JP3794621B2 - 伸縮型巻取軸及び無芯ロール形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は伸縮型巻取軸に関し、トイレットペーパやキッチンペーパやラップフィルム（サランラップやポリエチレンランプなどの樹脂フィルム）などの連続シートを無芯ロールに巻回するのに適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
トイレットペーパの無芯の巻き取り方法についてはこれまで各種の提案がされている。従来の無芯のトイレットペーパの巻き取りは巻き始めに水分付与を行うことにより固めの巻層を形成し、擬似的な芯が形成された後水分付与を停止し、正規な巻き取りに移行している。そして、所定の巻き径が得られた後巻取軸の引き抜きを行う。水分付与により形成された擬似的な芯の存在は巻取軸の引き抜きの際のロールの崩れを防止し、抜き取り後における適正なロール形状を確保することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の水分付与による擬似的な芯構造の形成による無芯のトイレットペーパロールにおいて、巻き始めに水分又は薄い糊剤又は水分を付与して巻いて形成した擬似的な芯体を構成することにより巻取軸の引き抜きによってもロールの形状を崩れないようにし、無芯ロールとしている。そのため、巻取層における内層に水分又は糊剤を付与し固める工程が必須であった。ところが、乾燥のための待機時間が必要であり、巻取後あまり短い時間の未固化のうちは巻取軸の抜き取りはできず、この部分が工程の流れにおける隘路となっていた。また、芯を固めるため或る厚みの巻層が形成されるまで水分又は糊剤の付与を行っており、この間においては紙層間が比較的に密に固まっているため、トイレットペーパを使用して芯の部分までくるとトイレットペーパを一枚に分離することは困難となるのが通常である。そのため、内周部の固まった部分まで来るとトイレットペーパとしての使用はできず、通常はこの部分まで消費された時点で廃棄するのが普通である。そのため、無芯といって廃棄物としては相当量が出ることは回避できないのであった。
【０００４】
水分付与を行わない無芯ロールの形成手法としては、巻取軸を伸縮自在に構成し、巻取時には巻取軸を拡径させ、所定のロール径が得られたら巻取軸を縮径させ、巻取軸の引き抜きを行うものがある。しかしながら、従来の伸縮型の巻取軸はメカニカルな外径伸縮機構に依拠しており、巻取軸の内部にそれを搭載する関係上、巻取軸の外径をそれほど小さくできず、また剛性を確保して内部に伸縮機構を設けなければならないことから、巻取軸としてはその全長に制約（せいぜい50cm程度）があった。他方、トイレットペーパやキッチンペーパの巻取においては原反の幅は１メートルをゆうに超えており、それをスリッタにかけ、１本の巻取軸上で分割して巻き取りを行うのが普通であり、従来型のメカニカルな伸縮機構をこの長い巻取軸の内部に搭載するのはほとんど不可能といえた。
【０００５】
この発明は以上述べた従来技術の問題点に鑑み、トイレットペーパやキッチンペーパ等の連続シートを最後若しくは最後近くまで使用可能に無芯ロールに形成するのに適した巻取軸及びそのような巻取軸を使用した無芯ロール巻きの方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、弾性チューブと、弾性チューブを軸線方向に延在させつつ弾性チューブを回転可能とするべく弾性チューブの端部を所定軸線上位置に支持する支持手段と、前記弾性チューブの内部へ加圧空気を選択的に導入する空気圧導入手段とを備え、弾性チューブはその実質的全長が外周に位置しており、弾性チューブ内周面側への空気の導入により弾性チューブは拡開させた状態でその外周面においてシートに接触させた状態でシートをロール状に巻回し、前記弾性チューブは外周に円周方向に等間隔をおいて多数の長手方向全長に延びる凸条を形成しており、空気圧の導入または排除により前記凸条がシートに対して拡縮されることを特徴とする伸縮型巻取軸が提供される。
【００３３】
請求項１の発明の作用・効果を説明すると、弾性チューブの外周に凸条を形成することによりロール巻取りの完了時に巻取軸をロールから引き抜く作業が容易となる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、トイレットペーパやキッチンペーパなどの連続シートの芯無ロールの形成方法であって、可撓性チューブをその端部を軸線方向に延在させつつ支持手段に対して回転可能に支持させ、前記可撓性チューブは実質的全長が外側に位置し、かつ外周に円周方向に等間隔をおいて多数の長手方向全長に延びる凸条を形成しており、可撓性チューブ内周面側への空気の導入により可撓性チューブを拡開させ、可撓性チューブ外周面の前記凸条をシートに接触させた状態において巻取軸を回転させることによりその回りへの連続シートの巻取を行い、必要あれば巻き始めにおいて水分又は糊剤を付与することによりごく最初の巻層間の固化又は接着を行い、所定の巻取径が得られた時点で回転を停止し、次いで可撓性チューブ内周面側の空間からの空気の排出により可撓性チューブを半径内方に収縮させることにより弾性チューブ外周面の前記凸条をシートから縮径させ、その後巻取軸を抜去することよりなる連続シートの芯無ロールの形成方法が提供される。
【００３５】
請求項２の発明の作用・効果を説明すると、可撓性チューブをその外周面の少なくとも一部をして軸体の外周面より半径方向の外側に位置するよう拡開させ、この状態において巻取軸の回りに連続シートをロール状に巻回し、所定巻径に到達後に空気圧を抜くことにより可撓性チューブは収縮し、ロールを抜去することにより、ごく軽微な力での巻取軸の引き抜きが可能となり引き抜き時にロール形状を全然崩すことがない。必要あれば、水分若しくは糊剤の付与により巻き始めにおいて層間の固化若しくは接着を行ってもよいが、この発明では可撓性チューブの伸縮により巻取軸からのロールの抜去が容易であることから、固化若しくは接着状態はすこぶる軽微（軽く接着する程度）でよいため、最後の一層又は殆ど最後まで使い尽くすことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の伸縮型巻取軸９を示しており、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態を示す。巻取軸９は軸体１０と、金属製軸体１０をその外周側において包囲するようにこの発明の可撓性材料としてのゴム材などよりなる弾性チューブ１２とから成る。軸体１０の長手方向に沿って等間隔に円周方向係留溝１４が形成され、円周方向係留溝１４の部位において弾性チューブ１２は合成繊維などの糸条１６によって軸体１０に結束される。即ち、糸条１６が弾性チューブ１２を介して円周方向係留溝１４に食込むことにより弾性チューブ１２はその軸位置において軸体１０に止着される。
【００３７】
軸体１０は隣接した円周方向係留溝１４間の中間位置において半径方向連通孔１８を備えており、各半径方向連通孔１８は内端は軸体１０の中空部２０に開口し、外端は軸体１０の外周に開口し、換言すれば、弾性チューブ１２の内周面に開口している。
【００３８】
軸体１０はその両端（図１には一端のみ示す）にプラグ２２を有し、プラグ２２は軸体１０の開口両端に嵌合若しくはねじ込まれ、軸体１０の中空部２０を閉鎖している。図１に示すように左端側のプラグ２２にエアカップラ２４が設けられる。エアカップラ２４は弁スリーブ２６と、弁体２８と、スプリング３０と、Оリング３２とから構成される。弁スリーブ２６はプラグ２２に同芯に挿入固定される。弁スリーブ２６はその内周の縮径部としての弁シート26-1を備える。弁体２８は弁スリーブ２６に軸線方向に摺動自在に嵌合される。弁体２８は軸体１０に近接した一端において、第１の拡径部28-1を備え、かつ中間部に第２の拡径部28-2を備える。
【００３９】
スプリング３０は弁スリーブ２６の縮径部26-1と弁体２８の拡径部28-2との間に配置され、スプリング３０の弾性力は拡径部28-1をしてОリング３２を介して弁シート26-1に着座するように付勢する。軸体１０から離間した弁体２８の端部はテーパ状に拡開した空気圧受部28-3となっている。
【００４０】
空気圧受部28-3に空気圧が矢印a方向に作用すると、（ロ）に示すように弁体２８はスプリング３０の付勢力に抗して軸体１０に向けて変位され、第１の拡径部28-1は弁シート26-1から離間される。そのため、空気は弁体２８の中心２８aを介して軸体１０の中空部２０に導入することができる。図１の（ロ）に示すように中空部２０へ導入された空気は半径方向連通孔１８を介して弾性チューブ１２に矢印ｂのように作用し、図１の(ロ)で示すように、糸条１６の部位では軸体１０に拘束されるが、その中間では半径方向に膨張する。所定の内部圧力が得られた時点で受圧部28-3への空気供給を停止すると、スプリング３０の付勢力によって弁体２８は弁座26-1に着座するように移動する。弁体２８が弁座26-1に着座すると、そのままでは内部の空気は漏出せず、弾性チューブ１２は半径外方に膨張したままである。図１の（ロ）において一点鎖線１２´は無負荷状態（シートの巻回を行わない状態）での弾性チューブの拡径状態を示しており、実線１２は弾性チューブの状態はその上にシートを巻回したため一部平坦に圧潰された負荷状態を示す。
【００４１】
膨張した巻取軸９を縮径させるためには、受圧部28-3を大気に開放させた状態で弁体２８をスプリング３０の付勢力に抗して押圧する（図２（ロ）参照）。すると、巻取軸内部の空気は中心孔２８aより即座に大気に放出され、弾性チューブ１２は図１の（イ）のように半径内方に縮径変位される。
【００４２】
図３及び図４はこの発明の実施の形態としての無芯のトイレットペーパロールの形成方法の形成手順（イ）〜(ニ)を示している。ワインダの構成について先ず説明すると、図３の（イ）に示すように、一対の同一径の同一方向（図の時計方向）に回転する巻取ローラ40A, 40Bが多少の間隔をおいて設けられる。巻取ローラ40A, 40Bの下流にはシュート４２が配置され、巻取ローラ40A, 40Bとシュート４２との間に糊剤の塗布ノズル４４及びエアノズル４５が配置されている。巻取ローラ40A, 40Bの上方に加圧ローラ４６が昇降自在に設けられる。図１及び２で説明した構成の巻取軸（エアシャフト）９は、（イ）示す退避位置と（ロ）に示す巻取ローラ40A, 40B間を跨った巻取位置との間を移動可能に設置されている。また、タッキングのための矢板４８が設けられる。
【００４３】
次ぎに、この発明による無芯のロール形成をトイレットペーパロールの形成に応用した場合について説明すると、図３の（イ）はロール５０の巻取完了状態を示しており、巻取直後のロール５０は矢印ａのようにシュート４２上を転動され、ストッパ部42-1に当接している。Ｐはロール５０から延びるトイレットペーパを示しており、巻取ローラ40A, 40Bを経てトイレットペーパの原反ロール（図示しない）まで至っている。
【００４４】
糊剤塗布ノズル４４が矢印ｃのようにトイレットペーパＰに向けて前進され、ノズル４４からの糊剤がトイレットペーパＰの底面に塗布される。塗布後はノズル４４は後退される。（ロ）においてＮは糊剤の塗布された部分を示す。糊剤の塗布は連続的でもスポット状でもよいがなどのトイレットペーパは薄いため浸透性が大きいことから巻き始めもできるだけ少ない層間のみの接着を行い、それより外側には浸透しないような接着状態であることが必要である。そのため、浸透性の少ない糊剤の選定をしまた糊剤の塗布をごく少量散開的に行うなどの適宜の方法を取りうる。水分を散布することにより極く始めの巻層のみ固化する周知の手法も場合によっては採用しうる。また、トイレットペーパの紙質によっては接着を全く省略することも可能である。例えば、エンボスなどにより凹凸を付されたトイレットペーパでは巻層間の交絡性があるため最内層の接着を必ずしもしなくても巻き始めが垂れることがないため、接着なしで済ませることも場合によっては可能である。
【００４５】
巻取軸９は（イ）において矢印ｂのように回動され、図３の（ロ）に示すように巻取ローラ40A, 40Bをまたがった巻取位置において、巻取軸９はトイレットペーパＰを巻取ローラ40A, 40Bに押し付ける。他方、図示しないカッタは矢印ｄのように駆動され、トイレットペーパＰの切断が行われる。巻取軸９の抜去はこの時点において行うことができる。即ち、図１の（ロ）の状態において、中空部２０から空気圧を抜くことにより（イ）のように弾性チューブ１２は半径内方に収縮するため巻取軸９とロール５０との間に隙間（図５（イ）参照）が形成され、ロール５０より巻取軸９をごく軽微な力で引き抜くことができる。
【００４６】
図３（ロ）においてエアノズル４５より矢印ｅのように空気が噴出され、切断されたトイレットペーパＰは矢印ｆに添ってめくられ、Ｐ'で示す中間状態を経て、巻取軸９を巡り、先端が図示しない原反からのトイレットペーパの部分に重ねられたＰ''にて示す状態に至る。この状態において糊剤の付着部分Ｎは外向きとなっている。
【００４７】
つぎに、図３の（ロ）において、矢板４８が実線の退避状態から矢印ｇのように巻取ローラ４０Ｂと巻取軸９との間の窪み領域に向けて前進され、図４の（ハ）に示す状態にいたる。このと、矢板４８の先端と係合したトイレットペーパの部位は巻取ローラ４０Ｂと巻取軸９との間の窪み領域に押しつけられ、トイレットペーパに折り線Ｐ'''が付与され、折り線Ｐ'''より先のトイレットペーパの部位は巻取ローラ４０Ｂの周面に添い付けられ、折り線Ｐ'''より手前のトイレットペーパの部位Ｐ''は原反ローラからのトイレットペーパＰと重ねられる。
【００４８】
そして、図４の（ニ）にて示すように矢板４８は矢印ｈのように退避位置まで後退され、他方加圧ローラ４６が（ハ）の位置から矢印ｉのように下降され、巻取軸９に巻きつけられたトイレットペーパＰは（ニ）のように巻取軸９の周面に押しつけられる。この状態において、巻取ローラ40A, 40Bは矢印ｊのようにその回転を開始し、トイレットペーパの曲折部Ｐ''' を折り込みつつ、矢印ｋのように巻取軸９へのトイレットペーパの巻取が開始される。巻取が開始されると接着剤塗布部Ｎが次ぎの巻層に接触するためこれらの層同士は接着されるため、後述の巻取軸９の抜去を行ったときに巻き始め部分が垂れ下がることはない。そして、接着剤Ｎは深く浸透しないように糊剤の性質や塗布方法を適正に選択しているため、糊剤はごく最初の巻き始めの層のみに留まるため、使用時にトイレットペーパとして使えない破棄部分は最小に押えることができる。そして、所定量の巻取が完了すると巻取ローラ40A, 40B は停止し、加圧ローラ４６が図３の（イ）のように上昇され、ロール５０をシュート４２に向けて排出する。以降の工程は（イ）から（ニ）について説明の手順と同様手順の繰返しである。
【００４９】
図５の（ロ）は巻取軸９へのトイレットペーパロール５０の巻取時を示しており、図１及び図２において説明したように巻取軸９のチェック弁型の弁体２８が自動閉鎖するためその中空部２０には所定圧の空気圧が封入され、図１の（ロ）のように弾性チューブ１２は膨張し、巻取軸９は拡径するためこの拡径した巻取軸９上にトイレットペーパロール５０が形成されることになる。トイレットペーパロール５０の形成時は図１の（ロ）で示すように弾性チューブ１２は無負荷状態１２´より押し広げられるが、依然として弾性チューブ１２と軸体１０との間の隙間は維持され、巻取軸９の拡径状態を維持しながらロール形成が行われる。
【００５０】
所定の巻径のトイレットペーパロール５０が形成後、同ロール５０の引き抜きのため、弁体２８をスプリング３０に抗して押圧することにより弁体28-1を弁座26-1より離間させ、これにより中空部２０の圧力は一気に放出される。そのため、弾性チューブ１２は図１の（イ）で示すように軸体１０の外周に当接する状態まで、半径内方に変位し、換言すれば巻取軸９は縮径する。この縮径状態では図５の（イ）で示すように弾性チューブ１２とロール５０の内周との間には隙間５２が残るようになるため、巻取軸９を軽微な力でトイレットペーパロール５０から抜去することができる。そのため、無芯のトイレットペーパロールを形成することができる。巻取軸９をごく軽微な力で引き抜くことができるため、引き抜き時に芯の部分に加わる力が軽減され、巻き始めにおいてごく内層のみ接着剤により接着させただけまたは場合によっては全然接着剤の付与を行わないようなごく甘い芯形成であっても、即ち、従来技術のように芯を強固に固めなくても、ロール形状を崩すことなく巻取軸の引き抜きが可能となり、無芯のトイレットペーパロールの形成工程の簡略化に多いに寄与する効果がある。
【００５１】
図６はこの発明の第２の実施形態における巻取軸１０９を示している。巻取軸１０９は中空部を有した金属製軸体１１０と弾性チューブ１１２とを供える。軸体１１０はパイプ部１１１と、パイプ部１１１の左右の開口端を閉塞する左端プラグ122A、右端プラグ122Bとにより構成される。左右のプラグ122A, 122Bはビス１２３によってパイプ部１１１に固定化されている。左端プラグ122Aにエアカップラ１２４が設けられ、このエアカップラ１２４の構造は第１の実施形態のエアカップラプ２４と基本的には同様であり、加圧空気の作用により開弁される弁体１２８を備え、弁体１２８の開弁時に空気が弾性チューブ１１２に導入され、空気圧の作用の停止により弁体１２８は閉弁され、弾性チューブ１１２の内部に空気圧を保持する。また、第１の実施形態のエアカップラ１２４と同様に弁体１２８をスプリング（図６には示さない）に抗して押圧すると弁体１２８は開放され、弾性チューブ１１２の内部の空気を大気に放出する。
【００５２】
図６の第２の実施形態においては図６（イ）に示す巻取軸１０９の縮径状態では弾性チューブ１１２は軸体１１０の中空部、即ち、バイプ部１１１の内部に収納されている構成の点が、弾性チューブ１２が軸体１０の外部に設けられる第１の実施形態と相違する。図６において、弾性チューブ１１２は左右のプラグ122A, 122Bの外径縮小部に挿入され、合成繊維糸条１１６などの結束部材によってプラグ122A, 122Bに緊縛される構造となっている。プラグ122A, 122B上に軸線方向に間隔をおいて複数の全周溝が形成され、合成繊維糸条１１６による緊縛時にこの全周溝に弾性チューブ１１２は多少食い込むことにより弾性チューブ１１２は流密状態においてプラグ122A, 122Bに結束される。弾性チューブ１１２の装着時にはビス１２３の弛緩によってパイプ部１１１を外しておくことはもとよりであり、弾性チューブ１１２の挿入及び合成繊維糸条１１６による緊縛後パイプ部１１１を挿入し、ビス１２３により左右のプラグ122A, 122Bに締結することにより巻取軸１０９として組み立てることになる。そのため、劣化時における弾性チューブ１１２の交換を容易に行いうる。
【００５３】
軸体１１０を構成するパイプ１１０は円周方向及び軸線方向に間隔を置いた多数の開口部としてのスロット１１８を形成しており、図８に示すように各スロット１１８はパイプ部１１１の軸線方向に延びており、円周方向においてはスロット１１８は等間隔に配置され、軸線方向においては交互半分の角度シフトしており、換言すればスロット１１８は軸線方向においては交互に整列した配置になっている。
【００５４】
第２の実施形態の巻取軸１０９によるシートの巻取り時において加圧空気によりエアカップラ１２４の弁体１２８はスプリングに抗して開放せしめられ、弾性チューブ１１２内に導入されると、軸体１１０のパイプ部１１１のスロット１１８の部分において支えるものが欠如しているため、図６の（ロ）及び図７に示すように弾性チューブ１１２のこの部分112-1は半径方向に突出し、この突出部分112-1の外周はパイプ部１１１の外周の外側に拡開する。このような弾性チューブ１１２の拡開状態において第１の実施形態に関し図４及び図５により既に説明した(イ)〜(ニ)の手順によるシートのロール状の巻取りが行われる。この実施形態では弾性チューブ１１２は第１の実施形態と相違してロールにその全内周において接触しているわけではないが、多数の間隔をおいた突出部分112-1は円周方向及び軸線方向において均等に分布しているため、ロールはパイプ部１１１から実質的な隙間をもって支持され、または殆ど無接触で支持されている。
【００５５】
図７はロール５０の巻取り中におけるシート巻層の形成状態を示している。突出部分112-1の円周方向及び軸線方向における等間隔の分布により巻取り中のロールは円周方向にも軸線方向にも金属パイプ部１１０から実質的に浮いた状態（完全に浮いていなくても接触が軽微なため巻取り完了後にロールを容易に抜去しうる状態も含む）にある。また、図８に示すようなスロット１１８の軸線方向における交互のシフト配置により、シートロール内周に対する弾性チューブ１１２の突出部分112-1が軸線方向に均等分散位置されるため、巻取り完了後のロール形体における内周面のスムースな筒形状を確保することができる。
【００５６】
ロールへの巻取り完了後に弁体１２８をスプリング（図示しない）に抗して押圧することにより弾性チューブ１１２への空気圧を排除することにより、スロット１１８を介して図６（ロ）、図７のように突出していた弾性チューブの部分112-1は収縮し、図６の（イ）に示すように弾性チューブ１１２はその全体がパイプ部１１１内に収容される。そのため、シートロールの内周に隙間が形成され、若しくは接触は軽微となり、シートロールからの巻取軸１０９の引き抜きを容易に行うことができる。
【００５７】
図９はパイプ部１１１に形成される開口を円形の穴２１８とした変形実施形態を示している。
【００５８】
以上の第２の実施形態において、巻き始めにおいて、スロット１１８若しくは穴２１８から突出する弾性チューブの部分112-1にトイレットペーパの巻取の場合は水分の塗布を行うことができる。水分の塗布により巻き始めにおいて突起部112-1に接触する巻層の部分が幾分凹面状に硬化され、擬似的な芯を形成することができ、ロール構造が強化されるとともに、巻き始めがめくれないようにすることができる。そして、水分の付与はロールの最内層の一部のみであるため、トイレットペーパのような薄い紙でも剥離可能であり、最後の層まで使い尽くすことができる。
【００５９】
第１の実施形態と同様に水分の付与の代わりに糊剤を付与することができる。又は、糊剤や水分を全然付与することなくロールに巻き取るようにしてもよい。
【００６０】
図１０は第３の実施形態を示し、この実施形態は第１の実施形態の変形例であり、図１と同様に巻取軸２０９は中空軸体２１０とその外周を全軸長に亘って被覆する弾性チューブ２１２とから構成される。この実施形態では第１の実施形態において弾性チューブ１２は軸線に沿って間隔を置いた複数の位置で軸体１０に固定されているのと相違して、弾性チューブ２１２はその両端のみで軸体２１０に固定される。固定具としては第１の実施形態における糸条１６の代わりに締結スリーブ２１６が使用される。スリーブ２１６はその全周においてかしめによって弾性チューブ２１２は軸体２１０に押付けられ、これにより弾性チューブ２１２が軸体２１０に締結される構造となっている。弾性チューブ２１０の内周が当たる部分において軸体２１０は外周面に円周溝210-1が複数形成され食い付きをよくし、軸体２１０への弾性チューブ２１２の確実な止着を可能としている。締結スリーブ２１６は位置決め用のフランジ部216-1を有している。また、この実施形態では弾性チューブ２１２はねじれないように厚みを大きくとっている。
【００６１】
エアカップラ２２４の構造は以前の実施例と同様であり、図１０の（イ）はエアカップラ２２４より空気が未だ導入されていない縮径時であり、弾性チューブ２１２は軸体２１０の外周に密接している。図１０の（ロ）はエアカップラ２２４より空気を矢印のように導入し、空気圧が開口２１８より弾性チューブ２１２の内周面に作用し、弾性チューブ２１２が拡径した状態を示し、この拡径状態において図３及び図４の装置により弾性チューブ２１２の外周にシートがロール状に巻回される。ロールに巻き上げた後、弾性チューブ２１２より空気を抜き、縮径させることにより巻取軸２０９を抜去する。
【００６２】
図１０の第３の実施形態は軸体２１０に対する弾性チューブ２１２の装着が両端のスリーブ２１６のみでコンパクトかつ単純化されている利点がある。スリーブ２１６の装着はかしめであるから工程的に簡便であり、装着効率を高めることができ、他方空気漏れのおそれはない。
【００６３】
図１１は第４の実施形態を示しており、巻取軸３０９は弾性チューブ３１２と、両端のスタブ軸３１０とから構成され、中間部は弾性チューブ３１２のみであり、スタブ軸３１０間では弾性チューブ３１２はフリーとなっている。チャック３５０が図示しない固定枠から巻取軸３０９の両端に向けて設置され、チャック３５０は図示の閉鎖状態ではその先端がスタブ軸３５０の係止溝350-1まで延びている。これにより巻取軸３０９は回転自在にしかし軸線方向には不動に支持され、この状態においては弾性チューブ３１２は弛むことなく軸線方向に直線上を延びた状態にある。空気の排出された状態では弾性チューブ３１２は図１１（イ）に図示の縮径状態にある。エアカップラ２２４から空気を弾性チューブ３１２に導入すると、図１１（ロ）に示すように弾性チューブ３１２は拡径する。図１１（ロ）では弾性チューブ３１２は巻取ローラ40A, 40B（図3, 4）に押付けられたため、巻取ローラ40A, 40Bに接触する面が押しつぶされた状態で描かれている。この状態において図３及び図４と同様に巻取軸３０９へのシートの巻取りが行われる。巻取り完了後、弾性チューブ３１２の内部の空気をエアカップラ３２４より排出することにより巻取軸３０９の抜去を行う。
【００６４】
図１１の実施形態は巻取軸３０９における弾性チューブ３１２の装着構造が単純であるため製造コストを低減しうるメリットがある。また、巻取軸３０９の中間部はゴムのみであるため、巻取軸３０９の外径は最小となり、トイレットペーパやラップフィルムなどのロール巻き時におけるロールの内径が最小となり、同一外径であるにも係わらず巻き量を多くとることができる効果がある。
【００６５】
図１２は図１、図１０及び図１１の実施例の巻取軸における外層の弾性チューブの断面形状の変形実施形態を示しており、この実施形態においては弾性チューブ４１２は長手方向全長に延びる凸条412Aを円周方向に等間隔に多数有している構造となっている。即ち、横断面においては円周方向に交互の等間隔の凹凸をなしている。 図１２において（イ）は弾性チューブ４１２の内周に空気圧を導入する以前の縮径時における弾性チューブ４１２の断面形状を示し、（ロ）は弾性チューブ４１２の内部に空気圧を導入した拡径時の断面形状を示す。凸条412Aの存在は（イ）の縮径時においてシートロールから巻取軸を引き抜く際の引き抜きを容易とする効果がある。
【００６６】
図１２において（ロ）の拡径時においてシートのロール巻回に先立ち弾性チューブ４１２の外周にふっ化樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）製などの低摩擦の素材のテープ４１３をピンと張った状態で貼着することができる。そして、テープ４１３を外周に貼着した状態で樹脂フィルムのロール巻取りが行われる。ロール引抜時に弾性チューブ４１２の内部への空気圧力を抜き、大気圧とすることにより図１２（イ）に示すように弾性チューブ４１２は縮径される。弾性チューブ４１２の外周における低摩擦の素材のテープ４１３はロール巻きの引抜を容易とする。また、この縮径時に、弾性チューブ４１２の外周のテープ４１３は弛緩されるため、凸条412A間の凹部に収めることができる。
【００６７】
図１２のように弾性チューブの外周に低摩擦の素材のテープ４１３を貼着する代わりにシリコーンなどの低摩擦材を塗布することができる。この実施形態は図１から図１１の実施形態において共通に採用することができる。シリコーンなどの低摩擦材の塗布の代わりに弾性チューブの表面全体若しくはロールとの接触部分に綿やレーヨンなど繊維を植毛することが可能である。
【００６８】
また、可撓性材料としての弾性チューブの代替として緻密に織製した織布などの可撓性シート材をチューブ状に形成して使用することもできる。この場合、織布は緻密に織製されているため（必要あれば樹脂含浸処理によって気密性を高めることができる）、その中空部に加圧空気を導入することによりチューブ状の織布は半径方向に拡開され、空気が実質的に漏れることはなく、拡開状態のチューブの実質的に全周（図１の第１の実施形態）又は開口からの突出部分（図６の第２の実施形態）においてシートロールを内周にて支持させつつ巻取りを実施しうる。巻取り完了後、チューブから空気圧を抜くことによりチューブは弛緩状態となるため、チューブによるロールの支持（接触）状態は実質的に解消され、巻取軸の引き抜きが可能となる。織布の代わりに弾性の殆ど欠如したしかし可撓性は具備するプラスチックシート等のシートを採用することはもとより可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１の実施形態における伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。
【図２】図２は図１の巻取軸における軸端のエアカップラを有したプラグ部の拡大図であり、（イ）はエアカップラの閉弁状態、（ロ）はエアカップラの開弁状態をそれぞれ示す。
【図３】図３はこの発明の無芯トイレットペーパの巻取方法における工程（イ）（ロ）を示す概略図である。
【図４】図４は図３の工程に後続する工程（ハ）（ニ）を示す概略図である。
【図５】図５はこの発明の巻取軸の断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態をそれぞれ示す。
【図６】図６はこの発明の第２の実施形態における伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。
【図７】図７は図６のVII−VII線に沿って表されるこの発明の第２の実施形態の巻取軸の横断面図である。
【図８】図８はこの発明の第２の実施形態の巻取軸の斜視図である。
【図９】図９はこの発明の第２の実施形態において開口形状を円形とした場合の巻取軸の一部を表す斜視図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３の実施形態における伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。
【図１１】図１１はこの発明の第４の実施形態における伸縮型巻取軸の長手方向断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。
【図１２】図１２はこの発明の各実施形態における弾性チューブの横断面図であり、（イ）は縮径状態、（ロ）は拡径状態（ロ）をそれぞれ示す。
【符号の説明】
９…伸縮型巻取軸
１０…軸体
１２…弾性チューブ
１４…円周方向係留溝
１６…糸条
１８…半径方向連通孔
２２…プラグ
２６…弁スリーブ
２８…弁体
３２…Оリング
40A, 40B…巻取ローラ
４２…シュート
４４…糊剤塗布ノズル
４５…エアノズル
４６…加圧ローラ
４８…矢板４８
１０９…巻取軸
１１０…金属製軸体
１１１…パイプ部
１１２…弾性チューブ
122A, 122B…左右のプラグ
１２４…エアカップラ
１２８…弁体
２０９…巻取軸
２１０…中空軸体
２１２…弾性チューブ
２１６…締結スリーブ
２２４…エアカップラ
３０９…巻取軸
３１２…弾性チューブ
４１２…弾性チューブ
412A…凸条
４１３…低摩擦の素材のテープ

Claims (2)

1. 弾性チューブと、弾性チューブを軸線方向に延在させつつ弾性チューブを回転可能とするべく弾性チューブの端部を所定軸線上位置に支持する支持手段と、前記弾性チューブの内部へ加圧空気を選択的に導入する空気圧導入手段とを備え、弾性チューブはその実質的全長が外周に位置しており、弾性チューブ内周面側への空気の導入により弾性チューブは拡開させた状態でその外周面においてシートに接触させた状態でシートをロール状に巻回し、前記弾性チューブは外周に円周方向に等間隔をおいて多数の長手方向全長に延びる凸条を形成しており、空気圧の導入または排除により前記凸条がシートに対して拡縮されることを特徴とする伸縮型巻取軸。
2. トイレットペーパやキッチンペーパなどの連続シートの芯無ロールの形成方法であって、可撓性チューブをその端部を軸線方向に延在させつつ支持手段に対して回転可能に支持させ、前記可撓性チューブは実質的全長が外側に位置し、かつ外周に円周方向に等間隔をおいて多数の長手方向全長に延びる凸条を形成しており、可撓性チューブ内周面側への空気の導入により可撓性チューブを拡開させ、可撓性チューブ外周面の前記凸条をシートに接触させた状態において巻取軸を回転させることによりその回りへの連続シートの巻取を行い、必要あれば巻き始めにおいて水分又は糊剤を付与することによりごく最初の巻層間の固化又は接着を行い、所定の巻取径が得られた時点で回転を停止し、次いで可撓性チューブ内周面側の空間からの空気の排出により可撓性チューブを半径内方に収縮させることにより弾性チューブ外周面の前記凸条をシートから縮径させ、その後巻取軸を抜去することよりなる連続シートの芯無ロールの形成方法。

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