JP6381781B2 - 印刷基材のロールをほどく又は巻くこと - Google Patents

Description

背景
印刷基材の巻取紙上に印刷する幾つかのプリンタにおいて、印刷基材の巻取紙の供給ロールは、スピンドル（軸、心棒）上に保持され、巻取紙（ロール紙、ウエブ紙）をプリンタに供給するためにほどかれる。印刷基材の巻取紙上に印刷する幾つかのプリンタにおいて、巻取りロールがスピンドル上に保持され、プリンタから出力された巻取紙を巻取るために巻かれる。場合によっては、印刷基材の巻取紙の複数のロールは、同時にほどかれる又は巻かれる。

印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための一例のスピンドル組立体を実現するプリンタを示す立面図である。 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための一例のスピンドル組立体を実現するプリンタを示す立面図である。 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための一例のスピンドル組立体を実現するプリンタを示す平面図である。 一例のスピンドル組立体を実現する巻取紙供給部を示す図である。 一例のスピンドル組立体を実現する巻取紙巻取り部を示す図である。 図４及び図５からのスピンドル組立体をより詳細に示す図である。 図４及び図５からのスピンドル組立体をより詳細に示す図である。 図４及び図５からのスピンドル組立体をより詳細に示す図である。 図４〜図８のスピンドル組立体における一例の差動装置を示す組立分解図である。 図４〜図８のスピンドル組立体の差動装置と接触するスピンドルの端部を保持するための一例のラッチを示すクローズアップ図である。 図４〜図８のスピンドル組立体の差動装置と接触するスピンドルの端部を保持するための一例のラッチを示すクローズアップ図である。 図４〜図８のスピンドル組立体の差動装置と接触するスピンドルの端部を保持するための一例のラッチを示すクローズアップ図である。 図４〜図８のスピンドル組立体の差動装置と接触するスピンドルの端部を保持するための一例のラッチを示すクローズアップ図である。 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための一例の方法を示す流れ図である。

同じ部品番号は、図面の全体にわたって同じ又は類似の部品を示す。

説明
より幅の狭い印刷基材に関して、大判プリンタの生産性は、２つのロールからの基材上に同時に印刷することにより改善される。この技術は一般に、パラレルロール印刷と呼ばれる。現時点では、単一の駆動軸でもってパラレルロール印刷できるプリンタは、駆動軸から一対の同軸スピンドルへトルクを分配するためにインラインの差動装置を有するスピンドル組立体を利用する。双方のロールは、プリンタの外側のスピンドル組立体に装填されて、当該装填された組立体がプリンタに取り付けられなければならない。一人の操作者がロールを装填して、装填された組立体を取り付ける（設置する）ことは困難である。また、標準的なカート及びリフター（特により重いロール用）は、２つの印刷基材ロールが装填されているスピンドル組立体の取り扱いが苦手である。

新たなスピンドル組立体が開発され、この場合、各スピンドルは、他のスピンドルとは無関係に装填されてプリンタに取り付けられる。一例において、同軸スピンドルは、スピンドル軸からオフセットしている差動装置に関連して動作するように接続される。オフセットした差動装置は、当該差動装置から容易に外され得る及び他のスピンドルとは無関係に当該組立体から容易に取り外され得るスピンドルの使用を可能にする。従って、パラレルロール印刷用の各基材ロールは、個別的に装填および取り外されることができ、それにより一人の操作者が、より重いロール用の標準的なカート及びリフターを用いてロールを装填および取り外すことをいっそう容易にされる。更に、より重いロールは、（１）操作者が一度に１つのロールを取り扱うだけでよいこと、及び（２）装填中または取り外し中に双方のロールを支持しなければならないスピンドル間にインラインの構造的接続が存在しないという理由で、各スピンドルに装填され得る。

図面に示され及び本明細書で説明された例は、本発明を例示するけれども本発明を制限せず、本発明は、本説明の後に続く特許請求の範囲において定義される。

本明細書で使用される限り、「差動装置」は、駆動（ドライブ）機構に同軸スピンドルを接続するギア組立体または他の装置を意味し、「プリンタ」は、任意の印刷装置を意味する。

図１〜図３は、印刷基材の複数のロールをほどく及び巻くための一例のスピンドル組立体１２を実現するロールツーロールプリンタ１０を示す。図１〜図３を参照すると、プリンタ１０は、インク又は他の印刷流体を吐出するための複数のペン１４の一群を含む。ペン１４は、プラテン１８上のキャリッジ１６に搭載される。基材搬送システム２０は、供給部２２及び巻取り部２４を含む。２つの平行な用紙または他の印刷基材の巻取紙２６、２８は、供給部２２からプラテン１８及びガイドローラ３０を介して巻取り部２４まで延在する。キャリッジ１６上のペン１４は、基材２６、２８がプラテン１８を通り過ぎる際に基材２６、２８の幅にわたって行きつ戻りつ走査される。図１〜図３に示されたインクジェットプリンタ１０は、スピンドル組立体１２が実現され得るプリンタのほんの一例である。新たなスピンドル組立体の例は、他のタイプのプリンタにおいて実現され得る。

印刷基材供給部２２は、印刷基材ロール３６、３８を保持する同軸スピンドル３２、３４を含む。任意の適切な機構がスピンドルに基材ロールを保持するために使用され得るが、スピンドルに基材ロールを把持（及び解放）するために、空気圧式アクチュエータ３９が一般に、商用および工業用プリンタのスピンドルに使用される。各供給スピンドル３２、３４は、機外支持体４２により機外端部４０で、及び機内支持体４６により機内端部４４で支持される。また、供給部２２は、１つの供給スピンドル３４の機外端部４０においてモータ４９を含み、双方のスピンドル３２、３４の機内端部４４において差動装置４８を含む。また、差動装置４８は中央支持体４６により支持される。各支持体４２、４６は、例えばプリンタシャシに取り付けられた、プリンタの部品とすることができるか、又はプリンタが置かれているフロアにより直接的に支持された別個の部品とすることができる。

モータ４９は、スピンドル３４の内部の動力伝達系統（ドライブライン）５０を回転させる。動力伝達系統５０は差動装置４８に接続される。動力伝達系統５０は、スピンドル３２、３４と同じ軸上で回転する。差動装置４８は、スピンドル３２、３４及び動力伝達系統５０とインラインではない。それどころか、差動装置４８は、スピンドル３２、３４及び動力伝達系統５０からオフセットしている。詳細に後述されるように、トルクは、動力伝達系統５０を介してスピンドル軸の回りに差動装置４８に入力され、差動装置４８を介して、スピンドル軸に平行であるがスピンドル軸からオフセットしている第２の差動装置軸に向け直されて、スピンドル軸の回りに双方のスピンドル３２、３４に出力される。

図１〜図３に示されたプリンタ１０のような、印刷された基材を巻取りロールに巻き付けるプリンタの場合、巻取り部２４は、印刷基材巻取りロール３６、３８を保持する同軸スピンドル３２、３４を含む。巻取り部２４の構造および動作は、供給部２２と同じである。各巻取りスピンドル３２、３４は、支持体４２でもって機外端部４０で、及び機内支持体４６でもって機内端部４４で支持される。また、巻取り部２４は、スピンドル３４の機外端部４０においてモータ４９を含み、双方のスピンドル３２、３４の機内端部４４において差動装置４８を含む。モータ４９は、差動装置４８に接続された、スピンドル３４の内部の動力伝達系統（ドライブライン）５０を回転させる。動力伝達系統５０は、スピンドル３２、３４と同じ軸上で回転し、差動装置４８は、スピンドル３２、３４とインラインではない。トルクは、動力伝達系統５０を介してスピンドル軸の回りに差動装置４８に入力され、差動装置４８を介して、スピンドル軸に平行であるがスピンドル軸からオフセットしている第２の軸に向け直されて、スピンドル軸の回りに双方のスピンドル３２、３４に出力される。

図４及び図５はそれぞれ、スピンドル組立体１２の一例を実現する、巻取紙供給部２２及び巻取紙巻取り部２４を示す。図４において、印刷基材の巻取紙２６、２８は、矢印５２により示されるように、ロール３６、３８からプリンタへ供給されている。図５において、印刷された基材の巻取紙２６、２８は、矢印５４により示されるように、ロール３６、３８に巻取られている。図６〜図８は、スピンドル組立体１２における差動装置４８及び機内支持体４６のクローズアップ図である。図４〜図８を参照すると、スピンドル３２、３４は、スピンドルが基材の巻取紙２６、２８をほどく又は巻くために回転する第１のスピンドル軸５６に沿って長手方向に互いに一直線に並べられている（位置合わせされている、整列されている）。図示された例において、支持体４６における軸５９のローラ５８（図６）は、差動装置４８の上にスピンドルを正確に位置決めするのに役立つ転がり面を提供するために、ベアリング表面６０に沿って各スピンドル３２、３４の機内端部４４を支持する。４つのローラ５８の２つだけが、図６において見ることができる。４つのローラ５８の全ては、後述される図１０及び図１１において見ることができる。かくして、この例において、各スピンドル３２、３４の機内端部４４における重量は、支持体４６により直接的に支持される。差動装置４８を介して各スピンドルの機内端部における重量を支持することは可能であるかもしれないが、通常、スピンドルの端部４４は、機内支持体４６上に直接的に支持されて、スピンドル動力伝達装置（ドライブトレイン）における差動装置４８及び他の構成要素における荷重を低減する。

差動装置４８は、第２の差動装置軸６４に沿って、軸６２（図８）上で支持体４６に取り付けられる。差動装置軸６４は、スピンドル軸５６に平行であり且つスピンドル軸５６からオフセットされている。各スピンドル３２、３４は、この例において、スピンドル３４の内部のスピンドル軸５６で回転する単一のシャフトとして構成された動力伝達系統５０（図８）により、差動装置４８を介して駆動される。例えば、モータが、動力伝達系統５０の機外端部における歯車（ギア）６５を介して動力伝達系統５０を回転させる。動力伝達系統５０の機内端部における歯車６６が、入力歯車６８を介して差動装置４８にトルクを入力する。他の適切な動力伝達系統の構成が可能である。例えば、動力伝達系統５０は、図面に示された単一のシャフトではなくて、モータ４９と歯車６６との間に接続された複数の部品を含むことができる。明確に述べられていないが、差動装置軸６２、動力伝達系統５０及びスピンドル組立体１２の他の回転部品は、回転を可能にする適切なベアリング、軸受筒または他の構造体でもって支持される。

さて、図９も参照すると、差動装置４８の入力歯車６８は、例えば、かさ歯車７４及び７６を介して出力歯車７０、７２に接続される。差動装置出力歯車７０、７２は、スピンドル３２、３４の対応する歯車７８、８０を駆動する。図６〜図８に示された差動装置歯車組立体は、差動装置４８に関するほんの一例である。任意の適切な装置を用いて差動機能を提供することができ、係る差動機能は、別の例ではボール式差動装置を含む。また、図示された例では、スピンドル３２、３４は同じ長さであるが、異なる長さのスピンドル３２、３４が使用されてもよい。

図示された例において、機内支持体４６は、基部８２及びアンカー８４を含む。図４〜図８に示されたように、スピンドル３２、３４の端部４４及び差動装置４８は、本体８２に取り付けられている。本体８２は、パッド付き脚部８６からなる三脚台上のフロア上に載置される。また、本体８２は、支持体４６を安定化するのに役立つためにフロアにボルト止め又は別な方法で固定されるアンカー８４に取り付けられ得る。他の例において、基部８２は、（図示されたようにフロア上で直接的に支持される代わりに）プリンタシャシに固定され得るか、又は別な方法でプリンタシャシによる支持体に固定され得る。

図１０〜図１３は、スピンドル組立体１２の一例を示し、この場合、支持体４６は、差動装置４８と接触するスピンドル３２、３４の端部４４を保持するためのラッチ８８を含む。図１０は、ラッチ８８が開いており、スピンドル端部４４が支持体４６から外れている状態を示す。図１１は、ラッチ８８が開いており、支持体４６においてスピンドル端部４４が差動装置４８と係合している状態を示す。図１２及び図１３は、ラッチ８８が閉じられて、支持体４６において差動装置４８と係合しているスピンドル端部４４を保持していることを示す。図１０〜図１３を参照すると、図示された例において、ラッチ８８は、カバー９０、カバー９０に装着された軸９４のローラ９２、及び留め具９６を含む組立体として構成される。カバー９０は、図１０〜図１２において内部部品を隠さないように、仮想線で示されている。ラッチ８８は、スピンドル３２、３４が支持体４６に取り付けられている及び支持体４６から取り外されている図１０及び図１１に示された開いた位置と、ローラ５８に当接してベアリング表面６０を保持し、ひいては差動装置の出力歯車７０、７２に接触してスピンドル歯車７８、８０を保持するためにスピンドルのベアリング表面６０に各ローラ９２が当たっている図１２及び図１３に示された閉じた位置との間で動かすことができる。

留め具９６のフック９８は、閉じた位置においてラッチ８８を固定するために支持本体８２のピン１００と係合する。ローラ９２の位置、ひいてはベアリング表面６０上の圧力は、例えば軸９４とカバー９０との間に接続された一対の位置決めネジ１０２でもって調整され得る。また（又は代案として）、ローラ９２は、スプリング又は他の適切な弾性付勢機構でもってベアリング表面６０に押し付けられ得る。ラッチ８８は通常、スピンドル３２、３４と差動装置４８との間の連続的で確固とした接触を保証するのに役立つことが望ましいが、幾つかの具現化形態においてスピンドル３２、３４がラッチを用いずに支持体４６に載置されることが適切であるかもしれない。また、双方のスピンドルを保持するための単一のラッチが示されたが、各スピンドル用の個別的なラッチが使用されてもよい。

図１４は、例えばスピンドル組立体１２を用いて、印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための方法１２０の一例を示す流れ図である。図１４を参照すると、それぞれが印刷基材のロールを保持する２つのスピンドルが、スピンドル軸に沿って一直線に並べられている（ブロック１２２）。次いで、トルクがスピンドル軸の回りに入力され（ブロック１２４）、スピンドル軸に平行で且つスピンドル軸からオフセットしている差動装置軸に向け直される（ブロック１２６）。向け直されたトルクは、双方のスピンドルを同時に回転するためにスピンドル軸に出力される（ブロック１２８）。また、方法は、ブロック１２２において、２つのスピンドルのそれぞれに印刷基材のロールを配置し、次いでスピンドル軸に沿ってスピンドルを一直線に並べる（位置合わせする）ことを含むことができる。

本説明の最初の部分において説明したように、図面に示され及び上述された例は、例示であり本発明を制限しない。他の例が可能である。従って、前述の説明が、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではなく、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲において定義される。

Claims (17)

1. 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための装置であって、
   印刷基材のロールをそれぞれその上に保持するための複数のスピンドルであって、前記スピンドルがスピンドル軸に沿って長手方向に互いに一直線にある、複数のスピンドルと、
   各スピンドルの一方の端部に関連して動作するように接続され、前記スピンドル軸で前記スピンドルを回転させるために前記スピンドル軸からオフセットしている差動装置軸に沿ってトルクを出力する差動装置と、
   前記差動装置および各スピンドルの端部を支持するための支持体とを含み、
   各スピンドルが、任意の他のスピンドルとは無関係に前記支持体から着脱可能である、装置。
2. 各スピンドルが、任意の他のスピンドルとは無関係に前記差動装置から取り外され得る、請求項１に記載の装置。
3. 前記支持体が、前記支持体において各スピンドルの端部を保持するためのラッチを含み、前記ラッチは、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができない閉じた位置と、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができる開いた位置との間で可動する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記各スピンドルの端部が、軸の回りにベアリング表面を含み、
   前記支持体は、前記各スピンドルの端部を支持するために各ベアリング表面に当たっているが、前記スピンドルが前記支持体に対して回転することを可能にする複数の支持ローラを含む、請求項１〜３の何れかに記載の装置。
5. 前記ラッチは、前記ラッチが前記閉じた位置にある際に各スピンドルの前記ベアリング表面に当たるローラを含む、請求項３に従属する請求項４に記載の装置。
6. トルクを前記差動装置に入力するために前記スピンドル軸と長手方向に整列された動力伝達系統を含む、請求項１〜５の何れかに記載の装置。
7. 前記動力伝達系統が、前記スピンドルの１つの中を通って延びている、請求項６に記載の装置。
8. 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための装置であって、
   印刷基材のロールをそれぞれスピンドル軸に沿ってその上に保持するための同軸スピンドルであって、各スピンドルが前記スピンドル軸で前記スピンドルを回転させるためのスピンドル歯車を含む、同軸スピンドルと、
   前記スピンドル軸で駆動歯車を回転させるための動力伝達系統と、
   前記駆動歯車と前記スピンドル歯車との間に関連して動作するように接続され、前記スピンドル軸で回転している前記駆動歯車から入力トルクを受け取って、前記スピンドル軸で前記スピンドル歯車を回転させるために前記スピンドル軸に平行であり且つ前記スピンドル軸からオフセットしている差動装置軸に沿って出力トルクを伝達する差動装置と、
   前記差動装置および各スピンドルの端部を支持するための支持体とを含み、
   各スピンドルが、任意の他のスピンドルとは無関係に前記支持体から着脱可能である、装置。
9. 前記差動装置が、
   前記駆動歯車からトルクを受け取るための、前記差動装置軸上の入力歯車と、
   前記入力歯車からトルクを受け取って前記スピンドル歯車にトルクを同時に出力するための、前記差動装置軸上の出力歯車とを含む、請求項８に記載の装置。
10. 前記支持体は、前記スピンドル歯車、前記駆動歯車、前記入力歯車、及び前記出力歯車を支持することができ、フロアに載置される、前記フロアに固定される、又は前記フロアに載置されて固定されるように構成されている、請求項９に記載の装置。
11. 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための装置であって、
    第１の軸で回転する駆動歯車から入力トルクを受け取って、前記第１の軸でスピンドル歯車を回転させるために前記第１の軸からオフセットした第２の軸に沿って出力トルクを伝達するための差動装置と、
    前記第２の軸に沿って前記差動装置を支持するための支持体と、
    印刷基材のロールをそれぞれその上に保持し、前記スピンドル歯車の１つに接続された同軸スピンドルとを含み、
    前記支持体が、各スピンドルの端部を支持することができ、各スピンドルが、任意の他のスピンドルとは無関係に前記支持体から着脱可能である、装置。
12. 前記支持体が前記スピンドル間に位置する、請求項１〜１１の何れかに記載の装置。
13. 前記支持体が、前記支持体において各スピンドルの端部を保持するためのラッチを含み、前記ラッチは、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができない閉じた位置と、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができる開いた位置との間で可動する、請求項８〜１２の何れかに記載の装置。
14. 印刷基材の複数のロールをほどく又は巻くための方法であって、
    それぞれが印刷基材のロールを保持する２つのスピンドルをスピンドル軸に沿って一直線に並べ、
    前記２つのスピンドルが互いに無関係に着脱可能であるように、支持体により前記２つのスピンドルのそれぞれの端部を支持し、
    前記スピンドル軸の回りにトルクを入力し、
    前記支持体により支持されている差動装置の差動装置軸に前記トルクを向け直し、前記差動装置軸が、前記スピンドル軸に平行であり且つ前記スピンドル軸からオフセットしており、
    双方のスピンドルを同時に回転させるために、前記向け直されたトルクを前記スピンドル軸に出力することを含む、方法。
15. 印刷基材のロールを前記２つのスピンドルのそれぞれに配置して、前記スピンドル軸に沿って前記スピンドルを一直線に並べることを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記支持体が前記２つのスピンドルの端部間に位置する、請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 前記支持体が、前記支持体において各スピンドルの端部を保持するためのラッチを含み、前記ラッチは、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができない閉じた位置と、前記各スピンドルの端部が前記支持体から取り外されることができる開いた位置との間で可動する、請求項１４〜１６の何れかに記載の方法。

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