(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブロールの回転にブレーキを掛けるブレーキ装置を有するウェブロール装着装置にそなえられ、該ウェブロールの芯管を支持するウェブロール用チャックであって、
該芯管内に挿入されるチャック軸と、
該チャック軸の周面にそなえられ、該芯管の内周面に当接し該芯管を支持する支持面と該芯管の端部に当接し該芯管を軸方向に向けて押圧する押圧面とをそなえた複数の爪と、
該チャック軸の周面に穿設され、該爪の下面と係合して該爪を該チャック軸の先端方向内側から後端方向外側に向けて摺動させる摺動面をそなえたテーパ溝とをそなえ、
該摺動面を幅方向中央を深くし幅方向両端側を浅くしたテーパ状に形成するとともに、該爪の下面の形状を該摺動面の形状に合わせてテーパ状に形成した
ことを特徴とする、ウェブロール用チャック。
【請求項２】
該摺動面の幅方向中央に係止溝を形成するとともに、
該爪の下面の幅方向中央に突起部を形成し、
該係止溝に該突起部を係合させることにより該爪を該テーパ溝内に係止させた
ことを特徴とする、請求項１記載のウェブロール用チャック。
【請求項３】
該爪を該テーパ溝内に係止させた時に該係止溝と該突起部との間に隙間が形成されるように、該係止溝の溝幅を設定した
ことを特徴とする、請求項２記載のウェブロール用チャック。
【請求項４】
該摺動面の幅方向両端に係止溝を形成するとともに、
該爪の下面の幅方向両端を幅方向に延設して係止部を形成し、
該係止溝に該係止部を係合させることにより該爪を該テーパ溝内に係止させた
ことを特徴とする、請求項１記載のウェブロール用チャック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、輪転印刷機の給紙装置等にロール状に巻いたウェブロールを装着するためのウェブロール装着装置にそなえられ、ウェブロールの芯管を支持するウェブロール用チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、輪転印刷機の給紙装置等にロール状に巻いたウェブロール８を装着するためのウェブロール装着装置２０の構成を示している。ウェブロール装着装置２０は、支持軸１６に沿って移動可能な２本の給紙アーム１１，１１の先端部にそれぞれチャック３１，３１をそなえており、チャック３１，３１をウェブロール８の中心にある芯管９に嵌合させることによりウェブロール８を回転自在に支持するようになっている。
【０００３】
図７，図８は従来のチャック３１の構成を示す図である。図７及び図８に示すように、チャック３１は給紙アーム１１の先端部に設けられたチャック軸３２の先端部に複数（ここでは３つ）の爪３３をそなえて構成されている。チャック軸３２の先端部の円周方向複数箇所（ここでは１２０°間隔で３箇所）には、軸方向先端に向けて深くなるテーパ溝３６が設けられている。爪３３はこのテーパ溝３６に嵌合するようになっており、テーパ溝３６の側壁下部に設けられた係止溝３６ａに係止し、この係止溝３６ａに沿って摺動するようになっている。爪３３はテーパ溝３６に嵌合したときにその上面４３が軸線と平行になるように形成され、また、上面４３の後端部には上面４３に対し直角に立ち上がる段部４２が形成されている。
【０００４】
また、チャック軸３２のテーパ溝３６が設けられた部分よりも軸方向後端側にはフランジ部３２ａが設けられている。そして、このフランジ部３２ａと爪３３との間には圧縮バネ３５がそなえられており、バネ受け３４を介して爪３３の後端部に接触し、爪３３をチャック軸３２の先端側に向けて押し付けるようになっている。なお、チャック軸３２の先端部には押さえ板３７が取り付けられ、テーパ溝３６からの爪３３の抜けを防止している。
【０００５】
以上のような構成により、チャック３１がウェブロール８の芯管９へ入り込むときには、まず、芯管９の端面９ａが爪３３の段部４２に当たり爪３３をチャック軸３２に対して軸方向後端に向けて移動させる。爪３３が嵌合しているテーパ溝３６は軸方向の先端から後端に向けて浅くなるように形成されているので、爪３３は後端側に移動すると同時にチャック軸３２の半径方向外方にも移動し、芯管９の内周面９ｂに爪３３の上面４３が当接して芯管９を内側から支持するようになる。
【０００６】
そして、このように芯管９をチャック３１，３１により内側から支持した状態でウェブロール８の表面から印刷機へウェブを送り出していき印刷を行なう。この時、ウェブロール８がチャック３１，３１の周りを抵抗なく自由に回転してしまうと、ウェブの張力が不足し下流での印刷処理において不具合が発生してしまう。そこで、ウェブロール装着装置２０には、ウェブに適宜の張力を与えるべくウェブロール８の回転にブレーキを掛けるブレーキ装置１０がそなえられている。
【０００７】
ブレーキ装置１０は一方の給紙アーム１１の先端部にそなえられており、チャック３１を軸方向に押すときの力を制御することにより、ウェブロール８の回転にブレーキを掛けるようになっている。つまり、チャック３１を軸方向先端に向けて押すことにより芯管９の端面９ａに爪３３の段部４２を押し付け、その時の押付力Ｐ2 に比例して発生する摩擦力μＰ2 によりウェブロール８の回転にブレーキを掛けるのである（μは摩擦係数を示す）。また、チャック３１，３１を軸方向先端に向けて押すと、それに伴い爪３３の上面４３が芯管９の内周面９ｂに押し付けられて押付力Ｐ1 が発生するが、この押付力Ｐ1 に伴う摩擦力もブレーキ力として働くようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、芯管９の端面９ａと爪３３の段部４２との間に摩擦力μＰ2 が発生すると、この摩擦力μＰ2 を受けて爪３３はテーパ溝３６の中で傾き、図９に示すように摩擦力μＰ2 の作用方向前側の側面の後端部（Ａ部）と摩擦力μＰ2 の作用方向後側の側面の先端部（Ｂ部）とで局部的にテーパ溝３６に当接することになり、これらのＡ部，Ｂ部に局部的に力が加わってしまう。このように局部的に力が加わると爪３３に局部的な変形が発生してしまう虞がある。
【０００９】
印刷時にウェブロール８のウェブを消費してしまうと、給紙アーム１１，１１を支持軸１６の中心線下方に示すように軸方向に広げ、芯管９をチャック３１から外して待機している台車に載せる作業が発生する。ところが、上述したように爪３３が側面をテーパ溝３６に押付けられ局部的に変形していると、爪３３がテーパ溝３６に沿って移動せず、左右のチャック３１，３１の一方は抜けるが、他方のチャック３１が芯管９に嵌合したままになってしまうという事態が起こりえる。このような状態になると人手により芯管９を取り外す必要が生じてしまい労力が増大してしまう。またウェブロール８の装着の自動化を行う場合には、自動的に芯管９を取り外す装置をそなえておく必要が生じ、装置が複雑になり、また高価になってしまう。
【００１０】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、ウェブロールの装着時に外力が加わった場合でも局部的な変形を生じることなく、ウェブロールの芯管から容易に取り外すことができるようにした、ウェブロール用チャックを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のウェブロール用チャックは、ウェブロールの回転にブレーキを掛けるブレーキ装置を有するウェブロール装着装置にそなえられ、該ウェブロールの芯管を支持するウェブロール用チャックであって、該芯管内に挿入されるチャック軸と、該チャック軸の周面にそなえられ、該芯管の内周面に当接し該芯管を支持する支持面と該芯管の端部に当接し該芯管を軸方向に向けて押圧する押圧面とをそなえた複数の爪と、該チャック軸の周面に穿設され、該爪の下面と係合して該爪を該チャック軸の先端方向内側から後端方向外側に向けて摺動させる摺動面をそなえたテーパ溝とをそなえ、該摺動面を幅方向中央を深くし幅方向両端側を浅くしたテーパ状に形成するとともに、該爪の下面の形状を該摺動面の形状に合わせてテーパ状に形成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の本発明のウェブロール用チャックは、請求項１記載のウェブロール用チャックにおいて、該摺動面の幅方向中央に係止溝を形成するとともに、該爪の下面の幅方向中央に突起部を形成し、該係止溝に該突起部を係合させることにより該爪を該テーパ溝内に係止させたことを特徴としている。
請求項３記載の本発明のウェブロール用チャックは、請求項２記載のウェブロール用チャックにおいて、該爪を該テーパ溝内に係止させた時に該係止溝と該突起部との間に隙間が形成されるように、該係止溝の溝幅を設定したことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の本発明のウェブロール用チャックは、請求項１記載のウェブロール用チャックにおいて、該摺動面の幅方向両端に係止溝を形成するとともに、該爪の下面の幅方向両端を幅方向に延設して係止部を形成し、該係止溝に該係止部を係合させることにより該爪を該テーパ溝内に係止させたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャックを示すものである。なお、本ウェブロール用チャック（以下、単にチャックという）１がそなえられるウェブロール装着装置２０の構成は従来と同様であり（図６参照）、同符号を用いて示すものとする。
【００１５】
チャック１の構成について説明すると、図１又は図２に示すようにチャック１は、給紙アーム１１（図６参照）の先端部に設けられたチャック軸２と、チャック軸２の先端部周面に設けられた複数（ここでは３つ）の爪３とをそなえて構成されている。チャック軸２の先端部周面の複数箇所（ここでは１２０°間隔で３箇所）には、軸方向先端に向けて深くなるテーパ溝６が設けられている。テーパ溝６は、図３に示すようにその底面（摺動面）１５が幅方向中央を深くし幅方向両端側を浅くしたテーパ状に形成されるとともに、幅方向中央部はさらに深く穿設されてアリ溝（係止溝）１７を形成している。
【００１６】
爪３はこのテーパ溝６に嵌合した状態でチャック軸２にそなえられている。爪３の下面１４は、テーパ溝６の底面１５の形状に合わせて幅方向中央に向かって傾斜したテーパ状に形成されるとともに、幅方向中央部にはテーパ溝６のアリ溝１７に係止する突起部１９が突設されている。そして、テーパ溝６への嵌合時にはテーパ溝６の底面１５に沿ってチャック軸２の先端方向内側から後端方向外側に向けて摺動するとともに、突起部１９をアリ溝１７に係止させてテーパ溝６からの脱落を防止するようになっている。なお、アリ溝１７の溝幅は、爪３をテーパ溝６内に嵌合させた時にアリ溝１７と突起部１９との間に隙間が形成されるように設定されており、突起部１９はアリ溝１７に余裕を持って嵌合するようになっている。
【００１７】
一方、爪３の上面（支持面）１３は、テーパ溝６に嵌合したときにチャック軸２の軸線と平行になるように形成され、また、上面部１３の後端部には上面１３に対し直角に立ち上がる断部（押圧面）１２が形成されている。また、チャック軸２のテーパ溝６が設けられた部分よりも軸方向後端側にはフランジ部２ａが設けられ、このフランジ部２ａとテーパ溝６内に嵌合した爪３との間には圧縮バネ５がそなえられている。圧縮バネ５はバネ受け４を介して爪３の後端部に接触し、爪３をチャック軸２の先端側に向けて押し付けるようになっている。なお、チャック軸２の先端部には押さえ板７が取り付けられ、テーパ溝６からの爪３の抜けを防止している。
【００１８】
これにより、チャック軸２がウェブロール８の芯管９へ入り込むときには、まずチャック軸２の中心線上方に示すように、芯管９の端面９ａが爪３の段部１２に当たり爪３をチャック軸２に対して軸方向後端に向けて移動させるようになっている。そして、爪３が嵌合しているテーパ溝６は軸方向の先端から後端に向けて浅くなるように形成されているので、爪３は後端側に移動すると同時にチャック軸２の半径方向外方にも移動し、やがてチャック軸２の中心線下方に示すように芯管９の内周面９ｂに爪３の上面１３が当接して芯管９を内側から支持するようになっている。
【００１９】
印刷時には、このように芯管９をチャック１，１により内側から支持した状態で、ブレーキ装置１０（図６参照）によりウェブロール８の回転にブレーキを掛けてウェブに適宜の張力を与えながら印刷機へウェブを送り出していくが、本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャック１は上述のように構成されているので、次のような作用効果が得られる。
【００２０】
ブレーキ装置１０では、チャック１を軸方向先端に向けて押すことにより芯管９の端面９ａに爪３の段部１２を押し付け、その時の押付力Ｐ2 に比例して発生する摩擦力μＰ2 によりウェブロール８の回転にブレーキを掛ける（μは摩擦係数を示す）。この時、爪３の上面１３を芯管９の内周面９ｂに押し付ける押付力Ｐ1 も同時に発生し、その反発力が芯管９の内周面９ｂから爪３の上面１３に向けて作用する。
【００２１】
芯管９の端面９ａと爪３の段部１２との間に摩擦力μＰ２が発生すると、この摩擦力μＰ２を受けて爪３は図９に示したようにテーパ溝６の中で傾こうとする。爪３がテーパ溝６の中で傾いて図４に示すように幅方向（Ｘ方向）にずれようとした場合、テーパ溝６の底面１５はテーパ状に形成されていることから、爪３は同時に高さ方向（Ｙ方向）にもずれる必要がある。
【００２２】
ところが、上述したように、ブレーキに伴う押付力Ｐ１の反発力が芯管９の内周面９ｂから爪３の上面１３に向けて作用しているので、爪３がＹ方向に上がろうとしても芯管９によって押さえられ移動することができない。つまり、爪３はテーパ溝６内で傾くことなく底面１５中央に落ち着くことになり、爪３に加わる力は下面１４と底面１５との接触面を介してチャック軸２に伝達されることになる。
【００２３】
このように本ウェブロール用チャック１によれば、爪３に曲げ力が加わった時には爪３の下面１４がテーパ溝６の底面１５と広く当たるようになっているので、爪３がテーパ溝６の側面１８に局部的に当たって局部的な力が加わってしまうことはない。したがって、局部的な変形が生じることもなく、爪３は圧縮ばね５の押し付け力によりテーパ溝６に沿って容易に移動するので、ウェブロール８の芯管９から容易に取り外すことが可能である。
【００２４】
また、爪３はその下面１６の中央に突設された突起部１９をテーパ溝６のアリ溝１７に係止させているので、テーパ溝６からの脱落が防止されるととともに、突起部１９はアリ溝１７に余裕を持って嵌合しているので、爪３に曲げ力が加わった時でも突起部１９がアリ溝１７に当たって局部的な変形が生じることはなく、突起部１９をアリ溝１７に沿って容易に移動させることができる。
【００２５】
したがって、本チャック１によれば、給紙アーム１１，１１を支持軸１６に沿って移動させるだけてチャック１，１からウェブロール８の芯管９を外す事ができるので、芯管９をチャック１から外して待機している台車に載せる作業を円滑に行なうことが可能であり、ウェブロール８の供給自動化が円滑に運行され、無駄な人手を要したり、余分な取り外し装置を設けたりする必要が無い等の効果が得られる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態としてのウェブロール用チャック２１について、図５を参照しながら説明する。なお、図５に示すように、本チャック２１は第１実施形態とは爪２３及びチャック軸２２のテーパ溝２４の断面形状のみに構成の相違があり、他の構成については第１実施形態と共通する。そこで、ここでは第１実施形態と相違する爪２３及びテーパ溝２４の構成についてのみ説明する。
【００２７】
本実施形態にかかるチャック軸２２のテーパ溝２４は、その底面（摺動面）２５が幅方向中央を深くし幅方向両端側を浅くしたテーパ状に形成される点では第１実施形態と共通している。しかしながら、第１実施形態のように方向中央部をさらに深く穿設してアリ溝を形成するのではなく、底面２５の幅方向両端をテーパ溝２４の側面２６よりもさらに外側に堀ることによりアリ溝（係止溝）２７を形成している。
【００２８】
一方、本実施形態にかかる爪２３は、その下面２８の形状をテーパ溝２４の底面２５の形状に合わせて幅方向中央に向かって傾斜したテーパ状に形成するとともに、下面２８の幅方向両端部を延設して係止部２９を形成している。そして、テーパ溝２４への嵌合時にはテーパ溝２４の底面２５に沿ってチャック軸２２の先端方向内側から後端方向外側に向けて摺動するとともに、両側の係止部２９，２９をテーパ溝２４の底面２５の両側端のアリ溝２７，２７に係止させてテーパ溝２４からの脱落を防止するようになっている。
【００２９】
本発明の第２実施形態としてのウェブロール用チャック２１は上述のように構成されているので、第１実施形態と同様に、ウェブロール８の装着時に爪２３に曲げ力が加わった場合でも局部的な変形を生じることなく、ウェブロール８の芯管９から容易に取り外すことができるという効果がある。
さらに、本チャック２１では、第１実施形態に比較してアリ溝２７の加工が容易であるという利点に加え、爪２３の下面２８とテーパ溝２４の底面２５との接触面積も増えるので接触面の傷みが少なく性能維持性が高くなるという利点もある。
【００３０】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のウェブロール用チャック（請求項１〜４）によれば、爪に曲げ力が加わった時でも局部的な変形が生じることはなく、ウェブロールの芯管から容易に取り外すことができるという利点がある。
また、爪の下面の中央に突起部を突設し、テーパ溝の係止溝に係止させる場合には、テーパ溝からの脱落が防止されるという利点があり（請求項２）、爪をテーパ溝内に係止させた時に係止溝と突起部との間に隙間が形成されるように係止溝の溝幅を設定した場合には、突起部は係止溝に余裕を持って嵌合するので、爪に曲げ力が加わった時でも突起部が係止溝に当たって局部的な変形が生じることはなく、突起部を係止溝に係止させながら容易に移動させることができるという利点がある（請求項３）。
【００３２】
さらに、摺動面の幅方向両端に係止溝を形成し、爪の下面の幅方向両端を幅方向に延設して形成した係止部を係合させることにより爪をテーパ溝内に係止させるようにする場合には、係止溝を容易に加工できるという利点に加え、爪の下面と摺動面との接触面積も増えるので接触面の傷みが少なく性能維持性が高くなるという利点もある（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャックの構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャックの構成を示す図１のＩ−Ｉ断面図であり、中心線に対して上方はウェブロールの芯管への装着前の状態を示し、中心線に対して下方はウェブロールの芯管への装着後の状態を示している。
【図３】本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャックにかかる爪の構成を示す正面の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態としてのウェブロール用チャックにかかる爪の要部構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態としてのウェブロール用チャックにかかる爪の構成を示す正面の断面図である。
【図６】本発明のウェブロール用チャックが適用されるウェブロールの装着装置の構成を示す正面図である。
【図７】従来のウェブロール用チャックの構成を示す正面図である。
【図８】従来のウェブロール用チャックの構成を示す図７のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図９】従来のウェブロール用チャックの課題を説明するための図８のＶＩＩＩ方向矢視図である。
【符号の説明】
１  チャック
２  チャック軸
３  爪
４  ばね受
５  圧縮ばね
６  テーパ溝
７  押え
８  ウェブロール
９  芯管
１０  ブレーキ装置
１１  給紙アーム
１２  段部（押圧面）
１３  上面（支持面）
１４  下面
１５  底面（摺動面）
１７  アリ溝（係止溝）
１８  側壁
１９  突起部
２０  ウェブロール装着装置
２１  チャック
２２  チャック軸
２３  爪
２４  テーパ溝
２５  底面（摺動面）
２７  アリ溝（係止溝）
２８  下面
２９  係止部
【図１】
0004176247.tif 000002
【図２】
0004176247.tif 000003
【図３】
0004176247.tif 000004
【図４】
0004176247.tif 000005
【図５】
0004176247.tif 000006
【図６】
0004176247.tif 000007
【図７】
0004176247.tif 000008
【図８】
0004176247.tif 000009
【図９】
0004176247.tif 000010