JP2000092873A

JP2000092873A - 振動波モータの駆動装置、振動波モータを備えた装置、振動波モータを駆動源とする装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2000092873A
Application number: JP10258533A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Otsubo; 俊彦大坪; Tetsuo Fukusaka; 哲郎福坂
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷変動が発生しても停止することのない振動
波モータの駆動装置を提供しようとするものである。【解決手段】振動波モータに駆動用の周波信号を印加
して、所定の回転数となるように駆動制御する振動波モ
ータの駆動装置において、電源投入後に振動波モータを
駆動しながら温度を測定し（５−１〜５−８）、振動波
モータの温度変化が規定量を越えると、振動波モータが
停止するまで駆動用の周波信号を減少させ、その時の周
波数値を検出する測定モードを実行し（５−９、５−１
１、５−１２）、この検出値を振動波モータの最低周波
数のリミッタ値とする（５−１７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動波モータの駆動
装置、振動波モータを備えた装置振動波モータを駆動源
とする装置および画像形成装置に関し、回転精度の良好
な駆動手段である振動波モータで潜像担持体としての感
光体ドラム、転写材を転写位置に搬送する転写材搬送ベ
ルトや転写ドラム等を回転させる電子写真装置、例え
ば、プリンタ装置、複写装置、ファクシミリ装置等の機
器に適用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】振動波モータは、特開昭５８−１４６８
２号公報で提案されているように、一般的に可聴域を越
えた周波数で複数の振動を振動体に励起し、その合成に
より駆動力を得るようにしたモータであり、その駆動に
関しては特開昭６３−１３７９号公報、特開昭６０−１
７６４７０号公報、特開昭５９−２０４４７７号公報等
で詳細に述べられているように、定速度で安定した回転
性を実現している。

【０００３】振動波モータは、円環型の弾性体に圧電素
子を接着した振動体と、この弾性体に加圧接触する移動
体と、モータ中心に配置され、前記移動体に連結された
モータ軸と、振動体を保持するケースとにより構成さ
れ、前記圧電素子に駆動用の周波信号を印加することに
より前記弾性体に例えば曲げ振動の合成により進行波と
しての駆動波が形成され、この駆動波が形成される前記
弾性体の駆動面に加圧接触する前記移動体が摩擦駆動さ
れ、その回転力が前記モータ軸に伝達されるようになっ
ている。また、前記モータ軸の後端部にはモータの回転
数等を検出するためのロータリーエンコーダー（不図
示）が設けられている。

【０００４】振動波モータの駆動は、共振周波数よりも
高周波数側の領域を使用して行われ、高周波数から共振
点側に向けて周波数を低下させることにより回転数を上
げるようにしており、その際指令値とエンコーダーから
の速度差（回転数差）とを比較し、指令値（目標値）と
なるように周波数を増減する制御が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、回転精度の良好な駆動手段である振動波モータを用
いて感光ドラムや転写材搬送ベルトを回す電子写真装置
には、記録紙等の転写材が転写材搬送ベルトに突入する
ときや転写材搬送ベルト上の転写材が定着器のニップ部
に突入するとき、急激な負荷変動が発生する。

【０００６】振動波モータの負荷が急激に増大すると、
振動波モータは負荷に対応してトルクを上げるために、
振動波モータに与えている駆動周波数を急激に下げるよ
うに動作することとなり、駆動周波数が振動波モータの
動作できない領域に至り停止することがあった。

【０００７】また、振動波モータの上記動作できない領
域は、図９に示すように、駆動周波数を下げていくと回
転できない部分であり、振動波モータの共振周波数ｆｃ
よりも低周波数側である。

【０００８】この共振周波数ｆｃは、振動波モータ毎に
異なるばかりか、モータの温度によって異なることが分
かっているため、制御パラメータに簡単に駆動周波数の
リミッタを入れるのが難しかった。

【０００９】本出願に係る発明の目的は、負荷変動が発
生しても停止することのない振動波モータの駆動装置、
振動波モータを備えた装置、振動波モータを駆動源とす
る装置および画像形成装置を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する振動波モータの駆動装置の構成は、振動波モ
ータに駆動用の周波信号を印加して、所定の回転数とな
るように駆動制御する振動波モータの駆動装置におい
て、振動波モータの温度と共に駆動用の周波信号の周波
数値と回転数とを検出する測定モードを有するものであ
る。

【００１１】上記した構成では、振動波モータに瞬間的
に負荷変動がかかる場合に於いて、振動波モータの駆動
特性（共振周波数）を検知することにより、駆動制御に
共振点を超えないような駆動周波数を設定することがで
き、装置上で振動波モータの共振周波数を求めることを
可能とし、かつ、環境温度及び使用状況により振動波モ
ータの温度もしくは共振周波数変化を予想もしくは使用
状況毎に応じた共振周波数をもとめ、その値を記憶して
おくことにより、現在の制御状態に対する制御リミッタ
を設定することが可能となり、停止することのない振動
波モータを備えた装置および画像形成装置を提供するこ
とが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の第１の実施
の形態を示す。

【００１３】図４はカラー画像形成装置の全体の概略構
成を示し、まず、カラーリーダ部の構成について説明す
る。

【００１４】１０１はＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０１の
実装された基板、３１２はプリンタ処理部、３０１は原
稿台硝子（プラテン）、３０２は原稿給紙装置（なお、
この原稿給紙装置３０２の代わりに不図示の鏡面圧板も
しくは白色圧板を装着する構成も有る）、３０３及び３
０４は原稿を照明するハロゲンランプ又は蛍光灯の光
源、３０５及び３０６は光源３０３・３０４の光を原稿
に集光する反射傘、３０７から３０９はミラー、３１０
は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光
するレンズ、３１４はハロゲンランプ３０３・３０４と
反射傘３０５・３０６とミラー３０７を収容するキャリ
ッジ、３１５はミラー３０８・３０９を収容するキャリ
ッジ、３１３は他のＩＰＵ等とのインターフェイス（Ｉ
／Ｆ）部である。なお、キャリッジ３１４は速度Ｖで、
キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気
的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動
することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。

【００１５】次に、図４におけるプリンタ部の構成を説
明する。３１７はマゼンタ（Ｍ）画像形成部、３１８は
シアン（Ｃ）画像形成部、３１９はイエロウ（Ｙ）画像
形成部、３２０はブラック（Ｋ）画像形成部で、それぞ
れの構成は同一なのでＭ画像形成部３１７を詳細に説明
し、他の画像形成部の説明は省略する。

【００１６】Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラムで、ＬＥＤ記録ヘッド２１０からの光によっ
て、その表面に潜像が形成される。３２１は一次帯電器
で、感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯電させ、
潜像形成の準備をする。３２２は現像器で感光ドラム３
４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。な
お、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像す
るためのスリーブ３４５が含まれている。

【００１７】３２３は転写帯電器で、転写材搬送ベルト
３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のト
ナー画像を、転写材搬送ベルト３３３上の記録紙などへ
転写する。本実施の形態は転写効率がよいため、クリー
ナ部が配置されていないが、クリーナ部を装着しても問
題無いことは言うまでもない。

【００１８】次に、記録紙等の転写材上へのトナー画像
を転写する手順を説明する。カセット３４０・３４１に
格納された記録紙等の転写材はピックアップローラ３３
９・３３８により１枚毎給紙ローラ３３６・３３７で転
写材搬送ベルト３３３上に供給される。供給された記録
紙は、吸着帯電器３４６で帯電させられる。３４８は転
写材搬送ベルトローラで、転写材搬送ベルト３３３を駆
動し、かつ、吸着帯電器３４６と対になって記録紙等を
帯電させ、転写材搬送ベルト３３３に記録紙等を吸着さ
せる。なお、転写材搬送ベルトローラ３４８ａを転写材
搬送ベルト３３３を駆動するための駆動ローラとしても
良く、また反対側に転写材搬送ベルト３３３を駆動する
ための駆動ローラを配置するようにしても良い。

【００１９】３４７は紙先端センサで、転写材搬送ベル
ト３３３上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先端
センサ３４７の検出信号はプリンタ部のカラーリーダ部
へ送られて、カラーリーダ部からプリンタ部にビデオ信
号を送る際の副走査同期信号として用いられる。

【００２０】この後、記録紙等は、転写材搬送ベルト３
３３によって搬送され、画像形成部３１７〜３２０にお
いてＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成され
る。Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等の転写材
は、転写材搬送ベルト３３３からの分離を容易にするた
め、除電帯電器３４９で除電された後、転写材搬送ベル
ト３３３から分離される。

【００２１】３５０は剥離帯電器で、記録紙等が転写材
搬送ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像
乱れを防止するものである。分離された記録紙等は、ト
ナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着
前帯電器３５１・３５２で帯電された後、定着器３３４
でトナー画像が熱定着された後、排紙トレー３３５に排
紙される。

【００２２】３６０は温度センサーで、装置機内の温度
を測定するものであり、この方法は温度変化による抵抗
値の変化を検知して温度を求めるようなものであり、方
式には種々あるが、本実施の形態では抵抗変化を電圧で
検出し、その温度を求められるようにしたものである。
この温度を使用し、装置の種々な制御を行っている。こ
こで感光ドラム３４２〜３４５を回転させるための駆動
モータとして、本実施の形態では振動波モータが用いら
れ、また、転写材搬送ベルト３３３を駆動するための駆
動ローラを回転させるための駆動モータとしても振動波
モータが用いられている。

【００２３】振動波モータは、前述のように、通常超音
波領域の周波数により振動体に励起される複数の振動を
利用したもので、モータの駆動速度を検出する速度セン
サで検知した定速度で安定に回転するための速度検知信
号に応じて駆動周波数・駆動電圧や駆動電圧のパルス幅
をコントロールしている。

【００２４】図１から図３により本実施の形態の特徴を
説明する。図１はそのフローチャートであり、図２は振
動波モータの特性を説明する図である。図３は振動波モ
ータの制御部のブロックを説明する図である。

【００２５】まず、振動波モータの特性を測定する測定
モードについて説明する。この測定モードは、装置に電
源が投入されたのち、装置の準備動作に入るが、その一
環でもあり、装置作像間、スタンバイ間で実施するもの
で、その外にも、サービスマン等の指示等でも実施可能
である。

【００２６】この時、振動波モータの回転はそれぞれ異
なるため、振動波モータの回転によりドラムや転写材搬
送ベルトに傷のつくことのないように、本実施の形態で
は装置の転写材搬送ベルトユニットは、転写材搬送ベル
ト駆動軸３４８Ｃを軸（支点）として、図４のＤ方向に
若干回動できるように構成されており、測定モード時は
Ｄ側に転写材搬送ベルトを動かしている。

【００２７】ドラム演算制御部４１２より、測定モード
が設定されると、図１に示すようなフローで振動波モー
タの特性を測定が開始される。以下、図１のフローチャ
ートを説明する。

【００２８】まず、作像動作のためにドラム・転写材搬
送ベルトモータ及び不図示のモータ（カセットから紙を
送り出すための駆動用・定着用ベルトの駆動用）に起動
をかける。以後、振動波モータの制御部を中心にフロー
を説明する。

【００２９】１−１：振動波モータの駆動周波数Ａを駆
動周波数制御部４０４の制御下限値設定部の初期周波数
レジスタＲに設定する。駆動周波数制御部はこの初期周
波数レジスタ値に応じて駆動周波数発生部でその周波数
に対応した周波数を生成する。

【００３０】１−２：１−１で設定された周波数で出力
されるパルス幅を設定する。

【００３１】１−３：振動波モータの特性を測定するス
テップを設定し、ステップαで駆動周波数を可変してい
く。振動波モータを起動するためには、図２の特性のＡ
点など、共振点から高い周波数で停止する周波数以上か
ら駆動する必要があり、本実施の形態では、動作させる
ためには必要な周波数Ａを設定している。

【００３２】１−４：通常は所定回転数で回転させるた
めに、駆動周波数制御部は目標速度に回転するように振
動波モータの同軸上等に取り付けられた速度検出手段
（本実施の形態ではロータリエンコーダ）による信号で
制御を行っているが、この測定モードでは振動波モータ
の回転のための起動が行われ、駆動周波数を徐々に下げ
ていくことにより、振動波モータは起動を開始し、徐々
に回転速度が上昇し共振点で最高速度となる。

【００３３】そして、その駆動周波数からさらに駆動周
波数が下がると、振動波モータの速度は急速に低下し、
停止状態になる。この値（周波数）Ｃを求めることが、
本測定モードの目的であり、駆動周波数制御部はマニュ
アルモードに設定され、駆動を開始する。

【００３４】１−５：速度データを取り込む（エンコー
ダーが出力を演算制御部４１２に入力して速度データを
得る）。

【００３５】１−６：まず、回転が安定に開始したかど
うかを検出する。振動波モータの固有特性により、回転
開始の駆動周波数は異なり、かつ、低速での回転は安定
していない可能性があり、ここでは、回転速度を読取回
転しているか判断している。回転を検知すればよいた
め、振動波モータの回転可能な周波数より小さい値を比
較値としておき、その値になったかを判断してもよい。

【００３６】安定（もしくは所定）速度以下の場合は、
１−７で初期周波数レジスタの値Ｒに対して、変更ステ
ップαを減算し、その値を初期周波数レジスタＲに設定
し直すことにより、振動波モータは回転数が上昇してい
く。

【００３７】一方、振動波モータの回転が安定（もしく
は所定）回転数に達したと判断すると、１−８でその速
度データを取り込み、今度は停止したかどうかを検知し
ていく。

【００３８】回転している場合は、１−１０で初期周波
数レジスタＲの値に、周波数変更ステップαで初期周波
数レジスタＲの値を減算していくことにより、駆動周波
数をαステップで減少していく。これにより、振動波モ
ータは徐々に共振周波数ｆｃに近づき、共振周波数ｆｃ
に到達する。さらに、駆動周波数を下げていくと、急激
に回転速度が低下して、停止状態になる。この停止を１
−９で判断し、この時の停止した初期周波数レジスタＲ
の値、すなわち停止時の共振周波数をＣとして１−１１
で記憶し、１−１２で駆動パルスを停止し振動波モータ
の駆動を切り終了となる。

【００３９】図３について説明を補足する。本実施の形
態では、振動波モータを５個使用しているため、図３の
振動波モータおよびロータリエンコーダ、駆動周波数制
御部４０４、交流電圧発生部４１１のブロックが各々５
つあり、振動波モータとロータリエンコーダは同軸上に
結合されており、振動波モータの回転に応じてロータリ
エンコーダから速度信号が出力される。この速度信号を
速度差検出器４０３で目標値と比較してその差を求め、
その速度差信号は駆動周波数検出部４０５において現在
の駆動周波数に対して速度を上げる場合は駆動周波数を
下げ、速度を下げる場合は駆動周波数を上げるように駆
動周波数を求め、検出駆動周波数として４０７の制御方
法切替部に入力される。

【００４０】制御方法切替部４０７では検出駆動周波数
と演算制御部４１２で設定された周波数（図１の測定モ
ードでの処理）かの切替を行い駆動周波数発生部４０６
で駆動周波数を生成し、駆動パルス生成部４１０で実際
に振動波モータに与えるパルスを生成したのち、交流電
圧発生部４１１で電力増幅され振動波モータに駆動を与
える。

【００４１】図５は、実際の装置の動作フローであり、
実際の装置での測定モードと振動波モータの速度制御を
するにあたっての制限の方法を説明する図である。

【００４２】まず、５−１で装置に電源が投入される
と、装置は５−２で準備動作に入る。その準備動作は、
本実施の形態では、紙上に転写されたトナーを紙に熱定
着させるための定着器３３４のヒータに通電し、所定の
温度になるようにウォームアップすることや、現像器内
のトナーを現像可能な状態にするために、現像器内のス
クリューを所定量回転させるなどを示している。

【００４３】５−３で現在の振動波モータそれぞれの現
在の温度を測定する。振動波モータは図６に示すように
温度が上昇すると、動作特性が矢印の方向にシフトす
る。そのため、振動波モータの測定モード時には、その
時の温度を明確にする必要がある。

【００４４】本実施の形態では、モータ表面にサーミス
タ４１４を取り付け、それぞれのモータの温度が測定可
能としているが、５個のモータの回転動作が同一ならい
ずれか一つのモータもしくは周囲の温度より予測可能で
あることは言うまでもない。このサーミスタ４１４の値
により、演算制御部によりモータの温度を得ることがで
きる。

【００４５】この時の温度をＴ₁₁〜Ｔ₅₁（５個のモータ
の温度）とする。

【００４６】次に、５−４の測定モードで、ドラム・搬
送ベルトを動作させるため、速度差により、ドラム等に
傷をつけることのないように、搬送ベルトを下降させ測
定モードを実施する（停止時の共振周波数「最低周波
数」Ｆ_S １１〜Ｆ_S １５を求める）。

【００４７】５−５：測定モードが終了した時の夫々の
振動波モータの温度を測定する。この時の温度をＴ₂₁〜
Ｔ₂₅とする。また、Ｔ₁₁〜Ｔ₅₁、Ｆ_S １１〜Ｆ_S １５、
Ｔ₂₁〜Ｔ₂₅をセットしてテーブルに記録する。

【００４８】実際、振動波モータは冷えている状態から
回転させると、急峻に温度上昇し、その後徐々に温度が
上昇する。このため、測定モードが終了した時の温度
と、測定モード前の温度差が明確化できることになる。

【００４９】５−６：装置の立ち上げ処理が終了したか
否かを判断し、終了したら、５−７で操作部に“コピー
できます”もしくは“プリントできます”を表示する。

【００５０】５−８：振動波モータの温度を測定しＴ₃₁
〜Ｔ₃₅の値を得る。

【００５１】５−９：初期に測定したＴ₁₁〜Ｔ₁₅の温度
に対して、規定温度例えば１０ｄｅｇ上昇した場合（あ
くまでも１０ｄｅｇは例であり、振動波モータの特性に
応じて調整されるべき値である。）、再度振動波モータ
の測定モードでその時の振動波モータの特性を測定する
ため、５−１１でドラム等に傷など与えないように転写
材搬送ベルトを下降させ、測定モードを実施し、その測
定モードで得られた最低周波数の値を記憶する。

【００５２】そして、５−１２で測定モード終了時の温
度Ｔ₄₁〜Ｔ₄₅を得る。

【００５３】つぎに、Ｔ₃₁〜Ｔ₃₅の温度は、Ｔ₁₁〜Ｔ₁₅
の温度に対して約１０ｄｅｇアップしたもので、この時
に得られた最低周波数の値ｆｓ２１〜ｆｓ２５を記憶す
る。また、この時の温度Ｔ₄₁〜Ｔ₄₅を記憶する。これ
は、本体の温度が１０度更に上昇すると、このモードに
入るため、データの記憶は上記データが消えることが無
いように図１０のような配列で、記憶される。

【００５４】５−１２：測定が終了したら再度５−８に
戻り、通常は５−１０でコピー（もしくはプリント）開
始を待つ。

【００５５】この状態で、５−１０でコピー指示がされ
るまでは５−１３に進まない。コピー指示がない状態
で、繰返し５−８で温度が測定される。この５−８で測
定された温度が５−３で測定された温度Ｔ１１に対して
規定温度１０℃以上変化した時は、５−１１で再度測定
モードで作動しその時の最低周波数Ｆｓ２１と、５−８
での温度Ｔ３１、及び５−１２での温度Ｔ４１が前記テ
ーブルに記録される。以後コピーされるまで５−８で測
定された温度が５−３で測定された温度Ｔ１１に対して
１０℃以上ごとに変化すると判定されるごとにその時の
温度と最低周波数と測定モード後の温度が前記テーブル
に追加的に記録される。よって、コピー指示がされない
状態が長く、かつその間で、５−３での温度に対して１
０℃毎の温度変化が頻繁に発生するとテーブルでの温度
とその温度での最低周波数の情報が多く記録される。

【００５６】そして、コピー（もしくはプリント）開始
が指示されると、プリント動作が開始される。この開始
指示は不図示の操作部材の操作にて行われる。この時、
振動波モータの駆動が開始されるが、この時の制御の最
低周波数を制限値とし、現在の振動波モータの温度に応
じた最低周波数を設定する。例えば、振動波モータの温
度がＴ₃₁であれば、制御の最低周波数のＦｓ２１を設定
する。

【００５７】今回はモータが５個あるので、夫々に対応
する値を設定する。振動波モータは回転を続けるため、
周囲温度の上昇と振動波モータの自己昇温で振動波モー
タの温度が上昇してくる。この時、振動波モータの温度
変化が規定量（今回の実施の形態では１０ｄｅｇ）を超
えると、温度はＴ３１’に変化しているので、制御の最
低周波数をＦｓ２１’に変更する。

【００５８】このように、設定を変更していく。すなわ
ち、５−１０でコピー指示があると５−１３でその時の
温度が測定されその温度に対してテーブルに記録されて
いる最低周波数を下限値としてセットし、それよりも低
い周波数に移行しないようにする。コピー指示での本動
作では、５−１５〜５−１８が繰返され、温度が５−１
５で繰返し測定される。この５−１５での温度が５−１
３での温度に対して１０℃以上変化すると、５−１７で
５−１５で測定された温度に対してテーブルに記憶され
ている５−１５での測定された温度に最も近い温度に対
する最低周波数を５−１７でセットする。以後、５−１
５で測定された温度が１０℃ごと変化するごとに、５−
１５での測定温度に最も近いテーブルでの温度に対する
最低周波数を読み出してセットする。

【００５９】このとき、図１０のテーブルが求められて
いる場合は、そのテーブル値に応じて動作するが、テー
ブルが１種しかない場合は、温度変化が規定量あると、
Ｆｓ１１−ａという、あらかじめ振動波モータの平均的
な温度に対する共振周波数ｆｃの変化量ａを規定してお
き、この値にて、最低周波数Ｆｓを設定する。

【００６０】そして、コピー終了後、５−４のルーチン
で、５−１１のステップでテーブルが更新されることと
なる。なお、本動作では、切替部４０７で駆動周波数検
出部４０５からの周波数による制御が行われ、この時に
上記最低周波数よりも低い周波数へ移行しないように制
御される。

【００６１】これにより、現在の振動波モータの制御最
大範囲で制御することができ、最大限の制御が可能とな
り、かつ、制御に際して、制御不可能な共振周波数ｆｃ
を下回るような制御周波数を設定することを防止でき、
共振周波数ｆｃを下回った制御周波数による振動波モー
タの停止を防止することが可能となる。

【００６２】［第２の実施の形態］図７、図８は第２の
実施の形態を示す。

【００６３】上記した第１の実施の形態では、振動波モ
ータの温度を直接的に測定していたが、振動波モータの
温度上昇は、機内の周囲温度と振動波モータの回転時間
に関係するため、本実施の形態では振動波モータの温度
を予想し、その時の最低周波数を規定するようにしたも
のである。

【００６４】図８に示す画像形成装置のように、装置内
の温度を検出する温度計８０１が装置内に配置されてい
る。

【００６５】この為、装置内の温度分布は、電源投入時
の温度に対して、定着器がウォームアップするに従い、
定着器３３４に近い側の方が温度が高く、だんだんに下
がる傾向がある。

【００６６】図７は本実施の形態の動作を示すフローチ
ャートで、その処理について簡単に説明する。

【００６７】７−１：装置に電源が投入され、装置は７
−２で準備動作に入る。その準備動作は、本実施の形態
では、紙上に転写されたトナーを紙に熱定着させるため
の定着器３３４のヒータに通電し、所定の温度になるよ
うにウォームアップすることや、現像器内のトナーを現
像可能な状態にするために、現像器内のスクリューを所
定量回転させるなどを示している。

【００６８】７−３：現在の機内の温度を転写材搬送ベ
ルト３３３の略中央位置（画像形成装置の略中央位置）
に配置され温度計８０１で測定する。この時の温度をＴ
_a1とする。

【００６９】次に、７−４の測定モードで、ドラム・搬
送ベルトを動作させるため、速度差により、ドラム等に
傷をつけることのないように、搬送ベルトを下降させ測
定モードを実施する。

【００７０】７−５：測定モードが終了した時の振動波
モータそれぞれの温度を測定する。この時の温度をＴ₂₁
〜Ｔ₂₅とする。実際、振動波モータは冷えている状態か
ら回転させると、急峻に温度上昇し、その後、徐々に温
度は上昇する。このため、測定モードが終了した時の温
度と、測定モード前の温度差が明確化している。

【００７１】７−６：装置の立ち上げ処理が終了したか
判断し、終了したら、７−７で操作部に“コピーできま
す”もしくは“プリントできます”を表示する。

【００７２】７−８：振動波モータの温度を測定しＴ_a2
の値を得る。

【００７３】７−９：初期に測定したＴ_a1の温度に対し
て、規定温度例えば１０ｄｅｇ上昇した場合（あくまで
も１０ｄｅｇは例であり、振動波モータの特性に応じて
調整されるべき値である。）再度振動波モータの測定モ
ータでその時の振動波モータの特性を測定するため、７
−１１でドラム等に傷など与えないように転写材搬送ベ
ルトを下降させ、測定モードを実施し、その測定モード
で得られた最低周波数の値を記憶する。

【００７４】そして、７−１２で測定モード終了時の温
度Ｔ_a4を得る。このとき、装置はＴ_a1の温度と、その時
に測定モードで得た、それぞれの振動波モータの停止駆
動周波数ｆｓ１１〜ｆｓ１５を記憶する。さらに、測定
が終了したときの温度Ｔ_a2も関連データとして記憶す
る。

【００７５】つぎに、温度Ｔ_a3の感度は温度Ｔ_a1に対し
て約１０ｄｅｇアップしたもので、この時に得られた最
低周波数の値であるｆｓ２１〜ｆｓ２５を記憶する。ま
たこの時の温度Ｔ_a4を記憶する。これは、画像形成装置
本体の温度が１０度更に上昇すると、このモードに入る
ため、データの記憶は上記データが消えることの無いよ
うに図１１のような配列で、記憶される。

【００７６】７−１２：測定が終了したら再度、７−８
に戻り、通常は７−１０でコピーもしくはプリント開始
を待つ。

【００７７】そして、コピーもしくはプリント開始が指
示されると、プリント動作が開始される。

【００７８】この時、振動波モータの駆動が開始される
が、この時の制御の最低周波数の制限値を、現在の振動
波モータの温度に応じた最低周波数に設定する。例え
ば、振動波モータの温度がＴ_a3であれば、制御の最低周
波数のＦｓ２１を設定する。今回はモータが５個あるの
で、夫々に対応する値を設定する。

【００７９】振動波モータは回転を続けるため、周囲温
度の上昇と振動波モータの自己昇温で振動波モータの温
度が上昇してくる。この時、振動波モータの温度変化が
規定量（今回の実施の形態では１０ｄｅｇ）を超える
と、温度はＴ_a3’に変化しているので、制御の最低周波
数をＦｓ２１’に変更する。このように、設定を変更し
ていく。このとき、図１１のテーブルが求められている
場合は、そのテーブル値に応じて動作するが、テーブル
が１種しかない場合は、温度変化が規定量あった場合
は、Ｆｓ１１−ａという、あらかじめ振動波モータの平
均的な温度に対する共振周波数ｆｃの変化量ａを規定し
ておき、この値にて、最低周波数Ｆｓを設定する。そし
て、コピー終了後、７−９のルーチンで、７−１１のス
テップでテーブルが更新されることとなる。

【００８０】これにより、現在の振動波モータの制御最
大範囲で制御することが可能で、最大限の制御が可能と
なり、かつ、制御により、制御不可能な共振周波数ｆｃ
を下回るような制御周波数を設定することを防止するこ
とができ、共振周波数ｆｃを下回った制御周波数による
振動波モータの停止を防止することが可能となる。

【００８１】［第３の実施の形態］上記した各実施の形
態の測定モードにおいて、第１の実施の形態については
振動波モータ毎の温度変化が規定温度変化になった場合
に、それぞれ独立に測定モードを切り替えること、また
第２の実施の形態では装置（いずれかの振動波モータ）
の温度変化が規定温度変化になった場合、全ての振動波
モータの測定を同時に切り替えることもでき、この切替
えは操作部等で、設定可能である。

【００８２】［第４の実施の形態］上記した測定モード
の結果をバックアップ可能なメモリに記憶し、常時測定
モード（あるいは再測定モード）（バックアップされて
いても、電源投入後新規にデータを作成するモード）と
バックアップデータ使用モードが切替可能であり、バッ
クアップデータ使用モードでは、温度−最低駆動周波数
が無い場合のみ測定モードを実施するようにしてもよ
い。

【００８３】［第５の実施の形態］上記した第２の実施
の形態において、温度−最低駆動周波数データが無い場
合、現在の最低駆動周波数データがＦｓ１１の場合、温
度上昇時の最低周波数をＦｓ１１−ａと変更するとき、
ａは次の、の特性カーブを選択可能とする。

【００８４】温度に対してリニア温度に対して非線型上記カーブは、バックアップされており、温度に対して
の最低周波数の振動波モータの代表データが記憶されて
いる。上記バックアップ補正カーブは、測定結果により
補正が可能とする。

【００８５】［第６の実施の形態］上記測定モードのう
ち、電源投入時の測定モードで、感光体ドラムを回転さ
せるとき、プロセス初期モードで、感光体ドラムの回転
が必要な場合、測定モードとプロセス初期モードを共用
し、想定回転数の状態で、測定モードをプロセス初期モ
ードに必要な時間ホールドさせ、所定時間回転した後、
再度測定モードをその状態から再開し、測定モードを終
了することも可能とする。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動波モータの駆動特性（共振周波数）を温度条件に対応
した特性を検知することにより、駆動制御に共振点を超
えないように駆動周波数を設定するため、装置上で振動
波モータの共振周波数を求めることを可能とし、かつ、
環境温度及び使用状況により振動波モータの温度もしく
は共振周波数変化を予想もしくは使用状況毎に応じた共
振周波数をもとめ、その値を記憶しておくこと、もしく
は、予想変化値に応じた値を演算し求めることにより、
現在の制御状態に対する制御リミッタを設定することが
可能となり、停止することなく、かつ最大限の制御周波
数範囲内で制御可能な振動波モータの駆動装置、振動波
モータを備えた装置及び画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の測定モードを示す
フローチャート

【図２】振動波モータの駆動開始と停止周波数を示す図

【図３】第１の実施の形態の振動波モータの駆動回路を
示すブロック図

【図４】第１の実施の形態の画像形成装置の概略図

【図５】第１の実施の形態のコピー動作を示すフローチ
ャート

【図６】振動波モータの共振周波数が温度変化で移動す
るのを示す図

【図７】第２の実施の形態のコピー動作を示すフローチ
ャート

【図８】第２の実施の形態の画像形成装置の概略図

【図９】振動波モータの回転不能周波数領域を示す図

【図１０】温度と最低周波数とのテーブルを示す図

【図１１】温度と最低周波数とのテーブルを示す図

【符号の説明】

３００表示部３３３転写材搬送ベルト３４２〜３４５感光ドラム４０３速度差検出器４０４駆動周波数制御部４０５駆動周波数検出部４０６駆動周波数発生部４０７制御方法切替部４１０駆動パルス生成部４１１交流電圧発生部４１２演算制御部

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA11 DA16 DA39 DA45 DA46 EC06 EC09 ED02 ED16 EE03 EE04 FA28 ZA01 2H072 AA30 AB06 JA08 5H680 AA00 BC04 BC05 CC05 EE21 EE22 EE23 FF26 FF40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動波モータに駆動用の周波信号を印加
して、所定の回転数となるように駆動制御する振動波モ
ータの駆動装置において、振動波モータの温度と共に駆動用の周波信号の周波数値
と回転数とを検出する測定モードを有することを特徴と
する振動波モータの駆動装置。
【請求項２】複数の振動波モータに駆動用の周波信号
を印加して、所定の回転数となるように駆動制御する振
動波モータの駆動装置において、前記各振動波モータの温度と共に各振動波モータの駆動
用の周波信号の周波数値と回転数とを検出する測定モー
ドを有することを特徴とする振動波モータの駆動装置。
【請求項３】前記振動波モータの制御に下限周波数値
を設け、いかなる場合もその周波数以下で駆動しないよ
うに制御することを特徴とする請求項１または２に記載
の振動波モータの駆動装置。
【請求項４】前記下限周波数値は、前記測定モードの
測定値により設定することを特徴とする請求項１、２ま
たは３に記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項５】前記下限周波数値を、振動波モータの温
度または振動波モータが配置される周囲の温度により変
更する下限周波数値変更手段を有することを特徴とする
請求項４に記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項６】振動波モータに下限周波数値を限度とし
て出力される駆動用の周波信号を印加して、所定の回転
数となるように駆動制御する振動波モータの駆動装置に
おいて、前記下限周波数値を振動波モータの温度と共に検出する
測定モードと、前記測定モードで測定した下限周波数値
を振動波モータの温度に応じて変更する下限周波数値変
更手段とを有することを特徴とする振動波モータの駆動
装置。
【請求項７】複数の振動波モータに各振動波モータ毎
に設定された下限周波数値を限度として出力される駆動
用の周波信号を印加して、所定の回転数となるように駆
動制御する振動波モータの駆動装置において、前記各下限周波数値を各振動波モータの温度と共に検出
する測定モードと、前記各測定モードで測定した各下限
周波数値を各振動波モータの温度に応じて変更する下限
周波数値変更手段とを有することを特徴とする振動波モ
ータの駆動装置。
【請求項８】複数の振動波モータに下限周波数値を限
度として出力される駆動用の周波信号を印加して、所定
の回転数となるように駆動制御する振動波モータの駆動
装置において、前記下限周波数値を振動波モータの配置される周囲の温
度と共に検出する測定モードと、前記測定モードで測定
した下限周波数値を、振動波モータの温度に応じて変更
する下限周波数値変更手段とを有することを特徴とする
振動波モータの駆動装置。
【請求項９】前記振動波モータの温度を直接測定する
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記
載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１０】前記測定モードは、振動波モータの起
動時、および振動波モータが所定の温度変化を受けたと
きに行うことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか
一つに記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１１】前記測定モードの測定結果を記憶する
記憶手段を有することを特徴とする請求項１ないし１０
のいずれか一つに記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１２】前記記憶手段はバックアップ可能であ
ることを特徴とする請求項１１に記載の振動波モータの
駆動装置。
【請求項１３】前記下限周波数値は、振動波モータの
動作中に温度に応じて変更することを特徴とする請求項
１ないし１２のいずれか一つに記載の振動波モータの駆
動装置。
【請求項１４】下限周波数値の変更は、測定モードで
の測定結果が存在しないと、規定値の演算により求めて
変更することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれ
か一つに記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１５】前記規定値は、温度と周波数とが線形
な関係にあるカーブより求めることを特徴とする請求項
１４に記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１６】前記規定値は、温度と周波数とが非線
形な関係にあるカーブより求めることを特徴とする請求
項１４に記載の振動波モータの駆動装置。
【請求項１７】前記カーブは測定により補正可能であ
ることを特徴とする請求項１５または１６に記載の振動
波装置の駆動装置。
【請求項１８】前記測定モードは、前記振動波モータ
毎もしくは一括に動作するように選択可能としたことを
特徴とする請求項２、７または８に記載の振動波モータ
の駆動装置。
【請求項１９】請求項１ないし１８のいすれか一つに
記載の振動波モータの駆動装置を有し、前記振動波モー
タを駆動源として被駆動体を駆動することを特徴とする
振動波モータを備えた装置。
【請求項２０】請求項１ないし１８のいすれか一つに
記載の振動波モータの駆動装置を有し、前記振動波モー
タを駆動源として画像形成プロセスのための駆動体を駆
動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】電源投入時の測定モード時に、プロセ
スの初期処理で前記振動波モータを回転する必要がある
場合、前記プロセス処理と、測定モードが共用可能なよ
うに前記測定モードをコントロールすることを特徴とす
る請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】振動波モータにて移動体を駆動し、所
定の動作を行わせる振動波モータを駆動源とする装置に
おいて、前記所定の動作を行わせる前に所定の温度における前記
振動波モータを共振周波数よりも高い所定の周波数から
共振周波数方向に変更しながら該温度における共振周波
数に関係する限界周波数を求める測定モードを設けると
ともに、前記所定の動作を行わせるに際して、動作時の
温度を検知して、該検知された温度に対応する前記測定
モードで求められた限界周波数により前記振動波モータ
の駆動信号の周波数を共振周波数よりも低い周波数へ移
行しないようにしたことを特徴とする振動波モータを駆
動源とする装置。
【請求項２３】前記装置は、前記所定の動作を操作部
材の操作によて開始するとともに、該操作部材が操作さ
れるまで異なる温度に対して前記測定モードが実行さ
れ、各温度似対しての限界周波数が求められることを特
徴とする請求項２２に記載の振動波モータを駆動源とす
る装置。
【請求項２４】前記測定モードは温度が所定値以上変
化するごとに実行されることを特徴とする請求項２２ま
たは２３に記載の振動波モータを駆動源とする装置。
【請求項２５】前記装置は、所定の動作を行っている
際に、温度が所定温度以上変化するごとに、前記測定モ
ードで求められた限界周波数のうち該温度に対応する限
界周波数を前記所定の動作時における限界周波数として
選択することを特徴とする請求項２２、２３または２４
に記載の振動波モータを駆動源とする装置。
【請求項２６】前記装置は、前記所定の動作を行って
いる際に温度が変化した場合、前記測定モードでの温度
に対して求められた限界周波数に基づいて前記温度変化
に応じた限界周波数を所定の関数で演算し、該演算され
た限界周波数を前記所定の動作時の限界周波数として設
定することを特徴とする請求項２２に記載の振動波モー
タを駆動源とする装置。