JPH11208942A - シート巻取軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】巻取中は巻芯が巻取部に適正に支持され、巻取
終了時に巻芯が巻取部から解放されるようにするととも
に、各巻芯に所定の巻取張力でシートが巻取られるよう
にし、巻取開始時に巻取部が巻芯を迅速に係止して良好
な巻取を行い、部品点数を少なくして製作を容易で安価
にし、巻取部に対する巻芯の着脱を容易にする。 【解決手段】軸１１に回転可能に環合したカラー１２の
外周面に設けた凹陥部２４にローラ２５をカラー１２の
周方向に移動可能に配置し、カラー１２の外周面に、環
状軸受１３を介して軸１１に回転可能に支持されローラ
２５の一部が突出可能な開口部２７を備えたカバーリン
グ１４を配置し、巻取り回転初期時に回転するカラー１
２に対してシートによる回転抵抗を受けてカバーリング
１４がその位置を保ってローラ２５を突出させ、装着さ
れた巻芯５０にローラ２５を係止させ、その係止で巻芯
５０がカラー１２と共に回転するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻取軸に巻芯を装
着してシートを巻取るシート巻取軸に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】従来、紙やプラスチックフィルム等の広幅
シートを縦にスリットしてなる細幅シートをその細幅シ
ート毎に巻き取る巻取軸では、多数の巻芯（通常は紙
管）を巻取軸の巻取部にそれぞれ装着してその巻芯の上
に細幅シートを巻き取っており、その巻取りが終了した
後には巻芯ごと抜き取り、新たな巻芯を巻取軸の巻取部
に装着するようにしている。したがって、巻芯を装着し
たり、抜き取ったりするときは巻芯は巻取軸に対してフ
リーである必要があり、巻取中は巻芯は巻取軸に固定さ
れている必要がある。このように必要時に巻芯を解放し
たり固定したりする巻取軸としては、回転軸の周りに回
転可能に設けられたカラーに回転軸の回転を伝達する回
転力伝達手段と、カラーに装着された巻芯を係止してカ
ラーの回転を巻芯に伝達する係止手段を有する構造のも
のが種々提案されている。

【０００３】このような巻取軸のひとつとしては、例え
ば特開平５−１７０５５号公報に示されているように、
回転駆動軸に対し回転伝達可能に設けられたカラー本体
の外周に円周方向の溝を形成して、該溝に円環状リング
を回転自在に嵌装し、さらに前記溝の側部には底面を接
線方向に対し周方向一端側が浅くなるようにした傾斜底
面を有する凹欠部を設けるとともに、前記円環状リング
には前記凹欠部と対応する位置に、内方部より狭い幅で
外周に開口する切欠部を設け、この切欠部には前記傾斜
底面を転動する転動体を前記開口より一部突出可能に嵌
挿し、転動体が傾斜底面の浅い位置にあるときに転動体
が切欠部の関口より突出して巻芯内面に係合することを
特徴とする巻芯支持装置が提案されている。

【０００４】上記巻芯支持装置においては、カラーに紙
管等の中空の巻芯を装着すると、巻芯はカラー本体、カ
ラー外周の円環状リングおよび円環状リングに保持され
た転動体にそれぞれ接触した状態になる。この状態で巻
芯にシート帯を止めて回転抵抗を与えて回転駆動軸とと
もにカラー本体を回転させると、円環状リングに保持さ
れた転動体と巻芯内面との接触による摩擦抵抗で、円環
状リングは回転することなくカラー本体が回転すること
になり、これに伴って、転動体が凹欠部の深い位置から
浅い位置に移動し、円環状リング外周における切欠部の
開口より突出状態になり、これにより転動体が巻芯内面
に強く押接して摩擦結合する。この状態において円環状
リングおよび転動体を介して外側の巻芯がカラー本体と
ともに回転し、巻取りあるいは巻出しが行われるという
ものである。

【０００５】しかしながら、上記技術においては、円環
状リングは半円環状をなす一対の半割体を溝に嵌合した
状態でその両者をネジで結合して円環状とする構成のも
のであり、製作が面倒である上に部品点数も多くなりコ
ストアップになるという不都合があった。また、円環状
リングはカラー外周面に露出して嵌装されているため円
環状リングとカラーの摺動面にゴミなどが詰まり易く、
そのために円環状リングとカラーとの間の摩擦抵抗が大
きくなり円滑な摺動が困難になることがある。その結
果、回転駆動軸の回転開始時に円環状リングがカラーと
摺動せずに一体となって回転してしまい、転動体が傾斜
底面の深い位置から浅い位置へ移ることができず摩擦結
合が行われないおそれがある。さらに、カラー本体の幅
に対して円環状リングの幅が小さいために紙管等の巻芯
の内周面にわずかな凹凸などがあって円環状リングと巻
芯内面との間の密着度が十分でない場合にも同様に円環
状リングがカラー本体と一体となって回転してしまい摩
擦結合が遅れて、複数の巻芯において均一の巻き取りが
なされないという問題もあった。

【０００６】また、上記技術において、複数の巻芯支持
装置が並設されて巻き取りが行われる場合に、先の巻き
取りが終了した後、巻芯が装着されていない巻芯支持装
置においても回転力により転動体が傾斜底面の探い位置
から浅い位置に移動していることが多い。そこで、つぎ
の巻芯を装着する作業において、転動体を傾斜底面の浅
い位置から深い位置に移動させなければ巻芯を装着させ
ることが困難となるので、通常手作業で円環状リングに
逆回転を与えて転動体を浅い位置から深い位置に移動さ
せる必要がある。この場合にも、円環状リングの幅がカ
ラー本体の幅に対して小さいので、ひとつひとつの円環
状リングの位置を確認して、かつ円環状リングとカラー
本体との摩擦抵抗に抗して円環状リングを逆回転させる
など作業が煩雑で手間を要するものとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は上記事
情に鑑み、細幅の巻芯を装着可能で、巻取中は巻芯が巻
取部に適正に支持され、巻取終了時には巻芯が巻取部か
ら解放されるようにするとともに、各巻芯に所定の巻取
張力でシートが巻取られるようにすることを課題とし、
巻取開始時に巻取部が巻芯を迅速に係止することにより
良好な巻取が開始できるとともに、部品点数が少なく製
作が容易で安価であり、かつ、シート巻取軸の巻取部に
対する巻芯の着脱を容易にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を考慮
してなされたもので、軸に回転可能に環合されたカラー
を有してなる複数の巻取部が軸の長手方向に並び、前記
カラーの要所に、カラーの外周面側に設けた凹陥部にロ
ーラをカラー周方向に移動可能に配置するとともに、前
記カラーの外周面に回転可能にカバーリングが配置さ
れ、該カバーリングはローラの一部が外方に突出可能な
開口部を備えるとともに環状軸受を介して軸に回転可能
に支持されており、ローラの移動により該ローラをカラ
ー径方向にカバーリングの開口部から凸没可能にしてな
る係止部を設けて、前記巻取部に装着した巻芯に、軸の
回転時に前記ローラを突出方向に案内した係止部が当接
状態にして係止する構成としたシート巻取軸であって、
前記カラーに対する軸の対応部分それぞれに、軸内部の
軸長手方向に沿った空気導入路に連通して前記カラーの
内周面に臨むように軸の径方向に貫通する複数の縦孔
が、前記空気導入路を中心にして放射状に設けられ、前
記縦孔それぞれにはピストン部材が移動可稚に配置さ
れ、空気導入路に付与された空気圧で前記ピストン部材
がカラーに摺接可能に当接することを特徴とするシート
巻取軸を提供して、上記課題を解消するものである。そ
して、本発明においては、前記ローラに対して没しさせ
る方向に付勢力を付与するスプリング部材を備えること
が良好である。

【０００９】本発明の樺成において、巻取開始前には各
ローラをカバーリングの開口部から退没状態にし、巻芯
を巻取部に対してフリーの状態で装着する。各巻取部に
巻芯を装着し巻取軸が回転し始める時点で、カラーはピ
ストン部材からの回転力を伝達されて回転を開始する
が、軸受を介して軸の周りに回転可能に支持されている
カバーリングは、該カバーリングの外周に装着された巻
芯に細幅シートを止めて回転抵抗を与えられているので
カラーとともには回転せずに元の位置を保ち、そのカラ
ーとカバーリングが相対的に移動することにより、ロー
ラが傾斜底面の深部から浅部へ移動し、ローラの一部が
カバーリングの開口部から突出し、巻芯の内周面に当接
して係止し、軸とともに巻芯が回転を開始する。巻取が
終了した後、巻芯が装着されている巻取部においては軸
を逆回転させローラが浅部から深部へ移動する方向に案
内されて、ローラの一部がカバーリングの開口部から退
没し巻取部から巻芯が解放される。また、巻芯が装着さ
れていない巻取部においては、カバーリングが巻取部の
全幅域を覆っており、かつ軸受を介して軸に支持されて
いるので、手作業においても容易にカバーリングを探り
当てることができ、仮にローラが浅部に位置させるよう
な状態でカバーリングが止まっていても摩擦抵抗を受け
ることなくそのカバーリングに逆回転を付与できて、ロ
ーラが浅部から深部へ移動してローラの一部がカバーリ
ングの開口部から退没し、次の巻芯を装着する作業を円
滑に行なうことができる。前記ピストン部材は摺接可能
な状態でカラーに当接するようにしているため、巻取中
に細幅シートに対して加わる引張力が変化するようにな
った場合には、回転する軸に対するカラーの滑り度合い
が変化して、巻き取られる細幅シートに対する引張力が
変化しないようにしている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は一つの実施例における巻
取部の軸縦断方向の要部拡大断面図であり、図２は図１
のＸ−Ｘ線に沿った軸横断方向の断面図である。

【００１１】図１において、巻取部１０は軸１１の周り
に回転可能に環合された環状のカラー１２と、そのカラ
ー１２の外周面の周りに配置され前記軸１１に軸受１３
を介して回転可能に支持された環状のカバーリング１４
と、前記軸１１の内部において前記カラー１２に対応し
た位置に配置されてそのカラー１２に摺接可能に当接す
るピストン部材１５とからなり、図１に示すように複数
の巻取部１０が軸１１の長手方向に配置されている。

【００１２】図２に示されているように、前記カラー１
２の外周面側には周方向に等間隔に係止部２０が設けら
れ、この係止部２０には、周方向に深部２１から浅部２
２へ移行する傾斜底面２３を備えた凹陥部２４が設けら
れ、該凹陥部２４にはローラ２５を配置し、ローラ２５
は凹陥部２４内をカラー１２の周方向に移動可能となっ
ており、ローラ２５が凹陥部２４の傾斜底面２３を移動
することによりカラー１２の径方向に凸没可能となって
いる。係止部２０は、周方向の等間隔位置に少なくとも
３箇所設けるのが好ましい。

【００１３】上記カラー１２の外周面に対し覆うように
回転可能に配置される上記カバーリング１４は巻取部１
０それぞれにおいてその巻取部１０の全幅域をカバーし
ており、カバーリング１４の両端部内周がそれぞれ軸受
１３を介して軸１１に支持されており、前記カラー１２
は前記両軸受１３の間に位置している（図１参照）。こ
のカバーリング１４は、ローラ２５が遊嵌されてカバー
リング１４とともに移動可能な空隙部２６を備えている
とともに、その空隙部２６の頂部にローラ２５の一部が
外方に突出可能な開口部２７を備えている。前記開口部
２７はローラ２５の一部が突出する広さに開口されてい
るだけであり、上記凹陥部２４から空隙部２６を通って
ローラ２５が脱落することはない。

【００１４】上記カバーリング１４が前記カラー１２と
相対的に移動（ローラ２５を突出させる際の相対移動で
あって、図２においてカラー１２に対しカバーリング１
４の反時計回り方向への相対移動）するのに伴って、カ
バーリング１４の空隙部２６に遊嵌されたローラ２５が
カラー１２の外周面に設けられた凹陥部２４の傾斜底面
２３を移動する。凹陥部２４の深さは、ローラ２５が凹
陥部２４の深部２１に位置するときにはローラ２５の頂
部がカバーリング１４の開口部２７から突出せず、ロー
ラ２５が凹陥部２４の浅部２２に位置するときにはロー
ラ２５の頂部がカバーリング１４の開口部２７から突出
して巻取部１０に装着された巻芯５０の内周面に当接し
て巻芯５０を係止するように設定されている。

【００１５】上記構造の巻取部１０に装着する巻芯５０
は上記カバーリング１４の外周面に配置されるもので、
カバーリング１４の外周面と巻芯５０の内周面とはほぼ
合致している。巻芯５０の着脱に際しては、その巻芯５
０を軸方向に移動できる程度にカバーリング１４と巻芯
５０との間に僅かな隙間Ｌ（例えば０．５ｍｍ程度の隙
間）が形成されているだけであって、前記カバーリング
１４の外周面が巻芯５０の内周面に対して広い部分で面
接触するように設けられている。その結果、巻取部１０
に巻芯５０を装着すると、巻芯５０とカバーリング１４
とは面接触による摩擦力により一体的として回転する。
なお、軸１１側からの回転の伝達については後述する。
そして、巻取部１０の回転初期において、まず、軸１１
が巻取方向に回転し始める時点では、細幅シートの始端
が巻芯５０に取り付けられているので、巻芯５０および
カバーリング１４は回転することなく元の位置を保ち、
カラー１２が軸１１とともに巻取方向に回転する。この
ように回転するカラー１２に対してカバーリング１４が
相対的に移動するため、各係止部２０ではカバーリング
１４とともに移動するローラ２５は、カラー１２の外周
に設けられた凹陥部２４の傾斜底面２３を深部２１から
浅部２２に移動して突出する方向に案内され、そのロー
ラ２５が係止部２０と巻芯５０の内周面との間に楔状に
入り込むように突出して巻芯５０を係止し、その係止に
よって巻芯５０が拘束されてカラー１２とともに回転す
るようになる。一方、巻取部１０に拘束された巻芯５０
を取り外す場合、例えば、回転停止状態のカラー１２に
対して巻芯５０を解放方向（図２において時計回り方
向）に回すようにすればよく、巻芯５０とともに動くカ
バーリング１４によってローラ２５が没する方向に案内
されてそのローラ２５が巻芯５０の内周面から離れ、各
係止部２０は巻芯５０の拘束を解除する。

【００１６】前記軸１１には、回転中心に沿うようにし
て空気導入路３０が設けられ、その空気導入路３０から
径方向に貫通する縦孔３１がカラー１２それぞれに対応
可能に配置されており、軸１１横断面方向において等間
隔四方向（例えば図２のように９０度の角度）に放射状
に配置されているとともに、軸１１長手方向においては
一つのカラー１２の内周面の幅寸法の中で収まるように
二列の縦孔３１が並べて配置されている。この二列の縦
孔３１は軸１１横断面方向においてそれぞれ４５度の角
度変位しているのが好ましい。そして、この各縦孔３１
に上記ピストン部材１５が移動可能に嵌挿されており、
ピストン部材１５の外周と縦孔３１の内周との間で空気
漏れが生じないようにパッキン３２が介装されている。
このように前記縦孔３１にピストン部材１５が移動可能
に配置され、さらにこの縦孔３１が空気導入路３０に連
通していることから、その空気導入路３０から前記ピス
トン部材１５までに達する空間を図示しない空気圧供給
手段にて昇圧したり減圧したりすることで各巻取部１０
におけるピストン部材１５をそれぞれ径方向に移動させ
ることができる。そして、空気圧を昇圧すればピストン
部材１５が突出する方向に移動し、ピストン部材１５そ
れぞれがカラー１２の内周面に摺接可能に当接すること
で軸１１に対してそのカラー１２を拘束し、軸１１が回
転することで上記ローラ２５の突出を生じさせながら巻
取部１０が回転するようになる。なお、縦孔３１とピス
トン部材１５との配置や個数は図示した例に限定される
ものではなく、当接力により、任意の配置、個数を選択
できるものである。

【００１７】図３は他の実施例を示すもので、４０は巻
取部１０の周方向に巻装された環状のスプリング部材で
ある。このスプリング部材４０はカバーリング１４の外
周面の中央付近に沿って設けた装着溝４１とこの装着溝
４１に連なるようにして各ローラ２５の外周中央付近に
設けられた装着構４２に嵌め入れられており、常時、ロ
ーラ２５が没する方向に向けて付勢力を与えているもの
である。巻取部１０が停止時に、巻取部１０の下部に位
置するローラ２５は自重によりカバーリング１４の開口
部２７から頂部を外方に突出すると、新たな巻芯５０の
装着に支障となる可能性があるが、上記スプリング部材
４０によりローラ２５がカバーリング１４の開口部２７
から退没する位置に保持され、新たな巻芯５０の装着が
より一層支障なく行えるようになる。

【００１８】図３において４５は、球状体４６およびス
プリング部材４７からなる押圧部材であって、この押圧
部材４５はカバーリング１４の外周面に設けられてお
り、カバーリング１４に装着された巻芯５０の内周面を
押圧して、カラー１２の回転開始時に、巻芯５０とカバ
ーリング１４の摩擦力を増加させる働きをなすものであ
る。このように押圧部材４５を配置することで巻芯５０
に付与された回転抵抗力をカバーリング１４により効果
的に伝達することができ、カバーリング１４とカラー１
２とが相対移動し、その相対移動によりローラ２５の移
動が確実に行われて巻芯５０が係止される。なお、前記
押圧部材４５はカバーリング１４の外周面に任意の数を
任意の位置に設けてよい。

【００１９】上記構造の巻取部１０を複数個備えるシー
ト巻取軸を用いてスリットされた細幅シートを巻き取る
には、巻取部１０それぞれに巻芯５０を装着し、所要の
空気圧を付与してピストン部材１５をカラー１２に当接
させてカラー１２が軸１１と許容範囲の滑りの状態でと
もに回転するように支持する。ついで各巻芯５０に細幅
シートの先端を取り付けて回転抵抗を付与した後にシー
ト巻取軸を回転させると、カラー１２は軸１１とともに
回転するが、軸受１３を介して軸１１に支持されたカバ
ーリング１４は細幅シートの先端を取り付けた回転抵抗
によりその位置を保つようになるため、各係止部２０で
は相対移動するカバーリング１４によってローラ２５が
凹陥部２４の深部２１から浅部２２に移動してローラ２
５の一部がカバーリング１４の開口部２７から突出して
巻芯５０の内周面に当接状態で係止する。これによって
カラー１２側から回転力が伝わって巻芯５０も回転する
ようになり、巻取りを開始する。従来のシート巻取軸で
は、巻取り中においては広幅シートの厚さが幅方向で均
一となっていないなどの影響から各巻取部のシートロー
ルの巻径が異なって巻取張力が巻取部それぞれで異なる
ことになる。しかしながら、本実施例においては、シー
ト巻取軸では所要圧力の空気圧を付与してピストン部材
１５をカラー１２に摺接可能に当接させており、軸１１
の回転のスピードはシートの送り出しスピードより５〜
１５％程度速くなるようにする。これによって、カラー
１２が軸１１に対してある程度滑りながら回転してい
る。そこで仮に、想定されていた巻取張力より大きな巻
取張力が細幅シートに加わるようになると、カラー１２
のピストン部材１５に対する滑り度合いが大きくなり、
必要以上の巻取張力が細幅シートに加わらないようにし
ている。勿論、細幅シートに加わる巻取張力が想定され
た張力以下になれば、前述したカラーの滑り度合いが小
さくなった状態で回転する。このようにすることで、各
巻取部のシートロールの巻径が異なっても巻取張力は巻
取部それぞれで異なることがない。

【００２０】巻取りが終了してシート巻取軸が回転停止
すると、軸１１を逆方向に回転させてローラ２５を浅部
２２から深部２１へ移動させ、ローラ２５が巻芯５０の
内周面から離反して巻芯５０の係止が解除される。巻芯
５０が装着されていない巻取部１０において、軸１１の
回転に伴ってローラ２５が凹陥部２４の浅部２２に移動
してカバーリング１４の開口部２７から突出している場
合には、例えば、手作業でカバーリング１４を逆方向へ
回転させてやることにより、容易にローラ２５が浅部２
２から深部２１へ移動してカバーリング１４の開口部２
７から退没した状態となり、前記カバーリング１４が巻
取部１０の外周部分を構成して全体的に大きく表出して
いるため、前述の逆方向への回転操作も位置を選ぶこと
なく指先などを当てがって簡単に行える。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各巻取部に巻芯を装着し、巻芯に細幅シートを止めて回
転抵抗を与えてシート巻取軸が回転し始める時点で、カ
バーリングの外周面が巻芯の内周面に対して広い部分で
面接触するように設けられているため、摩擦力により一
体的となって回転し、摩擦力不足による滑りなどが生じ
ない。そして、カバーリングは軸受を介して軸に支持さ
れているため、カラーとカバーリングは円滑に相対移動
を行い、回転するカラーに対してカバーリングがその位
置を保つようになるため、各係止部ではカバーリングと
ともにローラは凹陥部を移動することになり突出する方
向に案内され、迅速に巻芯を係止することができる。ま
た、表面が平滑なカバーリングを一つ備えることでロー
ラ突出部分を除いた巻取部の外周部分を全体的に平滑に
構成できるようになり、ゴミなどの堆積による摩擦力増
加などの支障がない上に、部品点数を削減することがで
きコストダウンが可能となった。そして、巻芯の着脱に
際しては、巻芯を軸に対する相対移動を行わせるという
簡単な操作で、ローラが巻芯係止方向や巻芯係止解放方
向に移動されてその巻芯の支持や解放が行われ、さらに
手作業による巻芯の着脱が容易になる。また、ピストン
部材は摺接可能な状態でカラーに当接するようにしてい
るため、巻取中に細幅シートに対して加わる引張力が変
化するようになった場合には、回転する軸に対するカラ
ーの滑り度合いが変化して、巻き取られる細幅シートに
対する引張力が変化しないようになるなど、実用性に優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート巻取軸の軸横断方向の断面
を示す説明図である。

【図２】本発明に係るシート巻取軸の軸縦断方向の断面
を示す説明図である。

【図３】他の実施例を示すものでローラに付勢力を付与
するスプリング部材および巻芯内周面を押圧する押圧部
材を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…巻取部 １１…軸 １２…カラー １３…軸受 １４…カバーリング １５…ピストン部材 ２０…係止部 ２３…傾斜底面 ２４…凹陥部 ２５…ローラ ２７…開口部 ３１…縦孔 ４０…スプリング部材 ４５…押圧部材 ５０…巻芯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に回転可能に環合されたカラーを有し
   てなる複数の巻取部が軸の長手方向に並び、前記カラー
   の要所に、カラーの外周面側に設けた凹陥部にローラを
   カラー周方向に移動可能に配置するとともに、前記カラ
   ーの外周面に回転可能にカバーリングが配置され、該カ
   バーリングはローラの一部が外方に突出可能な開口部を
   備えるとともに環状軸受を介して軸に回転可能に支持さ
   れており、ローラの移動により該ローラをカラー径方向
   にカバーリングの開口部から凸没可能にしてなる係止部
   を設けて、前記巻取部に装着した巻芯に、軸の回転時に
   前記ローラを突出方向に案内した係止部が当接状態にし
   て係止する構成としたシート巻取軸であって、 前記カラーに対する軸の対応部分それぞれに、軸内部の
   軸長手方向に沿った空気導入路に連通して前記カラーの
   内周面に臨むように軸の径方向に貫通する複数の縦孔
   が、前記空気導入路を中心にして放射状に設けられ、前
   記縦孔それぞれにはピストン部材が移動可能に配置さ
   れ、空気導入路に付与された空気圧で前記ピストン部材
   がカラーに摺接可能に当接することを特徴とするシート
   巻取軸。
2. 【請求項２】 前記ローラに対して没しさせる方向に付
   勢力を付与するスプリング部材を備える請求項１に記載
   のシート巻取軸。