通帳搬送ローラ装置
【課題】トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができ、ジャム発生時の通帳類の損傷を防止することができる通帳搬送ローラ装置を提供する。
【解決手段】対向配置された搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を備え、通帳２を搬送する通帳搬送ローラ装置において、搬送ローラ１０は、駆動軸に接続した内輪部材１２と、金属製の外輪部材１３と、例えば内輪部材１２の外周面に固着され外輪部材１３の内周面に圧入され、外輪部材１３の内周面に対し周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となる複数の位置で弾性力を付与するゴム部材１４とを有し、外輪部材１３の負荷トルクがゴム部材１４の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、外輪部材１３の負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４との間に相対滑りを生じさせる。
【解決手段】対向配置された搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を備え、通帳２を搬送する通帳搬送ローラ装置において、搬送ローラ１０は、駆動軸に接続した内輪部材１２と、金属製の外輪部材１３と、例えば内輪部材１２の外周面に固着され外輪部材１３の内周面に圧入され、外輪部材１３の内周面に対し周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となる複数の位置で弾性力を付与するゴム部材１４とを有し、外輪部材１３の負荷トルクがゴム部材１４の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、外輪部材１３の負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４との間に相対滑りを生じさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラにより通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば現金自動取引装置や通帳類取扱装置に設けられる通帳プリンタは、例えば、利用者が通帳の挿入又は取出しを行うための入出口と、この入出口からの通帳搬送路に設けられた搬送ローラ機構と、通帳の表紙に貼り付けた磁気ストライプの情報を読取る磁気ストライプ読取機構と、この磁気ストライプ読取機構で読取った情報に基づいて通帳に印字する例えばインクジェット式の印字機構と、通帳の印刷頁を替える頁捲機構とを備えている。搬送ローラ機構は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを複数列備えており、制御回路からの指令に応じて磁気ストライプ読書機構、印字機構、及び頁捲機構の位置に通帳を搬送するようになっている。
【０００３】
ところで、電子写真複写機の用紙搬送路に設けられる搬送ローラ機構においては、搬送ローラ（駆動ローラ）にトルクリミッタ機能を設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この搬送ローラは、駆動軸に係止され外周面に凹凸を形成した樹脂製のコア部材と、このコア部材の外径よりも小径な孔を有するゴムローラ部材とを備え、ゴムローラ部材の孔にコア部材が圧入されて一体構成されている。これにより、コア部材の外周面とゴムローラ部材の内周面との間に生じる摩擦力によってトルクリミッタ機能の設定トルクが設定されている。そして、例えば上流側の搬送ローラの回転速度を下流側の搬送ローラの回転速度よりも低速に設定するような場合に、下流側の搬送ローラにトルクリミッタ機能を設けている。これにより、搬送用紙が上流側の搬送ローラの影響を受けているときに、下流側の搬送ローラはゴムローラ部材がコア部材に対し滑る状態となって低速搬送を維持し、搬送用紙が上流側の搬送ローラの影響を受けなくなったときに、下流側の搬送ローラは高速搬送するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記通帳プリンタの搬送ローラ機構は、通帳に印字するための搬送精度を高める必要があるばかりでなく、通帳の印刷頁に応じた厚み変化に対応して搬送しなければならない。すなわち、例えば搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力が低いと、ローラと通帳との間で滑りが生じたり、通帳の表紙側の枚数と裏紙側の枚数との差による枚数段差及びとじ部の背山段差を通過できない可能性が生じる。そのため、一般に、搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力を高めることが求められる。ところが、搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力を高めると、例えば通帳のジャム（詰まり）が万一発生したときに、ローラが通帳の紙面を掘り込む可能性が生じる。特に、通帳のように厚みのある媒体は座屈しにくいため、損傷する可能性があった。
【０００６】
そこで通帳プリンタの搬送ローラ機構に、上述したトルクリミッタ機能を備えた搬送ローラを適用する場合を想定する。これにより、ジャム発生時の通帳の損傷を防止することができると思われる。しかしながら、この従来の搬送ローラはゴムローラ部材で構成されているため、金属製のローラ部材とは異なり、搬送精度の向上を目的として狭持力を高めると、印字インクが転写（ローラへの１次転写及び通帳への２次転写）する可能性があった。また、従来の搬送ローラは、コア部材の外周面に形成した凹凸を梨地加工又は軸方向の多数の溝等によって形成し、コア部材の外周面に対しほぼ全周にわたってゴムローラ部材の弾性力が生じている。そのため、弾性部材の弾性力に分布や誤差が生じやすく、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができ、ジャム発生時の通帳類の損傷を防止することができる通帳搬送ローラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを備え、通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置において、前記搬送ローラは、駆動軸に接続した内輪部材と、前記内輪部材の外周側に配置した金属製の外輪部材と、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの一方に固着され、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する少なくとも１つの弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材等を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方と前記弾性部材側との間に相対滑りを生じさせるトルクリミッタ手段とを備える。
【０００９】
本発明においては、搬送ローラは、例えば内輪部材の外周面（又は外輪部材の内周面、以降かっこ内対応同じ）に固着され、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する弾性部材を設ける。これにより、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）と弾性部材側との間に、摩擦係数及び弾性部材の弾性力に応じた摩擦力が生じる。そして、例えば搬送ローラ（言い換えれば、外輪部材）の負荷トルクが設定トルク（詳細には、前述した摩擦力に有効半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満である場合は、弾性部材等を介し内輪部材及び外輪部材を共に回転させる、一方、例えば搬送ローラの負荷トルクが設定トルク以上である場合は、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）と弾性部材側との間に相対滑りを生じさせることができる。したがって、このようなトルクリミッタ機能の設定トルクを例えば通帳類の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定することにより、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材を空回転させて通帳類の損傷を防止することができる。
【００１０】
また本発明においては、弾性部材の弾性力を外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対し周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で付与している。これにより、例えば外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対しほぼ全周に亘って弾性力を付与する場合に比べ、その弾性力すなわちトルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。また、例えば通帳の厚み寸法の変化等により外輪部材の軸心が内輪部材の軸心に対し若干ずれる可能性があるが、弾性力を付与する位置を点対称に配置することにより、弾性力の増減を互いに補完させ弾性力の総和を維持することができる。その結果、トルクリミッタ機能の設定トルクをより安定させることができる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、前記内輪部材の外周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の外周側突部が前記外輪部材の内周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の外周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記弾性部材の外周側突部との間に相対滑りを生じさせる。
【００１２】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、前記外輪部材の内周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の内周側突部が前記内輪部材の外周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の内周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面と前記弾性部材の内周側突部との間に相対滑りを生じさせる。
【００１３】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に配置され、前記外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、前記内輪部材の外周面に固着され、前記複数の摺動部材にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する前記複数の弾性部材とを有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記複数の弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材及び摺動部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記摺動部材との間に相対滑りを生じさせる。
【００１４】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記外輪部材は、外周面にセラミック粒子層を設ける。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができ、ジャム発生時の通帳類の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
本発明の第１の実施形態を図１〜図６により説明する。
図１は、本発明の適用対象である通帳プリンタの全体構成を表す概略図である。
【００１８】
この図１において、例えば現金自動取引装置や通帳類取扱装置に設けられる通帳プリンタ１は、利用者が通帳２の挿入や取出しを行うための入出口３と、この入出口３からの通帳搬送路に設けられた搬送ローラ機構４とを備えている。また、この通帳搬送路には入出口３側（図１中左側）から順に、通帳２の表紙に貼り付けた磁気ストライプの情報を読取る磁気ストライプ読取機構５、この磁気ストライプ読取機５で読取った情報に基づいて通帳２に印字する例えばインクジェット式の印字機構６、通帳２の印刷頁を替える頁捲機構７が設けられている。また、頁捲機構７の上側には、通帳搬送路へ新規発行用の通帳２を繰り出すための通帳発行機構８が設けられ、頁捲機構７の下側には、通帳搬送路上の使用済みの通帳２を回収するための通帳回収機構９が設けられている。
【００１９】
搬送ローラ機構４は、通帳２の印刷面側（図１中上側）に配置された搬送ローラ１０及び対向配置された狭持ローラ１１を複数列備えており、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を互いに反対方向に回転させることにより、通帳２を取込方向（図１中右側）又は放出方向（図１中左側）に搬送するようになっている。なお、本実施形態では、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を共に回転制御する双駆動方式とする場合を例にとって説明するが、これに代えて、搬送ローラ１０のみを回転制御する単駆動方式としてもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態の要部である上記搬送ローラ１０の詳細構造を表す側面図であり、図３は、図２中断面III−IIIによる搬送ローラ１０の断面図である。
【００２１】
これら図２及び図３において、搬送ローラ１０は、駆動軸（図示せず）に係止される内輪部材１２と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、内輪部材１２の外周面に固着され外輪部材１３の内周面に圧入された例えば略四角形状のゴム部材（弾性部材）１４とで構成されている（すなわち、圧入前のゴム部材１４の最大外径寸法は外輪部材１３の内径寸法より大きくなっている）。なお、内輪部材１２及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００２２】
ゴム部材１４の外周側には、周方向に９０度の間隔をおきかつ点対称となるように４つの突部１４ａが形成され、これら突部１４ａの円弧状先端面が外輪部材１３の内周面に圧接されている。これにより、ゴム部材１４の外周側突部１４ａの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１４の外周側突部１４ａと外輪部材１３の内周面との間には摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。
【００２３】
そして、搬送ローラ１０（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせるようになっている（トルクリミッタ機能）。
【００２４】
狭持ローラ１１は、詳細は図示しないが、例えば本体又は表面にゴム材（硬さＨs≦６０）を設けたゴムローラであり、バネによって搬送ローラ１０側へのピンチ力（例えば５Ｎ程度）が与えられている。
【００２５】
次に、上述した搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクについて詳細を説明する。図４は、本願発明者らが測定した搬送ローラ１０の負荷トルクを表す図である。
【００２６】
この図４において、横軸は、通帳２の表紙側又は裏紙側（図１において取込方向に搬送する場合は右側、放出方向に搬送する場合は左側）の枚数をとって表し、縦軸は、搬送ローラ１０の負荷トルクをとって表している。搬送ローラ１０の負荷トルクは、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を回転させつつ通帳２を搬送しない場合（図４では通帳２の枚数をゼロとして示す）に約０．６Ｎ・ｍとなり、通帳２を正常に搬送させた場合（図４中、取込方向の搬送時を丸印で示し、放出方向の搬送時を四角印で示す）に約０．６４〜０．７８Ｎ・ｍの範囲（その中間値は約０．７１Ｎ・ｍ）となる。そして、通帳２のジャム（詰まり）が発生した場合には約０．１３Ｎ・ｍとなり、正常搬送時の１．８倍程度となっている。
【００２７】
そこで本実施形態では、搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクを、正常搬送時の負荷トルク（例えば中間値０．７１Ｎ・ｍ）に安全係数（例えば１．４）を掛けた値（＝０．１Ｎ・ｍ）に設定し、ジャム発生時の負荷トルク（＝０.１３Ｎ・ｍ）より小さく設定する。これにより、通帳２のジャムが発生する瞬間あるいは直前に、外輪部材１１の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせるようになっている。
【００２８】
次に、ゴム部材１４の材質及び形状・寸法の設計方法について詳細を説明する。
【００２９】
搬送ローラ１０は、狭持ローラ１１のピンチ力によってゴム部材１４の狭持ローラ１１（図１中下側）が圧縮され、外輪部材１３の軸心と内輪部材１２の軸心とが若干ずれる可能性がある。このような軸心ずれの低減を図るため、ゴム部材１４の硬さは、例えばＨs≧８０として狭持ローラ１１の硬さ（Ｈs≦６０）より高く設定することが好ましい。また、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａにおける弾性力は、狭持ローラ１１のピンチ力の２〜３倍以上に設定することが好ましい。また、ゴム部材１４の弾性力を狭持ローラ１１のピンチ力の２〜３倍以上（例えば１２Ｎ）とするため、外輪部材１３の内周面に圧接するゴム部材１４の外周側突部１４ａの先端面はコーティング処理を施し、摩擦係数が低くなるように（例えば０．２〜０．３の範囲に）設定することが好ましい。
【００３０】
そして、図５に示すようなゴム部材１４の計算モデルを用いた有限要素法の演算により、上述したトルクリミッタ機能の設定トルク（＝０．１Ｎ・ｍ）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａにおける弾性力（＝１２Ｎ）、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間の摩擦係数（＝０．３）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの接触円弧長さ（＝２ｍｍ）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの接触幅、ゴム部材１４の硬さ（＝８０）、外輪部材１３の内周半径（＝７．５ｍｍ）等から、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの径方向圧縮長さ（＝０．２ｍｍ）を求めることができる。この演算結果により、外輪部材１３の内周半径７．５ｍｍに対しゴム部材１４の外周半径７．７ｍｍとすれば、搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクを０．１Ｎ・ｍに設定することが可能である。
【００３１】
なお、図６は、上述した有限要素法の演算において、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りが生じた状態を表す。
【００３２】
また、搬送ローラ１０は、上述した外輪部材１３の軸心ずれによって内輪部材１２の軸心から通帳２までの半径距離が減少し、通帳２の搬送速度（周速度）が低下する可能性がある。そのため、特に搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を共に回転制御する双駆動方式の場合は、搬送ローラ１０の回転速度を若干速く設定し、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１の搬送速度を合わせることが好ましい。
【００３３】
次に、本実施形態による通帳プリンタ１の動作及び作用効果を説明する。
【００３４】
例えば記帳等を目的として利用者が通帳２を入出口３に挿入すると、通帳２は搬送ローラ機構４によって磁気ストライプ読取機構５の位置へ搬送され、磁気ストライプ読取機構５によって通帳２の磁気ストライプの情報（既印字済み行データ含む）が読み取られる。その後、通帳２は搬送ローラ機構４によって印字機構６の位置へ（詳細には、印字ヘッドと通帳２の印字位置とを合わせるように）搬送され、この印字機構６によって未印刷データが印字される。そして、例えば１頁内に未印刷データが印刷しきれない場合や別の頁に印刷を行う必要が生じた場合は、通帳２は搬送ローラ機構４によって頁捲機構７の位置へ搬送され、頁捲機構７によって新たな頁が捲られ、さらに通帳２の頁コードを検出するセンサ（図示せず）によって確実に捲られたかどうか確認される。また、例えば通帳２の最終頁まで印字され新たな通帳２が必要になった場合は、使用済みとなった通帳２は通帳回収機構９によって回収され、通帳発行機構８によって新規発行用の通帳２が繰り出される。そして、通帳２は搬送ローラ機構４によって再び印字機構６の位置へ搬送され、引き続き印字される。この印字作業が完了すると、通帳２は搬送ローラ機構４によって入出口３から排出される。
【００３５】
このような通帳２の取込方向又は排出方向への搬送動作中に、万一何らかの理由で通帳２のジャムが発生する可能性がある。そこで本実施形態においては、搬送ローラ機構４を構成する搬送ローラ１０は、内輪部材１２の外周面に固着され、外輪部材１３の内周面に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した外周側突部１４ａが圧入されたゴム部材１４を設ける。これにより、ゴム部材１４の外周側突部１４ａの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１４の外周側突部１４ａと外輪部材１３の内周面との間には摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。そして、例えば搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク（詳細には、前記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満である場合は、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、例えば搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク以上である場合は、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせることができる。したがって、このトルクリミッタ機能の設定トルクを例えば通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定することにより、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１２を空回転させて通帳２の損傷を防止することができる。
【００３６】
また本実施形態においては、ゴム部材１４の外周側突部１４ａは、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように形成し、それらの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対し弾性力を付与する。これにより、例えば外輪部材１３の内周面に対しほぼ全周に亘って弾性力を付与する場合に比べ、その弾性力すなわちトルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。また、例えば通帳２の厚み寸法の変化等により外輪部材１３の軸心が内輪部材１２の軸心に対し若干ずれる可能性があるが、弾性力を付与する位置を点対称に配置することにより、弾性力の増減を互いに補完させ弾性力の総和を維持することができる。その結果、トルクリミッタ機能の設定トルクをより安定させることができる。
【００３７】
また本実施形態においては、通帳２の印刷面と接触する搬送ローラ１０は、外輪部材１３を金属製とするとともに外周面にセラミック粒子層１３ａを設ける。これにより、印字インクの転写（搬送ローラ１０への１次転写及び通帳２への２次転写）を抑えることができる。また、通帳２の印刷面と接触しない狭持ローラ１１は、ゴムローラとして構成するとともにバネによってピンチ力を付与する。これにより、通帳２の表紙側枚数と裏紙側枚数との差による枚数段差やとじ部の背山段差との衝突を緩和させることができ、搬送ローラ１０の外輪部材１３の軸心ずれを低減させることができる。その結果、通帳２の搬送精度を高めることができる。
【００３８】
なお、上記第１の実施形態においては、搬送ローラ１０のゴム部材１４は略四角形状とし、４つの外周側突部１４ａを外輪部材１３の内周面に圧入する構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばゴム部材を略六角形状、略八角形状、略十角形状等の多角形状としてもよい。また、例えば図７に示すように、搬送ローラ１０Ａのゴム部材１５は、周方向に４５度の間隔をおきかつ点対称となるように８つの外周側突部１５ａを形成して外輪部材１３の内周面に圧接するとともに、その集中応力を減少するために突部１５以外の外周側部分を内周側に円弧を描く曲線形状としてもよい。これらの場合も、上記第１の実施形態同様の効果を得ることができる。
【００３９】
本発明の第２実施形態を図８により説明する。本実施形態の搬送ローラは、外輪部材の内周面に固着され内輪部材の外周面に圧入されたゴム部材を設けた実施形態である。
【００４０】
図８は、本実施形態による搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。なお、この図８において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４１】
本実施形態による搬送ローラ１０Ｂは、駆動軸の外周側に係止される内輪部材１２と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、外輪部材１３の内周面に固着され内輪部材１２の外周面に圧入されたゴム部材（弾性部材）１６とで構成されている（すなわち、圧入前のゴム部材１６の最小内径寸法は内輪部材１２の外径寸法より大きくなっている）。なお、内輪部材１２及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００４２】
ゴム部材１６の内周側には、周方向に所定の間隔（図８では４５度の間隔）をおきかつ点対称となるように複数（図８では８つ）の突部（詳細には、同一円周面より内周側に突出した部分）１６ａが形成されており、これら突部１６ａの端面が内輪部材１２の外周面に圧接されている。これにより、ゴム部材１６の内周側突部１６ａの径方向圧縮量に応じて内輪部材１２の外周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１６の内周側突部１６ａと内輪部材１２の外周面との間に摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。
【００４３】
そして、搬送ローラ１０Ｂ（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に内輪部材１２の外周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、ゴム部材１６を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０Ｂの負荷トルクが設定トルク以上であるときは、内輪部材１２の外周面とゴム部材１６の内周側突部１６ａとの間に相対滑りを生じさせる（トルクリミッタ機能）。
【００４４】
そして本実施形態では、搬送ローラ１０Ｂのトルクリミッタ機能の設定トルクを、通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定する。これにより、上記第１の実施形態同様、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１２を空回転させ、通帳２の損傷を防止することができる。また、ゴム部材１６の外周側突部１６ａは、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように形成し、それら径方向圧縮量に応じて内輪部材１２の外周面に対し弾性力を付与するので、上記第１の実施形態同様、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。
【００４５】
本発明の第３の実施形態を図９及び図１０により説明する。本実施形態の搬送ローラは、外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、内輪部材の内周面に固着され複数の摺動部材に径方向外周側の弾性力をそれぞれ付与する複数のバネ部材とを設けた実施形態である。
【００４６】
図９は、本実施形態による搬送ローラの詳細構造を表す側面断面図であり、図１０は、図９中Ｘ部の部分拡大側面断面図である。なお、これら図９及び図１０において、上記第１及び第２の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４７】
本実施形態による搬送ローラ１０Ｃは、駆動軸の外周側に係止された内輪部材１７と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、外輪部材１３の内周面を摺動可能な複数の摺動部材１８と、内輪部材１７の外周側に固着され、複数の摺動部材１８にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する複数のバネ部材（弾性部材）１９とで構成されている。なお、内輪部材１７及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００４８】
内輪部材１７の外周側には、周方向に所定の間隔（図９では４５度の間隔）をおきかつ点対称配置となる複数（図９では８つ）の位置に、摺動部材１８及びバネ部材１９を組み合わせてそれぞれ収納する収納溝１７ａが形成されている。そして、バネ部材１９の弾性力によって摺動部材１８の円弧状摺動面が外輪部材１３の内周面に圧接され、摺動部材１８の摺動面と外輪部材１３の内周面との間に摩擦係数及びその圧接力（言い換えればバネ部材１９の弾性力）に応じた摩擦力が生じる。
【００４９】
そして、搬送ローラ１０Ｃ（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、バネ部材１９及び摺動部材１８を介し内輪部材１７及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０Ｃの負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面と摺動部材１８の摺動面との間に相対滑りを生じさせる（トルクリミッタ機能）。
【００５０】
そして本実施形態では、搬送ローラ１０Ｃのトルクリミッタ機能の設定トルクを、通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定する。これにより、上記第１及び第２の実施形態同様、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１７を空回転させて通帳２の損傷を防止することができる。また、バネ部材１９及び摺動部材１８は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように配置し、外輪部材１３の内周面に対し圧接力（弾性力）を付与するので、上記第１及び第２の実施形態同様、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の適用対象である通帳プリンタの全体構造を表す概略図である。
【図２】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。
【図３】図２中断面III−IIIによる搬送ローラの断面図である。
【図４】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの負荷トルクを表す図である。
【図５】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラのゴム部材の計算モデルを表す図である。
【図６】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラのゴム部材の計算モデルを表す図であり、ゴム部材の外周側突部と外輪部材の内周面との間に相対滑りが生じた状態を表す。
【図７】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を変形例として表す側面図である。
【図８】本発明の通帳搬送ローラ装置の第２の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。
【図９】本発明の通帳搬送ローラ装置の第３の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面断面図である。
【図１０】図９中Ｘ部の部分拡大側面断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ 通帳
４ 搬送ローラ機構
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 搬送ローラ
１１ 狭持ローラ
１２ 内輪部材
１３ 外輪部材
１３ａ セラミック粒子層
１４ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１４ａ 外周側突部
１５ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１５ａ 外周側突部
１６ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１６ａ 内周側突部
１７ 内輪部材
１８ 摺動部材（トルクリミッタ手段）
１９ バネ部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラにより通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば現金自動取引装置や通帳類取扱装置に設けられる通帳プリンタは、例えば、利用者が通帳の挿入又は取出しを行うための入出口と、この入出口からの通帳搬送路に設けられた搬送ローラ機構と、通帳の表紙に貼り付けた磁気ストライプの情報を読取る磁気ストライプ読取機構と、この磁気ストライプ読取機構で読取った情報に基づいて通帳に印字する例えばインクジェット式の印字機構と、通帳の印刷頁を替える頁捲機構とを備えている。搬送ローラ機構は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを複数列備えており、制御回路からの指令に応じて磁気ストライプ読書機構、印字機構、及び頁捲機構の位置に通帳を搬送するようになっている。
【０００３】
ところで、電子写真複写機の用紙搬送路に設けられる搬送ローラ機構においては、搬送ローラ（駆動ローラ）にトルクリミッタ機能を設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この搬送ローラは、駆動軸に係止され外周面に凹凸を形成した樹脂製のコア部材と、このコア部材の外径よりも小径な孔を有するゴムローラ部材とを備え、ゴムローラ部材の孔にコア部材が圧入されて一体構成されている。これにより、コア部材の外周面とゴムローラ部材の内周面との間に生じる摩擦力によってトルクリミッタ機能の設定トルクが設定されている。そして、例えば上流側の搬送ローラの回転速度を下流側の搬送ローラの回転速度よりも低速に設定するような場合に、下流側の搬送ローラにトルクリミッタ機能を設けている。これにより、搬送用紙が上流側の搬送ローラの影響を受けているときに、下流側の搬送ローラはゴムローラ部材がコア部材に対し滑る状態となって低速搬送を維持し、搬送用紙が上流側の搬送ローラの影響を受けなくなったときに、下流側の搬送ローラは高速搬送するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記通帳プリンタの搬送ローラ機構は、通帳に印字するための搬送精度を高める必要があるばかりでなく、通帳の印刷頁に応じた厚み変化に対応して搬送しなければならない。すなわち、例えば搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力が低いと、ローラと通帳との間で滑りが生じたり、通帳の表紙側の枚数と裏紙側の枚数との差による枚数段差及びとじ部の背山段差を通過できない可能性が生じる。そのため、一般に、搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力を高めることが求められる。ところが、搬送ローラ及び狭持ローラの摩擦係数や狭持力を高めると、例えば通帳のジャム（詰まり）が万一発生したときに、ローラが通帳の紙面を掘り込む可能性が生じる。特に、通帳のように厚みのある媒体は座屈しにくいため、損傷する可能性があった。
【０００６】
そこで通帳プリンタの搬送ローラ機構に、上述したトルクリミッタ機能を備えた搬送ローラを適用する場合を想定する。これにより、ジャム発生時の通帳の損傷を防止することができると思われる。しかしながら、この従来の搬送ローラはゴムローラ部材で構成されているため、金属製のローラ部材とは異なり、搬送精度の向上を目的として狭持力を高めると、印字インクが転写（ローラへの１次転写及び通帳への２次転写）する可能性があった。また、従来の搬送ローラは、コア部材の外周面に形成した凹凸を梨地加工又は軸方向の多数の溝等によって形成し、コア部材の外周面に対しほぼ全周にわたってゴムローラ部材の弾性力が生じている。そのため、弾性部材の弾性力に分布や誤差が生じやすく、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができ、ジャム発生時の通帳類の損傷を防止することができる通帳搬送ローラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを備え、通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置において、前記搬送ローラは、駆動軸に接続した内輪部材と、前記内輪部材の外周側に配置した金属製の外輪部材と、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの一方に固着され、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する少なくとも１つの弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材等を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方と前記弾性部材側との間に相対滑りを生じさせるトルクリミッタ手段とを備える。
【０００９】
本発明においては、搬送ローラは、例えば内輪部材の外周面（又は外輪部材の内周面、以降かっこ内対応同じ）に固着され、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する弾性部材を設ける。これにより、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）と弾性部材側との間に、摩擦係数及び弾性部材の弾性力に応じた摩擦力が生じる。そして、例えば搬送ローラ（言い換えれば、外輪部材）の負荷トルクが設定トルク（詳細には、前述した摩擦力に有効半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満である場合は、弾性部材等を介し内輪部材及び外輪部材を共に回転させる、一方、例えば搬送ローラの負荷トルクが設定トルク以上である場合は、外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）と弾性部材側との間に相対滑りを生じさせることができる。したがって、このようなトルクリミッタ機能の設定トルクを例えば通帳類の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定することにより、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材を空回転させて通帳類の損傷を防止することができる。
【００１０】
また本発明においては、弾性部材の弾性力を外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対し周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で付与している。これにより、例えば外輪部材の内周面（又は内輪部材の外周面）に対しほぼ全周に亘って弾性力を付与する場合に比べ、その弾性力すなわちトルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。また、例えば通帳の厚み寸法の変化等により外輪部材の軸心が内輪部材の軸心に対し若干ずれる可能性があるが、弾性力を付与する位置を点対称に配置することにより、弾性力の増減を互いに補完させ弾性力の総和を維持することができる。その結果、トルクリミッタ機能の設定トルクをより安定させることができる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、前記内輪部材の外周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の外周側突部が前記外輪部材の内周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の外周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記弾性部材の外周側突部との間に相対滑りを生じさせる。
【００１２】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、前記外輪部材の内周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の内周側突部が前記内輪部材の外周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の内周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面と前記弾性部材の内周側突部との間に相対滑りを生じさせる。
【００１３】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記トルクリミッタ手段は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に配置され、前記外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、前記内輪部材の外周面に固着され、前記複数の摺動部材にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する前記複数の弾性部材とを有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記複数の弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材及び摺動部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記摺動部材との間に相対滑りを生じさせる。
【００１４】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記外輪部材は、外周面にセラミック粒子層を設ける。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができ、ジャム発生時の通帳類の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
本発明の第１の実施形態を図１〜図６により説明する。
図１は、本発明の適用対象である通帳プリンタの全体構成を表す概略図である。
【００１８】
この図１において、例えば現金自動取引装置や通帳類取扱装置に設けられる通帳プリンタ１は、利用者が通帳２の挿入や取出しを行うための入出口３と、この入出口３からの通帳搬送路に設けられた搬送ローラ機構４とを備えている。また、この通帳搬送路には入出口３側（図１中左側）から順に、通帳２の表紙に貼り付けた磁気ストライプの情報を読取る磁気ストライプ読取機構５、この磁気ストライプ読取機５で読取った情報に基づいて通帳２に印字する例えばインクジェット式の印字機構６、通帳２の印刷頁を替える頁捲機構７が設けられている。また、頁捲機構７の上側には、通帳搬送路へ新規発行用の通帳２を繰り出すための通帳発行機構８が設けられ、頁捲機構７の下側には、通帳搬送路上の使用済みの通帳２を回収するための通帳回収機構９が設けられている。
【００１９】
搬送ローラ機構４は、通帳２の印刷面側（図１中上側）に配置された搬送ローラ１０及び対向配置された狭持ローラ１１を複数列備えており、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を互いに反対方向に回転させることにより、通帳２を取込方向（図１中右側）又は放出方向（図１中左側）に搬送するようになっている。なお、本実施形態では、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を共に回転制御する双駆動方式とする場合を例にとって説明するが、これに代えて、搬送ローラ１０のみを回転制御する単駆動方式としてもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態の要部である上記搬送ローラ１０の詳細構造を表す側面図であり、図３は、図２中断面III−IIIによる搬送ローラ１０の断面図である。
【００２１】
これら図２及び図３において、搬送ローラ１０は、駆動軸（図示せず）に係止される内輪部材１２と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、内輪部材１２の外周面に固着され外輪部材１３の内周面に圧入された例えば略四角形状のゴム部材（弾性部材）１４とで構成されている（すなわち、圧入前のゴム部材１４の最大外径寸法は外輪部材１３の内径寸法より大きくなっている）。なお、内輪部材１２及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００２２】
ゴム部材１４の外周側には、周方向に９０度の間隔をおきかつ点対称となるように４つの突部１４ａが形成され、これら突部１４ａの円弧状先端面が外輪部材１３の内周面に圧接されている。これにより、ゴム部材１４の外周側突部１４ａの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１４の外周側突部１４ａと外輪部材１３の内周面との間には摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。
【００２３】
そして、搬送ローラ１０（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせるようになっている（トルクリミッタ機能）。
【００２４】
狭持ローラ１１は、詳細は図示しないが、例えば本体又は表面にゴム材（硬さＨs≦６０）を設けたゴムローラであり、バネによって搬送ローラ１０側へのピンチ力（例えば５Ｎ程度）が与えられている。
【００２５】
次に、上述した搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクについて詳細を説明する。図４は、本願発明者らが測定した搬送ローラ１０の負荷トルクを表す図である。
【００２６】
この図４において、横軸は、通帳２の表紙側又は裏紙側（図１において取込方向に搬送する場合は右側、放出方向に搬送する場合は左側）の枚数をとって表し、縦軸は、搬送ローラ１０の負荷トルクをとって表している。搬送ローラ１０の負荷トルクは、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を回転させつつ通帳２を搬送しない場合（図４では通帳２の枚数をゼロとして示す）に約０．６Ｎ・ｍとなり、通帳２を正常に搬送させた場合（図４中、取込方向の搬送時を丸印で示し、放出方向の搬送時を四角印で示す）に約０．６４〜０．７８Ｎ・ｍの範囲（その中間値は約０．７１Ｎ・ｍ）となる。そして、通帳２のジャム（詰まり）が発生した場合には約０．１３Ｎ・ｍとなり、正常搬送時の１．８倍程度となっている。
【００２７】
そこで本実施形態では、搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクを、正常搬送時の負荷トルク（例えば中間値０．７１Ｎ・ｍ）に安全係数（例えば１．４）を掛けた値（＝０．１Ｎ・ｍ）に設定し、ジャム発生時の負荷トルク（＝０.１３Ｎ・ｍ）より小さく設定する。これにより、通帳２のジャムが発生する瞬間あるいは直前に、外輪部材１１の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせるようになっている。
【００２８】
次に、ゴム部材１４の材質及び形状・寸法の設計方法について詳細を説明する。
【００２９】
搬送ローラ１０は、狭持ローラ１１のピンチ力によってゴム部材１４の狭持ローラ１１（図１中下側）が圧縮され、外輪部材１３の軸心と内輪部材１２の軸心とが若干ずれる可能性がある。このような軸心ずれの低減を図るため、ゴム部材１４の硬さは、例えばＨs≧８０として狭持ローラ１１の硬さ（Ｈs≦６０）より高く設定することが好ましい。また、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａにおける弾性力は、狭持ローラ１１のピンチ力の２〜３倍以上に設定することが好ましい。また、ゴム部材１４の弾性力を狭持ローラ１１のピンチ力の２〜３倍以上（例えば１２Ｎ）とするため、外輪部材１３の内周面に圧接するゴム部材１４の外周側突部１４ａの先端面はコーティング処理を施し、摩擦係数が低くなるように（例えば０．２〜０．３の範囲に）設定することが好ましい。
【００３０】
そして、図５に示すようなゴム部材１４の計算モデルを用いた有限要素法の演算により、上述したトルクリミッタ機能の設定トルク（＝０．１Ｎ・ｍ）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａにおける弾性力（＝１２Ｎ）、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間の摩擦係数（＝０．３）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの接触円弧長さ（＝２ｍｍ）、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの接触幅、ゴム部材１４の硬さ（＝８０）、外輪部材１３の内周半径（＝７．５ｍｍ）等から、ゴム部材１４の各外周側突部１４ａの径方向圧縮長さ（＝０．２ｍｍ）を求めることができる。この演算結果により、外輪部材１３の内周半径７．５ｍｍに対しゴム部材１４の外周半径７．７ｍｍとすれば、搬送ローラ１０のトルクリミッタ機能の設定トルクを０．１Ｎ・ｍに設定することが可能である。
【００３１】
なお、図６は、上述した有限要素法の演算において、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りが生じた状態を表す。
【００３２】
また、搬送ローラ１０は、上述した外輪部材１３の軸心ずれによって内輪部材１２の軸心から通帳２までの半径距離が減少し、通帳２の搬送速度（周速度）が低下する可能性がある。そのため、特に搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１を共に回転制御する双駆動方式の場合は、搬送ローラ１０の回転速度を若干速く設定し、搬送ローラ１０及び狭持ローラ１１の搬送速度を合わせることが好ましい。
【００３３】
次に、本実施形態による通帳プリンタ１の動作及び作用効果を説明する。
【００３４】
例えば記帳等を目的として利用者が通帳２を入出口３に挿入すると、通帳２は搬送ローラ機構４によって磁気ストライプ読取機構５の位置へ搬送され、磁気ストライプ読取機構５によって通帳２の磁気ストライプの情報（既印字済み行データ含む）が読み取られる。その後、通帳２は搬送ローラ機構４によって印字機構６の位置へ（詳細には、印字ヘッドと通帳２の印字位置とを合わせるように）搬送され、この印字機構６によって未印刷データが印字される。そして、例えば１頁内に未印刷データが印刷しきれない場合や別の頁に印刷を行う必要が生じた場合は、通帳２は搬送ローラ機構４によって頁捲機構７の位置へ搬送され、頁捲機構７によって新たな頁が捲られ、さらに通帳２の頁コードを検出するセンサ（図示せず）によって確実に捲られたかどうか確認される。また、例えば通帳２の最終頁まで印字され新たな通帳２が必要になった場合は、使用済みとなった通帳２は通帳回収機構９によって回収され、通帳発行機構８によって新規発行用の通帳２が繰り出される。そして、通帳２は搬送ローラ機構４によって再び印字機構６の位置へ搬送され、引き続き印字される。この印字作業が完了すると、通帳２は搬送ローラ機構４によって入出口３から排出される。
【００３５】
このような通帳２の取込方向又は排出方向への搬送動作中に、万一何らかの理由で通帳２のジャムが発生する可能性がある。そこで本実施形態においては、搬送ローラ機構４を構成する搬送ローラ１０は、内輪部材１２の外周面に固着され、外輪部材１３の内周面に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した外周側突部１４ａが圧入されたゴム部材１４を設ける。これにより、ゴム部材１４の外周側突部１４ａの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１４の外周側突部１４ａと外輪部材１３の内周面との間には摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。そして、例えば搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク（詳細には、前記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満である場合は、ゴム部材１４を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、例えば搬送ローラ１０の負荷トルクが設定トルク以上である場合は、外輪部材１３の内周面とゴム部材１４の外周側突部１４ａとの間に相対滑りを生じさせることができる。したがって、このトルクリミッタ機能の設定トルクを例えば通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定することにより、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１２を空回転させて通帳２の損傷を防止することができる。
【００３６】
また本実施形態においては、ゴム部材１４の外周側突部１４ａは、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように形成し、それらの径方向圧縮量に応じて外輪部材１３の内周面に対し弾性力を付与する。これにより、例えば外輪部材１３の内周面に対しほぼ全周に亘って弾性力を付与する場合に比べ、その弾性力すなわちトルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。また、例えば通帳２の厚み寸法の変化等により外輪部材１３の軸心が内輪部材１２の軸心に対し若干ずれる可能性があるが、弾性力を付与する位置を点対称に配置することにより、弾性力の増減を互いに補完させ弾性力の総和を維持することができる。その結果、トルクリミッタ機能の設定トルクをより安定させることができる。
【００３７】
また本実施形態においては、通帳２の印刷面と接触する搬送ローラ１０は、外輪部材１３を金属製とするとともに外周面にセラミック粒子層１３ａを設ける。これにより、印字インクの転写（搬送ローラ１０への１次転写及び通帳２への２次転写）を抑えることができる。また、通帳２の印刷面と接触しない狭持ローラ１１は、ゴムローラとして構成するとともにバネによってピンチ力を付与する。これにより、通帳２の表紙側枚数と裏紙側枚数との差による枚数段差やとじ部の背山段差との衝突を緩和させることができ、搬送ローラ１０の外輪部材１３の軸心ずれを低減させることができる。その結果、通帳２の搬送精度を高めることができる。
【００３８】
なお、上記第１の実施形態においては、搬送ローラ１０のゴム部材１４は略四角形状とし、４つの外周側突部１４ａを外輪部材１３の内周面に圧入する構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばゴム部材を略六角形状、略八角形状、略十角形状等の多角形状としてもよい。また、例えば図７に示すように、搬送ローラ１０Ａのゴム部材１５は、周方向に４５度の間隔をおきかつ点対称となるように８つの外周側突部１５ａを形成して外輪部材１３の内周面に圧接するとともに、その集中応力を減少するために突部１５以外の外周側部分を内周側に円弧を描く曲線形状としてもよい。これらの場合も、上記第１の実施形態同様の効果を得ることができる。
【００３９】
本発明の第２実施形態を図８により説明する。本実施形態の搬送ローラは、外輪部材の内周面に固着され内輪部材の外周面に圧入されたゴム部材を設けた実施形態である。
【００４０】
図８は、本実施形態による搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。なお、この図８において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４１】
本実施形態による搬送ローラ１０Ｂは、駆動軸の外周側に係止される内輪部材１２と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、外輪部材１３の内周面に固着され内輪部材１２の外周面に圧入されたゴム部材（弾性部材）１６とで構成されている（すなわち、圧入前のゴム部材１６の最小内径寸法は内輪部材１２の外径寸法より大きくなっている）。なお、内輪部材１２及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００４２】
ゴム部材１６の内周側には、周方向に所定の間隔（図８では４５度の間隔）をおきかつ点対称となるように複数（図８では８つ）の突部（詳細には、同一円周面より内周側に突出した部分）１６ａが形成されており、これら突部１６ａの端面が内輪部材１２の外周面に圧接されている。これにより、ゴム部材１６の内周側突部１６ａの径方向圧縮量に応じて内輪部材１２の外周面に対する弾性力が生じ、ゴム部材１６の内周側突部１６ａと内輪部材１２の外周面との間に摩擦係数及びその弾性力に応じた摩擦力が生じる。
【００４３】
そして、搬送ローラ１０Ｂ（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に内輪部材１２の外周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、ゴム部材１６を介し内輪部材１２及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０Ｂの負荷トルクが設定トルク以上であるときは、内輪部材１２の外周面とゴム部材１６の内周側突部１６ａとの間に相対滑りを生じさせる（トルクリミッタ機能）。
【００４４】
そして本実施形態では、搬送ローラ１０Ｂのトルクリミッタ機能の設定トルクを、通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定する。これにより、上記第１の実施形態同様、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１２を空回転させ、通帳２の損傷を防止することができる。また、ゴム部材１６の外周側突部１６ａは、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように形成し、それら径方向圧縮量に応じて内輪部材１２の外周面に対し弾性力を付与するので、上記第１の実施形態同様、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。
【００４５】
本発明の第３の実施形態を図９及び図１０により説明する。本実施形態の搬送ローラは、外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、内輪部材の内周面に固着され複数の摺動部材に径方向外周側の弾性力をそれぞれ付与する複数のバネ部材とを設けた実施形態である。
【００４６】
図９は、本実施形態による搬送ローラの詳細構造を表す側面断面図であり、図１０は、図９中Ｘ部の部分拡大側面断面図である。なお、これら図９及び図１０において、上記第１及び第２の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４７】
本実施形態による搬送ローラ１０Ｃは、駆動軸の外周側に係止された内輪部材１７と、外周面にセラミック粒子層１３ａが設けられた金属製の外輪部材１３と、外輪部材１３の内周面を摺動可能な複数の摺動部材１８と、内輪部材１７の外周側に固着され、複数の摺動部材１８にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する複数のバネ部材（弾性部材）１９とで構成されている。なお、内輪部材１７及び外輪部材１３の軸心は同一となるように構成されている。
【００４８】
内輪部材１７の外周側には、周方向に所定の間隔（図９では４５度の間隔）をおきかつ点対称配置となる複数（図９では８つ）の位置に、摺動部材１８及びバネ部材１９を組み合わせてそれぞれ収納する収納溝１７ａが形成されている。そして、バネ部材１９の弾性力によって摺動部材１８の円弧状摺動面が外輪部材１３の内周面に圧接され、摺動部材１８の摺動面と外輪部材１３の内周面との間に摩擦係数及びその圧接力（言い換えればバネ部材１９の弾性力）に応じた摩擦力が生じる。
【００４９】
そして、搬送ローラ１０Ｃ（言い換えれば外輪部材１３）の負荷トルクが上記摩擦力によって設定される設定トルク（詳細には、上記摩擦力に外輪部材１３の内周半径を掛け合わせた摩擦トルク）未満であるときは、バネ部材１９及び摺動部材１８を介し内輪部材１７及び外輪部材１３を共に回転させ、一方、搬送ローラ１０Ｃの負荷トルクが設定トルク以上であるときは、外輪部材１３の内周面と摺動部材１８の摺動面との間に相対滑りを生じさせる（トルクリミッタ機能）。
【００５０】
そして本実施形態では、搬送ローラ１０Ｃのトルクリミッタ機能の設定トルクを、通帳２の正常搬送時の負荷トルクより大きくかつジャム発生時の負荷トルクより小さく設定する。これにより、上記第１及び第２の実施形態同様、ジャム発生時に駆動軸及び内輪部材１７を空回転させて通帳２の損傷を防止することができる。また、バネ部材１９及び摺動部材１８は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称となるように配置し、外輪部材１３の内周面に対し圧接力（弾性力）を付与するので、上記第１及び第２の実施形態同様、トルクリミッタ機能の設定トルクをより的確に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の適用対象である通帳プリンタの全体構造を表す概略図である。
【図２】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。
【図３】図２中断面III−IIIによる搬送ローラの断面図である。
【図４】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの負荷トルクを表す図である。
【図５】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラのゴム部材の計算モデルを表す図である。
【図６】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラのゴム部材の計算モデルを表す図であり、ゴム部材の外周側突部と外輪部材の内周面との間に相対滑りが生じた状態を表す。
【図７】本発明の通帳搬送ローラ装置の第１の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を変形例として表す側面図である。
【図８】本発明の通帳搬送ローラ装置の第２の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面図である。
【図９】本発明の通帳搬送ローラ装置の第３の実施形態を構成する搬送ローラの詳細構造を表す側面断面図である。
【図１０】図９中Ｘ部の部分拡大側面断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ 通帳
４ 搬送ローラ機構
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 搬送ローラ
１１ 狭持ローラ
１２ 内輪部材
１３ 外輪部材
１３ａ セラミック粒子層
１４ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１４ａ 外周側突部
１５ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１５ａ 外周側突部
１６ ゴム部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
１６ａ 内周側突部
１７ 内輪部材
１８ 摺動部材（トルクリミッタ手段）
１９ バネ部材（弾性部材、トルクリミッタ手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを備え、通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置において、
前記搬送ローラは、駆動軸に接続した内輪部材と、前記内輪部材の外周側に配置した金属製の外輪部材と、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの一方に固着され、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する少なくとも１つの弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材等を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方と前記弾性部材側との間に相対滑りを生じさせるトルクリミッタ手段とを備えたことを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項２】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、前記内輪部材の外周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の外周側突部が前記外輪部材の内周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の外周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記弾性部材の外周側突部との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項３】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、前記外輪部材の内周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の内周側突部が前記内輪部材の外周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の内周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面と前記弾性部材の内周側突部との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項４】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に配置され、前記外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、前記内輪部材の外周面に固着され、前記複数の摺動部材にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する前記複数の弾性部材とを有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記複数の弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材及び摺動部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記摺動部材との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の通帳搬送ローラ装置において、前記外輪部材は、外周面にセラミック粒子層を設けたことを特徴とする通帳搬送ローラ装置。
【請求項１】
対向配置された搬送ローラ及び狭持ローラを備え、通帳類を搬送する通帳搬送ローラ装置において、
前記搬送ローラは、駆動軸に接続した内輪部材と、前記内輪部材の外周側に配置した金属製の外輪部材と、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの一方に固着され、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方に対し、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称配置となる複数の位置で弾性力を付与する少なくとも１つの弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材等を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面及び前記外輪部材の内周面のうちの他方と前記弾性部材側との間に相対滑りを生じさせるトルクリミッタ手段とを備えたことを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項２】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、前記内輪部材の外周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の外周側突部が前記外輪部材の内周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の外周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記弾性部材の外周側突部との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項３】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、前記外輪部材の内周面に固着され、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に形成した複数の内周側突部が前記内輪部材の外周面に圧入された前記弾性部材を有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記弾性部材の複数の内周側突部における弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記内輪部材の外周面と前記弾性部材の内周側突部との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項４】
請求項１記載の通帳搬送ローラ装置において、前記トルクリミッタ手段は、周方向に所定の間隔をおきかつ点対称に配置され、前記外輪部材の内周面を摺動可能な複数の摺動部材と、前記内輪部材の外周面に固着され、前記複数の摺動部材にそれぞれ径方向外周側の弾性力を付与する前記複数の弾性部材とを有し、前記外輪部材の負荷トルクが前記複数の弾性部材の弾性力によって設定される設定トルク未満であるときは、前記弾性部材及び摺動部材を介し前記内輪部材及び外輪部材を共に回転させ、前記外輪部材の負荷トルクが前記設定トルク以上であるときは、前記外輪部材の内周面と前記摺動部材との間に相対滑りを生じさせることを特徴する通帳搬送ローラ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の通帳搬送ローラ装置において、前記外輪部材は、外周面にセラミック粒子層を設けたことを特徴とする通帳搬送ローラ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２１７１３０（Ｐ２００７−２１７１３０Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４０４４６（Ｐ２００６−４０４４６）
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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