(57)【要約】【課題】  連続的に成形されるフィルム等のシート状物を巻き取るための巻芯に関し、シート状物の両端の長さに差がある場合でも、解反時にシート状物が湾曲することを防止できるようにする。【解決手段】  連続成形されるシート状物を巻き取るための紙製またはプラスチック製等の円筒状の巻芯１として、軸方向に沿って筒の内外を貫通する貫通溝２を形成し、この貫通溝２の溝幅を片端からもう一方の端にかけて徐々に変化させるとともに、シート状物の三角長部の頂部を溝幅の広い方に当接させて巻き取る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続成形されるシート状物を巻き取るための円筒状の巻芯であって、軸方向に沿って筒の内外を貫通する貫通溝を有し、この貫通溝の溝幅を片端からもう一方の端にかけて徐々に変化させたことを特徴とする巻芯。
【請求項２】
前記巻芯の材質を、紙管または軟質プラスチック管とすることを特徴とする請求項１に記載の巻芯。
【請求項３】
前記貫通溝の広いほうの溝幅が、巻芯の円周の１０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻芯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカレンダー成形や押出し成形等において連続的に成形される合成樹脂フィルム等のシート状物を巻き取る際に好適な巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばカレンダー成形や押出し成形等において、合成樹脂フィルム等のシートを連続的に成形する場合には、シートの成形と同時に巻芯を取り換えながら連続して巻き取ることが行われるが、巻芯を取り換える際は、巻き取りロールの手前で、シートの流れ方向に対してほぼ直角方向にナイフ等の切断具を移動させてシートを裁断し、裁断されたシートを新たな巻芯に巻き付けて巻き取ることが一般的である。
この際、シートの成形速度は大変速いため、例えば図５に示すように、巻き取りローラ５１によってＸ方向に巻き取られるシートＳの左から右に向けて切断具を鎖線ａに示すように移動させて裁断すると、実際は実線ｂに示すように斜めに切断され、巻き終わり側のシートＳ端部は、左側が短く、右側が長くなると同時に、巻き始め側のシートＳ端部は、左側が長く、右側が短くなり、いわゆる三角長Ｐ（ハッチング部分）が生じる。このため、巻芯を取り換えて新たにシートを巻き取ると、図４（ａ）に示すように、三角長Ｐ部分の長さおよび厚みによって左側の巻厚が厚くなり、右側の巻厚が薄くなるように左右の巻厚が異なって、シートＳの解反時に図４（ｂ）に示すように、シートＳが湾曲するいわゆるボーイングという不具合が発生し、製品としての使用に支障が生じるという問題があった。この際、シート巻き取り用の巻芯として、巻き始める際に生じる段差跡を防止するための技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７０２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような技術は、シート状物を巻き始める際に生じる段差痕や、シワや折り目等の発生解消にはある程度有効なものの、左右の巻厚が異なることによるシート状物の解反時の湾曲を抑制するという面では効果がなかった。
【０００５】
そこで本発明は、連続的に成形されるフィルム等のシート状物を巻き取るための巻芯に関し、シート状物の両端の長さに差があるような場合でも、解反時にシート状物が湾曲するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、連続成形されるシート状物を巻き取るための円筒状の巻芯において、軸方向に沿って筒の内外を貫通する貫通溝を有し、この貫通溝の溝幅を片端からもう一方の端にかけて徐々に変化させたものである。
【０００７】
このように巻芯の軸方向に沿って、筒の内外を貫通し片端からもう一方の端にかけて溝幅が徐々に変化する貫通溝を設け、シート状物の三角長の端部（三角長部分の頂点ｃ側）を巻芯の貫通溝の溝幅の広い側に当接させて巻き取るようにし、巻取り時のシート状物のテンションによって貫通溝の溝幅が縮小し、シート状物の両端の長さが異なる場合でも、溝幅の広い方の巻芯の径が溝幅の狭いほうよりも大きく縮小することでシート状物の三角長の長さの差を吸収し、三角長の巻き取り厚を含む巻芯の両端の外径を一定してシート状物を巻き取ることができるため、解反時の湾曲を防止することができる。
なお、この際、貫通溝の両端の溝幅の差は、シート状物の長さの差分（三角長分）を吸収して、巻芯の径が縮小した際に、三角長の巻き取り厚を含む巻芯の両端の外径が同一程度になるようにすれば好適である。この際、貫通溝の形状を三角形状または台形状にすれば、溝幅が片端からもう一方の端にかけて連続的に変化するようになって好ましい。
【０００８】
また本発明では、前記巻芯の材質を、紙管または軟質プラスチック管とすることが好ましい。
このような材質にすることで、シート状物巻き取り時のテンションで、巻芯の貫通溝の溝幅が縮小しやすくなる。
【０００９】
また本発明では、前記貫通溝の広いほうの溝幅を、巻芯の円周（貫通溝含みの円周）の１０％以下とすることが好ましい。
貫通溝の間隙の溝幅が巻芯の円周の１０％を越えると、シート状物にテンションがかかって巻芯の径が縮小した場合に、円筒形状を保持することが難しくなり、場合によっては、巻芯自体の剛性も損なわれるおそれもある。このため、間隙の溝幅を円周の１０％以下にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
連続成形されるシート状物を巻き取るための円筒状の巻芯において、軸方向に沿って筒の内外を貫通する貫通溝を形成することで、巻き取り時のテンションで溝幅が縮小する。このとき、貫通溝の溝幅を片端からもう一方の端にかけて徐々に変化させてあるので、溝幅の縮小度合いが両端で異なる。そのため、シート状物の長さの差を吸収でき、シート状物の両端の長さが異なる場合でも、シート状物、巻き取り後の外径を一定にすることができ、解反時の湾曲を防止することができる。
また、巻芯の材質を、紙管または軟質プラスチック管とすれば、シート状物巻き取り時のテンションで巻芯の溝幅が縮小しやすくなる。
さらに、貫通溝の広いほうの溝幅を、巻芯の円周の１０％以下とすれば、巻芯の剛性を確保できるとともに、巻き付けられるシート状物を確実に円筒形の状態で巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る巻芯の一例を示す説明図である。
【図２】本巻芯に左右の長さの異なるシート状物を巻き付けるときの説明図である。
【図３】本巻芯に連続成形されるシート状物を巻き付けた状態（ａ）と、解反時の状態（ｂ）を示す説明図である
【図４】従来の巻芯に連続成形されるシート状物を巻き付けた状態（ａ）と、解反時の状態（ｂ）を示す説明図である。
【図５】連続成形のシート状物を切断するときの状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
なお、ここでは、巻き取られるシート状物について、シート状物Ｓ、三角長Ｐ、三角長の最大長さＬ、三角長の頂部ｃ、シート状物Ｓから三角長Ｐを除いた部分を本シートＳ１として説明する。
本発明に係る巻芯は、例えばカレンダー成形や押出し成形などにおいて連続的に成形される合成樹脂フィルム等のシート状物Ｓを巻き取るための円筒状の巻芯に関し、巻き始めのシート状物Ｓの両端の長さに差がある場合の、解反時のシート状物Ｓの湾曲を防止できるようにされている。
【００１３】
すなわち、前述のように、カレンダー成形や押出し成形等において、合成樹脂フィルム等のシート状物Ｓを連続的に成形する場合には、シート状物Ｓの成形と同時に巻芯を取り換えながら巻き取ることが行われ、巻芯を取り換える際は、図５に示すように、巻き取りロールの手前で、シート状物Ｓを裁断し、裁断されたシート状物Ｓを新たな巻芯に巻き付けて巻き取ることが一般的であるが、この際、切断線が斜めになって三角長Ｐが生じる。巻き始めに三角長Ｐを含むシート状物を巻き取ると、三角長Ｐの長さおよび厚みに起因して、シート状物Ｓから三角長Ｐを除いた部分（本シートＳ１）の巻き取り時に、三角長Ｐの巻き取り厚を含んだ巻芯１の両端の外径に差が生じ、シート状物Ｓの解反時に図４（ｂ）に示すようなシート状物Ｓの湾曲の不具合が発生する。
【００１４】
そこで本発明に係る巻芯１は、かかる不具合を解消するためになされており、図１に示すように、巻芯１の軸方向に沿って片端からもう一方の端（図１では左端Ａから右端Ｂ）に向けて筒の内外を貫通する貫通溝２を形成し、この貫通溝２の溝幅を片端からもう一方の端（図１では左端Ａから右端Ｂ）にかけて徐々に変化させたことを特徴としている。
【００１５】
ここで、巻芯１の材質としては、円筒形状を保持できる剛性を有し、かつテンションがかかると若干変形するような素材が好ましく、例えば紙管や軟質プラスチック管等が好ましく使用できる。
【００１６】
また、貫通溝２の溝幅を徐々に変化させる形態としては、溝幅が一定の割合で変化する形態であり、貫通溝の形状としては、例えば、三角形状や台形形状等が好適である。
【００１７】
ここで、貫通溝２の溝幅を決定する際に好適な一例について説明する。本願発明の巻芯を用いてシート状物Ｓを巻き取る際には、図２に示すように、三角長の頂部ｃを巻芯１のＡ側に当接させて巻き取るが、巻き取り後の巻芯１は、シート状物Ｓの巻き取り時にかかるテンションによって、貫通溝２の溝幅は縮小して巻芯１の外径が小さくなる。このとき、三角長Ｐのみを巻き取った時点のＡ側の巻芯の外径（このときの外径は、縮小後の巻芯の径＋三角長厚み）とＢ側の巻芯の外径とがほぼ等しくなっていればよい。つまり、巻芯１の貫通溝２の縮小することで三角長Ｐの厚みを吸収し、結果として三角長Ｐを除くシート状物（本シートＳ１）を巻き取った際の巻芯の外径が等しければ、図３に示すように、解反時の湾曲を防止することができる。
【００１８】
溝幅の計算の一例は次の通りである。図１に示すような三角形状の貫通溝２を設ける場合、Ａ側の溝幅は、以下の計算式に基づいて設定されることが好ましい。
【００１９】
溝幅＝２πｒ−２πｒ´
＝２πｒ−２π√ｓ´／π
＝２πｒ−２π√（ｓ−δｓ）／π
＝２πｒ−２√π（ｓ−δｓ）
＝２πｒ−２√π（ｓ−ＴＬ）
＝２πｒ−２√（πｓ−πＴＬ）
＝２πｒ−２√（π２ｒ２−πＴＬ）
なお、上記式において、
ｒ´：Ａ側の巻芯が閉じたときの半径
ｓ´：Ａ側の巻芯断面積
ｒ：Ｂ側の巻芯の半径
ｓ：Ｂ側の巻芯の断面積
δｓ：断面積ｓと断面積ｓ´の差
Ｌ：三角長の最大長さ
Ｔ：シートの厚み
である。
【００２０】
上記計算式に基づいて、貫通溝２の溝幅が設定されることで、シート状物Ｓを巻き取る際、そのテンションによって巻芯１の溝幅が縮小し、Ａ側からＢ側にかけて徐々に巻芯１の外径が小さくなるため、三角長Ｐの長さおよび厚みに起因する巻芯の厚みの変化を、貫通溝２の溝幅が縮小することで吸収できる。したがって、結果として三角長Ｐを除くシート状物（本シートＳ１）の巻き取りに際して、三角長Ｐの巻き取り厚を含んだ巻芯１の両端の外径が等しくなるため、解反時の湾曲が防止される。
なお、貫通溝２の溝幅は、上記式により導かれる厳密な数値だけではなく、上記式により導かれる数値の近傍であれば、十分に上記と同様の効果を奏し得る。
【００２１】
貫通溝２は、広いほうの溝幅が巻芯の円周の長さの１０％以下とすることが好ましい。
これは、貫通溝２の溝幅が１０％を越えると、シート状物Ｓにテンションをかけて巻く際に、場合によっては、巻芯を円筒形状に保持できなくなるおそれがあり、また、巻芯自体の剛性も損なわれる可能性もある。
【００２２】
以上のような要領により、連続成形される合成樹脂フィルム等のシート状物Ｓを巻き取るための巻芯１において、巻き始めのシート状物Ｓの両端の長さに差がある場合でも、巻き取ったシート状物Ｓの解反時にシート状物Ｓが湾曲することを防止することができるようになった。
【００２３】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、貫通溝２の形態は三角形状に限定されるものではなく、台形状でもよく、その他の形状でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
連続的に成形されるフィルム等のシート状物を巻き取るための巻芯において、シート状物の両端の長さに差がある場合でも、解反時にシート状物が湾曲するのを防止できるため、フィルム製造現場等における広い普及が期待される。
【符号の説明】
【００２５】
１…巻芯、２…貫通溝
【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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