FR2627312A1 - Enregistreur de donnees - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un enregistreur destiné à l'enregistrement de données par déplacement de la tête d'enregistrement d'une imprimante au moyen d'un moteur pas à pas. Les moyens de détection sont destinés à détecter l'angle de rotation du rotor du moteur pas à pas 7, des moyens de commutation de courant destinés à commander la commutation du sens du courant d'excitation appliqué aux enroulements du moteur pas à pas 7 en fonction de l'angle de rotation détecté par les moyens de détection, et un circuit destiné à mettre en court-circuit les enroulements non excités par les moyens de commutation du courant. Ainsi, la commande du moteur pas à pas s'effectue par une boucle fermée. Domaine d'application : imprimantes à jet d'encre, à jets de bulles, etc.

Description

L'invention concerne un enregistreur, et plus particulièrement un

enregistreur série qui utilise un moteur pas a pas en tant que source d'entraînement pour déplacer au moins une tête d'enregistrement afin qu'elle exécute un balayage. Dans un enregistreur série de l'art antérieur, un moteur pas à pas de type hybride ou à aimant permanent, ou bien un moteur sans balais, est souvent utilisé pour

l'entraînement d'un -chariot qui porte une tête d'en-

registrement, afin que celle-ci effectue un mouvement de balayage. Par exemple, le moteur sans balais utilise habituellement un élément à effet Hall pour détecter la position d'un pôle magnétique d'un rotor pour la commande d'excitation, et il utilise un codeur optique ou magnétique

pour détecter la vitesse du rotor.

Cependant, un tel moteur sans balais pose les problèmes suivants: (1) il faut établir un positionnement entre les pôles magnétiques du stator et les éléments à effet Hall; (2) lorsque l'excitation est commutée par les éléments à effet Hall, les positions de ces éléments et du stator sont définies de façon unique et un procédé d'excitation pour le moteur est établi fixement. Par exemple, pour une commande d'excitation à 180 et une commande d'excitation à 90 , les positions des éléments à effet Hall par rapport aux pôles magnétiques du stator diffèrent électriquement de 45 les unes des autres. Par conséquent, pour effectuer deux commandes d'excitation différentes sur un moteur, il est nécessaire de doubler le nombre d'éléments à effet Hall et de les arranger dans des

positions appropriées pour la commande de l'excitation.

Les demandes de brevet japonaises n 62-193548 et n 62-193549 décrivent des moteurs pas à pas qui 1e utilisent un signal de sortie d'un codeur pour commander l'excitation. Elles décrivent simplement des structures de moteurs comportant des codeurs placés dans des positions prédéterminées, mais elles ne décrivent pas un circuit de commande d'entraînement d'un moteur ni un procédé qui lui

est associé.

Il est également décrit dans l'art antérieur un dispositif de commande pour un moteur pas à pas, dans lequel un codeur, comportant des repères dont le nombre est égal à un multiple entier du nombre de pôles magnétiques d'un rotor, est fixé à l'arbre du rotor, et le nombre de

repères du codeur est compté dans une position prédéter-

minée sur le stator pendant que le rotor est mis en rotation, et L'excitation des bobines du stator est

commutée lorsque le compte atteint une valeur prédéter-

minée. Dans le passé, la commande d'attaque pour le moteur pas à pas était effectuée par la commande, en boucle ouverte, du nombre d'impulsions d'attaque pour le moteur et

d'une fréquence d'impulsions, d'une manière simple.

Cependant, lorsqu'un moteur pas à pas est utilisé en tant que moteur d'entrainement du chariot et qu'il est attaqué par une commande à boucle ouverte, un bruit désagréable, analogue à un sifflement, dû à la vibration du rotor du moteur pas à pas, est généré. Lorsque le chariot est déplacé, arrêté ou entraîné en sens inverse, c'est-à-dire lorsque le moteur pas à pas est mis en marche, arrêté ou inversé, un bruit fort de claquement est généré car le moteur pas à pas est mis en marche ou arrêté avec une

vibration. Ces bruits posent un problème dans une im-

primante relativement silencieuse telle qu'une imprimante à jet de bulles ou une imprimante à jet d'encre. Le moteur sans balais doit être utilisé en tant que moteur d'entraînement du chariot. Cependant, le moteur sans balais présente un long temps de montée au démarrage

et il n'est donc pas approprié en tant que moteur d'entrai-

nement de chariot qui répète des démarrages, arrêts et inversions de sens pour chaque ligne. Le moteur sans balais ne permet pas d'atteindre un enregistrement à grande vitesse. Un objet de la présente invention est de proposer un enregistreur fiable et résistant qui résout les problèmes rencontrés dans les enregistreurs de l'art

antérieur et qui permet un enregistrement à grande vitesse.

Un autre objet de l'invention est de proposer un enregistreur comportant des moyens destinés à mettre en

court-circuit une bobine maintenue dans un état de non-

excitation par des moyens de commutation de courant afin de commander par une boucle fermée l'attaque du moteur pas à pas. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une structure d'un mécanisme d'entraînement de chariot selon une première forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe d'une structure d'un moteur d'entraînement de chariot utilisé dans le mécanisme de la figure 1; la figure 3 est un schéma fonctionnel simplifié d'un bloc de commande d'attaque du moteur; les figures 4A à 4C montrent des configurations de circuits d'attaque; la figure 5A est un diagramme des temps montrant une forme d'onde d'un couple d'entraînement pour le moteur; la figure 5B est un diagramme des temps montrant une forme d'onde d'un courant du moteur; la figure 5C est un diagramme des temps montrant une forme d'onde d'un potentiel de base de chacun des transistors du circuit d'attaque du moteur; la figure 6 est un organigramme d'un processus de commande pour le moteur d'entraînement de chariot selon l'invention; la figure 7 est une vue en coupe d'une structure d'un moteur d'entraînement de chariot, qui est un moteur pas à pas hybride utilisé dans une deuxième forme de réalisation de l'invention; la figure 8 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une structure d'un moteur d'entrainement de chariot utilisé dans une troisième forme de réalisation de l'invention; la figure 9A est une vue en plan au-dessous d'une structure d'un organe de positionnement pour la mise en place d'un élément a effet Hall sur le moteur de la figure 8; la figure 9B est une vue de c6té de l'organe de positionnement; et la figure 9C est une vue de dessus de l'organe

de positionnement.

La figure 1 montre un mécanisme d'entraînement pour un chariot qui porte une tête d'enregistrement selon une forme de réalisation de l'invention. La référence

numérique 1 désigne un chariot qui porte une tête d'en-

registrement 2 à jet d'encre et qui est supporté de façon coulissante par des barres 4A et 4B de guidage qui s'étendent parallèlement à un cylindre ou à une platine

(non représentés) maintenant une feuille 3 d'enregistre-

ment. Une courroie 5 est reliée au chariot 1. Elle s'étend entre les poulies 6A et 6B et est entraînée par un moteur 7

d'entraînement du chariot.

Le chariot 1 coulisse le long de la feuille 3 d'enregistrement dans le sens F ou dans le sens R. La tête 2 d'enregistrement est excitée durant une commande du chariot 1 dans le sens F ou dans le sens R afin qu'une ligne de points soit enregistrée. A chaque fois qu'une ligne a été enregistrée, la feuille d'enregistrement 3 est déplacée vers le haut d'un pas d'une ligne et le chariot revient. En répétant ceci, on effectue un enregistrement en

série ligne par ligne.

Un exemple de conditions d'entraînement demandé pour le moteur d'entraînement du chariot dans l'opération d'enregistrement est une vitesse de rotation du moteur 7 d'entraînement du chariot d'environ 800 tr/min dans un-mode d'enregistrement à grande vitesse, et d'environ 400 tr/min dans un mode d'enregistrement à faible vitesse, en supposant une densité d'enregistrement de 142 points par centimètre. Dans le mode à grande vitesse, le temps demandé pour atteindre l'entraînement à vitesse constante à partir du démarrage (vitesse de rotation de 800 tr/min) est d'environ 60 millisecondes, le temps d'entraînement à vitesse constante est d'environ une seconde et le temps demandé pour atteindre l'arrêt à partir de l'entraînement à

vitesse constante est d'environ 60 millisecondes.

La figure 2 montre une structure du moteur 7 d'entraînement de chariot de la présente invention, lequel

moteur est commandé dans les conditions indiquées ci-

dessus. Sur la figure 2, les références numériques 10A et 0lB désignent des corps qui supportent l'ensemble du moteur 1 d'entraînement de chariot. Ils se font face verticalement l'un à l'autre et sont fixés l'un à l'autre

par une vis 11.

Un arbre 13 de rotor, qui constitue l'arbre tournant de sortie du moteur 1, est supporté de façon à pouvoir tourner par les corps 10A et 0lB au moyen de paliers 12A et 12B. Un rotor 14, qui est un aimant permanent cylindrique, est fixé au centre de l'arbre 13 de rotor. Plusieurs (24 dans cette forme de réalisation) pôles magnétiques N et.plusieurs (24) pâles magnétiques S sont prévus sur la périphérie extérieure du rotor 14, en

alternance et à un pas circonférentiel constant.

Deux stators 16A et 16B de forme annulaire, sur lesquels sont bobinés des enroulements 15A et 15B, sont maintenus entre les corps 10A et lOB à l'extérieur du rotor 14, dans un état d'alignement vertical afin de permettre un ajustement libre du rotor 14 dans des ouvertures centrales des stators 16A et 16B. Des pâles magnétiques sont prévus au même pas que celui des pôles magnétiques du rotor 14 sur les surfaces périphériques intérieures des stators 16A et

16B qui font face à la périphérie extérieure du rotor-14.

Les pôles magnétiques du stator 16A et les pôles magnéti-

ques du stator 16B sont décalés les uns par rapport aux autres, circonférentiellement, d'l/4 du pas des pâles magnétiques. En commutant les courants d'excitation des enroulements 15A et 15B dans un système d'excitation monophasé avec la structure ci-dessus, l'attraction et la répulsion par les forces magnétiques entre les pâles magnétiques des stators 16A et 16B et les pôles magnétiques du rotor 14 sont répétées de manière que le rotor 14 soit

mis en rotation avec l'arbre 13. 'Lorsque 24 pôles magnéti-

ques N et 24 pôles magnétiques S du rotor 14 sont prévus, 48 commutations du courant d'excitation correspondent à un

tour complet du rotor 14.

Etant donné que les pôles magnétiques des stators 16A et 16B sont décalés les uns par rapport aux autres comme décrit ci-dessus, le rotor 14 peut être mis en rotation dans l'un ou l'autre des sens circonférentiels par une inversion de la séquence d'excitation des stators 16A

et 16B.

La structure fondamentale du moteur 1 d'entrai- nement du chariot est la même que celle d'un moteur pas à pas de type classique à aimant permanent. En plus de la structure fondamentale du moteur pas & pas de type & aimant permanent, le moteur 1 d'entraînement de chariot de la présente forme de réalisation est muni d'un codeur destiné à détecter un angle de rotation du rotor 14 ou des positions des pôles magnétiques du rotor 14 pour atténuer

le bruit et réaliser un entraînement à grande vitesse.

Le codeur comprend un disque 17 de détection fixé sur l'arbre 13 du rotor et un substrat 18 d'éléments à effet magnéto-résistif, fixé au corps 0lB afin de faire face à la périphérie extérieure du disque 17. Plusieurs (114 dans cette forme de réalisation) pôles magnétiques N et S sont prévus sur la périphérie extérieure du disque 17 de détection, en alternance et à un pas constant. Deux éléments à effet magnéto-résistif (non représentés) -sont prévus sur le plan du substrat 18 qui fait face au disque 17 de détection, dans des positions adjacentes, légèrement

espacées les unes des autres dans la direction circonféren-

tielle du disque 17.

Pendant que le disque 17 est mis en rotation par le rotor 14, à chaque fois qu'un pôle magnétique du

disque 17 passe devant les deux éléments à effet magnéto-

résistif portés par le substrat 18, des signaux à impul-

sions, déphasés de 90' l'un par rapport à l'autre, sont produits par les deux éléments à effet magnéto-résistif, en tant que signal de sortie du codeur. Lorsque 144 pôles magnétiques du disque 17 de détection sont utilisés, le nombre d'impulsions de sortie du codeur pour un tour du rotor 14 est de 288. Les impulsions provenant des deux éléments à effet magnéto-résistif sont déphasées entre elles de 90 , ce qui permet une détection du sens de la

rotation du rotor 14.

Dans la présente forme de réalisation, l'attaque du moteur 1 d'entrainement du chariot est commandée en boucle fermée en fonction du signal de sortie de détection du codeur. En particulier, la synchronisation de la commutation du courant d'excitation des enroulements A et 15B du moteur 1 d'entraînement du chariot et.la

vitesse de rotation font l'objet d'une commande.

La figure 3 montre une configuration d'un bloc de commande d'attaque de moteur qui commande en boucle

fermée le moteur 1 d'entraînement du chariot.

Sur la figure 3, la référence numérique 20 désigne une unité à microprocesseur qui commande l'ensemble d'une imprimante et des sources d'entrainement pour divers mécanismes (non représentés) de l'imprimante en traitant

les données mémorisées dans une mémoire vive 22 conformé-

ment à un programme de commande mémorisé dans une mémoire morte 21, et qui commande l'attaque du moteur 7 entraînant le chariot 1. L'unité à microprocesseur 20 compte les impulsions de sortie du codeur 25, qui comprend le disque 17 de détection et le substrat 18 d'éléments à effet magnéto-résistif, au moyen d'un compteur à matériel ou logiciel (non représenté) afin de détecter la position du

chariot 2.

L'unité à microprocesseur 20 commande la vitesse de rotation du moteur 7 d'entraînement du chariot dans le mode à grande vitesse ou dans le mode à faible vitesse par l'intermédiaire d'un circuit 23 de commande de vitesse du moteur, commute les courants d'excitation des enroulements 15A et 15B du moteur 7 d'entraînement du chariot et commande la mise en marche, l'arrêt et le sens de rotation du moteur 7 ou la mise en marche, l'arrêt et le sens du mouvement du chariot 1 par l'intermédiaire d'un circuit 24 de commutation de courant qui attaque le moteur

7 d'entraînement du chariot.

Le circuit 23 de commande de vitesse du moteur commande en boucle fermée la vitesse de rotation du moteur 1 d'entraînement du chariot en fonction du signal de sortie de détection du codeur 25. En particulier, il compare un intervalle des impulsions de sortie du codeur 25 a une référence et règle l'amplitude du courant ou de la tension d'excitation pour le moteur 7 en fonction des résultats de

la comparaison afin que la différence soit ramenée à zéro.

Un tel circuit est connu et ne sera pas décrit en détail.

L'unité 20 à microprocesseur indique au circuit 23 de commande de vitesse du moteur la vitesse de rotation du moteur 7 d'entraînement du chariot. En conséquence, le circuit 23 de commande de vitesse du moteur sélectionne la référence de comparaison correspondant à la vitesse indiquée afin qu'elle soit comparée à l'intervalle d'impulsions pour sélectionner la vitesse de rotation du moteur 7 dans le mode à grande vitesse ou dans le mode à

faible vitesse.

Par ailleurs, le circuit 24 de commutation de courant amorce la commutation du courant d'excitation en réponse à un signal de mise en marche arrivant de l'unité à microprocesseur pour mettre en marche le moteur 7 d'entraînement du chariot, et il arrête le moteur 7 d'entraînement du chariot en réponse à un signal d'arrêt provenant de l'unité 20 à microprocesseur. Pour arrêter le moteur 7 d'entraînement du chariot, on peut court-circuiter les enroulements de ce moteur 7. Ainsi, le moteur 7 d'entraînement du chariot fonctionne à la manière d'une génératrice et l'énergie cinétique produite par le chariot 1 est convertie en énergie électrique pour la production d'électricité et donc en énergie thermique, ces énergies étant rapidement absorbées. En conséquence, le moteur 7 d'entraînement du chariot est arrêté en douceur et rapidement. De cette manière, le bruit généré lors de l'arrêt du moteur 7 d'entraînement du chariot, c'est-à-dire

lorsque le chariot 1 est arrêté, est efficacement supprimé.

Le circuit 24 de commutation de courant non seulement attaque et arrête le moteur 7 d'entraînement du chariot, mais commande également en boucle fermée les temps de commutation des courants d'excitation des enroulements du moteur 7 d'entraînement du chariot en fonction du signal de sortie de détection du codeur 25. A cet effet, le circuit 24 de commutation de courant. comporte un compteur (non représenté) qui compte les impulsions de sortie du

codeur 25. Lorsque le compte atteint une valeur prédéter-

minée, le courant d'excitation est commuté.

Dans la présente forme de réalisation, le

nombre de commutations de courant du moteur 7 d'entraîne-

ment du chariot est de 48 par tour du rotor 14 dans le système d'excitation monophasé, et le nombre d'impulsions de sortie du codeur 25 est de 288. Etant donné que le rotor 14 est mis en rotation sur un angle constant pour chaque impulsion de sortie, si le courant d'excitation est commuté à chaque comptage de six impulsions (= 288/48), le courant d'excitation peut être commuté à un instant tel que les positions relatives des pôles magnétiques du rotor 14 et des pôles magnétiques des stators 16A et 16B sont dans la relation prédéterminée à un instant prédéterminé après la rotation de l'angle constant. Par conséquent, dans la présente forme de réalisation, le courant d'excitation est commuté à chaque comptage de six impulsions. Pour assurer que le courant d'excitation est commuté à l'instant d'une relation de positions appropriée et préférable entre les pôles magnétiques du rotor 14 et les pôles magnétiques des stators 16A et 16B afin que le moteur 7 d'entraînement du

chariot soit commandé en douceur, l'unité 20 à microproces-

seur commande l'initialisation de manière que le comptage effectué par le compteur soit mis à zéro et que le rotor 14 soit placé dans une position préférable pour la commutation

-du courant d'excitation.

En supposant que la commutation du courant d'excitation doive être effectuée lorsque le centre du pôle magnétique (zone la plus fortement aimantée) atteint un point milieu entre les stators 16A et 16B, c'est-àdire lorsqu'un couple d'entraînement dans le mode d'excitation biphasé est nul, l'initialisation peut être effectuée de la

manière suivante.

Les courants sont fournis aux deux enroulements A et 15B, dans le même sens et en même temps, pendant une durée supérieure à une période prédéterminée. Le rotor 14 est légèrement tourné par l'excitation des enroulements et les centres des pôles magnétiques du rotor 14 sont déplacés vers les points milieux des stators 16A et 16B des enroulements excités, c'est-à-dire jusqu'à des positions correspondant à 1/8 du pas des pôles magnétiques des stators. Lorsque le rotor 14 s'arrête, le comptage du compteur est mis à zéro et les courants d'excitation sont

coupés.

Cette initialisation établit une relation correcte entre le comptage des temps de commutation du courant d'excitation et les positions des pôles magnétiques du rotor 14. Autrement dit, elle établit une correspondance entre les six comptages des impulsions et le temps prédéterminé de commutation. Cette relation est maintenue après l'initialisation jusqu'à ce que l'alimentation en

énergie de l'imprimante soit coupée.

Une déviation physique des positions relatives des pôles magnétiques du disque 17 de détection et des pôles magnétiques du rotor 14 ne pose pas de problème notable. Dans la présente forme de réalisation, le rotor 14 comporte 24 pôles magnétiques tandis que le disque 17 de détection comporte 144 pôles magnétiques, et le codeur produit 288 impulsions de sortie par tour. Le nombre d'impulsions de sortie par pôle magnétique du rotor 14 est de 12. En supposant que l'intervalle de déviation de l'impulsion, dû à la déviation physique, soit de la moitié de l'intervalle des impulsions, l'intervalle d'erreur est de 4,2% (=+1/24 x 100%), et on peut négliger l'écart du temps correspondant pour la commutation du courant d'excitation. En conséquence, un réglage des positions relatives du rotor 14 et du disque 17 n'est pas nécessaire

et la détection des pôles magnétiques du rotor 14, c'est-à-

dire la détection de l'angle de rotation du rotor 14, est-

effectuee sans aucun réglage quelconque.

Un procédé pour la commande ou l'attaque du moteur 7 sera à présent expliqué en référence aux figures 4A à 4C et 5A à 5C. Les figures 4A à 4C montrent des circuits d'attaque pour le moteur 7. La figure 5A montre un couple d'entraînement du moteur 7, la figure 5B montre des courants d'alimentation des enroulements 15A et 15B du moteur 7, et la figure 5C montre un diagramme des temps des potentiels de base de transistors du circuit d'attaque du

moteur. Comme montré sur les figures 4A à 4C, les enroule-

ments 15A et 15B sont connectés au point milieu d'un circuit en pont comprenant quatre transistors A1 a A4 ou B1 à B4, et des courants d'inversion, montrés sur la figure B, sont appliqués à ces enroulements. Ils sont attaqués dans le système d'excitation monophasée, et leur couple caractéristique est représenté en traits pleins sur la figure 5A. La figure 5C montre un diagramme des temps des potentiels de base des transistors d'attaque A1 à A4 et B1 à B4. Les abscisses, sur les figures 5B et 5C, sont égales

30. à celles de la caractéristique de couple de la figure 5A.

Ainsi qu'on peut le voir sur ces diagrammes des temps, lorsque l'un des enroulements 15A et 15B n'est pas excité, il est court-circuité comme montré sur la figure 4C. Lorsque l'enroulement 15A est excité, l'enroulement 15B est court-circuité, et lorsque l'enroulement 15B est

excité, l'enroulement 15A est court-circuité. Par consé-

quent, lorsque l'un des deux enroulements 15A et 15B est attaqué, l'autre enroulement fonctionne a la manière d'un frein. Sur les figures 4A à 4C, les références D1 à D4 désignent des diodes qui sont insérées pour réaliser un freinage efficace. Sur la figure 4A, l'enroulement 15A est

excité et, sur la figure 4B, l'enroulement 15B est excité.

Les flèches indiquent les sens des courants circulant dans les enroulements 15A et 15B. Pour arrêter le moteur 7, on court-circuite simultanément les enroulements 15A et 15B comme montré sur la figure 4C. En faisant fonctionner en frein l'enroulement non excité, on peut arrêter en douceur

le moteur.

En référence à la figure 6, l'opération de commande du moteur 7 d'entrainement du chariot sous l'action de l'unité 20 à microprocesseur dans un mode d'enregistrement est expliquée. L'opération de commande pour d'autres mécanismes, par l'unité 20 à microprocesseur, n'est pas expliquée ici. Un programme de commande pour un processus montré sur la figure 6 est mémorisé dans la

mémoire morte 21.

Lors de la mise sous tension de l'imprimante,

l'unité 20 à microprocesseur effectue d'abord une ini-

tialisation lors d'une étape S1 pour assurer une relation correcte entre la position du rotor 14 et le comptage du

compteur du circuit 24 de commutation de courant.

Lors d'une étape S2, il est déterminé si le chariot 2 est en position de repos, à l'extrémité de gauche sur la figure 1. Si tel n'est pas le cas, le moteur 7 d'entraînement du chariot est attaqué lors d'une étape S3 pour déplacer le chariot vers la position de repos. Bien que la détection de position pour détecter si le chariot 1 est dans la position de repos ne soit pas illustrée, elie peut être effectuée par un capteur optique comprenant une

diode électro-luminescente et un photo-transistor.

Lors d'une étape S4, on détermine la vitesse de rotation et le sens de la rotation du moteur 7 en fonction du mode d'enregistrement indiqué par un système central (non représenté), et on détermine le nombre d'impulsions d'attaque pour le moteur 7 d'entraînement du chariot sur la

base du nombre de caractères par ligne.

Un signal indiquant la vitesse de rotation du moteur est appliqué au circuit 23 de commande de vitesse du moteur. Lors d'une étape S5, le moteur 7 d'entraînement du chariot est mis en marche par le circuit 24 de commutation de courant. Le chariot 1 est donc mis en mouvement. Lors de la mise en marche du moteur 7 d'entraînement du chariot, l'unité 20 à microprocesseur commence à compter les

impulsions de sortie du codeur 25.

Lors d'une étape S6, il est déterminé si le

chariot 1 a atteint une position de commencement d'impres-

sion sur la base du comptage des impulsions de sortie et, si cette position est atteinte, la tête 2 d'enregistrement est commandée lors d'une étape S7 afin de commencer

l'impression.

Lors d'une étape S8, il est déterminé si le chariot 1 a atteint une position de fin d'impression de la ligne, sur la base du comptage des impulsions de sortie du codeur 25, et si cette position a été atteinte, l'opération d'impression effectuée par la tête 4 d'enregistrement est arrêtée lors d'une étape S9 pour mettre fin à l'impression de la ligne. Lors d'une étape S10, un signal d'arrêt est appliqué au circuit 24 de commutation de courant, lequel

circuit réagit au signal d'arrêt en court-circuitant-

l'enroulement du moteur 7 d'entraînement du chariot pour

arrêter le moteur 7.

Lors d'une étape Sll, l'unité 20 à microproces-

seur vérifie si toutes les données ont été imprimées, par

la présence ou l'absence de données à imprimer restantes.

Si l'impression de toutes les données imprimées est détectée, le processus passe à une étape S13 o le moteur 7 d'entrainement du chariot est attaqué de façon à déplacer le chariot 1 vers la position de repos. Puis le

processus se termine.

Lors de l'étape Sll, si l'impression de la totalité des données n'est pas achevée et en présence de données a imprimer pour la ligne suivante, le processus passe à une étape S12 o le moteur 7 d'entraînement du chariot est attaqué de façon à déplacer le chariot 1 vers la position de commencement d'impression de la ligne suivante. Puis le processus revient à l'étape S7 et répète

les étapes précédentes.

Dans un mode d'impression en va et vient, la position de commencement d'impression pour la ligne suivante est la position de l'extrémité de droite de la

ligne d'impression suivante. Lorsque le moteur 7 d'entraî-

nement du chariot est mis en rotation en sens inverse pour déplacer en sens inverse (sens R sur la figure 1) le chariot 1, les impulsions de sortie du codeur doivent être

décomptées pour détecter la position du chariot 2.

Selon la présente forme de réalisation, la commande dans le temps de la commutation du courant d'excitation pour le moteur 7 d'entraînement du chariot et la vitesse de rotation du moteur sont établies en boucle fermée en fonction du signal de sortie du codeur 25 afin que le courant d'excitation soit toujours commuté à l'instant optimal, que l'accélération soit effectuée de façon séquentielle et en douceur et que le moteur 7 d'entraînement du chariot soit attaqué en douceur. En conséquence, la vibration du moteur 7 d'entraînement du chariot est faible et le bruit est supprimé pendant l'entraînement. Lorsque le moteur 7 d'entraînement du chariot s'arrête, il le fait en douceur et rapidement de la manière décrite ci-dessus et le bruit est également

supprimé. Etant donné que le moteur d'entraînement du chariot dans la présente forme

de réalisation est un moteur pas à pas à pôles multiples, il possède un couple élevé. Le couple maximal T du moteur est exprimé par T = kpçNI (newtons.mètres), o NI (ampères.tours) est la force magnéto- motrice de l'enroulement, ç(10-4T) est le flux magnétique généré par le rotor qui est lié à l'enroulement, p est le nombre de paires de pôles magnétiques du rotor et k est une constante de proportion. Par conséquent, un moteur possédant un nombre important de pôles magnétiques,

tel que le moteur pas à pas, peut générer un couple élevé.

Sa vitesse de réponse est grande et on peut obtenir un

enregistrement à grande vitesse.

Selon la présente forme de réalisation, le moteur pas à pas du type à aimant permanent est modifie en un moteur sans balais à courant continu, sans réglage pour une utilisation en tant que moteur d'entraînement' de chariot, ce qui permet d'obtenir une imprimante série à faible bruit et à grande vitesse. Le moteur pas à pas ne pose pas de problèmes de fiabilité dus à la durée de vie des contacts qui sont présents dans le moteur à courant continu. Dans la présente forme de réalisation, la synchronisation pour la commutation du courant d'excitation du moteur 7 d'entraînement du chariot est établie au point milieu entre les stators 16A et 16B, c'est-à-dire à 1/8 du

pas des pôles magnétiques du stator, bien que la synchroni-

sation ou le réglage dans le temps ne soit pas néces-

sairement limité à ce point milieu, mais que d'autres points de réglage dans le temps, tels qu'un point de réglage légèrement plus précoce, puissent être établis. Au lieu d'établir l'instant de la commutation à un temps prédéterminé et constant, on peut établir des temps différents suivant des conditions différentes telles que l'accélération, l'entrainement à faible vitesse et le ralentissement. A cet effet, le comptage du compteur, auquel le circuit 24 de commutation de courant commute le courant d'excitation, peut être modifié suivant la

condition, sous la commande de l'unité 20 à microproces-

seur. Dans le procédé de commande du temps de commutation du courant d'excitation par le comptage des impulsions de sortie provenant du codeur 25, l'excitation à ' dans le système d'excitation biphasée et l'excitation à 90 dans le système d'excitation monophasée peuvent être commutées sélectivement par le logiciel de l'unité 20 à microprocesseur. Dans la première forme de réalisation, le moteur 7 d'entraînement du chariot est le moteur pas à pas

du type à aimant permanent.

La figure 7 montre une seconde forme de réalisation de l'invention dans laquelle un moteur pas à pas hybride est utilisé. La référence numérique 15 désigne un enroulement et la référence numérique 16 désigne un stator. Un disque 17 de détection est fixé à l'arbre 13 du rotor et un substrat 18 d'éléments à effet magnéto-résistif est disposé de façon à faire face au disque 17 pour former un codeur 25. La synchronisation ou le réglage, dans le temps, de la commutation du courant d'excitation du moteur et la vitesse de rotation font l'objet d'une commande en boucle fermée en fonction du signal de sortie de détection

du codeur 25.

Dans le moteur pas à pas hybride, le nombre de pôles magnétiques du rotor 14 est grand et le nombre de

commutations du courant d'excitation par tour est grand.

Par exemple, lorsque le nombre de dents des pôles magnéti-

ques du rotor 14 est de 100, le nombre de commutations de courant par tour dans le système d'excitation biphasée est de 200. Le codeur 25 peut être conçu pour produire 800 signaux à impulsions par tour du rotor 14 et le circuit 24 de commutation de courant peut être conçu pour commuter le courant d'excitation à chaque comptage de quatre des impulsions. De cette manière, le moteur pas à pas hybride est commandé en boucle fermée pour être utilisé en tant que moteur 7 d'entraînement du chariot afin que l'on obtienne le même effet que celui obtenu dans la première forme de réalisation. Du fait du type hybride, la présente forme de réalisation produit un effet de sortie plus important que

celui de la première forme de réalisation.

Les figures 8 et 9A à 9C montrent des struc-

tures d'un moteur d'entraînement de chariot utilisé dans

une troisième forme de réalisation de l'invention.

Dans cette forme de réalisation, de même que dans la première forme de réalisation, le disque 17 de

détection et le substrat 18 d'éléments à effet magnéto-

résistif équipent le moteur pas à pas du type à aimant permanent qui sert de moteur 1 d'entraînement du chariot,

afin de former le codeur 25, comme montré sur la figure 8.

Des éléments 26a et 26b à effet Hall, montrés sur les figures 9A à 9C, sont en outre prévus. L'angle de rotation du rotor 14 et la position des pôles magnétiques sont détectés par le codeur, comme c'est le cas dans la première forme de réalisation, et ils sont également détectés par les éléments 26a et 26b à effet Hall. La mise en marche, l'arrêt et la vitesse du moteur 1 d'entraînement du chariot sont commandés par le signal de sortie du codeur, et la synchronisation ou les temps de commutation du courant d'excitation sont commandés par les signaux de sortie des

éléments 26a et 26b à effet Hall.

Une manière de fixer les éléments 26a et 26b à effet Hall sera expliquée. Les deux éléments sont prévus sur des substrats 27a et 27b, respectivement, qui sont fixés à des organes 28a et 28b, respectivement, de forme annulaire, pour le positionnement des éléments à effet Hall, lesquels organes présentent des ouvertures 29a et 29b dans lesquelles le rotor 14 est ajusté librement. Les organes de positionnement 28a et 28b présentent des encoches 30a et 30b en forme de secteurs, destinées à loger les éléments 26a et 26b à effet Hall. Les.organes de positionnement 28a et 28b sont couplés entre eux en superposition afin que les éléments 26a et 26b à effet Hall soient fixés dans les encoches 30b et 30a, respectivement,

comme montré sur la figure 9B. Les organes de positionne-

ment 28a et 28b sont couplés afin de permettre un glisse-

ment circonférentiel mutuel sur un certain intervalle pour empêcher les substrats 27a et 27b des éléments à effet Hall de buter contre les bords des encoches 30a et 30b, respectivement.

L'ensemble des organes 28a et 28b de position-

nement des éléments-à effet Hall est monté au-dessous des stators 16a et 16b de la figure 8 pour permettre un réglage

de position circonférentielle tout en permettant un ajuste-

ment libre du rotor 14 dans les ouvertures 29a et 29b.

Avec cette structure, on peut régler la position des organes 28a et 28b de positionnement des éléments à effet Hall par rapport aux stators 16a et 16b de manière que les phases des signaux de sortie des éléments 26a et 26b à effet Hall par rapport aux pôles magnétiques

des stators 16a et 16b puissent être finement réglées.

Etant donné que les organes 28a et 28b de positionnement des éléments à effet Hall peuvent glisser l'un par rapport à l'autre, les positions relatives des éléments 26a et 26b à effet Hall peuvent être ajustées, de même que -la différence de phase entre les signaux de sortie de ces éléments 26a et 26b à effet Hall. Grâce à ces réglages, la position des pôles magnétiques aux temps de commutation du

courant d'excitation peut être détectée avec précision.

Lorsque le moteur pas à pas est utilisé en tant que source d'entraînement pour un autre mécanisme de

l'imprimante, les temps de commutation du courant d'excita-

tion et la vitesse de rotation peuvent également être commandés en boucle fermée, de la même manière, pour

réduire le bruit et accélérer le fonctionnement.

Conformément à l'invention, il est proposé un enregistreur qui utilise un moteur pas a pas en tant que source d'entraînement pour déplacer au moins une tête d'enregistrement afin d'effectuer un balayage, les moyens de détection étant destinés a détecter l'angle de rotation io du rotor du moteur pas à pas et des moyens de commande étant destinés à commander en boucle fermée l'attaque du moteur pas à pas en fonction du signal de sortie des moyens de détection. Par conséquent, le moteur pas à pas est

commandé en douceur et on obtient un enregistreur silen-

cieux, rapide et très résistant.

Il va de soi que de nombreuses modifications

peuvent être apportées à l'enregistreur décrit et repré-

senté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Enregistreur pour l'enregistrement de données par déplacement d'une tête (2) d'enregistrement au moyen d'un moteur pas à pas (7) pour effectuer un mouvement de balayage, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (25) destinés a détecter un angle de rotation du rotor (14) du moteur pas à pas, des moyens (24) de commutation de courant destinés à commander la commutation du sens d'un courant d'excitation appliqué aux enroulements (15A, 15B) du moteur pas a pas en fonction de l'angle de rotation détecté par lesdits moyens de détection, et des moyens destinés à mettre en court-circuit les bobines non excitées

par les moyens de commutation de courant.

2. Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection génèrent un signal- d'impulsion pour chaque angle prédéterminé de rotation du rotor, et les moyens de commande réalisent une commande en boucle fermée du temps de commutation du courant d'excitation des enroulements du moteur pas à pas

en fonction du comptage des signaux à impulsions.

3. Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mise en court-circuit comprennent des transistors (A1, A2, A3, A4; B1, B2, B3,

B4) et des diodes (D1, D2, D3, D4).