JPH09309640A

JPH09309640A - 媒体搬送装置

Info

Publication number: JPH09309640A
Application number: JP12532796A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayakawa; 慎司早川; Masayasu Sato; 正康佐藤; Hideyuki Kobayashi; 秀幸小林
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】媒体搬送装置の印加条件等を変えることな
く、搬送性能を向上させることを課題とする。【解決手段】抵抗体に複数の帯状電極１２を配列し、
該帯状電極１２を３相以上に分割接続して固定子１を形
成し、前記各相の帯状電極１２への印加電圧極性を切り
換えることによって発生する静電気力により、前記固定
子１に沿って媒体３を搬送する媒体搬送装置において、
帯状電極１２同志の間隔を、配置される領域によって変
化させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、媒体搬送装置に係
り、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、現金自
動入出金装置等、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
搬送または処理する媒体搬送装置に関する。

【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５−２７０６
８１」に示されるように回転型電磁モータ駆動のゴムロ
ーラを紙類等の媒体に圧接する搬送機構が使用されてい
た。しかしこのような技術によると、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、補修する必要
があった。

【０００３】これらの問題を改善する技術として、「特
開平５−３１９６０２」、「特開平６−５６２９０」に
静電気力を利用する搬送技術が示されている。これらの
技術は、帯状電極を有する固定子と、抵抗層を有する移
動子を用いるものである。「特開平５−３１９６０２」
の方は、移動子として、搬送する紙を直接使用し、「特
開平６−５６２９０」の方は、高い抵抗値を有する移動
子の上に紙等の搬送物をのせることを特徴としている。
両者ともに、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。

【０００４】動作原理の詳細は、「特開平２−２８５９
７８」や「特開平５−３１９６０２」、「特開平６−５
６２９０」に開示されているので、ここでは、動作原理
の概要を述べる。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（以後、こ
れを初期分極と呼ぶ。）。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（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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、停止し
た媒体を搬送しようとした場合、媒体に初速度を与える
等、媒体に外力を加えなければ搬送開始することができ
ないことがあった。従来例のような静電気力を用いた搬
送方式の場合、搬送方向において媒体に加わる主な力
は、固定子から受ける搬送力と、媒体と固定子との摩擦
による摩擦力である。

【０００６】一般に固体同志の摩擦には、静摩擦係数と
動摩擦係数とがあり、媒体が動き出すまでの間にはたら
く摩擦には静摩擦係数が作用し、媒体が動き出した後は
動摩擦係数が作用する。静摩擦係数は動摩擦係数に比べ
て一般に大きいため、搬送開始時には搬送中に比べて、
より大きい搬送力が必要になる。静電気力を利用した搬
送方式では、搬送力が印加電圧値に依存し、印加電圧を
上昇させることによって搬送力が増加する。よって、搬
送開始等の静摩擦が支配的な領域では、搬送開始可能な
高電圧を印加することにより問題を解決できる。しか
し、高電圧は、気中や周辺部品への放電、それによるオ
ゾンの発生等、印加電圧が高くなるほど、周辺機器への
絶縁対策が重要になり、安全性の低下やコストの上昇を
招き好ましくない。

【０００７】よって、より安全で低コストな搬送手段を
実現するためには、媒体搬送中（動摩擦係数作用時）に
必要な電圧と同程度の低い電圧値によって確実に搬送開
始できる媒体搬送装置や媒体搬送方法が必要となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、抵抗体に複数
の帯状電極を配列し、これら帯状電極を３相以上に分割
接続して固定子を形成し、各相の帯状電極への印加電圧
極性を切り換えることによって発生する静電気力によ
り、固定子に沿って媒体を搬送する媒体搬送装置におい
て、帯状電極同志の間隔を、配置される領域によって変
化させたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。〔第１の実施の形態〕図１は実施の形態を示す説明図で
あり、図２は第１の実施の形態の帯状電極の接続例を示
す説明図である。図に示す装置は固定子１からなり、特
別な移動子は必要とせず、搬送媒体３に直接搬送力を作
用させて搬送する。

【００１０】固定子１は、基材１１に複数の帯状電極１
２を部分的に異なるピッチで配置したものである。ま
た、必要に応じて帯状電極１２の上にコート層１３を設
けても良い。（基材１１上で、搬送媒体３と接触する面
を搬送面、その対面を非搬送面と呼ぶ。）基材１１は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、一
例として、エポキシ系樹脂材料を板状に加工して使用し
た。

【００１１】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、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極１２を形成した後、必要に応じてその上に絶縁コーテ
ィングを施してもよい。電極の幅や電極ピッチは自由に
設定でき、本実施の形態では、搬送開始部分等の高い搬
送力が必要な場所ではピッチを細かくし、通常の搬送路
ではピッチを大きくした。搬送媒体３との摩擦低減等を
目的に、帯状電極１２の上にコート層を設けても良く、
本実施の形態では、ソルダーレジストをコーティングし
て用いた。

【００１２】図３〜図９は第１の実施の形態の動作原理
の説明図（Ａ）〜（Ｇ）であり、これらの図を用いて本
実施の形態の動作の説明を行う。帯状電極１２は３相に
分離されており、それぞれＡ相、Ｂ相、Ｃ相と呼び、Ａ
相に接続された電極は１２Ａ、Ｂ相に接続された電極は
１２Ｂ、Ｃ相に接続された電極は１２Ｃとして表示す
る。また、この図の右手方向を媒体３の搬送方向とす
る。

【００１３】帯電していない搬送媒体３が搬送開始位置
までくると、帯状電極１２に図示しない電圧印加手段を
用いて電圧を印加する。例えばＡ相に正電圧、Ｂ相に負
電圧、Ｃ相は０〔Ｖ〕（以後、これをＡ相、Ｂ相、Ｃ相
の順に、〔正、負、０〕と表現する。）とすると、搬送
媒体３内で静電分極が発生し、正電圧を印加した帯状電
極１２Ａと対向する搬送媒体３内部には負電荷が、負電
圧を印加した帯状電極１２Ｂと対向する搬送媒体３内部
には正電荷が、それぞれ誘導される。その結果、搬送媒
体３内の電荷は図３に示すような分極状態となり、これ
を初期分極と呼ぶ。

【００１４】初期分極が終了した後、帯状電極１２の各
相に〔負、正、負〕の電圧を印加する。初期分極した搬
送媒体３内の電荷は、帯状電極１２の同極性電荷からは
反発力を、また、逆極性電極からは吸引力を、それぞれ
受ける。図４の状態において、媒体３内の正電荷は、帯
状電極１２Ｂ１の正電荷から媒体３を押し上げる方向に
反発力を受ける。同時に媒体３内の負電荷は、帯状電極
１２Ａ１の負電荷から媒体３を押し上げる方向の反発力
を受け、帯状電極１２Ｂ１の正電荷からは搬送方向に吸
引力を受ける。媒体３内の０〔Ｖ〕部は特に関与しな
い。

【００１５】これらの力を総合すると、媒体３は、押し
上げられて搬送方向に力を受けるために移動を開始し、
帯状電極１ピッチ分移動したところで、対向する媒体内
電荷と帯状電極内電荷との吸引力が最大となって停止す
る。これが図５の状態である。次に〔負、負、正〕の電
圧を各帯状電極１２に印加すると（図６の状態）、同様
な作用によって媒体３は搬送方向に１ピッチ移動する
（図７の状態）。さらに〔正、負、負〕と印加すると
（図８の状態）、同様に媒体は搬送方向に１ピッチ移動
する（図９の状態）。

【００１６】ここでは、初期分極用の印加電圧極性パタ
ーンとして、〔正、負、０〕を用い、媒体搬送用の印加
電圧パターンとして、〔負、正、負〕、〔負、負、
正〕、〔正、負、負〕、を順に繰り返して媒体３を所望
の方向に搬送した。しかし、媒体３を搬送する力は、前
述したように、媒体中の初期分極電荷の極性と、固定子
１の帯状電極１２に印加する電圧極性とによる吸引力と
反発力のバランスによるため、ここで説明した初期分極
パターンと固定子１の帯状電極１２に印加するパターン
以外でも、媒体を搬送することができるパターンの組み
合わせは多数考えられる。

【００１７】図１０は簡易力学モデルを示す説明図であ
り、媒体３が動きだす時の簡単な力学モデルを示してい
る。このように、媒体３を搬送するためには、搬送力Ｆ
が、静摩擦係数μ_Sと媒体質量Ｍ、重力加速度ｇ、反発
力Ｆ_C（吸引力の場合は−Ｆ _C）による静摩擦力Ｆ_uよ
りも大きくなければならない。媒体３が帯状電極１２に
充電された各極性の電荷から受ける反発力や吸引力はク
ーロン力と呼ばれる力で、帯状電極１２に充電された電
荷量と媒体中で分極した電荷量との積に比例し、電荷同
志の距離の２乗に反比例する。よって搬送力Ｆを増加さ
せるためには次の３種類の方法が考えられる。

【００１８】（１）帯状電極に印加する電圧値を上昇さ
せ、電極の電荷量を増加させる。（２）初期分極時間を長くして媒体内の分極を十分行わ
せ、媒体内の分極電荷量を増加させる。（３）搬送に関係する帯状電極と媒体内分極電荷の距離
を短縮する。搬送開始位置から搬送終了位置まで、帯状電極１２のピ
ッチが一定の固定子１の場合、搬送力Ｆを増加する方法
として、（３）を実施するのは困難なため、（１）か
（２）を行う必要がある。（１）は前述したように放電
やオゾンの発生等のデメリットがあり、（２）は搬送開
始までに時間がかかるため、あまり実用的ではない。

【００１９】図１１は帯状電極ピッチと各電荷間距離の
変化を示す説明図である。本実施の形態では、静摩擦力
がはたらく領域の帯状電極ピッチを通常の搬送路に比べ
て細かくしてあるため、帯状電極１２に充電される電荷
と、媒体中で分極している電荷に変化がなくても、その
図１１に示すような前記（３）の効果により、印加電圧
や初期分極時間の増加なしに搬送力Ｆを向上することが
できる。

【００２０】媒体が動き出し、動摩擦係数が作用する動
摩擦力の領域に入るところで希望する搬送速度になるよ
うに、帯状電極１２のピッチを拡大する。帯状電極ピッ
チを拡大すると搬送力Ｆが減少するため、動摩擦力の作
用する領域での媒体搬送動作が可能な範囲で、帯状電極
１２への印加電圧値を決定する必要がある。上述のよう
に、本実施の形態によれば、媒体搬送開始時の帯状電極
ピッチを狭くし、媒体が動き出した後のピッチを広くす
ることにより、印加電圧の増加なしに、安定した搬送開
始動作を実現することができる。

【００２１】〔第２の実施の形態〕図１は実施の形態を
示す説明図であり、図１２は第２の実施の形態の帯状電
極の接続例を示す説明図である。これらの図に示す装置
は固定子１からなり、基本的には特別な移動子は必要と
せず、搬送媒体３に直接搬送力を作用させて搬送する。

【００２２】固定子１は、基材１１に複数の帯状電極１
２を、部分的に異なるピッチで配置したものである。
（基材１１上で、搬送媒体３と接触する面を搬送面、そ
の対面を非搬送面と呼ぶ。）基材１１は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、エ
ポキシ系樹脂材料を使用した。

【００２３】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、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極１２を形成した後、必要に応じてその上にコーティン
グを施したコート層１３を設けてもよい。本実施の形態
では、絶縁耐圧性向上と搬送面の平滑化、低摩擦化、摩
擦帯電防止等を目的に、絶縁コーティングを行った。

【００２４】電極の幅や電極ピッチは自由に設定でき、
本実施の形態では、搬送開始部分等の高い搬送力が必要
な場所や搬送精度が必要な部分ではピッチを細かくし、
通常の搬送路ではピッチを大きくしてある。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相に接続された電極は１２Ａ、Ｂ
相に接続された電極は１２Ｂ、Ｃ相に接続された電極は
１２Ｃとして表示する。この接続経路を駆動用接続系統
と呼ぶ。

【００２５】これらの帯状電極１２の内、搬送開始位置
等のピッチの細かい部分では、そのピッチをＰとする
と、Ｐ（１＋３ｍ）〔ｍ＝１，２，３，…〕ピッチおき
に別系統で各相に接続され、通常の駆動用接続系統と
は、接続系統切換手段であるリレー４等を介して接続さ
れる。この経路を初期分極用接続系統と呼ぶ。図中で
は、１２Ａ１、１２Ｂ１、１２Ｃ１から１２Ａ３、１２
Ｂ３、１２Ｃ３までが細ピッチ部分であり、これらの
内、４Ｐ（ｍ＝１の時）おきとなる、１２Ａ１、１２Ｂ
２、１２Ｃ３の３電極を別系統に接続してある。

【００２６】リレー４は、前述した駆動用接続系統と初
期分極用接続系統の切り換えに使用する。よって、各接
続系統に印加する電圧の大きさに耐えられる構造が必要
になる。切り換え方式は、電磁石を利用した機械式や、
光照射によって抵抗値を変化させるフォトモス式等、公
知の技術が使用できる。この切り換えは、制御回路７か
らの制御信号により行われる。

【００２７】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、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の各相に正電圧、
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。

【００２８】図１３〜図２３は第２の実施の形態の動作
原理の説明図（Ａ）〜（Ｋ）であり、これらの図を用い
て本実施の形態の動作の説明を行う。まず、搬送開始位
置での動作を説明する。搬送媒体３が搬送開始位置まで
きたところで、制御回路７からの信号により、電圧印加
経路が初期分極用接続系統に切り替わる。この経路を通
じて帯状電極１２に駆動回路６から電圧が印加される。

【００２９】例えば、Ａ相に0[V]、Ｂ相に負電圧、Ｃ相
は正電圧（以後、これをＡ相、Ｂ相、Ｃ相の順に、
〔０、負、正〕と表現する。）を印加すると、帯状電極
１２Ａ１は接地電位が、帯状電極１２Ｂ２には負電圧
が、帯状電極１２Ｃ３には正電圧がそれぞれ印加され
る。初期分極用接続系統に接続されていない帯状電極１
２Ｂ１や１２Ａ２には、電圧が印加されない。

【００３０】初期分極用接続系統に属する各帯状電極１
２に印加された電圧により、その帯状電極１２と対向す
る搬送媒体３内の電荷が静電分極をおこす。具体的に
は、正電圧が印加されている帯状電極１２Ｃ３と対向す
る搬送媒体３内部には負電荷が、負電圧が印加されてい
る帯状電極１２Ｂ２と対向する搬送媒体３内部には正電
荷が、それぞれ誘導される。その結果、搬送媒体内の電
荷は図１３に示すような分極状態となり、これを初期分
極と呼ぶ。

【００３１】初期分極が終了した後、制御回路７からの
信号により、電圧印加経路が駆動用接続系統に切り換わ
り、駆動回路６から帯状電極１２の各相に〔正、正、
負〕の電圧が印加される。初期分極した搬送媒体３内の
電荷は、帯状電極１２内の同極性電荷からは反発力を、
また、逆極性電荷からは吸引力を、それぞれ受ける。具
体的に図１４の状態では、媒体３内の正電荷は、帯状電
極１２Ｂ２の正電荷から媒体３を押し上げる方向に、ま
た、帯状電極１２Ａ２中の正電荷から搬送方向（図右方
向）に、それぞれ反発力を受け、帯状電極１２Ｃ２の負
電荷から搬送方向に吸引力を受ける。

【００３２】同時に媒体３内の負電荷は、帯状電極１２
Ｃ３の負電荷から上方向に反発力を受ける。媒体３内の
０〔Ｖ〕部は特に関与しない。これらの力を総合する
と、媒体３は押し上げられつつ、図中の左から右方向に
移動して行き、帯状電極１２の１ピッチ部移動したとこ
ろで、媒体３の電荷は帯状電極１２から下方向への吸引
力を受け、固定子１表面での摩擦力が増大して停止す
る。この状態を示すのが図１５である。

【００３３】次に〔負、正、正〕の電圧を各帯状電極１
２に印加すると（図１６）、同様な作用によって媒体３
は搬送方向に１ピッチ移動する（図１７）。さらに、
〔正、負、正〕と印加すると（図１８）、同様に、媒体
３は搬送方向に１ピッチ移動する（図１９）。ここで
は、初期分極用の印加電圧極性パターンとして、〔０、
負、正〕を用い、媒体搬送用の印加電圧パターンとし
て、〔正、正、負〕、〔負、正、正〕、〔正、負、正〕
を順に繰り返して媒体３を所望の方向に搬送した。しか
し、媒体３を搬送する力は、前述したように、媒体３中
の初期分極電荷の極性と、固定子電極に印加する電圧極
性とによる吸引力と反発力のバランスによるため、ここ
で説明した初期分極パターンと各帯状電極１２に印加す
る電圧パターン以外でも、媒体３を搬送することができ
るパターンの組み合わせは多数考えられる。

【００３４】媒体の搬送が開始され、媒体の先頭部分が
帯状電極ピッチの広い部分に到達すると、ピッチが広い
ために、移動速度が向上する（図２０〜図２３）。例え
ば、帯状電極ピッチが０．１[mm]の部分と０．４[mm]の
部分とを比較する。媒体搬送用の印加電圧パターンの切
り換え周波数を１[kHz] とすると、媒体は帯状電極１ピ
ッチ間を０．００１[s] で移動する。そのため、ピッチ
が０．１[mm]の部分では１００[mm/s]（０．１[mm]／
０．００１[s] ）の搬送速度だが、ピッチが０．４[mm]
の部分では、４００[mm/s]の搬送速度となる。このよう
に、印加電圧パターンの切り換え周波数が一定の場合、
その搬送速度は帯状電極ピッチに正比例する。

【００３５】同様に、ピッチの広い部分から狭い部分に
媒体が到達すると、媒体は搬送速度が落ちて高い搬送精
度で移動を始める。また、ここでは、図の左から右への
搬送状態を説明したが、図の右から左への搬送も、帯状
電極の印加電圧パターンを変化させることで可能とな
る。媒体は、必ず１ピッチずつ移動するため、媒体の搬
送精度は帯状電極１２のピッチで決まる。よって、ピッ
チを細かくするほど搬送精度は向上する。逆に搬送速度
はピッチを広げることによって向上するため、固定子の
帯状電極ピッチを一定ではなく、部分的に変化させるこ
とによって、センサや特別な駆動周波数制御回路なし
に、自動的に搬送速度と搬送精度を変更できる。

【００３６】図１０は簡易力学モデルを示す説明図であ
り、媒体３が動きだす時の簡単な力学モデルを示してい
る。このように、媒体３を搬送するためには、搬送力Ｆ
が、静摩擦係数μ_Sと媒体質量Ｍ、重力加速度ｇ、反発
力Ｆ_C（吸引力の場合は−Ｆ _C）による静摩擦力Ｆ
_u（＝ μ_S（Ｍｇ−Ｆ_C））よりも大きくなければな
らない。媒体３が帯状電極１２に充電された各極性の電
荷から受ける反発力や吸引力はクーロン力と呼ばれる力
で、固定子電極に充電された電荷量と媒体中で分極した
電荷量との積に比例し、電荷同志の距離の２乗に反比例
する。よって搬送力Ｆを増加させるためには次の３種類
の方法が考えられる。

【００３７】（１）帯状電極に印加する電圧値を上昇さ
せ、電極に充電される電荷量を増加させる。（２）初期分極時間を長くして媒体内の分極を十分行わ
せ、媒体内の分極電荷量を増加させる。（３）搬送に関係する帯状電極と媒体内分極電荷の距離
を短縮する。

【００３８】搬送開始位置から搬送終了位置まで、帯状
電極１２のピッチが一定の固定子１の場合、搬送力Ｆを
増加する方法として、（３）を実施するのは困難なた
め、（１）か（２）を行う必要がある。（１）は前述し
たように放電やオゾンの発生、新たな高電圧電源、高耐
圧駆動回路等、安全性やコストにおいて多くのデメリッ
トがある。また、（２）は搬送開始までに時間がかかる
ため、（１）、（２）共にあまり実用的ではない。

【００３９】図１１は帯状電極ピッチと各電荷間距離の
変化を示す説明図である。本実施の形態では、搬送開始
位置等の静摩擦力が支配的な領域の帯状電極ピッチを、
媒体が移動中の部分のような動摩擦力が支配的な領域で
の帯状電極ピッチに比べて細かくしてあるため、帯状電
極１２に印加する電圧と、媒体中で分極している電荷量
に変化がなくても、その図１１に示すような前記（３）
の効果により、印加電圧や初期分極時間の増加なしに搬
送力Ｆを向上することができる。

【００４０】媒体が動き出し、動摩擦係数が作用する動
摩擦力の領域に入るところで希望する搬送速度になるよ
うに、帯状電極１２のピッチを拡大する。帯状電極１２
ピッチを拡大すると先の電荷間距離が広がり搬送力Ｆが
減少するため、動摩擦力の作用する領域での媒体搬送動
作が可能な範囲で、帯状電極１２への印加電圧値を決定
する必要がある。

【００４１】媒体搬送速度を可変とすることのみを目的
とした場合、帯状電極１２間の距離については、広い部
分と狭い部分で特に条件を満たす必要はないが、高い媒
体搬送精度を維持しつつ、媒体搬送速度を可変とする場
合は、媒体内分極電荷と帯状電極位置を一致させると媒
体の停止誤差が低減するため、より好ましい、具体的な
条件は、細かい部分の電極ピッチをＰとした場合、以下
の通りとなる。

【００４２】（１）最も細かい帯状電極ピッチをＰとし
た場合、それ以外の帯状電極ピッチａが下式の条件を満
たす。ａ＝Ｐ（１＋３ｍ）〔ｍ＝０，１，２，３，…〕例：図１２では、１２Ａ１から１２Ｃ３までが最も細か
いピッチ部分であり、この部分のピッチがＰとなる。よ
って、１２Ｃ３以降の帯状電極間、例えば、１２Ｃ３と
１２Ａ４間、１２Ｂ４と１２Ｃ４間は、１２Ａ１と１２
Ｂ１間距離の（１＋３ｍ）倍にする必要がある。図では
４倍（ｍ＝１）である。

【００４３】（２）初期分極用接続系統につながる電極
の間隔（媒体内分極電荷ピッチ）ｂｂ＝ａ_max（ａ_max：帯状電極ピッチａの最大値）例：図１２では１２Ｃ３以降の帯状電極ピッチがａ_max
である。よって、１２Ａ１から１２Ｃ３までの細ピッチ
部分の内、１２Ｃ３と１２Ａ４との距離に相当する間隔
をおいて、初期分極用接続系統につなぐ必要がある。図
では、１２Ｃ３と１２Ａ４との距離が４Ｐなので、初期
分極用接続系統には１２Ａ１，１２Ｂ２、１２Ｃ３を接
続する。

【００４４】（３）搬送媒体の搬送方向長さＬＬ≧２ｂ＋Ｐ例：図１２では、ｂは１２Ａ１と１２Ｂ２間距離とな
る。よって、２ｂは、１２Ａ１から１２Ｃ３までの距離
となるが、この距離は、１２Ａ１電極中央部から１２Ｃ
３電極中央部までである。この前後に半ピッチずつ加え
ることにより、１２Ａ１電極左端部から１２Ｃ３電極右
端部までとなる。

【００４５】図２４、図２５は、初期分極電荷位置、帯
状電極ピッチの関係と媒体搬送精度の説明図（Ａ）、
（Ｂ）であり、これらの図を用いて前記の条件について
簡単に説明する。前記の（１）の条件は、媒体が停止し
た時に、媒体内の分極電荷位置と帯状電極位置とを対向
させるためである。この条件に従って固定子を制作した
場合、図２４に示すように、媒体停止位置の誤差は非常
に微小なものとなる。それに対し、この条件を満たさず
に固定子を作成した場合、図２５に示すように、媒体停
止誤差が大きくなって搬送精度が著しく低下する。

【００４６】（２）は（１）と関連がある。媒体を搬送
する力は前述したように、媒体内の分極電荷とのクーロ
ン力による。そのため、媒体内分極電荷が多いほど、発
生する搬送力は増加する。しかし、本方式の媒体搬送で
は、媒体内分極電荷と固定子電極ピッチの内、ピッチの
細かい方に影響されて搬送が行われるため、媒体内の分
極電荷ピッチを細かくすると、いかに固定子の帯状電極
ピッチを広げても、媒体内分極ピッチに依存して搬送が
進むため、固定子帯状電極ピッチを変えるだけでは搬送
速度を可変とすることはできない。よって、強い搬送力
を得るためにできる限り媒体内分極電荷ピッチｂを細か
くし、かつ、帯状電極ピッチに依存した搬送速度を得る
ためには、帯状電極ピッチａの最も広い部分（ａ_max）
と同じピッチで、媒体内分極電荷を形成するのが最適条
件となる。

【００４７】（３）本実施の形態の媒体搬送では、媒体
内にＡ相、Ｂ相、Ｃ相に対応する電荷が最低１つずつ存
在する必要がある。よって、初期分極用接続系統のピッ
チａにおいて、最低限、Ａ相電極左端からＣ相電極右端
までの媒体長さが必要となる。しかし、現実的には、搬
送する媒体の長さＬから、固定子の各パラメータ（Ｐ、
ａ、ｂ）を決定すると良い。

【００４８】上述のように、本実施の形態によれば、電
極ピッチが一定でない固定子を用いた場合、搬送媒体の
初期分極を、固定子上で最もピッチの広い部分に合わせ
て行うことにより、一定印加電圧下において、搬送開始
部分等の静摩擦が支配的な部分での安定動作が可能とな
る。また、センサや特別な駆動周波数制御回路なしに、
搬送速度や搬送精度の変更を行うことができる。

【００４９】なお、上記両実施の形態とも、矩形の搬送
装置を例として挙げて説明したが、これに限らず、固定
子はフイルム状の薄板状で構成できるので、搬送路を曲
面で形成することもできる。また、上記両実施の形態と
も、搬送媒体に直接搬送力を発生させて搬送することと
して説明したが、特別な移動子を用意してその上に媒体
を乗せ、搬送力はその移動子に発生させることとする
等、搬送媒体に直接搬送力を作用させないこととしても
よい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、固定子の帯
状電極配列のピッチを領域に応じて変化させたことによ
り、搬送性能が向上し、常に確実かつ高速な搬送が可能
となる効果を有するとともに特別な手段を付加すること
なく搬送速度や搬送精度あるいは搬送力等を自由に設定
することが可能となる効果を有する。

【００５１】また、媒体搬送開始時の帯状電極ピッチを
狭くし、媒体が動きだした後のピッチを広くすることに
より、印加電圧の増加なしに、安定した搬送開始動作を
実現することができる効果を有する。さらに、搬送媒体
の初期分極を、固定子上で最もピッチの広い部分に合わ
せて行うことにより、一定印加電圧下において、搬送開
始部分等の静摩擦が支配的な部分での安定動作が可能と
なる効果を有する。

【００５２】同時に、印加電圧パターンの切換え周波数
を制御することなく、固定子の電極ピッチに依存して、
媒体搬送速度と、搬送精度が自動的に変化する効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示す説明図

【図２】第１の実施の形態の帯状電極の接続例を示す説
明図

【図３】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ａ）

【図４】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｂ）

【図５】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｃ）

【図６】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｄ）

【図７】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｅ）

【図８】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｆ）

【図９】第１の実施の形態の動作原理の説明図（Ｇ）

【図１０】簡易力学モデルを示す説明図

【図１１】帯状電極ピッチと各電荷間距離の変化を示す
説明図

【図１２】第２の実施の形態の帯状電極の接続例を示す
説明図

【図１３】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ａ）

【図１４】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｂ）

【図１５】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｃ）

【図１６】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｄ）

【図１７】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｅ）

【図１８】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｆ）

【図１９】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｇ）

【図２０】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｈ）

【図２１】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｉ）

【図２２】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｊ）

【図２３】第２の実施の形態の動作原理の説明図（Ｋ）

【図２４】初期分極電荷位置、帯状電極ピッチの関係と
媒体搬送精度の説明図（Ａ）

【図２５】初期分極電荷位置、帯状電極ピッチの関係と
媒体搬送精度の説明図（Ｂ）

【符号の説明】

１固定子４接続系統切換手段５電源６駆動回路７制御回路１１基材１２帯状電極１３コート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗体に複数の帯状電極を配列し、該帯
状電極を３相以上に分割接続して固定子を形成し、前記
各相の帯状電極への印加電圧極性を切り換えることによ
って発生する静電気力により、前記固定子に沿って媒体
を搬送する媒体搬送装置において、帯状電極同志の間隔を、配置される領域によって変化さ
せたことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項２】請求項１において、固定子の搬送面の上
に媒体を直接載置し、その固定子と媒体との間に発生す
る静電気力によって媒体を搬送することを特徴とする媒
体搬送装置。
【請求項３】請求項１において、固定子の搬送面の上
に移動子を載置し、該移動子の上に媒体を載置し、その
固定子と移動子との間に発生する静電気力によって媒体
を搬送することを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項４】請求項１、請求項２および請求項３にお
いて、媒体が停止した状態から動き始める領域の帯状電
極同志の間隔を、媒体が動作中に通過する領域の帯状電
極同志の間隔よりも狭くしたことを特徴とする媒体搬送
装置。
【請求項５】請求項１、請求項２、請求項３および請
求項４において、媒体搬送開始位置の帯状電極同志の間
隔を最も狭くし、そこから徐々に帯状電極同志の間隔を
広くしてゆき、所望の搬送速度が得られる間隔まで広げ
るように固定子を形成したことを特徴とする媒体搬送装
置。
【請求項６】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４および請求項５において、強い搬送力が必要な領域の
帯状電極同志の間隔を狭くすることを特徴とする媒体搬
送装置。
【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５および請求項６において、高い搬送精度が
必要な領域の帯状電極同志の間隔を狭くすることを特徴
とする媒体搬送装置。
【請求項８】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６および請求項７において、速い
搬送速度が必要な領域の帯状電極同志の間隔を広くする
ことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項９】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７および請求項８にお
いて、帯状電極に対して媒体搬送用の印加を行う駆動用
接続系統の他に、その媒体を初期分極させるための初期
分極用接続系統と、前記の駆動用接続系統と初期分極用接続系統を切り換え
る接続系統切換手段とを設け、初期分極の際にのみその初期分極用接続系統を使用して
初期分極用の電圧パターンを印加し、搬送実行の際には
駆動用接続系統に切り換えて搬送用の電圧パターンを印
加するように前記接続系統切換手段を制御する制御回路
を設けたことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項１０】請求項１、請求項２、請求項３、請求
項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８および
請求項９において、搬送する媒体の搬送方向長さをＬと
し、固定子内に存在する帯状電極同志の間隔の最低値を
Ｐとし、帯状電極同志の間隔がＰ以外の固定子部分にお
ける帯状電極同志の間隔をａとし、このａの最大値をａ
_maxとし、搬送開始位置の初期分極用接続系統に接続さ
れる帯状電極同志の間隔である媒体内分極電荷ピッチを
ｂとした場合、下式、ａ＝Ｐ（１＋３ｍ）〔ｍ＝０，１，２，３，……〕ｂ＝ａ_max Ｌ≧２ｂ＋Ｐを満たすことを特徴とする媒体搬送装置。