JPH07119104B2 - ガイドローラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、印刷を施した被印刷
物を走行させて取り扱う装置、例えば輪転機において、
被印刷物を支持しガイドするガイドローラーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、輪転機におけるガイドローラー
は、給紙部から印刷部を経て折畳部に向かって走行する
被印刷物を支持すると共に、所望の向きにガイドできる
ように適宜に配設されている。新聞用輪転機のような大
規模な輪転機においては、給紙部から折畳部に至る被印
刷物の走行経路が極めて長くなっており、その間に多数
のガイドローラーが設けられ、その慣性モーメントが累
積されて、被印刷物の走行や停止に際し、被印刷物に大
きな力となって作用し、様々な不具合を生じさせるよう
になった。

【０００３】そのために、例えば特公平３−１２５４１
号公報、実公平３−６６１２号公報、特開昭６３−９２
５６４号公報、特開平３−２８６８４７号公報に示され
るような、繊維強化プラスチックの円筒を主材料とし、
金属円筒や金属メッキ、あるいはその両者を併用して、
繊維強化プラスチックの円筒の外周面を被覆した、慣性
モーメントの小さな、所謂軽量ローラーが提案された。

【０００４】他方、ガイドローラーは被印刷物との摩擦
力によって、被印刷物の走行速度と略同じ周速度で回転
する。従って、印刷部で印刷を施された後の被印刷物が
接触するガイドローラーの外周面は、接触する被印刷物
からインキ等の異物が付着し、後続の被印刷物を汚損し
て印刷品質を低下させる。また付着したインキ等の異物
は、印刷を休止して又は印刷の終了後に、手作業で又は
専用装置によって、除去する必要があった。

【０００５】こうした不都合を解決するために、本願出
願人は、特開平１−２０９１３９号に示される装置を提
案した。この装置は、２つ以上のガイドローラーを、そ
のうちの少なくとも１つのガイドローラーの回転周速度
と異なるように、伝動機構装置によって連係させて設
け、連係させた全ガイドローラーの外周面と走行中の被
印刷物との間に働く夫々の摩擦力による回転トルクが均
衡した状態で、連係させた全ガイドローラーが回転する
ようにし、その回転周速度と被印刷物の走行速度との間
に生じる若干の差によって、ガイドローラーの外周面を
走行する被印刷物で擦り、インキ等の異物が付着するの
を防止するとともに、自動的に拭浄するようにしたもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記軽量ローラーは、
大きな剛性と小さな慣性モーメントを併わせて持つこと
から、被印刷物の走行や停止に際して生じていた様々な
不具合をなくし得、また慣性モーメントが小さく被印刷
物の走行張力が小さくなることから、被印刷物と軽量ロ
ーラーとの接触力が小さくなって、被印刷物から軽量ロ
ーラーへのインキ等の異物の付着が少なくなったが、従
来の技術の問題の後者、即ちインク等の異物の付着に着
いては、完全になくし得ず、印刷を休止してまたは印刷
の終了後に、これを除去する必要があった。

【０００７】更に、繊維強化プラスチックの円筒は、強
化用繊維とプラスチックとを積層して形成するために、
真円度及び真直度が比較的低く、このような円筒を主材
料とする前記軽量ローラーは、回転バランスが悪くなり
がちであり、バランス調整の容易な軽量ローラーが求め
られていた。他方、ガイドローラーを自動的に拭浄する
前記装置は、被印刷物とガイドローラーの外周面との接
触による摩擦力をガイドローラーの回転駆動力とし、ガ
イドローラーの回転周速度と被印刷物の走行速度ととの
差異を、被印刷物の許容張力範囲内で自律的に発生さ
せ、被印刷物に無用の張力負担をかけることなく、走行
する被印刷物によってガイドローラーの外周面を擦るこ
とができる長所を有する。

【０００８】しかしながら、複数のガイドローラーを連
係維持する伝動機構装置が必要で、それだけ構成が繁雑
となり、かつメンテナンス等の付随作業が増し、更にコ
スト高にもなった。また、伝動機構装置で連係維持させ
た複数のガイドローラーの回転周速度は、連係させた全
ガイドローラーの外周面と走行中の被印刷物との間に働
く夫々の摩擦力による回転トルクが均衡した状態で、連
係させた全ガイドローラーが回転する。従って、連係さ
せたうち１つのガイドローラーと走行中の被印刷物との
間に働く摩擦力が、他のガイドローラーと走行中の被印
刷物との間に働く摩擦力に比べて極めて大きなときは、
前記１つのガイドローラーは、他のガイドローラーの影
響を殆ど受けずに回転し、その回転周速度と被印刷物の
走行速度の差が殆どなくなり、このガイドローラーの外
周面については、走行する被印刷物によって効果的に擦
ることができなかった。

【０００９】この発明は、極めて簡単かつ安価で、メン
テナンス等の作業の増加がなく、しかも汚れの付着しな
い軽量ローラーを提供することを目的とし、更に、この
ような軽量ローラーであって、回転バランスの調整が容
易な軽量ローラーを提供することを目的としたものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るガイドローラーは、印刷を施された被
印刷物を走行させて取り扱う装置において、繊維強化プ
ラスチック製の円筒体の両側内面に軸受ハウジング又は
軸を有する端末部材を取り付け、かつ繊維強化プラスチ
ック製の円筒体外周面を金属製円筒体で被覆し、金属製
円筒体外周面に、それぞれ軸方向に同径にした大径周面
と小径周面とを段差をもって隣接した状態で混在させて
設け、これを硬質クロムメッキで被覆し、更に、この大
径周面と小径周面が混在した外周面に一斉に接触して走
行する被印刷物との摩擦力にて回転するようにするとと
もに、このときの角速度ωは、被印刷物の走行速度を
Ｖ、大径周面部の半径をＲ３、小径周面部の半径をＲ４
としたときに、大径周面と被印刷物との間のすべりによ
る摩擦力と、小径周面と被印刷物との間のすべりによる
摩擦力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となるようにした 構成となっている。また、前記被印刷
物が接触する外周面のそれぞれ軸方向に同径にした大径
周面と小径周面との面積比を１：１０乃至１０：１とす
る。また、前記被印刷物が接触する外周面の小径周面の
外径を大径周面の外径９５％以上で１００％未満とす
る。また、前記端末部材の外面に対しバランス調整部材
を着脱可能とする。

【００１１】

【作 用】ガイドローラーの大径周面と小径周面とに
接触して走行する被印刷物は、大径周面と小径周面とを
同じ速度で回転させようとする。ところが、大径周面と
小径周面とは半径が異なるから、大径周面と小径周面の
角速度は、 角速度（ω）＝被印刷物の走行速度（Ｖ）／半径（ｒ） の関係式より、必然的に異なろうとする。このとき、ガ
イドローラーの角速度ωは、被印刷物の走行速度をＶ、
大径周面部の半径をＲ３、小径周面部の半径をＲ４とし
たときに、大径周面と被印刷物との間のすべりによる摩
擦力と、小径周面と被印刷物との間のすべりによる摩擦
力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となっていることにより、 大径周面の角速度と小径周面
の角速度とが互いに影響しあい、これらの２つの角速度
との間の適宜の角速度ωで回転する。従って、大径周面
と小径周面の回転周速度は、いずれも、そこに接触した
状態で走行する被印刷物の走行速度とは異なり、大径周
面と小径周面とは、そこに接触した状態で走行する被印
刷物との間ですべり、被印刷物によって擦られる。

【００１２】また、ガイドローラーが軽量でその慣性モ
ーメントが小さいので、被印刷物の走行張力を小さくで
きる。そのため、ガイドローラーと被印刷物との接触力
が小さくなり、ガイドローラーの外周面と被印刷物との
間に比較的容易にすべりが生じ、かつ印刷面は強く擦ら
れない。また、端末部材に着脱されるバランス調整部材
によって、ガイドローラーの回転が矯正される。

【００１３】

【実 施 例】この発明の実施例について、ガイドロー
ラーの概略を示す斜視図である図１、図２、ガイドロー
ラーの一方の側部の概略を示す一部断面斜視図である図
３、図４、及びガイドローラーと被印刷物との接触状態
を模式的に示す一部断面斜視図である図５を参照して説
明する。

【００１４】１はガイドローラーである。ガイドローラ
ー１は、被印刷物Ｗが接触する外周面２を、それぞれ軸
方向に同径にした大径周面３と小径周面４とが段差をも
って隣接して混在した状態に形成される。即ち図３、図
４に示すように、炭素繊維等の繊維と適宜のプラスチッ
クを積層した複合材である繊維強化プラスチック製の円
筒体５の両側内面に、適宜に固定した固定軸６を受ける
軸受ＢＲを装着し得る軸受ハウジング７を有する端末部
材８ａ，又は軸９を有する端末部材８ｂを取り付け、か
つ、繊維強化プラスチック製の円筒体５の外周面を加工
することによる繊維の毛羽立ちを防止するとともに、後
記するメッキの基材となるように、銅、アルミニウム等
の金属製円筒１０で被覆して一体とし、金属製円筒１０
の外周面に、例えば図１、図２に示すような形状にそれ
ぞれ軸方向に同径にした大径周面と小径周面とを段差を
もって隣接した状態で混在させて設け、更に、表面の硬
化及び円滑化のために、これを硬質クロムメッキ１１で
被覆して、被印刷物Ｗが接触する、大径周面３と小径周
面４とが混在した、外周面２が形成される。

【００１５】そして、外周面２に接触した被印刷物Ｗの
走行により、固定軸６に対してガイドローラー１が回転
する形態、又は軸９が適宜の軸受（図示せず）に支持さ
れ、軸９と一体でガイドローラー１が回転する形態に構
成される。図１に示すガイドローラー１は、大径周面３
の閉ループと小径周面４の閉ループとを、ガイドローラ
ー１の軸方向に交互に並設してガイドローラー１の外周
面２としたものであり、図２に示すガイドローラー１
は、大径周面３と小径周面４とを螺線状に並設してガイ
ドローラー１の外周面２としたものである。

【００１６】尚、図３、図４では、外周面２を簡略化し
て同一径で示している。いずれのガイドローラー１にお
いても、大径周面３の半径Ｒ３（図５参照）と小径周面
４の半径Ｒ４（図５参照）との差Ｚ（図５参照）は、ガ
イドローラー１の外周面２に被印刷物Ｗが接触するとき
に、大径周面３と小径周面４とに一斉に接触でき（図５
参照）、かつ後で説明する被印刷物Ｗとガイドローラー
１の外周面２との間にすべりを生じさせることができる
程度とし、被印刷物Ｗの剛性等を考慮して適宜に定めら
れ、例えば小径周面４の半径Ｒ４は、大径周面３の半径
Ｒ３の９５％以上に設けられる。

【００１７】また、大径周面３と小径周面４との面積比
率は、後で説明する被印刷物Ｗとガイドローラー１の外
周面２との間のすべりを生じさせることができる程度と
し、大径周面３と被印刷物Ｗとの接触面積と、小径周面
４と被印刷物Ｗとの接触面積とのバランスを考慮して適
宜に定められ、例えば大径周面３と小径周面４との面積
比率は、１：１０乃至１０：１に設けられる。また、前
記端末部材８ａ，８ｂの外面部分に、ガイドローラー１
の回転のバランスを矯正するためのバランス調整部材１
２を、例えばボルト１３によって着脱できるように設け
る。

【００１８】次に、このガイドローラー１による被印刷
物Ｗのガイドについて説明する。ガイドローラー１の外
周面２によって、走行する被印刷物Ｗをガイドする。ガ
イドローラー１が軽量であり、慣性モーメントが小さい
ので、被印刷物Ｗは、小さな走行張力で走行する。ガイ
ドローラー１は、外周面２と外周面２に接触する被印刷
物Ｗとの摩擦力によって、被印刷物Ｗの走行に連れて回
転する。

【００１９】ところで、ガイドローラー１の外周面２
は、大径周面３と小径周面４とで形成されており、被印
刷物Ｗは、大径周面３と小径周面４とに一斉に接触した
状態で、速度Ｖで走行する。従って、大径周面３はＶ／
Ｒ３の角速度で回転しようとし、小径周面４はＶ／Ｒ４
の角速度で回転しようとする。このとき、ガイドローラ
ー１の角速度のは、大径周面と被印刷物との間のすべり
による摩擦力と、小径周面と被印刷物との間のすべりに
よる摩擦力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） の関係になっている。 その結果、大径周面３と被印刷物
Ｗとの間、及び小径周面４と被印刷物Ｗとの間のそれぞ
れに、即ちガイドローラー１の外周面２と被印刷物Ｗと
の間にすべりを生じ、ガイドローラー１の外周面２は、
走行する被印刷物Ｗによって擦られる。

【００２０】なお、大経周面と被印刷物Ｗとの間と、小
径周面と被印刷物Ｗとの間にそれぞれの間ですべりを生
じさせるためには、それぞれの周面部における印刷物Ｗ
から受ける回転力を略同一にする必要がある。この回転
力は各周面部において被印刷物Ｗから受ける接線方向の
力と半径とめ積であるが、この半径は両周面部において
大・小異なるため、大径周面部における接線方向の力
を、小径周面部における接線方向の力より小さくする。
この接線方向の力は各周面の被印刷物Ｗに対する接触
力、接触面積及び摩擦係数によってきまる。従って、こ
の接線方向の力を変えるには、接触力が両周面部で略同
一であるとして、接触面積と摩擦係数を適宜変えてやれ
ばよい。 前記のことから、ガイドローラー１の外周面２
は、そこに接触して走行する被印刷物Ｗによって確実に
擦られ、インキ等の異物が付着せず、また自動的に拭浄
される。また前記大径周面と小径周面とは段差をもって
隣接した状態となっていることにより、ガイドローラー
１の外周面に接触する被印刷物Ｗは、この両周面３，４
でのみ接触することになり、従って、この被印刷物Ｗの
接触面にはかならずすべりが伴うことになる。

【００２１】他方、繊維強化プラスチック製の円筒体
は、強化用繊維とプラスチックとを積層して形成するた
めに、真円度、真直度が不安定でしかも比較的低く、こ
れを主材料とするガイドローラー１は、回転バランスの
矯正を必要とするときがある。そのようなときには、例
えば環状のバランス調整部材１２に適宜な加工を施し
て、即ちバランス調整部材１２に切削若しくは穴加工を
施し、又は切削若しくは穴加工したところに埋金を施し
て、これを、ガイドローラー１の一方側又は両側の端末
部材８ａ，８ｂに取り付ける。回転バランスの矯正を必
要としないときは、バランス調整部材１２を取り付けな
くとも良い。

【００２２】この発明は、以上記載の実施例に限定され
ず、例えば大径周面３と小径周面４の形状、配設は適宜
な形態で行って良く、また、バランス調整部材１２の形
状は、環状に限らず適宜の形状で良く、複数の部材であ
っても良い。要は、特許請求の範囲を逸脱しない設計上
の改変を含むものである。

【００２３】

【発明の効果】以上記載の通りであり、この発明の実施
により、印刷を施されて走行する被印刷物をガイドする
ガイドローラーにインキ等の異物が付着して汚れること
がなく、かつガイドローラーの外周面が確実かつ自動的
に拭浄されるようになる。そして特に、ガイドローラー
の外周面を構成するそれぞれ軸方向に同径にした大径周
面と小径周面とを段差をもって隣接した状態で混在させ
たことにより、大径周面と小径周面とを継ぐテーパー部
が存在せずガイドローラーの外周面に接触する被印刷物
Ｗは大径周面と小径周面のいずれかに接触し、従ってこ
の被印刷物Ｗの接触面にはかならずすべりが伴うことに
なり、接触面の全てにわたって上記拭浄作用が行なわれ
る。また、ガイドローラーが軽量であることから、被印
刷物の走行張力が小さく、被印刷物とガイドローラー周
面との接触力が小さいので、両者間のすべりによる擦れ
の、印刷面への影響がほとんどない。従って、被印刷物
を汚損したり印刷品質を損なったりすることがない。ま
た、印刷を中断して又は／及び印刷が終了した後の、ガ
イドローラーの拭浄作業や洗浄作業の必要がなくなり、
省力化、省人化を進めることができる。

【００２４】加えて、本発明によれば繊維強化プラスチ
ック製の円筒体を主材料としたガイドローラーに、高い
頻度でみられる回転バランスの不良を、容易に矯正する
ことができるので、製造工数及び製造コストの低減に有
利である。更にまた、従来のガイドローラーと交換する
だけで容易に設置でき、しかもコスト的に比較的安価な
上、洗浄剤等のランニングコストもなくし得るので、現
有機の改良を低コストかつ簡単に行うことができ、改良
によるランニングコストの低減にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略構成を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図３】本発明のガイドローラーの一側の実施例の概略
構成を示す一部断面斜視図で外周面を簡略化して同一径
で示した図である。

【図４】本発明のガイドローラーの一側の他の実施例の
概略構成を示す一部断面斜視図で外周面を簡略化して同
一径で示した図である。

【図５】本発明のガイドローラーと被印刷物との接触状
態を模式的に示す一部断面斜視図である。

【符号の説明】

１…ガイドローラー、２…外周面、３…大径周面、４…
小径周面、５…繊維強化プラスチック製の円筒体、６…
固定軸、７…軸受ハウジング、８ａ，８ｂ…端末部材、
９…軸、１０…金属製円筒、１１…硬質クロムメッキ、
１２…バランス調整部材、１３…ボルト、ＢＲ…軸受、
Ｗ…被印刷物、Ｒ３…大径周面の半径、Ｒ４…小径周面
の半径、Ｚ…大径周面の半径と小径周面の半径の差。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷を施された被印刷物を走行させて取
   り扱う装置において、繊維強化プラスチック製の円筒体
   の両側内面に、軸受ハウジング又は軸を有する端末部材
   を取り付け、かつ繊維強化プラスチック製の円筒体外周
   面を金属製円筒体で被覆し、金属製円筒体外周面に、そ
   れぞれ軸方向に同径にした大径周面と小径周面とを段差
   をもって隣接した状態で混在させて設け、これを硬質ク
   ロムメッキで被覆し、更に、この大径周面と小径周面が
   混在した外周面に一斉に接触して走行する被印刷物との
   摩擦力にて回転するようにするとともに、このときの角
   速度ωは、被印刷物の走行速度をＶ、大径周面部の半径
   をＲ３、小径周面部の半径をＲ４としたときに、大径周
   面と被印刷物との間のすべりによる摩擦力と、小径周面
   と被印刷物との間のすべりによる摩擦力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となるようにした ことを特徴とするガイドローラー。
2. 【請求項２】 印刷を施された被印刷物を走行させて取
   り扱う装置において、繊維強化プラスチック製の円筒体
   の両側内面に、軸受ハウジング又は軸を有する端末部材
   を取り付け、かつ繊維強化プラスチック製の円筒体外周
   面を金属製円筒体で被覆し、金属製円筒体外周面に、そ
   れぞれ軸方向に同径にした大径周面と小径周面とを段差
   をもって隣接した状態で、かつ被印刷物が接触する大径
   周面と小径周面との面積比を１：１０乃至１０：１とし
   て混在させて設け、これを硬質クロムメッキで被覆し、
   更に、この大径周面と小径周面が混在した外周面に一斉
   に接触して走行する被印刷物との摩擦力にて回転するよ
   うにするとともに、このときの角速度ωは、被印刷物の
   走行速度をＶ、大径周面部の半径をＲ３、小径周面部の
   半径をＲ４としたときに、大径周面と被印刷物との間の
   すべりによる摩擦力と、小径周面と被印刷物との間のす
   べりによる摩擦力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となるようにした ことを特徴とするガイドローラー。
3. 【請求項３】 印刷を施された被印刷物を走行させて取
   り扱う装置において、繊維強化プラスチック製の円筒体
   の両側内面に、軸受ハウジング又は軸を有する端末部材
   を取り付け、かつ繊維強化プラスチック製の円筒体外周
   面を金属製円 筒体で被覆し、金属製円筒体外周面に、軸
   方向に同径にした大径周面と、この大径周面の径の９５
   ％以上で１００％未満の範囲の径で軸方向に同径にした
   小径周面とを段差をもって隣接した状態で混在させて設
   け、これを硬質クロムメッキで被覆し、更に、この大径
   周面と小径周面が混在した外周面に一斉に接触して走行
   する被印刷物との摩擦力にて回転するようにするととも
   に、このときの角速度ωは、被印刷物の走行速度をＶ、
   大径周面部の半径をＲ３、小径周面部の半径をＲ４とし
   たときに、大径周面と被印刷物との間のすべりによる摩
   擦力と、小径周面と被印刷物との間のすべりによる摩擦
   力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となるようにした ことを特徴とするガイドローラー。
4. 【請求項４】 印刷を施された被印刷物を走行させて取
   り扱う装置において、繊維強化プラスチック製の円筒体
   の両側内面に、軸受ハウジング又は軸を有する端末部材
   を取り付け、かつ繊維強化プラスチック製の円筒体外周
   面を金属製円筒体で被覆し、金属製円筒体外周面に、軸
   方向に同径にした大径周面と、この大径周面の径の９５
   ％以上で１００％未満の範囲の径で軸方向に同径にした
   小径周面とを段差をもって隣接した状態で、かつ被印刷
   物が接触する大径周面と小径周面との面積比を１：１０
   乃至１０：１として混在させて設け、これを硬質クロム
   メッキで被覆し、更に、この大径周面と小径周面が混在
   した外周面に一斉に接触して走行する被印刷物との摩擦
   力にて回転するようにするとともに、このときの角速度
   ωは、被印刷物の走行速度をＶ、大径周面部の半径をＲ
   ３、小径周面部の半径をＲ４としたときに、大径周面と
   被印刷物との間のすべりによる摩擦力と、小径周面と被
   印刷物との間のすべりによる摩擦力とが均衡して （Ｖ／Ｒ３）＜ω＜（Ｖ／Ｒ４） となるようにした ことを特徴とするガイドローラー。
5. 【請求項５】 端末部材の外面に対しバランス調整部材
   を着脱可能にした請求項１，２，３または４記載のガイ
   ドローラー。