JPH11178309A - リニアモータ及びそれを用いた電子写真複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定な走行が可能となるリニアモータを提供
することにより、複写機やプリンターにおけるミラー系
の走行も安定するので、簡単な構造で寿命の長いミラー
駆動系を提供する。 【解決手段】 軟磁性体からなるバックプレートとその
バックプレート上に設けられて交番磁界を生じる永久磁
石列とを有する固定子と、前記永久磁石列と対向するよ
うに設けられたコイルを有し、このコイルを永久磁石列
に沿って走行させるためのローラを有する可動子を持っ
たリニアモータで、固定子の前記バックプレートはガイ
ドレールを構成しており、可動子のローラはガイドレー
ル上を走行するようになっている。更に、固定子のバッ
クプレートの上下端部がガイドレールを構成しており、
可動子のローラはＶ字型の溝となっていて、バックプレ
ートの両端からそのガイドレールを挟みこむようにして
係合していることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石列がその軸
方向に延びている固定子と、それに対向して設けられた
コイルを持った可動子とを有するリニアモータに関する
もので、複写機などのミラー駆動に用いるのに適したリ
ニアモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学系が移動して原稿を走査するように
した電子写真複写機では、原稿台の下方で光学系ミラー
および光源を取り付けたミラーベースを走査方向に移動
するようにしている。かかる、光学系ミラーおよびミラ
ーベースの片側に設けられたステップモータから伸びた
ワイアを光学系ミラーおよびミラーベースの両側に滑車
を介して結び付けて、ステップモータの回転によってワ
イアを引っ張ってミラー系を駆動しているものが多い。

【０００３】このミラー系の駆動は複写機の中で最も動
きの大きいものであるとともに、複写機の複写早さが早
くなるに従い、その駆動の早さも大きくする必要がある
ので、信頼性の高いことが要求される。そこで、ワイア
とステップモータの組み合わせに代えて、リニアモータ
を用いて直接ミラー系を駆動することが提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リニアモータを用いた
ミラー系の駆動装置の例を図６に示す。リニアモータ６
０を用いる場合、ミラー系６１の両側にリニアモータを
用いることが望ましいが、同期をとることが困難であ
り、また原価が高くなるので、ミラー系６１の片側のみ
にリニアモータ６０を用いて、他端は従動ローラ６２を
付けることが行われている。しかしこの場合、ミラー系
の加速、減速時にヨーイングやピッチングが生じ易い。

【０００５】図７のうち（ａ）は図６におけるＡ- Ａ断
面のうちリニアモータ６０に関する部品のみを示した図
である。固定子６４上に移動自在に可動子６３を設置す
るために平ローラ６５を用いている。（ｂ）は（ａ）の
平面図である。可動子６３が加速、減速する際に生じる
可動子６３に取り付けられたミラー系のヨーイングやピ
ッチングを防ぐためには、第一に可動子６３の固定子６
４に対するヨーイングやピッチングを防ぐ必要がある。
図７に示すように平ローラ６５はＸ、Ｙ、Ｚの何れの方
向に対しても充分な剛性を与えるように設置されてい
る。この様な構造により可動子６３の固定子６４に対す
るヨーイングやピッチングを防いでいる。

【０００６】しかし上記従来の構造では可動子を固定子
に取り付ける際に行う平ローラの調整が煩雑であるばか
りかリニアモータそのものが大きくなってしまう。本発
明においては、上記の問題点を解決し、ミラー系の片持
ち式リニアモータ駆動方式において可動子の固定子に対
するヨーイングやピッチングを防ぐことのできるリニア
モータを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のリニアモータ
は、バックプレートとそのバックプレート上に設けられ
て相隣る磁極の極性が異なるように配置された複数の永
久磁石からなる永久磁石列とを有する固定子と、前記永
久磁石列と対向するように設けられたコイルを有し、こ
のコイルを永久磁石列に沿って走行させるためのローラ
を有する可動子を持ったもので、固定子の前記バックプ
レートはガイドレールを構成しており、可動子のローラ
はガイドレール上を走行することを特徴としている。

【０００８】バックプレートを磁性を有する金属で形成
すると永久磁石の磁束密度を高めることができリニアモ
ータの推力を高めることができるとともに、アルミなど
と比べて高い剛性が得られやすい。

【０００９】また、前記可動子は永久磁石列から見てコ
イルの反対側にヨークを有していることが好ましい。固
定子のバックプレートの両側がガイドレールを構成して
おり、ガイドレールと可動子のローラとは係合し、係合
を維持したままローラはガイドレール上を走行可能とす
ることが好ましい。

【００１０】更に、可動子の前記ローラは少なくともガ
イドレールと接触する部分は合成樹脂からできている
と、走行時の振動や騒音を防ぐことができるので好まし
いものである。またガイドレールを合成樹脂としても同
様の効果が得られる。

【００１１】本発明のリニアモータは電子写真複写機の
光学系の駆動用に用いるのに適したもので、その場合１
つの固定子に２つの可動子を備えたリニアモータを用い
その各々が光学系ミラーブロックの駆動に用いられ、そ
の一方の可動子と他方の可動子は１：１／２の速度比で
往復動作を行い原稿の画像を走査するのに用いられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】例えば電子写真複写機の上面に構
成された原稿台の下方に光学系走査方向に平行にガイド
レールとリニアモータの固定子が配設されている。ガイ
ドレールは平板により構成されている。固定子は磁性体
からなるバックプレートとその上に相隣る磁石の極性が
異なるように配置された複数の永久磁石からなる永久磁
石列とを有している。ガイドレールと固定子の間に２つ
のミラーブロックがローラと可動子を介して移動自在に
架設されている。ローラは各ミラーブロックの一端に回
動自在に配設されており、可動子は各ミラーブロックの
他端に固定されている。一方のミラーブロックには、第
１ミラーおよび光源が取り付けられており、他のミラー
ブロックには第２ミラーが取り付けられている。ミラー
ブロックはガイドレールと固定子との間に架設された状
態で水平を保つように構成されている。複写動作時に２
つのミラーブロックは固定子と可動子からなるリニアモ
ータの駆動によって、ガイドレールおよびリニアモータ
の固定子の長手方向に同一の向きに１：１／２の速度比
で往復動作を行い原稿の画像を走査する。

【００１３】本発明のリニアモータの一実施例の側面図
を図１に、その正面図を図２に示す。これらの図で、１
は固定子で、その１１はバックプレートであり磁性体か
らできている。バックプレート１１の一側面には永久磁
石列１２がバックプレート１１の長手方向に並べて貼り
付けられている。バックプレート１１は、その上下の両
側にガイドレール１１１、１１２を構成するように先端
が細くなったレールが設けられている。

【００１４】可動子２は固定子１を囲むように取り付け
られており、コ字状をした磁性体フレーム２１の上下端
に各２個ずつのローラ２２が取り付けられている。この
ローラ２２はそのローラ面にＶ字型の溝２２１を持ち、
バックプレート１１の上下端のガイドレール１１１、１
１２に係合して、可動子２がバックプレート１１に対し
て自由に動くようになっている。図１においてローラと
ローラを結ぶ線が鉛直方向とほぼ一致するようにリニア
モータを配置することが好ましい。この場合、図２のよ
うに４個のローラを用いてもよいが上のローラを２個と
し下のローラを１個とすることもできる。ローラ２２に
は上下のローラによってバックプレート１１を挟み込む
ように予圧を与えることが好ましい。

【００１５】図３にバックプレートとローラの係合部分
の拡大図を示す。このＶ字型の溝２２１の部分をジュラ
コンのような樹脂とすることによって、金属と金属とが
直接に接触することを防止できて、騒音の少ない、また
振動の少ない寿命の長いリニアモータとすることができ
る。ガイドレール１１１、１１２と可動子のローラ２２
とを係合させるには、他に例えば図４、図５に示すよう
な構成とすることもできる。

【００１６】フレーム２１の中央部分の永久磁石列１２
と向かい合った部分にはリニアモータの駆動用コイル２
３が設けられている。コイル２３は平板状に巻かれた３
相用のものとすると、３相交流電源を駆動電源として用
いることができ、薄い平板状にすることによって永久磁
石列１２から出た磁力線を有効に使用できる。フレーム
２１とコイル２３の間に軟磁性体のバックヨーク２４を
設けることによって磁力線を更に有効に利用できる。永
久磁石列１２から出た磁力線はバックヨーク２４と磁性
体でできたフレーム２１を通って永久磁石列１２へと戻
る。

【００１７】この発明のリニアモータでは、永久磁石列
１２を付けたバックプレート１１の両端のガイドレール
１１１、１１２に可動子２のローラ２２が係合している
ので、可動子の駆動用コイル２３と永久磁石列１２との
距離は一定に保つことができる。

【００１８】本発明のリニアモータにおいて、固定子１
のバックプレート１１の裏側にエンコーダスケール１３
を取り付けておき、それに対向する可動子２の一部にエ
ンコーダヘッド２５を取り付けておき、エンコーダヘッ
ド２５からの信号をリニアモータの駆動制御回路（図示
せず）に入れて、可動子２の位置を正確に制御すること
もできる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のリニアモータでは、可動子のロ
ーラが固定子のバックプレートのガイドレールに係合し
ているので、可動子は固定子に対して傾くこともなく、
ミラー系の片持ち式リニアモータ駆動方式において可動
子の固定子に対するヨーイングやピッチングを防ぐこと
ができる。また可動子を固定子に取り付ける際に行うロ
ーラの調整が容易である。さらにリニアモータの厚さを
抑えることが可能である。

【００２０】本発明のリニアモータでは、交番磁界を生
じる永久磁石列が磁性体からなるバックプレート上に並
べられていて、そのバックプレートの上下端にガイドレ
ールが設けられているので、ガイドレールから永久磁石
列の磁極面までの距離が一定となっており、永久磁石列
からの磁力の大きさも一定とすることができる。また、
可動子コイルと永久磁石列との距離も一定に保つことが
できるので、可動コイルに及ぼす磁界強度を一定にでき
て、安定な走行を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリニアモータの一実施例の側面図であ
る。

【図２】本発明のリニアモータの一実施例の正面図であ
る。

【図３】ローラとガイドレールとの係合の一例を示す図
である。

【図４】ローラとガイドレールとの係合の別の一例を示
す図である。

【図５】ローラとガイドレールとの係合の更に別の一例
を示す図である。

【図６】リニアモータを用いた従来の片持ち式ミラー駆
動装置の斜視図である。

【図７】（ａ）は、図６のＡ- Ａ断面図であり、（ｂ）
は（ａ）の平面図である。

【符号の説明】

１ 固定子 １１ バックプレート １１１、１１２ ガイドレール １２ 永久磁石列 １３ エンコーダスケール ２ 可動子 ２１ フレーム ２２ ローラ ２２１ Ｖ字型の溝 ２３ 駆動用コイル ２４ バックヨーク ２５ エンコーダヘッド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックプレートとそのバックプレート上
   に設けられて相隣る磁極の極性が異なるように配置され
   た複数個の永久磁石からなる永久磁石列とを有する固定
   子と、前記永久磁石列と対向するように設けられたコイ
   ルを有しこのコイルを永久磁石列に沿って走行させるた
   めのローラを有する可動子を持ったリニアモータにおい
   て、 固定子の前記バックプレートはガイドレールを構成して
   おり、可動子のローラはそのガイドレール上を走行する
   ことを特徴とするリニアモータ。
2. 【請求項２】 前記ガイドレールはバックプレートの両
   側に配置されており、可動子のローラと係合させたこと
   を特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
3. 【請求項３】 可動子のローラの少なくとも前記ガイド
   レールと接触する面を合成樹脂で形成することを特徴と
   する請求項２に記載のリニアモータ。
4. 【請求項４】 前記ガイドレールを合成樹脂で形成する
   ことを特徴とする請求項２または３記載のリニアモー
   タ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかのリニアモータ
   を用いて光学系ミラーを駆動させることを特徴とする電
   子写真複写機。