JP2014009046A - 支管保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支管の交換作業が容易であり、かつ、常に支管を適正に保持でき、小型化が可能な支管保持装置を提供する。
【解決手段】支管保持装置１００は、帯状の被巻取り物１を巻く筒状の支管２ａを保持する装置であって、回転操作可能に設けられた回転操作部材７１と、回転操作部材７１が回転させられることにより駆動力を得て支管２ａを保持する保持位置と支管２ａの保持を解除する解除位置との間を移動する保持部材２０と、回転操作部材７１から保持部材２０に伝わる駆動力を制限するトルクリミッタ７２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯状の被巻取り物を巻く筒状の支管を保持する支管保持装置に関するものである。

ラベル連続体のような帯状の被巻取り物を巻く筒状の支管（紙管、ボビン等ともいう）は、消耗品であることから、簡単な円筒形状に形成されている場合が多い。このような支管であっても、被巻取り物の巻き取りや巻き戻し、及び、バックテンションの付与等を行えるように支管を保持でき、かつ、支管の着脱を容易に行えるようにするために、保持部材が支管を保持する保持位置と、支管の保持を解除する解除位置との間を移動する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

実開平４−４２１４２号公報

しかし、特許文献１の従来の装置では、「紙管保持器具」の「本体」を中心軸に沿った方向で「紙管」に向けて押し付けることにより、「保持爪」を突出させて「紙管」を保持している。したがって、「本体」を押し付ける力が過大であると、「紙管」を損傷してしまったり、歪ませてしまったりするおそれがあった。

また、「紙管」は、簡素な作りであることから、内径寸法等の精度が低い場合が多い。よって、「保持爪」を突出させる突出量の適正値も「紙管」毎に異なり、「紙管」を交換する度に「本体」の押し付け量（押し付け位置）の適正値も異なる。したがって、「本体」を適正な位置まで押し付けて、「紙管」を適正に保持することが難しく、「紙管」の保持状態が不安定になるおそれがあった。

さらに、特許文献１の従来の装置では、「本体」を中心軸に沿った方向で「紙管」に向けて押し付ける必要があるため、「紙管」の両端側から支持する両持ちの構成にする必要があり、作業性もよくなく、装置全体が大型化してしまうという問題があった。

本発明の課題は、支管の交換作業が容易であり、かつ、常に支管を適正に保持でき、小型化が可能な支管保持装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。

請求項１の発明は、帯状の被巻取り物を巻く筒状の支管を保持する支管保持装置であって、回転操作可能に設けられた回転操作部材と、前記回転操作部材が回転させられることにより駆動力を得て前記支管を保持する保持位置と前記支管の保持を解除する解除位置との間を移動する保持部材と、前記回転操作部材から前記保持部材に伝わる駆動力を制限する駆動力制限部と、を備える支管保持装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の支管保持装置において、前記支管内に挿入可能な外径の本体部を有し、前記保持部材は、前記本体部に対して少なくとも一部が径方向に移動可能に設けられており、前記駆動力制限部は、前記回転操作部材からの回転トルクを制限するトルクリミッタであって、前記保持部材が外径方向に移動するときに前記支管に与える力が所定の範囲内に制限されるように設定されていること、を特徴とする支管保持装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の支管保持装置において、前記トルクリミッタを介して前記回転操作部材から伝わる回転駆動力により回転する第１のネジ部と、前記本体部に設けられ、前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部と、前記第２のネジ部に対して前記第１のネジ部が回転して前記第１のネジ部と前記第２のネジ部との相対的な位置が変位することに連動して移動する駆動力伝達部材と、を備え、前記保持部材と前記駆動力伝達部材との少なくとも一方には、カム面が形成されており、前記保持部材は、前記駆動力伝達部材の移動により前記カム面で駆動力の作用方向が変換されて移動すること、を特徴とする支管保持装置である。

本発明によれば、支管の交換作業が容易であり、かつ、常に支管を適正に保持でき、小型化が可能な支管保持装置を提供できる。

本発明の支管保持装置１００の実施形態を示す概略分解斜視図である。 保持部材２０と駆動力伝達部材６０と操作ユニット７０との関係を示す概略斜視図である。 支管保持装置１００にロール体２を装着した状態を示す概略斜視図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、本発明の支管保持装置１００の実施形態を示す概略分解斜視図である。
図２は、保持部材２０と駆動力伝達部材６０と操作ユニット７０との関係を示す概略斜視図である。
図３は、支管保持装置１００にロール体２を装着した状態を示す概略斜視図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。

支管保持装置１００は、本体部１０と、保持部材２０と、蓋部材３０と、バネ４０と、ビス５０と、駆動力伝達部材６０と、操作ユニット７０とを備えており、帯状の被巻取り物１を支管２ａに巻き付けたロール体２を保持する装置である。支管２ａは、筒状に形成されており、外周に被印刷用紙やインクリボン等の被巻取り物１を巻き付けてロール体２を構成している。支管保持装置１００は、例えば、被印刷用紙を被巻取り物１としてプリンタの用紙供給部や巻取り部に用いたり、インクリボンを被巻取り物１としてプリンタのインクリボン供給部や巻取り部に用いたりすることができる。

本体部１０は、円筒部１１と、開口部１２と、蓋取り付け部１３と、ビス孔１４と、フランジ部１５と、雄ネジ部（第２のネジ部）１６と、ガイド部１７とを備えている。

円筒部１１は、支管２ａ内に挿入可能な外径の円筒形状の部分である。

開口部１２は、円筒部１１の円筒面に開口されており、保持部材２０が径方向に移動可能に収容される貫通孔である。

蓋取り付け部１３は、開口部１２の円周方向の両端部に設けられた棚状の面であり、蓋部材３０が取り付けられる。

ビス孔１４は、蓋取り付け部１３に設けられており、蓋部材３０を挟んでビス５０がねじ込まれて、蓋部材３０を本体部１０に取り付けるための孔である。

フランジ部１５は、図中の紙面奥側において円筒部１１よりも一回り外径が大きく形成され、支管２ａの端面を当て付けて支管２ａの中心軸に沿った方向（スラスト方向）の位置を決めるためのフランジである。なお、フランジ部１５と支管２ａの端面との間に、適宜スペーサ等を挟んで、支管２ａの中心軸に沿った方向の位置を調節してもよい。

雄ネジ部（第２のネジ部）１６は、円筒部１１の内部に設けられており、図中の紙面手前側に凸の雄ネジ形状を外周に備えた円筒形状の部材である。

ガイド部１７は、円筒部１１の内部において、駆動力伝達部材６０が挿入可能な形状（本実施形態では、円形）で中心軸に沿った方向に延在して形成されており、駆動力伝達部材６０の円周方向への移動を規制して、駆動力伝達部材６０が中心軸に沿った方向のみに移動可能なように案内する。

保持部材２０は、径方向に移動可能なように本体部１０の開口部１２に外形形状が嵌合して配置されている。保持部材２０は、後述する回転操作部材７１が回転させられることにより駆動力伝達部材６０を介して駆動力を得て支管２ａを保持する保持位置と支管２ａの保持を解除する解除位置との間を移動する。保持部材２０には、カム面２１と、突起部２２と、バネ受け部２３とが設けられている。

カム面２１は、駆動力伝達部材６０のカム面６２と当接する斜面に形成されている。駆動力伝達部材６０が図中の紙面奥行き向きに移動して、カム面２１を駆動力伝達部材６０のカム面６２が押すことにより、これらカム面２１，６２で駆動力の作用方向が変換されて保持部材２０に伝わる。これにより、保持部材２０は、径方向（ラジアル方向）で突出する向きに移動して、支管２ａを保持する保持位置に移動する。

突起部２２は、支管２ａに接触する部分であり、保持部材２０が保持位置にあるときに、本体部１０の円筒部１１から突出する。突起部２２の表面には、支管２ａを滑らないように保持できるように、微細なくさび状の小突起が多数形成されている。よって、突起部２２は、保持位置において、支管２ａに若干食い込む形態で、支管２ａを保持する。

バネ受け部２３は、蓋部材３０との間に挟み込まれるバネ４０を受ける部分であり、突起部２２が設けられている部分から軸方向の両側に棚状に突出して形成されている。バネ受け部２３には、バネ４０の一端を挿入可能な有底の小穴形状のバネ支持穴２３ａが設けられおり、バネ４０の一端が挿入されている。バネ受け部２３によりバネ４０からの付勢力を受けるので、保持部材２０は、本体部１０の円筒部１１の内側へ引っ込む向き付勢されている。よって、駆動力伝達部材６０が図中の紙面手前向きに移動して、カム面２１から駆動力伝達部材６０のカム面６２が離れる方向に移動すると、保持部材２０は、突起部２２が本体部１０の円筒部１１よりも内側へ戻された位置、すなわち、支管２ａの保持を解除する解除位置に移動する。

蓋部材３０は、保持部材２０が外径方向に脱落しないように蓋をし、かつ、バネ４０の他端を保持してバネ４０が保持部材２０に対して付勢力を与えることができるようにする。蓋部材３０には、貫通孔３１と、ビス孔３２が設けられている。
貫通孔３１は、保持部材２０の突起部２２が通過可能であり、かつ、バネ受け部２３が通過不可能な大きさに開口されている。
ビス孔３２には、ビス５０が貫通しており、ビス５０が本体部１０のビス孔１４にねじ込まれることにより、蓋部材３０は、本体部１０に固定されている。また、蓋部材３０と保持部材２０のバネ受け部２３との間には、バネ４０が保持部材２０の軸方向の両側にそれぞれ１つずつ、圧縮された状態で挟み込まれている。

バネ４０は、上述したように、蓋部材３０と保持部材２０のバネ受け部２３との間に圧縮された状態で保持されている圧縮コイルバネである。バネ４０は、保持部材２０を本体部１０の円筒部１１の内径側、すなわち解除位置へ向けて付勢している。

駆動力伝達部材６０は、本体部１０のガイド部１７に挿入されており、雄ネジ部（第２のネジ部）１６に対して後述する雌ネジ部（第１のネジ部）７３ｂが回転して雌ネジ部７３ｂと雄ネジ部１６との相対的な位置が変位、すなわち、操作ユニット７０が円筒部１１の軸方向に沿った方向（図中の紙面奥行き方向、及び、手前側方向）に移動することに連動して、軸方向に沿った方向に移動する。
駆動力伝達部材６０は、係合爪６１と、カム面６２とを有している。
係合爪６１は、後述する係合溝７３ａに係合している。係合溝７３ａは、後述する操作ユニット７０の係合部材７３の外周側全周に途切れることなく形成されている。よって、操作ユニット７０の係合部材７３が回転すると、係合爪６１と係合溝７３ａとの係合によって、駆動力伝達部材６０は、操作ユニット７０の係合部材７３の軸方向に沿った方向の移動と連動して移動する。
カム面６２は、駆動力伝達部材６０の図中の紙面奥行き側の先端に設けられており、保持部材２０のカム面２１と当接するくさび状の斜面に形成されている。
なお、図示していないが、保持部材２０及び駆動力伝達部材６０は、円周方向において均等な間隔で少なくとも３箇所設けられていることが望ましい。このような配置により、保持部材２０は、支管２ａの円周方向の回転ブレを防ぐことができる。

操作ユニット７０は、一部が本体部１０に挿入された形態になっており、回転操作部材７１と、トルクリミッタ７２と、係合部材７３とを備えている。

回転操作部材７１は、図中で最も紙面手前側に設けられており、利用者が直接手でつまんで回転力を与える部分である。回転操作部材７１は、トルクリミッタ７２の入力側に取り付けられている。回転操作部材７１は、回転操作可能に設けられ、支管２ａを保持するとき、及び、支管２ａの保持を解除するときに、利用者により回転操作される。

トルクリミッタ７２は、回転操作部材７１から駆動力伝達部材６０を介して保持部材２０に伝わる駆動力を制限する駆動力制限部としての機能を有している。トルクリミッタ７２には、回転操作部材７１がトルクの入力側に取り付けられており、係合部材７３がトルクの出力側（トルクが制限されて出力される側）に取り付けられている。よって、回転操作部材７１を利用者が過大なトルクで回転させたとしても、係合部材７３には、所定値以上のトルクが伝わることはなく、所定値のトルクを上限としたトルクが係合部材７３に作用する。トルクリミッタ７２は、回転操作部材７１から入力される回転トルクを制限して、保持部材２０が外径方向に移動するときに支管２ａに与える力が所定の力量範囲内に制限されるように、所定値（制限トルク値）が設定されている。

係合部材７３は、トルクリミッタ７２の出力側に取り付けられている。したがって、上述したように、係合部材７３には、所定値以上のトルクが作用することはない。係合部材７３には、係合溝７３ａと雌ネジ部（第１のネジ部）７３ｂとが設けられている。
係合溝７３ａは、係合部材７３の図中の紙面奥行き側へリング状に突出した部分の外周側全周に途切れることなく形成されており、駆動力伝達部材６０の係合爪６１が摺動可能に係合している。
雌ネジ部（第１のネジ部）７３ｂは、係合溝７３ａが設けられているリング状に突出した部分の内周側に設けられており、雄ネジ部（第２のネジ部）１６と螺合している。上述したように、雌ネジ部（第１のネジ部）７３ｂは、トルクリミッタ７２を介して回転操作部材７１から伝わる回転駆動力により回転する。

次に、本実施形態の支管保持装置１００の動作について説明する。
本体部１０には、同軸で回転により前後する操作ユニット７０が設けられているので、回転操作部材７１が回転操作されることにより、雌ネジ部７３ｂと雄ネジ部１６との関係によって、操作ユニット７０は、本体部１０に対し軸方向に沿った方向で移動する。
操作ユニット７０は、本体部１０に内在する駆動力伝達部材６０と摺動しながら係合しているので、操作ユニット７０が本体部１０に対し相対的に移動すると、駆動力伝達部材６０は、本体部１０の内部を軸方向に沿った方向に移動する。
駆動力伝達部材６０には、カム面６２が設けられているので、保持部材２０は、カム面６２に沿って動き、本体部１０に対し径方向に移動して、本体部１０からの飛び出し量を可変することが可能となる。

支管２ａを本体部１０に装填するときには、保持部材２０を支管２ａの内部に退避した状態（解除位置）とすれば、支管２ａと保持部材２０との摩擦は発生せずに、スムースに支管２ａを装填することができる。よって、支管２ａを装填する基準となるフランジ部１５に突き当てる状態まで、支管２ａを容易に押し入れることができる。

支管２ａが本体部１０に装填された状態で、回転操作部材７１を回転させると、駆動力伝達部材６０が回転操作部材７１の締め込み動作に連携して押し込まれる。よって、駆動力伝達部材６０のカム面６２が保持部材２０を押し出す方向に移動させ、保持部材２０が支管２ａの内壁に当接する。この状態で回転操作部材７１を同じ方向にさらに回転させると、保持部材２０に設けられた突起部２２が支管２ａの内壁に食い込み、支管２ａの保持力が増大する。

操作ユニット７０には、トルクリミッタ７２が設けられているので、回転操作部材７１を十分に締め込んだ状態では、回転操作部材７１が空回りして、締め込みが完了したことを操作者に知らせることができる。よって、操作者は、保持部材２０の突起部２２が支管２ａの内壁に対して十分に食い込んだことを確認できる。また、操作者が過大な力を回転操作部材７１に加えたとしても、支管２ａや支管保持装置１００を損傷してしまうことを防止できる。
また、回転操作部材７１が逆方向に回転されれば、保持部材２０は、支管２ａから離れて本体部１０内に引き込まれるので、支管２ａを容易に引き抜くことができる。

以上説明したように、本実施形態の支管保持装置１００によれば、トルクリミッタ７２を設けたことにより、支管２ａの固定時のトルクを管理でき、支管２ａの滑りや、固定不良を防止できる。よって、保持部材２０を常に適正な位置まで適正な力量で突出させることができ、常に支管２ａを適正に保持できる。また、支管保持装置１００は、支管２ａの交換時には、保持部材２０を退避させるので、支管２ａの交換時の摺動抵抗が減り、支管２ａの交換作業が容易である。さらに、支管保持装置１００は、片持ちの形態とすることが可能であり、支管２ａの交換作業を容易に行える上、装置の小型化も図ることができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

実施形態において、支管保持装置１００は、例えば、プリンタの用紙供給部や巻取り部に用いたり、リボン供給部や巻取り部に用いたりする例を挙げて説明した。これに限らず、支管保持装置は、帯状の被巻取り物を巻く筒状の支管を保持するものであれば、どのような被巻取り物を取り扱うものであってもよい。

実施形態において、支管保持装置１００は、軸方向に沿った方向では、保持部材２０が中央付近に１箇所のみ設けられている例を挙げて説明した。これに限らず、保持部材は、軸方向に沿った方向で複数箇所設けられていてもよいし、実施形態に示したものよりも軸方向に沿った方向の長さが長いものであってもよい。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１ 被巻取り物
２ ロール体
２ａ 支管
１０ 本体部
１１ 円筒部
１２ 開口部
１３ 蓋取り付け部
１４ ビス孔
１５ フランジ部
１６ 雄ネジ部
１７ ガイド部
２０ 保持部材
２１ カム面
２２ 突起部
２３ バネ受け部
２３ａ バネ支持穴
３０ 蓋部材
３１ 貫通孔
３２ ビス孔
４０ バネ
５０ ビス
６０ 駆動力伝達部材
６１ 係合爪
６２ カム面
７０ 操作ユニット
７１ 回転操作部材
７２ トルクリミッタ
７３ 係合部材
７３ａ 係合溝
７３ｂ 雌ネジ部
１００ 支管保持装置

Claims (3)

1. 帯状の被巻取り物を巻く筒状の支管を保持する支管保持装置であって、
   回転操作可能に設けられた回転操作部材と、
   前記回転操作部材が回転させられることにより駆動力を得て前記支管を保持する保持位置と前記支管の保持を解除する解除位置との間を移動する保持部材と、
   前記回転操作部材から前記保持部材に伝わる駆動力を制限する駆動力制限部と、
   を備える支管保持装置。
2. 請求項１に記載の支管保持装置において、
   前記支管内に挿入可能な外径の本体部を有し、
   前記保持部材は、前記本体部に対して少なくとも一部が径方向に移動可能に設けられており、
   前記駆動力制限部は、前記回転操作部材からの回転トルクを制限するトルクリミッタであって、前記保持部材が外径方向に移動するときに前記支管に与える力が所定の範囲内に制限されるように設定されていること、
   を特徴とする支管保持装置。
3. 請求項２に記載の支管保持装置において、
   前記トルクリミッタを介して前記回転操作部材から伝わる回転駆動力により回転する第１のネジ部と、
   前記本体部に設けられ、前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部と、
   前記第２のネジ部に対して前記第１のネジ部が回転して前記第１のネジ部と前記第２のネジ部との相対的な位置が変位することに連動して移動する駆動力伝達部材と、
   を備え、
   前記保持部材と前記駆動力伝達部材との少なくとも一方には、カム面が形成されており、
   前記保持部材は、前記駆動力伝達部材の移動により前記カム面で駆動力の作用方向が変換されて移動すること、
   を特徴とする支管保持装置。

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