JP4437779B2 - ロール体のターンテーブル装置 - Google Patents

Description

本発明はロールラベル等の紙製、樹脂製の各種テープを円筒状に巻き取ったロール体を搭載して固定するためのロール体のターンテーブル装置に関するものである。

例えば図７に示すロールラベル式ラベリングマシンは、ロールラベルａを搭載するためのターンテーブル装置ｂを具備している。
一般にターンテーブル装置ｂは、ロールラベルａを搭載し、鉛直軸を中心に回転する載置テーブルｃと、載置テーブルｃの中心に突設した位置決め用のホルダ軸ｄとを具備していて、載置テーブルｃの真上からロールラベルａを落とし込み、ロールラベルａの中心の芯管（紙管）をホルダ軸ｄに嵌め込んでセットしている。

ラベリングマシンの場合、テープが高速で引き出されることから強固に固定する必要があり、ロールラベルａの芯管とホルダ軸ｄの間にガタツキがあると、ロールラベルａの連続供給の安定性を確保できない。
そこで、ロールラベルａの芯管とホルダ軸ｄの間のガタツキを解消するため、従来はつぎの二つの手法で対処している。
そのひとつは、キー固定方式で、ロールラベルａの芯管とホルダ軸ｄの間に楔形のキーを差し込んで両者を固定する手法である。
もうひとつは、ねじ込み固定式で、ホルダ軸ｄに図示しない蓋体をねじで取り付けてロールラベルａを固定する手法である。

前記した従来のロール体の搭載技術にはつぎのような問題点がある。
（１）ホルダ軸ｄの外径はロールラベルａの芯管の内径ギリギリに設定されている。
そのため、載置テーブルｃの真上からロールラベルａを落とし込んでセットする際にロールラベルａが少しでも傾いていたり、両者のセンタがずれていると、芯管がホルダ軸ｄの角部が当たったり、嵌合時の芯管とホルダ軸ｄの間の摩擦抵抗が増して円滑な搭載が行えない。
（２）前記したふたつの固定方式は共にロールラベルａを載置テーブルｃに搭載する作業の後に、キーの差込みや蓋体のねじ込みといった固定作業を必要とする。
この固定作業は作業者の手作業で行っているため、ロールラベルの固定作業に手数と時間がかかり面倒である。
（３）ロールラベルａの交換時には、キーの抜き取りやねじを逆回しして蓋体の取り外しを行う芯管の固定解除作業が新たに加わる。
そのため、新しいロールラベルａと交換するときには、上記した芯管の固定解除作業、ロールラベルａの搭載作業、および固定作業といった多くの作業工程を経なければならず、ロールラベルａの交換セットに多くの時間と労力を必要とする問題がある。
（４）図７に示すようにラベリングマシンの自動化を図るため、ラベル供給手段を２系統配備し、一方のロールラベルａの残量が設定量に達すると、他系統のラベル供給手段に切り替えてラベル用テープを連続供給できるようになっている。
しかしながら、現在、ロールラベルａの固定作業を自動化する好適な技術の提案がなされていない。
そのため、上記したようにロールラベルａの固定を手作業に頼っているため、ラベリングマシンの完全自動化が阻害されている。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところはつぎのロール体のターンテーブル装置を提供することにある。
（１）簡易な構造で以ってロール体の搭載と固定を同時に行うことができて大幅な省力化が図れること。
（２）ロール体のセット性及び交換性に優れていること。
（３）ロール体を搭載したマシンの完全自動化を促進できること。

本願の第１発明は、少なくとも連続したテープを巻き取ったロール体を搭載する載置テーブルと、載置テーブルの中心に鉛直方向へ向けて設けた支軸と、支軸の先端部に付設し、ロール体の中心孔の内周面と当接可能な位置決め用のホルダ装置とを具備し、該支軸を中心に回転するロール体からテープを引き出すターンテーブル装置であって、前記ホルダ装置は支軸の先端部に固定し、ロール体の中心孔に内挿可能な本体と、前記本体の側面に支軸と直交方向へ突設した複数の取付軸と、前記複数の取付軸に空転自在に設けた複数の回転体とを具備し、前記複数の回転体の回転によるロール体の搭載と、複数の回転体の外周面のエッジ部をロール体の中心孔の内周面へ内接させたロール体の固定を同時に行えるように、支軸から複数の回転体の最外端までの距離をロール体の中心孔の内径より僅かに大きくしたことを特徴とする、ロール体のターンテーブル装置である。
本願の第２発明は前記第１発明において、前記ホルダ装置の回転体がロール体の挿入方向の回転のみを許容し、ロール体の回転方向の回転を拘束するベアリングであることを特徴とする、ロール体のターンテーブル装置である。
本願の第３発明は前記第１発明又は第２発明において、前記ロール体がラベルテープを巻き取ったラベリング用のラベルロールであることを特徴とする、ロール体のターンテーブル装置である。

本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
（１）支軸の先端に、複数の回転体を配備して構成するホルダ装置を設けた簡易な構造で以って、ロール体１０を挿入するだけの簡易な操作で以って、ロール体の搭載と固定を同時に行うことができて、キーや蓋体の取り付け、取り外しといった作業者の手作業による従来の固定作業を省略できる。
（２）ロール体の固定作業を省略できるので、ロール体のセット性と交換性に優れる。
（３）ロール体を置くだけでロール体のセット（搭載と固定）を完了できるから、ロール体を使用する各種マシンの完全自動化を促進することができる。
（４）ホルダ装置に設けた回転体の外面が円弧形を呈しているので、ロール体が多少傾いていたり、ロール体の中心孔のセンタから多少ずれていても、回転体のガイド作用により、ロール体の中心孔にホルダ装置を案内して確実に挿入することができる。
（５）ホルダ装置の回転体を回転可能に設けたことで、ロール体のセット時に回転体が回転して当接部に大きな摩擦抵抗を生じない。
そのため、ロール体のセット作業をスムーズに行える。
（６）支軸の上部に設けたホルダ装置の最大径は、ロール体の中心孔の内径より僅かに大きく形成してある。そのため、ロール体の回転方向に対する摩擦抵抗（固定力）が増してロール体を強固に固定することができる。
そのため、高速回転や間欠回転の何れにも対応できて、ロール体から安定してテープを引き出すことができる。

以下図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

（１）ロール体
図１，２に本発明に係るターンテーブル装置２０の一例を示す。
図１においてロール体１０は芯管１１の外周に所定の全長を有するテープ１２を幾重にも巻き付けたもので、テープ１２の始端を引き出して各種の使途に供するものである。
芯管１１は、紙製、樹脂製または金属製等の円筒で、その中心孔の内径Ｄはロール体１０の使途に応じて適宜の径に設定されている。
芯管１１の内周面は、平滑面として形成されていることの他に、軸方向に沿って多数の溝が形成してあってもよい。
テープ１２は各種の素材で形成されていて、印刷処理が施されたラベル用紙、またはタッグラベル等である。

（２）ターンテーブル装置
ターンテーブル装置２０はロール体１０を搭載し、ロール体１０からテープを引き出すための装置で、ロール体１０を搭載し、支軸２１を中心に回転する載置テーブル２２と、載置テーブル２２の中心に設けた支軸２１と、支軸２１の先端部に付設した位置決め用のホルダ装置３０を具備している。
載置テーブル２２を貫通して配置した支軸２１は、載置テーブル２２と一体に回転し、また支軸２１の先端部に付設したホルダ装置３０もまた支軸２１と一体に回転する。
支軸２１は軸受を介して支承しただけの空転式と、モータ等の駆動を受けて回転する回転駆動式のいずれの形式であってもよい。

（３）ホルダ装置
ホルダ装置３０は、支軸２１に固定した本体３１と、本体３１の側面に設けた複数の回転体３２とにより構成される。

本体３１は支軸２１の中心（回転中心）から均等な距離を隔てた位置に複数の回転体３２を支持するための支持部材で、支軸２１の先端部にボルトやナット３３等で一体に固着されている。
本例では本体３１が方形である場合を示すが、本体３１はロール体１０の芯管１１に内挿可能な寸法であれば、本体３１の形状に制限はない。

本体３１の相対向する一対の側面には、合計四つの空転式の回転体３２が設けられ、これら複数の回転体３２をロール体１０の芯管１１の内周面に圧接させることで、ロール体１０をホルダ装置３０に固定できるようになっている。
各回転体３２は支軸２１と直交する方向の取付軸３４を中心として回転可能に取り付けられている。
回転体３２にはガタツキの少ないベアリングを適用し、Ｃリング等の止め輪３５で取付軸３４に取着されている。
また回転体３２の回転方向は、ロール体１０の挿入方向の回転のみを許容し、ロール体１０の回転方向の回転を拘束できるようになっている。

本例の場合、四つの回転体３２の関係は、支軸２１の対角に位置する一対の回転体３２，３２の最外端までの距離をＬとすると、この一対の回転体３２，３２の最外端までの距離Ｌが、ロール体１０を構成する芯管１１の中心孔の内径Ｄと等しいか、或いは僅かに大きく（Ｄ≧Ｌ）設定することが肝要である。
換言すれば、支軸２１の中心から各回転体３２，３２の最外端までの距離（Ｌ／２）が、芯管１１の中心孔の半径ｄと等しいか、或いは僅かに大きく設定（ｄ≧Ｌ／２）する。

芯管１１の径に対する回転体３２の寸法条件を上記したように設定したのは、これら複数の回転体３２をロール体１０の芯管１１の内周面に圧接させて、ロール体１０をホルダ装置３０に固定させるためである。
したがって、この寸法差が大きくなるほど回転体３２がロール体１０の芯管１１の内周面に圧接する圧力が増すことになる。

また芯管１１の固定に、外周面が円弧形を呈する回転体３２を用いたのは、芯管１１の内部へホルダ装置３０を挿入し易くするためである。

（４）ロール体のセット方法
つぎにロール体１０のセット方法について説明する。
図３にロール体１０をターンテーブル装置２０にセットする直前の状態を示し、図４にセット後の状態を示す。
尚、理解をし易くするため図３，４において、支軸２１の対角に設けたホルダ装置３０が具備する一対の回転体３２を同一平面上に図示して説明する。

図３に示すように、支軸２１と芯管１１がほぼ同一鉛直上に位置するように載置テーブル２２の真上にロール体１０を位置させた状態で、ロール体１０をゆっくりと落とし込むだけの簡単な作業で以って、ロール体１０の搭載と固定を同時に行うことができる。

これを詳しく説明する。
前述したようにホルダ装置３０の側方に設けた回転体３２の外面は、円弧形を呈している。
そのため、芯管１１の中心孔内にホルダ装置３０が挿入されるとき、ホルダ装置３０の円弧形を呈する回転体３２の外面と、芯管１１の内周面の間は接触しないで両面間に隙間が確保されている。この隙間の存在により、ロール体１０が多少傾いたり、センタから多少ずれたりしていても、芯管１１の内部にホルダ装置３０をスムーズに挿入することができる。

前述したように支軸２１の上部に設けたホルダ装置３０の回転体の最外端を通る最大径は、芯管１１の中心孔の内径と等しいか、僅かに大きく形成してある。
そのため、ロール体１０をさらに落とし込むと、芯管１１の内周面が複数の回転体３２の外面に当接して、芯管１１はその複数箇所で回転体３２と接触することになる。

ホルダ装置３０の最大径と芯管１１の径に寸法差を有すると、図２に拡大して示すように、回転体３２の周面のエッジ部が芯管１１の内周面に食い込んで圧接する。そのため、ロール体１０の回転方向に対する摩擦抵抗（固定力）が増すことになる。
すなわち、回転体３２はロール体１０の落とし込み方向に対して大きな抵要素抗とならないが、ロール体１０の回転方向に対しては大きな抵抗要素となる。

さらに、ロール体１０の下面が載置テーブル２２に設置するまで、ロール体１０を落とし込む間、回転体３２が空転するため、芯管１１と回転体３２の周面間に大きな摩擦抵抗が生じない。
したがって、ロール体１０の落とし込みをスムーズに行える。
このように、ロール体１０の芯管１１を、支軸２１の上部に設けたホルダ装置３０に落とし込むだけの操作で以って、ロール体１０の搭載だけでなく、固定作業も同時に行うことができて、キーや蓋体の取り付け、取り外しといった作業者の手作業による従来の固定作業が一切不要となる。

ロール体１０の搭載固定セットを完了した以降は、従来と同様にロール体１０からテープ１２を引き出して使途に応じた利用に供する。
ロール体１０の回転中、芯管１１と回転体３２の周面間に大きな摩擦抵抗が生じているため、芯管１１とホルダ装置３０との間に回転方向のスリップを生じ難くなり、強固に固定できる。
また、芯管１１の複数箇所を回転体３２で押さえているので、回転中にロール体１０がガタツク心配もない。

またロール体１０を交換するときは、ターンテーブル装置２０のホルダ装置３０に残った芯管１１を取り除き、上記と同様に新たなロール体１０を乗せ換えるだけの作業でよい。
したがって、ロール体１０が例えば図７に示すロールラベルである場合は、ロール体１０のセット作業を自動化してラベリングマシンの完全自動化を可能とすることができる。

（５）他の実施の形態１
以降に他の実施の形態について説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態１と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図５，６にはターンテーブル装置２０が具備する他のホルダ装置３０の平面図を示す。
本例は、回転体３２の設置数を変更した例で、図５は三つの回転体３２を本体３１の側部に均等配備した例を示し、図６は二つの回転体３２を本体３１の側部に配備した例を示す。
図５のように三つの回転体３２を配設した場合は、回転体３２の装備数以上の六箇所で芯管１１と当接してロール体１０を安定的に固定できる。
尚、図５，６において、回転体３２と芯管１１の当接箇所を黒丸で示す。

また図示しないが、四つ以上の回転体３２を本体３１の側部に均等配備してもよい。
本発明は、二つ以上の回転体３２が本体３１の側部に配備してあればよい。
本例の場合も、支軸２１の中心から各回転体３２，３２の最外端までの距離が、芯管１１の半径と等しいか、或いは僅かに大きく設定することは、既述した実施の形態と同様である。

（６）他の実施の形態２
既述した実施形態は、支軸２１、載置テーブル２２およびホルダ装置３０によりターンテーブル装置２０を構成する場合について説明したが、載置テーブル２２は必須ではなく、支軸２１とホルダ装置３０とによりターンテーブル装置２０を構成してもよい。

（７）他の実施の形態３
ホルダ装置３０はその本体３１に代えて、支軸２１を代用してもよい。
すなわち、支軸２１に直接、複数の回転体３２を装備させた構成である。
本例のように構成すると、本体３１を省略できて、装置の構成部品数を削減できて小型コンパクト化と低コスト化を図れる利点がある。

（８）他の実施の形態４
ロール体１０は芯管１１のないテープ１２のみで構成するコアレスタイプであってもよい。
コアレスタイプのロール体１０にあっても、ロール中心にホルダ装置３０を内挿して圧接可能な中心孔を形成していることが前提となり、これら両者の寸法関係は既述した実施の形態と同様である。

（９）他の実施の形態５
また本発明に係るターンテーブル装置２０は、支軸２１を鉛直方向に向けて配置する以外に、支軸２１を横向きに配置し、側方からロール体１０をセットするようにしてもよい。

また、ホルダ装置３０の回転体３１は、円柱形に限定されず、これ以外に外周面が円弧形を呈する球体や半球体であってもよい。

発明に係る実施の形態の説明図であって、一部を破断したターンテーブル装置の斜視図 ターンテーブル装置の平面図 ロール体のセット中におけるターンテーブル装置の縦断面 ロール体のセット後におけるターンテーブル装置の縦断面 三つの回転体を均等配備した他のホルダ装置の説明図 二つの回転体を均等配備した他のホルダ装置の説明図 ラベリングマシンのモデル図

符号の説明

１０・・・ロール体
１１・・・芯管
１２・・・テープ
２０・・・ターンテーブル装置
２１・・・支軸
２２・・・載置テーブル
３０・・・ホルダ装置
３1・・・ホルダ装置の本体
３２・・・回転体
３４・・・取付軸

Claims (3)

1. 少なくとも連続したテープを巻き取ったロール体を搭載する載置テーブルと、載置テーブルの中心に鉛直方向へ向けて設けた支軸と、支軸の先端部に付設し、ロール体の中心孔の内周面と当接可能な位置決め用のホルダ装置とを具備し、該支軸を中心に回転するロール体からテープを引き出すターンテーブル装置であって、
   前記ホルダ装置は支軸の先端部に固定し、ロール体の中心孔に内挿可能な本体と、
   前記本体の側面に支軸と直交方向へ突設した複数の取付軸と、
   前記複数の取付軸に空転自在に設けた複数の回転体とを具備し、
   前記複数の回転体の回転によるロール体の搭載と、複数の回転体の外周面のエッジ部をロール体の中心孔の内周面へ内接させたロール体の固定を同時に行えるように、支軸から複数の回転体の最外端までの距離をロール体の中心孔の内径より僅かに大きくしたことを特徴とする、
   ロール体のターンテーブル装置。
2. 請求項１において、前記ホルダ装置の回転体がロール体の挿入方向の回転のみを許容し、ロール体の回転方向の回転を拘束するベアリングであることを特徴とする、ロール体のターンテーブル装置。
3. 請求項１又は請求項２において、前記ロール体がラベルテープを巻き取ったラベリング用のラベルロールであることを特徴とする、ロール体のターンテーブル装置。

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