JPH1032974A - リニアモータ及び画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンコーダ情報、特定位置情報等の磁気情報
を検出でき、従来より組み立て性、メンテナンス性のよ
いリニアモータを提供するとともに、光学的に原稿画像
を走査するための光学部品を搭載して往復移動するスラ
イダの駆動にリニアモータを利用する画像読み取り装置
であり、従来より組み立て性、メンテナンス性がよく、
コンパクトで低コストな画像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 界磁マグネット１１を有する固定子１に
外嵌する電機子コイル２ｂを有する可動子２上に、磁気
ヘッド３を固定子１に対向させて配置し、磁気ヘッド３
によりエンコーダチャート１２を形成し、チャート１２
のエンコーダ情報を磁気ヘッド３により検出する。ま
た、画像読み取り装置において、このようなリニアモー
タを光学部品を搭載して移動するスライダの駆動に利用
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、リニアモータ及び
該リニアモータを光学部品を搭載して移動するスライダ
の駆動手段とする画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータは、複写機、イメージスキ
ャナ、プリンタ等のＯＡ機器、Ｘ−Ｙテーブル、物品搬
送装置等のＦＡ機器、カメラ等の光学機器など広い分野
で物品、部材等を直線的に移動させることに利用されて
いる。このようなリニアモータにおいては、通常、移動
する前記物品等の位置検出、速度検出、位置制御、速度
制御等のためにエンコーダを備えている。

【０００３】例えば、界磁マグネットを有する部分を固
定子とし、該界磁マグネットに臨む電機子コイルを有す
る部分を可動子とするリニアモータにおいては、固定子
の界磁マグネットに磁気的なエンコーダチャートを予め
重畳形成しておき、該エンコーダチャートに対向するよ
うに可動子上にセンサを配置して、該センサによりエン
コーダチャートのエンコーダ情報を読み取ることが従来
より行われている。

【０００４】また、例えば複写機、イメージスキャナ等
に搭載される画像読み取り装置における光学部品を搭載
して往復移動するスライダの駆動にリニアモータを利用
する場合には、該スライダの往復移動方向における特定
位置、例えばホームポジション、原稿先端位置、原稿終
端位置等を検出するために、フォトセンサ等のセンサ類
が備えつけられることもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
なリニアモータにおいては、固定子のエンコーダチャー
トに対して可動子上のセンサを正確に位置合わせをする
必要があり、組み立てに手間がかかる。また、予め形成
されているエンコーダチャート等の磁気情報が外部磁界
等により破壊された場合には、リニアモータを分解し、
エンコーダチャート等の磁気情報を再形成して、組み立
てなおさなければならず、メンテナンス性も悪い。

【０００６】また、前述のような画像読み取り装置にお
いては、ホームポジション等の特定位置を検出するため
にセンサ類を取り付けているため、それだけ組み立てに
手間がかかり、該センサ類の設置スペースを必要とし、
又コストも高くなる。そこで本発明は、エンコーダ情
報、特定位置情報等の磁気情報を検出でき、従来より組
み立て性、メンテナンス性のよいリニアモータを提供す
ることを第１の課題とする。

【０００７】また、光学的に原稿画像を走査するための
光学部品を搭載して往復移動するスライダの駆動にリニ
アモータを利用する画像読み取り装置であり、従来より
組み立て性、メンテナンス性がよく、コンパクトで低コ
ストな画像読み取り装置を提供することを第２の課題と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るために本発明は、一定方向に延びる推進用界磁マグネ
ットを有する固定子と、前記界磁マグネットに臨む電機
子コイルを有する可動子とを備えるリニアモータであ
り、前記固定子に平行に固定配置され着磁可能な材料か
らなる磁気情報着磁部材と、前記磁気情報着磁部材に対
向するように前記可動子上に配置され、磁気情報の形
成、消去及び検出ができる磁気ヘッドとを備えるリニア
モータを提供する。

【０００９】上記リニアモータの一つの態様として、例
えば前記固定子はシャフト部材の長手方向に沿って交互
にＮ極、Ｓ極の磁極を配列してなる推進用界磁マグネッ
トを有するシャフト状固定子であり、前記可動子は前記
固定子に外嵌するリング状電機子コイルを有する可動子
であるシャフト型のリニアモータを挙げることができ
る。

【００１０】前記磁気情報は、Ｎ極とＳ極の磁極を交互
に微細なピッチで前記一定方向に配列してなるエンコー
ダチャートのエンコーダ情報や、前記一定方向における
特定位置（例えば、ホームポジション）の磁極を他の位
置の磁極の向きや、大きさと異ならせることにより該特
定位置を示す特定位置情報等を例示できる。このような
エンコーダ情報や特定位置情報等の磁気情報は、１又は
２以上を前記磁気情報着磁部材上に形成でき、複数の磁
気情報を形成する場合には、必要に応じ、その数に応じ
た磁気ヘッドを可動子上に設ければよい。

【００１１】前記磁気ヘッドは、カセットテープレコー
ダやビデオテープレコーダ等のヘッドとして使用されて
いる、いわゆるリングヘッドと呼ばれるものを例示でき
る。該リングヘッドは、透磁率の高いパーマロイやフェ
ライトなどの軟磁性体材料からなり、一部にギャップを
有するリング状のコアに、コイルが巻き付けられたもの
である。

【００１２】前記磁気情報着磁部材を形成する着磁可能
な材料として、フェライト磁石等の磁石材料を例示でき
る。該磁気情報着磁部材を前記固定子に兼用させること
もできる。換言すれば、固定子の一部で該磁気情報着磁
部材を提供することもできる。この場合、前記磁気情報
は該固定子の界磁マグネット上に重畳形成してもよい。

【００１３】本発明のリニアモータによると、前記可動
子の電機子コイルに通電することにより、前記一定方向
に延びる固定子に沿って該可動子を駆動することができ
る。また、該可動子を駆動しながら該可動子上に配置さ
れる前記磁気ヘッドにより、前記磁気情報着磁部材にエ
ンコーダ情報等の磁気情報を該可動子の移動範囲全域に
わたって形成できる。磁気情報着磁部材に形成された磁
気情報は、該磁気ヘッドにより検出（読み取り）や、消
去ができる。磁気情報がエンコーダ情報の場合、磁気ヘ
ッドにより検出される信号を従来と同様に増幅、波形整
形等することにより、該信号を可動子の位置検出、速度
検出、位置制御、速度制御等に利用することができる。

【００１４】上記本発明のリニアモータにおいては、前
記磁気情報着磁部材に対向するように又前記磁気ヘッド
と前記一定方向同一線上に並ぶように前記可動子上に配
置され、前記磁気情報の検出ができる磁気センサを設け
てもよい。上記のように磁気センサを配置することによ
り、該磁気センサは磁気ヘッドにより形成される磁気情
報に対向して可動子とともに移動できる。この場合、前
記磁気情報着磁部材への磁気情報の形成及び消去につい
ては、前記磁気ヘッドにより行い、磁気情報の検出につ
いては前記磁気センサにより行うことができる。該磁気
センサとしては、ホール素子利用のホールセンサや磁気
抵抗素子利用のＭＲセンサを例示できる。

【００１５】磁気情報の形成及び消去時に使用する磁気
ヘッドを磁気情報の検出に使用した場合、その出力信号
の振幅はモータの駆動速度に比例するという性質があ
る。磁気情報がエンコーダ情報の場合、速度による出力
信号の振幅の変動は矩形波に波形整形する際、誤差を生
じやすくなる。そこで、このようにホールセンサやＭＲ
センサ等の磁気センサにより磁気情報の検出を行うと、
前記可動子の移動とともに磁気情報を検出するにあた
り、磁気センサの移動速度（すなわち、可動子の移動速
度）に比例して検出信号の振幅が変化するといった速度
依存性がなく、正確な位置検出等を行うことができる。

【００１６】上記本発明に係るリニアモータのいずれに
おいても、前記固定子に平行に固定配置されるリファレ
ンスエンコーダスケールと、該エンコーダスケールに対
向するように前記可動子上に配置され、該エンコーダス
ケールのエンコーダ情報を検出できるセンサと、該セン
サの検出信号に基づき前記磁気ヘッドを介して前記磁気
情報着磁部材に磁気情報を形成できる磁気情報形成手段
とを設けることにより磁気情報の形成及び消去を行うこ
とができる。

【００１７】また、前記第２の課題を解決するために本
発明は、原稿画像を光学的に走査する画像読み取り装置
であり、光学部品を搭載して往復移動できる複数のスラ
イダと、前記スライダの少なくとも一つの駆動のために
上記本発明に係るリニアモータとを備える画像読み取り
装置を提供する。本発明に係る画像読み取り装置は、複
写機、イメージスキャナ等に適用できる。

【００１８】上記画像読み取り装置の一例として、原稿
画像を光学的に走査する画像読み取り装置であり、所定
位置に配置される原稿を照明する照明装置及び該原稿か
らの反射画像光を所定方向に導くためのミラーを搭載し
て往復移動できる第１スライダと、前記第１スライダ上
のミラーからの画像光を所定方向に導くためのミラーを
搭載して前記第１スライダと同方向に往復移動できる第
２スライダと、前記第１、第２スライダの少なくとも一
方のスライダの駆動ために上記本発明に係るリニアモー
タとを備える画像読み取り装置を挙げることができる。

【００１９】

【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（Ａ）は本発明の一実施形態
であるリニアモータの一部を断面で示す概略図である。
このリニアモータＬＤＭａは、断面円形のシャフト状固
定子１に可動子２が外嵌したシャフト型リニアモータで
ある。

【００２０】固定子１は機械加工可能且つ着磁可能の材
料（本例では、マンガンアルミニウム）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１０に、その
長手方向に沿ってＮ極とＳ極を等ピッチに交互に着磁し
てなる推進用界磁マグネット１１を有している。可動子
２は固定子１に間隙をおいて外嵌する複数のリング形状
のコイルｕ、ｖ、ｗからなる電機子コイル２ｂを備えて
おり、電機子コイル２ｂは円筒形の磁性体材料からなる
可動子ヨーク２ｃの内側に支持されている。可動子ヨー
ク２ｃの両端部には軸受け２ａ、２ａを設けてあり、可
動子２はこの軸受け２ａによって固定子１に案内されて
滑らかに移動できる。電機子コイル２ｂのコイルｕ、
ｖ、ｗは、電気角で２π／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）に配置さ
れており、ｕ相コイルには推進用センサとして磁電変換
素子の一種であるホール素子ｈｕが、ｖ相コイルには同
様にホール素子ｈｖが、ｗ相コイルには同様にホール素
子ｈｗが、それぞれ界磁マグネット１１に対向させて設
けられている。

【００２１】また、可動子２には、磁気情報の形成、消
去、読み取りが可能な磁気ヘッド３が、着磁可能な固定
子１に対向して配置されている。該磁気情報は、本例で
は可動子２の位置検出や速度制御等のためのエンコーダ
情報である。なお、該磁気情報は原点位置等の特定位置
を示す位置情報などであっても構わない。磁気ヘッド３
は、カセットテープレコーダやビデオテープレコーダ等
のヘッドとして使用されている、いわゆるリングヘッド
と呼ばれるもので、図１（Ｂ）に示すようなギャップ３
ｃを有する馬蹄形に形成されたコア部３ａに、コイル３
ｂが巻かれたものである。コア部３ａは、透磁率の高い
パーマロイやフェライトなどの軟磁性体材料から形成さ
れている。なお、ギャップ３ｃの幅ｇの大きさについて
は後述する。

【００２２】以下、本発明に係るリニアモータＬＤＭａ
において、いかにして磁気情報（本例では、エンコーダ
情報）の形成、消去、読み取りを行うかについて説明す
る。 （Ａ）エンコーダ情報の形成 エンコーダ情報形成時には、リファレンス用のエンコー
ダスケール６２を固定子１に平行に取り付けるととも
に、リファレンススケール６２に対向させて該スケール
６２の情報を読み取るためのセンサ６１を可動子２に配
置する。スケール６２は光学式、磁気式いずれの方式の
ものでもよく、これに合わせてセンサ６１を光学式、磁
気式いずれかの方式のものとすればよい。なお、スケー
ル６２やセンサ６１は、エンコーダ情報形成時だけ後付
けで取り付けてもよく、初めから上記のようにリニアモ
ータＬＤＭａに対して配置しておいてもよい。

【００２３】エンコーダ情報を形成するときの構成を示
す概略ブロック図を図２（Ａ）に示す。センサ６１が検
出するリファレンスエンコーダスケール６２のエンコー
ダ情報は、カウンタ部７及びモータドライブ部４に入力
される。カウンタ部７には、通電制御部８が接続されて
おり、通電制御部８に磁気ヘッド３が接続されている。
また、モータドライブ部４にはリニアモータＬＤＭａが
接続されている。

【００２４】エンコーダ情報形成時には、センサ６１が
検出するスケール６２のエンコーダ情報に基づいてモー
タドライブ部４はリニアモータＬＤＭａの可動子２を駆
動して、可動子２は固定子１の長手方向に移動する。な
お、モータドライブ部４によるモータＬＤＭａの駆動制
御については後述する。一方、センサ６１の検出するエ
ンコーダ情報は、カウンタ部７にてカウントされ、該カ
ウントされるエンコーダパルスに同期するように通電制
御部８は、磁気ヘッド３のコイル３ｂに図３に示すよう
なピッチＰ（周期λ）の正弦波状の電流を流す。図３は
固定子１の長手方向の各位置において該磁気ヘッド３の
コイル３ｂに通電される電流を示す図である。このよう
な正弦波状の電流がコイル３ｂに通電されることによ
り、該電流の向き、大きさに応じた磁界がギャップ３ｃ
間に形成され、該磁界により磁気ヘッド３に対向する位
置にある着磁可能な固定子１上には、ピッチＰ（周期
λ）に対応するＮ極とＳ極とが交互に固定子１の長手方
向に並んだエンコーダチャート１２が形成される。エン
コーダチャート１２は界磁マグネット１１上に重畳形成
されたことになる。

【００２５】したがって、該電流のピッチＰ（周期λ）
を形成したいエンコーダチャートのピッチに対応させる
ことで、所望のピッチのエンコーダチャートを形成する
ことができる。 （Ｂ）エンコーダ情報の消去 次に、エンコーダ情報の消去について説明する。エンコ
ーダ消去時の構成については、図２（Ａ）に示すエンコ
ーダ情報形成時の構成と同じである。

【００２６】この場合も、形成時と同様に可動子２を駆
動するとともに、磁気ヘッド３のコイル３ｂに通電制御
部８から電流を通電する。ただし、消去時には磁気ヘッ
ド３のコイル３ｂに通電される電流の周波数は磁気情報
形成時の数倍から数十倍とする。このような高周波の電
流をコイル３ｂに通電すると、磁気ヘッド３に対向する
位置にあり、既にエンコーダチャートが形成されている
固定子１上においては、コイル３ｂに通電される電流の
向き、大きさに応じたＳ、Ｎ極交互の着磁力が働き、そ
れにより形成されていたエンコーダチャートが減磁す
る。すなわち、エンコーダ情報は消去される。なお、エ
ンコーダ情報の消去時には、固定子１の同一箇所に対し
て複数回、上記のような消去処理を行い、回数を重ねる
ごとにコイル３ｂに通電する電流の振幅を小さくするよ
うにして行うことが望ましい。 （Ｃ）エンコーダ情報の読み取り 次に、エンコーダ情報の読み取りについて説明する。エ
ンコーダ情報読み取り時の構成を示すブロック図を図２
（Ｂ）に示す。

【００２７】エンコーダ情報読み取り時には、すなわち
通常リニアモータＬＤＭａを駆動する際には、前述のリ
ファレンスエンコーダスケール６２、該スケール読み取
り用のセンサ６１、カウンタ部７、通電制御部８は使用
されない。磁気ヘッド３の検出信号は、モータドライブ
部４に入力される。可動子２が駆動されているときに
は、固定子１上に形成されているエンコーダチャート１
２に対向して磁気ヘッド３は移動することとなり、磁気
ヘッド３のコイル３ｂにはエンコーダチャート１２によ
り形成されている磁界の向き、大きさに応じた誘導起電
力が発生する。これは、カセットテープレコーダ等にお
ける再生時の原理と同様である。このような磁気ヘッド
３からの出力信号は、正弦波状となり、該信号を図示し
ない整形回路により矩形波に整形して、整形された矩形
波状の信号がモータドライブ部４に入力される。

【００２８】なお、コア部３ａのギャップ３ｃの幅ｇ
は、Ｐ／２（λ／２）程度であることが望ましい。この
ようにすると、ギャップ３ｃの両側にあるコア部３ａが
異なる磁極に位置するときがあり、このときコア部３ａ
中の磁界は最大となり、それだけ出力信号を大きくする
ことができる。なお、エンコーダ情報以外の磁気情報の
形成、消去及び検出についても原理的には上述したもの
と同様である。

【００２９】以下、モータドライブ部４によるリニアモ
ータＬＤＭａの運転制御について説明する。既述のとお
り、固定子１の界磁マグネット１１はＮ極、Ｓ極を一周
期とする磁束密度の分布を持つように着磁してある。ま
た、既述のとおり、可動子２の電機子コイル２ｂは電気
角で２π／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相のコイル
ｕ、ｖ、ｗからなっており、また、可動子２にはホール
素子ｈｕ、ｈｖ、ｈｗを配設してある。このホール素子
は、本例ではその位置での界磁マグネット１１の磁束の
大きさと向きを検知する。そしてこれらホール素子が感
知した磁束の大きさと向きに対応する大きさと向きの電
流をコイルに通電することでモータが運転されるのであ
る。すなわち、ここではいわゆる３相駆動方式が採用さ
れ、１２０度ずつ位相のずれた信号をコイルに入力し、
結果的に可動子２の位置に関係なく一定推力を得るよう
にしてある。また、ここでは、前記３相駆動方式を採用
するとともに、可動子２を目標速度で駆動するために、
一般にＰＬＬと呼ばれている位相同期制御方式を採用し
ている。

【００３０】図４にモータドライブ部４の概略ブロック
図をリニアモータＬＤＭａやエンコーダＥとともに示
す。図４において、４１０は直流電源、４２０は前記の
ホール素子等を含む通電制御回路部、Ｅは可動子２の位
置検出、速度検出等のためのエンコーダである。エンコ
ーダＥは、エンコーダ情報読み取り時においては磁気ヘ
ッド３、エンコーダチャート１２、前述の整形回路を含
むものである。また、４３０は位相同期制御方式による
速度制御部である。

【００３１】また、図５に位相同期制御方式による速度
制御回路を含む運転制御回路の要部を示す。図５におい
て、４３１はリニアモータの所定の動作を指示するとと
もに、位相同期制御部４３５に基準クロック信号を出力
するマイクロコンピュータ、４３２はコンピュータ４３
１の入出力ポート、４３３は増幅器、４３４はスイッチ
ング部、４３５は位相同期制御部、４３６は補償回路、
４２１は増幅回路である。

【００３２】図４、５に示すモータドライブ部４による
と、コンピュータ４３１から目的とする速度に応じた基
準クロック信号が位相同期制御部４３５に入力されると
ともに、エンコーダＥから可動子２の移動速度信号が制
御部４３５にフィードバック入力される。位相同期制御
部４３５は、基準クロックのパルスとエンコーダＥから
のフィードバック信号のパルスの周波数と位相の差に応
じた信号を出力し、補償回路４３６で伝達系の進み遅れ
補償を行い、その出力電圧をホール素子の基準入力電圧
とする。ホール素子は既述のとおり、それがある位置で
の磁束の大きさと向きに対応する電圧を出力するが、そ
の出力電圧は基準入力電圧に比例する特性を持ってい
る。従って、基準クロック信号とフィードバック信号の
差に応じた出力電圧がホール素子から出力されることに
なる。ホール素子からの出力電圧は増幅回路４２１によ
り比例増幅され、電機子コイルに通電される。以上によ
り、基準クロックのパルスとフィードバック信号のパル
スの周波数と位相を合わせる、換言すれば、可動子２の
目標速度と一致するようにリニアモータＬＤＭａが運転
される。

【００３３】なお、前述のエンコーダ情報形成時や消去
時には、図４、５に示すエンコーダＥはリファレンスエ
ンコーダスケール６２及びセンサ６１を含むものであ
り、この場合には、図５におけるフィードバック信号
は、センサ６１の出力する信号である。エンコーダ情報
形成時や消去時におけるリニアモータＬＤＭａの運転制
御については、エンコーダＥの構成が代わっただけで、
上記と同様にリニアモータＬＤＭａは駆動される。

【００３４】以上説明したように本発明のリニアモータ
ＬＤＭａは、磁気ヘッド３によりエンコーダチャート１
２が形成されるため、チャート１２を読み取るときには
磁気ヘッド３はチャート１２に対向して移動することと
なり、磁気ヘッド３とエンコーダチャート１２との位置
合わせは行う必要がなく、それだけ組み立て性がよい。
また、外部磁界等によりエンコーダチャート１２の磁気
情報が破壊されてしまった場合には、従来のようにリニ
アモータを分解することなく、磁気ヘッド３により速や
かに磁気情報を再形成できるので、それだけメンテナン
ス性が高い。

【００３５】エンコーダ情報の形成、消去、読み取りに
おける構成が、図１や図２に示すものと異なるリニアモ
ータを図６に示す。図６（Ａ）は該リニアモータの概略
側面図、図６（Ｂ）は該リニアモータにおけるエンコー
ダ情報の形成、消去、読み取り時の構成を示す概略ブロ
ック図である。図６に示すリニアモータＬＤＭｂにおい
ては、エンコーダ情報の形成及び消去については図１や
図２に示すリニアモータＬＤＭａと同様に行われ、エン
コーダ情報の読み取り時の構成だけが異なるものであ
る。モータＬＤＭｂはモータＬＤＭａと後述する磁気セ
ンサ９が設けられた以外は、実質的に同様のものであ
る。

【００３６】すなわち、エンコーダ情報の読み取り時に
は、エンコーダチャート１２に対向するように可動子２
に配設された磁気センサ９により、エンコーダチャート
１２のエンコーダ情報は検出され、該検出信号が波形整
形されてモータドライブ部４に入力される。磁気センサ
９は、ホール素子利用のホールセンサや磁気抵抗素子利
用のＭＲセンサとすることができる。

【００３７】このような磁気センサ９をエンコーダチャ
ート１２の検出に採用すると、図１（Ｂ）に示すような
磁気ヘッド３により検出する場合には、該検出信号の振
幅は磁気ヘッド３の移動速度に比例するものであるた
め、該振幅の変動が前述のように矩形波に整形する際に
誤差を生じやすくするものであったのに比べ、磁気セン
サ９はこのような速度依存性がなく、それだけ正確にエ
ンコーダ情報を検出することができる。

【００３８】なお、エンコーダ情報の形成、消去時に
は、モータドライブ部４はセンサ６１からの出力信号を
エンコーダ信号としてモータＬＤＭｂを駆動する。次
に、以上説明したリニアモータを画像読み取り装置に適
用した例について図７を参照して説明する。図７（Ａ）
は該装置の概略側面図、図７（Ｂ）は該装置の概略平面
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。

【００３９】図７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して往復移
動する二つのスライダＳＬ１、ＳＬ２の駆動にリニアモ
ータＬＤＭ１、ＬＤＭ２が使用されており、これら二つ
のリニアモータは固定子１を共通のものとしている。ス
ライダＳＬ１の片側端部はモータＬＤＭ１の可動子２１
に、スライダＳＬ２の片側端部はモータＬＤＭ２の可動
子２２にそれぞれ連結されている。なお、可動子２１、
２２は、図１（Ａ）に示す可動子２と実質的に同様のも
のである。

【００４０】リニアモータＬＤＭ１、ＬＤＭ２の両モー
タに共通の固定子１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、等ピッチ
で交互に着磁した推進用界磁マグネット１１を有してお
り、固定子１の長手方向に沿ってエンコーダチャート１
２と特定位置チャート１３が後述する方法により形成さ
れている。

【００４１】エンコーダチャート１２は、図１（Ａ）に
示すものと同様のものが界磁マグネット１１に重畳形成
されている。また、特定位置チャート１３は、本例では
スライダＳＬ１のホームポジションを示すマーカー１３
１、スライダＳＬ２のホームポジションを示すマーカー
１３２を磁気的に形成したものである。特定位置チャー
ト１３も界磁マグネット１１に重畳形成されている。特
定位置チャート１３におけるマーカー１３１や１３２の
磁極（磁界）は、他の位置の磁極（磁界）の向き、大き
さと異なっており、これによりマーカー位置を検出する
ことができ、したがって上記のホームポジションが検出
できる。

【００４２】エンコーダチャート１２に対向する位置に
は磁気ヘッド３１１があり、磁気ヘッド３１１は可動子
２１上に配置されている。また、磁気ヘッド３１１と固
定子１の長手方向同一直線上に並ぶように磁気センサ９
１を可動子２１上に、磁気センサ９２１を可動子２２上
に配置してある。すなわち、磁気センサ９１及び９２１
はエンコーダチャート１２に対向するように配置されて
いる。

【００４３】また、特定位置チャート１３に対向する位
置には磁気ヘッド３１２があり、磁気ヘッド３１２は可
動子２１上に配置されている。そして、磁気ヘッド３１
２と固定子１の長手方向同一直線上に並ぶように磁気セ
ンサ９２２が可動子２２上に配置されている。すなわ
ち、磁気センサ９２２は特定位置チャート１３に対向す
るように配置されている。なお、磁気センサ９１、９２
１、９２２は、本例ではホールセンサを採用している。

【００４４】可動子２１には、リファレンスエンコーダ
用センサ６１が配置されており、センサ６１に対向する
ようにリファレンスエンコーダチャート６２が固定子１
に平行に配置されている。この画像読み取り装置におい
ては、エンコーダ情報や特定位置情報の形成、消去時に
は、リニアモータＬＤＭ１の可動子２１に配置された磁
気ヘッド３１１、３１２により前述と同様に形成、消去
される。なお、リニアモータＬＤＭ２は、リニアモータ
ＬＤＭ１と固定子１を共通のものとするため、磁気情報
形成するための磁気ヘッドを備える必要がない。

【００４５】エンコーダ情報や特定位置情報の読み取り
時には、リニアモータＬＤＭ１については、エンコーダ
情報は速度依存性なく磁気情報を検出できる磁気センサ
９１により、また、特定位置情報は磁気ヘッド３１２に
より検出される。リニアモータＬＤＭ２については、エ
ンコーダ情報は磁気センサ９２１により、特定位置情報
は磁気センサ９２２により検出される。

【００４６】図８にリニアモータＬＤＭ１の磁気情報を
形成、消去及び検出する際の概略構成を示すブロック図
を示す。この画像形成装置においては、磁気情報の形
成、消去及び検出の切り換え信号が、コントロール部５
１により通電制御部８１、カウンタ部７１、モータドラ
イブ部４１に入力される。該切り換え信号に基づきモー
タドライブ部４１は、磁気情報の形成、消去時にはセン
サ６１からの信号をエンコーダ信号として利用し、磁気
情報の検出時、すなわち通常の駆動時には磁気センサ９
１からの信号をエンコーダ信号として利用する。また、
通電制御部８１やカウンタ部７１も該切り換え信号に基
づき、磁気情報の形成、消去時にはセンサ６１からのエ
ンコーダ信号に基づき磁気ヘッド３１１によりエンコー
ダチャート１２の形成、消去を、磁気ヘッド３１２によ
り特定位置チャート１３の形成、消去を行い、磁気情報
検出時にはカウンタ部７１、通電制御部８１、磁気ヘッ
ド３１１は動作せず、磁気ヘッド３１２は特定位置情報
を検出する。該切り替え信号は、画像読み取り装置にお
いて、磁気情報の形成、消去、検出ができるモードの設
定ができるようにしておき、設定されたモードに応じて
コントロール部５１が出力するようにすればよい。

【００４７】以下、画像読み取り装置の読み取り動作に
ついて簡単に説明する。この画像読み取り装置は、平坦
な透明ガラス製の原稿台ＧＬを備えており、原稿台ＧＬ
の下部に、スライダＳＬ１、ＳＬ２や上記のリニアモー
タＬＤＭ１、ＬＤＭ２、ガイドレールＧ、読み取りユニ
ット１００が配置されいている。固定子１やガイドレー
ルＧは原稿台５に平行に配置されている。

【００４８】スライダＳＬ１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
稿からの反射光をスライダＳＬ２の方に導くための反射
ミラーｍ３が搭載されている。スライダＳＬ１は、可動
子２１が連結されている側の端部と反対側の端部（自由
端部）にローラｒ１を備えており、ローラｒ１はガイド
レールＧ上を転動できる。

【００４９】また、スライダＳＬ２には、反射ミラーｍ
３から導かれた画像光を読み取りユニット１００に導く
ための反射ミラーｍ４、ｍ５が搭載されている。スライ
ダＳＬ２もスライダＳＬ１と同様に自由端部にローラｒ
２を備えている。読み取りユニット１００は、レンズ１
０１と撮像素子であるＣＣＤ１０２を含み、レンズ１０
１は、スライダＳＬ２の反射ミラーｍ４、ｍ５によって
導かれた画像光をＣＣＤ１０２に結像させる。この読み
取りユニット１００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。

【００５０】スライダＳＬ１は、画像読み取り前の待機
時には、磁気ヘッド３１２の検出するマーカー１３１の
位置（ホームポジション）にあり、スライダＳＬ２は磁
気センサ９２２の検出するマーカー１３２の位置（ホー
ムポジション）にある。そして、画像読み取り時には、
上記各ホームポジションからスライダＳＬ１、ＳＬ２は
それぞれＸ方向に駆動されて、各スライダに搭載された
光学部品により画像走査される。このとき、スライダＳ
Ｌ１は磁気センサ９１の検出するエンコーダ情報に基づ
き、また、スライダＳＬ２は磁気センサ９２１の検出す
るエンコーダ情報に基づき、それぞれ前述のように速度
制御がなされ、速度比を２：１とされる。

【００５１】以上説明したように本発明の画像読み取り
装置によると、本発明に係るリニアモータをスライダの
駆動に利用するため、それだけ組み立て性、メンテナン
ス性がよい。また、従来のように特定位置を検出するた
めにスライダ等にフォトセンサ等のセンサ類を備えつけ
る必要がなく、それだけコンパクトで低コストにでき
る。

【００５２】なお、上記説明した画像読み取り装置にお
いては、固定子１上にエンコーダチャート１２と特定位
置チャート１３とを別々に設けたが、例えば、エンコー
ダチャート中の特定の位置部分の着磁強度を変えること
により、エンコーダチャートと特定位置チャートとを同
一線上に配置するようにしてもよい。このようにする
と、エンコーダチャートと特定位置チャートとを一つの
磁気ヘッドにより形成、消去することができるので、そ
れだけ装置を低コストにできる。

【００５３】また、上記説明した例では、磁気情報（エ
ンコーダ情報、特定位置情報）の形成及び消去時にしか
使用されないリファレンスエンコーダスケール６２やセ
ンサ６１、磁気ヘッド３１１、カウンタ部７１、通電制
御部８１等は、装置にはじめから備えつけられているも
のとしたが、これらは磁気情報の形成、消去時にのみオ
プションで取り付けるようにしてもよい。このようにす
るとそれだけ装置を低コストにできる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によると、エンコーダ情報、特定
位置情報等の磁気情報を検出でき、従来より組み立て
性、メンテナンス性のよいリニアモータを提供すること
ができる。また、光学的に原稿画像を走査するための光
学部品を搭載して往復移動するスライダの駆動にリニア
モータを利用する画像読み取り装置であり、従来より組
み立て性、メンテナンス性がよく、コンパクトで低コス
トな画像読み取り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（Ａ）は本発明に係るリニアモータの一例
の一部を断面で示す概略側面図であり、図１（Ｂ）は図
１（Ａ）に示すリニアモータが備える磁気ヘッドの概略
構成図である。

【図２】図２（Ａ）は図１（Ａ）に示すリニアモータに
おける磁気情報形成、消去時の概略構成を示すブロック
図であり、図２（Ｂ）は磁気情報読み取り時の概略構成
を示すブロック図である。

【図３】図１（Ｂ）に示す磁気ヘッドに、磁気情報形成
時に通電される電流波形を示す図である。

【図４】モータドライブ部の概略構成を示すブロック図
である。

【図５】位相同期制御方式による速度制御回路を含む運
転制御回路の要部を示す図である。

【図６】図６（Ａ）は本発明に係るリニアモータの他の
例の一部を断面で示す概略側面図であり、図６（Ｂ）は
図６（Ａ）に示すリニアモータにおける磁気情報形成、
消去及び読み取り時の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図７】本発明に係る画像読み取り装置の一例を示す図
であり、図７（Ａ）は該装置の概略側面図、図７（Ｂ）
は該装置の概略平面図である。

【図８】図７に示す画像読み取り装置における磁気情報
形成、消去及び読み取り時の概略構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 固定子 １０ シャフト部材 １１ 界磁マグネット １２ エンコーダチャート １３ 特定位置チャート １３１、１３２ マーカー ２ 可動子 ２ａ 軸受け ２ｂ 電機子コイル ２ｃ ヨーク ３、３１１、３１２ 磁気ヘッド ３ａ コア部 ３ｂ コイル ３ｃ ギャップ ｇ ギャップ幅 ４、４１ モータドライブ部 ４１０ 直流電源 ４２０ 通電制御部 ４２１ 増幅回路 ４３０ 速度制御部 ４３１ コンピュータ ４３２ 入出力ポート ４３３ 増幅器 ４３４ スイッチング部 ４３５ 位相同期制御部 ４３６ 補償回路 ６１ リファレンスエンコーダ用センサ ６２ リファレンスエンコーダスケール ７、７１ カウンタ部 ８、８１ 通電制御部 ９、９１、９２１、９２２ 磁気センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定方向に延びる推進用界磁マグネットを
   有する固定子と、前記界磁マグネットに臨む電機子コイ
   ルを有する可動子とを備えるリニアモータであり、 前記固定子に平行に固定配置され着磁可能な材料からな
   る磁気情報着磁部材と、 前記磁気情報着磁部材に対向するように前記可動子上に
   配置され、該磁気情報着磁部材に対し磁気情報の形成、
   消去及び検出ができる磁気ヘッドとを備えるリニアモー
   タ。
2. 【請求項２】前記磁気情報着磁部材が前記固定子の一部
   により提供されている請求項１記載のリニアモータ。
3. 【請求項３】前記磁気情報着磁部材に対向するように、
   且つ、前記磁気ヘッドと前記一定方向同一線上に並ぶよ
   うに前記可動子上に配置され、前記磁気情報の検出がで
   きる磁気センサを備える請求項１又は２記載のリニアモ
   ータ。
4. 【請求項４】前記固定子に平行に固定配置されるリファ
   レンスエンコーダスケールと、該エンコーダスケールに
   対向するように前記可動子上に配置され、該エンコーダ
   スケールのエンコーダ情報を検出できるセンサと、該セ
   ンサの検出信号に基づき前記磁気ヘッドを介して前記磁
   気情報着磁部材に磁気情報を形成できる磁気情報形成手
   段とを備える請求項１、２又は３記載のリニアモータ。
5. 【請求項５】原稿画像を光学的に走査する画像読み取り
   装置であり、 光学部品を搭載して往復移動できる複数のスライダと、 前記スライダの少なくとも一つの駆動のための請求項１
   から４のいずれかに記載のリニアモータとを備える画像
   読み取り装置。