JP2013193308A

JP2013193308A - 樹脂製巻芯

Info

Publication number: JP2013193308A
Application number: JP2012062270A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Okamoto; 保岡本; Takashi Yamaguchi; 貴嗣山口; Shu Maruyama; 周丸山
Original assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Current assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】サイズが大きいものでも、寸法精度および強度に優れ、設備の大型化を伴わず製造コストが抑えられる樹脂製巻芯を提供する。
【解決手段】樹脂製巻芯1は、形成すべき巻芯と同一の横断面形状を有しかつ熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成された複数の巻芯形成部材2が、これらの端面どうしを溶着することにより接合一体化されてなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、フィルム、シート、箔等を巻き取るための樹脂製巻芯に関する。

ＡＢＳ樹脂等の樹脂によって形成された巻芯は、きわめて高い非発塵性が得られることから、特にクリーンルームのような高いクリーン度が要求される環境下で好適に利用されている。
このような樹脂製巻芯は、大別すると、押出成形により製造されるものと、射出成形により製造されるものとがある。
しかしながら、押出成形による樹脂製巻芯の場合、サイズが大きくなると、それに伴って重量も大きくなることから、押出時に自重で垂れ下がり、寸法精度が低下してしまうという問題があった。
一方、射出成形による樹脂製巻芯は、寸法精度の点では優れているものの、サイズが大きいもの、特に長尺のものを製造する場合、製造設備が大型化し、コストが増大するという問題があった。

特開２００７−１１９２３０号公報

この発明の目的は、サイズが大きいものであっても、寸法精度に優れている上、設備の大型化を伴うことなくコストを抑えて製造することが可能な樹脂製巻芯を提供することにある。

この発明による樹脂製巻芯は、形成すべき巻芯と同一の横断面形状を有しかつ熱可塑性樹脂を射出成形して形成された複数の巻芯形成部材が、これらの端面どうしを溶着することにより接合一体化されてなるものである。
この発明の樹脂製巻芯は、射出成形によって形成された複数の巻芯形成部材を接合一体化してなるので、サイズが大きいものであっても、優れた寸法精度が得られる上、射出成形に必要な設備を大型化する必要がなく、コストを抑えて製造することができる。また、この発明による樹脂製巻芯は、巻芯形成部材の端面どうしの接合が溶着によって行われているため、接着やネジによる接合と比べて、接合強度が高い。

この発明において、巻芯の形状は特に限定されないが、例えば、一般的な円筒状のもの（図１参照）や、同心状に配された内筒部と外筒部とが径方向にのびる複数の連結部によって連結された２重円筒状のもの（図１６参照）を例示することができる。
巻芯形成部材の材料は、熱可塑性樹脂の中から適宜選択すればよいが、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等が好適に用いられる。
巻芯形成部材の端面どうしの溶着手段も、特に限定されないが、生産性の面からみた場合、スピン溶着が好ましい。同様に、超音波溶着、熱板溶着等も適用可能である。

この発明による樹脂製巻芯において、互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、内面側が断面略Ｌ形に切り欠かれた第１接合部が設けられているともに、同他方に、第１接合部と嵌め合わせられるように外面側が断面略Ｌ形に切り欠かれた第２接合部が設けられている場合がある（図４参照）。
上記態様の接合構造によれば、第１接合部と第２接合部とを嵌め合わせるだけで、巻芯形成部材どうしの芯合わせを容易に行うことができる。この接合構造は、巻芯形成部材の端面どうしがスピン溶着によって接合される場合に好適である。
また、この接合構造によれば、互いに嵌め合わせられる第１接合部および第２接合部が、その内面側または外面側を略Ｌ字形に切り欠いたものであるため、巻芯の長さ方向と直角をなす方向からの応力に対しても十分な強度が得られる。

上記の接合構造において、より好ましくは、第１接合部および第２接合部が、互いに嵌め合わせられた状態において内縁どうしの間に隙間が生じるような寸法となされている（図５参照）。
第１接合部および第２接合部の寸法を上記隙間が生じるようなものとすれば、巻芯の内面側にはみ出すバリの量を効果的に抑えることができる。なお、巻芯の外面側にもバリが生じ得るが、外面側にはみ出したバリについては、巻芯の形成後に表面加工を行うことによって比較的容易に除去することが可能である。

第１接合部および第２接合部の寸法を上記隙間が生じるようなものとする場合において、第１接合部の外縁部分に、第２接合部に向かって突出した外側凸部が形成されているとともに、第２接合部の外縁部分に、外側凸部と嵌め合わせられる外側切欠部が形成されており、外側凸部の高さは外側切欠部の深さよりも大きくなされているようにしてもよい（図６参照）。
上記態様によれば、第１接合部の外縁部分に形成された外側凸部の高さが、第２接合部の外縁部分に形成された外側切欠部の深さよりも大きくなされているため、同部位において溶融される樹脂の量が多くなる。従って、第１接合部および第２接合部の内面側において溶着される部位が比較的少ないにもかかわらず、全体として十分な接合強度を得ることができる。

第１接合部および第２接合部よりなる上記接合構造において、これらの接合部のうちいずれか一方の外面側平坦部分に、１つのまたは径方向に間隔をおいて並ぶ複数の凹溝部が形成されている場合がある（図７参照）。
上記態様の場合、第１接合部および第２接合部のうち一方の外面側平坦部分に形成された凹溝部の壁と同他方の外面側平坦部分とで囲まれた空間に、溶融した樹脂の一部が入り込むため、巻芯の外面側にはみ出すバリの量が少なくなり、巻芯外面への加工の負担が軽減される。

同様に、第１接合部および第２接合部よりなる上記接合構造において、両接合部の外面側平坦部分に、１つのまたは径方向に間隔をおいて並ぶ複数の凹溝部が対向状に形成されている場合もある（図８参照）。
上記態様の場合にも、第１接合部および第２接合部の外面側平坦部分に対向状に形成された凹溝部の壁で囲まれた空間に、溶融した樹脂の一部が入り込むため、巻芯の外面側にはみ出すバリの量が少なくなり、後加工の負担が軽減される。

また、この発明による樹脂製巻芯において、互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、厚さ中間部分が溝状に凹んだ第３接合部が設けられているともに、同他方に、第３接合部と嵌め合わせられるように厚さ中間部分が凸状に突出した第４接合部が設けられている場合がある（図９参照）。
上記の接合構造によれば、第３接合部と第４接合部とを嵌め合わせることによって、巻芯形成部材どうしの芯合わせを容易に行うことができる。これらの接合部の組合せよりなる接合構造も、巻芯形成部材の端面どうしがスピン溶着によって接合される場合に好適である。

上記の接合構造において、第３接合部および第４接合部は、より好ましくは、互いに嵌め合わせられた状態において内縁どうしの間および外縁どうしの間にそれぞれ隙間が生じるような寸法となされている（図１０参照）。
第３接合部および第４接合部の寸法を上記のような隙間が生じるものとすれば、巻芯の内面側および外面側の双方においてバリの発生量を効果的に抑えることができる。

第３接合部および第４接合部よりなる上記接合構造において、第４接合部の先端面に、周方向にのびる少なくとも１つの環状突起が形成されていることがある（図１１）。
この態様は、巻芯形成部材の端面どうしが超音波溶着によって接合される場合に好適な接合構造であり、前述したような芯合わせの容易性に加え、バリが巻芯の内面側および外面側に全く生じないという効果が得られる。

また、この発明による樹脂製巻芯において、互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、傾斜面よりなる第５接合部が設けられているとともに、同他方に、第５接合部と突き合わせられる傾斜面よりなる第６接合部が設けられている場合がある（図１２参照）。
上記の接合構造によれば、第５接合部と第６接合部とを突き合わせるだけで、巻芯形成部材どうしの芯合わせを簡単に行い得る。これらの接合部の組合せは、例えば、巻芯形成部材の端面どうしの接合がスピン溶着によって行われる場合に適用されるが、熱板溶着等その他の方法にも適用可能である。

上記の接合構造において、第５接合部および第６接合部の外縁部分に、巻芯形成部材の長さ方向に対して直角をなす外縁平坦部が対向状に設けられるとともに、第５接合部および第６接合部の内縁部分に、巻芯形成部材の長さ方向に対して直角をなす内縁平坦部が対向状に設けられており、また、第５接合部および第６接合部は、互いに突き合わせられた状態において内縁平坦部どうしの間に隙間が生じるような寸法となされている場合がある（図１３参照）。
上記態様によれば、巻芯の内面側にはみ出すバリの量を効果的に抑えることができる。

また、この発明による樹脂製巻芯において、互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、厚さ中間部分または外面側部分が凸状に突出した第７接合部が設けられているとともに、同他方に、第７接合部と突き合わせられるように厚さ中間部分または外面側部分が凸状に突出した第８接合部が設けられている場合がある（図１４、図１５参照）。
この接合構造は、巻芯形成部材の端面どうしが熱板溶着によって接合される場合に好適な構造である。そして、第７接合部および第８接合部の凸状部分を厚さ中間に設けた場合（図１４参照）には、巻芯の内面側および外面側にはみ出すバリの量を効果的に抑えることができる。また、第７接合部および第８接合部の凸状部分を外面側部分に設けた場合（図１５参照）には、巻芯の内面側にはみ出すバリの量を効果的に抑えることができる。

上記の各接合構造は、一般的な円筒状の巻芯に適用される他、２重円筒状の巻芯にも適用可能である。後者の場合、通常、巻芯形成部材における内筒部および外筒部それぞれの端面に、上記各態様の接合構造が設けられる。

上記の各接合構造において、対をなす接合部、即ち、第１接合部と第２接合部、第３接合部と第４接合部、第５接合部と第６接合部、第７接合部と第８接合部は、通常、その一方が各巻芯形成部材の一方の端面に設けられ、もう一方が各巻芯形成部材の他方の端面に設けられる。このように構成すれば、全ての巻芯形成部材を同一形状とすることができ、巻芯形成部材の射出成形に必要な金型が１種類で足りるため、製造コストが抑えられる。
もっとも、巻芯の両端に位置する巻芯形成部材の端面に設けられた接合部については、必要に応じて溶着前または溶着後に取り除かれる。
これに対して、巻芯形成部材の端面に特別な接合部を設けない場合、即ち、端面を巻芯形成部材の長さ方向に対して直角をなす平坦面とする場合（図２参照）には、巻芯の両端に位置する巻芯形成部材の端面に加工を施す必要がなく、製造効率の面で有利である。

また、この発明による樹脂製巻芯において、互いに溶着される巻芯形成部材の端面の内縁部分および外縁部分のうち少なくとも内縁部分に面取り部が設けられている場合がある（図３参照）。
この場合、互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうち面取り部が設けられている内縁部分または内外両縁部分において、バリが生じにくいという効果が得られる。

この発明の第１の実施形態を示すものであって、樹脂製巻芯の一部を切り欠いた全体斜視図である。第１の実施形態において、巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第２の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第３の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第４の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第５の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第６の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第７の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第８の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第９の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１０の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１１の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１２の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１３の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。巻芯形成部材の端面どうしの接合構造に係る第１４の態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。この発明の第２の実施形態を示すものであって、樹脂製巻芯の一部を切り欠いた全体斜視図である。第２の実施形態において、巻芯形成部材の端面どうしの接合構造の一態様を示すものであって、（ａ）は溶着前の状態を示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は溶着後の状態を示す部分拡大縦断面図である。

図１は、この発明の第１の実施形態を示したものである。
この実施形態の樹脂製巻芯（１）は、全体が円筒状のものであって、巻芯（１）と同一の横断面形状を有する複数の巻芯形成部材（２）が直列状に接合されることにより形成されている。
各巻芯形成部材（２）は、熱可塑性樹脂、具体的には、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を射出成形することによって形成されている。
複数の巻芯形成部材（２）は、これらの端面どうしを溶着することによって接合一体化されている。端面どうしの溶着は、スピン溶着、熱板溶着または超音波溶着によって行われる。
巻芯形成部材（２）のサイズおよび使用数は、形成すべき巻芯（１）のサイズ等に応じて適宜設定されるが、その一例を挙げると、外径２７８ｍｍ、内径２５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの巻芯形成部材（２）が計１０個使用されて、全長約１５００ｍｍの巻芯（１）が形成される。
巻芯形成部材（２）の内面には、溶着時に巻芯形成部材（２）を固定する治具の保持爪を差し込むための孔（２２）が周方向に間隔をおいて複数あけられている。

図２は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１の態様を示したものである。この態様における巻芯形成部材（２）の端面（２１）は、後述するような接合部を設けておらず、巻芯形成部材（２）の長さ方向に対して直角をなす平坦面によって構成されている（図２（ａ）参照）。
この接合構造は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合を、熱板溶着またはスピン溶着によって行う場合に適用し得る。
熱板溶着の場合、図２（ａ）に示すように、接合すべき２つの巻芯形成部材（２）を治具（図示略）によって同軸状にかつ端面（２１）どうしの間に所要の隙間が空くように保持しておき、この隙間に加熱されたプレート（図示略）を介在させる。そして、各巻芯形成部材（２）の端面（２１）をプレートに押し付けて加熱溶融させた後、プレートを隙間から引き抜き、溶融した端面（２１）どうしを圧接させることで溶着が行われる（図２（ｂ）参照）。
また、スピン溶着の場合、接合すべき２つの巻芯形成部材（２）を治具（図示略）によって同軸状に保持し（図２（ａ）参照）、少なくとも一方の巻芯形成部材（２）を高速で回転させながら端面（２１）どうしを圧接させ、摩擦熱によって端面（２１）の樹脂が溶融することで溶着が行われる（図２（ｂ）参照）。
こうして得られた巻芯（１）の内面および外面にはバリが生じることがあるが、巻芯（１）の外面については、表面加工を行うことによってバリが取り除かれ、平滑化される（図１参照）。
この態様では、巻芯形成部材（２）の端面（２１）が平坦面であるので、巻芯（１）の端に位置する巻芯形成部材（２）の端面（２１）にも加工を施す必要がなく、製造効率に優れる。

図３は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第２の態様を示したものである。この態様において、巻芯形成部材（２）の端面（２１）の内縁部分および外縁部分には、それぞれ面取り部（２１ａ）が設けられている（図３（ａ）参照）。その他の構成は、図２に示す第１の態様と同じである。
この態様の接合構造によれば、巻芯形成部材（２）の端面（２１）の内縁部分および外縁部分に面取り部（２１ａ）が設けられているため、図３（ｂ）に示すように、得られた巻芯（１）の内面側および外面側へのバリのはみ出しが軽減される。

図４は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第３の態様を示したものである。この態様においては、互いに溶着される巻芯形成部材（２）の端面のうち一方に、内面側が断面Ｌ形に切り欠かれた第１接合部（２３Ａ）が設けられ、同他方に、第１接合部（２３Ａ）と嵌め合わせられるように外面側が断面Ｌ形に切り欠かれた第２接合部（２３Ｂ）が設けられている（図４（ａ）参照）。
この接合構造は、巻芯形成部材（２）端面どうしの接合をスピン溶着によって行う場合に適用し得る。スピン溶着の方法は、図２に示す第１の態様について説明した通りであるが、この態様の場合、第１接合部（２３Ａ）と第２接合部（２３Ｂ）とを嵌め合わせるだけで、巻芯形成部材（２）どうしの芯合わせを容易にかつ確実に行うことができる。
また、この接合構造では、互いに嵌め合わせられる第１接合部（２３Ａ）と第２接合部（２３Ｂ）が、これらの内面側または外面側を略Ｌ字形に切り欠いたものであるため、巻芯（１）の長さ方向と直角をなす方向からの応力に対しても十分な強度が得られる。

図５は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第４の態様を示したものである。この接合構造の場合、第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）が、互いに嵌め合わせられた状態において、これらの内縁どうしの間に隙間が生じるような寸法となされている。より具体的に言うと、第１接合部（２３Ａ）の切り込み深さ（Ｈ１）が、第２接合部（２３Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ２）よりも小さくなされている（図５（ａ）参照）。その他の構成は、図４に示す第３の態様と同じである。
この態様の接合構造によれば、第１接合部（２３Ａ）の切り込み深さ（Ｈ１）が第２接合部（２３Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ２）よりも小さくなされているので、巻芯（１）の内面側にバリが生じるのを防止または軽減することができる。
なお、図５（ｂ）では、互いに溶着された第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）の内縁どうしの間に隙間が空いているが、第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ１）（Ｈ２）や溶着条件（例えばスピン溶着の場合、時間、回転量、加圧力等）を適宜調整することによって、上記隙間のサイズを更に小さくするか、または隙間ができないようにしてもよい（以下の態様も同様）。

図６は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第５の態様を示したものである。この態様では、第１接合部（２３Ａ）の外縁部分に、第２接合部（２３Ｂ）に向かって突出した外側凸部（２３１）が形成されているとともに、第２接合部（２３Ｂ）の外縁部分に、外側凸部（２３１）と嵌め合わせられる外側切欠部（２３２）が形成されている。また、外側凸部（２３１）の突出高さ（Ｈ３）は、外側切欠部（２３２）の切り込み深さ（Ｈ４）よりも大きくなされている。その他の構成は、図５に示す第４の態様と同じである。
第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）の内面側においては、前述した通り第１接合部（２３Ａ）の切り込み深さ（Ｈ１）が第２接合部（２３Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ２）よりも小さくなされているため、溶着される部位の面積がやや小さくなってしまう。一方、第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）の外面側においては、外側凸部（２３１）の高さが外側切欠部（２３２）の深さよりも大きくなされているため、同部位において溶融される樹脂の量が多くなる。従って、この態様によれば、全体として十分な接合強度が得られる。

図７は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第６の態様を示したものである。この接合構造では、第１接合部（２３Ａ）の外面側平坦部分に、複数の凹溝部（２３３）が径方向に間隔をおいて並ぶように形成されている（図７（ａ）参照）。その他の構成は、図５に示す第４の態様と同じである。
上記態様においては、第１接合部（２３Ａ）のうち凹溝部（２３３）に隣接する外面側平坦部分（２３４）と、第２接合部の外面側平坦部分とが摩擦熱による加熱下で圧接されることにより溶着が行われ、その際、凹溝部（２３３）の壁と第２接合部（２３Ｂ）の外面側平坦部分とで囲まれた空間に、溶融した樹脂の一部が入り込む（図７（ｂ）参照）。これにより、巻芯（１）の外面側へのバリのはみ出し量が抑えられる。

図８は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第７の態様を示したものである。この接合構造にあっては、第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）の外面側平坦部分に、径方向に間隔をおいて並ぶ複数の凹溝部（２３３）が対向状に形成されている（図８（ａ）参照）。その他の構成は、図５に示す第４の態様と同じである。
この態様においても、第１接合部（２３Ａ）および第２接合部（２３Ｂ）における凹溝部（２３３）に隣接する外面側平坦部分（２３４）どうしが摩擦熱による加熱下で圧接されることにより溶着が行われ、その際、両接合部（２３Ａ）（２３Ｂ）の凹溝部（２３３）の壁によって囲まれた空間に、溶融した樹脂の一部が入り込むことにより（図８（ｂ）参照）、巻芯（１）の外面側へのバリのはみ出し量が抑えられる。

図９は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第８の態様を示したものである。この態様の接合構造は、互いに溶着される巻芯形成部材（２）の端面のうち一方に、厚さ中間部分が溝状に凹んだ第３接合部（２４Ａ）が設けられ、同他方に、第３接合部（２４Ａ）と嵌め合わせられるように厚さ中間部分が凸状に突出した第４接合部（２４Ｂ）が設けられているものである。
この接合構造も、巻芯形成部材（２）端面どうしの接合をスピン溶着によって行う場合に適用し得る。スピン溶着の方法は、図２に示す第１の態様について説明した通りであるが、第３接合部（２４Ａ）と第４接合部（２４Ｂ）とを嵌め合わせれば、巻芯形成部材（２）どうしの芯合わせが確実に行われるので、その作業が容易となる。

図１０は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第９の態様を示したものである。この態様の接合構造では、第３接合部（２４Ａ）および第４接合部（２４Ｂ）が、互いに嵌め合わせられた状態において内縁どうしの間および外縁どうしの間にそれぞれ隙間が生じるような寸法となされている。より具体的に言うと、第３接合部（２４Ａ）の凹状部分の深さ（Ｈ５）が、第４接合部（２４Ｂ）の凸状部分の高さ（Ｈ６）よりもやや小さくなされている（図１０（ａ）参照）。第３接合部（２４Ａ）の凹状部分は、開口に向かって次第に幅が広くなるテーパ溝状となされており、これと嵌め合わせられる第４接合部（２４Ｂ）の凸状部分も断面台形状となされている。その他の構成は、図９に示す第８の態様と同じである。
この接合構造によれば、第３接合部（２４Ａ）の凹状部分の深さ（Ｈ５）が、第４接合部（２４Ｂ）の凸状部分の高さ（Ｈ６）よりもやや小さくなされているため、巻芯（１）の内面側および外面側へのバリのはみ出し量を抑えることができる。
ここで、図１０では、第３接合部（２４Ａ）の凹状部分および第４接合部（２４Ｂ）の凸状部分が、巻芯形成部材（２）の厚さ中央部に形成されているが、これらの部分を巻芯形成部材（２）の外面側寄りに形成してもよい。この場合、巻芯（１）の内面側へのバリのはみ出し量をさらに抑えることができる一方、巻芯（１）の外面に巻芯形成部材（２）の外縁どうしの隙間ができるという不具合が起こり難くなる。
また、この接合構造によれば、第３接合部（２４Ａ）および第４接合部（２４Ｂ）を図１０（ａ）に示すような形状とすることで、これらの接合部（２４Ａ）（２４Ｂ）どうしの嵌め合わせをより容易に行い得るという利点もある。
なお、第３接合部（２４Ａ）および第４接合部（２４Ｂ）の形状は、図９や図１０に示したものに限られず、例えば、第３接合部（２４Ａ）をＶ溝状とし、これと嵌め合わせられる第４接合部（２４Ｂ）を断面三角形状とすることもできる。この場合、第３接合部（２４Ａ）および第４接合部（２４Ｂ）を、それぞれ巻芯形成部材（２）の厚さ全体にわたるような大きさとしてもよい。

図１１は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１０の態様を示したものである。この態様では、第４接合部（２４Ｂ）の先端面に、周方向にのびる環状突起（２４１）が１つ形成されている（図１１（ａ）参照）。環状突起（２４１）は、第４接合部（２４Ｂ）の先端面の幅中央位置に形成されている。その他の構成は、図９に示す第８の態様とほぼ同じである。
この態様は、巻芯形成部材（２）の端面どうしが超音波溶着によって接合される場合に好適な接合構造である。超音波溶着は、例えば次のようにして行われる。即ち、接合すべき２つの巻芯形成部材（２）を治具（図示略）によって同軸状に保持し（図１１（ａ）参照）、これらの端面（２１）どうしを圧接させながら超音波振動を加え、主に環状突起（２４１）とその周辺部分が溶融することで溶着が行われる（図１１（ｂ）参照）。
この態様によれば、巻芯形成部材（２）の端面どうしの溶着が超音波溶着によってスポット的に行われるので、巻芯（１）の内面側および外面側にバリが生じない。

図１２は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１１の態様を示したものである。この態様においては、互いに溶着される巻芯形成部材（２）の端面のうち一方に、傾斜面よりなる第５接合部（２５Ａ）が設けられ、同他方に、第５接合部（２５Ａ）と突き合わせられる傾斜面よりなる第６接合部（２５Ｂ）が設けられている。
この態様の接合構造は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合をスピン溶着または熱板溶着によって行う場合に適用し得る。スピン溶着、熱板溶着の方法は、図２に示す第１の態様について説明した通りである。
この態様によれば、第５接合部（２５Ａ）と第６接合部（２５Ｂ）とを突き合わせるだけで、巻芯形成部材（２）どうしの芯合わせが容易にかつ確実に行われる。

図１３は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１２の態様を示したものである。この態様の接合構造では、第５接合部（２５Ａ）および第６接合部（２５Ｂ）の外縁部分に、巻芯形成部材（２）の長さ方向に対して直角をなす外縁平坦部（２５１）（２５２）が対向状に設けられ、第５接合部（２５Ａ）および第６接合部（２５Ｂ）の内縁部分に、巻芯形成部材（２）の長さ方向に対して直角をなす内縁平坦部（２５３）（２５４）が対向状に設けられている（図１３（ａ）参照）。
また、第５接合部（２５Ａ）および第６接合部（２５Ｂ）は、互いに突き合わせられた状態において内縁平坦部（２５３）（２５４）どうしの間に隙間（Ｃ３）が生じるような寸法となされている。より具体的には、第５接合部（２５Ａ）における外縁平坦部（２５１）と内縁平坦部（２５３）との間の距離（Ｈ７）が、第６接合部（２５Ｂ）における外縁平坦部（２５２）と内縁平坦部（２５４）との間の距離（Ｈ８）よりも大きくなされている（図１３（ａ）参照）。
その他の構成は、図１２に示す第１１の態様と同じである。
この接合構造によれば、第５接合部（２５Ａ）における外縁平坦部（２５１）と内縁平坦部（２５３）との間の距離（Ｈ７）が、第６接合部（２５Ｂ）における外縁平坦部（２５２）と内縁平坦部（２５４）との間の距離（Ｈ８）よりも大きくなされているため、巻芯（１）内面側へのバリのはみ出しが抑えられる。
なお、第５接合部（２５Ａ）における外縁平坦部（２５１）と内縁平坦部（２５３）との間の距離（Ｈ７）と、第６接合部（２５Ｂ）における外縁平坦部（２５２）と内縁平坦部（２５４）との間の距離（Ｈ８）とが同一となされる場合もある。

図１４は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１３の態様を示したものである。この態様の接合構造は、互いに溶着される巻芯形成部材（２）の端面のうち一方に、その厚さ中間部分が凸状に突出した第７接合部（２６Ａ）が設けられているとともに、同他方に、第７接合部（２６Ａ）と突き合わせられるようにその厚さ中間部分が凸状に突出した第８接合部（２６Ｂ）が設けられているものである（図１４（ａ）参照）。
この接合構造は、巻芯形成部材（２）の端面どうしが熱板溶着によって接合される場合に好適なものである。熱板溶着の方法は、図２に示す第１の態様について説明した通りである。
この態様の場合、第７接合部（２６Ａ）および第８接合部（２６Ｂ）の厚さ中間に設けられた凸状部分どうしが熱板溶着されるため、巻芯（１）の内面側および外面側へのバリのはみ出し量が抑えられるという効果が奏される（図１４（ｂ）参照）。

図１５は、巻芯形成部材（２）の端面どうしの接合構造に係る第１４の態様を示したものである。この態様の接合構造において、互いに溶着される巻芯形成部材（２）の端面のうち一方に形成される第７接合部（２６Ａ）および同他方に形成される第８接合部（２６Ｂ）は、それぞれの端面の外面側部分が凸状に突出したものとなされている（図１５（ａ）参照）。その他の構成は、図１４に示す第１３の態様と同じである。
この接合構造の場合、第７接合部（２６Ａ）および第８接合部（２６Ｂ）の外面側部分に設けられた凸状部分どうしが熱板溶着されるため、巻芯（１）の内面側にバリがはみ出さない（図１５（ｂ）参照）。

図１６は、この発明の第２の実施形態を示したものである。
この実施形態の樹脂製巻芯（１０）は、全体が２重円筒状のものである。より詳細に言うと、巻芯（１０）は、同心状に配された内筒部（１１）と外筒部（１２）とが径方向にのびる複数の連結部（１３）によって連結されてなるものであって、これと同一の横断面形状を有する複数の巻芯形成部材（２０）の端面どうしが溶着されることにより形成されている。
巻芯形成部材（２０）の材料、成形方法、および端面どうしの溶着手段は、第１の実施形態の場合と実質的に同じである。
巻芯形成部材（２０）のサイズおよび使用数は、形成すべき巻芯（１０）のサイズ等に応じて適宜設定されるが、その一例を挙げると、内筒部（１１）の内径が７６．５ｍｍ、外筒部（１２）の外径が２００ｍｍ、長さが１２０ｍｍである巻芯形成部材（２０）が計１０個使用されて、全長約１２００ｍｍの巻芯（１０）が形成される。
巻芯形成部材（２０）の内面には、溶着時に巻芯形成部材（２０）を固定する治具の保持爪を差し込むための孔（２２）が周方向に間隔をおいて複数あけられている。

図１７は、巻芯形成部材（２０）の端面どうしの接合構造の一態様を示したものである。この態様の接合構造は、互いに溶着される巻芯形成部材（２０）における内筒部（２０１）および外筒部（２０２）の端面のうち一方に、内面側が断面Ｌ形に切り欠かれた第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）が設けられ、同他方に、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）と嵌め合わせられるように外面側が断面Ｌ形に切り欠かれた第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）が設けられている（図１７（ａ）参照）。
一方の芯材形成部材（２０）における連結部（２０３）の端面は、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）の内面側平坦部分とほぼ同じレベルかそれよりも若干引っ込んだレベル（図１７（ａ）では上方レベル）になるように形成されている。同様に、他方の芯材形成部材（２０）における連結部（２０３）の端面も、第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）の内面側平坦部分とほぼ同じレベルかそれよりも若干引っ込んだレベル（図１７（ａ）では下方レベル）になるように形成されている。
また、この接合構造では、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）および第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）が、互いに嵌め合わせられた状態において、これらの内縁どうしの間に隙間が生じるような寸法となされている。より具体的に言うと、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）の切り込み深さ（Ｈ１０）が、第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ２０）よりも小さくなされている（図１７（ａ）参照）。
この接合構造は、巻芯形成部材（２０）端面どうしの接合をスピン溶着によって行う場合に適用し得る。スピン溶着の方法は、図２に示す第１の態様について説明した通りであるが、この態様の場合、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）と第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）とを嵌め合わせるだけで、巻芯形成部材（２０）どうしの芯合わせが容易にかつ確実に行われる。
また、この態様の接合構造によれば、第１接合部（２０１Ａ）（２０２Ａ）の切り込み深さ（Ｈ１０）が、第２接合部（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）の切り込み深さ（Ｈ２０）よりも小さくなされているので、巻芯（１）の内面側にバリが生じるのを防止または軽減することができる上、スピン溶着時に連結部（２０３）の端面どうしが接触するのが回避されるため、溶着作業を支障なく行い得る。
なお、第２の実施形態における巻芯形成部材（２０）の端面どうしの接合構造は、上記態様に限らず、前述した第１の実施形態における巻芯形成部材（２０）の端面どうしの接合構造に関する種々の態様を適用することが可能であり、これらの場合とほぼ同様の効果が得られるものである。

（１）（１０）：樹脂製巻芯
（２）（２０）：巻芯形成部材
（２１）：端面
（２１ａ）：面取り部
（２３Ａ）（２０１Ａ）（２０２Ａ）：第１接合部
（２３Ｂ）（２０１Ｂ）（２０２Ｂ）：第２接合部
（２３１）：外側凸部
（２３２）：外側切欠部
（２３３）：凹溝部
（２４Ａ）：第３接合部
（２４Ｂ）：第４接合部
（２４１）：環状突起
（２５Ａ）：第５接合部
（２５Ｂ）：第６接合部
（２５１）（２５２）：外縁平坦部
（２５３）（２５４）：内縁平坦部
（２６Ａ）（２７Ａ）：第７接合部
（２６Ｂ）（２７Ｂ）：第８接合部

Claims

形成すべき巻芯と同一の横断面形状を有しかつ熱可塑性樹脂を射出成形して形成された複数の巻芯形成部材が、これらの端面どうしを溶着することにより接合一体化されてなることを特徴とする、樹脂製巻芯。
互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、内面側が断面略Ｌ形に切り欠かれた第１接合部が設けられているともに、同他方に、第１接合部と嵌め合わせられるように外面側が断面略Ｌ形に切り欠かれた第２接合部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の樹脂製巻芯。
第１接合部および第２接合部は、互いに嵌め合わせられた状態において内縁どうしの間に隙間が生じるような寸法となされていることを特徴とする、請求項２記載の樹脂製巻芯。
第１接合部の外縁部分に、第２接合部に向かって突出した外側凸部が形成されているとともに、第２接合部の外縁部分に、外側凸部と嵌め合わせられる外側切欠部が形成されており、外側凸部の高さは外側切欠部の深さよりも大きくなされていることを特徴とする、請求項３記載の樹脂製巻芯。
第１接合部および第２接合部のうちいずれか一方の外面側平坦部分に、１つのまたは径方向に間隔をおいて並ぶ複数の凹溝部が形成されていることを特徴とする、請求項２または３記載の樹脂製巻芯。
第１接合部および第２接合部の外面側平坦部分に、１つのまたは径方向に間隔をおいて並ぶ複数の凹溝部が対向状に形成されていることを特徴とする、請求項２または３記載の樹脂製巻芯。
互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、厚さ中間部分が溝状に凹んだ第３接合部が設けられているともに、同他方に、第３接合部と嵌め合わせられるように厚さ中間部分が凸状に突出した第４接合部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の樹脂製巻芯。
第３接合部および第４接合部は、互いに嵌め合わせられた状態において内縁どうしの間および外縁どうしの間にそれぞれ隙間が生じるような寸法となされていることを特徴とする、請求項７記載の樹脂製巻芯。
第４接合部の先端面に、周方向にのびる少なくとも１つの環状突起が形成されていることを特徴とする、請求項７または８記載の樹脂製巻芯。
互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、傾斜面よりなる第５接合部が設けられているとともに、同他方に、第５接合部と突き合わせられる傾斜面よりなる第６接合部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の樹脂製巻芯。
第５接合部および第６接合部の外縁部分に、巻芯形成部材の長さ方向に対して直角をなす外縁平坦部が対向状に設けられるとともに、第５接合部および第６接合部の内縁部分に、巻芯形成部材の長さ方向に対して直角をなす内縁平坦部が対向状に設けられており、また、第５接合部および第６接合部は、互いに突き合わせられた状態において内縁平坦部どうしの間に隙間が生じるような寸法となされていることを特徴とする、請求項１０記載の樹脂製巻芯。
互いに溶着される巻芯形成部材の端面のうちいずれか一方に、厚さ中間部分または外面側部分が凸状に突出した第７接合部が設けられているとともに、同他方に、第７接合部と突き合わせられるように厚さ中間部分または外面側部分が凸状に突出した第８接合部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の樹脂製巻芯。
互いに溶着される巻芯形成部材の端面の内縁部分および外縁部分のうち少なくとも内縁部分に面取り部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の樹脂製巻芯。