CN102819887A - 厚度检测装置及检测辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可高精度检测纸类厚度的厚度检测装置及检测辊。本发明厚度检测装置具备基准辊、检测辊、传感器。基准辊以第一旋转轴为旋转中心。检测辊按压于基准辊，以与第一旋转轴平行设置的第二旋转轴为旋转中心。传感器检测相对于第二旋转轴的检测辊的位移。另外，检测辊具有固定于第二旋转轴的辊内周部和支撑于辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，辊内周部含有衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

Description

厚度检测装置及检测辊

技术领域

本发明涉及一种检测纸币等纸页类厚度的厚度检测装置及用于该厚度检测装置的检测辊。

背景技术

在自动存取款机(ATM)、自动提款机(CD)中，为了确定存入的纸币或取出的纸币的张数以及判定纸币币种及真伪，已知一种检测装置，所述检测装置具备：被旋转驱动的旋转辊、按压基准辊的外环且由填充在外环与旋转轴之间的弹性构件连接从而进行从动旋转的检测辊，将纸页类输送至基准辊和检测辊之间以由磁场位移传感器检测检测辊外环的位移，并根据位移量检测介质的凹凸(参考专利文件1)。

然而，在所述现有技术中，存在由于纸币端点处产生噪音无法利用为厚度数据的问题。端点处产生的噪音大致有两种，即介质输送方向和与介质输送方向垂直的方向。可以列举出以下问题：在与输送方向垂直的方向上，如果仅有介质的一部分悬挂于检测辊，则检测辊处于单侧悬空状态，发生的位移大于介质的厚度等。对此，提出了一种通过将检测辊的重心靠近轴心方向以缩小单侧悬空量的方法(参考专利文件2)。

在介质输送方向的噪音中列举了介质进入时检测辊跳动的噪音。由于介质进入时的撞击，使得原本需从动于介质厚度的检测辊跳起，检测辊的位移处于不稳定状态。这不仅在介质端点上发生，而且在介质上的异物或凹凸上也会发生，但目前采取舍弃该辊的不稳定部分的厚度数据等的应对措施，造成使厚度检测的分布变窄的问题。尤其是，为了在ATM中加快纸币的操作，因而高速输送介质，而输送速度越快撞击就越大，估计以后这一问题会越来越严重。另外，为了保持或提高检测速度，必须缩短检测辊从动于介质厚度所花费的时间。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本特开2006-226859号公报

专利文件2：日本特开2006-84274号公报

发明内容

上述专利文件2中的厚度检测装置提供了一种即使仅纸币的一部分悬挂于检测辊，并且检测辊处于单侧悬空的状态下也可以从动于纸币厚度的检测辊。

然而，介质输送方向的端点处，检测辊不能很好地从动于介质厚度，从而不能利用为厚度数据的这个问题并没有得到解决。并且，还存在以下问题：由于介质输送中产生的振动引起检测辊弹跳，从而降低了厚度检测精度。另外，常见很多制作逼真的假钞，因此需要更精密的真假判断。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种可高精度地检测纸页类厚度的厚度检测装置及检测辊。

为了解决上述技术问题，本发明的一个实施方式涉及的厚度检测装置具备基准辊、检测辊、传感器。

所述基准辊以第一旋转轴为旋转中心。

所述检测辊按压于所述基准辊，以与所述第一旋转轴平行设置的第二旋转轴为旋转中心。

所述传感器检测相对于所述第二旋转轴的所述检测辊的位移。

所述检测辊具有固定于所述第二旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，其中，所述辊内周部含有衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

根据所述结构，当在基准辊和检测辊之间输送纸页类时，辊内周部根据纸页类的厚度发生弹性变形，且辊外周部相对于第二旋转轴发生位移。通过传感器检测该位移，从而测出纸页类的厚度。通过将辊内周部的衰减系数tanδ设为上述范围，从而可以防止辊外周部在接触到纸页类时发生弹跳。并且，即使在输送纸页类时发生机械性振动的情况下，也可以降低该振动产生的噪音。即，可以高精度地检测纸页类的厚度。

在所述第二旋转轴方向还可以配置多个所述检测辊。

根据该结构，由于各个检测辊的辊外周部相对于第二旋转轴独立地进行位移，因此，可以检测纸页类的厚度的面内分布。这可以用于检测例如纸币上的粘贴有胶带等的变造币。

所述弹性材料可以是以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶。

具有甲基作为有机基的聚有机硅氧烷一般用作硅酮胶，具有甲基及苯基的聚有机硅氧烷具有防振效果。乙烯基为交联点，衰减系数tanδ根据其含有率而发生变化。具体地，乙烯基的比率提高则交联点增加硬度上升，衰减系数tanδ降低。即，利用以具有这些有机基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶，可以制作衰减系数tanδ处于上述范围的弹性材料。

所述聚有机硅氧烷中，相对于所有有机基，苯基的比例可以为10mol％～50mol％、乙烯基的比例可以为0.01mol％～0.08mol％。

通过将苯基及乙烯基的相对于所述有机基的比例设为上述范围，可以制作衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

所述弹性材料也可以在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅。

干式二氧化硅有增大硅酮胶的衰减系数tanδ的效果，尤其是比表面积大的干式二氧化硅很有效。另一方面，比表面积过大则硅酮胶发生固体附着不利于加工。因此，通过在所述聚有机硅氧烷混合具有所述范围的比表面积的干式二氧化硅从而可以调整衰减系数tanδ。

所述弹性材料也可以在所述聚有机硅氧烷中进一步混合有二苯基硅二醇或二甲基硅二醇。

硅二醇能提高硅酮胶和干式二氧化硅的相溶性(亲和性)。尤其，由于所述聚有机硅氧烷具有甲基及苯基，因此二甲基硅二醇及二苯基硅二醇是有效的。因此，通过在所述聚有机硅氧烷中混合二苯基硅二醇或二甲基硅二醇从而可以调整衰减系数tanδ。

为了解决上述技术问题，本发明的另一个实施方式涉及的检测辊是以旋转轴为旋转中心的检测辊，所述检测辊具有固定于所述旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，其中，所述辊内周部含有衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

在所述旋转轴方向还可以配置多个所述检测辊。

所述弹性材料也可以是以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶。

所述聚有机硅氧烷中，相对于所有有机基，苯基的比例可以为10mol％～50mol％、乙烯基的比例可以为0.01mol％～0.08mol％。

所述弹性材料也可以在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅。

所述弹性材料也可以在所述聚有机硅氧烷中进一步混合有二苯基硅二醇或二甲基硅二醇。

为了解决上述技术问题，本发明的又一个实施方式涉及的厚度检测装置具备基准辊、检测辊、传感器。

所述基准辊以第一旋转轴为旋转中心。

所述检测辊按压于所述基准辊，以与所述第一旋转轴平行设置的第二旋转轴为旋转中心。

所述传感器检测相对于所述第二旋转轴的所述检测辊的位移。

所述检测辊具有固定于所述第二旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，其中，所述辊内周部以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分，所述聚有机硅氧烷含有硅酮胶组合物，该硅酮胶组合物中，相对于所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％。

所述硅酮胶组合物也可以形成为在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅、和二苯基硅二醇或者二甲基硅二醇。

如上所述，根据本发明，可以提供一种能够高精度检测纸页类厚度的厚度检测装置及检测辊。

附图说明

图1是纸币输送装置的内部结构图；

图2是识别部的内部结构图；

图3是表示检测辊与位移检测传感器之间的配置关系的主视图；

图4是表示检测辊的位移状态的一个示例的主要部分的主视图；

图5(a)是检测辊内置的弹性构件的结构说明图，(b)是检测辊的外环及内置的弹性构件的剖视图；

图6(a)是在不带有振动衰减机构的情况下的、纸币进入检测辊及基准辊时检测辊的跳动噪音的说明图，(b)是在带有振动衰减机构的情况下的、纸币进入检测辊及基准辊时检测辊的跳动噪音的说明图，(c)是厚度检测值和纸币厚度的对比说明图，(d)是无法检测纸币厚度的部分的说明图；

图7(a)是在不带有振动衰减机构的情况下的、纸币上附有异物时检测辊的跳动噪音的说明图，(b)是在带有振动衰减机构的情况下的、纸币上附有异物时检测辊的跳动噪音的说明图，(c)是厚度检测值和附着在纸币上的异物的厚度的对比说明图，(d)是无法检测出附着在纸币上的异物的厚度的部分的说明图；

图8是表示验证本发明效果的实施例的实验结果的说明图；

图9(a)是验证本发明效果的实验结果中的胶硬度结果的说明图，(b)是验证本发明效果的实验结果中的衰减效果结果的说明图；

图10(a)是表示苯基硅酮中含有的苯基的含量和胶硬度及衰减系数tanδ之间的关系的图，(b)是表示苯基硅酮中含有的乙烯基的含量和胶硬度及衰减系数tanδ之间的关系的图；

图11(a)是作为本发明效果的验证，示出使用衰减系数tanδ＝0.4的检测辊时的厚度检测值的实验结果的说明图，(b)是作为本发明效果的验证，示出使用衰减系数tanδ＝0.2的检测辊时的厚度检测值的实验结果的图，(c)是作为本发明效果的验证，示出衰减效果不充分的示例即采用衰减系数tanδ＝0.15的检测辊时的厚度检测值的实验结果的说明图。

附图标记说明

2     识别部

26    厚度传感器

27    编码器

28    控制部

30    纸币

32    检测辊金属外环

33    位移检测传感器

34    检测辊

35    传感器处理部

36    基准辊

37    基准辊旋转轴

38    检测辊旋转轴

39    弹性构件轴

41    检测辊定位环

70    检测辊跳动噪音

71    纸币厚度检测值

72    检测辊跳动噪音产生时间

73    异物厚度检测值

74    异物

30a   纸币(从厚度检测方向观察的图)

30b   纸币(从辊夹持面观察的图)

具体实施方式

图1示出了本发明的实施方式即构成于ATM内部的纸币输送装置，在该纸币输送装置中，1是对已计数的纸币临时集积的临时保留部，2是对纸币的币种、真伪、朝向、损伤程度进行识别的识别部，3a～3d是对纸币分类集积的收纳部，4是收纳由识别部2拒绝的纸币的回收部，5是环绕进钞口20、识别部2、临时保留部1、附带闸门的出钞口21和返还口22以输送纸币的上部输送路径，6是从上部输送路径5经由收纳部3a～3d及回收部4的上面再向上部输送路径5输送纸币的下部输送路径，7是从进钞口20向上部输送路径5输送纸币的进钞口输送路径，8是从上部输送路径5向附带闸门的出钞口21输送纸币的出钞口输送路径，9是从上部输送路径5向返还口22输送纸币的返还口输送路径，10是从上部输送路径5向临时保留部1输送纸币的临时保留部收纳输送路径，11是从临时保留部1向上部输送路径5输送纸币的临时保留部抽出输送路径，12a～12d是从下部输送路径6向收纳部3a～3d输送纸币的收纳部收纳输送路径，13a～13d是从收纳部3a～3d向下部输送路径6输送纸币的收纳部抽出输送路径，14是从下部输送路径6向回收部4输送纸币的回收部输送路径，15是检测纸币通过的通过传感器，16是切换输送纸币的方向的门，17为检测进钞口20处是否有纸币的进钞口纸币检测传感器，18是用于检测附带闸门的出钞口21处是否有纸币的出钞口纸币检测传感器，19是检测返还口22处是否有纸币的返还口纸币检测传感器。

图2是表示识别部2的主要结构的概略图。该识别部2具备输送并同时识别导入此处的纸币30的纸币输送机构31。该纸币输送机构31上设置有输送辊部23，该输送辊部23具有架设于输送路径宽幅处并上下相对的上输送辊23a和下输送辊23b。这些上下输送辊23a、23b传递来自图中未示出的输送马达的旋转力而旋转，这里，纸币30以横放的水平状态被导入，对该纸币30上下夹持地逐张输送。并且，还具有可重新输送的高输送允许度的结构，以使得即使是折叠或切断等损伤了的流通纸币也可以通畅地输送。

另外，识别部2具备输送辊部23，相继地，还具备彩色线性传感器24、磁性传感器25、厚度传感器26、编码器27和控制部28。该彩色线性传感器24对纸币30的透过量或墨的透过量进行检查；该磁性传感器25对涂敷于纸币30的磁性墨的磁性进行识别；该厚度传感器26检测纸币30的厚度、胶带的有无、安全线等的凹凸；该编码器27输出的时钟信号与纸币30的输送距离同步，该纸币30的输送距离是基于所述纸币输送机构31中的输送驱动；该控制部28根据所述厚度传感器26的检测数据判定纸币的币种、张数、真伪。因此，识别部2识别导入此处的纸币30是哪种币种，还识别真币还是假币，还识别是一张、两张或三张以上的纸币30，并对可用于交易的纸币30进行管理。另外，纸币输送机构31构成为从往返的任一方向输送纸币30都可以识别。

下面，参照图3对识别部2中配置的厚度传感器26的具体结构进行说明。该厚度传感器26配置有基准辊轴37、基准辊36、检测辊34a～34f、检测辊组34、位移检测传感器33a～331、位移检测传感器组33和传感器处理部35。该基准辊轴37作为传递来自纸币输送机构31的输送驱动系统的旋转力的旋转轴；该基准辊36在该基准辊轴37的同轴方向上以窄幅间隔配置例如6个；该检测辊34a～34f(6个)与该6个基准辊36相对地配置于检测辊轴38上；该检测辊组34将这6个检测辊34a～34f按压在基准辊36上从动旋转；该位移检测传感器33a～331(12个)例如每2个相对地配置在所述检测辊34a～34f中的每一个检测辊上；该位移检测传感器组33基于由各个位移检测传感器33a～331的绕组所产生的磁场变化，检测所述检测辊34a～34f发生弹性位移的辊位移量；该传感器处理部35对来自该位移检测传感器组33的输入数据进行处理。

检测辊轴38平行于基准辊轴37，且检测辊轴38相对于基准辊轴37相对位置固定。即，检测辊34a～34f的辊位移量不是由检测辊轴38的位移产生的位移量，而是检测辊34a～34f的弹性位移量(后述)。

另外，在本实施方式中，假设检测辊34a～34f配置为6个，由此，可以检测纸币的厚度的平面内分布。与此相对，也可以将检测辊的数量设为一个，此时，虽然不能检测出纸币的厚度的平面内分布，但是在纸币的厚度均匀时可以检测出纸币的厚度。

虽然示出了所述基准辊36在输送方向上配置有6个的例子，但所述基准辊36也可以由一根长辊轴构成。图4为放大示出厚度传感器26的一部分的重要部分说明图。这里，为了对厚度传感器26进行说明，以左检测部和右检测部两组为例进行说明，其中，所述左检测部由上下方向上的两个位移检测传感器33a、33b、检测辊34a与基准辊36构成，右检测部由左检测部右侧的上下方向上的两个位移检测传感器33c、33d、检测辊34b与基准辊36构成。

所述检测辊34a、34b通过在由金属等的圆筒状构件组成的外环32a和作为外环32a中心轴的检测辊轴38之间填充可弹性变形的内胶39a、39b等而构成。外环32a例如可以设为对SUS304(不锈钢)实施镀硬铬。外环32a的材料除此之外还可以使用其他非弹性材料。基准辊36由金属构成，外周面设置为无位移基准面，这里，所述检测辊34a、34b对接。

由此，当在左右两侧的基准辊36、36和左右两侧的检测辊34a、34b的两组辊面之间卡入纸币30时，内胶39a、39b仅发生纸币30的厚度量的变形，以使得外环32a、32b在向上方向上发生位移。利用左侧两个位移检测传感器33a、33b和右侧两个位移检测传感器33c、33d检测该位移量，输出响应于纸币30厚度的检测信号。

检测信号由传感器处理部35处理，针对其位移量，将数字信号发送给控制部28。控制部28根据发送来的纸币30的厚度数据来判定纸币30是否是两张以上重叠输送的、是否是贴有胶带等的变造币、是真币还是假币。另外，对于一个检测辊34a，通过在两端相对配置两个位移检测传感器33a、33b，例如在纸面上贴有胶带TA时(参考图4)，由于该胶带TA的两端部横跨地接触于左右检测辊34a、34b，且在该胶带TA上两个检测辊34a、34b同时单侧反向倾斜，因此，可以检测检测辊34a、34b的位移。

图5是表示检测辊34内置的内胶辊39a、39b的结构。图5(a)是检测辊的外观图。检测辊34外接于检测辊旋转轴38并填充有内胶39，旋转轴38和内胶39形成为一体并进行旋转。内胶辊轴39具有由两个齿轮状的环组成的内胶辊39a、39b，其中，这些内胶39形成为一体。并且，金属外环32与内胶辊39a、39b相接并嵌入，金属外环32及内胶辊由定位环41夹持，金属外环32被固定为在检测辊旋转轴的轴方向上不偏移。另外，内胶辊39a、39b的形状并不限于齿轮型形状，也可以是圆柱形状。

内胶39的弹性材料如果胶硬度过高，则会出现检测辊旋转轴38由于负荷而弯曲的问题。为了避免这一问题，希望胶硬度(DuroA)在30°Hs以下。并且，希望具有高衰减性，并使检测辊的振动噪音衰减。为此，将构成内胶39的弹性材料的衰减系数tanδ设为0.2以上。并且，当衰减系数tan δ超过0.6时，由于内胶39的疲劳强度导致检测辊34的响应能力变差，因此，将构成内胶39的弹性材料的衰减系数tanδ设为0.6以下。

另外，这里讲的衰减性是指作为检测辊外周部的金属外环32的振动衰减性，将振动振幅小振动稳定所需的时间短的状态称为具有高衰减性的状态。对于振动是否稳定，在已检测出的厚度上，将振动峰值与平均厚度之间的差为5μm以下的状态判断为振动稳定。

另外，胶硬度是指采用以JIS K6253为基准的硬度计种类A(DuroA)在温度23℃时所测定的值，衰减系数tanδ是指采用以JIS K6394为基准的动态粘弹性测定装置所测定的值。另外，衰减系数tanδ在初始荷重100g、位移1％、频率30Hz、温度23℃的条件下测定。

如上所述，内胶39可以设为由衰减系数tanδ为0.2～0.6的各种弹性材料组成。其中，尤其优选高化学稳定性的硅酮胶，具体地，可以采用以具有甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶。

具有甲基作为有机基的聚有机硅氧烷一般用作硅酮胶，具有甲基及苯基的聚有机硅氧烷具有防振效果。乙烯基是交联点，衰减系数tanδ根据乙烯基的含有率而发生变化。具体地，乙烯基的比率提高则交联点增加且硬度上升，衰减系数tanδ降低。利用以具有这些有机基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶，可以制造衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

具体地，为了制造以所述聚有机硅氧烷为主要成分、胶硬度(DuroA)为30°Hs以下、衰减系数tanδ为0.2～0.6的硅酮胶，可如下操作。

首先，聚有机硅氧烷如下配制：相对于与硅相结合的所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％、剩余部分为甲基。苯基的比例进一步优选为15mol％～45mol％，乙烯基的比例进一步优选为0.025mol％～0.08mol％(参考实施例1、2)。

另外，可以在所述聚有机硅氧烷中混合干式二氧化硅。干式二氧化硅有提高硅酮胶的衰减系数tanδ的效果，尤其比表面积大的干式二氧化硅很有效。另一方面，比表面积过大，则硅酮胶上发生固体附着不利于加工。因此，通过在所述聚有机硅氧烷中混合比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅从而可以调整衰减系数tanδ。干式二氧化硅的表面积进一步优选为130m²/g～300m²/g(参考实施例3)。

另外，可以在所述聚有机硅氧烷中混合二甲基硅二醇或二苯基硅二醇。硅二醇提高硅酮胶和干式二氧化硅的相溶性(亲和性)。尤其，由于所述聚有机硅氧烷含有甲基及苯基，因此二甲基硅二醇及二苯基硅二醇是有效的。因此，通过在所述聚有机硅氧烷中混合二苯基硅二醇或二甲基硅二醇从而可以调整衰减系数tanδ(参考实施例4)。

如此制造的聚有机硅氧烷作为原料聚合物的弹性材料，其硬化后的胶硬度(Duro A)为5°～30°、衰减系数tanδ为0.2～0.6。

内胶39发挥衰减系数tanδ为0.2以上的高衰减性，使得各个检测辊34分别成为具有振动衰减机构的构造。参考图4进行说明。对内置由各弹性体组成的内胶辊39a、39b以使得检测辊34a、34b可以分别从动于纸币30进行位移进行了说明。通过将该内胶辊39a、39b的形状、材质、填充剂设为上述结构，从而检测辊34a、34b可以分别内置由弹性体组成的振动衰减机构，构造为具有振动衰减机构且该振动衰减机构不位于检测辊及基准辊外部的结构。

下面参考图6的模式图对带有和不带有振动衰减机构的情况下的噪音的差异进行说明。图6(a)表示在不带有本发明的振动衰减机构的情况下的介质输送时的检测辊34的位移，图6(b)表示在带有本发明的振动衰减机构的情况下的位移，图6(c)表示纸币30的实际厚度。由于传感器处理部35将检测辊34的位移处理为厚度数据，因此检测辊34的位移等同于厚度数据。图6(d)表示从辊夹持面观察纸币30的图。介质进入时检测辊34跳起，产生辊跳噪音70a。检测辊34在振动的同时仅经过噪音产生时间72a就收敛并从动于介质厚度位移71。

如图6(a)所示，在产生辊跳噪音70a的部分，介质前端凸起呈平缓倾斜的形状，并检测到与实际介质厚度30a不同的厚度。在带有本发明的振动机构的情况下的位移相对于不带有本发明的振动机构的情况，其辊跳噪音产生时间72b缩短。如果是同一输送速度，则噪音产生时间越短，检测到的纸币厚度中噪音传递长度越短。由于噪音传递部分不用作厚度数据，因此这等同于扩大厚度检测范围。

使用图7的模式图来说明在输送附带有异物74的纸币30时，同样在不带有本发明的振动衰减机构的情况下，和带有本发明的振动衰减机构的情况下的检测辊34的位移。首先，异物74是指原本不包含于纸币30中的物质。作为假设物质例如胶带、订书钉等。当输送了附带有异物74的纸币30时，在不带有振动衰减机构的情况下，检测辊的位移如图7(a)所示。与纸币30进入时相同，检测辊34的位移发生振动并产生辊跳噪音70c，且仅经过噪音产生时间72c振动便收敛。

在检测辊34的振动收敛之后，检测辊34从动于介质厚度并开始正确地检测异物74的厚度。在本发明的检测辊的金属外环分别具有振动衰减机构的情况下，如图7(b)所示，辊跳噪音产生时间72d缩短，检测辊34在短时间内从动于图7(c)所示的异物74的厚度。图7(d)中需要舍弃斜线部分的厚度数据的范围在具有振动衰减机构的情况下变小。

作为用于将检测辊34的位移作为厚度数据检测的位移检测传感器33，在本实施方式中使用涡电流磁场位移传感器。预先对检测辊34施加磁场，读取检测辊金属外环32位移时的磁场的位移并将其作为厚度数据进行检测。作为可检测磁场的位移的构件也可以是MR(磁电阻)元件、MI(磁阻抗)元件。

【实施例】

下面，基于实施例对针对本发明的有效性讨论的结果进行阐述。图8以可相互比较的方式示出了由含有苯基的硅酮胶组合物组成的弹性构件的实验例1～9及比较例1、含有由二甲基硅酮组合物组成的弹性构件的比较例2的各组分比的特性。另外，图8中，实验例1表示为实-1等，比较例1表示为比-1等。

并且，如下所示的各实施列中的硅酮胶组合物是例如通过将含有规定量的苯基及乙烯基的硅酮生胶、含有规定量的苯基或甲基的湿润剂(二苯基硅二醇或二甲基硅二醇)、规定量的干式二氧化硅作为主要成分进行混调来制造。另外，关于所用的硅酮胶组合物的制造，例如除所述主要成分以外还适当混合有耐热性提高剂、着色剂等，但图8仅示出了主要成分。

(实施例1)

在实验例1、2及比较例1中，相对于含有苯基的硅酮生胶100重量份，调制比表面积为300m²/g的干式二氧化硅30重量份、调制二苯基硅二醇10重量份。在该调制中，相对于与含有苯基的硅酮生胶的硅结合的所有有机基，以苯基的比例为40mol％、乙烯基的比例在实验例1中为0.025mol％、在实验例2中为0.05mol％、在比较例中为0.10％的含量来制造，并分别研究其特性。

乙烯基的比例越大则硬度越高，并且，由于衰减系数tanδ变小，因此衰减效果也降低。如图8所示，由比较例1的硅酮胶组合物的组成的弹性构件的特性确认为：当胶硬度为40°时，即胶硬度超过30°，当衰减系数tanδ为0.15时，即衰减系数tanδ低于0.2。并且，乙烯基为0.01mol％时无法从模具中卸下，从而无法成型。如上所述，由实施例1可知若乙烯基的比例为至多在0.05mol％以下、至少在0.025mol％以上则可以取得理想的结果。

(实施例2)

同样，在实验例2、3、4中，以实验例2的调制来制造并确认胶的特性，其中乙烯基的比例为0.05mol％，并分别改变苯基的比例。苯基的比例在实验例2中为40mol％、在实验例3中为30mol％，在实验例4中为15％。另外，在实验例2的调制中将含有苯基的硅酮生胶置换为二甲基硅酮生胶，作为比较例2。

如图8所示，确认到苯基的量越多胶硬度就越高，并且，衰减系数tanδ变大，因此在相同的调制中，含有苯基的硅酮生胶的衰减效果比二甲基硅酮生胶要高，在比较例2中，当衰减系数tanδ为0.12时，即衰减系数tanδ低于0.2。如上所述，由实施例2可知若苯基的比例至少为15mol％以上、至多为40mol％以下则可以取得理想的结果。

(实施例3)

在实验例1的调制例中，仅改变干式二氧化硅的比表面积，在实验例7中调制并制造比表面积为200m²/g的填充剂，在实验例8中调制并制造比表面积为130m²/g的填充剂。如图8所示，确认到由于比表面积越大则干式二氧化硅和聚合物之间的摩擦就越大，因此衰减系数tanδ变大，即使比表面积为130m²/g时，衰减系数tanδ已为0.33，还是超过了0.2。并且，在比表面积为380m²/g时，制造时的固体附着严重，从而不适于加工。如上所述，由实施例3可知若干式二氧化硅的比表面积至少为130m²/g以上则可以取得理想的结果，从加工性的方面来讲优选至多为350m²/g以下，更优选为300m²/g以下。

(实施例4)

在实验例1的调制例中，改变干式二氧化硅的调制量、二苯基硅二醇及二甲基硅二醇的调制量。在实验例5中，相对于含有苯基的硅酮生胶100重量份，调制比表面积为300m²/g的干式二氧化硅15重量份，调制二苯基硅二醇5重量份。在实验例6中，不混合干式二氧化硅及二苯基硅二醇而进行制造。在实验例9中，相对于含有苯基的硅酮生胶100重量份，调制比表面积为300m²/g的干式二氧化硅30重量份，调制二甲基硅二醇10重量份。另外，在比较例3中，相对于含有苯基的硅酮生胶100重量份，调制比表面积为300m²/g的干式二氧化硅60重量份，调制二苯基硅二醇20重量份。

如图8所示，确认到干式二氧化硅及二苯基硅二醇的调制量越少则胶硬度、衰减系数tanδ就越小，在实验例5中衰减系数tanδ为0.25，在实验例6中衰减系数tanδ为0.2，即衰减系数tanδ都为0.2以上。并且，如实验例9所示，确认到即使调制二甲基硅二醇来替代二苯基硅二醇，则衰减系数tanδ为0.28时，即衰减系数tanδ在0.2以上。在比较例3中，确认到在胶硬度为55°时，即胶硬度超过30°。

如上所述，由实施例4可知，干式二氧化硅的调制量过多则不合适，在至多不超过30重量份、至少15重量份的范围内可以取得适合的结果。并且，虽然添加二苯基硅二醇或二甲基硅二醇可以得到适合的结果，但过多则不合适，添加1重量份～10重量份左右可以取得理想的结果。

图9及图10示出了实验例整理后的图表。图9(a)是按照衰减系数tanδ的顺序整理实验例的图表，图9(b)是按照胶硬度的顺序整理实验例的图表。另外，图10(a)是仅改变调制条件中的、苯基硅酮中含有的苯基的比例，以表示由苯基含有量引起的胶硬度及衰减系数tanδ的变化的图表。并且，图10(b)是仅改变调制条件中的、苯基硅酮中含有的乙烯基的比例，以表示由乙烯基含有量引起的胶硬度及衰减系数tanδ的变化的图表。

根据这些结果，对于用于厚度检测装置的检测辊上形成内置的弹性构件的硅酮胶，将胶硬度为30°以下且衰减系数tanδ为0.2以上的调制条件规定为：以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分，聚有机硅氧烷中，相对于所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％，在聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅，且在聚有机硅氧烷中混合有二苯基硅二醇或二甲基硅二醇。

并且，在该调制条件中，将胶硬度为30°以下的调制条件中的、衰减系数tanδ最大为0.4的实验例1的调制作为最佳条件。在图11中示出了在基于本实施例的厚度检测装置中，输送厚度为100μm的介质并检测厚度的结果。另外，将相对于基准辊36的检测辊34的按压量设为0.2mm，并且将介质的进入速度设为1600mm/sec。

图11(a)是使用了最佳条件下的厚度检测装置的所述弹性构件的实验结果，图11(b)是使用了以实验例6的调制制造的弹性构件的实验结果，图11(c)是使用了以比较例1的调制制造的弹性构件的实验结果。图表的纵轴为厚度检测值，横轴为介质厚度检测距离。

在介质进入检测辊及基准辊中并开始检测介质厚度不久之后，厚度检测值变得大于介质的实际厚度。这是由振动噪音引起的。在最佳条件和比较例1中将该振动噪音进行比较。在最佳条件中，振动噪音振幅及介质厚度检测距离(振动噪音产生时间)都可能减少，振动噪音振幅减少约69％，介质厚度检测距离(振动噪音产生时间)缩短约75％。

另外，在实验例6和比较例1中对所述振动噪音进行比较。振动噪音振幅减少约38％，介质厚度检测距离(振动噪音产生时间)缩短约61％。根据以上结果确认出基于本实施例的检测辊对在厚度检测装置中降低介质进入时的振动噪音有效。

由此，即使是实验例6(衰减系数tanδ＝0.2)的情况下，由于介质厚度检测距离(振动噪音产生时间)比比较例1减少约61％，因此，主要从使介质厚度检测距离(振动噪音产生时间)缩短的观点来看，在本发明中，将衰减系数tanδ规定为0.2以上。

Claims (14)

1.一种厚度检测装置，其特征在于，包括：

基准辊，以第一旋转轴为旋转中心；

检测辊，按压于所述基准辊，以与所述第一旋转轴平行设置的第二旋转轴为旋转中心；

传感器，检测相对于所述第二旋转轴的所述检测辊的位移；

所述检测辊具有固定于所述第二旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，

所述辊内周部含有衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

2.根据权利要求1所述的厚度检测装置，其特征在于，在所述第二旋转轴方向配置有多个所述检测辊。

3.根据权利要求2所述的厚度检测装置，其特征在于，所述弹性材料是以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶。

4.根据权利要求3所述的厚度检测装置，其特征在于，所述聚有机硅氧烷中，相对于所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％。

5.根据权利要求4所述的厚度检测装置，其特征在于，所述弹性材料在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅。

6.根据权利要求5所述的厚度检测装置，其特征在于，所述弹性材料在所述聚有机硅氧烷中进一步混合有二苯基硅二醇或二甲基硅二醇。

7.一种以旋转轴为旋转中心的检测辊，其特征在于，所述检测辊具有固定于所述旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，

所述辊内周部含有衰减系数tanδ为0.2～0.6的弹性材料。

8.根据权利要求7所述的检测辊，其特征在于，在所述旋转轴方向配置有多个所述检测辊。

9.根据权利要求8所述的检测辊，其特征在于，所述弹性材料是以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分的硅酮胶。

10.根据权利要求9所述的检测辊，其特征在于，所述聚有机硅氧烷中，相对于所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％。

11.根据权利要求10所述的检测辊，其特征在于，所述弹性材料在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅。

12.根据权利要求11所述的检测辊，其特征在于，所述弹性材料在所述聚有机硅氧烷中进一步混合有二苯基硅二醇或者二甲基硅二醇。

13.一种厚度检测装置，其特征在于，包括：

基准辊，以第一旋转轴为旋转中心；

检测辊，按压于所述基准辊，以与所述第一旋转轴平行设置的第二旋转轴为旋转中心；

传感器，检测相对于所述第二旋转轴的所述检测辊的位移；

所述检测辊具有固定于所述第二旋转轴的辊内周部和支撑于所述辊内周部的具有圆筒形状的辊外周部，

所述辊内周部以有机基为甲基、苯基及乙烯基的聚有机硅氧烷为主要成分，

所述聚有机硅氧烷含有硅酮胶组合物，所述硅酮胶组合物中，相对于所有有机基，苯基的比例为10mol％～50mol％、乙烯基的比例为0.01mol％～0.08mol％。

14.根据权利要求13所述的厚度检测装置，其特征在于，所述硅酮胶组合物形成为在所述聚有机硅氧烷中混合有比表面积为100m²/g～350m²/g的干式二氧化硅、和二苯基硅二醇或二甲基硅二醇。

Images