JPH0469072A - カード搬送装置 - 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、カード式自動販売機等のカードリーダに適用
して好適なカード搬送装置に係り、特にその駆動源とし
て圧電セラミックス算の圧電素子による超音波モータを
使用したカード搬送装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、カード式自動販売機に組み込まれているカードリ
ーダは、カード挿入口より挿入された磁気カードを内部
に取り込み処理し、所定のサービス終了後カード返却口
より返却するもので、そのカード搬送装置としては駆動
モータと、このモータの回転伝達を受けて動作しカード
を搬送するローラ、搬送ベルト等の搬送手段とで構成さ
れていた。

しかしながら、このような従来のカード搬送装置におい
ては、駆動モータ、減速手段、搬送手段、軸受部材、回
転伝達機構等の多くの機構、部品を必要とするため高値
で、また歯車を使用する場合はバックラッシュ、ベルト
を使用した場合はその伸縮のため、高精度な送りおよび
位置決めができず、またモータ、ローラ、減速プーリ等
の大きさに制約されるため、装置の軽薄小型化に限界が
あった。

そこで、最近では超音波モータを駆動源として用いるこ
とが提案されている。これは圧電素子に高周波電圧を印
加し、その超音波振動を駆動エネルギ源として使用する
ものであり、従来の電磁力を利用した駆動モータと比べ
て、その動作原理上、低速で高トルクが得られる、マグ
ネット、硅素鋼販、コイル等が不要で軽薄小型化が容易
、保持トルクが大きい、応答性が速い、非磁性材料で構
成できる、減速機構などの効力伝達機構が不要であるな
ど、多くの利点を有している。

このようなことから、現在各種の超音波モータが実用化
されているが、その−例として第７図および第８図に示
すように圧電素子からなる振動板１に２相の駆動信号を
供給して振動板１にラジアル方向の一次Ｓ効と非軸対称
面内振動の多重モード振動を与え、振動板１とカード搬
送台２を一対のガイドレール３Ａ、３Ｂに沿って往復移
動させるようにしたカード搬送装置４が既に提案されて
いる。

５は前後方向に長い薄箱型に形成された筐体で、その前
面に磁気カード６が挿入されるスリット状のカード挿入
ロアを有するカード挿入口部材８が固定され、内部には
前記振動板１、カード搬送台、一対のガイドレール３Ａ
、３Ｂ、磁気カード６の右側縁部を案内保持するレール
１０、磁気カード６に記録されている磁気的情報の読取
り、カードへの磁気的情報の書込みおよび確認を行う磁
気ヘッド１１、磁気カード６を磁気へラド１１に押し付
けるローラ１２、磁気カード６を検出するフォト力１う
等のセン２１３、コネクタ１４等が配設されている。

前記一対のガイドレール３Ａ、３Ｂはそれぞれコ字状に
形成されることにより、前記振動板１を案内保持する溝
１６．１７を対向面に有し、カード搬送方向く矢印入方
向）と平行に並設されている。　この場合、ガイドレー
ル３Ｂは、前記溝Ｉ７に配設された可動レール１８と、
内！Ｊｓ端が繭記溝１７内に突出して可動レール１８に
当接する萌後一対のビン１９と、ビン１９を前、記可動
レール１７に押し付ける一対の板ばね２０とを備え、こ
れによって前記ｉｉｒ効レール１７を振動板１に圧接し
、？１ＪＬ６と可動レール１８で振動板１を挟持してい
る。

訪記振動板１は、プレート２１上に軟質部材（図示せず
）を介して配設され、上方には前記磁気カード６の左側
縁部を押圧保持する保持手段としての板ばね２２を有す
る前記カード搬送台２が前記プレート２１にねじ止め固
定されて配設されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のカード搬送装置にあっ
ては、ガイドレール３Ｂに取り付けた板ばね２０によっ
てビン１９を押圧付勢し、可動レール１８を振動板１に
押し付ける際、振動板１の位置によって加圧力が異なり
、レール中央で最大、両端部で最小になり、したがって
レール中央部で振動板１の速度が遅く、両端部において
速くなると云う問題があった。また、可動レール１８の
撓みによって振動板１と可動レール１８との接触が不安
定になり、磁気カード６を安定に搬送することができな
いなど、構造上にｆｍＭがあった。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、比較的
簡単な構成でＳ動板の位置に拘ちず常に安定した加圧力
と接触が得られ、カードを安定かつ確実に搬送し得るよ
うにしたカード搬送装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 本発明は上記目的を達成するためになされたもので、そ
の第１の発明は、カードを保持するカード保持手段を有
するカード搬送台と、このカード搬送台に配設されたリ
ング状の振動板と、カード搬送方向と平行に並設され前
記ｉ動板を挟持する一対の案内ガイドとを備え、前記各
案内ガイドはその長手方向と直交する方向に若干の移動
を許容されて両端部を保持部材により保持されると共に
、前記カード搬送台に該案内ガイドを挟んで振動板と対
向する位置に設けられた付勢手段によってそれぞれ前記
振動板に圧接され、前記振動板に２相の高周波電圧を供
給してラジアル振動と非軸対称面内振動との合成による
多重モード振動を発生させ、前記カード搬送台を振動板
と共に前記案内ガイドに沿って移動させるよう、にした
ものである。

また、第２の発明は、ベース上に配設されたリング状の
振動板と、カードを保持するカード保持手段を有して前
記振動板の両側にカード搬送方向と平行に配設された一
対のカード搬送レールと、前記ベース上に設けられ前記
一対のカード搬送レールをカード搬送方向に移動自在に
案内保持するレール保持部材および前記カード搬送レー
ルを挟んで振動板と対向する位置に設けられ前記各カー
ド搬送レールを前記振動板に押し付ける付勢手段とを備
え、前記振動板に２相の高周波電圧を供給してラジアル
振動と非軸対称面内振動との合成による多重モード振動
を発生させることにより、前記カード搬送レールを前記
レール保持部材に沿って移動させるようにしたものであ
る。

「作用」 第１の発明において、Ｓ動板に位相差Φ−９０°の高周
波電圧を印加して２相駆動すると、振動板がラジアル１
次振動と非軸対称面内振動の多重モード振動を起こし、
その周面の案内ガイドに接触する２つの質点には回転方
向が逆向きとなる楕円運動が発生し、振動板と案内ガイ
ドとの間の摩擦力によって振動板自体が両ガイドに沿っ
て移動する。したがって、この振動板を一体に備えたカ
ード搬送台も両ガイドに沿って移動する。高周波電圧の
位相差をΦ＝−９０°にすると、振動板の歪み方向が反
転して案内ガイドに接触する振動板の質点の楕円運動の
回転方向も反対方向となり、これによりカード搬送台が
振動板と共に上記とは反対方向に移動する。案内ガイド
を振動板に押し付ける付勢手段はカード搬送台に設けら
れ、振動板との相対位置が変化しないため、振動板が移
動してもその加圧力は変わらない。

第２の発明において、振動板が高周波電圧の印加により
２相駆動されて、ラジアル１次振動と非軸対称面内振動
の多重モード振動を起こすと、これと接触するカード搬
送レールが移動する。カード搬送レールを振動板に押し
付ける付勢手段は、振動板と共にベースに配設され、振
動板との相対位置が変化しないため、カード搬送レール
が移動してもその加圧力は変わらない。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係るカード搬送装置の第１実施例を示
す平面図、第２図は側面図である。なお、第１図におい
てはカード保持手段を省略している。

これらの図において、３０．３１は振動板１を挟んでカ
ード搬送方向と平行に対向配置された一対の案内ガイド
、３３Ａ、３３Ｂはベース３２上に立設され前記案内ガ
イド３０．３１の両端部を保持する前後一対の保持部材
で、これらの保持部材３３Ａ、３３Ｂは、対向面に各案
内ガイド３０．３１の端部を保持する保持溝３４を有し
ている。

保持溝３４の溝幅ｄは、案内ガイド３０．３１の幅ｄ。

より大きく、したがって各案内ガイド３０．３１はｄ−
ｄｏたけ互いに接近離開する方向に移動自在とされてい
る。

前記振動板１が搭載されたカード搬送台２には前記各案
内ガイド３０．３１をそれぞれ振動板１に押し付ける一
対のけ勢手段３５と、磁気カード６を保持するカード保
持手段３６が配設されている。

付勢手段３５は、平面視り字状で屈曲部がカード搬送台
２に立設された軸３７によって回動自在に軸支されたレ
バー３８と、レバー３８の一端に回転自在に設けられ前
記振動板１の中心を通りカード搬送方向と直交する直線
上で案内ガイド３０（３１）の外側に位置するローラ３
９と、ローラ３９を案内ガイド３０（３１）に圧接する
方向の回動習性をレバー３８に付与する引張りコイルば
ね４０とで構成されている。

前記カード保持手段３６は、カード搬送台２の上面に設
けられたブラケット４３と、ブラケット４３に軸４４を
介して上下方向に回動自在に配設された板ばね４５と、
板ばね４５の基部とカード搬送台２との間に弾装され板
ばね４５にカード押圧方向の回動習性を付与する圧縮コ
イルばね４６とで構成されている。

なお、案内ガイド３０．３１の内側面には振動板１を案
内保持する保持溝が形成されていることが望ましい。

前記振動板ｌはリニア型超音波モータのステータを構成
するもので、全周均一に板厚方向に分極された圧電素子
によって第３図に示すように中央孔５４を有するリング
状に形成され、その表面には周方向に２分割された電極
５１．５２が配設され、下面が接地されている。電極５
１．５２は１８０”の開き角を有する扇形で、画電極５
１．５２の直！１部分が矢印Ａで示すカード搬送方向と
直交している。そして、振動板１は振動の減衰を防止す
るため適宜な軟質部材（図示せず）によって保持されて
カード搬送台２に配設されている。

なお、Ｐ、−Ｐ２は振動板１と案内ガイド３０．３１と
が線接触する質点である。また、振動板１の電極５０．
５１は、高周波電源６１．６２にそれぞれ接続されてお
り、相互に時間的位相差Φ−９０°もしくは一９０°異
なる高周波電圧ｓｉｎωｔ、ＣＯ８ωしが印加されるよ
うに構成されている。

次に、このような構成からなるカード搬送装置の動作に
ついて説明する。

高周波電源６１．６２によって位相差Φ−９０°の高周
波電圧ｓｉｎωｔ、ＣＯ３ωｔを振動板１の各室ｆｆ１
５Ｌ、５２に印加すると、振動板１が伸縮し、その内径
／外径がある値（０，２７＞の時ラジアル方向の１次振
動（Ｒ１■）と、非軸対称面内振動の多重モード振動が
同時に起こる。ラジアル方向の１次振動は第３図（ａ）
に示すように矢印Ｄ１、Ｄ２で、矢印ＤＩ左方向伸張す
ると、質点Ｐ１、Ｐ２が案内ガイド３０．３１の内面に
接触し、矢印Ｄ２方向に収縮すると、質点Ｐ０、Ｐ２が
案内ガイド３０．３１の内面から犀間する。

非軸対称面内振動（１，１〉は第３図（ｂ）に矢印Ｅ、
＝　Ｅ２で示すようにカード搬送方向Ａと同方向および
その反対方向に伸縮する定在波で、振動方向Ｅ２がＤ□
に、ＥｌがＤ２に同調している。

これら両振動はいずれも定在波ではあるが相互に干渉を
起こして合成されると、振動板１の外周面の各質点にお
いて振幅の異なる多重モード＃ｉ効となり、この振動に
よる振動板ｌと案内ガイド３０．３１との接触による＊
＊力がカード搬送台２の搬送力に変換される。

すなわち、振動板１の外周面の各質点のうち前記案内ガ
イド３０．３１と接触する質点ｐ１、ｐ２に着目すると
、これらの質点ＰＩ　、Ｐ２は、振動板１自体の多重モ
ード振動に伴い第４図に示すように質点ｐ、、ｐ２の振
動方向Ｅ２と同方向に回転する楕円運＊　Ｆ　ｔを起こ
す、この楕円運＠Ｆ１を行う２つの質点Ｐ１、Ｐ２は前
述した通り振動板１が矢印ＤＩ左方向伸びた際、前記案
内ガイド３０．３１に当接し、矢印Ｄ２方向に縮んだ際
、案内ガイド３０．３１からＭ間するため、当接時にお
けるこれら相互間の摩擦力によって振動板１自体が質点
Ｐ１、Ｐ２の楕円遅効Ｆｌの回転方向（第４国人方向）
に微少量移動し、時間的経過に伴いＤ２方向に縮むと、
質点ｐ、−ｐ２が案内ガイド３０．３１から離れるため
、振動板１を移動させることができず、このような動作
を繰り返すことにより振動板１．換言すればこれと一体
のカード搬送台２をカード搬送方向に一定速度で連続的
に移動させることができる。

なお、各電極５１．５２にそれぞれ印加する高周波電圧
の相対位相を反転（Φ−−９０°）させると、振動板１
のラジアル１次振動と非軸対称面内振動の周期が反対方
向となるため、質点Ｐ□、Ｐ２の楕円遅効の回転方向が
第４図Ｆ２方向となり、振動板１が矢印Ｄ１方向に伸び
た際、質点Ｐ１、Ｐ２が案内ガイド３０．３１と接触す
るため、この時の摩擦力によって振動板１自体が上記と
は反対方向に移動し、カード搬送台２を初期位置へと復
帰させる。

かくしてこのような構成からなるカード搬送装置にあっ
ては、案内ガイド３０．３１を振動板１に圧接する付勢
手段３５を、カード搬送台２の案内ガイド３０．３１を
挟んでｉｓ板１と対向する位置に設けているので、カー
ド搬送台２が振動板１と共に移動した際、付勢手段３５
もこれと一体に移動して振動板１との相対位置関係が変
化せず、したがって振動板１が何処の位置に移動しても
案内ガイド３０．３１を常に一定の加圧力を以て振動板
１に圧接することができ、また案内ガイド３０．３１は
両端部が互いに接近離間する方向に移動自在で、振動板
１と接触する部位を押圧されているので、撓みの発生が
なく、振動板１を一定速度で安定に移動させることがで
きるものである。

第５図および第６図は本発明の第２実施例を示す平面図
および側面図である。この実施例は振動板１をベース３
２上に軟質部材（図示せず）を介して固定配置し、振動
板１の振動によってカード搬送レール７０．７１をカー
ド搬送方向に往復移動させるように構成したものである
。

前記カード搬送レール７０．７１は、振動板１を挟んで
平行に対向し、ベース３２上に突設された複数個のレー
ル保持部材７３によってカード搬送方向に移動自在にか
つ互、いに接近離間する方向に若干の移動を許容されて
保持されている。また、カード搬送レール７０．７１は
、上面に磁気カード６を保持する保持手段３６を有し、
両端に連結部材７４がカード搬送方向と直交する方向の
長孔（図示せず）と止めねじ７５によって取り付けられ
ることにより互いに接近１１１１間する方向に若干の移
動を許容されて連結されている。そして、前記各カード
搬送レール７０．７１は、ベース３２に配設された付勢
手段３５によって振動板１に圧接されている。

なお、付勢手段３５とカード保持手段３６については上
記第１実施例と同一構造であるため同一符号を以て示し
、その説明を省略する。

この場合、振動板１をＦ記したと同様に位相差Φ−９０
°の高周波電圧ｓｉｎωｔ、ｃｏｓωｔの印加によって
ラジアル方向の１次振ｇｈ（Ｒ１■）と、非軸対称面内
振動の多重モード振動を同時に起こさせると、振動板１
との間の摩擦力によりカード搬送レール７０．７１がカ
ード搬送方向に沿って移動する。

このような構成においてもカード搬送レール７０．７１
を振動板ｌに圧接する付勢手段３５をベース３２のカー
ド搬送レール７０．７１を挟んで振動板１と対向する位
置に設けているので、カード搬送レール７０．７１が移
動しても、振動板１と付勢手段３５との相対位置関係は
何等変化せず、したがって上記実施例と同様な効果が得
られるものである。また、上記第１実施例においては振
動板［が移動するため、その配線も伸縮移動する必要が
あったが、本実施例においては振動板１をベース３２に
固定配置しているので、その必要がなく、配線の長さを
短くすることができ、しがもカード搬送レール７０．７
１の強度を下げることができ、軽量化および高効率な駆
動力を得ることができるなどの利点を有する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るカード搬送装置は振動
板と対応する位置に付勢手段を設け、案内ガイドもしく
はカード搬送レールを振動板に圧接するように構成した
ので、該ガイドもしくはレールに撓みを生じず、また常
に一定の加圧力にて圧接することができるため、一定速
度で安定かつ確実にカードを搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカード搬送装置の第１実絶倒を示
す平面図、第２図は側面図、第３図（ａ）（ｂ）は圧電
素子の構成図、第４図（ａ＞、（ｂ）は本発明の動作原
理を説明するための図、第５図は本発明の第２実雄例を
示す平面図、第６図は側面図、第７図はカード搬送装置
の従来例を示す斜視図、第８図は同装置の主要構成部材
の分解斜視図である。 １・・・振動板、２・−・カード搬送台、３Ａ、３Ｂ・
−・ガイドレール、６・・・磁気カード、１８・・・可
動レール、３０．３１・・・案内ガイド、３２・・・ベ
ース、３３Ａ、３３Ｂ・・・保持部材、３５・・・付勢
手段、３６・・・カード保持手段、７０．７１・・・カ
ード搬送レール、７３・−・レール保持部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カードを保持するカード保持手段を有するカード
   搬送台と、このカード搬送台に配設されたリング状の振
   動板と、カード搬送方向と平行に並設され前記振動板を
   挟持する一対の案内ガイドとを備え、前記各案内ガイド
   はその長手方向と直交する方向に若干の移動を許容され
   て両端部を保持部材により保持されると共に、前記カー
   ド搬送台に該案内ガイドを挟んで振動板と対向する位置
   に設けられた付勢手段によってそれぞれ前記振動板に圧
   接され、前記振動板に２相の高周波電圧を供給してラジ
   アル振動と非軸対称面内振動との合成による多重モード
   振動を発生させ、前記カード搬送台を振動板と共に前記
   案内ガイドに沿って移動させるようにしたことを特徴と
   するカード搬送装置。
2. （２）ベース上に配設されたリング状の振動板と、カー
   ドを保持するカード保持手段を有して前記振動板の両側
   にカード搬送方向と平行に配設された一対のカード搬送
   レールと、前記ベース上に設けられ前記一対のカード搬
   送レールをカード搬送方向に移動自在に案内保持するレ
   ール保持部材および前記カード搬送レールを挟んで振動
   板と対向する位置に設けられ前記各カード搬送レールを
   前記振動板に押し付ける付勢手段とを備え、前記振動板
   に２相の高周波電圧を供給してラジアル振動と非軸対称
   面内振動との合成による多重モード振動を発生させるこ
   とにより、前記カード搬送レールを前記レール保持部材
   に沿って移動させるようにしたことを特徴とするカード
   搬送装置。