JP5079899B2 - 揺動ローラー - Google Patents

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Description

この発明は揺動ローラーに関するもので、例えば印刷機に用いられているインク着けゴムローラー、水着けゴムローラーなどの揺動ローラーに関するものである。
ローラーは、回転部材として各方面で広く使用されているが、この回転部材としてのローラーは、場合によっては回転とともに軸方向に揺動することが求められることがある。そうした機能を有するローラーは一般に揺動ローラーといわれている。揺動ローラーの使用は各方面で行われているが、その例示として印刷機のインキ着けゴムローラー、水着けゴムローラーなどがある。
図１７は印刷機のインキ着けゴムローラーの最終ローラーの部分の一例を示したものである。図１７において１は版胴で、この版胴１には刷版２が版胴１の周囲に４枚が所定の間隔で装着されている。３，３は最終のインキ着けゴムローラーで、４はインキ練りローラーである。インキ着けゴムローラー３の上流には、いずれも図示しないインキ供給元と連係する渡りローラー、その他適宜のローラーが接触して配設されている。
上記の印刷機におけるインキ着けゴムローラー３，３は、版胴１の周面に装着した刷版２，２…と接触して回転することによって、インキ供給元から供給されてきたインキがインキ練りローラー４で練られながら刷版２，２…に着けられる。印刷機に用いられるインキ着けゴムローラーは、インキがゴムローラーにむらなく分散するように、これと接して横方向に設けられた往復動するインキ練りローラー４の横振りに追従して揺動することが行われている。
また、インキ着けゴムローラー３，３は版胴１の版エッジによって損傷を受けやすいので、これを避けるためにインキ着けゴムローラー３，３を横方向に揺動することが行われている。また、インキ着けゴムローラー３，３は、刷版間のエッジに相当する位置に回転方向に輪状の摩滅が生じ、この摩滅によってその後の印刷においてそれに相当する位置で色抜けや色むらを生ずることがあった。
こうしたことを避けるためにもインキ着けゴムローラーを横方向に揺動することが行われている。さらに、濃度が急変する絵柄を印刷する場合にゴーストが発生するのを防止するために、インキ着けゴムローラーと接触する金属製のローラーを横方向に往復動させることも行われている。
こうした揺動ローラーとしては、従来、横振りするインキ着けゴムローラーのローラー被覆体が、回動不能に支承部材内に配置されたローラー軸上に回転可能にかつ軸方向移動可能に支承されており、かつ軸方向行程が両側で２つのブッシュによって制限されており、かつ両ブッシュの間でそれぞれのローラー側部に押圧ばねが設けられているものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
特開昭６０−１０１０４９号公報（特許請求の範囲１）
しかしながら、特許文献１の先行技術は、ローラー被覆体がローラー軸上で回転可能に支承されているとともに、軸方向の両側を２つのブッシュによって制限し、この両ブッシュの間でローラー側部に押圧ばねを設けるようにしているので構造が複雑である。
この発明は、さらに簡単な構造でローラーを揺動可能にしたもので、ローラーの軸支承部に設ける転がり軸受を改良し、転がり軸受の内輪又は外輪をローラーの軸方向に移動可能なようにして揺動ローラーを得ようとするものである。
この発明は、振りローラーに対接して振りローラーの移動に追随して軸方向に揺動可能にした印刷機のインキ着けもしくは水着けの揺動ローラーであって、
つば付きの内輪と外輪との間に複数個の円筒コロを転動体として配置した転がり軸受の内輪若しくは外輪のいずれか一方または双方の、円筒コロの軌道面と対向する面の幅方向の長さを円筒コロの軸方向の長さよりも３〜５mm長くし、転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動可能とした転がり軸受を、ローラーの軸支承部の一側に装着し、ローラーの軸支承部の他側には、前記転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動して、ローラーがその軸方向に移動したときに、該ローラーの移動によって内輪または外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受を装着した揺動ローラーであることに共通し、
前記内輪又は外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受が、外輪が両つば付きでこの両つば間に円筒コロが配置され、内輪が片つば付きで、かつ内輪の反対側に実質的に内輪と同径のスペーサーを介してつば輪を付け、内輪がつば輪方向に向けて軸方向に移動するようにした転がり軸受である揺動ローラー（請求項１）、
前記内輪または外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受が、外輪が両つば付きでこの両つば間に円筒コロが配置され、内輪が片つば付で、かつ内輪の反対側に実質的に内輪と同径のスペーサーを介してＬ形つば輪を付け、内輪がＬ形つば輪方向に向けて軸方向に移動するようにした転がり軸受である揺動ローラー（請求項２）である。
この発明によれば、ローラーの軸支軸部に装着する転がり軸受を改造するだけで、従来の揺動しない固定ローラーを揺動ローラーとすることができる。また、そこにおける転がり軸受の改良も、内輪と外輪との間に複数個の円筒コロを転動体として配置した軸受タイプの転がり軸受の、内輪若しくは外輪のいずれか一方または双方を軸方向に移動できるようにするだけであるので、軸受の改良も簡単に行うことが可能で低コストで揺動ローラーとすることができる。
この発明の一実施例の揺動ローラーの側面図。 この発明の一実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明の一実施例になる転がり軸受の軌道輪（内輪と外輪）と転動体の関係を模式的に示した説明図。 従来の転がり軸受の軌道輪（内輪と外輪）と転動体の関係を模式的に示した説明図。 この発明の一実施例の転がり軸受の内輪の斜視図。 この発明の一実施例になる揺動ローラーがこれと対接している振りローラーの往復動で揺動する状態を示した説明図。 この発明の他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明のさらに他の実施例になる転がり軸受の一部を切欠して示した斜視図。 この発明の一実施例になる揺動ローラーの揺動と転がり軸受の内輪の滑動の関係を示した説明図。 従来の印刷機の版胴にインキ着けを行うインキ着けゴムローラーと振りローラーの関係を示した概略説明図。 この発明の実施例になる揺動ローラーのインキ着けゴムローラーの６月間使用後の表面性状を示す写真。 揺動しないインキ着けゴムローラーの１週間使用後の表面性状を示す写真。
図１は、この発明の一実施例になる揺動ローラーの側面図で、１０がローラー本体、１１がローラー本体の軸支承部に嵌装されている転がり軸受である。図２は、転がり軸受１１の一部を切欠して示したものである。図２で１１は転がり軸受で、１２が外輪、１３が内輪、１４が転動体である円筒コロである。また、１５は円筒コロ１４の保持器である。
この転がり軸受１１は、外輪１２或いは内輪１３のいずれか一方（図２では内輪１３）を、その軸方向で円筒コロ１４の軌道面と対向する面の幅方向長さを、円筒コロ１４の軸方向の長さよりも長くしている。図２では、内輪１３は断面が上向きのコ字型をして凹部１６を形成しており、その凹部１６の幅方向の長さが円筒コロ１４の軸方向の長さよりも長くなっている。この状態を拡大して示したのが図３である。図３は図２の軸受のＡ−Ａ矢印方向を示したものである。図３では、内輪１３の外幅は外輪１２の外幅と同一として図示されているが、内輪の外幅をさらに大きくして凹部１６の長さをさらに長くすることや、内輪のコ字部の両側壁の厚さを厚くしてこの部分の強度を上げるようにしてもよい。なお、図４は比較例として従来の転がり軸受を示したものである。図３および図４でいずれも１２が外輪、１３が内輪、１４が円筒コロである。
図２および図３から明らかなように、内輪１３は、その広幅の凹部１６の幅方向の長さが、円筒コロ１４の軸方向の長さよりも長いので、内輪１３がその差の距離だけ幅方向に移動することができるようになる。
なお、内輪および外輪の幅方向の長さが、円筒コロの軸方向の長さと全く同一であると、内輪および外輪と円筒コロとの 間で遊びがなくて転がり軸受が回転できなくなるので、通常の転がり軸受では回転を可能にするに必要な遊びをここに設けて、内輪および外輪の幅方向の長さが円筒コロの軸方向の長さよりは若干長くなっている。
しかしながら、本願発明における外輪１２または内輪１３のいずれか一方の、その軸方向で円筒コロ１４の軌道面と対向する面の幅方向の長さを、円筒コロ１４の軸方向の長さよりも長くしているのは、この範囲を超えて内輪または外輪が移動してこの軸受を装着したローラーが軸方向に移動するようにするものである。こうした意味での内輪または外輪の凹部の幅方向長さと、円筒コロ１４の軌方向の長さとの差は２mm〜２０mm好ましくは３〜５mmである。
また、両者の長さの割合で示すと、円筒コロの軸方向の長さは、内輪または外輪の凹部の長さの５０％〜８５％である。なお、図２および図３では内輪１３は一体に構成されているが、図５に示すように、内輪１３の一方のつば部１８で分割できるようになっていることが好ましい。
上記の説明では、内輪１３について、円筒コロ１４の軌道面と対向する面の幅方向の長さを円筒コロの軸方向の長さより長くした場合について述べたが、外輪１２を用いてこれと同様なことを行ってもよい。即ち、外輪１２の内側に設けた凹部１７の幅方向の長さを、円筒コロ１４の軸方向の長さよりも長くするものである。このようにしても同様に、外輪１２は、その広幅の凹部１７の幅方向長さと、円筒コロ１４の軸方向の長さとの差の距離だけ幅方向に移動することができる。
図６は、こうした転がり軸受を、ローラーの軸支承部に装着して振りローラーで揺動させる場合を模式的に示したものである。図６において、２０は揺動ローラー、２１は転がり軸受、２２は振りローラーである。振りローラー２２は、図示しない機構によって回転しているとともに、カム機構２３で軸方向に横振りする。その際に、揺動ローラー２０は振りローラー２２に対接しているので、振りローラー２２との摩擦で回転しつつ軸方向に横振りをする。
図６に示す揺動ローラー２０においては、左右いずれかの転がり軸受けに上記の軸受を装着して、いま一方の側には図７ないし図１５に示すような別の転がり軸受けを装着してもよい。なお、図７ないし図１５において、図２と同一部品は同一符号で示した。
図７は、図２に示す転がり軸受けと同様の転がり軸受で、内輪１３がつばなしで、内輪１３が軸方向に移動するものである。図８は、図７に示す転がり軸受けと同様の転がり軸受であるが内輪１３が片つば付きで、内輪１３が軸方向の一方向（つば方向）に移動することができるものである。
図９は、同様に転がり軸受であるが、内輪１３が片つば付きで、その反対側には、内輪と実質的に同径のスペーサー１３Ｓを介してつば輪３０が付いているもので、内輪１３がスペーサー１３Ｓとともに、軸方向の一方向（つば方向）に移動するものである。図１０は、上記の図９と同様の内輪１３が片つば付きで、その反対側には、内輪と実質的に同径のスペーサー１３Ｓを介してＬ形つば輪３１が付いているもので、内輪１３がスペーサー１３Ｓとともに、軸方向の一方向（つば方向）に移動することができるものである。
図１１は、図７に示す転がり軸受けと同様の転がり軸受であるが、外輪１２がつばなしで、外輪１２が軸方向に移動することができるものである。
図１２は、図８に示す転がり軸受けと同様であるが、内輪１３が両つば付きで、外輪１２が片つば付きで外輪１２が軸方向の一方向に移動することができるものである。
図１３は、外輪４０が両つば付きで、円筒コロ３３，３４が複列に配列されている転がり軸受で、内輪４１がつばなしで軸方向に移動することができるものである。
図１４は、図１３と同様に円筒コロ３３，３４が複列に配列されている転がり軸受で、外輪４０がつばなしで、内輪４１が両側につばを設けたもので、外輪１２が軸方向に移動することができるものである。
図１５は、ソリッド形針状コロ軸受で内輪がなく外輪１２が両つば付きのものである。この場合はローラーの軸支承部が直接コロ軸受に支承されるものである。
図１６は、ローラーの揺動と転がり軸受の内輪の動きの関係を模式的に示したものである。図１６の（Ａ２）は揺動ローラー２０が左右いずれの側にも横振りすることなく中央部に位置して回転している状態を示している。この場合は、（Ａ１）に示すように揺動ローラー２０の軸支承部に装着されている転がり軸受の内輪１３は、円筒コロ１４に対して中央に位置しており、内輪１３の凹部１６の両側には円筒コロとの間で左右で等しい距離の隙間１７ａ，１７ｂが存在している。
次に、図６の振りローラー２２の横振りによって、これと対接して回転している揺動ローラー２０が図１６の（Ｂ２）に示すように矢印（左方向）のように揺動するようになる。この状態となると、（Ｂ１）に示すように転がり軸受の内輪１３が円筒コロ１４に対して矢印（左方向）に移動して、揺動ローラーがスムースに横方向に移動するようになる。
また、振りローラー２２が上記と逆方向（右方向）に横振りすると、これと対接して回転している揺動ローラー２０が（Ｃ２）に示すように矢印のように上記と反対方向に揺動する状態となる。この状態となると、（Ｃ１）に示すように軸受の内輪１３が円筒コロ１４に対して上記と反対の矢印の方向に移動して、揺動ローラー２０が振りローラー２２の横振りに伴ってスムースに矢印方向に移動するようになる。
上記の説明では外輪を固定して内輪が移動する場合について述べたが、これと逆にして内輪を固定して外輪を移動するようにしてもよく、これによっても揺動ローラーを振りローラーの横振りに追従して軸方向に揺動することができる。揺動ローラー２０で、左右いずれか一方の軸支承部には上記で説明した転がり軸受２１を装着し、他方の軸支承部には図７ないし図１５に示すような、長い範囲で移動する外輪或いは内輪を有する別の転がり軸受を装着てもよい。この場合でも、ローラーは、上記軸受２１の凹部１６の範囲でローラーが揺動するようになる。
この発明の揺動ローラーは印刷機のインキ着けローラーなどに好適に使用されるる。この発明によると従来の圧縮ばねを用いた揺動ローラーと比べ格段に簡単な機構で揺動ローラーを提供することが可能である。
外径７２mm、内径３０mm、幅１９mm、円筒コロ単列、外輪両つば付き、内輪片つば付き、内輪つば輪付きのJIS NUP型のころがり軸受を、内輪の円筒コロの軌道面と対向する面の幅方向の長さを円筒コロの軸方向の長さより４mm長く加工し、内輪が軸方向に移動するようにしたころがり軸受を２個準備した。
この転がり軸受を、図１７に示す印刷機のインキを転移するインキ着けゴムローラー３の両側の軸受に取り付け、インキ着けゴムローラーをその軸方向に揺動するようにした。インキ着けゴムローラーは、版胴に所定の間隔で装着されている刷版にここでインキを転移する。
このインキ着けゴムローラーは、図６に示すようにして振りローラー２２（メタルローラー）で軸方向に揺動されるようになっている。振りローラー２２は、９０往復／分〜１３０往復／分（最高）で、揺動幅は３０mmとした。
揺動ローラーは、芯径１１０×外径１３０mm、面長１６２０mmで、回転スピードは２６００回転／分とした。ニップ幅は７mmとした。ゴムはニトリルゴム（ＮＢＲ）で硬さ３０とした。
この状態で１０時間／１日印刷を6月間連続して行って、インキ着けゴムローラーの表面を観察したところ、版エッジによる磨耗は確認されなかった。このインキ付けゴムローラーの表面の版エッジの当たる部分の写真を示すと図１８の通りであった。
（比較例）
転がり軸受として、外径７２mm、内径３０mm、幅１９mm、単列、入れ溝なし、非分離形のJIS 深溝玉軸受を用いて、実施例と同じように図１７に示す印刷機のインキを転移するインキ着けゴムローラー３両側の軸支承部に取り付けた。この深溝玉軸受は、その構造から内輪及び外輪のいずれも揺動しない標準的なものを使用した。このインキ着けゴムローラーを用いて実施例と同じようにしてインキの転移を行った。ローラーのサイズ、回転数、ニップ幅、使用ゴム、硬度などその他の条件は同一とした。
この状態で１０時間／１日印刷を1週間（7日）連続してインキ着けを行った後、インキ着けゴムローラーの表面を観察したところ、版エッジによる磨耗が明確に確認された。このインキ付けゴムローラーの表面の版エッジの当たる部分の写真を示すと図１９の通りであった。
１…版胴，２…版刷，３…インキ着けゴムローラー，４…インキ練りゴムローラー，１０…ローラー本体，１１…転がり軸受，１２…外輪，１３…内輪，１３Ｓ…スペーサー，１４…円筒コロ，１５…保持器，１６，１７…凹部，１８…つば部，２０…揺動ローラー，２１…軸受，２２…振りローラー，２３…カム機構。

Claims (2)

  1. 振りローラーに対接して振りローラーの移動に追随して軸方向に揺動可能にした印刷機のインキ着けもしくは水着けの揺動ローラーであって、
    つば付きの内輪と外輪との間に複数個の円筒コロを転動体として配置した転がり軸受の内輪若しくは外輪のいずれか一方または双方の、円筒コロの軌道面と対向する面の幅方向の長さを円筒コロの軸方向の長さよりも３〜５mm長くし、転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動可能とした転がり軸受を、ローラーの軸支承部の一側に装着し、
    ローラーの軸支承部の他側には、前記転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動して、ローラーがその軸方向に移動したときに、該ローラーの移動によって内輪または外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受を装着し、
    前記内輪又は外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受が、外輪が両つば付きでこの両つば間に円筒コロが配置され、内輪が片つば付きで、かつ内輪の反対側に実質的に内輪と同径のスペーサーを介してつば輪を付け、内輪がつば輪方向に向けて軸方向に移動するようにした転がり軸受である揺動ローラー。
  2. 振りローラーに対接して振りローラーの移動に追随して軸方向に揺動可能にした印刷機のインキ着けもしくは水着けの揺動ローラーであって、
    つば付きの内輪と外輪との間に複数個の円筒コロを転動体として配置した転がり軸受の内輪若しくは外輪のいずれか一方または双方の、円筒コロの軌道面と対向する面の幅方向の長さを円筒コロの軸方向の長さよりも３〜５mm長くし、転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動可能とした転がり軸受を、ローラーの軸支承部の一側に装着し、
    ローラーの軸支承部の他側には、前記転がり軸受の内輪若しくは外輪がその軸方向に移動して、ローラーがその軸方向に移動したときに、該ローラーの移動によって内輪または外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受を装着し、
    前記内輪または外輪が軸方向に移動するようにした転がり軸受が、外輪が両つば付きでこの両つば間に円筒コロが配置され、内輪が片つば付で、かつ内輪の反対側に実質的に内輪と同径のスペーサーを介してＬ形つば輪を付け、内輪がＬ形つば輪方向に向けて軸方向に移動するようにした転がり軸受である揺動ローラー。
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