JP2016216156A - Nip roller and roller pair - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送ローラーと協同してシート状搬送物を搬送するニップローラー及び該ニップローラーを備えるローラー対に関するものである。 The present invention relates to a nip roller that transports a sheet-like transported object in cooperation with a transport roller, and a roller pair that includes the nip roller.
従来、輪転印刷機では、印刷胴に送り込む連続紙のテンションを安定化させるために、印刷胴の手前でインフィードローラー及びダンサーローラー等によるインフィードテンションコントロールが行われている(特許文献1)。インフィードローラーは、駆動手段によって回転駆動される金属製の搬送ローラーであり、この回転力によって連続紙を搬送するよう構成されている。また、インフィードローラーの近傍には、インフィードローラーの回転力が連続紙に確実に伝わるように、連続紙をインフィードローラーの外周面に押さえ付けるためのニップローラーが併設されている。 Conventionally, in a rotary printing press, infeed tension control using an infeed roller, a dancer roller, or the like is performed in front of the printing cylinder in order to stabilize the tension of the continuous paper fed into the printing cylinder (Patent Document 1). The in-feed roller is a metal conveyance roller that is rotationally driven by a driving unit, and is configured to convey continuous paper by this rotational force. Further, a nip roller for pressing the continuous paper against the outer peripheral surface of the infeed roller is provided in the vicinity of the infeed roller so that the rotational force of the infeed roller is reliably transmitted to the continuous paper.
従来のニップローラー100は、図4に示すように、金属製の芯材102と、芯材102の周面全域に設けられたゴム層104とを備えるゴムローラーであり、このゴム層104とインフィードローラー110の外周面とが密着するよう、インフィードローラー110と平行に配置されている。このような従来のインフィードローラー110及びニップローラー100は、ニップローラー100のゴム層104によって連続紙Wをインフィードローラー110の外周面に押さえ付けた状態において、インフィードローラー110が回転駆動されることにより、ニップローラー100が従動的に回転し、互いに協同して連続紙Wを搬送するよう構成されている。なお、図4では、理解を容易にするために、連続紙Wの紙厚を誇張して図示している。
As shown in FIG. 4, the
ところで、従来のニップローラー100は、図4に示すように、ゴム層104の軸方向の幅W1が連続紙Wの紙幅W2よりも大きくなるよう形成されているため、ゴム層104には、連続紙Wと接触する領域と、連続紙Wが介在せずにインフィードローラー110の外周面と直に接触する領域とが存在する。このため、従来のニップローラー100は、インフィードローラー110が回転した際に、走行する連続紙Wとの間に生じる摩擦力と、インフィードローラー110の外周面との間に生じる摩擦力とにより、インフィードローラー110の回転に従動して回転することとなる。
Incidentally, as shown in FIG. 4, the
しかしながら、連続紙Wとの間に生じる摩擦力の方が、インフィードローラー110の外周面との間に生じる摩擦力よりも大きいことから、従来のニップローラー100では、連続紙Wに接触する領域が連続紙Wに接触しない領域よりも先に摩耗し、ゴム層104に段差が生じるという問題がある。そして、このようなゴム層104の段差は、連続紙Wをインフィードローラー110の外周面に押し付ける力の低下を引き起こすこととなるため、テンションコントロールの安定性を欠く原因となる。このため、従来のニップローラー100では、ゴム素材自体の寿命が尽きる前に、ゴム層104に段差が生じた段階でゴム層104を交換する必要があり、ランニングコストがかかるという問題がある。
However, since the frictional force generated between the continuous paper W and the outer peripheral surface of the infeed
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゴム層の交換頻度を減少させ、ランニングコストを抑えることが可能なニップローラー及びローラー対を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a nip roller and a roller pair that can reduce the replacement frequency of the rubber layer and suppress the running cost. It is in.
本発明に係るニップローラーは、外周面にゴム層を有し、該ゴム層によってシート状搬送物を搬送ローラーに押し付けることで、該搬送ローラーと協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたニップローラーであって、前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記ニップローラーの軸方向に沿ったシート状搬送物の幅よりも小さくなるよう構成されていることを特徴とする。 The nip roller according to the present invention has a rubber layer on the outer peripheral surface, and is configured to convey the sheet-like conveyance object in cooperation with the conveyance roller by pressing the sheet-like conveyance object against the conveyance roller by the rubber layer. The rubber layer is configured such that the width of the rubber layer along the axial direction of the nip roller is smaller than the width of the sheet-like conveyed product along the axial direction of the nip roller. Features.
本発明に係るニップローラーにおいて、前記ゴム層の前記幅は、シート状搬送物の前記幅の4分の3以上の長さを有することが好ましい。 In the nip roller according to the present invention, it is preferable that the width of the rubber layer has a length equal to or more than three-fourths of the width of the sheet-like conveyed product.
また、本発明に係るニップローラーにおいて、前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向の中央部から両端部に向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有することが好ましい。 Moreover, the nip roller which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said rubber layer has a crown shape from which an outer diameter becomes gradually small toward the both ends from the axial center part of the said nip roller.
本発明に係るローラー対は、シート状搬送物が接触する接触領域を外周面に有する搬送ローラーと、外周面にゴム層を有するニップローラーとを備え、前記ニップローラーの前記ゴム層によってシート状搬送物を前記搬送ローラーの前記接触領域に押し付けることで、前記搬送ローラーと前記ニップローラーとが協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたローラー対であって、前記ニップローラーの前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記搬送ローラーの軸方向に沿った前記接触領域の幅よりも小さくなるよう構成されていることを特徴とする。 The roller pair according to the present invention includes a conveyance roller having a contact region on the outer peripheral surface that contacts a sheet-shaped conveyance object, and a nip roller having a rubber layer on the outer peripheral surface, and is conveyed in sheet form by the rubber layer of the nip roller The rubber roller of the nip roller is a roller pair configured such that the conveyance roller and the nip roller cooperate to convey a sheet-like conveyance object by pressing an object against the contact area of the conveyance roller, Is configured such that a width along the axial direction of the nip roller is smaller than a width of the contact area along the axial direction of the transport roller.
本発明によれば、ゴム層の交換頻度を減少させ、ランニングコストを抑えることが可能なニップローラー及びローラー対を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exchange frequency of a rubber layer can be reduced and the nip roller and roller pair which can suppress running cost can be provided.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
本実施形態に係るローラー対1は、図1及び図2に示すように、連続紙W(シート状搬送物)を搬送する搬送ローラー10と、連続紙Wを搬送ローラー10の外周面に押し付けて密着させるニップローラー20とを備えている。本実施形態に係るローラー対1において、搬送ローラー10は、輪転印刷機のインフィードテンションコントロールに用いられるインフィードローラーであり、ニップローラー20は、インフィードローラー用の押さえゴムローラーである。なお、図1では、理解を容易にするために、連続紙Wの紙厚を誇張して図示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the roller pair 1 according to the present embodiment presses the continuous paper W (sheet-like transported material) 10 and the continuous paper W against the outer peripheral surface of the
搬送ローラー10は、例えば鉄、アルミニウム及び合金等の種々の金属材料からなる金属ロールであり、図1に示すように、円柱状の外周面を有するローラー本体12と、ローラー本体12の両端部にそれぞれ固定された取付け軸14,16とを備えている。ローラー本体12は、軸方向の全域に亘って同径となる金属製の円柱部材又は円筒部材であり、その表面に例えばクロムメッキ等の耐久性処理が施されている。このローラー本体12は、搬送対象となる連続紙Wの紙幅W2よりも長い軸方向の長さ(幅)を有しており、これにより、その外周面の軸方向の中央部及びその近傍に、連続紙Wが接触する接触領域を有し、外周面の軸方向の両端部及びその近傍に、連続紙Wが接触しない非接触領域を有している。取付け軸14,16は、それぞれ軸受け(図示せず)を介してフレームF,Fに取り付けられている。搬送ローラー10は、一方の取付け軸16が一方のフレームFに取り付けられたモーター等の駆動手段18と接続されており、駆動手段18から伝達される動力により、所定の周速度で回転駆動されるよう構成されている。
The
ニップローラー20は、図1に示すように、金属製の芯材22と、芯材22の外周面の所定領域に設けられたゴム層24とを備えるゴムローラーである。芯材22は、鉄、アルミニウム及び合金等の種々の金属材料からなる金属製の円柱部材又は円筒部材であり、搬送ローラー10のローラー本体12と略等しい軸方向の長さを有している。芯材22の両端部には、それぞれ取付け軸26,28が固定されている。これら取付け軸26,28は、それぞれ、ニップローラー20を搬送ローラー10に対して接近又は離間させるための移動機構30,32に軸受け(図示せず)を介して支持されている。
As shown in FIG. 1, the
ゴム層24は、略円筒状のゴム材であり、図1に示すように、搬送ローラー10の接触領域の軸方向に沿った幅、すなわち、搬送対象となる連続紙Wの紙幅W2よりも短い軸方向の長さ(幅W1)を有している。ゴム層24の軸方向の幅W1は、連続紙Wの紙幅W2よりも小さく、かつ、ゴム層24によって連続紙Wを搬送ローラー10に押し付けることで搬送ローラー10と協同して連続紙Wを搬送可能な範囲であれば、任意に設定することが可能であるが、連続紙Wの紙幅W2未満、かつ、連続紙Wの紙幅W2の4分の3以上の長さであることが、連続紙Wのスリップを防止する観点から好ましい。例えば、連続紙Wが1626mmの幅W2を有する新聞紙である場合には、ゴム層24の軸方向の幅W1は、例えば1219mm〜1625mm程度に設定することができ、より好ましくは、給紙部の巻取紙サイドレイ(±10mm)を考慮して、例えば1600mm〜1610mm程度に設定することができる。このゴム層24は、軸方向の中央を芯材22の軸方向の中央と一致させた状態で、芯材22の外周面に取り付けられている。これにより、ニップローラー20は、芯材22の中央部及びその近傍が、ゴム層24によって被覆され、芯材22の両端部及びその近傍が、ゴム層24によって被覆されずに露出されるよう構成されている。
The
ゴム層24は、図3に示すように、ニップローラー20の軸方向の中央部24aから両端部24b,24cに向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状の外形を有している。ゴム層24のクラウン量、すなわち、軸方向の中央部24aにおけるゴム層24の半径と、軸方向の両端部24b,24cにおけるゴム層24の半径との差dは、適宜設定することができ、例えば、0.2mm程度に設定することができる。なお、図1及び図3では、理解を容易にするために、ゴム層24のクラウン形状を誇張して図示している。
As shown in FIG. 3, the
ニップローラー20は、図1及び図2に示すように、取付け軸26,28がフレームF,Fに取り付けられた移動機構30,32によって支持されることで、搬送ローラー10の近傍において搬送ローラー10と平行に配置されている。移動機構30,32は、図2に示すように、それぞれ、ニップローラー20を支持するサブフレーム34と、サブフレーム34を軸36を中心に揺動させるエアシリンダー38とを備えている。この移動機構30,32は、エアシリンダー38によってサブフレーム34を揺動させることにより、ニップローラー20のゴム層24によって搬送ローラー10の外周面が加圧される加圧位置と、ニップローラー20のゴム層24が搬送ローラー10の外周面から離間した退避位置との間において、ニップローラー20を搬送ローラー10に対して接近又は離間させるよう構成されている。なお、この移動機構30,32は、上記構成の他に、種々の公知の構成を採用することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
以上の構成を備える本実施形態に係るローラー対1は、図1及び図2に示すように、搬送ローラー10と、加圧位置に位置するニップローラー20とによって連続紙Wを挟み込み、ニップローラー20のゴム層24によって連続紙Wを搬送ローラー10の外周面の接触領域に押さえ付けた状態において、搬送ローラー10が回転駆動されることにより、ニップローラー20が従動的に回転し、互いに協同して連続紙Wを搬送するよう構成されている。この際、ニップローラー20は、搬送ローラー10と直に接触することなく、連続紙Wとの間に生じる摩擦力のみによって、すなわち、搬送ローラー10の駆動力が連続紙Wを介してのみ伝達されることによって、従動的に回転する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the roller pair 1 according to the present embodiment having the above-described configuration sandwiches the continuous paper W between the
以上説明したとおり、本実施形態に係るニップローラー20は、外周面にゴム層24を有し、ゴム層24によって連続紙W(シート状搬送物)を搬送ローラー10に押し付けることで、搬送ローラー10と協同して連続紙Wを搬送するよう構成されており、ニップローラー20の軸方向に沿ったゴム層24の幅W1が連続紙Wの幅W2よりも小さくなるよう構成されている。このようなニップローラー20によれば、搬送ローラー10の外周面と直に接触することなく、ゴム層24の全面を連続紙Wと接触させることができるため、ゴム層24全体を均一に摩耗させることが可能となる。そして、このようにゴム層24全体を均一に摩耗させることにより、本実施形態に係るニップローラー20では、従来のニップローラー100で生じていたゴム層104の段差が生じることがないため、従来よりもゴム層24の使用寿命を延ばすこと、すなわち、ゴム層24の取り替え頻度を従来よりも減少させることが可能となり、これにより、ランニングコストを低減させることができる。
As described above, the
また、本実施形態に係るニップローラー20は、ゴム層24が、ニップローラー20の軸方向の中央部24aから両端部24b,24cに向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有している。このような形状のニップローラー20によれば、連続紙Wを紙幅方向に伸ばしながら押圧することが可能となるため、シワの発生を抑制することができると共に、紙幅全体の見当合わせが容易となる。また、このような形状のニップローラー20によれば、連続紙Wの紙幅方向(ニップローラー20の軸方向)のニップ幅及びニップ圧を均一にすることが可能となるため、テンションコントロールの安定性を長期に亘り確保することができる。すなわち、一般的に、ニップローラーは、左右両端部の取付け軸に作用する力で搬送ローラーを押圧する構成であることから、ニップローラーのゴム層に加わる搬送ローラーからの反作用の力により、ニップローラーが僅かに撓むこととなる。このため、ニップローラーのゴム層が、軸方向の全域に亘って同径となるストレート形状である場合には、軸方向の中央部のニップ幅(ニップ圧)が軸方向の両端部のニップ幅(ニップ圧)よりも狭く(弱く)なり、これにより、テンションコントロールが不安定になるおそれがある。これに対し、本実施形態に係るニップローラー20は、ゴム層24がクラウン形状を有しているため、ニップローラー20が撓んだ場合であっても、軸方向の中央部24aのニップ幅及びニップ圧を十分に確保することができ、これにより、連続紙Wの紙幅方向のニップ幅及びニップ圧を均一にすることが可能となる。
In the
さらに、ゴム層24を形成するゴム材料及びゴム硬度は、任意に選択乃至設定することができるが、本実施形態に係るニップローラー20では、上述のとおりゴム層24に段差が生じることがないため、従来のゴム層104よりも柔らかいゴム材料、例えば、ゴム硬度(JIS−A硬度)が70〜75程度の比較的ゴム硬度が低く、グリップ力に優れたゴム材を採用することができる。
Further, the rubber material and the rubber hardness forming the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-described embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiments.
例えば、上述した実施形態における説明では、搬送ローラー10が、輪転印刷機のインフィードテンションコントロールに用いられるインフィードローラーであり、ニップローラー20が、インフィードローラー用の押さえゴムローラーであり、シート状搬送物が、連続紙Wであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る搬送ローラー10は、複写機、プリンター、ファクシミリ装置、自動預金支払機(ATM)及び券売機等における枚葉状用紙の紙送りローラーやドラムであるとしても良いし、また、プラスチックフィルム、布及び箔等のシート状物を搬送するための搬送ローラーであるとしても良い。また、本実施形態に係るニップローラー20は、これら紙送りローラー、ドラム及び搬送ローラー等と共に用いられる各種のゴムローラーであるとしても良い。さらに、このことから明らかであるように、本実施形態に係るローラー対1の搬送対象となるシート状搬送物は、連続紙に限定されるものではなく、例えば枚葉状用紙、プラスチックフィルム、布及び箔等の種々のシート状物が含まれる。
For example, in the description of the embodiment described above, the
また、ニップ幅及びニップ圧の均一性を確保するために、ニップローラー20のゴム層24は、クラウン形状を有することが好ましいが、これに限定されず、ニップローラーのゴム層は、軸方向の全域に亘って同径となるストレート形状であるとしても良い。
Further, in order to ensure the uniformity of the nip width and the nip pressure, the
さらに、上述した実施形態における説明では特に言及していないが、ニップローラー20のゴム層24には、種々の加工が施されるとしても良い。例えば、ゴム層24の表面部に、軸方向の中央部24aから左右両端部24b,24cに向かう螺旋状の溝(図示せず)が形成されるとしても良い。この場合において、螺旋状の溝は、軸方向の中央部24aを中心として左右対称に形成されることが好ましく、また、軸方向の中央部24aから左右両端部24b,24cに向かってニップローラー20の回転方向と逆の方向に延びる溝であることが好ましい。このような螺旋状の溝がゴム層24の表面部に形成されることにより、連続紙Wのシワの発生をより一層抑制することができる。
Further, although not particularly mentioned in the description of the above-described embodiment, the
1 ローラー対、10 搬送ローラー、12 ローラー本体、14,16 取付け軸、18 駆動手段、20 ニップローラー、22 芯材、24 ゴム層、24a 中央部、24b,24c 両端部、26,28 取付け軸、30,32 移動機構、34 サブフレーム、36 軸、38 エアシリンダー、F フレーム、W 連続紙(シート状搬送物)、W1 ゴム層の幅、W2 連続紙(シート状搬送物)の幅 1 roller pair, 10 transport roller, 12 roller body, 14, 16 mounting shaft, 18 driving means, 20 nip roller, 22 core material, 24 rubber layer, 24a central portion, 24b, 24c both ends, 26, 28 mounting shaft, 30, 32 moving mechanism, 34 sub-frame, 36 axis, 38 air cylinder, F frame, W continuous paper (sheet-like conveyed product), width of W 1 rubber layer, width of W 2 continuous paper (sheet-like conveyed product)
Claims (4)
前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記ニップローラーの軸方向に沿ったシート状搬送物の幅よりも小さくなるよう構成されている
ことを特徴とするニップローラー。 A nip roller configured to have a rubber layer on the outer peripheral surface and to convey the sheet-like conveyed product in cooperation with the conveyance roller by pressing the sheet-like conveyed item against the conveying roller by the rubber layer,
The nip roller, wherein the rubber layer is configured such that a width along an axial direction of the nip roller is smaller than a width of a sheet-like conveyed product along the axial direction of the nip roller.
前記ゴム層の前記幅は、シート状搬送物の前記幅の4分の3以上の長さを有する
ことを特徴とするニップローラー。 The nip roller according to claim 1,
The nip roller, wherein the width of the rubber layer has a length equal to or more than three quarters of the width of the sheet-like conveyance object.
前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向の中央部から両端部に向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有している
ことを特徴とするニップローラー。 The nip roller according to claim 1 or 2,
The nip roller, wherein the rubber layer has a crown shape in which an outer diameter gradually decreases from an axial center portion to both end portions of the nip roller.
前記ニップローラーの前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記搬送ローラーの軸方向に沿った前記接触領域の幅よりも小さくなるよう構成されている
ことを特徴とするローラー対。 A conveyance roller having a contact area on the outer peripheral surface, and a nip roller having a rubber layer on the outer peripheral surface; and the contact of the conveyance roller with the rubber layer of the nip roller. A roller pair configured to convey the sheet-like conveyance object in cooperation with the conveyance roller and the nip roller by pressing against a region,
The rubber layer of the nip roller is configured such that a width along the axial direction of the nip roller is smaller than a width of the contact area along the axial direction of the transport roller. versus.
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