JPH05278890A

JPH05278890A - 媒体搬送装置

Info

Publication number: JPH05278890A
Application number: JP4105767A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Hattori; 俊介服部; Yuko Kobayashi; 祐子小林; Kunihiro Shibuya; 邦弘渋谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】媒体の引き入れおよび搬送を安定かつスムーズ
に行なえる超音波モータ応用の搬送装置を提供する。【構成】振動体１３の一方の面には突起部１４が等ピッ
チで形成されており、隣り合った２つの突起部１４の中
間位置には両突起部に接触し、かつ回転可能にローラ２
８が配置されている。振動体１３の他方の面には圧電素
子１５ａ〜２１ａがλ／２の間隔で固着されており、さ
らにこれらからλ／４離れた位置に圧電素子１５ｂ〜２
１ｂが固着されている。圧電素子１５ａ〜２１ａ，１５
ｂ〜２１ｂには、圧電素子駆動回路２３から９０度位相
の異なる電圧が周期的に印加される。紙葉類１はローラ
２８の回転によってローラ２８と加圧用ガイド２５との
間に引き込まれて矢印Ａ方向へと搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波モータを応用し
て媒体を搬送する媒体搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、記録紙等を記録媒体として用いる
パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシ
ミリ、複写機等の情報機器がオフィスのみならず一般家
庭にも普及している。このため、これらの機器類の小型
軽量化への要求が従来にもまして強くなり、機器内での
記録紙の搬送機構についても小型かつ軽量に設計する必
要が生じている。

【０００３】図４には従来から記録紙等の媒体の搬送に
用いられている代表的な搬送装置が示されている。すな
わち、紙葉類１を挟むように駆動ローラ２と従動ローラ
３とが設けられており、この駆動ローラ２と従動ローラ
３の後方にはガイドローラ４と従動ローラ３とが設けら
れている。駆動ローラ２はそのシャフト５に設けられた
プーリ６、ベルト７およびプーリ８を介して駆動モータ
９に連結されている。なお、駆動ローラ２とガイドロー
ラ４との間にある紙葉類１の張力を一定に保つために、
ガイドローラ４は図示しないタイミングベルト等により
駆動ローラ２に連動する構造となっている。また、駆動
ローラ２、従動ローラ３、ガイドローラ４の各ローラ
は、シャフト５表面にゴム等の弾性部材１０を取り付け
た構造となっている。

【０００４】このような構造であると、駆動モータ９に
よって駆動ローラ２を実線矢印Ｒ方向に回転させると、
ガイドローラ４も同方向に回転する。したがって、紙葉
類１をガイドローラ４と従動ローラ３との間に挿入する
と、摩擦力により実線矢印Ａ方向に紙葉類１が送られ
る。

【０００５】このような搬送方式は一般に摩擦ローラ方
式と呼ばれている。従来、紙葉類の搬送には、ほとんど
この方式が用いられてきた。この方式を採用し、すべり
を生じることなく確実に紙葉類を搬送するには、大きい
摩擦力を必要とするので、駆動ローラ２と紙葉類１との
間の接触面積を大きくする必要がある。このためには、
硬度の低いゴム等で弾性部材１０を形成することが有効
であるが、弾性変形により搬送量が変化するため、硬度
をあまり低くすることはできない。そこで、通常は、駆
動ローラ２の直径を大きくすることで駆動ローラ２と紙
葉類１との間の必要な接触面積を確保している。また、
この方式では、プーリ６の直径に対してプーリ８の直径
を小さくすることによって駆動ローラ２の回転を減速さ
せている。これは駆動モータ９の回転ムラによる搬送速
度の変動を減らし、搬送精度を向上させるためである。
一般に、高精度な紙葉類搬送を行う場合には上述した減
速機構が必要である。

【０００６】しかし、このような搬送方式を採る装置で
は、駆動モータ９の小形化に限度があるため、装置全体
を小形化することは困難である。なお、駆動ローラ２の
直径を小さくすることによっても、装置の小形化を図れ
るが、直径の小さい駆動ローラ２によって高精度な紙葉
類搬送を行なうためには、さらに多くの減速機構を設け
る必要があるため、装置が複雑になってしまうという問
題がある。

【０００７】このような欠点を補うために、最近、超音
波モータを応用した媒体搬送装置が提案されている。図
５にはこの媒体搬送装置の概略構成が示されている。す
なわち、この搬送装置は、紙葉類１の幅よりも若干狭い
間隔をもって対向配置された２つの搬送機構１１ａ，１
１ｂによって構成されている。紙葉類１は、その両側端
部がそれぞれ搬送機構１１ａ，１１ｂに挿入され、実線
矢印Ａの方向に搬送される。

【０００８】各搬送機構１１ａ，１１ｂの主要部は通
常、図６に示すように構成されている。すなわち、図中
１２は装置の筐体を示しており、この筐体１２の内部に
金属材で板状に形成された振動体１３が筐体１２の内壁
面と平行に配置されている。振動体１３の一方の面は、
媒体に移動力を伝達する移動力伝達面に供され、この面
には紙葉類１の送られる方向と直交方向に延びる突起部
１４が紙葉類１の送られる方向に等ピッチで複数形成さ
れている。振動体１３の他方の面には圧電素子１５ａ〜
２１ａが紙葉類の送られる方向にλ／２の間隔で固着さ
れている。また、これらの圧電素子１５ａ〜２１ａから
それぞれλ／４だけ離れた位置には圧電素子１５ｂ〜２
１ｂが固着されている。

【０００９】圧電素子１５ａ〜２１ａ，１５ｂ〜２１ｂ
は、それぞれ配線２２ａ，２２ｂを介して圧電素子駆動
回路２３のＡ端子，Ｂ端子に接続されている。一方、振
動体１３はアース線２４を介して圧電素子駆動回路２３
のＧＮＤ端子に接続されている。

【００１０】このような媒体搬送装置では、圧電素子駆
動回路２３で圧電素子１５ａ〜２１ａと圧電素子１５ｂ
〜２１ｂとに位相の９０度ずれた電圧を周期的に印加し
て振動体１３を励振することにより搬送動作が行われ
る。すなわち、この励振によって振動体１３に図中右端
より左端に向かって進む波長λの進行波が発生する。こ
のとき、突起部１４の先端と紙葉類１との間の摩擦力に
よって紙葉類１が実線矢印Ａ方向に搬送される。印加電
圧の位相関係を調整することにより進行波の進行方向を
逆にすることもできる。

【００１１】上述した摩擦力を確実に紙葉類１に伝える
ために、一般には振動体１３に平行に設けられた加圧用
ガイド２５で紙葉類１に圧力を加えている。このときの
加圧手段２６は、筐体１２と加圧用ガイド２５との間に
設けられた直進ばね、板ばね、板状の弾性体などで構成
される。また、加圧用ガイド２５と紙葉類１との間の摩
擦力が振動体１３と紙葉類１との間の摩擦力より小さく
なるように調整されている。

【００１２】上記構造では、振動体１３に発生した進行
波が振動体１３の端部において紙葉類１の搬送方向とは
逆方向に反射波として戻るため、紙葉類１の搬送に支障
をきたす。このため、振動体１３の両端に反射波防止機
構２７が設置されている。反射波防止機構２７として
は、振動減衰用ゴム、振動防止用粘弾性テープ、制振鋼
等が一般に用いられている。

【００１３】上記構成の媒体搬送装置では装置を小形化
する際に制約となっていた駆動モータを必要としないた
め、駆動モータを用いたものに比べ装置全体の小型軽量
化を図ることができる。

【００１４】しかしながら、上記のように構成された従
来の媒体搬送装置にあっても次のような問題があった。
すなわち、加圧用ガイド２５が加圧手段２６によって振
動体１３の側に押されるため、振動体１３と加圧用ガイ
ド２５との隙間は非常に狭い。そのため、紙葉類１の先
端部が上記隙間にスムーズに入り込み難く、紙葉類１の
先端部が損傷を受けたり、ジャムなどを起こして搬送で
きないことが往々にしてあった。また、紙葉類１の材質
によっては突起部１４が紙葉類１にくい込むなどの突起
部１４と紙葉類１との間で干渉が起こり、紙葉類搬送に
支障をきたすこともあった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように超音波モー
タを応用した従来の媒体搬送装置にあっては、搬送開始
動作をスムーズに行わせ難いという問題があった。ま
た、媒体の材質によっては振動体と媒体との間に干渉が
起こり、媒体の搬送に支障をきたすなどの問題があっ
た。

【００１６】そこで本発明は、搬送開始動作をスムーズ
に行わせることができ、しかも媒体と振動体との間での
干渉を防止でき、安定かつ確実な搬送を行なえる媒体搬
送装置を提供することを目的としている。

【００１７】

【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、媒体に移動力を伝える移動力伝達面を有
した板状の振動体と、この振動体を励振して前記移動力
伝達面に所定方向へ進む進行波を生起させる圧電素子
と、前記振動体の前記移動力伝達面に接して回転可能に
設けられ、前記媒体に前記振動体からの移動力を伝達す
る複数の回転部材とを備えている。

【００１８】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。振動体の移動力伝達面に接触して回転可能に設けら
れた回転体は進行波の発生に伴って進行波の進む方向回
りに回転する。したがって、たとえば回転体に十分接近
して加圧用ガイドが設けられている場合でも、回転体と
加圧用ガイドとの間へ媒体の先端部をスムーズに侵入さ
せることができ、結局、ジャムなどを発生させることな
く搬送動作を開始させることができる。また、媒体には
回転体が接触し、この回転体は回転しているので、媒体
の材質が変わった場合でも回転体と媒体との干渉が起こ
り難い。したがって、安定かつ確実に搬送機能を発揮さ
せることが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００２０】図１には本発明の一実施例に係る媒体搬送
装置、ここには紙葉類を搬送する装置における１つの搬
送機構の概略図が示されている。なお、この図では、図
６と同一部分に同一符号が付されている。したがって、
重複する部分の説明は省略する。

【００２１】この実施例に係る搬送装置が従来の搬送装
置と異なる点は、振動体１３の突起部１４の上に、これ
らに接触させて回転部材、この例ではローラ２８を回転
可能に設けたことにある。

【００２２】ローラ２８は、高硬度で低減衰材料、例え
ばＳＵＳ３０１のようなステンレス鋼やセラミックス材
料、ＳＵＪ、ＳＵＳ４４０Ｃのような軸受け鋼で形成さ
れており、その軸心線を突起部１４の延びる方向と平行
となるように配置し、かつ隣り合った２つの突起部１４
の中間に位置して２つの突起部１４の先端に接触し、突
起部１４のピッチの２倍のピッチで紙葉類１の送られる
方向へ複数配置されている。なお、これらのローラ２８
の両端は、振動体１３の幅方向両側に設けられた図示し
ない軸受によって回転可能に支持されている。すなわ
ち、各ローラ２８の両側は、図２の（ａ）に示すように
ピボット構造、（ｂ）に示すように球面構造、（ｃ）に
示すようにすべり軸構造、（ｄ）に示すようにベアリン
グ装着構造のいずれかに形成されており、これらの構造
に応じた軸受で支持されている。

【００２３】このような構成であると、圧電素子１５ａ
〜２１ａ、１５ｂ〜２１ｂを付勢して振動体１３を励振
し、振動体１３に図中矢印Ａ方向に進む進行波を生起さ
せると、各ローラ２８は矢印Ｙの方向に回転する。この
ため、振動体１３と加圧用ガイド２５との隙間で、引き
入れ側に位置する隙間に紙葉類１の先端部を差し込む
と、紙葉類１の先端部はローラ２８の回転作用でローラ
２８と加圧用ガイド２５との間にスムーズに引き込まれ
る。すなわち、紙葉類１の先端部はジャムなどを起こす
ことなく、安定かつ確実に引き込まれる。そして、引き
込まれた紙葉類１は各ローラ２８の回転によって移動力
を受け、図中矢印Ａ方向へと搬送される。このとき、各
ローラ２８が矢印Ｙ方向に回転しているので、紙葉類１
の材質や厚みが異なった場合でも各ローラ２８と紙葉類
１とが干渉するようなことはない。したがって、安定し
た搬送が実行される。

【００２４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち、上述した実施例では、突起
部１４の進行方向両端エッジ部を直角面にしているが、
図３（ａ）に示すように直線状に面取りしたり、（ｂ）
に示すように円弧状に面取りしたり、（ｃ）に示すよう
に突起部全体の断面形状を台形に形成したりして突起部
１４とローラ２８とを安定に接触させるようにしてもよ
い。また、ローラ２８の配置位置も任意に決定でき、す
べての突起部１４の間にローラ２８を配置してもよい。
また、加圧用ガイド２５によってローラ２８と突起部１
４との接触を安定化させることもできるが、ローラ２８
に荷重を加えることによって接触を安定化してもよい。

【００２５】さらに、突起部１４の設けられている側、
つまり媒体に移動力を伝える移動力伝達面を上にして振
動体１３を配置した場合には、ローラ２８上に紙葉類１
を置くだけで搬送できるので、加圧用ガイドを省略する
こともできる。また、実施例では中実のローラ２８で回
転部材を構成しているが、この他に円筒ローラや球体で
回転部材を構成しても本発明の効果が得られる。また、
実施例では突起部のある振動体を用いているが、突起部
のない平板状の振動体を用いても同様の効果を得ること
ができる。また、実施例では図１に示した搬送機構を２
個対向配置して搬送装置を構成することを前提にしてい
るが、１つの搬送機構だけで装置を構成できることは勿
論である。

【００２６】また、この搬送装置にエンコーダ、光学式
センサなど紙葉類の位置を検出する手段を取り付けるこ
とにより紙葉類を任意の位置に止めることも可能であ
る。さらに、紙葉類に限らずレール等でガイドされたキ
ャリッジを搬送する機構とすれば、リニアモータとする
こともできる。

【００２７】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、媒
体の引き入れ、搬送を安定、かつスムーズに実行させる
ことができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る媒体搬送装置の断面
図。

【図２】同搬送装置に組み込まれたローラの端部形状を
示す図。

【図３】振動体に形成された突起部の断面形状を示す
図。

【図４】従来の媒体搬送機構の斜視図。

【図５】超音波モータを応用した従来の媒体搬送装置の
外観図。

【図６】同搬送装置の要部の断面図。

【符号の説明】

１…紙葉類、１３…振動体、１４…突起部、１５ａ〜２１ａ，１５ｂ〜２１ｂ…圧電素子、２３…圧電素子駆動部、２５…加圧用ガイ
ド、２６…加圧手段、２８…ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体に移動力を伝える移動力伝達面を有し
た板状の振動体と、この振動体を励振して前記移動力伝
達面に所定方向へ進む進行波を生起させる圧電素子と、
前記振動体の前記移動力伝達面に接して回転可能に設け
られ、前記媒体に前記振動体からの移動力を伝達する回
転部材とを具備してなることを特徴とする媒体搬送装
置。