JP2002145530A

JP2002145530A - 紙管製巻芯

Info

Publication number: JP2002145530A
Application number: JP2000346265A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Tabata; 芳強田端; Katsuhiko Kagawa; 勝彦香川
Original assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Current assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】巻き取られるシート材に巻皺が発生すること
のない紙管製巻芯を提供する。【解決手段】複数の帯状紙６をらせん状に巻いて積層
することによって形成した筒状芯体２と、芯体２の外周
に１枚の帯状紙７をらせん状に巻くことによって形成し
たクッション層３と、クッション層３の外周に１枚の帯
状紙８を、各帯状紙８の端縁部どうしが重なるようにら
せん状に巻くことによって形成した外面被覆層４と、外
面被覆層４の外周面を覆うように形成した表面樹脂層５
とよりなる。芯体２の外周層の変形率を２５％以下とす
る。クッション層３を形成する帯状紙７の変形率を３０
％以上とする。外面被覆層４を形成する帯状紙８の密度
を０．７５〜０．９５g/cm^３とする。外面被覆層４を形
成する帯状紙８の互いに重ね合わせられる端縁部をテー
パ状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラスチックフ
ィルムや、アルミニウム合金箔等の金属箔や、紙、ある
いはこれらの複合材料を巻き取る紙管製巻芯に関する。
なお、以下の説明において、プラスチックフィルムや、
アルミニウム合金箔等の金属箔や、紙、あるいはこれら
の複合材料を総称して「シート材」と称する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の巻芯として、らせん状に
巻かれて積層された複数の帯状紙からなる芯体と、芯体
の外周面を覆う合成樹脂製パテ層とよりなり、隣接する
帯状紙の端縁どうしのらせん状継ぎ目がずらされ、各帯
状紙の端縁どうしのらせん状継ぎ目において各帯状紙の
端縁どうしが突き合わされ、パテ層の外周面が円筒面と
なされているものが知られている（特開平８−１２１９
７号公報参照）。

【０００３】このような巻芯において、芯体を形成する
各帯状紙の端縁どうしのらせん状継ぎ目には隙間が存在
しないことが望ましいが、製造技術上の問題から、実際
には各帯状紙の端縁どうしの間に隙間が存在する。この
ような隙間が存在すると、巻芯にシート材を巻き取った
さいに、隙間に起因してらせん状の巻皺が発生する。そ
こで、従来の巻芯では、最外層の帯状紙の端縁どうしの
隙間がパテ層により埋められるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
巻芯の場合、次のような問題が生じる。すなわち、外径
６．９５インチの巻芯に、たとえば厚さ４μｍのポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルムを２０００
０ｍ巻き取った場合、その巻圧により、芯体を形成する
各帯状紙がその厚さ方向に変形する。すると、外周面に
近い部分に存在する隣り合う２枚の帯状紙のうち外側の
帯状紙が、内側の帯状紙における継ぎ目に生じる隙間の
部分において内方に撓むように変形し、その外面に凹み
が発生する。そして、この凹みは外側の帯状紙に順次転
写されていき、これにより最外層の帯状紙の外面にも凹
みが発生し、この凹みによりパテ層の外面にも凹みが発
生する。その結果、巻き取られたフィルムの巻はじめ部
分にらせん状巻皺ができる。

【０００５】この発明の目的は、上記問題を解決し、巻
き取られるシート材に巻皺が発生することのない紙管製
巻芯を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段と発明の効果】請求項１の
発明による紙管製巻芯は、シート材を巻き取るのに用い
られる紙管製巻芯であって、複数の紙層からなる筒状芯
体と、芯体の外周に１ないし複数枚の紙を巻くことによ
って形成されたクッション層と、クッション層の外周に
１ないし複数枚の紙を、各紙の端縁部どうしが重なるよ
うに巻くことによって形成された外面被覆層と、外面被
覆層の外周面を覆うように形成された表面樹脂層とより
なり、芯体の外周層の変形率が２５％以下となされ、ク
ッション層を形成する紙の変形率が３０％以上となさ
れ、外面被覆層を形成する紙の密度が０．７５〜０．９
５g/cm^３となされ、外面被覆層を形成する各紙の互いに
重ね合わせられる端縁部がテーパ状となされるととも
に、このテーパ状端縁部どうしの重なり部の厚さが、各
紙の厚さと等しくなされているものである。

【０００７】上記において、芯体の外周層の変形率は、
次のようにして求められるものである。まず、芯体の外
表面より深さ約５mmまでの部分から、３０mm×３０mmの
試験片を切り出す。ついで、この試験片を温度２０℃、
相対湿度６０％の条件下に１週間保持し、その後の厚さ
Ｘを測定する。ついで、試験片を金属台の上に両面テー
プ（無基材・無溶剤タイプ）で接着する。ついで、直径
９．６７mmの円筒形治具を使用し、１mm/minの速度で試
験片の中央部を押圧し、応力（Ｎ/cm^２）と変位量（m
m）との関係を求める。最後に、上記関係から応力１０
００Ｎ/cm^２の加圧時の変位量Ｙを読み取り、Ｙ／Ｘと
いう式により試験片の変形率（％）を求める。このよう
な試験を１０個の試験片を用いて行い、その平均を算出
することにより、芯体の外周層の変形率が求められる。

【０００８】クッション層を形成する紙の変形率は、次
のようにして求められるものである。まず、紙から３０
mm×３０mmの紙片を切り出す。ついで、複数枚の紙片
を、酢酸ビニル（固形分２０％）からなる接着剤を３５
g/cm^２用いて貼り合わせていき、厚さ約５mmの試験片を
作製する。その後は、上述した芯体の外周層の変形率を
求めるさいのステップと同じステップを経ることによ
り、クッション層を形成する紙の変形率が求められる。

【０００９】また、外面被覆層を形成する紙の密度は、
JISＰ８１１８に基づいて求められるものである。この
密度を０．７５〜０．９５g/cm^３に限定したのは、この
範囲内にあれば切削加工に適しており、切削加工により
簡単に表面平滑性を高めることができるからである。ま
た、上記範囲内であれば、表面樹脂層を形成するさいの
樹脂の塗布にも適しており、しかも傷、めくれ等が発生
しにくいので取扱い性が向上する。

【００１０】請求項１の発明の紙管製巻芯によれば、芯
体の働きによって、シート材を巻き取ったさいの巻圧に
耐えて紙管の形状を保持するための強度が得られる。シ
ート材を巻き取ったさいの巻圧により、芯体の外周面に
芯体を構成する各紙の継ぎ目に起因する凹みが生じた場
合には、クッション層の働きによって、この凹みが吸収
されるので、巻芯の外周面には凹みが生じることはな
く、その結果巻き取られたシート材への巻皺の発生が防
止される。また、巻き取られるシート材の厚さに不均一
があって巻圧がシート材の幅方向に不均一になる場合に
は、クッション層の働きによって、シート材の幅方向の
巻圧が均一化され、巻皺の発生が防止される。外面被覆
層は、クッション層に対する衝撃を和らげてクッション
層を保護し、クッション層の働きを長期間にわたって維
持させる。また、外面被覆層を形成する各紙の互いに重
ね合わせられる紙の端縁部がテーパ状となされるととも
に、この端縁部どうしの重なり部の厚さが、各紙の厚さ
と等しくなされているので、外面被覆層を形成する紙の
端縁部どうしの継ぎ目に凹みが発生することが防止さ
れ、その結果巻き取られたシート材に外面被覆層による
巻皺が発生するのを防止することができる。また、表面
樹脂層によって、粉塵の発生が防止されるとともに、微
小な凹凸を無くして巻芯の外周面を滑らかな円筒面に仕
上げることができる。さらに、表面樹脂層が、密度の高
い紙からなる外面被覆層の外周に形成されているので、
表面樹脂層を形成する樹脂は外面被覆層内に浸透しにく
くなり、樹脂の使用量が比較的に少なくてすむ。その結
果、巻芯のリサイクルや焼却が容易に行われる。

【００１１】請求項２の発明による紙管製巻芯は、請求
項１の発明において、クッション層が、各紙の端縁部ど
うしが重なるように巻くことによって形成されており、
各紙の互いに重ね合わせられる紙の端縁部がテーパ状と
なされるとともに、この端縁部どうしの重なり部の厚さ
が、各紙の厚さと等しくなされているものである。この
場合、クッション層を形成する紙の端縁部どうしの継ぎ
目に凹みが発生することが防止される。

【００１２】請求項３の発明による紙管製巻芯は、請求
項１または２の発明において、クッション層を形成する
紙の変形率が３０〜８５％となされているものである。
この場合、芯体を構成する各紙の継ぎ目に起因する凹み
を確実に吸収することができ、巻き取られたシート材へ
の巻皺の発生が確実に防止される。しかも、シート材の
巻取り始端に形成される段差や、シート材の厚薄を吸収
して均一に巻き取ることが可能になる。

【００１３】請求項４の発明による紙管製巻芯は、請求
項１、２または３の発明において、外面被覆層が１枚の
紙により形成されているものである。この場合、巻き取
られたシート材に、外面被覆層による巻皺が発生するの
を防止することができる。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。

【００１５】図１および図２はこの発明による紙管製巻
芯を示し、図３はその製造方法を概略的に示す。

【００１６】図１および図２において、巻芯(1)は、芯
体(2)と、芯体(2)の外周面を覆うクッション層(3)と、
クッション層(3)の外周面を覆う外面被覆層(4)と、外面
被覆層(4)の外周面に形成された表面樹脂層(5)とよりな
る。

【００１７】芯体(2)は、複数の帯状紙(6)がらせん状に
巻かれて積層されることによって形成されている。内外
に隣接する帯状紙(6)どうしは、接着剤により接着され
ている。各帯状紙(6)の端縁部どうしの継ぎ目は突き合
わせ状でかつ非接着状となされており、製造技術上の問
題でここには微小な隙間が存在している。なお、図２に
おいては、上記隙間を誇張して示しているが、実際の隙
間はこれほど大きくはない。内外に隣接する帯状紙(6)
の継ぎ目どうしはずれている。芯体(2)の外周層の変形
率は２５％以下である。芯体(2)を形成する帯状紙とし
ては、たとえば紙管用板紙からなり、かつ厚さが０．２
〜１．２mm程度のものが用いられる。

【００１８】クッション層(3)は、１枚の帯状紙(7)が、
その端縁部どうしが重なるようにらせん状に巻かれるこ
とによって形成されている。帯状紙(7)の互いに重ね合
わせられる端縁部がテーパ状となされている。一方のテ
ーパ状端縁部(7a)においては、径方向内面が先端に向か
って径方向外方に傾斜させられているとともに、他方の
テーパ状端縁部(7b)においては、径方向外面が先端に向
かって径方向内方に傾斜させられており、これによりテ
ーパ状端縁部(7a)(7b)どうしの重なり部の厚さが、帯状
紙(7)の厚さと等しくなされている。クッション層(3)を
形成する帯状紙(7)は、芯体(2)の外周面に接着剤により
接着されている。帯状紙(7)の端縁部どうしの継ぎ目
は、芯体(2)の最外周の帯状紙(6)における端縁部どうし
の継ぎ目とはずれている。帯状紙(7)の変形率は、３０
〜８５％である。このような帯状紙(7)としては、たと
えば超低密度紙からなり、かつ厚さが０．２〜１．２mm
程度のものが用いられる。なお、クッション層(3)を形
成する帯状紙(7)の数および変形率は、巻き取られるシ
ート材の性質や巻取量等に応じて適宜決定される。

【００１９】外面被覆層(4)は、１枚の帯状紙(8)が、そ
の端縁部どうしが重なるようにらせん状に巻かれること
によって形成されている。帯状紙(8)の互いに重ね合わ
せられる端縁部がテーパ状となされている。一方のテー
パ状端縁部(8a)においては、径方向内面が先端に向かっ
て径方向外方に傾斜させられているとともに、他方のテ
ーパ状端縁部(8b)においては、径方向外面が先端に向か
って径方向内方に傾斜させられており、これによりテー
パ状端縁部(8a)(8b)どうしの重なり部の厚さが、帯状紙
(8)の厚さと等しくなされている。外面被覆層(4)を形成
する帯状紙(8)は、クッション層(3)の外周面に接着剤に
より接着されている。帯状紙(8)の端縁部どうしの継ぎ
目は、クッション層(3)の帯状紙(7)の端縁部どうしの継
ぎ目とはずれている。帯状紙(8)の密度は０．７５〜
０．９５g/cm^３である。このような帯状紙(8)として
は、たとえば高密度紙管用板紙からなり、かつ厚さが
０．２〜１．２mm程度のものが用いられる。

【００２０】なお、クッション層(3)および外面被覆層
(4)を形成する帯状紙(7)(8)のテーパ状端縁部(7a)(7b)
(8a)(8b)は、紙(7)(8)をグライダで斜めに削ることによ
り形成される。

【００２１】表面樹脂層(5)は、たとえば天然樹脂や、
アクリル樹脂、フェノール系樹脂等の合成樹脂を用いて
厚さ５〜３００μｍに形成される。その理由は、外面被
覆層(4)の外周面の微細な凹凸を埋めて平滑性を出すた
めである。表面樹脂層(5)は、たとえばコーティングに
より形成される。

【００２２】このような巻芯(1)は、図３に示すよう
に、芯体(2)を形成する所要数の帯状紙(6)、クッション
層(3)を形成する帯状紙(7)および外面被覆層(4)を形成
する帯状紙(8)を、順次マンドレル(M)の周りにらせん状
に巻き付けていくとともに、帯状紙(6)(7)(8)相互を互
いに接着することにより長尺の筒状体をつくり、この筒
状体の外周面に樹脂をコーティングして表面樹脂層(5)
を形成し、その後所定の寸法に切断することにより製造
される。

【００２３】次に、上述した実施形態の巻芯(1)を用い
て行った具体的実施例について説明する。

【００２４】実施例１芯体(2)を、密度０．７５g/cm^３、変形率２０％、平均
厚さ０．６mmである板紙からなる１６枚の帯状紙(6)で
形成し、クッション層(3)を、密度０．５g/cm^３、変形
率４８％、厚さ０．５mmの新聞故紙よりなる超低密度紙
からなる１枚の帯状紙(7)で形成し、外面被覆層(4)を、
密度０．８g/cm^３、厚さ０．５mmの高密度紙管用板紙か
らなる帯状紙(8)で形成した。芯体(2)を形成する帯状紙
(6)の変形率は、クッション層(3)を形成する紙の変形率
を測定する上述した方法と同様に測定される。なお、芯
体(2)を形成する帯状紙(6)の変形率が２０％であれば、
芯体(2)の外周層の変形率も２０％になる。また、外面
被覆層(4)の外周面に、アクリル樹脂をコーティングし
て厚さ３０μｍの表面樹脂層(5)を形成した。

【００２５】そして、このような巻芯(1)の周囲に、厚
さ１５μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルムを３００
０ｍ巻き取ったところ、このフィルムの巻はじめ部分に
は巻皺は発生していなかった。

【００２６】実施例２芯体(2)を、密度０．７５g/cm^３、変形率２０％、平均
厚さ７mmである板紙からなる１３枚の帯状紙(6)で形成
し、クッション層(3)を、密度０．１８g/cm^３、変形率
７８％、厚さ１．１mmの超低密度紙からなる１枚の帯状
紙(7)で形成し、外面被覆層(4)を、密度０．８g/cm^３、
厚さ０．５mmの高密度紙管用板紙からなる帯状紙(8)で
形成した。芯体(2)を形成する帯状紙(6)の変形率および
芯体(2)の外周層の変形率に関しては実施例１と同じで
ある。また、外面被覆層(4)の外周面に、アクリル樹脂
をコーティングして厚さ３０μｍの表面樹脂層(5)を形
成した。

【００２７】そして、このような巻芯(1)の周囲に、厚
さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを２０００ｍ巻き取った
ところ、このフィルムの巻はじめ部分には巻皺は発生し
ていなかった。

【００２８】図４および図５はこの発明による巻芯の他
の実施形態を示す。

【００２９】この実施形態の場合、巻芯(10)の芯体(11)
は、１枚の紙(14)をマンドレル(M)の周囲に平巻状に巻
くことにより形成されている。また、クッション層(12)
は、１枚の紙(15)を芯体(11)を囲繞するようにその周囲
に巻くことにより形成されている。また、外面被覆層(1
3)は、１枚の紙(16)をクッション層(12)を囲繞するよう
にその周囲に巻くことにより形成されている。芯体(11)
を形成する紙(14)、クッション層(12)を形成する紙(15)
および外面被覆層(13)を形成する紙(16)の性状は、第１
の実施形態の３つの帯状紙(6)(7)(8)とそれぞれ同一で
ある。

【００３０】クッション層(12)および外面被覆層(13)を
形成する紙(15)(16)の端縁部はテーパ状となされてお
り、互いに重ねられている。一方のテーパ状端縁部(15
a)(16a)においては、径方向内面が先端に向かって径方
向外方に傾斜させられているとともに、他方のテーパ状
端縁部(15b)(16b)においては、径方向外面が先端に向か
って径方向内方に傾斜させられており、これによりテー
パ状端縁部(15a)(15b)および(16a)(16b)どうしの重なり
部の厚さが、紙(15)(16)の厚さと等しくなされている。
なお、この実施形態の場合も、クッション層(12)を形成
する紙(15)の数および変形率は、巻き取られるシート材
の性質や巻取量等に応じて適宜決定される。その他の構
成は、第１の実施形態の場合と同様である。

【００３１】この第２の実施形態において、芯体は、上
記第１の実施形態の場合と同じ構成であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による第１の実施形態の巻芯を示す斜
視図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面図である。

【図３】図１の巻芯の製造方法を概略的に示す図であ
る。

【図４】この発明による他の実施形態の巻芯の製造方法
を概略的に示す図である。

【図５】この発明による他の実施形態の巻芯を示す部分
拡大断面図である。

【符号の説明】

(1)(10)：巻芯 (2)(11)：芯体 (3)(12)：クッション層 (4)(13)：外面被覆層 (5)：表面樹脂層 (6)：帯状紙 (7)：帯状紙 (8)：帯状紙 (14)：紙 (15)：紙 (16)：紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート材を巻き取るのに用いられる紙管
製巻芯であって、複数の紙層からなる筒状芯体と、芯体
の外周に１ないし複数枚の紙を巻くことによって形成さ
れたクッション層と、クッション層の外周に１ないし複
数枚の紙を、各紙の端縁部どうしが重なるように巻くこ
とによって形成された外面被覆層と、外面被覆層の外周
面を覆うように形成された表面樹脂層とよりなり、芯体
の外周層の変形率が２５％以下となされ、クッション層
を形成する紙の変形率が３０％以上となされ、外面被覆
層を形成する紙の密度が０．７５〜０．９５g/cm^３とな
され、外面被覆層を形成する各紙の互いに重ね合わせら
れる端縁部がテーパ状となされるとともに、このテーパ
状端縁部どうしの重なり部の厚さが、各紙の厚さと等し
くなされている紙管製巻芯。
【請求項２】クッション層が、各紙の端縁部どうしが
重なるように巻くことによって形成されており、各紙の
互いに重ね合わせられる紙の端縁部がテーパ状となされ
るとともに、この端縁部どうしの重なり部の厚さが、各
紙の厚さと等しくなされている請求項１記載の紙管製巻
芯。
【請求項３】クッション層を形成する紙の変形率が３
０〜８５％となされている請求項１または２記載の紙管
製巻芯。
【請求項４】外面被覆層が１枚の紙により形成されて
いる請求項１、２または３記載の紙管製巻芯。