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Dokumentenidentifikation DE69830559T2 01.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000924849
Titel Motorregelvorrichtung und Verfahren
Anmelder Canon K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ohtsubo, Toshihiko, Tokyo, JP;
Suzuki, Kazuyoshi, Tokyo, JP;
Watanabe, Takahiro, Tokyo, JP;
Kawase, Michio, Tokyo, JP;
Yamaguchi, Jun, Tokyo, JP;
Fukusaka, Tetsuro, Tokyo, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69830559
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.12.1998
EP-Aktenzeichen 983103656
EP-Offenlegungsdatum 23.06.1999
EP date of grant 15.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.06.2006
IPC-Hauptklasse H02P 5/00(2006.01)A, F, I, 20060306, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H02P 5/50(2006.01)A, L, I, 20060306, B, H, EP   H01L 41/04(2006.01)A, L, I, 20060306, B, H, EP   H02P 1/56(2006.01)A, L, I, 20060306, B, H, EP   

Beschreibung[de]
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorsteuerverfahren und eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern einer Vielzahl von Motoren. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Motorsteuerung in Verbindung mit einem Bilderzeugungsgerät.

Zum Stand der Technik

Eine herkömmliche Vorrichtung zur Motorsteuerung, die erforderlich ist, um einer Vielzahl von Motoren zu synchronen in Rotation zu versetzen und Rotation zu stoppen, verwendet üblicherweise Motore, die gemäß einem identischen Steuerverfahren gesteuert werden und relativ geringe Variationen in den Rotationseigenschaften aufgrund ihrer individuellen Unterschiede haben, beispielsweise Impulsmotore, Gleichstrommotore und dergleichen.

In einer Bilderzeugungsvorrichtung, die beispielsweise Elektrophotographie anwendet, muß ein Motor zum Antrieb eines lichtempfindlichen Elements, wie eines Bildträgers, und ein Motor zum Antrieb eines Transportmittels zum Transportieren eines Übertragungselements, beispielsweise eines Aufzeichnungsblattes oder dergleichen zur Übertragungsstelle des lichtempfindlichen Elements nicht nur während der Bildtonerübertragung auf das lichtempfindliche Element auf das Übertragungselement eine synchrone Rotation herbeiführen, sondern auch zu Beginn und zum Ende der Rotation des lichtempfindlichen Elements. Da in einem solchen Fall Motore verwendet werden, die nach einem identischen Steuerverfahren gesteuert werden, eine relativ geringe Variation in ihren Rotationseigenschaften aufgrund individueller Unterschiede haben, ist die Synchronreglung dieser Motore relativ einfach.

Andererseits ist speziell in einem Bilderzeugungsgerät, das Elektrophotographie verwendet, ein Motor mit hoher Rotationsgenauigkeit erforderlich, um das lichtempfindliche Element oder das Übertragungselement anzutreiben, um so ein Bild hoher Auflösung zu schaffen. Um diesem Erfordernis gerecht zu werden, ist folgende Technik vorgeschlagen worden. Ein Ultraschallmotor wird verwendet als einer der Motoren zum Antrieb des lichtempfindlichen Elements oder des Übertragungselements zusammen mit anderen Motoren, die beispielsweise nach unterschiedlichen Steuerverfahren arbeiten.

Wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung 58-14682 vorgeschlagen, erregt ein Ultraschallmotor eine Vielzahl von Frequenzen jenseits des Hörbereichs in einem Vibrationsglied und erzeugt eine Antriebskraft durch Synthese dieser Schwingungen. Hinsichtlich der Antriebsleistung realisiert der Ultraschallmotor eine stabile Drehung mit konstanter Geschwindigkeit, wie in Einzelheiten in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen mit den Nummern 63-1379, 60-176470, 59-204477 und so weiter beschrieben.

Der Ultraschallmotor leidet jedoch an Variationen seiner Rotationseigenschaften aufgrund individueller Motorunterschiede, und die Ansteuerfrequenz und Spannung und die Impulsbreite der Ansteuerspannung müssen periodisch entsprechend einem Ausgangssignal aus einem Geschwindigkeitserfassungsmittel eingestellt werden, wie ein Kodiersignal, um so eine stabile Rotation aufrecht zu erhalten.

Wenn eine Vielzahl von Ultraschallmotoren oder ein Ultraschallmotor und ein anderen nach einem anderen Verfahren gesteuerter Motor synchron gesteuert werden, stehen diese Motoren in der synchronen Rotation längs entlang unterschiedlicher Geschwindigkeitsübergangskurven im Eingriff, abhängig von individuellen Unterschieden der Dreheigenschaften oder unterschiedlicher Steuerverfahren der individuellen Motore, speziell zu Beginn und zum Ende der Rotation.

Da während dieser Übergangsperiode die relative Geschwindigkeit unter den anzusteuernden Elementen durch diese Motore entsteht, wird Reibung zwischen diesen anzutreibenden Elementen erzeugt, was zu Verschleiß und Beschädigungen der anzutreibenden Elemente führt.

Genauer gesagt, die Anlaufzeit variiert gemeinsam aufgrund der Verschiedenartigkeit der Motore, wie in 10 gezeigt. Im Falle von 10 sind die erforderlichen Zeiten für den Motor, die Zielgeschwindigkeit zu erreichen, mit Zeitunterschieden T2–T1 unter den Motoren behaftet, und diese Differenz des Gesamtbewegungsbetrages entspricht dem Bereich, der durch die durchgehende Kurve und eine gestrichelte Kurve umgeben ist. Die Geschwindigkeitsdifferenz unter den Motoren erhöht sich von daher nach dem Anlassen beim Startbetrieb der gesteuerten Motore und kann den Verschleiß der anzutreibenden Elemente fördern.

Das Dokument US-A-4562388 offenbart das Steuern einer Vielzahl von Motoren zur Geschwindigkeitsänderung, indem jeder Motor veranlaßt wird, seine Geschwindigkeit um einen vorbestimmten Betrag als Reaktion auf ein Zeitsignal zu erhöhen, das zur individuellen Geschwindigkeitssteuerung jedem Motor zugeführt wird.

Eine Aufgabe der Anmeldung ist es, eine Motorregelvorrichtung zu schaffen, die die Geschwindigkeiten der Vielzahl von Motoren mit nahezu keinerlei Relativgeschwingkeitsvariationen zu steuern, bis sie ihre Endzielgeschwindigkeit erreicht haben.

Eine andere Aufgabe der Anmeldung ist es, eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die die Geschwindigkeiten lichtempfindlicher Trommel als Vielzahl von Bildträgern zu steuern und die Geschwindigkeit vom Übertragungselementtransportmittel zum Transportieren eines Übertragungselements an eine Übertragungsposition einer jeden lichtempfindlichen Trommel mit nahezu keinen Relativgeschwindigkeitsvariationen, bis sie eine Endzielgeschwindigkeit erreicht haben.

Ein Aspekt der Anmeldung sieht eine Regelvorrichtung vor, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeitsänderung in Motoren vor, wie im Patentanspruch 11 angegeben.

Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist ein Ablaufdiagramm, das die Hochfahroperation nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Farbbilderzeugungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

3 ist ein Blockdiagramm einer Ansteuerschaltung für eine Vielzahl von Ultraschallmotoren nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

4 ist ein Blockdiagramm eines Regelabschnitts für den in 3 gezeigten Ultraschallmotor;

5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den n unterteilten Zielgeschwindigkeiten und Geschwindigkeitseinstellschritten in der Hochfahroperation gemäß 1 zeigt;

6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den Drehgeschwindigkeiten und den Geschwindigkeitseinstellschritten beim Steuern gemäß dem Hochfahrablaufdiagramm in 1 zeigt;

7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den n unterteilten Zielgeschwindigkeiten und Geschwindigkeitseinstellschritten in der Hochfahroperation gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den n unterteilten Zielgeschwindigkeiten und Geschwindigkeitseinstellschritten in der Hochfahroperation nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen den n unterteilten Zielgeschwindigkeiten und Geschwindigkeitseinstellschritten in der Hochfahroperation nach einem andere Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und

10 ist ein Graph, der Variationen in der Hochfahrzeit aufgrund Variationen von Motoren zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Erstes Ausführungsbeispiel

1 und 2 zeigen das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt die schematische Anordnung der Gesamtfarbbilderzeugungsvorrichtung, und die Anordnung einer Farbleseeinheit wird zuerst erläutert.

Die Farbleseeinheit verfügt über eine CCD 101, eine Schaltungsplatine 311, auf die die CCD 101 aufgebracht ist, einen Druckerprozessor 312, eine Originalauflegeglasplatte 301, einen Dokumentzuführer 302 (eine Spiegeloberflächenandrückplatte (nicht dargestellt) kann anstelle des Dokumentzuführers 302 vorgesehen sein), Lichtquellen 303 und 304, wie Halogenlampen, Fluoreszenzlampen oder dergleichen zur Beleuchtung eines Originals, Reflektoren 305 und 306 zum Fokussieren von Lichtstrahlen, die die Lichtquellen 303 und 304 auf ein Original emittieren, Spiegel 307 bis 309, eine Linse 310 zum Fokussieren reflektierten Lichts oder projizierten Lichts durch ein Original auf die CCD 101, ein Schlitten 314, der die Halogenlampen 303 und 304 trägt, Reflektoren 305 und 306 und ein Spiegel 307, ein Schlitten 315, der die Spiegel 308 und 309 trägt, eine Schnittstelle (I/F) 313 mit einer anderen IPU und dergleichen. Angemerkt sei, daß die Schlitten 314 und 315 sich mechanisch in einer Richtung senkrecht zur elektrischen Abtastungsrichtung (Hauptabtastrichtung) der CCD 101 mit Geschwindigkeiten V beziehungsweise V/2 bewegen, womit die Abtastung (Unterabtastung) der gesamten Oberfläche eines Originals erfolgt.

Die Anordnung einer Druckereinheit in 2 ist nachstehend erläutert. Die Druckereinheit setzt sich zusammen aus einem Magentabilderzeugungsmodul (M-Bilderzeugungsmodul) 317, einem Cyanbilderzeugungsmodul (C-Bilderzeugungsmodul) 318, einem Gelbbilderzeugungsmodul (Y-Bilderzeugungsmodul) 319 und aus einem Schwarzbilderzeugungsmodul (K-Bilderzeugungsmodul) 320. Da diese Bilderzeugungsmodule von gleicher Anordnung sind, ist nachstehend nur das M-Bilderzeugungsmodul 317 in Einzelheiten beschrieben, und eine detaillierte Beschreibung der anderen Bilderzeugungsmodule ist fortgelassen.

Das M-Bilderzeugungsmodul 317 enthält eine lichtempfindliche Trommel 342, auf deren Oberfläche ein latentes Bild erzeugt wird von Licht, das aus einer LED-Anordnung 210 kommt. Eine Primäraufladeeinrichtung 321 lädt die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 342 auf ein vorbestimmtes Potential auf, um eine Latentbilderzeugung vorzubereiten. Eine Entwicklungseinrichtung 322 entwickelt das latente Bild, das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 342 entstanden ist, um ein Tonerbild herzustellen. Angemerkt sei, daß die Entwicklungseinrichtung 322 eine Manschette 345 enthält, um eine Entwicklungsvorspannung nach Entwicklung anzulegen.

Eine Übertragungsaufladeeinrichtung 323 lädt aus einer Hinteroberfläche eines Übertragungselementtransportgurtes 333 auf, um ein Tonerbild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 342 auf ein Aufzeichnungsblatt oder dergleichen auf dem Übertragungselementtransportgurt 333 zu übertragen. Dieses Ausführungsbeispiel hat aufgrund hoher Übertragungseffizienz keine Reinigungseinrichtung. Jedoch kann auch eine Reinigungseinrichtung vorgesehen sein.

Ein Prozeß zum Übertragen eines Tonerbildes auf ein Übertragungselement, wie auf ein Aufzeichnungsblatt, ist nachstehend erläutert. Übertragungselemente, wie Papierblätter oder dergleichen, die in einer Kassette 340 oder 341 untergebracht sind, werden von einer Aufnehmerwalze 339 oder 338 ergriffen, und das Aufnahmeübertragungselement wird auf den Übertragungselementtransportgurt 333 über Papierzuführwalzen 336 und 337 transportiert. Das zugeführte Aufzeichnungsblatt wird von einer Anziehungsaufladeeinrichtung 346 aufgeladen. Eine Übertragungselementtransportgurtwalze 348 treibt den Übertragungselementtransportgurt 333 an und lädt ein Aufzeichnungsblatt oder dergleichen gemeinsam mit der Anziehungsaufladeeinrichtung 346 auf, um den Übertragungselementtransportgurt 333, das Aufzeichnungsblatt oder dergleichen anziehen zu lassen. Angemerkt sei, daß die Übertragungselementtransportgurtwalze 348 als Antriebswalze zum Antrieb des Übertragungselementtransportgurts 333 dienen kann, oder eine Antriebswalze zum Antrieb des Übertragungselementtransportgurts 333 kann auf der gegenüberliegenden Seite plaziert werden. Auch kann eine Antriebswalze 348a in der Nähe der Walze 348 vorgesehen sein.

Ein Blattführungsendesensor 347 erfaßt das Führungsende eines Aufzeichnungsblattes oder dergleichen auf dem Übertragungselementtransportgurt 333. Angemerkt sei, daß das Feststellsignal aus dem Blattführungsendesensor 347, gesandt von der Druckereinheit zur Farbleseeinheit gesandt wird und verwendet wird als Unterabtastsynchronisationssignal, nachdem ein Videosignal aus der Farbleseeinheit zur Druckereinheit gesandt wurde.

Das Aufzeichnungsblatt oder dergleichen wird dann vom Übertragungselementtransportgurt 333 transportiert, und Tonerbilder werden auf dessen Oberfläche in der Reihenfolge von M, C, Y und K in den Bilderzeugungsmodulen 317 bis 320 erzeugt. Das Übertragungselement, wie das Aufzeichnungsblatt oder dergleichen, das das K-Bilderzeugungsmodul 320 verlassen hat, wird der Aufladungsbeseitigung in einer Aufladungsbeseitigungseinrichtung 349 unterzogen, um so leicht vom Übertragungselementtransportgurt 333 abgenommen werden zu können, und es wird dann vom Übertragungselementtransportgurt 333 abgenommen. Eine Abnahmeaufladeeinrichtung 350 verhindert Bildstörungen durch Aufnahmeentladungsbeseitigung nach Abnehmen des Aufzeichnungsblattes oder dergleichen vom Übertragungselementtransportgurt 333. Das abgenommene Aufzeichnungsblatt oder dergleichen wird von Vorfixieraufladeeinrichtungen 351 und 352 aufgeladen, um die Toneranziehungskraft zu kompensieren und Bildstörungen zu vermeiden, und wird dann an die Fixiereinrichtung 334 geliefert, um die darauf gebildeten Tonerbilder thermisch zu fixieren. Das Aufzeichnungsblatt oder dergleichen wird dann auf die Ausgabeschale 335 gegeben.

Angemerkt sei, daß dieses Ausführungsbeispiel Ultraschallmotore als Antriebsmotore verwendet, um die lichtempfindlichen Trommeln 342 bis 345 in Rotation zu versetzen und auch einen Ultraschallmotor als Antriebsmotor, um die Antriebswalze zum Antrieb des Übertragungselementtransportgurts 333 in Rotation zu versetzen.

Zur besseren Erläuterung zeigt der Ultraschallmotor eine Vielzahl von Vibrationen, die in einem Vibrationsglied zu Frequenzen angeregt werden, die normalerweise im Ultraschallbereich liegen (das heißt, ein Vibrationsglied wird in Schwingung versetzt durch Anlegen eines periodischen Signals an ein elektromechanisches Energieumsetzelement auf dem Vibrationsglied, bei dem ein mechanisches Energieumsetzelement, wie ein piezoelektrisches Glied oder dergleichen auf einem elastischen Glied vorgesehen ist, um so eine Antriebskraft zu entwickeln). Die Ansteuerfrequenz und die Ansteuerspannung sowie die Impulsbreite der Ansteuerspannung werden gemäß dem Geschwindigkeitserfassungssignal gesteuert, welches ein Geschwindigkeitssensor zum Erfassen der Antriebsgeschwindigkeit eines jeden Motors feststellt und wird verwendet, um in stabiler Weise den Motor mit konstanter Geschwindigkeit drehen zu lassen.

1 zeigt den Steuerablauf des Ultraschallmotors. 3 zeigt die Steuerblöcke der Ultraschallmotoren dieses Ausführungsbeispiels, und 4 zeigt einen Steuerabschnitt für einen Ultraschallmotor.

In diesem Ausführungsbeispiel werden Ultraschallmotore 601-1 bis 601-4 (M1 bis M4) verwendet, um die lichtempfindlichen Trommeln anzutreiben, und ein Ultraschallmotor (M5) 601-5 wird verwendet zum Antrieb des Übertragungselementtransportgurts.

Der Hochfahrprozeß vom Beginn der Hochfahrogeration bis zur stetigen Geschwindigkeit (Endzielgeschwindigkeit) in diesem Ausführungsbeispiel wird erreicht durch Unterteilen in n Schritte (n ist eine Ganzzahl im Bereich n ≥ 2), und Sn stellt die unterteilte Zielgeschwindigkeit dar (vorgeschriebener Geschwindigkeitswert), wie in 5 gezeigt.

4 zeigt einen Steuerabschnitt 600 für jeden Ultraschallmotor. Eine Zieldrehgeschwindigkeit wird in einen Speicher eines Zielgeschwindigkeitseinstellabschnitts 605 eingegeben durch eine extern eingestellte Zielgeschwindigkeit 608. Eine Geschwindigkeitssteuerschaltung 604 gibt Befehle an eine Impulsbreiteneinstellschaltung 602 und eine Frequenzeinstellschaltung 603 auf der Grundlage der Geschwindigkeitsinformation aus dem Zielgeschwindigkeitseinstellabschnitt 605 ab, sowie ein Ausgangssignal von einem Codierer 606, der mit der Antriebswelle vom Ultraschallmotor 601 gekuppelt ist. Die Impulsbreiteneinstellschaltung 602 erzeugt Impulse zum Steuern des Ultraschallmotors 601 auf der Grundlage des Befehls aus der Geschwindigkeitssteuerschaltung 602 und Information aus der Frequenzeinstellschaltung 603, um so die Drehgeschwindigkeit des Ultraschallmotors zu regeln.

Rastet die Drehung mit bei der Zielgeschwindigkeit ein, dann gibt die Geschwindigkeitssteuerschaltung 604 ein Geschwindigkeitsverriegelungssignal an eine CPU 607 ab, um alle Ultraschallmotore zu steuern, und die CPU 607 überprüft die verriegelte Rotation bei der Zielgeschwindigkeit. Angemerkt sei, daß der Steuerabschnitt 600, der zuvor erwähnt wurde, vorgesehen ist für jeden der Motore, wie in 3 gezeigt (501-1 bis 501-5).

1 ist ein Ablaufdiagramm, das die Startoperation aller Ultraschallmotore (M1 bis M5) von der CPU 607 zeigt.

Angemerkt, daß die Drehgeschwindigkeiten der Motore gesteuert werden, um gleiche Umfangsgeschwindigkeiten für die vier lichtempfindlichen Trommeln einzustellen, da diese lichtempfindlichen Trommeln gleiche Außendurchmesser besitzen. Die Geschwindigkeitsregelung des Motors zum Antrieb des Übertragungselementtransportgurts dient dazu, die Umfangsgeschwindigkeit des Übertragungselementtransportgurts 333 derjenigen einer jeden lichtempfindlichen Trommel anzugleichen.

Wenn unter Bezug auf 1 eine Motorrotationsstartanforderung abgegeben wird (#1), dann stellt die CPU 607 die Geschwindigkeiten der Steuerabschnitte 501-1 bis 501-5 für Ultraschallmotore ein, die in 3 gezeigt sind (#2).

Die in Schritt #2 eingestellten Geschwindigkeiten werden gemäß Speichern a gespeichert, und jeder Steuerabschnitt für den Ultraschallmotor steuert die Geschwindigkeit gemäß dem im Speicher a gespeicherten Wert. Im ersten Schritt der Hochfahroperation wird die erste Zielgeschwindigkeit S1 an jeden Motor geliefert. Die Steuerabschnitte für Ultraschallmotore beginnen dann mit der Hochfahrverarbeitung gemäß den Ultraschallmotoren.

Nach Hochfahren eines jeden Ultraschallmotors in diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehgeschwindigkeit gesteuert gemäß einem Signal aus dem Codierer 606, der auf dem Ultraschallmotor angebracht ist, während allmählich die Frequenz von einer vorbestimmten Frequenz her abgesenkt wird, und die Ansteuerfrequenz und die Ansteuerimpulse werden gesteuert, um die vorgeschriebene Geschwindigkeit Sn zu erzielen. Ist die vorbestimmte Geschwindigkeit (vorgeschriebene Geschwindigkeit) erreicht, dann gibt die Geschwindigkeitssteuerschaltung 604 ein Geschwindigkeitsverriegelungssignal ab, und die CPU 604 kann auf der Grundlage dieses Signals feststellen, daß die Geschwindigkeit dieses Motors die vorbestimmte erreicht hat.

Die Geschwindigkeitssteuerung erfolgt so, daß jeder Motor seine Einstellgeschwindigkeit a erreicht als unterteilte Zielgeschwindigkeit (#3-1, #3-2, #3-3, ...), und es wird überprüft, ob die Geschwindigkeit eines jeden Motors die Einstellgeschwindigkeit erreicht hat (#4-1, #4-2, #4-3, ...). Hat die Geschwindigkeit eines jeden Motors die Einstellgeschwindigkeit erreicht, dann werden Geschwindigkeitserzielungskennzeichen f1, f2, f3, ..., fn der individuellen Motore auf 1 gesetzt, um aufzuzeigen, daß die Einstellgeschwindigkeit erreicht ist (#5-1, #5-2, #5-3, ...), und der Ablauf schreitet fort zu Schritt #6.

In Schritt #6 wird überprüft, ob alle Geschwindigkeitserzielungskennzeichen f1 bis f5 auf 1 sind. Wenn NEIN in Schritt #6, dann kehrt der Ablauf zurück zu Schritt #4-1, ..., um die zuvor aufgeführten Operationen zu wiederholen, bis die Geschwindigkeitserzielungskennzeichen 1 werden.

Haben alle Geschwindigkeitserzielungskennzeichen 1 angenommen, wird in Schritt #7 überprüft, ob die aktuelle Zielgeschwindigkeit die Endgeschwindigkeit ist, da alle Motoren rotationsgesteuert sind und dieselbe unterteilte Zielgeschwindigkeit haben.

Ist in Schritt #7 bestimmt, daß die aktuelle Zielgeschwindigkeit nicht die Endgeschwindigkeit ist, dann werden alle Geschwindigkeitserzielungskennzeichen auf 0 gesetzt, um die Geschwindigkeitssteuerung für die nächste unterteilte Zielgeschwindigkeit auszuführen (#8). Die unterteilte Zielgeschwindigkeit wird um einen Schritt (n + 1) inkrementiert (#9), und die Geschwindigkeiten der individuellen Motore werden einstellt (a = Sn; #10), um die nächste Zielgeschwindigkeit Sn = 52 für jeden Motor einzustellen. Der Ablauf schreitet dann fort zu den Schritten #3-1, #3-2, #3-3, ..., um dieselben Operationen zu wiederholen. Wenn andererseits in Schritt #7 bestimmt ist, daß die aktuelle Zielgeschwindigkeit die Endgeschwindigkeit ist, dann schreitet der Ablauf fort zu #11, um die Motorhochfahroperation abzuschließen.

Genauer gesagt: Selbst wenn ein Wechselsignal als Ansteuersignal anliegt, das heißt, wenn ein Ansteuerimpulssignal einer identischen Frequenz anliegt, dann drehen nicht alle Motore mit gleicher Geschwindigkeit, da sie individuelle Unterschiede in den Ultraschallmotortypen haben. Der Geschwindigkeitsbereich, bis die Endzielgeschwindigkeit erreicht ist (für alle Motore gleich), wird jedoch jeder Motor in n Schritte unterteilt, und die Geschwindigkeit eines jeden Motors wird gesteuert, um eine Zielgeschwindigkeit in jedem Unterteilschritt zu erreichen. Nachdem die Geschwindigkeiten aller Motore die Zielgeschwindigkeit erreicht haben, erfolgt die nächste Geschwindigkeitssteuerung, um schrittweise die nächste Zielgeschwindigkeit zu erreichen. Auf diese Weise kann die Endzielgeschwindigkeit, die für alle Motore gleich ist, erzielt werden, und alle Motore können zur Endgeschwindigkeit als ständige Geschwindigkeit nahe denselben Geschwindigkeiten hochgefahren werden. Während dieser Hochfahroperation wird in diesem Ausführungsbeispiel der Übertragungselementtransportgurt 333 von jeder lichtempfindlichen Trommel getrennt.

Unter der Steuerung dieses Ausführungsbeispiels, das zuvor beschrieben wurde, ändern sich die Motorgeschwindigkeiten in der in 6 gezeigten Weise. Die Strichpunktkurve in Punkt 6 zeigt die Geschwindigkeitscharakteristika des Ultraschallmotors auf, und zwar mit der niedrigsten Ansprechgeschwindigkeit, und die durchgehende Kurve zeigt jene mit der hohen Ansprechgeschwindigkeit auf. Mit dieser Steuerung können die Geschwindigkeitsunterschiede verglichen mit der in 10 gezeigten herkömmlichen Geschwindigkeitssteuerung minimiert werden.

Alle Motore im zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, die zu steuern sind, sind Ultraschallmotore. Wenn jedoch Ultraschallmotore und Gleichstrommotore miteinander arbeiten, ändern sich die Motorgeschwindigkeiten, wie in 6 zum ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im ersten Ausführungsbeispiel verläuft die Motorhochfahrkurve linear, aber kann sich nichtlinear ändern, wie in den 7, 8 und 9 gezeigt. Das heißt, Ultraschallmotore haben unterschiedliche Hochfahreigenschaften, die abhängig sind von deren Größe und von den Steuerverfahren. Wenn aus diesem Grund die Hochfahreigenschaften entsprechend den Eigenschaften zur Minimierung der Geschwindigkeitsunterschiede in den Hochfahreigenschaften einer Vielzahl von Motoren ausgelegt sind, kann die Geschwindigkeitssteuerung leicht erreicht werden.

Unterteilte Zielgeschwindigkeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten in 7 werden letztlich für einen Motor angewandt, der bei niedrigen Geschwindigkeiten schlechte Hochfahreigenschaften hat. In 8 werden unterteilte Zielgeschwindigkeiten bei höheren Geschwindigkeiten letztlich für einen Motor mit schlechten Hochfahreigenschaften bei höheren Geschwindigkeiten eingesetzt. In 9 werden des weiteren unterteilte Zielgeschwindigkeiten bei niedrigeren und höheren Geschwindigkeiten letztlich für einen Motor mit schlechten Hochfahreigenschaften eingesetzt, sowohl bei niedrigen als auch bei höheren Geschwindigkeiten.

In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Ansteuergeschwindigkeit eines jeden Motors und diejenige des anzutreibenden Elements in einem Verhältnis von 1:1. Wenn jedoch ein variabler Geschwindigkeitsmechanismus eingefügt ist, ändert sich die Einstellgeschwindigkeit entsprechend dem variablen Geschwindigkeitsverhältnis eines jeden anzutreibenden Elements, um beliebige Geschwindigkeitsunterschiede des anzutreibenden Elements zu minimieren. Im obigen Ausführungsbeispiel wird ein gemeinsamer Einstellgeschwindigkeitswert für jeden Motor verwendet. Wenn die Trommeln unterschiedliche Außendurchmesser haben, werden deren Umfangsgeschwindigkeiten unterschiedlich ausfallen, selbst wenn die Motore mit gleicher Geschwindigkeit drehen. Aus diesem Grund wird die Zielgeschwindigkeit in Motoreinheiten eingesetzt.

Das obige Ausführungsbeispiel hat eine Geschwindigkeitsregelung nach Hochfahren von 5 Motoren realisiert. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Fall angewandt werden, bei dem eine ständige Geschwindigkeit (Endzielgeschwindigkeit) geändert wird, wie im Falle, bei dem die Bilderzeugungsprozeßgeschwindigkeit in der Bilderzeugungsvorrichtung gewechselt wird.

Gleichstrommotore und Ultraschallmotore können des weiteren gemeinsam gesteuert werden.

Um zu rekapitulieren: Wenn der Geschwindigkeitseinstellbereich Sn bis zur Endgeschwindigkeit in n Schritte (n ≥ 2) unterteilt ist, nachdem die Geschwindigkeitssteuerung bezüglich der Ultraschallmotore ausgeführt ist, werden Gleichstrommotore oder Wechselstrommotore, deren Bereich zwischen der untersten Geschwindigkeit S1 und der Endgeschwindigkeit Sn liegt, in n Schritte unter Bezug auf die niedrigste Geschwindigkeit unterteilt, die ein stabiles Drehverhalten aller Motore sicherstellt, und der nächste Geschwindigkeitseinstellwert wird an die Motore geliefert, nachdem alle Motore den Geschwindigkeitseinstellwert erreicht haben. Auf diese Weise kann die Motorhochfahroperation immer die Hochfahreigenschaften bei niedrigster Geschwindigkeit sicherstellen, und zwar mit den niedrigsten Kosten, und die Geschwindigkeitsdifferenzen lassen sich minimieren. Da Geschwindigkeitsdifferenzen unter Motoren nach Hochfahren minimiert sind, kann der Verschleiß von anzutreibenden Elementen verringert werden.


Anspruch[de]
  1. Motoransteuervorrichtung zum Steuern einer Vielzahl von Motoren (601), zu denen wenigsten ein Vibrationsmotor gehört, um eine Zielgeschwindigkeit zu erreichen, mit:

    einer Zielgeschwindigkeitseinstellschaltung (605) zum Einstellen jeweiliger Zielgeschwindigkeiten (Sn) für die Motoren, enthaltend ein Mittel zum Bestimmen einer jeweiligen Serie von Zwischengeschwindigkeiten (S1, S2, ...) bis zur Zielgeschwindigkeit (Sn) für jeden Motor durch Unterteilen eines Geschwindigkeitsbereichs zur Zielgeschwindigkeit in eine Vielzahl von Geschwindigkeitsbereichen; und mit

    einem Geschwindigkeitssteuermittel (501, 604) zum Steuern der Geschwindigkeiten der jeweiligen Motore auf jeweilige Zwischengeschwindigkeiten (S1), die die Zielgeschwindigkeitseinstellschaltung einstellt;

    dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät des weiteren ausgestattet ist mit

    einem Bestimmungsmittel zum Bestimmen, wann alle die Motore ihre jeweiligen Zwischengeschwindigkeiten (S1) erreicht haben;

    und wobei die Zielgeschwindigkeitseinstellschaltung betriebsbereit ist zum Einstellen einer jeweiligen Zwischengeschwindigkeit (S1) für jeden Motor, so daß Geschwindigkeiten von den jeweiligen Motoren angesteuerter jeweiliger Objekte gleich werden, und zum Feststellen der Antriebsgeschwindigkeiten eines jeden Motors;

    und wobei die Zielgeschwindigkeitseinstellschaltung betriebsbereit ist zum Einstellen einer zweiten Zwischengeschwindigkeit (S2) für jeden Motor als Reaktion auf eine Bestimmung aus dem Bestimmungsmittel, daß alle Motore die jeweiligen Zwischengeschwindigkeiten (S1) erreicht haben.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Geschwindigkeiten der anzusteuernden Objekte Umfangsgeschwindigkeiten der anzusteuernden Objekte sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der alle Motoren Vibrationsmotore sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vielzahl von Motoren eine Kombination aus Vibrationsmotoren und anderen Motoren umfaßt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Geschwindigkeitsbereich zur Zielgeschwindigkeit ungleichmäßig unterteilt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Bereich zur Zielgeschwindigkeit gleichmäßig unterteilt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Geschwindigkeitssteuerschaltung (604) eine Feststellschaltung (606) enthält, um eine Antriebsgeschwindigkeit festzustellen, einen Vergleicher (604) zum Vergleichen der Geschwindigkeit, die die Feststellschaltung festgestellt hat, mit der Geschwindigkeit, die die Zielgeschwindigkeitseinstellgeschwindigkeit eingestellt hat, und eine Frequenzänderungsschaltung (603) zum Ändern der Frequenz eines periodischen Signals, das an die jeweiligen Vibrationsmotore (601) gemäß einem Vergleichsergebnis des Vergleichers anzulegen sind, bis die festgestellte Geschwindigkeit der Einstellgeschwindigkeit entspricht.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in Kombination mit einer Bilderzeugungsvorrichtung, bei der die Vielzahl von Motoren eine Vielzahl von zur Bilderzeugung anzusteuernden Objekten (333, 342–5, 336) ansteuert.
  9. Kombination nach Anspruch 8, bei der die Bilderzeugungsvorrichtung ein Kopierer ist und die anzusteuernden Objekte Trommeln (342345) sind.
  10. Kombination nach Anspruch 8, bei der die Bilderzeugungsvorrichtung ein Kopierer ist, wobei die anzusteuernden Glieder Trommeln (342345) und ein Transportgurt (333) sind.
  11. Verfahren zum Steuern der Geschwindigkeiten einer Vielzahl von Motoren, die ein jeweiliges Objekt während einer Geschwindigkeitsänderung durch die Motore aus einer aktuellen Geschwindigkeit zu einer Zielgeschwindigkeit ansteuern, mit den Verfahrensschritten:

    a) Bestimmen einer Serie von Zwischengeschwindigkeiten (S1, S2, ...) für jeden Motor zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und der Zielgeschwindigkeit, wobei jede Zwischengeschwindigkeit der Zwischengeschwindigkeiten von den durch die jeweiligen Motore angesteuerten Objekten gleich sind;

    b) Erfassen der Geschwindigkeit eines jeden Motors;

    c) Auswählen einer ersten Serie (S1) der Serien von Zwischengeschwindigkeiten für jeden Motor;

    d) Bestimmen, ob die erfaßte Geschwindigkeit eines jeden Motors der jeweils ausgewählten Zwischengeschwindigkeit gleicht und Steuern der Motore, um deren Geschwindigkeiten auf ihre ausgewählten Zwischengeschwindigkeiten zu bringen;

    e) Bestimmen, wann alle die Motore ihre ausgewählten Zwischengeschwindigkeiten erreicht haben und Auswählen der nächsten Zwischengeschwindigkeit (S2) und der Serien für einen jeden Motor, wenn die Bestimmung erfolgt ist; und

    f) Wiederholen der Schritte d) und e), bis die Motore ihre Zielgeschwindigkeiten erreichen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Zwischengeschwindigkeiten gleichmäßig zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und der Zielgeschwindigkeit verteilt sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Zwischengeschwindigkeiten ungleichmäßig zwischen der aktuellen Geschwindigkeit und der Zielgeschwindigkeit verteilt sind.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 zum Starten einer Vielzahl von Motoren, wobei die aktuelle Geschwindigkeit der Motore gleich Null ist.
  15. Computerprogrammprodukt, das auf einem computernutzbaren Medium gespeichert ist, das in sich ein computerlesbares Programmcodemittel enthält, um die Verfahrensschritte einer der Patentansprüche 11 bis 14 auszuführen.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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