JP2002240990A

JP2002240990A - 伸縮型巻取軸及び無芯ロール形成方法

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Publication number: JP2002240990A
Application number: JP2001028237A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Onishi; 勉大西
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP3794621B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は伸縮型巻取軸に関し、トイレットペー
パなどの連続シートを無芯ロールに巻回可能とすること
を目的とする。【解決手段】巻取軸９は中空軸体１０と、中空軸体１０
をその外周側において包囲するように配置された弾性チ
ューブ１２とを備え、弾性チューブ１２は中空軸体１０
に対して軸線方向に間隔をおいて形成された円周方向溝
部１４において糸条１６により結束されている。加圧空
気を軸体１０内の空洞２０に導入することにより弾性チ
ューブ１２を半径外方に膨張させ、この状態においてト
イレットペーパやキッチンロールなどの連続シートのロ
ール巻取を行う。所定巻径が得られた後、空洞２０から
空気を排出し、弾性チューブ１２を収縮させ、巻取軸９
を抜去し、芯なし中空ロールとする。弾性チューブを軸
体の内側に位置させ、加圧空気を導入した弾性チューブ
を軸体に形成される開口より突出させるようにしてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は伸縮型巻取軸に関
し、トイレットペーパやキッチンペーパやラップフィル
ム（サランラップやポリエチレンランプなどの樹脂フィ
ルム）などの連続シートを無芯ロールに巻回するのに適
したものである。

【０００２】

【従来の技術】トイレットペーパの無芯の巻き取り方法
についてはこれまで各種の提案がされている。従来の無
芯のトイレットペーパの巻き取りは巻き始めに水分付与
を行うことにより固めの巻層を形成し、擬似的な芯が形
成された後水分付与を停止し、正規な巻き取りに移行し
ている。そして、所定の巻き径が得られた後巻取軸の引
き抜きを行う。水分付与により形成された擬似的な芯の
存在は巻取軸の引き抜きの際のロールの崩れを防止し、
抜き取り後における適正なロール形状を確保することが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の水分付与による
擬似的な芯構造の形成による無芯のトイレットペーパロ
ールにおいて、巻き始めに水分又は薄い糊剤又は水分を
付与して巻いて形成した擬似的な芯体を構成することに
より巻取軸の引き抜きによってもロールの形状を崩れな
いようにし、無芯ロールとしている。そのため、巻取層
における内層に水分又は糊剤を付与し固める工程が必須
であった。ところが、乾燥のための待機時間が必要であ
り、巻取後あまり短い時間の未固化のうちは巻取軸の抜
き取りはできず、この部分が工程の流れにおける隘路と
なっていた。また、芯を固めるため或る厚みの巻層が形
成されるまで水分又は糊剤の付与を行っており、この間
においては紙層間が比較的に密に固まっているため、ト
イレットペーパを使用して芯の部分までくるとトイレッ
トペーパを一枚に分離することは困難となるのが通常で
ある。そのため、内周部の固まった部分まで来るとトイ
レットペーパとしての使用はできず、通常はこの部分ま
で消費された時点で廃棄するのが普通である。そのた
め、無芯といって廃棄物としては相当量が出ることは回
避できないのであった。

【０００４】水分付与を行わない無芯ロールの形成手法
としては、巻取軸を伸縮自在に構成し、巻取時には巻取
軸を拡径させ、所定のロール径が得られたら巻取軸を縮
径させ、巻取軸の引き抜きを行うものがある。しかしな
がら、従来の伸縮型の巻取軸はメカニカルな外径伸縮機
構に依拠しており、巻取軸の内部にそれを搭載する関係
上、巻取軸の外径をそれほど小さくできず、また剛性を
確保して内部に伸縮機構を設けなければならないことか
ら、巻取軸としてはその全長に制約（せいぜい50cm程
度）があった。他方、トイレットペーパやキッチンペー
パの巻取においては原反の幅は１メートルをゆうに超え
ており、それをスリッタにかけ、１本の巻取軸上で分割
して巻き取りを行うのが普通であり、従来型のメカニカ
ルな伸縮機構をこの長い巻取軸の内部に搭載するのはほ
とんど不可能といえた。

【０００５】この発明は以上述べた従来技術の問題点に
鑑み、トイレットペーパやキッチンペーパ等の連続シー
トを最後若しくは最後近くまで使用可能に無芯ロールに
形成するのに適した巻取軸及びそのような巻取軸を使用
した無芯ロール巻きの方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、可撓性チューブと、可撓性チューブを軸線方向
に延在させつつ可撓性チューブを回転可能とするべく可
撓性チューブの端部を所定軸線上位置に支持する支持手
段と、前記可撓性チューブの内部へ加圧空気を選択的に
導入する空気圧導入手段とを備え、可撓性チューブ内周
面側への空気の導入により可撓性チューブは拡開させた
状態でその外周面の少なくとも一部においてシートに接
触させた状態でシートをロール状に巻回することを特徴
とする伸縮型巻取軸が提供される。

【０００７】請求項１の発明の作用・効果を説明する
と、可撓性チューブは空気圧により半径方向に選択的に
拡開可能であり、可撓性チューブの拡開状態においては
その外周面の少なくとも一部がシートに接触し、可撓性
チューブの外周に連続シートをロール状に巻回し、所定
巻径に到達後に空気圧を抜くことにより可撓性チューブ
は拡開状態から解消され、ロールを抜去することができ
る。可撓性チューブを空気圧により拡縮するだけの単純
な構造であるため、軸径が小であるにもかかわらず軸長
を長くとることができ、トイレットペーパやキッチンペ
ーパの原反のような幅広のシートでもロールに巻き取る
ことができる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、前記支持手段は巻取軸の軸線の
実質的全長に亘って延びる剛直な中空軸体と、可撓性チ
ューブを前記軸体に連結する連結手段とを備え、空気の
導入により可撓性チューブを拡開させた際に、前記可撓
性チューブは少なくとも一部が外周面より半径方向の外
側に拡開するようにされることを特徴とする伸縮型巻取
軸が提供される。

【０００９】請求項２の発明の作用・効果を説明する
と、可撓性チューブを支持するため巻取軸の軸線の全長
に亘って延びる剛直な中空軸体を備えているため、巻取
軸としての高い剛性を得ることができ、取扱が簡単とな
り巻取作業の作業性を高めることができる効果がある。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば請求項２に
記載の発明において、請求項２に記載の発明において、
可撓性チューブはその実質的全体が中空軸体の外周より
外側に位置されることを特徴とする伸縮型巻取軸が提供
される。

【００１１】請求項３の発明の作用効果を説明すると、
可撓性チューブの全体を中空軸体の外側に位置させるこ
とにより可撓性チューブの拡開を確実に行わせることが
でき、収縮時におけるシートロールの引抜作業が容易と
なる効果がある。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明において、中空軸体は外周に複数の開口部
を備え、可撓性チューブの拡開時に可撓性チューブはそ
の一部が前記開口部を介して中空軸体の外周より外側に
位置されることを特徴とする伸縮型巻取軸が提供され
る。

【００１３】請求項４の発明の作用・効果を説明する
と、中空軸体の外周の開口を介して可撓性チューブを拡
開させている構成のため、可撓性チューブを不作動時に
おいて中空軸体の内部空洞に収納させているため、コン
パクトな構造を実現することができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、前記連結手段は巻取軸の端部に
それぞれ個別的に設けられ、可撓性チューブの端部が止
着されたスタブ軸と、スタブ軸を回転可能にしかし軸線
方向には不動に拘束する支持部材とから構成されたこと
を特徴とする伸縮型巻取軸が提供される。

【００１５】請求項５の発明の作用・効果を説明する
と、巻取軸は中間部では可撓性チューブのみで構成しう
るため、巻取軸の外径を最小とすることができ、巻き取
られるロールの中空部の内径は最小となるため、ロール
の外径は同一でも巻量を多くすることができる。また、
構造簡単であるため安価に構成することができしかもメ
ンテナンスも簡単となる。

【００１６】請求項６記載の発明によれば、請求項２に
記載の発明において、前記連結手段は可撓性チューブを
前記軸体にその軸線方向に沿った間隔を置いた位置にお
いて連結することを特徴とする伸縮型巻取軸が提供され
る。

【００１７】請求項６の発明の作用効果を説明すると、
可撓性チューブを軸線方向に間隔をおいた位置で軸体に
止着することにより、可撓性チューブの膨張時の外径を
軸線方向に均等化することができ、ロールに巻き上げた
ときの内径を均一化し、収縮後の抜去を確実に実行する
ことができる。また、巻取り時の可撓性チューブのねじ
れを防止することができる。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明において、前記連結手段は可撓性チューブ
を前記軸体にその端部のみにおいて連結することを特徴
とする伸縮型巻取軸が提供される。

【００１９】請求項７の発明の作用効果を説明すると、
可撓性チューブを軸体に端部のみで連結していることか
ら、構造が簡単であり、製造時の可撓性チューブの装着
作業が容易である。また、可撓性チューブのねじれの可
能性については可撓性チューブの肉厚を適当に大きくと
ることにより対処することができる。

【００２０】請求項８に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明において、前記多数の開口は軸線方向に沿
ってその円周方向位置がシフトするように配置されたこ
とを特徴とする伸縮型巻取軸が提供される。

【００２１】請求項８の発明の作用・効果を説明する
と、空気圧の導入時に可撓性チューブの一部を突出せし
める開口は軸体の軸線方向に間隔をおいて設置される
が、軸線方向に沿って順次その位置がシフトしているた
め、巻取軸にシートをロール状に巻回した際のロールの
支持点を軸体の外周に均等に分散させることができる。
そのため、巻取軸抜去後のスムースなロール内周面形状
を得ることができる。

【００２２】請求項９に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明において、前記多数の開口は円周方向に等
間隔に配置され、軸線方向軸線方向においては前記多数
の開口は交互に芯合していることを特徴とする伸縮型巻
取軸が提供される。

【００２３】請求項９の発明の作用・効果を説明する
と、空気圧導入時に可撓性チューブの一部を突出せしめ
る開口部は円周方向に等間隔に離間され、軸線方向にお
いては交互に離間させることにより、簡単な配置にも係
わらず巻取軸にシートをロール状に巻回した際のロール
の均等支持を行うことができる。

【００２４】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
４に記載の発明において、前記開口は円形であることを
特徴とする伸縮型巻取軸が提供される。

【００２５】請求項１０の発明の作用・効果を説明する
と、空気圧導入時に可撓性チューブの一部を突出せしめ
る開口を円形とすることにより構成が単純となり、コス
ト低減を図ることができる。

【００２６】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
４に記載の発明において、前記開口は軸線方向に延びた
スロット状であることを特徴とする伸縮型巻取軸が提供
される。

【００２７】請求項１１の発明の作用・効果は請求項１
０の発明のそれと同様であり、構成の単純化を図ること
ができる。

【００２８】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
２〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記連
結手段は可撓性チューブを軸体に結着する合成繊維など
の糸条やかしめ部材などの止着部材から構成されること
を特徴とする伸縮型巻取軸が提供される。

【００２９】請求項１２の作用・効果を説明すると、合
成繊維などの糸条やかしめ部材を使用することにより可
撓性チューブを簡便にかつ確実に所望の部位において締
結することができる。

【００３０】請求項１３に記載の発明によれば、請求項
１〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、
前記可撓性チューブは弾性チューブであることを特徴と
する伸縮型巻取軸が提供される。

【００３１】請求項１３の発明の作用・効果を説明する
と、可撓性チューブとして弾性チューブにより構成する
ことにより収縮時にその弾性により巻取軸の確実な縮径
を行わせ、ロールを確実に取出すことができる。

【００３２】請求項１４に記載の発明によれば、請求項
１３に記載の発明において、前記弾性チューブは外周に
凸状を形成していることを特徴とする伸縮型巻取軸が提
供される。

【００３３】請求項１４の発明の作用・効果を説明する
と、弾性チューブの外周に凸条を形成することによりロ
ール巻取りの完了時に巻取軸をロールから引き抜く作業
が容易となる。

【００３４】請求項１５に記載の発明によれば、トイレ
ットペーパやキッチンペーパなどの連続シートの芯無ロ
ールの形成方法であって、可撓性チューブをその端部を
軸線方向に延在させつつ支持手段に対して回転可能に支
持させ、可撓性チューブ内周面側への空気の導入により
可撓性チューブは拡開させ、その外周面の少なくとも一
部においてシートに接触させた状態において巻取軸を回
転させることによりその回りへの連続シートの巻取を行
い、必要あれば巻き始めにおいて水分又は糊剤を付与す
ることによりごく最初の巻層間の固化又は接着を行い、
所定の巻取径が得られた時点で回転を停止し、次いで可
撓性チューブ内周面側の空間からの空気の排出により可
撓性チューブを半径内方に収縮させ、その後巻取軸を抜
去することよりなる連続シートの芯無ロールの形成方法
が提供される。

【００３５】請求項１５の発明の作用・効果を説明する
と、可撓性チューブをその外周面の少なくとも一部をし
て軸体の外周面より半径方向の外側に位置するよう拡開
させ、この状態において巻取軸の回りに連続シートをロ
ール状に巻回し、所定巻径に到達後に空気圧を抜くこと
により可撓性チューブは収縮し、ロールを抜去すること
により、ごく軽微な力での巻取軸の引き抜きが可能とな
り引き抜き時にロール形状を全然崩すことがない。必要
あれば、水分若しくは糊剤の付与により巻き始めにおい
て層間の固化若しくは接着を行ってもよいが、この発明
では可撓性チューブの伸縮により巻取軸からのロールの
抜去が容易であることから、固化若しくは接着状態はす
こぶる軽微（軽く接着する程度）でよいため、最後の一
層又は殆ど最後まで使い尽くすことができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の伸縮型巻取軸９
を示しており、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態を
示す。巻取軸９は軸体１０と、金属製軸体１０をその外
周側において包囲するようにこの発明の可撓性材料とし
てのゴム材などよりなる弾性チューブ１２とから成る。
軸体１０の長手方向に沿って等間隔に円周方向係留溝１
４が形成され、円周方向係留溝１４の部位において弾性
チューブ１２は合成繊維などの糸条１６によって軸体１
０に結束される。即ち、糸条１６が弾性チューブ１２を
介して円周方向係留溝１４に食込むことにより弾性チュ
ーブ１２はその軸位置において軸体１０に止着される。

【００３７】軸体１０は隣接した円周方向係留溝１４間
の中間位置において半径方向連通孔１８を備えており、
各半径方向連通孔１８は内端は軸体１０の中空部２０に
開口し、外端は軸体１０の外周に開口し、換言すれば、
弾性チューブ１２の内周面に開口している。

【００３８】軸体１０はその両端（図１には一端のみ示
す）にプラグ２２を有し、プラグ２２は軸体１０の開口
両端に嵌合若しくはねじ込まれ、軸体１０の中空部２０
を閉鎖している。図１に示すように左端側のプラグ２２
にエアカップラ２４が設けられる。エアカップラ２４は
弁スリーブ２６と、弁体２８と、スプリング３０と、О
リング３２とから構成される。弁スリーブ２６はプラグ
２２に同芯に挿入固定される。弁スリーブ２６はその内
周の縮径部としての弁シート26-1を備える。弁体２８は
弁スリーブ２６に軸線方向に摺動自在に嵌合される。弁
体２８は軸体１０に近接した一端において、第１の拡径
部28-1を備え、かつ中間部に第２の拡径部28-2を備え
る。

【００３９】スプリング３０は弁スリーブ２６の縮径部
26-1と弁体２８の拡径部28-2との間に配置され、スプリ
ング３０の弾性力は拡径部28-1をしてОリング３２を介
して弁シート26-1に着座するように付勢する。軸体１０
から離間した弁体２８の端部はテーパ状に拡開した空気
圧受部28-3となっている。

【００４０】空気圧受部28-3に空気圧が矢印a方向に作
用すると、（ロ）に示すように弁体２８はスプリング３
０の付勢力に抗して軸体１０に向けて変位され、第１の
拡径部28-1は弁シート26-1から離間される。そのため、
空気は弁体２８の中心２８aを介して軸体１０の中空部
２０に導入することができる。図１の（ロ）に示すよう
に中空部２０へ導入された空気は半径方向連通孔１８を
介して弾性チューブ１２に矢印ｂのように作用し、図１
の(ロ)で示すように、糸条１６の部位では軸体１０に拘
束されるが、その中間では半径方向に膨張する。所定の
内部圧力が得られた時点で受圧部28-3への空気供給を停
止すると、スプリング３０の付勢力によって弁体２８は
弁座26-1に着座するように移動する。弁体２８が弁座26
-1に着座すると、そのままでは内部の空気は漏出せず、
弾性チューブ１２は半径外方に膨張したままである。図
１の（ロ）において一点鎖線１２´は無負荷状態（シー
トの巻回を行わない状態）での弾性チューブの拡径状態
を示しており、実線１２は弾性チューブの状態はその上
にシートを巻回したため一部平坦に圧潰された負荷状態
を示す。

【００４１】膨張した巻取軸９を縮径させるためには、
受圧部28-3を大気に開放させた状態で弁体２８をスプリ
ング３０の付勢力に抗して押圧する（図２（ロ）参
照）。すると、巻取軸内部の空気は中心孔２８aより即
座に大気に放出され、弾性チューブ１２は図１の（イ）
のように半径内方に縮径変位される。

【００４２】図３及び図４はこの発明の実施の形態とし
ての無芯のトイレットペーパロールの形成方法の形成手
順（イ）〜(ニ)を示している。ワインダの構成について
先ず説明すると、図３の（イ）に示すように、一対の同
一径の同一方向（図の時計方向）に回転する巻取ローラ
40A, 40Bが多少の間隔をおいて設けられる。巻取ローラ
40A, 40Bの下流にはシュート４２が配置され、巻取ロー
ラ40A, 40Bとシュート４２との間に糊剤の塗布ノズル４
４及びエアノズル４５が配置されている。巻取ローラ40
A, 40Bの上方に加圧ローラ４６が昇降自在に設けられ
る。図１及び２で説明した構成の巻取軸（エアシャフ
ト）９は、（イ）示す退避位置と（ロ）に示す巻取ロー
ラ40A, 40B間を跨った巻取位置との間を移動可能に設置
されている。また、タッキングのための矢板４８が設け
られる。

【００４３】次ぎに、この発明による無芯のロール形成
をトイレットペーパロールの形成に応用した場合につい
て説明すると、図３の（イ）はロール５０の巻取完了状
態を示しており、巻取直後のロール５０は矢印ａのよう
にシュート４２上を転動され、ストッパ部42-1に当接し
ている。Ｐはロール５０から延びるトイレットペーパを
示しており、巻取ローラ40A, 40Bを経てトイレットペー
パの原反ロール（図示しない）まで至っている。

【００４４】糊剤塗布ノズル４４が矢印ｃのようにトイ
レットペーパＰに向けて前進され、ノズル４４からの糊
剤がトイレットペーパＰの底面に塗布される。塗布後は
ノズル４４は後退される。（ロ）においてＮは糊剤の塗
布された部分を示す。糊剤の塗布は連続的でもスポット
状でもよいがなどのトイレットペーパは薄いため浸透性
が大きいことから巻き始めもできるだけ少ない層間のみ
の接着を行い、それより外側には浸透しないような接着
状態であることが必要である。そのため、浸透性の少な
い糊剤の選定をしまた糊剤の塗布をごく少量散開的に行
うなどの適宜の方法を取りうる。水分を散布することに
より極く始めの巻層のみ固化する周知の手法も場合によ
っては採用しうる。また、トイレットペーパの紙質によ
っては接着を全く省略することも可能である。例えば、
エンボスなどにより凹凸を付されたトイレットペーパで
は巻層間の交絡性があるため最内層の接着を必ずしもし
なくても巻き始めが垂れることがないため、接着なしで
済ませることも場合によっては可能である。

【００４５】巻取軸９は（イ）において矢印ｂのように
回動され、図３の（ロ）に示すように巻取ローラ40A, 4
0Bをまたがった巻取位置において、巻取軸９はトイレッ
トペーパＰを巻取ローラ40A, 40Bに押し付ける。他方、
図示しないカッタは矢印ｄのように駆動され、トイレッ
トペーパＰの切断が行われる。巻取軸９の抜去はこの時
点において行うことができる。即ち、図１の（ロ）の状
態において、中空部２０から空気圧を抜くことにより
（イ）のように弾性チューブ１２は半径内方に収縮する
ため巻取軸９とロール５０との間に隙間（図５（イ）参
照）が形成され、ロール５０より巻取軸９をごく軽微な
力で引き抜くことができる。

【００４６】図３（ロ）においてエアノズル４５より矢
印ｅのように空気が噴出され、切断されたトイレットペ
ーパＰは矢印ｆに添ってめくられ、Ｐ'で示す中間状態
を経て、巻取軸９を巡り、先端が図示しない原反からの
トイレットペーパの部分に重ねられたＰ''にて示す状態
に至る。この状態において糊剤の付着部分Ｎは外向きと
なっている。

【００４７】つぎに、図３の（ロ）において、矢板４８
が実線の退避状態から矢印ｇのように巻取ローラ４０Ｂ
と巻取軸９との間の窪み領域に向けて前進され、図４の
（ハ）に示す状態にいたる。このと、矢板４８の先端と
係合したトイレットペーパの部位は巻取ローラ４０Ｂと
巻取軸９との間の窪み領域に押しつけられ、トイレット
ペーパに折り線Ｐ'''が付与され、折り線Ｐ'''より先の
トイレットペーパの部位は巻取ローラ４０Ｂの周面に添
い付けられ、折り線Ｐ'''より手前のトイレットペーパ
の部位Ｐ''は原反ローラからのトイレットペーパＰと重
ねられる。

【００４８】そして、図４の（ニ）にて示すように矢板
４８は矢印ｈのように退避位置まで後退され、他方加圧
ローラ４６が（ハ）の位置から矢印ｉのように下降さ
れ、巻取軸９に巻きつけられたトイレットペーパＰは
（ニ）のように巻取軸９の周面に押しつけられる。この
状態において、巻取ローラ40A, 40Bは矢印ｊのようにそ
の回転を開始し、トイレットペーパの曲折部Ｐ''' を折
り込みつつ、矢印ｋのように巻取軸９へのトイレットペ
ーパの巻取が開始される。巻取が開始されると接着剤塗
布部Ｎが次ぎの巻層に接触するためこれらの層同士は接
着されるため、後述の巻取軸９の抜去を行ったときに巻
き始め部分が垂れ下がることはない。そして、接着剤Ｎ
は深く浸透しないように糊剤の性質や塗布方法を適正に
選択しているため、糊剤はごく最初の巻き始めの層のみ
に留まるため、使用時にトイレットペーパとして使えな
い破棄部分は最小に押えることができる。そして、所定
量の巻取が完了すると巻取ローラ40A, 40B は停止し、
加圧ローラ４６が図３の（イ）のように上昇され、ロー
ル５０をシュート４２に向けて排出する。以降の工程は
（イ）から（ニ）について説明の手順と同様手順の繰返
しである。

【００４９】図５の（ロ）は巻取軸９へのトイレットペ
ーパロール５０の巻取時を示しており、図１及び図２に
おいて説明したように巻取軸９のチェック弁型の弁体２
８が自動閉鎖するためその中空部２０には所定圧の空気
圧が封入され、図１の（ロ）のように弾性チューブ１２
は膨張し、巻取軸９は拡径するためこの拡径した巻取軸
９上にトイレットペーパロール５０が形成されることに
なる。トイレットペーパロール５０の形成時は図１の
（ロ）で示すように弾性チューブ１２は無負荷状態１２
´より押し広げられるが、依然として弾性チューブ１２
と軸体１０との間の隙間は維持され、巻取軸９の拡径状
態を維持しながらロール形成が行われる。

【００５０】所定の巻径のトイレットペーパロール５０
が形成後、同ロール５０の引き抜きのため、弁体２８を
スプリング３０に抗して押圧することにより弁体28-1を
弁座26-1より離間させ、これにより中空部２０の圧力は
一気に放出される。そのため、弾性チューブ１２は図１
の（イ）で示すように軸体１０の外周に当接する状態ま
で、半径内方に変位し、換言すれば巻取軸９は縮径す
る。この縮径状態では図５の（イ）で示すように弾性チ
ューブ１２とロール５０の内周との間には隙間５２が残
るようになるため、巻取軸９を軽微な力でトイレットペ
ーパロール５０から抜去することができる。そのため、
無芯のトイレットペーパロールを形成することができ
る。巻取軸９をごく軽微な力で引き抜くことができるた
め、引き抜き時に芯の部分に加わる力が軽減され、巻き
始めにおいてごく内層のみ接着剤により接着させただけ
または場合によっては全然接着剤の付与を行わないよう
なごく甘い芯形成であっても、即ち、従来技術のように
芯を強固に固めなくても、ロール形状を崩すことなく巻
取軸の引き抜きが可能となり、無芯のトイレットペーパ
ロールの形成工程の簡略化に多いに寄与する効果があ
る。

【００５１】図６はこの発明の第２の実施形態における
巻取軸１０９を示している。巻取軸１０９は中空部を有
した金属製軸体１１０と弾性チューブ１１２とを供え
る。軸体１１０はパイプ部１１１と、パイプ部１１１の
左右の開口端を閉塞する左端プラグ122A、右端プラグ12
2Bとにより構成される。左右のプラグ122A, 122Bはビス
１２３によってパイプ部１１１に固定化されている。左
端プラグ122Aにエアカップラ１２４が設けられ、このエ
アカップラ１２４の構造は第１の実施形態のエアカップ
ラプ２４と基本的には同様であり、加圧空気の作用によ
り開弁される弁体１２８を備え、弁体１２８の開弁時に
空気が弾性チューブ１１２に導入され、空気圧の作用の
停止により弁体１２８は閉弁され、弾性チューブ１１２
の内部に空気圧を保持する。また、第１の実施形態のエ
アカップラ１２４と同様に弁体１２８をスプリング（図
６には示さない）に抗して押圧すると弁体１２８は開放
され、弾性チューブ１１２の内部の空気を大気に放出す
る。

【００５２】図６の第２の実施形態においては図６
（イ）に示す巻取軸１０９の縮径状態では弾性チューブ
１１２は軸体１１０の中空部、即ち、バイプ部１１１の
内部に収納されている構成の点が、弾性チューブ１２が
軸体１０の外部に設けられる第１の実施形態と相違す
る。図６において、弾性チューブ１１２は左右のプラグ
122A, 122Bの外径縮小部に挿入され、合成繊維糸条１１
６などの結束部材によってプラグ122A, 122Bに緊縛され
る構造となっている。プラグ122A, 122B上に軸線方向に
間隔をおいて複数の全周溝が形成され、合成繊維糸条１
１６による緊縛時にこの全周溝に弾性チューブ１１２は
多少食い込むことにより弾性チューブ１１２は流密状態
においてプラグ122A, 122Bに結束される。弾性チューブ
１１２の装着時にはビス１２３の弛緩によってパイプ部
１１１を外しておくことはもとよりであり、弾性チュー
ブ１１２の挿入及び合成繊維糸条１１６による緊縛後パ
イプ部１１１を挿入し、ビス１２３により左右のプラグ
122A, 122Bに締結することにより巻取軸１０９として組
み立てることになる。そのため、劣化時における弾性チ
ューブ１１２の交換を容易に行いうる。

【００５３】軸体１１０を構成するパイプ１１０は円周
方向及び軸線方向に間隔を置いた多数の開口部としての
スロット１１８を形成しており、図８に示すように各ス
ロット１１８はパイプ部１１１の軸線方向に延びてお
り、円周方向においてはスロット１１８は等間隔に配置
され、軸線方向においては交互半分の角度シフトしてお
り、換言すればスロット１１８は軸線方向においては交
互に整列した配置になっている。

【００５４】第２の実施形態の巻取軸１０９によるシー
トの巻取り時において加圧空気によりエアカップラ１２
４の弁体１２８はスプリングに抗して開放せしめられ、
弾性チューブ１１２内に導入されると、軸体１１０のパ
イプ部１１１のスロット１１８の部分において支えるも
のが欠如しているため、図６の（ロ）及び図７に示すよ
うに弾性チューブ１１２のこの部分112-1は半径方向に
突出し、この突出部分112-1の外周はパイプ部１１１の
外周の外側に拡開する。このような弾性チューブ１１２
の拡開状態において第１の実施形態に関し図４及び図５
により既に説明した(イ)〜(ニ)の手順によるシートのロ
ール状の巻取りが行われる。この実施形態では弾性チュ
ーブ１１２は第１の実施形態と相違してロールにその全
内周において接触しているわけではないが、多数の間隔
をおいた突出部分112-1は円周方向及び軸線方向におい
て均等に分布しているため、ロールはパイプ部１１１か
ら実質的な隙間をもって支持され、または殆ど無接触で
支持されている。

【００５５】図７はロール５０の巻取り中におけるシー
ト巻層の形成状態を示している。突出部分112-1の円周
方向及び軸線方向における等間隔の分布により巻取り中
のロールは円周方向にも軸線方向にも金属パイプ部１１
０から実質的に浮いた状態（完全に浮いていなくても接
触が軽微なため巻取り完了後にロールを容易に抜去しう
る状態も含む）にある。また、図８に示すようなスロッ
ト１１８の軸線方向における交互のシフト配置により、
シートロール内周に対する弾性チューブ１１２の突出部
分112-1が軸線方向に均等分散位置されるため、巻取り
完了後のロール形体における内周面のスムースな筒形状
を確保することができる。

【００５６】ロールへの巻取り完了後に弁体１２８をス
プリング（図示しない）に抗して押圧することにより弾
性チューブ１１２への空気圧を排除することにより、ス
ロット１１８を介して図６（ロ）、図７のように突出し
ていた弾性チューブの部分112-1は収縮し、図６の
（イ）に示すように弾性チューブ１１２はその全体がパ
イプ部１１１内に収容される。そのため、シートロール
の内周に隙間が形成され、若しくは接触は軽微となり、
シートロールからの巻取軸１０９の引き抜きを容易に行
うことができる。

【００５７】図９はパイプ部１１１に形成される開口を
円形の穴２１８とした変形実施形態を示している。

【００５８】以上の第２の実施形態において、巻き始め
において、スロット１１８若しくは穴２１８から突出す
る弾性チューブの部分112-1にトイレットペーパの巻取
の場合は水分の塗布を行うことができる。水分の塗布に
より巻き始めにおいて突起部112-1に接触する巻層の部
分が幾分凹面状に硬化され、擬似的な芯を形成すること
ができ、ロール構造が強化されるとともに、巻き始めが
めくれないようにすることができる。そして、水分の付
与はロールの最内層の一部のみであるため、トイレット
ペーパのような薄い紙でも剥離可能であり、最後の層ま
で使い尽くすことができる。

【００５９】第１の実施形態と同様に水分の付与の代わ
りに糊剤を付与することができる。又は、糊剤や水分を
全然付与することなくロールに巻き取るようにしてもよ
い。

【００６０】図１０は第３の実施形態を示し、この実施
形態は第１の実施形態の変形例であり、図１と同様に巻
取軸２０９は中空軸体２１０とその外周を全軸長に亘っ
て被覆する弾性チューブ２１２とから構成される。この
実施形態では第１の実施形態において弾性チューブ１２
は軸線に沿って間隔を置いた複数の位置で軸体１０に固
定されているのと相違して、弾性チューブ２１２はその
両端のみで軸体２１０に固定される。固定具としては第
１の実施形態における糸条１６の代わりに締結スリーブ
２１６が使用される。スリーブ２１６はその全周におい
てかしめによって弾性チューブ２１２は軸体２１０に押
付けられ、これにより弾性チューブ２１２が軸体２１０
に締結される構造となっている。弾性チューブ２１０の
内周が当たる部分において軸体２１０は外周面に円周溝
210-1が複数形成され食い付きをよくし、軸体２１０へ
の弾性チューブ２１２の確実な止着を可能としている。
締結スリーブ２１６は位置決め用のフランジ部216-1を
有している。また、この実施形態では弾性チューブ２１
２はねじれないように厚みを大きくとっている。

【００６１】エアカップラ２２４の構造は以前の実施例
と同様であり、図１０の（イ）はエアカップラ２２４よ
り空気が未だ導入されていない縮径時であり、弾性チュ
ーブ２１２は軸体２１０の外周に密接している。図１０
の（ロ）はエアカップラ２２４より空気を矢印のように
導入し、空気圧が開口２１８より弾性チューブ２１２の
内周面に作用し、弾性チューブ２１２が拡径した状態を
示し、この拡径状態において図３及び図４の装置により
弾性チューブ２１２の外周にシートがロール状に巻回さ
れる。ロールに巻き上げた後、弾性チューブ２１２より
空気を抜き、縮径させることにより巻取軸２０９を抜去
する。

【００６２】図１０の第３の実施形態は軸体２１０に対
する弾性チューブ２１２の装着が両端のスリーブ２１６
のみでコンパクトかつ単純化されている利点がある。ス
リーブ２１６の装着はかしめであるから工程的に簡便で
あり、装着効率を高めることができ、他方空気漏れのお
それはない。

【００６３】図１１は第４の実施形態を示しており、巻
取軸３０９は弾性チューブ３１２と、両端のスタブ軸３
１０とから構成され、中間部は弾性チューブ３１２のみ
であり、スタブ軸３１０間では弾性チューブ３１２はフ
リーとなっている。チャック３５０が図示しない固定枠
から巻取軸３０９の両端に向けて設置され、チャック３
５０は図示の閉鎖状態ではその先端がスタブ軸３５０の
係止溝350-1まで延びている。これにより巻取軸３０９
は回転自在にしかし軸線方向には不動に支持され、この
状態においては弾性チューブ３１２は弛むことなく軸線
方向に直線上を延びた状態にある。空気の排出された状
態では弾性チューブ３１２は図１１（イ）に図示の縮径
状態にある。エアカップラ２２４から空気を弾性チュー
ブ３１２に導入すると、図１１（ロ）に示すように弾性
チューブ３１２は拡径する。図１１（ロ）では弾性チュ
ーブ３１２は巻取ローラ40A, 40B（図3, 4）に押付けら
れたため、巻取ローラ40A, 40Bに接触する面が押しつぶ
された状態で描かれている。この状態において図３及び
図４と同様に巻取軸３０９へのシートの巻取りが行われ
る。巻取り完了後、弾性チューブ３１２の内部の空気を
エアカップラ３２４より排出することにより巻取軸３０
９の抜去を行う。

【００６４】図１１の実施形態は巻取軸３０９における
弾性チューブ３１２の装着構造が単純であるため製造コ
ストを低減しうるメリットがある。また、巻取軸３０９
の中間部はゴムのみであるため、巻取軸３０９の外径は
最小となり、トイレットペーパやラップフィルムなどの
ロール巻き時におけるロールの内径が最小となり、同一
外径であるにも係わらず巻き量を多くとることができる
効果がある。

【００６５】図１２は図１、図１０及び図１１の実施例
の巻取軸における外層の弾性チューブの断面形状の変形
実施形態を示しており、この実施形態においては弾性チ
ューブ４１２は長手方向全長に延びる凸条412Aを円周方
向に等間隔に多数有している構造となっている。即ち、
横断面においては円周方向に交互の等間隔の凹凸をなし
ている。図１２において（イ）は弾性チューブ４１２
の内周に空気圧を導入する以前の縮径時における弾性チ
ューブ４１２の断面形状を示し、（ロ）は弾性チューブ
４１２の内部に空気圧を導入した拡径時の断面形状を示
す。凸条412Aの存在は（イ）の縮径時においてシートロ
ールから巻取軸を引き抜く際の引き抜きを容易とする効
果がある。

【００６６】図１２において（ロ）の拡径時においてシ
ートのロール巻回に先立ち弾性チューブ４１２の外周に
ふっ化樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）製などの低
摩擦の素材のテープ４１３をピンと張った状態で貼着す
ることができる。そして、テープ４１３を外周に貼着し
た状態で樹脂フィルムのロール巻取りが行われる。ロー
ル引抜時に弾性チューブ４１２の内部への空気圧力を抜
き、大気圧とすることにより図１２（イ）に示すように
弾性チューブ４１２は縮径される。弾性チューブ４１２
の外周における低摩擦の素材のテープ４１３はロール巻
きの引抜を容易とする。また、この縮径時に、弾性チュ
ーブ４１２の外周のテープ４１３は弛緩されるため、凸
条412A間の凹部に収めることができる。

【００６７】図１２のように弾性チューブの外周に低摩
擦の素材のテープ４１３を貼着する代わりにシリコーン
などの低摩擦材を塗布することができる。この実施形態
は図１から図１１の実施形態において共通に採用するこ
とができる。シリコーンなどの低摩擦材の塗布の代わり
に弾性チューブの表面全体若しくはロールとの接触部分
に綿やレーヨンなど繊維を植毛することが可能である。

【００６８】また、可撓性材料としての弾性チューブの
代替として緻密に織製した織布などの可撓性シート材を
チューブ状に形成して使用することもできる。この場
合、織布は緻密に織製されているため（必要あれば樹脂
含浸処理によって気密性を高めることができる）、その
中空部に加圧空気を導入することによりチューブ状の織
布は半径方向に拡開され、空気が実質的に漏れることは
なく、拡開状態のチューブの実質的に全周（図１の第１
の実施形態）又は開口からの突出部分（図６の第２の実
施形態）においてシートロールを内周にて支持させつつ
巻取りを実施しうる。巻取り完了後、チューブから空気
圧を抜くことによりチューブは弛緩状態となるため、チ
ューブによるロールの支持（接触）状態は実質的に解消
され、巻取軸の引き抜きが可能となる。織布の代わりに
弾性の殆ど欠如したしかし可撓性は具備するプラスチッ
クシート等のシートを採用することはもとより可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施形態における伸縮
型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、
（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。

【図２】図２は図１の巻取軸における軸端のエアカップ
ラを有したプラグ部の拡大図であり、（イ）はエアカッ
プラの閉弁状態、（ロ）はエアカップラの開弁状態をそ
れぞれ示す。

【図３】図３はこの発明の無芯トイレットペーパの巻取
方法における工程（イ）（ロ）を示す概略図である。

【図４】図４は図３の工程に後続する工程（ハ）（ニ）
を示す概略図である。

【図５】図５はこの発明の巻取軸の断面図であり、
（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態をそれぞれ示す。

【図６】図６はこの発明の第２の実施形態における伸縮
型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、
（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。

【図７】図７は図６のVII−VII線に沿って表されるこの
発明の第２の実施形態の巻取軸の横断面図である。

【図８】図８はこの発明の第２の実施形態の巻取軸の斜
視図である。

【図９】図９はこの発明の第２の実施形態において開口
形状を円形とした場合の巻取軸の一部を表す斜視図であ
る。

【図１０】図１０はこの発明の第３の実施形態における
伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状
態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。

【図１１】図１１はこの発明の第４の実施形態における
伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状
態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。

【図１２】図１２はこの発明の各実施形態における弾性
チューブの横断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）
は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。

【符号の説明】

９…伸縮型巻取軸１０…軸体１２…弾性チューブ１４…円周方向係留溝１６…糸条１８…半径方向連通孔２２…プラグ２６…弁スリーブ２８…弁体３２…Оリング 40A, 40B…巻取ローラ４２…シュート４４…糊剤塗布ノズル４５…エアノズル４６…加圧ローラ４８…矢板４８１０９…巻取軸１１０…金属製軸体１１１…パイプ部１１２…弾性チューブ 122A, 122B…左右のプラグ１２４…エアカップラ１２８…弁体２０９…巻取軸２１０…中空軸体２１２…弾性チューブ２１６…締結スリーブ２２４…エアカップラ３０９…巻取軸３１２…弾性チューブ４１２…弾性チューブ 412A…凸条４１３…低摩擦の素材のテープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性チューブと、可撓性チューブを軸
線方向に延在させつつ可撓性チューブを回転可能とする
べく可撓性チューブの端部を所定軸線上位置に支持する
支持手段と、前記可撓性チューブの内部へ加圧空気を選
択的に導入する空気圧導入手段とを備え、可撓性チュー
ブ内周面側への空気の導入により可撓性チューブは拡開
させた状態でその外周面の少なくとも一部においてシー
トに接触させた状態でシートをロール状に巻回すること
を特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項２】請求項１に記載の発明において、前記支
持手段は巻取軸の軸線の実質的全長に亘って延びる剛直
な中空軸体と、可撓性チューブを前記軸体に連結する連
結手段とを備え、空気の導入により可撓性チューブを拡
開させた際に、前記可撓性チューブは少なくとも一部が
外周面より半径方向の外側に拡開するようにされること
を特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項３】請求項２に記載の発明において、可撓性
チューブはその実質的全体が中空軸体の外周より外側に
位置されることを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項４】請求項２に記載の発明において、中空軸
体は外周に複数の開口部を備え、可撓性チューブの拡開
時に可撓性チューブはその一部が前記開口部を介して中
空軸体の外周より外側に位置されることを特徴とする伸
縮型巻取軸。
【請求項５】請求項１に記載の発明において、前記連
結手段は巻取軸の端部にそれぞれ個別的に設けられ、可
撓性チューブの端部が止着されたスタブ軸と、スタブ軸
を回転可能にしかし軸線方向には不動に拘束する支持部
材とから構成されたことを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項６】請求項２に記載の発明において、前記連
結手段は可撓性チューブを前記軸体にその軸線方向に沿
った間隔を置いた位置において連結することを特徴とす
る伸縮型巻取軸。
【請求項７】請求項２に記載の発明において、前記連
結手段は可撓性チューブを前記軸体にその端部のみにお
いて連結することを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項８】請求項４に記載の発明において、前記多
数の開口は軸線方向に沿ってその円周方向位置がシフト
するように配置されたことを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項９】請求項４に記載の発明において、前記多
数の開口は円周方向に等間隔に配置され、軸線方向軸線
方向においては前記多数の開口は交互に芯合しているこ
とを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項１０】請求項４に記載の発明において、前記
開口は円形であることを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項１１】請求項４に記載の発明において、前記
開口は軸線方向に延びたスロット状であることを特徴と
する伸縮型巻取軸。
【請求項１２】請求項２〜１１のいずれか１項に記載
の発明において、前記連結手段は可撓性チューブを軸体
に結着する合成繊維などの糸条やかしめ部材などの止着
部材から構成されることを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項１３】請求項１〜請求項１２のいずれか１項
に記載の発明において、前記可撓性チューブは弾性チュ
ーブであることを特徴とする伸縮型巻取軸。
【請求項１４】請求項１３に記載の発明において、前
記弾性チューブは外周に凸状を形成していることを特徴
とする伸縮型巻取軸。
【請求項１５】トイレットペーパやキッチンペーパな
どの連続シートの芯無ロールの形成方法であって、可撓
性チューブをその端部を軸線方向に延在させつつ支持手
段に対して回転可能に支持させ、可撓性チューブ内周面
側への空気の導入により可撓性チューブは拡開させ、そ
の外周面の少なくとも一部においてシートに接触させた
状態において巻取軸を回転させることによりその回りへ
の連続シートの巻取を行い、必要あれば巻き始めにおい
て水分又は糊剤を付与することによりごく最初の巻層間
の固化又は接着を行い、所定の巻取径が得られた時点で
回転を停止し、次いで可撓性チューブ内周面側の空間か
らの空気の排出により可撓性チューブを半径内方に収縮
させ、その後巻取軸を抜去することよりなる連続シート
の芯無ロールの形成方法。