JP3347470B2 - 振動型アクチュエーター装置 - Google Patents
振動型アクチュエーター装置Info
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- JP3347470B2 JP3347470B2 JP09982594A JP9982594A JP3347470B2 JP 3347470 B2 JP3347470 B2 JP 3347470B2 JP 09982594 A JP09982594 A JP 09982594A JP 9982594 A JP9982594 A JP 9982594A JP 3347470 B2 JP3347470 B2 JP 3347470B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振動波を発生させ、そ
の振動エネルギーにより駆動力を与える振動型アクチュ
エーター装置に関するものである。
の振動エネルギーにより駆動力を与える振動型アクチュ
エーター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記振動型アクチュエーター装置の一例
として進行波タイプの振動波モーターがあり、該モータ
ーは２相の交流電圧を振動子に加えることによって振動
体の表面に進行波を発生させ、振動体の表面に楕円運動
をさせ、振動体と回転子が接触している部分での摩擦に
より回転子が移動するものである。該モーターの速度は
印加する交流電圧の周波数や振巾、２相間の位相差を変
化させることによって変化させることができる。
として進行波タイプの振動波モーターがあり、該モータ
ーは２相の交流電圧を振動子に加えることによって振動
体の表面に進行波を発生させ、振動体の表面に楕円運動
をさせ、振動体と回転子が接触している部分での摩擦に
より回転子が移動するものである。該モーターの速度は
印加する交流電圧の周波数や振巾、２相間の位相差を変
化させることによって変化させることができる。
【０００３】この型式のモーターの速度制御方法に関し
てはさまざまな方法がある。
てはさまざまな方法がある。
【０００４】例えば、振動子の振動状態を共振に保つよ
うに印加交流波の周波数を共振追従し、速度検出手段で
検出される速度情報に基づき印加交流波の電圧の振巾を
制御する方法がある。
うに印加交流波の周波数を共振追従し、速度検出手段で
検出される速度情報に基づき印加交流波の電圧の振巾を
制御する方法がある。
【０００５】また、電圧の振巾と周波数のいずれか一方
を固定して他方を速度情報に基づき制御する方法もあ
る。
を固定して他方を速度情報に基づき制御する方法もあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
共振追従をする方法の場合、共振追従のために回路が複
雑となり、回路規模の大型化や生産コストの増加を招い
ていた。また、電圧の振巾と周波数のいずれか一方を固
定する方法の場合は振動波モーターの共振周波数の個体
差によりモータの立ち上がり時間がばらついたり、生産
コストを下げるために印加交流波の周波数の分解能が充
分にとれない場合に速度が目標速度に安定しないという
問題があった。
共振追従をする方法の場合、共振追従のために回路が複
雑となり、回路規模の大型化や生産コストの増加を招い
ていた。また、電圧の振巾と周波数のいずれか一方を固
定する方法の場合は振動波モーターの共振周波数の個体
差によりモータの立ち上がり時間がばらついたり、生産
コストを下げるために印加交流波の周波数の分解能が充
分にとれない場合に速度が目標速度に安定しないという
問題があった。
【０００７】又、周波数を変化させる方法の場合モータ
ーの周波数回転特性が周波数が高い周波数から低い共振
周波数方向へシフトして行くと徐々に速度が増加するも
のの共振周波数を越えると急激に回転速度が低下してし
まう特性を有している関係で、周波数を共振周波数を越
える領域まで変化させることが出来ず、そのために周波
数のシフトを共振周波数を越えない様に規制する位相差
検知等の複雑な回路構成を付加する必要がある。
ーの周波数回転特性が周波数が高い周波数から低い共振
周波数方向へシフトして行くと徐々に速度が増加するも
のの共振周波数を越えると急激に回転速度が低下してし
まう特性を有している関係で、周波数を共振周波数を越
える領域まで変化させることが出来ず、そのために周波
数のシフトを共振周波数を越えない様に規制する位相差
検知等の複雑な回路構成を付加する必要がある。
【０００８】又、上記モーターはその駆動電圧を急激に
印加又は、取り去ると衝撃音が発生する問題がある。
印加又は、取り去ると衝撃音が発生する問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記事項に鑑み、請求項
１、２、３、４記載の本発明は、アクチュエーター装置
又は振動波モーター装置制御に際して、まず駆動周波数
を初期周波数から装置の駆動が所定の状態となる所定の
周波数までシフトし、その後の装置の速度等の駆動状態
制御は周波信号のエネルギー量又はパルス巾を調定し、
駆動状態制御に際して周波数が共振点を越えない様にす
るとともに、周波数のシフト終了後エネルギー量又はパ
ルス巾を装置を高又は低速方向の両方向に制御出来る様
にするために、周波数シフト巾はエネルギー量又はパル
ス巾を制御可能範囲限界値間の量にセットする様にして
いる。
１、２、３、４記載の本発明は、アクチュエーター装置
又は振動波モーター装置制御に際して、まず駆動周波数
を初期周波数から装置の駆動が所定の状態となる所定の
周波数までシフトし、その後の装置の速度等の駆動状態
制御は周波信号のエネルギー量又はパルス巾を調定し、
駆動状態制御に際して周波数が共振点を越えない様にす
るとともに、周波数のシフト終了後エネルギー量又はパ
ルス巾を装置を高又は低速方向の両方向に制御出来る様
にするために、周波数シフト巾はエネルギー量又はパル
ス巾を制御可能範囲限界値間の量にセットする様にして
いる。
【００１０】
【００１１】又、請求項５，６，７，８記載の本発明は
アクチュエーター装置又はモーター装置起動又は停止に
際してエネルギー量又はパルス巾を徐々に増大又低下さ
せ駆動時又は停止時に衝撃音が発生しないようにしてい
る。
アクチュエーター装置又はモーター装置起動又は停止に
際してエネルギー量又はパルス巾を徐々に増大又低下さ
せ駆動時又は停止時に衝撃音が発生しないようにしてい
る。
【００１２】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示すアクチュエー
ター装置のブロック図を示す。図１において太い線は複
数本のバスラインを表している。１は処理回路としての
ＣＰＵであり速度情報に基づき振動型モーターの駆動周
波数やパルス巾を決定している。２は例えば水晶発振器
等の発振器（以下、ＯＳＣと称す）であり２０〜４０Ｍ
Ｈｚ程度の周波数で発振し、駆動周波数やパルス巾を生
成する際の基準クロックを形成する。３は分周回路であ
りＯＳＣ２のパルスをＣＰＵ１の指令に基づいた分周率
で分周している。４はパルス巾発生器でありＣＰＵ１で
指令されたパルス巾を分周回路３からの信号に同期した
出力と９０度位相のずれた信号の２相を生成している。
図４に２相の信号のタイムチャートを示す。図４の同期
Ｔを分周回路３で決定し、パルス巾Ｄをパルス巾発生器
４で決定している。５ａおよび５ｂは昇圧器であり例え
ば図３に示すような構成になっており、各昇圧器に対し
て図４のパルスＡ、Ｂが入力される。
ター装置のブロック図を示す。図１において太い線は複
数本のバスラインを表している。１は処理回路としての
ＣＰＵであり速度情報に基づき振動型モーターの駆動周
波数やパルス巾を決定している。２は例えば水晶発振器
等の発振器（以下、ＯＳＣと称す）であり２０〜４０Ｍ
Ｈｚ程度の周波数で発振し、駆動周波数やパルス巾を生
成する際の基準クロックを形成する。３は分周回路であ
りＯＳＣ２のパルスをＣＰＵ１の指令に基づいた分周率
で分周している。４はパルス巾発生器でありＣＰＵ１で
指令されたパルス巾を分周回路３からの信号に同期した
出力と９０度位相のずれた信号の２相を生成している。
図４に２相の信号のタイムチャートを示す。図４の同期
Ｔを分周回路３で決定し、パルス巾Ｄをパルス巾発生器
４で決定している。５ａおよび５ｂは昇圧器であり例え
ば図３に示すような構成になっており、各昇圧器に対し
て図４のパルスＡ、Ｂが入力される。
【００１３】図３は振動型モータに印加する２相の駆動
信号のうち１相分の昇圧器５ａを示したものであり、１
１はトランス、６ａは振動波モーターの電気−機械エネ
ルギー変換素子で、例えば圧電素子、電歪素子等の周波
信号の印加にて振動する素子である。尚本実施例では圧
電素子が用いられているものとする。１２はＦＥＴであ
りトランス１１の電流をスイッチングするスイッチング
手段を構成する。９はチョークコイルでありトランス流
れ込む電流を制限している。１０はスナバ回路でありＦ
ＥＴ１２の保護およびノイズの除去を行っている。この
回路において入力パルスの周波数に応じた交流波が入力
パルスのパルス巾に応じた電圧で圧電素子６ａに加わ
る。
信号のうち１相分の昇圧器５ａを示したものであり、１
１はトランス、６ａは振動波モーターの電気−機械エネ
ルギー変換素子で、例えば圧電素子、電歪素子等の周波
信号の印加にて振動する素子である。尚本実施例では圧
電素子が用いられているものとする。１２はＦＥＴであ
りトランス１１の電流をスイッチングするスイッチング
手段を構成する。９はチョークコイルでありトランス流
れ込む電流を制限している。１０はスナバ回路でありＦ
ＥＴ１２の保護およびノイズの除去を行っている。この
回路において入力パルスの周波数に応じた交流波が入力
パルスのパルス巾に応じた電圧で圧電素子６ａに加わ
る。
【００１４】図１の７はモーターの回転状態を検出する
駆動状態検出手段としてのエンコーダであり振動型モー
ター６の回転軸と同軸上に取り付けられており光学的あ
るいは磁気的にモーター６の回転応じたパルス信号を得
ることができる。８はモーターの速度を検出する回路で
ありエンコーダ７から出力されるモーターの速度に応じ
た周波数のパルスの１周期の時間を計測し速度データを
出力している。この速度情報がＣＰＵ１にフィードバッ
クされる。
駆動状態検出手段としてのエンコーダであり振動型モー
ター６の回転軸と同軸上に取り付けられており光学的あ
るいは磁気的にモーター６の回転応じたパルス信号を得
ることができる。８はモーターの速度を検出する回路で
ありエンコーダ７から出力されるモーターの速度に応じ
た周波数のパルスの１周期の時間を計測し速度データを
出力している。この速度情報がＣＰＵ１にフィードバッ
クされる。
【００１５】前記各相に対して設けられる圧電素子は振
動体上の異なる位置に配設され、それぞれ昇圧器５ａ、
５ｂの出力が印加される。
動体上の異なる位置に配設され、それぞれ昇圧器５ａ、
５ｂの出力が印加される。
【００１６】上記モーター６は振動体の表面に前記圧電
素子が配され、振動体の表面に振動波を形成し、該振動
体に接触する移動体としてのローターを振動体に対して
相対的に駆動する。
素子が配され、振動体の表面に振動波を形成し、該振動
体に接触する移動体としてのローターを振動体に対して
相対的に駆動する。
【００１７】次にＣＰＵ１が行っている制御を図２のフ
ローチャートに基づき説明する。ＣＰＵ１で制御装置の
始動時点からある時間間隔で発生するタイマー割り込み
で行っている。ＳＴＥＰ１でタイマー割り込みが発生す
るまで待つ。タイマー割り込みが発生するとＳＴＥＰ２
に進み速度カウンタ８からの速度情報を取り込む。次に
ＳＴＥＰ３に進み周波数が固定されているかどうかを調
べる。起動直後の初期状態では周波数は固定されていな
いのでＳＴＥＰ４に進む。
ローチャートに基づき説明する。ＣＰＵ１で制御装置の
始動時点からある時間間隔で発生するタイマー割り込み
で行っている。ＳＴＥＰ１でタイマー割り込みが発生す
るまで待つ。タイマー割り込みが発生するとＳＴＥＰ２
に進み速度カウンタ８からの速度情報を取り込む。次に
ＳＴＥＰ３に進み周波数が固定されているかどうかを調
べる。起動直後の初期状態では周波数は固定されていな
いのでＳＴＥＰ４に進む。
【００１８】尚、アクチュエーター装置の始動に際して
ＣＰＵ１は、分周回路３及びパルス巾発生器４に対して
所定の初期周波数で所定のパルス巾のパルスを前記パル
スＡ、Ｂとして形成させ、昇圧器５ａ、５ｂに供給す
る。
ＣＰＵ１は、分周回路３及びパルス巾発生器４に対して
所定の初期周波数で所定のパルス巾のパルスを前記パル
スＡ、Ｂとして形成させ、昇圧器５ａ、５ｂに供給す
る。
【００１９】ＳＴＥＰ４ではＳＴＥＰ２にて取り込んだ
速度情報が目標速度に達しているかどうかを判断し、達
していなければ上記周波数を所定量低い方向にシフトし
共振周波数方向に近づけモーター６の回転速度が速くな
るようにし、達していれば周波数を固定してＳＴＥＰ９
に進みタイマー割り込みを待つ。上記の各ステップによ
りモーターの速度が目標速度となるまでの間はＳＴＥＰ
２、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ４、ＳＴＥＰ５が繰り返し実
行され、徐々に周波数が初期周波数から低周波数方向へ
移行し、目標速度に達したときにその周波数シフトを中
止しその周波数に固定される。
速度情報が目標速度に達しているかどうかを判断し、達
していなければ上記周波数を所定量低い方向にシフトし
共振周波数方向に近づけモーター６の回転速度が速くな
るようにし、達していれば周波数を固定してＳＴＥＰ９
に進みタイマー割り込みを待つ。上記の各ステップによ
りモーターの速度が目標速度となるまでの間はＳＴＥＰ
２、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ４、ＳＴＥＰ５が繰り返し実
行され、徐々に周波数が初期周波数から低周波数方向へ
移行し、目標速度に達したときにその周波数シフトを中
止しその周波数に固定される。
【００２０】尚、周波数が固定されていないときは上記
所定のパルス巾としては許容最大値と最小値の間に固定
されているものとする。周波数が固定された後はＳＴＥ
Ｐ３でＹＥＳとなりＳＴＥＰ７に進む。ＳＴＥＰ７では
取り込んだ速度情報と目標速度を比較し、現在の速度が
速ければＳＴＥＰ８ａに進みパルス巾を減らし（ディー
ティを減少し）、遅ければＳＴＥＰ８ｂに進みパルス巾
を増やす（ディーティを増大し）。そしてＳＴＥＰ９に
進み次のタイマー割り込みを待つ。
所定のパルス巾としては許容最大値と最小値の間に固定
されているものとする。周波数が固定された後はＳＴＥ
Ｐ３でＹＥＳとなりＳＴＥＰ７に進む。ＳＴＥＰ７では
取り込んだ速度情報と目標速度を比較し、現在の速度が
速ければＳＴＥＰ８ａに進みパルス巾を減らし（ディー
ティを減少し）、遅ければＳＴＥＰ８ｂに進みパルス巾
を増やす（ディーティを増大し）。そしてＳＴＥＰ９に
進み次のタイマー割り込みを待つ。
【００２１】ＳＴＥＰ５での周波数の変更量及びＳＴＥ
Ｐ８ａ、ＳＴＥＰ８ｂでのパルス巾の変更量はある一定
の量でも良いし、目標速度と現在の速度の速度差に応じ
た量でも良い。
Ｐ８ａ、ＳＴＥＰ８ｂでのパルス巾の変更量はある一定
の量でも良いし、目標速度と現在の速度の速度差に応じ
た量でも良い。
【００２２】図５は本発明の第２の実施例におけるアク
チュエーター装置のブロック図を示す。第１の実施例と
の相違点は、周波数やパルス巾を決定するコントロール
部分がＣＰＵではなくハードウェアのコントローラ１７
であることである。高価なＣＰＵの代わりにハードウェ
アにすることで例えば製品のゲートアレイの１部として
組み込むことができ回路にかかる費用を削減することが
できる。図１と同一構成部に同一記号が附されているも
のとする。
チュエーター装置のブロック図を示す。第１の実施例と
の相違点は、周波数やパルス巾を決定するコントロール
部分がＣＰＵではなくハードウェアのコントローラ１７
であることである。高価なＣＰＵの代わりにハードウェ
アにすることで例えば製品のゲートアレイの１部として
組み込むことができ回路にかかる費用を削減することが
できる。図１と同一構成部に同一記号が附されているも
のとする。
【００２３】図６は図５におけるコントローラ１７の内
部構成を示す回路図である。図６において太い線は複数
ビットのバスラインを示す。１３はマグニチュードコン
パレータであり目標速度データと検出速度データを比較
し目標速度の方が速ければａ＞ｂ端子がハイレベルに、
そうでなければローレバルになる。目標速度と検出速度
が同じ場合はイコール端子がハイレベルになり、それ以
外はローレベルになる。１４はＲＳフリップフロップで
あり起動時はリセット信号によりリセットされ、コンパ
レータ１３で検出速度が速くなったときにセット状態と
なる。すなわち第１の実施例における周波数がロックさ
れていない状態がリセット状態であり、周波数がロック
されている状態がセット状態である。１５は周波数用カ
ウンタであり、カウンタのＱ端子からの出力データが分
周器３の分周率となり図４におけるＴと対応している。
周波数用カウンタ１５においてまず起動時のリセット信
号によりＬＯＡＤ端子にハイレベルの信号が入力される
と、共振周波数より高い周波数の初期周波数データがロ
ードされる。周波数がロックされていなときすなわちＲ
Ｓフリップフロップがリセット状態で、かつコンパレー
タのイコール端子の出力がローレベルの時にＥＮ端子が
ハイレベルとなり制御用クロック（一定周期）のタイミ
ングでカウント動作が行われる。本実施例は振動型モー
ターの共振周波数より高い周波数で駆動することを前提
としているので、このカウンタは加算動作のみを行い、
周波数がロックされていないときは周波数データが大き
くなり分周回路３の出力周波数が低くなり駆動周波数が
共振周波数に近づく。検出速度が目標速度より速くなり
ＳＴＥＰ１４がセット状態となると周波数カウンタはロ
ックされる直前の値を保持する。１６はパルス巾用カウ
ンタであり、アップダウンカウンタである。パルス巾用
カウンタ１６のＱ端子からの出力データがパルス巾発生
器の入力データとなり、図４におけるＤと対応してい
る。パルス巾用カウンタにおいて起動時のリセット信号
により最大パルス巾と最小パルス巾の間の値の初期パル
ス巾データがロードされる。パルス巾カウンタ１６のＱ
端子からの出力データは周波数がロックされるまですな
わちＳＴＥＰ１４がセット状態となるまでは出力データ
は初期パルス巾データの値を保つ。周波数がロックさ
れ、即ち、ＳＴＥＰ１４がセットされ、かつコンパレー
タ１３のイコール端子がローレベルの時にカウンタ１６
はＥＮ端子がハイレベルとなり、カウント可能状態とな
るのでａ＞ｂ端子の出力に応じて目標速度より検出速度
が遅いときはカウンタ１６はアップカウントになり、出
力データが増大されパルス巾が大きくなる。
部構成を示す回路図である。図６において太い線は複数
ビットのバスラインを示す。１３はマグニチュードコン
パレータであり目標速度データと検出速度データを比較
し目標速度の方が速ければａ＞ｂ端子がハイレベルに、
そうでなければローレバルになる。目標速度と検出速度
が同じ場合はイコール端子がハイレベルになり、それ以
外はローレベルになる。１４はＲＳフリップフロップで
あり起動時はリセット信号によりリセットされ、コンパ
レータ１３で検出速度が速くなったときにセット状態と
なる。すなわち第１の実施例における周波数がロックさ
れていない状態がリセット状態であり、周波数がロック
されている状態がセット状態である。１５は周波数用カ
ウンタであり、カウンタのＱ端子からの出力データが分
周器３の分周率となり図４におけるＴと対応している。
周波数用カウンタ１５においてまず起動時のリセット信
号によりＬＯＡＤ端子にハイレベルの信号が入力される
と、共振周波数より高い周波数の初期周波数データがロ
ードされる。周波数がロックされていなときすなわちＲ
Ｓフリップフロップがリセット状態で、かつコンパレー
タのイコール端子の出力がローレベルの時にＥＮ端子が
ハイレベルとなり制御用クロック（一定周期）のタイミ
ングでカウント動作が行われる。本実施例は振動型モー
ターの共振周波数より高い周波数で駆動することを前提
としているので、このカウンタは加算動作のみを行い、
周波数がロックされていないときは周波数データが大き
くなり分周回路３の出力周波数が低くなり駆動周波数が
共振周波数に近づく。検出速度が目標速度より速くなり
ＳＴＥＰ１４がセット状態となると周波数カウンタはロ
ックされる直前の値を保持する。１６はパルス巾用カウ
ンタであり、アップダウンカウンタである。パルス巾用
カウンタ１６のＱ端子からの出力データがパルス巾発生
器の入力データとなり、図４におけるＤと対応してい
る。パルス巾用カウンタにおいて起動時のリセット信号
により最大パルス巾と最小パルス巾の間の値の初期パル
ス巾データがロードされる。パルス巾カウンタ１６のＱ
端子からの出力データは周波数がロックされるまですな
わちＳＴＥＰ１４がセット状態となるまでは出力データ
は初期パルス巾データの値を保つ。周波数がロックさ
れ、即ち、ＳＴＥＰ１４がセットされ、かつコンパレー
タ１３のイコール端子がローレベルの時にカウンタ１６
はＥＮ端子がハイレベルとなり、カウント可能状態とな
るのでａ＞ｂ端子の出力に応じて目標速度より検出速度
が遅いときはカウンタ１６はアップカウントになり、出
力データが増大されパルス巾が大きくなる。
【００２４】又、逆の場合は、即ち検出速度が目標速度
よりも速いときはダウンカウントとなり、パルス巾が小
さくなる。
よりも速いときはダウンカウントとなり、パルス巾が小
さくなる。
【００２５】図７は本発明のモーターをサーマルジェッ
トプリンタに利用した一実施例を示す構成斜視図であ
る。図７において１８は給紙部、１９はキャリッジ部、
２０は送紙部、２１はヘッド回復部である。印字動作
は、給紙部１８で紙が１枚分離されて送紙部２０に送ら
れ、往復動作をするキャリッジ部１９に取り付けられた
印字ヘッドからインクが紙に吐出され、印字ヘッドの往
復動作に応じて送紙部２０により紙が１行分送られる。
印字ヘッドのインク詰まりを防ぐために所定時間ごとに
回復部２１でインクの吸引が行われる。キャリッジ部を
駆動するアクチュエータとしては回転型の振動型モータ
ー２２が設けられ、モーター２２の回転速度及び回転角
を検出するためにロータリーエンコーダ２３が取り付け
られている。モーターの回転軸はプーリー２２−１に連
結しプーリーにかけられたベルト２２−２を駆動し、該
ベルトに前記キャリッジ部が取り付けられ、キャリッジ
部はガイドパー２２−３、２２−４に沿って移動する。
同様に紙送り部の駆動は振動型モーター２４で行ってお
りロータリーエンコーダ２５が取り付けられている。２
４−１はモーター２４の回転軸に連動して回転する給送
用の回転部で、該回転部に紙送りが行われる。モーター
２２及び２４は図１と同様なコントローラにより駆動さ
れている。図８はキャリッジ駆動用振動波モーター２２
を動作させるために、ＣＰＵが行っている制御を表すフ
ローチャートである。以下図８のフローチャートに従っ
て説明する。
トプリンタに利用した一実施例を示す構成斜視図であ
る。図７において１８は給紙部、１９はキャリッジ部、
２０は送紙部、２１はヘッド回復部である。印字動作
は、給紙部１８で紙が１枚分離されて送紙部２０に送ら
れ、往復動作をするキャリッジ部１９に取り付けられた
印字ヘッドからインクが紙に吐出され、印字ヘッドの往
復動作に応じて送紙部２０により紙が１行分送られる。
印字ヘッドのインク詰まりを防ぐために所定時間ごとに
回復部２１でインクの吸引が行われる。キャリッジ部を
駆動するアクチュエータとしては回転型の振動型モータ
ー２２が設けられ、モーター２２の回転速度及び回転角
を検出するためにロータリーエンコーダ２３が取り付け
られている。モーターの回転軸はプーリー２２−１に連
結しプーリーにかけられたベルト２２−２を駆動し、該
ベルトに前記キャリッジ部が取り付けられ、キャリッジ
部はガイドパー２２−３、２２−４に沿って移動する。
同様に紙送り部の駆動は振動型モーター２４で行ってお
りロータリーエンコーダ２５が取り付けられている。２
４−１はモーター２４の回転軸に連動して回転する給送
用の回転部で、該回転部に紙送りが行われる。モーター
２２及び２４は図１と同様なコントローラにより駆動さ
れている。図８はキャリッジ駆動用振動波モーター２２
を動作させるために、ＣＰＵが行っている制御を表すフ
ローチャートである。以下図８のフローチャートに従っ
て説明する。
【００２６】図８のフローチャートにおいてはＣＰＵは
目標位置でモーターの駆動を止める制御を行っており、
目標位置までは第１の実施例（図１）と同様な速度制御
を行っている。また、本実施例においては、起動時およ
び停止時の衝撃をやわらげるためにパルス巾を徐々に増
減させることにより加減速を緩やかに行っている。
目標位置でモーターの駆動を止める制御を行っており、
目標位置までは第１の実施例（図１）と同様な速度制御
を行っている。また、本実施例においては、起動時およ
び停止時の衝撃をやわらげるためにパルス巾を徐々に増
減させることにより加減速を緩やかに行っている。
【００２７】プリンターを作動させることでＳＴＥＰ１
１で一定時間ごとに発生するタイマー割り込みを待ち、
タイマー割り込みごとに、該図８のフローが実行され
る。ＳＴＥＰ１２では起動状態が完了したかどうかを判
断している。プリンターの起動に際しては起動完了状態
とはなっていないので、ＳＴＥＰ１３に進む。ＳＴＥＰ
１３では図１のパルス巾発生器から出力されるパルス巾
を一定量増大させる。尚、プリンターの起動時において
は上記パルス巾が所定の一定初期値にセットされてお
り、この状態から前記ＳＴＥＰ１３にて一定量増大され
るとともに、該パルスの周波数は一定の初期値にセット
されている。ＳＴＥＰ１４にて上記パルス巾が予め設定
されているパルス巾となったか否か判定し、否と判定さ
れた場合はＳＴＥＰ２０に進み次のタイマー割り込みを
待つ。上記の各ＳＴＥＰにてパルス巾が設定巾に達する
まで、一定の初期周波数にて徐々にパルス巾が増大さ
れ、パルス巾が設定巾となったときにＳＴＥＰ１５にて
起動完了フラグをセットし、ＳＴＥＰ２０に進み、次回
のＳＴＥＰ１２にて該フラグを検知しＳＴＥＰ１６に進
む。モーターの起動時に上記ＳＴＥＰ１３、１４を実行
させることで急激な駆動エネルギー（充分にモーターを
駆動できるパルス巾）をモーターに供給することでモー
ターが衝撃音を発生することを防止できる。尚、上記初
期パルス巾はほぼゼロ（パルス巾発生器から出力するこ
とが出来る最小のパルス巾）にセットされ、設定パルス
巾としては通常にモーターを駆動することの出来るパル
ス巾に設定されている。
１で一定時間ごとに発生するタイマー割り込みを待ち、
タイマー割り込みごとに、該図８のフローが実行され
る。ＳＴＥＰ１２では起動状態が完了したかどうかを判
断している。プリンターの起動に際しては起動完了状態
とはなっていないので、ＳＴＥＰ１３に進む。ＳＴＥＰ
１３では図１のパルス巾発生器から出力されるパルス巾
を一定量増大させる。尚、プリンターの起動時において
は上記パルス巾が所定の一定初期値にセットされてお
り、この状態から前記ＳＴＥＰ１３にて一定量増大され
るとともに、該パルスの周波数は一定の初期値にセット
されている。ＳＴＥＰ１４にて上記パルス巾が予め設定
されているパルス巾となったか否か判定し、否と判定さ
れた場合はＳＴＥＰ２０に進み次のタイマー割り込みを
待つ。上記の各ＳＴＥＰにてパルス巾が設定巾に達する
まで、一定の初期周波数にて徐々にパルス巾が増大さ
れ、パルス巾が設定巾となったときにＳＴＥＰ１５にて
起動完了フラグをセットし、ＳＴＥＰ２０に進み、次回
のＳＴＥＰ１２にて該フラグを検知しＳＴＥＰ１６に進
む。モーターの起動時に上記ＳＴＥＰ１３、１４を実行
させることで急激な駆動エネルギー（充分にモーターを
駆動できるパルス巾）をモーターに供給することでモー
ターが衝撃音を発生することを防止できる。尚、上記初
期パルス巾はほぼゼロ（パルス巾発生器から出力するこ
とが出来る最小のパルス巾）にセットされ、設定パルス
巾としては通常にモーターを駆動することの出来るパル
ス巾に設定されている。
【００２８】この様にして起動完了となったらＳＴＥＰ
１２からＳＴＥＰ１６に進みキャリッジが目標の位置に
到達するまではＳＴＥＰ１７において第１の実施例と同
一の速度制御ルーチンを行う。
１２からＳＴＥＰ１６に進みキャリッジが目標の位置に
到達するまではＳＴＥＰ１７において第１の実施例と同
一の速度制御ルーチンを行う。
【００２９】即ち、ＳＴＥＰ１７としては図２のフロー
がルーチンとして用いられており、目標速度に達するま
で、周波数を徐々に低下させ、エンコーダ２３にて検出
されるモーターの速度が目標速度に達した際の周波数に
周波数をロックし、その後の速度変化に対してはパルス
巾の増減が行われる。
がルーチンとして用いられており、目標速度に達するま
で、周波数を徐々に低下させ、エンコーダ２３にて検出
されるモーターの速度が目標速度に達した際の周波数に
周波数をロックし、その後の速度変化に対してはパルス
巾の増減が行われる。
【００３０】キャリッジが目標の位置に達した場合はＳ
ＴＥＰ１８に進む。この目標の位置データは図１のＣＰ
Ｕ１にセットされ、エンコーダ２３にて検知される回転
角（回転量）データに基づく現在の位置データーとの比
較が上記ＳＴＥＰ１６にて行われ、両データーが一致し
た時ＳＴＥＰ１８に進む。
ＴＥＰ１８に進む。この目標の位置データは図１のＣＰ
Ｕ１にセットされ、エンコーダ２３にて検知される回転
角（回転量）データに基づく現在の位置データーとの比
較が上記ＳＴＥＰ１６にて行われ、両データーが一致し
た時ＳＴＥＰ１８に進む。
【００３１】ＳＴＥＰ１８では、ＣＰＵ１からの指令に
てパルス巾発生器４からの出力パルス巾を一定量減少さ
せ、ＳＴＥＰ１９にて目標パルス巾となったか否か判定
し、否の場合はＳＴＥＰ２０に進み、次回の割り込みを
待つ。このＳＴＥＰ１８、１９にて徐々にパルス巾を減
少させパルス巾が目標巾となった時にＳＴＥＰ２１に進
みモーターへの給電を中止し、ＳＴＥＰ２２にてタイマ
ー割り込みを禁止する。上記パルス巾の減少レイトはＳ
ＴＥＰ１３と同一でも良いし、異ならしめても良い。
又、目標パルス巾としては、モーター起動時の初期設定
巾でも良いし、異ならしめても良い。このＳＴＥＰ１
８、１９にて、起動時と同様に停止時に急激にパルス巾
を変化させることにより発生する衝撃音を防止すること
が出来る。
てパルス巾発生器４からの出力パルス巾を一定量減少さ
せ、ＳＴＥＰ１９にて目標パルス巾となったか否か判定
し、否の場合はＳＴＥＰ２０に進み、次回の割り込みを
待つ。このＳＴＥＰ１８、１９にて徐々にパルス巾を減
少させパルス巾が目標巾となった時にＳＴＥＰ２１に進
みモーターへの給電を中止し、ＳＴＥＰ２２にてタイマ
ー割り込みを禁止する。上記パルス巾の減少レイトはＳ
ＴＥＰ１３と同一でも良いし、異ならしめても良い。
又、目標パルス巾としては、モーター起動時の初期設定
巾でも良いし、異ならしめても良い。このＳＴＥＰ１
８、１９にて、起動時と同様に停止時に急激にパルス巾
を変化させることにより発生する衝撃音を防止すること
が出来る。
【００３２】以上プリンタ装置のキャリッジ駆動につい
て説明したが、紙送り駆動についても同様な制御で駆動
することが出来る。また、本実施例においてパルス巾の
増加、減少は一定時間間隔で一定量の変化をさせている
が、増減の方法はこの方法のみならず、指数関数的、Ｓ
字曲線的、その他同様な効果が得られるさまざまな方法
で行っても良い。尚、本実施例の制御は第１の実施例と
同様にＣＰＵのソフトウェアにより行っているが、第２
の実施例のようにハードウェアのコントローラにより行
うこともできる。又、モーターにて駆動される対象とし
てはモーターの振動体に直接紙等を接触させ、紙等の接
触物を給送しても良いし、振動体側を接触体に対して移
動させるようにしても良い。
て説明したが、紙送り駆動についても同様な制御で駆動
することが出来る。また、本実施例においてパルス巾の
増加、減少は一定時間間隔で一定量の変化をさせている
が、増減の方法はこの方法のみならず、指数関数的、Ｓ
字曲線的、その他同様な効果が得られるさまざまな方法
で行っても良い。尚、本実施例の制御は第１の実施例と
同様にＣＰＵのソフトウェアにより行っているが、第２
の実施例のようにハードウェアのコントローラにより行
うこともできる。又、モーターにて駆動される対象とし
てはモーターの振動体に直接紙等を接触させ、紙等の接
触物を給送しても良いし、振動体側を接触体に対して移
動させるようにしても良い。
【００３３】（発明と実施例の対応）本実施例におい
て、ＣＰＵ１、発振器２、コントローラ１７、分周回路
３が周波数を設定する周波数調定手段に相当し、ＣＰＵ
１、コントローラ１７、パルス巾発生器４がエネルギー
調定手段に相当し、ＣＰＵ１、コントローラ１７が駆動
制御回路に相当し、ＲＳＦＦ１４がロック手段、禁止手
段に相当し、カウンタ１５がシフト手段に相当し、エン
コーダ１１、速度カウンタ８が駆動状態（回転速度）を
検知する検知手段、速度検知手段に相当し、ＯＳＣ２が
パルス信号形成回路に相当し、ＦＥＴ１２がスイッチン
グ手段に相当し、分周回路３、パルス巾発生器４が周波
数及びパルス巾を調定する調定回路に相当する。
て、ＣＰＵ１、発振器２、コントローラ１７、分周回路
３が周波数を設定する周波数調定手段に相当し、ＣＰＵ
１、コントローラ１７、パルス巾発生器４がエネルギー
調定手段に相当し、ＣＰＵ１、コントローラ１７が駆動
制御回路に相当し、ＲＳＦＦ１４がロック手段、禁止手
段に相当し、カウンタ１５がシフト手段に相当し、エン
コーダ１１、速度カウンタ８が駆動状態（回転速度）を
検知する検知手段、速度検知手段に相当し、ＯＳＣ２が
パルス信号形成回路に相当し、ＦＥＴ１２がスイッチン
グ手段に相当し、分周回路３、パルス巾発生器４が周波
数及びパルス巾を調定する調定回路に相当する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１〜４記載の
本発明では、駆動周波数をまず、所定周波数までシフト
し駆動状態（回転速度）をほぼ所望の状態にして、その
後の状態はエネルギー量又はパルス巾にて調定するの
で、駆動周波数をロックした状態で駆動制御ができ、周
波数調定にて駆動状態を制御する方法に比して、その周
波数が共振点を越えた低い周波数までシフトしてしまい
回転が停止する等の不都合を停止できる。又、請求項５
〜８記載の本発明ではモーター装置の駆動又は停止時に
発生する衝撃音を防止できるものである。
本発明では、駆動周波数をまず、所定周波数までシフト
し駆動状態（回転速度）をほぼ所望の状態にして、その
後の状態はエネルギー量又はパルス巾にて調定するの
で、駆動周波数をロックした状態で駆動制御ができ、周
波数調定にて駆動状態を制御する方法に比して、その周
波数が共振点を越えた低い周波数までシフトしてしまい
回転が停止する等の不都合を停止できる。又、請求項５
〜８記載の本発明ではモーター装置の駆動又は停止時に
発生する衝撃音を防止できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例の制御回路の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２】本発明の第１の実施例の制御方法を示すフロー
チャート。
チャート。
【図３】昇圧部を示す回路図。
【図４】パルス発生器の出力波形を示すタイムチャー
ト。
ト。
【図５】本発明の第２の実施例の制御回路の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図６】本発明の第２の実施例のコントローラの内部構
成を示す回路図。
成を示す回路図。
【図７】本発明のモーター装置にて駆動されるプリンタ
装置の斜視図。
装置の斜視図。
【図８】図７のプリンター装置を制御する本発明の他の
制御方法を示すフローチャート。
制御方法を示すフローチャート。
１ ＣＰＵ ２ 発振器 ３ 分周回路 ４ パルス巾発生器 ６ 振動波モーター ７ エンコーダ ８ 速度カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 平４−222477（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−252765（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−336762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−56178（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02N 2/00 B41J 19/30
Claims (8)
- 【請求項１】 電気−機械エネルギー変換素子に周波信
号を印加することで励振させ、駆動力を得る振動型アク
チュエーター装置において、前記周波信号の周波数を調
定する周波数調定手段と、前記周波信号の一周期あたり
のエネルギー量を第１と第１よりも大な第２の値との間
で調定するエネルギー量調定手段と、前記周波数調定手
段にて周波数を所定の周波数に調定した後、前記エネル
ギー量調定手段にて前記エネルギー量の調定を行わせる
駆動制御回路を設けるとともに、前記周波数調定手段に
て周波数調定が行われている間前記エネルギー量調定手
段にてエネルギー量を第１と第２の値との間の第３の値
に調定したことを特徴とする振動型アクチュエーター装
置。 - 【請求項２】 パルス信号を形成するパルス信号形成回
路と、該パルス信号形成回路からのパルス信号によりス
イッチングするスイッチング手段と、該スイッチング手
段のスイッチング動作に応じて電源出力を昇圧する昇圧
回路と、該昇圧回路にて昇圧された周波電圧を電気−機
械エネルギー変換素子に印加することで振動波を形成
し、該振動波にて駆動力を得る振動波モーター装置にお
いて、 前記パルス信号形成回路からのパルス信号の周波数の調
定及びパルス巾を第１と第１よりも大な第２の値との間
で調定する調定回路と、該調定回路にて周波数を第１の
周波数から所定の周波数までシフトした後、前記調定回
路にてパルス巾の調定を行わせる駆動制御回路を設ける
とともに、前記調定回路にて周波数のシフトが行われて
いる間パルス巾を第１と第２の値との間の第３の値に調
定したことを特徴とする振動波モーター装置。 - 【請求項３】 前記第３の値は第１と第２の値のほぼ中
間の値である請求項１に記載の振動型アクチュエーター
装置。 - 【請求項４】 前記第３の値は第１と第２の値のほぼ中
間の値である請求項２に記載の振動波モーター装置。 - 【請求項５】 前記エネルギー量調定手段はアクチュエ
ーター装置の起動時エネルギー量を徐々に所定の量まで
増加させ、その後周波数調定手段による周波数調定を開
始させる請求項１、３に記載の振動型アクチュエーター
装置。 - 【請求項６】 前記エネルギー量調定手段はアクチュエ
ーター装置の停止時エネルギー量を徐々に所定の量まで
低減させる請求項１、３、５に記載の振動型アクチュエ
ーター装置。 - 【請求項７】 前記調定回路はモーター装置の起動時パ
ルス巾を徐々に所定巾まで増加させ、その後周波数シフ
トを開始する請求項２、４に記載の振動波モーター装
置。 - 【請求項８】 前記調定回路はモーター装置の停止時パ
ルス巾を徐々に所定巾まで低減させる請求項２，４，７
に記載の振動波モーター装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09982594A JP3347470B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 振動型アクチュエーター装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09982594A JP3347470B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 振動型アクチュエーター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07308085A JPH07308085A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3347470B2 true JP3347470B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=14257607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09982594A Expired - Fee Related JP3347470B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 振動型アクチュエーター装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347470B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09163766A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータの駆動方法およびその駆動回路 |
| JP5791343B2 (ja) | 2010-05-31 | 2015-10-07 | キヤノン株式会社 | 振動型モータの制御方法および振動型モータの駆動装置 |
| JP6308801B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2018-04-11 | キヤノン株式会社 | 駆動装置、画像振れ補正装置、交換レンズ、撮像装置、及び自動ステージ |
| CN112265377B (zh) * | 2020-10-19 | 2021-12-28 | 北京方正印捷数码技术有限公司 | 打印信号校正方法、装置、设备及存储介质 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP09982594A patent/JP3347470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07308085A (ja) | 1995-11-21 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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