JPH04159920A - 物品搬送機構 - 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、物品搬送機構に関するものであり、詳しくは
、静電フィルムアクチュエータを巧みに応用した物品搬
送機構に関するものである。

本発明の物品搬送機構は、電子写真式複写機、ワードプ
ロセッサー、ファクシミリ等における用紙搬送機構のよ
うな小型物品の搬送機構として好適に利用し得る。

〔従来の技術〕

電子写真式複写機、ワードプロセッサー、ファクシミリ
等における用紙搬送機構には、様々な形式があるが、そ
の代表的なものは、第４図に示すように、歯車、チェー
ン、タイミングベルト等の減速・伝達機構（１５）を介
し、ＤＣサーボモータ、ステッピングモータ等の駆動機
構（１４）により駆動されるように構成されたゴム製無
端ベルト（１３）より成る。

第４図に示す用紙搬送機構は、上記の各要素を左右対称
に配置して構成されており、２個のゴム製無端ベルト（
１３）の速度を独立制御することにより、搬送用紙の回
転および方向転換が可能になされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような構造の用紙搬送機構は、無
端ベルトの駆動装置としてＤＣサーボモータ、ステッピ
ングモータ等を使用しているため、小型化には限界があ
る。また、無端ベルトの駆動は、チェーン、タイミング
ベルト等の減速・伝達機構を介して行われるため、摩耗
等により機械自体の寿命が短（なるという問題がある。

更には、２個のゴム製無端ベルトの速度を独立制御する
必要からその数に従った各要素を必要とし、そのために
、斯かる点からも機構装置自体が大型とならざる得ず、
また、その設計も容易ではない。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、小型化
が充分に可能であり、機械寿命が長く且つ比較的容易に
設計し得る物品搬送機構の提供を目的としたものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記の目的は、絶縁性支持体に帯状電極を一定
間隔で並べた固定子と絶縁性フィルムに抵抗体を設けて
なる移動子とから成り、固定子に接して２個以上の移動
子を並べて配置し、そして、各移動子がその接する部分
の固定子により独立制御されるように構成されて成る物
品搬送機構により容易に達成できる。

以下、本発明を添付図面に従って詳細に説明する。

本発明の物品搬送機構は、静電フィルムアクチュエータ
を巧みに応用したものであるる・先ず、静電フィルムア
クチュエータについて説明する。

静電フィルムアクチュエータは、絶縁性支持体に帯状電
極を一定間隔で並べた固定子と絶縁性フィルムに抵抗体
を設けてなる移動子から成り、当該移動子と当該固定子
とが接するように構成されている。そして、静電気の作
用により、移動子を瞬間的に浮上させて摩擦を防止しな
がら移動子を移動させるものである（平成元年度電気学
会全国大会講演予稿集６−１９１、日経メカニカル１９
８９、　５．２９．　１１２〜１１３ページ等）。

上記の静電フィルムアクチュエータは、電極やギャップ
の寸法を小さくするに従って力密度を大きくでき、また
、小型化しやすいという特徴を有する。

第３図（ａ）〜（ｄ）は、上記の静電フィルムアクチュ
エータの作動原理の説明図であり、ここで、（１）は絶
縁性支持体、（２）は帯状電極、（３）は固定子、（４
）は絶縁性フィルム、（５）は抵抗体、（６）は移動子
、（７）〜（９）は電線を表す。

先ず、第３図（ａ）に示すように、電線（７）に正、電
線（８）に負の電圧を加える。これにより、電線（７）
に接続した電極に存する電荷■と電線（８）に接続した
電極に存する電荷■の電位差により、抵抗体（５）に電
流が流れ、移動子（６）の絶縁性フィルム（４）と抵抗
体（５）の境界に帯状電荷■、■が誘起され、平衡状態
となる。

上記の帯状電荷は、第３図（ｂｌの点線で示した鏡像電
荷で置き換えることができる。そして、電荷■、■の極
性は、それぞれ、電極■、■の極性と異なるので、第３
図（ｂｌの状態では固定子（３）と移動子（６）とは吸
引し合う。

次に、第３図（Ｃ）に示すように、電線（７）に負、電
線（８）に正、電線（９）に負の電圧を加える。

これにより、電極内の電荷は瞬間に移動するが、抵抗体
（５）に誘起された鏡像電荷は、抵抗値が高いため、直
ぐには移動できない。その結果、固定子（３）と移動子
（６）とは反発し合い、移動子（６）が移動する瞬間だ
け浮上し、固定子（３）と移動子（６）の摩擦が小さく
なる。一方、電線（９）に負の電圧を加えた結果、電荷
■と帯状電荷■との間の吸引力によって移動子（６）は
電極Ｉピッチ分程移動する。

第３図（ｄ）は、上記の駆動力により、電極１ピッチ分
右方向に移動した結果を示している。

上記の操作を繰り返すことにより、移動子（６）が連続
的に右方向に移動する。左方向に移動させる場合は、第
３図（Ｃ）における電線（９）に正の電圧を加えればよ
い。

次に、本発明の物品搬送機構について説明する。

本発明の物品搬送機構は、以上説明した静電フィルムア
クチュエータを応用したものであり、固定子に接して２
個以上の移動子を並べて配置し、そして、各移動子がそ
の接する部分の固定子により独立制御されるように構成
したものである。

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施態様を示す説
明図であり、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａに
沿った断面図である。

なお、第１図（ａ）においては、電線などの細部は図示
を省略しである。

第１図に示した物品搬送機構は、固定子（３）に接して
移動子を（６）配置して成る２個の静電フィルムアクチ
ュエータを支持体（１０）の上に平行に並べて配置した
ものである。

そして、固定子（３）及び移動子（６）は、従来の静電
フィルムアクチュエータと同様に構成される。すなわち
、固定子（３）は、絶縁性支持体（１）に帯状電極（２
）を一定間隔で並べて構成され、移動子（６）は、絶縁
性フィルム（４）に抵抗体（５）を設けて構成されてい
る。

上記の２個の静電フィルムアクチュエータにおいては、
各移動子（６）は、それぞれの固定子（３）により独立
に制御される。

従って、例えば、一方の移動子（６）を＋Ｘ方向に、他
方の（６）を−Ｘ方向に駆動させれば、これらの移動子
に載置された小型搬送部品（１１）は回転することにな
る。そして、この回転角度は、各移動子（６）、（６）
の＋Ｘ、−Ｘ方向の移動距離によって任意に設定可能で
ある。

また、２個の移動子（６）、（６）゛を−１−Ｘ方向に
駆動させる場合、各移動子（６）の移動速度を異ならせ
るならば、搬送部品（１１）を回転させながら＋Ｘ方向
に移動させることかできる。

２個の移動子の上に載置された搬送部品（１１）は、上
記原理に基づいて、正転、逆転が可能であり、また、そ
の移動速度は、固定子の帯状電極（２）に印加する電圧
の周期により変更することができる。そして、静電フィ
ルムアクチュエータの力密度は、電極やギャップの寸法
を小さくすることにより大きくできる。

なお、第１図に示した物品搬送機構においては、独立に
構成された２個の静電フィルムアクチュエータを使用し
たが、固定子（３）の帯状電極（２）のパターンを独立
した２個に形成することにより、固定子（３）を共通さ
せ、当該１つの固定子（３）の上に２個の移動子（６）
を平行に並べて配置することもできる。

第２図は、本発明の他の実施態様を示す説明図であり、
固定子（３）及び移動子（６）が無端ベルト状に構成さ
れた静電フィルムアクチュエータを平行に３個並べて配
置したものである。

なお、第２図においては、無端ベルト状の固定子（３）
及び移動子（６）を支持する支持体や電線などの細部は
図示を省略しである。

第２図に示した例においては、ハツチングで表示したシ
ールド電極（１２）が使用されているが、これは、同図
に示した例では帯状電極がベルト状となっていることか
ら、電極上下間の干渉をなくすために設けられているが
、電極上下間の距離を確保できれば干渉がなくなるので
シールド電極（１２）は省略し得る。

第２図に示した物品搬送機構においても、各固定子（３
）及び移動子（６）は、従来の静電フィルムアクチュエ
ータと同様に構成される。そして、上記の３個の静電フ
ィルムアクチュエータにおいては、第１図に示した物品
搬送機構の場合と同様に、各移動子（６）は、それぞれ
の固定子（３）により独立に制御される。

従って、第１図に示した物品搬送機構と同様に、各移動
子（６）の上に載置される搬送部品をその搬送方向を任
意に変更して搬送することができる。

なお、第２図に示した物品搬送機構においても、第１図
において説明したと同様に、全移動子に共通した固定子
を設け、各移動子に接する部分の固定子をそれぞれ独立
に制御してもよい。

本発明の物品搬送機構は、公知の静電フィルムアクチュ
エータを応用したものであり、従って、物品搬送機構を
構成する静電フィルムアクチュエータは、具体的には、
以下のように公知の静電フィルムアクチュエータと同様
に構成される。

絶縁性支持体（１）は、エポキシ樹脂フィルム、ポリイ
ミドフィルム、ポリエステルフィルム等にて構成するこ
とができ、絶縁性フィルム（４）は、ポリプロピレンフ
ィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリスチレンフ
ィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポ
リ塩化ビニルフィルム、ポリエステルフィルム、ポリブ
タジェンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリビニル
アルコール系フィルム等のプラスチックフィルム又はこ
れらフィルムの複合フィルム等にて構成することができ
る。絶縁性フィルム（４）としては、密度、曲げ弾性率
、耐皺性等の点からポリエチレンテレフタレートフィル
ムが好ましい。

固定子（３）は、絶縁性支持体（１）に帯状電極（２）
を一定間隔で並べたものであり、電極は、絶縁性支持体
の表面に並べても、絶縁性支持体（１）中に埋設しても
よい。そして、帯状電極（２）の間隔は、特に限定され
るものではないが、通常、０．１〜２ＩＩＩＩＩ＋であ
り、フィルムアクチュエータの発生力、駆動電圧等の駆
動性能を向上させるためには電極間隔の微細化が望まし
い。

移動子（６）は、絶縁性フィルム（４）の少なくとも一
方の面に抵抗体層（５）を設けたものである。そして、
絶縁性フィルム（４）の厚さは、通常ｌＯ〜２００μｍ
であり、好ましくは、絶縁性支持体（１）に並べた帯状
電極（２）の間隔をＰとし、帯状電極表面と絶縁性フィ
ルムと抵抗体層との境界面との距離をＧとした場合、０
．１５　＜Ｇ／Ｐ＜０．４の関係を満足する範囲とされ
る。

そして、抵抗体層（５）は、表面固有抵抗が１０１２〜
１０１５Ω／口にする必要があり、例えば、帯電防止効
果の弱い帯電防止剤のスプレー塗布等の方法により、絶
縁性フィルム（４）の少なくとも一方の面に設けられる
。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものでない。

仕様は下記の通りである。

（ａ）固定子（３） エポキシ樹脂の表面に電極幅が０．２ｍｍ、電極ピッチ
が０．４ｍｍとなるように銅エツチングを施して帯状電
極を作製して固定子とした。この帯状電極は３相通電形
式とした。移動子と対向する電極部分は１０１００Ｘ１
００の大きさとした。

（ｂ）フィルム状移動子（６） 厚さ１００μｍミ幅１００ｍｍ、長さ１００皿のポリエ
チレンテレフタレートフィルムの片方の面に帯電防止効
果の弱い帯電防止剤をスプレー塗布して抵抗体層を形成
した。この抵抗体層の表面固有抵抗は、２Ｘ１０１４Ω
／口であった。（測定器：Ｈｉｇｈ　Ｒｅ５ｉｓｔａｎ
ｃｅ　Ｍｅｔｅｒ４３２９Ａ、ＹＨＰ社製、測定条件＝
２３℃、５０％） （ｃ）物品搬送機構 第１図に示すように、支持体（ｌＯ）の上に、前記の固
定子（３）を２個平行に並べて配置し、各固定子（３）
の上にそれぞれ２個のフィルム状移動子（６）を重ねて
配置して物品搬送機構を構成した。

上記のように構成された物品搬送機構において、帯状電
極に±８００Ｖの電圧を印加し、第４（ａ）〜（ｄ）図
に示す要領で駆動したところ、２個のフィルム状移動子
（６）が同一方向に移動するこ　４とが確認された。

また、２個のフィルム状移動子（６）上に５国Ｘ５ａｎ
Ｘ２００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを
載置し、第１　（ａ）図に示すように、一方のフィルム
状移動子（６）が＋Ｘ方向に、他方のフィルム状移動子
（６）が−Ｘ方向に移動するような電圧パターンにて帯
状電極に±８００ｖの電圧を印加したところ、載置した
ポリエチレンテレフタレートフィルムが回転するのが確
認された。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、静電フィルムアクチュエ
ータを巧みに応用したことにより、小型化が充分に可能
であり、機械寿命が長く且つ比較的容易に設計し得る物
品搬送機構が提供されるが、本発明の静電フィルムアク
チュエータは、特に、電子写真式複写機、ワードプロセ
ッサー、ファクシミリ等における用紙搬送機構として好
適に利用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施態様を示す説
明図であり、（ｂ）図は、（ａ）図のＡ−Ａに沿った断
面図である。 第２図は、本発明の他の実施態様を示す説明図である。 第３図は、静電フィルムアクチュエータの作動原理の説
明図である。 第４図は、電子写真式複写機、ワードプロセッサー、フ
ァクシミリ等における従来の用紙搬送機構の説明図であ
る。 図中、（１）は絶縁性支持体、（２）帯状電極、（３）
は固定子、（４）は絶縁性フィルム、（５）は抵抗体層
、（６）は移動子、（７）〜（９）は電極、（１０）は
支持体、（１１）は搬送物品、（１２）はシールド電極
を表す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性支持体に帯状電極を一定間隔で並べた固定
   子と絶縁性フィルムに抵抗体を設けてなる移動子とから
   成り、固定子に接して２個以上の移動子を並べて配置し
   、そして、各移動子がその接する部分の固定子により独
   立制御されるように構成されて成る物品搬送機構。