(57)【要約】    【課題】  振動型アクチュエータの摩擦材が偏摩耗状態にあるか否かを判断することができ、また、偏摩耗状態になった場合でも装置を継続して使用することができ、更に、装置に不具合がある場合でも、暫定的な速度で駆動している間に、その不具合を解消することができる振動型アクチュエータの駆動制御方法、駆動制御装置、プログラム及び記憶媒体を提供する。    【解決手段】  ＣＰＵ７０１は、振動型アクチュエータの駆動状態を検出し、その検出された駆動状態に基づき振動型アクチュエータの操作量を決定し、その決定された操作量に対応した信号を生成し、その生成された信号を振動型アクチュエータに印加し、前記決定された操作量の状態に応じて振動型アクチュエータが異常状態であるか否かを検知する。【選択図】      図７
2005210781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号により振動が励起される振動子と、該振動子に対して相対移動を行う移動子とを有する振動型アクチュエータを駆動制御する振動型アクチュエータの駆動制御方法であって、
前記振動型アクチュエータの駆動状態を検出する駆動状態検出工程と、
前記駆動状態検出工程により得られる駆動状態に基づき前記振動型アクチュエータの操作量を決定する操作量決定工程と、
前記操作量決定工程により決定された操作量に対応した信号を生成する信号生成工程と、
前記信号生成工程により得られる信号を前記振動型アクチュエータに印加する信号印加工程と、
前記操作量決定工程により決定された前記操作量の状態に応じて前記振動型アクチュエータが異常状態であるか否かを検知する異常状態検知工程と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項２】
前記異常状態検知工程は、前記操作量決定工程により決定される操作量の変動幅が所定の値を上回った場合に、前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知する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制御方法。
【請求項３】
所定の段階で前記操作量決定工程により決定される操作量の変動幅を記憶する記憶工程を有し、
前記異常状態検知工程は、前記振動型アクチュエータの駆動時における前記操作量の変動幅が前記記憶工程により記憶された操作量の変動幅に対して所定の値以上になった場合に、前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知する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制御方法。
【請求項４】
前記振動型アクチュエータは回転型の超音波モータであり、前記異常状態検知工程は、前記超音波モータの略１回転当たりの時間における前記操作量の変動幅により前記超音波モータが異常状態であるか否かを検知することを特徴とする請求項２または３に記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項５】
前記操作量決定工程により決定される操作量の変動において所定の次数の変動量を求める演算工程を有し、
前記異常状態検知工程は、前記演算工程により得られる所定の次数の変動量が所定の値を上回った場合に前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知する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制御方法。
【請求項６】
前記振動型アクチュエータにより駆動される装置は表示手段を有し、
前記異常状態検知工程により前記振動型アクチュエータが異常状態であると検知された場合に前記表示手段に異常状態であることを表示するように制御する表示制御工程を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項７】
前記異常状態検知工程により前記振動型アクチュエータが異常状態であると検知された場合に、前記振動型アクチュエータの駆動速度を低下させるように制御する駆動速度制御工程を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項８】
振動型アクチュエータは、画像形成装置の感光部材及び転写部材を駆動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動制御方法。
【請求項９】
前記振動型アクチュエータは回転型の超音波モータであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動制御方法。
【請求項１０】
前記所定の次数とは、少なくとも前記超音波モータの１回転の時間を周期とする次数よりも高い次数であることを特徴とする請求項９に記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法。
【請求項１１】
電気信号により振動が励起される振動子と、該振動子に対して相対移動を行う移動子とを有する振動型アクチュエータの駆動制御装置であって、
前記振動型アクチュエータの駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
前記駆動状態検出手段により得られる駆動状態に基づき前記振動型アクチュエータの操作量を決定する操作量決定手段と、
前記操作量決定手段により決定された操作量に対応した信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により得られる信号を前記振動型アクチュエータに印加する信号印加手段と、
前記操作量決定手段により決定された前記操作量の状態に応じて前記振動型アクチュエータが異常状態であるか否かを検知する異常状態検知手段と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１２】
前記異常状態検知手段は、前記操作量決定手段により決定される操作量の変動幅が所定の値を上回った場合に、前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知することを特徴とする請求項１１に記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１３】
所定の段階で前記操作量決定手段により決定される操作量の変動幅を記憶する記憶手段を有し、
前記異常状態検知手段は、前記振動型アクチュエータの駆動時における前記操作量の変動幅が前記記憶手段により記憶された操作量の変動幅に対して所定の値以上になった場合に、前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知することを特徴とする請求項１１に記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１４】
前記振動型アクチュエータは回転型の超音波モータであり、前記異常状態検知手段は、前記超音波モータの略１回転当たりの時間における前記操作量の変動幅により前記超音波モータが異常状態であるか否かを検知することを特徴とする請求項１２または１３に記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１５】
前記操作量決定手段により決定される操作量の変動において所定の次数の変動量を求める演算手段を有し、
前記異常状態検知手段は、前記演算手段により得られる所定の次数の変動量が所定の値を上回った場合に前記振動型アクチュエータが異常状態であることを検知することを特徴とする請求項１１に記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１６】
前記振動型アクチュエータにより駆動される装置は表示手段を有し、
前記異常状態検知手段により前記振動型アクチュエータが異常状態であると検知された場合に前記表示手段に異常状態であることを表示するように制御する表示制御手段を有することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１７】
前記異常状態検知手段により前記振動型アクチュエータが異常状態であると検知された場合に、前記振動型アクチュエータの駆動速度を低下させるように制御する駆動速度制御手段を有することを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項１８】
振動型アクチュエータは、画像形成装置の感光部材及び転写部材を駆動することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項１９】
前記振動型アクチュエータは回転型の超音波モータであることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれかに記載の振動型アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項２０】
前記所定の次数とは、少なくとも前記超音波モータの１回転の時間を周期とする次数よりも高い次数であることを特徴とする請求項１９に記載の振動型アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１０に記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有することを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
請求項１乃至１０に記載の振動型アクチュエータの駆動制御方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを保持することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性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得る超音波モータ等の振動型アクチュエータの駆動制御方法及びその駆動制御方法を実施するための駆動制御装置及びその駆動制御方法を実現するためのプログラムコードを有するプログラム及びそのプログラムコードを保持する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動型アクチュエータの一種である超音波モータは、電磁モータには無い様々な特徴を持っており、これまでにも超音波モータを駆動源とした装置に関する提案が多くなされている。
【０００３】
例えば、像担持体である感光ドラムの駆動源として超音波モータを使用した複写装置等の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。その構成は、前記超音波モータの回転軸を潜像形成領域を越えて延出し、その潜像形成領域に光導電層を設け、前記超音波モータ内の軸受と該超音波モータ外の軸受とで回転軸を支持している。このように構成にすることにより、前記像担持体と前記駆動源との間のギア或は軸継手等の駆動系のガタを取り除くことができ、精度の高い画像形成を行うことができる。
【０００４】
また、転写材搬送体及び中間転写体に用いられる無端ベルト搬送手段の駆動源として超音波モータを使用した複写装置等の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、上述した超音波モータの高寿命化のためには、その超音波モータの振動部材であるステータと移動部材であるロータとの接触部分に炭素繊維を含む耐摩耗性の高い材料を貼り付けた構成が採用されている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００６】
更に、上述した超音波モータの高寿命化のためには、上記のような耐摩耗性に加えて、耐熱性の高い材料をステータとロータとの接触部分に使用している（例えば、特許文献５参照）。
【０００７】
これらの構成により、比較的稼働時間が長い製品においても、駆動源として超音波モータを使用することが可能となっている。
【特許文献１】特開平８−９５３２７号公報
【特許文献２】特開平１１−９１９７６号公報
【特許文献３】特開平４−４９８７２号公報
【特許文献４】特開平５−２３９４４２号公報
【特許文献５】特開平１１−１７２１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の駆動技術を用いた振動型アクチュエータには、以下に示すような問題点があった。
【０００９】
即ち、上述したような複写装置の感光ドラム及び無端ベルトの駆動源として回転型の超音波モータを用いた場合、該超音波モータの回転速度ムラが可能な限り少ない状態で駆動することが要求される。上記超音波モータの構成要素である振動体（ステータ）上に発生させる振動波の振幅は理想的には均一であるが、実際には、振動体の場所によって振動振幅が異なってしまう。
【００１０】
前記振動体には、上述したように耐摩耗性の高い材料が貼り付けられているが、それでもなお摩耗は生じてしまう。その際、振動振幅が振動体の場所によって異なることにより、摩耗量も場所によって異なる所謂「偏摩耗」という現象が生じてしまう。
【００１１】
このような偏摩耗に関しては、振動振幅に対して３０％程度の回転速度ムラが生じてしまうと、超音波モータの出力トルクが著しく低下してしまうことが、これまでの実験によって確認されている。このような状態になると、感光ドラムまたは無端ベルトを本来の速度で駆動することが不可能となり、複写装置としての機能を果たさなくなる虞があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、振動型アクチュエータの摩擦材が偏摩耗状態にあるか否かを判断することができ、また、偏摩耗状態になった場合でも装置を継続して使用することができ、更に、装置に不具合がある場合でも、暫定的な速度で駆動している間に、その不具合を解消することができる振動型アクチュエータの駆動制御方法、駆動制御装置、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、電気信号により振動が励起される振動子と、該振動子に対して相対移動を行う移動子とを有する振動型アクチュエータを駆動制御する振動型アクチュエータの駆動制御方法であって、前記振動型アクチュエータの駆動状態を検出する駆動状態検出工程と、前記駆動状態検出工程により得られる駆動状態に基づき前記振動型アクチュエータの操作量を決定する操作量決定工程と、前記操作量決定工程により決定された操作量に対応した信号を生成する信号生成工程と、前記信号生成工程により得られる信号を前記振動型アクチュエータに印加する信号印加工程と、前記操作量決定工程により決定された前記操作量の状態に応じて前記振動型アクチュエータが異常状態であるか否かを検知する異常状態検知工程とを有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動制御方法を提供する。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、電気信号により振動が励起される振動子と、該振動子に対して相対移動を行う移動子とを有する振動型アクチュエータの駆動制御装置であって、前記振動型アクチュエータの駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、前記駆動状態検出手段により得られる駆動状態に基づき前記振動型アクチュエータの操作量を決定する操作量決定手段と、前記操作量決定手段により決定された操作量に対応した信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により得られる信号を前記振動型アクチュエータに印加する信号印加手段と、前記操作量決定手段により決定された前記操作量の状態に応じて前記振動型アクチュエータが異常状態であるか否かを検知する異常状態検知手段とを有することを特徴とする振動型アクチュエータの駆動制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動型アクチュエータの摩擦材が偏摩耗状態にあるか否かを判断することができ、また、偏摩耗状態になった場合でも装置を継続して使用することができ、更に、装置に不具合がある場合でも、暫定的な速度で駆動している間に、その不具合を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の振動型アクチュエータの駆動制御方法、駆動制御装置、プログラム及び記憶媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動装置を適用したカラー画像形成装置の内部構成を示す側面図であり、このカラー画像形成装置は、公知の装置であるから、ここでは概略構成についてのみ説明する。
【００１８】
本実施形態では、図１に示すように、画像形成装置本体１００内に第１、第２、第３及び第４の４つの画像形成手段Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが設けられており、これらの画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄによって、カラー画像を形成するようになっている。
【００１９】
なお、画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄは、１つ或いはそれ以上の任意数の画像形成手段を含む画像形成装置にも本発明は適用できるものである。
【００２０】
画像形成装置本体１００内の図１において右側には給送手段１０１が設けられており、その反対側には転写材排出口１０２が設けられている。給送手段１０１は、転写材１０３を従動ローラ１０４側から搬送ベルト１０５上に載置する機能を有する。排出口１０２に隣接して内側には定着器１０６が配設されている。
【００２１】
定着器１０６は、分離ローラ１０７側から給送された転写材１０３を受けて各画像形成手段Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄにおいて転写材１０３に重ねて転写された顕画像を一括して定着し、永久像を形成するものである。
【００２２】
また、画像装置本体１００内の給送装置１０１から定着器１０６に至る経路の下側には、給送装置１０１に近接して従動ローラ１０４が、また、定着器１０６に近接して分離ローラ１０７がそれぞれ設けられており、これら従動ローラ１０４と分離ローラ１０７との間に誘電体シートの無端状搬送部材、例えば、搬送ベルト１０５が架設されている。この搬送ベルト１０５は、分離ローラ１０７の下側の駆動ローラ１０８によって回転駆動される回転部材である。従動ローラ１０４の下方には、搬送ベルト１０５の内周側からこの搬送ベルト１０５と当接して搬送ベルト１０５への引張力を自在に調節する調節ローラ１０９が設けられている。
【００２３】
一方、従動ローラ１０４から分離ローラ１０７に至る経路の上側には、搬送ベルト１０５に近接して給送装置１０１側から順に第１、第２、第３及び第４の４つの画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄが併設されている。
【００２４】
搬送ベルト１０５は、駆動ローラ１０８によって図１に示す矢印Ａ方向に駆動され、給送装置１０１を通じて送給される転写材１０３を担持し、各画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄへと順次搬送する搬送手段を構成している。
【００２５】
各画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄは実質的に同一の構成を有し、周知のように図１の矢印方向に回転駆動される像担持体である感光体ドラム１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄを含み、各感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄの周辺には、感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄを一様に帯電する帯電器１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ、感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄ上に形成された静電潜像を現像する現像器１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ、現像された顕画像を転写材１０３へ転写する転写用帯電器１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ、感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄ上に残存するトナーを除去するクリーニング器１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄがドラム回転方向に順次配設されている。また、各感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄの上方には、露光手段１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄが各々設けられている。
【００２６】
現像器１１２ａにはイエロー色のトナーが、現像器１１２ｂにはマゼンタ色のトナーが、現像器１１２ｃにはシアン色のトナーが、現像器１１２ｄにはブラック色のトナーが各々収容されている。露光手段１１５ａにはカラー画像のイエロー成分像に対応する画素信号が、露光手段１１５ｂにはカラー画像のマゼンタ成分像に対応する画素信号が、露光手段１１５ｃにはカラー画像のシアン成分像に対応する画素信号が、露光手段１１５ｄにはカラー画像のブラック成分像に対応する画素信号が各々入力される。これら電気デジタル画素信号の入力を受けて、この信号に対応して変調された光束を各々帯電器１１１ａ〜１１１ｄと現像器１１２ａ〜１１２ｄとの間で感光ドラム１１０ａ〜１１０ｄの母線方向にドラム面を露光するようになっている。
【００２７】
上記構成のカラー画像形成装置において、図示するように転写材１０３としてカットシート状のものが使用され、この転写材１０３が給送手段１０１の給送ガイド内を移動し、搬送ベルト１０５上に送り出される。駆動ローラ１０８もこれに同期して駆動され、搬送ベルト１０５が図１の矢印Ａ方向に駆動される。転写材１０３が給送ガイドによって案内されて搬送ベルト１０５上に載置される。
【００２８】
その後、第１の画像形成手段Ｐａの感光体ドラム１１０ａにはイエロー画像が、第２の画像形成手段Ｐｂの感光体ドラム１１０ｂにはマゼンタ画像が、第３の画像形成手段Ｐｃの感光体ドラム１１０ｃにはシアン画像が、第４の画像形成手段Ｐｄの感光体ドラム１１０ｄにはブラック画像が、それぞれ分担されて形成される。これら画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄにおける画像形成の原理は、カールソンプロセスとして既に公知であるため、その説明は省略する。
【００２９】
搬送ベルト１０５の移動によって、転写材１０３は第１から第４の画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄの感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄの下部を順次通過して定着器１０６の方向へ搬送され、各画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄの転写帯電器１１３ａ〜１１３ｄにより、転写材１０３上に、各画像形成手段Ｐａ〜Ｐｄにて形成された各色の顕画像が順次重ねて転写されて，カラー画像が合成される。
【００３０】
転写材１０３は、第４の画像形成手段Ｐｄを通過した後、転写材１０３の弾性力を利用して搬送ベルト１０５からの分離を実現する小曲率の分離ローラ１０７を経て搬送ベルト１０５から分離される。搬送ベルト１０５から分離された転写材１０３は定着器１０６に送られ、この定着器１０６内で転写された各色の顕画像が一括して定着された後、転写材排出口１０２から排出され、１つの画像記録サイクルが終了する。
【００３１】
搬送ベルト１０５の駆動ローラ１０８付近には、除電清掃手段１１６が取り付けられている。この除電清掃手段１１６は、搬送ベルト１０５に関して、転写材表面電位を接地除電し、更には、その転写材載置面に付着した汚れを清掃する清掃手段を有するクリーニング手段としての機能を有する。除電清掃手段１１６は、除電手段であるファーブラシ１１７、清掃手段である板状粘弾性体より成るクリーナブレード１１８、各手段を一体に保持すると共に清掃によって発生した汚損物を蓄積する容器部としての枠体１１９によって構成されている。
【００３２】
図２は、画像形成装置１００の感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄの概略構成を示す斜視図である。同図において、４本の感光ドラム１１０ａ〜１１０ｄの同軸上には、それぞれ駆動源としての超音波モータＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄが取り付けられている。また、超音波モータＭａ〜Ｍｄには、速度を検出する手段であるロータリエンコーダＥａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄが内蔵されている。超音波モータＭａ〜Ｍｄは、比較的低速度で高いトルクを発生させることができるので、図２に示すように、感光体ドラム１１０ａ〜１１０ｄの駆動軸にダイレクトに接続することができる。これにより、従来必要であったギア等の減速手段を用いなくても済むために、色ずれの低減が実現でき、印刷品位を向上させることができる。
【００３３】
図３は、画像形成装置１００における搬送ベルト１０５の駆動源の構成を示す斜視図である。同図において、駆動ローラ１０８には超音波モータＭｅが接続されている。また、超音波モータＭｅにも速度を検出するためのロータリエンコーダＥｅが内蔵されている。搬送ベルト１０５の駆動においても、感光ドラム体１１０ａ〜１１０ｄの駆動と同じく、超音波モータＭｅが駆動ローラ１０８の駆動軸にダイレクトに接続されているために、印刷品位を向上させることが可能となっている。
【００３４】
次に、超音波モータに関して、図４を用いて説明する。
【００３５】
図４は、感光ドラム体１１０ａ〜１１０ｄ及び駆動ローラ１０８の駆動源である超音波モータＭａ〜Ｍｅの構成を示す側断面図である。本実施形態において使用する超音波モータＭａ〜Ｍｅは、全て図４に示す超音波モータと同一の構成である。
【００３６】
図４において、４００は後述するコードホイール４０８とエンコーダ素子４０９を覆うためのモータカバー、４０１は金属製の弾性体であり、焼結等の方法によって製造される。この弾性体４０１には圧電素子４０２が接着されている。弾性体４０１と圧電素子４０２とが接着された構造体をステータと呼ぶ。
【００３７】
図５は、このステータの構成を示す斜視図であり、同図に示すように、弾性体４０１の櫛歯上部に耐摩耗性を向上させるための摩擦材４１２が接着されている。これにより、超音波モータの寿命を向上させている。
【００３８】
圧電素子４０２は、図６に示すようなパターン電極面の領域で電極が蒸着されており、弾性体４０１に接着する前工程において全ての領域で同一方向に分極処理が施されている。図６において、各電極に対してＡ相、Ｂ相、Ａ*相、Ｂ*相と記載しているが、これは超音波モータの駆動時に印加する交番電圧の種類を示しており、不図示のフレキシブルプリント基板により各相に外部から交番電圧が供給されるようになっている。
【００３９】
上記交番電圧の周波数は、弾性体４０１と圧電素子４０２とから成る振動体の共振周波数近傍の周波数である。また、Ａ相とＢ相に印加する交番電圧は、時間的位相差が９０°異なる関係の信号を印加する。Ａ相に対してＢ相の時間的位相差を９０°進ませるか、９０°遅らせるかは、超音波モータの回転方向に応じて切り替える。Ａ相とＡ*相は時間的位相差が１８０°異なる交番電圧を印加し、Ｂ相とＢ*相は同じく時間的位相差が１８０°異なる交番電圧を印加する。
【００４０】
図４において、４０３は移動体で、金属製の円環状の部材である。移動体４０３は、加圧バネ４０４によって弾性体４０１に所定の力で押し付けられている。圧電素子４０２に上記４相の交番電圧を印加すると、弾性体４０１上には進行性の振動波が発生する。その結果、弾性体４０１に押し付けられた移動体４０３が摩擦力によって回転運動をする。
【００４１】
４０５はシャフトで、加圧バネ４０４を介して移動体４０３と接続されている。移動体４０３が回転運動をするとシャフト４０５も回転運動を行う。シャフト４０５は、２つのベアリング４０６，４０７によって回転可能に支持されている。
【００４２】
４０８はコードホイールで、シャフト４０５の回転速度または回転位置を検出するためのエンコーダの構成部品である。コードホイール４０８の表面には、周方向に反射面と非反射面とが交互に形成されている。４０９は反射式のエンコーダ素子で、発光部と受光部とから成り、コードホイール４０８に光線を照射し、その反射光に応じた電圧信号が出力されるように構成されているＩＣ（集積回路）である。４１０は金属性の内側筐体、４１１は圧電素子４０２に電力を供給するためのコネクタである。
【００４３】
次に、超音波モータの駆動回路について、図７を用いて説明する。
【００４４】
図７は、画像形成装置１００における超音波モータＭａ〜Ｍｅの駆動回路構成を示すブロック図である。
【００４５】
図７において、７００は画像形成装置本体基板で、画像形成装置１００全体の動作を制御するＣＰＵ（中央処理装置）７０１が実装されている。画像形成装置本体基板７００には、ＣＰＵ７０１以外にも、画像処理用のＩＣや超音波モータ以外のアクチュエータのコントローラ、通信用のＩＣ等が実装されているが、ここでは超音波モータＭａ〜Ｍｅの制御に関する部分のみの説明とする。７０２は超音波モータ駆動基板で、ゲートアレイ７０３と昇圧回路７０４ａ，７０４ｂ，７０４ｃ，７０４ｄ，７０４ｅが実装されている。
【００４６】
ゲートアレイ７０３は、主に下記３種類の働きを行う。
（１）超音波モータＭａ〜Ｍｅの駆動信号の生成
前述したように、本実施形態における超音波モータＭａ〜Ｍｅは、時間的位相の異なる４相の交番電圧を圧電素子の電極に印加することによって、駆動するようになっている。ゲートアレイ７０３では、４相の交番電圧の元となるパルス信号を生成している。
【００４７】
図８に示すパルス信号のように、４相のパルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、周波数が等しく（周期が全てＴ）、９０°ずつ時間的位相が異なる信号である。この４相のパルス信号を後述する昇圧手段で超音波モータＭａ〜Ｍｅを駆動可能な電圧に昇圧する。パルス信号の周波数や位相差は、ＣＰＵ７０１からゲートアレイ７０３に指令される。
【００４８】
（２）超音波モータＭａ〜Ｍｅの回転速度の検出
超音波モータＭａ〜Ｍｅに内蔵されているエンコーダＥａ〜Ｅｅからは、超音波モータＭａ〜Ｍｅの回転速度に応じたパルス信号が出力される。このパルス信号は、超音波モータＭａ〜Ｍｅの回転速度に比例した周波数のパルス信号である。よって、このパルス信号の周波数を計測することにより、超音波モータＭａ〜Ｍｅの回転速度が検出できることになる。
【００４９】
本実施形態では、エンコーダＥａ〜Ｅｅから出力されるパルス信号の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間、即ち、エンコーダパルス信号の周期を計測している。その結果として、超音波モータＭａ〜Ｍｅの回転速度の逆数に比例した情報が算出され、この情報をＣＰＵ７０１に出力している。
【００５０】
（３）ＣＰＵ７０１との通信
ＣＰＵ７０１では、超音波モータＭａ〜Ｍｅの制御に関する演算を行っている。具体的な制御方法に関しては後述する。制御演算の際には、ゲートアレイ７０３で検出された速度情報を取り込み、演算を行い、その演算によって操作量を決定する。本実施形態では操作量として駆動周波数を操作している。決定された駆動周波数情報はゲートアレイ７０３に指令する必要がある。これらの情報の入出力の機能としての通信回路も、ゲートアレイ７０３の機能として実装されている。
【００５１】
図７において、７０４ａ〜７０４ｅは昇圧回路である。
【００５２】
図９は、これら昇圧回路７０４ａ〜７０４ｅの回路構成図であり、同図において、９００ａ，９００ｂ，９００ｃ，９００ｄはスイッチング素子である。本実施形態では、スイッチング素子としてＭＯＳ  ＦＥＴを使用している。９０１ａ，９０１ｂはトランスで、１次側と２次側の各々にセンタータップを有している。トランス９０１ａ，９０１ｂの２次側のインダクタンスは、超音波モータＭａ〜Ｍｅの駆動周波数近傍において、超音波モータＭａ〜Ｍｅの静電容量との間で共振状態となるように設定されている。この結果、トランス９０１ａ，９０１ｂの２次側には、トランス９０１ａ，９０１ｂの昇圧率以上に昇圧された正弦波状の電圧が発生する。
【００５３】
次に、超音波モータＭａ〜Ｍｅの制御方法について、図１０を用いて説明する。
【００５４】
図１０は、超音波モータＭａ〜Ｍｅの速度制御の方法を示すブロック図であり、同図において、破線で囲まれたブロックは、ＣＰＵ７０１のソフトウエアにより実施される部分である。
【００５５】
図１０において、超音波モータ１０００（超音波モータＭａ〜Ｍｅに対応するする）の回転速度はエンコーダ１００１（エンコーダＥａ〜Ｅｅに対応する）で検出される。エンコーダ１００１からは、超音波モータ１０００の回転速度に比例した周波数のパルス信号が出力される。このパルス信号は、周期計測手段１００２で周期情報が計測される。周期計測手段１００２で計測された周期情報は速度の逆数となるので、逆数演算手段１００３で速度情報に変換される。
【００５６】
減算手段１００４では、速度情報と速度指令値との差である速度偏差を演算により求めている。求められた速度偏差は、比例演算手段１００５、積分演算手段１００６及び加算手段１００７によって、公知制御演算の１つである比例積分演算が行われる。
【００５７】
加算手段１００７から出力される情報は超音波モータ１０００の操作量である。本実施形態では、操作量として超音波モータ１０００の駆動周波数を変更することによって制御を行っているが、本発明はこれに限らず、超音波モータ１０００の印加電圧、複数の交番電圧間の時間的位相差等、超音波モータ１０００の速度を可変できる手段であれば、操作量として用いても良いものとする。
【００５８】
操作量である駆動周波数の指令値は、信号生成回路１００８（図７のゲートアレイ７０３に対応する）に入力され、駆動パルス信号が生成される。この駆動パルス信号は、昇圧回路１００９（図７の昇圧回路７０４ａ〜７０４ｄに対応する）にて超音波モータ１０００を駆動するための電圧に増幅され、超音波モータ１０００に印加する。
【００５９】
以上説明した制御ループで超音波モータ１０００の制御を行うことにより、超音波モータ１０００の回転速度が一定に保たれることになる。
【００６０】
本実施形態では、画像形成装置１００の印刷品位を向上させるために超音波モータＭａ〜Ｍｅを駆動源として使用している。また、画像形成装置１００の駆動源として使用される超音波モータＭａ〜Ｍｅは、耐久性が必要とされるために、前述したように振動体４０１には摩擦材が接着されている。
【００６１】
超音波モータが駆動している時の振動体４０１に発生する振動振幅は，どの部分も同じであるのが理想であるが、実際には場所によって振動振幅が異なってしまう現象が生じることもある。場所によって振動振幅の異なる状態で超音波モータを長時間駆動すると、振動振幅が大きいところでは摩耗量が多く、振動振幅が小さいところでは摩耗量が少ないという状態が生じてしまう。これを偏摩耗と呼ぶ。
【００６２】
偏摩耗状態になった超音波モータは出力トルクが低下してしまう。
【００６３】
以下に超音波モータが偏摩耗状態になったか否かを検知する方法と、偏摩耗状態になってしまった際の対処方法について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【００６４】
図１１は、超音波モータの一定速度制御時における駆動周波数の推移を示したグラフである。同図中、Ａは正常な超音波モータの波形、Ｂは偏摩耗状態になった超音波モータの波形である。
【００６５】
図１２は、図１１の一部を拡大し、超音波モータが略１回転する時間での周波数変動を表したグラフである。同図にて明らかなように、超音波モータは、起動直後から温度の上昇と共に駆動周波数がゆるやかに低下する。これは、本実施形態で使用している超音波モータのステータの共振周波数が高温になるほど低下することによるものである。上述した温度に依存した緩やかな周波数の低下は、正常な超音波モータも偏摩耗状態になった超音波モータも同様である。
【００６６】
しかし、図１２に示す短時間での駆動周波数の変動は、正常な超音波モータと偏摩耗状態の超音波モータとでは明らかに異なる。
【００６７】
図１２において、正常な超音波モータの波形であるＡは、ほぼ一定な値で推移しているのに対し、偏摩耗状態になった超音波モータの波形であるＢは、超音波モータの略１回転の時間内において、小刻みな増減が見られる。
【００６８】
本実施形態では、駆動している超音波モータが偏摩耗状態になったか否かをＣＰＵ７０１が検知している。ＣＰＵ７０１は、図１３に示すフローチャートの動作を行うによって検知している。
【００６９】
以下、ＣＰＵ７０１の動作について図１３を用いて説明する。
【００７０】
画像形成装置１００が印刷動作を開始する際に、まず、ステップＳ１３００でモータ起動を行う。このモータ起動の際は、ＣＰＵ７０１は、ゲートアレイ７０３に対して通信により起動指令を送信し、ゲートアレイ７０３からはパルス信号が出力される。以後、図１０に示した方法で超音波モータの速度が制御される。
【００７１】
ＣＰＵ７０１の記憶手段には、制御演算の結果、決定される操作量（ここでは駆動周波数）の最大値と最小値とを記憶する領域が設けられている。ここでは最大周波数をｆｈ、最小周波数をｆｌと呼ぶことにする。
【００７２】
次に、ステップＳ１３０１で、超音波モータの起動後に最大周波数（ｆｈ）の記憶領域を初期化する。この初期化は、駆動周波数の可変できる範囲で最も小さい値を記憶することによって行う。
【００７３】
次に、ステップＳ１３０２で、最小周波数（ｆｌ）の記憶領域を初期化する。この初期化は、駆動周波数の可変できる範囲で最も大きい値を記憶することによって行う。
【００７４】
次に、ステップＳ１３０３で、前記初期化を行った時点における時刻を記憶する。後述するが、ここで記憶する時刻は、記憶される駆動周波数の最小値と最大値とを定期的に初期化するために使用する。
【００７５】
次に、ステップＳ１３０４で、ＣＰＵ７０１のタイマー割り込みが発生するまで待機する。これは、本動作におけるＣＰＵ７０１の負担を低減し、ＣＰＵ７０１を他の動作に割り当てるためである。
【００７６】
そして、タイマー割り込みが発生すると、次のステップＳ１３０５へ進み、このステップＳ１３０５以降はタイマー割り込みのイベントが発生する毎に動作が行われ、タイマー割り込みのイベントが発生しない場合は、ＣＰＵ７０１は、超音波モータの速度制御や画像の解析等、他の動作を行うことができる。タイマー割り込みの発生頻度は、超音波モータの１回転に要する時間の１００分の１程度の時間間隔で発生するようにする。
【００７７】
なお、図１３では、タイマー割り込みが発生しない場合にループするような記載になっているが、これは説明の便宜上記載したもので、実際には、タイマー割り込みが発生しない場合においては、ＣＰＵ７０１の負担は生じることはない。
【００７８】
ステップＳ１３０５では、ＣＰＵ７０１が平行して行っている速度制御における超音波モータの駆動周波数の取り込みを行う。ここで取り込んだ駆動周波数をｆｃとする。
【００７９】
次に、ステップＳ１３０６では、前記ステップＳ１３０５において取り込んだ駆動周波数（ｆｃ）が最大値として記憶した値（ｆｈ）より大きい値か否かを判断する。そして、ｆｃがｆｈより大きい値であると判断された場合は、ステップＳ１３１１へ進んで、これまでのｆｈの代わりに、現時点での周波数（ｆｃ）が最大周波数記憶領域に記憶され、その後はステップＳ１３０７へ進む。
【００８０】
前記ステップＳ１３０１における初期化の際には、駆動周波数の可変範囲における最小値が記憶されているので、超音波モータの起動後に始めて前記ステップＳ１３０６を実行する際は、必ずｆｃ＞ｆｈの関係になり、前記ステップＳ１３１１を実行することになる。
【００８１】
また、前記ステップＳ１３０６において、ｆｃがｆｈより大きい値でないと判断された場合は、ステップＳ１３０７へ進む。
【００８２】
ステップＳ１３０７では、前記ステップＳ１３０５において取り込んだ駆動周波数（ｆｃ）が最小値として記憶した値（ｆｌ）より小さい値か否かを判断する。そして、ｆｃがｆｌ小さい値であると判断された場合は、ステップＳ１３１２へ進んで、これまでのｆｌの代わりに、現時点での周波数（ｆｃ）が最大周波数記憶領域に記憶され，その後はステップＳ１３０８へ進む。
【００８３】
ここでは、前記ステップＳ１３０６の場合と同様に、超音波モータの起動後に始めて前記ステップＳ１３０７を実行する際には、必ずｆｃ＜ｆlの関係になる。
【００８４】
また、前記ステップＳ１３０７において、ｆｃがｆｈより小さい値でないと判断された場合は、ステップＳ１３０８へ進む。
【００８５】
ステップＳ１３０８では、ｆｈ−ｆｌの演算を行うことにより、記憶した最大値から最小値を引いた値が所定の値（ｆｅ）を超えているか否かを判断する。ここで最大値から最小値を引いた値は、超音波モータの制御における操作量のフレ幅に相当する。ここでｆｅは、予め超音波モータにおいて、偏摩耗による異常が発生した時の値を調べておき、その値を記憶しておく。もし、フレ幅がｆｅよりも小さければ、超音波モータは正常であるので、ステップＳ１３１３へ進む。
【００８６】
ステップＳ１３１３では、画像形成装置の動作が完了して、超音波モータの停止指令が出されているか否かを判断する。そして、停止指令が出されていると判断された場合は、ステップＳ１３１５へ進んで本処理動作を終了する。また、前記ステップＳ１３１３において、継続して動作すると判断された場合は、前記ステップＳ１３１４へ進む。
【００８７】
ステップＳ１３１４では、前記ステップＳ１３０３において記憶した時刻から所定の時間が経過したか否かを判断する。ここで所定の時間とは、超音波モータが略１回転するのに要する時間である。そして、超音波モータが略１回転するのに要する時間が経過していると判断された場合は、前記ステップＳ１３０１へ戻り、前述した最大周波数（ｆｈ）と最小周波数（ｆｌ）の初期化動作からやり直すことになる。また、前記ステップＳ１３１４において、超音波モータが略１回転するのに要する時間が経過してないと判断された場合は、前記ステップＳ１３０４へ戻り、タイマー割り込みイベントが発生するまで待機することになる。
【００８８】
以上の動作によって、超音波モータの略１回転の時間における駆動周波数の最大値及び最小値が検出されたことになる。
【００８９】
一方、前記ステップ１３０８において、駆動周波数のフレ幅がｆｅよりも大きいと判断された場合は、超音波モータが偏摩耗している可能性が高い。この場合は、ステップＳ１３０９へ進んで、超音波モータの目標駆動速度を低下させる。
【００９０】
前述したように、超音波モータは偏摩耗状態になると出力トルクが低下する。図１４は、正常な超音波モータのトルクと偏摩耗状態になった超音波モータのトルクと速度との関係を示すグラフである。同図において、横軸はトルク、縦軸は各トルクにおける最高速度を表している。
【００９１】
図１４において、Ｔ１は画像形成装置１００で必要とされる負荷トルクである。また、Ｖ１は画像形成装置１００における標準の速度である。また、Ａは正常な超音波モータの波形を、Ｂは偏摩耗状態になった超音波モータの波形をそれぞれ示す。
【００９２】
図１４によれば、超音波モータが正常状態から偏摩耗状態になると、それぞれのトルクにおける最高速度が低下しているのが分かる。
【００９３】
図１４において、正常な超音波モータ（波形Ａ）では、負荷トルクＴ１と速度Ｖ１との交点Ｏａが波形Ａの下側に位置するので、負荷トルクＴ１を速度Ｖ１で余裕を持って駆動することができる。
【００９４】
一方、偏摩耗状態になった超音波モータ（波形Ｂ）では、負荷トルクＴ１と速度Ｖ１との交点Ｏｂが波形Ｂの上側に位置するので、そのままでは負荷Ｔ１を駆動することができないことになる。
【００９５】
そこでＣＰＵ７０１は、超音波モータの目標速度をＶ１からＶ２に変更する。その結果、負荷トルクＴ１と速度Ｖ２との交点Ｏｂが図１４に示すように波形Ｂの下側になり、負荷トルクＴ１の駆動が可能となる。その結果として、画像形成装置１００の１枚当たりの印刷時間は長くはなるが、印刷動作は継続して行うことができる。
【００９６】
次に、ステップＳ１３１０へ進んで、画像形成装置１００の不図示の表示手段に警告情報を表示し、画像形成装置１００の使用者に超音波モータが異常であることを伝える。超音波モータが偏摩耗状態であると検知されたら、その後は検知動作は必要ではなくなるので、ステップＳ１３１５で本処理動作を終了する。
【００９７】
上述したように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、超音波モータＭａ〜Ｍｅの偏摩耗状態を検知する際に、超音波モータ１回転毎に操作量である駆動周波数のフレ量を検出し、偏磨耗状態であるか否かを判断しているので、温度等の変化により偏摩耗が誤検知されてしまうことを防ぐことができる。
【００９８】
また、超音波モータの摩擦材が偏摩耗をした場合においても、暫定的な動作を行うことにより印刷動作を継続して行うことができ、暫定的な動作を行っている間に、不具合を解消するための手続きをとることが可能である。
【００９９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図１５を用いて説明する。
【０１００】
なお、本実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置及び超音波モータの制御機構の構成は、上述した第１の実施形態における図1〜図７と同一であるから、必要に応じてこれら各図を流用して説明する。
【０１０１】
第１の実施形態では、超音波モータの駆動周波数の１回転における変動を検知し、その変動幅がある値を超えた場合に偏摩耗状態になったと判断した。しかし、超音波モータの１回転における駆動周波数変動は、超音波モータの構成要素であるベアリングの精度に依存するものや、回転速度を検知するためのコードホイール４０８の精度、または負荷トルクのムラに依存するものもある。これらの偏摩耗以外の要因を取り除かずに偏摩耗であるか否かを判断すると、場合によっては偏摩耗が生じていない超音波モータも偏摩耗であると誤認識されてしまう恐れがある。
【０１０２】
本実施形態では、このような誤認識を防ぐことを考慮して、上述した第１の実施形態を更に改善したものである。
【０１０３】
図１５は、本実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置における偏摩耗状態の検知動作の流れを示すフローチャートである。
【０１０４】
図１５においては、ステップＳ１５０８のみが第１の実施形態における図１３のステップＳ１３０８と異なるものであり、その他のステップＳ１５００〜ステップＳ１５０７、ステップＳ１５０９〜ステップＳ１５１５は、図１３のステップＳ１３００〜１３０７、ステップＳ１３０９〜ステップＳ１３１５と同一であるから、ここでは第１の実施形態との相違点のみを説明する。
【０１０５】
本実施形態では、画像形成装置１００を製造する時点に、予め超音波モータを速度が一定になるように制御を行い、その時の超音波モータ１回転当たりの駆動周波数の最大値と最小値との差を記憶しておく記憶手段を有する。
【０１０６】
上記予め検知した最大値と最小値との差をｆｍとして記憶手段に記憶しておく。
【０１０７】
実際の駆動においては、図１５のステップＳ１５０８にて（ｆｈ−ｆｌ）−ｆｍの演算を行う。上記演算の結果は、画像形成装置１００の生産時の駆動周波数のフレ量と駆動時の駆動周波数のフレ量との差、即ち、経時変化に相当する。そして、上記経時変化が予め決定された経時変化の許容量（ｆｔ）を上回った場合に偏摩耗状態であると判断し、第１の実施形態と同様な対応をとるものである。
【０１０８】
以上説明したように本実施形態では、ベアリングやコードホイール４０８の精度、負荷トルクのムラといった偏摩耗以外の原因による駆動周波数の変動は、画像形成装置１００の生産時から変化しないことを利用している。即ち、画像形成装置１００の生産時の偏摩耗が生じていない状態で駆動周波数変動を記憶し、その記憶した生産時の状態と駆動時の状態との変動を比較することにより経時変化量を求め、その結果から偏摩耗を検知している。これにより、第１の実施形態の効果に加えて、誤認識を更に減少させることが可能となる。
【０１０９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について、図１６を用いて説明する。
【０１１０】
なお、本実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置及び超音波モータの制御機構の構成は、上述した第１の実施形態における図1〜図７と同一であるから、必要に応じてこれら各図を流用して説明する。
【０１１１】
上述した第１及び第２の実施形態では、超音波モータ１回転当たりの駆動周波数の変動幅を検出することにより、偏摩耗を検知した。
【０１１２】
本出願人の検討において、同じ形状の超音波モータの場合、特定の次数の振動ムラが生じ易いことを確認している。例えば、図４〜図６を用いて説明した超音波モータは、１４次（１周に１４回の振動ムラ）の偏摩耗が生じ易いことが実験により確認されている。
【０１１３】
そこで、本実施形態では、駆動周波数変動のうち所定の次数の変動を抽出し、この抽出した所定の次数の変動を用いて偏摩耗状態を検知するようにしたものである。
【０１１４】
図１６は、本実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置における偏摩耗状態の検知動作の流れを示すフローチャートである。
【０１１５】
まず、ステップＳ１６００で、超音波モータの起動がなされると、ステップＳ１６０１で、その時点での時刻（現在時刻）を記憶する。次に、ステップＳ１６０２で、上述した第１の実施形態と同じ理由によりタイマー割り込みのイベントを待つ。そして、タイマー割り込みイベントが発生した場合は、ステップＳ１６０３へ進んで、駆動周波数（ｆｃ）の取り込みを行う。
【０１１６】
次に、ステップＳ１６０４で、前記ステップＳ１６０３において取り込んだ駆動周波数（ｆｃ）を記憶領域に記憶する。この記憶領域は、超音波モータが１回転する時間に発生するタイマー割り込みの回数分のデータが格納できる領域を有するものとする。
【０１１７】
次に、ステップＳ１６０５で、前記ステップＳ１６０１において記憶した時刻から所定の時間が経過したか否かを判断する。ここで、所定の時間とは、超音波モータが略１回転するのに要する時間である。
【０１１８】
前記ステップＳ１６０５において所定の時間経過していないと判断された場合は、前記ステップＳ１６０２へ戻り、タイマー割り込みイベントが発生するまで待機する。また、前記ステップＳ１６０５において所定の時間が経過したと判断され場合は、ステップＳ１６０６へ進む。ステップＳ１６０６が実行される時点では、超音波モータが１回転する時間分の複数の駆動周波数情報が記憶されている。
【０１１９】
ステップＳ１６０６では、上記複数の駆動周波数情報をＦＦＴ演算することにより、次数毎の変動量（周波数ムラ）を算出する。次に、ステップＳ１６０７で、前記ステップＳ１６０６において算出された各次数の変動量のうち、問題となる次数の変動量が予め設定した閾値（Ｆｅ２）より大きいか否かを判断する。ここで、問題となる次数とは、前述したように超音波モータの形状によって偏摩耗が発生し易い次数のことであり、例えば、図４〜図６を用いて説明した超音波モータでは１４次である。
【０１２０】
前記ステップＳ１６０７において問題となる次数の変動がｆｅ２よりも小さければ正常であるので（判断結果が否定）、ステップＳ１６１０へ進んで、停止指令が出ているか否かを判断する。そして、停止指令が出ていないと判断された場合は、前記ステップＳ１６０１へ戻り、再び超音波モータ１回転分の駆動周波数情報を記憶する動作を実行する。
【０１２１】
また、前記ステップＳ１６０７において、問題となる次数の変動がｆｅ２よりも大きければ偏摩耗状態になっている可能性が高い（判断結果が肯定）。その場合は、上述した第１の実施形態と同様に、ステップＳ１６０８へ進んで、超音波モータの駆動速度を低下させる。次に、ステップＳ１６０９で、警告情報を表示した後、本処理動作を終了する。
【０１２２】
以上説明したように本実施形態では、偏摩耗が予め想定されている次数における駆動周波数の変動を検知し、それをもとに偏摩耗状態か否かを判断しているので、上述した実施形態の効果に加え、更に精度の高い検知を行うことが可能となる。
【０１２３】
なお、本実施形態における偏摩耗検知後の動作に関しては、上述した第１の実施形態と同様であるから、その説明は省略する。
【０１２４】
［その他の実施形態］
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、これら実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。
【０１２５】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及びプログラムは本発明を構成することになる。
【０１２６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１２７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１２８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置の内部構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置における感光体ドラム駆動部の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置における転写ベルト駆動部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータのステータスの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの圧電素子の電極の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置の駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置の駆動回路における信号生成回路から出力される波形を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置を適用した画像形成装置の駆動回路における昇圧回路の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの制御方法を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの駆動周波数推移を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの駆動周波数推移を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置における偏摩耗の検知動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置により制御される超音波モータの負荷トルクと最高速度の関係を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置における偏摩耗の検知動作の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る振動型アクチュエータの駆動制御装置における偏摩耗の検知動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
１００        画像形成装置本体
１０１        給送手段
１０２        転写材排出口
１０３        転写材
１０４        従動ローラ
１０５        搬送ベルト
１０６        定着器
１０７        分離ローラ
１０８        駆動ローラ
１０９        調節ローラ
１１０ａ      感光体ドラム
１１０ｂ      感光体ドラム
１１０ｃ      感光体ドラム
１１０ｄ      感光体ドラム
１１１ａ      帯電器
１１１ｂ      帯電器
１１１ｃ      帯電器
１１１ｄ      帯電器
１１２ａ      現像器
１１２ｂ      現像器
１１２ｃ      現像器
１１２ｄ      現像器
１１３ａ      転写用帯電器
１１３ｂ      転写用帯電器
１１３ｃ      転写用帯電器
１１３ｄ      転写用帯電器
１１４ａ      クリーニング器
１１４ｂ      クリーニング器
１１４ｃ      クリーニング器
１１４ｄ      クリーニング器
１１５ａ      露光手段
１１５ｂ      露光手段
１１５ｃ      露光手段
１１５ｄ      露光手段
１１６        除電清掃手段
１１７        ファーブラシ
１１８        クリーナブレード
１１９        枠体
Ｍａ          超音波モータ
Ｍｂ          超音波モータ
Ｍｃ          超音波モータ
Ｍｄ          超音波モータ
Ｅａ          ロータリエンコーダ
Ｅｂ          ロータリエンコーダ
Ｅｃ          ロータリエンコーダ
Ｅｄ          ロータリエンコーダ
４００        モータカバー
４０１        弾性体
４０２        圧電素子
４０３        移動体
４０４        加圧バネ
４０５        シャフト
４０６        ベアリング
４０７        ベアリング
４０８        コードホイール
４０９        エンコーダ素子
４１０        内側筐体
４１１        コネクタ
７００        画像形成装置本体基板
７０１        ＣＰＵ（中央処理装置）
７０２        超音波モータ駆動基板
７０３        ゲートアレイ
７０４ａ      昇圧回路
７０４ｂ      昇圧回路
７０４ｃ      昇圧回路
７０４ｄ      昇圧回路
７０４ｅ      昇圧回路
９００ａ      スイッチング素子
９００ｂ      スイッチング素子
９００ｃ      スイッチング素子
９００ｄ      スイッチング素子
９０１ａ      トランス
９０１ｂ      トランス
１０００      超音波モータ
１００１      エンコーダ
１００２      周期計測手段
１００３      逆数演算手段
１００４      減算手段
１００５      比例演算手段
１００６      積分演算手段
１００７      加算手段
１００８      信号生成回路
１００９      昇圧回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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