JPH0336129A - シート送り装置 - 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、計算機、複写機、ファクシミリ、ワードプロ
セッサ、タイプライタ、その他シート類を送る機構を具
備する各種機械に備えられたシート送り装置に関するも
のである。

〔従来の技術） 従来この種の装置は、特開昭５９−１７７２４３号公報
に開示されているように、シートを挟持する弾性体に進
行波を形成し、該シートを送るように構成されていた。

ここで、前記提案におけるシート搬送原理についても第
６図を用いて説明する。

移動体１３及び１４により、シート１５は適度の押圧で
挟持されている。振動体１３．１４にはそれぞれ進行性
の曲げ振動（進行波）が形成されており、これらの進行
波の位相差は空間的に　１８０°になるように構成され
ているので、それぞれの振動体１３．１４の曲げ振動は
シート１５側に各々の凸部分が常に対向するように進行
する。このとき、振動体１３．１４の表面の、例えば凸
部分のある質点に注目すると、該質点は一般には楕円軌
道を描く運動をする。第４図中において、振動体１３に
ついて言えば、進行波が右方向へ進む場合、上記質点は
図に示したように時計回りの楕円軌跡を描くことになる
。したがって、凸部の質点の運動方向は振動体１３．１
４いずれも振動の進行方向とは逆方向となり、これがシ
ート１５を移送する力として働くことになる。

一方、凹部においては、進行方向と同方向のシート移送
力が発生するが、凸部に比較して圧力が小さいので、シ
ート１５と振動体１３１４の摩擦力は小さく、シート移
送力も小さくなるので、シート移送力の総和としては、
前述した曲げ振動の進行方向とは逆方向に働くことにな
る。

第７図は前述の如きシート移送力を発生する装置の一例
を示すものであり、１３．１４は前述した振動体で、対
向する面振動体１３．１４間にシート１５が挟持されて
いる。

振動体１３．１４は、トラック状に形成された弾性体１
３ａ、１４ｂの上面側、下面側に振動子１６．１７を固
着したもので、振動子１６１７は夫々２群の圧電素子群
から構成されていて、駆動に使う次数での波長λの整数
倍を弾性体Ｌ３ａ、１４ａの周長とした場合、双方の圧
電素子群はλ／４の奇数倍の位置的位相差を有して配置
され、双方の圧電素子群に９０’の位相差を有する交流
電圧を印加することにより、双方の圧電素子群により弾
性体に形成される定在波の合成で第３図に示す進行性進
行波が形成される。

２０は装置本体の底板、１９は底板２０の幅方向両側に
設けられた支持側板、１８は該両支持側板１９．１９間
に差し渡されたバネ性を有する押圧支持部材である。

下側の振動体１４は底板２０により支持され、上側の振
動体１３は押圧支持部材１８により支持されている。ま
た上側の振動体１３は押圧支持部材１８の有するバネ性
により、シート１５を適当な力で押圧して前記振動体１
４と共に該シート１５を挟持している。振動体１３１４
に各々の圧電素子にある周波電圧が印加されて振動が加
えられることにより、前述の如く各々の凸部が常に対向
するようになっているので、シート移送力が発生し、図
中矢印の方向へのシートａ送が行われる。尚図中矢印は
両方向を指しているが、これは振動の進行方向を切り換
えることによってシート搬送の方向を反転できることを
意味している。

なお、弾性体１３．１４の片側の直線部は厚みを他方の
直線部よりも薄くし、シートに圧接しないようにし、該
片側の直線部によりシートにシート搬送方向と逆向きの
移送力が与えられないようにしている。

〔発明が解決しようとする訓題〕

しかしながら、上記従来例では、弾性体がトラック形状
に形成されていることから、シート移送力がその弾性体
の直線部でしか有効に働らかないため、シートの移送方
向後端では、トラックの円弧部半径分の長さだけ移送で
きないスペースが残ってしまい、例えば弾性体のシート
搬送方向前方に印字ヘッドを設けた場合、該移送できな
いスペース分だけ印字不能スペースとなる。また、弾性
体の円弧部半径を小さくすれば、前述したスペースは少
なくなるが、円弧部が小さなトラック形状の振動体は設
計が非常に困難である。

本発明の目的は、シートを弾性体から完全に送り出しで
きるシート送り装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的を達成するための要旨とするところは、４
辺の直線部が交わる角部を円弧部とした矩形環状の弾性
体間にシートを押圧挟持し、該一対の弾性体に電気−機
械エネルギー変換素子からなる３つの電気−機械エネル
ギー変換素子群を固着し、第１の電気−機械エネルギー
変換素子群と第２の電気−機械エネルギー変換素子群と
はシート押圧面と平行な面に位置的位相差をλ／４の奇
数倍（λの整数倍が弾性体の周長）づらして配置し、ま
たシート押圧面と垂直な面の各直線部に第３の電気−機
械エネルギー変換素子群を配置したシート移送力発生手
段と、該第１の電気−機械エネルギー変換素子群、第２
の電気−機械エネルギー変換素子群及び第３の電気−機
械エネルギー変換素子群に周波電界を選択的に印加する
制御手段とを備え、該制御手段は、第１の電気−機械エ
ネルギー変換素子群と第２の電気−機械エネルギー変換
素子群とに時間的位相差がπ／２の周波電界を印加して
弾性体にシート搬送方向にそって進行性振動波を発生さ
せる第１のモードと、第１の電気−機械エネルギー変換
素子群又は第２の電気−機械エネルギー変換素子群のい
ずれか一方と第３の電気−機械エネルギー変換素子群に
周波電界を印加して弾性体の円弧部の中心が振動の節に
なり弾性体の直線部がその長さ方向におりる軸の回りを
振れ回る振動を発生させる第２の振動モートとを有する
ことを特徴とするシート送り装置にある。

〔作　　　用〕

上記した構成のシート送り装置は、弾性体のシート搬送
方向における直線部と、シート搬送方向と直交する直線
部とに夫々シートを搬送方向に移送する移送力が発生し
、シート後端を弾性体の搬送方向前端まで移送し排出で
きる。

（実　施　例） 第１図は本発明によるシート送り装置の一実施例を示す
外観斜視図である。

１は上側の振動体、２は下側の振動体で、上側の振動体
は装置本体の支持側板１０間に差し渡された支持部材７
に支持され、また下側の振動体２は装置本体の底板８に
支持されていて、上側の振動体１側に設けた不図示の加
圧バネにより振動体１．２間にシート９を適切な加圧力
で挟持している。

振動体１と振動体２は、シート搬送面を対称として同一
の形状に形成され、振動体１は直線部３ａと円弧部３ｂ
を有する環状の四辺形に形成された弾性体３の上面に、
前述した２群の圧電素子群からなる振動子５（以下主振
動子と称す）を固着し、さらに、弾性体３の直線部をな
す四側部の外側面に１群の圧電素子群５ａ、５ｂ、５ｃ
、５ｄ（以下副振動子と称す。なお、５ｂ、５ｃ、５ｄ
は不図示）が固着されている。又、同様に振動体２は、
弾性体６の下面に主振動子６が固着されると共に、その
四側部の外側面に副振動子８ａ、６ｂ６ｃ、６ｄ　　（
なお、６ｂ、６ｃ、８ｄは不図示）が固着されている。

対向配置する弾性体３，４において、シート移送方向を
軸方向する２つの直線部３ａ４ａのうち、片側の直線部
はシート９を圧接し、他側の直線部は厚みを片側の直線
部よりもわずかに薄くしてその対向面間でシートを圧接
しないようにしている。

このように構成した振動体１，２において、主振動子５
．６の各圧電素子群に時間的位相が９０°ずれた周波電
界を印加すると、弾性体３．４には例えば矢印ａ、ｂ、
ｃに示す方向の進行波か発生して直線部３ａ、４ａの摩
擦力にてシート９が搬送方向に移送される。この原理に
ついては従来例と同しなので説明は省略する。

方、副振動子５ａ〜５ｄ、　６ａ〜６ｄに周波電界を印
加すると、弾性体５．６には、第２図ａに示す如く面内
方向の定在波１１（面内モード定在波）が励振される。

この定在波１１は、円弧部３ｂ（４ｂ）の中央が節とな
り、直線部３ａ（４ａ）の中央が腹になるような振動で
ある。

また、主振動子５．６の各一方の圧電素子群にのみ周波
電界を印加すると、上記した副振動子による定在波１１
と直交する方向に振動し、かつ節の位置が定在波１１と
同じ場合となる定在波１２（面外曲げ定在波）が励振さ
れる。

ここで、２つの上記した定在波１１，１２を、時間的位
相差を９０°ずらして合成すると、円弧部を節とすると
共に、直線部の中心を腹とする軸廻りのふれ回り振動が
第２図Ｃに示すように形成される。

すなわち、定在波１２は第２図ａにおいて紙面に垂直な
方向（■方向）の振動であり、また定在波１１は定在波
１２と直交する方向（Ｈ方向）の振動で、第２図すに示
すように定在波１１を定在波１２に対して時間的に９０
’位相を進め、また双方の定在波の共振周波数及び次数
を等しくした場合、直線部の中心点Ｐは、第２図すに示
すように、時間と共にｐｏ−Ｐ、→ｐ２＋ｐ３の順に回
転する振動となり、弾性体全体の振動状態は第２図Ｃに
示すようになる。

このとき、点Ｐにシートを圧接すると、振動体の楕円運
動により、シートはシート搬送方向であるＨ方向に移送
されることになる。

本実施例は、第３図に示すように、符号ＡＢで示される
第１直線部Ｉにシート９が存在している時は、主振動子
５，６によって形成される進行波によりシート９を移送
し、シート９の後端ＱがＢ位置に達すると、以後上記し
た副振動子による定在波１１と、主振動子の一方の圧電
素子群による定在波１２との合成によるふれ１ 回り振動によりシート９の搬送を行う。したがって、シ
ート９は第２直線部ＩＩの楕円運動により、シート９の
後端が第２直線部Ｉ＋の前端位置Ｃまで搬送され、シー
ト９を振動体１．２から完全に排紙することができるこ
とになる。

第４図は主振動子５．６及び副振動子５８〜５ｄ、　６
ａ〜６ｄへ周波電界を印加する制御系のブロック図であ
る。

第４図の駆動系の制御について第５図のフローチャート
を用いて説明する。

まず駆動コントロール部からスタート信号が発信回路２
１に送られ、発信回路２１が作動する。発信回路２１か
ら出た駆動信号は、１つが主振動子５，６の第１の圧電
素子群（Ａ相）に人力され、違う１つが９０°位相器２
２を経て切替スイッチ２３に接続されている。切替スイ
ッチ２３の他端には、主振動子５，６の第２の圧電素子
群（Ｂ相）に連結される端子と、副振動子（Ｃ相）第３
の圧電５ａ・・・、６ａ・・・に連結される端子とがあ
る。

また、弾性体３或いは４の直線部Ｉの終端部近傍には、
不図示のシートの位置検出手段、例えばフォトセンサー
が設けてあり、そのイ言号が切替スイッチ２３に人力さ
れる。シート位置検出手段がシートの終端部を検出しな
い状態では、スイッチ２３はＢ相に接続されており、弾
性体３．４にはＡ相とＢ相により励振された２つのモー
ドが重ね合さった進行波が発生し、シート９を例えば矢
印の方向に搬送する。次にシートが搬送されてシート位
置検出手段によりシートの終端部を検出すると、その信
号が切替スイッチ２３に入力され、切替スイッチ２３が
Ｂ相からＣ相に切替わる。そうすると、弾性体３．４は
、Ａ相によるシートに垂直方向の定在波振動と、Ｃ相に
よる定在波振動（Ａ相振動と直交する方向）とが合成さ
れ、直線部Ｉ及び■１は前記した様にふれ回りの振動が
励振され、直線部Ｉ＋の楕円振動によりシー１９を振動
体１２の端部まで搬送する。

尚、上記した実施例では、定在波１１と定在波１２は同
じ次数の振動であったが、円弧部の中心で節の位置が合
っており、かつ共振周波数が等しければ次数が異っても
かまわない。たとえば、定在波１１は直線部の中央に振
動の腹があり、直線部に１／２波長入っているモードで
定在波には、直線部の中心が節となり、直線部に１波長
入るモードであっても、次数の低いモード（定在波１１
）の節の位置に、次数の高いモード（定在波１２）の節
が必ずあればよい。

また、直線部の長さは第１直線部■と第２直線部Ｉ＋で
異ってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、四辺形の弾性体に進
行波振動と、ふれ回り振動とが独立に励振できるので、
シート送りの後端余白をなくすことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシート送り装置の一実施例を示す
外観斜視図、第２図ａは副振動子による定在波の形成状
態を示す図、第２図すは定在波の波形を示す図、第２図
Ｃはふれ回り振動による振動状態を示す図、第３図はシ
ートの位置による振動切換を説明する図、第４図は制御
系のブロック図、第５図はその動作を説明するフローチ
ャート、第６図はシートａ送原理を説明する図、第７図
は従来のシート送り装置の外観斜視図である。 １．２・・・振動体　　　　３．４・・・弾性体５．６
・・・主振動子　　　５ａ、　６ａ・・・副振動子９・
・・シート 他４名 第 ６ 図 第 図 一９’＞ｎ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　４辺の直線部が交わる角部を円弧部とした矩形環状
   の弾性体間にシートを押圧挟持し、該一対の弾性体に電
   気−機械エネルギー変換素子からなる３つの電気−機械
   エネルギー変換素子群を固着し、第１の電気−機械エネ
   ルギー変換素子群と第２の電気−機械エネルギー変換素
   子群とはシート押圧面と平行な面に位置的位相差をλ／
   ４の奇数倍（λの整数倍が弾性体の周長）づらして配置
   し、またシート押圧面と垂直な面の各直線部に第３の電 気−機械エネルギー変換素子群を配置したシート移送力
   発生手段と、該第１の電気−機械エネルギー変換素子群
   、第２の電気−機械エネルギー変換素子群及び第３の電
   気−機械エネルギー変換素子群に周波電界を選択的に印
   加する制御手段とを備え、 該制御手段は、第１の電気−機械エネルギ ー変換素子群と第２の電気−機械エネルギー変換素子群
   とに時間的位相差がπ／２の周波電界を印加して弾性体
   にシート搬送方向に そって進行性振動波を発生させる第１のモードと、第１
   の電気−機械エネルギー変換素子群又は第２の電気−機
   械エネルギー変換素子群のいずれか一方と第３の電気−
   機械エネルギー変換素子群に周波電界を印加して弾性体
   の円弧部の中心が振動の節になり弾性体の直線部がその
   長さ方向における軸の回りを振れ回る振動を発生させる
   第２の振動モードとを有することを特徴とするシート送
   り装置。 ２　前記制御手段は、シート位置を検出するシート検出
   手段が、搬送されるシートの後端が弾性体の搬送方向前
   部における直線部に達したことを検出するまでは第１の
   モードを選択し、その後第２のモードに切換えることを
   特徴とする請求項１に記載のシート送り装置。