(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを巻き取る際に回転駆動される中空状のシャフト本体と、
前記シャフト本体の中空部に設けられ、空気の供給により膨張する膨張体と、
前記シャフト本体の外周に沿って並列状に設けられ、前記膨張体の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する複数のリーフと、を備え、
前記リーフを拡開位置に移動させた状態でシートをロール状に巻き取るとともに、巻き取ったロール状のシートから、前記リーフを非拡開位置に退避させた状態で抜き取られるリーフ式のエアシャフトであって、
前記リーフ間の内側に、前記膨張体の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する補助リーフを備え、
前記リーフの拡開状態においては、前記補助リーフが前記リーフ間の隙間を塞ぎ、かつ、前記リーフの非拡開状態においては、前記補助リーフが前記リーフ間の内側に退避し、前記リーフ間に隙間が形成され、
前記補助リーフは、前記リーフの非拡開状態において、前記シャフト本体の外周部に形成された凹部内に収容されることを特徴とするエアシャフト。
【請求項２】
前記リーフの縁部に曲面部又は面取り部を形成した請求項１記載のエアシャフト。
【請求項３】
前記リーフの表面に摩擦軽減加工を施した請求項１又は２記載のエアシャフト。
【請求項４】
前記シートは、中空状に膨出する多数のキャップが形成されたキャップフィルムと、前記キャップフィルムのキャップ開口側に積層されるバックフィルムと、を備える気泡シートであり、前記キャップフィルム側が前記リーフの表面と直接接触するコアレス状態で巻き取られる請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シート、紙シートなどのシートをロール状に巻き取るためのエアシャフトに関し、特に、気泡シートをコアレス状態で巻き取る場合に好適なエアシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂シート、紙シートなどのシートをロール状に巻き取る工程では、シートの巻き取りシャフトとしてエアシャフトが広く用いられている。
エアシャフトは、空気の供給／排出に応じて実質的なシャフト径が変化するシャフトであって、所謂ラグ式やリーフ式のエアシャフトが知られている。
ラグ式のエアシャフトは、シート巻き取り時にはシャフト本体の外周から部分的に突出し、かつ、巻き取ったシートからシャフトを抜き取る際にはシャフト本体内に退避する複数のラグを備えるものである（例えば、特許文献１参照）。
また、リーフ式のエアシャフトは、シート巻き取り時にはシャフト本体の外周を全体的に拡開させ、かつ、シートからのシャフト抜き取り時には非拡開位置に退避する複数のリーフを備えるものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
また、以上のような（ラグ式又はリーフ式の）エアシャフトを用いたシートの巻き取り方式には、エアシャフトで支持したコア（円筒状の巻芯）にシートを巻き取るコア方式や、コアを用いることなく、エアシャフトに直接シートを巻き取るコアレス方式がある。
コアレス方式でシートを巻き取る場合は、通常、巻き取り時のシャフト断面が真円に近いリーフ式のエアシャフトが用いられている。
以下、従来例に係るリーフ式のエアシャフトについて、図７を参照して説明する。
【０００４】
図７は、従来例に係るエアシャフトの径方向断面図であり、（ａ）はリーフの拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフの非拡開状態を示している。
同図に示すように、リーフ式のエアシャフト１００は、シートをロール状に巻き取る（後述する図１，２参照）ための軸状部材である。
具体的には、エアシャフト１００は、シート巻き取りに際して回転駆動される中空状のシャフト本体１０２と、シャフト本体１０２の中空部に設けられ、空気の供給により膨張する膨張体１０３と、シャフト本体１０２の外周に沿って並列状に設けられ、膨張体１０３の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する複数のリーフ１０４を備えている。
【０００５】
そして、エアシャフト１００は、シートをロール状に巻き取る際には、膨張体１０３に空気が供給されることで、リーフ１０４が拡開位置に移動して、実質的なシャフト径が大きくなる（図７（ａ）参照）。この状態で、エアシャフト１００が回転駆動されることで、エアシャフト１００を中心としてシャフト外周に沿ってシートがロール状に巻き取られる
その後、巻き取ったロール状のシートからシャフトを抜き取る際には、膨張体１０３の空気が排出・脱気されることで、リーフ１０４が非拡開位置に退避され、実質的なシャフト径が小さくなる（図７（ｂ）参照）。これによって、ロール状のシート中心から小径化したエアシャフト１００が抜き取り（引き抜き）可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２９８８５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、以上のようなリーフ式のエアシャフト１００では、図７（ａ）に示すように、リーフ１０４が拡開位置に移動すると、構造上、隣接するリーフ１０４間に隙間Ｓが発生することになる。このため、このようなリーフ間に隙間のあるエアシャフトでシートを直接コアレス状態で巻き取った場合、リーフ間の隙間にシートが入り込んで巻始め部分が真円とならないことがあり、巻き取りが完了したロールの形状が歪になり、商品価値を低下させる等の問題があった。
また、巻き取られるシートがリーフ１０４間の隙間Ｓ部分を通過する際、シートのテンションが変化することがあり、テンションの変動により巻き取りムラが発生する可能性もあった。
【０００８】
また、リーフ式のエアシャフト１００では、図７（ｂ）に示したように、リーフ１０４が非拡開位置に移動すると、隣接するリーフ１０４の端面同士が隙間のない状態で接触又は近接することになる。このため、コアレス状態で直接シートを巻き取った後、リーフ１０４を非拡開位置に移動させた場合に、シートの挟み込み（噛み込み）現象が生ずるおそれがあった。
以下、図８を参照して、このようなシートの挟み込み（噛み込み）現象について説明する。
図８は、従来例に係るエアシャフトにおけるシートの挟み込み状態を説明するための説明図であり、（ａ）はリーフ拡開状態のエアシャフト径方向の要部拡大断面図、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態の要部拡大断面図である。
【０００９】
これらの図に示すように、リーフ１０４を拡開位置（図８（ａ）の位置）から非拡開位置（図８（ｂ）の位置）に移動させると、隣接しているリーフ１０４の端面同士が隙間のない状態で近接又は接触することになる。このため、コアレス状態で巻き取ったシート１０１が、非拡開位置に移動したリーフ間に挟まってしまい、シートの挟み込み（噛み込み）現象が生ずることがあった。
このようなシートの挟み込みが発生すると、巻き取り完了後にシャフトを抜き取る際に、シートの挟み込み部分が引っ張られて、シートロールの形が崩れたり、シャフトの抜き取りが困難になったり、挟み込まれたシート部分が損傷・断裂等を起こすことがあり、特に、このような挟み込み（噛み込み）現象は、表面に凹凸を有する気泡シートにおいて生じ易かった。
【００１０】
さらに、気泡シートの場合、上記のような挟み込み現象の他に、エアシャフトを抜き取る際に、リーフのエッジ部分に気泡シートの凹凸が引っ掛かりを起こす問題もあった。このようなリーフへの引っ掛かりは、シャフトの円滑な抜き取りが阻害され、巻き取ったシートのロール形状が歪んでしまうおそれがあり、また、挟み込みの場合と同様に、リーフに引っ掛かった気泡やシートが損傷・断裂等するおそれもあった。
このように、特に気泡シートの場合には、エアシャフトによって直接シートを巻き取るコアレス式には種々の問題があり、気泡シートのコアレス化の大きな障害となっていた。
【００１１】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、リーフ式のエアシャフトにおいて、リーフの拡開状態においてリーフ間の隙間を無くして、拡開時のシャフトの真円性を向上させるとともに、リーフの非拡開状態におけるシートの挟み込みや引っ掛かり等を防止して、円滑なシャフトの抜き取りを可能とする、特にシート表面に凹凸のある気泡シートに好適なエアシャフトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明のエアシャフトは、シートを巻き取る際に回転駆動される中空状のシャフト本体と、前記シャフト本体の中空部に設けられ、空気の供給により膨張する膨張体と、前記シャフト本体の外周に沿って並列状に設けられ、前記膨張体の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する複数のリーフと、を備え、前記リーフを拡開位置に移動させた状態でシートをロール状に巻き取るとともに、巻き取ったロール状のシートから、前記リーフを非拡開位置に退避させた状態で抜き取られるリーフ式のエアシャフトであって、前記リーフ間の内側に、前記膨張体の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する補助リーフを備え、前記リーフの拡開状態においては、前記補助リーフが前記リーフ間の隙間を塞ぎ、かつ、前記リーフの非拡開状態においては、前記補助リーフが前記リーフ間の内側に退避し、前記リーフ間に隙間が形成される構成としてある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リーフの拡開状態においてリーフ間の隙間を無くすことにより、巻始め部分の真円性を向上させることができ、テンション変動等によるシートの巻き取りムラを有効に防止できる。
また、リーフの非拡開状態においてリーフ間に隙間が形成されることで、シートの挟み込みや引っ掛かり等も防止でき、円滑なシャフトの抜き取りが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアシャフトを示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエアシャフトで巻き取りを行うシート材の一例である気泡シートの説明図で、（ａ）は、エアシャフトで巻き取ってロール状に形成された気泡シートの斜視図であり、（ｂ）は、二層気泡シートの構造を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエアシャフトの径方向断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係るエアシャフトの軸方向断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
【図５】本発明の一実施形態に係るエアシャフトのリーフ部分の要部拡大断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
【図６】本発明の一実施形態に係るエアシャフトのリーフの縁部形状を示す説明図であり、（ａ）はリーフ縁部の要部外観図、（ｂ）はリーフ縁部の要部拡大断面図である。
【図７】従来例に係るエアシャフトの径方向断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
【図８】従来例に係るエアシャフトにおけるシートの挟み込み状態を説明するための説明図であり、（ａ）はリーフ拡開状態のエアシャフト径方向の要部拡大断面図、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のエアシャフトの実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るリーフ式のエアシャフトを示す概略斜視図である。
この図に示すエアシャフト１は、空気の供給／排出に応じて実質的なシャフト径が変化するように構成された軸状部材であり、例えば樹脂シートや紙シート、気泡シートなどのシート状部材をロール状に巻き取る際に使用される。
すなわち、エアシャフト１は、シートをロール状に巻き取る際には、空気を供給して実質的なシャフト径を大きくしておき、巻き取ったロール状のシートからシャフトを抜き取る際には、空気を排出して実質的なシャフト径を小さくすることにより、ロール状のシートからシャフトを容易に抜き取ることができるようになっている。
【００１６】
以下、本実施形態に係るエアシャフト１の具体的な構成について説明する。
本実施形態では、エアシャフト１を用いて後述する気泡シート２をコアレス状態で巻き取ることを想定しており、以下、気泡シート２と、その巻き取りに最適化されたエアシャフト１について、図２〜図６を参照して説明する。
図２（ａ）は、エアシャフトで巻き取ってロール状に形成された気泡シートの斜視図であり、同図（ｂ）は、二層気泡シートの構造を示す概略斜視図である。
気泡シート２は、二層気泡シート、三層気泡シート等があり、図２（ｂ）に示す気泡シート２は、二層気泡シートであって、中空状に膨出する多数のキャップ３が形成されたキャップフィルム４と、キャップフィルム４のキャップ開口側に積層されるバックフィルム５とを備えて構成されている。
【００１７】
気泡シート２を構成する各層のフィルムは、プラスチックフイルムを用いて形成されており、例えば、全ての層がポリエチレンフィルムを用いて形成される。
ポリエチレンフィルムの材料となるポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＬＶＬＤＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル重合体などが例示できる。
また、これらの材料を任意に混合して用いてもよい。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る気泡シート２は、エアシャフト１を用いてロール状に巻かれた形態で提供され、例えば、被包装物の寸法に応じて、適宜の長さに切断され、被包装物の包装に使用される。
本実施形態では、気泡シート２を、キャップフィルム４側がエアシャフト１の表面と直接接触するコアレス状態で巻き取ることを想定している。
【００１９】
図３は、本実施形態に係るエアシャフトの径方向断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
図４は、同じく本実施形態に係るエアシャフトの軸方向断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
また、図５は、本実施形態に係るエアシャフトのリーフ部分の要部拡大断面図であり、（ａ）はリーフ拡開状態を、（ｂ）は同じくリーフ非拡開状態を示している。
これらの図に示すように、本発明の実施形態に係るエアシャフト１は、シャフト本体１０、膨張体２０、リーフ３０及び補助リーフ４０を備えて構成されている。
【００２０】
シャフト本体１０は、気泡シート２を巻き取る際に回転駆動される中空シャフトである。シャフト本体１０の外周部には、後述するラグ３１を径方向移動自在に支持する複数のラグ孔１１や、補助リーフ４０を収容する凹部１２が形成されている。
また、シャフト本体１０の両端部には、図示しない軸受によって回転自在に支持される軸受部１３が設けられており、この軸受部１３には、空気の供給／排気を行う給排口１４が形成されている。
【００２１】
膨張体２０は、外部からの空気の供給及び排気に応じて膨張／収縮するようになっており、この膨張体２０の膨張／収縮に応じて、後述するようにリーフ３０が拡開／非拡開位置に移動・復帰するようになる。
具体的には、膨張体２０は、例えば、弾性変形により膨張／収縮が可能なゴム質弾性チューブからなり、シャフト本体１０の中空部に軸方向に沿って配置される。そして、膨張体２０は、給排口１４を介して内部に空気を供給することにより膨張し、給排口１４を介して内部の空気を排出することにより収縮される。
【００２２】
リーフ３０は、シャフト本体１０の外周に沿って並列状に設けられ、膨張体２０の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動するように構成されている。
具体的は、本実施形態のリーフ３０は、シャフト本体１０のラグ孔１１に径方向移動自在に貫挿されるラグ３１と、ラグ３１の内端部に設けられ、膨張体２０の外周に沿う断面円弧形状のラグ受けプレート３２と、ラグ３１の外端部に設けられ、シャフト本体１０の外周に沿う断面円弧形状のリーフプレート３３とを備えて構成されている。
そして、膨張体２０が膨張したときは、ラグ受けプレート３２が外方に押されることにより、図示しない戻しバネの付勢力に抗してリーフ３０（リーフプレート３３）が拡開位置に移動し、膨張体２０が収縮したときは、戻しバネの付勢力でリーフ３０（リーフプレート３３）が非拡開位置に退避するようになっており、リーフ３０が元の非拡開位置に移動・復帰するようになっている。
【００２３】
補助リーフ４０は、リーフ３０間の内側位置に配置されており、リーフ３０と同様、膨張体２０の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動するように構成されている。
具体的には、本実施形態の補助リーフ４０は、シャフト本体１０のラグ孔１１に径方向移動自在に貫挿されるラグ４１と、ラグ４１の内端部に設けられ、膨張体２０の外周に沿う断面円弧形状のラグ受けプレート４２と、ラグ４１の外端部に設けられ、リーフ３０間の内側に位置する補助リーフプレート４３とを備えて構成されている。
そして、膨張体２０が膨張したときは、ラグ受けプレート４２が外方に押されることにより、図示しない戻しバネの付勢力に抗して補助リーフ４０（補助リーフプレート４３）が拡開位置に移動し、膨張体２０が収縮したときは、戻しバネの付勢力で補助リーフ４０（補助リーフプレート４３）が非拡開位置に退避するようになっており、補助リーフ４０が元の非拡開位置に移動・復帰するようになっている。
【００２４】
そして、補助リーフ４０は、図３（ａ）及び図５（ａ）に示すように、リーフ３０の拡開状態において、リーフ３０間の隙間Ｓ１を塞ぎ、エアシャフト１の外周面を隙間の無い面一状の円筒面とするようになっている。
具体的に説明すると、本実施形態の補助リーフ４０（補助リーフプレート４３）は、リーフ３０間の隙間形状に対応して断面台形となっており、リーフ３０が拡開位置に移動する際、リーフ３０間の内側位置から拡開方向に移動するとともに、リーフ３０間の隙間Ｓ１に進入し、最終的にこの隙間Ｓ１を塞ぐようになっている。
このような補助リーフ４０を備えることにより、本実施形態のエアシャフト１では、リーフ３０の拡開状態においてリーフ３０間の隙間Ｓ１を無くし、シャフトの径方向断面の形状をほぼ真円形状とすることができるので、シート２の巻始め部分の真円性を向上させることができるだけでなく、テンション変動による気泡シート２の巻き取りムラを防止することが可能になる。
【００２５】
また、図３（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、補助リーフ４０は、リーフ３０の非拡開状態において、リーフ３０間の内側に退避する。このとき、リーフ３０間には、隙間Ｓ２が形成されるようになっている。
この隙間Ｓ２は、リーフ３０の非拡開位置への移動に際して、リーフ３０間に気泡シート２が挟み込まれることを防止するためのものであり、隙間Ｓ２の寸法は、気泡シート２のキャップ寸法などに応じて適宜設定することができる。
例えば、キャップ３の直径が１０ｍｍの場合、隙間Ｓ２は、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲で設定することが好ましい。
【００２６】
また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態の補助リーフ４０（補助リーフプレート４３）は、リーフ３０の非拡開状態において、シャフト本体１０の外周部に形成された凹部１２内に収容されるようになっている。
このようにすると、リーフ３０の非拡開位置を変更することなく、補助リーフ４０の非拡開位置を確保できるだけでなく、リーフ３０の非拡開状態において、リーフ３０と補助リーフ４０の干渉を防止することができる。
【００２７】
図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るエアシャフトのリーフ縁部形状を示す要部側面図、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るエアシャフトのリーフ縁部形状を示す要部拡大断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態のエアシャフト１では、リーフ３０の縁部に曲面部３４（又は面取り部）を形成している。
このようにすると、巻き取ったロール状の気泡シート２からエアシャフト１を抜き取る際に、気泡シート２のキャップ３等がリーフ３０の縁部に引っ掛かることを防止することができ、エアシャフト１の抜き取り性を向上させることができ、また、キャップ３の破れ・損傷・断裂等を未然に防止して、商品の品質低下等を防止することができる。
【００２８】
また、本実施形態のエアシャフト１では、リーフ３０の表面に摩擦軽減加工を施すことができる。例えば、リーフ３０の表面に図示しないテフロンテープ（「テフロン」は登録商標）を貼着し、リーフ３０の表面における滑り性を向上させることができる。
このようにすると、巻き取ったロール状の気泡シート２からエアシャフト１を抜き取る際に、リーフ３０と気泡シート２との間の摩擦抵抗が軽減されるので、気泡シート２をスムーズに抜き取ることができる。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態によれば、気泡シート２を巻き取るエアシャフト１のリーフ３０間の内側に、膨張体２０の膨張に応じてシャフト径を拡開させる方向に移動する補助リーフ４０を設けてあり、リーフ３０の拡開状態においては、補助リーフ４０がリーフ３０間の隙間Ｓ１を塞いで、当該隙間Ｓ１を無くすことができる。また、リーフ３０の非拡開状態においては、補助リーフ４０がリーフ３０間の内側に退避して、リーフ３０間に隙間Ｓ２を形成することができる。
このように、リーフ３０の拡開状態においてリーフ３０間の隙間Ｓ１を無くすことにより、巻始め部分の真円性を向上させることができ、また、テンション変動による気泡シート２の巻き取りムラを防止できる。
また、リーフ３０の非拡開状態においてリーフ３０間に隙間Ｓ２を形成することにより、気泡シート２の挟み込みを防止することができる。
【００３０】
また、補助リーフ４０は、リーフ３０の非拡開状態において、シャフト本体１０の外周部に形成された凹部１２内に収容されるので、リーフ３０の非拡開位置を変更することなく、補助リーフ４０の非拡開位置を確保できるとともに、リーフ３０の非拡開状態において、リーフ３０と補助リーフ４０の干渉を防止することができる。
また、本実施形態では、リーフ３０の縁部に曲面部３４を形成したので、巻き取ったロール状の気泡シート２からエアシャフト１を抜き取る際、気泡シート２のキャップ３がリーフ３０の縁部に引っ掛かる可能性を低減でき、その結果、エアシャフト１の抜き取り性を向上させることができ、キャップ３の破れ等による商品の品質低下も防止することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、リーフ３０の表面に摩擦軽減加工を施したので、巻き取ったロール状の気泡シート２からエアシャフト１を抜き取る際、リーフ３０と気泡シート２との間の摩擦抵抗を軽減し、エアシャフト１をスムーズに抜き取ることができる。
【００３２】
以上、本発明のエアシャフトについて、実施形態を示して説明したが、本発明に係るエアシャフトは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、エアシャフトの巻き取り対象となるシートを、表面に凹凸がある気泡シートとしたが、エアシャフトの巻き取り対象としては、気泡シートに限定されるものではなく、凹凸のないフラットな樹脂シートや、トイレットペーパー、連続記録紙などの紙シートであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、樹脂シート、紙シートなどのシートをロール状に巻き取るためのエアシャフトに適用でき、特に、気泡シートをコアレス状態で巻き取るエアシャフトに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  エアシャフト
３  キャップ
４  キャップフィルム
５  バックフィルム
１０  シャフト本体
１２  凹部
２０  膨張体
３０  リーフ
３４  曲面部
４０  補助リーフ
Ｓ１  隙間
Ｓ２  隙間
【図１】
0005513328.tif 000002
【図２】
0005513328.tif 000003
【図３】
0005513328.tif 000004
【図４】
0005513328.tif 000005
【図５】
0005513328.tif 000006
【図６】
0005513328.tif 000007
【図７】
0005513328.tif 000008
【図８】
0005513328.tif 000009