(57)【要約】      （修正有）【課題】回転体が金属スリーブで囲繞された弾性ロールの回転軸中心が、自動的に復元できる自動調心性に優れ、かつ、金属スリーブと回転体との間のスリップを防止できる固定手段を提供する。【解決手段】回転体と該回転体を囲繞する薄肉の金属スリーブとからなる弾性ロールにおいて、回転体の両端部には細径の回転軸部が形成され、該回転軸部に接して回転ディスク部が形成され、該回転ディスク部は、円盤状の回転ディスク本体と、該回転ディスク本体の外周上を該回転体の回転軸方向にスライド可能で先端に向かって縮径または拡径するリング状のテーパーリングと、該テーパーリングを囲繞し円周方向に伸縮する伸縮リングと、からなり、前記テーパーリングが前記回転体の回転軸方向に沿って摺動することにより前記伸縮リングを介して前記回転ディスク部まで延伸する前記金属スリーブを内側から均等に押圧して該金属スリーブが該回転体に固定される、構成とした。【選択図】図１
2020186784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と該回転体を囲繞する円筒状で薄肉の金属スリーブとからなり、該回転体の両端部は細径の回転軸部が形成され、該回転軸部に接して回転ディスク部が形成される弾性ロールであって、
前記回転ディスク部は、円盤状の回転ディスク本体と該回転ディスク本体の外周上を前記回転体の回転軸方向にスライド可能で先端に向かって縮径または拡径するリング状のテーパーリングと、該テーパーリングを囲繞し円周方向に伸縮する伸縮リングと、からなり、
前記金属スリーブの両端は延伸して前記回転ディスク部を囲繞し、
前記テーパーリングが前記回転体の回転軸方向に沿って摺動して前記伸縮リングを介して延伸した前記金属スリーブを内側から均等に押圧することにより該金属スリーブが前記回転体に固定される、ことを特徴とする弾性ロールの固定手段。
【請求項２】
前記回転ディスク部および前記テーパーリングの前記回転体の回転軸方向に直交して並立する並立壁が形成する空間が該回転ディスク部の全外周に亘って形成され、該空間内に空気を圧入することにより、該並立壁が互いに離間して該テーパーリングが摺動する、ことを特徴とする請求項１に記載の弾性ロールの固定手段。
【請求項３】
前記回転ディスク部に回動自在に支持された複数の摺動ボルトが回動することにより、前記テーパーリングが該回転ディスク部に対して直接的にまたは間接的に離間しまたは接近して該テーパーリングが摺動する、ことを特徴とする請求項１に記載の弾性ロールの固定手段。
【請求項４】
前記伸縮リングは円周に直交する方向に等分に分割された複数の伸縮リング子からなり、該伸縮リング子同士の間隔が拡大縮小することにより該伸縮リング全体が伸縮する、ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の弾性ロールの固定手段。
【請求項５】
前記伸縮リングは弾性体で形成されている、ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の弾性ロールの固定手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ロールの固定手段に関し、より詳しくは回転体と該回転体を囲繞する円筒状で薄肉の金属スリーブとからなる弾性ロールの該回転体と該金属スリーブとを固定する固定手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出成形による熱可塑性樹脂のフィルムやシートの製造においては、押出成形機のＴダイから吐出される高温の樹脂材料を剛性のある剛性ロールと押圧されて撓むことができる弾性ロールとの間で挟圧することにより、該樹脂材料を冷却しながら所定厚さに圧延し、所定の長さに切断し、巻取り装置で巻き取るようにしていて、弾性ロールは不可欠の構成部材である。この弾性ロールに関する発明としては、例えば、特許文献１ないし特許文献３がある。
【０００３】
この特許文献１ないし特許文献３は、いずれも本願出願人による発明であり、特許文献１に開示の「弾性ローラ」は「従来使用されているローラは樹脂を製造する際、フィルムとの接触面圧が高くフィルムの透明度や光沢をえることが難しいため、フィルムとの接触面圧が低い鏡面を持った耐久性のあるローラが望まれている」ことを課題としていて、その解決手段を「薄肉金属パイプと、該薄肉金属パイプの中心を通る軸と、該薄肉金属パイプの両端部に該軸に固定されたフランジと、該フランジ外径部と該薄肉金属パイプの内径との間のオイルシールと、該オイルシールと併設した該薄肉金属パイプの内径部と該フランジ外径部を接着したリング状の弾性体と、該フランジ側面に気体注入口のバルブとからなり内部に少量の粘性の高い液体と、大気圧以上の圧力を封入した」としている。また、特許文献２に開示の「スリーブ空気浮上式弾性ロール」は「従来の金属ロール挟圧成形法はバンクがある場合には、挟圧部で樹脂シートに歪みが付与され光の乱反射や複屈折現象を起こす。また、ゴムロール挟圧成形法では、バンクを形成することなく、残留歪が生じないが、金属ロールのような鏡面が得られず、ゴムの寿命が短いなどの問題がある」ことを課題としていて、その解決手段を「別に設けられた供給源からの気体を軸と薄肉金属パイプと２枚の鏡板とで囲まれた空間に導入し、薄肉金属パイプの孔から噴出する気体により薄肉金属スリーブを薄肉金属パイプから浮遊させることにより、薄肉金属スリーブが極めて軽く回転できることと円筒部が柔軟性を有するローラを使用する」としている。そして、特許文献３に開示の「小型弾性ロール」は「軸の外周にスポンジ、シリコンゴムなどを円筒状に装着したものは使用を続けていると表面の磨耗や損傷が生じコンタミが発生し、耐久性が低い。また、外径に金属パイプを使用したものは外径が太くて、適用できるところが少なかった」ことを課題としていて、その解決手段を「薄肉金属パイプと、該薄肉金属パイプの軸芯を通り、それより細くて長く中央に軸直角に貫通孔を有する中空軸と、該薄肉金属パイプ両端部の内径と該中空軸との間に設けた二個のシールリングと、該中空軸の一方の端に敷設された気体送気口バルブと、該中空軸の他方の端に敷設した安全弁とで機密空間を構成し、該気体送気口バルブを通して外気から該機密空間に気体またはわずかな液体を含む気体を送気して大気圧以上の圧力で封入する弾性ロールを提供する」としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０７７９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９０２９３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、剛性ロールに押圧されることが常態である弾性ロールは回転軸の両端の中心が狂ったり、回転軸が撓んで曲ったりすることが生ずるが、特許文献１ないし特許文献３に開示の技術は、いずれも弾性ロールの主たる構成要素である弾性ロール本体の構造に関するものである。
【０００６】
そこで、本願発明は、回転体が金属スリーブで囲繞された弾性ロールにおいて、弾性ロールの回転軸の両端の中心が若干狂ったり、回転軸が撓んで曲ったりしても、自動的に復元することができる自動調心性に優れ、かつ、金属スリーブと回転体との間のスリップを防止することが可能な固定手段を提供することを目的とする。なお、本明細書における回転体とは、回転軸部と円盤状の回転ディスク部と両端に位置する回転ディスク部間に連設される中間部とを総称したもので、一体となって回転するものをいう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願請求項１に係る弾性ロールの固定手段は、回転体と該回転体を囲繞する円筒状で薄肉の金属スリーブとからなり、該回転体の両端部は細径の回転軸部が形成され、該回転軸部に接して円盤状の回転ディスク部が形成される弾性ロールであって、前記回転ディスク部は、回転ディスク本体と該回転ディスク本体の外周上を前記回転体の回転軸方向にスライド可能で先端に向かって縮径または拡径するリング状のテーパーリングと、該テーパーリングを囲繞し円周方向に伸縮する伸縮リングと、からなり、前記金属スリーブの両端は延伸して前記回転ディスク部を囲繞し、前記テーパーリングが前記回転体の回転軸方向に沿って摺動して前記伸縮リングを介して延伸した前記金属スリーブを内側から均等に押圧することにより該金属スリーブが前記回転体に固定される、ことを特徴としている。
そして、本願請求項２に係る弾性ロールの固定手段は、請求項１に記載の弾性ロールの固定手段であって、前記回転ディスク部および前記テーパーリングの前記回転体の回転軸方向に直交して並立する並立壁が形成する空間が該回転ディスク部の全外周に亘って形成され、該空間内に空気を圧入することにより、該並立壁が互いに離間して該テーパーリングが摺動する、ことを特徴としている。
また、本願請求項３に係る弾性ロールの固定手段は、請求項１に記載の弾性ロールの固定手段であって、前記回転ディスク部に回動自在に支持された複数の摺動ボルトが回動することにより、前記テーパーリングが該回転ディスク部に対して直接的にまたは間接的に離間しまたは接近して該テーパーリングが摺動する、ことを特徴としている。
さらに、本願請求項４に係る弾性ロールの固定手段は、請求項２または請求項３のいずれかに記載の弾性ロールの固定手段であって、前記伸縮リングは円周に直交する方向に等分に分割された複数の伸縮リング子からなり、該伸縮リング子同士の間隔が拡大縮小することにより該伸縮リング全体が伸縮する、ことを特徴としている。
そして、本願請求項５に係る弾性ロールの固定手段は、請求項２または請求項３のいずれかに記載の弾性ロールの固定手段であって、前記伸縮リングは弾性体で形成されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により本願発明は以下の効果を奏する。
（１）回転軸部に接して形成された回転ディスク部は、略円盤状の回転ディスク本体と、回転ディスク本体の外周面上をスライドし先端に向かって縮径または拡径するテーパーリングと、テーパーリングを囲繞する伸縮リングと、から形成され、テーパーリングが摺動して伸縮リングを介して金属スリーブを内側から一定の均等な力で金属スリーブを押圧するため、自動調心性に優れたものとなる。また、伸縮リングが金属スリーブを内側から偏りなく均等に押圧して密着するため、金属スリーブが伸縮リングに対してスリップすることが殆んどなくなり、偏摩耗も生じない。
（２）回転ディスク部の並立壁およびテーパーリングの並立壁が形成する空間内に空気を圧入することにより、テーパーリングの並立壁が均等な力で押圧されて摺動することから、空気の圧入孔が１ヶ所または２ヶ所程度で済むことになり、操作がしやすい。
（３）回転ディスク部に回動自在に支持された複数の摺動ボルトの回動でテーパーリングが摺動する仕組みとすれば、ねじ回しのような工具で金属スリーブに対する押圧力の調整が可能となる。
（４）伸縮リングを等分に分割した複数の伸縮リング子から構成することにより、機械的な構成となって、信頼性に優れ、性能の劣化を防止することができる。
（５）伸縮リングが弾性体製であれば、材料の入手し易さや加工のし易さが優れ、極めて安価にかつ、容易に製造することができ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係る弾性ロールの固定手段を使用した弾性ロールの部分断面図である。
【図２】図２は、図１の金属スリーブを押圧した後を示すII部分の部分断面図である。
【図３】図３は、実施例２に係る弾性ロールの固定手段を使用した弾性ロールの部分断面図である。
【図４】図４は、図３の金属スリーブを押圧した後を示すIV部分の部分断面図である。
【図５】図５は、実施例１または実施例２に係る伸縮リングの正面図である。
【図６】図６は、実施例３に係る伸縮リングを使用した弾性ロールの部分詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願発明を実施するための形態に係る弾性ロールの固定手段について、図１ないし図６を参照しながら説明する。なお、図１ないし図６において、符号１０は実施例１または実施例２に係る回転ディスク部、符号１１は回転ディスク本体、符号１２はテーパーリング、符号１３は空気圧入路、符号１４は並立壁が形成する空間、符号１５は摺動ボルト、符号１６は嵌合リング、符号１７は実施例１または実施例２に係る伸縮リング、符号１７１は実施例１または実施例２に係る伸縮リング子、符号１８は実施例３に係る伸縮リング、符号１９は回転ディスクカバー、符号１９１は固定ボルト、符号２０は回転軸部、符号３０は中間部、符号４０は金属スリーブ、符号５１は空気流通路、符号５２は空気層、である。
【００１１】
実施例１ないし実施例３に係る弾性ロールは、両端に位置する１対の回転軸部２０と、回転軸部２０に接して配置される１対の回転ディスク部１０と、回転ディスク部１０、１０の間に連設される中間部３０と、１対の回転ディスク部１０および中間部３０を囲繞する円筒状で薄肉の金属スリーブ４０と、から構成されている。細径の回転軸部２０の中心部には回転軸に沿って空気流通路５１が貫設されているが、その先は回転ディスク部１０と中間部３０との境界部を通り、空気層５２に開口していて、空気層５２に気体等を送気して大気圧以上の圧力で封入することができるようになっている。そして、必要に応じて、空気流通路５１に冷気を送り、弾性ロール自体を冷却することができる。なお、本明細書における回転体とは、一体となっている１対の回転軸部２０と１対の回転ディスク部１０と中間部３０を総称したもので、回転軸を中心にして回転するものをいう。
【００１２】
実施例では、回転体を１００ｍｍφ〜２００ｍｍφとし、金属スリーブ４０には０．２ｍｍの厚さの薄板を使用し、空気層５２の厚さは５ｍｍ〜１０ｍｍ、空気層５２の空気圧は０．２ＭＰａとしている。
【実施例１】
【００１３】
まず、実施例１に係る弾性ロールの固定手段について図１、図２および図５を基に説明する。
回転ディスク部１０は、主に円盤状の回転ディスク本体１１と回転ディスク本体１１の外周上を回転体の回転軸方向にスライド可能で先端に向かって縮径するリング状のテーパーリング１２と、テーパーリング１２を囲繞し円周方向に伸縮する伸縮リング１７と、からなり、金属スリーブ４０の端部は延伸して回転ディスク部１０を囲繞している。
【００１４】
テーパーリング１２は、断面の形状が略Ｌ字形でＬ字の水平部の外側がテーパーとなっていて内側は水平となっている。そして、Ｌ字の立ち上がり部の内側が後述する並立壁が形成する空間１４の一方の並立壁であり、Ｌ字の立ち上がり部の先端とＬ字の水平部の内側が回転ディスク本体１１の外周上を摺動する。また、回転ディスク本体１１には空気圧入路１３が貫設されていて、先端は並立壁が形成する空間１４に開口しているが、並立壁が形成する空間１４を形成するもう一方の並立壁は回転ディスク本体１１の一部である。さらに、並立壁が形成する空間１４は回転ディスク部１０の全外周に亘って形成されている。
【００１５】
テーパーリング１２を囲繞し円周方向に伸縮する伸縮リング１７は、テーパーリング１２に接する内側がテーパーリング１２のテーパーと同一の勾配となっていて、外側は水平となっている。そして、図５に示すように円周に直交する方向に８等分に分割されて、その一つ一つが伸縮リング子１７１であって、各々の伸縮リング子１７１は回転ディスクカバー１９に回転軸方向にスライド自在に支持されていて、回転ディスクカバー１９は固定ボルト１９１により回転ディスク本体１１に脱着可能に固定されている。
【００１６】
ここで、実施例１に係る弾性ロールの固定手段の作用について説明する。
（１）圧縮空気を空気圧入路１３に注入すると、圧縮空気は並立壁が形成する空間１４に流入する。
（２）並立壁が形成する空間１４は閉空間であるため、テーパーリング１２が回転軸部２０方向（図１における左方向）に摺動する。
（３）テーパーリング１２が左方向に摺動すると、テーパーリング１２のテーパー部分と伸縮リング１７のテーパー部分の間で滑りが生じ、伸縮リング１７が外側に押し広げられて金属スリーブ４０を内側から押圧する。
（４）その結果、金属スリーブ４０は回転体に均等な押圧力で固定され、弾性ロールの回転軸部の両端の中心が若干狂ったり、回転軸が撓んで曲ったりしても、自動的に復元することができるとともに、金属スリーブ４０と回転体との間のスリップを防止することできる。
【実施例２】
【００１７】
つぎに、実施例２に係る弾性ロールの固定手段について図３ないし図５を基に説明する。なお、実施例２に係る弾性ロールの固定手段は、実施例１に係る弾性ロールの固定手段に比べて主要な構成は略同様であり、テーパーリング１２が回転ディスク本体１１の外周上を摺動する機構が異なるので、異なる部分について主に説明する。
【００１８】
回転ディスク部１０は、主に円盤状の回転ディスク本体１１と、回転ディスク本体１１の外周上を摺動ボルト１５の回動に従い回転体の回転軸方向に沿って摺動するリング状の嵌合リング１６と、嵌合リング１６の外側に位置し嵌合リング１６に嵌合して嵌合リング１６の摺動に伴って回転ディスク本体１１の外周上を回転体の回転軸方向にスライドし先端に向かって縮径するリング状のテーパーリング１２と、からなっている。そして、金属スリーブ４０の端部は延伸して回転ディスク部１０を囲繞している。
【００１９】
テーパーリング１２の形状等については実施例１で説明したので省略する。
前述したように、嵌合リング１６はテーパーリング１２と回転ディスク本体１１の間に挟装されている。断面の形状が略Ｌ字状でＬ字の水平部には摺動ボルト１５に螺合するネジ孔が刻設され、摺動ボルト１５は回転ディスクカバー１９に回動自在に保持されていて、摺動ボルト１５が回動すると、嵌合リング１６は回転ディスクカバー１９に接近あるいは離反する。また、嵌合リング１６のＬ字の立ち上がり部とテーパーリング１２のＬ字の立ち上がり部が嵌合していて、嵌合リング１６が回転ディスクカバー１９に接近すると、テーパーリング１２もまた、回転ディスクカバー１９に接近するとともに、テーパーリング１２のテーパー部分と伸縮リング１７のテーパー部分の間で滑りが生じ、伸縮リング１７が外側に押し広げられて金属スリーブ４０を内側から押圧する。
【００２０】
換言すると、回転ディスクカバー１９を介して回転ディスク部１０に回動自在に支持された複数の摺動ボルト１５の回動により、テーパーリング１２が間接的に回転ディスク部１０に対して離間しまたは接近することとなるが、テーパーリング１２のＬ字の立ち上がり部に摺動ボルト１５に螺合するネジ孔を刻設して、直接的に回転ディスク部１０に対して離間しまたは接近するようにしても良いことは勿論である。なお、複数の摺動ボルト１５を略同時に操作することにより、テーパーリング１２の離間または接近がスムーズに行われる。
【実施例３】
【００２１】
つぎに、実施例３に係る弾性ロールの固定手段について図６を基に説明するが、実施例１および実施例２に係る弾性ロールの固定手段に比べて主要な構成は略同様であり、テーパーリング１２自体の構成が異なるのみなので、異なる部分について主に説明する。
【００２２】
実施例３に係る伸縮リング１８はゴムのような弾性体から形成されて、その断面形状は回転ディスク本体１１の先端部に向かって大きくなる略クサビ状となっている。そして、テーパーリング１２と金属スリーブ４０との間に挟装されていて、金属スリーブ４０に面する外側が水平であり、テーパーリング１２に面する内側がテーパーとなっていて、その勾配はテーパーリング１２の勾配に一致する。このような構成により、テーパーリング１２が左方向に摺動すると、テーパーリング１２のテーパー部分と伸縮リング１７のテーパー部分の間で滑りが生じ、伸縮リング１７が外側に押し広げられて金属スリーブ４０を内側から押圧し、金属スリーブ４０は回転体に均等な押圧力で固定される。実施例１または実施例２に係る伸縮リング１７が金属に代表される硬質な物質で形成されているのに対して、実施例３に係る伸縮リング１８は耐久性の面で些か劣る。
【符号の説明】
【００２３】
１０  回転ディスク部
１１  回転ディスク本体
１２  テーパーリング
１３  空気圧入路
１４  並立壁が形成する空間
１５  摺動ボルト
１６  嵌合リング
１７  実施例１または実施例２に係る伸縮リング
１７１  実施例１または実施例２に係る伸縮リング子
１８  実施例３に係る伸縮リング
２０  回転軸部
３０  中間部
４０  金属スリーブ
【図１】
2020186784.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020186784.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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