JPH08157092A

JPH08157092A - シート搬送装置

Info

Publication number: JPH08157092A
Application number: JP30203294A
Authority: JP
Inventors: Shinya Hamasaki; 真也濱▲さき▼; Masatoshi Takeda; 雅俊竹田; Kenichi Nakano; 健一中野; Keiichi Zenmei; 啓一善明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】超小型のシート搬送装置の駆動装置の破壊防
止を目的とする。【構成】１２は圧電素子、１３は圧電素子１２に接続
される作動子、１４は用紙１１を作動子１３に圧接させ
る固定子、１５は固定子１４を押圧するための押圧バネ
である。１６はシャーシであり圧電素子１２、押圧バネ
１５が取りつけられる。１はテフロン等の低摩擦材によ
り構成された低摩擦支持部材であり、押圧バネ１５の荷
重を作動子１３を介して受けている。このように、振動
部材（作動子１３）をシート搬送方向にしゅう動可能な
低摩擦支持部材１にて支持しているので、駆動装置であ
る圧電素子１２にかかるせん断力を軽減する事ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート搬送装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】シート搬送装置はプリンタ、スキャナな
どに広く用いられており、これらの装置の小型化にとも
ない、シート搬送装置にも小型化が要求されている。こ
の小型化の有効な手段として超小型の圧電素子の高周波
振動を利用した振動型シート搬送装置が考案されてい
る。

【０００３】以下に従来のシート搬送装置について説明
する。図４は従来のシート搬送装置の構成図である。１
１は用紙、１２は圧電素子、１３は圧電素子１２に接続
される作動子、１４は用紙１１を作動子１３に圧接させ
る固定子、１５は固定子１４を押圧するための押圧バ
ネ、１６はシャーシであり圧電素子１２、押圧バネ１５
が取りつけられる。１７は圧電素子１２を駆動するため
に必要な基準となる波形を発生する基準波形発生部、１
８は基準波形発生部１７で発生した電圧を、圧電素子１
２を駆動するために必要な電圧まで昇圧するための昇圧
部である。図５は従来のシート搬送装置の搬送状態を示
す説明図である。

【０００４】以上のように構成されたシート搬送装置に
ついてその動作を説明する。図６は従来のシート搬送装
置の圧電素子の動作説明図である。圧電素子１２は積層
型圧電素子であり、図６に示すように電圧を加えると、
加えた電圧に対してほぼ比例して伸びる動作を行い、電
圧を０にすると元の寸法に戻る。また圧電素子１２は、
図４の基準波形発生部１７で発生した波形を昇圧部１８
で昇圧し、昇圧部１８の出力により駆動される。作動子
１３は圧電素子１２の可動部分に固定される。また固定
子１４は押圧バネ１５により用紙１１をはさんで作動子
１３に押圧される。

【０００５】図７は従来のシート搬送装置の断面図を示
す。用紙１１と作動子１３のあいだの摩擦により作動子
１３から用紙１１に伝わる搬送力をＦD、用紙１１と固
定子１４のあいだの摩擦により搬送力ＦDと逆向きに用
紙１１にかかる力をＦF、圧電素子１２からうけた力に
よる作動子１３の加速度をａ、用紙１１の質量をｍとす
る。ここでＦD＞ＦFが成り立つとする。

【０００６】まず作動子１３が用紙１１とともに動く条
件を考える。このとき用紙１１が作動子１３の加速度ａ
で動く必要がある。用紙１１の加速度をａmとすると、
用紙１１の運動方程式は次の（数１）のようになる。

【０００７】

【数１】

【０００８】用紙１１と作動子１３がともに動くために
は、（数２）に示すように作動子１３の加速度ａが用紙
１１の加速度ａmよりも小さくなる必要がある。

【０００９】

【数２】

【００１０】よって（数２）を満足するとき用紙１１が
作動子１３とともに動く。次に作動子１３が用紙１１よ
りも速く動く条件、すなわち作動子１３と用紙１１がす
べっている状態を考える。用紙１１の加速度ａが作動子
１３の加速度ａmより大きくなった場合に、前記条件を
満たすので、

【００１１】

【数３】

【００１２】上記条件により、紙送り方向には（数２）
を満足するように圧電素子１２を駆動し、戻す方向には
（数３）を満足するように圧電素子１２を駆動すること
により送り方向の送り量が戻し量よりも大きくなるため
用紙１１は搬送されていく。また逆に駆動することによ
り用紙１１を逆方向に戻すことができる。

【００１３】実際の作動子３の動作は、（数２）および
（数３）を満たすように動作する必要がある。図４の基
準波形発生部で発生させる波形は、搬送方向と逆方向の
加速度をそれぞれ一定とすると図８（ａ）に示すような
２種類の２次曲線で構成される波形となる。また図８
（ｂ）に示すようなのこぎり波の場合は、搬送方向には
作動子１３の加速度ａ＝０、逆方向には作動子１３の加
速度ａ＝∞であり（数２）および（数３）を満たすので
搬送可能である。

【００１４】また圧電素子１２の変位量は数１０μｍと
微少であるが、用紙１１の質量ｍもまた僅かであるの
で、（数２）の加速度ａはかなり大きい値を取れるた
め、作動子１３は毎秒数１０万回の往復動作も可能であ
り、用紙１１の送り速度も実用領域となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
押圧バネ１５の荷重が圧電素子１２に対しせん断力とな
って働くことになる。しかしながら、圧電素子１２はせ
ん断力に対し非常に弱いという弱点を持っているために
従来の構成のままであると最悪の場合、圧電素子１２が
破壊してしまう可能性があるという課題を有していた。

【００１６】本発明は圧電素子の破壊を防止する事が可
能なシート搬送装置を提供する事を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、シート搬送装
置の振動部材をシート搬送方向にしゅう動可能な支持部
材にて支持し、駆動装置である圧電素子にかかるせん断
力を受ける構成にしたものである。

【００１８】

【作用】本発明は上記構成により、駆動装置である圧電
素子にせん断力が直接働かないようになるため圧電素子
が容易に破壊することのない優れたシート搬送装置を提
供することができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例におけるシート
搬送装置の構成図であり、図２は本発明の第２の実施例
におけるシート搬送装置の構成図であり、図３は本発明
の第３の実施例におけるシート搬送装置の構成図であ
る。図１、２、３において従来例と同機能の部分に関し
ては、同一番号を付与してその説明を省略する。

【００２０】（実施例１）まず本発明の第１の実施例に
おけるシート搬送装置の構成について説明する。１はテ
フロン等の低摩擦材により構成された低摩擦支持部材で
あり、押圧バネ１５の荷重を作動子１３を介して受ける
（支持する）構成としている。

【００２１】次に本発明の第１の実施例におけるシート
搬送装置の動作について説明する。用紙１１の搬送動作
については、従来と同様の方法により搬送される。しか
しながら、本実施例では、低摩擦支持部材１にて作動子
１３を支持しているので、従来とは異なり押圧バネ１５
の荷重が圧電素子１２に直接働くことがなくなるととも
に、１は低摩擦の部材であるので作動子１３の動きに支
障がでることはない。

【００２２】（実施例２）次に本発明の第２の実施例に
おけるシート搬送装置の構成について説明する。２はロ
ーラ状支持部材であり、３はローラ状支持部材２と一体
のローラ状支持部材支持軸であり、４はローラ状支持部
材支持軸３を回動自在に支持するシャーシ１６と一体の
支持ガイドであり、押圧バネ１５の荷重を作動子１３を
介して受ける（支持する）構成としている。

【００２３】次に本発明の第１の実施例におけるシート
搬送装置の動作について説明する。用紙１１の搬送動作
については、従来と同様の方法により搬送される。しか
しながら、本実施例では、ローラ状支持部材２にて作動
子１３を支持しているので、従来とは異なり押圧バネ１
５の荷重が圧電素子１２に直接働くことがなくなるとと
もに、３はローラ状の部材であるので作動子１３の動き
に支障がでることはない。

【００２４】（実施例３）次に本発明の第３の実施例に
おけるシート搬送装置の構成について説明する。１はテ
フロン等の低摩擦材により構成された低摩擦支持部材で
あり、押圧バネ１５の荷重を作動子１３を介して受ける
（支持する）構成としている。また、５は圧電素子１２
に接続される支持穴５ａを持つ圧電素子１２の回動支持
部材であり、６は圧電素子１２の回動支持軸であり、７
は回動支持軸６を回動自在に支持するシャーシ１６と一
体の支持ガイドである。

【００２５】次に本発明の第３の実施例におけるシート
搬送装置の動作について説明する。用紙１１の搬送動作
については、従来と同様の方法により搬送される。しか
しながら、本実施例では、低摩擦支持部材１にて作動子
１３を支持しているので、従来とは異なり押圧バネ１５
の荷重が圧電素子１２に直接働くことがなくなるととも
に、１は低摩擦の部材であるので作動子１３の動きに支
障がでることはない（第１の実施例と同一）。

【００２６】また、本実施例においては、回動支持軸６
を中心に回動支持部材５と一体の圧電素子１２が図中Ｐ
方向に回動可能となるので、部品精度により作動子１３
と低摩擦支持部材１との接触状態を管理しなくとも良好
な接触状態が得られる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記構成により、駆動装置であ
る圧電素子にせん断力が直接働かないようになるため圧
電素子が容易に破壊することのない優れたシート搬送装
置を提供することができる。また第３の実施例において
は作動子と低摩擦支持部材との接触状態を良好にできる
ので更に優れたシート搬送装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるシート搬送装置
の構成図

【図２】本発明の第２の実施例におけるシート搬送装置
の構成図

【図３】本発明の第３の実施例におけるシート搬送装置
の構成図

【図４】従来のシート搬送装置の構成図

【図５】従来のシート搬送装置の搬送状態を示す説明図

【図６】従来のシート搬送装置の圧電素子の動作説明図

【図７】従来のシート搬送装置の断面図

【図８】従来のシート搬送装置の基準波形発生部で発生
する波形図

【符号の説明】

１低摩擦支持部材２ローラ状支持部材３ローラ状支持部材支持軸４支持ガイド５回動支持部材６回動支持軸７支持ガイド１１用紙１２圧電素子１３作動子１４固定子１５押圧バネ１６シャーシ１７基準波形発生部１８昇圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者善明啓一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送対象物の搬送方向に往復運動する駆動
装置と、この駆動装置と接続されて搬送対象物に当接し
て往復運動する作動子とを備えたシート搬送装置であっ
て、前記搬送対象物の搬送方向にしゅう動可能な支持部
材にて前記作動子を支持する事を特徴とするシート搬送
装置。
【請求項２】駆動装置を駆動する駆動波形を発生させる
駆動源を備え、作動子は搬送対象物に押圧力ＦＮで当接
し往復運動し、前記搬送対象物と前記作動子との間の摩
擦力が、前記搬送対象物が前記作動子より受ける摩擦力
の方向と逆方向に働く負荷力よりも大きく、前記作動子
と搬送対象物との間の摩擦による搬送力をＦＤ、前記搬
送対象物が前記作動子より受ける摩擦力の方向と逆方向
に働く負荷力をＦF、搬送対象物の質量をｍ、前記作動
子の加速度をａとしたとき、ＦD＞ＦFでありかつ前記作
動子が搬送方向の動作中の全部もしくは一部においてａ
≦（ＦD−ＦF）／ｍを満足し、搬送方向と逆方向の動作
中の全部もしくは一部においてａ＞（ＦD−ＦF）／ｍを
満足するように構成した請求項１記載のシート搬送装
置。
【請求項３】支持部材をローラ材にて構成したことを特
徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項４】前記支持部材を低摩擦部材で構成したこと
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項５】作動子を含む駆動装置を回動自在に支持し
た事を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシー
ト搬送装置。