(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）平坦な可撓性素材の第１の側に位置し、かつ平坦な可撓性素材に接触して直線運動を与える接触面を有する少なくとも１つのリニア圧電セラミックモータと、
（ｂ）平坦な可撓性素材の第２の側で、前記接触面に対向する位置にある支持面とを備え、
前記支持面が第２の圧電モータの接触面であり、かつ第２の圧電モータもまた前記直線運動を平坦な可撓性素材に前記第２の圧電モータの前記接触面を介して与える、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための装置。
【請求項２】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に同一方向に与える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータに少なくとも１つの電圧をかけて、前記直線運動を所定の方向に、前記運動が与えられない周期と交互する運動周期中に与える電気エネルギー源を含み、かつ少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が少なくとも部分的に重複する請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータのうちの一方の運動周期が、１つの及び第２の圧電モータのうちの他方の圧電モータの運動周期内に完全に含まれる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が実質的に一致する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの接触面がそれぞれの運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれるように、電気エネルギー源が作動する請求項３から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ第２の圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位するように、電気エネルギー源が作動する請求項３または４に記載の装置。
【請求項８】
第２の圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも１つの圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与えるように、電気エネルギー源が作動する請求項７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの圧電モータが、
可撓性素材の第２の部分に接触しかつ直線運動を与えるように作動する第２の接触面を備え、
さらに、平坦な可撓性素材の第２の側で、前記第２の接触面に対向する位置にある第２の支持面を備える、
前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
（ａ）平坦な可撓性素材の第１の側に位置し、かつ平坦な可撓性素材に接触して直線運動を与える接触面と、平坦な可撓性素材の第２の部分に接触して直線運動を与えるよう作動する第２の接触面とを備えた、少なくとも１つのリニア圧電セラミックモータと、
（ｂ）平坦な可撓性素材の第２の側で、前記接触面に対向する位置にある支持面と、
（ｃ）平坦な可撓性素材の第２の側で、前記第２の接触面に対向する位置にある第２の支持面と、
を備える、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための装置。
【請求項１１】
第２の支持面が他の圧電モータの接触面であり、かつ他の圧電モータの接触面も前記直線運動を平坦な可撓性素材に与える請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に、第２の部分で、同一方向に与えるように、双方のモータに少なくとも１つの電圧をかける電力供給を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
電力供給により、少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面および他方の圧電モータの接触面が、前記直線運動を所定の方向に、前記運動が与えられないさらに後の周期と交互するさらに後の運動周期中に与え、かつ少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのさらに後の運動周期が少なくとも部分的に重複する請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのうちの一方のさらに後の運動周期が、少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのうちの他方のさらに後の運動周期内に完全に含まれる請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのさらに後の運動周期が一致する請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
電力供給により、少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面および他方の圧電モータの接触面が、それぞれのさらに後の運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれる請求項１３から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
電力供給により、少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面が少なくとも一方の圧電モータのさらに後の運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ他方の圧電モータの接触面が少なくとも一方の圧電モータのさらに後の運動周期中に可撓性素材から離れて変位する請求項１１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
電力供給により、他方の圧電モータの接触面が他方の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面が他方の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
第２の支持面がローラの面である請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項２０】
素材が紙である前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
素材が布である請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
（ａ）少なくとも１つの圧電セラミックモータの接触面を平坦な可撓性素材の第１の側に接触させ、前記接触面が、接触面に接触中の素材の部分に直線運動を与えるようにリニアモータに取り付けられていること、および
（ｂ）平坦な可撓性素材の第２の側で、前記接触面に対向するように位置されている支持面を与えることを含み、
前記支持面が第２の圧電モータの接触面であり、かつ第２の圧電モータもまた前記直線運動を平坦な可撓性素材に与える、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に同一方向に与える請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
圧電モータが前記直線運動を所定の方向に前記運動が与えられない周期と交互する運動周期中に与え、かつ少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が少なくとも部分的に重複する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータのうちの一方の運動周期が、他方の圧電モータの運動周期内に完全に含まれる請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が一致する請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの接触面をそれぞれの運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれることを含む請求項２３から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ第２の圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位する請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
第２の圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも１つの圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
（ａ）少なくとも１つのセラミック圧電モータの第２の接触面を平坦な可撓性素材の１つの側に接触させ、前記モータが、第２の接触面に接触中の素材の第２の部分に直線運動を与えるように働くこと、および
（ｂ）平坦な可撓性素材のもう１つの側で前記接触面に対向するよう位置させた第２の支持面を与えること
を含む請求項２２から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
（ａ）少なくとも１つの圧電セラミックモータの接触面を平坦な可撓性素材の第１の側に接触させ、前記接触面が、接触面に接触中の素材の部分に直線運動を与えるようにリニアモータに取り付けられていること、
（ｂ）平坦な可撓性素材の第２の側で、前記接触面に対向するように位置されている支持面を与えること、
（ｃ）少なくとも１つのセラミック圧電モータの第２の接触面を平坦な可撓性素材の１つの側に接触させ、前記モータが、第２の接触面に接触中の素材の第２の部分に直線運動を与えるように働くこと、および
（ｄ）平坦な可撓性素材のもう１つの側で前記接触面に対向するよう位置させた第２の支持面を与えること
を含む、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための方法。
【請求項３２】
第２の支持面が他の圧電モータの接触面であり、かつ他の圧電モータの接触面も前記直線運動を平坦な可撓性素材に与える請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に、第２の部分で、同一方向に与える請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面および他方の圧電モータの接触面が前記直線運動を所定の方向に、前記運動が与えられないさらに後の周期と交互するさらに後の運動周期中に与え、かつ少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのさらに後の運動周期が少なくとも部分的に重複する請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのうちの一方のさらに後の運動周期が少なくとも一方および他方の圧電モータのうちの他方のさらに後の運動周期内に完全に含まれる請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータのさらに後の運動周期が一致する請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面および他方の圧電モータの接触面がそれぞれのさらに後の運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれる請求項３４から３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
少なくとも一方の圧電モータの第２の接触面が少なくとも一方の圧電モータのさらに後の運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ他方の圧電モータの接触面が少なくとも一方の圧電モータのさらに後の運動周期中に可撓性素材から離れて変位する請求項３３から３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
他方の圧電モータの接触面が他方の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも一方の圧電モータの接触面が他方の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも一方の圧電モータおよび他方の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与える請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
第２の支持面がローラの面である請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項４１】
素材が紙である請求項２２から４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
素材が布である請求項２２から４０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般に直線運動および圧電モータに関し、特に圧電モータを使用して紙等のデリケートな素材を移動させることに関する。
発明の背景
直線運動と圧電モータは当技術分野で既に知られている。ＳＵ６９３４９３は、大きい一面のプレート（「背面」）を実質的にすべて被覆する１個の電極と、前面の４分の１をそれぞれ被覆する４個の電極とを有する平坦な長方形の圧電プレートを備える圧電モータを記載している。背面の電極はアースされ、前面の電極は対角線に電気的に接続されている。２つのセラミック・パッドがプレートの一方の長縁に取り付けられ、それらのパッドは他方の長縁を押圧するばね機構により移動される目的物に押圧される。
圧電セラミックは、その長短縁とも共振周波数が同様（異なるモード・オーダーに関して）であり、接続された一対の電極が交流電圧によって励起されると、それにセラミックが反応して目的物が一方向に移動し、電極の他方の対が励起されると、目的物が別方向に移動する。
本発明の概要
本発明の１つの態様は紙および布等の可撓性素材の移動に関する。
本発明の好ましい実施形態においては、圧電モータを使用して素材を移動させる。
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための装置が提供され、同装置は
（ａ）平坦な可撓性素材の第１の側に位置し、かつ平坦な可撓性素材に接触して前記直線運動を与える接触面を有する少なくとも１つの圧電セラミックモータと、
（ｂ）前記接触面に対向する平坦な可撓性素材の第２の側に位置する支持面と、を備える。
本発明の１つの好ましい実施形態では、支持面はローラの表面である。本発明の他の好ましい実施形態では、支持面は第２の圧電モータに関連づけられた接触面である。
本発明の他の好ましい実施形態では、支持面は第２の圧電モータの接触面であり、第２の圧電モータもまた前記直線運動を平坦な可撓性素材に前記第２の圧電モータの前記接触面を介して与える。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に同一方向に与えることが好ましい。
本発明の他の好ましい実施形態の１つにおいては、少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが、前記直線運動を所定の方向に、前記運動が与えられない周期と交互する運動周期中に与え、かつ少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が少なくとも部分的に重複する。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータのうちの一方の運動周期が他方の圧電モータの運動周期内に完全に含まれることが好ましい。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が一致することが好ましい。
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの接触面がそれぞれの運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれることが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ第２の圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位する。第２の圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも１つの圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与えることが好ましい。可撓性素材は一側から一側へと移動し、両方のモータと接触を続けて全く動かないからこの装置は作動しないだろうと思われるかも知れない。しかし、紙の質量および剛性は比較的小さいものの、それでもそれらのモータが別々に素材を移動させるのに十分と見うけられる。
本発明の好ましい実施形態では、少なくとも１つの圧電モータが、
可撓性素材の第２の部分に接触しかつ直線運動を与えるように作動する第２の接触面を備え、
かつさらに、
前記第２の接触面に対向する平坦な可撓性素材の第２の側に位置する第２の支持面を備える。
第１の支持面と同様に、第２の支持面はローラであっても、あるいは追加の圧電モータの接触面であってもよい。追加の圧電モータは、第２の圧電モータが接触面と協働すると同様に、第２の接触面と協働することが好ましい。
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、概ね平坦な可撓性素材に直線運動を与えるための方法が提供され、同方法は、
（ａ）少なくとも１つの圧電セラミック・モータの接触面を平坦な可撓性素材の第１の側に接触させることであって、前記モータの作動により、接触面に接触中の素材の部分に直線運動が与えられることと、
（ｂ）前記接触面に対向する平坦な可撓性素材の第２の側に支持面を与えること、
により構成される。
本発明の１つの好ましい実施形態では、支持面はローラの表面である。本発明の他の好ましい実施形態では、支持面は別の圧電モータに関連づけられた面である。
本発明の他の好ましい実施形態においては、支持面が第２の圧電モータの接触面であり、かつ第２の圧電モータもまた前記直線運動を平坦な可撓性素材に前記接触面を介して与える。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが共に直線運動を可撓性素材に同一方向に与えることが好ましい。
本発明の他の好ましい実施形態の１つでは、少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが、前記直線運動を所定の方向に、前記運動が与えられない周期と交互する運動周期中に与え、かつ少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が少なくとも部分的に重複する。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が他の圧電モータの運動周期内に完全に含まれることが好ましい。少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの運動周期が一致することが好ましい。
少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータの接触面がそれぞれの運動周期中に可撓性素材側に変位し、それによって素材がその接触面間に挟まれることが好ましい。
あるいは、少なくとも１つの圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ第２の圧電モータの接触面が少なくとも１つの圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位する。第２の圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材側に変位し、かつ少なくとも１つの圧電モータの接触面が第２の圧電モータの運動周期中に可撓性素材から離れて変位し、それによって少なくとも１つの圧電モータおよび第２の圧電モータが交互に可撓性素材に運動を与えることが好ましい。
本発明の好ましい実施形態では、方法は
（ａ）少なくとも１つの圧電セラミックモータの第２の接触面を平坦な可撓性素材の第１の側に接触させることであって、前記モータの作動により、第２の接触面に接触中の表面に直線運動が与えられることと、
（ｂ）前記第２の接触面に対向する平坦な可撓性素材の第２の側に第２の支持面を与えること、
を含む。
第１の支持面と同様に、第２の支持面はローラであっても、あるいは追加の圧電モータの接触面であってもよい。追加の圧電モータは、第２の圧電モータが接触面と協働すると同様に、第２の接触面と協働することが好ましい。
さらに、本発明の好ましい一実施形態によれば、圧電セラミック・モータは２つの上部電極および２つの下部電極を有し、２つの上部電極は同じ大きさであるが、２つの下部電極とは異なる大きさである。
【図面の簡単な説明】
本発明は、図面を参照する以下の詳細な説明により、さらによく理解されるであろう。
図１は、本発明の第１の実施形態により構成され作動する、平坦な可撓性素材に直線運動を与える装置の概略図である。
図２は、図１の装置の拡大正面図である。
図３は、１つの圧電モータと一対のローラ装置を併用して水平方向の直線運動を与える本発明の第２の実施形態の概略図である。
図４は、圧電モータが移動される目的物に差動（differential movement）を与えるように構成された本発明の第３の実施形態の概略図である。
図５は、本発明の第４の実施形態により構成され作動する、平坦な可撓性素材に２つの個別のラインへの直線運動を与える装置の概略図である。
図６は、３つの圧電モータが水平方向の直線運動を与える本発明の第５の実施形態の概略図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、本発明の第１の実施形態により構成され作動する、デリケートな素材１２に直線運動を与える装置１０を示す。
装置１０は、デリケートな素材１２の２つの対向する側に、夫々垂線に沿って位置する上部圧電モータ・ユニット１４Ａおよび下部圧電モータ・ユニット１４Ｂを備える。デリケートな素材１２は、紙もしくは布等、脆くかつ可撓性のある比較的柔らかな素材である。総括的に符号１４を付す圧電モータ・ユニットは電源１５に接続されている。
上下圧電モータ・ユニット１４Ａおよび１４Ｂは同様の要素を有するので終始同様の符号を付す。接尾辞「Ａ」は上部圧電モータ・ユニット１４Ａを指し、接尾辞「Ｂ」は下部圧電モータ・ユニット１４Ｂを指す。
圧電モータ・ユニット１４は所望量の動的力（dynamic force）を所望量の時間与えることが可能な、どんなタイプの圧電モータ・ユニットでもよい。イスラエル国ハイファのNanomotion Ltd.製による市販の圧電モータが適切である。
圧電モータの作動については本明細書では簡単な説明に留め、その詳細な作動は本発明と共通の譲受人の米国特許第５，６１６，９８０号に記載されているので、その開示内容をここに援用する。
４つの電極１６、１７、１８および２０は、圧電セラミック２２の表面（以下「第１の面」）にメッキその他の方法により設置されて長方形の格子状パターンを形成し、各長方形が第１の面のほぼ４分の１ずつを被覆する。圧電セラミック２２の反対側の面（以下「第２の面」）は１つの電極（図示せず）でほぼ被覆される。対角線に位置する電極同士（１７と１８、１６と２０）はワイヤ２４および２６により電気的に接続されるが、ワイヤは４つの電極の接合部近辺に置くのが好ましい。第２の面の電極はアースすることが好ましい。
比較的固いスペーサ２８が圧電セラミック２２の短縁に、好ましくは縁の中央に取り付けられる。
圧電セラミック２２は帯電時に振動する。長方形の大きな面の寸法は、圧電セラミック２２がＸ方向およびＹ方向（夫々、圧電セラミック２２の長方形面の短い方向および長い方向）に、モードは異なっても、接近した間隔の共振周波数を有するように選択されることが好ましい。一般に、共振の応答曲線はオーバーラップし、したがって圧電セラミックの励振は、両モードとも励起される周波数の交流電圧を選択された電極に接続することによって達成される。励起時に、共振周波数の定在波がセラミック２２の両方向、ＸおよびＹ方向に形成される。
圧電セラミック２２は、一対の固定支持体３２および一対の弾性支持体３４によって規制される。支持体３４は一般にゴムにより形成される。支持体３２および３４は、圧電セラミック２２にＹ方向の定在波のゼロ運動点（points of zeromovement）で接触する。ゼロ運動点は、セラミック２２の一対の長縁に沿っている。これらの支持体は、Ｙ方向に摺動するように設計される。弾性支持体３８は、セラミック２２の符号４０を付した第２の短縁の半ば、スペーサ２８を有する短縁の反対側に押圧される。支持体３８は、セラミック２２と素材１２等の移動される物体との間に圧力（「予荷重」）を継続供給し、それによってセラミック２２に生じる運動が移動する物体に伝達される。
圧電モータ（１４Ａまたは１４Ｂ）の作動時には、そのスペーサ２８をＸおよびＹ両方向に動かすことに注意されたい。ただし、ＸおよびＹ方向は、上述において定義のように、圧電モータの短軸および長軸にそれぞれ沿っている。スペーサ２８のＸおよびＹ両方向への運動の正味効果（net effect）は、図２に関して後述するように、楕円状（elliptical）である。
本発明の好ましい実施形態においては、圧電モータ１４Ａおよび１４Ｂは、同一方向（矢印２５Ａおよび２５Ｂにより示す）に帯電する。即ち、上下両圧電モータ・ユニット１４Ａおよび１４Ｂが相互に協調作動する。したがって、両スペーサ２８Ａおよび２８Ｂが共にＸ方向およびＹ方向に交互に運動する。上部圧電モータ１４Ａの対角線に位置する電極（１６および２０）と、下部圧電モータ１４Ｂの対角線に位置する電極（１７および１８）とが電気的に接続される。
図２は、素材１２の前進方向５０への運動を示す拡大した正面詳細図である。素材１２は、両圧電モータ１４のスペーサ２８によって同時に押圧されている。即ち、素材１２は、垂直なＹ方向圧力を受ける。この垂直なＹ圧力と前進方向へのＸ運動とが組み合わされることによって素材１２がわずかに歪み、図示のように窪んだ形状ができる。
スペーサ２８は２段階の繰返し運動を行い、第１の段階（運動周期）では素材１２が前進方向に移動し、第２の段階では素材１２は動かない。各スペーサのＹおよびＸ両方向への運動は、「＋」矢印で示す正の相と「−」矢印で示す負の相とを有すると定義することができる。上部スペーサ２８Ａは、前方正のＸ方向に移動するとともに下方負のＹ方向に変位（点線の状態）する。同時に、下部スペーサ２８Ｂは前方正のＸ方向、上方正のＹ方向に移動（点線の状態）する。
第２の段階では、両スペーサは素材１２から離れ、−ｘ方向に移動する（実線の状態）。次いでスペーサは素材側に移動し、素材に再び接触して右に移動する。
上下スペーサ２８Ａおよび２８Ｂの運動はそれぞれ矢印５４および５６によって示す。
本発明の代替の好ましい実施形態においては、圧電モータが帯電して運動を素材１２に交互に伝達する。各スペーサとも図２のスペーサと同様に移動するが、スペーサは「位相外れ」の運動を行い、交互に＋ｘ方向の運動を与える。可撓性の素材はこの交互運動に追従してｘ方向に対して横断する方向に移動し、両スペーサと接触を保って＋ｘ方向に正味移動しないと思われるかもしれない。意外にも、実際にはそうではない。素材１２は、可撓性の場合であっても、概ねその場に留まるために、スペーサ２８Ａおよび２８Ｂが交互にこれに接触し、２つのモータによって交互に＋ｘ方向に移動されるものと思われる。
素材１２の横断方向移動を測定することは難しい。素材はスペーサの移動と共に上下に移動可能であるが、その移動はスペーサの移動より少なく、正味移動は＋ｘ方向に与えられる。
図３は、１つの圧電モータ７０および総括的に符号７１を付すローラを利用する本発明のさらに別の実施形態を示す。第１および第２のローラ７１Ａおよび７１Ｂは素材１２の対向する側に位置する。同様の要素を有する実施形態には終始同様の参照符号を付す。
第１および第２のローラ７１Ａおよび７１Ｂは、素材１２に圧力を与えるための図１の実施形態の上部圧電モータ１４Ａに代えて使用される。ローラ７１は、当技術分野において知られている回動自在の円筒状ローラである。予荷重は、図１の実施形態について前述のように、予荷重支持体３８により、圧電モータ７０およびローラ７１に与えられる。
圧電モータ７０は、圧電セラミック２２の短縁７４Ａおよび７４Ｂにそれぞれ取り付けられた一対のスペーサ７２Ａおよび７２Ｂを有することにおいて、図１の実施形態について述べた圧電モータ１４と異なる。圧電モータ７０は、上部電極７６および７７をスペーサ７２Ａに隣接して備え、下部電極７８および７９をスペーサ７２Ｂに隣接して備える。この実施形態においては、素材１２は、圧電モータ７０の両ローラ７１Ａおよび７１Ｂへの作用により１８０°回転して移動する。
圧電モータ７０が作動すると、両スペーサ７２Ａおよび７２Ｂが同時にＸおよびＹ両方向に移動する。この場合、両スペーサ７２Ａおよび７２Ｂは、図１の実施形態について述べたように、下部スペーサ２８Ｂと同様の動きをする。スペーサ７２Ａは、図１の実施形態におけると同様に上方（＋ｙ）および前方（＋ｘ）に移動する。
スペーサ７２Ａの運動の正味楕円効果（net elliptical effect）により、素材１２はＸ方向（矢印５０Ａ）に押しやられる。素材１２と接触しているローラ７１Ａは、素材１２の運動により矢印７５Ａにより示すように反時計回りに回転する。
圧電モータ７０の下部は、上部のミラーイメージとなっている。下部電極７８および７９に取り付けられたスペーサ７２Ｂは、スペーサ７２Ａと同様に作用する。したがって、素材１２は矢印５０Ｂで示す時計回り方向に移動する。ローラ７１Ｂは、矢印７５Ｂにより示すように、素材１２の運動により反時計回り方向に回転する。
上述のように両端にスペーサを有する１個の圧電モータ７０のコンビネーションによって、２つの別々のラインの素材１２を移動できることが当分野の技術者には分かるであろう。即ち、１つのラインの素材を矢印５０Ａにより示す一方向に移動し、第２のラインの素材を矢印５０Ｂにより示す反対方向に移動することである。
図４は、圧電モータ８０が移動する素材に差動を与えるように構成される、本発明のさらに別の実施形態を概略的に示す。この実施形態は、圧電モータユニット８０以外は図３の実施形態に同じであるから、この圧電モータユニットについてのみ以下に詳述する。
４つの電極８１、８２、８３および８４がメッキその他の方法により圧電セラミック２２の第１の面に設置されて長方形の格子状パターンを形成する。圧電セラミック２２の反対側の面は１つの電極（図示せず）でほぼ被覆される。対角線に位置する電極同士（８１と８３、８２と８４）はワイヤ８５および８６によって電気的に接続されるが、ワイヤは４つの電極の接合部近辺に置くのが好ましい。第２の面の電極はアースすることが好ましい。
隣接する電極８１および８２は同一寸法で、それぞれその長さはａである。同様に、隣接する電極８３および８４も同一寸法のｂであり、ただしｂはａより大である。スペーサ８６Ａおよび８６Ｂは電極の対８１／８２および８３／８４にそれぞれ隣接する圧電セラミック２２の縁辺に取り付けられる。
スペーサ８６Ａおよび８６Ｂによる矢印８８の示すＸ方向の運動は電極の長さに依存する。したがって素材１２はスペーサ８６Ａよりスペーサ８６Ｂによってより多く移動され、有効に引っ張られる。ローラ７１Ａおよび７１Ｂは反時計回り（矢印７５）に回転する。
次に図５は、１つの圧電モータ９０と一対のローラ７１Ａおよび７１Ｂが符号１２Ａおよび１２Ｂを付した２つの別々の素材に水平方向の運動を与えるように構成される、本発明のさらに別の実施形態を概略的に示す。この実施形態は、圧電モータユニット９０以外は図３の実施形態に同じであるから、この圧電モータユニットについてのみ以下に詳述する。
圧電モータ９０は、圧電セラミック２２の第１の面にメッキその他の方法により設けられた２つの長手の電極９１および９２を備え、各電極が第１の面のほぼ２分の１を被覆する。圧電セラミック２２の反対側の面は１つの電極（図示せず）によってほぼ被覆され、電極は接地するのが好ましい。スペーサ７２Ａおよび７２Ｂが圧電セラミック２２の短縁７４Ａおよび７４Ｂ（隠れている）にそれぞれ取り付けられる。
この実施形態においては、圧電モータ９０が作動すると、両スペーサ７２Ａおよび７２Ｂが同時にＸおよびＹ両方向に移動する。しかし、図３の実施形態とは対照的に、電極９１および９２がスペーサ７２Ａおよび７２Ｂ間の長手方向に延在するため、各スペーサの正味楕円運動（net elliptical movement）によって素材１２Ａおよび１２Ｂが同じ方向に、矢印９４Ａおよび９４Ｂにより示すように移動される。
スペーサ７２Ａが上方向（＋ｙ）および前方向（＋ｘ）に移動する周期段階中は、スペーサ７２Ｂは上方向（−ｙ）および後方向（−ｘ）に移動し、素材１２Ｂには接触しない。したがって、素材１２Ａがスペーサ７２Ａにより誘起される振動によって押されるとき、素材１２Ｂは静止している。
周期の第２段階中は、スペーサ７２Ｂの影響によって素材１２Ｂが移動し、素材１２Ａは静止している。
当分野の技術者には、長手の電極９１および９２を２つのハーフサイズ電極に置き換えることによって上述と同じ効果を生じ得ることが理解されるであろう。
図６は、上述の３つの圧電モータ１４Ａ、１４Ｂおよび７０を使用して素材１２を１８０°回転させて移動させるか、あるいは２つの別々のラインの素材を対向する方向に移動させる、本発明のさらに別の実施形態を示す。上下圧電モータ１４Ａおよび１４Ｂは、スペーサ２８Ａおよび２８Ｂを備え、図１の実施形態に関して述べたものと同様の圧電モータである。圧電モータ７０は、一対のスペーサ７２Ａおよび７２Ｂを備え、図３の実施形態に関して述べたものと同様であるので、その詳細については改めて述べない。
したがって、圧電モータ１４Ａ、１４Ｂおよび７０が共に作動したとき、圧電モータ１４Ａおよび７０のスペーサ２８Ａおよび７２Ａは、図１の実施形態について先に記載したスペーサ２８Ａおよび２８Ｂと同様にそれぞれ作用する。したがって、素材１２は水平に矢印５０Ａの方向に移動する。
同様に、圧電モータ１４Ｂおよび７０のスペーサ２８Ｂおよび７２Ｂも上述のスペーサ２８Ａおよび２８Ｂと同様に作用し、素材１２は水平に反対方向（矢印５０Ｂ）に移動する。
当分野の技術者には、本発明は以上に図示しかつ記載したものに制限されないことが理解されるであろう。本発明の権利範囲は以下の請求の範囲によって定義される。
【図１】
0004087464.tif 000002
【図２】
0004087464.tif 000003
【図３】
0004087464.tif 000004
【図４】
0004087464.tif 000005
【図５】
0004087464.tif 000006
【図６】
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