JPS60183534A - ロ−ラ圧力測定方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はローラの圧力測定方法に係り、ＯＫ圧力及び圧
力分布を測定する高分子系圧市フィルムよりなる血圧分
布計を用いて、固定ローラ壕だは台に対して可動ローラ
を位置決めする方法に関する。

〔従来技術〕

一般にプリンタ等の紙あるいはシート、フィルム等の博
士のもの、あるいは比較的厚手のもの（以下紙等という
）を送りローラ間あるいは送りローラと合間に差し込み
、送りローラの回転によって送る埋合、紙等は上下方向
より圧力を受けるが、その圧力が送りローラの軸方向の
各部で均一で適当な圧力で々いと、紙等がスムーズに直
進送りされず・あるいけしわになり破損するおそハがあ
る。

そのだめ、送りローラ及び台の面精度や軸受精度を上げ
ることは勿論、それらの位置関係を正しく調整しなげね
ばならない。そのだめには才す送りローラ捷たけ台を位
置決めし、この位置決めした送りローラ（以下固定ロー
ラという）才だに台に対して送りローラを一ヒ下方向に
変位してその位置を決定する必要がある。

従来は、上下方向に変位する送りローラ（以下可動ロー
ラという）の位置決めを１紙等の厚さに基づいて経験的
にかつ実験的に行なっていたため、可動ローラの位置決
めが困難であり、かつ正確にできない。更に感圧紙を用
いる方法もあるが、測定が一過性であすくす返し連続測
定が出来ず且つ軽荷重用としては十分な感度が得られず
プリンター等の紙送りローラの位置決めＫは実用性に欠
けている。

〔発明の目的〕

そこで、本発明の目的は、本発明者らが提案し九面圧分
布計を用いて可動ローラの位置決めを容易にかつ正確に
行う方法を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明方法は上記の目的を達成するため、図面に示すよ
うに高分子系圧電フィルム１の両面に電極膜２，３を形
成し、少なくともその一方の電極膜３を少なくとも可動
ローラ４の回転軸５と直角方向に複数列に画成された検
出電極膜３１〜３３とすると共に、この複数列の検出電
極膜３１〜３３に集電用電極膜６１〜６３を導電可能な
状態に添接してなる面圧券布計２０を、固定ローラ４８
甘だけ台と可動ローラ４との間に差し込み、可動ローラ
４を上下方向に変位して押圧することにより検出Ｗ、電
極膜曲は応力を生じせしめ可動ローラ４の回転軸５の方
向の各部の圧力を面圧分布計２０の複数列の検出電極膜
３１〜３３により検出し、この各検出値が所定値になっ
た位置に可動ローラ４を位置決めするようにする方法で
ある。

本発明方法で用いる面圧分布計２０としては例えば次の
ようなものを使用することができる。

第１図はその第１例の構成を示す部分分解斜親、図、第
２図はその横断面図である。

この第１例は高分子系圧電、フィルム１の一面にアルミ
、銅等の電極膜２を形成し、該圧電フィルム１の他面に
可動ローラ４の回転軸５と直角方向に３列に画成された
アルミ、銅等の検出電極膜３゜〜３３を形成せしめ、こ
の各検出箱、極膜３１〜３３にアルミ箔　リン青銅箔な
どの可撓性の集電用電極膜６、〜６３を導電可能な状態
に添接して膜状圧電体７を構成し、この膜状圧電体７の
両面に熱線遮断材料８を有する膜体９を被橢してなる。

第３図は第２例の構成を示す横断面図である。

この第２例は第１例において圧電１フィルム１を２枚用
い、それぞれの各検量電極膜３．〜３３．３．〜３３を
集電用電極膜６１〜６３を介して対接せしめた。いわゆ
るバイモルフ型の構成とした場合である。

第４図はこの第２例を用いた計測システムの接続図で、
第１例の場合も全く同様である、この計測システムは他
方の電極膜２をアース電極とし、この他方の市、極膜２
と、一方の各検出電極膜３１〜３３を介して対接せしめ
た集電用電極膜６゜〜６３との間にインピーダンス変挟
器１０、〜１０３を接続し、このインピーダンス変換器
１０１〜１０３にこねより得らねる圧力信号を増幅し処
理する信号処理装置慌１１を接続せしめる。

第５図は第３例の構成の要部を示す部分分珀斜駅、図、
第６図はその外観２図である。

この第３例は前端部に口字状切欠部１２．後端部にイン
ピーダンス変換器用穴１３を有する２枚のプラスチック
等の絶縁膜１４を用いる。この２枚の絶縁膜１４のコ字
状切欠部１２にそｔぞれの傳１分子系圧ηｊ７フイルム
１を配置し、との各高分子系圧電フィルム１の対向面に
そわぞね可動ローラ４の回転軸５と直角方向に３列に画
成された検出電極膜３１〜３３を形成する。この各圧電
フィルム１の３列の検出電極膜３．〜３３間に、インピ
ーダンス変換器用穴１３捷で達する長さのリン青銅箔よ
りなる集電用電極膜６．〜６３を介してこれらを対接［
７、更にその両面または一面に絶縁膜１４と同じ形成の
リン青銅箔板１５を添着する。この積層体の前端部にお
いて各圧電フィルム１の他面にリン青銅箔よりなるπを
極膜２を接着して膜状圧電体７を構成し、この膜状圧型
１体７０両面に膜体９を被覆してなる。

そ１７て積層体のインピーダンス変換器用穴１３にイン
ピーダンス変換器ｌＯ□〜１０３を配置して一体化し、
２枚の圧電フィルム１０電１極膜２を接続してアース電
極とすると共に、各集電用電極膜６１〜６３に各インピ
ーダンス変換器］０１〜１０３を接続Ｌ、’ｌＪｉに信
号処理装置１１を接続せしめる。（第４図参照）第７図
は第４例の構成を示す横断面図、第８図はその計測シス
テムの一部の接続図である。

この第４例は２枚の高分子系圧電フィルム１をその両面
の電極膜２．３と共に可動ローラ４の回転軸５と直角方
向に３列に分割し、即ち膜状圧電体７を３列に分割する
。この各膜状圧電体７１〜７３を構成する２枚の圧電フ
ィルム１１〜】３の対向する電極膜２、〜２３と３．〜
３３をリン青銅箔板よりなる集電用電極膜１６．、１６
　、１６を介して導電可能な状態に対接する。

２枚の圧電フィルム１１〜１３の他方の旬、極膜３１〜
３３と２１〜２３をそれぞれ検出電極膜及びアース電極
（検出電極膜）とし、この各検出電極ＰｌｉＪ、３１〜
３３Ｊ　２１〜２３に集電、用電極膜６１〜６３を導電
可能な状態に添接せしめる。

各膜状圧雪５体７１〜７３は静電シールド膜】７を有す
る絶縁膜と、その上面を被棟した熱連断材料を有する膜
体９で包装する。

そして静電シールド膜１７と、各アース電極２、〜２３
に添接した集電用電極膜６．〜６３とをアースし、各検
出電極膜３、〜３３に添接した集電用電極膜６１〜６３
とアース間にそれぞれインピーダンス変換器１０１〜１
０３を接続せしめる。

第９図は第５例の構成を示す部分分解斜視図である。

この第５例は上記第３図示の第２例において、各検出電
極膜を更に可動ローラ４の回転軸５の方向に５行に分割
したものである。第１図示の第１例においても第５図示
の第３例においても同様に分割してもよい。

第１０図（ａ）は第６例の構成の要部を示す斜視図であ
る。

この第６例は上記第７図示の第４例において、各膜状圧
電体７を更に可動ローラ４の回転軸５の方向に５行に分
割したものである。

以上の面圧分布計２０において行１列に分割する分割数
は任意に定めることができ、図例の分割数に限定されな
い。

本発明における面圧分布計２０の厚さは紙等の厚さを考
慮して３００μｍ以下の厚さをベースとし、紙等の厚さ
に応じて膜状圧電体７の積層枚数を賢えて対処すること
ができる。

集電用電極膜６、〜６３１１６は検出筒、極…ψに導電
、可能なるように添接して設けるが、集電用電極膜の基
端部以外は接着さノ１ず屈曲時にＩ″ｉ摺動自在とする
。

甘だ、集電用電極膜６、〜”３１１６は検出布、極膜が
切断しても複数部分に分断しても膜面の電荷量による係
号を取出すことができるように設けらハたものであり、
従って検出量＠Ｌ膜よりも機械的な強度があり、柔軟性
のあるリン青銅のような材料で形成することが望ましく
、寸だ、本例においては第１０図（ｂ）示のように集霜
用電極６の本体６ａをプラスチック等の絶縁物で形成し
、集乱用片極本体６８の表面（本例においては両面）Ｖ
Ｃ各行の検出電極膜３１１〜３１５に対応する位↑？）
゛に集電、矩称部６ｂ１〜６ｂ５を形成し、各集電ητ
１極部６ｂ、〜６ｂ５は絶縁板Ｉしたリード線６ｅ、〜
６ｅ、で検出部に連結し、測定に際しては検出電極膜３
１〜３３の列方向と併せて、検出布。

極膜３］１〜３１５の行方向に逐次切替え走査すること
によって各部位の起電位を測定するようにしてもよい。

高分子系圧電フィルムとしては、ポリフッ化ビニリデン
、あるいは、シアノビニリデン系重合体等を厚さ５〜２
００μｍ好ましくは１０〜３μｍのフィルムに成形し、
延伸した後、分極処理した圧電フィルム、壕だはポリア
セタール、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン等の熱可
塑性樹脂にチタ７ｐ鉛、チタン酸バリウム等の圧部、性
セラミックス粉末を混練してフィルム状に形成した後、
分極処理したもの等を用いることができる。

膜状圧電体を被榎する膜体９としては、シールド効果を
有し、まだ可撓性を有し、熱線を連断すると共に熱伝導
性の低いものが好ましい。

コツタめに、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステル、塩
化ビニール、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいはポ
リブタジェン、ＳＢＲ，ＡＢＲ。

等のゴム状物質の薄膜上に、蒸淘、化学メッキ、貼着等
によってアルミ、釦Ｊ等の熱線連断材料８による金属層
を形成することが好せしい。１だ、金属層を保設するた
めに金属層の上に更に薄膜を積層１７てザンドイツチ構
造とすることが奸才しい。（第１図、４Ｌ３図、第９図
参照） 捷だ、膜９は上記熱可塑性樹脂まだはゴム状物質に、熱
線吸収性捷だは熱線反射性をもつカーボンブラック、ア
ルミニウム粉末、←粉末等の熱線遮断材料８の粉末を添
加し膜状に溶融成形したもの、あるいは膜状圧電体の両
面甘だｄ′膜状圧雷１体の積層部材の両面に上記熱線遮
断材料粉末を添加した高分子エマルジョンオたけラテッ
クスを塗オｂし乾燥Ｉ７て膜状に形成したものを用いる
ことができる。

〔本発明方法による可動ローラの位置決め〕次に本発明
方法により固定ローラ４ａに対し７て可動ローラ４を位
置決めする場合を詳述する。

壕ず、固定ローラ４．の位置を決め、次いで可動ローラ
４の回転軸５の軸受を上下方向に変位自在にセットする
。そして可動ローラ４の位置をその軸受を上下方向に変
位して決定するのであるが、従来は経験的にかつ実験的
にその位置を決定していた。

本発明方法では、第１１図（ａ）示のように面圧分布計
２０を固定ローラ４ａと可動ローラ４との間に差し込み
、可動ローラ４を第１１図（ｂ）示のように下方向に変
位して押圧すると、可動ローラ４の抑圧により圧電フィ
ルムの３列の検出電極膜３１〜３３廿だけ３１１〜３１
６　＋　３２１〜３２５　、３３１〜３３５が、後述す
るように曲げ応力を受けて可動ローラ４の軸方向の各部
における位置をこれに比例しだ霜、気化号として隼宿用
電桶膜６１〜６３を介して取出し測定することができる
。検出電極膜を３列に分割し、だ場合は可動ローラ４の
左、右部及び中央部の面圧力を測定することができる。

この可動ローラ４の軸方向の各部の面圧力が等しくなり
、かつ面圧力が紙等の）ｙｌさに対応した所定値になる
ように可動ローラ４の位１Ｗｔを決定する。

可動ローラ４の押圧によって圧電フィルムに曲げ応力を
生じさせる手段として、可動固定ローラ４．４ａ共に同
じ硬質の場合は、紀１１図（ｂ）示のようにローラ４　
、４Ｆ、に近接した位置Ａ点で膜状圧電体を固定した状
態でローラ４，４ａ間に挿入する。この場合２本のロー
ル軸を結ぶ線に対し角度を変えることによって曲は応力
即ち起′１（圧を調整することができる。硬度差がある
場合は第１１図（ｃ）示のように血圧分布計２０が軟質
側に曲けられ、寸だ、共に軟質の場合は第１１図（ｄ）
示のように面圧分布言１２０が固定ローラ４８側に曲け
らｉｌ、ｎ＋１圧分布計２（）に押圧力と曲げ応力が作
用するだめ、膜状圧電体を固定する必要はない。

圧電フィルムを２枚対接するＷ合はその一方に引張り力
が他方に圧縮力が作用することになるが、引張り力及び
圧縮力による信号が押圧力による信号に加わるように極
性を合せることは勿論である。

捷た、シールドと熱線遮断の両機能を有する面圧分布引
を用いれは、外部電界や外部源ＭＶＣよる影響を回避し
て可動ローラ４の上下方向の変位による面圧力を測定し
、その右目り決めができるので好寸しい。

〔発明の効果〕

上述のように本発明方法によりは、高分子系圧↑１う、
フィルム１０両ＦＩＪ１に電極膜２．３を形成し、少な
くともその一方の電極膜３を少なくとも可動ローラ４の
回転軸５と直角方向に複数列に画成された検出電極膜３
１〜３３とすると、ＩＩ−に、この複数列の検出電極膜
３１〜３３に集電用１ｂ−極膜６１〜６３を導１０′可
能な状態に添接してなる血圧分布側２０を、固定ローラ
４ａ咬だに台と可動ローラ４との間に差し込み、可動ロ
ーラ４を上下方向に変位して押圧することにより可動ロ
ーラ４の回転軸５の方向の各部の圧力を血圧分布計２０
の複Ｖ列の検出型ＶＦＩＵｍ：　３１〜３３により検出
し、連続的にくり返し読取ることが可能となってこの各
検出値が所定値になった位置に可動ローラ４を位置決め
するようにする方法であるから、可動ローラ４の位置決
めを容易にかつ化石（！に行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で用いる血圧分布計の第１例の構成
を示す部分分解斜視図、第２図はその横断面図、第３１
ズは同じくその第２例のおＪ、成を示す横断面図、第４
図は第２例を用いた計測システムの接続図、第５図は同
じ〈第３例の１７４成の皮部を示す部分分解斜視図、第
６図はその外観図、第７図は同じくその第４例の構成を
示す析断面図、糖８図はそのＨ１測システムの一部の接
続図、第９図は同じく第５例の構成を示す部分外ｊＷ斜
視図、第１０”Ｊ（ａ）は同じく第６例の構成の稜部を
示す斜視図、（ｂ）は集電用電極の拡大図、第１１図（
ａ）〜（ｄ）は不発、明方法により可動ローラを位詐決
めする鳩舎の説明図である。 １．１１〜１３　＋　ｌｏ〜１３５・・・・・・高分子
系玉箱゛フィルム、２．２１〜２３　＋　２ｏ〜２３５
１３・・・・・１ト椋膜、３１〜３３　、３ｎ〜３３５
・・・・検出Ｍ７極膜、４・・・・・・Ｅｊ動ローラ、
５・・・・・回転６（１，４ａ・・・・・固定ローラ、
５ａ・・・・・回転軸、６１〜６３　、１６　・・・・
・・集１１Ｔ用市椅膜、７，７１〜７３　＋　７１１〜
７３５・・・・膜状圧１１１体、８　・・・・・Ｎ１４
μｍ（９断拐料、９・・・・・・腔体、１０＋〜］０３
・・・・・インピーダンスｆ櫓器、１１・・・・・・信
号処理装置、１７・・・・・・静電シールド膜。 代理人弁理士　石　戸　元 算１劇 算２自 湛９０ 箋１０目 （ａ） ｃｂ＞ 喜−〃閤 （ａ’）（ｂ） （Ｃ）　（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子系圧電フィルムの両面に軍、極膜を形成し、少な
   くともその一方の電極膜を少なくとも可動ローラの回転
   軸と直角方向に複数列に画成さね、た検出電極膜とする
   と共に、この複数列の検出電極膜に集−２用■、極膜を
   導電可能な状態に添接してなる面圧分布計を、固定ロー
   ラ貰だは台と可動ローラとの間に差し込み、可動ローラ
   を上下方向に変位して押圧することにより検出■、電極
   膜曲げ応力を生じせしめて可動ローラの回転軸の方向の
   各部の圧力を面圧分布計の複数列の検出電極膜により検
   出することを特徴とするローラ圧力測定方法。