JP2017114621A - 巻出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムの破損が抑制でき、かつ、構造が単純な押し当て方式の巻出し装置を提供する。【解決手段】巻出し装置１００は、複数の押し当てローラ１０と、複数の押し当てローラを回転及び停止させる回転駆動部２０と、押し当てローラをフィルムロール１０１の外周面に押し当てる押圧部３０と、を備え、各押し当てローラは、フィルムロールに向かって互いに独立して変位可能であって、回転駆動部は、駆動モータによって回転駆動される回転支軸２２と、回転支軸に設けられた複数の駆動プーリと、各押し当てローラに接続された複数の被駆動プーリと、駆動プーリと被駆動プーリに掛け渡されている複数の無端ベルトと、を有し、押圧部は、各押し当てローラを回転可能に支持するとともに、回転支軸に回動可能に支持された複数のアーム部材３１と、回転支軸を回動中心として複数のアーム部材を互いに独立して回動させる複数の押圧アクチュエータ３２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、巻出し装置に関する。

巻出し装置は、フィルムロールからフィルムを巻き出す装置である。本明細書でいう「フィルム」とは、薄膜状の部材を総称したものであり、一般的にフィルムより厚みが大きいとされるシートなどを含み、合成樹脂や紙など様々な材料からなるものを含む。巻出し装置には、フィルムを引っ張ることによりフィルムロールからフィルムを巻き出す方式（以下、「引張り方式」と称する）のものがある。引張り方式は、フィルムロールの回転を速やかに停止させることが難しいことから、フィルムの供給と停止を繰り返す場合には、フィルムロールからフィルムを一定速度で巻き出す機構に加え、巻き出されたフィルムを一時的に貯留し、貯留したフィルムの供給及び停止を行う機構が必要であった。

また、巻出し装置には、フィルムロールの外周面に押し当てローラを押し当て、その押し当てローラを回転させることで、フィルムを巻き出す方式（以下、「押し当て方式」と称する）のものもある（例えば、特許文献１参照）。押し当て方式は、フィルムロールの回転を速やかに停止させることができることから、フィルムの供給と停止を繰り返す場合であっても、巻き出されたフィルムを一時的に貯留するための機構等を別途設ける必要はなく、引張り方式に比べ構造を単純化することができる。

特開２００５−３３５７５９号公報

ところで、フィルムロールの断面は必ずしも真円ではなく、しかも断面形状は幅方向（フィルムロールの軸方向）位置によって異なる。つまり、フィルムロールの表面には、幅方向に凹凸が生じている。そのため、押し当て方式の巻出し装置は、フィルムロールと押し当てローラとの接触状況が幅方向位置によって異なることとなり、フィルムロールの一部に力が集中する結果、フィルムが破損するおそれがあるという問題があった。また、この問題を解決する場合、構造の複雑化を抑えることが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フィルムの破損が抑制でき、かつ、構造が単純な押し当て方式の巻出し装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様に係る巻出し装置は、巻き出しを行うフィルムロールの幅方向に並んで配置された複数の押し当てローラと、前記複数の押し当てローラを回転及び停止させる回転駆動部と、前記複数の押し当てローラを前記フィルムロールの外周面に押し当てる押圧部と、を備え、前記各押し当てローラは、前記フィルムロールに向かって互いに独立して変位可能であって、前記回転駆動部は、駆動モータによって回転駆動される回転支軸と、前記各押し当てローラに対応するようにして前記回転支軸に設けられた複数の駆動プーリと、前記各押し当てローラに接続された複数の被駆動プーリと、前記各駆動プーリとそれに対応する被駆動プーリに掛け渡されている複数の無端ベルトと、を有し、前記押圧部は、前記各押し当てローラを回転可能に支持するとともに、軸受を介して前記回転支軸に回動可能に支持された複数のアーム部材と、前記回転支軸を回動中心として前記複数のアーム部材を互いに独立して回動させる複数の押圧アクチュエータと、を有する。

この構成によれば、フィルムロールの表面に幅方向に凹凸が生じているとしても、その凹凸に応じて各押し当てローラが互いに独立して変位するため、フィルムロールと押し当てローラの当接状況が幅方向位置によって大きく異なることはない。そのため、フィルムロールの一部に力が集中するのを抑制することができ、ひいてはフィルムの破損を抑制することができる。

また、この構成によれば、各押し当てローラと回転支軸とを各軸受及び各アーム部材を介して接続し、アーム部材が回転支軸を回動中心として回動するため、アーム部材が回動して押し当てローラが変位しても回転支軸の位置は変化しない。そのため、各押し当てローラを回転させるための回転支軸を共通化することができる。つまり、各押し当てローラが互いに独立して変位するにもかかわらず、１つの回転支軸によって全ての押し当てローラを回転させることができる。そのため、上記の構成によれば、押し当てローラを回転させる駆動モータの数を減らすことができる。

上記の巻出し装置によれば、フィルムの破損を抑制しつつも構造を単純化させることができる。

図１は、実施形態に係る巻出し装置の側面図である。 図２は、実施形態に係る巻出し装置の平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る巻出し装置１００について説明する。図１は巻出し装置１００の側面図であり、図２は巻出し装置１００の平面図である。巻出し装置１００は、フィルムロール１０１を回転させることにより、フィルムロール１０１からフィルム１０２を巻き出す装置である。図１において、紙面に垂直な方向がフィルムロール１０１の幅方向である。また、図２において、紙面左右方向がフィルムロール１０１の幅方向である。

図１及び図２に示すように、巻出し装置１００は、フィルムロール１０１に当接する複数の押し当てローラ１０と、これら複数の押し当てローラ１０を回転及び停止させる回転駆動部２０と、これら複数の押し当てローラ１０をフィルムロール１０１の外周面に押し当てる押圧部３０とを備えている。以下、これらの各構成要素について順に説明する。

＜押し当てローラ＞
押し当てローラ１０は、フィルムロール１０１の外周面に押し当てられた状態で回転することにより、フィルムロール１０１を回転させ、フィルムロール１０１からフィルム１０２を巻き出すことができる。本実施形態に係る巻出し装置１００は、このような押し当てローラ１０を備えているため、いわゆる押し当て方式の巻出し装置である。図２に示すように、各押し当てローラ１０は、フィルムロール１０１の幅方向に所定の間隔をおいて配置されている。なお、各押し当てローラ１０は、フィルムロール１０１に向かって互いに独立して変位可能に構成されているが、詳しい構造については後述する。

＜回転駆動部＞
回転駆動部２０は、駆動モータ２１によって回転駆動される回転支軸２２と、回転支軸２２に設けられた複数の駆動プーリ２３と、各押し当てローラ１０に接続された被駆動プーリ２４と、後述する各アーム部材３１に設けられた第１アイドラ２５と、同じく各アーム部材３１に設けられ、第１アイドラ２５よりもフィルムロール１０１の径方向外側（フィルムロール１０１から見て遠い側）に位置する第２アイドラ２６と、各駆動プーリ２３とこれに対応する被駆動プーリ２４を掛け渡す無端ベルト２７とを有している。

駆動モータ２１は、回転支軸２２の回転及び停止を連続的に行えるように構成されている。駆動モータ２１は、いわゆるステッピングモータであってもよく、ステッピングモータ以外の他のモータであってもよい。

回転支軸２２は、フィルムロール１０１の幅方向に沿って延びており、後述する各アーム部材３１を貫通するように配置されている。また、回転支軸２２は、各押し当てローラ１０に対応して設けられた複数の台部材２９に回転可能に支持されている。なお、本実施形態では、回転駆動部２０が有する回転支軸２２は１つであり、この１つの回転支軸２２を１つの駆動モータ２１によって回転駆動している。

駆動プーリ２３は、各押し当てローラ１０に対応するようにして回転支軸２２に設けられている（固定されている）。そのため、回転支軸２２の回転に伴って、駆動プーリ２３も回転する。

被駆動プーリ２４は、連結軸２８を介して押し当てローラ１０に接続されている。そのため、被駆動プーリ２４が回転すると、その回転に伴って各押し当てローラ１０も回転する。

第１アイドラ２５は、アーム部材３１に回転可能に設けられている。第１アイドラ２５のフィルムロール１０１から見て遠い側の部分において、無端ベルト２７のフィルムロール１０１から見て近い側の外周面が掛け渡されている。これにより無端ベルト２７をアーム部材３１の形状に沿って回転走行させることができる。

第２アイドラ２６は、アーム部材３１に回転可能に設けられており、その位置を変更できるように構成されている。第２アイドラ２６のフィルムロール１０１から見て遠い側の部分において、無端ベルト２７のフィルムロール１０１から見て遠い側の内周面が掛け渡されている。第２アイドラ２６の位置を変更することにより、無端ベルト２７の張力を調整することができる。

無端ベルト２７は、駆動プーリ２３と被駆動プーリ２４に掛け渡されており駆動プーリ２３の動力を被駆動プーリ２４に伝達する。この無端ベルト２７には、平ベルト、Ｖベルト、タイミングベルト、及びチェーン等が含まれる。なお、無端ベルト２７がチェーンである場合には、駆動プーリ２３及び被駆動プーリ２４はチェーンスプロケットとなる。つまり、駆動プーリ２３及び被駆動プーリ２４には、チェーンスプロケットが含まれる。

回転駆動部２０は、以上のとおり構成されているため、駆動モータ２１を回転及び停止することにより、回転支軸２２、各駆動プーリ２３、各無端ベルト、及び各被駆動プーリ２４を介して、各押し当てローラ１０を回転及び停止することができ、ひいてはフィルムロール１０１を回転及び停止することができる。

なお、本実施形態では、図２に示すように、駆動プーリ２３、被駆動プーリ２４、第１アイドラ２５、第２アイドラ２６、及び無端ベルト２７（以下、これらを「駆動プーリ２３等」と称す）が、アーム部材３１の幅方向外側に配置されている。そして、隣り合うアーム部材３１同士で駆動プーリ２３等の配置が逆になっている。例えば、図２において、紙面右端に位置するアーム部材３１では駆動プーリ２３等が紙面右側に位置しており、その左隣のアーム部材３１では駆動プーリ２３等が紙面左側に位置している。ただし、駆動プーリ２３等は、例えば図２の紙面右側に常に配置するなど、アーム部材３１から見て常に幅方向一方側に配置してもよい。

＜押圧部＞
押圧部３０は、各押し当てローラ１０を回転可能に支持する複数のアーム部材３１と、各アーム部材３１を回動させる複数の押圧アクチュエータ３２と、を有している。

アーム部材３１は、図２に示すように、幅方向に所定の間隔をおいて対向するように配置された左右一対の板材３３、３４によって主に形成されている。各アーム部材３１は、一対の板材３３、３４で挟むようにして、それらの間で押し当てローラ１０を回転可能に支持している。また、各板材３３、３４には軸受３５（図１参照）が設けられており、アーム部材３１はこの軸受３５を介して回転支軸２２に支持されている。つまり、アーム部材３１は、回転支軸２２を回動中心として回動可能に構成されている。なお、軸受３５としてアーム部材３１にベアリングを取り付けてもよく、また、軸受３５として回転支軸２２に対して滑る軸受部をアーム部材３１に形成してもよい。

また、各アーム部材３１は、図１に示すように、回転支軸２２が貫通する基端部３６と、押し当てローラ１０を支持する先端部３７と、基端部３６と先端部３７との間に位置する中間部３８とを有している。このうち、中間部３８は、側面視において、回転支軸２２の中心軸と押し当てローラ１０の中心軸を結ぶ基準線Ｘよりもフィルムロール１０１の径方向外側に位置している。

押圧アクチュエータ３２は、シリンダ４０に圧縮空気を供給することによりロッド４１が軸方向に駆動する（伸縮する）いわゆるエアアクチュエータである。ただし、押圧アクチュエータ３２は、エアアクチュエータ以外のアクチュエータであってもよい。押圧アクチュエータ３２は、台部材２９に設けられた保持部材３９に回動可能に保持されている。ロッド４１の先端は、アーム部材３１の中間部３８に回動可能に取り付けられている。これにより、シリンダ４０に圧縮空気を供給するとロッド４１が伸び、アーム部材３１は回転支軸２２を回動中心として回動する。その結果、押し当てローラ１０をフィルムロール１０１の外周面に押し当てることができる。

なお、本実施形態では、押圧アクチュエータ３２はフィルムロール１０１から見てアーム部材３１の外側に位置し、フィルムロール１０１に向かってアーム部材３１を押圧するように構成されているが、押圧アクチュエータ３２はこのような構成に限定されない。例えば、押圧アクチュエータ３２はフィルムロール１０１から見てアーム部材３１の内側に位置し、フィルムロール１０１に向かってアーム部材３１を引っ張るように構成されていてもよい。この場合であっても、押圧アクチュエータ３２は、押し当てローラ１０をフィルムロール１０１の外周面に押し当てることができる。

＜作用効果等＞
以上で説明したとおり、本実施形態に係る巻出し装置１００では、各押し当てローラ１０をそれぞれ別のアーム部材３１で保持しており、そのアーム部材３１は他のアーム部材３１に干渉されることなく独立して回動することができる。つまり、本実施形態では、各押し当てローラ１０は、フィルムロール１０１に向かって互いに独立して変位可能である。そのため、フィルムロール１０１の表面に幅方向に凹凸が生じているとしても、その凹凸に応じて各押し当てローラ１０が互いに独立して変位することができ、フィルムロール１０１と押し当てローラ１０の当接状況が幅方向位置によって大きく異なることはない。その結果、巻出しを行う際に、フィルムロール１０１の一部に力が集中するのを抑制することができ、ひいてはフィルム１０２の破損を抑制することができる。

ここで、各押し当てローラ１０が互いに独立して変位する場合、各押し当てローラ１０を駆動する回転駆動部２０の構成が問題となる。例えば、押し当てローラ１０ごとに回転駆動部２０を設ければ、各押し当てローラ１０を別々に変位させることができ、フィルムロール１０１と各押し当てローラ１０との当接状況の大きな差異を低減させることができる。しかしながら、この場合、押し当てローラ１０と同じ数の駆動モータ２１及び同じ数の回転支軸２２を設けなければならず、巻出し装置１００の構造が複雑になるとともに、製造コストが増加してしまう。

これに対し、本実施形態に係る巻出し装置１００は、各アーム部材３１の回動中心、すなわち各アーム部材３１が回動しても変位しない位置に回転支軸２２を配置し、この回転支軸２２の動力を押し当てローラ１０に伝えるように構成されている。そのため、各押し当てローラ１０を回転させるための回転支軸２２を共通化させることができ、各押し当てローラ１０を回転させるための駆動モータ２１の数を抑えることができる。よって、本実施形態によれば、各押し当てローラ１０がそれぞれ独立して変位するにもかかわらず、構造が複雑になるのを抑えることができ、また、製造コストを抑えることができる。

さらに、本実施形態のアーム部材３１は、中間部３８が回転支軸２２の中心軸と押し当てローラ１０の中心軸を結ぶ基準線Ｘよりもフィルムロール１０１の径方向外側に位置している。そのため、本実施形態によれば、アーム部材３１が基準線Ｘに沿って直線状に形成される場合に比べて、アーム部材３１とフィルムロール１０１が干渉しにくくなる。

１０ 押し当てローラ
２０ 回転駆動部
２１ 駆動モータ
２２ 回転支軸
３０ 押圧部
３１ アーム部材
３２ 押圧アクチュエータ
３５ 軸受
１００ 巻出し装置
１０１ フィルムロール
１０２ フィルム

Claims (1)

1. 巻き出しを行うフィルムロールの幅方向に並んで配置された複数の押し当てローラと、
   前記複数の押し当てローラを回転及び停止させる回転駆動部と、
   前記複数の押し当てローラを前記フィルムロールの外周面に押し当てる押圧部と、を備え、
   前記各押し当てローラは、前記フィルムロールに向かって互いに独立して変位可能であって、
   前記回転駆動部は、
   駆動モータによって回転駆動される回転支軸と、
   前記各押し当てローラに対応するようにして前記回転支軸に設けられた複数の駆動プーリと、
   前記各押し当てローラに接続された複数の被駆動プーリと、
   前記各駆動プーリとそれに対応する被駆動プーリに掛け渡されている複数の無端ベルトと、を有し、
   前記押圧部は、
   前記各押し当てローラを回転可能に支持するとともに、軸受を介して前記回転支軸に回動可能に支持された複数のアーム部材と、
   前記回転支軸を回動中心として前記複数のアーム部材を互いに独立して回動させる複数の押圧アクチュエータと、を有する、巻出し装置。

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