JP6624733B2 - フィルムを巻装するコア - Google Patents

Description

本発明はフィルムを巻装するコアであって、表面層（表面コア）とコア本体（芯コア）が容易に脱着可能なコアに関する。

フィルムなどの長尺帯状の材料（以下、フィルムと称する）を巻き取るために、円筒状の芯（コア）が用いられている。コアは一般的な紙製のものの他に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、フェノール含浸紙、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、アルミ等金属材料を用いたものが知られる。これらのコアに対しては、低コスト化や再利用性が重要視されるが、特に高価なフィルムの巻取り用には、フィルムを巻き始める部分で発生する段差痕の軽減が求められる。段差痕によってフィルムが変形したり劣化したりしてしまうと、フィルムの商品価値が低下してしまうためである。

この段差痕を軽減する方法として、コアの表面に発泡ＰＥ（ポリエチレン）やゴム、紙等の低硬度の材料を被覆し、その低硬度（柔らかさ）により段差を吸収させるものが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特開２００４−５１３３７号公報 特再表２０１１/０５５４５０号公報

一般にコアの表面が傷付いたり、変形したりすると、巻き取るフィルムに皺や痕が付く要因となるため、コアの表面層は定期的に張り替えて交換する必要がある。上記した低硬度材料を用いる場合、その柔らかさからコアの表面はより傷付きやすく、変形しやすい。また、使用回数が増えると低硬度による段差の吸収効果が低下してしまうため、表面層をより高い頻度で交換する必要がある。

この表面層の交換は、特許文献２の図３に示されるようにコア本体から表面層を捲るか切れ目を入れて裂く等の剥離作業を必要とし、強固な固着を解除するために時間やコストを要してしまい、交換頻度の増大は、使用者の負担を増してしまう。通常、コア本体（表面層以外の部分）と表面層は、フィルムの巻取り回転時にコア本体から表面層が分離して空転しないように、接着剤や溶着、粘着等で十分強固に固着化されており、その剥離作業は、時間やコストを要するものとなっている。

また、表面層を剥離した後、コア本体の表面状態によってはコア本体を再利用できない課題もある。これは剥離した表面層の一部や接着剤等がコア本体の表面に残存したり、逆に、コア本体の表面の一部が剥がれてしまったりすると、再利用できないためである。一方で近年、生産性向上のためにコアに巻き付けるフィルムは長尺化が進んでおり、フィルムの重量化に対応できるコア本体の材料として高強度なＦＲＰが選択されることが多いが、ＦＲＰは他の材料に比べて高価であり、また処分が容易ではないため、コア本体の再利用性の向上に対する要望は年々高まっている。

さらに従来技術の場合、フィルムの種類や巻取り条件、保管や輸送条件によっては、逆に低硬度に起因してフィルムに折れ皺が発生することがあり（特許文献１）、縦置きに保管したり、別途保護材を巻き付けたりする必要がある。また、剥離を容易にしようとすると、表面層とコア本体に使用する材質が限られてしまうのが実情である（特許文献２）。

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、巻き取るフィルムの変形等を抑制できると共に、コア本体の再利用性が高く、様々な材料の組合せが可能であって、低コスト化を図れるコアを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明に係るコアは、円筒状の表面コアと、外径が表面コアの内径と略同一であって、表面コアの内側に挿入された円筒状の芯コアとを有し、前記表面コアは前記芯コアから軸方向に着脱して交換可能であることを特徴とする。

上記したコアは、表面層に相当する部分が表面コア、コア本体に相当する部分が芯コアとして別々に製造され、表面コアの内側に芯コアを挿入して重ね合せることにより一体化される。表面コアと芯コアは着脱可能であり固着していないため、いずれかを交換する場合は表面コアを剥離する必要がなく、軸方向に引き抜くだけで済み、交換作業が容易に行える。また、剥離作業がないことから、芯コアの表面に表面コアの一部や接着剤等が残存したり、芯コアの表面の一部が剥がれてしまったりことはないため、芯コア（コア本体）の再利用性を向上することができる。

さらに、表面コアと芯コアは別々に製造され、後工程で一体化されるため、巻き取るフィルムの特性や保管環境等の用途に応じて、様々な材料で製造された表面コアと芯コアを、選択的に組み合わせることができる。

本発明によれば、巻き取るフィルムの変形等を抑制できると共に、コア本体の再利用性が高く、様々な材料の組合せが可能であって、低コスト化を図ることができるコアが得られる。

本発明に係る表面コアと芯コアの構成を示した全体図。 表面コアの内側に芯コアを挿入した状態におけるコアを示す図であり、（ａ）はコアの全体図、（ｂ）は径方向に沿ったコアの断面図。 表面コア及び芯コアに設けられた規制部の一実施形態を示す図。 表面コア及び芯コアに設けられた規制部の別の実施形態を示す図であり、（ａ）はコアの全体図、（ｂ）は規制部を上面から見た表面コアの平面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る表面コアと芯コアの構成を示した全体図、図２は表面コアの内側に芯コアを挿入した状態におけるコアを示し、（ａ）はコアの全体図、（ｂ）はコアの径方向の断面図である。

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係るコア１０は、円筒状の表面コア１と円筒状の芯コア２を有する。表面コア１の内部は円筒状の空洞１Ａであって、その空洞１Ａの両端は円形状の開口１ａとなっている。表面コア１の表面には、長尺状のフィルムが巻き取られるため、接したフィルムに傷や痕を付けないように表面が滑らか（凹凸のない面一状）であることが好ましい。また、表面コア１の材料は特に限定されないが、巻き始め時の段差によるフィルム痕を軽減させる場合には、上述したように発泡ＰＥ（ポリエチレン）やゴム、紙、ＰＥ、ＰＶＣ、ポリ乳酸、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、テフロン（登録商標）、カーボン（グラファイト）等の低硬度の材料を単独又は複合化して使用することが好ましく、特に、芯コア２よりも硬度が低い材料を用いることが好ましい。表面コア１の円筒の長さや厚みは特に限定されることはなく、巻き付けるフィルムの特性（長尺、幅、厚み、総重量等）や保管、輸送条件等に応じて、適宜選択することができる。

芯コア２は、外径が表面コア１の内径と略同一の円筒状であって、内部に円筒状の空洞２Ａを有し、その空洞２Ａの両端は円形状の開口２ａとなっている。ここで表面コアの内径と芯コアの外径が略同一（略等しい）とは、芯コアを方面コアに軸方向に挿脱することができ、挿入時に両者が隙間なく密着できることを意味する。

芯コア２の材料は特に限定されず、紙、ＰＶＣ、ＡＢＳ、ＰＳ、フェノール含浸紙、ＦＲＰ、ＰＥ、ポリ乳酸、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、テフロン（登録商標）、カーボン（グラファイト）、セラミックス、アルミや鉄等金属材料等、用途に応じて、様々な材料を単独又は複合化して用いることができる。芯コア２の円筒の長さは、表面コア１と略同じであるが、表面コア１の円筒の長さ以上にしても良い。芯コア２の円筒の長さが表面コア１の円筒の長さ以上になることで表面コアの着脱作業が容易となり、巻取り時や保管輸送時にフィルムの両端を保護することができる。また、芯コア２の内径や厚みは特に限定されないが、芯コア２の内部空洞２Ａにはフィルム巻装装置の回転軸が挿入されるため、使用する装置に合わせて設計すれば良い。さらに、表面コア１は、芯コア２に対して着脱可能となっていれば良く、軸方向に分離したものであっても良い。例えば、芯コア２に対して、その両サイドが所定の長さ（例えば、１５０ｍｍ程度）分だけ引き抜いて着脱できるような構造であっても良い。

図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）のコア１０の径方向の断面において、表面コア１の内径と芯コア２の外径は略一致するように形成されており、前記芯コア２を前記表面コア１の内側に、図１の矢印のように軸方向に挿入すると、図２（ａ）のように重ね合せることができコア１０となる。

コア１０の使用回数が増大し、表面コア１の表面が傷付いたり、変形したりした場合には容易に交換することができる。交換時には、表面コア１から芯コア２を軸方向に引抜き、新しい表面コア１を芯コア２に挿入して重ね合せることによって交換する。従来技術のように、表面コアの剥離作業が生じないため、時間とコストを要しない。また、表面コア１の剥離作業がないことから、芯コア２の表面に、表面コア１の一部や接着剤等が残存したり、芯コア２の表面の一部が剥がれてしまったりことはないため、芯コア２の再利用性を向上することができる。

また、表面コア１と芯コア２は別々に製造され、これらを後工程で着脱可能に重ね合せるため、各材料の組合せは、用途に応じて柔軟に選択できる。

上記したように、表面コア１には、芯コア２に比べて低硬度の材料が用いられることが好ましく、その場合、表面コア１と芯コア２を重ね合せたコア１０に対してフィルムの巻き取りが進むと、柔らかい表面コア１が巻き締められることによって、表面コア１は芯コア２に固定されるようになる。しかしながら、巻き始めにおいても表面コア１と芯コア２が一体的に回転するようにしたい場合や、継続的に強固な固定を保持したい場合等には、固定手段を設けることが好ましい。このような固定方法には、重ね合せた芯コアと表面コアをテープやラバー等の滑り止め材、疑似接着剤等で固定したり、芯コアと表面コアの隙間をエアー緩衝剤で埋めたり、重ね合せた芯コアと表面コアを両端部から締め付けて固定したりする方法が考えられるが、表面コア１と芯コア２に規制部を設けて固定するようにすると、コア１０以外に別途固定用部材を用意する必要がないため、効率的で便利である。

次に図３を参照して、表面コア１と芯コア２を固定するための規制部について説明する。表面コア１の内面１Ｂには軸方向に延在する凸部５が形成されており、芯コア２の外面２Ｃには軸方向に延在する凹部６が形成されている。芯コア２を表面コア１の開口１ａから挿入する際、この凸部５と凹部６の周方向の位置が一致するように差し込むと、凸部５が凹部６に係合した状態で表面コア１と芯コア２が重ね合わされる。この凸部５と凹部６の係合によって、表面コア１と芯コア２は周方向の回転が規制された状態で固定されるため、フィルムを巻取る際に、表面コア１と芯コア２が変位することなく一体的に回転可能となり、摩耗を防止することができる。

なお、表面コア１の内面１Ｂに形成される規制部が凹部で、芯コア２の外面２Ｃに形成される規制部が凸部であっても良く、また係合形状は凸凹に限定されず、表面コア１と芯コア２の周方向の回転を規制できる規制部が設けられており、規制部によって表面コア１と芯コア２を固定できる形態であれば良い。

図４（ａ）（ｂ）は、表面コア１と芯コア２の周方向の回転を規制できる規制部の別の実施形態を示す。（ａ）は表面コア１と芯コア２の構成を示す全体図、（ｂ）は表面コア１の開口１ａ付近を上面から見た平面図である。図４（ａ）に示すように表面コア１の開口１ａ付近には、周方向と軸方向の経路が組み合わされたクランク状の溝８が形成されており、芯コア２の開口２ａ付近の外面２Ｃには突起９が形成されている。芯コア２を表面コア１の開口１ａから挿入する際、この溝８と突起９の周方向の位置が一致するように差し込む。この際、図４（ｂ）に矢印で示されるように、突起９は開口１ａと繋がる溝８に沿って軸方向に進行する。次に芯コア２を時計回りに回転させると、突起９は周方向の溝８に沿って移動し、その後芯コア２を軸方向に若干引抜くと、突起９は軸方向の溝８に沿って移動し、最後に芯コアを周方向のいずれかに回転させると、突起９は溝８の終点に留まるようになる。溝８の終点においては、溝９の周方向の回転が規制されると共に、軸方向の移動も規制された状態となる。

このようにして突起９とクランク状の溝８によって、表面コア１と芯コア２は周方向の回転が規制された状態で固定されるため、フィルムを巻取る際に、表面コア１と芯コア２が変位することなく一体的に回転可能となる。また、本実施形態においては表面コア１と芯コア２は軸方向の移動も規制された状態で固定されるため、表面コア１と芯コア２が軸方向にずれることも防止できる。回転時に表面コア１と芯コア２が軸方向にずれると、巻取ったフィルムの軸方向の両端の位置が回転と共にずれてしまう恐れがあるため、軸方向の規制も講じることによってこのような問題を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、コア１０は、表面コア１と芯コア２はそれぞれが複数層構造を有していても良く、用途に応じて任意に設計できる。また、表面コアと芯コアについては、用途に応じて様々な材料を組み合わせすることができる。また、規制部の形態も周方向の回転を規制できるものであれば良く、例えば、芯コアの外面と表面コアの内面の一部がネジ嵌合するような構造であったり、芯コアの外面と表面コアの内面に傾斜を形成して周方向の回転を規制したり、表面コアの一部に形成した穴に芯コアとネジ固定したりする形態であっても良い。或いは、スリーブロールのようにサイドから締め付け固定するもの、緩まないナット構造等であっても良い。

１ 表面コア
１Ａ 表面コアの内部空洞
１ａ 表面コアの開口
１Ｂ 表面コアの内面
２ 芯コア
２Ａ 芯コアの内部空洞
２ａ 芯コアの開口
２Ｃ 芯コアの外面
５ 凸部（規制部）
６ 凹部（規制部）
８ 溝（規制部）
９ 突起（規制部）
１０ コア

Claims (3)

1. 円筒状で表面が凹凸の無い滑らかな面一状に形成され、長尺状のフィルムが巻き取られる表面コアと、
   外径が表面コアの内径と略同一であって、表面コアの内側に挿入されて隙間なく密着する円筒状の芯コアとを有し、
   前記円筒状に形成された表面コアは、前記芯コアに比べて低硬度材料で形成されており、前記円筒状に形成された芯コアに対して軸方向に着脱して交換可能であり、
   前記表面コア及び芯コアには、表面コアを芯コアに対して固定する際、周方向の回転を規制する規制部が設けられており、
   前記規制部は、前記表面コアの内面及び前記芯コアの外面に形成され、軸方向の全長に亘って延在し、芯コアに対して表面コアを軸方向に対して挿脱可能にする凹凸部であることを特徴とするコア。
2. 円筒状で表面が凹凸の無い滑らかな面一状に形成され、長尺状のフィルムが巻き取られる表面コアと、
   外径が表面コアの内径と略同一であって、表面コアの内側に挿入されて隙間なく密着する円筒状の芯コアとを有し、
   前記円筒状に形成された表面コアは、前記芯コアに比べて低硬度材料で形成されており、前記円筒状に形成された芯コアに対して軸方向に着脱して交換可能であり、
   前記表面コア及び芯コアには、表面コアを芯コアに対して固定する際、周方向の回転を規制する規制部が設けられており、
   前記規制部は、前記表面コアの開口付近及び前記芯コアの開口付近に形成されるクランク状の溝と、クランク状の溝に差し込まれる突起であり、芯コアに対して表面コアを挿入して両者が密着した際、軸方向の移動も規制することを特徴とするコア。
3. 前記表面コアは軸方向に分離されており、前記芯コアに対して両サイドから着脱可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコア。

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