JP2012051690A - 搬送ローラの劣化検出装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保守員等による特別な保守操作を必要とせずに、紙葉類の搬送ローラの劣化を正確且つ確実に検出する。
【解決手段】 搬送ローラの劣化検出装置であって、長手方向に互いに押圧された状態で対向配置され、導電性を有する中心軸周りに導電性を有する樹脂部材からなるローラが形成された２本の搬送ローラの、中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果に基づいて、該搬送ローラの劣化を判断する判断手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷用紙やはがき、あるいは通帳や冊子等の紙葉類を搬送する技術分野に関する。

印刷用紙やはがき、あるいは通帳や冊子等の紙葉類を搬送する各種の装置が提案されている。このような装置には、一般に、紙葉類を正確に且つ確実に搬送できることが求められる。このため、係る装置の出荷後やメンテナンス後においても、装置性能をできるだけ長く良好な状態に維持すると共に、性能劣化に伴う動作不具合は未然に回避したいという要望がある。

このような背景から、例えば、特許文献１は、メンテナンスに際して装置評価用の評価媒体を装置内において搬送すると共に、搬送に要する時間をセンサを用いて測定し、測定した時間の変動の有無を基に当該装置内の搬送ローラの劣化を判断する。即ち、特許文献１に提案されている技術においては、搬送ローラの劣化により、搬送される評価媒体と当該搬送ローラとの間にすべりが発生することに起因して、搬送時間（計測結果）が変化するので、その変化を基に当該搬送ローラの劣化を検出する。

ここで、本願出願に先だって存在する関連技術としては、例えば以下の特許文献がある。

特許文献２は、記録媒体に良好な画像品質の転写画像を形成することを目的として、転写ローラの劣化に伴う電気抵抗の変化を検出し、その検出結果に基づいて像形成に伴う制御状態を最適に維持する技術が開示されている。より具体的には、特許文献２は、画像を紙に形成する転写ローラ７と金属シャフト６とが接触しており、それらの間に電圧を印加した結果を基に制御を行う旨が記載されている。但し、特許文献２は、転写ローラを含む像形成機構の最適制御に注目しており、単に紙葉類を搬送する役目を担う搬送ローラ自体の劣化への対策には向けられていない。

また、特許文献３には、転写ローラとアルミニウムドラムとを長手方向に押圧し、その状態において、当該転写ローラの芯金と当該ドラムとの間に流した電流を基にローラ抵抗を求め、そのローラ抵抗値に応じた制御動作を行う技術が提案されている。但し、特許文献３は、イオン導電性の転写ローラの長期放電後の通電直後に発生する急激な抵抗変動に起因する像転写不良を防止することを目的としており、特許文献２と同様に、転写ローラを含む像形成機構の最適制御に注目しており、単に紙葉類を搬送する役目を担う搬送ローラ自体の劣化への対策には向けられていない。

尚、特許文献４には、ワイヤーソーのガイドローラの摩耗量を検出することを目的として、離間配置された２本のガイドローラを挟む２点間に電流を流し、その電流の測定結果の変化量に基づいて当該ガイドローラの磨耗限界を報知する技術が提案されている。

特開２００７−２１０７１８号公報 特開２０００−０９８７７１号公報 特開２００４−２０５５８３号公報 特開平０７−０２０５０１６号公報

特許文献１に提案されている技術においては、上記判断に際して装置評価用の評価媒体を使用しなければならず、且つその評価媒体を使用したメンテナンスを実行可能な保守員が必要であるため、メンテナンスを柔軟に行うことができず利便性に欠ける。また、特許文献１に提案されている技術においては、当該評価媒体そのものに汚れがある場合、その汚れに起因して、当該評価媒体と搬送ローラとの間にすべりが発生し、測定結果（判断結果）の精度が悪くなる虞もある。

また、特許文献２及び３に提案されている技術においては、紙葉類を搬送する役目を担い、各種装置における紙葉類の搬送路に広く採用される搬送ローラ自体の劣化を検出することができない。

そこで、本発明は、保守員等による特別な保守操作を必要とせずに、搬送ローラの劣化を正確且つ確実に検出することを主な目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明に係る搬送ローラの劣化検出装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。

即ち、長手方向に互いに押圧された状態で対向配置され、導電性を有する中心軸周りに導電性を有する樹脂部材からなるローラが形成された２本の搬送ローラの、中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果に基づいて、該搬送ローラの劣化を判断する判断手段を備えることを特徴とする。

また、例えば前記２本の搬送ローラの中心軸間を調整する機構により、該２本の搬送ローラ間の状態が所定の押圧状態に維持するとよい。

そして上記の場合、前記搬送ローラにおいて、前記導電性を有する樹脂部材のローラが、導電性を有するゴム部材である場合に、前記判断手段は、前記ゴム部材の劣化による軟化に伴う変形を、前記抵抗値の測定によって検出するとよい。

尚、同目的は、上記の各構成の搬送ローラの劣化検出装置に対応する、搬送ローラの劣化検出方法によっても達成される。

上記の本発明によれば、保守員等による特別な保守操作を必要とせずに、紙葉類の搬送ローラの劣化を正確且つ確実に検出することができる。

本発明の模範的な第１の実施形態における搬送ローラの劣化検出装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す搬送ローラの全体形状を示す斜視図である。 本発明の模範的な第２の実施形態における搬送ローラの劣化検出装置の構成を示すブロック図である。 対向配置された２本の搬送ローラの劣化に伴う軸間距離の変化を説明する図である。 本発明の模範的な第２の実施形態における搬送ローラ劣化検出処理を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施する形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の模範的な実施形態における搬送ローラの劣化検出装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す搬送ローラの全体形状を示す斜視図である。

図１において、２本の搬送ローラ１，２は、紙面前後方向に長く延設され、且つ長手方向において押圧された状態を維持することにより、印刷用紙やはがき、あるいは通帳や冊子等の、いわゆる紙葉類（不図示）を搬送することができる。搬送ローラ１及び２は、図２に示すように、導電性金属で作られた中心軸１１と、その中心軸を中心として、導電性を有するゴムローラ１２が形成された構造を有する。

尚、中心軸１１は、導電性を有すれば金属製でなく他の部材を用いてもよい。また、ゴムローラ１２は、導電性を有する樹脂部材が用いられていればゴム製には限られない。

判断ユニット１００は、２本の搬送ローラ１，２の、中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果が所定の許容範囲から外れる場合には、該搬送ローラの劣化を判断する。判断ユニット１００は、搬送ローラ１及び２が劣化していると判断した場合には警報信号（保守要求信号Ｓ）を出力する。

以上説明した本実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置によれば、保守員等による特別な保守操作を必要とせずに、紙葉類の搬送ローラの劣化を正確且つ確実に検出することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置を基本とする第２の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。

図３は、本発明の第２の模範的な実施形態における搬送ローラの劣化検出装置の構成を示すブロック図である。図３において、判断ユニット１００は、抵抗検出回路３、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）４、不揮発性メモリ５を備える。搬送ローラ１及び２は、第１の実施形態において上述した構造と同じである。

抵抗検出回路３は、上記の如く長手方向に押圧状態にある搬送ローラ１及び２において、搬送ローラ１の中心軸１１と、搬送ローラ２の中心軸１１との間の電気的な抵抗値を測定する。抵抗検出回路３による抵抗値の測定原理については、例えば電流を流したときに生じる電位差の測定結果を基に求める等、現在では一般的な手法を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する。

マイクロプロセッサ４は、後述するフローチャート（図５）に係る処理に対応するソフトウェア・プログラム６を実行する。マイクロプロセッサ４には、不揮発性メモリ５が接続されている。マイクロプロセッサ４は、本実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置の全体の動作を司る制御ユニットとして動作する。

不揮発性メモリ５には、後述する図５に係る処理において参照する定数（所定値）や、プログラム（ソフトウェア・プログラム）６が予め格納されている。また、不揮発性メモリ５には、後述する搬送ローラ劣化検出処理（図５）においてマイクロプロセッサ４が参照するところの、搬送ローラ１及び２の中心軸間の抵抗値の最良の状態のときの値（測定値Ｂと称する）が格納されている。係る最良の状態は、本劣化検出装置を含む装置の生産直後、或いは出荷後の部品交換などのメンテナンスを行った直後に測定された、搬送ローラ１及び２の中心軸間の抵抗値である。

尚、比較基準値としての測定値Ｂの測定及び記憶を行う動作モード、並びに後述する許容範囲の設定モードは、保守要員などが所定の操作を行うことによって起動すればよい。但し、これらのモードにおける本劣化検出装置の動作自体は本実施形態の特徴ではないので詳細な説明は省略する。

マイクロプロセッサ４は、抵抗検出回路３によって検出された抵抗値に基づいて、搬送ローラ１及び２の劣化を判断すると共に、劣化していると判断した場合には警報信号（保守要求信号Ｓ）を出力する。

ここで、保守要求信号Ｓは、ランプ等の外部インジケータ、あるいは通信回線等の通信機能等に接続可能である。但し、係る接続態様自体は本実施形態の特徴ではないので、具体的手段及び詳細な構成については省略する。

軸間調整機構７は、搬送ローラ１及び２の当接状態が所定の押圧力に維持されるように、当該２本の搬送ローラの中心軸１１の軸間距離を調整する機構である。押圧力に維持する機構については、現在では一般的な手法を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する。

ここで、搬送ローラ１及び２の劣化について説明する。図４は、対向配置された２本の搬送ローラの劣化に伴う軸間距離の変化を説明する図である。ゴムローラ５は、加水分解等の計時的な要因により軟化する。軸間調整機構７は、紙葉類の確実な搬送を維持すべく、搬送ローラ１及び２の当接状態を所定の押圧力に維持しようとするので、軟化した２本の搬送ローラのゴムローラ１２は変形を起こす。これにより、図４に示すように、搬送ローラ１及び２の押圧状態は、同図左側に示す生産またはメンテナンス直後の状態（１Ａ，２Ａ）から、同図右側に示す劣化発生後の状態（１Ｂ，２Ｂ）のように、中心軸（１１）間のゴム厚が変化する。それに伴って、抵抗検出回路３によって検出される当該２本の中心軸間の電気的抵抗値は変化する。

尚、搬送ローラ１及び２のゴムローラ５に、劣化しても軟化しない樹脂部材が採用されている場合は、中心軸（１１）間の距離は変化しないので、軸間調整機構７は敢えて設けなくてもよい。

次に、上述した搬送ローラの劣化検出装置が実行する処理について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２の模範的な実施形態における搬送ローラ劣化検出処理を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、マイクロプロセッサ４がプログラム６を実行することによって実現される機能と捉えることができる。

マイクロプロセッサ４は、搬送路（不図示）に紙葉類が存在するか否かを判断し（ステップＳ１）、存在すると判断した場合（ステップＳ１にてＮＯ）には本処理を終了する。一方、紙葉類が存在しないと判断した場合（ステップＳ１にてＹＥＳ）、抵抗検出回路３を介して、搬送ローラ１の中心軸１１と、搬送ローラ２の中心軸１１との間の現在の抵抗値を測定する（ステップＳ２）。ここでは、ステップＳ２における測定結果を測定値Ａと称する。

マイクロプロセッサ４は、上述した如く予め記憶している測定値Ｂを不揮発性メモリ５から読み出し（ステップＳ３）、ステップＳ２にて測定した測定値Ａと比較する（ステップＳ４）。ここでは、測定値Ｂ（初期値）から測定値Ａ（最新値）を減算した結果を求め、その減算結果をＣと称する。

マイクロプロセッサ４は、減算結果Ｃが所定の許容範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ５）、当該許容範囲内であると判断した場合（ステップＳ５にてＹＥＳ）には搬送ローラの劣化は発生していないと判断して本処理を終了する（ステップＳ６）。一方、マイクロプロセッサ４は、ステップＳ５の判断の結果が当該許容範囲を超えると判断した場合（ステップＳ５にてＮＯ）、保守要求信号Ｓを外部に出力し（ステップＳ７）、本処理を終了する。

上記搬送ローラ劣化検出処理は、所定の時間周期毎、或いは、紙葉類が詰まる等の不具合発生後に紙葉類を全て排出するような初期化動作の後等に、自動的に開始されよう構成すればよい。また、上記搬送ローラ劣化検出処理は、本実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置を含む装置の、ユーザによる主電源の投入に応じて、或いはスリープ状態から通常動作状態に遷移したとき等に、自動的に、或いはユーザの操作に応じて起動するように構成してもよい。

尚、上述した判断ユニット１００は、専用の装置によって実現してもよい。

以上説明した本実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置によれば、保守員等による特別な保守操作を必要とせずに、紙葉類の搬送ローラの劣化を正確且つ確実に検出することができる。

即ち、本実施形態に係る搬送ローラの劣化検出装置は、導電性を有する中心軸１１周りに、導電性を有する樹脂部材（ゴム部材）からなるローラ１２が形成された搬送ローラ１，２を有し、その搬送ローラが長手方向に２本押圧された状態で対向配置されることにより、紙葉類を搬送する搬送機構を構成している。そして、係る劣化検出装置の判断ユニット１００は、当該２本の搬送ローラの中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果に基づいて、該搬送ローラの劣化を判断する。

このように、本実施形態では、搬送ローラ１，２のゴムローラ１２に導電性を持たせることによって、２本の搬送ローラ１，２の中心軸間の抵抗値を検出することにより、当該２本の搬送ローラのゴム部分（１２）の変形そのものを検出している。このため、本実施形態によれば、当該搬送ローラの劣化を、他の要因による影響なく、正確に、且つ確実に検出することができる。

また、本実施形態によれば、評価媒体を用いて装置の状態を判断するする等の特別な作業は不要であり、保守員等の人手を介すること無く自動的にローラ劣化を検出することできるので利便性に優れる。

上述した実施形態を例に説明した本発明は、紙葉類を搬送する機能を備える各種の装置に適用することができる。例えば本発明は、プリンタ、紙幣を主な搬送媒体とする現金処理装置、コピー機、郵便物の自動区分機等に適用して好適である。

１，１Ａ，１Ｂ，２，２Ａ，２Ｂ 搬送ローラ
３ 抵抗検出回路
４ マイクロプロセッサ
５ 不揮発性メモリ
６ ソフトウェアプログラム
７ 軸間調整機構
１１ 中心軸
１２ ゴムローラ
１００ 判断ユニット

Claims (7)

1. 長手方向に互いに押圧された状態で対向配置され、導電性を有する中心軸周りに導電性を有する樹脂部材からなるローラが形成された２本の搬送ローラの、中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果に基づいて、該搬送ローラの劣化を判断する判断手段を備える
   ことを特徴とする搬送ローラの劣化検出装置。
2. 前記２本の搬送ローラの中心軸間を調整する機構により、該２本の搬送ローラ間の状態が所定の押圧状態に維持されている
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送ローラの劣化検出装置。
3. 前記搬送ローラにおいて、
   前記導電性を有する樹脂部材のローラは、導電性を有するゴム部材であって、前記判断手段は、前記ゴム部材の劣化による軟化に伴う変形を、前記抵抗値の測定によって検出する
   ことを特徴とする請求項２記載の搬送ローラの劣化検出装置。
4. 前記判断手段は、
   前記抵抗値を測定する抵抗検出回路を含み、その抵抗検出回路による測定値が所定の許容範囲を外れたときに、前記搬送ローラが劣化していると判断する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の搬送ローラの劣化検出装置。
5. 前記判断手段は、
   前記搬送機構に紙葉類が存在しないときに、前記抵抗値を測定を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送ローラの劣化検出装置。
6. 導電性を有する中心軸周りに導電性を有する樹脂部材からなるローラが形成された２本の搬送ローラを、長手方向に互いに押圧された状態で対向配置し、
   前記２本の搬送ローラの中心軸間の電気的な抵抗値を測定すると共に、その測定結果に基づいて、該搬送ローラの劣化を判断する
   ことを特徴とする搬送ローラの劣化検出方法。
7. 前記２本の搬送ローラ間の状態が所定の押圧状態に維持されるように該２本の搬送ローラの中心軸間を調整する
   ことを特徴とする請求項６記載の搬送ローラの劣化検出方法。

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