JP4419086B2 - フリクション巻軸 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の複数の帯状シートを個々の巻芯のまわりに一斉に巻取るフリクション巻軸に関する。

従来、フリクション巻軸には、回転駆動機構により回転駆動される回転駆動軸と、帯状シートを巻取るための管状の巻芯の内径に適合する外径を有する、前記回転駆動軸の外周面に回転自在に装着した複数の巻取カラーと、前記巻取カラーに夫々設けた、前記巻芯を巻取カラー上に固定するための巻芯固定機構と、回転駆動軸の回転力を各巻取カラーに伝達するための摩擦クラッチ機構とからなるものがある。

このフリクション巻軸は、例えば広幅の帯状シートを狭幅の複数の帯状シートに分割して巻取る場合に使用する。その場合、帯状シートの巻取中に、広幅の帯状シートの厚みムラに起因して各巻芯のまわりの分割帯状シートの巻取ロール間でその外径に差異が生じたとしても、各巻取ロールが回転駆動軸に対してスリップ回転することができ、しかも巻芯を保持する巻取カラーの数に比例した巻取トルクが巻芯に生じるので、帯状シートの幅が多様に異なる場合でも各帯状シートの単位幅当たりの巻取張力に殆ど差が生じないように巻取ることができる。また巻取カラーの長さを短くすればするほど各帯状シートの単位幅当たりの巻取張力が均一化して精密な巻取張力制御を行うことができる。

ところが、従来のフリクション巻軸では、帯状シートの幅が狭い場合、一つの巻取カラー上に一つの巻芯を装着して巻取ることが必要になる。その場合、巻芯の着脱を円滑に行うために巻取カラーの外径より巻芯の内径を僅かに小さくしてあるため、巻芯の内周面と巻取カラーの外周面の間に隙間が生じ、巻芯の長さ（帯状シート幅）を小さくすると、巻芯固定機構で巻芯を巻取カラー上に固定しても、巻芯内周面が中心軸線方向の１箇所で支持されるので、巻芯の中心軸線が巻取カラーの中心軸線に対して容易に傾く。そして傾いた状態で固定された状態の巻芯に帯状シートを巻取っても、巻芯上に形成された巻取ロールの端面は不揃いになって不良品になるという問題を生じる。

また帯状シートの幅の狭い場合、巻芯を巻取カラーの中心軸線に対して傾かないように保持するために、巻取カラーの長さを短くして二つの巻取カラーに一つの幅の狭い巻芯を装着することも提案されるが、幅の狭い巻取カラー上に巻芯固定機構を設けたり、回転駆動軸に幅の狭い摩擦クラッチ機構を設けたりすることが困難になるため、巻取カラーの幅を狭くするにも限界がある。
特開２００２−３１６７５０号公報

そこで本発明は短い複数の巻芯を適正に保持することができ、各巻芯上に幅の狭い帯状シートを不良品にならないように一斉に巻取ることができるフリクション巻軸を提供することを課題としている。

本発明のフリクション巻軸は、帯状シートを巻取るための複数の管状の巻芯と前記巻芯相互間に配置した管状のスペーサとからなる巻芯群を貫通支持する管状の本体、及び前記本体が貫通支持した巻芯群を両側から締付ける、前記本体に設けた巻芯群締付け機構からなる複数の巻芯保持管と、回転駆動機構により回転駆動される回転駆動軸と、前記巻芯保持管の内径に適合する外径並びに前記巻芯保持管の個々の長さの半分以下の長さを有する、前記回転駆動軸の外周面に回転自在に装着した複数の巻取カラーと、前記複数の巻取カラー夫々に設けた、前記巻芯保持管の内周面を押すことにより該巻芯保持管を巻取カラー上に固定する巻芯保持管固定機構と、回転駆動軸の回転を巻取カラーに伝達する摩擦クラッチ機構とからなる。

本発明によれば、複数の管状の巻芯と該巻芯相互間に配置した管状のスペーサとからなる巻芯群を管状の本体により貫通支持し、その本体が貫通支持した巻芯群を両側から巻芯群締付け機構により締付けて保持するので、短い巻芯を巻芯保持管に対して傾かないように保持でき、しかも、その巻芯保持管を巻軸本体部の複数の巻取カラーで保持することができるので、巻芯保持管を回転駆動軸に対して傾かないように保持できる。それゆえ、短い巻芯を回転駆動軸に対して傾かないように適正に保持できる。また巻軸の本体部から取外した巻芯保持管に複数の巻芯を予め装着しておき、その巻芯保持管を巻取停止時に巻軸の本体部に装着して巻取りを再開することができるので、巻取停止から巻取再開までの巻取準備時間を大幅に短縮することができる。また一つの巻芯保持管はその長さに応じて複数個の巻取カラーで保持され、前記複数の巻取カラー夫々に、前記巻芯保持管の内周面を押すことにより該巻芯保持管を巻取カラー上に固定する巻芯保持管固定機構が設けてあるので、一つの巻芯保持管には、それを保持する巻取カラーの個数に比例した巻取トルクが付与される。また一般に、原帯状シートの幅方向に一定の領域を設定して、その領域の各部分の厚みを調べた場合、その領域が狭ければ狭いほど、その各部分における厚みの最大値と最小値の差は小さくなる傾向にある。そして帯状シート幅が狭い場合、帯状シート幅方向の厚みムラに起因する隣り合う巻取ロール外径のばらつきが小さくなり、短い巻芯複数個を共通の巻芯保持管に装着しても、巻芯保持管に付与された巻取トルクは、巻芯保持管上の複数の巻芯に、各巻芯上に巻取る帯状シートに生じる単位幅当たりの巻取張力が概略均等になるように分散して作用する。そのため、複数の巻芯保持管に夫々巻芯群を装着することで、巻取張力に対する帯状シート厚みラムの悪影響が小さくなる傾向にある。したがって、短い複数の巻芯を適正に保持して各巻芯上の幅の狭い帯状シートの巻取ロールが不良品になるのを防ぐことができ、狭幅帯状シートの巻取ロールの歩留まりが向上する。

また、巻芯群締付け機構は、巻芯群を軸線方向に弾力的に押すための弾性体を備えることにより、巻芯に巻取る帯状シートの張力が過大になったとき、その巻芯を巻芯保持管の本体に対して回転可能にすることができるので、特定の帯状シートの巻取張力が過大になるのを防ぐことができる。

巻芯保持管の構造を簡単すると共に巻芯保持管の巻軸本体部への着脱を容易した。

図１は本発明の一実施例に係るフリクション巻軸の説明図であり、図１（Ａ）はフリクション巻軸の要部の正面を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）における切断線Ａ−Ａ沿いの断面を矢印Ｂの方向に見た状態を示す。図示のフリクション巻軸は、帯状シートＳを巻取るための複数の管状の巻芯１と該巻芯１の相互間に配置した管状のスペーサ２とからなる巻芯群３を貫通支持する管状の本体４、及び管状の本体４が貫通支持した巻芯群３を両側から締付ける巻芯群締付け機構５からなる複数の巻芯保持管６と、回転駆動機構（図示せず）により回転駆動される回転駆動軸７と、巻芯保持管６の内径に適合する外径並びに巻芯保持管６の半分以下の長さを有する、回転駆動軸７の外周面に回転自在に装着した複数の巻取カラー８と、この巻取カラー８に設けた、巻芯保持管６を巻取カラー８上に固定する巻芯保持管固定機構９と、回転駆動軸７の回転を巻取カラー８に伝達する摩擦クラッチ機構１０とからなる。

巻芯保持管６における巻芯締付け機構５は、管状の本体４の一端に設けた鍔部１１と、本体４の他の一端に形成したネジ１２に螺合するナット１３からなる。鍔部１１、ナット１３の各外周面には、引掛けスパナの爪をかける溝１１ａ、１３ａが形成してある。

回転駆動軸７、巻取カラー８、巻芯保持管固定機構９及び摩擦クラッチ機構１０はフリクション巻軸の本体部ＭＢを構成しており、この本体部ＭＢは、特開２００２−３１６７５０号公報に記載のフリクション巻軸と同じように巻取機の巻取位置に着脱可能であり、この本体部ＭＢを巻取位置に装着したとき、回転駆動軸７は、その一端に設けた軸受と他の一端に係合する回転センタとにより回転可能に支持されると共に、回転駆動力が伝達されるようになっている。

また巻取カラー８は一対のころがり軸受により回転可能に回転駆動軸７に装着してあり、巻芯保持管固定機構９は、図１（Ｂ）に示すように巻取カラー８の外周面に形成した、回転駆動軸７の中心から放射方向に等角度を隔てて円周方向に伸長する複数の傾斜溝１４と、各傾斜溝１４に配置した球体１５と、球体１５を溝１４の深い部分から浅い部分の方向又はこれと反対方向に移動可能に保持する、巻取カラー８に回転可能に装着した環状保持部材１６とからなる。そして巻取中に回転駆動軸７が図１（Ｂ）において時計方向に回転駆動され、巻芯保持管６はその回転を阻止するように帯状シート巻取張力による回転力を受けるので、球体１６が溝１４の浅い部分に移動し、環状保持部材１６の外周面から突出して巻芯保持管６の内周面を押し、それによって巻芯保持管６を巻取カラー８上に固定することができる。

また摩擦クラッチ機構１０は、特開２００２−３１６７５０号公報に記載のフリクション巻軸と同じように、各巻取カラー８に対応するように回転駆動軸７に設けた孔１７に、孔１７の軸線方向に滑動可能に挿入した棒状の摩擦部材１８と、回転駆動軸７の中空部に設けた、圧縮空気の供給を受けて膨張することで摩擦部材１８を巻取カラー８の内周面に押付けることができる弾性体のホース１９とで構成されており、ホース１９は回転駆動軸７の端部付近まで延びている。

この実施例の場合、巻取停止中に巻芯保持管６が回転駆動軸７に対して軸線方向にずれるのを防ぐために、フリクション巻軸は、巻取カラー８相互間に配置した公知の巻芯横ズレ防止リング２０を備えている。

上述のように構成されたフリクション巻軸に巻芯を装着して複数の帯状シートを巻取るには、まず、巻芯保持管６の本体４からナット１３を取外した状態で、本体４の端部から巻芯１とスペーサ２を交互に嵌めて巻芯群３とし、その後、ナット１３を本体４に取り付け、巻芯群３を締付けて本体４に固定する。次に、巻芯群３を装着した巻芯保持管６を、回転駆動軸１の自由端から巻取カラー８群の外周面に嵌めることにより本体部ＭＢに装着する。その後、本体部ＭＢを所定の巻取位置に取付けて、巻芯保持管６に装着した巻芯１が帯状シートＳの供給位置に対応するように巻芯保持管６の位置を調節する。次に、各巻芯１に帯状シートＳの先端部を接着した後、回転駆動軸７を帯状シートの供給速度に相当する回転速度より僅かに速い速度で回転駆動すると共に、ホース１９に圧縮空気を供給して巻取りを行う。

ホース１９内に圧縮空気が供給されると摩擦部材１８が巻取カラー８の内周面に所要の力で押付けられ、摩擦部材１８と巻取カラー８の内周面との摩擦力に応じた回転力が回転駆動軸７から巻取カラー８に伝達され、巻芯保持管６は巻芯保持管固定機構９により巻取カラー８上に固定されるので、巻取カラー８の回転力は巻芯保持管６を経て、その巻芯保持管６上の各巻芯Ｃに分散して伝達される。そして帯状シートＳの供給速度に相当する巻芯Ｃの回転速度に比べて回転駆動軸７の回転速度が速い分だけ巻取カラー８の内周面と摩擦部材１８とがスリップして巻取カラー８が回転駆動軸７に対し遅れて回転する。そのため帯状シートに過大な張力が生じるのを防ぐことができる。

巻取りが終了すると、本体部ＭＢを巻取位置から取外し、巻取ロールと共に巻芯保持管６を、本体部ＭＢから抜き取り、その後、巻芯保持管６の本体４の一端からナット１３を外して巻取ロールを巻芯１と共に抜き取る。

図２は巻芯保持管の別の実施態様に係る説明図であり、巻芯群締付け機構５は、巻芯群３を軸線方向に弾力的に押すための弾性体２１を備えている。弾性体２１はナット１３と本体４の外周面にスライド可能に取付けた環状の可動板２２との間に配置してあり、図２では皿バネであるが他の弾力性のあるバネやゴム等を用いてもよい。この巻芯保持管６では、弾性体２１により巻芯群３を鍔部１１に向けて可動板２２を介して軸線方向に弾力的に押すので、巻芯群３の締め付け力を概略一定で適当な大きさに維持することができ、その締め付け力に応じた摩擦力が巻芯１の端面に生じ、その摩擦力に応じた拘束力で巻芯１が巻芯保持管６の本体４に拘束される。一方、巻芯保持管６で保持した複数の巻芯１には夫々帯状シートの巻取張力による回転力が作用し、この回転力が前記拘束力より大きくなると巻芯１が巻芯保持管６の本体４に対して回転する。そのため、一斉に巻取られる帯状シートのうちの特定の帯状シートの巻取張力が過大になろうとしても、その特定の帯状シートの巻芯１の回転力が拘束力より大きくなり、その巻芯１が巻芯保持管６の本体４に対しスリップしながら回転するので、特定の帯状シートに過大な巻取張力が生じるのを防ぐことができる。

本発明の一実施例に係るフリクション巻軸の説明図である。 巻芯保持管の別の実施態様に係る説明図である。

符号の説明

Ｓ 帯状シート
１ 巻芯
２ スペーサ
３ 巻芯群
４ 本体
５ 巻芯群締付け機構
６ 巻芯保持管
７ 回転駆動軸
８ 巻取カラー
９ 巻芯保持管固定機構
１０ 摩擦クラッチ機構
１１ 鍔部
１２ ネジ
１３ ナット
１８ 摩擦部材
１９ ホース
２１ 皿ばね
２２ 可動板

Claims (3)

1. 帯状シートを巻取るための複数の管状の巻芯と前記巻芯相互間に配置した管状のスペーサとからなる巻芯群を貫通支持する管状の本体、及び前記本体が貫通支持した巻芯群を両側から締付ける、前記本体に設けた巻芯群締付け機構からなる複数の巻芯保持管と、回転駆動機構により回転駆動される回転駆動軸と、前記巻芯保持管の内径に適合する外径並びに前記巻芯保持管の個々の長さの半分以下の長さを有する、前記回転駆動軸の外周面に回転自在に装着した複数の巻取カラーと、前記複数の巻取カラー夫々に設けた、前記巻芯保持管の内周面を押すことにより該巻芯保持管を巻取カラー上に固定する巻芯保持管固定機構と、回転駆動軸の回転を巻取カラーに伝達する摩擦クラッチ機構とからなるフリクション巻軸。
2. 上記巻芯群締付け機構は、前記本体の一端に設けた鍔部に向けて巻芯群を締付けて固定するための、前記本体の他の一端に設けたナットを備えることを特徴とする請求項１に記載のフリクション巻軸。
3. 上記巻芯群締付け機構は、前記巻芯群を軸線方向に弾力的に押すための弾性体を備えることを特徴とする請求項１に記載のフリクション巻軸。

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