(57)【要約】【課題】医療用、各種部材のクリーニング用の短いシートロールを中心点までシートを巻いた中実棒状の無芯シートロールを連続的で確実に、大量生産し得る無芯シートロール巻取装置を得る。【解決手段】無芯シートロール巻取装置は、シート切断部４０を経て供給される薄い又はフィルム状のシートｓを、互に所定の隙間を置いて対向配置された一対の無端状のベルトコンベア１１、１２間に送り、ロール状に巻取るシート巻取部１０から成り、一方のベルトコンベア１１でシートを上記隙間に送り、他方のベルトコンベア１２をシートｓの送り方向と反対方向に移動させてシート先端を丸め、その上にシートを連続的に巻付けてシートロールを形成するように構成している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の隙間を置いて対向配置された一対の無端ベルトコンベア間でこのベルトコンベア間に供給される薄い又はフィルム状のシートをロール状に巻取るシート巻取部を備え、一方のベルトコンベアにより、シートを上記隙間に送り込み、他方のベルトコンベアをシートの送り方向と反対方向に移動させてシート先端を丸め、その上にシートを連続的に巻付けて所望径のシートロールを形成するようにした無芯シートロール巻取装置。
【請求項２】
前記ベルトコンベア間の奥側の隙間を、シート先端を巻始める初期巻きの際は、シート厚さの半分程に設定し、シートロールの径が増大するにつれて他方のベルトコンベアを一方のベルトコンベアに対し傾斜状に上昇回転自在に設けたことを特徴とする請求項１に記載の無芯シートロール巻取装置。
【請求項３】
前記巻取った所定径のシートロールの端末を所定位置でカットするシート切断部と、そのシートロールの最上層シートを下層シート表面に溶着するシール部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の無芯シートロール巻取装置。
【請求項４】
前記巻取った所定径のシートロールの端末を所定位置でカットするシート切断部と、その端末をシールするシール部とを備え、シール部はシートロールの搬出路上でシートロールの巻戻しを押え部材で押えながらシート端末をシートロールにシールするように設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の無芯シートロール巻取装置。
【請求項５】
前記シール部をシートを加熱溶着させるヒートシール部材により形成したことを特徴とする請求項３又は４に記載の無芯シートロール巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄い又はフィルム状のシートを無芯状のシートロールとして巻取るシートロール巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液検査や各種治療の際、腕や足に注射針を刺した後に残る出血を押えるため、綿棒や綿布、ガーゼ等が用いられるが、患部によっては小径の円柱状の短い綿棒が必要とされることがある。このような短い円柱状の綿棒は、材料が柔らかいため、ロール状に巻取って成形するのが一般的である。円柱状綿棒を薄い又はシート状の不織布で形成する場合、中心まで完全に詰った無芯状のシートロールを形成し、これを所定の長さに適宜切断するのが好ましい。
【０００３】
しかし、このような無芯状のシートロールを形成する方法として、一般には特許文献１のようにシートを芯無しで形成するため、予めシート先端の所定長さ部分で中空の芯部分を形成し、その上にシートを巻取って芯無しのシートロールを形成する方法、あるいは特許文献２のように、巻芯の上にシートを巻取り、所定径のシートロールになると巻芯を抜取って芯無しのシートロールを形成する方法が採用される。従って、これらの従来の無芯状のシートロールの形成方法では、最終的には確かに無芯状のシートロールが得られる。
【０００４】
しかし、この場合の無芯とは中空部が必らず含まれ、芯材が残らないという意味の無芯であって、中空部を形成することなくロールの中心点までシートを巻き詰めた無芯状のシートロールが得られる訳ではない。従って、このような中空部の無い中心点まで巻き詰めた無芯状のシートロールを上記従来の技術で形成することは不可能である。一方、前述したような特定の用途に用いられるシートロールでは中心点まで詰った無芯状のものでなくてはならず、このような無芯シートロールを形成する巻取装置が所望されていたが、従来このような提案はなされたことがない。
【特許文献１】特開平９−１０００４９号公報
【特許文献２】特開平６−１５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記の問題に留意して、ロールの中心点まで詰った無芯シートロールを連続的に経済的コストで大量に生産できる無芯シートロール巻取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、互いに所定の隙間を置いて対向配置された一対の無端ベルトコンベア間でこのベルトコンベア間に供給される薄い又はフィルム状のシートをロール状に巻取るシート巻取部を備え、一方のベルトコンベアにより、シートを上記隙間に送り込み、他方のベルトコンベアをシートの送り方向と反対方向に移動させてシート先端を丸め、その上にシートを連続的に巻付けて所望径のシートロールを形成するようにした無芯シートロール巻取装置としたのである。
【０００７】
上記の構成としたこの発明の無芯シートロール巻取装置は、中心点までシートが詰った状態の無芯状にシートを巻いた無芯シートロールを連続的に形成する。従って、この発明の「無芯」とは、従来のシートロールのように、中空部を有し、この中空部に芯材がないという意味の無芯とは異なり、中実状にシートを巻いたものである。勿論、厳密には中心点に完全にシートが詰まり全く空間がないという訳ではなく、シート厚み程度の若干の中心空間が生じるが、目視では中実状に詰ったように見える状態をこの発明では「無芯」と呼ぶ。
【０００８】
上記巻取装置でシートをロール状に巻き始める際、一対のベルトコンベアは対向する面間の隙間を入口側ではシート厚さより極くわずかに広く、かつ奥に進むにつれて狭くなるように一方のベルトコンベアをシートを送り込む他方のベルトコンベアの面に対し若干傾斜状に設定し、かつ広くなったベルトコンベア間の挟持入口より奥にシートが進むとシートの送り方向と反対方向に移動する他方のベルトコンベア表面の摩擦力でシート先端を丸め、これにより初期巻きの巻始めが開始される。その後、シートを初期巻きに続いて巻き付けるとシートロールが形成され、シートロールの直径が増大する。
【０００９】
このため、他方のベルトコンベアはシートロールの直径の増大と共に上昇回転自在に取付けるのが好ましく、上昇回転しながらシートロールに必要最小限の押え力を掛けるようにする。所定径にシートロールが巻かれるとシート端末を適当な位置で切断部によりカットし、次の工程のシール部へベルトコンベアで送る。シール部では端末をシートロールに接合する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の無芯シートロール巻取装置は、互いに対向する一対のベルトコンベアを所定隙間をおいて対向配置し、上記隙間にシート先端を挿入し他方のベルトコンベアをシートの送りをする一方のベルトコンベアと反対向きに移動させてシート先端を丸め、その上にシートを連続的に巻付けて所望径のシートロールを形成するようにしたから、シートを連続的に送りこむことにより連続的で確実に、中実で無芯状のシートロールを大量生産できるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に実施形態の無芯シートロール巻取装置の全体概略構成図、図２にその平面図を示す。図示したこの例の無芯シートロール巻取装置は、巻取装置Ａと制御盤Ｂと製品カッタＣとを備えている。巻取装置Ａは、一対のベルトコンベアを対向配置してベルトコンベアの対向面間にシートを送り込んでシートロールを形成するシート巻取部１０と、所定径に巻かれたシートロールの端末が解けないようにシート端末をその直ぐ下層のロール外周面にシールするシール部２０と、上記シート巻取部１０の前段でシート巻取部１０に対してシートを供給するシート供給部３０と、ロール状に巻かれた原シートの端末を所定位置でカットするシート切断部４０とを備えている。
【００１２】
なお、この例の無芯とは、ロール状のトイレットペーパのように、その中心に中空の紙管を設けて形成されるシートロールを無芯シートロールと呼ばれるものと異なり、ロール状に巻かれたシートロールの中心に中空部とは認められない程に詰った状態で巻かれたものである。又、シートは、極薄（５０〜１５０μｍ）の２枚の不織布にエンボス加工を点状に多数施すことにより１枚のシートとして接合したものを用いている。このシートは原シートＲとして後述するようにシート供給部３０に装着されるが、その原シートＲの幅は、図示の例では３０〜４０ｃｍ、全長４５〜２００ｃｍ程度のシートを予めロール状に巻いてシート供給部３０に供給する。
【００１３】
なお、上記シートは、２枚の不織布の材料として、１枚は綿布の天然素材、もう１枚はポリエステル材の化学素材が用いられており、後述するようにシートロールとして巻取る際にシートの積層状態が綿布が上層、ポリエステルが下層となる方向に回転させて円柱状のシートロールを形成する。これは、この実施形態の装置で製造されるシートロールが、注射時の止血用を主目的としているからであり、上層の綿布は血液の吸収性が大きく、下層のポリエステル材は後述するヒートシール方式で接着（溶着）し易い機能を与えるためである。但し、化学素材としてはポリエステルに限らず、同等の機能を有するものであれば他の化学素材でもよい。
【００１４】
又、シート供給部３０は、この実施形態では後述するように、一例としてロール状の原シートＲから連続シートとして供給する方式のものを示しているが、他の例としては予め最終製品に必要なシート長さが決っていれば、それぞれの製品毎に所定長さに切断した枚葉シートを貯留部に所定枚数貯留しておき、送り手段を有する供給部から１枚ずつ順次送る方式を採用することもできる。従って、シート供給部３０、シート切断部４０についてはシート巻取部１０、シール部２０の説明の後で説明する。
【００１５】
シート巻取部１０は、図３〜図６に示すように、シートｓを送るベルトコンベア１１とこれに対向配置される巻取用のベルトコンベア１２の一対のコンベアを備えている。両ベルトコンベア１１、１２は共に無端状であり、上方のベルトコンベア１２は、その中央下面がベルトコンベア１１の上面に対しほぼ平行に近い状態に設定されてシートｓをシートロールとして巻始め、シートロール径が大きくなるにつれて上方のベルトコンベア１２が上方に少しずつ傾斜状を増して上昇するように軸１３ｘを中心に回転自在に設けられている。
【００１６】
上方のベルトコンベア１２は、平行な側板１３、１３間に支持された４つのローラ１２ａ〜１２ｄに掛け廻され（ローラ１２ｅは押えローラ）、側板１３、１３は軸１３ｘに対し軸受により回転自在に設けられている。そして、側板１３、１３間に設けられたロッド１４R に側板１３、１３を回転駆動するためのシリンダ１４のピストンロッド端１４ａが連結されている。なお、軸１３ｘの軸受は直立する門形支柱１５の側面に固定され、上下方向への位置を微調整できるように取付けられている。又、シリンダ１４の上端も門形支柱１５の上端を連結する横ビーム１５H に取付けられている。図５、図６に示す１２ｓはベルトコンベア１２のベルト張力調整部材である。
【００１７】
４つのローラ１２ａ〜１２ｄは、図３、図４に示すように、各ローラの中心位置が大略台形状となるように配置され、後述するように、シートの巻始め位置にベルトコンベア１２をセットしたときに、下方のベルトコンベア１１に対向する面が下方のベルトコンベア１１に対して極くわずかに傾斜状であるが、シートｓの先端を両ベルト間の隙間の最も奥まで進めたときにシートｓの厚さで上方ベルトコンベア１２の下面が下方ベルトコンベア１１の上面と平行となるようにローラ１２ｃの中心をローラ１２ｂの中心より極くわずかに高い位置に配置している。
【００１８】
又、下方のベルトコンベア１１は基部に固定された側板１０ａ、１０ａ間に台形状に配置、支持された４つのローラ１１ａ〜１１ｄに掛け廻され（ローラ１１ｅは押えローラ）、特にローラ１１ａと１１ｄ間を走行するベルトを水平に保持し、この水平ベルトの上面が上方のベルトの下面と対向し、かつシートｓを前方へ送る役目をし、この下方のベルトコンベア１１は全体が固定設置されている。ベルトコンベア１１の水平ベルトの下面にはシートを吸着するためのバキュームユニット１６が設けられている。
【００１９】
上記上方のベルトコンベア１２を傾斜状に昇降させるためのシリンダ１４に対しては、図４の（ｂ）図に略表示しているように、電空変換器をそれぞれ有する圧力制御弁１４ａ、１４ｂを介して圧縮エアーを送る配管がシリンダ１４の両端に接続（接続端は図示せず）されており、電空変換器へは制御ラインｌｃが接続され、前述した制御盤Ｂ内の制御回路により圧縮エアーの送り方向及び圧縮エアーの圧力値がコントロールされる。圧力制御弁１４ａ、１４ｂによるシリンダの下降圧（加圧）、上昇圧（キャンセル圧）は、電空変換器により１次、２次の下降圧、上昇圧がエアー源からの圧縮エアー圧力を調整してシリンダ１４へ送られる。
【００２０】
門形支柱１５の前方にはシール部２０が隣接して設けられている。図７〜図１０に示すように、シール部２０は、所定径に巻かれたシートロールＧを下り勾配のコンベア２１で斜め下方へ送り、このコンベア２１の途中でシートロールＧを保持する保持レバー２２と、さらにシートロールＧの巻き戻しを押える押えローラ２３ａを先端に有する押えシリンダ２３と、ヒータ２４ａを先端に有するヒートシール部材２４とを備えている。２１ｘはコンベア２１を駆動するロールの軸、２２ｘはレバー部材２２ａに設けられている無端ベルト２２ｂを駆動する軸である。
【００２１】
保持レバー２２は、図１に示すように、下端がフォーク状のレバー部材２２ａの下端にシリンダ２２ｃのピストンロッド先端が連結され、ピストンロッドを伸縮することにより、通常は図７のように直立状を保持し、又、シートロールＧを排出する際は図３に鎖線で示すように軸２２ｘを中心に傾斜状に回転させることができる。無端ベルト２２ｂは、図７に示すようにシートロールＧを保持したとき、巻き緩みを回復させるためシートロールＧの巻き方向にシートロールＧを回転させるようにベルト面が移動しながらシートロールＧに接する。
【００２２】
２５はシートロールＧの有無を検出すると共にシートロールＧの最上層のシートの端末位置を検出する光センサである。光センサ２５は発光器及び受光器を有し、シートロールＧのシート端末が通過した瞬間に受光強度が不連続となる現象を利用して端末位置を検出し、軸２２ｘの軸端に設けたロータリエンコーダ２６により回転位置を検出して端末位置をヒートシール部材２４によりヒートシールするのに適合する位置に停止させるために設けられている。
【００２３】
ヒートシール部材２４は、先端にシート幅に及ぶ線状の電気抵抗部材で形成されたヒータ２４ａを有し、このヒータ２４ａを支持する基板にシリンダ２４ｂを接続し、シリンダ２４ｂのピストンロッドを伸縮させてヒータ２４ａをシートロールＧの直径の大きさに応じた適当な高さ位置に設定できるように形成されている。又、シリンダ２４ｂは吊りアームをねじ軸に嵌合させ、ハンドル２４ｃを回転させてヒータ２４ａの横方向位置を適切な位置に手動調整できるようにしている。
【００２４】
なお、前述したように、この実施形態の無芯シートロール巻取装置では、一例として前述したロール状の原シートを供給するシート供給部３０と、シートを切断するシート切断部４０を備えており、その概略構成について以下説明する。
【００２５】
シート供給部３０は、図１２に示すように、支持板３０ａの側板から突出する繰出軸３０ｘに装着される原シートＲのシートｓを繰出すための繰出しアーム３１と、繰出されるにつれて直径が減少するため張力が変化するのを防止するように常に一定張力を付与するダンサロール３２ａを有する張力調整機構３２と、送り出されたシートｓに送りを付与するニップ手段３３とを有する。繰出しアーム３１は、アーム軸３１ｘの軸上で側板の裏側に接続される図示しないモータ（Ｍ1 ）の動力が伝達され、アーム部材３１ｂに設けたベルト３１ｃを回転させ、かつアーム部材３１ｂの頂部に設けたレバーに接続されたエアーシリンダ３１ａによりアーム部材３１ｂを傾け、原シートＲの直径に応じて適度な押付圧を加えてシートｓを繰出すように設けられている。
【００２６】
張力調整機構３２は軸３２ｘを中心に回転自在に設けられた、先端にダンサロール３２ａを有するハ字形のレバー３２ｂの他端に（エアー）シリンダ３２ｃを接続し、一対の回転ロール３２ｄ、３２ｄ間でダンサロール３２ａを経由して次のニップ手段３３へ送り出されるシートｓの張力をシリンダ３２ｃの伸縮により常に一定となるよう張力を付与して張力の調整を行なうように形成されている。ニップ手段３３は、軸３３ｘにより回転するローラ３３ａに対し所定のニップ圧を付与するよう上方に対向して設けたローラ３３ｂを図示しないばね部材で下方に付勢し、所定のニップ圧を与えるようにしている。そして、軸３３ｘの軸上には図示しないモータ（Ｍ2 ）が接続され、シートｓに送りの回転力を付与している。
【００２７】
シート切断部４０は、図１３〜図１７に示すように、案内ローラ４１、送りローラ４２、及び切断ローラ４３の３つのローラの組合わせから成る。３つのローラはシートｓの送出し方向に対し後方に傾斜する直線上に各ローラの中心位置を配設し、支持板４０ａ、４０ａ間に軸端を軸受を介して回転自在に支持されている（図１５、図１６参照）。送りローラ４２、切断ローラ４３の一方の軸端は、図１５に示すように、外側へ突出し、その突出軸上には一対の転位歯車４６ａ、４６ｂが固定されている。さらに、送りローラ４２の突出軸の延長部上にはプーリ４７が取付けられており、このプーリ４７に図示しないモータ（Ｍ3 ）の出力軸上のプーリとの間で無端ベルトが掛け廻され、これによって送りローラ４２が回転駆動される。
【００２８】
送りローラ４２は、図示していないが（図１５に部分断面のみ示す）、その外周面に多数の吸気穴が設けられ、ローラ円筒内部の中空部を両端に設けた吸気リング４２R に接続し、吸気リング４２R に取付けた吸気ポート４２ｐを介して吸気管を接続し、図示しない吸気ポンプにより吸引してローラ外周の吸気穴によりシートｓをローラ外周面に吸着するようにしている。切断ローラ４３は、ローラの円弧状にカットした面にほぼローラ幅に亘って延びた切断刃４３ａを多数の取付ボルトにより取付けて固定している。又、切断ローラ４３の軸両端の軸受の内側寄り位置には偏心ボス４５及びこの偏心ボス４５に連結された偏心アーム４５ａが設けられている。
【００２９】
軸受は、ローラ４３両端の軸４３ｘ、４３ｘを支持するよう設けられ、図１７に示すように、軸４３ｘ、４３ｘに対し偏心アーム４５ａと偏心ボス４５を回転させることにより切断ローラ４３の中心位置が送りローラ４２に対し、両ローラ４２、４３の中心位置を結ぶ線上で極くわずかに接近、離反（距離δ）できるように形成されている。そして、偏心アーム４５ａには両アームに連結するロッドを介して（エアー）シリンダ４４のピストンロッド端が連結され、シリンダ４４のピストンロッドを伸縮することにより偏心アーム４５ａを回転自在としている。図１３の４８はストッパ、４９はシートの端及び送りを検出する光センサである。
【００３０】
上記シート切断部４０は、通常時にはシリンダ４４のピストンロッドを伸長させて偏心アーム４５ａを前傾させた状態（図１７の（ａ）図参照）で送りローラ４２に巻回されたシートｓと切断刃４３ａとの間にわずかな隙間δ（例１ｍｍ）を生じさせ、開放状態でシートｓが送られる。シートｓを切断する場合、シリンダ４４のピストンロッドを縮めて偏心アーム４５ａを後方に傾けて（図１７の（ｂ）図参照）偏心ボス４５によりローラ４３の軸４３ｘの中心を下方へ移動させ、切断刃４３ａによりシートｓを切断する。なお、シート切断部４０の軸受を支持する側板４０ａ、４０ａは、この切断部４０内に設けられているが、その下端を支持する基板は、シート巻取部１０、シール部２０まで同一線上で延びており、シート巻取部１０では外側板１０ｂ、１０ｂ、シール部２０では外側板２０ｂ、２０ｂが基板上に取付けられている。
【００３１】
上記の構成とした実施形態の無芯シートロール巻取装置Ａによれば次のようにして無芯シートロールＧが形成される。まず、図１、図１２に示すように、シート供給部３０に原シートＲが繰出軸３０ｘにセットされ、シート先端を張力調整機構３２、ニップ手段３３を経由してシート切断部４０から少しだけ前方へ出た基準位置Ｐｏ（図１８参照）まで通して初期設定が行なわれる。シートｓを繰出す前に張力調整機構３２によりシートｓへの張力を通常運転時の張力状態とし、繰出しアーム３１を適正に原シートＲに圧接して動作を開始する。
【００３２】
又、シートｓの送りを開始する前にシート巻取部１０のベルトコンベア１２を、図１８の（ａ）〜（ｂ）図に示すように、（ａ）最下位置のローラ１２ｂを通るベルトコンベア１２の下面とベルトコンベア１１間の隙間を大きい設定値Ｄ（例えば１０〜４０ｍｍ）からベルトコンベア１２を下降させ、（ｂ）ベルトコンベア１２の下面とベルトコンベア１１の上面と隙間ｄが、（ｂ）図中の基準位置Ｐｏから距離Y の位置ＰY でシートの厚みの半分程度となる位置に設定すると共に、一方のベルトコンベア１１を駆動してシートｓを送りベルトコンベア１２の直前の位置Ｐｘ（距離ｘ）まで進めて待機する。なお、上記待機状態まではベルトコンベア１２のベルトは回転駆動されず停止したままである。
【００３３】
（ｂ）の状態にベルトコンベア１２が下降し、かつシートｓの先端ＥS が位置Ｐｘを通過すると、上方のベルトコンベア１２の回転駆動が始まり、下方のベルトコンベア１１の送り方向と反対方向にベルトコンベア１２のベルトが回転しながら、シートｓの先端ＥS が上下ベルトの最も狭い奥の位置ＰY （距離Y ）まで進みこれ以上進めなくなる。このとき、上方のベルトコンベア１２の下面は位置ＰY ではベルトの弾力性（柔軟性）によりシートの厚み分持上げられて、位置ＰY とローラ１２ｃ間は下方のベルト１１の上面とほぼ平行状態である。
【００３４】
そして、シートｓは位置ＰY より下流へは進めないため、この位置で逆方向に進むベルトコンベア１２の送りによってシートの先端ＥS がシート厚さの直径で丸められ、シートロールＧの初期巻きＧｏが開始される。この場合、ベルトの材料はゴムベルトのような摩擦力の高い材質のものが使用され、シートｓは前述したように２枚の不織布にエンボス加工を施して１枚のシートとしたものであるから、シートｓも高い被摩擦性を有するため、ベルトを相対的に反対方向へ移動させることにより初期巻きＧｏが発生する。
【００３５】
シートｓの初期巻きＧｏが進むにつれてシートｓはシートロールＧとして図１９の（ｄ）に示すように次第に直径が増大する。このため、シートロールＧの直径の増大に伴って上方のベルトコンベア１２はそれぞれの直径に適切な押え圧を加えるよう軸１３ｘを中心に少しずつ上昇回転する（図１９の（ｅ）図）。この上昇回転はシリンダ１４へのエアーの送りを調整し、このシリンダ１４のピストンロッドを収縮させて側板１３、１３を引き上げることにより行なわれる。
【００３６】
上述した上方のベルトコンベア１２の下降からシートロールＧの巻取りが完了するまでに、上方のベルトコンベア１２を下降、初期巻き、巻取り完了のそれぞれの動作に対し昇降させるシリンダ１４は、次のように加圧制御される。まず、シリンダ１４に対しては前述したように、電空変換器により下降圧（加圧）、上昇圧（キャンセル圧）についてそれぞれ１次圧、２次圧が設定される。１次圧は主として下降時と初期巻きに使用され、２次圧は初期巻き完了から巻取り完了まで使用される。即ち、図１８の（ａ）図から（ｂ）の状態にベルトコンベア１２を下降させる際は、シリンダ１４への下降圧（加圧）、上昇圧（キャンセル圧）を１次圧に設定し、上方のベルトコンベア１２の側板下降に必要な圧力を大きくして下降遅れが生じないようにしている。
【００３７】
なお、シリンダ１４へは下降圧（加圧）と上昇圧（キャンセル圧）が同時に作用しており、シリンダ１４はその差圧で作動する。例えば、１次圧の下降圧（加圧）は０．０７ＭＰａ、上昇圧（キャンセル圧）は０．０３ＭＰａである。これは、下降、上昇の際の動作切替えを、必要とするその瞬間に迅速に行うためである。又、２次圧の下降圧（加圧）は０．０４ＭＰａ、上昇圧（キャンセル圧）は０．０５ＭＰａである。即ち、下降時には０．０７−０．０４＝０．０３ＭＰａ、上昇時には０．０４−０．０５＝−０．０１ＭＰａで逆方向に作用するのである。
【００３８】
従って、２次圧の設定を変えることにより軟巻き、硬巻きを行うことができる。但し、初期巻きＧｏが位置ＰY で完了した後の巻取りでは、軟巻きと硬巻きでは１次圧と２次圧への切換えタイミングが異なる。図１８、図１９の説明図では軟巻きの状態を示している。軟巻きでは下降圧（加圧）、上昇圧（キャンセル圧）のいずれも２次圧に切替え、硬巻きでは、初期巻きＧｏ完了後も下降圧（加圧）を１次圧のまま上昇圧（キャンセル圧）も１次圧とする。即ち、１次圧、２次圧の組合わせは軟巻き、硬巻きでは次の通りである。
【００３９】
下降圧（加  圧）          上昇圧（キャンセル圧）
軟巻き  下降時    １次圧（０．０７ＭＰａ）  ＞  １次圧（０．０３ＭＰａ）
初期巻き  １次圧（０．０７ＭＰａ）  ＞  １次圧（０．０３ＭＰａ）
巻取り    ２次圧（０．０４ＭＰａ）  ＜  ２次圧（０．０５ＭＰａ）
上昇時    ２次圧（０．０４ＭＰａ）  ＜  ２次圧（０．０５ＭＰａ）
下降圧（加  圧）          上昇圧（キャンセル圧）
硬巻き  下降時    １次圧（０．０７ＭＰａ）  ＞  １次圧（０．０３ＭＰａ）
初期巻き  １次圧（０．０７ＭＰａ）  ＞  １次圧（０．０３ＭＰａ）
巻取り    ２次圧（０．０４ＭＰａ）  ＞  １次圧（０．０３ＭＰａ）
上昇時    ２次圧（０．０４ＭＰａ）  ＜  ２次圧（０．０５ＭＰａ）
【００４０】
又、上述した初期巻きから巻取り完了までは、下方のベルトコンベア１１の送り速度が一定の場合、シートロールＧの径が増大するにつれてシートロールＧの巻き速度が遅くなるから、その速度変化に対応して上方のベルトコンベア１２の逆方向の送り速度を遅くし、これによってシートロールＧの巻き位置を位置ＰX 〜ＰY の範囲内となるようにすれば、シートロールＧの直径の増大はローラ１２ｂと１２ｃの間でベルトが上に凸状に屈曲してベルトコンベア１２全体を大きく上昇させることなく径の増大を吸収することができる。
【００４１】
こうしてシートロールＧの形状が所定径まで巻かれると、シート端末の適切な位置をシート切断部４０により切断する。シートロールＧは切断された端末の残り長さ部分をさらに数回転分巻取って所望径のシートロールＧとする。このシートロールＧが形成されると、上方のベルトコンベア１２はさらに引き上げられてベルト間の距離を大きくし、下方の送り用のベルトコンベア１１により前方へ送る。なお、シート切断部４０では次のシートロールＧを形成するための準備として、シートｓの先端を切断部４０より少し前方の基準位置ＰO まで送り出した状態で待機する。
【００４２】
ベルトコンベア１１により送り出されたシートロールＧは、シール部２０のコンベア２１によりさらに傾斜面上を転がって進み（図７参照）、垂直状に保持された保持レバー２２の上端のベルト側面に当接して停止する。この位置までシートロールＧが転がって進む間にシートロールＧはシート端末が解かれて延びる場合があり、保持位置ではこれを再びしっかりと巻き戻す必要がある。このため、保持レバー２２に設けられているベルトコンベア２２ｂを回転駆動してシートロールＧを巻取部１０で巻かれた方向と同じ方向（図７中の矢印方向）に回転させる。その際、図７、図２０に示すように押えシリンダ２３のピストンロッド先端の押えローラ２３ａを所望径のシートロールＧの直径に適合する位置まで伸長させて適切な圧力で押えながらシートロールＧを回転させ、元の巻上り状態に戻す。
【００４３】
シートロールＧを回転させている間に光センサ２５は、信号光をシートロールＧの表面に照射し、その反射光を受光してその受光信号の変化を監視している。シートロールＧのシート上層の端末ＥO が信号光のライン上を通過するとシート端末ＥO の厚さにわずかな変化が生じ、このため受光信号がその瞬間に不連続となり、この受光信号の変化を検出するとシート端末ＥO が信号光のライン上を通過したことが検出される。光センサ２５の光は斜め４５°程度の斜め横方向から入射されているため、シート端末はさらに少し回転させ上方から降りて来るヒートシール部材２４のヒータ２４ａの下端位置より少し手前（約２〜３ｍｍ）位置まで回転した位置でベルトコンベア２２ｂの回転を停止させて止める。
【００４４】
上記のシートロールＧのシート端末位置、回転停止位置の調整は、ベルトコンベア２２ｂの軸２２ｘの端末に設けたロータリエンコーダ２６による検出信号を制御盤Ｂ内の制御部へ送り、演算によって算出して行なう。シートロールＧの積層された上層のシート端末ＥO がヒータ２４ａより手前の所定位置で止められると、ヒータ２４ａが降下して端末からわずかに進んだ位置Ｅ1 （長さＬ＝２〜３ｍｍ）で加熱溶着され、シートロールＧの加工が終る。その後、ヒータ２４ａ、押えローラ２３ａを元の待機位置へ戻すと共に、保持レバー２２のシリンダ２２ｃを作動させてピストンロッドを収縮させレバー部材２２ａを傾けるとシートロールＧは再びベルトコンベア２１上を転って次の工程へ進む。
【００４５】
なお、次の工程の製品カッタＣはこの発明の主要構成部ではないため詳細は省略しているが、簡単にその機能について説明する。製品カッタＣはコンベア２１から転り出るシートロールＧを数本分（４〜５本）互に平行状に受入れると、シートロールＧを製品としての短い寸法（例えば２０ｍｍ長さ）にカットするため、カット寸法だけ長さ方向に全数を押し出し、所定位置に設置されているカッタが降下して一斉に全数を切断する。そして、さらに次のカット寸法分押し出すことにより既にカットされた製品としてのシートロールＧを排出口から排出するように設けられている。なお、シートロールＧの所望径とは上記実施形態では、例えば直径１３〜４０ｍｍφ程度である。
【００４６】
又、上記実施形態ではシート供給部３０から連続状のシートｓを送り、途中の所望位置でシート切断部４０により切断するようにしたが、予め製品ロール毎に必要な長さにシートを切断したものを原シートとして用いる場合は、必ずしも上記のシート供給部３０、シート切断部４０は必要ではなく、定尺のシート供給部を設ければよい。さらに、シート巻取部１０のベルトコンベア１２は軸１２ｘを中心に上昇回転する方式としたが、ベルトコンベア１２自体をやや傾斜状で全体的に平行に昇降するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では主として医療補助具としての血止め用のシートロールを目的としたが、このような用途のシートロールに限られず各種の用途に用いることもできる。
【００４７】
例えば、機械的な用途としては各種機器のパイプ内のクリーニング用、化学的な用途としては各種流体（液体、気体）や各種物質（粉状、粒状）の濾過フィルタ、吸収又は吸着部材等である。医療補助具として用いる場合、シートの材質が限定されるため、シール部はヒートシール方式の手段を用いたが、他の用途では必らずしもこのような限定は必要でなく各種のシートを利用でき、従って他の用途ではシール部はヒートシール方式ではなく接着方式のシール部としてもよい。この場合はヒートシールのヒータに代えて接着剤を塗布する接着剤塗布部材を設けることとなる。
【００４８】
図２１にシート巻取部１０の変形例１０’の拡大側面図を示している。この変形例では上方のベルトコンベア１２とこれを支持する側板１３の回転自在な軸１３ｘが門形支柱１５より前方側に設置され、上方のベルトコンベア１２のローラ１２ｂ、１２ｃ間の距離を短かくし、下方のベルトコンベア１１は２つのローラ１１ａ、１１ｂに掛け渡されて形成され、従って全体としてベルトコンベア１１、１２と共に小型化されている点が若干異なっている。
【００４９】
シートロールＧの径が小さいものを製造するのに適しており、上方のベルトコンベア１２が軸１３ｘを中心に回転して上昇する距離も小さくなっている。その他は基本的に第１実施形態と同じ構成機能であり、説明は省略する。
【００５０】
図２２に前述したシール部２０の構成の変形例２０’の概略構成を示す。この変形例のシール部２０’は、ヒートシール方式であることは第１実施形態と同じであるが、所定径に巻かれたシートロールＧの最外層のシートｓを１周長さ全長に亘ってヒートシールするためのシール部２０’である点が大きく異なる。この変形例ではコンベア２１’を傾斜状の無端ベルトコンベアとして設け、第１実施形態のシール部２０（図７参照）における保持レバー２２、押えシリンダ２３及びその関連部材を全て取り除き、突状のヒータ２４ａを有するヒートシール部材２４に代えて板状のヒータ板２４ａ’を有するヒートシール部材２４’を設けている。
【００５１】
ヒータ板２４ａ’は、幅がシートロールＧの最大幅より少し長く設定され、長さはコンベア２１’との間に挟まれて回転しながら送られるときシートロールＧの１周長さより少し長い寸法に設定されている。又、ヒータ板２４ａ’は、図示省略しているがヒータブロック２４ｂ’内に設けられた電気抵抗部材による加熱を伝導し、ヒータ板の全幅、全長に亘って均等な加熱を行い得る加熱部をヒータブロック２４ｂ’に内蔵している。そして、このヒータブロック２４ｂ’は、ガイド２４Ｇ’等によりヒータ板２４ａ’の加熱面がコンベア２１’の送り面と平行にかつ送り面に対してシートロールＧの直径に適合するスペースを設定できるように昇降自在に設置される。
【００５２】
ヒータブロック２４ｂ’を昇降させるため、図示の例ではシリンダ２６が図示しない支持部材に取付けられ、このシリンダ２６のピストンロッド端をヒータブロック２４ｂ’に接続している。なお、ヒータ板２４ａ’のシートロールＧの受入れ側を斜めに板厚分カットし（カット面２４ｃ’）、ヒータ板２４ａ’とコンベア２１’の上面との間の距離をヒートシールする所定径のシートロールＧの径より若干小さい寸法に設定し、静止したヒート板２４ａ’に対しコンベア２１’のベルトによる送りでシートロールＧを回転させながら下流方向へ送るようにしている。
【００５３】
上記回転によってシートロールＧは全周を加熱させ、最外層のシートの裏面の化学素材（ポリエステル）が下層シートの綿素材に溶着し、全周がヒートシールされる。なお、光センサ２５’はシートロールＧがコンベア２１’上の入口を通過したことを検出する通過センサであり、その検出信号により加熱部への通電を制御するようにしてもよい。又、２７はヒータ板２４ａ’に対応してコンベア２１’の裏面に設けられた当板である。
【００５４】
上記の構成としたシール部では、前段のシート巻取部１０で巻取られるシートロールＧの直径が予め分っているから、ヒータ板２４ａ’とコンベア２１’のベルト上面との間の距離を、その所定の直径より若干小さい寸法に設定してヒートシールが行われる。この場合、コンベア２１’の送りによりシートロールＧは少なくとも１回転以上ヒータ板２４ａ’に接しながら回転するから、シートの全周が十分加熱溶着される。ヒータ板２４ａ’とコンベア２１’の間から下流へ排出されたシートロールＧはコンベア２１’上を転がりながら次の工程へ送られる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明の無芯シートロール巻取装置は、綿棒のような短い円柱状のシートロールを形成できるため、注射時の血止め用としての医療補助具や円管内のクリーニング用等種々の分野に利用されるシートロールを形成する装置として広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態の無芯シートロール巻取装置の全体概略構成図
【図２】同上の平面図
【図３】巻取装置の拡大正面図
【図４】シート巻取部の（ａ）拡大正面図、（ｂ）シリンダの油圧回路の系統図
【図５】同上の平面図
【図６】同上の斜視図
【図７】保持部の拡大正面図
【図８】同上の平面図
【図９】図７の矢視IX−IXの拡大断面図
【図１０】保持部の斜視図
【図１１】シール部の斜視図
【図１２】シート供給部の拡大正面図
【図１３】シート切断部の主ロール拡大断面図
【図１４】シート切断部の（ａ）ロール軸受の正面図、（ｂ）（ａ）図の矢視Ｂ−Ｂ断面図
【図１５】図１３の矢視XV−XV断面図
【図１６】シート切断部の斜視図
【図１７】切断ロールの作用の説明図（（ａ）待機状態、（ｂ）切断状態）
【図１８】シート巻取部の作用の説明図（（ａ）待機状態、（ｂ）定位置下降状態、（ｃ）初期巻き開始状態）
【図１９】シート巻取部の作用の説明図（（ｄ）中間巻き状態、（ｅ）巻取完了状態）
【図２０】ヒートシールの作用の説明図
【図２１】シート巻取部の他の構成例の拡大正面図
【図２２】シール部の他の構成例を示す縦断正面図
【図２３】同上シール部の外観斜視図
【符号の説明】
【００５７】
１０            シート巻取部
１１、１２      ベルトコンベア
１３            側板
１１ｘ、１３ｘ  軸
１４            シリンダ
１５            門形支柱
２０            シール部
２１            コンベア
２２            保持レバー
２３ａ          押えローラ
２４            ヒートシール部材
２４ａ          ヒータ
２５            光センサ
３０            シート供給部
３１            繰出しアーム
３２            張力調整機構
３３            ニップ手段
４０            シート切断部
４１            案内ローラ
４２            送りローラ
４３            切断ローラ
４３ａ          切断刃
Ａ              巻取装置
Ｂ              制御盤
Ｃ              製品カッタ
Ｇ              シートロール
Ｒ              原ロール
ｓ              シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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