JP2001103771A - 振動型モータ温度制御装置 - Google Patents
振動型モータ温度制御装置Info
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- JP2001103771A JP2001103771A JP27597799A JP27597799A JP2001103771A JP 2001103771 A JP2001103771 A JP 2001103771A JP 27597799 A JP27597799 A JP 27597799A JP 27597799 A JP27597799 A JP 27597799A JP 2001103771 A JP2001103771 A JP 2001103771A
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- vibration type
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動型モータの摩擦面に発生する偏摩耗に起
因する駆動トルクの減少を防止する。 【解決手段】 振動型モータ401を加熱するヒータ4
09と、振動型モータ401を冷却するファン400と
を備え、コントローラ(図9の419)が、ヒータ40
9とファン400とを用いて、振動型モータ401を周
期的に温度変化させる。これにより偏摩耗の発生を防止
する。
因する駆動トルクの減少を防止する。 【解決手段】 振動型モータ401を加熱するヒータ4
09と、振動型モータ401を冷却するファン400と
を備え、コントローラ(図9の419)が、ヒータ40
9とファン400とを用いて、振動型モータ401を周
期的に温度変化させる。これにより偏摩耗の発生を防止
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動型モータ温度
制御装置に関し、特に、電気−機械エネルギー変換素子
に交流信号を印加することで振動体を励振させ駆動力を
得るようにした振動型モータの温度制御装置に関する。
制御装置に関し、特に、電気−機械エネルギー変換素子
に交流信号を印加することで振動体を励振させ駆動力を
得るようにした振動型モータの温度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、種々の装置の駆動源として用いら
れるモータには、DCモータ、ステッピングモータ、A
Cモータ、振動型モータなどがある。その中で振動型モ
ータは、複写機(画像形成装置)の感光体ドラムなどの
駆動用に用いられつつある。
れるモータには、DCモータ、ステッピングモータ、A
Cモータ、振動型モータなどがある。その中で振動型モ
ータは、複写機(画像形成装置)の感光体ドラムなどの
駆動用に用いられつつある。
【0003】この振動型モータは、特開昭58−146
82号公報などにて提案されているように、電気−機械
エネルギー変換素子への高周波電圧(駆動用信号)の印
加により振動が励起される振動体と、この振動体に接触
する回転体とから構成され、振動体の振動エネルギーに
よって、振動体に接触する回転体が相対的に摩擦駆動さ
れるようになっている。
82号公報などにて提案されているように、電気−機械
エネルギー変換素子への高周波電圧(駆動用信号)の印
加により振動が励起される振動体と、この振動体に接触
する回転体とから構成され、振動体の振動エネルギーに
よって、振動体に接触する回転体が相対的に摩擦駆動さ
れるようになっている。
【0004】そして、振動型モータは、低速での速度安
定性に優れ、ギヤなどによる減速を必要としないため低
騒音作動が可能という特徴を有する。このため、振動型
モータは、低回転ムラ・低振動・低騒音が要求される複
写機において使用され、その回転状態がコピー画質に直
接影響を与える感光体ドラム等の駆動に主に利用され
る。
定性に優れ、ギヤなどによる減速を必要としないため低
騒音作動が可能という特徴を有する。このため、振動型
モータは、低回転ムラ・低振動・低騒音が要求される複
写機において使用され、その回転状態がコピー画質に直
接影響を与える感光体ドラム等の駆動に主に利用され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、振動型モー
タの振動体は温度変化により非常に僅かではあるが形状
変化をおこし、本来平行であるべき振動体及び回転体の
両摩擦面が平行ではなくなってしまうという問題を抱え
ている。この状態で振動型モータを長く駆動すると、摩
擦面に偏摩耗が発生してしまう。偏摩耗をおこした振動
型モータは、駆動トルクが低減し、また回転ムラ・騒音
も発生することになる。さらに偏摩耗が進むと異常摩耗
となり、振動型モータが使用不可能となるおそれがあ
る。
タの振動体は温度変化により非常に僅かではあるが形状
変化をおこし、本来平行であるべき振動体及び回転体の
両摩擦面が平行ではなくなってしまうという問題を抱え
ている。この状態で振動型モータを長く駆動すると、摩
擦面に偏摩耗が発生してしまう。偏摩耗をおこした振動
型モータは、駆動トルクが低減し、また回転ムラ・騒音
も発生することになる。さらに偏摩耗が進むと異常摩耗
となり、振動型モータが使用不可能となるおそれがあ
る。
【0006】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、振動型モータの摩擦面に発生する偏摩
耗に起因する駆動トルクの減少を防止した振動型モータ
温度制御装置を提供することを目的とする。
たものであって、振動型モータの摩擦面に発生する偏摩
耗に起因する駆動トルクの減少を防止した振動型モータ
温度制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【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、電気−機械エネルギ
ー変換素子に交流信号を印加することで振動体を励振さ
せ駆動力を得るようにした振動型モータの温度制御装置
において、前記振動型モータを加熱する加熱手段と、前
記振動型モータを冷却する冷却手段と、前記加熱手段及
び前記冷却手段を用いて、前記振動型モータを周期的に
温度変化させる制御手段とを有することを特徴とする。
に、請求項1記載の発明によれば、電気−機械エネルギ
ー変換素子に交流信号を印加することで振動体を励振さ
せ駆動力を得るようにした振動型モータの温度制御装置
において、前記振動型モータを加熱する加熱手段と、前
記振動型モータを冷却する冷却手段と、前記加熱手段及
び前記冷却手段を用いて、前記振動型モータを周期的に
温度変化させる制御手段とを有することを特徴とする。
【0008】また、請求項2記載の発明によれば、前記
制御手段は時間−目標温度テーブルを備え、該時間−目
標温度テーブルに従い前記振動型モータを周期的に温度
変化させることを特徴とする。
制御手段は時間−目標温度テーブルを備え、該時間−目
標温度テーブルに従い前記振動型モータを周期的に温度
変化させることを特徴とする。
【0009】また、請求項3記載の発明によれば、前記
時間−目標温度テーブルでは、目標温度が時間経過に伴
い正弦波振動を行うことを特徴とする。
時間−目標温度テーブルでは、目標温度が時間経過に伴
い正弦波振動を行うことを特徴とする。
【0010】さらに、請求項4記載の発明によれば、前
記振動型モータの温度を検出する温度検出手段を、更に
有し、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出さ
れた温度を、該検出タイミングに対応して前記時間−目
標温度テーブルから読み出される目標温度と比較し、前
記検出温度が前記目標温度よりも高ければ前記冷却手段
を作動させ、前記検出温度が前記目標温度以下であれば
前記加熱手段を作動させることを特徴とする。
記振動型モータの温度を検出する温度検出手段を、更に
有し、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出さ
れた温度を、該検出タイミングに対応して前記時間−目
標温度テーブルから読み出される目標温度と比較し、前
記検出温度が前記目標温度よりも高ければ前記冷却手段
を作動させ、前記検出温度が前記目標温度以下であれば
前記加熱手段を作動させることを特徴とする。
【0011】
【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。
面を参照して説明する。
【0012】図3は、本発明に係る振動型モータを備え
たデジタルカラー複写機の構成を示す横断面図である。
図3では上部にリーダ部、下部にプリンタ部を配置して
ある。
たデジタルカラー複写機の構成を示す横断面図である。
図3では上部にリーダ部、下部にプリンタ部を配置して
ある。
【0013】(リーダ部)図3において101はCCD
(撮像素子)、300は操作部と表示部を兼ねた液晶パ
ネル、311はCCD101の実装された基板、312
は画像処理部、301は原稿台ガラス、302は原稿給
紙装置(DF)、303及び304は原稿を照明する光
源(ハロゲンランプ又は蛍光灯)、305及び306は
光源303,304の光を原稿に集光する反射傘、30
7〜309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は光源
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は他のインテリジェント
・プロセッシング・ユニット(IPU)等とのインター
フェイス部である。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
移動し、これによって、原稿の全面を走査(副走査)す
る。
(撮像素子)、300は操作部と表示部を兼ねた液晶パ
ネル、311はCCD101の実装された基板、312
は画像処理部、301は原稿台ガラス、302は原稿給
紙装置(DF)、303及び304は原稿を照明する光
源(ハロゲンランプ又は蛍光灯)、305及び306は
光源303,304の光を原稿に集光する反射傘、30
7〜309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は光源
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は他のインテリジェント
・プロセッシング・ユニット(IPU)等とのインター
フェイス部である。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
移動し、これによって、原稿の全面を走査(副走査)す
る。
【0014】図4及び図5は画像処理部312の内部構
成を示すブロック図である。ただし、図4に示すCCD
101は画像処理部312に含まれず、また、図5に示
すLED駆動部206〜209、LED部210〜21
3も画像処理部312に含まれない。
成を示すブロック図である。ただし、図4に示すCCD
101は画像処理部312に含まれず、また、図5に示
すLED駆動部206〜209、LED部210〜21
3も画像処理部312に含まれない。
【0015】まず図3に示すように、原稿台ガラス30
1上の原稿は光源303,304からの光を反射し、そ
の反射光はCCD101に導かれて電気信号に変換され
る。なお、CCD101はカラーセンサの場合、RGB
のカラーフィルタが1ラインCCD上にRGB順にイン
ラインに載ったものでも、3ラインCCDで、それぞれ
Rフィルタ、Gフィルタ、BフィルタをそれぞれのCC
Dごとに並べたものでもよい。また、フィルタがオンチ
ップ化したものでも、フィルタがCCDと別構成になっ
たものでもよい。
1上の原稿は光源303,304からの光を反射し、そ
の反射光はCCD101に導かれて電気信号に変換され
る。なお、CCD101はカラーセンサの場合、RGB
のカラーフィルタが1ラインCCD上にRGB順にイン
ラインに載ったものでも、3ラインCCDで、それぞれ
Rフィルタ、Gフィルタ、BフィルタをそれぞれのCC
Dごとに並べたものでもよい。また、フィルタがオンチ
ップ化したものでも、フィルタがCCDと別構成になっ
たものでもよい。
【0016】そして図4に示すように、CCD101か
らの電気信号(アナログ画像信号)は画像処理部312
に入力され、クランプ&Amp&S/H&A/D部10
2でサンプルホールド(S/H)され、アナログ画像信
号のダークレベルを基準電位にクランプされ、所定量に
増幅され、A/D変換されて、例えばRGB各8ビット
のデジタル信号に変換される。そして、RGB信号はシ
ェーディング部103で、シェーディング補正及び黒補
正を施された後、つなぎ&MTF補正&原稿検知部10
4へ送られる。
らの電気信号(アナログ画像信号)は画像処理部312
に入力され、クランプ&Amp&S/H&A/D部10
2でサンプルホールド(S/H)され、アナログ画像信
号のダークレベルを基準電位にクランプされ、所定量に
増幅され、A/D変換されて、例えばRGB各8ビット
のデジタル信号に変換される。そして、RGB信号はシ
ェーディング部103で、シェーディング補正及び黒補
正を施された後、つなぎ&MTF補正&原稿検知部10
4へ送られる。
【0017】つなぎ&MTF補正&原稿検知部104で
は、つなぎ処理、MTF補正処理、原稿検知処理が行わ
れる。すなわち、つなぎ処理では、CCD101が3ラ
インCCDの場合、ライン間の読取位置が異なるため、
読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ライン
の読取位置が同じになるように信号タイミングを補正
し、MTF補正処理では、読取速度や変倍率によって読
取のMTFが変るため、その変化を補正し、原稿検知処
理では、原稿台ガラス301上の原稿を走査することに
より原稿サイズを認識する。
は、つなぎ処理、MTF補正処理、原稿検知処理が行わ
れる。すなわち、つなぎ処理では、CCD101が3ラ
インCCDの場合、ライン間の読取位置が異なるため、
読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ライン
の読取位置が同じになるように信号タイミングを補正
し、MTF補正処理では、読取速度や変倍率によって読
取のMTFが変るため、その変化を補正し、原稿検知処
理では、原稿台ガラス301上の原稿を走査することに
より原稿サイズを認識する。
【0018】読取位置タイミングが補正されたデジタル
信号は入力マスキング部105によって、CCD101
の分光特性並びに光源303,304及び反射傘30
5,306の分光特性を補正する。入力マスキング部1
05の出力はセレクタ106に入力される。セレクタ1
06には外部I/F部114から外部I/F信号も入力
され、セレクタ106はそれらの一方を選択して色空間
圧縮&下地除去&LOG変換部107と下地除去部11
5とに出力する。
信号は入力マスキング部105によって、CCD101
の分光特性並びに光源303,304及び反射傘30
5,306の分光特性を補正する。入力マスキング部1
05の出力はセレクタ106に入力される。セレクタ1
06には外部I/F部114から外部I/F信号も入力
され、セレクタ106はそれらの一方を選択して色空間
圧縮&下地除去&LOG変換部107と下地除去部11
5とに出力する。
【0019】セレクタ106から下地除去部115に入
力された信号は下地除去された後、原稿が黒い文字であ
るかどうかを判定する黒文字判定部116に入力され、
判定信号が生成される。
力された信号は下地除去された後、原稿が黒い文字であ
るかどうかを判定する黒文字判定部116に入力され、
判定信号が生成される。
【0020】また、セレクタ106からの出力信号が入
力された色空間圧縮&下地除去&LOG変換部107で
は、色空間圧縮処理、下地除去処理、LOG変換処理を
行う。すなわち、色空間圧縮処理では、読み取った画像
信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか
を判断し、入っている場合はそのままにし、入っていな
い場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るよ
うに補正する。そして、下地除去処理を行い、LOG変
換処理では、RGB信号からCMY信号に変換する。
力された色空間圧縮&下地除去&LOG変換部107で
は、色空間圧縮処理、下地除去処理、LOG変換処理を
行う。すなわち、色空間圧縮処理では、読み取った画像
信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか
を判断し、入っている場合はそのままにし、入っていな
い場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るよ
うに補正する。そして、下地除去処理を行い、LOG変
換処理では、RGB信号からCMY信号に変換する。
【0021】そして、色空間圧縮&下地除去&LOG変
換部107の出力信号と、黒文字判定部116で生成さ
れた判定信号とは遅延部108でタイミングを調整され
る。この2種類の信号はモワレ除去部109でモワレが
除去され、変倍処理部110で、主走査方向に変倍処理
される。
換部107の出力信号と、黒文字判定部116で生成さ
れた判定信号とは遅延部108でタイミングを調整され
る。この2種類の信号はモワレ除去部109でモワレが
除去され、変倍処理部110で、主走査方向に変倍処理
される。
【0022】次のUCR&マスキング&黒文字反映部1
11は、UCR処理、マスキング処理、黒文字反映処理
を行う。すなわち、UCR処理では、変倍処理部110
で処理されたCMY信号を基にCMYK信号を生成し、
マスキング処理では、プリンタの出力にあった信号に補
正を行い、黒文字反映処理では、黒文字判定部116で
生成された判定信号がCMYK信号にフィードバックさ
れる。
11は、UCR処理、マスキング処理、黒文字反映処理
を行う。すなわち、UCR処理では、変倍処理部110
で処理されたCMY信号を基にCMYK信号を生成し、
マスキング処理では、プリンタの出力にあった信号に補
正を行い、黒文字反映処理では、黒文字判定部116で
生成された判定信号がCMYK信号にフィードバックさ
れる。
【0023】UCR&マスキング&黒文字反映部111
で処理された信号はγ補正部112で濃度調整された
後、フィルタ部113でスムージング又はエッジ処理が
施される。
で処理された信号はγ補正部112で濃度調整された
後、フィルタ部113でスムージング又はエッジ処理が
施される。
【0024】以上処理された信号は図5の2値変換部2
01で8ビットの多値信号から2値信号に変換される。
この変換方法はディザ法、誤差拡散法、改良誤差拡散法
のいずれによってもよい。
01で8ビットの多値信号から2値信号に変換される。
この変換方法はディザ法、誤差拡散法、改良誤差拡散法
のいずれによってもよい。
【0025】(プリンタ部)図3において、317はY
画像形成部、318はM画像形成部、319はC画像形
成部、320はK画像形成部である。それぞれの構成は
同一であるので、ここではY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。
画像形成部、318はM画像形成部、319はC画像形
成部、320はK画像形成部である。それぞれの構成は
同一であるので、ここではY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。
【0026】Y画像形成部317において、342は感
光ドラムであり、振動型モータ(図示せず)により駆動
される。LED部210からの光によって、その表面に
潜像が形成される。321は一次帯電器であり、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は現像器であり、感光ドラム342
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353が含まれている。323は転写帯電器
であり、転写ベルト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、転写ベルト333上の
記録紙などへ転写する。本実施形態では転写効率がよい
ため、クリーナ部が配置されていないが、クリーナ部を
装着するようにしてもよい。
光ドラムであり、振動型モータ(図示せず)により駆動
される。LED部210からの光によって、その表面に
潜像が形成される。321は一次帯電器であり、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は現像器であり、感光ドラム342
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353が含まれている。323は転写帯電器
であり、転写ベルト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、転写ベルト333上の
記録紙などへ転写する。本実施形態では転写効率がよい
ため、クリーナ部が配置されていないが、クリーナ部を
装着するようにしてもよい。
【0027】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。
順を説明する。
【0028】カセット340,341に格納された記録
紙等はピックアップローラ339,338により1枚ず
つ取り出され、給紙ローラ336,337で転写ベルト
333上に供給される。次に給紙された記録紙は、吸着
帯電器346で帯電される。348は転写ベルトローラ
であり、転写ベルト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、転写ベルト3
33に記録紙等を吸着させる。347は紙先端センサで
あり、転写ベルト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
からリーダ部へ送られて、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。
紙等はピックアップローラ339,338により1枚ず
つ取り出され、給紙ローラ336,337で転写ベルト
333上に供給される。次に給紙された記録紙は、吸着
帯電器346で帯電される。348は転写ベルトローラ
であり、転写ベルト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、転写ベルト3
33に記録紙等を吸着させる。347は紙先端センサで
あり、転写ベルト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
からリーダ部へ送られて、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。
【0029】この後、記録紙等は、転写ベルト333に
よって搬送され、画像形成部317〜320においてY
MCKの順にその表面にトナー画像が形成される。最後
にK画像形成部320を通過した記録紙等は、転写ベル
ト333からの分離を容易にするため、除電帯電器34
9で除電された後、転写ベルト333から分離される。
350は剥離帯電器であり、記録紙等が転写ベルト33
3から分離する際に発生する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、排紙トレー335に排紙される。
よって搬送され、画像形成部317〜320においてY
MCKの順にその表面にトナー画像が形成される。最後
にK画像形成部320を通過した記録紙等は、転写ベル
ト333からの分離を容易にするため、除電帯電器34
9で除電された後、転写ベルト333から分離される。
350は剥離帯電器であり、記録紙等が転写ベルト33
3から分離する際に発生する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、排紙トレー335に排紙される。
【0030】次にプリンタ部におけるLED画像記録に
ついて、図5を参照して説明する。
ついて、図5を参照して説明する。
【0031】2値変換部201で生成された2値のYM
CKの画像信号は遅延部202〜205にそれぞれ送ら
れ、そこで、紙先端センサ347からの紙先端信号を基
に、紙先端センサ347とそれぞれの画像形成部317
〜320との距離の違いを調整される。これにより4色
を所定の位置に印字することが可能となる。LED駆動
部206〜209はLED部210〜213を駆動する
ための信号を生成する。
CKの画像信号は遅延部202〜205にそれぞれ送ら
れ、そこで、紙先端センサ347からの紙先端信号を基
に、紙先端センサ347とそれぞれの画像形成部317
〜320との距離の違いを調整される。これにより4色
を所定の位置に印字することが可能となる。LED駆動
部206〜209はLED部210〜213を駆動する
ための信号を生成する。
【0032】次に、感光ドラム342〜345をそれぞ
れ駆動する振動型モータ及び本発明に係る偏摩耗防止装
置について説明する。
れ駆動する振動型モータ及び本発明に係る偏摩耗防止装
置について説明する。
【0033】図6は、感光体ドラム342を駆動する振
動型モータの概略構造を示す断面図である。なお、感光
体ドラム342〜345のいずれの振動型モータも同一
の構成となっており、振動型モータでは、電気−機械エ
ネルギー変換素子(圧電素子)に交流信号を印加するこ
とで振動体を励振させて駆動力を得るようにしている。
動型モータの概略構造を示す断面図である。なお、感光
体ドラム342〜345のいずれの振動型モータも同一
の構成となっており、振動型モータでは、電気−機械エ
ネルギー変換素子(圧電素子)に交流信号を印加するこ
とで振動体を励振させて駆動力を得るようにしている。
【0034】図6において、2は振動型モータの固定部
材としてのカバーであり、1はケーシング部材としての
ケースである。円環形状の弾性体3には圧電体4を固着
してあり、これらがステータ(振動体)5を構成してい
る。8はリング6にスライダ7を固着して構成されたロ
ータで、このロータ8は、ゴム体9を挟んでサラバネ1
0の加圧力によってステータ5に押し付けられ、シャフ
ト11と一体で回転するようになっている。加圧力はシ
ム12の厚みを適当に選んで調整してから、スナップリ
ング13によって保持するため、きわめて容易に調整で
きる。シャフト11はケース1およびカバー2のそれぞ
れに装着されたベアリング14,15により、回転自在
に軸支されている。なお、弾性体3のうちスライダ7に
接触する部分は、放射方向に切れ込みが入った櫛の歯状
の形状をしており、図6ではその歯の側面が図示されて
いる。
材としてのカバーであり、1はケーシング部材としての
ケースである。円環形状の弾性体3には圧電体4を固着
してあり、これらがステータ(振動体)5を構成してい
る。8はリング6にスライダ7を固着して構成されたロ
ータで、このロータ8は、ゴム体9を挟んでサラバネ1
0の加圧力によってステータ5に押し付けられ、シャフ
ト11と一体で回転するようになっている。加圧力はシ
ム12の厚みを適当に選んで調整してから、スナップリ
ング13によって保持するため、きわめて容易に調整で
きる。シャフト11はケース1およびカバー2のそれぞ
れに装着されたベアリング14,15により、回転自在
に軸支されている。なお、弾性体3のうちスライダ7に
接触する部分は、放射方向に切れ込みが入った櫛の歯状
の形状をしており、図6ではその歯の側面が図示されて
いる。
【0035】ステータ5は、圧電体4への通電による電
歪で生じた熱エネルギーと、ステータ5とスライダ7と
の間で発生する摩擦熱とにより発熱し、この熱は、ステ
ータ5からカバー2、ケース1へと伝導して放熱される
構造となっている。
歪で生じた熱エネルギーと、ステータ5とスライダ7と
の間で発生する摩擦熱とにより発熱し、この熱は、ステ
ータ5からカバー2、ケース1へと伝導して放熱される
構造となっている。
【0036】次に振動型モータにおいて発生する偏摩耗
について説明する。
について説明する。
【0037】図7及び図8は一般のロータ80とステー
タ50とを模式的に示す図である。
タ50とを模式的に示す図である。
【0038】ロータ80とステータ50の位置関係は、
図7(a)のように互いの接触面(摩擦面)が平行にな
っていることが理想的である。ところで前述したよう
に、ステータ50は弾性体と圧電体とを張り合わせて構
成されている。また圧電体の方が弾性体より熱膨張率が
たかい。そのため、周囲温度が上昇すると、バイメタル
効果により、図7(b)のようにステータ50はロータ
80側に反るようになる。この状態で振動型モータを駆
動し続けると、例えばステータ50の材料に、ロータ8
0より柔らかいものを使用している場合、図7(c)の
ようにステータ50が削れていく。その後、周囲温度が
低下して、図7(d)のようにステータ50がロータ8
0に対して略平行になった場合、網線部で図示するよう
な偏摩耗部が出来上がってしまっているため、ステータ
50とロータ80との接触面積が減り、出力トルクが低
減してしまう。
図7(a)のように互いの接触面(摩擦面)が平行にな
っていることが理想的である。ところで前述したよう
に、ステータ50は弾性体と圧電体とを張り合わせて構
成されている。また圧電体の方が弾性体より熱膨張率が
たかい。そのため、周囲温度が上昇すると、バイメタル
効果により、図7(b)のようにステータ50はロータ
80側に反るようになる。この状態で振動型モータを駆
動し続けると、例えばステータ50の材料に、ロータ8
0より柔らかいものを使用している場合、図7(c)の
ようにステータ50が削れていく。その後、周囲温度が
低下して、図7(d)のようにステータ50がロータ8
0に対して略平行になった場合、網線部で図示するよう
な偏摩耗部が出来上がってしまっているため、ステータ
50とロータ80との接触面積が減り、出力トルクが低
減してしまう。
【0039】また、ステータ50の製作に当たっては、
常温下においてステータ50に反りがないように圧電体
と弾性体とを張り合わされる。こうした反りのないステ
ータ50を振動型モータに組み込むと、ステータ50は
ロータ80からサラバネ10の加圧力を受けるため、図
8(a)のように、ステータ50がロータ80から離れ
る方向に反ってしまう。こうした状態の振動型モータを
常温で使用し続けると、図8(b)のようにステータ5
0の偏摩耗が起きる。その後、周囲温度が高くなること
があると、昇温により前述したバイメタル効果がステー
タ50に発生し、図8(c)のようにステータ50とロ
ータ80とが略平行になる。この場合も、ステータ50
とロータ80との間の接触面積が低下して駆動トルクが
低減する。
常温下においてステータ50に反りがないように圧電体
と弾性体とを張り合わされる。こうした反りのないステ
ータ50を振動型モータに組み込むと、ステータ50は
ロータ80からサラバネ10の加圧力を受けるため、図
8(a)のように、ステータ50がロータ80から離れ
る方向に反ってしまう。こうした状態の振動型モータを
常温で使用し続けると、図8(b)のようにステータ5
0の偏摩耗が起きる。その後、周囲温度が高くなること
があると、昇温により前述したバイメタル効果がステー
タ50に発生し、図8(c)のようにステータ50とロ
ータ80とが略平行になる。この場合も、ステータ50
とロータ80との間の接触面積が低下して駆動トルクが
低減する。
【0040】こうした偏摩耗の発生を防ぐように作用す
る本発明の振動型モータの偏摩耗防止装置を、図1を参
照して説明する。
る本発明の振動型モータの偏摩耗防止装置を、図1を参
照して説明する。
【0041】図1は偏摩耗防止装置の構成を示す平面図
である。ここでは、感光ドラム342の振動型モータを
対象に説明するが、他の感光ドラム343〜345の各
振動型モータにおいても同様である。
である。ここでは、感光ドラム342の振動型モータを
対象に説明するが、他の感光ドラム343〜345の各
振動型モータにおいても同様である。
【0042】図1において401は感光ドラム342を
駆動するための振動型モータ、405は振動型モータ4
01の温度を検知するための温度センサ、400は振動
型モータ401を冷却するためのファン、409は振動
型モータ401を加熱するためのヒータ、413は前記
ファン400により発生した風を排気するための排気
口、417は前記ファン400により発生した風を効果
的に振動型モータ401にあてるためのダクトである。
駆動するための振動型モータ、405は振動型モータ4
01の温度を検知するための温度センサ、400は振動
型モータ401を冷却するためのファン、409は振動
型モータ401を加熱するためのヒータ、413は前記
ファン400により発生した風を排気するための排気
口、417は前記ファン400により発生した風を効果
的に振動型モータ401にあてるためのダクトである。
【0043】図9は偏摩耗防止装置の制御部の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【0044】図9において、温度センサ405の検知信
号はA/D変換器418に入力されてデジタル信号に変
換され、コントローラ419に入力される。コントロー
ラ419にはヒータ駆動部420とファン駆動部421
とが接続されている。コントローラ419からの駆動信
号に従いヒータ駆動部420はヒータ409を、ファン
駆動部421はファン400を駆動する。
号はA/D変換器418に入力されてデジタル信号に変
換され、コントローラ419に入力される。コントロー
ラ419にはヒータ駆動部420とファン駆動部421
とが接続されている。コントローラ419からの駆動信
号に従いヒータ駆動部420はヒータ409を、ファン
駆動部421はファン400を駆動する。
【0045】図2は、コントローラ419で実行される
温度制御処理の手順を示すフローチャートである。
温度制御処理の手順を示すフローチャートである。
【0046】すなわち、図3に示すデジタルカラー複写
機の電源がONされると、この処理の実行が開始され、
ステップS1でヒータ409をONする。振動型モータ
401の温度が後述の最高温度(例えば55℃)に達し
た否かを判別し(ステップS2)、最高温度に達する
と、ヒータ409の作動を停止し(ステップS3)、フ
ァン400をONする(ステップS4)。そしてコント
ローラ419内にあるサンプリングカウンタのカウンタ
値Nに0を代入する(ステップS5)。
機の電源がONされると、この処理の実行が開始され、
ステップS1でヒータ409をONする。振動型モータ
401の温度が後述の最高温度(例えば55℃)に達し
た否かを判別し(ステップS2)、最高温度に達する
と、ヒータ409の作動を停止し(ステップS3)、フ
ァン400をONする(ステップS4)。そしてコント
ローラ419内にあるサンプリングカウンタのカウンタ
値Nに0を代入する(ステップS5)。
【0047】つぎにステップS6にて、ステップS6を
実行する直前のステップ(S5,S10,S12)の処
理を行ってから1分の時間経過があったか否かを判別
し、1分経過したらサンプリングカウンタのカウント値
Nに1を加算する(ステップS7)。そしてステップS
8で、正弦波テーブルを参照して、サンプリングカウン
タのカウント値Nに対応する温度データを読み出し、そ
の時の振動型モータ401の検出温度と比較する。
実行する直前のステップ(S5,S10,S12)の処
理を行ってから1分の時間経過があったか否かを判別
し、1分経過したらサンプリングカウンタのカウント値
Nに1を加算する(ステップS7)。そしてステップS
8で、正弦波テーブルを参照して、サンプリングカウン
タのカウント値Nに対応する温度データを読み出し、そ
の時の振動型モータ401の検出温度と比較する。
【0048】図10は正弦波テーブルを示す図である。
正弦波テーブルはコントローラ419内のメモリに格納
されており、横軸にカウント値N、縦軸に温度が設定さ
れている。正弦波テーブルでは、カウント値N=0,6
0において最高温度(例えば55℃)、カウント値N=
30において最低温度(例えば30℃)となる正弦波が
設定されている。
正弦波テーブルはコントローラ419内のメモリに格納
されており、横軸にカウント値N、縦軸に温度が設定さ
れている。正弦波テーブルでは、カウント値N=0,6
0において最高温度(例えば55℃)、カウント値N=
30において最低温度(例えば30℃)となる正弦波が
設定されている。
【0049】この最高温度は、振動型モータがばらつき
も含めて通常動作において呈し得る上限温度よりも大き
く、かつ振動型モータの使用環境温度の上限値(例えば
60℃)よりも小さい値、例えば55℃に設定される。
ところで図8(a)で示したように、常温ではステータ
5がロータ8から離れる方向に反ってしまう。ステータ
5がロータ8と平行になるのは、例えば42℃である。
そこで、この42℃を中心にして、最高温度55℃と4
2℃との差分だけ42℃よりも低い温度30℃を求め、
これを上記の最低温度に設定する。また、後述のよう
に、正弦波テーブルは60分周期の正弦波となっている
が、この周期は、温度変化に対してステータの形状変化
が十分追従できる時間より長く、かつ、振動型モータが
搭載されたデジタルカラー複写機の環境温度変化周期よ
りも短い値が選択されて決定される。
も含めて通常動作において呈し得る上限温度よりも大き
く、かつ振動型モータの使用環境温度の上限値(例えば
60℃)よりも小さい値、例えば55℃に設定される。
ところで図8(a)で示したように、常温ではステータ
5がロータ8から離れる方向に反ってしまう。ステータ
5がロータ8と平行になるのは、例えば42℃である。
そこで、この42℃を中心にして、最高温度55℃と4
2℃との差分だけ42℃よりも低い温度30℃を求め、
これを上記の最低温度に設定する。また、後述のよう
に、正弦波テーブルは60分周期の正弦波となっている
が、この周期は、温度変化に対してステータの形状変化
が十分追従できる時間より長く、かつ、振動型モータが
搭載されたデジタルカラー複写機の環境温度変化周期よ
りも短い値が選択されて決定される。
【0050】図2のステップS8に戻って、振動型モー
タ401の検出温度が温度データよりも高ければ、ステ
ップS11に進んでファン400をON、ヒータ409
を停止し、振動型モータ401を冷却する。そしてステ
ップS12で、サンプリングカウンタのカウント値Nを
60と比較し、カウント値Nが60未満のときはステッ
プS6へ進み、カウント値Nが60に達するとステップ
S5に進む。一方、ステップS8で振動型モータ401
の検出温度が温度データ以下であると判別されればステ
ップS9に進み、ファン400を停止し、ヒータ409
をONして、振動型モータ401を加熱する。そしてス
テップS10でサンプリングカウンタのカウント値Nが
60未満のときはステップS6へ、60に達したときは
ステップS5へ進む。
タ401の検出温度が温度データよりも高ければ、ステ
ップS11に進んでファン400をON、ヒータ409
を停止し、振動型モータ401を冷却する。そしてステ
ップS12で、サンプリングカウンタのカウント値Nを
60と比較し、カウント値Nが60未満のときはステッ
プS6へ進み、カウント値Nが60に達するとステップ
S5に進む。一方、ステップS8で振動型モータ401
の検出温度が温度データ以下であると判別されればステ
ップS9に進み、ファン400を停止し、ヒータ409
をONして、振動型モータ401を加熱する。そしてス
テップS10でサンプリングカウンタのカウント値Nが
60未満のときはステップS6へ、60に達したときは
ステップS5へ進む。
【0051】以上のようにコントローラ419が温度制
御処理を行うことによって、振動型モータ401の温度
は、図10の正弦波テーブルに沿った変動を行い、最高
温度55℃、最低温度30℃、60分周期の正弦波振動
を行うことになる。
御処理を行うことによって、振動型モータ401の温度
は、図10の正弦波テーブルに沿った変動を行い、最高
温度55℃、最低温度30℃、60分周期の正弦波振動
を行うことになる。
【0052】この結果、振動型モータ401内のロータ
8とステータ5との関係は、図11に示すようになる。
すなわち、図11(a)は最小温度30℃のときのロー
タ8とステータ5との接触関係を示し、図11(b)は
最大温度55℃のときのロータ8とステータ5との接触
関係を示す。コントローラ419が上記処理を行うこと
により、図11(a)の関係から図11(b)の関係
へ、また図11(b)の関係から図11(a)の関係へ
滑らかに遷移する。その結果、ステータ5には図11
(c)に斜線部で示すような偏りのない摩耗部が発生す
る。
8とステータ5との関係は、図11に示すようになる。
すなわち、図11(a)は最小温度30℃のときのロー
タ8とステータ5との接触関係を示し、図11(b)は
最大温度55℃のときのロータ8とステータ5との接触
関係を示す。コントローラ419が上記処理を行うこと
により、図11(a)の関係から図11(b)の関係
へ、また図11(b)の関係から図11(a)の関係へ
滑らかに遷移する。その結果、ステータ5には図11
(c)に斜線部で示すような偏りのない摩耗部が発生す
る。
【0053】こうした摩耗部において、ロータ8とステ
ータ5とは、振動型モータ401が、取り得るいずれの
温度になっても、十分な接触面積を以って接触すること
ができる。したがって、振動型モータ401は常時安定
した駆動トルクを得ることができる。
ータ5とは、振動型モータ401が、取り得るいずれの
温度になっても、十分な接触面積を以って接触すること
ができる。したがって、振動型モータ401は常時安定
した駆動トルクを得ることができる。
【0054】なお、本発明の課題を解決するために、コ
ントローラ419が振動型モータ401の温度を、ロー
タ8とステータ5とが平行になるときの所定温度に常時
一定に保持する制御方法も考えられるが、この所定温度
が振動型モータ毎にばらつくため、一定に保持された温
度において必ずしもロータ8とステータ5とが平行とは
ならず、その場合には偏摩耗が発生する。なおこの場
合、偏摩耗が発生しても、振動型モータが一定温度に精
度よく保持されれば、ロータ8とステータ5との間で接
触面積が減少することはない。しかしながら、振動型モ
ータの温度を精度よく一定に保持しようとすると制御装
置の製品コストの高騰を招いてしまう。これに対して、
本発明のように、コントローラ419が振動型モータ4
01の温度を周期変動させる制御装置は、振動型モータ
の前記所定温度のばらつきに対応できるとともに、低コ
ストの振動型モータの偏摩耗防止装置を提供できる。
ントローラ419が振動型モータ401の温度を、ロー
タ8とステータ5とが平行になるときの所定温度に常時
一定に保持する制御方法も考えられるが、この所定温度
が振動型モータ毎にばらつくため、一定に保持された温
度において必ずしもロータ8とステータ5とが平行とは
ならず、その場合には偏摩耗が発生する。なおこの場
合、偏摩耗が発生しても、振動型モータが一定温度に精
度よく保持されれば、ロータ8とステータ5との間で接
触面積が減少することはない。しかしながら、振動型モ
ータの温度を精度よく一定に保持しようとすると制御装
置の製品コストの高騰を招いてしまう。これに対して、
本発明のように、コントローラ419が振動型モータ4
01の温度を周期変動させる制御装置は、振動型モータ
の前記所定温度のばらつきに対応できるとともに、低コ
ストの振動型モータの偏摩耗防止装置を提供できる。
【0055】なおまた、本発明はデジタルカラー複写機
の振動型モータに適用されるだけでなく、振動型モータ
を使用するあらゆる装置(例えば画像形成装置など)に
適用できるものである。
の振動型モータに適用されるだけでなく、振動型モータ
を使用するあらゆる装置(例えば画像形成装置など)に
適用できるものである。
【0056】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、加
熱手段及び冷却手段を用いて、振動型モータを周期的に
温度変化させる。
熱手段及び冷却手段を用いて、振動型モータを周期的に
温度変化させる。
【0057】これにより、振動型モータの摩擦面には偏
りのある摩耗が発生せず、したがって、振動型モータの
駆動トルクの減少が防止される。
りのある摩耗が発生せず、したがって、振動型モータの
駆動トルクの減少が防止される。
【図1】本発明に係る偏摩耗防止装置の構成を示す平面
図である。
図である。
【図2】コントローラで実行される温度制御処理の手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図3】本発明に係る振動型モータを備えたデジタルカ
ラー複写機の構成を示す横断面図である。
ラー複写機の構成を示す横断面図である。
【図4】画像処理部の内部構成を示すブロック図(1/
2)である。
2)である。
【図5】画像処理部の内部構成を示すブロック図(2/
2)である。
2)である。
【図6】感光体ドラムを駆動する振動型モータの概略構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図7】一般のロータとステータとを模式的に示す第1
の図である。
の図である。
【図8】一般のロータとステータとを模式的に示す第2
の図である。
の図である。
【図9】偏摩耗防止装置の制御部の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図10】正弦波テーブルを示す図である。
【図11】本発明におけるロータとステータとの関係を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
400 ファン(冷却手段) 401 振動型モータ 405 温度センサ 409 ヒータ(加熱手段) 413 排気口 417 ダクト 419 コントローラ(制御手段)
Claims (8)
- 【請求項1】 電気−機械エネルギー変換素子に交流信
号を印加することで振動体を励振させ駆動力を得るよう
にした振動型モータの温度制御装置において、 前記振動型モータを加熱する加熱手段と、 前記振動型モータを冷却する冷却手段と、 前記加熱手段及び前記冷却手段を用いて、前記振動型モ
ータを周期的に温度変化させる制御手段とを有すること
を特徴とする振動型モータ温度制御装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は時間−目標温度テーブル
を備え、該時間−目標温度テーブルに従い前記振動型モ
ータを周期的に温度変化させることを特徴とする請求項
1記載の振動型モータ温度制御装置。 - 【請求項3】 前記時間−目標温度テーブルでは、目標
温度が時間経過に伴い正弦波振動を行うことを特徴とす
る請求項2記載の振動型モータ温度制御装置。 - 【請求項4】 前記振動型モータの温度を検出する温度
検出手段を、更に有し、 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温
度を、該検出タイミングに対応して前記時間−目標温度
テーブルから読み出される目標温度と比較し、前記検出
温度が前記目標温度よりも高ければ前記冷却手段を作動
させ、前記検出温度が前記目標温度以下であれば前記加
熱手段を作動させ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モータ温度制御装置。 - 【請求項5】 前記加熱手段はヒータであることを特徴
とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の振動型
モータ温度制御装置。 - 【請求項6】 前記冷却手段はファンであることを特徴
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
モータ温度制御装置。 - 【請求項7】 前記振動型モータが画像形成装置に搭載
されたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれ
かに記載の振動型モータ温度制御装置。 - 【請求項8】 前記振動型モータが前記画像形成装置の
感光ドラムを駆動することを特徴とする請求項7記載の
振動型モータ温度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27597799A JP2001103771A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 振動型モータ温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27597799A JP2001103771A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 振動型モータ温度制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001103771A true JP2001103771A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17563066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27597799A Withdrawn JP2001103771A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 振動型モータ温度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001103771A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113670343A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 北京小米移动软件有限公司 | 温度补偿电路、终端以及温度控制方法、装置和存储介质 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27597799A patent/JP2001103771A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113670343A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 北京小米移动软件有限公司 | 温度补偿电路、终端以及温度控制方法、装置和存储介质 |
CN113670343B (zh) * | 2020-05-14 | 2024-06-04 | 北京小米移动软件有限公司 | 温度补偿电路、终端以及温度控制方法、装置和存储介质 |
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