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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024142911
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】シート巻取装置及びシート巻取方法
(51)【国際特許分類】
B65H 23/025 20060101AFI20241003BHJP
B65H 18/26 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
B65H23/025
B65H18/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023055310
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000120010
【氏名又は名称】宇部エクシモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003753
【氏名又は名称】弁理士法人シエル国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松原 真
(72)【発明者】
【氏名】武藤 庄治
(72)【発明者】
【氏名】藤稿 壮士
(72)【発明者】
【氏名】末松 大輔
【テーマコード（参考）】
3F055
3F104
【Ｆターム（参考）】
3F055AA05
3F055AA12
3F055EA01
3F055EA04
3F104AA03
3F104AA07
3F104BA04
3F104FA01
3F104FA07
(57)【要約】
【課題】帯状シートを巻芯に巻き取る際に、シートに浮きが発生した場合でも、シワの発生を抑制することが可能なシート巻取装置及びシート巻取方法を提供する。
【解決手段】帯状シート１の背面側に帯状シート１を巻芯に案内するガイド板１１が設置されると共に、帯状シート１の前面側の帯状シート１を挟んでガイド板１１と対向する位置に帯状シート１の幅方向端部に接触する一対の短ローラー１２ａ，１２ｂが帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう設置されており、ガイド板１１と短ローラー１２ａ，１２ｂとの間を帯状シート１が通過する構成のシート巻取装置を用いて、帯状シート１を巻芯２に巻き取る。
【選択図】図２
【解決手段】帯状シート１の背面側に帯状シート１を巻芯に案内するガイド板１１が設置されると共に、帯状シート１の前面側の帯状シート１を挟んでガイド板１１と対向する位置に帯状シート１の幅方向端部に接触する一対の短ローラー１２ａ，１２ｂが帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう設置されており、ガイド板１１と短ローラー１２ａ，１２ｂとの間を帯状シート１が通過する構成のシート巻取装置を用いて、帯状シート１を巻芯２に巻き取る。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯状シートを巻芯に巻き取るシート巻取装置であって、
前記帯状シートの背面側に配置され、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板と、
前記帯状シートの前面側に配置され、前記帯状シートの幅方向端部に接触する一対の短ローラーと、
を有し、
前記一対の短ローラーは、前記帯状シートを挟んで前記ガイド板と対向する位置に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう配置されており、
前記帯状シートは前記ガイド板と前記短ローラーとの間を通過するシート巻取装置。
前記帯状シートの背面側に配置され、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板と、
前記帯状シートの前面側に配置され、前記帯状シートの幅方向端部に接触する一対の短ローラーと、
を有し、
前記一対の短ローラーは、前記帯状シートを挟んで前記ガイド板と対向する位置に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう配置されており、
前記帯状シートは前記ガイド板と前記短ローラーとの間を通過するシート巻取装置。
【請求項2】
前記帯状シートの幅をＷとしたとき、
前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触する請求項１に記載のシート巻取装置。
前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触する請求項１に記載のシート巻取装置。
【請求項3】
前記一対の短ローラーは、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置されている請求項１に記載のシート巻取装置。
【請求項4】
前記一対の短ローラーは、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾けて配置されている請求項３に記載のシート巻取装置。
【請求項5】
更に、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを有し、
前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置されている請求項１に記載のシート巻取装置。
前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置されている請求項１に記載のシート巻取装置。
【請求項6】
前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に備え、
前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する請求項１に記載のシート巻取装置。
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に備え、
前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する請求項１に記載のシート巻取装置。
【請求項7】
ロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る装置である請求項１～６のいずれか１項に記載のシート巻取装置。
【請求項8】
帯状シートを巻芯に巻き取る方法であって、
前記帯状シートの背面側に、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板を配置すると共に、前記帯状シートの前面側に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう一対の短ロールを配置し、
前記帯状シートが前記ガイド板上を通過しているときに、前記帯状シートの幅方向両端部に前記一対の短ローラーを接触させるシート巻取り方法。
前記帯状シートの背面側に、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板を配置すると共に、前記帯状シートの前面側に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう一対の短ロールを配置し、
前記帯状シートが前記ガイド板上を通過しているときに、前記帯状シートの幅方向両端部に前記一対の短ローラーを接触させるシート巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、帯状シートを巻芯に巻き取るシート巻取装置及びシート巻取方法に関する。
【背景技術】
【0002】
不織布シートやプラスチックフィルムの製造工程では、ロール状に巻回された帯状のシートやフィルム（以下、これらをまとめて「帯状シート」という。）を、他の巻芯に巻替えることがある。また、カートリッジフィルタなどの円筒状積層体は、ロール状に巻回された帯状の不織布シートを巻芯に巻取り、各層を熱融着させることにより製造される（例えば特許文献１参照）。
【0003】
一方、不織布シートや薄厚のプラスチックフィルムのように剛性が低く伸びやすい帯状シートは、巻替えや他の巻芯に巻取りを行うと、原反から巻出す際に波打ちが生じ、巻取られたシートにシワや外観不良が発生するという問題がある。帯状シートを巻取る際にシワの発生を抑制する方法としては、例えば、張架区間内の張力変化に対応して速度差を自動的に変更し、巻取ローラーの巻取張力が一定になるようにした巻取装置（特許文献２参照）、及びエアーノズルから圧縮エアーを噴射することでシートの浮き上がりを抑制した巻取装置（特許文献３参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１３－０５６４４６号公報
【特許文献2】特開２０１６－１０８０７５号公報
【特許文献3】特開２０１９－１６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、前述した従来の巻取方法には、以下に示す問題点がある。特許文献２に記載の装置のように巻取ローラーの巻取張力が一定になるように速度差を調整する方法は、例えば巻芯のように駆動系を取り付けることができない細長いものには適用できない。また、巻芯の回転速度はヒートロールの速度とほぼ同じであるため、ヒートロールの速度を制御することで巻芯の回転速度を制御することも考えられるが、その場合、巻芯の回転速度が変化すると、巻取る際に不織布がヒートロールから受ける熱履歴の度合が変わるため、安定して円筒体を生産できなくなる。
【0006】
一方、特許文献３に記載の装置のように帯状シートに圧縮エアーを噴射する方法は、周囲の埃や塵が飛散して製品への異物混入の原因となる虞がある。また、不織布シートや薄厚のプラスチックフィルムでは幅方向両端部に浮きが発生し続けることがあるが、このような場合、圧縮エアーを噴射しただけではシートの浮きを完全に抑えることができず、巻き取った製品にシワが発生する。
【0007】
そこで、本発明は、帯状シートを巻芯に巻き取る際に、シートに浮きが発生した場合でも、シワの発生を抑制することが可能なシート巻取装置及びシート巻取方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係るシート巻取装置は、帯状シートを巻芯に巻き取るシート巻取装置であって、前記帯状シートの背面側に配置され、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板と、前記帯状シートの前面側に配置され、前記帯状シートの幅方向端部に接触する一対の短ローラーと、を有し、前記一対の短ローラーは、前記帯状シートを挟んで前記ガイド板と対向する位置に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう配置されており、前記帯状シートは前記ガイド板と前記短ローラーとの間を通過する。なお、本発明においては、幅方向中心線に対する各短ローラーの回転軸の角度の差が５°以内の場合を略線対称という。
本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートの幅をＷとしたとき、前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触することができる。
前記一対の短ローラーは、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置してもよい。
また、前記一対の短ローラーは、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾けて配置することができる。
更に、本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを有していてもよく、その場合、前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置することができる。
本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部とを更に備えていてもよく、その場合、前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する。
前述したシート巻取装置は、例えばロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る際に用いられる。
本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートの幅をＷとしたとき、前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触することができる。
前記一対の短ローラーは、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置してもよい。
また、前記一対の短ローラーは、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾けて配置することができる。
更に、本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを有していてもよく、その場合、前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置することができる。
本発明のシート巻取装置は、前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部とを更に備えていてもよく、その場合、前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する。
前述したシート巻取装置は、例えばロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る際に用いられる。
【0009】
本発明に係るシート巻取方法は、帯状シートを巻芯に巻き取る方法であって、前記帯状シートの背面側に、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板を配置すると共に、前記帯状シートの前面側に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう一対の短ロールを配置し、前記帯状シートが前記ガイド板上を通過しているときに、前記帯状シートの幅方向両端部に前記一対の短ローラーを接触させる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、帯状シートを巻芯に巻き取る際に、シートに浮きが発生した場合でも、シワの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【0013】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態に係るシート巻取装置について説明する。本実施形態のシート巻取装置は、帯状シートを巻芯に巻き取る装置であり、例えばロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る際などに用いられる。図１は本実施形態のシート巻取装置の構成を模式的に示す側面図であり、図２は短ローラーの配置例を模式的に示す正面図である。
先ず、本発明の第１の実施形態に係るシート巻取装置について説明する。本実施形態のシート巻取装置は、帯状シートを巻芯に巻き取る装置であり、例えばロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る際などに用いられる。図１は本実施形態のシート巻取装置の構成を模式的に示す側面図であり、図２は短ローラーの配置例を模式的に示す正面図である。
【0014】
図１及び図２に示すように、本実施形態のシート巻取装置は、通常の巻取機構に加えて、帯状シート１を巻芯２に案内するガイド板１１と、帯状シート１の幅方向端部に接触する一対の短ローラー１２ａ，１２ｂを備える。また、本実施形態のシート巻取装置をカートリッジフィルタなどの円筒状積層体の製造に用いる場合は、ガイド板１１及び短ローラー１２ａ，１２ｂに加えて、帯状シート１を加熱する加熱ローラー１３ａ，１３ｂや、帯状シート１を加熱ローラー１３ａに押圧するタッチローラー１４が設けられていてもよい。
【0015】
［ガイド板１１］
ガイド板１１は、帯状シート１を巻芯２に案内するものであり、帯状シート１の背面側に設置されている。ガイド板１１は、帯状シート１よりも広幅で、表面が平滑な板状部材であればよい。また、ガイド板１１の材質は、例えばステンレスなどのように耐熱性があり、変形しにくい材料が好ましいが、このような材料に限定されるものではなく、材質や厚さなどの帯状シート１の仕様及び巻取時の加熱温度などの製造条件に応じて適宜選択することができる。
ガイド板１１は、帯状シート１を巻芯２に案内するものであり、帯状シート１の背面側に設置されている。ガイド板１１は、帯状シート１よりも広幅で、表面が平滑な板状部材であればよい。また、ガイド板１１の材質は、例えばステンレスなどのように耐熱性があり、変形しにくい材料が好ましいが、このような材料に限定されるものではなく、材質や厚さなどの帯状シート１の仕様及び巻取時の加熱温度などの製造条件に応じて適宜選択することができる。
【0016】
［短ローラー１２ａ，１２ｂ］
一対の短ローラー１２ａ，１２ｂは、帯状シート１の前面側に、それぞれ帯状シート１の幅方向端部に接触し、かつ、帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう配置されている。ここで、幅方向中心線ＣＬとは、帯状シート１の幅方向中心点を長手方向に結んだ線をいう。また、短ローラー１２ａと短ローラー１２ｂは、幅方向中心線ＣＬに対して完全に線対称でなくてもよく、幅方向中心線ＣＬに対する回転軸の角度の差が５°以内であればよい。
一対の短ローラー１２ａ，１２ｂは、帯状シート１の前面側に、それぞれ帯状シート１の幅方向端部に接触し、かつ、帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう配置されている。ここで、幅方向中心線ＣＬとは、帯状シート１の幅方向中心点を長手方向に結んだ線をいう。また、短ローラー１２ａと短ローラー１２ｂは、幅方向中心線ＣＬに対して完全に線対称でなくてもよく、幅方向中心線ＣＬに対する回転軸の角度の差が５°以内であればよい。
【0017】
この一対の短ローラー１２ａ，１２ｂは、帯状シート１を挟んでガイド板１１と対向しており、帯状シート１は、ガイド板１１と短ローラー１２ａ，１２ｂとの間を通過する。その際、帯状シート１は、短ローラー１２ａ，１２ｂによって幅方向両端側に引っ張られ、幅方向に伸ばされながら巻き取られる。このように、幅方向両端部に荷重をかけながら帯状シート１を巻き取ることで、帯状シート１に浮きが発生し難くなり、また、浮きが発生したとしても、帯状シート１に生じている張力により解消されるため、シワなく巻き取ることができる。
【0018】
ここで、短ローラー１２ａ，１２ｂの長さ（幅）は、特に限定されるものではないが、帯状シート１の幅Ｗの０．５倍（１／２）よりも短く、かつ、帯状シート１に接触する部分の長さＬを帯状シート１の幅Ｗの０．０５～０．２５倍とすることが可能な長さであることが好ましい。短ローラー１２ａ，１２ｂの帯状シート１に接触する部分の長さＬが０．０５Ｗ未満の場合、帯状シート１に生じる幅方向の張力が弱くなり、浮きを解消する効果が十分に得られないことがある。一方、帯状シート１に接触する部分の長さＬが０．２５Ｗを超えると、帯状シート１に生じる幅方向の張力が大きくなり過ぎて、巻取られた製品の長さが伸びて、その後の工程で不具合が発生することがある。
【0019】
また、一対の短ローラー１２ａ，１２ｂは、帯状シート１の内側に配置される内側端部が、帯状シート１の外側に配置される外側端部よりも巻芯２側（下流側）に位置するよう、即ち、帯状シート１の繰り出し側（上流側）から見て「ハの字状」になるよう斜めに傾けて配置することが好ましく、その回転軸が、帯状シート１の幅方向に対して搬送方向上流側に１～２０°（図２に示す角度α）傾けて配置されていることがより好ましい。
【0020】
短ローラー１２ａ，１２ｂを、その回転軸が帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して垂直になるよう配置すると、帯状シート１を幅方向に引っ張る力が弱まり、浮きを解消する効果が低下する。一方、短ローラー１２ａ，１２ｂを、その回転軸が帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して平行又はそれに近い角度で配置すると、帯状シート１の搬送方向に対して垂直の浮きが幅方向全体に発生することがあり、これにより巻取り後の帯状シートに新たなシワが発生する虞がある。
【0021】
なお、短ローラー１２ａ，１２ｂの回転軸の傾き（角度α）は、帯状シート１や短ローラー１２ａ，１２ｂの幅や種類に応じて、適宜調整することができ、幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となる範囲であれば、短ローラー１２ａと短ローラー１２ｂとで回転軸の傾き（角度α）が異なっていてもよい。
【0022】
本実施形態のシート巻取装置に、加熱ローラー１３ａ，１３ｂ及びタッチローラー１４が設けられている場合、短ローラー１２ａ，１２ｂは、帯状シート１が加熱ローラー１３ａとタッチローラー１４に挟まれる位置よりも上流側に配置することが好ましく、加熱ローラー１３ａから３０～１５０ｍｍ上流側に配置することがより好ましい。
【0023】
短ローラー１２ａ，１２ｂを加熱ローラー１３ａから３０ｍｍ未満の位置に配置すると、浮きが解消する前に帯状シート１がタッチローラー１４と加熱ローラー１３ａで挟まれてしまい、巻き取られた製品にシワが生じる虞がある。一方、短ローラー１２ａ，１２ｂを加熱ローラー１３ａから１５０ｍｍを超える位置に配置すると、タッチローラー１４と加熱ローラー１３ａで挟まれる前に帯状シート１内に生じた幅方向の張力が弱まって浮きが発生し、巻き取られた製品にシワが生じる虞がある。
【0024】
短ローラー１２ａ，１２ｂは、駆動系を備えて自ら駆動してもよいが、帯状シート１が繰り出される際の摩擦で回転可能であるため、駆動系を備えず自ら駆動しなくてもよい。短ローラー１２ａ，１２ｂのローラー部分の材質は、特に限定されるものではなく、例えば金属、ナイロン、シリコンゴム、各種樹脂などが挙げられるが、帯状シート１との間である程度摩擦を生じるものが好ましい。帯状シート１との摩擦が少ないと、短ローラー１２ａ，１２ｂのローラー部分が回転せず、浮きを解消する効果が低下する。
【0025】
ただし、帯状シート１の伸びやすさと摩擦との関係において、例えば帯状シート１が不織布のような伸びやすい素材である場合、摩擦が大きいロールを使用すると帯状シート１が横に伸ばされ過ぎて、巻き取られた製品の長さが長くなり、次工程で不具合が生じる可能性がある。このため、短ローラー１２ａ，１２ｂのローラー部分は、帯状シート１の性質によって材質を選定する必要があり、具体的には、帯状シート１が伸びにくい素材の場合は、短ローラー１２ａ，１２ｂのローラー部分は摩擦の大きい材質とし、帯状シート１が伸びやすい素材の場合は、短ローラー１２ａ，１２ｂのローラー部分は摩擦の小さい材質とすることが好ましい。
【0026】
［シート巻取方法］
次に、本実施形態のシート巻取装置を用いて帯状シート１を巻芯２に巻取る方法について説明する。本発明の実施形態に係るシート巻取方法では、帯状シート１の背面側に、帯状シート１を巻芯２に案内するガイド板１１を配置すると共に、帯状シート１の前面側に、帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう一対の短ロール１２ａ，１２ｂを配置し、帯状シート１がガイド板１１上を通過しているときに、帯状シート１の幅方向両端部に一対の短ローラー１２ａ，１２ｂを接触させる。
次に、本実施形態のシート巻取装置を用いて帯状シート１を巻芯２に巻取る方法について説明する。本発明の実施形態に係るシート巻取方法では、帯状シート１の背面側に、帯状シート１を巻芯２に案内するガイド板１１を配置すると共に、帯状シート１の前面側に、帯状シート１の幅方向中心線ＣＬに対して略線対称となるよう一対の短ロール１２ａ，１２ｂを配置し、帯状シート１がガイド板１１上を通過しているときに、帯状シート１の幅方向両端部に一対の短ローラー１２ａ，１２ｂを接触させる。
【0027】
本実施形態のシート巻取方法で巻取られる帯状シート１は、特に限定されるものではなく、厚さ０．２～３．０ｍｍの薄厚のプラスチックフィルムや、引張伸度が１００％以下かつ引張り強度が３Ｎ／５０ｍｍ以上のシートのように、容易に折り曲げることができ、ロール状に巻くことのできるものであればよい。帯状シート１の具体例としては、不織布、紙、ゴム状シート、フィルム及び薄膜金属などが挙げられる。
【0028】
巻芯２も特に限定されず、目的や用途に応じて適宜選択して使用することができ、例えば外径が４～４５ｍｍで、ステンレスや鉄などの金属製又はセラミックス製で１５０℃程度の高温に加熱したり、接圧をかけたりしても変形しないものを使用することができる。
【0029】
本実施形態のシート巻取装置及びシート巻取方法では、帯状シートがガイド板上を通過しているときに、帯状シートの幅方向両端部に一対の短ローラーを接触させて、帯状シートが幅方向両端側に引っ張られるようにしているため、巻取り中に生じた浮きを解消することができる。その結果、帯状シートに浮きが生じても、巻き取られた製品にシワが発生することを抑制することができる。
【0030】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るシート巻取装置について説明する。図３は本実施形態のシート巻取装置の構成を模式的に示す側面図である。なお、図３においては、図１に示すシート巻取装置の構成と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第２の実施形態に係るシート巻取装置について説明する。図３は本実施形態のシート巻取装置の構成を模式的に示す側面図である。なお、図３においては、図１に示すシート巻取装置の構成と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0031】
図３に示すように、実施形態のシート巻取装置は、前述した第１の構成に加えて、巻芯２の両端部を加圧する一対の加圧部２１ａ，２１ｂと、加圧部２１ａ，２１ｂから巻芯２に付加される荷重を調整する加圧調整部２２が設けられている。このシート巻取装置では、加圧調整部２２により、巻芯２の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力よりも大きく又は小さくなるよう加圧部２１ａ，２２ｂによって他の巻芯２に付加される荷重を調整する。
【0032】
［加圧部２１ａ，２１ｂ］
図４は加圧部２１ａ，２１ｂの構成例を示す斜視図である。図４に示すように、加圧部２１ａ，２１ｂは、例えばロードセル２１１と、円盤型又は円柱状の一対のベアリング２１２で構成することができる。ここで、ベアリング２１２を用いる理由は、帯状シート１を巻取る際、巻芯２は回転するため、接圧がかかる接触部分も回転させておかなければ、接触部分が擦れて金属粉が発生し、それらが製品に付着して外観不良の原因となるためである。
図４は加圧部２１ａ，２１ｂの構成例を示す斜視図である。図４に示すように、加圧部２１ａ，２１ｂは、例えばロードセル２１１と、円盤型又は円柱状の一対のベアリング２１２で構成することができる。ここで、ベアリング２１２を用いる理由は、帯状シート１を巻取る際、巻芯２は回転するため、接圧がかかる接触部分も回転させておかなければ、接触部分が擦れて金属粉が発生し、それらが製品に付着して外観不良の原因となるためである。
【0033】
ベアリングの数が１個の場合、巻芯２と１本の線で接触（線接触）することになるため、接触位置が少しずれるだけで、巻芯２に対して安定して接圧を加えることができなくなる。そこで、ベアリング２１２は、巻芯２を斜め上方の二方向から押さえるように配置することが好ましい、これにより、摩擦を低減し、巻芯２に対して安定して接圧を印加することができる。
【0034】
加圧部２１ａ，２１ｂは、帯状シート１が巻回されない巻芯２の端部に配置されていればよいが、長さｘｍｍの巻芯を用いる場合は、各ベアリング２１２の長さ又は厚さの中間点が、巻芯２の端縁から０．０７ｘ～０．１４ｘｍｍの範囲に位置するよう配置することが好ましい。巻芯２の端縁から各ベアリング２１２の長さ又は厚さの中間点までの距離ｄが０．０７ｘｍｍよりも小さいと、即ち中間点の位置が巻芯２の端縁から０．０７ｘｍｍの位置よりも外側（端縁側）の場合、加圧により帯状シート１に及ぼす効果が低下すると共に、巻芯２が撓んで変形してしまう可能性がある。
【0035】
一方、巻芯２の端縁から各ベアリング２１２の長さ又は厚さの中間点までの距離ｄが０．１４ｘｍｍよりも大きいと、即ち、中間点の位置が巻芯２の端縁から０．１４ｘｍｍの位置よりも内側の場合、ベアリング２１２が巻取っている帯状シート１に近づくため、巻取位置が少しずれただけで帯状シート１とベアリング２１２とが接触し、巻取りできなくなる虞がある。
【0036】
［加圧調整部２２］
加圧調整部２２は、加圧部２１ａにより印加される圧力（接圧）が、加圧部２１ｂにより印加される圧力（接圧）よりも大きく又は小さくなるように、各加圧部２１ａ，２１ｂの荷重を調整するものである。具体的には、巻芯２にかかる圧力（接圧）を、波打ちが発生している側が高く、波打ちが発生していない側が低くなるようにする。
加圧調整部２２は、加圧部２１ａにより印加される圧力（接圧）が、加圧部２１ｂにより印加される圧力（接圧）よりも大きく又は小さくなるように、各加圧部２１ａ，２１ｂの荷重を調整するものである。具体的には、巻芯２にかかる圧力（接圧）を、波打ちが発生している側が高く、波打ちが発生していない側が低くなるようにする。
【0037】
例えば、図３に示す巻取装置により、不織布シートを巻取る場合、波打ちが発生している側の圧力（接圧）を高くして巻取ることで、波打ちしている部分は加熱ローラー１３ａに密着しながら巻かれる。一方、波打ちしていない部分は、比較的弱い圧力（接圧）とすることで、少し緩和された状態で巻取られる。これにより、波打ちが解消され、シワなどの外観不良がない、円筒体を製造することができる。
【0038】
ここで、接圧の差は、特に限定されるものではないが、例えば波打ちが発生している側の端部に印加される圧力（接圧）Ｐ１を、波打ちが発生していない側の端部に印加される圧力（接圧）Ｐ２よりも２．０Ｎ以上大きくする（Ｐ１≧Ｐ２＋２．０Ｎ）ことが好ましい。このように、波打ちが発生している側では、接圧Ｐ１を高くして、不織布シートを加熱ローラー１３ａに密着しやすくすると共に、波打ちがない側では、接圧Ｐ２を低くして、不織布シートをある程度緩和された密着状態とすることで、全体では幅方向に伸ばされつつ不織布シートをシワなく巻芯２に巻取ることができる。
【0039】
なお、不織布シートを巻取る場合、接圧の差（Ｐ１－Ｐ２）が大きすぎると、波打ちが発生している側で加熱ローラー１３ａへの密着が強くなりすぎることがある。その場合、不織布の熱融着が進んで、隙間が小さくなり、円筒体としたときにエアーの通り道が少なくなって、フィルタ―性能を発揮できなくなる虞がある。そこで、不織布シートを巻取る場合は、接圧の差（Ｐ１－Ｐ２）は６Ｎ以下とすることが好ましい。また、各加圧部２１ａ，２１ｂにより印加される圧力（接圧）Ｐ１，Ｐ２の大きさは、特に限定されるものではなく、帯状シート１の厚さや巻取後の円筒体の外径などに応じて適宜設定することができるが、例えば０．２～３５Ｎとすることができる。
【0040】
本実施形態のシート巻取方法では、帯状シート１を巻芯２に巻取る際に、例えば波打ちが発生している側の圧力（接圧）を高くして巻取る。その際、波打ちが発生している側の端部に印加される圧力（接圧）Ｐ１を、波打ちが発生していない側の端部に印加される圧力（接圧）Ｐ２よりも２．０Ｎ以上大きくする（Ｐ１≧Ｐ２＋２．０Ｎ）ことが好ましい。これにより、波打ちの影響が解消され、シワの発生を抑制することができる。
【0041】
以上詳述したように、本実施形態のシート巻取装置及びシート巻取方法は、幅方向両端部において短ローラーにより帯状シートを幅方向に引っ張ると共に、巻芯の一方の端部と他方の端部で印加する圧力に差をつけているため、浮きや波打ちの影響を緩和し、シワの発生を抑制することができる。
【実施例0042】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す方法で不織布シートの巻取りを行い、浮きに由来するシワ発生の有無を確認した。
【0043】
（比較例１）
短ローラーを設置していない従来の巻取装置を用いて、目付３５ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を４０本形成した。形成された円筒体を確認したところ、２本にシワが発生しており、比較例１におけるシワ発生率は５．０％であった。
短ローラーを設置していない従来の巻取装置を用いて、目付３５ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を４０本形成した。形成された円筒体を確認したところ、２本にシワが発生しており、比較例１におけるシワ発生率は５．０％であった。
【0044】
（実施例１）
図１に示す巻取装置により目付３５ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を１１１本形成した。その際、短ローラーのローラー部分には、摩擦の大きいゴムロールを用いた。形成された円筒体を確認したところ、シワが発生しているものはなく、実施例１におけるシワ発生率は０％であった。
図１に示す巻取装置により目付３５ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を１１１本形成した。その際、短ローラーのローラー部分には、摩擦の大きいゴムロールを用いた。形成された円筒体を確認したところ、シワが発生しているものはなく、実施例１におけるシワ発生率は０％であった。
【0045】
（比較例２）
短ローラーを設置していない従来の巻取装置を用いて、目付６０ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を１８１本形成した。形成された円筒体を確認したところ、２２本にシワが発生しており、比較例２におけるシワ発生率は１２．２％であった。
短ローラーを設置していない従来の巻取装置を用いて、目付６０ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を１８１本形成した。形成された円筒体を確認したところ、２２本にシワが発生しており、比較例２におけるシワ発生率は１２．２％であった。
【0046】
（実施例２）
図１に示す巻取装置により目付６０ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を９６本形成した。その際、短ローラーのローラー部分には、摩擦の大きいゴムロールを用いた。形成された円筒体を確認したところ、シワが発生しているものはなく、実施例２におけるシワ発生率は０％であった。
図１に示す巻取装置により目付６０ｇの不織布シートを巻取り、円筒体を９６本形成した。その際、短ローラーのローラー部分には、摩擦の大きいゴムロールを用いた。形成された円筒体を確認したところ、シワが発生しているものはなく、実施例２におけるシワ発生率は０％であった。
【0047】
以上の結果を、下記表１に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
上記表１に示すように、比較的伸びやすい目付３５ｇの不織布シートでは、比較例１のシワ発生率が５．０％であったものを、実施例１では０％に低減することができた。しかし、実施例１では摩擦の大きいゴムローラーを用いたため、形成された円筒体の長さは１０ｍｍ長くなっていた。そこで、伸びやすい帯状シートを巻き取る際は、ポリエチレンなどの摩擦の小さい樹脂製ローラーを用いることが望ましいと思われる。
【0050】
一方、熱処理してあり比較的伸びにくい目付６０ｇの不織布シートでは、比較例２のシワ発生率が１２．２％であったのに対して、実施例２では０％に大幅に低減することができた。実施例２でもゴムローラーを用いたが、形成された円筒体には、横方向への伸びも見られず、良好な状態で製品を生産することができた。
【0051】
以上の結果から、本発明によれば、帯状シートを巻芯に巻き取る際に、シートに浮きが発生した場合でも、シワの発生を抑制できることが確認された。
【0052】
なお、本発明は、以下の形態をとることもできる。
〔１〕
帯状シートを巻芯に巻き取るシート巻取装置であって、
前記帯状シートの背面側に配置され、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板と、
前記帯状シートの前面側に配置され、前記帯状シートの幅方向端部に接触する一対の短ローラーと、
を有し、
前記一対の短ローラーは、前記帯状シートを挟んで前記ガイド板と対向する位置に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう配置されており、
前記帯状シートは前記ガイド板と前記短ローラーとの間を通過するシート巻取装置。
〔２〕
前記帯状シートの幅をＷとしたとき、
前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触する〔１〕に記載のシート巻取装置。
〔３〕
前記一対の短ローラーは、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置されている〔１〕又は〔２〕に記載のシート巻取装置。
〔４〕
前記一対の短ローラーは、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾けて配置されている〔３〕に記載のシート巻取装置。
〔５〕
更に、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを有し、
前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置されている〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔６〕
前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に備え、
前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔７〕
ロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る装置である〔１〕～〔６〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔８〕
帯状シートを巻芯に巻き取る方法であって、
前記帯状シートの背面側に、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板を配置すると共に、前記帯状シートの前面側に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう一対の短ロールを配置し、
前記帯状シートが前記ガイド板上を通過しているときに、前記帯状シートの幅方向両端部に前記一対の短ローラーを接触させるシート巻取り方法。
〔９〕
前記帯状シートの幅をＷとしたとき、
前記短ローラーを、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触させる〔８〕に記載のシート巻取り方法。
〔１０〕
前記一対の短ローラーを、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置する〔８〕又は〔９〕に記載のシート巻取り方法。
〔１１〕
前記一対の短ローラーを、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾くように配置する〔１０〕に記載のシート巻取り方法。
〔１２〕
更に、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを配設し、
前記一対の短ローラーを、前記加熱ローラーの手前に設置する〔８〕～〔１１〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
〔１３〕
前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に設け、
前記加圧調整部により、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する〔８〕～〔１２〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
〔１４〕
ロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る〔８〕～〔１３〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
〔１〕
帯状シートを巻芯に巻き取るシート巻取装置であって、
前記帯状シートの背面側に配置され、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板と、
前記帯状シートの前面側に配置され、前記帯状シートの幅方向端部に接触する一対の短ローラーと、
を有し、
前記一対の短ローラーは、前記帯状シートを挟んで前記ガイド板と対向する位置に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう配置されており、
前記帯状シートは前記ガイド板と前記短ローラーとの間を通過するシート巻取装置。
〔２〕
前記帯状シートの幅をＷとしたとき、
前記短ローラーは、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触する〔１〕に記載のシート巻取装置。
〔３〕
前記一対の短ローラーは、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置されている〔１〕又は〔２〕に記載のシート巻取装置。
〔４〕
前記一対の短ローラーは、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾けて配置されている〔３〕に記載のシート巻取装置。
〔５〕
更に、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを有し、
前記一対の短ローラーは、前記加熱ローラーの手前に配置されている〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔６〕
前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に備え、
前記加圧調整部は、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔７〕
ロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る装置である〔１〕～〔６〕のいずれかに記載のシート巻取装置。
〔８〕
帯状シートを巻芯に巻き取る方法であって、
前記帯状シートの背面側に、前記帯状シートを前記巻芯に案内するガイド板を配置すると共に、前記帯状シートの前面側に、前記帯状シートの幅方向中心線に対して略線対称となるよう一対の短ロールを配置し、
前記帯状シートが前記ガイド板上を通過しているときに、前記帯状シートの幅方向両端部に前記一対の短ローラーを接触させるシート巻取り方法。
〔９〕
前記帯状シートの幅をＷとしたとき、
前記短ローラーを、前記帯状シートに０．０５Ｗ以上０．２５Ｗ以下の幅で接触させる〔８〕に記載のシート巻取り方法。
〔１０〕
前記一対の短ローラーを、内側端部が外側端部よりも前記巻芯側に位置するよう斜めに傾けて配置する〔８〕又は〔９〕に記載のシート巻取り方法。
〔１１〕
前記一対の短ローラーを、その回転軸が、前記帯状シートの幅方向に対して、搬送方向下流側に１～２０°傾くように配置する〔１０〕に記載のシート巻取り方法。
〔１２〕
更に、前記帯状シートを加熱する加熱ローラーと、前記帯状シートを前記加熱ローラーに押圧するタッチローラーとを配設し、
前記一対の短ローラーを、前記加熱ローラーの手前に設置する〔８〕～〔１１〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
〔１３〕
前記帯状シートの巻き取り時に前記巻芯の両端部を加圧する加圧部と、
前記巻芯の一方の端部にかかる圧力が、他方の端部にかかる圧力も大きく又は小さくなるよう前記加圧部から前記巻芯に印加される荷重を調整する加圧調整部と、
を更に設け、
前記加圧調整部により、前記帯状シートに波打ちが発生している側の端部に印加する圧力が、波打ちが発生していない側の端部に印加する圧力よりも高くなるよう荷重を調整する〔８〕～〔１２〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
〔１４〕
ロール状に巻回された帯状シートを他の巻芯に巻取る〔８〕～〔１３〕のいずれかに記載のシート巻取り方法。
【符号の説明】
【0053】
１ 帯状シート
２ 巻芯
１１ ガイド板
１２ａ，１２ｂ 短ローラー
１３ａ，１３ｂ 加熱ローラー
１４ タッチローラー
２１ａ，２１ｂ 加圧部
２２ 加圧調整部
２１１ ロードセル
２１２ ベアリング
２ 巻芯
１１ ガイド板
１２ａ，１２ｂ 短ローラー
１３ａ，１３ｂ 加熱ローラー
１４ タッチローラー
２１ａ，２１ｂ 加圧部
２２ 加圧調整部
２１１ ロードセル
２１２ ベアリング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】