JPH11242861A

JPH11242861A - キャリッジ駆動装置

Info

Publication number: JPH11242861A
Application number: JP35266998A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hashimoto; 明彦橋本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3049237B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスク装置などにおいて、データを記録
媒体に対して記録・再生するためのキャリッジを駆動す
る装置において、減速機構や動力伝達機構による不感帯
をなくして制御性を向上する。【解決手段】キャリッジであるヘッド２４を一対のガ
イド２５によって移動可能に支持し、ヘッドに固着した
バネ２３を、超音波モータ６に連結したリードスクリュ
ー２２と係合させる。超音波モータ６を回転駆動するこ
とによってリードスクリュー２２を回転させ、この回転
運動をバネ２３によって直線運動に変換してヘッド２４
をガイド２５に沿って駆動する。リードスクリュー２２
のねじとバネ２３とは男性的に係合しているので、これ
らの間の寸法精度を厳密に管理する必要がないとともに
がたによる不感帯がなくなるのでヘッド駆動の制御性が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置等にお
いて、データを記録媒体に対して記録・再生するための
キャリッジを駆動する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光ディスク装置において、光デ
ィスクを回転駆動するとともに光学ヘッドを支持するキ
ャリッジを移動させて、光ディスクに情報を光学的に記
録したり、光ディスクに記録されている情報を光学的に
読み取るようにした光ディスクによる情報記録・再生シ
ステムが提案されている。そしてこのような光ディスク
による情報記録・再生システムにおいては、モータの駆
動力を各種のギアを介して光学ヘッドを支持するキャリ
ッジへ伝えるようにしたキャリッジ駆動装置が用いられ
ている。また、例えば特開平１−１０５９７２号公報に
は、現像装置の現像剤搬送機構として搬送対象物を超音
波モータで駆動する機構が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のキャリッジ駆動装置ではモータの回動を減速した上
で直線運動に変換しているため、ギア列や直動変換機構
に起因する制御上の不感帯が生じていまい、キャリッジ
の安定した駆動を実現することはできなかった。特にキ
ャリッジが往復運動を行なう場合には、不感帯による非
伝達が頻繁に発生してしまうため、衝撃の問題や伝達の
不連続が、精密な制御を行なう上で大きな問題となって
いた。一方、特開平１−１０５９７２号公報に開示され
ている現像装置の現像剤搬送機構では、超音波モータで
現像スリーブを直接駆動しているが、現像スリーブと同
軸のギアを介して他のローラに駆動力を伝達しているた
め、ギアの伝達誤差や衝撃が現像スリーブに伝わり、搬
送精度の悪化の原因となる。さらに、搬送力を伝達する
現像スリーブと搬送対象物との位置関係が固定されてい
るため、現像スリーブの取り付け寸法や真円度に問題が
ある場合には、精密な搬送を行なうことができないとい
う問題があった。本発明は、上記不具合を解決すべく提
案されるもので適正かつ安定したキャリッジの移動を実
現できるキャリッジ駆動装置を提供することを目的とし
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記目的を達成するために、キャリッジと、このキャリッ
ジを案内する第１のガイド手段および第２のガイド手段
と前記キャリッジを直線往復駆動する駆動手段とを備
え、前記第１および第２のガイド手段を含む平面に垂直
で、前記直線往復駆動の方向に沿うとともに、前記第１
および第２のガイド手段とそれぞれ交差する平面である
第１および第２の平面により挟まれる空間以外の空間に
おいて、前記第１および第２のガイド手段を含む平面に
対して平行な方向から見た場合に、キャリッジと重なり
があるように前記駆動手段を配置したキャリッジ駆動装
置において、超音波モータと、この超音波モータの出力
を前記キャリッジに伝達する伝達部材とを備え、この伝
達部材と前記キャリッジとが、前記キャリッジに固着さ
れた弾性部材を介して係合していることを特徴とするも
のである。このような本発明によるキャリッジ駆動装置
によれば、駆動源として超音波モータを用いることによ
り、低回転高出力でありかつ慣性の小さい駆動力を得る
ことができる。さらに、減速機構や他の駆動系への動力
伝達機構を省くことができるのでギアのバックラッシュ
に起因する不感帯がなくなるだけでなく、直動変換機構
部分でも弾性部材を用いて不感帯を生じないようにして
おり、これら２つの作用によって制御性が著しく向上す
る利点がある。また、このような超音波モータの駆動力
をキャリッジで伝達する伝達部材とキャリッジとを、キ
ャリッジに設けた弾性部材で連結するようにしたので、
これら伝達部材とキャリッジとの間の寸法精度を厳密に
管理する必要がなくなるとともに係合部でのがたに起因
する不感帯をなくすことができ、制御性をなお一層向上
することができる。

【０００５】

【実施例】図１は、本発明を光ディスク装置等において
記録媒体にデータを記録再生するための、ヘッド駆動機
構に応用した実施例を示したものである。ヘッド２４
は、それぞれ第１および第２のガイド手段を構成する一
対のガイド２５，２５を介してガイドの延在方向に移動
可能にしてある。超音波モータ６にはリードスクリュー
２２を同軸に連結してあり、超音波モータ６による回転
動を受けて回転するようにしてある。一方、ヘッド２４
にはリードスクリュー２２に圧接するように付勢してあ
るバネ２３を固着してある。したがって、超音波モータ
６によってリードスクリュー２２を回転することにより
バネ２３を介してヘッド２４はガイド２５に沿った方向
に移動をすることができることとなる。

【０００６】図２Ａは、超音波モータ６とリードスクリ
ュー２２との連結状態を示す拡大断面図である。リード
スクリュー２２にはガイド９が固着されており、円筒体
の圧電子16はガイド９と、バネ抑え15で抑えてあるバネ
13によりリードスクリュー２２の方向へ付勢された押し
枠14とによって保持されている。圧電子16は、ほぼ円筒
体を呈しておりこれを跨ぐように所要の間隔をおいて端
子17を設けている。その位置は、駆動時に圧電子16の歪
みがほとんど生じない両側位置２個所とする。図２Ｂ
は、圧電子16と端子17の位置関係を示す正面図である。
圧電子16が駆動するとガイド９および押し枠14に歪みに
よる回転動を伝導し、ローラ軸８が回転してカード１の
移動を可能とするのである。ここで圧電子を有する超音
波モータの駆動原理を説明すると、超音波モータはこれ
を形成する円筒体の圧電子の表面の円周を４等分する位
置に長さ方向と平行な分割電極を設けているので、各々
に電圧を印加すると断面方向に歪みが発生する。印加電
圧による電界の向きによって所定方向の伸び縮みが発生
して、屈曲共振を生じ、さらに屈曲共振を励振する印加
電圧の位相を90°ずらすと圧電子の両端は円または楕円
振動する。なおこの場合、一方の印加電圧の位相を180
°変化させると、円または楕円振動の向きは逆転する。
したがって、圧電子の両端に回転ローラを圧接等すると
回転ローラを回転させることができることとなるのであ
る。この超音波モータは、構造が簡素で小型で低価格で
あるという利点がある。また、低回転高出力であるため
ギアによる調整を要しない。また、ギアを介せずに動力
を伝導し、回転部の重量が小さいため慣性が小さいとい
う利点がある。

【０００７】図３は、超音波モータ６の拡大斜視図であ
るが、圧電子16の表面には電極16aを表面の円周を４等
分する位置に長さ方向と平行に延設してある。電極は４
本とし、一方の電極16a に一方の端子17a を導電接着
し、他方の電極に他方の端子17b を導電接着する。図面
では一方の電極16a のみが表れており他方の電極は隠れ
ている。なお導電接着するには、電極の一部を圧電子の
円周方向に突出した部分と端子の中心方向に突出した部
分とを半田付け等して行う。このように形成してあるの
で、圧電子16に電圧を印加すると圧電子16に歪みが生じ
る。歪みは端子17により規制されるため、歪みによる圧
電子16両端の回転動は該両端に連接しているガイド９、
押し枠14に伝導される。そこでガイド９と一体動するよ
うにされているリードスクリュー２２を回転させること
となるのである。なお、歪みによる圧電子16の回転動が
ガイド９に伝導された場合は、ガイド９とリードスクリ
ュー２２とは固着してあるので一体動するが、押し枠14
とローラ軸延長部とは固着していないのでリードスクリ
ュー２２を回転させるためにはほとんど寄与しない。上
記のように圧電子16を形成するセラミックとガイド９と
が接触している個所を介して、圧電子16端部の回転動が
伝導するわけであるが、接触するセラミックの形状が伝
導効率を左右する。しかし、圧電子16を所要の形状に加
工することは困難である（図４Ａ）。そこで、図４Ｂに
示すように圧電子16の端部に加工した金属やガラス入り
の硬質プラスチック等の接触子21を付設すればよい。な
お、接触子は圧電子16端部の少なくともガイド９との接
触範囲にわたり付設してあれば、部分的に複数個所に設
けてもよいことはいうまでもない。このようにすること
によって、ガイド９との接触角度が一定となり回転動の
伝導効率を向上させることができることとなる。図２Ｂ
に示すように、端子17には圧電子16の駆動にともない圧
電子16の軸芯を通るリードスクリュー２２が上下に移動
しても対応できるように移動の際の支点位置に水平方向
の長穴19を形成し、フレームの一部に保持されるように
してある。

【０００８】

【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、減速機
構や他の駆動系への動力伝達機構を設けないので不感帯
がなくなるだけでなく、超音波モータの回転駆動力を直
線運動力に変換する直動変換機構部分に弾性部材を設け
て不感帯が生じないようにしたため、制御性を著しく改
善することができる。さらに、動力源として使用する超
音波モータは、構成が簡単で、消費電力の低減が図れる
とともに慣性が小さいため高速で回転体を回転させても
停止までのロスが少ないので、キャリッジを停止させる
までの距離を短縮できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の１実施例を示すキャリッジ駆
動装置の斜視図である。

【図２】図２Ａ、Ｂは超音波モータと回転部の連結状態
を示す断面図および端子個所の正面図である。

【図３】図３は、超音波モータの概要斜視図である。

【図４】図４Ａ、Ｂは圧電子とガイドの接合状態を示す
説明図である。

【符号の説明】

９ガイド１６圧電子１７端子２２リードスクリュー２３バネ２４ヘッド２５ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリッジと、このキャリッジを案内す
る第１のガイド手段および第２のガイド手段と前記キャ
リッジを直線往復駆動する駆動手段とを備え、前記第１
および第２のガイド手段を含む平面に垂直で、前記直線
往復駆動の方向に沿うとともに、前記第１および第２の
ガイド手段とそれぞれ交差する平面である第１および第
２の平面により挟まれる空間以外の空間において、前記
第１および第２のガイド手段を含む平面に対して平行な
方向から見た場合に、キャリッジと重なりがあるように
前記駆動手段を配置したキャリッジ駆動装置において、超音波モータと、この超音波モータの出力を前記キャリ
ッジに伝達する伝達部材とを備え、この伝達部材と前記
キャリッジとが、前記キャリッジに固着された弾性部材
を介して係合していることを特徴とするキャリッジ駆動
装置。