiert, wodurch der Rotor 102 gedreht wird.
Auf diese Weise lässt das Schwingtypstellglied den Rotor 102 und das elastische Element 101 durch Anlegen von zwei Wechselspannungen relativ rotieren.
Die Ansteuervorrichtung des gemäß 17 gezeigten Schwingtypstellgliedes regelt ein Schwingtypstellglied 9, um dessen Ansteuergeschwindigkeit konstant zu machen. Ein Drehgeber 10 erfasst die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes 9. Ein Periodenerfassungszähler 11 erfasst die Periode eines Impulssignals aus dem Drehgeber. Eine Subtraktionseinrichtung 1 subtrahiert einen Geschwindigkeitsbefehl einer (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung von einem Wert, der der Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes entspricht, die durch den Periodenerfassungszähler 11 erfasst ist. Integrationseinrichtungen 2 und 3 integrieren eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1.
Ein Zähler 4 erzeugt ein Rücksetzsignal für die Integrationseinrichtung 3 bei einer vorbestimmten Zeitgabe. Ein Register 5 hält gemäß einem Signalübertrag 1 aus dem Zähler 4 einen Wert, unmittelbar bevor eine Ausgabe aus der Integrationseinrichtung 3 zu der Zeitgabe des Rücksetzsignals rückgesetzt wird.
Ein Addierer 6 addiert eine Integrationsausgabe aus der Integrationseinrichtung 2, eine Ausgabe aus dem Register 5 und einen Initialfrequenzbefehl aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung. Eine Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7 erzeugt Vier-Phasen-Impulse auf der Grundlage eines Frequenzbefehls als eine Ausgabe aus dem Addierer 6 und eines Impulsbreitenbefehls aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung. Eine Ausgabeenergieverstärkungseinrichtung 8 gibt zweiphasige Wechselspannungen von ca. 0 V bis 200 Vp-p gemäß den Ausgängen aus der Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7 aus.
Bei Betrieb der Blockdarstellung gemäß 17 ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes 9, die durch den Periodenerfassungszähler 11 erfasst ist, kleiner als eine Befehlsgeschwindigkeit aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung ist, dann eine Ausgabe aus dem periodischen Zähler 11 größer, und somit ist eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 positiv. Dann erhöhen sich die Ausgaben aus den Integrationseinrichtungen 2 und 3. Werden die Ausgaben aus den Integrationseinrichtungen 2 und 3 durch den Addierer 6 zu einem Initialfrequenzbefehl aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung addiert, dann erhöht sich die Impulsperiode (der Frequenzbefehl) als ein Befehl an die Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7, und verringert sich die Ansteuerfrequenz des Schwingtypstellgliedes 9. Da die Ansteuerfrequenz der Resonanzfrequenz des Schwingtypstellgliedes 9 nahe kommt, erhöht sich die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes auf die Befehlsgeschwindigkeit.
20 zeigt ein Zeitgabediagramm des Betriebs der Integrationseinrichtungen 2 und 3 und des Zählers 4. Der Integrationswert der Integrationseinrichtung 2 wird durch Integrieren einer Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 bei der Zeitgabe eines Signals CLK erhalten. Der Integrationswert der Integrationseinrichtung 3 wird zu der Zeitgabe eines Signals CLK2 integriert.
Der Zähler 4 gibt ein Signal Übertrag 1 in fünf Perioden des Signals CLK2 aus. Die Integrationseinrichtung 3 wird bei der führenden Flanke des Signals CLK2 rückgesetzt, wenn sich das Signal Übertrag 1 auf hohem Pegel befindet, und es wird ein Integrationswert unmittelbar vor dem Rücksetzen in dem Register 5 gehalten.
21 zeigt eine Blockdarstellung eines Beispiels der Ausgabeenergieverstärkungseinrichtung 8.
Eine MOSFET-Ansteuereinrichtung 21 steuert einen MOSFET an. Die MOSFET-Ansteuereinrichtung 21 schaltet beispielsweise MOS2 ein und MOS1 aus, falls sich PA0 auf niedrigem Pegel befindet, und schaltet MOS1 ein und MOS2 aus, falls sich PA0 auf hohem Pegel befindet. Die MOSFET-Ansteuereinrichtung 21 verstärkt die Ansteuerspannung unter Verwendung von Umwandlern T1 und T2 und legt eine Hochwechselspannung über Spulen L1 und L2 an das Schwingtypstellglied 9 an. Die Spulen L1 und L2 stimmen mit den äquivalenten Kapazitäten des Schwingtypstellgliedes überein.
Im Allgemeinen wird das Schwingtypstellglied 9 in einem Frequenzbereich angesteuert, der höher als die Resonanzfrequenz eines Schwingungselements 101 ist. Die Frequenz wird im Wesentlichen innerhalb des Ansteuerfrequenzbereichs abgestimmt. Die Frequenz stimmt beispielsweise mit einer Frequenz überein, die höher als die Resonanzfrequenz und niedriger als die andere Resonanzfrequenz ist, und die Ordnung der Schwingungsmode des Schwingers wird innerhalb des Frequenzbereichs der Hauptsteuermode gesetzt.
22 zeigt eine Blockdarstellung der Anordnung der Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7. Eine Impulserzeugungseinrichtung 12 erzeugt festgelegte Vier-Phasen-Impulsbreitensignale auf der Grundlage eines Frequenzbefehls. Impulsbreiteneinstelleinrichtungen 13 und 14 ändern die Impulsbreiten der festgelegten Impulsbreitensignale Φ0 bis Φ3 aus der Impulserzeugungseinrichtung 12 auf der Grundlage eines Impulsbreitenbefehls.
23 zeigt ein Zeitgabediagramm eines Beispiels der Signalverläufe der jeweiligen Einheiten gemäß 22. Wie aus 23 offensichtlich, sind Φ0 bis Φ3 sequenziell ausgegebene Impulse, die eine Betriebszeit von 25% aufweisen, und sind PA0 und PA1 ausgegebene Impulse, deren Betriebszeiten von 25% geändert sind.
24 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Schaltungsbeispiels der Impulsbreiteneinstelleinrichtung 13. Die Impulsbreiteneinstelleinrichtung 13 umfasst einen Herabzähler 15, ein NOR-Element 16, NOT-Elemente 17 und 22, ein D-Flip-Flop 18 und UND-Elemente 19 und 20.
Ein Impulsbreitenbefehl wird in den Herabzähler 15 bei der führenden Flanke des Signals CLK geladen, wenn sich ein Signal Load auf hohem Pegel befindet. Der Zählwert wird Stück für Stück bei der führenden Flanke des Signals CLK dekrementiert, wenn sich das Signal Load auf niedrigem Pegel befindet. Erreicht der Zählerwert 0, dann wechselt ein Signalübertrag 2 auf hohen Pegel und wird durch das NOT-Element 22 invertiert, um das D-Flip-Flop 18 rückzusetzen.
25 zeigt ein Zeitgabediagramm eines Beispiels der Signalverläufe der jeweiligen Einheiten.
Im Gegensatz zu einem Beispiel gemäß 23 weisen Φ0 und Φ2 eine Betriebszeit von 37,5 auf. Die Impulsbreite des Signals PA0 ist durch das Signalübertrag 2 begrenzt, und die Impulsbreite von Φ0 wird geändert.
In dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes 9 durch Ändern von dessen Ansteuerfrequenz geregelt. Stattdessen kann die Drehgeschwindigkeit ebenso durch Regeln der Stärke der Ansteuerspannung ähnlich der Ansteuerfrequenz geregelt werden, da die Drehgeschwindigkeit für eine größere Ansteuerspannung höher ist. Ferner kann die Drehgeschwindigkeit durch Regeln der Phasendifferenz zwischen PA und PB geregelt werden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 20 ein Zeitgabediagramm des Betriebs der Integrationseinrichtung 2 und 3 und des Registers 5. Die Integrationseinrichtung 2 integriert eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 zu der Zeitgabe des Signals CLK, wohingegen die Integrationseinrichtung 3 eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 zu der Zeitgabe des CLK2 integriert. Die Integrationseinrichtung 3 wird in einer vorbestimmten Periode, d. h. alle fünf Impulse des Signals CLK2 rückgesetzt, und wird ein Wert unmittelbar vor Rücksetzen in dem Register 5 gesetzt. Da ein Integrationswert in dem Register 5 jedes Mal dann gesetzt wird, wenn eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 viermal integriert ist, falls sich die Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 nicht ändert, dann wird ein Wert, der das Vierfache des Ausgabewerts beträgt, in dem Register 5 gesetzt.
Es kann genauer gesagt eine Proportional-Integral-Regelung der Geschwindigkeit durch Addieren der Werte der Integrationseinrichtung 2 und des Registers 5 zu einem Initialfrequenzbefehl durch den Addierer 6 erreicht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem fünften Ausführungsbeispiel das Schwingtypstellglied 9 zum Ansteuern der fotosensitiven Trommel in der Farbbilderstelleinrichtung eingesetzt wird. Das Schwingtypstellglied 9 kann jedoch ebenso bei einem wechselseitigen Betrieb des Druckkopfschlittens des Druckers, einem Ansteuern des magnetischen Plattenkopfes der Festplatte, einem Ansteuern des Schraubenkopfes der Kamera und dergleichen angewendet werden.
Außerdem ist die Steuerschaltung gemäß 17 für jede fotosensitive Trommel angeordnet.
In dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes durch Ändern der Ansteuerfrequenz geändert. Die Geschwindigkeit ist wie wohl bekannt für eine höhere Ansteuerspannung höher, und niedriger, wenn die Phasendifferenz zwischen der A- und B-Phase nahe 0° kommt. Demgemäß können diese Parameter anstelle der Frequenz geändert werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
26 ist eine Blockdarstellung der Regelungsvorrichtung eines Schwingtypstellgliedes gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schwingungsamplitude des Schwingtypstellgliedes 9 ist geregelt, um mit einem Amplitudenbefehl aus einer (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung überein zu stimmen.
Gemäß 26 erfasst eine Amplitudenerfassungseinrichtung 23 die Amplitude auf der Grundlage eines Signals aus einer Sensorelektrode (S-Phase) zum Erfassen der Schwingung des Schwingtypstellgliedes 9. Eine A/D-Umwandlungseinrichtung 24 A/D-umwandelt eine Ausgangsspannung aus der Amplitudenerfassungseinrichtung 23.
Ein Betrieb des sechsten Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben.
Ist die Schwingungsamplitude des Schwingtypstellgliedes 9, die durch die A/D-Umwandlungseinrichtung 24 erfasst ist, kleiner als ein Amplitudenbefehl aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung, dann ist eine Ausgabe aus der A/D-Umwandlungseinrichtung 24 kleiner, und ist eine Ausgabe aus der Subtraktionseinrichtung 1 positiv. Dann erhöhen sich die Ausgaben aus den Integrationseinrichtungen 2 und 3. Werden die Ausgaben aus den Integrationseinrichtungen 2 und 3 durch einen Addierer 6 zu einem Initialfrequenzbefehl aus der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung addiert, dann erhöht sich die Impulsperiode (Frequenzbefehl) als ein Befehl zu einer Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7, und verringert sich die Ansteuerfrequenz des Schwingtypstellgliedes 9. Da die Ansteuerfrequenz nahe der Resonanzfrequenz des Schwingtypstellgliedes 9 kommt, erhöht sich die Drehgeschwindigkeit des Schwingtypstellgliedes 9 auf den Amplitudenbefehl.
(Siebentes Ausführungsbeispiel)
27 zeigt eine Blockdarstellung der Regelungsvorrichtung eines Schwingtypstellgliedes gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dem sechsten Ausführungsbeispiel wird die Ansteuerfrequenz zum Ändern der Schwingungsamplitude geändert. In dem siebenten Ausführungsbeispiel wird jedoch die Amplitude der Ansteuerspannung geändert.
Die Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7 in dem sechsten Ausführungsbeispiel wird durch einen Ansteuerfrequenzbefehl aus einer Ausgabe des Addierers 6 bestimmt und empfängt einen Impulsbreitenbefehl von der (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung. In dem siebenten Ausführungsbeispiel empfängt eine Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7 einen Impulsbreitenbefehl von einem Addierer 6. Ist eine Ausgabe aus dem Addierer 6 negativ, dann gibt eine Begrenzungseinrichtung 60 0 aus; ist sie positiv, dann gibt die Begrenzungseinrichtung 60 direkt den positiven Ausgang aus.
Ein Betrieb des siebenten Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. Ist die Schwingungsamplitude eines Schwingtypstellgliedes 9, die durch eine A/D-Umwandlungseinrichtung 24 erfasst ist, größer als ein Amplitudenbefehl aus einer (nicht gezeigten) Befehlseinrichtung, dann ist eine Ausgabe aus der A/D-Umwandlungseinrichtung 24 größer, und ist eine Ausgabe aus einer Subtraktionseinrichtung 1 negativ. Dann verringern sich die Ausgaben aus Integrationseinrichtungen 2 und 3. Werden die Ausgaben aus den Integrationseinrichtungen 2 und 3 durch den Addierer 6 addiert, dann verringert sich ein Impulsbreitenbefehl zu der Vier-Phasen-Impulserzeugungseinrichtung 7, und verringert sich ebenso eine Ausgangsspannung aus einer Ausgangsenergieverstärkungs einrichtung 8. Folglich verringert sich die Amplitude des Schwingtypstellgliedes 9 nahe des Amplitudenbefehls.

Claims

Ansteuervorrichtung für ein Schwingtypstellglied (9) zum Erhalten einer Ansteuerkraft durch Anlegen eines periodischen Signals an ein elektro-mechanisches Energieumwandlungselement (103), um eine Schwingung bei einem Schwingungsglied (101) zu erzeugen, wobei sie umfasst: eine Erfassungseinrichtung (7) zum Erfassen eines Ansteuerzustands des Schwingtypstellglieds, eine Berechnungseinrichtung (1) zum Berechnen eines Werts, der einer Differenz zwischen dem durch die Erfassungseinrichtung erhaltenen Ansteuerzustand und einem vorbestimmten Zustand entspricht, ein erstes Integralglied (2) zum Integrieren des durch die Berechnungseinrichtung berechneten Werts, ein zweites Integralglied (3) zum Integrieren des durch das erste Integralglied erhaltenen Werts, und einer Einstellschaltung (4, 5) zum Einstellen eines dem elektro-mechanischen Energieumwandlungselement (103) zugeführten Energiebetrags, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein Additionsglied (37) zum Addieren des aus dem ersten Integralglied (2) erhaltenen Werts und des aus dem zweiten Integralglied (3) erhaltenen Werts umfasst, und die Einstellschaltung (4, 5) den dem elektro-mechanischen Energieumwandlungselement (103) zugeführten Energiebetrag gemäß einer Ausgabe aus dem Additionsglied (37) einstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner umfasst: ein Proportionalglied (29) zum Berechnen eines Proportionalelements (K3 × ΔV) zu dem aus der Berechnungseinrichtung erhaltenen Wert, und ein Additionsglied (29) zum Addieren des aus dem ersten Integralglied erhaltenen Werts, des aus dem zweiten Integralglied erhaltenen Werts und eines aus dem Proportionalglied erhaltenen Werts (K3 × ΔV), und die Einstellschaltung den dem elektro-mechanischen Energieumwandlungselement (103) zugeführten Energiebetrag gemäß einer Ausgabe aus dem Additionsglied (29) einstellt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (7) eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Position und/oder einen Schwingungszustand des Schwingtypstellglieds erfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschaltung (4, 5) eine Frequenz des periodischen Signals, das an das elektromechanische Energieumwandlungselement angelegt ist, ändert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschaltung (4, 5) eine Spannungsamplitude des periodischen Signals, das an das elektro-mechanische Energieumwandlungselement angelegt ist, ändert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschaltung (4, 5) Phasen von einer Vielzahl von periodischen Signalen, die an das elektro-mechanische Energieumwandlungselement angelegt ist, ändert.
Kombination eines Schwingungsstellglieds (9) und einer Ansteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Bilderstellungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderstellungsvorrichtung die in einem der Ansprüche 1 bis 6 definierte Ansteuervorrichtung umfasst.
Verfahren zum Ansteuern eines Schwingtypstellglieds (9), mit den Schritten: Erfassen des Ansteuerzustands des Stellglieds mit einer Erfassungseinrichtung, Berechnen, in einer Berechnungseinrichtung (1), eines Werts, der der Differenz zwischen dem erfassten Ansteuerzustand und einem vorbestimmten Zustand entspricht, Integrieren, in einem ersten Integralglied (2), des durch die Berechnungseinrichtung berechneten Werts, Integrieren, in einem zweiten Integralglied (3), des durch das erste Integralglied erhaltenen Werts, Addieren, in einem Additionsglied (37), des aus dem ersten Integralglied erhaltenen Werts und des aus dem zweiten Integralglied erhaltenen Werts, und Einstellen eines dem Stellglied (9) zugeführten Energiebetrags gemäß einer Ausgabe aus dem Additionsglied (37).
Datenträger, der prozessorimplementierbare Anweisungen zum Ausführen eines Verfahrens gemäß Anspruch 9 aufweist.