JP2000188889A - Device for driving vibrating actuator - Google Patents

Device for driving vibrating actuator

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JP2000188889A
JP2000188889A JP10375886A JP37588698A JP2000188889A JP 2000188889 A JP2000188889 A JP 2000188889A JP 10375886 A JP10375886 A JP 10375886A JP 37588698 A JP37588698 A JP 37588698A JP 2000188889 A JP2000188889 A JP 2000188889A
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Japan
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type actuator
rotary scale
vibration
driving device
pulse signal
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JP10375886A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamamoto
新治 山本
Kenichi Kataoka
健一 片岡
Akio Atsuta
暁生 熱田
Tei Hayashi
禎 林
Jun Ito
潤 伊藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a device for processing data from sensors incorporated in an encoder and to achieve it at a low cost. SOLUTION: Sensors 15a, 15b facing scales are used in a rotary encoder. The pulse edges to be outputted from these sensors 15a, 15b are detected by edge-detecting circuits 24a, 24b and the clock counts to be generated between the edges are each counted by counters 25a, 25b. The counted values are held by registers 26a, 26b and the values held by the registers 26a, 26b are added by an adder 27. Based on the values obtained by the adder 27, a microcomputer 20 determines the drive frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、振動型アクチュエ
ータ駆動装置に関し、特に、複写機装置にダイレクトド
ライブ方式により装着された振動型アクチュエータを駆
動するための駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration-type actuator driving device, and more particularly to a driving device for driving a vibration-type actuator mounted on a copying machine by a direct drive method.

【0002】取り分け、振動型アクチュエータは、複写
機装置内の高精度な回転性能が要求される感光ドラムや
転写ベルトの駆動部に応用される。
[0002] In particular, a vibration type actuator is applied to a photosensitive drum or a transfer belt drive unit which requires high-precision rotation performance in a copying machine.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、直流モータ、パルスモータ、超音
波モータ等を駆動源とした装置において、モータの回転
速度むらを低減させるために、モータの軸上にロータリ
ーエンコーダを取り付け、ロータリーエンコーダから出
力される信号を基にモータの速度を制御するように構成
された装置が実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a device using a DC motor, a pulse motor, an ultrasonic motor or the like as a driving source, a rotary encoder is mounted on a motor shaft to reduce unevenness in the rotational speed of the motor, and output from the rotary encoder is reduced. A device configured to control the speed of a motor based on a signal to be transmitted has been put to practical use.

【0004】一方、近年の制御技術の発展、制御回路の
ローコスト化により、低価格で高精度な速度制御が可能
となっているが、さらに高精度な速度制御が要求される
場合に、エンコーダから出力される信号を基に行う制御
には問題があった。すなわち、ロータリエンコーダに
は、円盤状のスケールの中心とモータの回転軸の中心と
のずれ、すなわち偏心や、スケールのピッチムラがあ
り、このために、速度ムラが生じてしまうという問題が
あった。
On the other hand, recent advances in control technology and low cost control circuits have enabled low-cost, high-precision speed control. There was a problem with the control performed based on the output signal. That is, the rotary encoder has a problem that the center between the center of the disk-shaped scale and the center of the rotating shaft of the motor, that is, the eccentricity and the pitch unevenness of the scale, cause speed unevenness.

【0005】この問題を解決するために特開平7−14
0844号公報に示される装置では、エンコーダの構成
要素である円盤状のスケールの中心軸に対して点対称の
2つの位置にそれぞれセンサを配置し、2つのセンサか
ら得られる情報A,Bに対して、制御装置の演算手段に
より(A+B)/2という演算を行い、得られた演算結
果を用いて速度制御を行うことにより、上記偏心の影響
を除去していた。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
In the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0844, sensors are arranged at two positions symmetrical with respect to the center axis of a disk-shaped scale which is a component of an encoder, and information A and B obtained from the two sensors are provided. The effect of the eccentricity has been eliminated by performing the calculation of (A + B) / 2 by the calculation means of the control device and performing speed control using the obtained calculation result.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−140844号公報には、2つのセンサからの情報
の検出方法や演算手段の構成が具体的に開示されておら
ず、こうした検出方法や演算手段を実現することが困難
であった。しかも、こうした検出方法や演算手段を低コ
ストで実現したいという要求もあり、その要求に応える
ことも要請されている。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-140844 does not specifically disclose a method for detecting information from two sensors or the configuration of an arithmetic means. It was difficult to implement the means. In addition, there is a demand for realizing such a detection method and a calculation means at low cost, and it is also required to meet the demand.

【0007】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、エンコーダに複数設けられたセンサか
らの情報の処理装置を実現し、しかも低コストで実現し
た振動型アクチュエータ駆動装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus for processing information from a plurality of sensors provided in an encoder. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明によれば、複写機装置にダイレ
クトドライブ方式により装着された振動型アクチュエー
タを駆動するための駆動装置において、電気−機械エネ
ルギ変換素子を備えた振動型アクチュエータ、または当
該振動型アクチュエータによって回転駆動される被駆動
体と一体に回転するロータリスケールと、前記ロータリ
スケールの外周部に対抗する位置にそれぞれ配置され、
前記ロータリスケールの回転状態に応じた信号をそれぞ
れ出力する複数の検出手段と、前記複数の検出手段から
それぞれ出力される信号を、パルス信号にそれぞれ変換
するパルス信号変換手段と、前記パルス信号変換手段か
ら出力される各パルス信号の立ち上がりエッジから次の
立ち上がりエッジまでの時間、立ち下がりエッジから次
の立ち下がりエッジまでの時間、立ち上がりエッジから
次の立ち下がりエッジまでの時間、立ち下がりエッジか
ら次の立ち上がりエッジまでの時間のうち少なくとも1
つを、クロック発生数によってそれぞれ計測するカウン
タと、前記各パルス信号の前記時間の計測終了時におけ
る前記カウンタの各カウント値を保持するレジスタと、
前記レジスタにそれぞれ保持された前記複数の検出手段
に対応するカウント値を加算するアダーと、前記アダー
からの出力値を基に、前記振動型アクチュエータに供給
する駆動電圧の周波数を決定する制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus for driving a vibration-type actuator mounted on a copying machine by a direct drive system. A vibration-type actuator including an electro-mechanical energy conversion element, or a rotary scale that rotates integrally with a driven body that is rotationally driven by the vibration-type actuator, and is disposed at a position opposing an outer peripheral portion of the rotary scale,
A plurality of detecting means for respectively outputting a signal corresponding to a rotation state of the rotary scale; a pulse signal converting means for converting a signal output from each of the plurality of detecting means into a pulse signal; and the pulse signal converting means Time from rising edge to next rising edge, time from falling edge to next falling edge, time from rising edge to next falling edge, falling edge to next At least one of the times to the rising edge
A counter that measures each by the number of clock generations, a register that holds each count value of the counter at the end of the measurement of the time of each pulse signal,
An adder for adding a count value corresponding to the plurality of detection means respectively held in the register, and a control means for determining a frequency of a drive voltage supplied to the vibration-type actuator based on an output value from the adder; It is characterized by having.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】(第1の実施の形態)図2は、本発明の第
1の実施形態に係る振動型アクチュエータ駆動装置を搭
載したカラー複写機装置の構成を示す図である。
(First Embodiment) FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a color copying machine equipped with a vibration type actuator driving device according to a first embodiment of the present invention.

【0011】図2において、1は原稿を読み取るための
リーダ部である。2a,2b,2c,2dは画像形成部
であり、LEDアレー3a,3b,3c,3dや帯電
器、感光ドラム4a,4b,4c,4d等により構成お
り、リーダ部1で読み取った画像を感光ドラム4a,4
b,4c,4dに現像するような構成になっている。画
像形成部2aはイエロー色、画像形成部2bはマゼンタ
色、画像形成部2cはシアン色、画像形成部2dはブラ
ック色のための現像を行っている。上記4色を合成する
ことによりフルカラーの複写が行えるようになってい
る。5は転写ベルトであり、記録紙を搬送するためのベ
ルトである。記録紙は転写ベルト5上を搬送され、画像
形成部2a,2b,2c,2dの部分を通過しながら各
色のトナーが転写される。6は定着ユニットであり、加
熱された定着ローラにより記録紙上に形成されたトナー
を定着させている。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a reader unit for reading a document. Reference numerals 2a, 2b, 2c, and 2d denote image forming units, each of which includes an LED array 3a, 3b, 3c, 3d, a charger, photosensitive drums 4a, 4b, 4c, 4d, and the like. Drums 4a, 4
b, 4c, and 4d. The image forming section 2a is developing for yellow, the image forming section 2b is developing for magenta, the image forming section 2c is developing for cyan, and the image forming section 2d is developing for black. By combining the four colors, full-color copying can be performed. Reference numeral 5 denotes a transfer belt, which is a belt for conveying recording paper. The recording paper is conveyed on the transfer belt 5, and the toner of each color is transferred while passing through the image forming units 2a, 2b, 2c, and 2d. A fixing unit 6 fixes the toner formed on the recording paper by a heated fixing roller.

【0012】上記のように構成されたカラー複写機装置
では画像形成部2a,2b,2c,2d中の感光ドラム
3a,3b,3c,3dの回転速度のムラが印字品位に
大きく影響してしまう。そこで、本実施形態では感光ド
ラム3a,3b,3c,3dの駆動に超音波モータを使
用し、ダイレクトドライブにて駆動する。超音波モータ
は振動型アクチュエータの1つであり、低速駆動時にお
いて高トルクを発生するので、ダイレクトドライブが容
易に行え、高精度な駆動制御を実現できる。なお、転写
ベルト5の駆動にも超音波モータを使用するようにして
もよい。
In the color copying machine constructed as described above, the unevenness of the rotation speed of the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, 3d in the image forming units 2a, 2b, 2c, 2d greatly affects the print quality. . Therefore, in the present embodiment, an ultrasonic motor is used to drive the photosensitive drums 3a, 3b, 3c, and 3d, and the photosensitive drums are driven by a direct drive. The ultrasonic motor is one of the vibration type actuators and generates a high torque at the time of low-speed driving, so that direct drive can be easily performed and high-precision drive control can be realized. Note that an ultrasonic motor may also be used to drive the transfer belt 5.

【0013】図3は、超音波モータの構成を示す断面図
である。以下、図3を参照して超音波モータについて説
明する。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the ultrasonic motor. Hereinafter, the ultrasonic motor will be described with reference to FIG.

【0014】7は弾性体であり、弾性体7には圧電素子
8が固着されている。圧電素子8では、円周方向に極性
が交互に逆になるように分極処理がされている。弾性体
7と圧電素子8とによりステータが構成される。圧電素
子8に、ステータの共振周波数近傍の周波数を持った交
流電圧を印加すると、ステータに比較的大きな振動が発
生する。本実施形態で使用されている超音波モータは進
行波型とよばれるものであり、ステータ上に進行性の波
が発生するようになっている。
Reference numeral 7 denotes an elastic body, on which a piezoelectric element 8 is fixed. The piezoelectric element 8 is subjected to polarization processing so that the polarity is alternately reversed in the circumferential direction. The elastic body 7 and the piezoelectric element 8 constitute a stator. When an AC voltage having a frequency near the resonance frequency of the stator is applied to the piezoelectric element 8, a relatively large vibration is generated in the stator. The ultrasonic motor used in this embodiment is called a traveling wave type, and a traveling wave is generated on the stator.

【0015】弾性体7において、圧電素子8が固着され
ている面と反対の面にはロータ9がバネ10によって加
圧接触されている。ロータ9は、ステータ上に発生する
進行波により回転方向に力を受ける。ロータ9が受ける
回転力はバネ10等を介してシャフト11に伝達され、
シャフト11が回転することになる。シャフト11はベ
アリング12a,12bによって回転自在に支持されて
いる。
In the elastic member 7, a rotor 9 is pressed by a spring 10 on a surface opposite to a surface on which the piezoelectric element 8 is fixed. The rotor 9 receives a force in the rotation direction by a traveling wave generated on the stator. Rotational force received by the rotor 9 is transmitted to the shaft 11 via a spring 10 or the like,
The shaft 11 will rotate. The shaft 11 is rotatably supported by bearings 12a and 12b.

【0016】シャフト11にはスケール14が取り付け
られている。スケール14には、図4に示すように、光
を透過させるスリットが放射状に等間隔で形成されてい
る。図4は、スケール14を、シャフト11の軸方向か
ら見た図である。
A scale 14 is attached to the shaft 11. As shown in FIG. 4, slits for transmitting light are formed radially at equal intervals on the scale 14. FIG. 4 is a view of the scale 14 as viewed from the axial direction of the shaft 11.

【0017】15aはセンサであり、フォトインタラプ
タにより構成されている。フォトインタラプタには光源
としてのLEDと受光素子とが内蔵されている。受光素
子には、スケール14のスリットと等ピッチのインデッ
クススケールが取り付けられている。LEDの光はスケ
ール14を通過して受光素子に到達する。スケール14
が回転している時、受光素子にはスケール14の位置に
応じてLEDからの光が届いたり、届かなかったりす
る。受光素子から出力される電気信号はコンパレータに
よってパルス信号に変換される。15bも15aと同様
のセンサである。なお、13はカバー、16はベースで
ある。
Reference numeral 15a denotes a sensor, which is constituted by a photo interrupter. The photointerrupter includes an LED as a light source and a light receiving element. An index scale having the same pitch as the slit of the scale 14 is attached to the light receiving element. The light of the LED passes through the scale 14 and reaches the light receiving element. Scale 14
When the light is rotating, the light from the LED may or may not reach the light receiving element depending on the position of the scale 14. The electric signal output from the light receiving element is converted into a pulse signal by the comparator. 15b is a sensor similar to 15a. In addition, 13 is a cover and 16 is a base.

【0018】図5は、超音波モータをスケール14側か
ら見た図である。図5よりわかるように、センサ15a
とセンサ15bとは、シャフト11の軸心を中心として
点対称の位置に配置されている。
FIG. 5 is a view of the ultrasonic motor viewed from the scale 14 side. As can be seen from FIG.
The sensor 15b and the sensor 15b are arranged at point-symmetric positions about the axis of the shaft 11.

【0019】図6は、超音波モータの圧電素子に印加さ
れる交流電圧の周波数と、超音波モータの回転速度との
関係を示す図である。図6に示すように、超音波モータ
に印加された交流電圧の周波数(駆動周波数)が、ステ
ータの共振周波数frと同一である時に,超音波モータ
は最高速度で回転する。また、駆動周波数が共振周波数
frよりも高くなるに従い徐々に速度は低下していく。
駆動周波数が共振周波数frよりも低くなると回転速度
は急激に減少する。本実施形態では、この特性を利用し
て共振周波数frよりも高い周波数領域で周波数を加減
することにより、超音波モータの回転速度を制御するよ
うに構成している。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric element of the ultrasonic motor and the rotational speed of the ultrasonic motor. As shown in FIG. 6, when the frequency (drive frequency) of the AC voltage applied to the ultrasonic motor is the same as the resonance frequency fr of the stator, the ultrasonic motor rotates at the maximum speed. Further, the speed gradually decreases as the driving frequency becomes higher than the resonance frequency fr.
When the driving frequency becomes lower than the resonance frequency fr, the rotation speed sharply decreases. In the present embodiment, the rotational speed of the ultrasonic motor is controlled by adjusting the frequency in a frequency region higher than the resonance frequency fr using this characteristic.

【0020】図1は、本発明の第1の実施形態に係る振
動型アクチュエータ(超音波モータ)の駆動装置を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a driving device of a vibration type actuator (ultrasonic motor) according to a first embodiment of the present invention.

【0021】図1において、20はマイコン(マイクロ
コンピュータ)であり、超音波モータの駆動状態を検出
し、検出した駆動状態をもとに超音波モータの23の駆
動周波数を決定し、周波数指令として出力する。マイコ
ン20の詳細な処理動作については後述する。
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a microcomputer, which detects a driving state of the ultrasonic motor, determines a driving frequency of the ultrasonic motor 23 based on the detected driving state, and sets a frequency command as a frequency command. Output. The detailed processing operation of the microcomputer 20 will be described later.

【0022】21はデジタル回路等で構成される波形形
成回路であり、マイコン20から出力された周波数指令
を受け、4相のパルス信号A1,A2,B1,B2を作
成して昇圧回路22に出力する。
Reference numeral 21 denotes a waveform forming circuit constituted by a digital circuit or the like, which receives a frequency command output from the microcomputer 20, generates four-phase pulse signals A1, A2, B1, and B2 and outputs the pulse signals to the boosting circuit 22. I do.

【0023】図7は、波形形成回路21から出力される
4相のパルス信号A1,A2,B1,B2を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing four-phase pulse signals A1, A2, B1, and B2 output from the waveform forming circuit 21.

【0024】図7において、Tはパルスの周期であり、
マイコン20から出力される周波数指令fの逆数に相当
する。波形形成回路21から出力される4相の信号周期
は全てTとなる。
In FIG. 7, T is a pulse period,
This corresponds to the reciprocal of the frequency command f output from the microcomputer 20. The signal phases of all four phases output from the waveform forming circuit 21 are T.

【0025】Wはパルス幅であり、超音波モータ23を
駆動する際に電気−機械エネルギ変換効率を考慮して設
定される値である。ここで、パルス幅Wを大きくしすぎ
ると昇圧回路22の部品にダメージを与えることにな
る。また、逆にパルス幅Wを小さくしすぎると超音波モ
ータ23の十分な出力を得ることができなくなる。
W is a pulse width, which is a value set in consideration of the electro-mechanical energy conversion efficiency when driving the ultrasonic motor 23. Here, if the pulse width W is too large, the components of the booster circuit 22 will be damaged. On the other hand, if the pulse width W is too small, a sufficient output of the ultrasonic motor 23 cannot be obtained.

【0026】本実施の形態で使用される超音波モータ2
3は、90°または−90°の位相差を有する2相の交
流信号によって駆動される。この2相をA相およびB相
と呼ぶことにする。図7に示す4相のパルス信号のうち
パルス信号A1とパルス信号A2は、A相交流信号を生
成するために用いられ、パルス信号B1とパルス信号B
2は、B相交流信号を生成するために用いられる。パル
ス信号A1とパルス信号A2は180°の位相差を有す
る。パルス信号B1とパルス信号B2も同様に180°
の位相差を有する。また、パルス信号A1に対してパル
ス信号B1は90°遅れの位相差、または90°進みの
位相差を有する。上記位相差が遅れているか進んでいる
かによって超音波モータ33の回転方向が決定される。
図7ではA相に対してB相が90°遅れた位相差を有す
る場合を示している。
Ultrasonic motor 2 used in this embodiment
3 is driven by a two-phase AC signal having a phase difference of 90 ° or −90 °. These two phases will be referred to as A phase and B phase. Among the four-phase pulse signals shown in FIG. 7, the pulse signal A1 and the pulse signal A2 are used to generate an A-phase AC signal, and the pulse signal B1 and the pulse signal B
2 is used to generate a B-phase AC signal. The pulse signal A1 and the pulse signal A2 have a phase difference of 180 °. The pulse signal B1 and the pulse signal B2 are also 180 °
Has the following phase difference. In addition, the pulse signal B1 has a phase difference delayed by 90 ° or a phase difference advanced by 90 ° with respect to the pulse signal A1. The direction of rotation of the ultrasonic motor 33 is determined depending on whether the phase difference is delayed or advanced.
FIG. 7 shows a case where the B phase has a phase difference of 90 ° delayed from the A phase.

【0027】図1に戻って、波形形成回路21から出力
されたパルス信号A1,A2,B1,B2は、昇圧回路
22により超音波モータ23を駆動できる電圧まで昇圧
される。
Returning to FIG. 1, the pulse signals A1, A2, B1, and B2 output from the waveform forming circuit 21 are boosted by the boosting circuit 22 to a voltage at which the ultrasonic motor 23 can be driven.

【0028】図8は、昇圧回路22の内部構成を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing the internal configuration of the booster circuit 22.

【0029】図8において、30a,30b,30c,
30dはNチャネルFETであり、波形形成回路21よ
り入力されたパルス信号がハイレベルの時にON、ロー
レベルの時にOFFとなるようにそれぞれスイッチング
を行う。このスイッチング動作によって、センタータッ
プ付きトランス31a,31bの一次側に流れる電流が
コントロールされる。トランス31a,31bの各二次
側の一端はグランドに接続され、他端は超音波モータ2
3に接続され、A相またはB相の駆動信号が超音波モー
タ23に供給される。
In FIG. 8, 30a, 30b, 30c,
Reference numeral 30d denotes an N-channel FET, which performs switching so that the pulse signal input from the waveform forming circuit 21 is ON when the pulse signal is at a high level and OFF when the pulse signal is at a low level. By this switching operation, the current flowing on the primary side of the transformers 31a and 31b with center taps is controlled. One end of each of the secondary sides of the transformers 31a and 31b is connected to the ground, and the other end is connected to the ultrasonic motor 2
3, and an A-phase or B-phase drive signal is supplied to the ultrasonic motor 23.

【0030】かくして、マイコン20から出力される周
波数指令に従い、超音波モータ23が回転する。
Thus, the ultrasonic motor 23 rotates according to the frequency command output from the microcomputer 20.

【0031】超音波モータ23の回転状態は、センサ1
5a,15bにより検出される。すなわち、センサ15
a,15bは、超音波モータ23の回転速度が高い時は
周波数の高いパルスを、超音波モータ23の回転速度が
低い時は周波数の低いパルスをそれぞれ出力する。
The rotation state of the ultrasonic motor 23 is determined by the sensor 1
Detected by 5a, 15b. That is, the sensor 15
a and 15b output a high-frequency pulse when the rotational speed of the ultrasonic motor 23 is high, and a low-frequency pulse when the rotational speed of the ultrasonic motor 23 is low.

【0032】ところで、スケール14がシャフト11に
対して偏心して取り付けられている場合、センサ15
a,15bの各々から出力されるパルス信号の周期が、
シャフト11の1回転時間を周期として変動する。すな
わち、センサが検知するスケール14上の各位置が、ス
ケール14の中心から等距離でなくなるため、センサが
検知するスケール14上の位置と、スケール14の中心
との距離が長いときには、パルス信号の周期が長くな
り、その距離が短いときには、パルス信号の周期が短く
なる。言い換えれば、センサ15a,15bの各々から
出力されるパルス信号の周波数は、偏心がなく、超音波
モータ23が一定速度で回転していれば、一定値である
が、偏心があると、シャフト11の1回転時間を周期と
して変動する。
When the scale 14 is eccentrically attached to the shaft 11, the sensor 15
a, the period of the pulse signal output from each of the 15b,
It changes with one rotation time of the shaft 11 as a cycle. That is, since the positions on the scale 14 detected by the sensor are not equidistant from the center of the scale 14, when the distance between the position on the scale 14 detected by the sensor and the center of the scale 14 is long, the pulse signal When the period is long and the distance is short, the period of the pulse signal is short. In other words, the frequency of the pulse signal output from each of the sensors 15a and 15b has a constant value if there is no eccentricity and the ultrasonic motor 23 is rotating at a constant speed. Of one rotation time.

【0033】図9は、センサ15a,15bから出力さ
れるパルス信号の周波数の各値がシャフト11の1回転
時間を周期として変動する様子を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing how each value of the frequency of the pulse signal output from the sensors 15a and 15b fluctuates with one rotation time of the shaft 11 as a cycle.

【0034】図から分かるように、スケール14がシャ
フト11に対して偏心していると、超音波モータ23が
一定速度で回転していれば、センサ15aとセンサ15
bとから出力される各パルス信号の周波数の値は、位相
が180°ずれたサイン波となる。よって、センサ15
aのみ、あるいはセンサ15bのみから得られる速度情
報により超音波モータ23の速度制御を行うと、超音波
モータ23の回転速度は、偏心に伴う変動成分を含んで
しまうことになる。そこで、センサ15aとセンサ15
bとから得られる2つの速度情報を加算することにより
偏心変動成分をキャンセルする。
As can be seen, if the scale 14 is eccentric with respect to the shaft 11, if the ultrasonic motor 23 is rotating at a constant speed, the sensors 15a and 15a
The value of the frequency of each pulse signal output from b is a sine wave whose phase is shifted by 180 °. Therefore, the sensor 15
When the speed control of the ultrasonic motor 23 is performed based on the speed information obtained only from the sensor a or only the sensor 15b, the rotational speed of the ultrasonic motor 23 includes a fluctuation component due to eccentricity. Therefore, the sensor 15a and the sensor 15
The eccentricity fluctuation component is canceled by adding the two pieces of speed information obtained from b and b.

【0035】図1に戻って、24aから26aまでの各
回路及び24bから26bまでの各回路並びに27の回
路は、全てデジタル回路で構成される。また、順序回路
に関してはすべて同一のクロックの同期回路となってい
る。
Returning to FIG. 1, the circuits 24a to 26a, the circuits 24b to 26b, and the circuit 27 are all digital circuits. All the sequential circuits are synchronous circuits of the same clock.

【0036】24aおよび24bはエッジ検出回路であ
る。エッジ検出回路24a,24bは各々、センサ15
aまたはセンサ15bの出力パルス(エンコーダパル
ス)の立ち上がり時に、クロックの1周期の時間だけハ
イレベルを出力し、それ以外はローレベルを出力するよ
うな回路である。エッジ検出回路24a,24bは各
々、図10に示すような構成になる。
24a and 24b are edge detection circuits. Each of the edge detection circuits 24a and 24b
The circuit outputs a high level for one clock period when the output pulse (encoder pulse) of the sensor 15a or the sensor 15b rises, and outputs a low level otherwise. Each of the edge detection circuits 24a and 24b has a configuration as shown in FIG.

【0037】エッジ検出回路24a,24bの各出力端
子は、カウンタ25a,25bの同期クリア入力端子に
それぞれ接続されている。従って、カウンタ25a,2
5bは各々、エッジ検出回路24a,24bからハイレ
ベル信号をそれぞれ受け取ると、その直後のクロックの
入力で、カウンタ値をクリアして0とする。その後、カ
ウンタ25a,25bは各々、エッジ検出回路24a,
24bから次のハイレベル信号をそれぞれ受け取るま
で、クロックに基づくカウントアップを続ける。
The output terminals of the edge detection circuits 24a and 24b are connected to the synchronous clear input terminals of the counters 25a and 25b, respectively. Therefore, the counters 25a, 25
5b, upon receiving the high-level signals from the edge detection circuits 24a and 24b, respectively, clears the counter value to 0 by the input of the clock immediately thereafter. Thereafter, the counters 25a and 25b respectively output the edge detection circuits 24a and 24a.
The count-up based on the clock is continued until the next high-level signal is received from 24b.

【0038】レジスタ26a,26bでは各データ入力
端子に、カウンタ25a,25bの出力端子がそれぞれ
接続されており、各イネーブル入力端子にエッジ検出回
路24a,24bの各出力端子が接続されている。よっ
て、エッジ検出回路24a,24bからハイレベル信号
がそれぞれ出力された時のカウンタ25a,25bの各
データ(クリアされる直前のデータ)が、その次のクロ
ックでレジスタ26a,26bにそれぞれ書き込まれる
ことになる。
In the registers 26a and 26b, output terminals of the counters 25a and 25b are connected to data input terminals, respectively, and output terminals of the edge detection circuits 24a and 24b are connected to enable input terminals. Therefore, each data of the counters 25a and 25b (data immediately before being cleared) when the high level signals are output from the edge detection circuits 24a and 24b, respectively, is written to the registers 26a and 26b at the next clock. become.

【0039】こうした動作により、レジスタ26aには
センサ15aから出力されたパルス信号の周期を、クロ
ック数で表したデータが逐次格納されることになる。同
様にして、レジスタ26bにはセンサ15bから出力さ
れたパルス信号の周期を、クロック数で表したデータが
逐次格納される。
By such an operation, the register 26a sequentially stores the data representing the cycle of the pulse signal output from the sensor 15a in the number of clocks. Similarly, data representing the cycle of the pulse signal output from the sensor 15b in the number of clocks is sequentially stored in the register 26b.

【0040】上記動作をタイミングチャートであらわす
と図15のようになる。図15は、図1に示す駆動装置
の各部の信号を示すタイミングチャートである。図15
において、Aはクロック信号、Bは、センサの出力をパ
ルス信号に変換したもの、Cはエッジ検出回路からの出
力信号、Dはカウンタのカウント値、Eはレジスタに保
持されているデータである。
FIG. 15 is a timing chart showing the above operation. FIG. 15 is a timing chart showing signals of respective parts of the driving device shown in FIG. FIG.
, A is a clock signal, B is a signal obtained by converting the output of the sensor into a pulse signal, C is an output signal from an edge detection circuit, D is a count value of a counter, and E is data held in a register.

【0041】上記2つのレジスタ26a,26bの両デ
ータをアダー27で加算し、得られた情報をマイコン2
0に取り込み、マイコン20は、取り込んだ情報により
速度制御を行う。
Both data of the two registers 26a and 26b are added by an adder 27, and the obtained information is
At 0, the microcomputer 20 performs speed control based on the received information.

【0042】図11は、マイコン20で行われる制御処
理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the control processing performed by the microcomputer 20.

【0043】マイコン20は、等時間間隔で発生するタ
イマー割り込みにより演算を行い、超音波モータ23の
駆動周波数指令を決定している。本実施形態における制
御方法として、速度のPI制御、すなわち比例積分制御
を行っている。
The microcomputer 20 performs a calculation by a timer interrupt generated at equal time intervals to determine a drive frequency command for the ultrasonic motor 23. As a control method in this embodiment, PI control of speed, that is, proportional integral control is performed.

【0044】図11において、ステップ1でタイマー割
り込みが発生している。ステップ2では、マイコン20
は、アダー27からの出力データ(Tc)の取り込みを
行う。アダー27から得られるデータは2つのセンサ1
51,15bの周期情報の和であるので、ステップ3
で、Vc=2/Tcの演算を行い、これによって速度情
報Vcを得ている。この速度情報Vcは、正確には、偏
心に伴う周期変動がキャンセルされた、クロック周期時
間当たりのエンコーダパルスのサイクル数である。
In FIG. 11, a timer interrupt has occurred in step 1. In step 2, the microcomputer 20
Captures the output data (Tc) from the adder 27. The data obtained from the adder 27 is two sensors 1
Since it is the sum of the period information of 51 and 15b, step 3
Then, the calculation of Vc = 2 / Tc is performed, whereby the speed information Vc is obtained. The speed information Vc is, to be precise, the number of encoder pulse cycles per clock cycle time in which the periodic fluctuation due to the eccentricity has been canceled.

【0045】ステップ4で、速度情報Vcと目標速度V
rの差、すなわち速度偏差Δvを算出する。なお、ここ
で目標速度Vrは、本実施形態で使用するクロックを基
に決定される速度であり、1/secやrpmのような
単位の値ではない。詳しくは、クロック周期時間当たり
のサイクル数で表された値である。
In step 4, the speed information Vc and the target speed V
The difference between r, that is, the speed deviation Δv is calculated. Here, the target speed Vr is a speed determined based on the clock used in the present embodiment, and is not a unit value such as 1 / sec or rpm. Specifically, it is a value represented by the number of cycles per clock cycle time.

【0046】ステップ5で、変数viの値に、新たに得
られた速度偏差Δvを加算することにより、積分動作を
行う。超音波モータ23の起動直後の変数viはゼロに
設定される。
In step 5, the integration operation is performed by adding the newly obtained velocity deviation Δv to the value of the variable vi. The variable vi immediately after the activation of the ultrasonic motor 23 is set to zero.

【0047】ステップ6で、下記式に基づき演算を行
い、超音波モータ23の駆動周波数fを決定する。
In step 6, a calculation is performed based on the following equation to determine the drive frequency f of the ultrasonic motor 23.

【0048】f=fo+Kp×Δv+Ki×vi ここで、foは初期周波数であり、超音波モータ23の
起動直後に最初に設定される所定の駆動周波数である。
また、Kp,Kiはそれぞれ比例ゲイン、積分ゲインで
あり、本実施形態における制御方法であるPI制御の比
例項と積分項の制御ゲインである。
F = fo + Kp.times..DELTA.v + Ki.times.vi Here, fo is an initial frequency, which is a predetermined drive frequency initially set immediately after the ultrasonic motor 23 is started.
Kp and Ki are a proportional gain and an integral gain, respectively, and are control gains of a proportional term and an integral term of PI control, which is a control method in the present embodiment.

【0049】ステップ7で、ステップ6で決定された周
波数を波形形成回路21に出力することにより、超音波
モータ23の駆動周波数を、新しく決定された値に更新
する。その後ステップ8で割り込み動作が完了となり、
次の割り込みの発生を待つことになる。
In step 7, by outputting the frequency determined in step 6 to the waveform forming circuit 21, the drive frequency of the ultrasonic motor 23 is updated to the newly determined value. After that, the interrupt operation is completed in step 8,
It will wait for the next interrupt to occur.

【0050】タイマー割り込みが発生するごとに上記処
理を行い、これにより、超音波モータ23の回転速度
が、目標速度Vrに相当する速度に保持される。
The above processing is performed each time a timer interrupt occurs, whereby the rotational speed of the ultrasonic motor 23 is maintained at a speed corresponding to the target speed Vr.

【0051】なお、本実施形態においては、マイコン2
0によりアダー27から得られるセンサの周期情報の逆
数を算出することにより速度情報を得ているが、本発明
はこれに限らず、マイコン20に周期目標値を設定し、
逆数を算出せずに偏差を算出し、その偏差によって制御
を行ってもよい。
In this embodiment, the microcomputer 2
Although the speed information is obtained by calculating the reciprocal of the cycle information of the sensor obtained from the adder 27 using 0, the present invention is not limited to this.
The deviation may be calculated without calculating the reciprocal, and the control may be performed based on the deviation.

【0052】また、制御方法も上記実施形態にあるよう
なPI制御に限らず、PID制御やPD制御、さらには
ファジィ制御や現代制御理論により制御を行ってもよい
ものとする。さらに、本実施形態においてはマイコン2
0によるソフトウエア制御を行ったが、これに限らずデ
ジタル回路やアナログ回路を使用したハードウエア制御
により実現してもよい。
Further, the control method is not limited to the PI control as in the above-described embodiment, and the control may be performed by PID control, PD control, fuzzy control, or modern control theory. Further, in the present embodiment, the microcomputer 2
However, the present invention is not limited thereto, and may be realized by hardware control using a digital circuit or an analog circuit.

【0053】(第2の実施の形態)次に第2の実施の形
態を説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described.

【0054】第2の実施形態の構成は、基本的に第1の
実施形態の構成と同じであるので、第2の実施形態の説
明においては第1の実施形態の構成を流用し、異なる構
成部分だけを説明する。
The configuration of the second embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, in the description of the second embodiment, the configuration of the first embodiment will be used, and a different configuration will be described. Only the part will be described.

【0055】図12は、本発明の第2の実施形態に係る
超音波モータの構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic motor according to a second embodiment of the present invention.

【0056】第2の実施形態では、第1の実施形態にお
ける超音波モータのスケール14及びセンサ15a,1
5bと異なる構成のスケール及びセンサを設ける。
In the second embodiment, the scale 14 and the sensors 15a, 1 of the ultrasonic motor in the first embodiment are used.
A scale and a sensor having a configuration different from that of 5b are provided.

【0057】図12において、32は、円周方向に複数
の磁極を等間隔ピッチに着磁させたマグネスケール(磁
気ディスク)である。33aおよび33bは、マグネス
ケール33の着磁パターンを検出するための磁気抵抗効
果素子(MR素子)である。
In FIG. 12, reference numeral 32 denotes a magnescale (magnetic disk) in which a plurality of magnetic poles are magnetized at equal pitches in the circumferential direction. 33a and 33b are magnetoresistive elements (MR elements) for detecting the magnetization pattern of the magnescale 33.

【0058】マグネスケール32が回転すると、磁気抵
抗効果素子33a,33bの抵抗値が回転に応じて変化
する。この抵抗値を不図示のブリッジ回路により検出す
ることにより、図1に示す第1の実施形態の制御装置と
同様な動作を行う。
When the magnescale 32 rotates, the resistance values of the magnetoresistive elements 33a and 33b change according to the rotation. By detecting this resistance value by a bridge circuit (not shown), the same operation as the control device of the first embodiment shown in FIG. 1 is performed.

【0059】(第3の実施の形態)次に第3の実施の形
態を説明する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described.

【0060】第3の実施形態の構成は、基本的に第1の
実施形態の構成と同じであるので、第3の実施形態の説
明においても第1の実施形態の構成を流用し、異なる構
成部分だけを説明する。
The configuration of the third embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, in the description of the third embodiment, the configuration of the first embodiment will be used, and a different configuration will be described. Only the part will be described.

【0061】図13は、本発明の第3の実施形態に係る
超音波モータの構成を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a configuration of an ultrasonic motor according to a third embodiment of the present invention.

【0062】第3の実施形態では、第1の実施形態の超
音波モータにおけるセンサ15a,センサ15bに、さ
らにセンサ15c,センサ15dを加えて、センサの数
を2個から4個に増やしている。センサ15a〜15d
は、スケール14の円周に沿って90°間隔で配置され
る。また、下記のように駆動装置に新たな構成を追加し
ている。
In the third embodiment, the number of sensors is increased from two to four by adding sensors 15c and 15d to the sensors 15a and 15b in the ultrasonic motor of the first embodiment. . Sensors 15a to 15d
Are arranged at 90 ° intervals along the circumference of the scale 14. Further, a new configuration is added to the driving device as described below.

【0063】図14は、第3の実施形態に係る駆動装置
を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a driving device according to the third embodiment.

【0064】図14において、図1に示す第1の実施形
態に係る駆動装置と異なる点は、センサ15c、15d
の周期情報を検出するエッジ検出回路24c、カウンタ
25c、レジスタ26c、及びエッジ検出回路24d、
カウンタ25d、レジスタ26dと、アダー35と、ア
ダー36とが追加されていることである。
FIG. 14 is different from the driving device according to the first embodiment shown in FIG.
Detection circuit 24c, counter 25c, register 26c, and edge detection circuit 24d
That is, a counter 25d, a register 26d, an adder 35, and an adder 36 are added.

【0065】エッジ検出回路24c、カウンタ25c、
レジスタ26c、及びエッジ検出回路24d、カウンタ
25d、レジスタ26dと、アダー35とは、エッジ検
出回路24a、カウンタ25a、レジスタ26a及びエ
ッジ検出回路24b、カウンタ25b、レジスタ26b
と、アダー34と同じ動作を行う。アダー36は、アダ
ー34,35から出力される情報を加算してマイコン2
0へ送る。
The edge detection circuit 24c, the counter 25c,
The register 26c, the edge detection circuit 24d, the counter 25d, the register 26d, and the adder 35 are the edge detection circuit 24a, the counter 25a, the register 26a, the edge detection circuit 24b, the counter 25b, and the register 26b.
Then, the same operation as the adder 34 is performed. The adder 36 adds the information output from the adders 34 and 35 and adds
Send to 0.

【0066】マイコン20の動作は、第1の実施形態と
ほぼ同一であるが、唯一ステップ3(図11)の演算が
Vc=4/Tcとなる点が異なる。ただしTcは、レジ
スタ26a〜26dの各出力値の合計値である。その他
の動作に関しては、第1の実施形態と同一である。
The operation of the microcomputer 20 is almost the same as that of the first embodiment, except that the operation in step 3 (FIG. 11) is Vc = 4 / Tc. Here, Tc is the total value of the output values of the registers 26a to 26d. Other operations are the same as those of the first embodiment.

【0067】第3の実施形態ではセンサの数を4つにす
ることにより、スケールの偏心に伴う周期変動成分によ
る誤差だけでなく、スケール製造時に生じるピッチ誤差
を低減することができる。また、本実施形態ではセンサ
の数を4つにしたが、センサの数は3個、5個など、3
個以上であれば可能な限りいくつ使用してもよい。
In the third embodiment, by setting the number of sensors to four, it is possible to reduce not only the error due to the periodic fluctuation component due to the eccentricity of the scale but also the pitch error generated at the time of manufacturing the scale. Also, in the present embodiment, the number of sensors is four, but the number of sensors is three, such as five.
Any number may be used as long as it is equal to or more than the number.

【0068】以上説明した各実施形態においては、超音
波モータを例にして説明したが、本発明は、他の方式の
回転モータ、例えば電磁モータに対しても適用可能であ
る。
In each of the embodiments described above, the ultrasonic motor has been described as an example. However, the present invention can be applied to a rotary motor of another system, for example, an electromagnetic motor.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1乃至請求項
3記載の発明によれば、ロータリエンコーダにスケール
に対向する複数のセンサを用いて、これらのセンサから
出力されるパルスのエッジをそれぞれ検出し、エッジ間
に発生するクロック数をカウンタでそれぞれカウント
し、カウント値をレジスタでそれぞれ保持し、レジスタ
で保持された値をアダーで加算し、アダーで得た値を基
にして、駆動周波数を決定する。
As described above in detail, according to the first to third aspects of the present invention, a plurality of sensors facing the scale are used for the rotary encoder, and the edges of the pulses output from these sensors are detected. Each is detected, the number of clocks generated between edges is counted by a counter, the count value is held by a register, the value held by the register is added by an adder, and the drive is performed based on the value obtained by the adder. Determine the frequency.

【0070】これにより、スケールにピッチムラがあっ
ても高精度な速度制御ができ、しかも簡単で安価な構成
で駆動装置を実現することができる。
As a result, a highly accurate speed control can be performed even if the scale has pitch unevenness, and a driving device can be realized with a simple and inexpensive configuration.

【0071】また、請求項4乃至請求項5記載の発明に
よれば、センサの配置をロータリエンコーダの回転軸を
中心として対称に2個または4個配置しているので、ス
ケールの取り付けの際に生じる偏心に伴う検出誤差が取
り除け、高精度な速度制御を実現することができる。
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, two or four sensors are arranged symmetrically about the rotation axis of the rotary encoder. A detection error due to the generated eccentricity can be removed, and high-accuracy speed control can be realized.

【0072】また、請求項6記載の発明によれば、振動
型アクチュエータとして低速で高トルクを発生する超音
波モータを用いているので、特にダイレクトドライブを
必要とするような高精度が要求される装置においても偏
心やピッチムラの影響を低減することが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since an ultrasonic motor that generates a high torque at a low speed is used as the vibration type actuator, a high precision that requires a direct drive is particularly required. Also in the apparatus, it is possible to reduce the influence of eccentricity and pitch unevenness.

【0073】また、請求項7記載の発明によれば、振動
型アクチュエータを複写機装置の感光ドラムまたは転写
ベルトの駆動に利用しているので、複写機装置において
高精度な印字を行うことが可能となる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the vibration type actuator is used for driving the photosensitive drum or the transfer belt of the copying machine, high-precision printing can be performed in the copying machine. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る振動型アクチュ
エータの駆動装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a driving device for a vibration-type actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態に係る振動型アクチュエータ駆
動装置を搭載したカラー複写機装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a color copying machine equipped with the vibration-type actuator driving device according to the first embodiment.

【図3】超音波モータの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic motor.

【図4】スケールを、シャフトの軸方向から見た図であ
る。
FIG. 4 is a view of the scale as viewed from an axial direction of a shaft.

【図5】超音波モータをスケール側から見た図である。FIG. 5 is a view of the ultrasonic motor as viewed from a scale side.

【図6】超音波モータの圧電素子に印加される交流電圧
の周波数と、超音波モータの回転速度との関係を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a frequency of an AC voltage applied to a piezoelectric element of the ultrasonic motor and a rotation speed of the ultrasonic motor.

【図7】波形形成回路から出力される4相のパルス信号
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating four-phase pulse signals output from a waveform forming circuit;

【図8】昇圧回路の内部構成を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of a booster circuit.

【図9】2つのセンサから出力されるパルス信号の周波
数の各値がシャフトの1回転時間を周期として変動する
様子を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing how each value of the frequency of a pulse signal output from two sensors fluctuates with one rotation time of the shaft as a cycle.

【図10】エッジ検出回路の内部構成を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an internal configuration of an edge detection circuit.

【図11】マイコンで行われる制御処理の手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of a control process performed by the microcomputer.

【図12】本発明の第2の実施形態に係る超音波モータ
の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic motor according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施形態に係る超音波モータ
の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic motor according to a third embodiment of the present invention.

【図14】第3の実施形態に係る駆動装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a driving device according to a third embodiment.

【図15】図1に示す駆動装置の各部の信号を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 15 is a timing chart showing signals of respective parts of the driving device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リーダ部 2a,2b,2c,2d 画像形成部 5 転写ベルト 7 弾性体 8 圧電素子 9 ロータ 11 シャフト 14 スケール 15a,15b,15c,15d センサ(検出手段) 20 マイコン(制御手段) 21 波形形成回路 22 昇圧回路 23 超音波モータ 24a,24b,24c,24d エッジ検出回路 25a,25b,25c,25d カウンタ 26a,26b,26c,26d レジスタ 27,34,35,36 アダー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reader part 2a, 2b, 2c, 2d Image formation part 5 Transfer belt 7 Elastic body 8 Piezoelectric element 9 Rotor 11 Shaft 14 Scale 15a, 15b, 15c, 15d Sensor (detection means) 20 Microcomputer (control means) 21 Waveform formation circuit 22 Step-up circuit 23 Ultrasonic motor 24a, 24b, 24c, 24d Edge detection circuit 25a, 25b, 25c, 25d Counter 26a, 26b, 26c, 26d Register 27, 34, 35, 36 Adder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熱田 暁生 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林 禎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 伊藤 潤 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H071 CA02 CA05 DA15 DA26 DA31 DA32 EA14 5H680 AA00 BB03 BB16 BC00 BC05 CC02 CC07 DD01 DD15 DD23 DD53 DD66 DD73 DD87 DD97 EE03 EE21 EE23 FF23 FF25 FF30 FF33 FF38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akio Atsuta 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Tadashi Hayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Jun Ito 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H071 CA02 CA05 DA15 DA26 DA31 DA32 EA14 5H680 AA00 BB03 BB16 BC00 BC05 CC02 CC07 DD01 DD15 DD23 DD53 DD66 DD73 DD87 DD97 EE03 EE21 EE23 FF23 FF25 FF30 FF33 FF38

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複写機装置にダイレクトドライブ方式に
より装着された振動型アクチュエータを駆動するための
駆動装置において、 電気−機械エネルギ変換素子を備えた振動型アクチュエ
ータ、または当該振動型アクチュエータによって回転駆
動される被駆動体と一体に回転するロータリスケール
と、 前記ロータリスケールの外周部に対抗する位置にそれぞ
れ配置され、前記ロータリスケールの回転状態に応じた
信号をそれぞれ出力する複数の検出手段と、 前記複数の検出手段からそれぞれ出力される信号を、パ
ルス信号にそれぞれ変換するパルス信号変換手段と、 前記パルス信号変換手段から出力される各パルス信号の
立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時
間、立ち下がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの
時間、立ち上がりエッジから次の立ち下がりエッジまで
の時間、立ち下がりエッジから次の立ち上がりエッジま
での時間のうち少なくとも1つを、クロック発生数によ
ってそれぞれ計測するカウンタと、 前記各パルス信号の前記時間の計測終了時における前記
カウンタの各カウント値を保持するレジスタと、 前記レジスタにそれぞれ保持された前記複数の検出手段
に対応するカウント値を加算するアダーと、 前記アダーからの出力値を基に、前記振動型アクチュエ
ータに供給する駆動電圧の周波数を決定する制御手段と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータ駆動装
置。
1. A driving device for driving a vibration-type actuator mounted on a copying machine by a direct drive method, comprising: a vibration-type actuator having an electromechanical energy conversion element; A rotary scale that rotates integrally with the driven body; a plurality of detection units that are respectively disposed at positions opposing an outer peripheral portion of the rotary scale and output signals according to a rotation state of the rotary scale; A pulse signal converting means for converting a signal output from each of the detecting means into a pulse signal, and a time from a rising edge to the next rising edge of each pulse signal output from the pulse signal converting means, a falling edge. Time from the first falling edge to the next A counter for measuring at least one of a time from a rising edge to the next falling edge and a time from a falling edge to the next rising edge by the number of clock generations; and completion of measuring the time of each of the pulse signals. A register for holding each count value of the counter at the time, an adder for adding the count values corresponding to the plurality of detection means respectively held in the register, and a vibration type based on an output value from the adder. Control means for determining a frequency of a drive voltage to be supplied to the actuator.
【請求項2】 前記ロータリスケールは、所定ピッチに
て円環状に配置された複数のスリットを備え、 前記複数の検出手段は、前記ロータリスケールの外周に
沿って等間隔に配置された複数のフォトインタラプタを
含むことを特徴とする請求項1記載の振動型アクチュエ
ータ駆動装置。
2. The rotary scale has a plurality of slits arranged in an annular shape at a predetermined pitch, and the plurality of detecting means includes a plurality of photos arranged at equal intervals along an outer periphery of the rotary scale. The vibration-type actuator driving device according to claim 1, further comprising an interrupter.
【請求項3】 前記ロータリスケールは、所定ピッチに
て円環状に配置された複数個の磁極を備え前記複数の検
出手段は、前記ロータリスケールの外周に沿って等間隔
に配置された複数の磁気抵抗効果素子を含むことを特徴
とする請求項1記載の振動型アクチュエータ駆動装置。
3. The rotary scale has a plurality of magnetic poles arranged in an annular shape at a predetermined pitch, and the plurality of detecting means includes a plurality of magnetic poles arranged at equal intervals along an outer periphery of the rotary scale. 2. The vibration type actuator driving device according to claim 1, further comprising a resistance effect element.
【請求項4】 前記複数の検出手段は2つの検出手段で
あり、前記ロータリスケールの回転軸を中心として点対
称の位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至請
求項3のいずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動装
置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of detecting means are two detecting means, and are disposed at point-symmetric positions with respect to a rotation axis of the rotary scale. The vibration type actuator driving device according to the above.
【請求項5】 前記複数の検出手段は4つの検出手段で
あり、前記ロータリスケールの外周に沿って90度毎に
配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of detecting means are four detecting means, and are arranged at every 90 degrees along the outer circumference of the rotary scale. Vibration type actuator drive device.
【請求項6】 前記振動型アクチュエータは超音波モー
タであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいず
れかに記載の振動型アクチュエータ駆動装置。
6. The vibration type actuator driving device according to claim 1, wherein said vibration type actuator is an ultrasonic motor.
【請求項7】 前記振動型アクチュエータは、前記複写
機装置内の感光ドラムまたは転写ベルトを駆動するため
の部材にダイレクトドライブ方式により装着されること
を特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の
振動型アクチュエータ駆動装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the vibration type actuator is mounted on a member for driving a photosensitive drum or a transfer belt in the copying machine by a direct drive method. A vibration type actuator driving device according to any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015206679A (en) * 2014-04-21 2015-11-19 コニカミノルタ株式会社 Rotation detection device and image forming apparatus
US9983515B2 (en) 2016-03-24 2018-05-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Rotation-information detecting device, rotation control device, and image forming apparatus

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US9983515B2 (en) 2016-03-24 2018-05-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Rotation-information detecting device, rotation control device, and image forming apparatus

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