JP4889479B2 - コアレスロールの着脱装置 - Google Patents

Description

本発明は、リボン、フィルム、紙など、幅と長さのある帯状の連続体を巻き取って芯の無い中空の巻回物（コアレスロール）を形成したり、逆に芯の無い中空の巻回物を回転軸に保持して、連続体に巻き戻すのに用いて好適なコアレスロールの着脱装置に関する。

従来のコア付きロールの着脱装置として、図１９に熱転写式のラベルプリンタを示す。

プリンタ１には、熱転写インクリボン（以下、「リボン」という）２を装着する供給軸３と、該供給軸３に装着されたリボン２を巻き取る巻き取り軸４とが設けられている。

図２０は、供給軸３又は巻き取り軸４の構成を示す斜視図である。
供給軸３（巻き取り軸４）は図示の如く、回転軸５と、回転軸５に嵌装された円筒状のリボンボス６と、リボンボス６を所定トルクで回転させるためのクラッチ部７とからなり、リボン２が巻回された紙管又は転写済みのリボン２を巻き取る紙管等の管体８がリボンボス６の外側に嵌装され、リボンボス６の外周面に設けられている板バネ９によってリボンボス６に一体的に固定される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、以下の問題があった。

まず、使用済みのリボンはポリエステルなどのベースフィルムと紙とに分別すればリサイクルが可能であるが、従来は使用済みリボンを巻き取るのに空の紙管が必要であり、巻き取った後の紙管はシュレッダー処理に適さず、紙くずが混入してしまうためゴミとなってしまうという問題があった。

また、リボンが巻回された紙管をリボンボスに装着するのに、紙管の内壁に板バネが作用するため、相当の力が必要となり、外周のリボンにシワが生じてしまうという問題もあった。

実開平６−３６８５３号公報

ここで、ロールの巻きが崩れないことを前提に、軸に引っ掛けたり差し込んだり、あるいは凹部に収容するなどして回転を許容できさえすれば、一見コアレスロールの着脱装置となるようにも考えられる。

しかしながら、印字用紙にはそうしたコアレス用紙が存在するが、インクリボンの着脱装置として使用するのには、回転の振れ（回転中心の偏りや巻回物の変形）のないように回転軸にしっかりと固定する必要がある。その理由はリボンロールの回転の振れが脈動（周期的な変動）となってリボン送り量に現れ、印字結果にムラが生じたり用紙に皺を発生させたりすることが考えられるからである。

本発明は上記従来の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は紙管などの芯を用いることなく、帯状の連続体を巻き取って中空の巻回物（コアレスロール）を形成したり、逆に芯の無い中空の巻回物を回転軸に保持して、連続体に巻き戻すのに用いて好適なコアレスロールの着脱装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、第一の発明に係るコアレスロールの着脱装置では、中空部を備える芯無しの巻回物を回転軸に着脱する為の装置であって、前記中空部に内接する正多角形の各頂点に配設される位置決めピンと、該各隣接する位置決めピンを結ぶ線分の垂直二等分線上に配設される、前記位置決めピンと相似図形をなすサポートピンと、前記各位置決めピン同士およびサポートピン同士が互いに平行となるように支持する回転ディスクおよびクランプ部材とからなり、前記回転ディスクまたはクランプ部材には、サポートピンを装着する取付穴を設け、該取付穴の少なくとも１つには、巻回物を着脱する際にサポートピンの着脱を容易とする放射状の切れ目が形成されている構成を採用した。

上記構成によると、回転ディスクとクランプ部材、位置決めピンおよびサポートピンによって組み立てられる着脱装置を回転させ、各ピンがなす放絡面に帯状物を巻き付けることで着脱装置の外周側にロール物が形成される。ここで、ピンの数が２つの内接多角形の頂点の総和となるため、ほぼ円筒形に巻き取られることが期待できる。次いで、何本かのサポートピンを抜き取ることで着脱装置とロール物の間に隙間が形成され、中空で芯無しのロール物を取り出すことができ、また、サポートピンの着脱は、放射状の切れ目から巻回されたロール物の中空部から行うことになるので、このロールの中空穴からサポートピンの出し入れを容易とすることができる。

こうして得られたコアレスロールは芯材がないため、変形し易く、柔らかい不安定な巻回物となる可能性もある。

然るに、本発明に係る着脱装置を用いれば、そういったコアレスロールであっても逆のプロセスで着脱装置に装着でき、芯が無くてもほぼ正確な円形で回転軸に装着できる。

また、第一の発明では、前記サポートピンを位置決めピンよりも弾力性に富む構成とするのが好ましい。

着脱装置を組み立てる際にサポートピンの装着は位置決めピンの装着より後となるため、位置決めピンを弾性変形可能とすることで、ロールの内側からの装着を容易にでき、また、弾性変形した位置決めピンが元に戻ろうとする力でロールが内側からしっかり保持されるようにするためである。

本発明によると、芯材を用いることなく略円筒形のロール物に巻き取ることができる。そして、得られたコアレスロールは、たとえ変形し易く、柔らかい不安定な形態であっても、本発明の着脱装置に対してはほぼ正確な円筒形に装着して滑らかな回転運動をさせることが可能である。

また、第二の発明によると、位置決めピンの抜き差しによらず、組立と分解操作によらず簡単な操作でロール物の着脱を行うことができるので、プリンタ等の装置に組み込むのに適している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べるコアレスロールの着脱装置は、従来技術（図２０）のリボンボス６および板ばね９に代わるものであって、回転軸５およびクラッチ部７は、図示はしないが回転ディスク側に適宜設けるものとする。また、既述したのと同一の構成要素には同一符号を付し、以後の説明は省略するものとする。

［第一の実施の形態］
図１ないし図３において、１０はコアレスロールの着脱装置、１１は回転ディスク、１２はクランプ部材、１３は位置決めピン、１４はサポートピンである。

回転ディスク１１には円周上に正八角形をなすように８個の取付穴が形成され、この取付穴には芯のないリボン２の中空部に内接する位置決めピン１３とサポートピン１４とが取り付けられるようになっている。また、位置決めピン１３とサポートピン１４の取付穴は、共に回転中心を同一とする正方形をなし、互いに４５度ずれて形成されている。

位置決めピン１３はサポートピン１４よりも堅固に形成され、図２に示す如く、サポートピン１４よりも先に回転ディスク１１に取り付けられる。ここで、位置決めピン１３はねじ止めなどであらかじめ回転ディスク１１と一体化しておくものでもよい。また、サポートピン１４はバネ性のある弾力性に富んだ材料で形成されている。

前記各位置決めピン１３同士が互いに平行となるように回転ディスク１１に取り付けられ、コアレスリボン２を位置決めピン１３上に挿入したのちに、図３に示す如く、サポートピン１４を取付穴に差し込む。クランプ部材１２は前記回転ディスク１１とほぼ同一形状をなし、同様の取付穴を備えている。そして、各取付穴に位置決めピン１３およびサポートピン１４をこれらが互いに平行となるように差し込むことにより、コアレスリボンの着脱装置１０が完成する。

上記着脱装置１０は、例えば従来の図１９の供給軸３として使用することができる。

なお、コアレスリボン２を装着せずに当該着脱装置１０を組み立て、リボンの巻取軸４として使用することもでき、この場合は図３の矢印と逆方向に着脱装置１０を分解し、巻き取った使用済みのリボン２を取り出すようにする。また、上記位置決めピン１３とサポートピン１４は共に弾力性に富む材料から形成してもよい。

［第二の実施の形態］
図４ないし図６に示す形態は、第一の実施の形態の変形例であり、クランプ部材１２に代えて、クランプ部材１５のサポートピン１４を装着する取付穴１５Ａに、コアレスリボン２を着脱する際にサポートピン１４の着脱を容易とする放射状の切れ目を形成したことを特徴とする。
サポートピン１４の着脱は、コアレスリボン２の中空部から行うことになり、この中空穴からサポートピン１４を出し入れするのに、リボンの中心寄りから斜め方向に着脱できるため、組み立ておよび分解操作が容易となる。
なお、この放射状の切れ目は回転ディスク１１側に形成してもよいし、回転ディスクとクランプ部材の双方に形成してもよい。

［第三の実施の形態］
図７ないし図９に示す形態は、第一の実施の形態の他の変形例であり、全体を弾力性材料から形成したサポートピン１４に代えて、両端にばね部を設けて中間部分に弾力性を持たせたサポートピン１６を用いたことを特徴とする。
なお、クランプ部材１２に代えて上記形態で述べたクランプ部材１５を用いてもよい。

［第四の実施の形態］
図１０ないし図１２に示す形態は、請求項４に係る発明の具体例である。なお、図を見やすくするために、４本の位置決めピン（１３、不図示）および２本のサポートピン２３を取り外した状態を示している。

着脱装置１７において、１８は回転ディスクであり、上述した回転ディスク１１とほぼ同様に形成されるものの、図１１，図１２に示す如く、中央に接続突起４０が設けられている。そして、固定ピン１３（不図示）が装着される取付穴１３Ａが４個形成され、残り４個の取付穴には後述のサポートピン２３が取り付けられている。
１９は、サポートピン２３を軸方向中間部分が互いに離間するように径方向外向きに湾曲させ、図１２の如くコアレスロールを中空部の内側から保持する拡径保持手段である。該拡径保持手段１９は、操作軸２０、三角板２４、円錐体２５、ばね２６より構成される。

操作軸２０は、一端側先端部が中空になり、前記回転ディスクの接続突起４０に摺動自在に取り付けられている。また、該操作軸２０の他端側には、傘の留め具とほぼ同様のストッパ２０Ａ（図１２参照）が設けられている。

２２はクランプ部材であり、位置決めピン（不図示）１３によって固定支持されている。そして、該クランプ部材２２の中央には総通穴が形成され、前記操作軸２０が摺動自在に取り付けられている。

サポートピン２３は、上述のサポートピン１４とほぼ同様、弾力性に富む材料から形成され、軸方向中間部に三角板２４が取り付けられている。そして、該サポートピン２３の一端側は回転ディスク１８に固定され、他端側はクランプ部材２２の取付穴に摺動可能に挿通されている。

２５は操作軸２０の軸方向中間部に挿通して固定された円錐体であり、その外周側面が前記三角板２４の傾斜面と平行に対向している。そして、操作軸２０を図中右側に引っ張り操作すると、各三角板２４を径方向外向きに押し広め、サポートピン２３を図１２の如く膨らませるように弾性変形させるものである。

ばね２６は引っ張りばねとして作用するものであり、操作軸２０のストッパ２０Ａを解除すると、操作軸２０を図中左側へ引き戻す役割を果たすものである。

なお、上記の例では固定ピン１３をすべてサポートピン２３と置き換えることも可能である。この場合、サポートピン１３の他端側はクランプ部材２２の取付穴に固定してもよいし、終章可能に挿通するのでもよい、
また、後述する第六の形態の如く、サポートピンが弾性変形するのでなく、折れ曲がり変形するように変形してもよい。

［第五の実施の形態］
図１３ないし図１５は前記第四の実施の形態の変形例である。本形態では、拡径保持手段としてカムレバー３０を設け、操作を簡易にしたことと、回転ディスクの接続突起３１にねじを形成して操作軸の長さ調整を可能にしたことを特徴とする。なお、本形態ではサポートピン２３（三角板２４）および円錐体２５の取り付け方向およびばね２６の取り付け位置が前記の例とは異なっており、ばね２６は引っ張りばねではなく、押圧ばねとして作用する。また、操作軸を２７と２８に分割してアキシャル継手で連結し、カムレバー３０を操作した際の径方向の変位を吸収できるようにした。２９はカムレバー３０を保持するカム受け板である。

［第六の実施の形態］
図１６ないし図１８は前記第四の実施の形態の他の変形例である。本形態では、拡径保持手段のサポートピン３３を弾力性材料から一体形成するのに代えて折れ曲がり可能なリンクを設けたことを特徴とするものであり、その動作は大略前記第五の形態と同様である。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

本発明の第一の実施の形態に係るリボン着脱装置の概観を示す斜視図 図１のリボン着脱装置の組立手順を示す説明図 図２に続くリボン着脱装置の組立手順説明図 本発明の第二の実施の形態に係るリボン着脱装置の概観を示す斜視図 図４のリボン着脱装置の組立手順を示す説明図 図５に続くリボン着脱装置の組立手順説明図 本発明の第三の実施の形態に係るリボン着脱装置の概観を示す斜視図 図７のリボン着脱装置の組立手順を示す説明図 図８に続くリボン着脱装置の組立手順説明図 本発明の第四の実施の形態に係るリボン着脱装置の概観を示す斜視図 図１０のリボン着脱装置の縦断面図 図１１と直交方向の縦断面図 本発明の第五の実施の形態に係るリボン着脱装置の構成を示す分解斜視図 図１３のリボン着脱装置の動作を説明するための縦断面図 図１３のリボン着脱装置の動作を説明するための図１４と直行方向の縦断面図 本発明の第六の実施の形態に係るリボン着脱装置の構成を示す分解斜視図 図１６のリボン着脱装置の動作を説明するための縦断面図 図１６のリボン着脱装置の動作を説明するための図１７と直行方向の縦断面図 従来のラベルプリンタを示す概観図 従来のコア付リボンの着脱装置を示す斜視図

符号の説明

１０，１７，２１，３２…コアレスロールの着脱装置、１１，１８…回転ディスク、１２，１５，２２…クランプ部材、１３…位置決めピン、１４，２３，３３…サポートピン、１９…拡径保持手段

Claims (2)

1. 中空部を備える芯無しの巻回物を回転軸に着脱する為の装置であって、前記中空部に内接する正多角形の各頂点に配設される位置決めピンと、該各隣接する位置決めピンを結ぶ線分の垂直二等分線上に配設される、前記位置決めピンと相似図形をなすサポートピンと、前記各位置決めピン同士およびサポートピン同士が互いに平行となるように支持する回転ディスクおよびクランプ部材とを備え、前記回転ディスクまたはクランプ部材には、サポートピンを装着する取付穴を設け、該取付穴の少なくとも１つには、巻回物を着脱する際にサポートピンの着脱を容易とする放射状の切れ目が形成されていることを特徴とするコアレスロールの着脱装置。
2. 前記サポートピンは位置決めピンよりも弾力性に富むように構成される、請求項１に記載のコアレスロールの着脱装置。

Images