JPH11178371A

JPH11178371A - 振動型アクチュエータの摩擦面の評価方法、振動型駆動装置、振動型アクチュエータ、振動型アクチュエータ装置および複写機

Info

Publication number: JPH11178371A
Application number: JP9343453A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kataoka; 健一片岡; Shinji Yamamoto; 新治山本; Jun Ito; 潤伊藤; Tei Hayashi; 禎林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: DE69830130T2; JP3332832B2; DE69830130D1; EP0923190B1; EP0923190A2; EP0923190A3; US6313564B1

Abstract

(57)【要約】【課題】振動型アクチュエータの摩擦面の状態を評価
できる振動型アクチュエータの摩擦面評価方法を提供す
る。【解決手段】通常動作時における振動型アクチュエータ
の出力情報の変化の度合いを評価基準と比較し、前記振
動型アクチュエータの摩擦摺動部における摩擦面の状態
を評価する。

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
ータの摩擦面の評価方法、振動型駆動装置、振動型アク
チュエータ、振動型アクチュエータ装置および複写機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動型アクチュエータは、電気−
機械エネルギー変換素子としての圧電素子に交番信号を
印加することにより弾性体に駆動波を形成する振動体
と、前記振動体の駆動面に加圧接触する接触体とを前記
駆動波により相対的に摩擦駆動するようにしており、摩
擦摺動面の一方、例えば弾性体の駆動面には摩擦材が設
けられている。このような摩擦部材は、振動型アクチ
ュエータの駆動中において、相手材との摺動により摩耗
し、摩耗粉などが摩擦面に固着し、摩擦駆動に影響を及
ぼす。

【０００３】そこで、摩擦面を回復する手法として、特
開昭６１−２０７１８６号公報のように、摩擦面に付着
した摩耗粉を取り除くための部材を直接摩擦面に接触さ
せ、これで削り取るようにしている。

【０００４】また、特開平７−５９３６８号公報のよう
に、摩擦材に砥粒を含有させ、付着した摩耗粉を取り除
くように構成したものも提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した前記した従来
の摩擦面回復方法においては、常に摩擦面に接触する接
触部材があるため、摩耗粉以外に対してもダメージを与
え、耐久時間が減少するという問題がある。

【０００６】本出願に係る第１の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体と接触体間の摩擦面の状態を評
価する振動型アクチュエータの摩擦面評価方法を提供し
ようとするものである。

【０００７】本出願に係る第２の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体と接触体間の摩擦面の状態を評
価できる振動型駆動装置を提供しようとするものであ
る。

【０００８】本出願に係る第３の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体と接触体間の摩擦面の状態が悪
くなった時に回復動作が行える振動型駆動装置を提供し
ようとするものである。

【０００９】本出願に係る第４の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体の摩擦材と接触体間の摩耗状態
を監視できる振動型アクチュエータを提供しようとする
ものである。

【００１０】本出願に係る第５の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体と接触体間の摩擦面の状態を評
価できる振動型アクチュエータ装置を提供しようとする
ものである。

【００１１】本出願に係る第６の発明の目的は、振動型
アクチュエータの振動体と接触体間の摩擦面の状態が悪
くなった時に回復動作が行える振動型アクチュエータ装
置を提供しようとするものである。

【００１２】本出願に係る第７の発明は、振動型アクチ
ュエータを駆動源として良好な複写動作が行える複写機
を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１、第２
の発明は、摩擦面の状態が変化すると振動型アクチュエ
ータの共振周波数が変化することに着目し、例えば共振
周波数の変化によって間接的に変化するパラメータを検
出し、これを演算処理して前記パラメータの変動分を算
出し、この演算出力を所定のしきい値と比較する。

【００１４】そして、前記比較手段は、前記パラメータ
の変化が所定値より大きいほど悪くなったと判断する。

【００１５】本出願に係る第３の発明は、振動型アクチ
ュエータの摩擦面を評価する評価手段と、回復動作を行
うかどうかを判断する判断手段と、この判断をもとに、
回復動作を行う摩擦面回復手段とを有する。

【００１６】また、振動型アクチュエータの摩擦面の状
態を評価する評価手段と、評価結果より前記摩擦面の回
復を行うべきかどうかを判断する判断手段と、判断結果
に基づいて回復を行う必要があることを知らせる報知手
段とを有する。

【００１７】本出願に係る第４の発明は、摩耗粉が多く
発生した場合に摩擦面が悪化しているとの考えから、摩
耗量を知るための確認手段を設ける。

【００１８】本出願に係る第５の発明は、電気−機械エ
ネルギー変換素子に周波信号を印加して、振動体を励振
させ駆動力を得る振動型アクチュエータ装置において、
所定の駆動条件下において、前記アクチュエータ装置を
駆動している際における前記アクチュエータ装置の速度
状態の変化を評価する評価手段を設け、該速度状態が所
定の変動幅を越えたか否かにより、振動体と該振動体と
接触する接触体との接触面の状態を判定するようにした
ものである。

【００１９】本出願に係る第６の発明は、電気−機械エ
ネルギー変換素子に周波信号を印加して、振動体を励振
させ駆動力を得る振動型アクチュエータ装置において、
前記振動体と該振動体に接触する接触体との接触面の状
態を評価する評価手段と、該評価手段にて接触面の状態
が不適当であると判定された際に前記振動体と接触体と
の間の相対的な移動速度を高い速度に設定し、又は前記
アクチュエータ装置を高速駆動させ、又はアクチュエー
タ装置を繰り返し反転動作させることで接触面の状態を
回復させる接触面回復手段を設けたものである。

【００２０】本出願に係る第７の発明は、電気−機械エ
ネルギー変換素子に周波信号を印加して、振動体を励振
させ駆動力を得る振動型アクチュエータを駆動源として
用いた複写機において、複写動作の回数に応じた回数情
報を検知するとともに、該回数情報が所定の回数に達し
たときに、前記振動体と接触体との間の相対的な移動速
度を高い速度に設定し、又は前記アクチュエータ装置を
高速駆動させ、又はアクチュエータ装置を繰り返し反転
動作させることで接触面の状態を回復させる接触面回復
手段を設けたものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態を示すブロック図であり、図２
は振動型アクチュエータの一つである円環型のアクチュ
エータの例を示す構成図である。まずアクチュエータの
簡単な説明をする。

【００２２】図２において、１はリング状の弾性部材の
片面に電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子
３を接着した振動体、２は振動体１に不図示の加圧手段
で加圧接触された接触体としてのロータ、２０は振動体
１に接着され、ロータ２との間に挟まれている摩擦材、
４０はロータ中心に接続された回転軸、３は振動体１に
接着された圧電体である。圧電体３は図３に示す形状で
表面が複数の電極に分割されている。

【００２３】また、この電極は２つの駆動用電極グルー
プ３ａ，３ｂと、一つのセンサ電極部３ｃからなってお
り、以下それぞれ駆動用電極グループ３ａをＡ相、駆動
用電極グループ３ｂをＢ相、センサ電極部３ｃをＳ相と
言う。図２に示す振動型アクチュエータは、このＡ相と
Ｂ相に時間的位相差が９０度の交流電圧を印加すること
で振動体１に進行性の振動波を発生させ、この振動の力
を振動体１に摩擦材２０を介して加圧接触しているロー
タ２へ摩擦力を介して伝達し、ロータ２を回転するよう
に構成されている。

【００２４】このように振動型アクチュエータは、２つ
の交流電圧を印加することでロータ２と振動体１が相対
的に回転することになる。

【００２５】以下に図１の説明をする。４は不図示の周
波数、電圧、位相差指令手段からの指令に基づいて振動
型アクチュエータに２つの交流電圧を印加するための駆
動電圧発生手段、５は上記２つの交流電圧が印加される
振動型アクチュエータ、６は振動型アクチュエータ５の
回転を検出するためのセンサ、７はセンサ６の出力を一
定時間ごとに最大値、最小値、平均値、分散、標準偏差
等を求め、これらのうちの一つ以上の値を組み合わせて
演算する演算手段、８はあらかじめ決められた比較値と
比較し、その結果を不図示の判断手段へ出力する比較手
段である。

【００２６】演算手段７の主目的は、センサ６の出力の
変動幅を数値化するための演算で、例えば、一定の周波
数、電圧、位相差の一定の駆動条件下のもとで一定の一
定時間毎に、その一定時間内のセンサ６の出力を所定回
数サンプリングし、その最大値から最小値または平均値
を引いた値を求めたり、分散や標準偏差を求めるといっ
た方法でセンサ６の出力の変動を数値化している。

【００２７】振動型アクチュエータ５は摩擦駆動である
ため、接触部の摩耗によって性能が変化する特性を持っ
ている。従って長時間使用するとだんだん回転変動が大
きくなり必要とする性能が満たせなくなる場合もある。
こういった場合振動型アクチュエータ５を交換したり、
摩擦面のリフレッシュが必要となる。

【００２８】本実施の形態は、振動型アクチュエータ５
の性能が悪化したことを検出するための検出手段を与え
るものである。ここで、センサ６は速度を検出するとし
たが、他にも振動型アクチュエータ５の性能劣化を検出
できるパラメータがいくつかある。図４、図５、図６は
これを説明する図である。

【００２９】ここで、これを説明する前に振動型アクチ
ュエータ５が摩擦面の摩耗が進むとどう変化するかにつ
いて簡単に説明する。

【００３０】振動型アクチュエータの多くは、振動体１
の共振周波数近傍の電圧を印加して駆動する。これは、
振動体１の共振周波数近傍の周波数だと、同じ振動振幅
を得るための印加電圧の大きさが小さくてすむためで、
効率よく振動型アクチュエータ５を動作させることがで
きる。

【００３１】従って、共振周波数に近い周波数ほど同じ
電圧でも振動振幅が大きくなり、駆動速度も速くなる。
ただこの共振周波数は摩擦面の面の状態や温度などで変
化し、これが様々な性能変化を起こす。

【００３２】まず、図４から説明する。図４は同じ電圧
で駆動した場合の駆動周波数と動作速度の関係を示して
いる。

【００３３】振動型アクチュエータの多くは、このよう
な非対称な特性を持っており、通常共振周波数より高い
周波数領域を用いて周波数や電圧を変化させ、駆動速度
を制御する。ここでｆｒはある瞬間の振動体１の共振周
波数を表しており、ｆｒ’はロータ２が少し回転して、
振動体１との位置関係が変化したときの共振周波数とす
る。

【００３４】摩擦面の状態が良いときは、このｆｒとｆ
ｒ’の差が小さく、悪化するとこの差が大きくなること
が実験によってわかっている。ここで、駆動周波数をｆ
０とすると、初期の状態では動作速度はＶ０であり、共
振周波数が変化するとＶ０’となる。従って、共振周波
数の変化が大きいと、つまり摩擦面の状態が悪化すると
動作速度の変化が大きくなることがこの図からわかる。

【００３５】共振周波数の変化を知るための他の例とし
て、図５に示す位相差がある。この位相差は、印加電圧
（周波信号）と振動体１の振動（振動を表す信号）の時
間的な位相差を表しており、駆動周波数が振動体１の共
振周波数であるときのこの位相差をＰｒとすれば、所定
周波数ｆ０で振動体１を駆動していた場合、共振周波数
がｆｒからｆｒ’に変化すると印加電圧と振動体１の振
動の時間的な位相差はＰ０からＰ０’に変化する。

【００３６】この位相差変化の大きさは、振動体１の共
振周波数の変化に依存するので、共振周波数の変化の度
合いを位相差を一定時間ごとに検知してこの検知結果か
ら上記の速度変化と同様にして検出することができる。

【００３７】また、図７は駆動電圧発生手段の回路例で
ある。圧電体３の駆動用電極グループ３ａ、３ｂはそれ
ぞれトランスＴ１、Ｔ２の２次側に接続され、トランス
の１次側にはＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２と不図示の指令
手段からの電圧指令によって出力電圧が変化する可変電
源１００が接続されている。トランスの１次側に接続さ
れた可変電源１００の出力電圧が変化することで、電極
グループ３ａ、３ｂに印加される電圧の振幅が変化す
る。

【００３８】また、ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２のゲート
端子にはパルス発生部１０１からの２相の互いに時間的
位相の９０度ずれたパルス信号が印加され、トランスＴ
１、Ｔ２の１次側の電流をＯＮ・ＯＦＦすることでトラ
ンスの２次側に昇圧された交流電圧を発生させる。

【００３９】また、パルス発生部１０１には発振器１０
２が接続されており、発振器１０２は不図示の指令手段
からの周波数指令に応じてその出力パルスの周波数が設
定され、パルス発生部１０１の出力パルスはこの発振器
１０２の出力周波数に応じて変化する。

【００４０】各部の波形を図８に示す。図８において、
Ｄｉｒは回転方向信号、Ｓｔｏｐは停止信号、Ｐ１，Ｐ
２はパルス発生部１０１の端子出力信号、Ｖａ，Ｖｂは
周波電圧を示す。ここで、圧電体３のインピーダンスは
駆動周波数によって変化するため、電極グループ３ａ、
３ｂのインピーダンスも変化する。この影響で、駆動周
波数に応じて、トランスＴ１、Ｔ２の２次側の電圧振幅
が変化する。この現象を図示すると図６のようになる。

【００４１】このように共振周波数がｆｒがｆｒ’に変
化すると、例えば駆動周波数がｆ０であった場合駆動電
圧（図７のＶａまたはＶｂ）がＶ０からＶ０’に変化す
る。従って、この駆動電圧の変化を検出することで振動
型アクチュエータ５の回転中の共振周波数の変化の度合
いを検出する。この様に所定の評価基準に従ってこの度
合いを評価することで摩擦面の状態が評価できる。

【００４２】したがって、電圧の変化を一定時間ごとに
検知することでも速度検知と同様に摩擦面の状態を評価
することができる。

【００４３】（第２の実施の形態）図９は、本発明の第
２の実施の形態を示すブロック図を示す。

【００４４】図９において、１６は振動型アクチュエー
タ５の回転軸に直結されたリードネジ、１５はリードネ
ジ１６が振動型アクチュエータ５によって回転すると、
回転角に応じてリードネジ１６の軸方向に移動するステ
ージ、１７はステージ１５の移動を補助するガイド、１
４はステージ１５の移動量を検出するための目盛りが記
録されたスケール、１３はスケール１４の目盛りを電気
信号に変換するためのリーダ、９はリーダ１３の出力か
ら一定時間内の目盛りの数又は、順次読み込まれる目盛
りの時間間隔からステージ１５の移動速度を検出するた
めの速度センサ、５０はステージ１６の位置を検出する
ための位置カウンタである。

【００４５】１０は不図示の指令手段からの速度指令と
速度センサ９の出力を比較増幅するための差動増幅器、
１１は不図示の指令手段からの積分リセット指令によっ
て積分値をリセットすると共に差動増幅器１０の出力を
積分する積分手段、１２は積分手段１１の出力に不図示
の指令手段からの初期駆動周波数指令と積分手段１１の
出力を加算するための加算手段であり、加算手段１２の
出力は駆動電圧発生手段４の出力電圧の周波数を決定す
る。

【００４６】第１の実施の形態では、駆動電圧発生手段
４の不図示の指令手段からの周波数指令、電圧指令、位
相指令を固定としているが、本実施の形態では、駆動周
波数が速度指令と速度センサ９の出力が等しくなるよう
に変化する。

【００４７】動作を説明する。ここで速度指令より速度
センサ９の出力が大きい場合、差動増幅器１０の出力は
正の値となり、積分手段１１の出力は増加する。する
と、加算手段１２の出力は初期駆動周波数指令と積分手
段１１の出力が加算され、駆動電圧発生手段４の入力が
増加し駆動周波数が高くなる。

【００４８】すると、図４の周波数に対する速度の特性
カーブから明らかなように、速度が減速する。これによ
り、速度センサ９の出力が低くなってゆき、速度センサ
９の出力が速度指令と等しくなるように構成されてい
る。

【００４９】また、不図示の指令手段は、位置カウンタ
５０の出力が目標位置に一致したらＯＮ／ＯＦＦ指令に
よってＯＦＦを駆動電圧発生手段４に指令する。また目
標位置をオーバーしたら位相差指令を９０°または−９
０°に切り替えることで移動方向を反転するように構成
されている。また起動時には不図示の指令手段は積分手
段１１に積分リセット指令を出力するように構成され、
起動時の駆動周波数は初期駆動周波数指令で決定され
る。

【００５０】ここで、振動型アクチュエータ５が速度指
令に応じて一定速度で回転している時のことを考える
と、振動型アクチュエータ５の共振周波数が変化しない
なら駆動周波数もほぼ一定である。しかし、振動型アク
チュエータ５の摩擦面の摩耗が進み、共振周波数の変動
が大きくなると、同じ速度で回転するようにするため
に、駆動周波数を変化させることになる。ただ、速度変
動を完全にゼロにはできないので、速度センサ９の出力
を演算手段７で検出することで、摩擦面の状態を間接的
に検出することが出来る。

【００５１】ここで、図９では速度センサ９の出力から
速度変動を検出している。摩擦面の状態が変化すれば、
速度変動量も変化するが、速度を制御しているため変動
量が小さい。

【００５２】そこで、加算手段１２の出力や積分手段１
１の入力または出力の変動の度合いを演算手段７で検出
すれば、速度センサ９の出力信号の変動幅より大きいた
め、より正確に摩擦面の状況を判断できる。そして演算
手段７の出力を所定の一つ以上の比較値と比較手段８で
比較することで摩擦面の状態が交換時期なのか、また
は、残りの寿命はどのくらいあるのか等を評価して出力
するように構成されている。

【００５３】なお、図２３のように、演算手段を用いな
いものであっても良い。

【００５４】図１０は比較手段８の評価手順を示すフロ
ーチャートであり、図１１は駆動周波数の変化の度合い
と振動型アクチュエータ５の累積回転時間の関係の一例
を表している。２０００（ｈ）時間を超えると周波数変
動の度合いの悪化が加速していくことが図から読み取れ
る。

【００５５】図１１中、実線で示す曲線は、振動型アク
チュエータ５が一回転する間の駆動周波数の最大値と最
小値の差以下Ｐ−Ｐ値（Ｆｄ１）をプロットしたものを
表しており、破線で示す曲線は一回転を１００分割して
各回転位置の駆動周波数の値の標準偏差値（Ｆｄ２）を
プロットしたものである。比較値３は標準偏差値Ｆｄ２
と比較され、比較値１，２はＰ−Ｐ値（Ｆｄ１）と比較
される。

【００５６】図１０のフローチャートを用いて評価手段
の評価手順を説明する。

【００５７】本フローチャートの動作が開始されると、
駆動周波数を検出し（Ｓ０１）、まず最初に振動型アク
チュエータ５の一回転中の駆動周波数のＰ−Ｐ値（Ｆｄ
１）、標準偏差値（Ｆｄ２）を求める（Ｓ０２，Ｓ０
３）。

【００５８】次に、標準偏差値（Ｆｄ２）と比較値３と
を比較し（Ｓ０４）、標準偏差値が大きければ、振動型
アクチュエータ５の交換時期であることを不図示の表示
手段に表示し（Ｓ０８）、本フローチャートの動作を終
了する。

【００５９】一方、Ｓ０４において標準偏差値が比較値
よりも小さければ、Ｐ−Ｐ値（Ｆｄ１）を比較値１と比
較し（Ｓ０５）、Ｐ−Ｐ値が比較値１より大きければ、
振動型アクチュエータ５の交換時期であることを不図示
の表示手段に表示し（Ｓ０８）、本フローチャートの動
作を終了する。また、そうでなければ、Ｐ−Ｐ値を比較
値２と比較し（Ｓ０６）、Ｐ−Ｐ値が大きければ交換時
期が近いことを表示し（Ｓ０７）、そうでなければ評価
を終了する。

【００６０】（第３の実施の形態）図１２は第３の実施
の形態を示す断面図である。

【００６１】図１２において、１３はインタラプタ、１
４は回転軸４の回転角を検出するための目盛りが記録さ
れたスケール、１８はロータ２を振動体１に加圧接触さ
せるためのバネ、１９は圧電体３に電力を供給するため
のコネクタ、２１，２２は回転軸４０を保持するベアリ
ング、２３はベース板、２４はインタラプタ１３とスケ
ール１４を覆うカバー、２５は振動体１、ロータ２等を
覆うカバー、２６はカバー２５の一部に設けられてお
り、摩擦材２０の摩耗粉がたまるように摩擦材２０の下
部に設けられている摩耗度合い確認窓である。この窓２
６によって、摩耗粉の量が簡単に確認でき、その量から
簡単に交換時期を知ることが出来る。

【００６２】図１３は摩擦材（２０−１，２０−２，２
０−３，２０−４）を多層にし、各摩擦材を赤や黄等そ
れぞれ色を変えたものである。例えば、１０μｍごとに
異なる色の摩擦材を重ねることで摩耗の進行度合いに応
じて摩耗粉の色が変化するので、更に摩耗度合いを簡単
に知ることが出来る。

【００６３】（第４の実施の形態）図１４は、第４の実
施の形態を示すブロック図で、図１５は回復動作指令手
段の動作を示すフローチャートである。

【００６４】図１４において、回復動作指令手段３２
は、演算手段７の出力と比較値１との比較が行われる第
１比較手段８の結果と、演算手段７の出力と比較値２と
の比較が行われる第２比較手段３１の結果をもとに、振
動型アクチュエータ５に摩擦面の回復動作をさせるかど
うかを判定して、駆動電圧発生手段４に動作を指示する
回復動作指令手段である。

【００６５】図１５において、Ｐは回復動作フラグ、Ｃ
は回復動作回数フラグ、ＣＮＴは回復動作カウンタを示
す。

【００６６】この回復動作指令手段３２には、不図示の
指令手段からの周波数、電圧、位相差の指令、および回
復動作の回数の比較値４が入力されている。

【００６７】回復動作指令手段３２は、第１比較手段８
と第２比較手段３１からの比較結果をもとに、この周波
数、電圧、位相差の指令を駆動電圧発生手段４に出力す
るか、回復動作に従ってこれらのパラメータを出力する
かを判断し、駆動電圧発生手段４に各指令を出力する。

【００６８】図１５のフローチャートの動作が開始され
ると、Ｐ（回復動作フラグ、Ｐ＝０で不要、Ｐ＝１で
要），Ｃ（回復動作回数フラグ、Ｃ＝０で０回、Ｃ＝１
で１回），ＣＮＴ（回復動作カウンタ）をぞれぞれ０と
する（Ｓ１１）。

【００６９】Ｓ１２において、速度変動（第１の実施の
形態と同様にして検出された速度変動）と比較値２を比
較し、速度変動が小さければ、Ｓ１５において回復動作
を不要とし（Ｐ＝０）、Ｓ１６においてフラグＰを判定
する。また、Ｓ１２において速度変動が大きいと、Ｓ１
３において今度は速度変動が比較値１（比較値１＞比較
値２）よりも大きいか否かを判断する。ここで、速度変
動が大きいと、Ｓ１４においてフラグＰ＝１とし、Ｓ１
６に進む。

【００７０】Ｓ１６においては、Ｐ＝１でないと、回復
動作が不要であるため、Ｓ１７において通常動作を実行
し、まだ回復動作を行っていないので回復動作回数フラ
グＣ＝０とし、回復動作回数が所定回数（比較値４）に
達したか否かを判定する（Ｓ１９）。

【００７１】Ｓ１９において、回復動作が所定回数に達
していないと、Ｓ１２に戻り、同様の処理を行う。

【００７２】一方、Ｓ１６において、Ｐ＝１である回復
動作を要する場合、Ｓ２０において回復動作を実行し、
Ｓ２１において回復動作回数フラグＣ＝０ならば、Ｓ２
２において回復動作カウンタＣＮＴに１を加え、回復動
作回数フラグＣ＝１とする。そして、Ｓ１９において、
回復動作カウンタＣＮＴの値が所定の値（比較値４）を
越えていると、Ｓ２３において、交換時期であることを
不図示の表示手段に表示する。また、回復動作カウンタ
ＣＮＴの値が比較値４を越えたいない場合は、Ｓ１２に
戻り、速度変動が比較値２より小さくなり、回復動作フ
ラグＰ＝０となるまで回復動作が繰り返される。

【００７３】すなわち、本実施の形態において、最初の
内は振動型アクチュエータ５の特性が良いので、不図示
の指令手段からの各指令をそのまま駆動電圧発生手段４
に出力するが、特性が悪化してくると、同じ周波数、電
圧、位相差で駆動していても、回転速度の変化が大きく
なってくる。

【００７４】すると、演算手段７で計算される一定時間
内の回転速度の最大、最小の差が大きくなり、第１比較
手段８の入力が大きくなっていく。そして、周波数の変
動は比較値１よりそれぞれ大きくなると、回復動作指令
手段３２は、駆動電圧発生手段４に対して回復動作のパ
ラメータを順次設定する。回復動作を続けるとセンサ６
で検出される速度の変動は小さくなってくる。

【００７５】そして、演算手段７の出力も小さくなって
行き、第２比較手段３１の入力が小さくなってゆき、周
波数の変動が比較値２より小さくなると回復動作指令手
段３１は、回復動作を終了し、不図示の指令手段の指令
に従って駆動電圧発生手段４にパラメータを指令するよ
うに構成されている。

【００７６】更に、回復動作指令手段３２は、回復動作
の回数が比較値４より大きくなったら振動型アクチュエ
ータの交換時期であることを表示する。

【００７７】また、回復動作を開始してからの時間が所
定の時間に達した時、または振動型アクチュエータ５の
回転数が所定回転数以上になったら、比較手段８、３１
の出力に関係なく回復動作を終了するように構成しても
良い。

【００７８】次に回復動作指令手段３２からの回復動作
時に出力されるパラメータについて説明する。

【００７９】摩擦面を回復するには、連続高速回転また
は連続高速反転動作を繰り返す必要がある。そのために
は、電圧指令を大きくし、駆動周波数を振動型アクチュ
エータ５の共振周波数近傍に設定する。反転には位相差
を９０度と−９０度の繰り返しを行う。このような動作
を行うことで、ロータ２にこびりついた摩耗粉がクリー
ニングされ、振動型アクチュエータ５の性能が回復す
る。

【００８０】図１６、１７は他の回復手段を示したもの
である。

【００８１】図１６において、３３はベルト、３４，３
５はベルト３３がかけられているプーリ、３６はプーリ
３５の中心に接続された回転軸、３７は回転軸３６に不
図示のＤＣモータ等の他の回転手段を接続するためのカ
ップリングである。

【００８２】回復動作が必要な事、例えば図１５のＳ１
６でＰ＝１と判定されたことを不図示の表示装置で表示
するようにすれば、図１４に示すような自動的に回復動
作をする手段が無い場合でも定期的に回復することが可
能となる。図１６は定期的なメンテナンス時にカップリ
ングを介して振動型アクチュエータ５を強制的に回転さ
せ、摩耗粉を除去出来るように構成したものである。

【００８３】また、図１７において、３８は手で振動型
アクチュエータ５の回転軸４を回転させるためのノブで
ある。この場合、メンテナンスが必要な時は手動で簡単
にロータ２を回転させることが出来る。また回復動作が
必要なことや、振動型アクチュエータ５の交換時期を知
らせるための手段は、液晶、ＣＲＴ等の表示装置の他、
各種音源による警報、フロッピーディスクや、フラッシ
ュＲＯＭ、紙等の記録媒体への記録、ＬＡＮ等のネット
ワークを介した通報であっても良い。

【００８４】（第５の実施の形態）図１８は本発明の第
５の実施の形態であるカラー画像形成装置の全体構成を
示す図であり、図１９はその制御部の一部を表すブロッ
ク図である。以下図１８を用いてカラー画像形成装置の
構成を説明する。

【００８５】まず、リーダ部の構成について説明する。
図１８において、１０１はＣＣＤ、３１１はＣＣＤ１０
１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、３０３および
３０４は原稿を証明する光源、３０５および３０６は光
源（３０３、３０４）の光を原稿に集光する反射傘、３
０７〜３０９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、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ＩＰＵ等とのインターフェイス部である。キャリッジ
３１４は速度Ｖで、キャリッジ３１５は速度Ｖ／２でＣ
ＣＤ１０１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。

【００８６】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。

【００８７】次にプリンタ部の構成について説明する。
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、３１９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。

【００８８】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。

【００８９】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。（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。）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。

【００９０】３４８は転写ベルトローラで、転写材搬送
ベルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と対に
なって記録紙等を帯電させ、転写材搬送ベルト３３３に
記録紙等を吸着させる。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。

【００９１】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。この後、記録紙等は転写材搬送ベルト３
３３によって搬送され、画像形成部３１７〜３２０にお
いてＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成され
る。Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等は、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。

【００９２】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３
３４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。

【００９３】ここで、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
駆動アクチュエータとして、公知の振動型アクチュエー
タが用いられている。この様に複数のアクチュエータの
連携で一つの画像を形成するため、一つのアクチュエー
タの特性が悪化するだけで美しい画像を形成できなくな
ってしまう。

【００９４】図１９は図１８の振動型アクチュエータの
駆動回路を示すブロック図で、図１９において、５３は
不図示の指令手段又はスイッチからの電源ＯＮ指令及
び、後述する評価手段５０からの出力に応じて、駆動電
圧発生手段４に振動型アクチュエータ５に印加する２相
の交流電圧の周波数（加算器１２を経て）、位相差、電
圧振幅を指令する指令手段、５１は指令手段５３からの
指令で、電圧指令が０［Ｖ］以外であるときの時間を計
測するためのタイマー、５２は指令手段５３の指令で、
複写枚数をカウントする複写枚数カウンタ、５０は比較
値１、２（図１５参照）が入力される比較手段８、タイ
マー５１、複写枚数カウンタ５２の出力に応じて指令手
段５３に評価結果を出力する評価手段、５４は評価手段
５０の出力に応じて指令手段５３によってメッセージ出
力される表示パネル、５５は指令手段５３へ複写動作の
実行を指示する入力装置である。

【００９５】なお、感光ドラム３４２は振動型アクチュ
エータ５に接続され、記録紙に画像を形成する時には一
定速度で回転している。

【００９６】速度の制御は、センサ６で速度を検出し、
不図示の指令手段からの速度指令と差動増幅器１０で速
度指令と現在速度の差が検出され、積分手段１１でこの
差が積分され、もし速度指令より遅いなら、積分手段１
１の出力は減少して行き、加算手段１２の出力である周
波数指令が低い周波数へ変化する。すると図４からわか
るように速度が増加し速度目標である指令速度に制御さ
れる。これと並行して振動型アクチュエータ５の速度の
変動が演算手段７で検出され、比較値１及び比較値２と
比較手段８で比較されその大小が評価手段５０に出力さ
れている。

【００９７】タイマー５１は、振動型アクチュエータ５
が動作中の時間を計測するように構成されており、複写
枚数カウンタは複写枚数をカウントしている。評価手段
５０及び指令手段５３の動作をフローチャートを用いて
説明する。

【００９８】図２０、２１，２２にフローチャートを示
す。

【００９９】図２０において、Ｃは回復動作を実行した
回数、Ｅは交換時期かどうかを示す交換フラグ、Ｍは複
写の枚数をそれぞれ表している。

【０１００】図２０の動作が開始され、フラグＣ、Ｅ、
Ｍをそれぞれ０とし（Ｓ３１）、図１９の不図示の指令
手段からの電源ＯＮ指令が入力されると（Ｓ３２）、後
述する回復動作１が実行される。これは電源ＯＮ時には
毎回実行される。

【０１０１】次に、入力装置５５からの複写開始指令を
待ち（Ｓ３４）、複写開始指令があると、まず複写枚数
（Ｍ）に１加算し、回復するかどうかを示す回復実行フ
ラグ（Ｆ）を０にリセットする（Ｓ３５）。次に複写枚
数が所定枚数（Ｍｍａｘ）に達したなら（Ｓ３６）、後
述する回復動作１が実行され（Ｓ５０）、達していなけ
れば複写動作にはいる（Ｓ３７）。

【０１０２】Ｓ５０において回復動作が行われた場合、
Ｓ５１において、回復動作回数（Ｃ）に１加算すると共
に複写枚数（Ｍ）を０にリセットし、複写枚数が所定枚
数（Ｃｍａｘ）を超えたか否かを判断し（Ｓ５２）、越
えていたら、振動型アクチュエータ５の交換時期である
ことを表示パネル５４に表示する（Ｓ４７）。

【０１０３】また、Ｓ５２において、所定枚数（Ｃｍａ
ｘ）を超えていなければ、Ｓ３８に進み複写動作に復帰
する。

【０１０４】複写動作は、複写時の回転数になるよう
に、指令手段５３より速度指令、電圧指令、位相差指
令、初期周波数指令を出力する。

【０１０５】そして、Ｓ３８において、演算手段７で求
められた速度変動が比較値１より大きい場合は、後述す
る回復動作２を実行するために回復実行フラグ（Ｆ）を
１にする（Ｓ３９）。

【０１０６】一方、速度変動が比較値１より小さい場合
は、複写が終了するまで速度変動と比較値１との比較を
繰り返す（Ｓ３８、Ｓ４０）。複写が終了したなら、振
動型アクチュエータ５を停止し（Ｓ４１）、Ｓ４２にお
いて回復実行フラグ（Ｆ）が０ならば複写開始まで待機
する。回復実行フラグ（Ｆ）が１ならば、後述する回復
動作２を実行する（Ｓ４３）。

【０１０７】回復動作２が終了したら、回復動作の回数
（Ｃ）に１加算すると共に複写枚数（Ｍ）を０にする
（Ｓ４４）。そして、Ｓ４５において回復動作の回数
（Ｃ）が所定の回数（Ｃｍａｘ）を超えたら、交換時期
であることを表示パネル５４に表示して複写開始を待つ
（Ｓ４７）。また、Ｓ４５において回復動作の回数
（Ｃ）が所定回数（Ｃｍａｘ）を超えていなければ、Ｓ
４６に進み、交換フラグ（Ｅ）を判定し、交換フラグ
（Ｅ）が０であれば複写開始を待つ。

【０１０８】また、Ｓ４６において、交換フラグ（Ｅ）
が１であれば表示パネル５４に交換時期であることを表
示して複写開始を待つ（Ｓ４７）。

【０１０９】このようにして、振動型アクチュエータ５
の特性が悪化した場合や、定期的に回復動作を行うこと
で、振動型アクチュエータ５の摩擦面がリフレッシュさ
れ、常に美しい画像が記録シートに形成される。

【０１１０】ここで、電源ＯＮ時に回復動作１を行う理
由であるが、電源ＯＦＦから電源ＯＮまでの時間は通常
比較的長いので、振動型アクチュエータ５の摩擦材２０
が樹脂の場合、ロータ２と摩擦材２０が固着してしまう
ことがある。

【０１１１】これを振動体１の振動ではがした場合、摩
耗粉がロータ２にこびりついてしまい特性が悪化してし
まう場合がある。画像には影響しない程度でも、徐々に
悪化していくことがあるので、電源ＯＮ時に必ず回復動
作１を行うことで、常に摩擦面を良好な状態に保つこと
が出来る。

【０１１２】また、電源をＯＮした状態で連続して使用
する場合、所定枚数（Ｍ）毎に回復動作１を行えば同様
にして摩擦面を良好な状態に保つことが出来る。

【０１１３】ここで、回復動作１について図２１を用い
て説明する。まず回復動作中又は準備中であることを表
示パネル５４に表示し（Ｓ６１）、タイマー５１、動作
回数をリセット後に時間計測をスタートする（Ｓ６
２）。

【０１１４】そして、回復動作用のパラメータＮを、Ｎ
＝１（１番目）とし（Ｓ６３）、回復動作用のＮ番目の
パラメータを設定し（Ｓ６４）、次にＮに１を加算し
（Ｓ６５）、タイマーが所定の時間を越えたか否かを判
定する（Ｓ６６）。

【０１１５】Ｓ６６において、タイマーが所定の時間を
越えていなければ、回復動作の動作回数が所定の複写枚
数（Ｍ）を越えたか否かを判定し、越えていなければＳ
６４に戻り、同様の動作を行い、所定の複写枚数を越え
ているとＳ６３に戻る。

【０１１６】すなわち、この回復動作用のＮ番目に設定
一定の繰り返し動作からなる動作パターンを繰り返すた
めに、電圧指令、位相差指令、初期周波数指令、速度指
令からなる指令テーブルを順次発生させ、所定の指令パ
ターンを繰り返す。

【０１１７】一方、Ｓ６６において、タイマー５１の時
間計測値が所定時間を越えると、交換フラグＥ＝０と
し、振動型アクチュエータ５を停止させ（Ｓ６９）、回
復動作が終了したことを表示パネル５４に表示するか、
回復動作中であることを示す表示を消し（Ｓ７０）、回
復動作１を終了する。

【０１１８】これによって、ある程度の回復効果はえら
れるが、回復動作１は所定時間行う動作であり、完全に
回復できない場合がある。すると、速度変動が比較値１
を超えてしまうことが発生する。

【０１１９】そうすると、回復動作２が実行され、摩擦
面状態が良好な状態に戻る。ここで、図２２を用いて回
復動作２について説明する。まず回復動作中又は準備中
であることを表示パネル５４に表示し（Ｓ７１）、タイ
マー５１をリセット後に時間計測をスタートする（Ｓ７
２）。

【０１２０】そして一定の繰り返し動作からなる動作パ
ターンを繰り返すために、電圧指令、位相差指令、初期
周波数指令、速度指令からなる指令テーブルから各指令
を順次出力し、所定の指令パターンを繰り返す（Ｓ７３
〜Ｓ７８、またはＳ７４〜Ｓ７８）。

【０１２１】そして、Ｓ７７において、速度変動が比較
値２より小さくなる、すなわち摩擦面が回復すると、振
動型アクチュエータ５を停止し（Ｓ８０）、回復動作が
終了したことを表示パネル５４に表示（Ｓ８１）する
か、回復動作中であることを示す表示を消して終了す
る。

【０１２２】また、Ｓ７６において、上記一定の動作パ
ターンを繰り返している内に、タイマー５１の時間計測
値が所定の時間を超えると、これは回復動作で回復出来
ない場合と判定され、Ｓ７９において、交換フラグ
（Ｅ）を１にして振動型アクチュエータ５を停止し（Ｓ
８０）、回復動作が終了したことを表示パネル５４に表
示するか、回復動作中であることを示す表示を消して終
了する。

【０１２３】ここで、回復動作を行っても摩擦材２０の
摩耗が多くなってくると、振動型アクチュエータ５の出
力トルクが減少し、負荷変動を多く受けるようになると
共に、摩耗粉のこびりつきの影響も大きくなってくるた
め、所望の性能が出せなくなってくる。

【０１２４】このような場合、回復動作２において、回
復が出来ない事を判断し、交換時期であることを表示パ
ネル５４に表示するように構成されている。本実施の形
態では、回復動作２で回復できない時は、交換すること
になるが、図１６，１７のような他の回復手段で回復す
るようにしてもよい。

【０１２５】また、ここでは、一つの振動型アクチュエ
ータの動作について説明したが、図１８に示すように、
感光ドラム（３４２〜３４５）に各１台の計４台と転写
材搬送ベルト３３３を動かすための転写材搬送ベルトロ
ーラ３４８に接続された１台の振動型アクチュエータが
ある場合、回復動作は同時に行う。これは５台の振動型
アクチュエータがほぼ同じ動作をするから摩擦面の状態
もほぼ同じではないかということと、転写材搬送ベルト
３３３が感光ドラム（３４２〜３４５）に接触している
ので一つだけ回転すると感光ドラム（３４２〜３４５）
及び転写材搬送ベルト３３３に傷がついてしまうからで
ある。

【０１２６】

【発明の効果】本出願に係る第１、第２の発明によれ
ば、振動型アクチュエータの摩擦面の状態を検出する手
段を提供することで、該摩擦面の回復時期または振動型
アクチュエータの交換時期を知ることが出来る。

【０１２７】本出願に係る第３、第５の発明によれば、
該摩擦面を評価して、摩擦面が悪化したことを検出しメ
ンテナンス時にメンテナンス者に伝える伝達手段を提供
することにより、メンテナンス者が画像評価等の高度な
判断をしなくても容易に振動型アクチュエータへ回復動
作を指示したり、手動で摩擦面の回復を行うため、振動
型アクチュエータの性能を長期間安定に発揮できる。

【０１２８】また、摩擦材の摩耗状態をメンテナンス者
が目視により確認でき、摩擦面の回復を行う時期を正確
に知ることが出来る。また、メンテナンス者が摩耗量を
色によって簡単に検出でき、摩擦面の回復時期や振動型
アクチュエータの交換時期を正確に知ることが出来る。

【０１２９】さらに、複数の振動型アクチュエータの回
転軸が間接的に力を及ぼしあう装置において、一つの振
動型アクチュエータの摩擦面の状態が悪化した場合でも
全ての振動型アクチュエータの回復動作を連携して行う
ことで、接触部がスリップせず、被駆動体の損傷を防止
できる。

【０１３０】本出願に係る第４、第６の発明によれば、
該摩擦面の状態を検知し、回復が必要ならば回復手段に
より該摩擦面の回復動作を行うことで、振動型アクチュ
エータの性能を長期間安定に発揮できる。

【０１３１】本出願に係る第７の発明によれば、複数の
振動型アクチュエータの回転軸が間接的に力を及ぼしあ
う複写機において、一つの振動型アクチュエータの摩擦
面の状態が悪化した場合でも全ての振動型アクチュエー
タの回復動作を連携して行うことで、接触部がスリップ
せず感光ドラムに傷をつけないため、長期間良好な画像
を記録シートに記録できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示すブロック図

【図２】振動型アクチュエータの側面図

【図３】図３の振動体における圧電体の電極構造を示す
平面図

【図４】振動型アクチュエータの駆動周波数に対する回
転速度の関係を示す図

【図５】振動型アクチュエータの駆動周波数に対する印
加電圧とＳ相出力との位相差の関係を示す図

【図６】振動型アクチュエータの駆動周波数に対する印
加電圧の関係を示す図

【図７】駆動電圧発生手段の回路例を示す回路図

【図８】図７の各部の波形を示す図

【図９】第２の実施の形態を示すブロック図

【図１０】図９の評価手段のフローチャート図

【図１１】振動型アクチュエータの動作時間対共振周波
数の変動幅の関係を示す図

【図１２】第３の実施の形態の振動型アクチュエータの
断面図

【図１３】図１２の摩擦材の例を示す図

【図１４】第４の実施の形態を示すブロック図

【図１５】図１４の動作を説明するフローチャート図

【図１６】回復手段の一例を示す概略図

【図１７】回復手段の他の例を示す概略図

【図１８】複写機の構成を示す構成図

【図１９】第５の実施の形態を示すブロック図

【図２０】図１９の動作を説明するフローチャート図

【図２１】図２０の回復動作１の動作を説明するフロー
チャート図

【図２２】図２０の回復動作２の動作を説明するフロー
チャート図

【図２３】第２の実施の形態の変形例を示すブロック図

【符号の説明】

１振動体２ロータ３圧電体４駆動電圧発生手段５振動型アクチュエータ６センサ７演算手段８、３１比較手段１０差動増幅器１１積分手段１２加算手段１３リーダ１４スケール２０摩擦材２６確認窓３２回復動作司令手段３３ベルト３４，３５プーリ３７カップリング３８ノブ４０回転軸５０評価手段５１タイマー５２複写枚数カウンタ５３指令手段５４表示パネル５５入力装置３４２感光ドラム

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の駆動条件のもとでの駆動状態にお
ける振動型アクチュエータの出力情報の変化の度合いを
評価基準と比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺
動部における摩擦面の状態を評価することを特徴とする
振動型アクチュエータの摩擦面評価方法。
【請求項２】振動型アクチュエータを指令値で駆動制
御するために用いられる出力情報の変化の度合いを評価
基準と比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺動部
における摩擦面の状態を評価することを特徴とする振動
型アクチュエータの摩擦面評価方法。
【請求項３】請求項２において、前記駆動制御のため
の制御パラメータは、振動型アクチュエータに印加する
交流電圧の周波数、電圧振幅、位相差、の少なくとも一
つを直接あるいは間接的に変化させるパラメータである
ことを特徴とする振動型アクチュエータの摩擦面評価方
法
【請求項４】請求項１または２において、前記出力情
報の変化の度合いは、振動振幅あるいは共振周波数の変
化の度合いとすることを特徴とする振動型アクチュエー
タの摩擦面評価方法。
【請求項５】請求項４において、前記振動振幅あるい
は前記共振周波数の変化の度合いは、前記振動型アクチ
ュエータの速度に応じた値、前記振動型アクチュエータ
の電気−機械エネルギー変換素子の出力電圧又は位相情
報、前記電気−機械エネルギー変換素子に流入する電流
又は印加電圧、前記電気−機械エネルギー変換素子に対
して駆動電圧を発生するための駆動電圧発生手段に流入
する電流又は内部素子に流入する電流の少なくとも一つ
であることを特徴とする振動型アクチュエータの摩擦面
評価方法。
【請求項６】請求項１、２、３、４または５におい
て、前記出力手段の変化の度合いは、最大値、最小値、
平均値、分散、標準偏のうち少なくとも一つ又はこれら
を演算処理して求めることを特徴とする振動型アクチュ
エータの摩擦面評価方法。
【請求項７】電気−機械エネルギー変換素子により振
動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体に
接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動型
アクチュエータと、前記振動型アクチュエータに交流電圧を印加する駆動電
圧発生手段と、前記振動型アクチュエータの振動振幅又は共振周波数の
変化に応じて変化する値を検出する検出手段と、前記検出手段の出力とあらかじめ設定された指令値との
差信号を出力する差動検出手段と、前記差信号を積分又は積算する積分手段と、前記積分手段の積分又は積算した信号と前記差信号の少
なくとも一方をもとに、上記振動型アクチュエータの共
振周波数の変化に応じて変化する値が前記指令値に略一
致するように前記振動型アクチュエータに印加する交流
電圧信号の複数の制御パラメータを制御する制御手段
と、前記積分手段の出力及び上記差信号の少なくとも一つの
値を演算処理する演算手段と、前記演算手段の出力又は前記積分手段の出力又は上記差
信号の内、少なくとも一つの出力値を所定の一つ以上の
比較値とそれぞれ比較する比較手段と、前記比較手段による複数の比較結果によって摩擦面の状
態を判定する判定手段とを有することを特徴とする振動
型駆動装置。
【請求項８】請求項７において、前記演算手段は、最
大値、最小値、平均値、分散、標準偏差、絶対値の内少
なくとも一つ又はこれらを演算処理して出力することを
特徴とする振動型駆動装置。
【請求項９】請求項７または８において、前記振動型
アクチュエータの振動振幅又は共振周波数の変化に応じ
て変化する値は、前記振動体と前記接触体の相対移動速
度に応じた値、前記振動体に設けられた電気−機械エネ
ルギー変換素子の出力電圧又は位相情報、前記振動型ア
クチュエータに流入する電流又は印加電圧、前記駆動電
圧発生手段に流入する電流又は内部素子に流入する電流
の少なくとも一つであることを特徴とする振動型駆動装
置。
【請求項１０】請求項７、８または９において、前記
振動型アクチュエータの制御パラメータは、前記振動型
アクチュエータに印加する交流電圧の周波数、電圧振
幅、位相差、の少なくとも一つを直接或いは間接的に変
化させるパラメータであることを特徴とする振動型駆動
装置。
【請求項１１】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータと、前記振動体と前記接触体との接触面の状態を評価する評
価手段と、前記評価手段の出力を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果にもとづいて摩擦面回復動作を
行う摩擦面回復手段とを有することを特徴とする振動型
駆動装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記評価手段
は、所定の駆動条件のもとで駆動されている時における
前記振動型アクチュエータの出力情報の変化の度合いを
評価基準と比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺
動部における摩擦面の状態を評価することを特徴とする
振動型駆動装置。
【請求項１３】請求項１１において、前記評価手段
は、前記振動型アクチュエータを指令値で駆動制御する
ために用いられる出力情報の変化の度合いを評価基準と
比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺動部におけ
る摩擦面の状態を評価することを特徴とする振動型駆動
装置。
【請求項１４】請求項１１、１２または１３におい
て、前記判定手段は、比較対象があらかじめ決められた
悪化判定値より大きい場合に摩擦面が悪化したと判定
し、あらかじめ決められた回復判定値より小さい場合に
摩擦面が回復したと判定することを特徴とする振動型駆
動装置。
【請求項１５】請求項１１、１２または１３におい
て、前記判定手段は、複数の悪化判定値及び回復判定値
を持つことを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項１６】請求項１１、１２、１３、１４または
１５において、前記摩擦面回復手段は、所定の相対移動
速度テーブル又はプログラム又は所定の制御パラメータ
テーブル又はプログラム又はこれらの複合動作にもとづ
いて動作を振動型アクチュエータにさせるように前記制
御手段に指令することを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項１７】請求項１１、１２、１３、１４または
１５において、前記摩擦面回復手段は、前記振動型アク
チュエータの振動体と接触体とを強制的に外部から相対
移動させる強制駆動手段であることを特徴とする振動型
駆動装置
【請求項１８】請求項１７において、前記摩擦面回復
手段は、前記振動型アクチュエータに複数の交流電圧を
印加しつつ相対移動させることを特徴とする振動型駆動
装置。
【請求項１９】請求項１０に記載の摩擦面回復手段
は、摩擦面が回復したと判定されるまで又は所定時間又
は所定回転数回復動作を行うことを特徴とする振動型駆
動装置
【請求項２０】請求項１１、１２、１３、１４、１
５、１６、１７、１８または１９において、前記摩擦面
回復手段は、摩擦面が悪化したと判定された時に回復動
作を開始することを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項２１】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータと、前記振動型アクチュエータの振動体と接触体との接触面
の状態を評価する評価手段と、前記評価手段の出力を判定する判定手段と、前記判定手段の出力に応じて摩擦面の回復動作を行う摩
擦面回復手段の内、少なくとも前記評価手段か前記摩擦
面回復手段のいずれか一方を有することを特徴とする振
動型駆動装置。
【請求項２２】請求項２１において、前記評価手段
は、前記振動体と接触体の摩擦面に設けられた複数色か
らなる複数層の摩擦部材に基づいて評価することを特徴
とする振動型駆動装置。
【請求項２３】請求項２１において、前記評価手段
は、所定の駆動条件のもとで駆動されている時における
前記振動型アクチュエータの出力情報の変化の度合いを
評価基準と比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺
動部における摩擦面の状態を評価することを特徴とする
振動型駆動装置。
【請求項２４】請求項２１において、前記評価手段
は、前記振動型アクチュエータを指令値で駆動制御する
ために用いられる出力情報の変化の度合いを評価基準と
比較し、前記振動型アクチュエータの摩擦摺動部におけ
る摩擦面の状態を評価することを特徴とする振動型駆動
装置。
【請求項２５】請求項２１において、前記摩擦面回復
手段は、前記振動体と前記接触体との接触面の状態を評
価する評価手段の出力を判定し、その判定結果にもとづ
いて摩擦面回復動作を行うことを特徴とする振動型駆動
装置。
【請求項２６】請求項２１において、前記摩擦面回復
手段は、前記振動体と前記接触体とを手動で相対移動さ
せることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項２７】請求項２１において、前記評価手段
は、前記振動型アクチュエータの累積動作又は停止時間
或いは累積相対移動距離を測定することを特徴とする振
動型駆動装置。
【請求項２８】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータと、前記振動体と接触体との接触面の状態を評価する評価手
段と、前記評価手段の出力を判定する判定手段と、前記判定手段の出力に応じて摩擦面の回復動作が必要で
あることを知らせる報知手段とを有することを特徴とす
る振動型駆動装置。
【請求項２９】請求項２８において、前記報知手段
は、表示装置、警報装置、通信装置、あるいは記録装置
であることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項３０】請求項２１または２８において、前記
振動型アクチュエータは、記録媒体又は測定対象と、記
録又は再生又は測定手段との間を相対的に移動させて情
報記録、再生、測定等を行うことを特徴とする振動型駆
動装置。
【請求項３１】請求項２１または２８において、外部
からの指令によって摩擦面の回復動作を行う摩擦面回復
手段を有することを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項３２】請求項２１または２８において、可搬
性の記録媒体に書かれた処理プログラムに従って、前記
振動型アクチュエータの摩擦面の評価、判断、回復動作
の少なくとも一つを行う手段を有することを特徴とする
振動型駆動装置。
【請求項３３】請求項２１または２８において、ハー
ド又はソフト的な電源のオン／オフ時に前記振動型アク
チュエータの摩擦面の評価、判断、回復動作の内少なく
とも評価と回復動作のいずれか一方を行うことを特徴と
する振動型駆動装置。
【請求項３４】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摩擦面の評価、判断、回
復動作の内少なくとも回復動作を行う摩擦面回復手段を
有し、前記回復動作手段による回復動作は全ての振動型
アクチュエータで同時に行うことを特徴とする振動型駆
動装置。
【請求項３５】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摩擦面の評価、判断、回
復動作を行う手段を有し、一つ以上の振動型アクチュエ
ータの摩擦面が悪化したと判定されたとき、回復動作は
全ての振動型アクチュエータで同時に行うことを特徴と
する振動型駆動装置。
【請求項３６】請求項３４または３５において、前記
複数の振動型アクチュエータがほぼ同じ動作をすること
を特徴とする振動型駆動装置。
【請求項３７】請求項３４または３５において、前記
複数の振動型アクチュエータの出力軸が相互に直接、又
は摩擦力、ギヤ、カップリング等を介して間接的に力を
及ぼしあっていることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項３８】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータにおいて、前記振動体及び前記接触体の摩耗状態を確認するための
確認窓を有することを特徴とする振動型アクチュエー
タ。
【請求項３９】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータにおいて、前記振動体と接触体の摩擦面に設けられた摩擦部材を複
数色からなる複数層としたことを特徴とする振動型アク
チュエータ。
【請求項４０】電気−機械エネルギー変換素子により
振動が励起される振動体と前記振動によって前記振動体
に接触する接触体と前記振動体とを相対移動させる振動
型アクチュエータにおいて、前記振動体と前記接触体とを手動で相対移動させる手動
回復手段を有することを特徴とする振動型アクチュエー
タ。
【請求項４１】請求項４０において、前記手動回復手
段は、前記接触体に直接又は間接的に接続されたレバ
ー、ハンドル等であることを特徴とする振動型アクチュ
エータ。
【請求項４２】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータ装置において、所定の駆動条件下におい
て、前記アクチュエータ装置を駆動している際における
前記アクチュエータ装置の速度状態の変化を評価する評
価手段を設け、該速度状態が所定の変動幅を越えたか否
かにより、振動体と該振動体と接触する接触体との接触
面の状態を判定することを特徴とする振動型アクチュエ
ータ装置。
【請求項４３】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータ装置において、所定の駆動条件下におい
て、前記アクチュエータ装置を駆動している際における
前記電気−機械エネルギー変換素子に印加される周波信
号と振動体の振動を表す信号との位相差の変化を評価す
る評価手段を設け、該位相差が所定の変動幅を越えたか
否かにより、振動体と該振動体と接触する接触体との接
触面の状態を判定することを特徴とする振動型アクチュ
エータ装置。
【請求項４４】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータ装置において、所定の駆動条件下におい
て、前記アクチュエータ装置を駆動している際における
前記電気−機械エネルギー変換素子に印加される周波信
号のレベルの変化を評価する評価手段を設け、該周波信
号のレベルが所定の変動幅を越えたか否かにより、振動
体と該振動体と接触する接触体との接触面の状態を判定
することを特徴とする振動型アクチュエータ装置。
【請求項４５】請求項４２において、前記評価手段は
所定時間毎における速度状態の検知結果に基づいて速度
状態の変化を評価することを特徴とする振動型アクチュ
エータ装置。
【請求項４６】請求項４３において、前記評価手段は
所定時間毎における位相差の検知結果に基づいて位相差
の変化を評価することを特徴とする振動型アクチュエー
タ装置。
【請求項４７】請求項４４において、前記評価手段は
所定時間毎における周波信号のレベルの検知結果に基づ
いて前記レベルの変化を評価することを特徴とする振動
型アクチュエータ装置。
【請求項４８】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータ装置において、所定の駆動条件下におい
て、前記アクチュエータ装置を駆動している際における
前記電気−機械エネルギー変換素子に印加される周波信
号の周波数の変化を評価する評価手段を設け、該周波信
号の周波数が所定の変動幅を越えたか否かにより、振動
体と該振動体と接触する接触体との接触面の状態を判定
することを特徴とする振動型アクチュエータ装置。
【請求項４９】請求項４７において、前記評価手段は
所定時間毎における周波数の検知結果に基づいて周波数
の変化を評価することを特徴とする振動型アクチュエー
タ装置。
【請求項５０】請求項４２から４９のいずれか一つに
おいて、前記所定の駆動条件は周波信号を一定の状態と
してアクチュエータ装置を駆動する条件であることを特
徴とする振動型アクチュエータ装置。
【請求項５１】請求項４２から４９のいずれか一つに
おいて、前記所定の駆動条件は駆動速度を一定の速度に
制御する駆動条件であることを特徴とする振動型アクチ
ュエータ装置。
【請求項５２】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータ装置において、前記振動体と該振動体に
接触する接触体との接触面の状態を評価する評価手段
と、該評価手段にて接触面の状態が不適当であると判定
された際に前記振動体と接触体との間の相対的な移動速
度を高い速度に設定し、又は前記アクチュエータ装置を
高速駆動させ、又はアクチュエータ装置を繰り返し反転
動作させることで接触面の状態を回復させる接触面回復
手段を設けたことを特徴とする振動型アクチュエータ装
置。
【請求項５３】請求項５２において、前記回復手段で
の回復動作の実行回数が所定の回数となった時に警告指
示を行う指示手段が設けられることを特徴とする振動型
アクチュエータ装置。
【請求項５４】請求項５２又は５３において、前記回
復手段での回復動作処理が所定時間行われても、接触面
の状態が所定の状態まで回復しない時に警告指示を行う
指示手段を設けることを特徴とする振動型アクチュエー
タ装置。
【請求項５５】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータを駆動源として用いた複写機において、
複写動作の回数に応じた回数情報を検知するとともに、
該回数情報が所定の回数に達したときに、前記振動体と
接触体との間の相対的な移動速度を高い速度に設定し、
又は前記アクチュエータ装置を高速駆動させ、又はアク
チュエータ装置を繰り返し反転動作させることで接触面
の状態を回復させる接触面回復手段を設けたことを特徴
とする複写機。
【請求項５６】請求項５５において、前記回復手段
は、複写動作が前記所定の回数行われる毎に作動するこ
とを特徴とする複写機。
【請求項５７】請求項５６において、前記回復手段に
よる回復動作の回数が所定の回数行われた時に警告指示
を行う指示手段が設けられることを特徴とする複写機。
【請求項５８】電気−機械エネルギー変換素子に周波
信号を印加して、振動体を励振させ駆動力を得る振動型
アクチュエータを駆動源として用いた複写機において、
複写機の電源投入時、前記振動体と接触体との間の相対
的な移動速度を高い速度に設定し、又は前記アクチュエ
ータ装置を高速駆動させ、又はアクチュエータ装置を繰
り返し反転動作させることで接触面の状態を回復させる
接触面回復手段を設け、該手段にて回復動作を実行した
後に複写動作を開始させたことを特徴とする複写機。