JP2000296939A

JP2000296939A - 薄板状部材搬送装置

Info

Publication number: JP2000296939A
Application number: JP11103680A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu One; 一泰大根
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】カード送り装置装置本体の厚さの増加を伴わ
ずに磁気カードの搬送可能厚さを従来よりも拡大するこ
とができない。【解決手段】ハウジング２１の二つの縦壁部２８ｂ、
２８ｃにより回転自在に支持される駆動ローラ２２ａ、
２２ｂと、駆動ローラ２２ａ、２２ｂを回転駆動するリ
ニア駆動型の超音波アクチュエータ２３と、二つの縦壁
部２８ｂ、２８ｃの間に支持された支持軸２４と、支持
軸２４に回動自在に支持される支持用アーム２５ａ、２
５ｂと、支持軸２４に装着されて駆動ローラ２２ａ、２
２ｂの軸方向と直交する方向へのバネ力を発生するねじ
りコイルバネ２６と、支持用アーム２５ａ、２５ｂによ
って回動自在に支持されるとともに駆動ローラ２２ａ、
２２ｂに向けて付勢される従動ローラ２７ａ、２７ｂと
を備えるカード送り装置２０である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気カード
等の薄板状部材の搬送装置に関する。より具体的には、
本発明は、例えば振動アクチュエータを用いた薄板状部
材搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】振動アクチュエータ、例えば、超音波の
振動域を利用した超音波アクチュエータは、低速で高ト
ルクを発生すること、駆動対象を直接駆動できること、
さらには構造が簡単なために形状の自由度が高いこと等
の特徴を有する。このため、超音波アクチュエータは、
様々な機器の駆動源としての利用が積極的に検討されて
いる。これまで、この超音波アクチュエータは、例えば
自動改札機や現金自動支払い機等における磁気カードの
送り装置の駆動源に適用されてきた。

【０００３】図８は、特開平９−２４７９６２号公報に
より開示された、超音波アクチュエータ２を用いたカー
ド送り装置１の構成例を一部省略して示す斜視図であ
る。なお、図８では、理解を容易にするためにカード送
り装置１の本体の一部を破断した状態で示す。また、図
９は、このカード送り装置１の説明図であり、図９
（Ａ）は図８のＡ矢視図、図９（Ｂ）は図８のＢ矢視
図、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図であ
る。

【０００４】この超音波アクチュエータ２は振動子３を
有する。この振動子３は、矩形平板状の弾性体４と圧電
体５とを備える。弾性体４は、発生する１次の縦振動Ｌ
１および４次の屈曲振動Ｂ４それぞれの固有振動数が略
一致するように、各部寸法が設定される。弾性体４の一
方の平面には圧電体５が装着され、弾性体４の他方の平
面には高分子材等を主成分とする摺動部材である駆動力
取出部４ａ、４ｂが、突起状に設けられる。

【０００５】この振動子３の側面の長手方向中央部には
支持ピン６ａ、６ｂがそれぞれ固定される。これらの支
持ピン６ａ、６ｂの端部は、いずれも、溝型の断面形状
を有する支持板７に固定される。支持板７の両端部近傍
には貫通孔７ａ、７ｂがそれぞれ設けられる。さら付き
ピン１０ａ、１０ｂがそれぞれ貫通孔７ａ、７ｂに隙間
を有して貫通する。さら付きピン１０ａ、１０ｂは、カ
ード送り装置１のハウジングを構成する二つの縦壁部８
ａ、８ｂにより固定される固定部材９ａ、９ｂに、それ
ぞれ固定される。さら付きピン１０ａ、１０ｂと支持板
７との間にはコイルバネ１１ａ、１１ｂがそれぞれ装着
される。これらコイルバネ１１ａ、１１ｂが発生するバ
ネ力により、支持板７は上方に向けて付勢される。

【０００６】一方、カード送り装置１のハウジングを構
成するもう一つの縦壁部８ｃと縦壁部８ａとの間には、
回転軸１２ａ、１２ｂが回転自在に支持される。縦壁部
８ａ、８ｂの間における回転軸１２ａ、１２ｂそれぞれ
の外周面には、ローラ１３ａ、１３ｂが装着される。コ
イルバネ１１ａ、１１ｂが発生するバネ力により、振動
子３の駆動力取出部４ａ、４ｂはローラ１３ａ、１３ｂ
の外周面にそれぞれ加圧接触される。また、縦壁部８
ｂ、８ｃの間における回転軸１２ａ、１２ｂの外周面に
は３つの環状のカード送り用当接部１４ａ、１４ｂがそ
れぞれ設けられる。

【０００７】図１０（Ａ）は、図９（Ａ）のＤ部付近に
存在する主要構成部品の配置を示す拡大図である。図９
（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、縦壁部８ｂ、
８ｃの下部には、矩形の切欠き部１５ａ、１５ｂがそれ
ぞれ形成される。切欠き部１５ａにおける回転軸１２ａ
の軸支部の下方、および切欠き部１５ｂにおける回転軸
１２ｂの軸支部の下方には、縦溝部１６ａ、１６ｂがそ
れぞれ設けられる。縦溝部１６ａ、１６ｂの内部には従
動ローラ１７ａ、１７ｂの回転軸が隙間を有してそれぞ
れ嵌め込まれる。また、切欠き部１５ａ、１５ｂの平面
部には板バネ１８ａ、１８ｂの一端がそれぞれねじ止め
される。板バネ１８ａ、１８ｂは、いずれも、従動ロー
ラ１７ａ、１７ｂとの当接側が自由端になるようにして
装着される。これにより、縦溝部１６ａ、１６ｂからの
従動ローラ１７ａ、１７ｂの落下が防止される。このよ
うにして、回転軸１２ａの下方には、従動ローラ１７ａ
が回転軸１２ａに接近および離間する方向（図９（Ａ）
および図１０（Ａ）における上下方向）に変位自在かつ
回転自在に支持される。また、回転軸１２ｂの下方に
は、従動ローラ１７ｂが回転軸１２ｂに接近および離間
する方向に変位自在かつ回転自在に支持される。

【０００８】このカード送り装置１では、図９（Ａ）お
よび図１０（Ａ）に示すように、供給されたカード１９
が、従動ローラ１７ａおよび当接部１４ａ、従動ローラ
１７ｂおよび当接部１４ｂにより挟まれ、当接部１４
ａ、１４ｂの回転により、一方向（図１０（Ａ）の例え
ば左方向）へ直線的に送られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、カード送り
装置は、搭載機器内の狭い設置スペースに搭載されるこ
とから小型であること、特にその厚さが少ないことが強
く要求される。図８および図９に示すカード送り装置１
では、支持板７を付勢するコイルバネ１１ａ、１１ｂを
振動子２の長手方向の前後の空間に配置することによ
り、装置全体の厚さをできるだけ低減している。

【００１０】ところで、このカード送り装置１では、図
９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、カード１９
を搬送している間、当接部１４ａ、１４ｂがカード１９
の上面に接触し続ける必要がある。しかし、図１０
（Ｂ）に示すように、搬送するカード１９’の厚さｔが
増加すると、従動ローラ１７ａ、１７ｂはカード１９’
の厚さの増加分だけ縦溝部１６ａ、１６ｂに案内されて
下方に変位する。この従動ローラ１７ａ、１７ｂの変位
にしたがってカード１９’も下方に変位するため、当接
部１４ａ、１４ｂがカード１９’の上面から離れてしま
う。このため、このカード送り装置１には、厚さｔが厚
いカード１９’を搬送しようとすると、カード１９’へ
搬送力を有効に伝達できなくなるという課題があった。

【００１１】当接部１４ａ、１４ｂのカード１９’との
接触低下を防ぐには、板バネ１８ａ、１８ｂのばね定数
を大きく設定して従動ローラ１７ａ、１７ｂの変位量を
小さくすればよいと、一見考えられる。しかし、これで
は、カード１９’を介して従動ローラ１７ａ、１７ｂに
より回転軸１２ａ、１２ｂを強く拘束することになり、
カード送り装置１の搬送力を低下させてしまう。

【００１２】一方、カードが噛み込む前の従動ローラ１
７ａ、１７ｂと当接部１４ａ、１４ｂとの間には、図１
０（Ａ）に示すように、所定の隙間ｔ₀が存在する。そ
のため、厚さｔがこの隙間ｔ₀よりも薄いカードを搬送
しようとすると、カードが当接部１４ａ、１４ｂから離
れ、やはりカードを搬送できなくなってしまう。

【００１３】本発明の目的は、装置本体の厚さの増加を
できるだけ抑制しながら、例えば磁気カード等の搬送部
材の搬送可能厚さを従来よりも拡大できる薄板状部材搬
送装置、特にカード送り装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、駆動ローラの近
傍に駆動ローラの軸方向と交差する方向への加圧力を発
生する加圧部材を配置し、この加圧部材により従動ロー
ラを、駆動ローラの外周面へ向けて付勢しながら支持す
ることにより、装置本体の厚さの増加をできるだけ抑制
しながら、搬送部材の搬送可能厚さを従来よりも拡大で
きることを新規に知見した。そして、この新規な知見に
基づいてさらに検討を重ねた結果、本発明を完成した。

【００１５】請求項１の発明では、被搬送物である薄板
状部材が搬送される搬送面を有するハウジングと、この
ハウジングに回動自在に支持され、かつ搬送面から自身
の一部を突出させ、突出させた部分の回動により薄板状
部材を搬送する駆動ローラと、薄板状部材を挟んで駆動
ローラに対向配置される従動ローラと、駆動ローラを回
転駆動するアクチュエータと、搬送面と略平行な方向へ
向けて延設され、従動ローラを搬送面と交差する方向へ
変位自在に支持するとともに、従動ローラを駆動ローラ
へ向けて付勢する支持手段とを備えることを特徴とする
薄板状部材搬送装置を提供する。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１に記載された
薄板状部材搬送装置において、ハウジングに配置される
支持軸を備え、支持手段が、支持軸に回動可能に支持さ
れる支持部材と、従動ローラを駆動ローラに向けて付勢
する付勢部材とを有することを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載された薄板状部材搬送装置において、支持軸に
装着されて、支持部材に支持軸回りの回転力を与えるバ
ネを備えることを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、請求項３に記載された
薄板状部材搬送装置において、バネがねじりコイルばね
であることを特徴とする。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項に記載された薄板状部材搬送装置に
おいて、駆動ローラが、支持軸を挟んで搬送方向に沿っ
て少なくとも２つ設けられることを特徴とする。

【００２０】請求項６の発明は、請求項５に記載された
薄板状部材搬送装置において、従動ローラが、それぞれ
の駆動ローラに少なくとも一つ設けられていることを特
徴とする。

【００２１】請求項７の発明は、請求項１から請求項６
までのいずれか１項に記載された薄板状部材搬送装置に
おいて、アクチュエータが振動アクチュエータであるこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項８の発明は、請求項７に記載された
薄板状部材搬送装置において、振動アクチュエータが、
駆動ローラの接線方向と略平行な方向への駆動力を発生
するリニア駆動型の振動アクチュエータであることを特
徴とする。

【００２３】請求項９の発明は、請求項８に記載された
薄板状部材搬送装置において、駆動ローラの回転軸の外
周面に、リニア駆動型の振動アクチュエータの駆動力取
出部が加圧接触されることを特徴とする。

【００２４】さらに、請求項１０の発明は、請求項８ま
たは請求項９に記載された薄板状部材搬送装置におい
て、リニア駆動型の振動アクチュエータが、矩形平板状
の外形を有し、縦振動および屈曲振動を発生する振動子
を有することを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる薄板状部材
搬送装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細
に説明する。なお、以降の実施の形態の説明では、アク
チュエータが、リニア駆動型の超音波アクチュエータで
あるとともに、薄板状部材が磁気カードである場合を例
にとる。

【００２６】図１は、本実施形態のカード搬送装置２０
の構成例を示す斜視図である。また、図２は図１におけ
るＥ矢視図である。図１および図２に示すように、この
カード搬送装置２０は、ハウジング２１と、駆動ローラ
２２と、リニア駆動型の超音波アクチュエータ２３と、
支持軸２４と、支持部材２５と、付勢部材２６と、従動
ローラ２７とを備える。以下、これらの構成要素につい
て順次説明する。

【００２７】〔ハウジング２１〕本実施形態のカード搬
送装置２０におけるハウジング２１は、いずれも矩形の
板材により構成される３枚の縦壁部２８ａ、２８ｂ、２
８ｃを有する。縦壁部２８ａ〜２８ｃは、それぞれ所定
の距離だけ離れて、互いに略平行に配置される。縦壁部
２８ａ、２８ｂは、上部側にいずれも装着された連結部
材２９ａ、２９ｂを介して適宜手段（本実施形態ではボ
ルトを用いた締結）により連結される。また、縦壁部２
８ｂ、２８ｃは、下部側にいずれも装着された連結部材
３０ａ、３０ｂおよび３０ｃを介して適宜手段（本実施
形態ではボルトを用いた締結）により連結される。本実
施形態では、縦壁部２８ｂ、２８ｃは、いずれも、後述
する駆動ローラ２２ａ、２２ｂをいずれも回転自在に支
持する固定部として、機能する。

【００２８】また、連結部材３０ａ〜３０ｃそれぞれの
上面は、いずれも、同一平面をなすように形成されてお
り、この平面が、本実施形態のカード搬送装置２０の搬
送面をなしている。本実施形態におけるハウジング２１
は、以上のように構成される。

【００２９】〔駆動ローラ２２〕本実施形態では、駆動
ローラ２２は、２本の駆動ローラ２２ａ、２２ｂを有す
る。ゴム製の駆動ローラ２２ａ、２２ｂそれぞれの回転
軸３１ａ、３１ｂの両端側が、縦壁部２８ｂ、２８ｃに
設けられた軸受け（図示しない）により支持される。こ
れにより、駆動ローラ２２ａ、２２ｂは、縦壁部２８
ｂ、２８ｃにより、回転自在に支持される。

【００３０】駆動ローラ２２ａ、２２ｂそれぞれの回転
軸３１ａ、３１ｂは、いずれも、縦壁部２８ｂを貫通し
て設けられる。これら回転軸３１ａ、３１ｂの先端部
は、縦壁部２８ａの近傍まで延びて配置される。これら
の回転軸３１ａ、３１ｂの縦壁部２８ａの近傍の先端部
には、所定の張力を与えられてゴムベルト３２が架け渡
される。これにより、回転軸３１ａ、３１ｂのうちの一
方の回転が他方に伝達される。

【００３１】縦壁部２８ａ、２８ｂの間における回転軸
３１ａの外周面には、ゴム製の駆動力取出ローラ３３が
装着される。駆動力取出ローラ３３が回転することによ
り、駆動ローラ２２ａ、２２ｂが回転する。

【００３２】本実施形態では、駆動ローラ２２ａ、２２
ｂは、その外周面の一部が、連結部材３０ａ〜３０ｃそ
れぞれの上面である搬送面から突出した状態で、配置さ
れる。そして、駆動ローラ２２ａ、２２ｂの回動によ
り、外周面に接触する磁気カード５２を搬送する。本実
施形態の駆動ローラ２２は、以上のように構成される。

【００３３】〔超音波アクチュエータ２３〕図３は、本
実施形態で用いる超音波アクチュエータ２３を構成する
振動子３４を、相対運動部材である駆動力取出ローラ３
３とともに示す斜視図である。図３に示すように、本実
施形態の振動子３４は、弾性体３５と、弾性体３５の一
方の平面に装着された圧電体３６とを備える。

【００３４】弾性体３５は、鉄鋼、ステンレス鋼、リン
青銅またはエリンバー材等といった共振先鋭度が大きな
金属材料により構成されることが望ましく、矩形平板状
に形成される。また、弾性体３５の各部の寸法は、発生
する１次の縦振動Ｌ１および４次の曲げ振動Ｂ４それぞ
れの固有振動数が略一致するように、設定される。

【００３５】弾性体３５の一方の平面には、後述する圧
電体３６が例えば接着される。また、弾性体３５の他方
の平面には、弾性体３５の幅方向に２本の溝部が相対運
動方向（図３における両矢印方向）に関して所定距離だ
け離れて設けられる。これらの溝部に、横断面形状が矩
形である角棒型の、高分子材等を主成分とした摺動部材
が嵌め込まれて装着され、突起状に突出して装着され
る。高分子材としては、ＰＴＦＥ、ポリイミド樹脂、Ｐ
ＥＮ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等が例示される。

【００３６】そして、この摺動部材が駆動力取出部３５
ａ、３５ｂとして機能する。したがって、弾性体３５
は、後述する加圧支持機構に加圧されて、摺動部材から
なる駆動力取出部３５ａを介して、相対運動部材である
駆動力取出ローラ３３の外周面に加圧接触する。

【００３７】この駆動力取出部３５ａ、３５ｂは、弾性
体３５に発生する４次の屈曲振動Ｂ４の４つの腹位置の
うちの外側に位置する二つの腹位置に一致する位置に設
けられる。なお、駆動力取出部３５ａ、３５ｂは、上記
の二つの腹位置に正確に一致する位置に設けられる必要
はなく、この腹位置の近傍に設けられていてもよい。

【００３８】圧電体３６は、本実施形態ではＰＺＴ（チ
タンジルコン酸鉛）からなる薄板状の圧電素子により構
成される。この圧電体３６には、Ａ相の駆動信号が入力
される入力領域３６ａ、３６ｃと、Ａ相の駆動信号とは
位相が（π／２）ずれたＢ相の駆動信号が入力される入
力領域３６ｂ、３６ｄとが形成される。各入力領域３６
ａ〜３６ｄは、弾性体３５に発生する曲げ振動Ｂ４の５
つの節位置により区画された４つの領域に連続して形成
される。すなわち、駆動信号の入力により変形する各入
力領域３６ａ〜３６ｄが、いずれも、不動点である５つ
の節位置を跨がない。そのため、入力領域３６ａ〜３６
ｄの変形が５つの節位置によって抑制されない。これに
より、各入力領域３６ａ〜３６ｄに入力された電気エネ
ルギを最大の効率で弾性体３５の変形、すなわち機械エ
ネルギに変換することができる。

【００３９】また、曲げ振動Ｂ４の二つの節位置には、
振動子２が発生する縦振動Ｌ１により電気エネルギを出
力する検出領域３６ｐ、３６ｐ’が設けられる。これに
より、振動子３４が発生する縦振動Ｌ１の振幅が検出さ
れる。

【００４０】各入力領域３６ａ〜３６ｄと各検出領域３
６ｐ、３６ｐ’とは、それぞれの表面に、銀電極３７ａ
〜３７ｄ、３７ｐ、３７ｐ’を接着される。また、図示
しないが、各銀電極３７ａ〜３７ｄ、３７ｐ、３７ｐ’
には、電気エネルギの授受を行うためのリード線が、そ
れぞれ半田付けされて接続される。これにより、各入力
領域３６ａ〜３６ｄに独立して駆動信号を入力したり、
各検出領域３６ｐ、３６ｐ’から独立して検出信号を出
力することができる。

【００４１】図示しない駆動装置から、圧電体３６の入
力領域３６ａ、３６ｃに、縦振動Ｌ１および曲げ振動Ｂ
４それぞれの固有振動数にほぼ一致した周波数（約５０
ｋＨｚ）を有するＡ相の駆動信号を入力する。また、入
力領域３６ｂ、３６ｄにはＡ相の駆動信号とは（π／
２）の位相差を有するＢ相の駆動信号を入力する。する
と、弾性体３５には、相対運動方向（図３における両矢
印方向）へ振動する第１の振動である１次の縦振動Ｌ１
と、この相対運動方向に直交する方向へ振動する第２の
振動である４次の曲げ振動Ｂ４とが同時に発生する。

【００４２】これらの振動は合成されて、振動子３４の
駆動力取出部３５ａ、３５ｂには、左回りであって半周
期ずれた楕円運動がそれぞれ発生する。本実施形態で
は、駆動力取出部３５ａに発生した楕円運動により、加
圧接触する駆動力取出ローラ３３が右回りに回転駆動さ
れる。

【００４３】また、相対運動方向を逆向きにするには、
Ｂ相の駆動信号が、Ａ相の駆動信号に対して（−π／
２）の位相差を有するように設定すればよい。本実施形
態では、振動子３４は以上のように構成される。図４
は、図２におけるＦ−Ｆ断面図であり、振動子３４を駆
動力取出ローラ３３に加圧接触させる加圧支持機構３８
を示す。

【００４４】図１、図２および図４にそれぞれ示すよう
に、略矩形の平板である固定板３９が、連結部材２９ａ
および縦壁部２８ａ、２８ｂそれぞれの上面に、ボルト
により固定される。

【００４５】また、図４に示すように、固定板３９の振
動子３４側の平面には、加圧支持板４０が固定される。
加圧支持板４０は、加圧支持部４０ａと、加圧支持部４
０ａの長手方向の一方の端面に設けられた二つの結合部
４０ｂと、二つの結合部４０ｂに設けられた固定部４０
ｃとが一体に形成されて、構成される。加圧支持板４０
は、固定部４０ｃを介して、固定板３９の振動子３４側
の平面に、適宜手段により固定される。

【００４６】加圧支持部４０ａは、矩形平板状に形成さ
れる。その一方の平面であって長手方向の両端部近傍に
は、突起部４１ａ、４１ｂが垂直に設けられる。また、
同じ平面であって長手方向の中央部の両側には、振動子
３４の幅と略同じ間隔で、２本の拘束ピン４２ａ、４２
ｂが垂直に固定される。これら２本の拘束ピン４２ａ、
４２ｂの他端は、図３に示す振動子３４の側面中央部に
形成された二つの切り欠き部４３ａ、４３ｂにそれぞれ
隙間を有して嵌合する。これにより、振動子３４は、加
圧支持板４０を介して固定板３９により、弾性体３５の
厚さ方向に拘束されるとともに弾性体３５の厚さ方向に
変位自在に支持される。

【００４７】固定板３９の上面には、中空のコイルバネ
収容部４４が固定される。コイルバネ収容部４４の蓋４
４ａの内面には、コイルバネ４５の一端が固定される。
このコイルバネ４５の他端には、円錐型の先端部を有す
る加圧端子４６が装着される。加圧支持板４０は、コイ
ルバネ４５が発生するバネ力により、加圧端子４６を介
して振動子３４の方向へ付勢される。

【００４８】振動子３４の下方には、振動子３４を搭載
するブロック４７が、縦壁部２８ａ、２８ｂにより固定
される。ブロック４７の上面には、振動子３４を搭載す
る搭載台４８が設けられる。また、この上面にはコイル
バネ収容孔４７ａが設けられ、このコイルバネ収容孔４
７ａにコイルバネ４９が装着される。コイルバネ４９
は、電気的導通性を有する材料からなり、ブロック４７
を介して常に弾性体３５の接地（グランド）を保つ機能
を有する。

【００４９】この加圧支持機構３８では、コイルバネ４
５が発生するバネ力により、加圧支持板４０に設けられ
た突起部４１ａ、４１ｂが振動子３４に当接する。これ
により、振動子３４は下方に向けて付勢され、振動子３
４の駆動力取出部３５ａが、駆動力取出ローラ３３の外
周面に適宜加圧力で加圧接触する。本実施形態では、振
動子３４およびその加圧支持機構３８は、以上のように
構成される。

【００５０】〔支持軸２４〕本実施形態のハウジング２
１の構成要素である縦壁部２８ｂ、２８ｃにより、支持
軸２４が支持される。支持軸２４は、本実施形態では、
駆動ローラ２２ａ、２２ｂと略平行になるとともに、後
述する従動ローラ２７ａ、２７ｂの設置高さと略同じ設
置高さとなるように、縦壁部２８ｂ、２８ｃに固定され
る。

【００５１】支持軸２４は、駆動ローラ２２ａ、２２ｂ
とは異なり、縦壁部２８ｂ、２８ｃ対して回転する必要
はない。このため、本実施形態では、適宜手段により縦
壁部２８ｂ、２８ｃの対向面にそれぞれ固定した。

【００５２】また、支持軸２４は、後述するねじりコイ
ルバネ２６を固定することができるとともに、後述する
支持用アーム２５ａ、２５ｂを回動自在に支持すること
ができる断面形状を有すればよい。本実施形態では丸棒
材とした。本実施形態の支持軸２４は、以上のように構
成される。

【００５３】〔支持部材２５〕本実施形態では、支持部
材２５が支持軸２４により回動自在に支持される。本実
施形態では、支持部材２５として、矩形平板状の支持用
アーム２５ａ、２５ｂを用いた。

【００５４】支持用アーム２５ａは、図２に示すよう
に、その一端側に左右一対の軸支部２５ａ’を有してお
り、これらの軸支部２５ａ’を支持軸２４が隙間を有し
て貫通することにより、支持軸２４により回動自在に支
持される。同様に、支持用アーム２５ｂは、その一端側
に左右一対の軸支部２５ｂ’を有しており、これらの軸
支部２５ｂ’を支持軸２４が隙間を有して貫通すること
により、支持軸２４により回動自在に支持される。

【００５５】また、支持用アーム２５ａの他端側には、
左右一対の軸支部５０、５０が設けられる。軸支部５
０、５０により後述する従動ローラ２７ａが回動自在に
支持される。また、支持用アーム２６ｂの他端側にも、
左右一対の軸支部５１、５１が設けられる。軸支部５
１、５１により後述する従動ローラ２７ｂが回動自在に
支持される。本実施形態の支持部材２５は、以上のよう
に構成される。

【００５６】〔付勢部材２６〕支持軸２４の長手方向の
略中央部の外周面に、付勢部材２６が固定される。本実
施形態では、付勢部材２６として、ねじりコイルバネ２
６を用いた。ねじりコイルバネ２６は、コイル中心線の
回りにねじりモーメントを受ける。そのため、コイル中
心線の方向、すなわち支持軸２４の軸方向と直交する方
向へのバネ力を発生する。

【００５７】ねじりコイルバネ２６の一方の端部側２６
ａは駆動ローラ２２ａの方向に延設され、支持用アーム
２５ａの上面に当接される。また、ねじりコイルバネ２
６の他方の端部側２６ｂは駆動ローラ２２ｂの方向に延
設され、支持用アーム２５ｂの上面に当接される。そし
て、ねじりコイルバネ２６が発生するバネ力により、支
持用アーム２５ａには駆動ローラ２２ａに向かう支持軸
２４回りの回転力が与えられ、支持用アーム２５ｂには
駆動ローラ２２ｂに向かう支持軸２４回りの回転力が与
えられる。本実施形態の付勢部材２６は、以上のように
構成される。

【００５８】〔従動ローラ２７〕支持用アーム２５ａに
形成された軸支部５０、５０により、従動ローラ２７ａ
が回動自在に支持される。従動ローラ２７ａは、搬送さ
れる磁気カード５２と接触することにより、従動回転す
る。

【００５９】また、支持用アーム２５ｂに形成された軸
支部５１、５１により、従動ローラ２７ｂが回動自在に
支持される。従動ローラ２７ｂは、搬送される磁気カー
ド５２と接触することにより、従動回転する。

【００６０】従動ローラ２７ａ、２７ｂは、支持軸２４
に回転自在に支持された支持用アーム２５ａ、２５ｂに
より軸支されている。このため、従動ローラ２７ａ、２
７ｂは、ねじりコイルバネ２６が発生するバネ力によ
り、駆動ローラ２２ａ、２２ｂの外周面へ向けて付勢さ
れる。本実施形態の従動ローラ２７は、以上のように構
成される。

【００６１】本実施形態のカード搬送装置２０は、以上
のように構成される。特に、本実施形態では、支持軸２
４と、支持部材である支持用アーム２５、２５ｂと、付
勢部材であるねじりコイルバネ２６とによって、従動ロ
ーラ２７ａ、２７ｂを回動自在に支持するとともに従動
ローラ２７ａ、２７ｂを駆動ローラ２２ａ、２２ｂへ向
けて付勢する支持手段を構成した。次に、このカード搬
送装置２０の動作を説明する。

【００６２】図１〜図４に示す本実施形態のカード搬送
装置２０に磁気カード５２を挿入する。挿入された磁気
カード５２は、連結部材３０ａ〜３０ｃそれぞれの上面
である搬送面に沿って平行に送られる。そして、磁気カ
ード５２が、駆動ローラ２２ａおよび従動ローラ２７ａ
により挟まれる位置に達すると、この位置に設けられた
図示しないカード検出機構により、磁気カード５２の存
在が検出される。このカード検出機構による検出信号
は、図示しないカード搬送装置の制御装置に送られる。

【００６３】カード搬送装置の制御装置では、超音波ア
クチュエータ２３に起動信号を出力する。これにより、
超音波アクチュエータ２３の駆動装置（図示しない）か
ら、振動子３４の入力領域３６ａ、３６ｃへＡ相の駆動
信号が入力されるとともに、入力領域３６ｂ、３６ｄへ
Ｂ相の駆動信号が入力される。これにより、振動子３４
には、１次の縦振動Ｌ１と、４次の屈曲振動Ｂ４とが同
時に発生し、駆動力取出部３５ａにはこれらの振動の合
成振動である楕円運動が周期的に発生する。このため、
駆動力取出部３５ａに加圧接触する駆動力取出ローラ３
３は、回転駆動され、駆動ローラ２２ａ、２２ｂがとも
に同一の速度で同じ方向へ同時に回転する。駆動ローラ
２２ａの回転により、挿入された磁気カード５２は、駆
動ローラ２２ａと従動ローラ２７ａとの間に引き込まれ
る。

【００６４】図５および図６は、いずれも、図２におけ
るＧ−Ｇ断面図であって、図５は、磁気カード５２が駆
動ローラ２２ａと従動ローラ２７ａとの間に引き込まれ
る直前の状況を示し、図６は、引き込まれた直後の状況
を示す。

【００６５】挿入された磁気カード５２が従動ローラ２
７ａの外周面に当たると、図６に示すように、従動ロー
ラ２７ａに作用する反力により、支持用アーム２５ａは
支持軸２４を回転中心として回転しようとする。この
時、支持用アーム２５ａには、ねじりコイルバネ２６が
発生するバネ力により、この回転移動方向と反対方向へ
の付勢力が作用する。このため、従動ローラ２７ａは、
その外周面を磁気カード５２に接触させたまま上方に変
位する。

【００６６】さらに、磁気カード５２は、駆動ローラ２
２ａの回転により右方向へ搬送され、従動ローラ２７ｂ
に当たる。すると、従動ローラ２７ｂに作用する反力に
より、支持用アーム２５ｂは支持軸２４を回転中心とし
て回転しようとする。この時、支持用アーム２５ｂに
は、ねじりコイルバネ２６が発生するバネ力により、こ
の回転移動方向と反対方向への付勢力が作用する。この
ため、従動ローラ２７ｂは、その外周面を磁気カード５
２に接触させたまま上方に変位する。

【００６７】このようにして、本実施形態のカード搬送
装置２０により、搬送時の磁気カード５２が搬送され
る。そして、磁気カード５２が駆動ローラ２２ｂを通過
すると、図示しないカード検出機構により磁気カード５
２の通過が検出される。このカード検出機構の検出信号
は、図示しないカード搬送装置の制御装置に送られ、超
音波アクチュエータ２３に停止信号を出力する。これに
より、超音波アクチュエータ２３は停止し、駆動ローラ
２２ａ、２２ｂの駆動も停止される。

【００６８】このように、本実施形態によれば、従動ロ
ーラ２７ａ、２７ｂを、支持軸２４に回動自在に支持さ
れた支持用アーム２５ａ、２５ｂにより回動自在に支持
するするとともに、磁気カード５２が通過する際の支持
用アーム２５ａ、２５ｂに作用する回転移動力と反対方
向への付勢力を発生するねじりコイルバネ２６を支持軸
２４に装着している。このため、磁気カード５２の厚さ
が増加して支持用アーム２５ａ、２５ｂの変位量が増加
しても、磁気カード５２から駆動ローラ２２ａ、２２ｂ
が離れない。このため、例えば磁気カード５２の搬送可
能厚さを従来よりも拡大できる。

【００６９】また、本実施形態によれば、従動ローラ２
７ａ、２７ｂを、支持軸２４に回転自在に、かつ搬送面
と略平行な方向へ向けて延設された支持用アーム２６
ａ、２６ｂにより軸支している。このため、縦壁部２８
ａ〜２８ｃの高さ内に、支持軸２４、支持用アーム２５
ａ、２５ｂおよびねじりコイルバネ２６を収容すること
ができる。したがって、本実施形態によれば、装置全体
の高さの増加をできるだけ抑制することもできる。この
ため、自動販売機、券売機、貸し玉機、ＣＤ、自動改札
機、現金自動支払い機さらには各種の携帯用情報機器等
の各種装置の内部の狭隘部にも、容易に組み込むことが
できる。

【００７０】このように、本実施形態によれば、装置本
体の厚さの増加をできるだけ抑制しながら、磁気カード
の搬送可能厚さを従来よりも拡大できる磁気カードの搬
送装置が提供される。

【００７１】（変形形態）実施形態の説明では、従動ロ
ーラを回動自在に支持するとともに従動ローラを駆動ロ
ーラへ向けて付勢する支持手段が、支持軸と、支持部材
と、付勢部材とを有する場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、搬送面と略平行な方向
へ向けて延設され、従動ローラを搬送面と交差する方向
へ変位自在に支持するとともに、従動ローラを駆動ロー
ラへ向けて付勢する支持手段であれば、同様に適用でき
る。

【００７２】図７は、このような支持手段６０の他の例
を示す斜視図である。なお、図７においては、支持手段
６０以外の構成要素は省略してある。図７に示すよう
に、縦壁部２８ｂ、２８ｃの上面に適宜手段により十字
型の板バネ６１を固定し、この板バネ６１の一端側およ
び他端側に、従動ローラ２７ａ、２７ｂが回動自在に支
持される。磁気カード５２の通過により従動ローラ２７
ａ、２７ｂが上方へ変位する際、従動ローラ２７ａ、２
７ｂには板バネ６１により下方向きのバネ力が作用す
る。このため、従動ローラ２７ａ、２７ｂは、磁気カー
ド５２の通過の際にも、磁気カード５２の表面に適宜加
圧力で接触し続けることができ、駆動ローラ２２ａ、２
２ｂが磁気カード５２の表面から離れない。

【００７３】また、実施形態の説明では、支持用アーム
２６ａ、２６ｂが、図５に示すように、いずれも、磁気
カード５２の搬送面と略平行な方向に向けて延設されて
いる場合を例にとった。しかし、本発明は、この形態に
は限定されず、支持用アーム２６ａ、２６ｂが、搬送面
と平行な方向に対して±６０度程度の範囲で交差する方
向に向けて延設されていてもよい。この範囲であれば、
支持手段の厚さが増加しても、カード送り装置の厚さを
実用上問題ない程度に抑制することが可能である。

【００７４】また、実施形態の説明では、付勢部材がバ
ネにより構成される場合を例にとった。しかし、本発明
はこの形態には限定されない。本発明における付勢部材
は、従動ローラを駆動ローラに向けて付勢することがで
きる部材であればよく、バネには限定されない。

【００７５】また、実施形態の説明では、バネが、ねじ
りコイルばねである場合を例にとった。しかし、本発明
はこの形態には限定されない。本発明におけるバネは、
支持軸に装着されて駆動ローラの軸方向と交差する方向
へのバネ力を発生するバネであれば、等しく適用され
る。

【００７６】また、実施形態の説明では、アクチュエー
タが振動アクチュエータである場合を例にとった。しか
し、本発明はこの形態には限定されない。すなわち、本
発明は振動アクチュエータ以外の他のアクチュエータに
ついても同様に適用される。

【００７７】また、実施形態の説明では、振動アクチュ
エータが超音波アクチュエータである場合を例にとっ
た。しかし、本発明はこの形態には限定されない。すな
わち、本発明は超音波以外の振動域を利用した振動アク
チュエータについても同様に適用される。

【００７８】また、実施形態の説明では、超音波アクチ
ュエータがリニア駆動型である場合を例にとった。しか
し、本発明はこの形態には限定されず、例えば回転駆動
型等の他の駆動形式の超音波アクチュエータについても
等しく適用される。回転駆動型の超音波アクチュエータ
を用いる場合には、駆動ローラと同軸上に超音波アクチ
ュエータを接続して配置すればよい。

【００７９】また、実施形態の説明では、リニア駆動型
の超音波アクチュエータが、矩形平板状の外形を有し、
１次の縦振動および４次の屈曲振動を発生する振動子を
有する場合を例にとった。しかし、本発明はこの形態に
は限定されず、他のリニア駆動型の超音波アクチュエー
タについても同様に適用される。例えば、矩形平板状の
外形を有し、３次の縦振動および８次の屈曲振動を発生
する振動子を有する場合も、同様に適用される。

【００８０】また、実施形態の説明では、駆動ローラを
二つ設けた場合を例にとった。しかし、本発明はこの形
態には限定されず、駆動ローラは１つまたは３つ以上の
場合にも同様に適用される。

【００８１】また、実施形態の説明では、駆動ローラが
従動ローラの上側に位置するように、カード搬送装置を
配置した場合を例にとった。しかし、本発明はこの形態
には限定されない。例えば、駆動ローラと従動ローラと
が水平方向に並列するように、カード搬送装置を立てて
配置してもよい。

【００８２】また、実施形態の説明では、薄板状部材が
磁気カードである場合を例にとった。しかし、本発明は
この形態には限定されず、磁気カード以外の他の薄板状
部材についても同様に適用される。薄板状部材として、
例えば、プリペイドカードとして使用される磁気記録層
が形成されたＰＥＴカードや、磁気ストライプやＩＣチ
ップが設けられたプラスチックカード等が例示される。
この場合、超音波アクチュエータは磁気を発生させない
ため、カードの記録手段にノイズを与えることがなく、
磁気シールドを行う必要がなくなる。

【００８３】また、実施形態の説明で用いた振動子の加
圧支持機構は、あくまでも例示である。この形態以外の
加圧支持機構を用いることも可能である。さらに、各実
施形態の説明では、圧電体を用いたが、本発明はこの形
態には限定されず、電気エネルギと機械エネルギとの相
互変換素子であれば、同様に用いることができる。この
ような素子として、例えば電歪素子が例示される。

【００８４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１〜
請求項１０の発明により、装置本体の厚さの増加をでき
るだけ抑制しながら、例えば磁気カード等の薄板状部材
の搬送可能厚さを従来よりも拡大できる薄板状部材の搬
送装置、特にカード送り装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のカード搬送装置の構成例を示す斜視
図である。

【図２】図１におけるＥ矢視図である。

【図３】実施形態で用いる超音波アクチュエータを構成
する振動子を、相対運動部材である駆動力取出ローラと
ともに示す斜視図である。

【図４】図２におけるＦ−Ｆ断面図であり、振動子を駆
動力取出ローラに加圧接触させる加圧支持機構を示す。

【図５】図２におけるＧ−Ｇ断面図であって、磁気カー
ドが駆動ローラと従動ローラとの間に引き込まれる直前
の状況を示す説明図である。

【図６】図２におけるＧ−Ｇ断面図であって、磁気カー
ドが駆動ローラと従動ローラとの間に引き込まれた直後
の状況を示す説明図である。

【図７】支持手段の変形形態を示す斜視図である。

【図８】特開平９−２４７９６２号公報により開示され
た、超音波アクチュエータを用いた従来のカード送り装
置の構成例を一部省略して示す斜視図である。

【図９】特開平９−２４７９６２号公報により開示され
たカード送り装置の説明図であり、図９（Ａ）は図８の
Ａ矢視図、図９（Ｂ）は図８のＢ矢視図、図９（Ｃ）は
図９（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図１０】図１０（Ａ）は、図９（Ａ）のＤ部付近に存
在する主要構成部品の配置を示す拡大図であり、図１０
（Ｂ）は、搬送すべき磁気カードの厚さが増加した場合
の主要構成部品の配置を示す拡大図である。

【符号の説明】

２０カード送り装置２１ハウジング２２ａ、２２ｂ駆動ローラ２３超音波アクチュエータ（振動アクチュエータ）２４支持軸２５ａ、２５ｂ支持用アーム（支持部材）２６ねじりコイルバネ（付勢部材）２７ａ、２７ｂ従動ローラ

フロントページの続きＦターム(参考） 3F049 DA12 EA07 LA08 LA09 LA11 LB08 LB09 5H680 AA00 BB01 BB13 BB15 BB19 BC00 CC02 DD01 DD15 DD23 DD53 DD55 DD59 DD73 DD74 DD82 DD92 EE07 EE10 FF04 FF08 FF33 GG02 GG11 GG19 GG23 GG27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被搬送物である薄板状部材が搬送される
搬送面を有するハウジングと、該ハウジングに回動自在に支持され、かつ前記搬送面か
ら自身の一部を突出させ、突出させた部分の回動により
前記薄板状部材を搬送する駆動ローラと、前記薄板状部材を挟んで前記駆動ローラに対向配置され
る従動ローラと、前記駆動ローラを回転駆動するアクチュエータと、前記搬送面と略平行な方向へ向けて延設され、前記従動
ローラを前記搬送面と交差する方向へ変位自在に支持す
るとともに、前記従動ローラを前記駆動ローラへ向けて
付勢する支持手段とを備えることを特徴とする薄板状部
材搬送装置。
【請求項２】前記ハウジングに配置される支持軸を備
え、前記支持手段は、前記支持軸に回動可能に支持され
る支持部材と、前記従動ローラを前記駆動ローラに向け
て付勢する付勢部材とを有することを特徴とする請求項
１に記載された薄板状部材搬送装置。
【請求項３】前記支持軸に装着されて、前記支持部材
に前記支持軸回りの回転力を与えるバネを備えることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載された薄板状
部材搬送装置。
【請求項４】前記バネは、ねじりコイルばねであるこ
とを特徴とする請求項３に記載された薄板状部材搬送装
置。
【請求項５】前記駆動ローラは、前記支持軸を挟んで
搬送方向に沿って少なくとも２つ設けられることを特徴
とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載
された薄板状部材搬送装置。
【請求項６】前記従動ローラは、それぞれの駆動ロー
ラに少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請
求項５に記載された薄板状部材搬送装置。
【請求項７】前記アクチュエータは、振動アクチュエ
ータであることを特徴とする請求項１から請求項６まで
のいずれか１項に記載された薄板状部材搬送装置。
【請求項８】前記振動アクチュエータは、前記駆動ロ
ーラの接線方向と略平行な方向への駆動力を発生するリ
ニア駆動型の振動アクチュエータであることを特徴とす
る請求項７に記載された薄板状部材搬送装置。
【請求項９】前記駆動ローラの回転軸の外周面に、前
記リニア駆動型の振動アクチュエータの駆動力取出部が
加圧接触されることを特徴とする請求項８に記載された
薄板状部材搬送装置。
【請求項１０】前記リニア駆動型の振動アクチュエー
タは、矩形平板状の外形を有し、縦振動および屈曲振動
を発生する振動子を有することを特徴とする請求項８ま
たは請求項９に記載された薄板状部材搬送装置。