JP3343261B2 - 巻心およびこのような巻心を製造する方法 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は巻心、特にらせん形に巻かれた巻心を、プラ
イを巻取り、接着しかつ乾燥することにより板即ちボー
ド（board）の重ね合わせたプライ（plies）から製造す
る方法に関する。
イを巻取り、接着しかつ乾燥することにより板即ちボー
ド（board）の重ね合わせたプライ（plies）から製造す
る方法に関する。
製紙産業、プラスチック産業および織物産業において
製造されたウエブは、通常、巻取り用の巻心上に巻かれ
る。ボードから製造された巻心、特にらせん形の巻心
は、ボードの一方のプライを他方のボードのプライ上に
接着しかつボードのプライを特殊のらせん形の機械的に
らせん形に巻くことにより製造される。巻心を形成する
ために必要なボードのプライの幅、厚さおよび数は、製
造されるべき巻心の寸法および強度の要求条件により変
化し、プライの幅は、代表的には、50mmから250mmまで
の範囲内であり、プライの厚さは0.2mmから1.2mmまでの
範囲内であり、かつプライの数は３個から30個の範囲内
である。ボードのプライの強度は、巻心の要求強度に応
ずるために変化する。
製造されたウエブは、通常、巻取り用の巻心上に巻かれ
る。ボードから製造された巻心、特にらせん形の巻心
は、ボードの一方のプライを他方のボードのプライ上に
接着しかつボードのプライを特殊のらせん形の機械的に
らせん形に巻くことにより製造される。巻心を形成する
ために必要なボードのプライの幅、厚さおよび数は、製
造されるべき巻心の寸法および強度の要求条件により変
化し、プライの幅は、代表的には、50mmから250mmまで
の範囲内であり、プライの厚さは0.2mmから1.2mmまでの
範囲内であり、かつプライの数は３個から30個の範囲内
である。ボードのプライの強度は、巻心の要求強度に応
ずるために変化する。
巻心の壁部の厚さは、広い範囲内で変化し、代表的に
は、0.50mmから18mmまでの範囲内である。巻心の壁部が
厚ければ厚いほど、巻心はより多数のプライからなる。
プライと関係なく、らせん形の機械に入るボードの水分
は、代表的には、同じであり、均一であり、例えば、８
％である。この水分は、仕上げられた巻心の水分の要求
としばしば合致する。
は、0.50mmから18mmまでの範囲内である。巻心の壁部が
厚ければ厚いほど、巻心はより多数のプライからなる。
プライと関係なく、らせん形の機械に入るボードの水分
は、代表的には、同じであり、均一であり、例えば、８
％である。この水分は、仕上げられた巻心の水分の要求
としばしば合致する。
多数の薄いプライを厚い巻心壁部に製造するために接
着剤を該プライの大きい表面上に塗布することにより、
多数の薄いプライが一緒に接着されるときに、かつ接着
剤の乾燥物質含有量（dry matter content）が一般的
に低く、約20％から60％までの範囲内であるときに、ボ
ードの水分は、らせん形の機械において明らかに増大
し、通常、11％−18％まで増大する。それゆえに、製造
された巻心は、使用者に出荷する準備が完了するまでに
乾燥されなければならない。
着剤を該プライの大きい表面上に塗布することにより、
多数の薄いプライが一緒に接着されるときに、かつ接着
剤の乾燥物質含有量（dry matter content）が一般的
に低く、約20％から60％までの範囲内であるときに、ボ
ードの水分は、らせん形の機械において明らかに増大
し、通常、11％−18％まで増大する。それゆえに、製造
された巻心は、使用者に出荷する準備が完了するまでに
乾燥されなければならない。
乾燥は巻心の積重ね体を通じて適切に加熱された熱風
を吹き込むことにより行われる。乾燥させるべき巻心の
壁部が厚いために、乾燥は面倒でありかつ時間を要す
る。巻心が乾燥する間に、水分勾配（moisture gradie
nt）が厚い材料の内部に不可避的に形成される。換言す
ると、巻心の表面は、壁部の内部が乾燥し始める前に乾
燥させなければならない。このような水分勾配は、数ミ
リメートル当たり数パーセンテージユニットの水分であ
ってもよい。これは、一例として、巻心の壁部の内部に
代表的な水分プロファイルを示す添付したグラフに示し
てある。このグラフは、いったん形成されると容易に水
平にならない既知の巻心の水分勾配の典型的な例であ
る。
を吹き込むことにより行われる。乾燥させるべき巻心の
壁部が厚いために、乾燥は面倒でありかつ時間を要す
る。巻心が乾燥する間に、水分勾配（moisture gradie
nt）が厚い材料の内部に不可避的に形成される。換言す
ると、巻心の表面は、壁部の内部が乾燥し始める前に乾
燥させなければならない。このような水分勾配は、数ミ
リメートル当たり数パーセンテージユニットの水分であ
ってもよい。これは、一例として、巻心の壁部の内部に
代表的な水分プロファイルを示す添付したグラフに示し
てある。このグラフは、いったん形成されると容易に水
平にならない既知の巻心の水分勾配の典型的な例であ
る。
ボードのプライが接着されるときに、その繊維は膨潤
する。巻心が乾燥する間に、巻心の水分が減少するにつ
れて、繊維が再び収縮する。乾燥するために、巻心は、
通常、重なり合う構成に緊密に積み重ねられる。積重ね
のモードのために、各々の巻心は、空気が巻心に吹き込
まれるときに、主として内部が乾燥する。緊密に積み重
ねられた（tight stacking）ときに、水分勾配が一つ
の方向、すなわち、ｚ方向に形成され、それにより水分
が巻心の外周に近い位置から巻心の壁部の内面に向かっ
て減少する（図を比較参照されたい）。
する。巻心が乾燥する間に、巻心の水分が減少するにつ
れて、繊維が再び収縮する。乾燥するために、巻心は、
通常、重なり合う構成に緊密に積み重ねられる。積重ね
のモードのために、各々の巻心は、空気が巻心に吹き込
まれるときに、主として内部が乾燥する。緊密に積み重
ねられた（tight stacking）ときに、水分勾配が一つ
の方向、すなわち、ｚ方向に形成され、それにより水分
が巻心の外周に近い位置から巻心の壁部の内面に向かっ
て減少する（図を比較参照されたい）。
それゆえに、巻心の壁部がその水分含有量において差
異がありかつ乾燥する間に収縮が異なる時期に起こりか
つ後者により巻心構造に対して開き作用（opening eff
ect）を生ずるので、比較的に強い内部応力が巻心壁部
内に発生する。また、応力がらせん形の巻心の形状によ
り種々のプライのボードのストリップの角度の差異から
生ずる。最悪の場合には、これらの応力は、材料の欠陥
すらをもひき起こすことがある。いずれにせよ、これら
の欠陥は、巻心がひずみ状態にあるときに、巻心の強度
を弱め、このようなひずみの最も代表的な例は、いわゆ
るチャック負荷（chuck loading）（すなわち、ロール
が比較的に短いチャックを通じて巻心により支持され
る）である。
異がありかつ乾燥する間に収縮が異なる時期に起こりか
つ後者により巻心構造に対して開き作用（opening eff
ect）を生ずるので、比較的に強い内部応力が巻心壁部
内に発生する。また、応力がらせん形の巻心の形状によ
り種々のプライのボードのストリップの角度の差異から
生ずる。最悪の場合には、これらの応力は、材料の欠陥
すらをもひき起こすことがある。いずれにせよ、これら
の欠陥は、巻心がひずみ状態にあるときに、巻心の強度
を弱め、このようなひずみの最も代表的な例は、いわゆ
るチャック負荷（chuck loading）（すなわち、ロール
が比較的に短いチャックを通じて巻心により支持され
る）である。
巻心の内部応力は、巻心の薄い環形の切断部を分裂す
ることにより、または異なる態様で乾燥されかつ処理さ
れた巻心を特殊のチャック強度試験装置により試験する
ことにより検出することができる。
ることにより、または異なる態様で乾燥されかつ処理さ
れた巻心を特殊のチャック強度試験装置により試験する
ことにより検出することができる。
例えば、従来技術の文献、欧州特許第0699518号およ
び欧州特許第0534162号は、紙製巻心の水分の問題を取
り扱っている。特許文献、欧州特許第0699518号に掲載
された発明の目的は、巻心が製造された直後に増感材料
を巻心のまわりに巻き上げることができるように水分含
有量の低い紙製チューブまたは紙製巻心を製造すること
ができる方法および装置を提供することにある。この目
的は、水溶性の接着剤を該接着剤が原紙の側にうね状に
なるように小量適用することにより原紙の水分含有量を
所定値（例えば、６±１％）に制御することにより達成
される。仕上げられたチューブは、乾燥する必要がなく
または冷却する必要もなく、従って、仕上げられたチュ
ーブを乾燥しまたは冷却するために必要な時間およびス
ペースをなくすことができる。この文献、欧州特許第06
99518号は、可能な限り低い水分含有量を有する仕上げ
られた巻心を製造する方法を教示している。
び欧州特許第0534162号は、紙製巻心の水分の問題を取
り扱っている。特許文献、欧州特許第0699518号に掲載
された発明の目的は、巻心が製造された直後に増感材料
を巻心のまわりに巻き上げることができるように水分含
有量の低い紙製チューブまたは紙製巻心を製造すること
ができる方法および装置を提供することにある。この目
的は、水溶性の接着剤を該接着剤が原紙の側にうね状に
なるように小量適用することにより原紙の水分含有量を
所定値（例えば、６±１％）に制御することにより達成
される。仕上げられたチューブは、乾燥する必要がなく
または冷却する必要もなく、従って、仕上げられたチュ
ーブを乾燥しまたは冷却するために必要な時間およびス
ペースをなくすことができる。この文献、欧州特許第06
99518号は、可能な限り低い水分含有量を有する仕上げ
られた巻心を製造する方法を教示している。
特許文献、欧州特許第0534162号に掲載された発明の
目的は、自然の環境に再生利用することができまたは分
解することができる木材を資源とする材料で製造された
写真感光性材料用の巻心を提供することにある。この目
的は、本質的に紙からなる中心の巻心と、本質的に0.1g
/cm3を超えない密度を有する木材パルプからなる緩衝層
とを有する巻心を使用することにより達成される。緩衝
層上に設けられた強化層は、本質的に0.3kgよりも小さ
くない引張り強さと15mmの幅とを有する紙からなる。こ
の文献、欧州特許第0534162号は、特殊の目的のための
巻心を構成する方法、例えば、感光性材料を巻心のまわ
りに巻く方法を教示している。
目的は、自然の環境に再生利用することができまたは分
解することができる木材を資源とする材料で製造された
写真感光性材料用の巻心を提供することにある。この目
的は、本質的に紙からなる中心の巻心と、本質的に0.1g
/cm3を超えない密度を有する木材パルプからなる緩衝層
とを有する巻心を使用することにより達成される。緩衝
層上に設けられた強化層は、本質的に0.3kgよりも小さ
くない引張り強さと15mmの幅とを有する紙からなる。こ
の文献、欧州特許第0534162号は、特殊の目的のための
巻心を構成する方法、例えば、感光性材料を巻心のまわ
りに巻く方法を教示している。
本発明の一つの目的は、これらの応力を減少し、なく
しまたはこれらの応力の方向を変更して、それにより特
にチャック負荷の場合において巻心の強度および負荷抵
抗を増大する方法を提供することにある。
しまたはこれらの応力の方向を変更して、それにより特
にチャック負荷の場合において巻心の強度および負荷抵
抗を増大する方法を提供することにある。
本発明の方法においては、ボードの重ね合わされたプ
ライを巻取り、接着しかつ乾燥することにより、巻心が
前記ボードの重ね合わされたプライから製造され、かつ
本発明の特徴は、巻心を形成する壁部の内部に段階的な
水分構造体を提供するために、巻取り段階に入るボード
のプライのうちの少なくともいくつかのプライの水分含
有量が相互に異なり、プライの水分含有量が巻心の外面
に向かって増大することにある。
ライを巻取り、接着しかつ乾燥することにより、巻心が
前記ボードの重ね合わされたプライから製造され、かつ
本発明の特徴は、巻心を形成する壁部の内部に段階的な
水分構造体を提供するために、巻取り段階に入るボード
のプライのうちの少なくともいくつかのプライの水分含
有量が相互に異なり、プライの水分含有量が巻心の外面
に向かって増大することにある。
前述したように、従来技術のボード製巻心は、巻心壁
部を構成するために使用されるボードのプライが等しい
水分含有量を有するように製造されてきた。巻心が乾燥
する間に、水分勾配が形成され、それにより内壁部（ま
たは壁部）に最も近いプライが最初に乾燥し、それによ
り好ましくない応力を発生する。
部を構成するために使用されるボードのプライが等しい
水分含有量を有するように製造されてきた。巻心が乾燥
する間に、水分勾配が形成され、それにより内壁部（ま
たは壁部）に最も近いプライが最初に乾燥し、それによ
り好ましくない応力を発生する。
異なるボードのプライの当初の水分含有量が本発明に
より、例えば、既にボードが製造される間に、または異
なる幅を有しかつ異なるプライのために意図されたボー
ドストリップを切断するときに構成され、それにより水
分が巻心の乾燥中にボードプライ内に不可避的に発生す
る水分勾配と合致し、前記応力が最小限度にとどめられ
る。本発明による段階的な水分構造体は、水分勾配の形
状が熱動力学的な計算または試験による定義のいずれか
により先ず受け入れられるときに、発生させることがで
きる。水分含有量の必要な差異（段階的な水分構造体）
は、種々のボードのプライを接着する方法を変更しかつ
／または調節することにより（例えば、片側接着または
両側接着により）、または接着剤の型式を変更しかつま
たは調節することにより、らせん形の機械において発生
させることができる。従って、種々のボードのプライを
接着するために、少なくとも一つの型式の接着剤が使用
される。また、水分含有量の必要な差異は、種々のボー
ドのプライを接着するために使用される型式の接着剤の
特性、特に乾燥物質含有量を変更することにより、らせ
ん形の機械において発生させることができる。
より、例えば、既にボードが製造される間に、または異
なる幅を有しかつ異なるプライのために意図されたボー
ドストリップを切断するときに構成され、それにより水
分が巻心の乾燥中にボードプライ内に不可避的に発生す
る水分勾配と合致し、前記応力が最小限度にとどめられ
る。本発明による段階的な水分構造体は、水分勾配の形
状が熱動力学的な計算または試験による定義のいずれか
により先ず受け入れられるときに、発生させることがで
きる。水分含有量の必要な差異（段階的な水分構造体）
は、種々のボードのプライを接着する方法を変更しかつ
／または調節することにより（例えば、片側接着または
両側接着により）、または接着剤の型式を変更しかつま
たは調節することにより、らせん形の機械において発生
させることができる。従って、種々のボードのプライを
接着するために、少なくとも一つの型式の接着剤が使用
される。また、水分含有量の必要な差異は、種々のボー
ドのプライを接着するために使用される型式の接着剤の
特性、特に乾燥物質含有量を変更することにより、らせ
ん形の機械において発生させることができる。
従来技術の方法においては、巻心の壁部の内部のすべ
てのプライは、代表的には、例えば、８％の同じ水分含
有量を有していた。本発明による方法により製造された
巻心の内部プライの当初の水分含有量は、例えば、６％
であり、最初に巻心の外側面に向かって７％に増大し、
その後、8.5％に増大し、かつ最後に外側面上で約10％
に増大する。接着により、接着剤中に含まれた水のため
に水分含有量が増大する。この水は、乾燥する間に除去
される。しかしながら、本発明による当初に提供された
段階的な水分構造関係は、あらゆる段階において維持さ
れ、それにより乾燥時における有害な応力の発生が回避
される。上記の水分値は一例であり、その他の型式の段
階的な水分構造体が各々の場合により、例えば、仕上げ
られた巻心の所望された最終の水分含有量により実行可
能である。そのうえ、例えば、乾燥工程それ自体を促進
するために、最も外部のプライをより乾燥した状態にし
てもよく、またはより乾燥したプライを乾燥モードに基
づいて予想される水分勾配に従って巻心の壁部の両面上
に配置することができる。
てのプライは、代表的には、例えば、８％の同じ水分含
有量を有していた。本発明による方法により製造された
巻心の内部プライの当初の水分含有量は、例えば、６％
であり、最初に巻心の外側面に向かって７％に増大し、
その後、8.5％に増大し、かつ最後に外側面上で約10％
に増大する。接着により、接着剤中に含まれた水のため
に水分含有量が増大する。この水は、乾燥する間に除去
される。しかしながら、本発明による当初に提供された
段階的な水分構造関係は、あらゆる段階において維持さ
れ、それにより乾燥時における有害な応力の発生が回避
される。上記の水分値は一例であり、その他の型式の段
階的な水分構造体が各々の場合により、例えば、仕上げ
られた巻心の所望された最終の水分含有量により実行可
能である。そのうえ、例えば、乾燥工程それ自体を促進
するために、最も外部のプライをより乾燥した状態にし
てもよく、またはより乾燥したプライを乾燥モードに基
づいて予想される水分勾配に従って巻心の壁部の両面上
に配置することができる。
本発明による方法により製造された巻心のチャック負
荷抵抗は、好ましくない応力をうけているときに、従来
技術により製造された巻心と比較すると、さらに50％高
い。これは、従来技術により製造された巻心のチャック
負荷抵抗値と、それと相応じて本発明により製造された
巻心のチャック負荷抵抗値とを記載した以下の表に示さ
れている。
荷抵抗は、好ましくない応力をうけているときに、従来
技術により製造された巻心と比較すると、さらに50％高
い。これは、従来技術により製造された巻心のチャック
負荷抵抗値と、それと相応じて本発明により製造された
巻心のチャック負荷抵抗値とを記載した以下の表に示さ
れている。
また、本発明の方法は、チャック負荷をうけていると
きに発生する張力の方向と反対の張力の状態を巻心に発
生させ、それにより巻心の強度を増大するようにプレス
トレスを与えた巻心を製造することによりその使用が可
能になる。これは、例えば、巻心の水分を乾燥後に増大
することにより達成される。
きに発生する張力の方向と反対の張力の状態を巻心に発
生させ、それにより巻心の強度を増大するようにプレス
トレスを与えた巻心を製造することによりその使用が可
能になる。これは、例えば、巻心の水分を乾燥後に増大
することにより達成される。
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種
々の変型および応用を添付した請求の範囲により定義さ
れた本発明の範囲内で実施可能である。
々の変型および応用を添付した請求の範囲により定義さ
れた本発明の範囲内で実施可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B31C 3/00 B65H 75/50
Claims (9)
- 【請求項１】ボードの重ね合わせたプライであってこれ
を巻取り、接着しかつ乾燥することにより製造されたプ
ライから巻心を製造する方法において、巻心を形成する
壁部の内部に段階的な水分構造体を提供するために、巻
取り段階に入るボードのプライのうちのいくつかの水分
含有量が相互に異なり、プライの水分含有量が巻心の外
面に向かって増大することを特徴とする方法。 - 【請求項２】プライの水分含有量、すなわち、段階的な
水分構造体は、各々が等しい水分含有量を有するボード
のプライを重ね合わせることで形成した巻心を乾燥させ
た場合に該巻心の壁部に形成される水分勾配に従って選
択されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載
の方法。 - 【請求項３】巻心構造体を伸長する張力作用を提供する
ために巻心の水分が巻心の乾燥後に増大されることを特
徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。 - 【請求項４】ボードのプライの種々の水分含有量がボー
ドが製造される間にかつ／または異なる幅を有しかつ異
なるプライのために意図されたボードストリップのその
後の切断の間にボード機械により発生されることを特徴
とする請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項５】水分含有量の必要な差異が種々のボードの
プライを接着する方法を変更しかつ／または調節するこ
とにより、例えば、片側接着または両側接着により、ら
せん形の機械において発生されることを特徴とする請求
の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】水分含有量の必要な差異が種々のボードの
プライを接着するための少なくとも一つの型式の接着剤
を使用することによりらせん形の機械において発生され
ることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項までの
いずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】水分含有量の必要な差異が種々のボードの
プライを接着するために使用される型式の接着剤の特性
を変更することによりらせん形の機械において発生され
ることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項までの
いずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】水分含有量の必要な差異が種々のボードの
プライを接着するために使用される型式の接着剤の乾燥
物質含有量を変更することによりらせん形の機械におい
て発生されることを特徴とする請求の範囲第１項から第
７項までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】ボードの重ね合わされたプライを備えてい
る巻心において、巻心がボードのプライからなり、巻心
を形成する壁部の内部に段階的な水分構造体を提供する
ために、巻取り段階に入るボードのプライのうちの少な
くともいくつかのプライの水分含有量が相互に異なる水
分含有量を有するように意図的に設けられ、プライの水
分含有量が巻心の外面に向かって増大することを特徴と
する巻心。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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