JP3149302B2 - 原反、フィルム、シート等のための巻芯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原反、フィルムやシー
ト等の比較的薄い材料を巻取るため等に使用される巻芯
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原反、フィルムやシート等の比較的薄い
材料、あるいは糸等を巻取るためには、通常管状の巻芯
が使用される。すなわち、この巻芯は、これに長尺な原
反あるいはフィルムやシート等の端部を固定した後、こ
の巻芯を回転させて当該原反あるいはフィルムやシート
等を巻取る作業に使用され、原反あるいはフィルム等の
巻き取り及び保護に重要な役割を果すものである。そし
て、この原反あるいはフィルムやシート等は当該巻芯に
巻き取った状態のまま所定の加工工程に運搬されるので
ある。

【０００３】ところが、この原反あるいはフィルムやシ
ート等が、近年のように非常に薄いもの（ごく最近の技
術によれば、０．５μｍのものも工場生産可能となって
きている）や、カセットテープやビデオテープ等の磁気
テープのように相当高度な均質性及び高品質性が要求さ
れるものにあっては、製品化する前の巻芯に巻取る際に
は、しわの発生防止及び裂け防止等の相当な注意を必要
としてきている。しかも、この巻芯に対する巻き取り作
業にあっては、効率化を図るために当該巻芯を相当な高
速で回転しなければならない状況にある。

【０００４】このような原反あるいはフィルムやシート
等の各製造工程のうちの特に巻き取る作業にあっては、
これらの原反あるいはフィルムやシート等が上述したよ
うに非常に繊細なものになってくると、従来では殆ど問
題とならなかったことが我然クローズアップされてく
る。そのうちの幾つかを含めて、当該巻芯に要求される
性質を列記してみると、次のようになる。

【０００５】（１）この巻芯は、上述したように高速回
転されるが、巻き取り時の原反あるいはフィルム等に対
する追随性を良好にするためには、回転させたときの慣
性モーメントが小さい方がよく、従って当該巻芯の重量
は軽いほうがよい。（軽量性）

【０００６】（２）この巻芯には大量の原反あるいはフ
ィルムやシート等を巻き取るのであるから、巻き取り完
成後の全体重量は相当なものになるのであるが、これを
運搬するに際しては当該巻芯を利用して行なわれる。ま
た、原反あるいはフィルムやシートをテープ等として製
品化するにあたっては、当該巻芯を別の機械に架けて回
転させるが、その運搬や設置作業も当該巻芯を利用して
行なわれる。従って、この巻芯そのものには相当な強度
が要求される。（強度性）

【０００７】（３）この巻芯に対する原反あるいはフィ
ルムやシート等の巻き取り途中に、これらに「しわ」が
発生してはならない。「しわ」が発生すると、この「し
わ」自体が製品価値を低下させるだけでなく、その部分
において原反あるいはフィルムやシート等の次に巻き取
られる部分に破損を生じることがある。このことは、特
に原反あるいはフィルムやシート等が薄いものの場合に
は顕著である。従って、このような「しわ」が発生しな
いようにするには、当該巻芯の表面が完全な平滑性を有
していて、しかもこの巻芯自体が回転途中において撓わ
むようなものであってはならない。（平滑性）

【０００８】（４）この巻芯に対する原反あるいはフィ
ルムやシート等の巻き取りの初期から終期に至る間にお
いて、当該巻芯の温度が相当変化する可能性がある。こ
れは、搬送されてくる原反あるいはフィルム等が熱を帯
びていることや、高速回転という機械的な条件によって
発熱すること等が考えられる。ところが、原反あるいは
フィルム等は上述したように「しわ」が発生してはなら
ないのであるが、当該巻芯が熱によって伸縮すると、こ
れが上記の「しわ」の発生原因にもなる。この熱が回避
することができないものであれば、当該巻芯は熱によっ
て伸縮しないもの、すなわち熱膨張係数の小さいもので
ある必要がある。（非熱膨張性）

【０００９】従来のこの種強化プラスチック製巻芯とし
ては、例えば特公昭59-45843号公報にて提案されたもの
がある。この公報にて提案された金属ロールは、「金属
製ロールシェルの内周面に、炭素繊維強化樹脂層が、該
炭素繊維の配列方向と前記金属製ロールシェル軸方向と
が一致する状態で貼り付けられてなるロール本体と、該
ロール本体の端部に嵌着され、かつ、回転支持軸に係合
される金属製ヘッダーとからなる金属ロール」である。

【００１０】ところが、この金属ロールは、その金属製
ロールシェルの内周面に炭素樹脂繊維層を形成しなけれ
ばならないのであるが、単純に考えてみても、管材の内
周面に別の部材を固定することは極めて困難なことであ
る。また、この金属ロールは、その金属製ロールシェル
として極薄のアルミニウム管を使用したとあるが、アル
ミニウム管を基材とした場合には強度はそれ程確保する
ことができないと考えられる。さらに、この金属ロール
は、その金属製ロールシェルの内周面に炭素樹脂繊維層
を形成しなければならないが、当該金属ロールに熱が加
えられたとき、両者の材質の差によって内部に応力が発
生し、これによって金属ロール自体が撓わむこともあり
うる。このようなことになると、原反あるいはフィルム
等の巻き取りは「しわ」等が発生して良好に行なえない
ことになる。従って、この金属ロールは、その金属製ロ
ールシェル及びその内周面に形成される炭素樹脂繊維層
の材質について相当な考慮を払わなければならない。

【００１１】また、特開昭６０−６３１３７号公報に
は、炭素繊維強化プラスチックス製パイプの製造方法が
示されており、この方法は、「パイプの軸方向に対し３
０度以下の低角巻きを50％以上含む構成の厚肉炭素繊維
強化プラスチックス製パイプの製造方法について、含浸
する樹脂量を２０〜３５重量％にコントロールした炭素
繊維を所望の構成比で巻きつけた後、表面に熱収縮テー
プをラッピング巻きし、加熱硬化させることを特徴とす
る炭素繊維強化プラスチックス製パイプの製造方法」で
ある。

【００１２】この炭素繊維強化プラスチックス製パイプ
は、当該パイプの表面に熱収縮テープをラッピング巻き
して、これを加熱硬化させる必要があるのであるが、こ
のラッピング巻きされた熱収縮テープは加熱硬化された
ときに完全に滑らかな表面となっている保障は全くな
い。従って、上記（３）に示したことは、この方法にお
いては全く考慮されていない。

【００１３】そこで、例えば、実公平５−１５４９９号
公報にて、「同心状に且つ互いに間隔をあけて配置され
た断面円形の内筒及び断面円形の外筒と、該内筒と外筒
とを連結するリブとからなる巻芯であって、補強用連続
繊維が巻芯の長手方向に配列された、且つその含有率が
５０〜７５体積％である連続繊維補強の繊維強化プラス
チックスで構成されており、前記外筒の外径が１００〜
２００ｍｍであり、少なくともクロス巻取部が同一断面
形状であることを特徴とするガラスファイバークロス用
巻芯」が提案されている。この巻芯は、巻回の対象とし
ているのがガラスファイバークロスであり、これを巻回
すために必要な強度を十分確保することができ、中空で
あることから全体の重量を軽減できたものであると考え
られる。

【００１４】しかしながら、この実公平５−１５４９９
号公報に示された巻芯では、同公報の第４欄、第８行目
以下に記載されているように、「内筒２及び外筒３を連
結する複数の放射状リブ４とからなり、リブ４は巻芯１
の軸線に平行に延びている」（図１０参照）という構成
を有しているものであるから、この巻芯によって前述し
たようなビデオテープ用の原反あるいはフィルムのよう
に、非常に薄いものを大量に巻回しようとすると、次の
ような問題が生ずる。すなわち、上記リブ４が、図１０
に示すように、巻芯１の軸線に平行に延びているもので
あると、外筒３の各リブ４に支えられていない部分に変
形を生じ易くなるのである。何故なら、この巻芯１は、
全体として、繊維強化プラスチックを材料として、「連
続繊維を用いた引き抜き成形」を用いて製造されるもの
であり（同公報第４欄第２８行目以下）、「補強用の連
続繊維が巻芯１の長手方向に配列されて」いるため、原
反あるいはフィルムを巻回することによって巻芯１は半
径方向に加わる力に対して弱いものとなっているからで
ある。

【００１５】要するに、従来のこの種巻芯における技術
にあっては、原反あるいはフィルム等を巻回の対象とす
る場合に、上述した（１）〜（４）の問題点を全て解決
したものは未だ提案されていなかったのである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の実状に
鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、
被巻き取り物である原反あるいはフィルムやシート等の
薄肉化及び精密化等の高品質化に対する、従来のこの種
巻芯の未対処である。

【００１７】そして、本発明の目的とするところは、軽
量化、硬度化、耐摩耗性化、表面の平滑化及び熱膨張率
の低減化を果すことができて、簡単に製造することので
きる巻芯を提供することにある。

【００１８】

【問題点を解決するための手段】以上の問題点を解決す
るために、請求項１に係る発明が採った手段は、実施例
に対応する図１〜図９を参照して説明すると、「原反、
フィルム、シート等の巻き取り等に使用される巻芯であ
って、最外層を構成して表面に原反あるいはフィルム等
が巻回される筒状の巻芯本体１０と、この巻芯本体１０
内に所定空間Ｒを残して収納されて巻回時等における回
転軸となる芯金２０と、この芯金２０と巻芯本体１０と
を互いに連結する連結板３０とを備え、巻芯本体１０
を、プリプレグ化されたガラスクロスあるいはカーボン
クロスを巻回して構成した基材層１２と、ガラス、カー
ボン等の無機繊維あるいはナイロン等の合成繊維によっ
て形成された繊維１３を所定の傾斜角度で巻回した第一
ワインディング層１４と、この第一ワインディング層１
４を形成している繊維１３の交差角度とは異なる交差角
度で繊維１３を巻回して構成した第二ワインディング層
１５、及びコーティング層１６とにより構成し、かつ、
巻芯本体１０と芯金２０との間の所定空間Ｒ内に緩衝材
からなる支持層４０を形成したことを特徴とする原反あ
るいはフィルム等のための巻芯１００」であり、また請
求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１の巻芯
１００について、 「支持層４０をハニカムシート４４に
よって構成したこと」である。

【００１９】すなわち、この巻芯１００は、最外層とな
り、プリプレグ化されたガラスクロスあるいはカーボン
クロスを巻回して構成した基材層１２と、ガラス、カー
ボン等の無機繊維あるいはナイロン等の合成繊維によっ
て形成された繊維１３を所定の傾斜角度で巻回した第一
ワインディング層１４と、この第一ワインディング層１
４を形成している繊維１３の交差角度とは異なる交差角
度で繊維１３を巻回して構成した第二ワインディング層
１５、及びコーティング層１６とにより構成した巻芯本
体１０と、その内部に所定空間Ｒを介して収納した芯金
２０とを、両端に位置する連結板３０によって一体的に
連結し、かつ所定空間Ｒ内全体に支持層４０を積極的に
形成したものである。この支持層４０を構成する緩衝材
としては種々なものを適用することができるが、巻芯１
００全体の軽量化を図りながら、巻芯本体１０の芯金２
０に対する確実な支持を達成するためには、実施例にお
いて示すような、発泡性樹脂４１、中空球状体４２、発
泡樹脂円板４３あるいはハニカムシート４４を採用する
ことが好ましいものである。特に、請求項２に係る巻芯
１００では、その支持層４０を構成する緩衝材としては
ハニカムシート４４を採用することが必要である。

【００２０】

【発明の作用】本発明が以上のような手段を採ることに
よって、巻芯１００は次のような作用を有している。

【００２１】まず、本発明に係る巻芯１００にあって
は、その巻芯本体１０がガラスあるいはカーボン等から
なる繊維と樹脂によって形成してあり、この巻芯本体１
０内に対して所定空間Ｒを介して芯金２０が各連結板３
０により一体化してあって、所定空間Ｒ内には軽量な発
泡性樹脂４１等からなる支持層４０が形成してあるの
で、その全体の重量は、従来の金属のみを使用したもの
に比して軽量化されているのである。

【００２２】特に、以下の実施例に係る巻芯１００で
は、これを構成している巻芯本体１０が、基材層１２の
上面にガラスあるいはカーボン繊維１３を順次巻回し、
しかも第一ワインディング層１４と第二ワインディング
層１５とでそのワインディング角度を変えたから、各第
一ワインディング層１４及び第二ワインディング層１５
の間の隙間が完全に埋められているとともに、最外層に
樹脂からなるコーティング層１６を形成してその表面を
研摩面としたから、その外形が真円に近いものとなって
いる。従って、この巻芯１００にあっては、全体として
均質な質量を有していることになるから、これを高速回
転させた場合であっても「ブレ」は全く生じないように
なっている。

【００２３】また、この巻芯１００を構成している巻芯
本体１０は、プリプレグ化したカーボンクロスあるいは
ガラスクロスによって形成される基材層１２と、この基
材層１２上にガラスあるいはカーボン等からなる繊維１
３によって形成される第一ワインディング層１４及び第
二ワインディング層１５とによって主に構成されている
から、これらの基材層１２、第一ワインディング層１４
及び第二ワインディング層１５によって全体としては高
い強度を有したものとなっている。しかも、これらカー
ボンクロスあるいはガラスクロス、ガラスあるいはカー
ボン等からなる繊維１３、及びこれらを密着させる樹脂
はそれぞれの熱膨張率が低いものであるから、当該巻芯
本体１０の各層における熱膨張率は低下されており、従
って熱が加えられ、あるいは温度差の激しい状態のもと
におかれたとしても、その内部に応力を生じさせること
はない。

【００２４】特に、この巻芯本体１０においては、最外
層にコーティング層１６を形成して、その表面を面粗度
が１〜１．５Ｓの研摩面としたから、巻芯本体１０その
表面の平滑性は優れたものとなっているのである。そし
て、このコーティング層１６の表面を研摩して研摩面と
する場合に、コーティング層１６は充分な厚さを有して
いるから、内部の第二ワインディング層１５等が表面に
露出しないようにし得るものである。

【００２５】さらに、この巻芯本体１０は、所定空間Ｒ
内の支持層４０を介して中心の芯金２０と一体化してあ
り、支持層４０は緩衝材である発泡性樹脂４１、中空球
状体４２、発泡樹脂円板４３あるいはハニカムシート４
４によって形成してあるから、巻回時等の回転軸となる
芯金２０に対して、巻芯本体１０は挟んだり変形したり
することなくしっかりと支持されるのである。これによ
り、この巻芯１００が高速回転（数千ｒ．ｐ．ｍ．以
上）されたとしても、その表面に巻回されるべき原反あ
るいはフィルム等にシワが生じたり、逆に部分的に伸び
たり、さらには破損が生じたりすることは全くないので
ある。また、原反あるいはフィルム等を高速で巻回する
と、当該巻芯１００には所謂「巻き締め力」が加わるこ
とになるが、巻芯本体１０は、前述したように、強度及
び剛性の高い材料によって形成してあり、しかもこの巻
芯本体１０は支持層４０によって芯金２０に対して支持
されているのであるから、この巻芯１００には変形や曲
がり等は全く生じないのである。特に、請求項２に係る
巻芯１００のように、その支持層４０を構成する緩衝材
としてハニカムシート４４を採用すれば、巻芯本体１０
の芯金２０に対する支持が確実になされる。

【００２６】しかも、この巻芯１００は、これを何度も
使用すると、巻芯本体１０のコーティング層１６に汚れ
や傷が生じるため、コーティング層１６の表面を研磨し
て再生させることが行われるが、このコーティング層１
６の研磨作業時に加わる力に対しても、上記構成を有す
る巻芯１００は十分な剛性を有しているので、十分な研
磨作業を行えるものとなっているのである。換言すれ
ば、コーティング層１６の研磨をすることによって、当
該巻芯１００は再利用性の高いものとなっているのであ
る。

【００２７】

【実施例】次に、本発明に係る巻芯１００の各実施例に
ついて、その製造方法も加味しながら、図面を参照して
順次説明する。

【００２８】図１には、本発明に係る巻芯１００の斜視
図が示してあり、本実施例の巻芯１００は、図２に示し
たように、主として基材層１２、第一ワインディング層
１４、第二ワインディング層１５及びコーティング層１
６とからなる巻芯本体１０を備えている。この図２に
は、説明上成形芯金１１を入れたままの状態が示してあ
るが、この成形芯金１１は巻芯本体１０を完成させた後
に取外されるものであって、本発明に係る巻芯１００の
構成要素ではない。

【００２９】基材層１２は、中心物となる成形芯金１１
に、プリプレグ化されたガラスクロスあるいはカーボン
クロスを２層に巻回して構成されているもので、この基
材層１２は完成後の巻芯本体１０の内面を滑らかにしか
つ内径精度を上げるためのものである。この場合、成形
芯金１１は当然真円に近いものが使用され、その表面に
は必要に応じて離型剤が塗布される。離型剤を塗布する
のは、完成後の巻芯本体１０からこの成形芯金１１を抜
き取る場合に、その作業を容易に行なえるようにするた
めである。

【００３０】また、基材層１２を成形芯金１１に対して
巻回するには、その布目が成形芯金１１に対して斜めに
なるように配置してなされる。その理由は、この基材層
１２上に後述の第一ワインディング層１４をその上に巻
回していく場合に、この巻回途中において基材層１２が
ほぐれないようにするためである。

【００３１】さらに、この実施例においては、基材層１
２の巻き数を２回としたがこれに限るものではなく、次
に述べるように、１回でもよくまた３回以上であっても
よい。この基材層１２は、巻芯本体１０として完成した
後における強度を保障するというよりは、むしろ次の第
一ワインディング層１４及び第二ワインディング層１５
の巻回作業を容易かつ確実にするものであり、例えば巻
芯本体１０自体の径が小さい場合には１回でよいし、一
方、巻芯本体１０の径が大きい場合には３回以上巻回す
ればよいのである。なお、この巻芯本体１０としては、
その最終的な直径が２５ｍｍ〜４００ｍｍであり、長さ
が３００ｍｍ〜６０００ｍｍ程度まであるものが製造さ
れるのである。

【００３２】第一ワインディング層１４は、成形芯金１
１とともに回転される基材層１２の上面に、繊維１３を
順次巻回（ワインディング）することによって形成され
る。この第一ワインディング層１４を形成する繊維１３
は、ガラス、カーボン等の無機繊維あるいはナイロン等
の合成繊維によって形成されたものであり、巻回される
以前にプリプレグ化されている。勿論、この巻回にあた
っては、各繊維１３に所定の張力を付した状態で行なわ
れる。そして、この第一ワインディング層１４を形成す
る繊維１３の成形芯金１１軸心に対する傾斜角度は、本
実施例の場合４５度である。この傾斜角度で成形芯金１
１の一端側から他端側に向けて所定の隙間で巻回し、他
端に致ると今度は逆の傾斜角度（１３５度）で同様な巻
回作業を順次行なっていく。このような巻回によって形
成された層（繊維１３の一回巻きを１層とする）は、本
実施例にあっては６層であった。この第一ワインディン
グ層１４が、当該巻芯１００の強度等を出す主たる部分
となるから、繊維１３によって形成される層の数はもっ
と多くてもよいが、径の小さい巻芯１００を形成する場
合には少なくてもよい。

【００３３】第二ワインディング層１５は、基本的には
第一ワインディング層１４を形成する場合と同様な方法
によって形成されるが、その成形芯金１１に対する傾斜
角度及び巻き数において異なる。すなわち、この第二ワ
インディング層１５を形成する繊維１３の傾斜角度は本
実施例にあっては７５度であり、またその巻き数は３層
である。この傾斜角度で、上述の第一ワインディング層
１４の場合と同様に、成形芯金１１の一端側から他端側
に向けて所定の隙間で巻回し、他端に致ると今度は逆の
傾斜角度（１０５度）で同様な巻回作業を順次行なって
いく。このように、繊維１３の傾斜角度を第一ワインデ
ィング層１４の場合に比較して変更したのは、第一ワイ
ンディング層１４を形成している繊維１３の各隙間を埋
め尽くす必要があるからである。すなわち、第一ワイン
ディング層１４を形成している繊維１３の交差部分以外
の部分で何等かの原因によって隙間が出きている場合で
あっても、その上から傾斜角度の異なる繊維１３を巻回
することによって、この隙間は完全に埋めることができ
るからである。

【００３４】また、第二ワインディング層１５の巻き数
を３層として、第一ワインディング層１４の場合より少
なくしたのは、この第二ワインディング層１５は巻芯１
００としての強度を保障するものではなく、完成後の巻
芯１００の表面が完全に滑らかなものとするためのもの
であり、従ってこの第二ワインディング層１５によって
巻芯１００の表面が滑らかなものとなるのであれば本実
施例の場合より少ない回数であってもよいものである。

【００３５】そして、この発明に係る巻芯１００にあっ
ては、最外層にエポキシ樹脂によるコーティング層１６
が施されており、その厚さは０．３〜０．４であった。
また、このコーティング層１６の表面に機械的研磨を施
して、１Ｓ〜１．５Ｓの表面仕上げし、研摩面とした。

【００３６】以上のように構成した巻芯本体１０の心円
度は６／１００であって従来のものの心円度１５／ １
００よりその精度が向上しており、またそのヤング率は
１８００ｋｇｆ／ｍｍであった。なお、以上のように形
成した巻芯１００にあっては、その表面仕上げをする前
に、すなわち各層及び各被膜が硬化した後において、成
形芯金１１が抜き出される。この成形芯金１１の抜き出
しは、当該成形芯金１１に離型剤が塗布してあればより
一層良好に行なうことができるものであり、各層の端部
を係止部材に係止させた状態で成形芯金１１を機械によ
って強制的に引き抜くことによって行なわれる。その後
にこれら巻芯本体１０はその表面仕上げがなされるとと
もに、巻芯本体１０の不要な端部を切断して完成品とさ
れるのである。

【００３７】以上のような巻芯本体１０内に、所定空間
Ｒを介して収納される芯金２０は、文字通り金属製のも
のであり、図３及び図４に示すように、巻芯１００の軸
心となるものである。なお、この巻芯本体１０内は、完
成後の巻芯１００の洗滌等における水切りを良好にした
り、静電的に付着したゴミの除去等を簡単に行えるよう
にしたりするために、左右両端にて完全に開放された筒
体としたものである。

【００３８】この芯金２０は、巻芯本体１０に対して固
定して一体化しなければならないが、それを行なうのが
ドーナツ型の円盤状に形成した連結板３０であり、この
連結板３０によって図３に示したように固定された芯金
２０は、巻芯本体１０の軸心に位置することになるので
ある。つまり、この芯金２０は、巻芯１００を回転させ
るときの言わば回転軸となるものであり、回転軸として
必要な剛性を有したものである。

【００３９】連結板３０による芯金２０の巻芯本体１０
に対する一体化は種々な形式が採用されるものであり、
図４及び図５の（イ）に示したように、連結板３０の外
周に巻芯本体１０の端面に当接するフランジ部を形成し
ておいて、このフランジ部によって巻芯本体１０の端面
を覆いながら巻芯本体１０と芯金２０との一体化を図る
ように実施してもよい。なお、図４に示した連結板３０
にあっては、その外面にチャッキング板５０を一体化し
たものであり、このチャッキング板５０によって巻芯１
００を回転させる装置に掛けられるようにしたものであ
る。勿論、連結板３０は、例えば図５の（ロ）に示した
ように、巻芯本体１０と芯金２０とを同じ長さのものに
しておいて、これらの間に一体化するものであってもよ
く、この場合には巻芯１００の各構成部材の形状を簡略
化できるものであり、特に直径の小さな巻芯１００を構
成するのに適しているものである。

【００４０】連結板３０の巻芯本体１０及び芯金２０に
対する一体化は、例えば連結板３０の巻芯本体１０や芯
金２０が嵌合される部分にネジを切っておき、これに合
うネジを巻芯本体１０や芯金２０の該当部分に形成して
おいて、当該連結板３０を巻芯本体１０及び芯金２０に
螺着することによって行ってもよい。また、連結板３０
の嵌合部の外径等を巻芯本体１０や芯金２０の該当部分
と同じにしておいて、接着剤を塗布して強制嵌合するこ
とにより一体化するように実施してもよい。勿論、上記
ネジ及び接着剤を併用して実施してもよい。

【００４１】さて、以上のようにして形成される所定空
間Ｒ内には、緩衝材からなる支持層４０を形成するので
あるが、この支持層４０としては、図３〜図６に示した
ような発泡性樹脂４１、図７に示すような中空球状体４
２、図８に示すような発泡樹脂円板４３、あるいは図９
に示すようなハニカムシート４４が適宜採用されるもの
であり、各場合について、その製造方法も加味しながら
順次説明する。

【００４２】図３〜図６に示した支持層４０は発泡性樹
脂４１によって形成したものであるが、この発泡性樹脂
４１は、例えば図６に示すように、図３に示したチャッ
キング板５０を取り付ける前にその全体を立てておい
て、チャッキング板５０を固定するために連結板３０に
形成してある各取付穴を利用して発泡性樹脂４１の材料
を注入ノズルによって下から注文することにより所定空
間Ｒ内に充填するのである。発泡性樹脂４１の材料を下
側から注入するのは、これによって支持層４０を所定空
間Ｒ内に完全に充填されたものとするためであり、余剰
となった材料は上側の連結板３０の取付穴から出るの
で、これを除去すればよい。

【００４３】図７に示した支持層４０は、最近安価に提
供されてきつつある合成樹脂製の中空球状体４２を利用
して形成したものであるが、この中空球状体４２は、図
７に示したように立てておいた半製品の上方から所定空
間Ｒ内に投入すればよいものである。なお、各中空球状
体４２が所定空間Ｒ内にて移動しないようにするため
に、各中空球状体４２の表面に前述した発泡性樹脂４１
の材料や別の接着剤を塗布しておいて投入するようにす
るとよい。各中空球状体４２は中空のものであるから、
完成後の巻芯１００全体の重量をそれ程増大されること
がなく、各中空球状体４２は球体であるから、巻芯本体
１０の芯金２０に対する支持を十分な剛性で以て行うこ
とができるものとなる。そして、この中空球状体４２に
よる支持層４０の形成を非常に容易に形成できるもので
ある。

【００４４】以上の発泡性樹脂４１や中空球状体４２
は、その材料のコストが少し高いが、図８に示すような
発泡樹脂円板４３を利用すると、より安価に支持層４０
を形成できるものである。すなわち、ポリプレピレン等
からなる発泡性合成樹脂板から、図８に示したようなド
ーナツ型の円板である発泡樹脂円板４３を多数打ち抜き
形成しておいて、これを芯金２０の外周に順次間をつめ
て嵌合する。勿論、各発泡樹脂円板４３の穴の径は芯金
２０の外径と同じであり、各発泡樹脂円板４３の外径は
巻芯本体１０の内径と同じにしておくものである。この
ような発泡樹脂円板４３を多数嵌合した芯金２０を巻芯
本体１０内に嵌合すれば、各発泡樹脂円板４３が支持層
４０を構成することになるのである。なお、各発泡樹脂
円板４３の表面に、巻芯本体１０内に嵌合する前に接着
剤を塗布しておくと、各発泡樹脂円板４３による巻芯本
体１０と芯金２０との一体化をより確実に行なうことが
できるものである。

【００４５】さらに、所定空間Ｒ内に形成すべき支持層
４０としては、これを図９に示したようなハニカムシー
ト４４を利用して構成したものであってもよく、これが
請求項２に係る巻芯１００である。ハニカムシート４４
は、紙や金属薄板からなる帯体を互いに部分的に連結し
て構成したものであって、これを広げたときに、図９の
（イ）に示したような六角柱状の空間を連続的に形成で
きるようにしたものであり、これを芯金２０の表面に巻
回しながら接着剤によって一体化するのである。そし
て、ハニカムシート４４によって表面を覆った芯金２０
を巻芯本体１０内に嵌合することにより、各ハニカムシ
ート４４によって支持層４０を構成するようにするので
ある。なお、各ハニカムシート４４の表面側にも接着剤
を塗布しておいて、各ハニカムシート４４と巻芯本体１
０の内面との接着がなされるようにするとよい。

【００４６】このように、ハニカムシート４４を利用し
て支持層４０とした場合には、図９の（ロ）に示したよ
うに、所定空間Ｒ内には紙等の帯体からなる多数の隔壁
が連続状態で形成されることになるから、これらの隔壁
によって巻芯本体１０の芯金２０に対する支持が確実に
なされるのである。

【００４７】なお、本実施例の巻芯１００においては、
図１及び図２の（イ）に示したように、巻芯本体１０の
所定位置に目印１７が形成してあり、この目印１７によ
ってチャッキング板５０によるチャッキング位置を明示
するようにしている。原反あるいはフィルム等を巻回し
た巻芯１００の重量は相当なものになるのであり、これ
を支持装置あるいは巻戻し装置に掛ける場合には、その
作業の最初から巻芯１００の位置をある程度決めておか
なければならないことが多く、その場合にこの目印１７
は相当役に立つものとなるものである。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に係る発明
においては、上記各実施例にて例示した如く、「原反、
フィルム、シート等の巻き取り等に使用される巻芯であ
って、最外層を構成して表面に原反あるいはフィルム等
が巻回される筒状の巻芯本体１０と、この巻芯本体１０
内に所定空間Ｒを残して収納されて巻回時等における回
転軸となる芯金２０と、この芯金２０と巻芯本体１０と
を互いに連結する連結板３０とを備え、巻芯本体１０
を、プリプレグ化されたガラスクロスあるいはカーボン
クロスを巻回して構成した基材層１２と、ガラス、カー
ボン等の無機繊維あるいはナイロン等の合成繊維によっ
て形成された繊維１３を所定の傾斜角度で巻回した第一
ワインディング層１４と、この第一ワインディング層１
４を形成している繊維１３の交差角度とは異なる交差角
度で繊維１３を巻回して構成した第二ワインディング層
１５、及びコーティング層１６とにより構成し、かつ、
巻芯本体１０と芯金２０との間の所定空間Ｒ内に緩衝材
からなる支持層４０を形成したこと」に、また請求項２
に係る発明においては、上記請求項１の巻芯１００につ
いて、 「支持層４０をハニカムシート４４によって構成
したこと」に、その構成上の特徴があり、これにより、
軽量化、硬度化、耐摩耗性化、表面の平滑化及び熱膨張
率の低減化を果すことができて、簡単に製造することの
できる巻芯を提供することができるのである。

【００４９】すなわち、本発明の巻芯１００によれば、
回転軸となる芯金２０の外側に発泡性樹脂４１等からな
る支持層４０を介して巻芯本体１０を一体化して構成し
たから、巻芯１００全体が大径のものになっても、その
全体重量が増大することはないのである（軽量性の達
成）。また、上記のように構成したことによって、この
巻芯１００の剛性は、軽量なものであるにかかわらず十
分なものとなるのであり、しかも原反あるいはフィルム
の巻き締め力に十分対抗できる強度の高いものとするこ
とができる（強度性の確保）。さらに、原反あるいはフ
ィルムが直接巻回される巻芯本体１０は、発泡性樹脂４
１等からなる支持層４０によって芯金２０に対してその
内面全体で支持されているのであるから、この巻芯本体
１０が部分的に撓んだり変形したりすることが常時ない
のであり、巻回されていく原反あるいはフィルム等に
「しわ」を発生させることがない（平滑性の確保）。

【００５０】さらに、この巻芯１００によれば、原反あ
るいはフィルム等が直接巻回される巻芯本体１０を熱膨
張係数の小さい材料によって形成したから、巻回時に生
ずる機械的発熱に対して大きく熱膨張することがないの
であり、しかもこの巻芯本体１０は芯金２０に対して支
持層４０を介して支持するようにしているから、巻芯本
体１０の表面に巻回されるべき原反あるいはフィルム等
に「しわ」を発生させることがない（非熱膨張性の確
保）のである。

【００５１】そして、この巻芯１００においては、巻芯
本体１０が支持層４０を介して芯金２０に対してしっか
りと支持されているから、巻芯本体１０のコーティング
層１６に生じたキズや汚損を研磨または研削によって除
去する場合にも、巻芯１００は全く撓むことがないので
あり、従って巻芯１００の全ての部分において真円状態
を確保することができ、巻芯１００の再使用を十分行う
ことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る巻芯の部分斜視図である。

【図２】 同巻芯を構成している巻芯本体の構造を示す
部分斜視図である。

【図３】 同巻芯を示す図であって、（イ）は側面図、
（ロ）は図４の１−１線に沿ってみた断面図である。

【図４】 図１に示した巻芯の縦断面図である。

【図５】 巻芯本体と芯金とを一体化する連結板の例を
示す部分断面図である。

【図６】 本発明に係る巻芯の支持層を発泡性樹脂によ
って構成する場合の製造方法を示す断面図である。

【図７】 本発明に係る巻芯の支持層を中空球状体によ
って構成する場合の製造方法を示す断面図である。

【図８】 本発明に係る巻芯の支持層を発泡樹脂円板に
よって構成する場合の製造方法を示す断面図である。

【図９】 本発明に係る巻芯の支持層をハニカムシート
によって構成する場合の製造方法を示す断面図である。

【図１０】従来の巻芯を示す断面図である。

【符号の説明】

１００ 巻芯 １０ 巻芯本体 １１ 成形芯金 １２ 基材層 １３ 繊維 １４ 第一ワインディング層 １５ 第二ワインディング層 １６ コーティング層 ２０ 芯金 ３０ 連結板 ４０ 支持層 ４１ 発泡性樹脂 ４２ 中空球状体 ４３ 発泡樹脂円板 ４４ ハニカムシート ５０ チャッキング板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原反、フィルム、シート等の巻き取り等に
   使用される巻芯であって、 最外層を構成して表面に前記原反フィルム等が巻回され
   る筒状の巻芯本体と、この巻芯本体内に所定空間を残し
   て収納されて巻回時等における回転軸となる芯金と、こ
   の芯金と前記巻芯本体とを互いに連結する連結板とを備
   え、前記巻芯本体を、プリプレグ化されたガラスクロスある
   いはカーボンクロスを巻回して構成した基材層と、ガラ
   ス、カーボン等の無機繊維あるいはナイロン等の合成繊
   維によって形成された繊維１３を所定の傾斜角度で巻回
   した第一ワインディング層と、この第一ワインディング
   層を形成している前記繊維の交差角度とは異なる交差角
   度で前記繊維を巻回して構成した第二ワインディング
   層、及びコーティング層とにより構成し、 かつ、前記巻芯本体と芯金との間の所定空間内に緩衝材
   からなる支持層を形成したことを特徴とする原反フィル
   ム等のための巻芯。
2. 【請求項２】前記支持層をハニカムシートによって構成
   したことを特徴とする請求項１に記載の原反フィルム等
   のための巻芯。