JP2021017314A - 組立式巻取軸および無芯ペーパロール - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、かつ、その外周に巻き取られたシートから簡単に抜き取ることができる、組立式巻取軸およびこの組立式巻取軸を用いて製造される無芯ペーパロールを提供する。【解決手段】組立式巻取軸１の使用時には、板材３が円筒状に丸められた基材２の周方向に並ぶことにより、板材３が１０角筒状をなす。この状態の組立式巻取軸１にトイレットペーパＰなどのシートが巻き取られて、幾重にも巻回されたシートからなるシートロールが形成された後、そのシートロールから組立式巻取軸１が抜き取られることにより、無芯シートロールが作製される。シートロールの形成後、基材２の所定方向の一端が他端と径方向に重なるように組立式巻取軸１を窄めることができ、組立式巻取軸１を窄めることにより、シートロールから組立式巻取軸１を簡単に抜き取ることができる。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、巻芯を備えていない無芯シートロールの製造に用いられる組立式の巻取軸およびこの組立式巻取軸を用いて製造される無芯ペーパロールに関する。

近年では、トイレットペーパは、いわゆるトイレットロールの形態で提供されるのが一般的である。トイレットロールには、トイレットペーパが紙管に巻き付けられた通常タイプのものと、巻芯となる紙管をなくして、トイレットペーパのみが巻回された無芯（芯なし）タイプのものとがある。

無芯トイレットロールの製造工程では、トイレットペーパが巻取軸に巻き取られた後、その巻き取られたトイレットペーパから巻取軸が抜き取られ、これにより得られるトイレットペーパのロールが輪切りにされることにより、トイレットロールが作製される。ところが、トイレットペーパが巻取軸に強く巻き付いているため、トイレットペーパのロールから巻取軸を抜き取る作業に労力が必要である。また、トイレットペーパのロールから巻取軸が抜き取られるときに、ロールの内周部分が巻取軸につられて変形して崩れることがある。

この問題を解決すべく、種々の提案がなされている。たとえば、巻取軸の外周面をエア駆動で径方向に拡縮可能に構成した巻取軸が提案されている。拡径状態の巻取軸にトイレットペーパなどのシートを巻き取った後、巻取軸を縮径させることにより、その巻き取られたシートから巻取軸を容易に抜き取ることができる。また、外周面にその中心線方向に延びる複数の溝を形成した巻取軸が提案されている。複数の溝が形成されることにより、巻き取られたシートから巻取軸を抜き取るときの摩擦抵抗が低減する。

特開２００７−２２３７５１号公報

しかしながら、拡縮可能な巻取軸では、構成が複雑であるため、軸径が大きくなり、また、コストがかかる。複数の溝を形成した巻取軸では、構成は簡素であるが、シートのロールから巻取軸を抜き取るときの摩擦抵抗はさほど低減されず、その作業に必要な労力の軽減効果が小さく、また、ロールの内周部分が崩れるという課題を解決できない。

本発明の目的は、簡素な構成で、かつ、その外周に巻き取られたシートから簡単に抜き取ることができる、組立式巻取軸およびこの組立式巻取軸を用いて製造される無芯ペーパロールを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る組立式巻取軸は、巻芯を有していない無芯シートロールの製造に用いられる組立式の巻取軸であって、可撓性を有する矩形シート状の基材と、基材の一方面上に所定方向に３列以上に並べられ、所定方向と直交する方向に延びる板材とを含み、使用時には、基材が筒状に丸められて、板材が基材の周方向に並ぶ。

この構成によれば、使用時には、板材が筒状に丸められた基材の周方向に並ぶことにより、板材がＮ（Ｎ≧３）角筒状をなす。この状態の巻取軸（組立式巻取軸）にシートが巻き取られて、幾重にも巻回されたシートからなるシートロールが形成された後、そのシートロールから巻取軸が抜き取られることにより、無芯シートロールが作製される。シートロールの形成後、基材の所定方向の一端が他端と径方向に重なるように巻取軸を窄めることができ、巻取軸を窄めることにより、シートロールから巻取軸を簡単に抜き取ることができる。そのため、シートロールから巻取軸を抜き取る作業に要する労力を軽減することができる。また、シートロールから巻取軸が抜き取られるときにシートロールの内周部分が崩れることを防止できる。

使用時には、板材が筒状に丸められた基材の内側に配置されてもよい。

この構成では、たとえば、組立式巻取軸がトイレットロールの製造に用いられる場合に、トイレットペーパが板材に接触しない。そのため、シートロールの内周部分を固めるために、トイレットペーパの巻き始めにトイレットペーパに水が掛けられても、その水で濡れたトイレットペーパが板材と接触しないので、板材が水に濡れて錆びることを抑制できる。

また、巻取軸の表面（外周面）に板材間の隙間が出ないので、その隙間に水で溶けたトイレットペーパが挟まったり、作業者の手指を挟んだりすることを抑制できる。

本発明の他の局面に係る無芯ペーパロールは、長尺状のペーパが巻回されて形成され、巻芯を有していない無芯ペーパロールであって、内周面が各筒状をなしている。

この無芯ペーパロールは、前述の組立式巻取軸を用いることにより製造される。すなわち、前述の組立式巻取軸に長尺状のペーパが巻き取られて、幾重にも巻回されたペーパからなるペーパロールが形成された後、そのペーパロールから組立式巻取軸が抜き取られることにより、無芯ペーパロールが作製される。

無芯ペーパロールの内周面は、組立式巻取軸の外形（周形状）に応じた角筒状に形成されるので、無芯ペーパロールからペーパが無駄に長く引き出されることを抑制できる。すなわち、内周面が円筒状の無芯ペーパロールでは、無芯ペーパロールを支持する支持軸に対して無芯ペーパロールの内周面がスムーズに転がるため、ペーパが無駄に長く引き出される場合がある。内周面が角筒状の無芯ペーパロールでは、無芯ペーパロールを支持する支持軸に無芯ペーパロールの内周面の隣接する２面が当接することにより無芯ペーパロールの回転の抵抗となって、無芯ペーパロールが転がり過ぎることが抑制される。そのため、内周面が角筒状の無芯ペーパロールでは、ペーパが無駄に長く引き出されることを抑制できる。

本発明に係る組立式巻取軸は、簡素な構成で、かつ、その外周に巻き取られたシートから簡単に抜き取ることができる。また、その組立式巻取軸を用いて製造されるシートロールは、内周面が組立式巻取軸の外形に応じた角筒状に形成されるので、無芯ペーパロールからペーパが無駄に長く引き出されることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る組立式巻取軸の斜視図である。 組立式巻取軸の非使用時の状態を示す斜視図である。 組立式巻取軸を用いた無芯トイレットロールの製造工程を図解的に示す図であり、トイレットペーパの巻き取りの初期の段階を示す。 組立式巻取軸を用いた無芯トイレットロールの製造工程を図解的に示す図であり、トイレットペーパの巻き取りが終了した状態を示す。 組立式巻取軸を用いた無芯トイレットロールの製造工程を図解的に示す図であり、トイレットペーパのロールから組立式巻取軸が抜き取られた状態を示す。 組立式巻取軸の使用状態（保持具が取り付けられた状態）を示す斜視図である。 保持具の側面図である。 一方の保持具を中心線方向から見た図である。 他方の保持具を中心線方向から見た図である。 組立式巻取軸の変形例を示す斜視図である。 樹脂シートの巻き取りに好適な組立式巻取軸の斜視図である。 図９に示される組立式巻取軸の使用状態（保持具が取り付けられた状態）を示す斜視図である。 樹脂シートの巻き取りにさらに好適な組立式巻取軸の斜視図である。 組立式巻取軸に図４に示される構成とは別の構成の保持具が取り付けられた状態を示す斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜組立式巻取軸＞
図１は、本発明の一実施形態に係る組立式巻取軸１の斜視図である。図２は、組立式巻取軸１の非使用時の状態を示す斜視図である。

組立式巻取軸１は、巻芯を備えていない無芯シートロールの製造に用いられるものであり、板状に伸びた状態から筒状に丸めて組み立てた状態で使用される。組立式巻取軸１は、基材２と、１０本の板材３とを備えている。

基材２は、矩形シート状に形成されており、容易に丸めることができる可撓性（柔軟性）を有している。基材２には、たとえば、矩形状に形成されたフッ素樹脂シートを用いることができる。フッ素樹脂シートは、その一方面（板材３が配置される面）に接着剤が塗布されたフッ素樹脂テープであってもよい。

板材３は、細長く延びる矩形板状に形成され、基材２の一方面上に所定方向に１０列に並べて配置されている。各板材３は、接着剤により、基材２の一方面に接着されている。板材３の材料としては、鉄、ステンレス、黄銅、チタン、アルミニウム合金（たとえば、ジュラルミン）、アルミ、セラミック、木材、竹、樹脂（たとえば、ポリアセタールコポリマ、強化プラスチック）、炭素繊維入り樹脂、グラスファイバ入り樹脂などが例示される。組立式巻取軸１の使用状態における外径が約３０ｍｍである場合、一例として、板材３の短辺の寸法は約９．８５ｍｍであり、厚さは約１．２ｍｍである。

＜組立式巻取軸の使用態様＞
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、組立式巻取軸１を用いた無芯トイレットロールＲの製造工程を図解的に示す図である。図４は、組立式巻取軸１の使用状態を示す斜視図である。

組立式巻取軸１は、金属製の回転軸の外周面に、板材３を内側に向けて巻かれる。そして、基材２の所定方向、つまり板材３が並ぶ列方向の両端が突き合わされた状態にされ、図４に示されるように、基材２の長手方向両端部に保持具１１，１２が取り付けられて、組立式巻取軸１は、その形状が維持された状態で巻取機にセットされる。

図５は、保持具１１，１２の側面図である。図６は、一方の保持具１１を中心線方向から見た図であり、図７は、他方の保持具１２を中心線方向から見た図である。

一方の保持具１１は、図５および図６に示されるように、筒状本体２１およびハンドル２２を備えている。筒状本体２１は、扁平な円筒状の外周面を有する第１部分２３と、第１部分２３と中心線が一致し、第１部分２３の一方側に形成される略円筒状の第２部分２４とを一体的に有している。第１部分２３の内周面の端縁に沿った部分は、板材３が並ぶ列方向の両端が突き合わされた状態に丸められた組立式巻取軸１の外形に対応する１０角筒状に形成されている。

ハンドル２２は、筒状本体２１の第１部分２３を貫通する締付軸２５の外側の端部に相対回転不能に取り付けられている。第１部分２３には、締付軸２５が挿通される挿通孔が形成されており、その挿通孔の周面には、雌ねじが切られている。一方、締付軸２５の内側の端部には、雄ねじが切られており、締付軸２５は、雄ねじが切られた部分が第１部分２３の挿通孔に挿通されて、その挿通孔に形成された雌ねじと螺合する。

組立式巻取軸１が丸められた後、その組立式巻取軸１の一方の端部に保持具１１の筒状本体２１の第１部分２３が外嵌される。そして、ハンドル２２が回されて、締付軸２５により組立式巻取軸１がその内側の回転軸に押し付けられることにより、保持具１１が組立式巻取軸１の一方の端部に取り付けられる。

他方の保持具１１は、図５および図７に示されるように、筒状本体３１およびハンドル３２を備えている。筒状本体３１は、扁平な円筒状の外周面を有する第１部分３３と、第１部分３３と中心線が一致し、第１部分３３の一方側に形成される略円筒状の第２部分３４とを一体的に有している。第１部分３３の内周面は、円筒状に形成されている。

ハンドル３２は、筒状本体３１の第１部分３３を貫通する締付軸３５の外側の端部に相対回転不能に取り付けられている。第１部分３３には、締付軸３５が挿通される挿通孔が形成されており、その挿通孔の周面には、雌ねじが切られている。一方、締付軸３５の内側の端部には、雄ねじが切られており、締付軸３５は、雄ねじが切られた部分が第１部分３３の挿通孔に挿通されて、その挿通孔に形成された雌ねじと螺合する。

組立式巻取軸１の一方の端部に保持具１１が取り付けられた後、その組立式巻取軸１の他方の端部に保持具１１の筒状本体３１の第１部分３３が外嵌される。そして、ハンドル３２が回されて、締付軸３５により組立式巻取軸１がその内側の回転軸に押し付けられることにより、保持具１２が組立式巻取軸１の他方の端部に取り付けられる。

組立式巻取軸１の一方の端部に保持具１１が取り付けられ、他方の端部に保持具１２が取り付けられることにより、組立式巻取軸１の丸められた状態が保たれる。

巻取機では、図３Ａに示されるように、組立式巻取軸１が回転されて、その回転する組立式巻取軸１の外周にトイレットペーパＰが巻き取られる。トイレットペーパＰの巻き取りの開始時に、トイレットペーパＰに水がかけられる。これにより、トイレットペーパＰが水に溶けて、その溶けたトイレットペーパＰが乾燥して押し固まることにより、トイレットペーパＰによる擬似的な芯が形成される。

図３Ｂに示されるように、トイレットペーパＰが所定の外径（たとえば、１２０ｍｍ）をなすまで組立式巻取軸１に巻き取られると、その巻き取りが停止される。その後、巻取機から組立式巻取軸１がそれに巻き取られてロールとなったトイレットペーパＰごと取り外される。そして、組立式巻取軸１の両端の保持具１１，１２が外されて、組立式巻取軸１の内側の回転軸が抜かれた後、基材２の所定方向の一端が他端と径方向に重なるように組立式巻取軸１が窄められて、その窄まった状態で組立式巻取軸１がトイレットペーパＰのロールから抜き取られる。これにより、図３Ａに示されるように、トイレットペーパＰが巻回された無芯トイレットロールＲが完成する。

＜作用効果＞
以上のように、組立式巻取軸１の使用時には、板材３が円筒状に丸められた基材２の周方向に並ぶことにより、板材３が１０角筒状をなす。この状態の組立式巻取軸１にトイレットペーパＰなどのシートが巻き取られて、幾重にも巻回されたシートからなるシートロールが形成された後、そのシートロールから組立式巻取軸１が抜き取られることにより、無芯シートロールが作製される。シートロールの形成後、基材２の所定方向の一端が他端と径方向に重なるように組立式巻取軸１を窄めることができ、組立式巻取軸１を窄めることにより、シートロールから組立式巻取軸１を簡単に抜き取ることができる。そのため、シートロールから組立式巻取軸１を抜き取る作業に要する労力を軽減することができる。また、シートロールから組立式巻取軸１が抜き取られるときにシートロールの内周部分が崩れることを防止できる。

使用時には、板材３が円筒状に丸められた基材２の内側に配置される。そのため、組立式巻取軸１が無芯トイレットロールＲの製造に用いられる場合に、トイレットペーパＰが板材３に接触しない。そのため、無芯トイレットロールＲの内周部分を固めるために、トイレットペーパＰの巻き始めにトイレットペーパＰに水が掛けられても、その水で濡れたトイレットペーパＰが板材３と接触しない。よって、板材３が鉄などの金属であっても、板材３が水に濡れて錆びることを抑制できる。

しかも、組立式巻取軸１が巻かれる金属製の回転軸と金属製の板材３とが接触するので、組立式巻取軸１から回転軸を容易に抜き取ることができ、その抜き取り作業に要する労力を軽減することができる。なお、回転軸をさらに容易に抜き取ることができるように、回転軸の外周面が一方の端に近づくほど縮径する形状に形成されていてもよい。

また、組立式巻取軸１の表面（外周面）に板材３間の隙間が出ないので、その隙間に水で溶けたトイレットペーパＰが挟まったり、作業者の手指を挟んだりすることを抑制できる。

さらには、組立式巻取軸１を用いて作製されるトイレットロールは、その内周面が１０角形状に形成されるので、トイレットペーパＰがトイレットロールから引き出されるときに、その１０角形状がトイレットロールの回転の抵抗となり、トイレットペーパＰが無駄に長く引き出されることを抑制できる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、組立式巻取軸１の全長が長い場合には、図８に示されるように、各列で複数の板材３が軸方向に並べられてもよい。この場合、互いに隣接する列で板材３の継ぎ目が軸方向に同じ位置とならないようにずらされることが好ましい。これにより、組立式巻取軸１の軸方向の強度が下がることを抑制でき、組立式巻取軸１が折れ曲がることを抑制できる。

また、基材２上に板材３が１０列に並べられるとしたが、板材３は、１０列に限らず、３列以上であれば、図８に示されるように、６列であってもよい。板材３の列数（本数）は、たとえば、組立式巻取軸１の使用状態（組み立て状態）での外径および／または角数に応じて選択されるとよい。

前述の実施形態では、組立式巻取軸１が無芯トイレットロールの製造に用いられる場合を取り上げたが、組立式巻取軸１は、無芯シートロールの製造であれば、たとえば、キッチンペーパのみが巻回された無芯キッチンロールの製造に用いられてもよいし、感熱紙のみが巻回された無芯感熱紙ロールの製造などに用いられてもよい。

さらには、ペーパに限らず、デスク上に敷かれるデスクシートやフロア上に敷かれるフロアマットなど、塩化ビニルなどの樹脂製の樹脂シートのみが巻回された樹脂シートロールの製造に用いられてもよい。この場合、図９に示されるように、１つの板材３の表面に、片持ち支持された長尺な板状のシート抑え４１が設けられてもよい。シート抑え４１を備える組立式巻取軸１は、板材３が外側に向くように回転軸の外周面に巻かれる。また、保持具１１，１２には、図１０に示されるように、シート抑え４１の端部が挿入される溝が形成される。この構成では、組立式巻取軸１の板材３とシート抑え４１との間に樹脂シートの端部を挿入した後、組立式巻取軸１を回転軸と一体に回転させて、樹脂シートを組立式巻取軸１に巻き取ることにより、樹脂シートロールを得ることができる。板材３とシート抑え４１との間に樹脂シートが挟まることにより、樹脂シートが局所的に板材３から浮き上がることを抑制でき、樹脂シートをその中心線方向の端が乱れずにきれいに巻き取ることができる。

また、樹脂シートロールの製造に用いられる組立式巻取軸１は、図１１に示される構成であってもよい。すなわち、図１１に示される組立式巻取軸１では、基材２の一方面上に所定方向に並べて配置される少なくとも３枚の板材３のうち、所定方向（板材３が並ぶ列方向）の一方の端に設けられる板材３Ａが基材２に接着されず、その板材３Ａがそれに隣接する板材３Ｂとの境界付近を支点に揺動可能に設けられている。この構成では、その揺動可能な板材３Ａと基材２との間に樹脂シートＳの端部を挿入した後、板材３Ａで樹脂シートＳを基材２に押し付けた状態で、組立式巻取軸１を回転軸と一体に回転させて、樹脂シートＳを組立式巻取軸１に巻き取ることにより、樹脂シートロールを得ることができる。基材２と板材３Ａとの間に樹脂シートＳが挟まることにより、樹脂シートＳが局所的に組立式巻取軸１から浮き上がることを抑制でき、樹脂シートＳをその中心線方向の端が乱れずにきれいに巻き取ることができる。

なお、揺動可能な板材３Ａは、その他の板材３よりも長手方向の長さが短くてもよく、板材３Ａに対して軸線方向の両側で基材２が露出していてもよい。また、揺動可能な板材３Ａに隣接する板材３Ｂと基材２との間に、板材３Ｃがさらに介在されて、その板材３Ｃが樹脂シートＳの端部が基材２と板材３Ａとの間に差し込まれるときの樹脂シートＳのストッパとして機能してもよい。

また、前述の実施形態では、丸められた状態の組立式巻取軸１の両端部に保持具１１，１２が取り付けられることにより、その組立式巻取軸１の丸められた状態が維持されるとした。これに代えて、図１２に示されるように、巻取機にセットされる回転軸５１の外周面に組立式巻取軸１が巻かれた後、たとえば、面ファスナからなる帯状の保持具５２，５３が組立式巻取軸１の外周を取り囲むように巻かれて、組立式巻取軸１が保持具５２，５３で回転軸５１に締め付けられることにより、組立式巻取軸１の丸められた状態が維持されてもよい。

帯状の保持具５２，５３は、面ファスナに限らず、組立式巻取軸１を回転軸５１に締め付けることができればよく、たとえば、輪ゴムであってもよいし、紐であってもよいし、結束用樹脂バンド（ＰＰバンド）であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：組立式巻取軸
２：基材
３：板材
Ｒ：無芯トイレットロール（無芯ペーパロール）

Claims (3)

1. 巻芯を有していない無芯シートロールの製造に用いられる組立式の巻取軸であって、
   可撓性を有する矩形シート状の基材と、
   前記基材の一方面上に所定方向に３列以上に並べられ、前記所定方向と直交する方向に延びる板材とを含み、
   使用時には、前記基材が筒状に丸められて、前記板材が前記基材の周方向に並ぶ、組立式巻取軸。
2. 使用時には、前記板材が筒状に丸められた前記基材の内側に配置される、請求項１に記載の組立式巻取軸。
3. 長尺状のペーパが巻回されて形成され、巻芯を有していない無芯ペーパロールであって、
   内周面が各筒状をなしている、無芯ペーパロール。

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