JPH01264868A - 紙送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＯＡ機器のプリンタや複写機に用いられる紙
送り装置の改良に関し、特に駆動源として超音波モータ
を用いたものに関する。

〔従来の技術〕

ワープロ等のプリンタや複写機には、紙の供給および排
出用に、種々の紙送り装置が組み込まれている。従来の
紙送り装置は、電磁モータと、電磁モータにより回転駆
動されるローラと、この回転駆動されるローラによって
従動的に回転される回転自由のローラとを備える。電磁
モータから回転駆動されるローラへの回転動力の伝達方
式としては、ダイレクトドライブ方式、あるいはベルト
やギアを介して伝達する方式などが採用されている。

〔発明が解決しよ−うとする技術的課題〕しかしながら
、電磁モータを利用した従来の紙送り装置には、以下の
ような欠点があった。

（ａ）電磁モータをローラの回転駆動源として用いるも
のであるため、消費電力が大きかった。

消費電力の低減は、電子機器一般において求められてい
るが、特に、携帯型のワープロのように電池駆動される
機器においては、電源にゆとりがないため、より強く望
まれている。

（ｂ）回転駆動源である電磁モータと、回転駆動される
ローラとの間に、ギアやベルト等からなる比較的複雑な
伝達メカニズムを必要とする。従って、部品点数が多く
なり、組立て工程が複雑となるだけでなく、制御や補修
も複雑となっていた。

（ｃ）電磁モータを回転駆動源として用い、上記伝達方
式を採用しているので、モータ音やギア音に起因する騒
音を無視することができなかった。

また、電磁ノイズの発生を防止することも困難であった
。

よって、本発明の目的は、低電力で駆動することができ
、電磁ノイズや騒音の発生を効果的に低減し得る比較的
簡単な構造の紙送り装置を提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明の紙送り装置は、駆動源として超音波モータを用
いるものである。すなわち、横断面が四角形の棒状弾性
体の隣合う二側面に、第１．第２の圧電振動板を貼り付
けてなる超音波モータを採用している。この第１．第２
の圧電振動板は、位相の異なる高周波電圧を印加するこ
とにより、弾性体を軸方向の回りに円または楕円運動さ
せるように構成されている。

また、棒状弾性体に近接または接触するように、回転自
由のローラが配置されており、この回転自由のローラは
、棒状弾性体との間に紙を挿入したときに、棒状弾性体
の円または楕円運動により従動的に回転され得る。

〔作用〕

第１．第２の圧電振動板に位相の異なる高周波電圧を印
加することにより、棒状弾性体は、軸方向の回りに円ま
たは楕円運動される。従って、棒状弾性体と回転自由な
ローラとの間に挿入された紙は、棒状弾性体の楕円運動
に伴って、棒状弾性体とローラとの間を摩擦力によって
送られる。

本発明は、電磁モータを用いた従来の紙送り装置の種々
の欠点を考慮した上で、電磁モータを採用せず、上記の
ような超音波モータを駆動源として用いることにより、
消費電力の低減、機構の簡略化、騒音および電磁ノイズ
の低減を図るものである。

〔実施例の説明〕

第１図は、本発明の一実施例の紙送り装置を示す概略斜
視図、第２図は略図的横断面図である。

この紙送り装置ｌでは、ベース１の両端に支持板２が立
設されている。第１図では、ベースｌの他端側は図示を
省略されているが、図示されている支持板２側と同様に
構成されている。

ベース１の上面には、溝１ａがベース１の長さ方向に形
成されている。この溝ｌａ内に、棒状弾性体３が収納さ
れている。棒状弾性体３は、後述するようにその軸方向
周囲に円または楕円運動するように共振される。従って
、溝１ａは、棒状弾性体３の円または楕円運動を妨げな
い大きさに、すなわち円または楕円運動した際に棒状弾
性体３が溝１ａに当接しない大きさおよび断面形状に形
成されている。

棒状弾性体３は、鉄−ニッケル合金のような種々の弾性
体で構成されており、横断面が正方形または菱形のよう
な四角形状となるように構成されている。そして、棒状
弾性体３の隣合う側面、第１図では図示されている側面
３ａと下面（図示されず）とに、第１．第２の圧電振動
板４．５が貼り付けられている（第２図参照）。

また、棒状の弾性体３は、支持板２に形成された貫通孔
２ａの近傍で支持されている。第１図では明瞭ではない
が、他端側においても支持板に設けられた貫通孔近傍で
支持されている。この棒状弾性体３の支持は、後述する
振動のノード点で棒状弾性体３を固定することにより行
われる。

棒状弾性体３の上方には、回転自由なローラ６゜６が、
棒状弾性体３の上面に近接または接触するように配置さ
れている。ローラ６．６は、両端の支持板２に渡し掛け
られた軸７に回転自由に取り付けられている。すなわち
、ローラ６．６は、内側にベアリング６ａ、６ａを有し
、該ベアリング６ａにより軸７の回りに回転自由とされ
ている。

なお、８．９は、ストッパを示し、ローラ６゜６の軸７
上における軸方向への移動を規制するためのものである
。

第１図および第２図に示した実施例の装置では、後述す
るように、棒状弾性体３が第２図の矢印Ａ方向に円また
は楕円運動することにより、棒状弾性体３とローラ６と
の間に挿入された祇１０が摩擦力によって送られるよう
に構成されている。

次に、上記した棒状弾性体３および圧電振動板４．５に
より構成される超音波モータの詳細を説明する。

第３図に、第１図実施例に用いられる棒状弾性体３およ
び圧電振動板４．５を斜視図で示す、ここでは、第１図
および第２図において底面側に取り付けられた圧電振動
板５を明確にするために、棒状弾性体３を軸方に回転さ
せて、底面３ｂが目視されるように図示しである。

第１の圧電振動板４および第２の圧電振動板５は、それ
ぞれ、棒状弾性体３の全長の１０／１２の長さを有する
。各圧電振動板４．５は、棒状弾性体３の両端から弾性
体の全長の１／１２だけを残した位置に貼り付けられて
いる。

そして、圧電振動板４．５は、長さ方向に１０等分され
た分極領域４ａ〜４ｊ並びに５ａ〜５ｊを存する。この
長さ方向に配列された分極領域４ａ〜４ｊおよび５ａ〜
５ｊは、それぞれ、隣合う分極領域が逆極性となるよう
に厚み方向に分極されている。

従って、両圧電振動板４．５にリード線１１゜１２を接
続し高周波電圧を印加すれば、第４図に模式的に示すよ
うに６次の屈曲振動が引き起こされる０本実施例の構造
では、この６次の屈曲振動モードを利用して棒状弾性体
３が軸方向の周囲に円または楕円運動される。

すなわち、第１および第２の圧電振動板４．５に、それ
ぞれ、例えば第５図にＸおよびＹで示す位相が異なる高
周波電圧を印加すると、両圧電振動板４．５に基づく変
位が合成され、棒状弾性体３が、第２図の矢印Ａ方向に
、すなわち軸方向の回りに回転運動される。

これを、第６図の略図的横断面図を参照してより詳細に
説明する。なお、第６図（ａ）〜（ｄ）において、Ｇは
弾性体の中心を示す０例えば、第５図の時間（ａ）の状
態では、第６図（ａ）に示すように、第２の圧電振動板
５には電圧は印加されていないため、第１の圧電振動板
４により、弾性体３は図示の矢印０方向に変位する。

同様に、第５図の時間（ｂ）の状態では、第２の圧電振
動板５にマイナスの電位が印加され、第１の圧電振動板
４には電圧が印加されないため、図示の矢印Ｐで示すよ
うに弾性体３が下方に変位する。

同様に、第５図の時間（ｃ）の状態では、棒状弾性体３
は第６図（Ｃ）の矢印Ｑ方向に変位し、第５図の時間（
ｄ）では、第６図（ｄ）のＲ方向に変位する。

よって、第５図に示した位相の異なる高周波電圧ｘ、Ｙ
を第１．第２の圧１を振動板４．５に印加することによ
り、棒状弾性体３ばその軸方向を中心として左回りに円
または楕円運動されることがわかる。

本実施例は、上記のような棒状弾性体３および第１．第
２の圧電振動板４．５からなる超音波モータを紙送りの
駆動源とするものであるため、消費電力は電磁モータを
用いた場合に比べて太き（低減される。また、電磁モー
タのような電磁ノイズを発生することもなく、さらに複
雑な伝達メカニズムを必要としないため、部品点数の低
減、騒音の低減等も果たし得ることがわかる。

さらに、第１．第２の圧電振動板４．５に印加される高
周波電圧を第５図の状態と逆転すれば、棒状弾性体３を
第２図の矢印Ａと逆方向に円または楕円運動させること
ができる。従って、本実施例の紙送り装置では、一方向
に紙を送るだけでなく、印加電圧の極性を変えるだけで
簡単に反対方向にも紙を送ることができる。

また、第１図実施例では、棒状弾性体３の両端を支持す
るように構成したが、棒状弾性体の一方端のみを支持す
る構成としてもよい。

例えば、第７図に示すように、棒状弾性体２３の一端の
みを振動のノード点において支持［２２に固定すること
により支持しておき、他端は自由としておいてもよい、
第１図の実施例では両端支持であるので完全には固定し
ない方が所望の振動姿態を実現し易かったが、片持支持
の場合には、振動モードを考慮すると、支持部分で固定
的に支持した方が所望の振動姿態が得易いからである。

この場合には、好ましくは、−の紙送り装置２０と突き
合わすように、同様に構成された紙送り装置３０を配置
し、両者の棒状弾性体２３．３３およびローラ２４，３
４間に紙を供給すれば、より安定に紙を送ることができ
る。もっとも、紙送り装置２０のみで紙を送ることも可
能であることは言うまでもない。

なお、上述してきた実施例においては、電磁モータでは
なく棒状弾性体を利用した超音波モータを用いているた
め、騒音は電磁モータの場合に比べて比較にならないほ
ど低くされる。しかしながら、さらに騒音を低減するに
は、印加する高周波電圧を周波数２０ｋＨｚ程度に高め
ることが好ましい。

従って、第１図に示した両端支持型、第７図に示した一
端支持型のいずれの実施例においても、上述したような
６次屈曲モードのような高次モードの振動モードを利用
することが望ましい。

次に、具体的な実験結果について説明する。第１図実施
例の装置を構成し、Ａ４サイズの複写用紙を搬送させた
。３０ｖの電圧を印加したところ、１０ＣＩＩ／秒程度
の送り速度が得られた。よって、ＯＡ種機器プリンタ・
プロット用として充分な送り速度の得られることがわか
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、駆動源として、電磁モータではなく、
棒状弾性体および圧電振動板を用いて構成された超音波
モータを利用しているので、消費電力を飛躍的に低減す
ることができる。よって、携帯型ワープロのような電池
駆動型のＯＡ種機器好適な紙送り装置を実現することが
できる。

また、回転自由のローラに対して近接または接触される
駆動側のメカニズムが、棒状弾性体及びこれに一体化さ
れた圧電振動板のみで構成し得るため、ｔｍモータを利
用した従来例のような複雑な伝達メカニズムを必要とし
ない、よって、部品点数を低減することができ、かつ組
立て作業や制御を簡略化することができる。

さらに、電磁モータを用いた従来例のようなモータ音や
ギア音による騒音も発生しないため、騒音レベルを効果
的に低減することができる。また、電磁モータの場合の
ような電磁ノイズも生じないため、他の電子機器への悪
影響も及ぼさない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略斜視図、第２図は第１
図実施例の要部断面図、第３図は第１図実施例に用いる
棒状弾性体および圧電振動板を示す斜視図、第４図は第
３図棒状弾性体の屈曲振動を模式的に示す図、第５図は
圧電振動板に加えられる電圧波形を示す図、第６図（ａ
）〜（ｄ）は棒状弾性体の変位過程を説明するための模
式図、第７図は本発明の他の実施例を説明するための部
分切欠斜視図である。 図において、３は棒状弾性体、４は第１の圧電振動板、
５は第２の圧電振動板、６．６はローラを示す。 第１　図 第２０ 妾３　図 第５図 木 第６囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 横断面が四角形の棒状弾性体と、 前記棒状弾性体の隣合う二側面に、それぞれ、貼り付け
   られており、位相の異なる高周波電圧の印加により、前
   記弾性体を軸方向の回りに円運動または楕円連動させる
   ように共振させる第１、第２の圧電振動板と、 前記棒状弾性体に近接または接触するように配置されて
   おり、かつ棒状弾性体との間に紙を挿入したときに、前
   記棒状弾性体の円または楕円運動に伴って回転され得る
   、回転自由のローラとを備えることを特徴とする、紙送
   り装置。