JP2011147266A - 超音波モータを備えた駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、超音波モータ駆動時に駆動子と摺動部材との摺動によって発生した摩耗粉を摺動部材に付着させないようにする。
【解決手段】駆動装置は、固定台１と、固定台１に対して移動可能に支持された移動体３と、移動体３に固定された摺動部材４と、摺動部材４との摩擦により移動体３と固定台１とを相対移動させる超音波モータ５と、摺動部材４に発生する静電気を除去する、接地されたブラシ毛９ａ、１０ａと、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波モータを動力源とする駆動装置に関し、特に、超音波モータ駆動時に駆動子と摺動部材との摺動によって発生した摩耗粉を除去する機構を備えた駆動装置に関する。

顕微鏡を利用して微細構造を観察する際、観察対象の任意位置を顕微鏡観察下に位置づけるためにＸＹステージが利用されている。このとき、ＸＹステージには、観察対象となる微細構造と同等の送り分解能や静止時の安定性が求められている。

このようなニーズに対応するアクチュエータの一つとして超音波モータが注目されている。超音波モータは、ローレンツ力を利用した従来型のモータと比べて、高精度に位置決めができ、静止時には無通電で大きな保持力を持つ、という特徴を有する。

超音波モータは、超音波領域の振動を発生させる圧電素子と、圧電素子の振動に伴って振動する駆動子とを備え、駆動子を摺動部材に押圧することにより駆動力を発生させる。ここで、摺動部材の材質としては、耐摩耗性に優れるという観点から、例えばジルコニアが用いられる。

しかしながら、耐摩耗性に優れるジルコニアを摺動部材の材質として用いたとしても、超音波モータ駆動時に摺動部材に押圧される駆動子から摩耗粉が生じる場合がある。この場合には、ジルコニアの絶縁性が高いことから摺動部材に静電気が発生し、駆動子から生じた摩耗粉が、その静電気により摺動部材に付着し、更に駆動子と摺動部材との間に噛みこまれ、超音波モータの特性の変化、動作不良、及び短寿命化を引き起こす虞がある、という問題があった。

このような問題に対し、次のような提案が為されている。
例えば特許文献１には、摩擦部材と駆動力伝達部材との摺動によって発生した摩耗粉の帯電とは異なる極性にブラシを帯電させておき、機械的な掻き取りだけでなく、静電気力によってブラシに摩耗紛を吸着させることができるようにした超音波モータ駆動装置が提案されている。

また、例えば特許文献２には、駆動力発生部材を導電性又は半導電性のセラミックで構成することにより、超音波モータの駆動チップと駆動力発生部材との摩擦によって発生した静電気を駆動力発生部材に帯電させずに速やかに拡散させるようにした超音波駆動装置が提案されている。

特開２００４−２３６３８９号公報 特開２００６−２７１１６８号公報

しかしながら、特許文献１に提案されている超音波モータ駆動装置では、ブラシを保持した掻き取り部が電磁アクチュエータやエアーシリンダー、圧電アクチュエータ等の直動手段にてブラシを駆動力伝達部材に当接または離間することができるようにしているため、装置の規模が大きくなり装置が高価になる、という問題がある。

また、特許文献２に提案されている超音波駆動装置では、駆動力発生部材の材質の靭性が十分でなく、破壊が起きる虞がある、という問題がある。
本発明は、上記実情に鑑み、簡易な構成によって、超音波モータ駆動時に駆動子と摺動部材との摺動によって発生した摩耗粉を摺動部材に付着させないようにすることができる、超音波モータを備えた駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る装置は、超音波モータを備えた駆動装置であって、固定台と、前記固定台に対して移動可能に支持された可動体と、前記可動体に固定された摺動部材と、前記摺動部材との摩擦により前記可動体と前記固定台とを相対移動させる超音波モータと、前記摺動部材に発生する静電気を除去する静電気除去手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る装置は、上記第１の態様において、前記静電気除去手段は、導電性を有するブラシ毛であり、前記ブラシ毛は、接地されると共に、当該ブラシ毛の先端が前記摺動部材に接触するように設けられる、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る装置は、上記第１の態様において、前記静電気除去手段は、導電性及び弾性を有する板状部材であって、前記板状部材は、接地されると共に、当該板状部材の一部が前記摺動部材に接触するように固定される、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る装置は、上記第１の態様において、前記静電気除去手段は、前記摺動部材に接触しない位置で且つ前記摺動部材の近傍に設けられた針状電極と、前記針状電極に電圧を印加する電圧印加手段と、を含む、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る装置は、超音波モータを備えた駆動装置であって、固定台と、前記固定台に固定されたガイドレールと、可動体と、前記可動体に固定されたガイドブロックと、前記可動体に固定された摺動部材と、前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、導電性を有するブラシ毛と、を備え、前記ブラシ毛は、接地されると共に、当該ブラシ毛の先端が前記摺動部材に接触するように前記超音波モータに設けられる、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る装置は、上記第５の態様において、前記ブラシ毛は、前記超音波モータの左右両側に設けられる、ことを特徴とする。
本発明の第７の態様に係る装置は、上記第５の態様において、前記ブラシ毛は、前記超音波モータに含まれる駆動子の近傍で且つ前記超音波モータに含まれる振動体における前記摺動部材に対向する面に設けられる、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様に係る装置は、上記第５乃至７の何れか一つの態様において、前記ブラシ毛の材質は、アルミニウム又は銅である、ことを特徴とする。
本発明の第９の態様に係る装置は、超音波モータを備えた駆動装置であって、固定台と、前記固定台に固定されたガイドレールと、可動体と、前記可動体に固定されたガイドブロックと、前記可動体に固定された摺動部材と、前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、導電性及び弾性を有する複数の板状部材と、を備え、前記複数の板状部材は、接地されると共に、各板状部材の一部が前記摺動部材に接するように前記超音波モータに固定される、ことを特徴とする。

本発明の第１０の態様に係る装置は、上記第９の態様において、前記複数の板状部材は、前記超音波モータの左右両側に固定される、ことを特徴とする。
本発明の第１１の態様に係る装置は、上記第９又は１０の態様において、前記複数の板状部材は、アルミニウムである、ことを特徴とする。

本発明の第１２の態様に係る装置は、超音波モータを備えた駆動装置であって、固定台と、前記固定台に固定されたガイドレールと、可動体と、前記可動体に固定されたガイドブロックと、前記可動体に固定された摺動部材と、前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、前記制御手段と電気的に接続されると共に、前記制御手段により電圧が印加されることによってイオンを発生する針状電極と、を備え、前記針状電極は、前記摺動部材に接触しないで且つ前記摺動部材の近傍に配置されるように、前記超音波モータに含まれる前記保持手段に固定される、ことを特徴とする。

本発明の第１３の態様に係る装置は、上記第１２の態様において、前記針状電極は、タングステンである、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成によって、超音波モータ駆動時に駆動子と摺動部材との摺動によって発生した摩耗粉を摺動部材に付着させないようにすることができる。

実施例１に係る、超音波モータを備えた駆動装置の全体構成を模式的に示す上面図である。 (a)は超音波モータの構成例をより詳細に示す上面図、(b)は超音波モータの構成例をより詳細に示す右側面図、(c)は超音波モータの構成例をより詳細に示す後面図である。 (a)は超音波モータの振動体に印加される駆動信号を模式的に示す図、(b)はその振動体に励起される屈曲振動を模式的に示す図、(c)はその振動体に励起される縦振動を模式的に示す図である。 (a)はブラシが取り付けられた超音波モータの構成例を示す上面図、(b)はブラシが取り付けられた超音波モータの構成例を示す右側面図である。 (a)は異なる位置にブラシ毛が設けられた超音波モータの構成例を示す上面図、(b)は異なる位置にブラシ毛が設けられた超音波モータの構成例を示す右側面図である。 (a)はブラシ毛の代わりに板状部材が設けられた超音波モータの構成例を示す上面図、(b)はブラシ毛の代わりに板状部材が設けられた超音波モータの構成例を示す右側面図である。 実施例２に係る、超音波モータを備えた駆動装置の全体構成を模式的に示す上面図である。 (a)はイオナイザー機構が取り付けられた超音波モータの構成例を示す上面図、(b)はイオナイザー機構が取り付けられた超音波モータの構成例を示す右側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る、超音波モータを備えた駆動装置の全体構成を模式的に示す上面図である。
同図に示したように、本実施例に係る駆動装置において、固定台１上には、ガイドレール２ａ及びガイドブロック２ｂからなるガイド２が取り付けられている。ガイドレール２ａは固定台１に固定されており、ガイドブロック２ｂは可動体である移動体３に固定されている。これにより、移動体３は、固定台１に対して、ガイドブロック２ｂと一体となって一軸方向に移動可能に支持される。なお、ガイド２は、例えばリニアボールガイド等のガイドである。

移動体３の側面には、例えばジルコニウム等の硬い材料で作られた摺動部材４が固定されている。
摺動部材４に接触、押圧するようにして超音波モータ５が固定台１に固定されている。超音波モータ５は、摺動部材４との摩擦により移動体３と固定台１とを相対移動させるアクチュエータの一例であって、詳しくは後述するように、屈曲振動と縦振動を利用して被駆動体との接触位置に楕円振動を生じさせる直方体形状の超音波振動体（以下単に「振動体」という）を有する。

摺動部材４が設けられた移動体３の側面とは反対側の移動体３の側面には、スケール６が固定されている。そのスケール６に対向する位置であって且つスケール６のパターンを検出できる位置には、エンコーダ７が配置され固定台１に固定されている。なお、エンコーダ７は、移動体３と固定台１との相対位置関係を検出する変位センサである。

エンコーダ７から出力される変位信号を位置情報として取得し、その位置情報に応じて駆動信号（縦振動用信号及び屈曲振動用信号）を超音波モータ５に印加することにより超音波モータ５の駆動を制御する制御装置８が、エンコーダ７及び超音波モータ５に電気的に接続されている。

また、本実施例に係る駆動装置では、２つのブラシ９、１０が超音波モータ５に設けられている。ブラシ９は、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段としての導電性のブラシ毛９ａを有し、そのブラシ毛９ａの先端が摺動部材４に接触するようにして超音波モータ５の右側面に取り付けられている。また、ブラシ１０も同様に、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段としての導電性のブラシ毛１０ａを有し、そのブラシ毛１０ａの先端が摺動部材４に接触するようにして超音波モータ５の左側面に取り付けられている。但し、ブラシ毛９ａ、１０ａも制御装置８に電気的に接続されており、その制御装置８によって接地（アース）されている。なお、ブラシ毛９ａ、１０ａの材質は、例えばアルミニウム又は銅である。

図２(a),(b),(c)は、超音波モータ５の構成例をより詳細に示す図であり、同図(a)は、その上面図、同図(b)は、その右側面図、同図(c)は、その後面図である。
同図(a),(b),(c)に示したように、超音波モータ５は、駆動子２１ａ、２１ｂが設けられた振動体２２と、それを保持する保持手段としてのホルダ２３とを含んで構成されている。駆動子２１ａ、２１ｂは、摺動部材４側の振動体２２の側面に固定されており、例えば、強化繊維を含むポリアセタールやセラミック等の、摩擦係数の比較的小さな樹脂を母材とした材料によって形成されている。振動体２２は、後述の屈曲振動用電極と縦振動用電極とを有する積層型圧電体からなる。この振動体２２は、詳しくは後述するように、ケーブル２４（同図の２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）を介して制御装置８から所定の駆動信号が与えられることによって、振動を発生させ、移動体３を移動させる。なお、ケーブル２４は、ホルダ２３に設けられているケーブル穴（例えば２３ａ）を通って、振動体２２に電気的に接続されている。ホルダ２３は、一部に設けられた切り欠き穴２３ｂによって形成された板ばね部２３ｃを有する。この板ばね部２３ｃは、一部にばねとして作用しない厚肉部を含み、その厚肉部に振動体２２が固定されている。そして、ホルダ２３がネジ２５ａ、２５ｂにより固定台１に固定されることによって、超音波モータ５が固定台１に固定される。

図３(a),(b),(c)は、超音波モータ５の動作原理を説明する図であり、同図(a)は、超音波モータ５の振動体２２に印加される駆動信号を模式的に示す図、同図(b)は、その振動体２２に励起される屈曲振動を模式的に示す図、同図(c)は、その振動体２２に励起される縦振動を模式的に示す図である。

同図(a)に示したように、振動体２２は、屈曲振動用電極３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）と縦振動用電極３２とを有する積層型圧電体からなる。この振動体２２において、縦振動用電極３２に正弦波信号である縦振動用信号が印加され、屈曲振動用電極３１に縦振動用信号とは位相が９０°異なる正弦波信号である屈曲振動用信号が印加されると、移動体３が移動する。但し、同図(a)では、摺動部材４の図示を省略している。

同図(a)において、屈曲振動用電極３１と縦振動用電極３２の「＋」又は「−」の符号は、圧電体の分極方向を示している。例えば、電極にプラス電圧を印加した場合、「＋」符号の電極部分の圧電体は長手方向に伸長するように変形し、「−」符号の電極部分の圧電体は長手方向に縮小するように変形する。このため、屈曲振動用電極３１に正弦波的な信号を印加すると同図(b)に模式的に示すような屈曲振動が励起され、縦振動用電極３２に正弦波的な信号を印加すると同図(c)に模式的に示すような長手方向に伸縮する縦振動が励起される。なお、同図(b),(c)において、点線矢印は圧電体の変形方向を示し、実線矢印は駆動子２１ａ、２１ｂの移動方向を示している。このように、２種類の振動の位相を９０°ずらして同時に励起させると、駆動子２１ａ、２１ｂが同図(a)の矢印に示すような楕円（同図点線参照）の軌跡を描くような振動となる。このとき、駆動子２１ａ、２１ｂが移動体３（正確には移動体３に固定された摺動部材４）と接触する際に生じる力の垂直方向成分で摩擦力を減らし、水平方向成分の力で移動体３を移動させる。

図４(a),(b)は、ブラシ９、１０が取り付けられた超音波モータ５の構成例を示す図であり、同図(a)は、その上面図、同図(b)は、その右側面図である。
同図(a)に示したように、ブラシ９は、より詳しくは、ブラシ毛９ａがブラシホルダ９ｂに取り付けられて構成されている。そして、同図(b)に示したように、ブラシホルダ９ｂがネジ４１により超音波モータ５のホルダ２３の右側面に固定されることにより、ブラシ９が超音波モータ５に固定される。但し、このときには、ブラシ毛９ａの先端が摺動部材４に接触するようにしてブラシ９が超音波モータ５に固定される。

ブラシ１０も同様に、より詳しくは、ブラシ毛１０ａがブラシホルダ１０ｂに取り付けられて構成されている。そして、ブラシホルダ１０ｂが図示しないネジにより超音波モータ５のホルダ２３の左側面に固定されることにより、ブラシ１０が超音波モータ５に固定される。但し、このときには、ブラシ毛１０ａの先端が摺動部材４に接触するようにしてブラシ１０が超音波モータ５に固定される。

なお、ブラシ毛９ａ、１０ａは、制御装置８によりケーブル２４を介して接地されている。
このようにしてブラシ９、１０が取り付けられた超音波モータ５を備えた本実施例に係る駆動装置では、超音波モータ５が駆動すると、摺動部材４との摩擦により駆動子２１ａ、２１ｂが徐々に摩耗する。なお、摺動部材４は、上述のとおり、例えばジルコニウム等の硬い材料で作られていることから、駆動子２１ａ、２１ｂに対して十分な靭性を有し、ほとんど摩耗しない。また、超音波モータ５が駆動すると、駆動子２１ａ、２１ｂとの摩擦により、摺動部材４には静電気が発生する。

一方、摺動部材４は、上述のとおり、接地されているブラシ毛９ａ、１０ａの先端が接触していることから、摺動部材４に発生した静電気は、接地されているブラシ毛９ａ、１０ａによって即座に除去される。従って、駆動子２１ａ、２１ｂが摩耗することで発生した摩耗粉は、摺動部材４に付着することなく落下する。仮に、その摩耗粉が微量に摺動部材４に付着したとしても、ブラシ毛９ａ、１０ａによるブラッシング作用によって掻き落とされる。

以上のように、本実施例に係る駆動装置によれば、超音波モータ駆動時に発生した摩耗粉が摺動部材４に付着することは無いので、超音波モータ５の特性変化や動作不良が生じる虞はなく、超音波モータ５の長寿命化が可能となる。また、これを、ブラシ９、１０という簡易な構成を用いて実現するので、装置規模が大きくなったり装置が高価になったりすることもない。さらに、摺動部材４は、例えばジルコニウム等の硬い材料で作られているために十分な靭性を有し、その破壊が起きる虞もない。

なお、本実施例に係る駆動装置において、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段としての導電性のブラシ毛を、例えば、駆動子２１ａ、２１ｂの近傍で且つ振動体２２における摺動部材４に対向する面に設けるように構成することも可能である。

図５(a),(b)は、そのようにブラシ毛が設けられた超音波モータ５の構成例を示す図であり、同図(a)は、その上面図、同図(b)は、その右側面図である。
同図(a),(b)に示したように、ブラシ毛５１ａ、５１ｂは、駆動子２１ａの左右近傍で且つ振動体２２における摺動部材４に対向する面に接着されている。ブラシ毛５１ｃ、５１ｄも同様に、駆動子２１ｂの左右近傍で且つ振動体２２における摺動部材４に対向する面に接着されている。但し、ブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄはいずれも、その先端が摺動部材４に接触するようにして振動体２２に接着される。また、ブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄも制御装置８にケーブル２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して電気的に接続されており、その制御装置８によって接地（アース）されている。なお、ブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの材質は、例えばアルミニウム又は銅である。

このような構成によれば、上述の本実施例に係る効果に加えて、更に、ブラシ毛が駆動子の近傍に設けられることから、本実施例に係る駆動装置が顕微鏡ステージとして使用された場合等のように移動体３の移動量が微小となる場合であっても、摺動部材４に発生する静電気を除去する効果を得ることができる。

また、本実施例に係る駆動装置において、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段として、導電性のブラシ毛の代わりに、導電性及び弾性を有する板状部材を用いるように構成することも可能である。

図６(a),(b)は、導電性のブラシ毛の代わりに導電性及び弾性を有する板状部材が設けられた超音波モータ５の構成例を示す図であり、同図(a)は、その上面図、同図(b)は、その右側面図である。

同図(a),(b)に示したように、板状部材６１ａは板状部材ホルダ６１ｂに取り付けられ、その板状部材ホルダ６１ｂがネジ６３により超音波モータ５のホルダ２３の右側面に固定される。但し、このときには、板状部材６１ａの一部が摺動部材４に接触するよう板状部材６１ａが湾曲させられるようにして板状部材ホルダ６１ｂがホルダ２３に固定される。

同様に、板状部材６２ａは板状部材ホルダ６２ｂに取り付けられ、その板状部材ホルダ６２ｂが図示しないネジにより超音波モータ５のホルダ２３の左側面に固定される。但し、このときには、板状部材６２ａの一部が摺動部材４に接触するよう板状部材６２ａが湾曲させられるようにして板状部材ホルダ６２ｂがホルダ２３に固定される。

また、板状部材６１ａ、６２ａも、上述のブラシ毛９ａ、１０ａと同様に、制御装置８にケーブル２４ａを介して電気的に接続されており、その制御装置８によって接地（アース）されている。なお、板状部材６１ａ、６２ａの材質は例えばアルミニウムであり、板状部材６１ａ、６２ａを例えばアルミ箔とすることもできる。

このような構成によっても、接地されている板状部材６１ａ、６２ａにより、摺動部材４に発生した静電気を除去して、摺動部材４に摩耗粉を付着させないようにすることができる。また、仮に摩耗粉が微量に摺動部材４に付着したとしても、板状部材６１ａ、６２ａによるはけ作用によって、それを掻き落とすこともできる。

なお、この構成例では、２つの板状部材６１ａ、６１ｂが設けられたが、３つ以上の板状部材を設けるように構成することも可能である。

本発明の実施例２に係る、超音波モータを備えた駆動装置は、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段として、上述の実施例１に係る駆動装置の構成とは異なる構成を有する。

図７は、本実施例に係る駆動装置の全体構成を模式的に示す上面図である。
同図に示したように、本実施例に係る駆動装置は、摺動部材４に発生する静電気を除去する静電気除去手段として、実施例１で説明したブラシ９、１０（図１参照）の代わりに、イオナイザー機構７１と、そのイオナイザー機構７１の針状電極に電圧を印加する電圧印加部８ａとを備えている。イオナイザー機構７１は超音波モータ５に取り付けられ、電圧印加部８ａは制御装置８に備えられる。よって、制御装置８は、超音波モータ５及びエンコーダ７に加えて、イオナイザー機構７１にも電気的に接続されている。その他の構成は、実施例１に係る駆動装置（図１参照）と同様であるので、ここでは説明を省略する。

図８(a),(b)は、イオナイザー機構７１が取り付けられた超音波モータ５の構成例を示す図であり、同図(a)は、その上面図、同図(b)は、その右側面図である。
同図(a),(b)に示したように、イオナイザー機構７１は、より詳しくは、例えばタングステン等の針状電極７１ａが電極ホルダ７１ｂに取り付けられて構成されている。そして、電極ホルダ７１ｂがネジ７２により超音波モータ５のホルダ２３の上面に固定されることにより、イオナイザー機構７１が超音波モータ５に固定される。但し、このときには、針状電極７１ａの先端が摺動部材４に接触しない位置で且つ摺動部材４の近傍に設けられるようにしてイオナイザー機構７１が超音波モータ５に固定される。

イオナイザー機構７１の針状電極７１ａは、ケーブル２４ｄを介して制御装置８の電圧印加部８ａにより所定の電圧が印加されると、その先端にコロナ放電を生じさせ、その先端周辺の空気をイオン化させ、イオンを発生させる。このようにして発生させたイオンにより、摺動部材４に発生する静電気が中和され、結果として、その静電気が除去されるようになる。従って、超音波モータ駆動時に針状電極７１ａに所定の電圧を印加することによって、駆動子２１ａ、２１ｂと摺動部材４との摺動により発生した摩耗粉を摺動部材４に付着させることなく落下させることができる。

以上のように、本実施例に係る駆動装置によっても、超音波モータ駆動時に発生した摩耗粉が摺動部材４に付着することは無いので、超音波モータ５の特性変化や動作不良が生じる虞はなく、超音波モータ５の長寿命化が可能となる。また、これを、イオナイザー機構７１という簡易な構成を用いて実現するので、装置規模が大きくなったり装置が高価になったりすることもない。さらに、摺動部材４は、例えばジルコニウム等の硬い材料で作られているため、十分な靭性を有し、その破壊が起きる虞もない。

なお、本実施例に係る駆動装置においては、針状電極を複数設けるように構成することも可能である。この場合、複数の針状電極をイオナイザー機構７１に設けるように構成することも可能であるし、複数のイオナイザー機構７１を超音波モータ５に設けるように構成することも可能である。これにより、コロナ放電を生じさせる空間を広げることができるので、摺動部材４に発生する静電気を、より除去することが可能となる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上述した各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
例えば、上述の各実施例に係る駆動装置において、その変形例や他の実施例に係る駆動装置の構成を組み合わせて構成することも可能である。

この場合、例えば、実施例１に係る駆動装置において、図４等に示したブラシ９、１０と、図５に示したブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄとを組み合わせて構成することも可能であるし、図５に示したブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄと図６に示した板状部材６１ａ、６２ａとを組み合わせて構成することも可能である。

或いは、例えば、実施例２に係る駆動装置に、実施例１で説明した、図４等に示したブラシ９、１０や、図５に示したブラシ毛５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄや、図６に示した板状部材６１ａ、６２ａを組み合わせて構成することも可能である。

１ 固定台
２ ガイド
３ 移動体
４ 摺動部材
５ 超音波モータ
６ スケール
７ エンコーダ
８ 制御装置
８ａ 電圧印加部
９、１０ ブラシ
９ａ、１０ａ ブラシ毛
９ｂ、１０ｂ ブラシホルダ
２１ａ、２１ｂ 駆動子
２２ 振動体
２３ ホルダ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ ケーブル
２５ａ、２５ｂ ネジ
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 屈曲振動用電極
３２ 縦振動用電極
４１ ネジ
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ ブラシ毛
６１ａ、６２ａ 板状部材
６１ｂ、６２ｂ 板状部材ホルダ
６３ ネジ
７１ イオナイザー機構
７１ａ 針状電極
７１ｂ 電極ホルダ
７２ ネジ

Claims (13)

1. 超音波モータを備えた駆動装置であって、
   固定台と、
   前記固定台に対して移動可能に支持された可動体と、
   前記可動体に固定された摺動部材と、
   前記摺動部材との摩擦により前記可動体と前記固定台とを相対移動させる超音波モータと、
   前記摺動部材に発生する静電気を除去する静電気除去手段と、
   を備えたことを特徴とする駆動装置。
2. 前記静電気除去手段は、導電性を有するブラシ毛であり、
   前記ブラシ毛は、接地されると共に、当該ブラシ毛の先端が前記摺動部材に接触するように設けられる、
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. 前記静電気除去手段は、導電性及び弾性を有する板状部材であって、
   前記板状部材は、接地されると共に、当該板状部材の一部が前記摺動部材に接触するように固定される、
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
4. 前記静電気除去手段は、
   前記摺動部材に接触しない位置で且つ前記摺動部材の近傍に設けられた針状電極と、
   前記針状電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
5. 超音波モータを備えた駆動装置であって、
   固定台と、
   前記固定台に固定されたガイドレールと、
   可動体と、
   前記可動体に固定されたガイドブロックと、
   前記可動体に固定された摺動部材と、
   前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、
   前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、
   前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、
   前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、
   導電性を有するブラシ毛と、
   を備え、
   前記ブラシ毛は、接地されると共に、当該ブラシ毛の先端が前記摺動部材に接触するように前記超音波モータに設けられる、
   ことを特徴とする駆動装置。
6. 前記ブラシ毛は、前記超音波モータの左右両側に設けられる、
   ことを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
7. 前記ブラシ毛は、前記超音波モータに含まれる駆動子の近傍で且つ前記超音波モータに含まれる振動体における前記摺動部材に対向する面に設けられる、
   ことを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
8. 前記ブラシ毛の材質は、アルミニウム又は銅である、
   ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の駆動装置。
9. 超音波モータを備えた駆動装置であって、
   固定台と、
   前記固定台に固定されたガイドレールと、
   可動体と、
   前記可動体に固定されたガイドブロックと、
   前記可動体に固定された摺動部材と、
   前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、
   前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、
   前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、
   前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、
   導電性及び弾性を有する複数の板状部材と、
   を備え、
   前記複数の板状部材は、接地されると共に、各板状部材の一部が前記摺動部材に接するように前記超音波モータに固定される、
   ことを特徴とする駆動装置。
10. 前記複数の板状部材は、前記超音波モータの左右両側に固定される、
    ことを特徴とする請求項９記載の駆動装置。
11. 前記複数の板状部材は、アルミニウムである、
    ことを特徴とする請求項９又は１０記載の駆動装置。
12. 超音波モータを備えた駆動装置であって、
    固定台と、
    前記固定台に固定されたガイドレールと、
    可動体と、
    前記可動体に固定されたガイドブロックと、
    前記可動体に固定された摺動部材と、
    前記摺動部材に接触、押圧するようにして前記可動体を一軸方向に移動させるように前記固定台に固定されると共に、振動体、保持手段、及び駆動子を含む超音波モータと、
    前記摺動部材が固定された前記可動体の面とは反対の前記可動体の面に固定されたスケールと、
    前記スケールに対向する位置にて前記固定台に固定されたエンコーダと、
    前記超音波モータ及び前記エンコーダに電気的に接続され、前記エンコーダから出力される変位信号に応じて縦振動用信号及び屈曲振動用信号を前記超音波モータに印加することにより、前記超音波モータを制御する制御手段と、
    前記制御手段と電気的に接続されると共に、前記制御手段により電圧が印加されることによってイオンを発生する針状電極と、
    を備え、
    前記針状電極は、前記摺動部材に接触しないで且つ前記摺動部材の近傍に配置されるように、前記超音波モータに含まれる前記保持手段に固定される、
    ことを特徴とする駆動装置。
13. 前記針状電極は、タングステンである、
    ことを特徴とする請求項１２記載の駆動装置。