JP2715156B2 - カード搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は小型・薄型化が容易なカード搬送装置に関
し、例えばプリペイドカード、キヤツシユカード、入場
券等のカード類の読取／書込機等に最適なカード搬送装
置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のカード搬送装置においては、電磁モー
タを駆動源として、歯車やベルト等を介してカード搬送
用のローラを回転させ、該ローラとの摩擦力によりカー
ド搬送を行なつていた。

［発明が解決しようとする課題］ このため、構造が複雑となり、信頼性の面で問題があ
るとともに、小型・薄型化が難しい欠点を有していた。

また、電磁モータを駆動源とするため、電磁ノイズが
発生し、磁気カード等を搬送する場合には電磁ノイズに
よる誤動作の発生や書込み情報の破壊等が起こる可能性
がある。このため、電磁ノイズに対する配慮も欠かせな
いものであつた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の課題を解決することを目的として成さ
れたもので、構造が簡単でかつ小型・薄型化が容易なう
え、カード長より長距離のカード搬送を高速でかつ安定
して行なうことを目的とし、また、電磁ノイズが発生す
ることのないカード搬送装置を提供することを目的とす
る。

上述の目的を達成する一手段として本実施例は以下の
構成を備える。

即ち、背面に圧電歪素子を配設し上下運動を行なう上
下振動弾性板と、該上下振動弾性板上面と所定間隙を持
つて少なくとも片面に圧電歪素子が設けられ上下振動弾
性板の振動方向とほぼ直交方向に振動運動する所定距離
間隔を持つて配設された少なくとも２つの左右振動弾性
板と、該左右振動弾性板の圧電歪素子と上下振動弾性板
の圧電歪素子とを同一周波数で互いに1/4周期位相がず
れ、かつ左右振動弾性板の圧電歪素子は交互に1/2周期
の奇数倍位相がずれるよう各圧電歪素子に所定周期の電
界を印加する圧電歪素子駆動手段とを備える。

また、左右振動弾性板はそれぞれ上下振動弾性板の振
動の腹の部分に所定間隙を持つよう配設されている。

［作用］ 以上の構成において、左右振動弾性板と上下振動弾性
板との間に搬送すべきカードを位置させ両弾性板とカー
ドとの摩擦力でカードを搬送する。

これにより、簡単な構成でかつ小型・薄型化が容易な
うえ、電磁ノイズが発生することのないカード搬送装置
を提供することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。

［第１実施例］ 第１図は本発明に係る一実施例の斜視図であり、図中
１は断面略コ字状の外枠であり、３は外枠１の中央凹部
を跨いで取付け腕部４で外枠１の両側部２の上面に固定
された上下振動用弾性板であり、カードを搬送すべき距
離分の長さを有している。そして、上下振動用弾性板３
の取付け腕部４は上下振動励振用圧電歪素子による上下
振動用弾性板３の振動時に振動の節となる位置で両側部
２に取り付けられる。

上下振動用弾性板３上面はカードの搬送面となつてお
り、上下振動用弾性板３の外枠凹部側の面（第１図の下
方面）には上下振動励振用圧電歪素子11〜15が貼着され
ている。上下振動励振用圧電歪素子11〜15は上下振動用
弾性板３の振動の節を境としてそれぞれ交互に貼着され
ており、上下振動励振用圧電歪素子11〜15に例えば正弦
波電界を印加して該上下振動用弾性板３を定在波を生ず
るように振動させた時に、振動の節の部分で外枠１に固
定した状態となるように取り付ける。

また、21,31は互いに上下振動用弾性板３の振動の1/2
波長の奇数倍の距離間隔で基部42,32が外枠１の一方側
面２の上面の所定位置に固着された左右振動用弾性板A,
Bであり、該左右振動用弾性板A21,B31は図示の如く先端
部が所定幅を有する断面略⊥字状のカード送り面23,33
を備えている。また、左右振動用弾性板A21,B31の片面
には左右振動励振用圧電歪素子25,35が貼着されてい
る。なお、この左右振動励振用圧電歪素子25,35は左右
振動用弾性板A21,B31の片面のみでなく両面に貼着され
ていてもよい。

この左右振動用弾性板A21,B31のカード送り面23,33と
上下振動用弾性板３との間隔は、搬送すべきカードの厚
さにより任意の厚さに調整可能であり、上下振動励振用
圧電歪素子11〜15に電界を印加しない時には搬送すべき
カードをその間に挿入可能で、上下振動励振用圧電歪素
子11〜15が振動し、上下振動用弾性板３がカード送り面
23,33方向に上昇した場合には所定圧力でカード送り面2
3,33に圧接する様に調整される。

この結果、上下振動励振用圧電歪素子11〜15と左右振
動励振用圧電歪素子25,35とは互いに略直交する位置関
係となるように取り付けられることになる。

また、50は本実施例装置で搬送されているカード、60
は上下振動励振用圧電歪素子11〜15を駆動する上下振動
励振回路、65は左右振動励振用圧電歪素子25,35を駆動
する左右振動励振回路である。

次に上下振動励振回路60及び左右振動励振回路35のカ
ード搬送時のカード搬送速度制御を第２図を参照して以
下に説明する。

本実施例で用いられる振動励振用圧電歪素子11〜15,2
5,35は、所定電圧を印加して電界をかけると伸縮運動を
起こす。振動励振用圧電歪素子11〜15,25,35はそれぞれ
上下、または左右振動用弾性板3,21,31に貼着されてお
り、振動励振用圧電歪素子11〜15,25,35に所定周期の電
界をかけると上下、または左右振動励振用圧電歪素子11
〜15,25,35が連続した収縮運動を起こし、上下、または
左右振動用弾性体3,21,31に収縮運動に対応した共振状
態での励振を起こすことができる。なお、上下振動用弾
性板３は第１図に鎖線で示す様に所定定在波での振動と
なる。

本実施例ではこの上下、または左右振動用弾性体3,2
1,31の振動運動を利用し、上下振動励振用圧電歪素子11
〜15と左右振動励振用圧電歪素子25,35とを互いに略直
交する位置関係となるように取り付け、同一周波数の正
弦波電界を各々の位相が互いに1/4周期ずれるよう印加
する。これにより、上下振動用弾性板３の振動のちょう
ど腹になる位置の上方に左右振動用弾性板A21,B31を配
置してあるため、上下振動用弾性板３の振幅が最上位に
達した時、左右振動用弾性板A21,B31が最大速度でカー
ド搬送方向に振れる。一方、上下振動用弾性板３の振幅
が最下位に達した時、左右振動用弾性板A21,B31が最大
速度でカード搬送方向と反対の方向に振れる。従つて、
両振動板3,21,31の間隔を最適なものとすることによ
り、この両振動板の摩擦力によりカードが搬送できるこ
とになる。

この時、上下振動励振回路60及び左右振動励振回路35
が、それぞれ上下振動励振用圧電歪素子11〜15に対して
y₀cos（ωｔ）の電界を、左右振動励振用圧電歪素子25,
35に対してx₀sin（ωｔ）の電界を印加した場合につい
て考察する。

カードの搬送速度は左右振動用弾性板３の振幅に比例
し、第２図の場合には （ωx₀）;x₀∝E₁ であり、左右動励振用圧電歪素子10に印加する電界によ
りカード搬送速度を制御することができる。

一方、第２図の場合には、カード搬送力 Ｔ＝（μ１−μ２）Ｆとなる。

ここで、Ｆ ；カード送り面23,33方向への押圧力、 μ1;カード送り面23,33とカード50との動摩擦
係数、 μ2;カード50と上下振動用弾性板３との動摩擦
係数である。

即ち、Ｆは上下振動用弾性板３の振幅に比例する電界
により調整することができる。また、これに加えて（μ
１〉μ２）の関係比を可能な範囲で拡大することによつ
てもカード搬送力Ｔを増加させることができる。

ここで、左右振動用弾性板A21とB31とを上下振動用弾
性板３の振動の1/2波長の奇数倍の間隔となるよう基体
１の側面の上部２に取り付けると、一方の左右振動用弾
性板のカード送り面が上下振動用弾性板３の押圧力を受
け、カード50とカード送り面との摩擦力によりカードを
搬送方向に搬送している状態の時には、他方の左右振動
用弾性板のカード送り面に対して上下振動用弾性板３の
振幅は最下位位置であり、カード50に対するカード送り
面の振動摩擦力は伝達されず、カードが反対方向に搬送
されることはない。

この結果、カード50が両方の左右振動用弾性板21,31
と上下振動用弾性板３との間に位置している場合におい
ても、振動の半周期毎にどちらか一方のカード送り面と
カード50との摩擦力によりカード搬送が行なわれること
になる。

このため、カード搬送距離がカード長より長い場合に
おいても、カード長の中に複数の左右振動用弾性板があ
る場合にも、たえずいずれか一方でカード50の搬送を行
なうことになり、高速でのかつ安定したカード搬送が行
なえる。

以上の説明で明らかな如く、本実施例のカード搬送装
置においては、左右振動励振回路65による左右振動励振
用圧電歪素子25,35に対する印加電界を調整することに
よりカード搬送速度を制御できる。

また、上下振動励振回路60による上下振動励振用圧電
歪素子11〜15に対する印加電界を調整することにより、
左右振動用弾性体21,31のカード送り面23,33とカード50
との間の摩擦力を調節することができる。また、左右振
動用弾性体21,33のカード送り面23,33とカード50との間
の接触面の動摩擦係数μ１を、上下振動用弾性板３とカ
ード50との接触面の動摩擦係数μ２より大きくすること
により、良好なカード搬送力を得ることができる。従つ
て、カード送り面23,33は摩擦力の大きなものとするこ
とが望ましい。

［第２実施例］ 以上の説明は圧電歪素子をカード駆動源として用いた
例について説明したが、本発明は以上の例に限定される
ものではなく、カード駆動源として積層型の圧電素子を
用いてもよい。このカード駆動源として積層型の圧電素
子を用いた例を第３図に示す。

第３図は本発明に係る第２実施例の正面図であり、図
中51はベースであり、ベース51のカード搬送面52には上
下振動励振用積層型セラミツク圧電体を装着するための
切欠き溝53,54が配設されており、該切欠き溝53,54底面
には上下振動励振用積層型セラミツク圧電体55,56が固
着されている。そしてその先端部にはカード押圧部材5
7、58が設けられている。

そしてカード押圧部材57、58は上下振動励振用積層型
セラミツク圧電体55,56の振動に従い第３図の矢印Ｃに
示す上下方向に振動する。なお、押圧部材57、58は動摩
擦係数μ２でカード50に接触する。

また、ベース51のカード搬送面上部にはカード送り用
切欠き部70が設けられており、該カード送り用切欠き部
70の両側壁面71,72には左右振動励振用積層型セラミツ
ク圧電体73,74が固着されている。そして、その先端部
にはカード搬送部材75,76が固着されており、左右振動
励振用積層型セラミツク圧電体73,74の振動に従つて第
３図の矢印Ｄ方向に示す左右方向に振動する。なお、カ
ード搬送部材75,76は動摩擦係数μ１でカード50に接触
する。

また、各積層型セラミツク圧電体55,56,73,74中の多
層境界面は接着層である。

以上の構成における積層型セラミツク圧電体55,56,7
3,74に所定電圧を印加すると伸縮運動を起こす。この積
層型セラミツク圧電体55,56,73,74の一方端部はベース5
1に固着されており、各積層型セラミツク圧電体の伸縮
運動に従い、押圧部材57、58及びカード搬送部材75,76
がベース固着面に対して振動を起こす。ここで、両積層
型セラミツク圧電体55,56と73,74は互いに略直交するよ
うに固着されており、互いに同周波数で互いに1/4の位
相差を有する正弦波信号を印加することにより、押圧部
材57、58が上昇してカードをカード搬送部材75,76に圧
接した時にカード搬送部材75,76がカード搬送方向に最
大振幅で振れる状態を作り出すことができる。これによ
り、カードをカード搬送部材75,76振動方向に搬送する
ことができる。そして、カード搬送部材75,76がカード
送り方向とは逆方向に振れている時には、カード押圧部
材57、58は下に下がつている状態であり、カード50を搬
送方向と逆の方向に送ることは無い。

更に、互いの積層型セラミツク圧電体組である積層型
セラミツク圧電体55,73と、積層型セラミツク圧電体54,
74とを互いに1/2周期位相をずらして、第３図に示すよ
うに、 上下振動励振用積層型セラミツク圧電体55に対してE₂
cos（ωｔ）の電界を、 左右振動励振用積層型セラミツク圧電体73に対してE₁
sin（ωｔ）の電界を印加し、 同時にそのタイミングで 上下振動励振用積層型セラミツク圧電体56に対して−
E₂cos（ωｔ）の電界を、 左右振動励振用積層型セラミツク圧電体74に対して−
E₁sin（ωｔ）の電界を印加し、互いのカード押圧部材5
7、58とカード搬送部材75,76のいずれか一方がカード搬
送している時には他方は搬送せず、他方が搬送している
時には一方は搬送しないように制御する。

これにより、いずれか一方は必ずカード50を搬送して
いる状態とすることにより、カード送り速度を高速とす
ることができる。

以上説明した様に実施例によれば、電磁モータ、伝達
歯車、伝達ベルト、搬送用ローラ等の複雑な構成を必要
とせず、しかも電磁ノイズの発生することのない、しか
も小型・薄型化が極めて容易に行なえるカード搬送装置
が提供できる。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、簡単な構成でかつ
小型・薄型化が容易なうえ、電磁ノイズが発生すること
のない長距離でのカード搬送路を確保したカード搬送装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例の斜視図、 第２図は本実施例のカード搬送制御方法を説明するため
の図、 第３図は本発明に係る第２実施例の正面図である。 図中、1,51……外枠、２……外枠両側部、３……上下振
動用弾性板、４……取付け腕部、11〜15……上下振動励
振用圧電歪素子、21,31……左右振動用弾性板、23,33…
…カード送り面、25,35……左右振動励振用圧電歪素
子、50……カード、60……上下振動励振回路、65……左
右振動励振回路、51……ベース、52……カード搬送面、
53,54……切欠き溝、55,56……上下振動励振用積層型セ
ラミツク圧電体、57,58……カード押圧部材、70……カ
ード送り用切欠き部、73,74……左右振動励振用積層型
セラミツク圧電体、75,76……カード搬送部材である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】背面に圧電歪素子を配設し上下運動を行な
   う上下振動弾性板と、該上下振動弾性板上面と所定間隙
   を持つて少なくとも片面に圧電歪素子が設けられ前記上
   下振動弾性板の振動方向とほぼ直交方向に振動運動する
   所定距離間隔を持つて配設された少なくとも２つの左右
   振動弾性板と、該左右振動弾性板の圧電歪素子と前記上
   下振動弾性板の圧電歪素子とを同一周波数で互いに1/4
   周期位相がずれ、かつ左右振動弾性板の圧電歪素子は交
   互に1/2周期の奇数倍位相がずれるよう各圧電歪素子に
   所定周期の電界を印加する圧電歪素子駆動手段とを備
   え、該左右振動弾性板と前記上下振動弾性板との間に搬
   送すべきカードを位置させ前記両弾性板とカードとの摩
   擦力でカードを搬送することを特徴とするカード搬送装
   置。
2. 【請求項２】左右振動弾性板はそれぞれ上下振動弾性板
   の振動の腹の部分に所定間隙を持つよう配設されている
   ことを特徴とする請求項第１項記載のカード搬送装置。