JP2014156305A - 巻取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最大径の大きな巻紙を巻きジワが発生することなく巻き取りできる巻取り装置とする。
【解決手段】用紙２１を巻き取る巻芯１１よりも用紙送り路２０側に、アーム１２を回動自在に設け、このアーム１２の中間部に設けたフリーロールでガイドして用紙２１を巻芯１１まで紙通しすると共に、そのアーム１２の先端部に巻紙２２に接触する回転体であるコロ１８を回転自在に設け、このコロ１８を巻紙２２に押しつけることで巻きジワの発生なく巻き取りできるようにし、前記コロ１８とフリーロールとの用紙送り方向の距離が常に一定であるから、最大径の大きな巻紙２２でも巻きジワの発生なく巻き取ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、用紙を巻き取りして巻紙とする巻取り装置に関する。

連続用紙などの被印刷用紙に印刷して巻取り軸（巻芯）に巻き取ることで巻紙とする場合、ある程度用紙にテンションをかけて強く巻取りしないと、巻紙が柔らかく、巻芯側と巻外周側が巻芯の軸方向にずれてしまう状態や、巻紙を搬送するときにほどける等の不具合が発生する。
特に、インクジェット記録装置で印刷した場合に、印刷後の用紙乾燥が弱く、用紙に水分が多く残っていると、巻き取り寸前でシワになり易く、強く巻き取ることができないため、前述の不具合を発生し易かった。

用紙のテンションを強くすることで、巻き取るときの巻きジワが発生しないようにした巻取り装置が特許文献１に開示されている。
この巻取り装置は、図１に示すように、用紙（フィルム）１を第１のフリーロール２ａ、第２のフリーロール２ｂでガイドし、回動支持部３で回動自在で、シリンダ４で回動されるアーム５に軸受けで回転自在に支持されたタッチロール６で、巻芯７の方向に押さえつけながら巻芯７を回転して巻き取りして巻紙８とする巻取り装置である。

特開平０５−０７７９９４号公報

前述した従来の巻取り装置は、第２のフリーロール２ｂとタッチロール６との用紙送り方向の距離を短くすることで巻きジワが発生しないようにしている。例えば前述の距離を用紙１の紙幅の５００％以下として巻きジワが発生しないようにしている。
一方、図１のフリーロール２ｂは用紙１を最大径まで巻取りした、巻紙８、つまり最大径の巻紙８と干渉しない位置に設置するので、最大径が大きな巻紙８′を巻き取る場合には第２のフリーロール２ｂとタッチロール６との用紙送り方向の距離が長くなり、第２のフリーロール２ｂとタッチロール６との用紙送り方向の距離が長くなり、第２のフリーロール２ｂをタッチロール６に用紙１の紙幅の５００％以下まで近づけて設置することができず、巻きジワを発生する可能性がある。また、フリーロール２ｂとタッチロール６の用紙送り方向の距離は、巻紙８の径とともに変化し、径が大きくなるほど長くなってしまう。

また、タッチロール６を支持したアーム５は巻芯７を境とした第２のフリーロール２ｂと反対側に設置してあるので、最大径まで巻き取りした巻紙８を取り外し下流側へ転動して交換するときにタッチロール６、アーム５が障害物になるから、巻紙交換作業がやりづらい。
また、用紙１を表裏反転して表巻き、裏巻きできるようにすることが考慮されていない。

本発明は、前述した課題を解決できるようにした巻取り装置とすることを目的とする。

本発明は、用紙送り路で紙送りされた用紙を、回動自在なアームに設けたフリーロールをガイドして巻芯まで紙通し、その巻芯を回転して用紙を巻き取りして巻紙とする巻取り装置であって、
前記アームの基端部を、その先端部が巻芯に接近、離隔する方向に回動自在に支持する回動支持部は、巻芯よりも用紙送り路側で、かつ最大径の巻紙と干渉しないように設け、
前記フリーロールをアームの中間部に回転自在で、かつ最大径の巻紙と接しないように設け、
前記アームの先端部に巻紙に接触する回転体を設け、
前記回転体が巻紙を押さえつけるように、前記アームに回動力を付与する回動力付与手段を設けたことを特徴とする巻取り装置である。

本発明の巻取り装置は、前記アームの中間部に基端部寄りの第１のフリーロールと先端部寄りの第２のフリーロールを設け、
前記第１のフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の裏面が巻芯に接する第１の紙通しと、前記第１のフリーロール及び第２のフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の表面が巻芯に接する第２の紙通しとに切換可能とし、
前記巻芯を正回転、逆回転できるようにできる。

このようにすれば、用紙の紙通しを選択すると共に、巻芯の回転方向を選択することで、用紙を表巻き、裏巻きで巻き取ることができる。

本発明の巻取り装置は、前記アームの中間部に１つのフリーロールを設け、
そのフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の裏面が巻芯に接する第１の紙通しと、前記フリーロールでガイドした用紙を回転体を経て巻芯に、その用紙の表面が巻芯に接する第２の紙通しとに切換可能とし、
前記巻芯を正回転、逆回転できるようにできる。

このようにすれば、用紙の紙通しと巻芯の回転方向を選択することで、用紙を表巻き、裏巻きで巻き取ることができる。

本発明の巻取り装置は、前記アームを、そのアームに設けた回転体が最大径の巻紙と離れる待機位置に回動自在とし、
アームを待機位置で保持する保持手段を設けることができる

このようにすれば、アームを待機位置に回動することで回転体が巻紙と離れるから、巻紙を取り外し、下流側へ転動して交換するときに回転体が障害物となることがなく、巻紙の交換作業がやり易いと共に、巻紙の表面を回転体により損傷することがない。

本発明の巻取り装置は、前記アームの回転力付与手段は、アームの自重による回転方向と反対方向の回転力を付与するバランスウエイトを備えているもの、又は、流体圧により伸縮するシリンダを備えているものとすることができる。

本発明によれば、フリーロールと回転体との用紙送り方向の距離は、巻紙の径の大小にかかわらず常に一定で、かつフリーロールと回転体が同一のアームに配置され、フリーロールを回転体に近接させることができて、最大径の大きな巻紙を巻き取る場合でも巻きジワの発生を防止できる。
また、アームの回動支持部は巻芯の用紙送り路側で、巻芯の用紙送り路と反対側にはアーム等が存在せずに巻紙の取り外しスペースを有しているから、巻紙を簡単に取り外しでき、巻紙交換作業がやり易い。

従来技術の説明図である。 本発明の第１の実施の形態を示す巻取り装置の概略平面図である・ 図２の正面図である。 図２の背面図である。 アーム部分の詳細断面図である。 裏巻きの動作説明図である。 本発明の第２の実施の形態を示す巻取り装置の横断面図である。 図７の正面図である。 裏巻きの動作説明図である。 紙通しの異なる例を示す説明図である。

本発明の第１の実施の形態を説明する。
図２は巻取り装置の平面図で、巻取り装置１０は用紙を巻取る巻芯１１と、この巻芯１１に向けて回動自在なアーム１２を備えている。
巻芯１１は用紙幅方向に対向した一対のフレーム１３間に渡って回転自在で、かつ着脱自在に取り付けてある。そして、巻芯１１は図示しない電動モータなどの駆動源で正回転駆動、逆回転駆動される。
アーム１２は、その基端部が一対のフレーム１３間に回動支持部、例えば支軸１４で先端部が巻芯１１に接近、離隔する方向に回動自在に支持され、アーム１２の先端部が巻芯１１に接近、離隔する。

アーム１２は用紙幅方向に離隔した一対のアーム片１２ａの先端部を連結材１２ｂで連結し、その連結材１２ｂに把手１２ｃが設けてある。

アーム１２にはフリーロール及び巻紙と接触する回転体が回転自在に設けてある。例えば、第１・第２・第３フリーロール１５，１６，１７及びコロ１８が回転自在に設けてある。
第１フリーロール１５はアーム１２の基端部に支軸１４と同芯に回転自在に設けてある。
第２フリーロール１６はアーム１２の中間部に回転自在に設けてある。
第３フリーロール１７はアーム１２の先端部寄りに回転自在に設けてある。
第１・第２・第３フリーロール１５，１６，１７は長尺で巻き取る用紙の最大用紙幅とほぼ同一長さで、一対のアーム１２ａ間に渡って回転自在に設けてある。

コロ１８は短尺で、巻き取る用紙の最大用紙幅と比べて著しく短く、一対のアーム片１２ａ間に渡って取り付けた軸１８ａに間隔を置いて一対のコロ１８が回転自在に設けてある。

図３は巻取り装置の正面図で、用紙送り路２０で送られる印刷された連続用紙などの用紙２１が、用紙送り路２０の最下流のロール２０ａ、つまり用紙送り路２０の出口から、回動自在なアーム１２に設けた第１フリーロール１５、第２フリーロール１６をガイドして巻芯１１まで紙通し、その巻芯１１を回転して用紙２１を巻き取り、巻紙２２とする。
図３においてはフレーム１３の図示を省略してある。

そして、巻芯１１を回転して用紙２１を巻き取る際に、アーム１２の先端部に設けた巻紙と接触する回転体であるコロ１８が巻紙２２に接触して巻紙２２を押さえつけることで部分的な押圧力を付与し、巻きジワが発生することがないように巻き取ることができるようにしてある。
つまり、アーム１２は自重で巻芯１１に向かう方向に回転し、そのアーム１２の先端部に設けたコロ１８が巻紙２２に所定の押付力で接触して部分的な押圧力を付与すると共に、その巻紙２２の径が大きくなるに追従してアーム１２が巻芯１１と離れる方向に回動する。
なお、アーム１２の自重とは、アーム１２の重さ、第２・第３フリーロール１６，１７の重さ、コロ１８の重さ等を含むものである。

このように、アーム１２が支軸１４を中心として回動することでコロ１８が巻芯１１に接近、離隔して巻紙２２と接触すると共に、第２フリーロール１６が巻芯１１に接近、離隔し、かつ巻芯２２とは接触しない。
また、第２フリーロール１６とコロ１８との用紙送り方向の距離は常に同一で、巻紙２２の最大径が変化しても同一距離であるから、最大径が大きな巻紙２２を巻き取る場合でも巻きジワを発生することがない。

アーム１２の回動支持部である支軸１４は巻紙２２の最大径よりも外周寄りで、その最大径と近接した位置に設けてある。つまり、最大径の巻紙２２と干渉せずに、かつ最大径の巻紙２２と近接した位置に設けてある。
第１フリーロール１５は常に同一位置（アーム１２の回動中心）に保持され、最大径の巻紙２２と干渉することがないようにしてある。
しかも、アーム１２の支軸１４及び第１フリーロール１５は巻芯１１を境として用紙送り路２０、つまり用紙送り込み側に設けてあり、巻芯１１の用紙送り路２０と反対側にはアーム１２、支軸１４等が存在せずに巻紙２２の取り外しスペースを有している。
これによって、巻紙２２を取り外しするとき、つまり巻紙交換時に支軸１４、第１・第２・第３フリーロール１５，１６，１７、コロ１８及びアーム１２が障害物になることがなく、巻紙交換作業がやり易い。

この実施の形態では、図４に示す保持手段３０で、アーム１２を図３、図４に仮想線で示す待機位置に保持できるようにしてある。なお、図４にはフレーム１３の図示が省略してある。
そして、アーム１２が待機位置のときには巻紙２２と接触する回転体であるコロ１８が、仮想線で示す最大径の巻紙２２よりも外周寄りで、コロ１８が最大径の巻紙２２の表面と離れて接触しないようにしてある。
このようであるから、巻紙２２を取り外すときにコロ１８が障害物になることがなく、より容易に巻紙２２を取り外すことができるので、巻紙交換作業がやり易いと共に、コロ１８で巻紙２２の表面を損傷することがない。

巻紙２２に接触する回転体であるコロ１８を巻紙２２に押しつけるために、アーム１２に巻芯１１側への回動力を付与する回動力付与手段を有し、コロ１８を所定の押圧力で巻紙２２に押しつけている。
この実施の形態では、アーム１２には、そのアーム１２の自重で先端部が巻芯１１に接近する方向の第１の回動力が生じるようにし、図２、図３、図４に示すように、支軸１４のフレーム１３から突出した両端部１４ａ，１４ａに固着したバランスウエイト用のレバー４０にバランスウエイト４１を設け、このバランスウエイト４１の重量でアーム１２の先端部が巻芯１１と離れる方向の第２の回動力が付与されている。
そして、第１の回動力は第２の回動力よりも大きく、その回動力の差がコロ１８の巻紙２２への押圧力である。

すなわち、アーム１２の自重による回動力が大きく、コロ１８の巻紙２２への押圧力が大きすぎるので、バランスウエイト４１を設けてコロ１８の巻紙２２への押圧力を所定の値としている。

バランスウエイト４１の重量を増減してコロ１８の巻紙２２への押圧力を調整できるようにしてある。
例えば、バランスウエイト用のレバー４０に複数のウエイト４２を着脱自在に取り付け、そのウエイト４２の数量を変えたり、重量の異なるウエイト４２と交換することでバランスウエイト４１の重量を増減できるようにしてある。

この実施の形態ではアーム１２の巻芯１１に向かう回動を規制するストッパ１９を備え、図３に一点鎖線で示すように巻紙２２の径が著しく小さいとき、巻芯１１に用紙２１を巻き掛けるときにアーム１２、コロ１８が巻紙２２、巻芯１１に接触しないようにしてある。

保持手段３０は図２及び図４に示すように、一方のフレーム１３にスペーサ３１を介して磁石（マグネット）３２を取り付け、アーム１２が待機位置に回動するとバランスウエイト用のレバー４０を磁石３２が吸着して保持するようにしてある。

保持手段３０は前述のものに限ることはなく、任意のものを用いることができる。
例えば、レバー４１の孔からロックピンをフレーム１３の穴に挿入するもの、レバー４１をボルトでフレーム１３に固定するもの等を用いることができる。

図２においては、アーム１２を概略的に図示してあり、このアーム１２の具体形状を図５に基づいて説明する。
アーム１２は図５に示すように、支軸１４に一対のアーム片１２ａの長手方向一端部を固着し、その一対のアーム片１２ａ間に渡って複数のステー１２ｄを固着してある。
第１フリーロール１５は円筒状で、支軸１４に軸受１５ａを介して回転自在に支持してある。
第２フリーロール１６は、一対のアーム片２１ａ間に渡って固着した軸１６ａに筒状体１６ｂを軸受１６ｃで回転自在に支持してある。
第３フリーロール１７は、一対のアーム片２１ａ間に渡って固着した軸１７ａに筒状体１７ｂを軸受１７ｃで回転自在に支持してある。

アーム１２に第２フリーロール１６と第３フリーロール１７が設けてあるから、用紙２１を表巻き又は裏巻きで巻芯１１に巻き取ることができる。
例えば、表巻きで巻き取る場合には、図３に示すように、用紙２１の裏面２１ａを第１フリーロール１５、第２フリーロール１６の表面に接し、裏面２１ａが巻芯１１に接するように巻き掛けた第１の紙パスとし、巻芯１１を矢印ａ方向に回転する。
これにより、用紙２１を、その裏面２１ａが巻芯１１に接し、表面２１ｂが露出するように巻き取ることができるから、表巻きで巻き取ることができる。

裏巻きで巻き取る場合には、図６に示すように、用紙２１の裏面２１ａを第１・第２・第３フリーロール１５，１６，１７に順次接し、第３フリーロール１７から用紙２１の表面２１ｂが巻芯１１に接するように巻き掛けた第２の紙パスとし、巻芯１１を矢印ｂ方向に回転する。

この実施の形態の巻紙に接触する回転体は、短い一対のコロ１８であるから、巻紙２２に接触する面積が小さく、巻紙２２を押す力が小さいので、用紙２１が印刷紙の場合に印刷インクが用紙２１の印刷面と反対側の面に転写することがない。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図７及び図８に示すように、アーム１２に第１フリーロール１５と第２フリーロール１６を設けると共に、巻紙と接触する回転体をフリーロールと同一長さのタッチロール５０とする。
つまり、タッチロール５０は一対のアーム片１２ａ間に取り付けた軸５０ａに、第１・第２フリーロール１５，１６の筒状体と同一長さの筒状体５０ｂを軸受５０ｃで回転自在に設けてある。

フレーム１３に回動自在に取り付けたシリンダ５１の伸縮部５２を、支軸１４のフレーム１３から突出した端部１４ａに固着したレバー５３にピン等で回動自在に連結し、そのシリンダ５１に圧力流体を供給制御することで、シリンダ５１の伸縮部５２を伸縮作動することでアーム１２が支軸１４を中心として巻芯１１に接近、離隔する方向に回動するようにすることで、アーム１２に回動力を付与する回動力付与手段としてある。

例えば、流体圧源（エア発生源）の圧力流体（圧縮エア）をシリンダ５１の伸長室と縮小室に供給して伸縮部５２を伸長作動してアーム１２を巻芯１１に向けて回動することで、タッチロール５０を巻紙２２に所定の力で押しつけ、巻紙２２の径が大きくなるに追従して伸縮部５２が縮小作動してアーム１２が巻芯１１から離れる方向に回動するようにする。

このようにすれば、シリンダ５１をアーム１２を待機位置に保持する保持手段３０とすることができる。
例えば、巻紙２２が最大径となった状態で、シリンダ５１の伸縮部５２を縮小作動してアーム１２を待機位置に回動し、シリンダ５１をその状態に維持してアーム１２を待機位置に保持する。

この実施の形態において用紙２１を表巻きで巻き取るには、図８に示すように用紙２１を第１・第２フリーロール１５，１６をガイドとして巻芯１１に裏面２１ａが接するように巻き掛ける第１の紙パスとし、巻芯１１を矢印ａ方向に回転して巻き取る。

用紙２１を裏巻きで巻き取るには、図９に示すように、用紙２１を第１・第２フリーロール１５，１６をガイドとしてタッチロール５０に巻き掛けて巻芯１１に表面２１ｂが接するように巻き掛ける第２の紙パスとし、巻芯１１を矢印ｂ方向に回転して巻き取る。

前述した第１の実施の形態において、バランスウエイト３１の代りにシリンダ５１を用いてアーム１２に回転力を付与しても良いし、第２の実施の形態において、シリンダ５１の代りにバランスウエイト３１を用いてアーム１２に回動力を付与しても良い。

前述の各実施の形態では、用紙２１を第１フリーロール１５をガイドして第２フリーロール１６に紙通ししたが、図１０に示すように用紙送り路２０の出口側から用紙２１をアーム１２に設けた第２フリーロール１６に直接紙通しするようにしても良い。このようにすれば、第１フリーロール１５は不要である。
この場合に、第２の実施の形態においては用紙２１を第２フリーロール１６からタッチロール５０を経て巻芯１１に巻き掛け表巻きするようにすることもできる。

１１…巻芯、１２…アーム、１３…フレーム、１４…支軸（回転支持部）、１５…第１フリーロール、１６…第２フリーロール、１７…第３フリーロール、１８…コロ（回転体）、２０…用紙送り路、２１…用紙、２２…巻紙、３０…保持手段、４１…バランスウエイト、５０…タッチロール（回転体）、５１…シリンダ。

Claims (6)

1. 用紙送り路で紙送りされた用紙を、回動自在なアームに設けたフリーロールをガイドして巻芯まで紙通し、その巻芯を回転して用紙を巻き取りして巻紙とする巻取り装置であって、
   前記アームの基端部を、その先端部が巻芯に接近、離隔する方向に回動自在に支持する回動支持部は、巻芯よりも用紙送り路側で、かつ最大径の巻紙と干渉しないように設け、
   前記フリーロールをアームの中間部に回転自在で、かつ最大径の巻紙と接しないように設け、
   前記アームの先端部に巻紙に接触する回転体を設け、
   前記回転体が巻紙を押さえつけるように、前記アームに回動力を付与する回動力付与手段を設けたことを特徴とする巻取り装置。
2. 前記アームの中間部に基端部寄りの第１のフリーロールと先端部寄りの第２のフリーロールを設け、
   前記第１のフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の裏面が巻芯に接する第１の紙通しと、前記第１のフリーロール及び第２のフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の表面が巻芯に接する第２の紙通しとに切換可能とし、
   前記巻芯を正回転、逆回転できるようにした請求項１記載の巻取り装置。
3. 前記アームの中間部に１つのフリーロールを設け、
   そのフリーロールでガイドした用紙を巻芯に、その用紙の裏面が巻芯に接する第１の紙通しと、前記フリーロールでガイドした用紙を回転体を経て巻芯に、その用紙の表面が巻芯に接する第２の紙通しとに切換可能とし、
   前記巻芯を正回転、逆回転できるようにした請求項１記載の巻取り装置。
4. 前記アームを、そのアームに設けた回転体が最大径の巻紙と離れる待機位置に回動自在とし、
   アームを待機位置で保持する保持手段を設けた請求項１〜３いずれか１項記載の巻取り装置。
5. 前記アームの回転力付与手段は、アームの自重による回転方向と反対方向の回転力を付与するバランスウエイトを備えている請求項１〜４いずれか１項記載の巻取り装置。
6. 前記アームの回転力付与手段は、流体圧により伸縮するシリンダを備えている請求項１〜４いずれか１項記載の巻取り装置。

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