JPH10142705A - 片側駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 進行方向を横切る方向に幅を有する被駆動体
をその幅方向における片側端部をリニアモータで駆動し
て進行させるリニアモータ利用の片側駆動装置であっ
て、被駆動体を進行させる場合において、該被駆動体の
リニアモータ可動子に連結されていない反対側の端部の
移動遅れを抑制することができ、それだけ被駆動体を正
規の姿勢で移動させることができる片側駆動装置を提供
する。 【解決手段】 界磁マグネット１１１により形成される
進行方向Ｘに垂直な断面における磁界の強さを、可動子
２１のキャリッジ３取付け側の磁界の強さを、可動子２
１の該取付け側と反対側の磁界の強さより大きくするこ
とにより、可動子２１の該取付け側で発生する可動子駆
動推力ｆｂを、可動子２１の該取付け側と反対側で発生
する推力ｆａより大きくして、該推力により可動子２１
及び可動子２１に連結されるキャリッジ３（被駆動体）
を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、進行方向を横切る
方向に幅を有する被駆動体をその幅方向における片側端
部を駆動して移動させる片側駆動装置、特にリニアモー
タ利用の片側駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】片側駆動装置は、例えば、複写機、イメ
ージスキャナ等における画像読み取り装置の原稿画像走
査光学系の駆動に採用されている。かかる片側駆動装置
の一例を図７（Ａ）に示す。図示の片側駆動装置Ｄｐ
は、被駆動体である光学部品を搭載したキャリッジＣを
駆動するもので、表面にＮ極とＳ極をキャリッジ進行方
向Ｘに交互に配置してなる界磁マグネット９１１を有す
る断面円形ロッド形状の固定子９１と、この固定子９１
に嵌合し、該固定子９１に沿って往復動可能の電機子コ
イル９２１を有する円筒形可動子９２とを含むリニアモ
ータＬＤＭｐを備えている。電機子コイル９２１は円筒
形のヨーク９２３に保持されており、ヨーク９２３の両
端部には軸受け９２４を設けてある。可動子９２はこの
軸受け９２４により固定子９１に沿って摺動できる。

【０００３】キャリッジＣはその進行方向Ｘに対し直角
な方向に一定の幅を有し、キャリッジＣの一端部ｃ１は
可動子９２の外筒ヨーク９２３に固定され、他端部（自
由端部）ｃ２は摺動子又はローラｒを備え、これが固定
子９１と平行なガイド部材Ｇ上を走行できる。かくし
て、図示しない通電制御部を介して電源から電機子コイ
ル９２１に通電することで推力が発生し、可動子９２が
固定子９１に沿って移動し、これによりキャリッジＣが
片側駆動される。

【０００４】上記のような片側駆動装置に駆動手段とし
て利用されるリニアモータは、図７（Ａ）に示すような
シャフト型のリニアモータ以外にも、例えば、特開昭６
１−９１６１号公報の教えるリニアモータ、すなわち、
平板状のＮ極とＳ極を被駆動体進行方向に交互に配置し
て界磁マグネットを形成し、該界磁マグネットに電機子
コイルの開口部を対向させて配置するタイプのリニアモ
ータを採用することもできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、進行方向を
横切る方向に幅を有する被駆動体をその幅方向における
片側端部を駆動して進行させるリニアモータ利用の片側
駆動装置によると、被駆動体を進行させる場合におい
て、被駆動体の駆動に寄与するリニアモータ可動子に連
結されていない被駆動体の端部が、その端部に加わる移
動抵抗と、可動子に連結された前記片側端部に加わるモ
ータ駆動による引っ張り力のため該可動子側の端部より
遅れて動き、そのため被駆動体の姿勢が正規のものより
遅れる方向に傾くようにずれてしまう（いわゆる、首振
りする）ことがある。この問題は、被駆動体の前記幅方
向における重量配分がアンバランスなとき（特に、可動
子に連結されていない被駆動体の端部側が重いとき）
に、さらに顕著になる。

【０００６】例えば図７（Ａ）に示す片側駆動装置の場
合、図７（Ｂ）に示すように、キャリッジＣの自由端部
ｃ２が、固定子９１と可動子９２とのクリアランスの範
囲内であるとはいえ、可動子９２に連結された端部ｃ１
より遅れる方向に傾いて移動し、また、このキャリッジ
Ｃの傾きはモータＬＤＭｐの定速運転時には、一定の傾
き角度をもって維持されてしまう。

【０００７】そこで本発明は、進行方向を横切る方向に
幅を有する被駆動体をその幅方向における片側端部をリ
ニアモータで駆動して進行させるリニアモータ利用の片
側駆動装置であって、被駆動体を進行させる場合におい
て、該被駆動体のリニアモータ可動子に連結されていな
い反対側の端部の移動遅れを抑制することができ、それ
だけ被駆動体を正規の姿勢で移動させることができる片
側駆動装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、進行方向を横切る方向に幅を有する被駆動
体をその幅方向における片側端部を駆動して進行させる
片側駆動装置であり、対向配置された推進用界磁マグネ
ットを含む部分と電機子コイルを含む部分を有し、これ
ら両部分のうち一方を前記進行方向に延びる固定子、他
方を前記被駆動体の片側端部に連結されて、該固定子に
沿って移動できる可動子とするリニアモータを備え、前
記可動子を駆動する推力は、該可動子の前記被駆動体連
結側で発生する推力の方が、該可動子の該連結側とは反
対側で発生する推力より大きいことを特徴とする片側駆
動装置を提供する。

【０００９】本発明の片側駆動装置によると、前記界磁
マグネットにより形成される磁界及び前記電機子コイル
に通電する電流により、前記被駆動体進行方向に前記可
動子を駆動する推力が発生し、該可動子及び該可動子に
片側端部を連結される被駆動体は同方向に駆動される。
このとき、前記被駆動体の幅方向において、前記可動子
の前記被駆動体取付け側で発生する推力の方が、該可動
子の被駆動体取付け側とは反対側で発生する推力より大
きいため、該被駆動体の可動子が連結されていない端部
側を進行方向に対して先行させるような力が働く。そし
て、該力は、該連結されていない端部側を遅らせようと
する力と相殺されるため、被駆動体の該連結されていな
い端部側の移動遅れを従来より低減させることができ、
それだけ被駆動体を正規の姿勢で進行方向に移動させる
ことができる。

【００１０】上記本発明に係る片側駆動装置の例とし
て、以下に示す二つの片側駆動装置を挙げることができ
る。一つ目のタイプの片側駆動装置は、前記リニアモー
タが、前記被駆動体進行方向に延びる界磁マグネットを
有するシャフト状固定子と、該固定子に外嵌する電機子
コイルを有する可動子とからなるシャフト型リニアモー
タであり、前記シャフト状固定子の界磁マグネットによ
り形成される前記被駆動体進行方向に垂直な断面におけ
る磁界は、前記被駆動体幅方向において偏っており（す
なわち、異なっており）、該磁界の強い側が前記可動子
の前記被駆動体取付け側にある片側駆動装置である。

【００１１】この片側駆動装置においては、前記シャフ
ト状固定子の界磁マグネットは前記被駆動体進行方向に
垂直な断面において偏磁界を形成しており、前記可動子
の前記被駆動体取付け側における磁界の強さが、該可動
子の被駆動体取付け側とは反対側における磁界の強さよ
り大きいため、前記のように該可動子の前記被駆動体取
付け側の推力の方が、該可動子の被駆動体取付け側とは
反対側の推力より大きくなる。

【００１２】また、二つ目のタイプの片側駆動装置は、
前記リニアモータが、２以上の、前記被駆動体進行方向
に延びる界磁マグネットを有する固定子と、前記被駆動
体進行方向に延びるガイド手段に沿って移動でき、前記
固定子に対向する電機子コイルを有する可動子とからな
るリニアモータであり、前記固定子は前記ガイド手段を
間において、その両側に、すなわち、前記可動子の前記
被駆動体取付け側及び該可動子の被駆動体取付け側とは
反対側に少なくとも１つずつ配置されている片側駆動装
置である。

【００１３】前記ガイド手段は、例えば被駆動体進行方
向に延びる棒状部材とすることができる。この場合、前
記可動子は該棒状部材に外嵌させて移動させることがで
きる。この片側駆動装置においては、前記可動子の前記
被駆動体取付け側と該可動子の被駆動体取付け側とは反
対側に少なくとも１つずつ配置される固定子により、前
記と同様に該可動子の前記被駆動体取付け側の推力の方
を、該可動子の被駆動体取付け側とは反対側の推力より
大きくすることができる。それは、例えば次のようにし
て達成される。

【００１４】例えば、前記２以上の固定子により形成さ
れる前記被駆動体進行方向に垂直な断面における各磁界
の強さを異ならせて、前記可動子の前記被駆動体取付け
側に配置される固定子により形成される磁界の方が、該
可動子の被駆動体取付け側とは反対側に配置される固定
子により形成される磁界よりも大きくする。また、例え
ば、前記２以上の固定子により形成される前記被駆動体
進行方向に垂直な断面における各磁界の強さを同じにし
て、前記可動子の前記被駆動体取付け側に配置される固
定子と該可動子との距離を、該可動子の前記被駆動体取
付け側とは反対側に配置される固定子と該可動子との距
離よりも短くすることにより、前記可動子の前記被駆動
体取付け側に配置される固定子による磁界作用を、該可
動子の被駆動体取付け側とは反対側に配置される固定子
による磁界作用よりも大きくする。

【００１５】なお、前記被駆動体としては、例えば、複
写機、イメージスキャナ等に備えられる画像読み取り装
置において、光学的に画像読み取りを行うための光学部
品を搭載するキャリッジを挙げることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る片側駆動装置
Ｄ１を示す図であり、図１（Ａ）は該装置の一部を断面
で示す概略平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すＡ−
Ａ線に沿う該装置の概略断面図、図１（Ｃ）は図１
（Ａ）に示す界磁マグネットにより形成される可動子進
行方向に垂直な断面における磁界を示す図である。

【００１７】この装置Ｄ１は、被駆動体３をその進行方
向Ｘに往復駆動するものである。被駆動体３は進行方向
Ｘに直角な方向に幅を有し、その幅方向の一端部３ａに
後述する可動子２１が連結されており、他端部３ｂは進
行方向Ｘに平行に配置されたガイドレールＧ上を走行で
きるローラｒを備えている。被駆動体３を駆動するため
に装置Ｄ１は、本例ではシャフト型リニアモータＬＤＭ
１を備えており、リニアモータＬＤＭ１は固定子１１及
び可動子２１を有している。

【００１８】固定子１１は機械加工可能且つ着磁可能の
材料で表面平滑に形成した断面円形の直線棒状のシャフ
ト部材に、その長手方向に沿ってＮ極とＳ極を交互に着
磁してなる推進用界磁マグネット１１１を有している。
界磁マグネット１１１は図１（Ｃ）に示すように進行方
向Ｘに垂直な断面において、偏った磁界を形成するよう
に着磁形成してある。なお、図１（Ｃ）において、矢印
線は磁力線を示す。また、図１（Ｃ）は、界磁マグネッ
ト１１１のＮ極の部分についての磁界を示すが、Ｓ極の
部分についても磁界の向きが反対である以外は同様であ
る。

【００１９】すなわち、界磁マグネット１１１が進行方
向Ｘに垂直な断面において形成する磁界は、被駆動体３
の幅方向（図１（Ｃ）において左右方向）において、被
駆動体３の取付け側（図１（Ｃ）右側）の磁界の強さ
を、該取付け側と反対側（図１（Ｃ）左側）の磁界の強
さより大きくしてある。固定子１１の長手方向について
は、上記のような偏磁界を維持しながらＮ極、Ｓ極を１
周期とする正弦波状に形成されている。なお、界磁マグ
ネットにより形成される進行方向Ｘに垂直な断面におけ
る偏磁界は、図１（Ｄ）に示すようなものを採用するこ
ともできる。

【００２０】可動子２１は固定子１１に間隙をおいて外
嵌する複数のリング形状のコイルからなる電機子コイル
２１１を備えており、電機子コイル２１１は電気角で２
π／３ずつずらした位置（なお、２π／３ずれた位置と
同位相の位置でもよい）に配置した３相のリング形状コ
イルＵ、Ｖ、Ｗから構成されている。電機子コイル２１
１は円筒形の磁性体材料からなる可動子ヨーク２１３の
内側に支持されている。可動子ヨーク２１３の両端部に
は軸受け２１２を設けてあり、可動子２１はこの軸受け
２１２によって固定子１に案内されて滑らかに移動でき
る。このように、固定子１１は可動子２１の直動案内軸
を兼ねている。

【００２１】以上説明した本発明の片側駆動装置Ｄ１に
よると、可動子２１の電機子コイル２１１に通電するこ
とで推力が発生して、可動子２１は固定子１１に沿って
駆動される。これにより、可動子２１に連結された被駆
動体３は片側駆動され、また、ガイドレールＧの上をロ
ーラｒが回転しながら移動する。このとき、界磁マグネ
ット１１１により形成されている進行方向Ｘに垂直な断
面における磁界が、図１（Ｃ）に示すような偏磁界であ
るため、可動子２１（電機子コイル２１１）にかかる推
力は、被駆動体３の幅方向（進行方向Ｘと直角な方向）
において、被駆動体３取付け側で発生する推力ｆｂ（図
１（Ａ）に例示する）の方が、被駆動体３取付け側と反
対側で発生する推力ｆａ（図１（Ａ）に例示する）より
も大きくなる。該推力の差（ｆｂ−ｆａ）は、被駆動体
３の自由端部３ｂ側を可動子連結端部３ａ側より進行方
向Ｘに対して先行させるような力として働く。該先行さ
せる力は、端部３ｂ側の移動抵抗や、被駆動体３の重量
配分のアンバランス等により生じる端部３ｂ側を遅らせ
ようとする力と互いに相殺して、それだけ被駆動体３の
可動子２１に連結されていない側（ローラｒ側）の移動
遅れを従来より抑制でき、すなわち、いわゆる首ふりを
抑制でき、被駆動体３をできるだけ正規の姿勢で移動さ
せることができる。

【００２２】なお、図１（Ｃ）に示す偏磁界において、
図において左右の磁界の強さをそれぞれどれくらいの大
きさにするかについては、被駆動体３それ自身や、それ
に搭載される物品の重量バランスや端部３ｂ側の移動抵
抗等に基づいて適宜定めればよい。ここで、上記説明し
た本発明の片側駆動装置を画像読み取り装置に適用した
例を図２を参照して簡単に説明する。図２（Ａ）は該画
像読み取り装置の概略側面図、図２（Ｂ）は該画像読み
取り装置の概略平面図である。該画像読み取り装置は、
デジタル複写機やイメージスキャナ等に利用できる。な
お、図２（Ａ）では片側駆動装置Ｄ１１、Ｄ１２は鎖線
でその位置だけを示している。

【００２３】図２に示す画像読み取り装置においては、
光学的に画像走査するための光学部品を搭載する二つの
キャリッジ３１、３２の駆動に本発明の片側駆動装置Ｄ
１１、Ｄ１２が使用されている。片側駆動装置Ｄ１１、
Ｄ１２は、図１に示す装置Ｄ１と実質的に同じものであ
り、それぞれリニアモータＬＤＭ１１、ＬＤＭ１２を備
えている。この画像読み取り装置においては、これら二
つのリニアモータの固定子１１を共通のものとしてい
る。キャリッジ３１の片側端部はモータＬＤＭ１１の可
動子に、キャリッジ３２の片側端部はモータＬＤＭ１２
の可動子にそれぞれ連結されている。

【００２４】なお、図示しないがリニアモータＬＤＭ１
１、ＬＤＭ１２はリニアエンコーダを備えており、固定
子１１長手方向の位置検出を行うことができ、また、該
リニアエンコーダは各モータ速度制御に利用される。こ
の画像読み取り装置は、平坦な透明ガラス製の原稿台５
を備えており、原稿台５の下部に、キャリッジ３１、３
２や片側駆動装置Ｄ１１、Ｄ１２が配置されいている。
固定子１１やガイドレールＧは原稿台５に平行に配置さ
れている。

【００２５】キャリッジ３１には、原稿台５上に載置さ
れる原稿を照明する照明ランプＬＰ、照明ランプＬＰの
照射光を原稿に向けるための反射ミラーｍ１、ｍ２、原
稿からの反射光をキャリッジ３２の方に導くための反射
ミラーｍ３が搭載されている。キャリッジ３２には、反
射ミラーｍ３から導かれた画像光を読み取りユニット６
に導くための反射ミラーｍ４、ｍ５が搭載されている。

【００２６】読み取りユニット６は、レンズ６１と撮像
素子であるＣＣＤ６２を含み、レンズ６１は、キャリッ
ジ３２の反射ミラーｍ４、ｍ５によって導かれた画像光
をＣＣＤ６２に結像させる。この読み取りユニット６は
図示しない支持手段により、画像読み取り装置に固定さ
れている。なお、キャリッジ３１の自由端部はローラｒ
１を、キャリッジ３２の自由端部はローラｒ２をそれぞ
れ備えており、これらローラはガイドレールＧ上を転動
できる。

【００２７】この画像読み取り装置によると、本発明に
係る片側駆動装置Ｄ１１、Ｄ１２によりキャリッジ３
１、３２はＸ方向に駆動されて、各キャリッジに搭載さ
れた光学部品により画像走査される。画像走査時には、
キャリッジ３１と３２の速度比は２：１とされる。そし
て、前記説明したように本発明に係る片側駆動装置によ
りキャリッジ３１、３２は首ふりを抑制されて駆動され
るため、それだけ精度よく画像読み取りを行うことがで
きる。

【００２８】次に、本発明の他の実施形態を図３を参照
して説明する。図３は本発明に係る片側駆動装置Ｄ２を
示す図であり、図３（Ａ）は該装置の一部を断面で示す
概略平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示す界磁マグネ
ットにより形成される被駆動体進行方向Ｘに垂直な断面
にける磁界を示す図である。なお、図３（Ｂ）におい
て、矢印線は磁力線を示す。

【００２９】この装置Ｄ２は、被駆動体３を進行方向Ｘ
に往復駆動するものであり、被駆動体３は、図１（Ａ）
に示すものと同様の構成となっている。被駆動体３を駆
動するために装置Ｄ２は、二つの平板状固定子１２ａ、
１２ｂ、可動子２２及び進行方向Ｘに平行に配置された
直動案内軸４を有するリニアモータＬＤＭ２を備えてい
る。

【００３０】可動子２２は電機子コイル２２１、電機子
コイル２２１を内側に支持する円筒形の可動子カバー２
２３及び可動子カバー２２３の両側に設けられた軸受け
２２２を有している。可動子２２は断面円形の直動案内
軸４に外嵌する軸受け２２２により案内軸４に沿って摺
動できる。この可動子２２に被駆動体３が連結されてい
る。

【００３１】前記の平板状の固定子１２ａ、１２ｂはＸ
方向に延びており、可動子２２の両側に配置されてい
る。すなわち、被駆動体３の幅方向（図３（Ａ）におい
て左右方向）において、可動子２２の被駆動体３取付け
側に平板状の固定子１２ｂが、可動子２２の該取付け側
と反対側に平板状の固定子１２ａが配置されている。可
動子２２と固定子１２ａとの距離と、可動子２２と固定
子１２ｂとの距離は同じ距離になるように配置されてい
る。

【００３２】二つの固定子１２ａ、１２ｂは後述するよ
うに磁束分布や断面積が異なる以外は実質上同じ構成と
なっており、すなわち、固定子１２ａ（１２ｂ）は機械
加工可能且つ着磁可能の材料で表面平滑に形成した平板
状部材に、その長手方向に沿ってＮ極とＳ極を交互に着
磁してなる推進用界磁マグネット１２１ａ（１２１ｂ）
を有している。これら各界磁マグネットのＮ極とＮ極、
Ｓ極とＳ極は、互いに対向するように配置されている。

【００３３】界磁マグネット１２１ａ、１２１ｂの形成
する進行方向Ｘに垂直な断面における磁界は、図３
（Ｂ）に示すようにそれぞれ一様な磁界を形成するが、
可動子２２に対して被駆動体３取付け側に配置される界
磁マグネット１２１ｂによって形成される磁界の方が、
界磁マグネット１２１ａによって形成される磁界よりも
強くなるように各界磁マグネットは着磁形成されてい
る。各界磁マグネットにより形成される進行方向Ｘの磁
界は、いずれもＮ極、Ｓ極を１周期とする正弦波状であ
り、周期は同一である。

【００３４】以上説明した図３に示す片側駆動装置Ｄ２
によっても、図１に示す装置Ｄ１と同様に、可動子２２
（電機子コイル２２１）に作用する磁界は、被駆動体３
取付け側の磁界の方が大きいため、可動子２２（電機子
コイル２２１）にかかる推力は、被駆動体３の幅方向
（進行方向Ｘと直角な方向）において、被駆動体３取付
け側で発生する推力の方が、被駆動体３取付け側と反対
側で発生する推力よりも大きくなり、それだけ被駆動体
３の可動子３に連結されていない側（ローラｒ側）の移
動遅れを従来より抑制でき、すなわち、いわゆる首ふり
を抑制でき、被駆動体３をできるだけ正規の姿勢で移動
させることができる。

【００３５】なお、図３に示す例では、可動子２２の両
側に、可動子２２と等間隔に固定子１２ａ、１２ｂを配
置して、界磁マグネット１２１ａ、１２１ｂの着磁する
磁界の強さを異ならせることにより、可動子２２（電機
子コイル２２１）にかかる推力を、被駆動体３の幅方向
（進行方向Ｘと直角な方向）において、被駆動体３取付
け側で発生する推力の方が、被駆動体３取付け側と反対
側で発生する推力よりも大きくしたが、図４に示すよう
にしても被駆動体３取付け側で発生する推力の方を大き
くすることができる。

【００３６】すなわち、図４に示す片側駆動装置Ｄ３に
おけるリニアモータＬＤＭ３では、直動案内軸４に案内
されて走行できる可動子２３の両側に配置された平板状
の固定子１３ａ、１３ｂの界磁マグネット１３１ａ、１
３１ｂは、図４（Ｂ）に示すように同じ磁束密度になる
ように一様に着磁されたものであり、固定子１３ａ、１
３ｂと可動子２３との距離を、固定子１３ａとの距離Ｌ
ａの方を固定子１３ｂとの距離Ｌｂより長くすることに
より、可動子２３にかかる推力を、被駆動体３の幅方向
（進行方向Ｘと直角な方向）において、被駆動体３取付
け側で発生する推力の方が、被駆動体３取付け側と反対
側で発生する推力よりも大きくなるようにしている。

【００３７】図５に本発明のさらに他の実施形態である
片側駆動装置Ｄ４を示す。図５（Ａ）は該装置の一部を
断面で示す概略平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示す
Ｂ−Ｂ線に沿う概略断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）に
示す界磁マグネットにより形成される被駆動体進行方向
に垂直な断面における磁界を示す図である。なお、図５
（Ｃ）において、矢印線は磁力線を示す。

【００３８】図５に示す片側駆動装置Ｄ４は、被駆動体
３をその進行方向Ｘに往復駆動するものであり、被駆動
体３は図１（Ａ）に示すものと同様の構成となってい
る。被駆動体３を駆動するためのリニアモータＬＤＭ４
は、二つの平板状固定子１４ａ、１４ｂ、可動子２４及
び進行方向Ｘに平行に配置された直動案内軸４を有して
いる。

【００３９】可動子２４は電機子コイル２４１、電機子
コイル２４１を内側に支持する可動子カバー２４３及び
可動子カバー２４３の両側に設けられた軸受け２４２を
有している。電機子コイル２４１は、被駆動体３の幅方
向において被駆動体３取付け側に配置される３相のコイ
ルＵｂ、Ｖｂ、Ｗｂ及び被駆動体３取付け側と反対側に
配置される３相のコイルＵａ、Ｖａ、Ｗａから構成され
ている。各コイルは長方形枠状に形成されており、その
開口部を進行方向Ｘに平行に向けて配置されている。ま
た、コイルＵａ、Ｖａ、Ｗａは電気角で２π／３ずつ進
行方向Ｘにずらして配置されており、コイルＵｂ、Ｖ
ｂ、Ｗｂについても同様に電気角で２π／３ずつ進行方
向Ｘにずらして配置されている。コイルＵａとＵｂ、コ
イルＶａとＶｂ及びコイルＷａとＷｂは、それぞれ互い
に開口部を対向させて配置されている。

【００４０】可動子２４は断面円形の直動案内軸４に外
嵌する軸受け２４２により案内軸４に沿って摺動でき
る。この可動子２４に被駆動体３が連結されている。可
動子２４の両側には、被駆動体３の幅方向（図５（Ａ）
において左右方向）において、可動子２４の被駆動体３
取付け側に平板状の固定子１４ｂが、可動子２２の該取
付け側と反対側に平板状の固定子１４ａが配置されてい
る。可動子２４と固定子１４ａとの距離と、可動子２４
と固定子１４ｂとの距離は同じ距離になるように配置さ
れている。

【００４１】二つの固定子１４ａ、１４ｂは、図３
（Ａ）に示す固定子１２ａ、１２ｂと同様に、可動子２
４に対して被駆動体３取付け側に配置される界磁マグネ
ット１４１ｂによって形成される磁界の方が、界磁マグ
ネット１４１ａによって形成される磁界よりも強くなる
ように各界磁マグネットは着磁形成されている（図５
（Ｃ）参照）。各界磁マグネットにより形成される進行
方向Ｘの磁界は、いずれもＮ極、Ｓ極を１周期とする同
周期の正弦波状であり、これらＮ極とＮ極、Ｓ極とＳ極
は互いに対向するように配置されている。

【００４２】以上説明した図５に示す片側駆動装置Ｄ４
によっても、可動子２４（電機子コイル２４１）に作用
する磁界は、被駆動体３取付け側の磁界の方が大きいた
め、可動子２４（電機子コイル２４１）にかかる推力
は、被駆動体３の幅方向（進行方向Ｘと直角な方向）に
おいて、被駆動体３取付け側で発生する推力の方が、被
駆動体３取付け側と反対側で発生する推力よりも大きく
なり、それだけ被駆動体３の可動子３に連結されていな
い側（ローラｒ側）の移動遅れを従来より抑制でき、す
なわち、いわゆる首ふりを抑制でき、被駆動体３をでき
るだけ正規の姿勢で移動させることができる。

【００４３】なお、図５に示す例では、可動子２４の両
側に、可動子２４と等間隔に固定子１４ａ、１４ｂを配
置して、界磁マグネット１４１ａ、１４１ｂの磁界の強
さを異ならせることにより、可動子２４（電機子コイル
２４１）にかかる推力を、被駆動体３の幅方向（進行方
向Ｘと直角な方向）において、被駆動体３取付け側で発
生する推力の方が、被駆動体３取付け側と反対側で発生
する推力よりも大きくしたが、図６に示すようにしても
被駆動体３取付け側で発生する推力の方を大きくするこ
とができる。

【００４４】すなわち、図６に示す片側駆動装置Ｄ５の
リニアモータＬＤＭ５では、直動案内軸４に案内されて
走行できる可動子２５の両側に配置された平板状の固定
子１５ａ、１５ｂの界磁マグネット１５１ａ、１５１ｂ
は、図６（Ｂ）に示すように同じ磁束密度になるように
一様に着磁されたものであり、固定子１５ａ、１５ｂと
可動子２５との距離を、固定子１５ａとの距離の方を固
定子１５ｂとの距離より長くすることにより、可動子２
５（電機子コイル２５１）にかかる推力を、被駆動体３
の幅方向（進行方向Ｘと直角な方向）において、被駆動
体３取付け側で発生する推力の方が、被駆動体３取付け
側と反対側で発生する推力よりも大きくなるようにして
いる。

【００４５】また、他の態様として、図５の装置Ｄ４に
おいて、可動子２４両側の界磁マグネット１４１ａ、１
４１ｂを同じ磁束密度になるように一様に着磁されたも
のとし、可動子２４の被駆動体取付け側のコイルに流す
電流を反対側のコイルに流す電流より大きくすることも
考えられる。以上説明した片側駆動装置Ｄ２、Ｄ３、Ｄ
４、Ｄ５も図２に示す画像読み取り装置のキャリッジ３
１、３２の片側駆動に利用できる。

【００４６】なお、本発明の片側駆動装置に利用される
リニアモータは、上記説明したリニアモータＬＤＭ１、
ＬＤＭ１１、ＬＤＭ１２、ＬＤＭ２、ＬＤＭ３、ＬＤＭ
４、ＬＤＭ５に限定されるものではなく、種々の形態を
とることができ、最終的に、被駆動体の幅方向における
可動子の被駆動体連結側の推力の方が、可動子の該連結
側と反対側の推力より大きくなるような構成であればよ
い。

【００４７】

【発明の効果】本発明によると、進行方向を横切る方向
に幅を有する被駆動体をその幅方向における片側端部を
リニアモータで駆動して進行させるリニアモータ利用の
片側駆動装置であって、被駆動体を進行させる場合にお
いて、該被駆動体のリニアモータ可動子に連結されてい
ない反対側の端部の移動遅れを抑制することができ、そ
れだけ被駆動体を正規の姿勢で移動させることができる
片側駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る片側駆動装置の一例を示す
図であり、図１（Ａ）は該装置の一部を断面で示す概略
平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う
該装置の概略断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）に示す界
磁マグネットにより形成される被駆動体の進行方向に垂
直な断面における磁界を示す図、図１（Ｄ）は界磁マグ
ネットにより形成される磁界の他の例を示す図である。

【図２】画像読み取り装置に図１に示す片側駆動装置を
適用した例を示す図であり、図２（Ａ）は該画像読み取
り装置の概略側面図、図２（Ｂ）は該画像読み取り装置
の概略平面図である。

【図３】図３は本発明に係る片側駆動装置の他の例を示
す図であり、図３（Ａ）は該装置の一部を断面で示す概
略平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示す界磁マグネッ
トにより形成される被駆動体の進行方向に垂直な断面に
おける磁界を示す図である。

【図４】図４は本発明に係る片側駆動装置のさらに他の
例を示す図であり、図４（Ａ）は該装置の一部を断面で
示す概略平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す界磁マ
グネットにより形成される被駆動体の進行方向に垂直な
断面における磁界を示す図である。

【図５】図５は本発明に係る片側駆動装置のさらに他の
例を示す図であり、図５（Ａ）は該装置の一部を断面で
示す概略平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すＢ−Ｂ
線に沿う該装置の概略断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）
に示す界磁マグネットにより形成される被駆動体の進行
方向に垂直な断面における磁界を示す図である。

【図６】図６は本発明に係る片側駆動装置のさらに他の
例を示す図であり、図６（Ａ）は該装置の一部を断面で
示す概略平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す界磁マ
グネットにより形成される被駆動体の進行方向に垂直な
断面における磁界を示す図である。

【図７】従来の片側駆動装置における首ふり現象を説明
するための図であり、図７（Ａ）はキャリッジが正規の
姿勢にあるときの該装置の概略平面図、図７（Ｂ）はキ
ャリッジが首ふりしているときの該装置の概略平面図で
ある。

【符号の説明】

Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５ 片側駆動装置 ＬＤＭ１、ＬＤＭ２、ＬＤＭ３、ＬＤＭ４、ＬＤＭ５
リニアモータ １１、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４
ｂ、１５ａ、１５ｂ 固定子 １１１、１２１ａ、１２１ｂ、１３１ａ、１３１ｂ、１
４１ａ、１４１ｂ、１５１ａ、１５１ｂ 界磁マグネッ
ト ２１、２２、２３、２４、２５ 可動子 ２１１、２２１、２３１、２４１、２５１ 電機子コイ
ル ２１２、２２２、２３２、２４２、２５２ 軸受け ２１３ 可動子ヨーク ２２３、２４３ 可動子カバー ３ 被駆動体 ４ 直動案内軸 ｒ ローラ Ｇ ガイドレール Ｘ 移動方向 Ｄ１１、Ｄ１２ 片側駆動装置 ＬＤＭ１１、ＬＤＭ１２ リニアモータ ３１、３２ キャリッジ（被駆動体） ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、ｍ５ 反射ミラー ＬＰ 照明ランプ ５ 原稿台 ６ 読み取りユニット ６１ レンズ ６２ ＣＣＤ Ｄｐ 片側駆動装置 ＬＤＭｐ リニアモータ Ｃ キャリッジ（被駆動体） ｃ１、ｃ２ キャリッジＣの端部 ９１ 固定子 ９１１ 界磁マグネット ９２ 可動子 ９２１ 電機子コイル ９２３ 可動子ヨーク ９２４ 軸受け

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】進行方向を横切る方向に幅を有する被駆動
   体をその幅方向における片側端部を駆動して進行させる
   片側駆動装置であり、 対向配置された推進用界磁マグネットを含む部分と電機
   子コイルを含む部分を有し、これら両部分のうち一方を
   前記進行方向に延びる固定子、他方を前記被駆動体の片
   側端部に連結されて、該固定子に沿って移動できる可動
   子とするリニアモータを備え、 前記可動子を駆動する推力は、該可動子の前記被駆動体
   連結側で発生する推力の方が、該可動子の該連結側とは
   反対側で発生する推力より大きいことを特徴とする片側
   駆動装置。
2. 【請求項２】前記リニアモータは、前記被駆動体進行方
   向に延びる界磁マグネットを有するシャフト状固定子
   と、該固定子に外嵌する電機子コイルを有する可動子と
   からなるシャフト型リニアモータであり、前記シャフト
   状固定子の界磁マグネットにより形成される前記被駆動
   体進行方向に垂直な断面における磁界は、前記被駆動体
   幅方向において偏っており、該磁界の強い側が前記可動
   子の前記被駆動体取付け側にある請求項１記載の片側駆
   動装置。
3. 【請求項３】前記リニアモータは、２以上の、前記被駆
   動体進行方向に延びる界磁マグネットを有する固定子
   と、前記進行方向に延びるガイド手段に沿って移動で
   き、前記固定子に対向する電機子コイルを有する可動子
   とからなるリニアモータであり、前記固定子は前記ガイ
   ド手段を間において、その両側に少なくとも１つずつ配
   置されている請求項１記載の片側駆動装置。
4. 【請求項４】前記２以上の固定子により形成される前記
   被駆動体進行方向に垂直な断面における各磁界の強さは
   異なっており、前記可動子の前記被駆動体取付け側に配
   置される固定子により形成される磁界の方が、該可動子
   の被駆動体取付け側とは反対側に配置される固定子によ
   り形成される磁界よりも大きい請求項３記載の片側駆動
   装置。
5. 【請求項５】前記２以上の固定子により形成される前記
   被駆動体進行方向に垂直な断面における各磁界の強さは
   同じであり、前記可動子の前記被駆動体取付け側に配置
   される固定子と該可動子との距離は、該可動子の前記被
   駆動体取付け側とは反対側に配置される固定子と該可動
   子との距離よりも短い請求項３記載の片側駆動装置。