JPH11215850A - 媒体搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の搬送の直進性を保つことができる媒体
搬送装置を提供しようとする課題があった。 【解決手段】 固定子１に、搬送方向に向けて配置す
る方向規制用の帯状電極１３を搬送用の帯状電極１２と
絶縁して配列し、固定子１の方向規制用の帯状電極１３
に印加電圧を与えて媒体Ｘを誘電分極させた後に、媒体
Ｘを固定子１に沿って搬送する際に、先に方向規制用の
帯状電極１３を誘電分極させた極性と異なる電圧を、方
向規制用の帯状電極１３に印加して、固定子１と媒体Ｘ
との間に、吸引力を作用させるようにした。

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、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
のカード状媒体を搬送、または、処理する媒体搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の媒体搬送装置としては、例えば、
特開平２−２８５９７８号公報や特開平５−３１９６０
２号公報や特開平６−５６２９０号公報等に記載の技術
が知られている。この媒体搬送装置は、３系統（３相）
に分割した帯状電極を有する固定子の上に帯状に誘電分
極した媒体を載せ、固定子の各相に特殊な電圧の組み合
わせを切り換えながら印加して、固定子と媒体の間に電
荷の反発と吸引を繰り返す静電気力を作用させて、固定
子に沿って媒体を搬送するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の媒体搬送装
置では、媒体が静電気力により固定子上を浮上して移動
するようになっているため、特に、搬送方向を変化させ
て往復搬送を行う場合などの搬送動作を繰り返すうち
に、例えば、固定子が傾いた状態で設置してある場合や
媒体中の誘電電荷の不均一さなどの理由から、搬送方向
に作用する力では媒体が搬送方向に対して左右にずれて
しまい、媒体の搬送の直進性を保つことができない問題
があるため、媒体を確実に保持・搬送できず、動作が不
安定である問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、搬送方
向に直交させて配置する搬送用の帯状電極を間隔をあけ
て配列した固定子上に、媒体を載せ、搬送用の帯状電極
の印加電圧特性を切り換えることにより静電気力を作用
させ、誘電分極した媒体を固定子に沿って搬送する媒体
搬送装置において、固定子に、搬送方向に向けて配置す
る方向規制用の帯状電極を搬送用の帯状電極と絶縁して
配列し、固定子の方向規制用の帯状電極に印加電圧を与
えて媒体を誘電分極させた後に、媒体を固定子に沿って
搬送する際に、先に方向規制用の帯状電極を誘電分極さ
せた極性と異なる電圧を、方向規制用の帯状電極に印加
して、固定子と媒体との間に、吸引力を作用させるよう
にした。

【０００５】なお、固定子の方向規制用の帯状電極に印
加する電圧を繰り返して極性を変化させ、固定子と媒体
との間に吸引力と反発力とを交互に作用させるようにし
てもよい。また、固定子の方向規制用の帯状電極の電極
幅と電極間隔を、搬送用の帯状電極の電極幅と電極間隔
に等しくするのが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。図１は実施の形態の媒体搬送
装置の概念図、図２は搬送系の平面図である。図１に示
すように、この媒体搬送装置は、３系統（３相）に分割
した帯状電極を有する固定子１の上に、誘電分極した媒
体Ｘを載せ、固定子１の各相に特殊な電圧の組み合わせ
を切り換えながら印加して、固定子１と媒体Ｘの間に電
荷の反発と吸引を繰り返す静電気力を作用させて、固定
子１に沿って媒体Ｘを矢印α方向に搬送する搬送系とし
た。

【０００７】また、この搬送系では、図２に示すよう
に、媒体Ｘが、固定子１の幅方向の略中央に位置制御し
つつ矢印α方向に移動する。つまり、この搬送系は、媒
体Ｘの移動を搬送方向のみに規制することができる。そ
の位置制御は、搬送用の帯状電極とは直交に方向規制用
の帯状電極を固定子１に設けて、固定子１の方向規制用
の帯状電極と誘電分極した媒体Ｘの間に作用させる静電
気力の吸引及び反発により行う。なお、固定子１の搬送
面の大きさは媒体Ｘに合わせて自由に設定すればよい。

【０００８】以下、位置制御のために必要な固定子１の
構造を説明する。図３は、固定子の帯状電極の配置概念
図である。この固定子１には、搬送方向に直交に搬送用
の帯状電極１２を一定ピッチで配置し、幅方向の略中央
に方向規制用の帯状電極１３を一定ピッチで配置してあ
る。なお、帯状電極１２，１３は、ここでは、３系統
（３相）の電極を使用する場合を想定し、３本一組とし
て配置するものとする。

【０００９】図４は図２のＡ−Ａ線一部省略断面図、図
５は図２のＢ−Ｂ線一部省略断面図である。前記固定子
１は、基材１１上に複数の搬送用の帯状電極１２と方向
規制用の帯状電極１３をそれぞれ一定ピッチで配置し、
電極間放電ならびに大気中への放電、あるいは感電を防
止するために電極面上に絶縁層１４を形成してある。ま
た、図４に示すように、帯状電極１２Ａ，１２Ｂ，１２
Ｃで一組とし、順に、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電極に接続す
る。図５に示すように、帯状電極１３Ｘ，１３Ｙ，１３
Ｚで一組とし、順に、Ｘ相、Ｙ相、Ｚ相の電極に接続す
る。

【００１０】前記基材１１は、フィルム状、基板状の絶
縁体であり、厚さや大きさなどは自由に設計すればよ
い。なお、フィルム状の絶縁体の材料としては、ＰＩ
（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエステル）、フッ素系樹
脂などでよい。また、基板状の絶縁体の材料としては、
エポキシ系樹脂などでよい。ここでは、厚さ２５［μ
ｍ］のＰＩを想定する。

【００１１】前記搬送用の帯状電極１２は、どのような
導電性材料でもよく、電極の幅や電極間隔などは自由に
設定すればよい。帯状電極１２は、基材１１上に印刷や
エッチングなど、公知の技術によって形成すればよい。
前記方向規制用の帯状電極１３は、上述のように、帯状
電極１２と直交する方向に配置する。帯状電極１３も帯
状電極１２と同様に導電性材料ならばいずれもよく、基
材１１上に印刷やエッチングなど、公知の技術によって
形成する。また、帯状電極１３と帯状電極１２の端部と
の距離は、絶縁性確保の観点から帯状電極１２や帯状電
極１３の電極間隔以上とすることが望ましい。

【００１２】前記絶縁層１４は、高絶縁材料であり、Ｐ
ＥＴ、フッ素系樹脂、ＰＩなどでよく、吸湿などによる
絶縁性の低下を防ぐために、比較的低吸湿であるＰＥＴ
やフッ素系樹脂が望ましい。絶縁層１４の形成は、接着
や熱圧着などの公知の技術によって行う。なお、絶縁層
１４を構成する際には、乾燥（低湿度）雰囲気での作業
が必要になる。ここでは、厚さ５０［μｍ］のＰＥＴを
想定する。

【００１３】それでは、図１に戻って、第１の電源５
は、帯状電極１２、帯状電極１３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３に供給する。駆
動回路３は、帯状電極１２と帯状電極１３の各相に正電
圧（以下「Ｐ」と表す。）、負電圧（以下「ｎ」と表
す。）、接地電位である０［Ｖ］（以下「Ｇ」と表
す。）が自由に切り換えて印加できるようになってお
り、それぞれ制御回路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。

【００１４】制御回路７は、第１の駆動回路３が各相に
印加する電圧極性を変化させる信号を発生する。次に、
位置制御の基本的な動作を説明する。まず、図６〜図８
を参照して、帯状電極１２の基本的な動作を説明する。
図６〜図８は搬送用の帯状電極の作用の説明図であり、
図４の帯状電極に電圧を印加した状態を示す。なお、こ
の図の矢印α方向を移動子２ならびに媒体Ｘの搬送方向
とする。

【００１５】最初に、媒体Ｘ中に分極電荷を発生させる
ため、初期分極作業を行う。固定子１上において、媒体
Ｘ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、駆動回路３から帯状電極１２に分極パター
ンとして［Ｎ・Ｐ・Ｐ］を印加すると、媒体Ｘ内の電荷
は、図６に示すように、分極状態となる。これを初期分
極と呼ぶ。

【００１６】初期分極が終了した後、制御回路７からの
信号により、駆動回路３から帯状電極１２の各相に第１
段階の搬送パターンとして［Ｐ・Ｎ・Ｇ］を印加する
（図６）。分極した媒体Ｘ内の電荷は、帯状電極１２に
充電された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。これらの力を総合す
ると、媒体Ｘは押し上げられて搬送方向に力を受けるた
めに搬送方向に移動していき（図７）、１電極ピッチ分
移動したところで、媒体Ｘ中の電荷は帯状電極１２に充
電された電荷からそれぞれ下方向への吸引力を受け、固
定子１の表面での摩擦力が増大して停止する（図８）。
次に、第２段階の搬送パターンとして［Ｇ・Ｐ・Ｎ］の
電圧を各帯状電極１２に印加すると、同様な作用によっ
て媒体Ｘは搬送方向に１電極ピッチ分移動し、さらに、
第３段階の搬送パターンとして［Ｎ・Ｇ・Ｐ］を印加す
ると、同様に媒体Ｘは搬送方向に１電極ピッチ分移動す
る。この後も、搬送パターンの第１段階から第３段階ま
でのパターンを順次繰り返して印加することにより、媒
体Ｘは搬送方向に帯状電極１ピッチずつ搬送される。

【００１７】ここでは、分極パターンとして［Ｎ・Ｐ・
Ｐ］を用い、搬送パターンとして［Ｐ・Ｎ・Ｇ］、［Ｇ
・Ｐ・Ｎ］、［Ｎ・Ｇ・Ｐ］の３段階を順に繰り返して
印加して媒体Ｘを所望の方向へ搬送した。しかし、媒体
を搬送する力は、前述したように、媒体Ｘ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Ｘを搬送することができるパターン
の組み合わせは多数存在する。また、搬送パターン印加
の切り換え周波数を駆動周波数とすると、駆動周波数を
変化させることで媒体の搬送速度を変化させることがで
き、駆動周波数を高くすると搬送速度は速く、低くする
と搬送速度は遅くなる。

【００１８】次に、図９〜図１１を参照して、帯状電極
１３の基本的な動作を説明する。図９〜図１１は搬送用
の帯状電極の作用の説明図であり、図５の帯状電極に電
圧を印加した状態を示す。帯状電極１２上における初期
分極作業と同時に、帯状電極１３に分極パターンとして
［Ｎ・Ｐ・Ｎ］を印加すると、媒体Ｘ内の電荷は、図９
に示すように、分極状態となる。

【００１９】帯状電極１２上での初期分極が終了し、帯
状電極１２の各相に第１段階の搬送パターンが印加され
るのと同時に、制御回路７からの信号により、駆動回路
３から帯状電極１３に［Ｐ・Ｎ・Ｐ］が印加される。帯
状電極１３上に発生した媒体Ｘ内の分極電荷は、帯状電
極１３に充電された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。これらの力
を総合すると、この図における矢印±β方向への力が平
衡し、かつ、吸引力よりも反発力が強くなって媒体Ｘは
浮上する（図１０）。この結果、媒体Ｘには帯状電極１
２による搬送力が作用して媒体１は１電極ピッチ分移動
する。この時、媒体Ｘが１ピッチ分移動し終わる前に、
帯状電極１３の各相に［Ｎ・Ｐ・Ｎ］を印加すると、帯
状電極１３上に発生した分極電荷と帯状電極１３に充電
された電荷との間に吸引力が働き、この図における矢印
±β方向、つまり、左右方向への位置ズレはさらに抑え
られる（図１１）。その後、帯状電極１２に第２の搬送
パターン、第３の搬送パターンを印加する時にも、同様
の手順によって帯状電極１３に電圧パターンを印加する
ことで、媒体Ｘは帯状電極１３上で浮上と吸着を繰り返
しながら帯状電極１２による搬送力によって電極１ピッ
チ分ずつ搬送される。

【００２０】なお、ここでは、帯状電極１３への初期分
極電圧パターンとして［Ｎ・Ｐ・Ｎ］、搬送時の帯状電
極１３への電圧パターンとして［Ｐ・Ｎ・Ｐ］と［Ｎ・
Ｐ・Ｎ］を交互に印加することを説明した。帯状電極１
３への印加電圧パターンとしては［Ｎ・Ｐ・Ｎ］と［Ｐ
・Ｎ・Ｐ］を相互に入れ換えて、初期分極パターンとし
て［Ｐ・Ｎ・Ｐ］を印加し、搬送時の電圧パターンとし
て［Ｎ・Ｐ・Ｎ］と［Ｐ・Ｎ・Ｐ］を交互に印加するこ
とでも全く同様の効果を得ることができる。

【００２１】以上に本実施の形態における基本的な動作
を説明したが、本実施の形態で示した方向規制用の帯状
電極１３を有する固定子１では、帯状電極１３上におい
て搬送方向に対する左右の位置ズレが抑制されるため、
媒体Ｘの搬送方向を規制することができ、非常に安定な
動作を実現することができる。また、帯状電極１２にお
ける第１から第３の各段階における搬送パターンの印加
時に、帯状電極１３に印加された電圧パターンによって
媒体Ｘの浮上力が強くなるため、特に、初期分極直後に
おける搬送媒体Ｘと固定子１との密着性を改善すること
もでき、より安定な搬送動作を実現することができるよ
うになる。

【００２２】なお、本発明における固定子の製造は、公
知の技術によって容易に行うことが可能であり、特殊な
装置や特殊な技術、特殊な材料を必要としないので、技
術開発ならびに媒体搬送装置製造におけるコスト上昇を
最小限に抑えることが可能となり、商品競争力に影響を
与えることはない。本実施の形態における固定子は、基
材としてＰＩ、絶縁層としてＰＥＴを用いたフィルム状
として説明したが、上述したように、基材や絶縁層の材
料としてフッ素系樹脂など、他のフィルム状絶縁材料を
用いたフィルム状の固定子、さらには基材としてエポキ
シ系樹脂、絶縁層としてアクリル系樹脂やフィルム状絶
縁材料などを用いた基板状の固定子を用いた場合におい
ても本実施の形態における方法は有効であり、同様の効
果を得ることが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の媒体搬送装
置によると、搬送用の帯状電極に直交する方向に方向規
制用の帯状電極を設けることで、媒体の搬送方向に対す
る左右方向の位置ズレを抑制し、搬送方向を規制するこ
とができる効果が得られる。したがって、媒体の搬送の
直進性を保って媒体を確実に保持・搬送することができ
る効果が得られ、動作を安定させることができる効果が
得られる。また、方向規制用の帯状電極上で発生する浮
上力によって媒体と固定子との間の密着力が軽減される
ため、特別な処置を施すことなく安定な搬送動作を実現
することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の媒体搬送装置の概念図

【図２】搬送系の平面図

【図３】固定子の帯状電極の配置概念図

【図４】Ａ−Ａ線一部省略断面図

【図５】Ｂ−Ｂ線一部省略断面図

【図６】搬送用の帯状電極の作用の説明図

【図７】搬送用の帯状電極の作用の説明図

【図８】搬送用の帯状電極の作用の説明図

【図９】方向規制用の帯状電極の作用の説明図

【図１０】方向規制用の帯状電極の作用の説明図

【図１１】方向規制用の帯状電極の作用の説明図

【符号の説明】

１ 固定子 ３ 駆動回路 ５ 第１の電源 ７ 制御回路 １１ 基材 １２ 搬送用の帯状電極 １３ 方向規制用の帯状電極 １４ 絶縁層 Ｘ 媒体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送方向に直交させて配置する搬送用の
   帯状電極を間隔をあけて配列した固定子上に、媒体を載
   せ、搬送用の帯状電極の印加電圧特性を切り換えること
   により静電気力を作用させ、誘電分極した媒体を固定子
   に沿って搬送する媒体搬送装置において、 固定子に、搬送方向に向けて配置する方向規制用の帯状
   電極を搬送用の帯状電極と絶縁して配列し、 固定子の方向規制用の帯状電極に印加電圧を与えて媒体
   を誘電分極させた後に、媒体を固定子に沿って搬送する
   際に、先に方向規制用の帯状電極を誘電分極させた極性
   と異なる電圧を、方向規制用の帯状電極に印加して、固
   定子と媒体との間に、吸引力を作用させるようにしたこ
   とを特徴とする媒体搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、固定子の方向規制用
   の帯状電極に印加する電圧を繰り返して極性を変化さ
   せ、 固定子と媒体との間に吸引力と反発力とを交互に作用さ
   せるようにしたことを特徴とする媒体搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、固定
   子の方向規制用の帯状電極の電極幅と電極間隔を、搬送
   用の帯状電極の電極幅と電極間隔に等しくしたことを特
   徴とする媒体搬送装置。