JP3347654B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動型アクチュエー
タを備えた駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでに複数の駆動対象の駆動速度等
を同期させて駆動することを必要とする装置が数多く存
在している。

【０００３】例えば、電子写真方式による画像形成装置
において、像担持体としての感光ドラムを駆動させるモ
ータと、転写部材としてのコピー用紙を前記感光ドラム
との転写位置に搬送駆動させるモータとについては、画
像転写動作中や駆動開始時および駆動終了時等いかなる
場合においても同期をとって駆動する必要がある。

【０００４】これは感光ドラムと転写部材が接触状態も
しくは非常に近接した状態にあるために、両者の間で速
度差が存在すると、感光ドラムの表面を摩擦により傷つ
けてしまう可能性があるからである。

【０００５】上記事項を考慮して、これまで感光ドラム
の駆動と転写部材の搬送を夫々行う駆動源であるアクチ
ュエータを同期して制御することにより上記問題が起こ
らないような方法をとっている。

【０００６】ところで、最近画像形成装置の画像品位を
向上させるために、感光ドラムおよび転写部材の回転精
度をあげるためのいくつかの提案がなされている。

【０００７】例えば特開平８−９５３２７号公報では、
感光ドラムの駆動に公知の振動型モータを用いることに
より画像品位の向上を図っている。振動型モータは、振
動エネルギーを摩擦力により被回転部材に伝達し駆動力
を得る構造のモータである。振動型モータは構造上軸の
ガタが少ないという特徴がある。また低回転時に高いト
ルクを発生するという特徴がある。上記の提案ではこれ
らの特徴を利用して、振動型モータの軸上にダイレクト
に感光ドラムを接続し駆動することにより、感光ドラム
の回転ムラを小さくすることができ、画像品位を向上さ
せている。

【０００８】共振型と呼ばれる振動型モータは、モータ
の構成要素の一つである振動体の固有周波数近傍で励振
することによりエネルギーを発生させている。

【０００９】そのため、モータの出力トルクまたは駆動
速度は、振動体を構成する電気−機械エネルギー変換素
子としての圧電素子に供給する交番信号の周波数（パル
ス数等）により変化する。

【００１０】図７に振動波モータの駆動交流電圧の周波
数を変化させたときの振動型モータの駆動速度の変化の
様子を示す。図７においてｆｒは振動型モータの構成要
素である振動体の共振周波数である。振動型モータは共
振周波数の交流電圧を印加したときの速度が最も大きく
なる。また、共振周波数を境に周波数の高い領域と低い
領域では周波数に対する速度の勾配は異なる。通常、制
御のしやすさの観点から振動型モータは共振周波数より
も高い周波数の領域で制御が行われる。

【００１１】しかしながら、振動型モータは従来の電磁
モータと比較して、特性のばらつきが大きいという問題
点がある。例えば、振動型モータは、図８（ａ）および
（ｂ）に示すように、周波数−速度特性の個体差が存在
する。図８（ａ）ではモータａとモータｂの共振周波数
が異なり、同じ周波数を印加しても速度が異なってい
る。図８（ｂ）ではモータａと、モータｃの共振周波数
は同じであるが、共振周波数を印加したときの速度およ
び周波数に対する速度の勾配が異なっている。この特性
の違いにより、振動型モータの起動時に特定の周波数を
印加した場合、複数のモータが接続されている部材間で
速度差が生じてしまう。

【００１２】特に、振動型モータを上述したような画像
形成装置に用いた場合には、感光部材表面を摩擦により
傷つけてしまう可能性がある。

【００１３】振動型モータの個体差を検知し、個体差に
応じた動作をさせるために、特開昭５９−１５６１６８
号公報や特開昭６３−２０９４８１号公報、特開平４−
２５１５８１号公報などに開示のように、事前に駆動周
波数を掃引し、駆動周波数と速度の関係等の特性を検知
してから通常の駆動を行う方法が数多く提案されてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように感光ドラムや転写部材搬送装置の駆動源として
振動型アクチュエータを用い、特性の検知を個々のモー
タに対して行った場合、特性検知の際の各アクチュエー
タの同期がとれていないために、感光ドラムと転写部材
の接触部分に速度差が生じ、感光ドラムの表面に傷を付
けてしまうといった問題があった。

【００１５】

【００１６】本出願に係る発明の目的は、複数のアクチ
ュエータの同期を簡単にとって駆動できる駆動装置を提
供しようとするものである。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【課題を解決するための手段】 第１の発明 は、複数の振
動型アクチュエータと、前記複数の振動型アクチュエー
タのそれぞれの速度を検出する速度検出手段と、前記速
度検出手段の検出情報に基づいて前記複数の振動型アク
チュエータを駆動制御する制御手段とを有し、前記制御
手段は、本動作とは別に前記複数の振動型アクチュエー
タに対する駆動信号の周波数または電圧を各振動型アク
チュエータに対して同時に変更して各振動型アクチュエ
ータの周波数対速度または電圧対速度特性を検知する特
性検知部を有し、前記特性検知部で検知した前記複数の
各振動型アクチュエータごとの検知情報を本動作におけ
る各振動型アクチュエータの同期駆動制御に用いること
を特徴とする駆動装置にある。

【００２５】第２の発明は、複数の振動型アクチュエー
タを備え、前記各振動型アクチュエータにてそれぞれ移
動体を駆動する駆動装置において、振動型アクチュエー
タの本駆動動作前に、前記各振動型アクチュエータの駆
動周波信号の周波数を同時に変化させ、その際に前記各
振動型アクチュエータが同一の出力特性を示す周波信号
の周波数を検知する検知手段を設け、本駆動における各
振動型アクチュエータの同時駆動に際して、該検知手段
にて検知された前記複数の各振動型アクチュエータが同
一の出力特性を示す周波信号の周波数をそれぞれの前記
振動型アクチュエータに対して設定し前記各振動型アク
チュエータの駆動制御を行うことを特徴とする。

【００２６】第３の発明は、上記第２の発明で、前記本
駆動における各振動型アクチュエータの同時駆動に際し
て、前記各振動型アクチュエータの駆動開始の初期周波
数をそれぞれ検知された周波数に応じて設定するもので
ある。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】第４の発明は、少なくとも第１と第２の振
動型アクチュエータを備え、前記各振動型アクチュエー
タにてそれぞれ移動体を駆動する駆動装置において、前
記第１の振動型アクチュエータの速度を第１と第２を含
む複数の異なる速度とするための各速度に対応した第１
の駆動データと前記第２の振動型アクチュエータの速度
を前記第１と第２を含む複数の異なる速度とするための
各速度に対応した第２の駆動データとを記憶する記憶手
段を設け、第１と第２の振動型アクチュエータを同時に
駆動する際に、前記各速度に対応して、第１の振動型ア
クチュエータに対して第１の駆動データを設定し、第２
の振動型アクチュエータに対して第２の駆動データを設
定し、それぞれの振動型アクチュエータが同一の速度を
示すよう制御するようにしたものである。

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図２は本発
明の第１の実施例であるカラー画像形成装置の全体構成
を示す図である。以下図２を用いてカラー画像形成装置
の構成を説明する。

【００４６】まず、リーダ部の構成について説明する。

【００４７】図２において、１０１はＣＣＤ、３１１は
ＣＣＤ１０１の実装された基板、３１２はプリンタ処理
部、３０１は原稿台ガラス、３０２は原稿給紙装置、３
０３および３０４は原稿を照明する光源、３０５および
３０６は光源３０３、３０４の光を原稿に集光する反射
傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射
光または投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、３
１４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３０
８、３０９を収容するキャリッジ、３１３は他のＣＰＵ
等とのインターフェイス部である。

【００４８】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。

【００４９】原稿台ガラス上の原稿は、光源３０３、３
０４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。そして、その電気信号
（アナログ画像信号）は画像処理部３１２に入力されデ
ジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は処
理された後、プリンタ部に送られ画像形成に用いられ
る。

【００５０】次にプリンタ部の構成について説明する。

【００５１】図２において、３１７はＭ（マゼンタ色）
画像形成部、３１８はＣ（シアン色）画像形成部、３１
９はＹ（イエロー色）画像形成部、３２０はＫ（黒色）
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について説明し、他の画像形成部の説明は省略
する。

【００５２】Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラムで、ＬＥＤアレー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３４５が含まれている。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３
３３上の転写材として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、従来用いられていたクリ
ーナ部が配置されていないが、クリーナ部を装着しても
問題ないということはいうまでもない。

【００５３】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。カセット３４０、３４１に格納された記
録紙等はピックアップローラ３３９、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。給紙された記録紙は吸着帯電器３４６
で帯電させられる。

【００５４】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３
３３に記録紙等を吸着させる。なお、転写材搬送ベルト
ローラ３４８は、定着装置側に設ける要にしても良い。

【００５５】３４７は紙先端センサで、転写材搬送ベル
ト３３３上の記録紙の先端を検知する。なお、紙先端セ
ンサの検出信号はプリンタ部から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。

【００５６】この後、記録紙等は転写材搬送ベルト３３
３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。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って画像乱
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、３３５の排紙トレーに排
紙される。

【００５７】ここで、各色の画像形成プロセスユニット
における感光ドラム３４２〜３４５、および転写材搬送
ベルトローラ３４８を回転させるための駆動モータとし
て、公知の振動型モータが用いられている。

【００５８】振動型モータは超音波モータとも呼ばれて
おり、例えば円環形状に形成された弾性体に固着されて
いる電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子に
交流信号を印加することにより、弾性体の表面に振動波
を発生させ、その振動波に対して移動体を接触させるこ
とにより、移動体を駆動する原理のモータである。

【００５９】図３は感光ドラムと振動型モータの接続を
表す概略図である。図３において、２は振動型モータで
ある。１はロータリーエンコーダであり、振動型モータ
２の出力軸の回転角をパルス情報として出力する。３は
感光ドラムである。図３のように、ベルトやギアのよう
な動力伝達手段を介さず、振動型モータ２の出力軸に直
接感光ドラム３を接続することにより高精度な回転を実
現することができる。図４に振動型モータの制御装置の
構成を表すブロック図を示す。

【００６０】図４において、４はＣＰＵであり、振動型
モータの速度の制御や画像形成装置のさまざまな動作を
つかさどっている。ここで図４では振動型モータの制御
関連の記載のみとし、画像形成装置のその他の動作に関
する記載は省略する。また、本実施の形態において振動
型モータは、４色の画像形成プロセスユニットにおける
各感光ドラムの駆動用として４個、転写材搬送ベルト駆
動用として１個、計５個使用されるが、制御構成は同じ
であるので、１つの振動型モータに対する制御系のみを
示した。したがって、実際は図４のうちＣＰＵ４以外の
振動型モータの制御関連のブロックはは５個ずつ存在し
ている。

【００６１】図４において、５はパルス発生器であり、
振動型モータを駆動するための信号を発生する。パルス
発生器５では、図５に示すような４相のパルス信号を出
力する。図５において、Ｔはパルス周期であり、ＣＰＵ
から入力される周波数指令の逆数の値となる。パルス発
生器５から出力される４相の信号の周期は全てＴとな
る。図５において、Ｗはパルス幅であり、振動型モータ
を駆動する際に効率良く駆動されるような値となる。

【００６２】ここで、パルス幅Ｗを大きくしすぎると、
後述する昇圧手段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振動型モ
ータの十分な出力を得ることができなくなる。

【００６３】本実施の形態で使用される振動型モータは
進行波型モータと呼ばれるもので、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相に交流波をＡ相およびＢ相と呼ぶことにす
る。図５の４相の信号のうち、信号Ａ１と信号Ａ２は、
Ａ相交流信号を生成するために用いられ、信号Ｂ１と信
号Ｂ２はＢ相交流信号を生成するために用いられる。信
号Ａ１と信号Ａ２は１８０°の位相差を有し、信号Ｂ１
と信号Ｂ２も同様に１８０°の位相差を有する。また、
信号Ａ１に対して信号Ｂ１は９０°遅れ、または９０°
進んだ位相差を有する。上記位相差が遅れているか進ん
でいるかによって振動型モータの回転方向が決定され
る。図５では９０°遅れた位相差を有する場合を示して
いる。

【００６４】図４において、６は昇圧器である。図６に
昇圧器６の具体的な回路図を示す。なお、図６は昇圧器
の機能を説明するために必要な部品のみを記述してい
る。図６において、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは
ＦＥＴであり、図４のパルス発生器５より入力される駆
動パルスがハイレベルの時にＯＮ、ローレベルの時にＯ
ＦＦとなるスイッチング素子である。このスイッチング
動作によって、図６のセンタータップつきトランス１１
ａ、１１ｂの一次側に流れる電流をコントロールしてい
る。トランス１１ａ、１１ｂの二次側にはトランスの巻
き線比に起因して昇圧された交流電圧が発生する。二次
側の一端はグランドに接続され、他端はＡ相、Ｂ相信号
として振動型モータ７に接続されている。

【００６５】図４の８はエンコーダであり、光学的また
は磁気的な原理を利用して、振動型モータ７の回転状態
を検出するためのもので、２値の信号が回転位置に応じ
て出力される。エンコーダ８に接続されているものの回
転速度が速いほどエンコーダから出力されるパルスの周
波数が高くなる。

【００６６】図４の９は速度検出器であり、エンコーダ
８から出力されるパルスの周波数を測定し複数ビットの
データとしてＣＰＵに出力している。

【００６７】図１１は、ＣＰＵ４で行っている振動型モ
ータの速度制御方法を示すブロック線図である。図１１
において一点鎖線で囲まれた部分がＣＰＵ４の内部で行
っている制御を表す。フィードバックの様子がわかるよ
うに図４で説明した各要素も記述した。本実施の形態で
は速度の比例積分制御を行っている。以下図１１を用い
て制御方法について説明する。

【００６８】図１１の速度指令はあらかじめＣＰＵ４に
プログラムされている値、または外部から与えられる値
である。この値は例えば起動時においては低速度からあ
る時間間隔で画像形成装置の画像形成時に必要な速度ま
で段階的に増していくような値である。

【００６９】また、画像形成時には一定の値が速度指令
として与えられる。さらに、停止時においては画像形成
時の速度からある時間間隔で低速度まで段階的に減少し
ていくような値となる。

【００７０】図１１において、１２は減算ブロックであ
り、指令速度と速度検出器から得られる検出速度の差を
求めている。通常の制御においては減算は「（指令値）
−（検出値）」とするが、振動型アクチュエータの周波
数と速度の勾配が負の傾きを持つために「（検出値）−
（指令値）」となる。１３は第１積算器で、制御ゲイン
であるＧ１と入力されたデータとを積算している。積算
器１３の出力は２つに分かれており、一方は積分ブロッ
ク１４で積分された後、第２積算器１５においてゲイン
Ｇ２を積算している。また、積分ブロック１４では振動
型モータの停止時に初期値である初期周波数が設定され
る。

【００７１】加算器１６において積分項と比例項を加算
し、加算結果が駆動周波数としてパルス発生器５に送ら
れる。

【００７２】以上説明したような構成によって、振動型
モータ７の動作が制御される。

【００７３】ところで、起動時に出力される周波数（初
期周波数）を常に一定とした場合、前述した図８
（ａ）、図８（ｂ）に示すような個体差が存在するた
め、速度指令値に達成するまでの時間が異なり、感光ド
ラムに摩擦による傷を付けてしまう。これを回避するた
めにあらかじめ特性の検知を行う。そして、この検知の
過程においても複数のモータの動作を同期させ、感光ド
ラムに傷が付くのを防ぐような検知手段をとる必要があ
る。

【００７４】図１は図４のＣＰＵ４が行っている検知手
法を示すフローチャートである。本実施の形態ではＹＭ
ＣＫ各色のドラム駆動用に振動型モータを４個、転写材
搬送ベルト駆動用に振動型モータ１個を使用している。
説明を簡単にするためにドラム駆動用振動型モータを振
動型モータ１〜４とし、転写材搬送ベルト駆動用モータ
を振動型モータ５とした。以下、図１を用いて本発明の
第１の実施の形態である検知動作について詳細に説明す
る。

【００７５】画像形成装置の工場出荷時、電源投入時ま
たは画像形成装置の使用時間や使用回数等の理由により
振動型モータの検知動作が必要と判断されるとＳＴＥＰ
１の検知動作開始となる。

【００７６】ＳＴＥＰ２では、４個のドラム駆動用振動
型モータと転写材搬送ベルト駆動用振動型モータの周波
数の設定値を所定の値にしている。後述する検知動作
は、振動型モータの駆動周波数を高い周波数から低い周
波数に掃引するので、ＳＴＥＰ２で設定する所定の周波
数とは振動型モータが比較的遅い速度で回転するような
周波数とする（回転し得ない高い周波数にセットしても
良い）。なお、この時点では振動型モータへの電圧の印
加は行われていない。

【００７７】ＳＴＥＰ３では全ての振動型モータに対し
て駆動交流電圧を同時に印加する。ＳＴＥＰ４では、Ｃ
ＰＵ４の内部のメモリＮを１にセットしている。このメ
モリＮは測定および検知対象モータの番号を示すもので
あり、前述した振動型モータ１から振動型モータ５まで
の測定および検知を順次行うようにするためのものであ
る。

【００７８】ＳＴＥＰ５では、振動型モータＮの検知動
作が終了したか（ＳＴＥＰ７でＹｅｓと判定されたか）
どうかを判断している。終了していればＳＴＥＰ９に進
み終了していなければＳＴＥＰ６に進む。これは検知動
作は各モータ１回でよいので、検知が終了したモータに
対しては以降検知動作を行わないようにするためであ
る。

【００７９】ＳＴＥＰ６では、振動型モータＮの現在の
駆動速度を図４の速度検出器９から入力している。

【００８０】ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で入力した速
度情報があらかじめ決められている所定の値に達したか
どうかを判断している（回転を開始したかどうかの判断
でも良い）。ここで、所定の値とは比較的低速の値を選
択する。もし、速度が所定の値に達していればＳＴＥＰ
８に進み、達していなければＳＴＥＰ９に進む。

【００８１】ＳＴＥＰ８では、現在の周波数をモータＮ
用の周波数として記憶する。この周波数は初期周波数と
呼ばれ、画像形成装置の通常の動作を開始するときに振
動型モータに最初に印加する周波数となる。初期周波数
印加後は、図４のＣＰＵ４により速度検出器９の情報を
もとに逐次周波数が制御される。

【００８２】ＳＴＥＰ９では、現在検知しているモータ
番号が最終の５番であるかどうかを判断している。５番
でなければＳＴＥＰ１０に進み、５番であればＳＴＥＰ
１１に進む。

【００８３】ＳＴＥＰ１０では、モータ番号を次のモー
タにするためにメモリＮの内容を加算している。その後
ＳＴＥＰ５に進み前述の動作を繰り返している。

【００８４】ＳＴＥＰ１１ではモータ番号が最終の５に
達しているので、全モータの検知が終了したかどうか
（全モータに対してＳＴＥＰ８が行われたかどうか）を
判断している。ここで、全モータの検知が終了していな
ければＳＴＥＰ１２において周波数を１ステップ減少さ
せて駆動周波数を共振周波数に近付けてからＳＴＥＰ４
に進み、モータ番号を１に戻した後、前述の検知動作を
繰り返している。

【００８５】ここで１ステップとは、初期周波数を決定
する際の分解能であり、１ステップの量が小さいほど細
かい分解能で初期周波数が決定可能となる。ＳＴＥＰ１
１で全モータの検知が終了していればＳＴＥＰ１３に進
み検知動作終了となる。

【００８６】なお、この検知動作中は、搬送ベルトが感
光ドラムから離れるように、例えば下方に移動できるよ
うに構成されている。

【００８７】以上説明したような方法で検知動作を行う
ことにより、全ての振動型モータの検知動作を同時に行
い、かつ、感光ドラムと転写材搬送ベルトの接触部分の
摩擦により感光ドラムに傷がつくのを低減することがで
きる。

【００８８】なお、本実施の形態ではドラム駆動用振動
型モータと転写材搬送ベルト駆動用振動型モータの回転
速度はおおまかには同じになるような検知動作を行って
いるが、これは感光ドラムの直径と転写材搬送ベルト駆
動用振動型モータの軸上にあるローラの直径（厳密には
搬送ベルトの）が同一である場合を想定しているからで
ある。もし、直径が異なる場合は、検知開始の周波数や
周波数を記憶する際の速度もこれを考慮して各々設定す
る必要がある。要は搬送ベルトの周速が感光ドラムの周
速と等速となるようにすればよい。

【００８９】以上の処理により所定速度に対する５個の
モータの駆動周波数は夫々記憶され、コピー動作が開始
されると記憶されている周波数を用いて全ての感光ドラ
ムと、搬送ベルトが所定速度（周速）で回動されること
となる。

【００９０】すなわち、上述の動作によりモータの検知
動作が行われた後のコピー動作（本動作）に際して、各
モータの駆動開始時にセットされる初期周波数は、上記
検知動作にて検知された周波数または該周波数に基づく
周波数に設定され、その状態から各モータの周波数を徐
々に低下し、モータ駆動が行われる。

【００９１】（第２の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて、振動型アクチュエータの周波数−速度特性が大
きく異なる場合は検知動作は同時であっても、感光ドラ
ムと転写材搬送ベルトの摩擦が問題になる場合もある。

【００９２】本発明の第２の実施の形態では、特性のば
らつきが更に大きい場合においても感光ドラムと転写材
搬送ベルトの摩擦を抑えるように改善したものである。

【００９３】図９は本発明の第２の実施の形態である検
知動作を示したフローチャートである。

【００９４】本実施の形態も第１の実施の形態と同様な
画像形成装置に関するものであり、制御装置の構成も同
一である。したがって、本実施の形態では第１の実施の
形態と異なる部分であるＣＰＵ４が行っている検知動作
のみについて詳細に説明する。

【００９５】図９において、画像形成装置の工場出荷
時、電源投入時または画像形成装置の使用時間や使用回
数等の理由により振動型アクチュエータの検知動作が必
要と判断されると、ＳＴＥＰ１の検知動作開始となる。

【００９６】ＳＴＥＰ２では、第１の実施の形態のＳＴ
ＥＰ２と同様に４個のドラム駆動用振動型モータと転写
材搬送ベルト駆動用振動型モータの周波数の設定値を所
定の値にしている。

【００９７】ＳＴＥＰ３では、全ての振動型モータに対
して駆動交流電圧を同時に印加する。

【００９８】ＳＴＥＰ４では、図４のＣＰＵの内部メモ
リｉをセットしている。このメモリｉは本実施の形態の
検出動作において使用する速度テーブルの番号を示すも
のである。

【００９９】速度テーブルは、図１０に示すように、比
較的遅い速度Ｖ１から所定の速度Ｖ１０までをなだらか
に増加するように作られたテーブルで、本実施の形態で
は０．０３［１／ｓｅｃ］から０．３［１／ｓｅｃ］ま
でのテーブルとしている。また、参考までに画像形成装
置の画像形成時の感光ドラムの回転速度は１．２［１／
ｓｅｃ］である。なお１／ｓｅｃは回転速度の単位であ
り、一秒間での回転数を示すものである。

【０１００】ＳＴＥＰ５では、図４のＣＰＵ４の内部の
メモリＮを１にセットしている。このメモリＮは測定お
よび検知対象モータの番号を示すものである。

【０１０１】ＳＴＥＰ６では、振動型モータＮの速度を
図４の速度検出器９から入力している。

【０１０２】ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で読み込んだ
速度データが速度テーブルのＶｉに達しているかどうか
を判断している（なお、このときＳＴＥＰ７’でモータ
Ｎの周波数を記憶する）。達していればＳＴＥＰ９に進
む。達していなければＳＴＥＰ８で周波数を振動型モー
タＮの現在の周波数から１ステップ減して、再びＳＴＥ
Ｐ６に進み、これを繰り返すことにより振動型モータＮ
の回転速度がＶｉに達する。

【０１０３】ＳＴＥＰ９では、現在のモータ番号が５で
あるかどうかを判断している。もし５であればＳＴＥＰ
１１に進む。５でなければＳＴＥＰ１０でモータ番号を
加算した後ＳＴＥＰ６に進む。

【０１０４】ＳＴＥＰ１１では、全てのモータの速度が
Ｖｉに達している。そしてＳＴＥＰ１１で速度テーブル
番号ｉが最終の１０になっているかどうかを判断してい
る。もし、１０になっていればＳＴＥＰ１３に進む。１
０になっていなければＳＴＥＰ１２においてｉを加算し
た後ＳＴＥＰ５に進む。

【０１０５】ＳＴＥＰ１３では、全てのモータがＶ１０
に達しているので、このときの各モータの周波数（各テ
ーブル番号ｉに対するそれぞれの周波数）を記憶する動
作に入ることになる。まずＳＴＥＰ１３においてモータ
番号Ｎを１とし、ＳＴＥＰ１４においてモータ番号１の
周波数を記憶する。以後、ＳＴＥＰ１５でモータ番号Ｎ
が５であるかどうかを判断し、５でなければＳＥＴＰ１
６でモータ番号Ｎを加算し、ＳＴＥＰ１４に進む。この
ようにして全モータの記憶動作が完了したらＳＴＥＰ１
７に進み、検知動作が完了となる。ここで、記憶した周
波数は第１の実施の形態と同様な初期周波数である。

【０１０６】以上説明したような方法で検知動作を行う
ことにより、全ての振動型モータの検知動作を同時に行
い、さらに周波数変更時に速度テーブルに合わせて各振
動型モータの速度をそろえているので、各モータの速度
差を第１の実施の形態よりも小さく抑えることができ、
ドラム駆動用振動型モータと転写材搬送ベルト駆動用振
動型モータの接触部分の摩擦により感光部材に傷がつく
のをさらに低減することができる。

【０１０７】すなわち、検知動作が終了した後のコピー
動作（本動作）に際して、各モータの動作開始時にセッ
トされる各初期周波数は、テーブル番号ｉ＝１の時の周
波数にセットされ、その状態から各モータごとにテーブ
ル番号２，３，４の順でそれぞれの周波数を順次シフト
して、各モータの速度合わせを行う。

【０１０８】また、本実施の形態においては、Ｖ₁ 〜Ｖ
₁₀の速度に対する全ての周波数を記憶しているが、これ
に限らず１つ以上の任意の速度に対する周波数を記憶し
てもよい。

【０１０９】なお、本実施の形態ではドラム駆動用振動
型モータと転写材搬送ベルト駆動用振動型モータの速度
テーブルは同一のものを使用しているが、これはドラム
の直径と転写材搬送ベルト駆動用振動型モータの軸上に
あるローラの直径が同一である場合を想定しているから
である。もし、直径が異なる場合は、ドラム駆動用振動
型モータと転写材搬送ベルト駆動用振動型モータの速度
テーブルをそれぞれ独自に設定する必要がある。

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【０１１４】

【０１１５】

【０１１６】

【０１１７】

【０１１８】

【０１１９】

【０１２０】

【０１２１】

【０１２２】

【０１２３】

【０１２４】

【０１２５】

【０１２６】

【０１２７】

【０１２８】

【０１２９】上記した各実施の形態において、画像形成
装置の工場出荷時、電源投入時または画像形成装置の使
用時間や使用回数等の理由により振動型アクチュエータ
の検知動作が必要と判断されると、各検知処理を実行し
ているが、その際、前回の検知データを次回の検知処理
に際して利用する、例えば起動時から所定の速度に達す
るまでの前回の周波数、電圧あるいは電流値を利用すれ
ば、検知処理の時間を短縮することができる。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願の請求項
１、２に係る発明によれば、複数の振動型アクチュエー
タを同時駆動して速度の同期制御を行わせる際に必要と
なる、各アクチュエータごとに周波数対速度，または電
圧対速度特性の検知動作を各アクチュエータを同時に駆
動して行なわせる際においても、各アクチュエータでの
速度差があまり発生しないようにしたので、該検知動作
時において複数の振動型アクチュエータが同時に駆動さ
れないときに生じる不具合を低減させることができる。

【０１３１】

【０１３２】

【０１３３】

【０１３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の動作を示すフロー
チャート。

【図２】第１と第２の実施の形態で使用される画像形成
装置の断面図。

【図３】図２の感光ドラムと振動型モータの接続状態を
示す図。

【図４】第１と第２の実施の形態の振動型モータの制御
構成を示すブロック図。

【図５】第１と第２の実施の形態において使用されるパ
ルス発生器から出力される信号を示すタイミングチャー
ト。

【図６】第１と第２の実施の形態において使用される昇
圧器の回路図。

【図７】振動型モータの駆動周波数と速度の関係を示す
グラフ。

【図８】（ａ）、（ｂ）は振動型モータのばらつきを説
明するグラフ。

【図９】第２の実施の形態の動作を示すフローチャー
ト。

【図１０】第２の実施の形態で使用される速度テーブル
を示す表。

【図１１】第１と第２の実施の形態で使用されるＣＰＵ
で行われている制御の内容を説明する制御ブロック図。

【符号の説明】

１ エンコーダ ２ 振動型モータ ３、３４２〜３４５ 感光ドラム ４ ＣＰＵ １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ スイッチング素子 １１ａ、１１ｂ トランス ３３３ 転写材搬送ベルト

フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 平６−95738（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64882（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251581（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−8186（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8569（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−200062（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−204009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2868（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02N 2/00 G03G 15/00 550

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の振動型アクチュエータと、前記複
   数のアクチュエータのそれぞれの速度を検出する速度検
   出手段と、前記速度検出手段の検出情報に基づいて前記
   複数の振動型アクチュエータを駆動制御する制御手段と
   を有し、前記制御手段は、本動作とは別に前記複数の振
   動型アクチュエータに対する駆動信号の周波数または電
   圧を各振動型アクチュエータに対して同時に変更して各
   振動型アクチュエータの周波数対速度または電圧対速度
   特性を検知する特性検知部を有し、前記特性検知部で検
   知した前記複数の各振動型アクチュエータごとの検知情
   報を本動作における各振動型アクチュエータの同期駆動
   制御に用いることを特徴とする駆動装置。
2. 【請求項２】 複数の振動型アクチュエータを備え、前
   記各振動型アクチュエータにてそれぞれ移動体を駆動す
   る駆動装置において、 振動型アクチュエータの本駆動動作前に、前記各振動型
   アクチュエータの駆動周波信号の周波数を同時に変化さ
   せ、その際に前記各振動型アクチュエータが同一の出力
   特性を示す周波信号の周波数を検知する検知手段を設
   け、本駆動における各振動型アクチュエータの同時駆動
   に際して、該検知手段にて検知された前記複数の各振動
   型アクチュエータが同一の出力特性を示す周波信号の周
   波数をそれぞれの前記振動型アクチュエータに対して設
   定し前記各振動型アクチュエータの駆動制御を行うこと
   を特徴とする駆動装置。
3. 【請求項３】 前記本駆動における各振動型アクチュエ
   ータの同時駆動に際して、前記各振動型アクチュエータ
   の駆動開始の初期周波数をそれぞれ検知された周波数に
   応じて設定する請求項２に記載の駆動装置。
4. 【請求項４】 少なくとも第１と第２の振動型アクチュ
   エータを備え、前記各振動型アクチュエータにてそれぞ
   れ移動体を駆動する駆動装置において、前記第１の振動
   型アクチュエータの速度を第１と第２を含む複数の異な
   る速度とするための各速度に対応した第１の駆動データ
   と前記第２の振動型アクチュエータの速度を前記第１と
   第２を含む複数の異なる速度とするための各速度に対応
   した第２の駆動データとを記憶する記憶手段を設け、第
   １と第２の振動型アクチュエータを同時に駆動する際
   に、前記各速度に対応して、第１の振動型アクチュエ ー
   タに対して第１の駆動データを設定し、第２の振動型ア
   クチュエータに対して第２の駆動データを設定し、それ
   ぞれの振動型アクチュエータが同一の速度を示すよう制
   御することを特徴とする駆動装置。