JPH11178374A

JPH11178374A - 振動型アクチュエータの駆動装置及び振動型アクチュエータを用いた機器、および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11178374A
Application number: JP9343458A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kataoka; 健一片岡; Shinji Yamamoto; 新治山本; Tei Hayashi; 禎林; Akio Atsuta; 暁生熱田; Jun Ito; 潤伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】振動型アクチュエータの速度、加速度、位
置、振動状態等を高速に且つ高精度に制御する振動型ア
クチュエータの駆動装置を提供する。【解決手段】振動型アクチュエータの駆動状態を検出
する検出手段１０の検出情報と所定の状態の差を演算す
る演算手段１と、演算手段１の出力値を第１のタイミン
グで積算する第１の積算手段２と、演算手段２の出力値
を第２のタイミングで積算すると共に、所定回数積算す
る毎に積算値がリセットされる第２の積算手段３と、第
２の積算手段３がリセットされる毎に、リセット直前の
第２の積算手段３の積算値を保持するレジスタ５と、第
１の積算手段２とレジスタ５の出力値を所定の比で加算
する加算手段６とを有し、前記振動型アクチュエータの
圧電素子に供給するエネルギー量を加算手段６からの出
力に応じて調定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動体に振動を発生
させ、その振動エネルギーを利用して駆動力を与える振
動型モータ等の振動型アクチュエータの駆動装置、振動
型アクチュエータを用いた機器および画像形成装置に係
り、特に電子写真式の画像形成装置、例えば複写機の像
担持体としての感光ドラムのように、高い速度精度を要
求されるものや、高速に起動停止を行いながら定速動作
時には高い速度精度を要求されるプリンタのキャリッジ
の駆動に振動型アクチュエータを応用したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動型アクチュエータ、特に振動
型アクチュエータの速度制御はＣＰＵを使った高度な制
御、あるいはアナログ制御では比例積分制御等も用いら
れていた。特開平４−１２５０８５号公報では、ＤＳＰ
を使い高度な制御をプログラムで実現している。

【０００３】また特開平７−１３１９８７号公報では、
図１４に示すように、差動増幅器７１により外部センサ
出力等からの回転速度情報（振動振幅）と速度設定値
（振幅指令）の差の値を積分器７２で積算処理し、加算
器７３で上記差の値と積算処理した値を加算処理し、こ
の値で振動型アクチュエータの駆動周波数を調整してア
ナログ的に速度を制御している。

【０００４】また、特開平２−１８４２７７号公報で
は、メモリーテーブルによってゲインを任意に設定でき
るディジタル的な比例制御を、特開平１−２０９９６６
号公報では、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタによる単純なディ
ジタル積分制御を実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高速応答と
高精度な速度性能を両立するには、比例積分制御が必要
であり、ＤＳＰ等を用いた高度な制御が必要である。

【０００６】一方、複雑な装置での高度な処理のために
ＣＰＵの負荷が増大し、アクチュエータ制御のためのＣ
ＰＵ負荷の低減が求められている。

【０００７】またこう言った要求からディジタル制御が
提案されているが、メモリーの増大や単純制御ゆえに精
度と即応性といった相反する性能を実現するための柔軟
性が損なわれるといった問題があった。

【０００８】本出願に係る第１の発明の目的は、振動型
アクチュエータの速度、加速度、位置、振動状態等を高
速に且つ高精度に制御することができる振動型アクチュ
エータの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２の発明の目的は、振動型
アクチュエータによる被駆動体の速度、加速度、位置、
振動状態等を高速に且つ高精度に制御すること、あるい
は情報の記録、再生又は計測を高速且つ高精度に行うこ
とができる振動型アクチュエータを用いた機器を提供し
ようとするものである。

【００１０】本出願に係る第３の発明の目的は、像担持
体等を高速で高精度に制御して高品位の画像得ることが
できる画像形成装置を提供しようとするものである。

【００１１】情報の記録、再生又は計測を行う装置に振
動型アクチュエータを搭載し高速且つ高精度に情報の記
録、再生又は計測を行うことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
の目的を実現する構成は、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の駆動装置において、前記振動型
アクチュエータの駆動状態を検出する検出手段と、前記
検出手段から得られた駆動状態と所定の状態との差を演
算する演算手段と、前記演算手段の出力値を第１のタイ
ミングで積算する第１の積算手段と、前記演算手段の出
力値を第２のタイミングで積算すると共に、所定回数積
算する毎に積算値がリセットされる第２の積算手段と、
前記第２の積算手段がリセットされる毎に、リセット直
前の前記第２の積算手段の積算値を保持するレジスタ
と、前記第１の積算手段と前記レジスタから出力される
値を所定の比で加算する加算手段とを有し、前記電気−
機械エネルギー変換素子に供給するエネルギー量を前記
加算手段からの出力に応じて調定するようにしたもので
ある。

【００１３】前記演算手段と、前記第１の積算手段と、
前記第２の積算手段と、前記レジスタと、前記加算手段
をデジタル回路で構成する。

【００１４】前記検出手段は、前記振動型アクチュエー
タの速度、加速度、位置、振動状態のうちのいずれかを
検出する手段である。

【００１５】前記電気−機械エネルギー変換素子に供給
するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エネ
ルギー変換素子に印加する周波信号の周波数を変更する
ことにより行う。

【００１６】前記電気−機械エネルギー変換素子に供給
するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エネ
ルギー変換素子に印加する周波信号の電圧振幅、または
電圧振幅を変更することのできる値を変更することによ
り行う。

【００１７】前記電気−機械エネルギー変換素子に供給
するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エネ
ルギー変換素子に印加する複数の周波信号の位相差を変
更することにより行う。

【００１８】本出願に係る第２の発明の目的を実現する
振動型アクチュエータを用いた機器の第１の構成は、上
記したいずれか一つに記載の振動型アクチュエータの駆
動装置を１または複数有し、前記１または複数の振動型
アクチュエータを駆動源として１または複数の被駆動体
を駆動するようにしたものである。

【００１９】本出願に係る第２の発明の目的を実現する
振動型アクチュエータを用いた機器の第２の構成は、上
記したいずれか一つに記載の振動型アクチュエータの駆
動装置を１または複数有し、情報の記録、再生又は計測
を行う機器であて、前記１または複数の振動型アクチュ
エータを記録又は再生媒体と記録又は再生を行う１また
は複数の手段との位置関係又は１または複数の計測対象
と計測手段との位置関係を相対移動させる駆動源とした
ことを特徴とする振動型アクチュエータを用いたもので
ある。

【００２０】本出願に係る第３の発明の目的を実現する
画像形成装置の第１の構成は、上記したいずれか一つに
記載の振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数
有し、前記１または複数の振動型アクチュエータを複数
の像担持体の駆動源としたものである。

【００２１】本出願に係る第３の発明の目的を実現する
画像形成装置の第１の構成は、上記したいずれか一つに
記載の振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数
有し、転写材搬送方向に沿って配置された複数の像担持
体の駆動源、および前記転写材を搬送する転写材搬送手
段の駆動源に前記振動型アクチュエータを用いたもので
ある。

【００２２】

【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振動型アクチュエータの駆
動装置のブロック図、図２は図１の駆動装置を用いたカ
ラー画像形成装置の全体構成を示す図である。

【００２３】まず、図２のカラー画像形成装置の構成を
説明する。

【００２４】リーダ部の構成図２において、２０１はＣ
ＣＤ、３１１はＣＣＤ２０１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、３０７〜３０９はミラー、３
１０は原稿からの反射光または投影光をＣＣＤ２０１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。

【００２５】キャリッジ３１４は速度Ｖで、キャリッジ
３１５は速度Ｖ／２でＣＣＤ２０１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。原稿台ガラス
上の原稿は光源（３０３、３０４）からの光を反射し、
その反射光はＣＣＤ２０１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。

【００２６】プリンタ部の構成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。

【００２７】Ｍ画像形成部３１７において、３４２は像
担持体としての感光ドラムで、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。

【００２８】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。なお、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。

【００２９】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。

【００３０】カセット（３４０、３４１）に格納された
転写材としての記録紙等はピックアップローラ（３３
９、３３８）により１枚毎給紙ローラ（３３６、３３
７）で転写材搬送ベルト３３３上に供給される。給紙さ
れた転写材は吸着帯電器３４６で帯電させられる。３４
８は転写ベルトローラで、転写ベルと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。

【００３１】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。この後、記録
紙等は転写材搬送ベルト３３３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。

【００３２】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。

【００３３】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（３５
１、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。

【００３４】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、振動型アクチュエータが用
いられている。

【００３５】図３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、振動体は
円環状の弾性部材１０１の片面側に電気−機械エネルギ
ー変換素子としての圧電素子１０３を接着することで構
成され、圧電素子１０３が設けられている片面側とは反
対の他面側を駆動面として、回転軸（出力軸）１０５を
有するロータ１０２が不図示の加圧手段により加圧接触
されている。なお、１０４は弾性部材１０１の駆動面側
に接着され、ロータ１０２との間に挟まれている摩擦材
である。

【００３６】圧電素子１０３は、図４に示す全体として
円環形状で、表面が複数の電極に分割されている。また
これらの電極は２つの駆動用電極グループ（１０３−
ａ，１０３−ｂ）と一つのセンサ電極部１０３−ｃから
なっており、以下それぞれ駆動用電極グループ１０３−
ａをＡ相、駆動用電極グループ１０３−ｂをＢ相、セン
サ電極部１０３−ｃをＳ相と称す。

【００３７】図３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、弾性部材１０１に進行性の振動波を発生（弾
性部材の表面に円または楕円運動が発生）させ、この振
動の力を弾性部材１０１に摩擦材１０４を介して加圧接
触しているロータ１０２へ摩擦力によって伝達し、ロー
タ１０２を回転するように構成されている。

【００３８】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１０２と弾性部材１
０１が相対的に回転することになる。

【００３９】図５は感光ドラムと振動型アクチュエータ
９の接続状態を示し、１０はロータリーエンコーダであ
り、振動型アクチュエータ９の出力軸に接続され、感光
ドラム３４２の回転角をパルス情報として出力する。

【００４０】次に図１に示す振動型アクチュエータの駆
動装置は、振動型アクチュエータ９の駆動速度が一定に
なるように制御するよう構成されており、１０は振動型
アクチュエータ９の回転速度を検出するためのロータリ
ーエンコーダ、１１はロータリーエンコーダからのパル
ス信号の周期を検出するための周期カウンタ、１は減算
器で、周期カウンタ１１で検出された振動型アクチュエ
ータの回転速度に応じた値から、不図示の指令手段の速
度指令を引き算する。２、３は積算手段で、速度差検出
器１の出力を積分している。

【００４１】４は積算手段３に所定のタイミングでリセ
ット信号を発生するカウンタ、５はカウンタ４からのＣ
ａｒｒｙ１信号に応じて、このリセット信号のタイミン
グで積算手段３の出力がリセットされる直前の値を保持
するレジスタである。

【００４２】６は積算手段２の積算出力と、レジスタ５
の出力と不図示の指令手段からの初期周波数指令とを加
算する加算器、７は加算器６の出力である周波数指令と
不図示の指令手段からのパルス幅指令に基いて４相のパ
ルスを発生する４相パルス発生手段、８は４相パルス発
生手段７の出力に応じて０Ｖから２００Ｖｐｐ程度の２
相の交流電圧を出力する電力増幅手段である。

【００４３】図１のブロック図の動作は、周期カウンタ
１１で検出された振動型アクチュエータ９の回転速度が
不図示の指令手段からの指令速度より遅い場合、周期カ
ウンタ１１の出力のほうが大きな値になるので、減算器
１の出力は正の値となる。すると積算手段２、３の出力
も大きくなってゆき、不図示の指令手段からの初期周波
数指令に積算手段２、３の出力を加算器６で加算する
と、４相パルス発生手段７への指令であるパルスの周期
（周波数指令）は大きくなり、振動型アクチュエータ９
の駆動周波数は低くなってゆく。そして駆動周波数が振
動型アクチュエータ９の共振周波数に近付くので振動型
アクチュエータの回転速度が増加し、上記指令速度に近
付いてゆく。

【００４４】図６は積算手段２、３及びカウンタ４の動
作を示すタイミングチャートを示し、積算手段２の積算
値は、減算器１の出力をＣＬＫ信号のタイミングで積算
したもので、積算手段３の積算値はＣＬＫ２信号のタイ
ミングで積算されている。

【００４５】また、カウンタ４は、ＣＬＫ２信号が５周
期で１回Ｃａｒｒｙ１信号を出力しており、Ｃａｒｒｙ
１信号がハイレベルのときのＣＬＫ２信号の立ち上がり
で積算手段３はリセットされ、リセット直前の積算値が
レジスタ５に保持される。

【００４６】図７は電力増幅手段８の例を示すブロック
図である。

【００４７】２１はＭＯＳＦＥＴをドライブするための
ＭＯＳＦＥＴドライバで、例えばＰＡ０がローレベルの
場合はＭＯＳ２をＯＮにし、ＭＯＳ１をＯＦＦにし、Ｐ
Ａ０がハイレベルならＭＯＳ１をＯＮにし、ＭＯＳ２を
ＯＦＦにするように構成されており、トランスＴ１、Ｔ
２を用いて駆動電圧を昇圧しＬ１，Ｌ２のコイルを介し
て振動型アクチュエータ９に高圧の交流電圧を供給して
いる。ここでＬ１、Ｌ２は振動型アクチュエータの等価
容量とマッチングしている。

【００４８】通常、振動型アクチュエータ９は振動体１
０１の共振周波数より高い領域で駆動されるが、マッチ
ングする周波数は駆動周波数範囲内でおおよそマッチン
グするように設定される。例えば、共振周波数より高く
反共振周波数より低い周波数にマッチングしたり振動子
の振動モードの次数が主駆動モードである周波数範囲内
に設定されている。

【００４９】図８は４相パルス発生手段７の構成を示す
ブロック図で、１２は周波数指令に基づいて４相の固定
パルス幅の信号を発生するパルス発生器、１３、１４は
パルス幅指令に基いてパルス発生器１２からのΦ０から
Φ３の固定パルス幅の信号のパルス幅をパルス幅指令に
基づいてパルス幅の変更を行うパルス幅設定手段であ
る。

【００５０】図９は図８の各部の波形の例を示したタイ
ミングチャートである。Φ０からΦ３は図９からわかる
ように順次デューティ２５％のパルスが出力されてお
り、ＰＡ０、ＰＡ１にはデューティ２５％から変更され
たパルスが出力されている。

【００５１】図１０はパルス幅設定手段１３の回路例を
示す回路図で、１５はダウンカウンタ、１６はＮＯＲ素
子、１７、２２はＮＯＴ素子、１８はＤフリップフロッ
プ、１９、２０はＡＮＤ素子である。

【００５２】ダウンカウンタ１５は、Ｌｏａｄ信号がハ
イレベルのときのＣＬＫ信号の立ち上がりでパルス幅指
令がカウンタにロードされ、Ｌｏａｄ信号がローレベル
のときにＣＬＫ信号の立ち上がりでカウンタの値が１づ
つ減算される。Ｃａｒｒｙ２信号はこのカウンタの値が
０になったときにハイレベルとなり、ＮＯＴ素子２２で
反転されＤフリップフロップ１８をリセットするように
構成されている。

【００５３】図１１は各部の波形の例を示したタイミン
グチャートである。Φ０、Φ２は図９の例とは異なり、
デューティ３７．５％の場合の例を示している。ＰＡ０
信号のパルス幅はＣａｒｒｙ２信号によって制限され、
Φ０のパルス幅が変更されていることがわかる。

【００５４】ここで、本実施の形態では振動型アクチュ
エータ９の駆動周波数を変更することで回転速度を制御
していたが、駆動電圧の大きさを制御するようにして
も、駆動電圧が大きいほど回転速度が速くなるので、駆
動周波数と同様にして回転速度を制御出来る。またＰＡ
とＰＢの位相差を制御することでも回転速度の制御が出
来ることも知られている。

【００５５】前述のように、図６は積算手段２、３及び
レジスタ５の動作を示すタイミングチャートであって、
積算手段２は減算器１の出力をＣＬＫ信号のタイミング
で積算しており、積算手段３はＣＬＫ２信号のタイミン
グで減算器１の出力を積算しており、且つＣＬＫ２信号
の５パルス毎の一定の周期でリセットされ、リセット直
前の値がレジスタ５に設定されている。このように、減
算器１の出力を４回積算するごとにレジスタ５に積算値
が設定されることで、減算器１の出力が変化しなけれ
ば、その値を４倍した値がレジスタ５に設定される。

【００５６】すなわち、加算器６で積算手段２とレジス
タ５の値を加算して初期周波数指令に加算することで速
度の比例積分制御が可能となる。

【００５７】なお、本実施の形態はカラー画像形成装置
の感光ドラム駆動に振動型アクチュエータ９を適用した
例を示したが、プリンタの印字ヘッドキャリッジの往復
動作や、ハードディスクのディスクの磁気ヘッドの駆動
や、カメラの雲台の駆動等に適用してもよい。

【００５８】また、本実施形態は、駆動周波数を変化さ
せて振動型アクチュエータの速度を変化させたが、駆動
電圧の大きさが大きいほど速度が速い事や、Ａ相とＢ相
の位相差を０度に近づけると速度が遅くなることは公知
であり、周波数の代わりにこれらのパラメータ（第２の実施の形態）図１２は本発明の第２の実施の形
態における振動型アクチュエータの制御装置を示すブロ
ック図であり、振動型アクチュエータ９の振動振幅が不
図示の指令手段からの振幅指令と一致するように制御さ
れる。

【００５９】図１２において、２３は振動型アクチュエ
ータ９の振動を検出する為のセンサー電極（Ｓ相）から
の信号に基づいて振幅を検出するための振幅検出手段、
２４は振幅検出手段２３の出力電圧をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換手段である。

【００６０】次の上記した本実施の形態の動作を説明す
る。

【００６１】Ａ／Ｄ変換手段２４で検出された振動型ア
クチュエータ９の振動振幅が不図示の指令手段からの振
幅指令より小さい場合、Ａ／Ｄ変換手段２４の出力のほ
うが小さな値になるので、減算器１の出力は正の値とな
る。すると積算手段２、３の出力も大きくなってゆき、
不図示の指令手段からの初期周波数指令に積算手段２、
３の出力を加算器６で加算すると、４相パルス発生手段
７への指令であるパルスの周期（周波数指令）は大きく
なり、振動型アクチュエータ９の駆動周波数は低くなっ
てゆく。そして駆動周波数が振動型アクチュエータ９の
共振周波数に近付くので振動型アクチュエータ９の回転
速度が増加し、上記振幅指令に近付いてゆく。

【００６２】（第３の実施の形態）図１３は本発明の第
３の実施の形態における振動型アクチュエータの制御装
置を示すブロック図であり、第２の実施の形態では駆動
周波数を変化させて振動振幅を変化させているが、本実
施形態では駆動電圧の振幅を変化させている。

【００６３】第２の実施の形態の４相パルス発生手段７
は、加算器６の出力からの駆動周波数指令によって決定
され、また第２の実施の形態では不図示の指令手段から
のパルス幅指令が入力されていたのに対し、本実施の形
態では、加算器６からのパルス幅指令が入力されるよう
に構成されている。また、６０は加算器６の出力が負の
場合０を出力し、正の値の場合はそのまま出力するリミ
ット手段である。

【００６４】次に、上記した本実施の形態の動作を説明
する。Ａ／Ｄ変換手段２４で検出した振動型アクチュエ
ータ９の振動振幅が、不図示の指令手段からの振幅指令
より大きい場合、Ａ／Ｄ変換手段２４の出力の方が大き
な値になるので、減算器１の出力は負の値となる。する
と、積算手段２、３の出力も小さくなってゆき、積算手
段２、３の出力を加算器６で加算すると、４相パルス発
生手段７へのパルス幅指令は小さくなってゆき、電力増
幅手段８の出力電圧も小さくなってゆく。そのため、振
動型アクチュエータ９の振幅が小さくなり上記振幅指令
に近付いてゆく。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本出願に係る第１の
発明では、振動型アクチュエータの駆動装置をディジタ
ル回路で比例積分制御のパラメータを柔軟に設定出来る
ようになり、ＣＰＵで演算すること無く振動型アクチュ
エータの速度、加速度、位置、振動状態等を高速に且つ
高精度に制御できる。

【００６６】本出願に係る第２の発明では、１または複
数の被駆動体、あるいは情報の記録、再生又は計測を高
速で且つ高精度に行うことが出来る。

【００６７】本出願に係る第３の発明では、高品位な画
像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図。

【図２】図１の駆動装置を備えたカラー画像形成装置の
構成図。

【図３】図１の振動型アクチュエータの側面図。

【図４】図３の圧電素子の平面図。

【図５】図２の感光ドラムの構成を示す図。

【図６】図１の積算手段、カウンタ、レジスタの動作を
示すタイミングチャート。

【図７】図１の電力増幅手段のブロック図。

【図８】図１の４相パルス発生手段のブロック図。

【図９】図８の動作を示すタイミングチャート。

【図１０】図８のパルス幅設定手段のブロック図。

【図１１】図１１の動作を示すタイミングチャート。

【図１２】本発明の第２の実施の形態のブロック図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態のブロック図。

【図１４】従来例を示すブロック図。

【符号の説明】

１減算手段２，３積算手段４カウンタ５レジスタ６加算手段７４相パルス発生手段８電力増幅手段９振動型アクチュエータ１０ロータリーエンコーダ１１周期カウンタ１２パルス発生器１３１４パルス幅設定手段１５ダウンカウンタ２１ＭＯＳＦＥＴドライバ２３振幅検出手段２４Ａ／Ｄ変換手段３４２感光ドラム

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【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
チュエータの駆動装置において、前記振動型アクチュエータの駆動状態を検出する検出手
段と、前記検出手段から得られた駆動状態と所定の状態
との差を演算する演算手段と、前記演算手段の出力値を
第１のタイミングで積算する第１の積算手段と、前記演
算手段の出力値を第２のタイミングで積算すると共に、
所定回数積算する毎に積算値がリセットされる第２の積
算手段と、前記第２の積算手段がリセットされる毎に、
リセット直前の前記第２の積算手段の積算値を保持する
レジスタと、前記第１の積算手段と前記レジスタから出
力される値を所定の比で加算する加算手段とを有し、前
記電気−機械エネルギー変換素子に供給するエネルギー
量を前記加算手段からの出力に応じて調定することを特
徴とする振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項２】前記演算手段と、前記第１の積算手段
と、前記第２の積算手段と、前記レジスタと、前記加算
手段をデジタル回路で構成したことを特徴とする請求項
１に記載の振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項３】前記検出手段は、前記振動型アクチュエ
ータの速度、加速度、位置、振動状態のうちのいずれか
を検出する手段であることを特徴とする請求項１または
２に記載の振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項４】前記電気−機械エネルギー変換素子に供
給するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エ
ネルギー変換素子に印加する周波信号の周波数を変更す
ることにより行うことを特徴とする請求項１、２または
３に記載の振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項５】前記電気−機械エネルギー変換素子に供
給するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エ
ネルギー変換素子に印加する周波信号の電圧振幅、また
は電圧振幅を変更することのできる値を変更することに
より行うことを特徴とする請求項１、２または３に記載
の振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項６】前記電気−機械エネルギー変換素子に供
給するエネルギーを調定する手段は、前記電気−機械エ
ネルギー変換素子に印加する複数の周波信号の位相差を
変更することにより行うことを特徴とする請求項１、２
または３に記載の振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一つに記載の
振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数有し、
前記１または複数の振動型アクチュエータを駆動源とし
て１または複数の被駆動体を駆動することを特徴とする
振動型アクチュエータを用いた機器。
【請求項８】前記振動型アクチュエータを有し、前記複
数の振動型アクチュエータ毎に前記駆動装置を設けたこ
とを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の
振動型アクチュエータの駆動装置。
【請求項９】請求項１から６のいずれか一つに記載の
振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数有し、
情報の記録、再生又は計測を行う機器であて、前記１ま
たは複数の振動型アクチュエータを記録又は再生媒体と
記録又は再生を行う１または複数の手段との位置関係又
は１または複数の計測対象と計測手段との位置関係を相
対移動させる駆動源としたことを特徴とする振動型アク
チュエータを用いた機器。
【請求項１０】請求項１から６のいずれか一つに記載
の振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数有
し、前記１または複数の振動型アクチュエータを複数の
像担持体の駆動源としたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項１１】請求項１から６のいずれか一つに記載
の振動型アクチュエータの駆動装置を１または複数有
し、転写材搬送方向に沿って配置された複数の像担持体
の駆動源、および前記転写材を搬送する転写材搬送手段
の駆動源に前記振動型アクチュエータを用いたことを特
徴とする画像形成装置。