JP2557450B2 - Paper feeder - Google Patents

Paper feeder

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JP2557450B2
JP2557450B2 JP3838688A JP3838688A JP2557450B2 JP 2557450 B2 JP2557450 B2 JP 2557450B2 JP 3838688 A JP3838688 A JP 3838688A JP 3838688 A JP3838688 A JP 3838688A JP 2557450 B2 JP2557450 B2 JP 2557450B2
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pressure contact
wave
paper
feeding device
force
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邦雄 上半
達夫 小西
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NEC Home Electronics Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/008Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines using vibrations

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧電素子を用いたプリンタ等の紙送り装置に
関し、より詳しくは、一対の圧電アクチュエータを用い
て用紙に送り駆動力と圧接力を与える紙送り装置に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a paper feeding device such as a printer using a piezoelectric element, and more particularly, a paper feeding device that applies a feed driving force and a pressure contact force to a paper by using a pair of piezoelectric actuators. Regarding the feeder.

従来の技術 交流電圧の印加により高い周期で振動する圧電素子と
弾性体とを組合わせると圧電アクチュエータが構成さ
れ、その弾性体が発生する進行波により被駆動物体(被
動物体)を動かす駆動力が得られることが知られてい
る。被動物体は弾性体を介して圧電アクチュエータに添
接され、弾性体が発生する進行波により逆方向へ動かす
駆動力が与えられる。この駆動力を取り出すにあたり、
弾性体の発生する進行波のみでは被動物体を動かす駆動
力は得られない。そのため、被動物体を一定の圧接力で
圧電アクチュエータの弾性体へ圧接させ、その圧接によ
り進行波の進行方向と逆向きに駆動力を生じさせるよう
にしている。
2. Description of the Related Art A piezoelectric actuator is configured by combining a piezoelectric element that vibrates at a high cycle with the application of an AC voltage and an elastic body, and a driving force for moving a driven object (animal object) is generated by a traveling wave generated by the elastic body. It is known to be obtained. The animal body is attached to the piezoelectric actuator via an elastic body, and a driving force that moves in the opposite direction is given by the traveling wave generated by the elastic body. To take out this driving force,
The driving force for moving the animal body cannot be obtained only by the traveling wave generated by the elastic body. Therefore, the animal body is pressed against the elastic body of the piezoelectric actuator with a constant pressing force, and the pressing force generates a driving force in the direction opposite to the traveling direction of the traveling wave.

第7図は従来の圧接手段を備えた圧電アクチュエータ
を示し、例えばプリンタの紙送り装置に適用した一例を
示している。圧電アクチュエータ1は用紙100の送り経
路の一方側に配設されている。圧電アクチュエータ1
は、圧電素子1aと弾性体1bとから成り、この弾性体1bに
被動物体である用紙100が添接され、振動に伴う進行波
の発生と共に矢印方向へ送られる。この送り経路の他方
側に用紙100の圧接手段2が配設されている。圧接手段
2は、シャーシ3の1部にアーム4を介して枢着された
ローラ5と、このローラ5をアーム4を介して用紙100
と圧接する方向へ付勢する板バネ6とから成っている。
アーム4は、シャーシ3に軸7によってローラ5が用紙
100と圧接又は離脱する方向へ回動可能に支持されてい
る。その自由端にローラ5が回転自在に支持されてい
る。板バネ6の一端はシャーシ3に固定され、他端はピ
ン8を介してアーム4の中間に掛けられている。シャー
シ3は、用紙100の装填時、ローラ5が圧電アクチュエ
ータ1から離脱する方向へ移動し、かつ用紙100が装填
されたとき、圧電アクチュエータ1側へ移動し、ローラ
5を用紙100を介して弾性体1bへ圧接させる。その圧接
力は板バネ6の付勢による。
FIG. 7 shows a conventional piezoelectric actuator provided with a pressure contact means, and shows an example applied to a paper feeding device of a printer, for example. The piezoelectric actuator 1 is disposed on one side of the paper 100 feeding path. Piezoelectric actuator 1
Is composed of a piezoelectric element 1a and an elastic body 1b, and the paper 100 which is an animal body is attached to the elastic body 1b and is sent in the direction of the arrow together with the generation of a traveling wave due to vibration. The pressure contact means 2 for the sheet 100 is arranged on the other side of the feeding path. The pressing means 2 includes a roller 5 pivotally attached to a part of the chassis 3 via an arm 4, and the roller 5 via the arm 4 to the sheet 100.
And a leaf spring 6 that urges in the direction of pressure contact.
In the arm 4, the roller 5 is attached to the chassis 3 by the shaft 7 to form the paper.
It is rotatably supported in a direction in which it is pressed against or separated from 100. A roller 5 is rotatably supported at its free end. One end of the leaf spring 6 is fixed to the chassis 3, and the other end is hooked in the middle of the arm 4 via a pin 8. The chassis 3 moves in a direction in which the roller 5 separates from the piezoelectric actuator 1 when the paper 100 is loaded, and moves to the piezoelectric actuator 1 side when the paper 100 is loaded, and the roller 5 is elastically moved through the paper 100. Pressure contact with body 1b. The pressure contact force is due to the bias of the leaf spring 6.

紙送りにあたり、圧電素子1aに交流電圧を印加する
と、弾性体1bが印加電圧に応じた高い周期で進行波を発
生する。一方、弾性体1bと接触している用紙100は、板
バネ6の付勢によるローラ5の圧接力によって弾性体1b
に押し付けられているので、その押し付けの反力によっ
て進行波の進行方向と逆方向への送りの駆動力が与えら
れる。これによって、用紙100は弾性体1bの振動と共に
用紙送り方向へ紙送りされる。
When an AC voltage is applied to the piezoelectric element 1a during paper feeding, the elastic body 1b generates a traveling wave with a high cycle according to the applied voltage. On the other hand, the paper 100 that is in contact with the elastic body 1b is pressed by the roller 5 due to the urging force of the leaf spring 6 to cause the elastic body 1b to move.
Since it is pressed against, the driving force for feeding in the direction opposite to the traveling direction of the traveling wave is given by the reaction force of the pressing. As a result, the paper 100 is fed in the paper feed direction along with the vibration of the elastic body 1b.

発明が解決しようとする課題 従来の圧電アクチュエータを駆動源として用いた紙送
り装置は、用紙と圧電アクチュエータの弾性体(振動
体)との間に大きな摩擦力が発生し、スムーズな送り駆
動が行えない欠点がある。そのため、第7図の従来例で
示すように、用紙圧接手段をローラ体で構成し、これを
点接触によって用紙100に圧着させる構成が採られてい
た。これによると、ローラ体は点接触で用紙と圧着し、
用紙の送り駆動と共に同一方向へ回転運動をするので、
摩擦力は確実に減少する。しかしながら、この構成によ
ると、ローラ体の点接触による圧接によって圧電アクチ
ュエータから用紙の送り駆動力を取り出しているので、
必要な駆動力を得るには圧接力を十分に大きくしてやる
必要がある。それには、ローラ体の数を増すか、ローラ
体の径を一定以上大きくし、圧接の力を大きくする他な
い。このようにローラ径を大きくしたり、数を増加した
りすると、紙送り装置が大型化し、小型・薄型化を図り
得ないことになる。ちなみに、現状の装置構成において
さえ、ローラ体のローラ径だけでも40〜50m/m程度の大
きさであり、それに付随機構の厚さを加えると全体で50
m/m以上の厚さとなる。したがって、ローラ径を大きく
したり、数を増やしたりすると、装置構成がさらに複雑
化・大型化する問題が生じ、余り得策ではない。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In a paper feeding device using a conventional piezoelectric actuator as a drive source, a large frictional force is generated between the paper and the elastic body (vibrating body) of the piezoelectric actuator, and smooth feeding drive can be performed. There are no drawbacks. Therefore, as shown in the conventional example of FIG. 7, the paper pressure contact means is composed of a roller body, and the roller is pressed against the paper 100 by point contact. According to this, the roller body is pressed against the paper by point contact,
Since it rotates in the same direction as the paper feed drive,
The frictional force will definitely decrease. However, according to this configuration, the paper feed driving force is taken out from the piezoelectric actuator by the pressure contact due to the point contact of the roller body.
It is necessary to increase the pressure contact force sufficiently to obtain the necessary driving force. To this end, there is no choice but to increase the number of roller bodies or increase the diameter of the roller bodies by a certain amount or more to increase the pressure contact force. If the roller diameter is increased or the number of rollers is increased in this way, the paper feeding device becomes large, and it becomes impossible to make the paper feeding device compact and thin. By the way, even in the current device configuration, the roller diameter of the roller body alone is about 40 to 50 m / m, and if the thickness of the accompanying mechanism is added to it, it will be 50
The thickness is more than m / m. Therefore, if the roller diameter is increased or the number of rollers is increased, there arises a problem that the apparatus configuration becomes more complicated and larger, which is not a good idea.

本発明は上述した問題点に鑑み提案されたものであっ
て、一対の圧電アクチュエータを用いて用紙の圧接と送
り駆動を行うようにし、紙送り装置の小型・軽量化、薄
型化を実現することを目的とするものである。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and realizes a small size, a light weight, and a thin shape of a paper feeding device by performing press contact and feed driving of a paper using a pair of piezoelectric actuators. The purpose is.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、平板状の弾性
体と圧電素子との組合わせにより少なくとも一方が進行
波型の送りの波を発生する一対の圧電アクチュエータを
形成し、その一方を駆動手段、他方を圧接手段として相
対して配設すると共に、圧接手段を用紙を介して駆動手
段へ付勢圧接させる板バネ等の付勢手段を設けたことを
特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of piezoelectric actuators, at least one of which generates a traveling wave type feed wave by a combination of a plate-shaped elastic body and a piezoelectric element. Characterized in that one of them is formed as a drive means and the other is arranged as a pressure contact means so as to be opposed to each other, and a biasing means such as a leaf spring for biasing the pressure contact means to the drive means via a sheet is provided. There is.

圧接手段としては、縦振動型の圧電アクチュエータが
用いられる。その場合は、駆動手段に添接された用紙に
対して縦振動に伴う波によって圧接力が与えられる。
A longitudinal vibration type piezoelectric actuator is used as the pressing means. In that case, a pressure force is applied to the sheet attached to the drive means by a wave associated with the longitudinal vibration.

本発明において、一方の圧電アクチュエータが進行波
型の波を発生し、他方の圧電アクチュエータが縦振動型
の波を発生するように、圧電素子が平板状の弾性体に極
性を選んで貼り合わせられる。より好ましくは、2枚の
平板状の弾性体の間に圧電素子をサンドウィッチして貼
り合わせ、進行波発生型と縦振動型の圧電アクチュエー
タが平板積層構造で形成される。そして、駆動手段と圧
接手段との間に介在・圧着された用紙は、圧接手段が発
生する縦振動波により波の頂部で加速度Gによる押し付
け力を受け、その抗力と駆動手段が発生する進行波とに
より進行波の伝播方向と逆に送り駆動される。
In the present invention, the piezoelectric element is bonded to the flat elastic body by selecting the polarity so that one piezoelectric actuator generates a traveling wave type wave and the other piezoelectric actuator generates a longitudinal vibration type wave. . More preferably, a piezoelectric element is sandwiched and bonded between two flat plate-shaped elastic bodies to form a traveling wave generation type and a longitudinal vibration type piezoelectric actuator in a flat plate laminated structure. The sheet interposed / compressed between the drive means and the pressure contact means receives a pressing force due to the acceleration G at the top of the wave by the longitudinal vibration wave generated by the pressure contact means, and the drag force and the traveling wave generated by the drive means. And are driven and driven in the opposite direction of the traveling wave.

作 用 紙送りにあたり、用紙は駆動手段の弾性体と圧接手段
の弾性体との間に介在され、板バネ等の付勢手段によっ
て2つの手段の間に圧着・挾持される。
In feeding the working paper, the paper is interposed between the elastic body of the drive means and the elastic body of the pressure contact means, and is pressed and clamped between the two means by a biasing means such as a leaf spring.

次に、駆動手段の圧電素子と圧接手段の圧電素子との
双方に数+KHz程度の交流電圧を印加すると、2つの手
段の圧電素子は印加電圧に応じた高い周期で振動を開始
する。その内の一方は進行波型、他方は縦振動型の振動
であり、素子面と直交する方向へ振動する。この振動に
よって駆動手段の弾性体(振動体)は素子面と平行な所
定方向へ進行(伝播)する同一周期の進行波を発生す
る。また、圧接手段の弾性体(振動体)は同一周期で縦
振動型の進行しない波、いわば定在波のような波を発生
する。すると、圧接手段によって駆動手段との間に圧接
・挾持された用紙は駆動手段が発生する進行波と圧接手
段による押し付け力の抗力との相乗作用によって進行波
の進行(伝播)方向と逆方向に駆動される。圧接手段に
よる押し付け力によって駆動手段から用紙に抗力が作用
し、この抗力により駆動手段の進行波発生部分から用紙
を送り駆動する駆動力が取り出される。すなわち、進行
波と抗力との協働によって用紙が送り駆動される。圧接
手段による押し付け力は分布荷重であるから、接触面全
面で均一な押し付力が作用する。そして、駆動手段およ
び圧接手段は平板構造であり、大きなトルク(変位)伝
達面積を得ることができ、小さいトルク(変位)伝達力
で大きな駆動力が得られるので、駆動力を大きくしたい
場合においても、圧接面積だけを大きくしてやればよ
く、厚みは増加しない。
Next, when an AC voltage of about several KHz is applied to both the piezoelectric element of the driving means and the piezoelectric element of the pressure contact means, the piezoelectric elements of the two means start vibrating at a high cycle according to the applied voltage. One of them is a traveling wave type vibration and the other is a longitudinal vibration type vibration, which vibrates in a direction orthogonal to the element surface. Due to this vibration, the elastic body (vibrating body) of the driving means generates traveling waves of the same cycle that travel (propagate) in a predetermined direction parallel to the element surface. Further, the elastic body (vibration body) of the pressure contact means generates a longitudinal vibration type wave that does not progress, that is, a wave like a standing wave in the same cycle. Then, the sheet pressed and sandwiched between the pressing means and the driving means moves in a direction opposite to the traveling (propagating) direction of the traveling wave by the synergistic effect of the traveling wave generated by the driving means and the drag force of the pressing force generated by the pressing means. Driven. The pressing force of the pressure contact means causes a reaction force to act on the paper from the drive means, and the reaction force extracts the drive force for feeding and driving the paper from the traveling wave generation portion of the drive means. That is, the paper is fed and driven by the cooperation of the traveling wave and the drag force. Since the pressing force by the pressing means is a distributed load, a uniform pressing force acts on the entire contact surface. Since the driving means and the pressure contact means have a flat plate structure, a large torque (displacement) transmission area can be obtained, and a large driving force can be obtained with a small torque (displacement) transmission force. , It is sufficient to increase only the press contact area, and the thickness does not increase.

実 施 例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る紙送り装置の正面図、第2図は
その駆動手段側の圧電アクチュエータを示す斜視図、第
3図は同じく圧接手段側の圧電アクチュエータを示す斜
視図である。
FIG. 1 is a front view of a paper feeding device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a piezoelectric actuator on the driving means side, and FIG. 3 is a perspective view showing a piezoelectric actuator on the pressure contacting means side.

本発明に係る紙送り装置は、例えばプリンタ等に適用
されるもので、用紙100の送り駆動経路の一方側に配設
された駆動手段10と、駆動手段10と用紙100を挾んで相
対向して配置された圧接手段20とにより概略構成されて
いる。用紙100は、板バネ30の付勢によって駆動手段10
と圧接手段20との間に圧着・挾持され、両手段10、20の
駆動によって所定方向へ送り駆動される。用紙100は、
例えばプリンタに適用される用紙等の平板状又はシート
状のものであるが、必ずしもこれらに限定されるもので
なく、本装置で送り駆動可能なものであれば形状、大き
さ等に制約を受けることなく広く適用可である。
The paper feeding device according to the present invention is applied to, for example, a printer, and the driving means 10 disposed on one side of the feeding drive path of the paper 100 and the driving means 10 and the paper 100 are opposed to each other. And the pressure contact means 20 that are arranged as shown in FIG. The sheet 100 is driven by the leaf spring 30 to drive the sheet 100.
It is crimped and held between the pressure contact means 20 and the pressure contact means 20, and is driven and driven in a predetermined direction by driving both means 10, 20. Paper 100 is
For example, it is a flat plate or a sheet of paper or the like applied to a printer, but is not necessarily limited to these, and the shape, size, etc. are limited as long as it can be fed and driven by this device. Widely applicable without

駆動手段10は、2枚の平面形状をなす金属弾性体10
1、102の間に圧電素子103・・・をサンドウィッチ状に
挾み付け、平板状に貼り合わせて成る進行波型圧電アク
チュエータにより構成されている。この圧電アクチュエ
ータは、厚さが2〜3m/m程度の平板積層構造に形成さ
れ、機器のベースシャーシ200上に配置されている。
The driving means 10 is composed of two planar metallic elastic bodies 10.
A piezoelectric element 103 is sandwiched between 1 and 102 in a sandwich shape and is laminated in a flat plate shape to form a traveling wave type piezoelectric actuator. This piezoelectric actuator is formed in a flat plate laminated structure having a thickness of about 2 to 3 m / m, and is arranged on the base chassis 200 of the device.

弾性体101、102は、2つの長円ループ形状を対に並べ
た形状に形成され、その直線部分101A、102Aの間に圧電
素子103・・・が貼り合わせられている。直線部分101
A、102Aは長円形状の長軸方向に沿って3本で並列状に
形成され、そのフラットな面上に圧電素子103・・・が
貼り付けられている。圧電素子103・・・は、直線部分1
01A、102Aの中央を境に左右に間隔をあけて分けられて
いる。そして、交流電圧を印加したとき、進行波型の振
動が生じるように、その極性が同一直線部分101A、102A
内で、図の左方が+−+、右方が−+−に設定されてい
る。すなわち、圧電素子103・・・は極性を交互に逆に
した素子列で形成されている。夫々の圧電素子103の両
面は電極となっており、この電極から引きだされたリー
ド線103a、103bがメインの回路基板等に形成された駆動
回路105に接続されている。駆動回路105は、本装置が適
用される機器の動作制御を行う制御ユニット106に接続
されており、この制御ユニット106からの制御信号を受
けて駆動制御されるようになっている。この駆動によ
り、駆動回路105は、数+KHz、例えば30〜40KHz程度の
高い周期を持つ交流電圧を圧電素子103・・・に印加す
る。圧電素子103・・・は、この交流電圧の印加によ
り、その極性の配置に応じて数+KHz程度の高い周期で
素子面と直交する方向に、いわゆる進行波型の振動をす
る。この圧電素子103・・・の振動に共振して弾性体10
1、102が面内方向の一方へ進行(伝播)する進行波を発
生する。この弾性体101、102が発生する進行波により、
直線部分101A、102Aから用紙100を圧着駆動する送りの
駆動力が取り出される。
The elastic bodies 101 and 102 are formed in a shape in which two elliptical loop shapes are arranged in pairs, and the piezoelectric elements 103 ... Are bonded between the linear portions 101A and 102A. Straight part 101
Three A and 102A are formed in parallel along the major axis direction of the elliptical shape, and the piezoelectric elements 103 ... Are attached to the flat surface thereof. Piezoelectric element 103 ... is a straight line portion 1
It is divided left and right with the center of 01A and 102A as the boundary. Then, when AC voltage is applied, its polarities are the same straight line portions 101A and 102A so that traveling wave type vibration is generated.
In the figure, the left side of the figure is set to +-+ and the right side is set to-+-. That is, the piezoelectric elements 103 ... Are formed of element rows whose polarities are alternately reversed. Both surfaces of each piezoelectric element 103 are electrodes, and lead wires 103a and 103b drawn from the electrodes are connected to a drive circuit 105 formed on a main circuit board or the like. The drive circuit 105 is connected to a control unit 106 that controls the operation of a device to which the present device is applied, and receives drive signals from the control unit 106 to be drive-controlled. By this drive, the drive circuit 105 applies an alternating voltage having a high cycle of several + KHz, for example, 30 to 40 KHz to the piezoelectric elements 103. Upon application of this AC voltage, the piezoelectric elements 103 ... So-called traveling wave type vibration in a direction orthogonal to the element surface at a high cycle of several + KHz depending on the arrangement of the polarities. The elastic body 10 resonates with the vibration of the piezoelectric element 103 ...
1 and 102 generate traveling waves that travel (propagate) in one of the in-plane directions. By the traveling wave generated by the elastic bodies 101 and 102,
The driving force for feeding the paper 100 under pressure is extracted from the linear portions 101A and 102A.

圧接手段20は、用紙100を挾んで駆動手段10と略同一
形状で形成され、略同様に2枚の平面形状をなす金属弾
性体201、202の間に圧電素子203・・・をサンドウッチ
状に挾み付け、平板状に貼り合わせた形状に形成されて
いる。これにより、縦振動型の圧電アクチュエータが構
成されている。この圧電アクチュエータは、厚さが2〜
3m/m程度の平板積層構造に形成され、機器の取付フレー
ム110に支持されている。
The pressure contact means 20 is formed in substantially the same shape as the drive means 10 with the sheet 100 sandwiched therebetween, and the piezoelectric elements 203 ... Are sandwiched between two metal elastic bodies 201, 202 each having a planar shape. It is sandwiched and formed into a flat plate shape. This constitutes a longitudinal vibration type piezoelectric actuator. This piezoelectric actuator has a thickness of 2 to
It is formed in a flat plate laminated structure of about 3 m / m and is supported by a mounting frame 110 of the device.

圧接手段20の弾性体201、202は、駆動手段10の弾性体
101、102と同一形状かつ用紙100を挾んで対称形状に形
成されている。すなわち、弾性体201、202は金属弾性材
より成り、2つの長円ループ形状を対にならべた形状に
形成され、その直線部分201A、202Aの間に圧電素子203
が貼り合わせられている。直線部分201A、202Aは上記弾
性体101、102の直線部分101A、102Aと相対応し、弾性体
201、202の長円形状の長軸方向に3本並列状に形成され
ている。そのフラットな面上に圧電素子203が貼り付け
られている。圧電素子203・・・は、直線部分201A、202
Aの中央を境に左右に間隔を開けて分けられている。
The elastic bodies 201 and 202 of the press contact means 20 are elastic bodies of the drive means 10.
It is formed in the same shape as 101 and 102 and in a symmetrical shape with the paper 100 sandwiched therebetween. That is, the elastic bodies 201 and 202 are made of a metal elastic material and are formed into a pair of elliptical loop shapes, and the piezoelectric element 203 is formed between the linear portions 201A and 202A.
Are pasted together. The straight line portions 201A and 202A correspond to the straight line portions 101A and 102A of the elastic bodies 101 and 102, respectively.
Three ellipses 201 and 202 are formed in parallel in the major axis direction. The piezoelectric element 203 is attached on the flat surface. Piezoelectric element 203 ... is a linear portion 201A, 202
It is divided at the left and right of the center of A as a boundary.

圧電素子203・・・は、交流電圧を印加したとき、面
内でいわゆる縦振動が生ずるように、夫々の極性が+に
設定されている。各圧電素子203・・・の両面は電極で
あり、この電極から引き出されたリード線203a、203bが
上述した駆動回路105に接続されている。そして、圧電
素子203・・・は駆動回路105から30〜40KHz程度の交流
電圧が印加されると、素子面内で極性に応じた縦振動を
する。この圧電素子203・・・の振動に共振して弾性体2
01、202が面内で縦振動型の波、いわゆる進行しない定
在波のような波あるいはサインカーブ状の波を発生す
る。
The respective polarities of the piezoelectric elements 203 ... Are set to + so that so-called longitudinal vibration occurs in the plane when an AC voltage is applied. Both surfaces of each piezoelectric element 203 ... Are electrodes, and lead wires 203a and 203b led out from the electrodes are connected to the drive circuit 105 described above. When the drive circuit 105 applies an alternating voltage of about 30 to 40 KHz, the piezoelectric elements 203 ... Make longitudinal vibrations according to the polarity in the element plane. The elastic body 2 resonates with the vibration of the piezoelectric element 203.
01 and 202 generate longitudinal vibration type waves in the plane, so-called non-progressive standing waves or sine curve waves.

圧接手段20は、取付フレーム110に取付けられた板バ
ネ30によって駆動手段10の側へ付勢されている。この板
バネ30の付勢により圧接手段20が面接触で用紙100に押
し付けられる。用紙100は、駆動手段10と圧接手段20と
の間に介在され、面接触状態で圧着・挾持される。そし
て、両手段の駆動によって送り駆動される。
The pressure contact means 20 is biased toward the drive means 10 by a leaf spring 30 attached to the attachment frame 110. Due to the bias of the leaf spring 30, the pressure contact means 20 is pressed against the paper 100 by surface contact. The sheet 100 is interposed between the drive means 10 and the pressure contact means 20, and is pressed and held in a surface contact state. Then, it is fed and driven by driving both means.

次に、本装置による用紙100の送り駆動の動作及びそ
の動作原理の概要を説明する。
Next, the operation of feeding drive of the sheet 100 by this apparatus and the outline of the operation principle will be described.

用紙100の送り駆動にあたり、用紙100は、第1図に示
すように駆動手段10の弾性体102と圧接手段20の弾性体2
02との間に挾み込まれ、板バネ30の付勢により面接触状
態で両手段10、20の間に圧着・挾持される。
When the sheet 100 is driven to be fed, the sheet 100 has an elastic body 102 of the driving means 10 and an elastic body 2 of the pressure contact means 20 as shown in FIG.
It is sandwiched between 02 and 02, and is pressed and sandwiched between both means 10 and 20 in a surface contact state by the biasing force of the leaf spring 30.

用紙100の圧接・その解除は、図示しないリンク手段
の動作により取付フレーム110を介して圧接手段10全体
を駆動手段10と圧接又は離脱する方向へ動かすことによ
って行われる。
The pressure contact and release of the sheet 100 is performed by moving the entire pressure contact means 10 in the direction of pressure contact with or separation from the drive means 10 via the attachment frame 110 by the operation of the link means (not shown).

次に、制御ユニット106からの制御信号を受けて駆動
回路105から駆動手段10と圧接手段20とに駆動信号が与
えられる。この駆動信号で交流電源から駆動手段10と圧
接手段20との双方の圧電素子103、203に数+KHz、例え
ば30〜40KHz程度の周期を持つ交流電圧が印加される。
すると、駆動手段10の圧電素子103は、第4図、第5図
に示すように、印加電圧に応じた高い周期で進行波発生
型の振動をする。この振動に共振して弾性体101、102が
同一の周期で第5図、第6図のように面内方向へ伝播す
る進行波を発生する。この進行波を発生している弾性体
101、102、例えば用紙100と直接接する弾性体102の1点
に着目すると、第5図に示すように波の進行方向(矢印
→で示す)とは逆回りの楕円運動をしている。この楕円
運動の力によって、後述するように用紙100を送り駆動
する送り力が取り出される。用紙100は弾性体101、102
が発生する進行波の伝播方向と逆方向に送り駆動され
る。
Next, in response to the control signal from the control unit 106, the drive circuit 105 provides the drive signal to the drive means 10 and the pressure contact means 20. With this drive signal, an AC voltage having a cycle of several + KHz, for example, 30 to 40 KHz is applied from the AC power source to the piezoelectric elements 103 and 203 of both the drive unit 10 and the pressure contact unit 20.
Then, the piezoelectric element 103 of the driving means 10 oscillates as a traveling wave at a high cycle according to the applied voltage, as shown in FIGS. 4 and 5. Resonating with this vibration, the elastic bodies 101 and 102 generate traveling waves propagating in the in-plane direction at the same cycle as shown in FIGS. Elastic body generating this traveling wave
Focusing on one point of 101, 102, for example, the elastic body 102 that is in direct contact with the paper 100, as shown in FIG. 5, an elliptical motion is made in the direction opposite to the traveling direction of the wave (indicated by the arrow →). By the force of this elliptic movement, a feeding force for feeding and driving the sheet 100 is extracted as described later. Paper 100 is elastic body 101, 102
Is driven in the direction opposite to the propagation direction of the traveling wave.

一方、圧接手段20の圧電素子203は、交流電圧の印加
により印加電圧に応じてた数+KHzの高い周期で素子面
と直交する方向へ縦振動型の振動をする。この振動に共
振して弾性体201、202が面内で縦振動型のサインカーブ
状の波、いわゆる面内方向へ進行しない定在波とでも呼
ばれる波を発生する。
On the other hand, the piezoelectric element 203 of the press-contact means 20 vibrates in a longitudinal vibration direction in a direction orthogonal to the element surface at a high cycle of several + KHz according to the applied voltage by applying an AC voltage. Resonating with this vibration, the elastic bodies 201 and 202 generate longitudinal vibration type sine curve-shaped waves in the plane, that is, so-called standing waves that do not travel in the in-plane direction.

上記のように、駆動手段10と圧接手段20との駆動によ
り、用紙100と接する一方の弾性体101、102が進行波を
発生し、他方の弾性体201、201が縦振動型の波を発生す
ると、その波の発生に伴って圧接手段20により用紙100
を押し付ける押し付け力が加えられる。この押し付け力
によって、駆動手段20の接触部分から用紙100に抗力F
が作用する。この抗力Fにより駆動手段20の進行波発生
部分から用紙100を送り駆動する駆動力が取り出され
る。この駆動力は、駆動手段10の弾性体101、102と圧接
手段20の弾性体201、202との直線部分101A、102A、201
A、202Aから取り出される。そして、抗力Fと進行波発
生部分に生じる逆回りの楕円運動との協働によって用紙
100が第1図、第6図の矢印で示す進行波の伝播と逆向
きの方向に送り駆動される。
As described above, by driving the driving means 10 and the pressure contact means 20, one elastic body 101, 102 in contact with the sheet 100 generates a traveling wave, and the other elastic body 201, 201 generates a longitudinal vibration type wave. Then, with the generation of the wave, the paper 100 is pressed by the pressure contact means 20.
A pressing force is applied to press. Due to this pressing force, a drag force F is applied to the paper 100 from the contact portion of the driving means 20.
Works. The driving force for feeding and driving the paper 100 is taken out from the traveling wave generation portion of the driving means 20 by this reaction force F. This driving force is generated by the linear portions 101A, 102A, 201 of the elastic bodies 101, 102 of the driving means 10 and the elastic bodies 201, 202 of the pressure contact means 20.
A, taken from 202A. Then, the drag force F and the counterclockwise elliptical motion generated in the traveling wave generation portion cooperate to form the paper.
100 is fed and driven in the direction opposite to the propagation of the traveling wave shown by the arrows in FIGS.

圧接手段10による被動物体100への押し付け力は、面
接触であるから分布荷重となる。したがって、広い面積
で圧接力を作用させることができる。そして、圧接手段
10の弾性体101、102は、第5図に示すように縦振動型の
波の頂部で用紙100と接触し、この波の頂部を通して用
紙100に対して振動に伴う加速度Gの押し付け力が加え
られる。加速度Gは、数+KHz程度の高い周期の振動に
伴うものであるから、重力加速度gの数百倍以上の大き
さとなり、この加速度Gによって圧接手段20は見掛け
上、用紙100からわずかなすき間で浮き上がった状態と
なる。したがって、圧接手段20と用紙100との間の摩擦
力が減少する。しかも、圧接手段20が見かけ上は浮き上
がった状態となるにもかかわらず、加速度Gの押し付け
力により振動の波の頂部を通して一様な分布荷重として
押し付け力が作用するから、用紙100は、送り駆動時、
一様な分布荷重で、かつ十分な押し付け力により広い面
積にわたって均一な圧接力を受ける。これにより、用紙
100の表面の状態等に影響を受けることなく、変動やム
ラのない駆動力が用紙100の圧接面全面に作用する。
The pressing force applied to the animal subject 100 by the pressure contact means 10 is a surface load and therefore a distributed load. Therefore, the pressing force can be applied over a wide area. And the pressure welding means
As shown in FIG. 5, the elastic bodies 101 and 102 of 10 come into contact with the paper 100 at the top of the longitudinal vibration type wave, and a pressing force of acceleration G accompanying vibration is applied to the paper 100 through the top of this wave. To be Since the acceleration G is accompanied by the vibration with a high cycle of about several KHz, the acceleration G becomes several hundred times or more the gravity acceleration g, and the acceleration G causes the press-contact means 20 to appear to be slightly spaced from the paper 100. It will be in a floating state. Therefore, the frictional force between the pressure contact means 20 and the paper 100 is reduced. Moreover, even though the pressure contact means 20 is apparently lifted, the pressing force of the acceleration G acts as a uniformly distributed load through the top of the wave of the vibration, so that the paper 100 is fed and driven. Time,
A uniform pressure contact force is applied over a wide area with a uniform load and sufficient pressing force. This allows the paper
The driving force without fluctuations or unevenness acts on the entire pressure contact surface of the paper 100 without being affected by the condition of the surface of the paper 100 and the like.

また、駆動手段10および圧接手段20による用紙100へ
の変位(トルク)伝達面積は大きくかつ用紙100は分布
荷重によって圧接力を受けるから、小さい変位(トル
ク)伝達力によって広い面積から大きな駆動力を取り出
すことができる。
Further, since the displacement (torque) transmission area of the drive means 10 and the pressure contact means 20 to the sheet 100 is large and the sheet 100 receives the pressure contact force due to the distributed load, a small displacement (torque) transmission force causes a large driving force from a large area. You can take it out.

以上のようにして用紙100は、駆動手段10が発生する
進行波と圧接手段20が発生する縦振動型の波とによって
両手段の間に挾持された状態で送り駆動される。
As described above, the sheet 100 is fed and driven by the traveling wave generated by the driving unit 10 and the longitudinal vibration type wave generated by the pressure contact unit 20 while being sandwiched between the both units.

発明の効果 以上の説明に明らかなように、本発明によれば、圧接
手段による押し付け力は分布荷重であるから、接触面全
体で均一な押し付け力によって圧接力が作用する。そし
て、駆動手段および圧接手段は平板構造であり、大きな
トルク(変位)伝達面積を得ることができ、小さいトル
ク(変位)伝達力で大きな駆動力を取り出せるので、全
体をフラットな薄型平板構造とすることができ、紙送り
装置を従来比で格段に小型・軽量・薄型化することがで
きる。ちなみに、圧電アクチュエータの構成上駆動手段
と圧接手段とを組合わせた全体の厚さは、具体的には高
々2〜3m/mの2倍程度、すなわち+m/m程度である。こ
れは、従来の50m/m以上の厚さに比べると格段に薄型
化、および軽量化が図られたものといえよう。
EFFECTS OF THE INVENTION As is clear from the above description, according to the present invention, since the pressing force by the pressing means is a distributed load, the pressing force acts on the entire contact surface with a uniform pressing force. The driving means and the pressure contact means have a flat plate structure, a large torque (displacement) transmission area can be obtained, and a large driving force can be taken out with a small torque (displacement) transmission force. Therefore, the paper feeding device can be made much smaller, lighter and thinner than the conventional one. By the way, the total thickness of the combination of the driving means and the pressure contact means is specifically about 2 to 3 m / m at most, that is, + m / m or so due to the structure of the piezoelectric actuator. It can be said that this is significantly thinner and lighter than the conventional thickness of 50 m / m or more.

なお、圧接手段として、駆動手段と同様の進行波発生
型の圧電アクチュエータを用いることも可能である。そ
の場合は、圧電素子の極性の配置等をわずかに改変すれ
ば済むことである。
It is also possible to use a traveling wave generation type piezoelectric actuator similar to the drive means as the pressure contact means. In that case, it suffices to slightly change the arrangement of polarities of the piezoelectric element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る紙送り装置の正面図、第2図はそ
の要部斜視図、第3図は同じく要部斜視図、第4図、第
5図は本装置の動作原理図、第6図は本装置による用紙
の送り駆動動作を示す平面図、第7図は従来例を示す要
部正面図である。 100……用紙、 10……駆動手段、 101、102……弾性体、 103……圧電素子、 20……圧接手段、 201、202……弾性体、 203……圧電素子、 101A、102A、201A、202A……直線部分、 F……抗力、 G……加速度。
FIG. 1 is a front view of a paper feeding device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of its essential parts, FIG. 3 is a perspective view of its essential parts, and FIGS. 4 and 5 are operation principle diagrams of this device. FIG. 6 is a plan view showing a paper feeding drive operation by this apparatus, and FIG. 7 is a front view of a main part showing a conventional example. 100 ... paper, 10 ... driving means, 101,102 ... elastic body, 103 ... piezoelectric element, 20 ... pressure contact means, 201,202 ... elastic body, 203 ... piezoelectric element, 101A, 102A, 201A , 202A: straight line part, F: drag force, G: acceleration.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平板状の弾性体と圧電素子との組合わせに
より少なくとも一方が進行波型の送りの波を発生する一
対の圧電アクチュエータを形成し、その一方を駆動手
段、他方を圧接手段として相対して配設すると共に、前
記圧接手段を用紙を介して前記駆動手段へ付勢圧接させ
る板バネ等の付勢手段を設けたことを特徴とする紙送り
装置。
1. A pair of piezoelectric actuators, at least one of which generates a traveling-wave-type feed wave, are formed by a combination of a flat elastic body and a piezoelectric element, and one of them serves as a driving means and the other serves as a pressure contact means. A sheet feeding device, which is disposed opposite to each other, and is provided with a biasing means such as a leaf spring for biasing the pressure contact means to the drive means via a sheet.
【請求項2】圧接手段を縦振動型圧電アクチュエータに
よって構成し、前記駆動手段に添接された用紙に対して
縦振動による圧接力を与える様に構成したことを特徴と
する請求項(1)記載の紙送り装置。
2. The pressure contact means is constituted by a longitudinal vibration type piezoelectric actuator, and a pressure contact force by longitudinal vibration is applied to the sheet attached to the drive means. The paper feeder described.
【請求項3】平板状の弾性体に極性を選んで圧電素子を
貼り合わせ、交流電圧の印加により一方の圧電アクチュ
エータが進行波型の波を発生し、他方の圧電アクチュエ
ータが縦振動型の波を発生する様に構成したことを特徴
とする請求項(1)又は(2)記載の紙送り装置。
3. A piezoelectric element is bonded to a plate-shaped elastic body by selecting the polarity, and one piezoelectric actuator generates a traveling wave type wave by applying an AC voltage, and the other piezoelectric actuator generates a longitudinal vibration type wave. The paper feeding device according to claim 1 or 2, wherein the paper feeding device is configured to generate.
【請求項4】2板の平板状の弾性体の間に圧電素子をサ
ンドウィッチして貼り合わせ、進行波発生型の圧電アク
チュエータと縦振動型の圧電アクチュエータとを相対し
て対称形状となるように平板積層構造で夫々形成したこ
とを特徴とする請求項(1)又は(2)記載の紙送り装
置。
4. A piezoelectric element is sandwiched and bonded between two plate-like elastic bodies so that the traveling wave generating type piezoelectric actuator and the longitudinal vibration type piezoelectric actuator are symmetrical with respect to each other. 3. The paper feeding device according to claim 1, wherein the paper feeding device has a flat plate laminated structure.
【請求項5】駆動手段と圧接手段との間に圧着された用
紙が、圧接手段が発生する縦振動波により波の頂部で加
速度Gによる押し付け力を受け、その抗力と前記駆動手
段が発生する進行波とにより進行波の伝播方向と逆に送
り駆動される様にしたことを特徴とする請求項(1)又
は(2)記載の紙送り装置。
5. The sheet crimped between the drive means and the pressure contact means receives a pressing force by acceleration G at the top of the wave by the longitudinal vibration wave generated by the pressure contact means, and the drag force and the drive means are generated. The paper feeding device according to claim 1, wherein the paper feeding device is driven by the traveling wave in a direction opposite to the propagation direction of the traveling wave.
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