JPH1059573A

JPH1059573A - 媒体搬送装置

Info

Publication number: JPH1059573A
Application number: JP21451096A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayakawa; 慎司早川
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】静電気力を利用した媒体搬送装置において、
スキューの発生を防止する。【解決手段】無端ベルト状に形成した移動子ベルト２
２を設け、この移動子ベルト２２の内周面側に、無端ベ
ルト状に形成した固定子ベルト２１を密着するように配
置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、現金自動入出金装置等に組み込ま
れ、用紙や紙幣等の紙葉類や、キャッシュカードやプリ
ペイドカード等のカード類といった媒体を搬送する媒体
搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ、現金自動入出金装置等では、特開平５−２７０６８
１号公報に開示されるように、回転型電磁モータ駆動の
ゴムローラを紙葉類等の媒体に圧接する搬送装置が使用
されていた。しかし、このような搬送装置では、モータ
自体の発熱や大消費電力が問題となり、電磁モータとゴ
ムローラを使用する構成上、小型化にも限界がある。ま
た、媒体の搬送に用いる力としてゴムローラと搬送媒体
間の摩擦力を利用しているため、ゴムの磨耗、紙粉の付
着等により、安定した搬送力を得るためにはゴムローラ
自体やゴムローラと媒体の圧接力を定期的に検査および
補修する必要があった。

【０００３】これら問題を解決するため、特開平５−３
１９６０２号公報や特開平６−５６２９０号公報に開示
される静電気力を利用する搬送装置がある。このような
搬送装置は、帯状電極を有する固定子と、抵抗層を有す
る移動子から構成される。特開平５−３１９６０２号公
報では、移動子として搬送する紙を直接使用し、特開平
６−５６２９０号公報では、高い抵抗値を有する移動子
の上に紙等の搬送物を載せる装置である。両者とも、固
定子の電極は３系統（３相）に分割されており、それが
等間隔で順に並んでいる。動作原理の概要は、特開平２
−２８５９７８号公報や、上述した特開平５−３１９６
０２号公報および特開平６−５６２９０号公報に開示さ
れているように、搬送直前に固定子電極の各相に特殊な
電圧の組み合わせを印加することにより、移動子の抵抗
層内に存在する正負の電荷を静電分極させる。以降、こ
の動作を初期分極行程と呼ぶ。移動子内で静電分極が十
分進んだところで、搬送用の電圧パターンの組み合わせ
を切り換えながら固定子電極の各相に印加すると、電荷
の反発と吸引によって移動子は搬送される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】静電気力を利用した搬
送装置では、媒体や移動子が搬送開始位置に到達してか
ら搬送開始するまでに、初期分極行程が必要であるが、
初期分極行程において帯状電極に印加する電圧パターン
と、搬送時に帯状電極に印加する電圧パターンとは異な
るので、初期分極行程が終了するまでは搬送動作ができ
ない。また、この初期分極行程を不十分な短時間で終了
させると、媒体内で十分な分極状態にならず、分極した
電荷量も少ないため、結果的に搬送力を弱める。搬送力
が弱くなると、固定子との摩擦等の外乱要素により、ス
キューの発生やそれによる搬送停止等の重大な問題が発
生する。よって、初期分極時間を短縮することはできな
い。

【０００５】静電気力を利用した搬送装置において、搬
送中に媒体や移動子にスキューが発生すると、その場で
媒体や移動子が停止してしまうことがあった。搬送停止
状態を復帰するためには、その場で初期分極行程を行
い、停止位置から再度搬送開始する必要がある。しか
し、この場合、以下に示すような問題がある。すなわ
ち、スキューによって搬送停止する度に初期分極行程を
行わなければならないが、上述したように、初期分極行
程には時間がかかり、その行程中は搬送動作ができない
ので、搬送時間が非常に長くなるという問題がある。

【０００６】また、スキューした状態で初期分極行程を
行うと、そのスキュー状態を維持して搬送されるため、
紙幣の真偽判別部やカードの磁気情報読み取り部等、誤
判定の要因にスキューが関与する部分では、新たにスキ
ュー補正機構が必要となるという問題がある。さらに、
スキュー補正機構を付加しない場合は、真偽判別部や磁
気情報読み取り部にスキュー対策を施さなければならな
いという問題がある。

【０００７】このように、スキュー発生による搬送停止
は搬送の遅延をまねき、スキューによる搬送停止後、再
度搬送を開始できるようにするためには、スキュー補正
機構の追加や判別機能の強化等が必要で、コスト上昇を
招いてしまう。よって、静電気力を利用した媒体搬送装
置において、スキューの発生を防ぐことは、重大な課題
である。

【０００８】

【課題を解決するために手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、絶縁体の基材に複数の帯状電極を平行
に並べて配列してなる固定子の搬送面上に、所定の抵抗
値を持った移動子を乗せ、この移動子の上の媒体を乗せ
て、前記帯状電極への印加電圧極性を決められたパター
ンで切り換えることにより、前記固定子と移動子との間
に発生する静電気力を利用して、帯状電極と直角をなす
方向に媒体を乗せた移動子を搬送する媒体搬送装置にお
いて、前記移動子は、無端ベルト状の移動子ベルトとし
て形成し、前記固定子は、帯状電極が前記移動子ベルト
の内周面全面にわたり所定の間隔で配置される形状とし
たことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の媒体搬送装置の第
１の実施の形態を示す構成図、図２は図１で説明した第
１の実施の形態の媒体搬送装置の要部斜視図である。こ
の第１の実施の形態の媒体搬送装置は、板状の固定子１
と移動子２からなり、移動子２の上に媒体３を乗せて、
固定子１から移動子２に作用する搬送力によって、移動
子２と媒体３とを一緒に搬送する。

【００１０】固定子１は、基材１１上に複数の帯状電極
１２を所定の間隔で平行に配置し、その上に絶縁コート
層１３を配したものである。前記移動子２は、この帯状
電極１２と直角をなす搬送方向に平行な方向の長さを縦
幅、帯状電極１２と平行な方向の長さを横幅とすると、
縦幅を横幅で除した値（アスペクト比）を１以上とし
て、縦幅を横幅より長くしてある。以後、移動子２にお
いて、固定子１と接触する面を搬送面、その対面を非搬
送面と呼ぶ。

【００１１】基材１１は絶縁体であり、基板状、フィル
ム状等、形状や厚み等は自由に設計できる。本実施の形
態では、樹脂材料を使用することとする。帯状電極１２
は、銅や金等の導電性材料ならばいずれも使用でき、基
材１１上に印刷やエッチング等の公知の技術によって形
成することができる。また、絶縁耐圧向上と搬送面の平
滑化、および低摩擦化等を目的として、帯状電極１２を
覆うように、基材１１上を絶縁コーティングを行ってコ
ート層１３を設けてある。なお、このコート層１３は設
けなくてもよい。

【００１２】帯状電極１２の幅や間隔は自由に設定でき
る。また、帯状電極１２は３相に分離接続されており、
それぞれＡ相、Ｂ相、Ｃ相と呼び、Ａ相に接続される帯
状電極は１２Ａ、Ｂ相に接続される帯状電極は１２Ｂ、
Ｃ相に接続される帯状電極は１２Ｃとして表示する。移
動子２は薄板状で、抵抗値が１０¹²〜１０¹⁵〔Ω／□〕
に調整してある。この調整方法は公知であり、例えば、
特開平６−５６２９０号公報に開示されている技術等が
利用できる。

【００１３】電源５は、帯状電極１２に印加する電圧の
電圧源であり、正電圧と負電圧を駆動回路６に供給す
る。駆動回路６は、帯状電極１２のＡ相、Ｂ相、Ｃ相の
各相に、それぞれ正電圧、負電圧、０〔Ｖ〕（接地電
位）を自由に切り換えて印加できるようになっており、
制御回路７からの制御信号によって、各相に印加する電
圧極性を変化させる。また、制御回路７からの信号によ
って、印加する電圧値を変更することもできる。

【００１４】ここでは、各相に印加する電圧極性を、
〔Ａ相極性，Ｂ相極性，Ｃ相極性〕として表すことにす
る。例えば、Ａ相に正極性、Ｂ相に負極性、Ｃ相に負極
性の電圧を印加する場合は、〔Ｐ，Ｎ，Ｎ〕という表示
になる。なお、正極性はＰ，負極性はＮ，接地電位はＧ
と表す。以下に、動作を説明する。

【００１５】移動子２内の電荷をあらかじめ決まったパ
ターンに分極させ、その分極電荷の極性と、帯状電極１
２に印加する電圧の極性との反発、吸引作用を利用す
る。ここでは、搬送する移動子２内の電荷を分極させる
行程を初期分極行程と呼ぶことにする。初期分極行程で
は、帯状電極１２に印加する電圧極性によって、移動子
２内に様々な分極パターンを形成することができる。こ
の分極パターンに合わせて、搬送中に帯状電極１２に印
加する電圧の切り換えパターンも変える必要がある。

【００１６】図３は移動子の移動原理を示す説明図で、
例えば、制御回路７の制御により、帯状電極１２の各相
に〔Ｇ，Ｐ，Ｎ〕を印加すると、電極内に充電された電
荷の鏡像力によって、図３（１）のように、帯状電極１
２と相対する移動子２に帯状電極１２に印加した電圧の
極性と逆極性の電荷が蓄積する。この行程が初期分極行
程である。ここで、図３（２）のように、帯状電極１２
に印加する電圧を〔Ｎ，Ｎ，Ｐ〕に切り換えると、帯状
電極１２と移動子２との間で同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、帯状電極１２
の電荷と移動子２内の電荷との間の反発，吸引作用によ
って、移動子２は固定子１から浮き上がった状態で図３
（３）に矢印で示す方向に移動子２およびその上に乗せ
た媒体３が移動を始める。

【００１７】図３（４）に示すように、移動子２が電極
１ピッチ分移動すると、搬送方向の力が弱まって固定子
１と移動子２との間の吸引力が大きくなり、同時に固定
子１と移動子２との摩擦力が著しく上昇するため、移動
子２は停止する。上述したように、移動子２が電極１ピ
ッチ分移動した後、印加電圧のパターンを〔Ｐ，Ｎ，
Ｎ〕とすると、移動子２は矢印方向に１ピッチ移動し、
次に〔Ｎ，Ｐ，Ｎ〕と印加すると更に１ピッチ移動す
る。以下、これまでの〔Ｎ，Ｎ，Ｐ〕，〔Ｐ，Ｎ，
Ｎ〕，〔Ｎ，Ｐ，Ｎ〕を順次繰り返して印加することに
より、移動子２を矢印方向に１ピッチずつ移動させるこ
とができる。

【００１８】初期分極後に、帯状電極１２に印加する移
動子駆動用の電圧パターンの切り換え周波数を駆動周波
数と呼ぶことにすると、この駆動周波数を変化させるこ
とによって移動子２の移動速度を制御することができ、
駆動周波数を上げると移動子２の移動速度が向上する。
図４は媒体搬送装置の上面図であり、初期分極行程によ
って移動子２の内部では分極が発生し、図４（Ａ）に示
すように、帯状電極１２に印加した電圧と逆極性の電荷
が蓄積する。そこで、図４（Ｂ）に示すように、移動子
２を搬送するための電圧極性パターンを帯状電極１２に
印加する。この時、移動子２内部で最も先頭に位置する
正の分極電荷に着目すると、この電荷は、真下に位置す
る帯状電極１２Ｃからは分極電荷と同極性のために反発
力を受け、１ピッチ先の帯状電極１２Ａからは分極電荷
と異極性なので吸引力を受ける。この吸引力や反発力を
クーロン力と呼ぶが、これにより、移動子２は１ピッチ
移動して帯状電極１２Ａ上に先端の分極電荷が到達した
ところで吸引力が最大となるため、移動子２は固定子１
に吸着して停止する。この作用を順次繰り返すことが、
搬送原理である。

【００１９】実際の搬送では、このクーロン力が全て搬
送力になるのではなく、このクーロン力から移動子２と
固定子１との接触面である搬送面で発生する摩擦や、空
気抵抗等の外乱的な要因を差し引いた力が搬送力とな
る。よって、移動子２内の分極電荷量の不均一、搬送面
における接触状態の差異による摩擦力の不均一等、様々
な不均一要因によって、移動子２の微小部分に働く搬送
力は不均一となる。

【００２０】図５は移動子に働く搬送力の詳細を示す説
明図で、移動子２に働く搬送力が不均一な場合、例えば
移動子２の先端部分に着目し、図５に示すように搬送方
向の左右端部で搬送力が異なり、左端での搬送力Ｆ_Lと
右端での搬送力Ｆ_Rとの間にＦ_L＞Ｆ_Rの関係があった
とする。左端Ｏ_Lと右端Ｏ_Rとの距離をａとすると、右
端Ｏ_Rを回転中心として、（１）式に示されるトルクＴ
なる時計回りの回転力（以後、モーメントと呼ぶ）が発
生することになる。

【００２１】

【数１】Ｔ＝（Ｆ_L−Ｆ_R）×ａ・・・（１）このモーメントにより、移動子２にはスキューが発生す
る。ただし、このスキューは、帯状電極１２に印加する
電圧極性パターンの切り換え周波数である駆動周波数が
十分遅い場合、また、搬送力が非常に大きい場合には問
題にならない。

【００２２】スキューの発生は、移動子２の左右端が１
ピッチ移動する時間の変化を意味する。移動子２に図５
で説明したように搬送力が働いている場合、移動子２の
左端Ｏ_Lは、右端Ｏ_Rよりも速く１ピッチ移動して帯状
電極１２Ａに到達する。左端Ｏ_Lが帯状電極１２Ａに到
達すると、その部分では吸着が発生して搬送力がなくな
るが、帯状電極１２Ａに到達していない右端Ｏ_Rでは搬
送力が発生し続ける。

【００２３】図６はスキューが発生した移動子に働くモ
ーメントの詳細を示す説明図で、帯状電極１２Ａに到達
している左端Ｏ_Lでは吸着が発生して搬送力がなくなる
が、帯状電極１２Ａに到達していない右端Ｏ_Rでは搬送
力が発生し続けるので、今度は、左端Ｏ_Lを回転中心に
して、反時計回りのモーメントが発生するため、スキュ
ーが補正されて行く。この時、駆動周波数が十分遅い
と、右端Ｏ_Rが帯状電極１２Ａに到達した後で、帯状電
極１２に印加する電圧パターンが変化するので、上述し
たスキューの発生は搬送特性に影響しない。搬送力が非
常に大きい場合も同様で、左右端が帯状電極１２Ａに到
達する時間に差はあるが、到達の遅い右端でさえ、極め
て短時間で移動するため、スキューは問題とならない。

【００２４】しかし、駆動周波数は移動子２の搬送速度
に影響し、駆動周波数が遅いということは、搬送速度が
遅いことと同義である。図６に示す状態において、駆動
周波数が高いと、右端Ｏ_Rが帯状電極１２Ａに到達する
前に、帯状電極１２に印加する電圧パターンが変化する
ので、搬送が不可能になってしまう。よって、高速搬送
が有用な部分への適用するためには、スキューが発生し
たなら、一度搬送を停止し、スキューを補正した後か、
スキューした状態のまま再度初期分極行程を行った後、
再度搬送を開始するという行程をとらなければならな
い。また、移動子２の条件だけでなく、その上に乗せる
媒体３の重量等の条件によっても、駆動周波数の最大値
が変化するため、媒体３の状態を逐一監視しなければな
らず、実用的ではない。

【００２５】同様に、大きな搬送力を得るためには、帯
状電極１２に印加する電圧を大きくする必要があり、高
電圧電源回路、高耐圧駆動回路、装置絶縁の強化等、安
全性の低下と製作コストの増加をまねくため好ましくな
い。以下に、本発明の第１の実施の形態の搬送装置にお
いて、スキューを防止する機構について詳細する。

【００２６】スキューの発生は、上述したように、移動
子２の搬送面内に発生するモーメントが要因となる。よ
って、この発生モーメントを低減することによって、ス
キューの量を減少させることができる。図７は移動子の
搬送方向と搬送力不均一の関係を示す説明図で、搬送力
の不均一は、帯状電極１２と平行な方向（Ｈ方向と呼
ぶ）と、それと直角に交わる方向（搬送方向と平行な方
向：Ｖ方向と呼ぶ）に分けて考えることができる。

【００２７】Ｈ方向の搬送力不均一性がスキューに与え
る影響は図５および図６で説明した通りであり、搬送力
最大位置から回転中心位置までの距離が重要となり、そ
の最大値は、搬送方向に向かった時の移動子２の左右端
長さａとなる。よって、移動子２の左右端長さａを短く
するほど、発生するモーメントは小さくなり、スキュー
の発生量が減少する。

【００２８】Ｖ方向の搬送力不均一性は、モーメントの
発生とは無関係である。Ｖ方向は搬送方向と平行であ
り、静電気による搬送力は移動子２が剛体と見なせる程
度に小さいため、Ｈ方向の搬送力が均一であれば、スキ
ューの要因であるモーメントは発生しない。よって、移
動子２が自由に設計できる場合は、移動子２のＨ方向の
長さを可能な限り短くすることにより、スキューの発生
量を低減でき、スキューが原因となる搬送停止の発生を
防ぐことができる。また、移動子２の形状が限定されて
いる場合は、Ｖ方向長さとＨ方向長さの比（Ｖ方向長さ
／Ｈ方向長さ：アスペクト比と呼ぶ）が大きくなるよう
に移動子２の配置方向を決定すると、同様な効果により
スキューによる搬送停止を防止できる。

【００２９】図８は移動子のアスペクト比と設置方向の
関係を示す説明図で、移動子２の形状が同じであるな
ら、図８（Ａ）に示すようなアスペクト比が小さくなる
ような配置よりも、図８（Ｂ）に示すようなアスペクト
比が大きくなるような配置の方がよい。ここまでは、移
動子２を用いる搬送装置について、移動子２の配置また
は製作条件をアスペクト比の観点から述べてきたが、こ
の条件が重要になる部分は、搬送力が発生するものに対
してである。よって、移動子２を用いる装置では、該移
動子２に搬送力が発生するため、この移動子２の配置、
あるいは製作条件に対して上述したアスペクト比条件を
適用する必要がある。そして、この移動子２の上に乗せ
て搬送する媒体３には、この条件を適用する必要はな
い。

【００３０】これに対して、固定子１の上に直接媒体３
を乗せ、この媒体３に搬送力を発生させる搬送装置で
は、媒体に搬送力が発生するため、媒体投入時に上述し
たアスペクト比条件を適用する必要がある。すなわち、
アスペクト比が大きくなる方向で媒体３を固定子１の上
に投入する。例えば、長方形の媒体であるなら、長手方
向が搬送方向と平行となるように固定子１上に投入す
る。

【００３１】表１は、アスペクト比が１未満の移動子
と、アスペクト比が１以上の移動子について、搬送速度
と搬送特性を測定した結果である。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１中の印は搬送中にスキューによる搬送
停止が発生しなかったことを示し、△印はスキューによ
る搬送停止がしばしば発生したことを示し、×印はスキ
ューによる搬送停止が毎回発生したことを示す。このよ
うに、アスペクト比が１未満（Ｖ方向長さ＜Ｈ方向長
さ）の移動子では、搬送速度の上昇に伴って、搬送特性
が著しく悪化している。

【００３４】これに対して、アスペクト比が１以上（Ｖ
方向長さ≧Ｈ方向長さ）の移動子では、搬送速度によら
ず、スキューの発生しない安定した搬送特性が得られて
いる。以上説明したように、本発明の第１の実施の形態
では、移動子の形状や配置する方向を考慮し、帯状電極
と平行な辺の長さを可能な限り短くすることにより、印
加電圧の上昇による安全性の低下や製造コストの増加が
なく、さらに、搬送速度の低下による搬送時間の遅延な
しに、移動子のスキューを防止でき、スキューに起因す
る移動子の搬送停止を防ぐことができるので、スキュー
による搬送停止の度に初期分極行程を行わずに済むた
め、最短の搬送時間で効率よく搬送を終了することがで
きる。

【００３５】また、搬送速度によらずスキュー自体が殆
ど発生しないため、搬送速度を自由に選択して、効率よ
く搬送することができるとともに、スキューが悪影響を
及ぼす部分でも特別なスキュー補正機構やスキューを考
慮した装置構成を付加する必要がなく、製造コストの増
加や装置体積の肥大を防ぐことができる。なお、この第
１の実施の形態では、基板状の直線搬送装置を例に取っ
て説明したが、使用する固定子はフィルム状のフレキシ
ブル基板で製作することも可能なので、湾曲部を有する
曲線搬送路を構成することもできる。

【００３６】また、第１の実施の形態では、移動子とし
て、シート状材料を積層したものを用いたが、内部に固
定子と同様な電極を有し、その電極に電圧を印加するこ
とにより、初期分極状態を実現する移動子を用いた搬送
装置においても同様な効果を得ることができる。さら
に、第１の実施の形態では、移動子に搬送力を発生さ
せ、その上に媒体を乗せて移動子と一緒に搬送する搬送
装置について説明したが、搬送対象の媒体の抵抗値が十
分高い場合は、移動子を除き、固定子上に直接媒体を乗
せ、媒体内に分極電荷を構成することで、媒体に直接搬
送力を発生させることができる。このように移動子を持
たない搬送装置においても、媒体のアスペクト比を考慮
することにより、同様な効果を得ることができる。

【００３７】図９は本発明の媒体搬送装置の第２の実施
の形態を示す構成図、図１０は第２の実施の形態の媒体
搬送装置の要部斜視図である。この第２の実施の形態の
媒体搬送装置は、無端ベルト状の固定子ベルト２１と、
この固定子ベルト２１の外側に密着して設けられる無端
ベルト状の移動子ベルト２２からなり、媒体３は移動子
ベルト２２の上に乗って搬送される。以後、移動子ベル
ト２２において、固定子ベルト２１と接触する面を搬送
面、その対面を非搬送面と呼ぶ。

【００３８】固定子ベルト２１は、基材３１上に複数の
帯状電極１２を所定の間隔で平行に配置し、その上に絶
縁コート層３３を配したものである。基材３１は絶縁体
であり、無端ベルト状に形成する必要があるが、ポリイ
ミド等のフィルム状材料は無端ベルト状での形成が可能
であり、通常の市販品として入手可能である。フィルム
を含む板状材料から無端ベルトを形成する方法を以下に
説明する。図１１は無端ベルト形成方法の一例を示す説
明図で、図１１（Ａ）に示すように、相対する端面を突
き合わせて接合することにより、無端ベルトを形成する
ことができる。また、端部を重ねて接合する場合は、図
１１（Ｂ）に示すように、移動子ベルト２２の回転方向
にならう様に重ねると、移動子ベルト２２の回転に支障
をきたしにくいため好ましい。なお、本実施の形態で
は、基材３１として、樹脂系材料を使用するものとす
る。

【００３９】帯状電極１２は、銅や金等の導電性材料な
らばいずれも使用でき、基材３１上に印刷やエッチング
等の公知の技術によって形成することができる。また、
絶縁耐圧向上と搬送面の平滑化、および低摩擦化等を目
的として、帯状電極１２を覆うように、基材３１上を絶
縁コーティングを行ってコート層３３を設けてある。な
お、このコート層３３は設けなくてもよい。

【００４０】帯状電極１２の幅や間隔は自由に設定でき
る。また、帯状電極１２は３相に分離接続されており、
それぞれＡ相、Ｂ相、Ｃ相と呼び、Ａ相に接続される帯
状電極は１２Ａ、Ｂ相に接続される帯状電極は１２Ｂ、
Ｃ相に接続される帯状電極は１２Ｃとして表示する。な
お、帯状電極１２は３相に分離接続されるので、３の倍
数の本数を必要とする。

【００４１】移動子ベルト２２は薄板状で、抵抗値が１
０¹²〜１０¹⁵〔Ω／□〕に調整してある。この調整方法
は公知であり、例えば、特開平６−５６２９０号公報に
開示されている技術等が利用できる。無端ベルト状への
形成は、基材３１の場合と同様に、無端ベルト状に加工
された市販品の購入や、薄板の相対する端面を突き合わ
せて接合する等の方法で対応できる。また、薄板材の端
部を重ねて接合して無端ベルト状とする場合は、図１１
（Ｂ）に示すように、重ねた端面が最外周で搬送方向を
向くように接合すると、移動子ベルト２２の回転に支障
をきたしにくいので好ましい。

【００４２】電源５は、帯状電極１２に印加する電圧の
電圧源であり、正電圧と負電圧を駆動回路６に供給す
る。駆動回路６は、帯状電極１２のＡ相、Ｂ相、Ｃ相の
各相に、それぞれ正電圧、負電圧、０〔Ｖ〕（接地電
位）を自由に切り換えて印加できるようになっており、
制御回路３７からの制御信号によって、各相に印加する
電圧極性を変化させる。また、制御回路３７からの信号
によって、印加する電圧値を変更することもできる。

【００４３】ここでは、各相に印加する電圧極性を、
〔Ａ相極性，Ｂ相極性，Ｃ相極性〕として表すことにす
る。例えば、Ａ相に正極性、Ｂ相に負極性、Ｃ相に負極
性の電圧を印加する場合は、〔Ｐ，Ｎ，Ｎ〕という表示
になる。なお、正極性はＰ，負極性はＮ，接地電位はＧ
と表す。以下に、動作を説明する。

【００４４】移動子ベルト２２内の電荷をあらかじめ決
まったパターンに分極させ、その分極電荷の極性と、帯
状電極１２に印加する電圧の極性との反発、吸引作用を
利用する。ここでは、搬送する移動子ベルト２２内の電
荷を分極させる行程を初期分極行程と呼ぶことにする。
初期分極行程では、帯状電極１２に印加する電圧極性に
よって、移動子ベルト２２内に様々な分極パターンを形
成することができる。この分極パターンに合わせて、搬
送中に帯状電極１２に印加する電圧の切り換えパターン
も変える必要がある。

【００４５】図１２は移動子ベルトの移動原理を示す説
明図で、移動子ベルト２２の一部分に着目すると、例え
ば、制御回路３７の制御により、帯状電極１２の各相に
〔Ｇ，Ｐ，Ｎ〕を印加すると、電極内に充電された電荷
の鏡像力によって、図１２（１）のように、帯状電極１
２と相対する移動子ベルト２２に帯状電極１２に印加し
た電圧の極性と逆極性の電荷が蓄積する。この行程が初
期分極行程である。ここで、図１２（２）のように、帯
状電極１２に印加する電圧を〔Ｎ，Ｎ，Ｐ〕に切り換え
ると、帯状電極１２と移動子ベルト２２との間で同極電
荷には反発力が発生し、異極電荷には吸引力が発生する
ため、帯状電極１２の電荷と移動子ベルト２２内の電荷
との間の反発，吸引作用によって、図１２（３）に矢印
で示す方向に移動子ベルト２２が移動を始める。

【００４６】図１２（４）に示すように、移動子ベルト
２２が電極１ピッチ分移動すると、搬送方向の力が弱ま
って固定子ベルト２１と移動子ベルト２２との間の吸引
力が大きくなり、同時に固定子ベルト２１と移動子ベル
ト２２との摩擦力が著しく上昇するため、移動子ベルト
２２は停止する。上述したように、移動子ベルト２２が
電極１ピッチ分移動した後、印加電圧のパターンを
〔Ｐ，Ｎ，Ｎ〕とすると、移動子ベルト２２は矢印方向
に１ピッチ移動し、次に〔Ｎ，Ｐ，Ｎ〕と印加すると更
に１ピッチ移動する。以下、これまでの〔Ｎ，Ｎ，
Ｐ〕，〔Ｐ，Ｎ，Ｎ〕，〔Ｎ，Ｐ，Ｎ〕を順次繰り返し
て印加することにより、移動子ベルト２２を矢印方向に
１ピッチずつ移動させることができる。

【００４７】ここで、移動子ベルト２２は無端ベルト状
なので、結果として、移動子ベルト２２は固定子ベルト
２１の外周で回転することになる。初期分極後に、帯状
電極１２に印加する移動子ベルト駆動用の電圧パターン
の切り換え周波数を駆動周波数と呼ぶことにすると、こ
の駆動周波数を変化させることによって移動子ベルト２
２の移動速度を制御することができ、駆動周波数を上げ
ると移動子ベルト２２の移動速度が向上する。

【００４８】図１３は媒体の搬送原理を示す説明図で、
図１２で説明したように移動子ベルト２２の移動を開始
した後、図１３（１）に示すようにこの移動中の移動子
ベルト２２上に媒体３を投入すると、移動子ベルト２２
内の分極電荷による吸引力や、移動子ベルト表面と媒体
表面との摩擦によって、図１３（２）に示すように、投
入された媒体３は、移動子ベルト２２上で滑ることなく
該移動子ベルト２２と共に搬送される。そのため、上述
した駆動周波数を制御することにより、媒体３の搬送速
度も制御することができる。

【００４９】図４における説明と同様に、本発明の第２
の実施の形態でも、移動子ベルト２２内の分極電荷と帯
状電極１２に印加する電圧とのクーロン力によって移動
子ベルト２２が１ピッチずつ移動する。無端ベルト状の
移動子ベルト２２がスキューするためには、移動子ベル
ト２２の周長が物理的に延びなければならないが、上述
したクーロン力は移動子ベルト２が剛体と見なせるほど
小さいため、移動子ベルト２２が変形することはない。
よって、移動子ベルト２２を無端ベルト状に構成するこ
とにより、移動子ベルト２２のスキューは全く発生しな
い。これにより、スキューが要因となる移動子ベルト２
２の搬送停止が発生することはない。図６で説明したよ
うに、スキューが発生すると、搬送を続けることができ
ないので、一度搬送を停止して、初期分極行程を再度行
った後、搬送を再開するという行程が必要であったが、
第２の実施の形態では、スキューが発生しないので、ス
キューが起因となる搬送停止が発生せず、よって、従
来、移動子や媒体が搬送停止する度に行っていた初期分
極行程は、第２の実施の形態の搬送装置の場合、搬送開
始時の１回だけでよい。

【００５０】さらに、第２の実施の形態では、制御回路
３７により、媒体投入開始以前にあらかじめ初期分極を
行っておき、その後、媒体の投入の有無によらず、常に
移動子ベルト２２を搬送状態にしておくことにより、媒
体投入毎に初期分極行程を行う必要が無くなる。すなわ
ち、移動子ベルト２２は無端ベルト状であるので、連続
して搬送状態を保つことが可能であり、搬送状態の移動
子ベルト２２上に媒体３を投入すれば、移動子ベルト２
２内の分極電荷による吸引力や、移動子ベルト２２表面
と媒体３表面との摩擦によって、投入された媒体３は移
動子ベルト２２上で滑ることなく搬送される。そして、
搬送力が発生するのは移動子ベルト２２であるので、個
々の媒体３に対しては初期分極行程を行う必要はなく、
搬送状態の移動子ベルト２２に対して任意のタイミング
で媒体３を連続して投入できるものである。よって、媒
体の搬送枚数に関係なく、媒体投入から搬送終了までが
最短時間で行え、時間的損失はまったくない。第２の実
施の形態では、媒体搬送に静電気力を利用しており、か
つ、基材３１やコート層３３に絶縁材料を使用している
ため、搬送時に消費される電流量は非常に少なく、移動
子ベルト２２を常に稼働していても、消費電力は極僅か
である。消費電力をさらに減少させるためには、従来と
同様に、媒体３が投入される毎に初期分極を行い、搬送
終了と同時に移動子ベルト２２を停止させればよい。こ
の場合も、移動子ベルト２２のスキューによる搬送停止
が発生しないという効果は得られるものであり、初期分
極行程は個々の媒体３の搬送開始時のみ行えばよく、ス
キューに起因する搬送停止時の度に初期分極行程を行う
ことはないので、搬送時間を短縮することはできるもの
である。

【００５１】図１４は媒体を３枚投入した場合の搬送完
了までにかかる時間の比較を示すグラフであり、図１４
（Ａ）は第２の実施の形態の搬送装置の場合、図１４
（Ｂ）は従来の搬送装置の場合を示す。なお、搬送時の
速度は両者とも同一とする。従来は、複数枚の媒体を搬
送する場合、各媒体に対して初期分極、搬送、搬送停止
の行程を順次繰り返す必要があり、かつ、上記行程は、
複数の媒体に対して同時に行うことはできないので、処
理に時間がかかっていた。

【００５２】これに対して、第２の実施の形態では、一
度初期分極を行えば、複数枚の媒体を連続して搬送可能
であるので、極めて短時間の間に媒体を目的位置まで搬
送することができる。以上説明したように、本発明の第
２の実施の形態では、移動子ベルト２２を無端ベルト状
に形成することで、移動子ベルト２２のスキューを防止
することができ、その結果、スキューによる搬送停止状
態が回避できるため、常に安定して効率よく媒体を搬送
することができる。

【００５３】また、媒体投入開始以前に移動子ベルト２
２を初期分極させ、移動子ベルト２２を搬送状態で稼働
させておくことにより、以後、移動子ベルト２２を停止
させるまで初期分極行程を行う必要がなく、その結果、
媒体の投入数や投入の時間的な間隔によらず、投入から
目標位置到達まで、常に最短の搬送時間で媒体３を搬送
することができる。

【００５４】なお、第２の実施の形態では、固定子ベル
ト２１および移動子ベルト２２を小判型の楕円管状に配
置した例にとって説明したが、固定子ベルトの内周面の
形状は搬送に無関係なため、任意の形状で固定できる。
図１５は固定子ベルトの固定構造の一例を示す説明図
で、例えば、この図１５（Ａ）に示すように、固定子ベ
ルト２１を三角形状で固定して搬送経路を構成する場
合、三角形の各頂点に合わせて固定部材３４を設けるこ
とで、固定子ベルト２１および移動子ベルト２２を所定
の形状とすることができる。また、図９および図１０の
ように小判型とする場合、２個の固定部材を設けること
で可能である。

【００５５】さらに、固定子ベルト２１を所定の形状で
固定するため、例えば、図１５（Ｂ）に示すように、断
面形状が小判型の固定部材３５を形成し、この固定部材
３５の表面に固定子ベルト２１を貼り付けることとして
もよい。この場合、固定子ベルト２１は無端状でなくて
もよく、帯状電極１２が所定の間隔で配置されるよう
に、複数の固定子を並べて貼り付けるようにしてもよ
い。

【００５６】上述したように、固定子ベルト２１を固定
部材３４や固定部材３５で固定することで、任意の搬送
経路を得ることが可能となる。なお、移動子ベルト２１
を搬送するクーロン力は、固定部材３４および固定部材
３５が剛体と見なせるほど小さいので、固定部材３４，
３５が変形することはない。よって、固定部材３４ある
いは固定部材３５で固定子ベルト２１を固定しても、移
動子ベルト２２がスキューすることはない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、移動子
を無端ベルト状の移動子ベルトとして形成し、固定子
は、帯状電極が前記移動子ベルトの内周面全面にわたり
所定の間隔で配置される形状としたので、移動子ベルト
はスキューすることがなく、スキューに起因する搬送停
止が回避できるため、常に安定して短時間で媒体を搬送
することができる。

【００５８】また、移動子を無端ベルト状とすること
で、一度初期分極行程を行った後、常時移動子ベルトを
搬送状態とすれば、媒体を移動子ベルト上に投入すれば
直ぐその媒体を搬送することが可能となり、複数枚の媒
体を連続して搬送する場合でも、個々の媒体毎に初期分
極行程を行うことなく最短の時間で搬送を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の媒体搬送装置の第１の実施の形態を示
す構成図

【図２】第１の実施の形態の媒体搬送装置の要部斜視図

【図３】移動子の移動原理を示す説明図

【図４】媒体搬送装置の上面図

【図５】移動子に働く搬送力の詳細を示す説明図

【図６】スキューが発生した移動子に働くモーメントの
詳細を示す説明図

【図７】移動子の搬送方向と搬送力不均一の関係を示す
説明図

【図８】移動子のアスペクト比と設置方向の関係を示す
説明図

【図９】本発明の媒体搬送装置の第２の実施の形態を示
す構成図

【図１０】第２の実施の形態の媒体搬送装置の要部斜視
図

【図１１】無端ベルト形成方法の一例を示す説明図

【図１２】移動子ベルトの移動原理を示す説明図

【図１３】媒体の搬送原理を示す説明図

【図１４】搬送完了までにかかる時間の比較を示すグラ
フ

【図１５】固定子ベルトの固定構造の一例を示す説明図

【符号の説明】

１固定子２移動子３媒体１２帯状電極２１固定子ベルト２２移動子ベルト３７制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体の基材に複数の帯状電極を平行に
並べて配列してなる固定子の搬送面上に、所定の抵抗値
を持った移動子を乗せ、この移動子の上の媒体を乗せ
て、前記帯状電極への印加電圧極性を決められたパター
ンで切り換えることにより、前記固定子と移動子との間
に発生する静電気力を利用して、帯状電極と直角をなす
方向に媒体を乗せた移動子を搬送する媒体搬送装置にお
いて、前記移動子は、無端ベルト状の移動子ベルトとして形成
し、前記固定子は、帯状電極が前記移動子ベルトの内周面全
面にわたり所定の間隔で配置される形状としたことを特
徴とする媒体搬送装置。
【請求項２】請求項１記載の媒体搬送装置において、前記固定子を、所定の形状で固定する固定部材を設け、
この固定された固定子に密着させて前記移動子ベルトを
配置したことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項３】請求項１または２記載の媒体搬送装置に
おいて、前記帯状電極に移動子ベルトを初期分極させる電圧パタ
ーンを印加して初期分極行程を行った後、常時帯状電極
に移動子ベルト搬送用の電圧パターンを印加して、移動
子ベルトを稼働し続ける制御手段を備えたことを特徴と
する媒体搬送装置。
【請求項４】絶縁体の基材に複数の帯状電極を平行に
並べて配列してなる固定子の搬送面上に、所定の抵抗値
を持った移動子を乗せ、この移動子の上の媒体を乗せ
て、前記帯状電極への印加電圧極性を決められたパター
ンで切り換えることにより、前記固定子と移動子との間
に発生する静電気力を利用して、帯状電極と直角をなす
方向に媒体を乗せた移動子を搬送する媒体搬送装置にお
いて、前記移動子は、帯状電極と直角をなす搬送方向に平行な
方向の長さを、帯状電極と平行な方向の長さより長くし
たことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項５】絶縁体の基材に複数の帯状電極を平行に
並べて配列してなる固定子の搬送面上に、搬送対象の媒
体を直接乗せて、前記帯状電極への印加電圧極性を決め
られたパターンで切り換えることにより、前記固定子と
媒体との間に発生する静電気力を利用して、帯状電極と
直角をなす方向に媒体を搬送する媒体搬送装置におい
て、前記媒体は、その長手方向が帯状電極と直角をなす方向
と平行となるように固定子上に乗せることを特徴とする
媒体搬送装置。