(57)【要約】【課題】ゴム層の交換頻度を減少させ、ランニングコストを抑えることが可能なニップローラー及びローラー対を提供する。【解決手段】外周面にゴム層２４を有し、ゴム層２４によってシート状搬送物Ｗを搬送ローラー１０に押し付けることで、搬送ローラー１０と協同してシート状搬送物Ｗを搬送するよう構成されたニップローラー２０であって、ゴム層２４は、ニップローラー２０の軸方向に沿った幅Ｗ１が、ニップローラー２０の軸方向に沿ったシート状搬送物Ｗの幅Ｗ２よりも小さくなるよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にゴム層を有し、該ゴム層によってシート状搬送物を搬送ローラーに押し付けることで、該搬送ローラーと協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたニップローラーであって、
前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記ニップローラーの軸方向に沿ったシート状搬送物の幅よりも小さくなるよう構成されている
ことを特徴とするニップローラー。
【請求項２】
請求項１に記載のニップローラーであって、
前記ゴム層の前記幅は、シート状搬送物の前記幅の４分の３以上の長さを有する
ことを特徴とするニップローラー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のニップローラーであって、
前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向の中央部から両端部に向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有している
ことを特徴とするニップローラー。
【請求項４】
シート状搬送物が接触する接触領域を外周面に有する搬送ローラーと、外周面にゴム層を有するニップローラーとを備え、前記ニップローラーの前記ゴム層によってシート状搬送物を前記搬送ローラーの前記接触領域に押し付けることで、前記搬送ローラーと前記ニップローラーとが協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたローラー対であって、
前記ニップローラーの前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記搬送ローラーの軸方向に沿った前記接触領域の幅よりも小さくなるよう構成されている
ことを特徴とするローラー対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ローラーと協同してシート状搬送物を搬送するニップローラー及び該ニップローラーを備えるローラー対に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、輪転印刷機では、印刷胴に送り込む連続紙のテンションを安定化させるために、印刷胴の手前でインフィードローラー及びダンサーローラー等によるインフィードテンションコントロールが行われている（特許文献１）。インフィードローラーは、駆動手段によって回転駆動される金属製の搬送ローラーであり、この回転力によって連続紙を搬送するよう構成されている。また、インフィードローラーの近傍には、インフィードローラーの回転力が連続紙に確実に伝わるように、連続紙をインフィードローラーの外周面に押さえ付けるためのニップローラーが併設されている。
【０００３】
従来のニップローラー１００は、図４に示すように、金属製の芯材１０２と、芯材１０２の周面全域に設けられたゴム層１０４とを備えるゴムローラーであり、このゴム層１０４とインフィードローラー１１０の外周面とが密着するよう、インフィードローラー１１０と平行に配置されている。このような従来のインフィードローラー１１０及びニップローラー１００は、ニップローラー１００のゴム層１０４によって連続紙Ｗをインフィードローラー１１０の外周面に押さえ付けた状態において、インフィードローラー１１０が回転駆動されることにより、ニップローラー１００が従動的に回転し、互いに協同して連続紙Ｗを搬送するよう構成されている。なお、図４では、理解を容易にするために、連続紙Ｗの紙厚を誇張して図示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８１９７１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、従来のニップローラー１００は、図４に示すように、ゴム層１０４の軸方向の幅Ｗ１が連続紙Ｗの紙幅Ｗ２よりも大きくなるよう形成されているため、ゴム層１０４には、連続紙Ｗと接触する領域と、連続紙Ｗが介在せずにインフィードローラー１１０の外周面と直に接触する領域とが存在する。このため、従来のニップローラー１００は、インフィードローラー１１０が回転した際に、走行する連続紙Ｗとの間に生じる摩擦力と、インフィードローラー１１０の外周面との間に生じる摩擦力とにより、インフィードローラー１１０の回転に従動して回転することとなる。
【０００６】
しかしながら、連続紙Ｗとの間に生じる摩擦力の方が、インフィードローラー１１０の外周面との間に生じる摩擦力よりも大きいことから、従来のニップローラー１００では、連続紙Ｗに接触する領域が連続紙Ｗに接触しない領域よりも先に摩耗し、ゴム層１０４に段差が生じるという問題がある。そして、このようなゴム層１０４の段差は、連続紙Ｗをインフィードローラー１１０の外周面に押し付ける力の低下を引き起こすこととなるため、テンションコントロールの安定性を欠く原因となる。このため、従来のニップローラー１００では、ゴム素材自体の寿命が尽きる前に、ゴム層１０４に段差が生じた段階でゴム層１０４を交換する必要があり、ランニングコストがかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゴム層の交換頻度を減少させ、ランニングコストを抑えることが可能なニップローラー及びローラー対を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るニップローラーは、外周面にゴム層を有し、該ゴム層によってシート状搬送物を搬送ローラーに押し付けることで、該搬送ローラーと協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたニップローラーであって、前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記ニップローラーの軸方向に沿ったシート状搬送物の幅よりも小さくなるよう構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るニップローラーにおいて、前記ゴム層の前記幅は、シート状搬送物の前記幅の４分の３以上の長さを有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るニップローラーにおいて、前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向の中央部から両端部に向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係るローラー対は、シート状搬送物が接触する接触領域を外周面に有する搬送ローラーと、外周面にゴム層を有するニップローラーとを備え、前記ニップローラーの前記ゴム層によってシート状搬送物を前記搬送ローラーの前記接触領域に押し付けることで、前記搬送ローラーと前記ニップローラーとが協同してシート状搬送物を搬送するよう構成されたローラー対であって、前記ニップローラーの前記ゴム層は、前記ニップローラーの軸方向に沿った幅が、前記搬送ローラーの軸方向に沿った前記接触領域の幅よりも小さくなるよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ゴム層の交換頻度を減少させ、ランニングコストを抑えることが可能なニップローラー及びローラー対を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るローラー対の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るローラー対をフレーム側から見た状態を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係るニップローラーの概略構成を示す図である。
【図４】従来のローラー対の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
本実施形態に係るローラー対１は、図１及び図２に示すように、連続紙Ｗ（シート状搬送物）を搬送する搬送ローラー１０と、連続紙Ｗを搬送ローラー１０の外周面に押し付けて密着させるニップローラー２０とを備えている。本実施形態に係るローラー対１において、搬送ローラー１０は、輪転印刷機のインフィードテンションコントロールに用いられるインフィードローラーであり、ニップローラー２０は、インフィードローラー用の押さえゴムローラーである。なお、図１では、理解を容易にするために、連続紙Ｗの紙厚を誇張して図示している。
【００１６】
搬送ローラー１０は、例えば鉄、アルミニウム及び合金等の種々の金属材料からなる金属ロールであり、図１に示すように、円柱状の外周面を有するローラー本体１２と、ローラー本体１２の両端部にそれぞれ固定された取付け軸１４，１６とを備えている。ローラー本体１２は、軸方向の全域に亘って同径となる金属製の円柱部材又は円筒部材であり、その表面に例えばクロムメッキ等の耐久性処理が施されている。このローラー本体１２は、搬送対象となる連続紙Ｗの紙幅Ｗ２よりも長い軸方向の長さ（幅）を有しており、これにより、その外周面の軸方向の中央部及びその近傍に、連続紙Ｗが接触する接触領域を有し、外周面の軸方向の両端部及びその近傍に、連続紙Ｗが接触しない非接触領域を有している。取付け軸１４，１６は、それぞれ軸受け（図示せず）を介してフレームＦ，Ｆに取り付けられている。搬送ローラー１０は、一方の取付け軸１６が一方のフレームＦに取り付けられたモーター等の駆動手段１８と接続されており、駆動手段１８から伝達される動力により、所定の周速度で回転駆動されるよう構成されている。
【００１７】
ニップローラー２０は、図１に示すように、金属製の芯材２２と、芯材２２の外周面の所定領域に設けられたゴム層２４とを備えるゴムローラーである。芯材２２は、鉄、アルミニウム及び合金等の種々の金属材料からなる金属製の円柱部材又は円筒部材であり、搬送ローラー１０のローラー本体１２と略等しい軸方向の長さを有している。芯材２２の両端部には、それぞれ取付け軸２６，２８が固定されている。これら取付け軸２６，２８は、それぞれ、ニップローラー２０を搬送ローラー１０に対して接近又は離間させるための移動機構３０，３２に軸受け（図示せず）を介して支持されている。
【００１８】
ゴム層２４は、略円筒状のゴム材であり、図１に示すように、搬送ローラー１０の接触領域の軸方向に沿った幅、すなわち、搬送対象となる連続紙Ｗの紙幅Ｗ２よりも短い軸方向の長さ（幅Ｗ１）を有している。ゴム層２４の軸方向の幅Ｗ１は、連続紙Ｗの紙幅Ｗ２よりも小さく、かつ、ゴム層２４によって連続紙Ｗを搬送ローラー１０に押し付けることで搬送ローラー１０と協同して連続紙Ｗを搬送可能な範囲であれば、任意に設定することが可能であるが、連続紙Ｗの紙幅Ｗ２未満、かつ、連続紙Ｗの紙幅Ｗ２の４分の３以上の長さであることが、連続紙Ｗのスリップを防止する観点から好ましい。例えば、連続紙Ｗが１６２６ｍｍの幅Ｗ２を有する新聞紙である場合には、ゴム層２４の軸方向の幅Ｗ１は、例えば１２１９ｍｍ〜１６２５ｍｍ程度に設定することができ、より好ましくは、給紙部の巻取紙サイドレイ（±１０ｍｍ）を考慮して、例えば１６００ｍｍ〜１６１０ｍｍ程度に設定することができる。このゴム層２４は、軸方向の中央を芯材２２の軸方向の中央と一致させた状態で、芯材２２の外周面に取り付けられている。これにより、ニップローラー２０は、芯材２２の中央部及びその近傍が、ゴム層２４によって被覆され、芯材２２の両端部及びその近傍が、ゴム層２４によって被覆されずに露出されるよう構成されている。
【００１９】
ゴム層２４は、図３に示すように、ニップローラー２０の軸方向の中央部２４ａから両端部２４ｂ，２４ｃに向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状の外形を有している。ゴム層２４のクラウン量、すなわち、軸方向の中央部２４ａにおけるゴム層２４の半径と、軸方向の両端部２４ｂ，２４ｃにおけるゴム層２４の半径との差ｄは、適宜設定することができ、例えば、０．２ｍｍ程度に設定することができる。なお、図１及び図３では、理解を容易にするために、ゴム層２４のクラウン形状を誇張して図示している。
【００２０】
ニップローラー２０は、図１及び図２に示すように、取付け軸２６，２８がフレームＦ，Ｆに取り付けられた移動機構３０，３２によって支持されることで、搬送ローラー１０の近傍において搬送ローラー１０と平行に配置されている。移動機構３０，３２は、図２に示すように、それぞれ、ニップローラー２０を支持するサブフレーム３４と、サブフレーム３４を軸３６を中心に揺動させるエアシリンダー３８とを備えている。この移動機構３０，３２は、エアシリンダー３８によってサブフレーム３４を揺動させることにより、ニップローラー２０のゴム層２４によって搬送ローラー１０の外周面が加圧される加圧位置と、ニップローラー２０のゴム層２４が搬送ローラー１０の外周面から離間した退避位置との間において、ニップローラー２０を搬送ローラー１０に対して接近又は離間させるよう構成されている。なお、この移動機構３０，３２は、上記構成の他に、種々の公知の構成を採用することができる。
【００２１】
以上の構成を備える本実施形態に係るローラー対１は、図１及び図２に示すように、搬送ローラー１０と、加圧位置に位置するニップローラー２０とによって連続紙Ｗを挟み込み、ニップローラー２０のゴム層２４によって連続紙Ｗを搬送ローラー１０の外周面の接触領域に押さえ付けた状態において、搬送ローラー１０が回転駆動されることにより、ニップローラー２０が従動的に回転し、互いに協同して連続紙Ｗを搬送するよう構成されている。この際、ニップローラー２０は、搬送ローラー１０と直に接触することなく、連続紙Ｗとの間に生じる摩擦力のみによって、すなわち、搬送ローラー１０の駆動力が連続紙Ｗを介してのみ伝達されることによって、従動的に回転する。
【００２２】
以上説明したとおり、本実施形態に係るニップローラー２０は、外周面にゴム層２４を有し、ゴム層２４によって連続紙Ｗ（シート状搬送物）を搬送ローラー１０に押し付けることで、搬送ローラー１０と協同して連続紙Ｗを搬送するよう構成されており、ニップローラー２０の軸方向に沿ったゴム層２４の幅Ｗ１が連続紙Ｗの幅Ｗ２よりも小さくなるよう構成されている。このようなニップローラー２０によれば、搬送ローラー１０の外周面と直に接触することなく、ゴム層２４の全面を連続紙Ｗと接触させることができるため、ゴム層２４全体を均一に摩耗させることが可能となる。そして、このようにゴム層２４全体を均一に摩耗させることにより、本実施形態に係るニップローラー２０では、従来のニップローラー１００で生じていたゴム層１０４の段差が生じることがないため、従来よりもゴム層２４の使用寿命を延ばすこと、すなわち、ゴム層２４の取り替え頻度を従来よりも減少させることが可能となり、これにより、ランニングコストを低減させることができる。
【００２３】
また、本実施形態に係るニップローラー２０は、ゴム層２４が、ニップローラー２０の軸方向の中央部２４ａから両端部２４ｂ，２４ｃに向けて漸次外径が小さくなるクラウン形状を有している。このような形状のニップローラー２０によれば、連続紙Ｗを紙幅方向に伸ばしながら押圧することが可能となるため、シワの発生を抑制することができると共に、紙幅全体の見当合わせが容易となる。また、このような形状のニップローラー２０によれば、連続紙Ｗの紙幅方向（ニップローラー２０の軸方向）のニップ幅及びニップ圧を均一にすることが可能となるため、テンションコントロールの安定性を長期に亘り確保することができる。すなわち、一般的に、ニップローラーは、左右両端部の取付け軸に作用する力で搬送ローラーを押圧する構成であることから、ニップローラーのゴム層に加わる搬送ローラーからの反作用の力により、ニップローラーが僅かに撓むこととなる。このため、ニップローラーのゴム層が、軸方向の全域に亘って同径となるストレート形状である場合には、軸方向の中央部のニップ幅（ニップ圧）が軸方向の両端部のニップ幅（ニップ圧）よりも狭く（弱く）なり、これにより、テンションコントロールが不安定になるおそれがある。これに対し、本実施形態に係るニップローラー２０は、ゴム層２４がクラウン形状を有しているため、ニップローラー２０が撓んだ場合であっても、軸方向の中央部２４ａのニップ幅及びニップ圧を十分に確保することができ、これにより、連続紙Ｗの紙幅方向のニップ幅及びニップ圧を均一にすることが可能となる。
【００２４】
さらに、ゴム層２４を形成するゴム材料及びゴム硬度は、任意に選択乃至設定することができるが、本実施形態に係るニップローラー２０では、上述のとおりゴム層２４に段差が生じることがないため、従来のゴム層１０４よりも柔らかいゴム材料、例えば、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）が７０〜７５程度の比較的ゴム硬度が低く、グリップ力に優れたゴム材を採用することができる。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００２６】
例えば、上述した実施形態における説明では、搬送ローラー１０が、輪転印刷機のインフィードテンションコントロールに用いられるインフィードローラーであり、ニップローラー２０が、インフィードローラー用の押さえゴムローラーであり、シート状搬送物が、連続紙Ｗであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る搬送ローラー１０は、複写機、プリンター、ファクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）及び券売機等における枚葉状用紙の紙送りローラーやドラムであるとしても良いし、また、プラスチックフィルム、布及び箔等のシート状物を搬送するための搬送ローラーであるとしても良い。また、本実施形態に係るニップローラー２０は、これら紙送りローラー、ドラム及び搬送ローラー等と共に用いられる各種のゴムローラーであるとしても良い。さらに、このことから明らかであるように、本実施形態に係るローラー対１の搬送対象となるシート状搬送物は、連続紙に限定されるものではなく、例えば枚葉状用紙、プラスチックフィルム、布及び箔等の種々のシート状物が含まれる。
【００２７】
また、ニップ幅及びニップ圧の均一性を確保するために、ニップローラー２０のゴム層２４は、クラウン形状を有することが好ましいが、これに限定されず、ニップローラーのゴム層は、軸方向の全域に亘って同径となるストレート形状であるとしても良い。
【００２８】
さらに、上述した実施形態における説明では特に言及していないが、ニップローラー２０のゴム層２４には、種々の加工が施されるとしても良い。例えば、ゴム層２４の表面部に、軸方向の中央部２４ａから左右両端部２４ｂ，２４ｃに向かう螺旋状の溝（図示せず）が形成されるとしても良い。この場合において、螺旋状の溝は、軸方向の中央部２４ａを中心として左右対称に形成されることが好ましく、また、軸方向の中央部２４ａから左右両端部２４ｂ，２４ｃに向かってニップローラー２０の回転方向と逆の方向に延びる溝であることが好ましい。このような螺旋状の溝がゴム層２４の表面部に形成されることにより、連続紙Ｗのシワの発生をより一層抑制することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ローラー対、１０  搬送ローラー、１２  ローラー本体、１４，１６  取付け軸、１８  駆動手段、２０  ニップローラー、２２  芯材、２４  ゴム層、２４ａ  中央部、２４ｂ，２４ｃ  両端部、２６，２８  取付け軸、３０，３２  移動機構、３４  サブフレーム、３６  軸、３８  エアシリンダー、Ｆ  フレーム、Ｗ  連続紙（シート状搬送物）、Ｗ１  ゴム層の幅、Ｗ２  連続紙（シート状搬送物）の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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