JP2007210759A - 巻取コアの保持軸、長尺体の巻取装置および長尺体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】巻取コアに長尺体をロール状に巻き取る場合、例えばそれが圧接ローラを付勢されながらであっても、巻取コアの撓みを抑制し、シワの無い綺麗なロール体を得ることできるような巻取コアの保持軸を提供する。また、上記巻取コアの保持軸を用いた巻取装置の提供ならびに上記装置を用いた長尺体の製造方法を提供する。
【解決手段】切り欠き部２３を有する筒状体２２と、筒状体２２を内側から拡径するための拡径手段を備えた巻取コアの保持軸であって、筒状体２２が軸方向全長に渡って拡径されるよう構成されている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、巻取コアの保持軸、長尺体の巻取装置および長尺体の製造方法に関する。

一般にフィルムなどの長尺体をロール体に巻き取るには、軸方向両端部を回転可能に保持した巻取コアに巻き取ることが知られている。巻取コアは変形や軸方向の撓みの無いものが望まれるが、一般に紙管と呼ばれる安価な紙製のコアを用いるのが主流である。そのため幅の広いフィルムを巻き取る場合など、紙管の軸方向長さが長くなると紙管が自重によって撓み、中央部が撓んだ状態でフィルムなどの長尺体を巻き取る場合は中央部に空気を噛み込み、フィルムロール体の中央部にシワを生じることがある。

一方、フィルムロール体をシワの無い綺麗な状態に巻き取るためには、巻取コアに圧接ローラを付勢しながら巻き取ることが知られている。圧接ローラはシワの原因となるフィルム層間に噛み込む空気の量を制限し、さらに付勢力を強めることでシワの無い綺麗なロール体を得られることができる。しかしながら、圧接ローラの付勢力を強めると、巻取コアは上述の自重による撓み以上に圧接ローラの付勢方向に大きく撓んでしまう場合がある。

このような巻取コアの撓みを防止するには、例えば特許文献１のようなエアシャフトを用いることが一般的である。これは巻取コア内に挿入するシャフト内部に空気によって膨張するチューブを配置し、チューブの膨張によってシャフト本体の外周面からラグと呼ばれる突起を突出させ、ラグによって巻取コア内面を把持するものである。
また、別の手法として特許文献２には次のような手法が開示されている。これは、巻取コア内に挿入した割りみぞを有する円筒状シェルの内部に、空気によって膨張するチューブを配置し、チューブの膨張によってシェルを拡張させ、シェルの外周面を巻取コア内面に押し付けることで、巻取コアを補強するものである。
実開昭５６−１０４４５号公報 特開２００５−１８７１２８号公報 しかしながら、上述した従来技術では、昨今所望されているシワやゴミの混入が無い綺麗なフィルムロール体などに代表される高品質なロール状の長尺体を得ることが困難である。つまり、特許文献１の技術に代表されるエアシャフト方式では、巻取コアの真円度や円筒度が損なわれるため巻き取ったフィルムにシワを生じる場合がある。図１は一般的なエアシャフトの円周方向断面図である。シャフト本体１の内部に空気の供給によって膨張するチューブ２と、チューブ２の膨張によってシャフト本体１の外面から突き出るラグ３とが配置されている。通常、ラグ３は図１のように軸方向および円周方向に数個ずつ配置されている場合が多く、ラグ３のみで巻取コア４内面を把持するため、巻取コア４が一様に変形せずに、例えば図２に示すように真円度が損なわれる。ここで図２は一般的なエアシャフトを用いた場合の巻取コアの変形を表す模式図である。これらの現象は巻取コア４の材質が強度の低い紙管の場合や、厚みが薄い場合、圧接ローラを付勢した場合などに顕著となる。また、一般にラグ３の先端３´には巻取コア４内面を強く把持するために凹凸模様を加工している場合が多く、ラグ３が巻取コア４内面に押し付けられることで巻取コア４内面が削れ、その削れ粉が巻取装置周辺に飛散し、フィルムロール体に巻き込まれて混入し、ロール体としての品質を著しく低下させてしまうことがある。

また、特許文献２のような構成の保持軸においても、ある程度巻取コアの真円度や円筒度は維持できるものの軸方向の剛性という点においては不十分である。ここで図３は特許文献２に開示された保持軸の軸方向の概略断面図である。図３において、保持軸は割り溝を有するシェル５を内側から膨張チューブ６によって拡径させ巻取コア４を把持する構成である。前記エアシャフトのように局所的に巻取コア４を把持する構成では無いため、円周方向断面の真円度は維持されるが、ここでシェル５は、両端の内向き突起７がプラグ８外面にはめ合わされているワッシャ９とビスによって連結されている。したがって、膨張チューブ６によってシェル５を拡径した場合、シェル５両端部においては、プラグ８によって拡径が拘束されてしまい、シェル５を軸方向全長にわたって拡径することが出来ない構成となっている。

本発明者の知見によると、かかる構造では、シェル５端面においては巻取コア４の内面に十分な把持力で接することが出来ないと推測できる。また、プラグ８、チューブガイド９、カプラ１０などの構成部品があり、さらには軸方向へのチューブ６の拡幅を抑えるためプラグ８は相当の厚みが必要であり、巻取コア内面の支持点は巻取コアの端面から軸方向に内側にならざるを得ない。すなわち、チャック位置１１と拡径したシェル５が巻取コア４内面に十分な把持力を保って押し付けられている点のうち最も前記チャック位置１１に近い点１２とを支持点として、その間の距離Ｌ１間で少なからず撓みが生じてしまう。

つまり、特許文献２のような構成では、巻取コアの自重による撓みに対しては軸方向の剛性を十分に確保できるかもしれないが、圧接ローラの付勢力などの外力に対しては軸方向の剛性を十分に確保できない場合が生じる。従って、スリッタ等で圧接ローラにより大きな面圧を付勢しながら長尺体を巻き取る場合に、その影響は大きく、例えばフィルムロール体を製造する場合などに、撓みの影響で特に巻き始めのシワの発生が顕著となる。

また、特許文献２にはシェルが螺旋状の筒であっても巻取コアの補強が可能であるとの開示があるが、本発明者らの知見によれば軸方向の剛性が著しく不十分であり、同じく圧接ローラを付勢しながら長尺体を巻取る場合などにおいては、全く効果が無い。

本発明の目的は、巻取コアに長尺体をロール状に巻き取る場合、例えばそれが圧接ローラに付勢されながらであっても、巻取コアの撓みを抑制し、シワの無い綺麗なロール体を得ることできるような巻取コアの保持軸を提供することにある。また、本発明の別の目的は上記巻取コアの保持軸を用いた巻取装置の提供ならびに上記装置を用いた長尺体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明によれば、切り欠き部を有する筒状体と、前記筒状体を内側から拡径するための拡径手段を備えた巻取コアの保持軸であって、前記筒状体が軸方向全長に渡って拡径されるよう構成されている巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記拡径手段において、前記筒状体の軸方向全長に渡って前記筒状体が拡径方向に非拘束に構成された巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記筒状体が繊維強化樹脂で構成され、かつ、前記繊維強化樹脂の強化繊維が軸方向に配列される巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記繊維強化樹脂がカーボン繊維によって強化された樹脂である巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記筒状体の軸方向の各位置において、円周方向いずれかの部位に前記切り欠き部の一部が存在するよう構成されている巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記拡径手段が前記筒状体内部に軸方向に移動可能に備えたスリーブおよび弾性リングと、前記筒状体軸方向の少なくとも一端から軸方向に前記スリーブおよび弾性リングを押圧し前記弾性リングを径方向に膨張させて前記筒状体を内面から押圧する押圧手段とを備えた巻取コアの保持軸が提供される。

また、本発明の別の形態によれば、長尺体を巻き取る巻取コアを回転可能に保持するチャックと、前記チャックを回転駆動する駆動設備と、前記チャックに保持された巻取コアに対して付勢された回転可能な圧接ローラとを備えたフィルムの巻取装置であって、前記巻取コアの内部に上記いずれかの巻取コアの保持軸を挿入した長尺体の巻取装置が提供される。

また、本発明の別の形態によれば、前記長尺体の巻取装置を用いて、長尺体を巻取コアに巻き取った後、前記巻取コアの保持軸を抜き取る長尺体の製造方法が提供される。

また、上記長尺体の製造方法であって、前記筒状体として軸方向長さが前記巻取コアの軸方向長さの８０％以上のものを用いる長尺体の製造方法が提供される。

まず、本発明において、巻取コアの保持軸は筒状体と、前記筒状体を内側から拡径するための拡径手段とからなる。ここで筒状体は、多くの場合、拡径前の状態において巻取コアの内径よりも０．５ｍｍから数ｍｍ程度小さい外径であって、アルミニウム、ステンレス、鉄などの金属、あるいは樹脂または繊維強化樹脂で構成されるが、特に軽量で剛性の高い繊維強化樹脂が好ましい。中でも、強化繊維を筒状体の軸方向に概略一直線となるように配置することで筒状体の軸方向の剛性が上がり、撓みにくくなる。また、強化繊維としては引張弾性率の高いカーボン繊維が好ましい。また、筒状体は径方向に復元性を持つように構成される。すなわち、拡径手段により拡径されるが、開放すると拡径前の径に戻るように構成されることが好ましい。ここで、図４および図５は本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸に用いる筒状体を示した斜視図である。図４または図５のように筒状体２２に、軸方向の各位置において円周方向いずれかの部位に切り欠き部の一部が存在するよう切り欠き部２３を設けることで拡径や縮径が容易となる。

なお、本発明において「切り欠き部」とは、筒状体の軸方向断面の一部を切断した部分のことをいい、長手方向が軸方向のみあるいは軸方向と円周方向の切り欠き成分を有するよう構成してもよい。ここで、図１０Ａは本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸に適用する筒状体の概略展開図を、図１０Ｂは本発明の別の一実施形態に係る巻取コアの保持軸に適用する筒状体の概略展開図を、図１０Ｃは軸方向全長に渡って拡径できない保持軸に適用する筒状体の概略展開図をそれぞれ示したものである。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいては、筒状体２２の軸方向の各位置において円周方向いずれかの部位に切り欠き部２３の一部が存在するため、筒状体２２の全長に渡って拡径することが可能である。一方、図１０Ｃにおいては、筒状体２２の軸方向の中央位置において円周方向に切り欠き部が存在しないため、筒状体２２全長に渡って均一に拡径することが出来ない。

なお、軸方向の剛性を保つためには、図１０Ｂに示すように、それぞれの切り欠き部２３の円周方向長さの合計が筒状体２２の円周方向長さの２０％以内とすることが好ましい。より好ましくは５％以内とし、概略軸方向に切り欠き部２３を備える構成が最も好ましい。上記値が２０％を超えると筒状体の剛性が低下する場合がある。

「拡径」とは、おおむね円形の断面を保ったまま平均的直径が拡大するように変形することをいう。特許文献１の技術のように断面における円周方向の一部分から多数の突起が出るような形態は含まない。一方、図４や図５に記載の形態のように筒状体２２の円周方向の一部に切り欠き部２３を有し、この切り欠き部２３の幅が拡大することによる全体の平均的な直径の拡大は含む。ここで平均的な直径とは、切り欠き部が存在しないものとしたときの横断面形状の外輪郭線が囲む領域と同じ面積を有する円の直径をいう。このような筒状体２２の拡径は巻取コアの内側からの均一な保持を可能とする。例えば、公知のエアチューブやゴムリング、くさび状のテーパリングなどが使えるが、操作性の観点から一方の軸端からの操作で前記筒状体を拡径出来ることが好ましい。つまり、一方の軸端に備えた押圧手段により、筒状体内部の弾性体を膨張させて、前記筒状体を拡径することが好ましい。

「筒状体の軸方向全長に渡って拡径方向に非拘束に構成される」とは、筒状体の軸方向の各部における筒状体の拡径を妨げる拘束物がないように構成されていることをいう。具体的には、例えば、インナーパイプと、このインナーパイプの外側に筒状体をかぶせ、この筒状体のインナーパイプに対する軸方向の移動を規制する手段（例えば、ストッパーリングなど）を備える一方、拡径方向の筒状体の変形を規制する部材がないような構造がある。

「筒状体を内面から押圧する押圧手段」とは、筒状体軸方向の少なくとも一端から前記筒状体内部に軸方向に移動可能に備えたスリーブおよび弾性リングを押圧するもののことを言い、例えば筒状体軸端内部に固定したフランジに対して軸方向に移動可能に締結された押し込みネジと該押し込みネジと同調して軸方向に移動する筒状のリングとからなるものである。また、特許文献２に記載の膨張チューブでもよい。

「弾性リング」とは、例えば筒状体内径よりも小さい外径を有し、筒状体軸方向に複数個設置され、前記押圧手段によって軸方向に圧縮力を受けることで、リング径方向に前記筒状体の内径よりも大きい外径まで拡径するように弾性変形し、前記筒状体内面を把持するもののことをいい、ゴムなどのエラストマーが好ましい。

本発明において、「長尺体」とは、糸や紙、フィルム、薄い金属箔などを言うが、フィルムが好適である。フィルムとしては例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、芳香族ナイロン等のポリアミド系、その他ポリイミド系、ポリスルホン系、ポリビニル系、ポリエステルエーテル系、ポリカーボネート系、ポリフェニレンサルファイド系、ポリ乳酸系などからなる樹脂シートが用いられる。もちろん、これらの樹脂の混合物や共重合物であってもよい。また各種の添加剤、例えば帯電防止剤や、耐候剤や、無機または有機の粒子や、ワックス等の滑剤や、顔料を含むものであってもよい。中でもポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、アラミドまたはポリイミドフィルムなどのフィルムに有効である。

また、「長尺体の巻取装置」とは、例えばフィルム製造工程の最後で中間製品をロール体に巻き取る、いわゆるワインダであっても、前記中間製品ロールを所望の幅にスリットするスリッタであっても、あるいはフィルム表面に蒸着やコーティングを施したり、単に巻き替えることを目的とした装置であっても良い。ここで巻取コアは、回転駆動するチャックによって両端を回転可能に保持される円筒状物であって材質としては特に限定されないが、本発明は一般的な紙製の紙管に有効である。特に厚みが２０ｍｍ以下の紙管に対して有効である。また軸方向の長さにおいては紙管長さ８００ｍｍ以上のものに対して特に好適である。

本発明において、巻取コアの保持軸は、長尺体を所望長さ巻取コアに巻き取った後、筒状体を縮径させて、巻取コアから抜き取って使用することが出来る。その後、次の巻取コアに挿入して拡径して使用することができ、繰り返して使用することが可能である。

本発明においては、圧接ローラを付勢しながら長尺体を巻き取る際に、本発明の巻取コアの保持軸を適用することが特に好適である。なぜなら、一般のフィルムなどの巻取コアは前述の通り軸方向両端をチャックで保持しており、圧接ローラによる付勢力に対して、巻取コアの剛性が不足し、巻取コアの軸方向中央部が撓んでしまう。ここで上記のような巻取装置の巻取コアに本発明の保持軸を適用することにより、保持軸の筒状体の剛性によって、圧接ローラの付勢力に対しても巻取コアの撓みを防止することが可能であり、その結果、フィルムなどの長尺体の巻取においてもシワなどを生じずに高品質なロール体を製造可能である。ここで筒状体の軸方向における拡径範囲は、巻取コア長さの８０％以上の領域で拡径することが好ましい。特許文献２のような構成では、上述のとおり巻取コアの軸方向端部まで筒状体が拡径しないため、巻取コアの中央部の撓みは低減されるものの、端部の筒状体が巻取コア内面を把持していない部分において撓みが生じ易く、特に圧接ローラによって付勢されている場合には、大きく撓んでしまう。本発明者らの知見によれば、拡径範囲が８０％よりも小さくなると、撓み防止の効果が十分発揮できない場合がある。

なお、筒状体の軸方向長さが巻取コアの軸方向長さより長いと、巻取コアを装着できなくなることがあるから、巻取コアの軸方向長さよりも筒状体の軸方向の長さを短くするのが好ましい。

本発明によれば、以下に説明するとおり、切り欠き部を有し、軸方向全長に渡って拡径する筒状体と、前記筒状体を内側から拡径するための拡径手段とを備えたことを特徴とする巻取コアの保持軸を巻取コアの内側に設置することにより、圧接ローラに付勢されながら長尺体を巻き取る場合においても、巻取コアの撓みを最小限に抑え、スタートからシワの発生が無く、最後まで綺麗な長尺体、例えばフィルムロール体を得ることできる。

以下に本発明の実施の形態について詳細に述べるが、本発明は以下の実施例を含む実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的を達成できて、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の変更は当然あり得る。

本発明の実施形態の例をフィルム巻取装置に適用した場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。

図６は本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸の概略断面図である。インナーパイプ１３の外周には軸方向に数カ所ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがスリーブ１５を間に挟んで構成されている。また、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの損傷を防止するために、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを挟むカラー１６が設置される。インナーパイプ１３の一端はゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃおよび後述の筒状体２２の軸方向の位置を規制するためのストッパーリング１７が固定されており、他端は支柱１８とフランジ１９がボルト等により締結されている。フランジ１９には押し込みボルト２１がネジで接続され、押し込みボルト２１先端に取り付けた押し込みリング２０が軸方向に移動可能に支持されている。押し込みボルト２１を締め付けることにより、押し込みリング２０が、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃおよびスリーブ１５、カラー１６をインナーパイプ１３上で軸方向に移動する。ストッパーリング１７と押し込みリング２０の間で押圧されたゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは弾性変形し、さらに外周に設置した筒状体２２を内側より押し広げる。その結果、筒状体２２は拡径し、巻取コア（図示しない）内面を把持する。また、フランジ１９は筒状体２２の軸方向位置を規制する機能も有している。

ここで筒状体２２は図４および図５に示すような切り欠き部２３を有する形状であれば拡径し易く、材質としてはカーボン繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が好ましく、さらには軸方向に強化繊維を概略一直線に配置することで、軸方向においてより撓み剛性の高い筒状体となる。一方で、円周方向に強化繊維による拘束力が働かないので、拡径が容易となる。

上記のような構造とすることにより、筒状体２２は軸方向全長にわたって拡径されることになる。また、インナーパイプ１３は金属からなり、軽量なアルミ合金を用いることが好適である。スリーブ１５、カラー１６、ストッパーリング１７、支柱１８、フランジ１９なども同じくアルミ合金などの金属からなる。さらにはゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、スリーブ１５、カラー１６、押し込みリング２０は、その内径をインナーパイプ１３の外径よりも若干大きくすることで、インナーパイプ上を摺動可能である。ここで、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは種々のゴムから構成可能であるが、耐摩耗性に優れるウレタンゴムなどが好適である。また、ゴムリングは設置位置によって、ゴム硬度や、外径を変化させることが出来る。すなわち、ゴム硬度や外径を変化させることによって、ゴムの変形量や変形順序を規制することが可能であり、一様に筒状体を拡径することが可能となる。例えば、押し込みリング２０から遠い方のゴムリング１４Ａの硬度を小さくして、１４Ｂ、１４Ｃと順にゴム硬度を大きくすることで、押し込みリング２０によって、ゴムリングが変形するとき、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの順に変形することによって、筒状体２２は軸方向に比較的一様に拡径することが出来る。

また、縮径するときは、押し込みボルト２１を緩める方向に回転することで、押し込みリング２０が押圧方向とは逆方向に移動し、ゴムリング１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが弾性によって元の形状に戻る。それにより、筒状体２２も弾性によって、元の径に縮径が可能である。このように本発明によれば、筒状体の拡径および縮径が筒状体一端から簡便な操作により可能である。

ここで、筒状体２２は軸方向両端部において、ストッパーリング１７およびフランジ１９に対して径方向に固定や拘束がされていないため、筒状体全体に渡って拡径が可能である。そのため、巻取コア（図示しない）の端部付近まで把持することが可能であり、撓み防止効果に優れる。

ここで、図７Ａは本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸の拡径状態の模式図を、図７Ｂは特許文献２に記載の保持軸の拡径状態の模式図をそれぞれ示したものである。図７Ａにおける保持軸は、ゴムリング１４の拡径によって、軸方向両端部が拘束されていない筒状体２２はほぼ一様に拡径することが可能である。一方図７Ｂにおける保持軸では、膨張チューブ６によってシェル５を内側から拡径しようとしても、シェル５両端部はプラグ８外面と連結されているため、シェル５両端部は拡径せず、軸方向中央部のみが拡径する。

図８は一般的なプラスチックフィルム２５の製造工程の概略図である。溶融した熱可塑性樹脂を口金２６からシート状に押し出し、冷却ドラム２７上で急冷して固化させ、場合によっては延伸装置２８により長手方向と幅方向に延伸し、搬送ローラ２９を経た後に、ワインダ３０で、巻取コア３１の表面に圧接ローラ３２を付勢しながら、巻取中間製品３３を得る。その後、必要によりスリッタ３４によって中間製品３３を巻出し、搬送ローラ３５を経て、カッター３６を用いて所定の幅にスリットして、巻取コア３７の表面に圧接ローラ３８を付勢しながら、フィルムロール体３９として巻き取る。このようなフィルム製造装置における巻取コア３１および３７の内部に、本発明の巻取コアの保持軸を用いるのが好適である。

図９は本発明の一実施形態を表す概略断面図であり、図８に示したプラスチックフィルムの製造装置の中で、スリッタ３４の巻取コア３７に図６に示した本発明の巻取コアの保持軸を装着した場合を表す。巻取コア３７の両端にはチャック４０が装着されている。ここで、チャック４０の紙管把持位置４１と筒状体２２の巻取コア把持位置端点４２との距離Ｌ２を小さく構成することで、圧接ローラ３８による付勢力を受けても、その間での撓みを防止することが可能となる。すなわち、巻取コア３７の全長Ｌ４に対して筒状体２２での把持範囲Ｌ３を８０％以上とすることが好適である。

また、巻取完了後は、巻取コア３７をチャック４０から取り外した後に、押し込みボルト２１を緩め、ゴムリング１４の円周方向への拡径を緩和することによって、筒状体２２を元の径まで縮径し、巻取コア３７より巻取コアの保持軸を抜くと良い。

［実施例１］
上記のスリッタを用いてフィルムをスリットし、本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸をスリッタ３４の巻取コア３７に適用して性能を評価した結果について説明する。フィルムは厚み５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用い、幅１２００ｍｍになるようにスリットし、巻取速度を４００ｍ／分、巻長を８０００ｍとして、内径７６ｍｍ、厚み１５ｍｍ、長さ１２５０ｍｍの紙製の巻取コアにフィルムロール体として巻き取った。巻取条件は、圧接ローラ３８をフィルムロール体に押し付ける圧力を１５０Ｎ／ｍ、フィルムに付与する張力を２００Ｎ／ｍとした。また、圧接ローラは外径を１５０ｍｍ、面長を１３００ｍｍ、表面材料をゴム硬度が５０°のクロロプレンゴムとしたものを使用した。

巻取コア内部に挿入する保持軸としては図６の形状のものであり、筒状体の形状は図４に示す形状となるように刃の厚みが１．５ｍｍの丸鋸切断機を用いて切り欠き加工を施し、厚さ４ｍｍ、外径は縮径状態で７５ｍｍとした。ゴムリングはウレタンゴムを使用し、硬度を１４Ａは３５°、１４Ｂは６０°、１４Ｃは８０°とした。また軸方向において、保持軸を概略巻取コア中央になるようにセットして、片側より押し込みボルトを操作して、筒状体の外周が巻取コアの内面を把持するように、すなわち筒状体の外径が概略７６ｍｍになるまで拡径し、その後、スリッタに設置し、上記条件で巻取りを実施した。

ここで、筒状体の材質はアルミニウムを用い、長さを７５０ｍｍとした。

保持軸の評価としては、巻取り中のフィルムロール体の巻姿不良であるシワの発生量をもって行い、シワの発生が全く無いものを◎、極めて軽度なシワが発生するものを○、軽度なシワが発生するものを△、製品にならない程度のシワが発生するものを×として、結果を表１の中に記載した。
［実施例２］
筒状体の材質を塩化ビニル、長さを１１２５ｍｍにした以外は実施例１と全く同じ構成の保持軸を用いて、実施例１と同様の方法で評価を行った。結果を表１の中に記載した。
［実施例３］
筒状体の材質を強化繊維に炭素繊維を使用したＣＦＲＰ、長さを１０００ｍｍにした以外は実施例１と全く同じ構成の保持軸を用いて、実施例１と同様の方法で評価を行った。ここで、筒状体は東レ（株）製のトレカプリプレグＰ６０５２Ｆ−１５（使用炭素繊維：Ｍ４６ＪＢ、重量繊維含有率Ｗｆ：６７％）をシートワインディング法によって筒状体に成形した。その際、強化繊維の方向が軸方向と円周方向に交互になるようにプリプレグを２５層積層した。また完全な筒状体に成形した後、図４の形状になるように丸鋸切断機により切り欠き加工を施した。

結果を表１の中に記載した。
［実施例４］
筒状体の材質を強化繊維に炭素繊維を使用したＣＦＲＰ、長さを１１８０ｍｍにした以外は実施例１と全く同じ構成の保持軸を用いて、実施例１と同様の方法で評価を行った。ここで、筒状体は東レ（株）製のトレカプリプレグＰ６０５２Ｆ−１５（使用炭素繊維：Ｍ４６ＪＢ、重量繊維含有率Ｗｆ：６７％）をシートワインディング法によって筒状体に成形した。その際、強化繊維の方向が軸方向になるように全てのプリプレグを２５層積層した。また完全な筒状体に成形した後、図４の形状になるように切り欠き加工を施した。結果を表１の中に記載した。
［比較例１］
保持軸を用いない以外は実施例１と同様の方法で評価を行った。結果を表１の中に記載した。

以上のように、本発明の巻取コアの保持軸をスリッタの巻取コアに適用することで、圧接ローラを付勢しながらフィルムを巻き取る場合においても、コアの撓みが抑制され、シワの少ないフィルムロール体を製造できる。保持軸を用いない比較例１では強度のシワの発生があったが、実施例１のように筒状体に剛性の高い材質を用いた場合、巻取コアの長さに対して保持軸の長さが十分で無くとも、シワを軽減することができた。また、実施例２および３においては巻取コアの長さに対して保持軸の長さが十分であり、シワの発生を大きく低減できた。特に、実施例３においては筒状体の剛性が高いため、実施例２に比べて長さが短いが、同様の結果を得ることが出来る。また、実施例４においては実施例３のように強化繊維の配置を軸方向と円周方向に交互ではなく、全て軸方向に配置したため筒状体の剛性が最も高くかつ長さも十分であるため、全くシワの発生が無かった。つまり、筒状体にＣＦＲＰ（中でも強化繊維の方向が軸方向のもの）を用いた場合や、筒状体の軸方向長さが巻取コアの軸方向長さの８０％以上である場合に、シワの発生量が大幅に軽減された。

本発明は長尺体巻取時の巻取コアの保持軸としての利用が可能であり、特にプラスチックフィルムの製造に好適であるが、その応用範囲がこれらに限られたるものではない。

一般的なエアシャフトの円周方向断面図 一般的なエアシャフトを用いた場合の巻取コアの変形を表す模式図 公知の保持軸の軸方向の概略断面図 本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸の用いる筒状体を表す斜視図 本発明の別の一実施形態に係る巻取コアの保持軸の用いる筒状体を表す斜視図 本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸を表す概略断面図 本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸の拡径状態を表す模式図 公知の保持軸の拡径状態を表す模式図 一般的なプラスチックフィルムの製造工程の概略フロー図 本発明の一実施形態を表す概略断面図 本発明の一実施形態に係る巻取コアの保持軸に適用する筒状体の概略展開図 本発明の別の一実施形態に係る巻取コアの保持軸に適用する筒状体の概略展開図 軸方向全長に渡って拡径できない保持軸に適用する筒状体の概略展開図

符号の説明

１ エアシャフト本体
２ チューブ
３ ラグ
３’ ラグ先端
４ 巻取コア
５ シェル
６ 膨張チューブ
７ 内向き突起
８ プラグ
９ ワッシャ
１０ カプラ
１１ チャック位置
１２ シェルの把持点
１３ インナーパイプ
１４Ａ ゴムリング
１４Ｂ ゴムリング
１４Ｃ ゴムリング
１５ スリーブ
１６ カラー
１７ ストッパーリング
１８ 支柱
１９ フランジ
２０ 押し込みリング
２１ 押し込みボルト
２２ 筒状体
２３ 切り欠き部
２５ プラスチックフィルム
２６ 口金
２７ 冷却ドラム
２８ 延伸装置
２９ 搬送ローラ
３０ ワインダ
３１ 巻取コア
３２ 圧接ローラ
３３ 中間製品
３４ スリッタ
３５ 搬送ローラ
３６ カッター
３７ 巻取コア
３８ 圧接ローラ
３９ フィルムロール体
４０ チャック
４１ チャック位置
４２ 筒状体の巻取コア把持位置端点

Claims (9)

1. 切り欠き部を有する筒状体と、前記筒状体を内側から拡径するための拡径手段を備えた巻取コアの保持軸であって、前記筒状体が軸方向全長に渡って拡径されるよう構成されていることを特徴とする巻取コアの保持軸。
2. 前記拡径手段において、前記筒状体の軸方向全長に渡って前記筒状体が拡径方向に非拘束に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の巻取コアの保持軸。
3. 前記筒状体が繊維強化樹脂で構成され、かつ、前記繊維強化樹脂の強化繊維が軸方向に配列されたことを特徴とする請求項１または２に記載の巻取コアの保持軸。
4. 前記繊維強化樹脂がカーボン繊維によって強化された樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の巻取コアの保持軸。
5. 前記筒状体の軸方向の各位置において、円周方向いずれかの部位に前記切り欠き部の一部が存在するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の巻取コアの保持軸。
6. 前記拡径手段が前記筒状体内部に軸方向に移動可能に備えたスリーブおよび弾性リングと、前記筒状体軸方向の少なくとも一端から軸方向に前記スリーブおよび弾性リングを押圧し前記弾性リングを径方向に膨張させて前記筒状体を内面から押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の巻取コアの保持軸。
7. 長尺体を巻き取る巻取コアを回転可能に保持するチャックと、前記チャックを回転駆動する駆動設備と、前記チャックに保持された巻取コアに対して付勢された回転可能な圧接ローラとを備えたフィルムの巻取装置であって、前記巻取コアの内部に請求項１〜６のいずれかに記載の巻取コアの保持軸を挿入したことを特徴とする長尺体の巻取装置。
8. 請求項７に記載の長尺体の巻取装置を用いて、長尺体を巻取コアに巻き取った後、前記巻取コアの保持軸を抜き取ることを特徴とする長尺体の製造方法。
9. 請求項８に記載の長尺体の製造方法であって、前記筒状体として軸方向長さが前記巻取コアの軸方向長さの８０％以上のものを用いることを特徴とする長尺体の製造方法。

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