(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定する装置であって、
前記一対の搬送部材にニップされた感圧センサと、
前記感圧センサを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備えており、
前記感圧センサは、互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、前記搬送部材の軸方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記軸方向と直交する方向に所定距離離れて配置され、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された２つの第２電極と、前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有しており、
前記制御装置は、
前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記駆動回路を制御して、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を所定時間ごとに複数回行わせる走査制御手段と、
１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について順次記憶する第１記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成手段と、
前記合成手段が作成した二次元圧力分布データを記憶するとともに、当該二次元圧力分布データを構成する一次元圧力分布データのそれぞれについて、当該一次元圧力分布データに係る走査動作の実行時刻を関連付けて記憶する第２記憶手段と、
前記第２記憶手段に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、前記２つの第２電極に係る二次元圧力分布データから、前記２つの第２電極が前記一対の搬送部材にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する時間差算出手段と、
前記所定距離を前記時間差算出手段が算出した時間差で除算して前記一対の搬送部材による媒体の搬送速度を算出する搬送速度算出手段とを有していることを特徴とするニップ圧測定装置。
【請求項２】
前記第２記憶手段に記憶された二次元圧力分布データを出力する出力手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のニップ圧測定装置。
【請求項３】
前記出力手段が二次元圧力分布データを画像として表示するディスプレイであることを特徴とする請求項２に記載のニップ圧測定装置。
【請求項４】
互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、一方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記軸方向と直交する方向に所定距離離れて配置され、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された２つの第２電極と、前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有する感圧センサを用いて、両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定する方法であって、
前記一対の搬送部材間に、前記感圧センサをニップさせる工程と、
前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を所定時間ごとに複数回行う工程と、
１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について第１記憶手段に順次記憶させる第１記憶工程と、
前記第１記憶工程で記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成工程と、
前記合成工程で作成された二次元圧力分布データを第２記憶手段に記憶させるとともに、当該二次元圧力分布データを構成する一次元圧力分布データのそれぞれについて、当該一次元圧力分布データに係る走査動作の実行時刻を関連付けて記憶させる第２記憶工程と、
前記第２記憶手段に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、前記２つの第２電極に係る二次元圧力分布データから、前記２つの第２電極が前記一対の搬送部材にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する時間差算出工程と、
前記所定距離を前記時間差算出工程で算出された時間差で除算して前記一対の搬送部材による媒体の搬送速度を算出する搬送速度算出工程とを備えていることを特徴とするニップ圧測定方法。
【請求項５】
前記第２記憶工程で記憶された二次元圧力分布データを出力する出力工程をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のニップ圧測定方法。
【請求項６】
互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、一方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記軸方向と直交する方向に所定距離離れて配置され、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された２つの第２電極と、前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有する感圧センサを駆動する駆動回路が接続されたコンピュータを用いて、両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定するためのプログラムであって、
前記一対の搬送部材間に前記感圧センサをニップさせた状態において、前記複数の第１電極と前記２つの第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を前記駆動回路に所定時間ごとに複数回行わせる工程と、
１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について第１記憶手段に順次記憶する第１記憶工程と、
前記第１記憶工程で記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成工程と、
前記合成工程で作成された二次元圧力分布データを第２記憶手段に記憶させるとともに、当該二次元圧力分布データを構成する一次元圧力分布データのそれぞれについて、当該一次元圧力分布データに係る走査動作の実行時刻を関連付けて記憶させる第２記憶工程と、
前記第２記憶手段に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、前記２つの第２電極に係る二次元圧力分布データから、前記２つの第２電極が前記一対の搬送部材にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する時間差算出工程と、
前記所定距離を前記時間差算出工程で算出された時間差で除算して前記一対の搬送部材による媒体の搬送速度を算出する搬送速度算出工程とを前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の搬送部材のニップ圧を測定するためのニップ圧測定装置、ニップ圧測定方法及びニップ圧測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機やファクシミリ等の事務機器には、ローラやベルト等、回転可能な一対の搬送部材が複数備えられており、インクの転写や定着、紙送り等を行っている。一対の搬送部材は、両者間に用紙等の媒体をニップ、すなわち、挟持することが可能なように互いに平行に配置され、一定の搬送速度で回転している。ところで、インクの転写や定着、紙送り等の作業が精度良く行われるためには、一対の搬送部材のニップ圧、すなわち、一対の搬送部材が接触する部分の圧力の圧力分布を詳細まで測定する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、互いに対向した２枚の絶縁シートの内部に、ローラの軸方向に配列されるように支持された複数の電極と、印加された圧力に応じて抵抗値が変化する複数の感圧層とを含んで形成された感圧センサを、一対のローラ間にニップし、感圧層に印加された圧力に応じて変化する電気抵抗値を連続的に走査することで、静止状態でのローラの軸方向に関する圧力分布データが得られる感圧センサが記載されている。
【０００４】
また、互いに対向した２枚の絶縁シートの内部に、ローラの軸方向に配列されるように支持された複数の第１電極と、複数の第１電極に交差するように支持された複数の第２電極と、印加された圧力に応じて抵抗値が変化する複数の感圧層とを含んで形成される感圧センサを、一対のローラ間にニップし、複数の第１電極と複数の第２電極との交点である複数の圧力検出点に印加された圧力に応じて変化する電気抵抗値を連続的に走査することで、静止状態でのローラの軸方向及び搬送方向に関する二次元圧力分布データが得られる感圧センサも市販されている（ニッタ株式会社製センサシート）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４８９７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の感圧センサではローラの軸方向に関する圧力分布は得られるが、ローラの搬送方向に関する圧力分布は測定できない。したがって、ローラの搬送方向に関する圧力分布を測定したい場合には、まず、ローラ間に感圧センサをニップさせた状態でローラを停止させ、この停止部分でのローラ間の軸方向に関するニップ圧を測定し、さらに、ローラを少し回転させてまた停止させ、この停止部分でのローラ間の軸方向に関するニップ圧を測定するという操作を繰り返し行う必要があり、作業が煩雑となる。
【０００７】
また、複数の第１電極と複数の第２電極とが交差するように支持された電極を持つ感圧センサでは、ローラの軸方向及び搬送方向に関する二次元圧力分布データが得られるので、上述のように搬送方向に関するニップ圧の測定を繰り返す必要はない。しかしながら、この感圧センサでは、搬送方向のニップ圧の測定間隔は、第２電極の隣り合う２つの電極間隔となり、隣り合う２つの電極間隔よりも狭い間隔でのニップ圧の測定を行うことができないので、圧力分布を詳細まで測定したい場合には都合が悪い。もちろん、隣り合う電極の間隔を狭める手段が考えられるが、製造上の制約等により間隔を狭めることには限界がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、一対の搬送部材の搬送方向に関するニップ圧の圧力分布を詳細まで連続的に測定することができるニップ圧測定装置、ニップ圧測定方法及びニップ圧測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のニップ圧測定装置は、両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定する装置であって、前記一対の搬送部材にニップされた感圧センサと、前記感圧センサを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御装置とを備えており、前記感圧センサは、互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、前記搬送部材の軸方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された第２電極と、前記複数の第１電極と前記第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有しており、前記制御装置は、前記複数の第１電極と前記第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記駆動回路を制御して、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を所定時間ごとに複数回行わせる走査制御手段と、１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について順次記憶する第１記憶手段と、前記第１記憶手段に記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成手段と、前記合成手段が作成した二次元圧力分布データを記憶する第２記憶手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成により、ローラやベルト等の搬送部材を回転させながら、複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を繰り返しているので、搬送方向に関するニップ圧を連続的に測定することができる。また、搬送部材の搬送速度に対して、印加された圧力を順次検知するための走査動作の時間間隔を十分に短くすれば、搬送方向に関するニップ圧の走査回数が増え、搬送部材の搬送方向に関するニップ圧の測定点が増加する。その結果、狭い測定間隔で搬送方向に関するニップ圧を測定することができる。さらに、１回の走査動作から得られた搬送部材の軸方向に関する一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データとする合成手段を備えているので、搬送方向に関するニップ圧の二次元圧力分布データを得ることができる。
【００１１】
また、前記第２記憶手段に記憶された二次元圧力分布データを出力する出力手段をさらに備えていることにより、記憶した二次元圧力分布データを出力することができる。
【００１２】
また、前記出力手段が二次元圧力分布データを画像として表示するディスプレイであれば、出力した二次元圧力分布データを容易に確認することができる。
【００１３】
また、前記感圧センサが、前記軸方向と直交する方向に所定距離離れて配置された２つの前記第２電極を有しており、前記第２記憶手段は、二次元圧力分布データを構成する一次元圧力分布データのそれぞれについて、当該一次元圧力分布データに係る走査動作の実行時刻を関連付けて記憶しており、前記制御装置は、前記第２記憶手段に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、前記２つの第２電極に係る二次元圧力分布データから、前記２つの第２電極が前記一対の搬送部材にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する時間差算出手段と、前記所定距離を前記時間差算出手段が算出した時間差で除算して前記一対の搬送部材による媒体の搬送速度を算出する搬送速度算出手段とをさらに有していることにより、ニップ圧の測定と同時に搬送部材の搬送速度を算出することができる。
【００１４】
また、本発明のニップ圧測定方法は、互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、一方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された第２電極と、前記複数の第１電極と前記第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有する感圧センサを用いて、両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定する方法であって、前記一対の搬送部材間に、前記感圧センサをニップさせる工程と、前記複数の第１電極と前記第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を所定時間ごとに複数回行う工程と、１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について第１記憶手段に順次記憶させる第１記憶工程と、前記第１記憶工程で記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成工程と、前記合成工程で作成された二次元圧力分布データを第２記憶手段に記憶させる第２記憶工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
この方法により、ローラやベルト等の搬送部材を回転させながら、複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を繰り返しているので、搬送方向に関するニップ圧を連続的に測定することができる。また、搬送部材の搬送速度に対して、印加された圧力を順次検知するための走査動作の時間間隔を十分に短くすれば、搬送方向に関するニップ圧の走査回数が増え、搬送部材の搬送方向に関するニップ圧の測定点が増加する。その結果、狭い測定間隔で搬送方向に関するニップ圧を測定することができる。さらに、１回の走査動作から得られた搬送部材の軸方向に関する一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データに合成することにより、搬送方向に関するニップ圧の二次元圧力分布データを得ることができる。
【００１６】
また、前記第２記憶工程で記憶された二次元圧力分布データを出力する出力工程をさらに備えていることにより、記憶した二次元圧力分布データを出力することができる。
【００１７】
また、本発明のニップ圧測定プログラムは、互いに対向した第１及び第２の絶縁シートと、一方向に配列されるように前記第１の絶縁シートに支持された複数の第１電極と、前記複数の第１電極と交差するように前記第２の絶縁シートに支持された第２電極と、前記複数の第１電極と前記第２電極との間にそれぞれ挟まれており、印加された圧力に応じて電気的な特性が変化する複数の感圧層とを有する感圧センサを駆動する駆動回路が接続されたコンピュータを用いて、両者間に媒体をニップすることが可能なように互いに平行に配置された回転可能な一対の搬送部材のニップ圧を測定するためのプログラムであって、前記一対の搬送部材間に前記感圧センサをニップさせた状態において、前記複数の第１電極と前記第２電極との交点である複数の圧力検出点が回転中の前記一対の搬送部材にニップされている間に前記複数の圧力検出点での圧力検出がそれぞれ複数回行われるように、前記複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を前記駆動回路に所定時間ごとに複数回行わせる工程と、１回の走査動作によって得られた前記複数の圧力検出点に印加された圧力を示す一次元圧力分布データを、複数回の走査動作について第１記憶手段に順次記憶する第１記憶工程と、前記第１記憶工程で記憶された１回の走査動作に係る一次元圧力分布データを走査動作順に結合し、二次元圧力分布データを作成する合成工程と、前記合成工程で作成された二次元圧力分布データを第２記憶手段に記憶する第２記憶工程とを前記コンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１８】
このプログラムにより、ローラやベルト等の搬送部材が回転している間に、複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を繰り返させることができるので、搬送方向に関するニップ圧を連続的に測定することができる。また、搬送部材の搬送速度に対して、印加された圧力を順次検知するための走査動作の時間間隔を十分に短くなるようにして、搬送方向に関するニップ圧の走査回数を増加させることで、搬送部材の搬送方向に関するニップ圧の測定点が増え、その結果、狭い測定間隔で搬送方向に関するニップ圧を測定することができる。さらに、１回の走査動作から得られた搬送部材の軸方向に関する一次元圧力分布データを走査動作順に結合させて、二次元圧力分布データとすることで、搬送方向に関するニップ圧の二次元圧力分布データを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、感圧センサ内の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を所定時間ごとに複数回行う走査制御手段を設けているので、一対の搬送部材の搬送方向に関するニップ圧の圧力分布を詳細まで連続的に測定することができるニップ圧測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のニップ圧測定装置の実施形態を示す概略構成図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った要部断面図
【図３】図１のＰＣの電気的構成を概略的に表すブロック図
【図４】図１に示すニップ圧測定装置によるニップ圧測定方法を示すフローチャート
【図５】一対のローラ間にニップ圧測定装置の感圧センサをニップしたときの様子を示す図
【図６】図１のニップ圧測定装置を使用して実際にニップ圧を測定したときの様子を示した模式図
【図７】図６で得られた一次元圧力分布データから作成した二次元圧力分布データ
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。図１〜図７は、ニップ圧測定装置の実施形態を示す。このニップ圧測定装置１は、加えられた圧力に応じて電気抵抗値が部分的に変化する感圧センサ２と、感圧センサ２を駆動する駆動回路３と、駆動回路３を制御するＰＣ４とから構成される。
【００２２】
（感圧センサ）
図１、図２に示すように、感圧センサ２は、互いに対向した第１及び第２の絶縁シート１１、１２と、第１の絶縁シート１１の下面に支持された複数の第１電極１３と、複数の第１電極１３と交差するように第２の絶縁シート１２の上面に支持された第２電極１４と、複数の第１電極１３と第２電極１４との間にそれぞれ挟まれた複数の感圧層１５、１６とから構成される。
【００２３】
第１及び第２の絶縁シート１１、１２は、いずれも同じ大きさ及び同じ平面形状を有した絶縁シートであり、薄く形成され可撓性を有している。本実施形態では、絶縁シート１１、１２としてＴ字型形状のシートを用いているが、絶縁シートの形状はこの形状に限定されるものではない。また、材質はポリエチレンテレフタレート樹脂からなるが、この樹脂に限らず可撓性及び絶縁性を有する材質であれば、どのような材質であってもよい。
【００２４】
複数の第１電極１３は、第１の絶縁シート１１の下面に支持され、後述するローラ３０の軸方向３１（図５参照）、すなわち、図１の左右方向に等間隔に配列されている。第１電極１３の一端はそれぞれ配線１７に接続され、後述する駆動回路３と電気的に接続される。本実施形態では、第１電極１３の電極本数は２０本としているが、一対の搬送部材３０の長さ等に合わせて電極の本数を変更することができる。
【００２５】
第２電極１４は、２つの電極からなり（後述するニップ圧測定方法にて、ローラ３０に後にニップされる電極、すなわち、図１の上側の電極を１列目の電極１４ａとし、ローラ３０に始めにニップされる電極、すなわち、図１の下側の電極を２列目の電極１４ｂとする）、第１電極１３全てと交差するように絶縁シート１２の上面に支持されている。２つの電極の配置間隔は、第１電極全てと交差する範囲内であれば、適宜設定することができる。第２電極１４の一端はそれぞれ配線１８に接続され、後述する駆動回路３と電気的に接続される。
【００２６】
第１電極１３の下面及び第２電極１４の上面には、感圧層１５、１６がそれぞれ形成され、感圧層１５、１６の内部には、感圧インクが充填されている。感圧層１５、１６は印加された圧力によって感圧層１５、１６同士が押し付けられると電気抵抗値が低下する性質を有している。したがって、第１電極１３下面の感圧層１５と第２電極１４上面の感圧層１６とが交差する点（圧力検出点１９）では、後述するローラ３０によって感圧センサ２がニップされ圧力が印加されると、印加された圧力に応じて電気抵抗値が変わる。本実施形態では、図１に示すように、第１電極１３と第２電極１４の１列目の電極１４ａとの交点２０点（圧力検出点１９ａ１〜ａ２０）と、第１電極１３と第２電極１４の２列目の電極１４ｂとの交点２０点（圧力検出点１９ｂ１〜ｂ２０）の合計４０点の圧力検出点を備えている。
【００２７】
（駆動回路）
駆動回路３は、感圧センサ２やＰＣ４とそれぞれ電気的に接続されており、後述するＰＣ４の走査制御部１０１の制御により感圧センサ２を駆動する。駆動装置３では、感圧センサ２に備えられた複数の圧力検出点１９での電気抵抗値の変化を順次検知し、電気抵抗値の大きさに対応したデジタル電気信号に変換して後述するＰＣ４に送る。
【００２８】
（ＰＣ）
次に、ニップ圧測定装置１の各種動作を制御するＰＣ（Personal Computer）４について、図３を用いて説明する。図３は、図１に示すニップ圧測定装置の電気的構成を概略的に表すブロック図である。
【００２９】
ＰＣ（Personal Computer）４は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。制御プログラムは、感圧センサ２の駆動回路３が接続されたＰＣ４にＣＤ又はＤＶＤなどの記録媒体からインストールされたものであって、実行されることによってＰＣ４に走査制御部１０１、記憶部１０２、表示合成部１０３、画像作成部１０４、時間差算出部１０５、搬送速度算出部１０６などの機能を発揮させることが可能である。代替的には、この制御プログラムは、インターネットなどの通信手段を利用してダウンロードされたものであってもよい。
【００３０】
走査制御部１０１は、駆動回路３での一回の走査動作を所定時間ごとに複数回行わせるように駆動装置３を制御する。一回の走査動作では、感圧センサ２に備えられた複数の圧力検出点１９での電気抵抗値の変化を圧力検出点１９ａ１〜ａ２０及び圧力検出点１９ｂ１〜ｂ２０の２列分を順次検知し、それぞれ電気抵抗値の大きさに対応したデジタル電気信号に変換してＰＣ４に送る。
【００３１】
記憶部１０２は、駆動回路３の一回の走査動作により得られるローラ３０の軸方向３１に関する一次元圧力分布データ２０を順次記憶し、また、後述する表示合成部１０３によって得られる二次元圧力分布データ２１を記憶する。さらには、複数回の走査動作それぞれの実行時刻を記憶する。
【００３２】
表示合成部１０３は、記憶部１０２に記憶された一次元圧力分布データ２０を記憶した順番（走査動作順）に合成して、二次元圧力分布データ２１を作成する。なお、第２電極の１列目の圧力検出点１９から得られた一次元圧力分布データと２列目の圧力検出点１９から得られた一次元圧力分布データとを別々に合成する。したがって、２つの二次元圧力分布データ２１が作成される。
【００３３】
画像作成部１０４は、表示合成部１０３にて合成され、記憶部１０２に記憶された二次元圧力分布データ２１のデジタル信号値を閾値を用いて色分けし、二次元画像２２に変換する。
【００３４】
時間差算出部１０５は、記憶部１０２に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、第２電極１４の２つの電極それぞれについて作成された二次元圧力分布データ２１から、第２電極１４の２つの電極が一対のローラ３０にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する。例えば、２つの第２電極それぞれにおいて、最初に圧力の出力があった時刻を特定位置を通過した時刻と判断し、当該時刻の時間差を算出すればよい。また、２つの第２電極それぞれについて作成された二次元圧力分布データ２１の最も圧力が高い部分（ピーク）を特定位置を通過した時刻と判断し、当該時刻の時間差を算出してもよい。
【００３５】
搬送速度算出部１０６は、第２電極１４の１列目の電極１４ａと２列目の電極１４ｂとの距離を予め記憶部１０２に記憶しておき、当該距離を上述の時間差で除算して一対のローラ３０による用紙など媒体の搬送速度を算出する。
【００３６】
また、ＰＣ４にはディスプレイ１０７を備えており、記憶部１０２に記憶された二次元圧力分布データ２１又は画像作成部１０４にて作成された二次元画像２２を出力してディスプレイ１０７に表示する。したがって、二次元圧力分布データ２１を容易に確認することができる。さらに、二次元画像２２として出力すれば、圧力分布を視覚的に確認できる。なお、出力手段は印刷機であってもよいし、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に二次元圧力分布データ２１又は二次元画像２２を書き込んでもよい。
【００３７】
（ニップ圧測定方法）
次に、本実施形態におけるニップ圧測定装置によるニップ圧測定方法について図５を参照しながら図４に示すフローチャートに沿って説明する。図４は、図１に示すニップ圧測定装置によるニップ圧測定方法を示すフローチャートであり、図５は、一対のローラ間にニップ圧測定装置の感圧センサをニップしたときの様子を示す図である。
【００３８】
まず、感圧センサ２を回転可能な一対のローラ３０間に手動で押し込むことによりニップさせる（Ｓ１）。この際、感圧センサ２を駆動回路３近くまで押し込んで、圧力検出点１９がニップされていない状態としておくことが好ましい（図５参照）。次に、一対のローラ３０が備えられた事務機器等の機器（図示省略）を起動させて、一対のローラ３０を図５の矢印Ａ方向に回転させることで、感圧センサ２は図５の矢印Ｂ方向（事務機器から排出される方向）に搬送される。
【００３９】
そして、走査を開始するか否かを判断する（Ｓ２）。走査開始時刻は感圧センサ２に備えられた圧力検出点１９がローラ３０間のニップ部３２にニップされる前であることが好ましい。例えば、感圧センサ２にある複数の圧力検出点１９がローラ３０間のニップ部３２に近づいたときに走査を開始するのがよい。走査を開始する場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ＰＣ４のスタートボタン（図示省略）を押すなどして走査を開始する。走査を開始しない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、走査を開始するまで待機する。
【００４０】
次に、走査制御部１０１の制御により、第２電極１４の２列分の圧力検出点１９について、一回の走査動作を実施する（Ｓ３）。Ｓ２で走査を開始すると、１列目の電極１４ａの圧力検出点１９ａ１〜ａ２０まで順次走査される。そして、１列目の圧力検出点１９全ての走査を終了したら、つづいて、２列目の電極１４ｂの圧力検出点１９ｂ１〜ｂ２０まで順次走査され、２列分全ての圧力検出点１９について一回の走査が終了する。
【００４１】
次に、Ｓ３の走査動作において得られた一次元圧力分布データ２０を記憶部１０２に記憶する（Ｓ４）。この際、１列目の電極１４ａの一次元圧力分布データと２列目の電極１４ｂの一次元圧力分布データとをそれぞれ別に記憶する。
【００４２】
そして、走査期間が終了したか否かを判断する（Ｓ５）。走査期間が終了したか否かの判断は、走査開始（Ｓ２）から予め設定しておいた経過時間を経過したか否かで判断し、設定した経過時間を経過せず走査期間が終了していない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、次のステップ（Ｓ６）に進み、設定した経過時間を経過して走査期間が終了した場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、走査を終了する。設定時間は、感圧センサ２にある複数の圧力検出点１９がローラ３０間のニップ部３２の範囲にあるときに走査期間が終了することがないよう、十分長い時間を設定している。
【００４３】
次に、前回の走査動作から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ６）。予め設定しておいた所定時間を経過してない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、所定時間を経過するまで待機する。所定時間を経過した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、Ｓ３に戻り走査動作を繰り返す。上述の経過時間を所定時間で除算した数が走査動作の合計回数となり、この合計回数とローラ３０の搬送速度によって搬送方向に関するニップ圧の測定間隔が決まる。したがって、この合計回数とローラ３０の搬送速度とを十分考慮して所定時間を設定する必要がある。
【００４４】
Ｓ５において、走査が終了した場合、二次元圧力分布データ２１の作成（Ｓ７）に移行する。表示合成部１０３にて、一回の走査動作に係る一次元圧力分布データ２０を走査動作順（Ｓ３〜Ｓ６ステップの繰り返し順）に合成し、二次元圧力分布データ２１を作成する。なお、第２電極の１列目の圧力検出点１９から得られた一次元圧力分布データと２列目の圧力検出点１９から得られた一次元圧力分布データとを別々に合成する。したがって、２つの二次元圧力分布データ２１が作成される。
【００４５】
そして、二次元圧力分布データ２１を記憶部１０２に記憶し（Ｓ８）、画像作成部１０４で二次元画像２２を作成してディスプレイ１０７に表示する（Ｓ９）。
【００４６】
次に、記憶部１０２に記憶された走査動作の実行時刻を参照して、第２電極１４の２つの電極それぞれについて作成された二次元圧力分布データ２１から、第２電極１４の２つの電極が一対のローラ３０にニップされた特定位置を通過する時間差を算出する（Ｓ１０）。
【００４７】
そして、予め記憶部１０２に記憶しておいた第２電極１４の１列目の電極１４ａと２列目の電極１４ｂとの距離を、Ｓ１０にて算出した時間差で除算して一対のローラ３０による用紙など媒体の搬送速度を算出し（Ｓ１１）、ニップ圧の測定を終了する。なお、算出した搬送速度をディスプレイ１０７に表示してもよい。また、搬送速度を印刷機によって出力してもよいし、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に書き込んでもよい。
【００４８】
（実施例）
次に、ニップ圧測定方法の実施例について、図６、図７を参照しながら説明する。図６は、図１のニップ圧測定装置を使用してニップ圧を測定したときの様子を示した模式図であり、図７は、図６で得られた一次元圧力分布データから作成した二次元圧力分布データである。
【００４９】
本実施例では、ローラ３０間のニップ部３２が１０ｍｍ、回転速度（搬送速度）が２００ｍｍ／ｓのローラ３０を用い、走査期間を０．０６ｓ、走査動作が行われる間隔である所定時間を０．０３ｓと設定した。したがって、走査開始直後、０．０３ｓ後、０．０６ｓ後の合計３回の走査動作を行われ、第２電極１４の１列目の電極１４ａ、２列目の電極１４ｂに各々において、３個の一次元圧力分布データ２０を得られた。なお、本実施例でのニップ圧の測定間隔は、６ｍｍ（２００ｍｍ／ｓ×０．０３ｓ）である。
【００５０】
図６（ａ）〜（ｃ）は、ニップ圧測定の様子を時系列順に示したものであり、（ａ）は、走査開始直後のニップ圧測定の様子を示す模式図、（ｂ）は、走査を開始して０．０３ｓ後のニップ圧測定の様子を示した模式図、（ｃ）は走査を開始して０．０６ｓ後のニップ圧測定の様子を示した模式図である。
【００５１】
図６（ａ）に示すとおり、本実施例での走査開始時刻は、第２電極１４の１列目の電極１４ａがニップされる前、且つ、２列目の電極１４ｂがニップ部３２にニップされた直後とした。走査開始時刻を２列目の電極１４ｂがニップされた直後としたのは、説明を簡略化するためであり、本来は２列目の電極１４ｂもニップされていない状態から走査を開始することが好ましい。また、図６（ａ）下方に示したデータ２０ａ１、２０ｂ１は、走査開始直後に行う１回目の走査によって得られた一次元圧力分布データである。
【００５２】
図６（ｂ）は、走査を開始して０．０３ｓ後の様子を示している。ローラ３０が２００ｍｍ／ｓで回転することにより、感圧センサ２も同様に２００ｍｍ／ｓで搬送されるので、感圧センサ２は図６（ａ）に比べて矢印Ｂ方向に６ｍｍ搬送されることになる。０．０３ｓ後では、２つの電極はどちらもニップ部３２に挟まれている。図６（ｂ）下方に示したデータ２０ａ２、２０ｂ２は、２回目の走査によって得られた一次元圧力分布データである。なお、ローラ３０の回転速度と感圧センサ２の搬送速度は常に同じとなるので、感圧センサ２の各圧力検出点（１９ａ１〜１９ａ２０、１９ｂ１〜１９ｂ２０）は、常にローラ３０の同じ箇所のニップ圧を測定している。
【００５３】
図６（ｃ）は、走査を開始して０．０６ｓ後の様子を示している。感圧センサ２は図６（ｂ）に比べて、さらに矢印Ｂ方向に６ｍｍ搬送されることになり、２列目の電極１４ｂはニップ部３２から外れ、１列目の電極１４ａのみがニップ部３２にニップされた状態となる。図６（ｃ）下方に示したデータ２０ａ３、２０ｂ３は、３回目の走査によって得られた一次元圧力分布データである。以上のように、ローラ間３０のニップ圧を測定する。
【００５４】
なお、本実施例では、走査回数３回、ニップ圧の測定間隔６ｍｍの例を示したが、例えば、搬送速度を２００ｍｍ／ｓのローラ３０を用い、走査期間を０．０６ｓとして、所定時間を５×１０−３ｓに設定すれば、走査回数は１２１回となり、ニップ圧の測定間隔も従来のニップ圧測定方法では測定できない０．１ｍｍ（２００ｍｍ／ｓ×５×１０−３ｓ）とすることができる。
【００５５】
続いて、二次元圧力分布データの作成について説明する。図７は図６（ａ）〜（ｃ）に示した一次元圧力分布データ２０を走査動作順に合成して二次元圧力分布データ２１を作成したものである。一次元圧力分布データ２０のうち、２０ａ１〜ａ３、及び、２０ｂ１〜ｂ３は各々別に合成するため、二次元圧力分布データ２１は２つ作成される（図７（ａ）、（ｂ））。一次元圧力分布データ２０や二次元圧力分布データ２１内の値は各圧力検出点１９に印加された圧力の大きさに対応したデジタル信号を示す。デジタル信号は、実際には２５６種のデジタル信号で表示されるが、本実施例では、簡易的に１０段階のデジタル信号で表示するものとする（数字が大きいほど印加圧力が高いことを示す）。図７（ａ）に示すとおり、１列目の電極１４ａにおいては、一回目の走査では、圧力検出点１９に印加される圧力は全てゼロであるが（一次元圧力分布データ２０ａ１）、感圧センサ２がニップ部３２の中央部側に搬送されるにつれて、圧力検出点１９に印加される圧力は次第に大きくなり（一次元圧力分布データ２０ａ２）、そして、感圧センサ２がさらに搬送され、ニップ部３２の中央部側から端部側に搬送されるにつれて、圧力検出点１９に印加される圧力は小さくなる（一次元圧力分布データ２０ａ３）。２列目の電極１４ｂにおいても、図７（ｂ）に示すとおり、ニップ部３２の中央部での走査では圧力が大きく、ニップ部３２の端部では圧力が小さくなる。なお、本実施例では、圧力の大きさをデジタル信号値で示したが、デジタル信号値を閾値を用いて色分けし、二次元画像２２に変換して示してもよい。
【００５６】
（効果）
本実施形態に示したニップ圧測定装置１により、ローラ３０を回転させながら、複数の圧力検出点に印加された圧力を順次検知するための走査動作を繰り返しているので、搬送方向に関するニップ圧を連続的に測定することができる。また、ローラ３０の搬送速度に対して、印加された圧力を順次検知するための走査動作の時間間隔を十分に短くすれば、搬送方向に関するニップ圧の走査回数が増え、ローラ３０の搬送方向に関するニップ圧の測定点が増加する。その結果、狭い測定間隔で搬送方向に関するニップ圧を測定することができる。さらに、１回の走査動作から得られたローラ３０の軸方向３１に関する一次元圧力分布データ２０を走査動作順に結合し、二次元圧力分布データ２１とする合成手段を備えているので、搬送方向に関するニップ圧の二次元圧力分布データ２１を得ることができる。
【００５７】
また、時間差算出手段と搬送速度算出手段とを有していることにより、ニップ圧の測定と同時にローラ３０の搬送速度を算出することができ、搬送速度の大きさを確認して、走査期間や走査動作が行われる間隔である所定時間の設定を所望の値に変更することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【００５９】
上述した実施形態では、一対のローラにニップされた場合の例を示したが、搬送部材は、一対のベルトであってもよい。
【００６０】
また、本発明のニップ圧測定装置は、印刷機やファクシミリに限らず、ラミネーターにも使用することができる。また、事務機器以外にも媒体をニップするように一対の搬送部材が配置されているもの、例えば圧延ローラなど、各種産業用のローラ間のニップ測定に使用することができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では速度算出手段を設けているが、速度算出手段は設けていなくてもよい。さらに、感圧センサに設けられた第２電極は２つの電極から構成されているが、第２電極を１つの電極から構成してもよいし、３つ以上の電極から構成してもよい。第２電極を３つ以上の電極から構成する場合には、走査及び／又は速度算出に使用する２つの電極は、３つ以上の電極の中から任意に選ぶことができる。
【００６２】
また、上述した実施形態では、二次元圧力分布データ又は二次元画像をディプレイに表示しているが、出力手段はなくてもよい。
【００６３】
また、走査制御部に搬送速度算出部にて算出した搬送速度が大きくなるに連れて、走査動作が行われる間隔である所定時間が短くなるように駆動回路を制御する機能を追加してもよい。この構成により、得られる一次元圧力分布データ数を搬送速度に係らずに一定とすることができ、搬送速度が大きい場合に、得られる一次元圧力分布データ数が少なくなってしまうことを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１      ニップ圧測定装置
２      感圧センサ
３      駆動回路
４      ＰＣ（制御装置）
１１    第１絶縁シート
１２    第２絶縁シート
１３    第１電極
１４    第２電極
１５、１６  感圧層
１７、１８    配線
１９    圧力検出点
２０    一次元圧力分布データ
２１    二次元圧力分布データ
２２    二次元画像
３０    ローラ
３１    軸方向
３２    ニップ部
１０１  走査制御部
１０２  記憶部
１０３  表示合成部
１０４  画像作成部
１０５  時間差算出部
１０６  搬送速度算出部
１０７  ディスプレイ
【図１】
0005297496.tif 000002
【図２】
0005297496.tif 000003
【図３】
0005297496.tif 000004
【図４】
0005297496.tif 000005
【図５】
0005297496.tif 000006
【図６】
0005297496.tif 000007
【図７】
0005297496.tif 000008