超音波振動による柔軟媒体の摩擦力低下現象

摘要

郵便物処理機·金融機器など，紙媒体を取扱う自動化機器の分離取出し部の開発においては，高速度化や多重取り防止に関する技術開発が望まれている．従前より取出し性能の改善には媒体間の摩擦力管理が重要と考えられ，摩擦力を考慮した媒体分離挙動の研究などが行われてきた．一方，柔軟媒体や構造体の摩擦力を，超音波振動を利用して制御する技術が知られている．これらの技術において摩擦力の低下は，物体間の相対振動で生じる接触時間の変動により，ないしは超音波浮揚現象で生じる離間により起こると説明されている．柔軟媒体における超音波振動と摩擦力に関し，多重取り問題の緩和を目的とした筆者らの研究において，柔軟媒体同士が接触する系における摩擦力低減手法および効果が検討されてきた．結果，様々な種類の媒体について，媒体表面をスポット状に加振する手法により，媒体が最大数十μm 程度浮上すると共に媒体間の摩擦力が最大三割程度低下することが示された．また，連続取出し機構において多重取り回数が低下する効果が示された．しかし，摩擦力が低下する際に媒体に生じている現象は，明確には把握されていない．そこで本研究では，柔軟媒体において摩擦力低減効果が生じるメカニズムを明らかにすることを目的とし，加振された柔軟媒体に生じる現象を実験的に考察した．