JP2004074344A - 刃物異物付着防止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シート切断加工装置の刃物への異物付着を除去する従来の不完全な異物付着除去手段と異なる除去手段を提供すること。
【解決手段】刃物への異物付着防止剤の所定量を間欠吹付により刃物に供給する。特に極微量を噴霧供給する。
【選択図】図２
【解決手段】刃物への異物付着防止剤の所定量を間欠吹付により刃物に供給する。特に極微量を噴霧供給する。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、布等のシート状基材に、積層、織込、表面加工等の
加工を施した加工シートを、断裁、スリット切断、打抜き刃加工等により
加工を施す装置に装着される刃物の異物付着防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙を始めとするフィルム・布等の加工における製造過程では、シート状基材に加工諸原料を調合、調整、分散、塗布等を行った後第１次的に得られる加工シートは、殆どの場合連続的に繋がりを持つ長大なシート状である。この長尺のシートは、円筒状に巻取られるが、この巻取シートを最終製品に仕上げる過程中で何回か刃物による切断加工が行われる。
例えば、ファクシミリロール紙では、上下一組の丸刃の間を通過することによって、所定幅に流れ方向に分断され、得られた幅狭の長尺シートが巻取られる。また、ポスタのような平判のシートは上下１対の直線刃によって鋏様に短く切断加工される。
【０００３】
シートの切断加工作業には、図１に示すごとく、長尺の紙及び塗布加工物等のシートを、流れ方向に沿って分断するスリット作業、流れ方向と直角方向に連続して、または間欠に断裁し、また縁等の化粧断を含む横方向断裁作業、シートにミシン目等を入れるミシン目作業、更には打抜き刃による打抜作業などがある。
【０００４】
前述の切断加工作業には、それぞれスリッタ刃、直線刃、ミシン刃、打抜き刃等の刃物が使用されている。刃物を用いての切断加工作業を行う際には、刃物に紙、塗布物等の粉塵、異物が付着する。異物は特に粘着性の機能を付加したシート物を切断加工する際に著しいが、異物は粘着性のものに限らず、大なり小なり粉塵等の付着によって発生する、異物の付着量は、加工の長さ、加工時間の経過と共に増大する。
【０００５】
ここで調査結果の一例を示す。付着防止剤やその他のコーティングを施さない丸刃のスリッタナイフの場合、同一切断加工処理数において最も多く付着するシート材料は粘着紙系シートである。他方、異物の最も付着しないシート材料はコピー用紙に代表される上質紙系シートである。以下にシート材料としては上質紙系に近い感圧紙（ノーカーボン紙）でのデータを示す。
【０００６】
感圧紙のスリッタ刃は、１台のスリッタ本体には複数個の刃物セットのスリッタ装置が装着されている。感圧紙のスリッタの刃物台数は加工シート巻取１本当り３〜１２台が一般的である。また、粘着紙系では巻取シート１本当り３〜３０台が一般的である。
【０００７】
下記データは感圧紙切断加工スリッタナイフ１枚あたりの異物付着量を示す。また付着量は平均値を示す。付着量は刃物個々の研磨状況等によってもばらつきがあり、また通常スリッタ刃への付着量は７０ミリグラム前後で、付着飽和限界状態になる。顕微鏡観察では７５ミリグラム前後が異物付着保持の限界であることも判明している。前記の値はいずれも平均値であり、早いものは加工長さ４８千メートルで７５ミリグラム付着したものもある。また最も多く付着したものは１２０千メートルで１４１ミリグラム付着した。
開示データは感圧紙の１例であるが、粘着紙では前記データの概ね３〜１２倍の付着量になることが判明している。
【０００８】
【０００９】
前述の異物は、後述する段落番号００１１に記載する従来の除去技術をいかに施しても刃物に徐々に堆積し、やがては刃物から脱落するが、通常は脱落する以前に、間欠的にまたは連続的に異物を拭き取るという手段が取られる。ところで脱落は言うに及ばず、拭取るにしても、常に製品中に付着異物が混入するという危険性をはらんでいる。
【００１０】
従って、前述の段落番号０００８に記載する数値例のごとく、４８千メートルの加工長さで付着保持限界の付着量に達する可能性があるとするならば、前記数値以内の加工長さで異物脱落に対処する必要があることになる。これは時間的には、加工速度を１２００メートル毎分とすれば４０分に１回ずつ異物除去掃除等の作業を要することになる。この異物除去作業は、２４時間操業の中では、操業阻害要因としてもかなり大きな要因である。また段落番号０００６に記載する複数の刃物セットでは、清掃、維持管理する労力、手間も大変なものになる。
【００１１】
従来、刃物に異物が付着しないように、または付着した異物を取除くために、以下の手段が採られていた。
▲１▼刃物表面に離型性のコーティングを施す。
▲２▼離型性剤を含浸させた布等を刃物の表面に押付けて離型性剤で被覆し、刃物の表面に離型性を持たせる。
▲３▼連続的に刃物表面の拭取り作業をする。
▲４▼加工機械を停止して定期的に刃物の拭取清掃を行う。
【００１２】
前述の各手段は、いずれも異物問題を解決するには不充分であった。例えば、コーティング手段では刃物と他物体との接触によりコーティング層が剥れてくる、刃物を研磨するたびにコーティングを施す必要がある、コーティング層により刃物の切味が落ちる、等の問題がある。
離型性剤を含浸させた布等を刃物表面に押付たり、刃物表面を拭取る手段では、刃物から剥れた異物を製品の上に落下させないためにはどの様な処理を施すかが問題となる。
多くの場合、異物を吸引する手段を採っているが、これも完全なものではなかった。前述の問題の解決が課題となっていた。
【００１３】
特開２００１−１７９６８７号公報の発明（以下公報発明と称する）は、「紙切断機におけるスリッタ紙粉低減方法及び紙粉低減機能を有する紙切断機」の発明であり、その請求項１に明記する通り、「一対のスリッタ刃の間に紙を通過させて切断する紙切断機におけるスリッタ刃の紙粉低減方法であって、スリッタ刃に対し連続的に一定量の潤滑剤を噴霧し該刃の表面に薄膜を形成させることを特徴とする紙粉低減方法」の発明である。公報発明は、「スリッタ刃に対し連続的に一定量の潤滑剤を噴霧」する発明であるのに対し、本発明は、「切断加工時の刃物への異物付着を防止する付着防止剤が、間欠吹付により前記刃物に供給される」発明である。連続噴霧と間欠吹付とは別発明である。公報発明は、一貫して連続噴霧についてのみ記述し、間欠吹付については何等言及してない。
【００１４】
連続噴霧では潤滑剤の噴霧量の調整が困難であり、特に微細量の噴霧で充分な場合も微細量の調整が困難で、徒に噴霧量の増大を来たし、汚染問題を引き起こす。この問題の解決も課題となっていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粉塵、異物等が刃物に付着しないようにする一段と優れた解決技術を提供することを課題としている。
【００１６】
ここで、何故異物が発生するかについて、感圧紙（ノーカーボン紙）を例として解説を加えたい。感圧紙は発色印字させるために、マイクロカプセルに封入された染料をシート基材表面に塗布しているが、感圧紙を刃物でスリット切断加工すると、表面に塗布されたマイクロカプセルも同時に切断されることになる。この時マイクロカプセルを形成している膜剤及びマイクロカプセル内に封入されている染料が刃物に接して、その湿潤性及び弱粘性により、刃物の刃面に付着する。更に塗布されている塗布物のみならず、基材であるいわゆる紙そのものにもパルプ織維及びバインダ等が含まれており、これらが切断されることにより基材から分離され、異物として刃物の表面の微小な凹凸とも相俟って刃先に付着することになる。異物は一旦付着すると、後は切断加工時間の経過と共に成長する。
【００１７】
異物発生メカニズムは、感圧紙のみならず、塗工紙の切断加工においても、発生する量や頻度に差異はあるが、概ね同様である。ここで粘着紙について言及する。粘着紙は製品基材の紙、粘着剤、剥離紙の積層組合せが一般的であるが、そのうち中間層の粘着剤が異物発生に大きく関与している。粘着剤の量及び粘着力の強さ等は、感圧紙塗工紙に含まれるバインダ等による付着量の比ではなく大であり、従って段落番号０００８に記載の数倍の付着量となる。
【００１８】
刃物に異物の付着する原理については、段落番号００１４、段落番号００１５に記載する発生メカニズムの中に一部言及されているごとく、紙、フィルム、布等のシート基材中に含まれる粘性あるバインダ等の粘着物が関与して付着する粘性付着がある。
また、断裁、スリット加工、打抜き刃加工等の切断加工をする際に、或はシート状のものを多数のロールを介して搬送する際には、必ず静電気が発生するが、この静電気発生は一般的には剥離帯電、摩擦帯電と呼ばれる。
前記静電気発生により、粘性のないパルブ成分や、塗工紙に使用される炭酸カルシウム等でも刃物表面に引寄せられ、付着する事になる。更に高速でスリッタ刃物が回転することにより、刃物の接触部、切断部で塗布物等が発熱を起こし、発熱による溶出物が刃物に付着することもある。
前述の異物付着は、単独原因でそれぞれに発生するものではなく、多くの場合２以上の複合的要因により刃物の刃先部分に、異物が付着することとなる。
【００１９】
前述の段落番号００１６、段落番号００１７、段落番号００１８に記載したごとく、発生し刃先に付着した異物は時間の経過と共に成長し、やがては刃先から剥離し、スリッタナイフの場合、刃物の回転による遠心力により飛散することになる。
【００２０】
飛散した異物は、一部製品の上に混入する場合もあり、異物混入による切断加工工程内の製品へのトラブル発生防止は従来からの大きなテーマであった。製品トラブルの主なものは、インクの塗布不良（通称白抜け）、印刷用の版の破損、印刷時の搬送不良、表面汚れ、表面凹凸発生等がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、刃物に所定量の異物付着防止剤を間欠吹付により供給することにより、刃物と非接触式で刃物を拭取る作業を行うことがなくても、刃物の切れ味を落とすこともなく、従って日常のメンテナンス作業を殆ど必要とせずに、刃物への異物付着を防止する。
【００２２】
前述の課題を解決するため、請求項１の発明では、シート状基材に機能を付加加工を施した加工シート用のシート切断加工装置に設けられ、切断加工時の刃物への異物付着を防止する付着防止剤が、間欠吹付により前記刃物に供給されるという構成とした。
【００２３】
請求項２の発明では、付着防止剤の極微量（０．１０〜０．００１ｃｃ／秒）を噴霧供給するという構成を請求項１の発明に付加した。
【００２４】
請求項３の発明では、付着防止剤を定量噴霧しうる定量供給装置が組込まれているという構成を請求項１または請求項２の発明に付加した。
【００２５】
請求項４の発明では、定量供給装置は、付着防止剤の噴霧供給可能で、かつ量的調整可能な定量供給装置であるという構成を請求項１、請求項２または請求項３の発明に付加した。
【００２６】
請求項５の発明では、定量供給装置が、付着防止剤の供給タンク、付着防止剤の間欠定量供給弁装置、噴霧装置および制御装置よりなるという構成を、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４の発明に付加した。
【００２７】
請求項６の発明では、供給タンクが加圧タンクであるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５の発明に付加した。
【００２８】
請求項７の発明では、噴霧装置の付着防止剤の噴霧供給位置が、刃物の正面、背面、表面、裏面のいずれの位置を問わず、刃物の刃先近くの位置であるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６の発明に付加した。
【００２９】
請求項８の発明では、定量供給装置には付着防止剤の吹付噴霧後噴霧装置配管内に残存する付着防止剤を除去クリーニングするための、クリーニング用空気ブローラインが設けられているという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７の発明に付加した。
【００３０】
請求項９の発明では、定量供給装置の付着防止剤の吹付噴霧が、圧縮空気を用いる吹付噴霧であるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８の発明に付加した。
【００３１】
前述のごとく、本発明により、異物が刃物に堆積しないように、供給装置をセットし、刃物の異物の堆積する部分に向けて定期的に付着防止剤を間欠噴霧させることにより、前述の課題を解決することが出来る。
付着防止剤の代表的なものとしては、例えばシリコン、動物性或は植物性油脂、蝋等がある。付着防止剤の噴霧量は０．０１〜０．００５ｃｃ／回／２秒位が適当である。
間欠吹付を採用したのは、いかに少ない付着防止剤の噴霧量であったとしても、連続的に噴霧させると、異物付着防止には多き過ぎる量であることがあり、また、連続噴霧でないと付着防止効果が持続しないものでもない。連続的に噴霧させると、切断加工しているシートに噴霧の風による空気の乱流が発生し、また付着防止剤の供給量不適切な場合もあり、製品仕上げに不具合が生じる場合もある。そこで付着防止剤の供給量の多少に拘らず噴霧量を制御しうる間欠吹付の構成としたのである。
【００３２】
請求項２の発明では、噴霧量については、０．１ｃｃ／秒以上の噴霧量では刃物に多く付き過ぎて、付着防止剤による製品の汚れや、周辺機器の汚れ、付着防止剤の飛沫の更なる飛散といった２次的なトラブルを発生させることになる。また、０．００１ｃｃ／秒以下の少量では、付着防止効果が薄く、また定量塗布の量的管理が出来ない。従って、前述の通り０．１〜０．００１ｃｃ／秒の範囲内の噴霧量とする構成を付加した。
【００３３】
請求項３の発明では、定量供給装置については、従来技術では少量の流量管理にはニードル弁のような絞り弁が一般的であった。しかし絞り弁では定量管理が出来ない。また絞り弁では供給量の安定性に欠ける。従って定量計量しながら供給する装置を組込む構成を付加した。
【００３４】
請求項４の発明では、前項の付着防止剤噴霧供給の定量性を確保しながら、量的な調整を可能とする装置により、切断加工するシート状物の種類や、刃物への異物付着の度合いによって、より効果のある最適な量を調整選定できるようにするという構成を付加した。
【００３５】
請求項５の発明では、定量供給装置の実施例の構成が供給タンク、間欠定量供給弁装置、噴霧装置と並んで、制御装置が構成要件であることを明示付加した。
【００３６】
従来の装置では、付着防止剤の供給は先ずタンクに付着防止剤を貯蔵し、そのタンクを供給タンクとして各供給弁ノズルまで流下させることになる。供給タンクの設置高さとしては、各定量供給弁の位置以上の高さの位置に設置すれば、重力により各定量供給弁に付着防止剤が供給される。しかし各種のテストの結果、重力によってのみの供給では、付着防止剤供給の定量性、安定性を図り難いことがあることが判明した。
また、供給作用部分であるノズル先端は、図１に示す実施例のごとく、比較的高い位置に設置される場合が多く、この場合供給タンクを更に一段と高い位置に設置するとなると、該タンクへの付着防止剤の供給が不便となる。
従って、請求項６の発明では、定量性、安定性を確保する付着防止剤の供給に利便性、確実性を保持せしめるために、供給タンクを圧縮空気、窒素ガス等の不活性ガスで加圧するという構成を付加した。
加圧タンクとすることにより、該タンクを支障なく低い位置に設置することが可能となる。
【００３７】
請求項７の発明では、従来刃物に異物が付着していた位置に付着防止剤を噴霧させて異物付着排除の課題を解決するものであるが、異物が付着する部分すべての面に噴霧させうることを前提とする。従って、特に噴霧させる面を限定するものではない、勿論１個所でも、複数個所でも限定するものではない。但し無制限に徒に噴霧するのではなく必要とする刃物の刃先近くに噴霧するという構成を付加した。
【００３８】
請求項８の発明では、付着防止剤を噴霧させた後、仮に霧化後のノズルを含む導管内をそのままにした状態で次回の噴霧作業まで放置しておき、更に噴霧を繰返していくと、導管内の特に内壁に付着防止剤が堆積することになり、やがては付着防止剤の供給停止などがあっても、内壁から堆積付着防止剤の垂れ落ちが始まり、ノズル先端から滴下が始まる。
滴下した付着防止剤は製品の上に落ちることになる。このようなトラブルはどうしても避けたい。
そこでかかる事態を避けるため、導管内に残存する付着防止剤を供給停止後ただちに吹き飛ばすために、噴霧後に付着防止剤を含まない圧縮空気のみを噴射させる構成を付加した。
【００３９】
請求項９の発明では、付着防止剤を噴霧するに際し、付着防止剤のみで、機械的に高圧により押出噴霧することも霧化させることも可能であるが、本発明のような少量の付着防止剤を微小な粒子にミスト化しようとすれば、加圧圧縮ガスによる混合加圧がより好ましい。しかし加圧ガスは圧縮空気のみならず窒素ガス等でも可能であるが、経済性を考慮した結果、圧縮空気に限定する構成を付加した。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、請求項１ないし請求項７の各発明を併せ適用したシート切断加工装置の一例として、スリッタ装置の実施例を示し、図３ないし図５は、前記実施例の配管の構成、運用作動の一例を示す。
【００４１】
図１に、シート基材に機能付加加工を施した加工シート６０の切断加工装置のうちスリッタ装置４での実施例を示す。付着防止剤は刃物異物付着防止装置のうち、図３に示すごとき定量供給装置１６を介して、付着防止剤圧送タンク１３から噴霧用電磁弁９、伸縮チューブ１０、ミックスバルブ６を介して、所定量が間欠的にフレキシブルチューブ付き噴霧ノズル５へ送られ切断加工時の刃物（図示実施例ではスリッタ装置４のスリッタナイフの下刃４ａおよび上刃４ｂ）に供給される。
【００４２】
付着防止剤は、主に液体であり、または液体に分散させた液体状である。該付着防止剤の極微量（０．１０〜０．００１ｃｃ／秒）を、刃物に噴霧ノズル５から噴霧供給する。
【００４３】
異物付着防止装置は、定量供給装置１６として、前述の付着防止剤を確実に定量に計量間欠供給する計量部分である定量供給弁８と、間欠定量計量された前記防止剤をミックスバルブ６を介して噴霧ノズル５で噴霧させる噴霧部分とよりなり、必要に応じ噴霧後の導管内壁等に残存している付着防止剤を除去するクリーニング装置１７および制御回路を備える。また、付着防止剤の計量の定量性の安定化と、対象刃物が高い位置に設置されている場合に対応して付着防止剤を刃物の位置まで確実に圧送する必要とから、圧送タンク１３を具備する。
【００４４】
図２に示すごとく、複数のスリッタ装置４が設けられている場合、複数の異物付着防止装置を必要とし、この場合、図３に示すごとく、複数の噴霧ノズル５のうち、操業状況に応じて、いくつかの噴霧ノズル５の使用、不使用の選択、およびシーケンシャルに作動させるための電磁弁９、１１を含む制御装置も必要となる。
【００４５】
付着防止剤の吹付噴霧供給位置であるノズル先端６２の位置は、刃物の正面、背面、表面、裏面のいずれの位置も問わず、刃物の刃先近くの位置であり、図３に、刃物が、スリッタナイフ下刃４ａとスリッタナイフ上刃４ｂとにより構成されるスリッタ装置４である場合、噴出ノズル５のノズル先端６２の位置を示す。
【００４６】
図１は、紙および塗布加工シート（ウエブ）６０を流れ方向に分断するスリッタ装置全体の側面図である。
スリッタ本体１と略一対で配設される巻出し装置（アンリールスタンド）２より繰出されたウエブ６０は、本体１に配置された複数のロール６１、６１を介しながら、巻取部（リール）３に運ばれる。その途中にスリッタ装置４のスリッタナイフ下刃４ａおよびスリッタ上刃４ｂが設置されている。巻出し装置２から全幅１条のウエブ６０が繰出され、スリッタ装置４の上刃４ａおよび下刃４ｂによって幅方向の両端部をトリミングされ、または２以上の流れ方向の多条シートに分断（スリット）される。
スリッタ装置４は下刃４ａと上刃４ｂとの一対で構成され、加工シート６０は略鋏と同じ原理で連続的に流れ方向にスリットされる。
【００４７】
図１に示す実施例では、上刃４ｂに対し、スリッタ装置４は１ヶ所のみの実施例とされているが、単一の上刃４ｂに限定されるものではないし、また１ヶ所のみに限定されたものではない。
図２に示す立面図では、スリッタ装置４は、下刃４ａに対し、２組の上刃４ｂ、４ｂを設ける実施例を示す。
【００４８】
図３に各種配管図を示す。圧送タンク１３への加圧用圧縮空気は、圧縮空気供給口１５から分岐され、付着防止剤圧送用ミストセパレータ減圧弁ユニット１４を介して、常時内部加圧された圧送タンク１３に送られる。付着防止剤は該加圧タンク１３に常時貯留され、スリッタ本体１の上部に配置された定量供給弁８まで送られる。
【００４９】
図３に示すごとく、付着防止剤圧送タンク１３と、定量供給弁８と、ミックスバルブ６とよりなる定量供給装置１６には付着防止剤の吹付噴霧後、フレキシブルチューブ付き噴霧ノズル５の配管内に残存する付着防止剤を除去クリーニングするため、圧縮空気のクリーニング用電磁弁１１からミックスバルブ６に至るクリーニング用空気ブローライン、即ちクリーニング装置１７が、図３に詳記するごとく設けられている。
噴霧用と、クリーニング用ブローラインに使用される圧縮空気は、圧縮空気供給口１５から分岐され、ミストセパレータ減圧弁ユニット１２を介して噴霧用電磁弁９とクリーニング用電磁弁１１とに送られる。
【００５０】
噴霧作用については、噴霧用電磁弁９に通電すると、ミストセパレータ減圧弁ユニット１２から噴霧用圧縮空気が流通し、定量供給弁８に流れ込むとともに、噴霧用伸縮チューブ１０ｂおよび逆止弁７ｂを介してミックスバルブ６にも流通する。定量供給弁８に流れ込んだ圧縮空気により加圧タンク１３よりの付着防止剤を計量し、付着防止剤用伸縮チューブ１０ａおよび逆止弁７ａを介してミックスバルブ６に送り込む。該バルブ６では噴霧用エアと付着防止剤とが合流され、付着防止剤を霧化しながら噴霧ノズル５に導入されて、ノズル先端６２から霧化した付着防止剤と圧縮空気とが吹出される。
ノズル先端６での理論風速は、４００ｍ／ｓ〜１０００ｍ／ｓ、圧力的には０．１ＭＰａ〜０．５５ＭＰａである。
【００５１】
付着防止剤の噴霧吹出が完了すると同時に、噴霧ノズル５の内部クリーニングが行われる。
先ずクリーニング用電磁弁１１に通電すると、クリーニング用圧縮空気がクリーニング用伸縮チューブ１０ｃを介してミックスバルブ６のミキシング部分６３から噴霧ノズル５の先端６２まで通じることになり、該ノズル５の内壁に付着した付着防止剤をノズル先端６２から吹き飛ばす。
【００５２】
図４に定量供給弁８の拡大配管構成図を示す。図４に示すごとく、定量供給弁８の内部に連結された大小のピストン２７、２８を有し、大シリンダ室２６には圧縮空気が、小シリンダ室２９には付着防止剤が、それぞれ圧縮空気入口２５、付着防止剤入口３０から導入されるようになっている。通常は付着防止剤入口３０から付着防止剤側逆止弁８ｂを押しのけて付着防止剤がシリンダ室２９に充満されている。この状態で、図３に示すごとく、噴霧用電磁弁９に通電されることにより圧縮空気が圧縮空気入口２５から大シリンダ室２６に充満される。
このことにより大小連結ピストン２７、２８がバネ３１に打ち勝って小シリンダ室２９側へ押される。
そのとき小シリンダ室２９に充満されている付着防止剤が、逆止弁８ｂの作用によって付着防止剤入口３０側ではなく、リリーフ付逆止弁８ａを押しのけて付着防止剤出口３２へ押出される。押出される量は小ピストン２８が小シリンダ室２９内で移動する行程容積分である。
【００５３】
段落番号００５１に記載するごとく、付着防止剤出口３２から押出される付着防止剤は、大小ピストン２７、２８のストロークが一定である限り、押出される量も一定である。請求項４記載の量的調整は、この大小ピストン２７、２８のストロークを制御することによって行われる。つまりフルストロークの行程容積よりストロークを減ずる方向に規制を加えることにより付着防止剤の減量調整が可能となる。
【００５４】
図５は作動シーケンスダイヤグラムである。図５に従って解説する。先ず複数あるスリッタナイフ４ａ、４ｂの組のうち、作動工程内でシート状ウエブ６０のスリット作業用に供されるスリッタ装置４のスリッタナイフ４ａ、４ｂのみに付着防止剤を噴霧させるための選択を行う。
【００５５】
スリッタ本体１の運転時にのみ噴霧させる必要があるので、スリッタ運転信号４０を外部信号として受ける。スリッタ本体１が運転をはじめた後、スリッタ本体運転開始信号４４を受けて、噴霧間隔設定タイマ（インタバルタイマ）４１を、インタバルタイマ開始信号４７によりスタートさせる。インタバルタイマ４１が設定値に達すると、インタバルタイムアップとなり、インタバルタイマ終了信号４８が発せられる。ここで付着防止剤塗布タイマ開始信号４９により、付着防止剤塗布タイマ４２が始動し、噴霧用電磁弁９が開かれ、圧縮空気が大シリンダ室２６に入りピストン２７、２８が小シリンダ室２９の方向へ移動し、噴霧が開始される。該タイマ４２が設定値に達するとタイムアップとなり、付着防止剤塗布終了信号５０が発せられ、該信号５０により、付着防止剤塗布タイマ４２が停止し、噴霧用電磁弁９が閉じ、ピストン２７、２８が旧に復し、小シリンダ室２９に付着防止剤が充満される。該信号５０により、クリーニングタイマ開始信号５１が発せられ、クリーニングタイマ４３が始動し、クリーニング用電磁弁１１が開き、クリーニング用伸縮チューブ１０ｃを介してミックスバルブ６のミキシング部分６３および噴霧ノズル５全体に圧縮空気が送られる。該タイマ４３が設定値に達するとタイムアップとなり、クリーニングタイマ終了信号５２が発せられクリーニングタイマ４３が停止し、クリーニング用電磁弁１１が閉じる。
同時に再びインタバルタイマ開始信号５３が発せられ、インタバルタイマ４１が始動する。この様なシーケンスがスリッタ本体運転終了信号４５により、スリッタ運転信号４０が遮断され、スリッタ本体１が停止するまで繰返される。
スリッタ運転信号４０が遮断されると、前記スリッタ本体運転終了信号４５により、インタバルタイマ途中停止信号５４が発せられ、該信号５４により、インタバルタイマ４１がカウントを中断し、次のスリッタ本体運転開始信号４６により、再びスリッタ運転信号４０が立上った時に、該運転開始信号４６により、インタバルタイマ開始信号５５が発せられ、該信号５５により、改めてインタバルタイマ４１はカウントを開始する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の刃物異物付着防止装置を有しない従来のシート切断加工装置にあっては、前述の段落番号０００９、段落番号００１０、段落番号００１４に記載するような問題点があったが、本発明の刃物異物付着防止装置を設置することにより、シート切断加工の刃物に異物が全く付着しなくなる効果を奏する。
請求項１の発明では、スリッタ装置のスリッタナイフ刃物、直線切断装置の直線刃物、打抜き刃切断加工の打抜き刃物のいずれの切断加工用刃物を問わず、該刃物への異物付着防止剤の供給が、異物付着防止剤を間欠吹付により刃物に供給することにより、供給量の多少に拘らず切断加工製品を汚染することなく、刃物の切断加工操作に支障を全然生ずることがなく、刃物の異物除去作業を皆無とし、作業効率を向上し、シート切断加工装置の稼動率を向上し、製品歩留を向上し、各種コストの低減をもたらすという効果を奏する。また付着防止剤の吹付噴霧が、連続吹付噴霧でなく、間欠吹付噴霧で定量供給されるので、付着防止剤が必要以上多量吹付噴霧されることがなく、間欠の吹付停止の間も、刃物への異物付着防止効果は持続されており、またこの停止の間、吹付による空気の乱流が生ずることがなく、加工シート端縁の振動等の乱れも生ずることがなく、異物付着のない刃物による正確な切断加工が保持され、しかも付着防止剤の消費量が減少するという効果を奏する。
【００５７】
請求項２の発明では、付着防止剤の極微量を噴霧供給することにより、付着防止剤の定量管理を確保する範囲を定め、余分な付着防止剤の使用量の減少をもたらし、しかも刃物の所要位置に、付着防止剤を満遍なく行き渡らせ、刃物への異物付着防止を確実とする効果を奏する。
【００５８】
請求項３の発明では、付着防止剤を定量噴霧しうる定量供給装置を具備することにより、必要最小限の付着防止剤の供給量を常に定量に保持しうることにより、付着防止剤の使用量の減少確保、異物付着防止作用の一定化を可能とし、各種コストの削減と製品品質の維持向上とをもたらすという効果を奏する。
【００５９】
請求項４の発明では、定量供給装置を付着防止剤の噴霧定量供給可能で、かつ量的調整可能とすることにより、シート切断加工装置での加工シートの種類の変更、切断加工方法の変更、刃物の変更等操業の変更にも迅速に対応可能であり、刃物異物付着防止装置の作動の低下をもたらすことがない効果を奏する。
【００６０】
請求項５の発明では付着防止剤供給タンクを加圧タンクとすることにより、加圧空気圧の制御が可能で、加工刃物の取付位置がシート切断加工装置の高低いずれの位置にあっても、必要量の付着防止剤を、定量、確実に供給しうる効果を奏する。
【００６１】
請求項６の発明では、付着防止剤の吹付噴霧供給位置が、刃物の形状如何に拘らず、刃物の刃先近くの位置であるので、異物付着によるシート切断加工操業への影響を皆無とする効果を奏する。
【００６２】
請求項７の発明では、定量供給装置の構成例を明示したものであり、シート基材、切断加工手段及び付着防止剤の変更に際しても付着防止剤の適正な間欠供給制御および量的供給制御に迅速且つ精細に対処可能となり、刃物異物付着防止を確実に行いうる効果を奏する。
【００６３】
請求項８の発明では、定量供給装置にはクリーニング用空気ブローラインが設けられているので、シート切断加工装置の停止直後、または必要に応じ前記装置の操業中にあっても、配管内に付着防止剤が残存沈着することがなくなり、付着防止剤の吹付噴霧を、常に適正に保持しうる効果を奏する。
【００６４】
請求項９の発明では、定量供給装置の付着防止剤の吹付噴霧が、機械作動のみによる吹付噴霧ではなく、圧縮空気を用いる吹付噴霧であるので、付着防止剤の霧化を確実とし、特に微少量のミスト化に役立ち、シート切断加工装置の操業変更にも迅速確実対応でき、刃物の異物付着防止作用を確実に実現できる効果を奏する。
【００６５】
前述した刃物異物付着防止装置は、シート切断加工装置の一例としてスリッタ装置を有するシート切断加工装置の実施例について説明したが、説明した実施例は、多種類の刃物異物付着防止装置のほんの一例に過ぎず、紙業界でも、多種多様な機能を有する紙加工シート製品を市場に提供しており、前述同様の異物付着問題を抱えるものとしては、シート切断加工装置の刃物としても、直線刃を用いるものも多く、刃物異物付着防止装置としては直線刃の異物付着防止にも適用され問題解決に役立つものであることは勿論である。また、紙業界のみならず、フィルム業界や薬品業界のハップ剤、消炎剤等の加工シートの切断、打抜き刃等による打抜き等の作業に用いられる各種刃物についても同様の問題解決に役立ちうる。
従って、本発明の技術により各業界の刃物異物付着防止の課題解決に役立つ本発明の効果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスリッタ装置への適用配置を示す実施例の側面図である。
【図２】複数のスリッタ装置への適用配置を示す実施例の部分拡大立面図である。
【図３】スリッタ装置の刃物の部分拡大断面に対する本発明定量供給装置の実施例の部材配置配管図である。
【図４】本発明の定量供給装置の部材中、定量供給弁の実施例の拡大構成説明図である。
【図５】間欠吹付作動を含む実施例の作動シーケンスダイヤグラムである。
【符号の説明】
１ スリッタ本体
２ アンリールスタンド
３ リール
４ スリッタ装置
４ａ スリッタナイフ下刃
４ｂ スリッタナイフ上刃
５ フレキシブルチューブ付き噴霧ノズル
６ ミックスバルブ
７ 逆止弁
７ａ 付着防止剤側逆止弁
７ｂ 圧縮空気側逆止弁
８ 定量供給弁
８ａ リリーフ付き逆止弁
８ｂ 付着防止剤逆止弁
９ 噴霧用電磁弁
１０ 伸縮チューブ
１０ａ 付着防止剤用伸縮チューブ
１０ｂ 噴霧用伸縮チューブ
１０ｃ クリーニング用伸縮チューブ
１１ クリーニング用電磁弁
１２ 圧縮空気用ミストセパレータ減圧弁ユニット
１３ 付着防止剤圧送タンク
１４ 付着防止剤圧送用ミストセパレータ減圧弁ユニット
１５ 圧縮空気供給口
１６ 定量供給装置
１７ クリーニング装置
２５ 圧縮空気入口
２６ 大シリンダ室
２７ 大シリンダピストン
２８ 小シリンダピストン
２９ 小シリンダ室
３０ 付着防止剤入口
３１ バネ
３２ 付着防止剤出口
４０ スリッタ本体運転外部信号
４１ インタバルタイマ
４２ 付着防止剤塗布タイマ
４３ クリーニングタイマ
４４ スリッタ本体運転開始信号
４５ スリッタ本体運転終了信号
４６ スリッタ本体運転開始信号
４７ インタバルタイマ開始信号
４８ インタバルタイマ終了信号
４９ 付着防止剤塗布タイマ開始信号
５０ 付着防止剤塗布終了信号
５１ クリーニングタイマ開始信号
５２ クリーニングタイマ終了信号
５３、５５ インタバルタイマ開始信号
５４ インタバルタイマ途中停止信号
６０ ウエブ（加工シート）
６１ ロール
６２ ノズル先端
６３ ミキシング部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、布等のシート状基材に、積層、織込、表面加工等の
加工を施した加工シートを、断裁、スリット切断、打抜き刃加工等により
加工を施す装置に装着される刃物の異物付着防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙を始めとするフィルム・布等の加工における製造過程では、シート状基材に加工諸原料を調合、調整、分散、塗布等を行った後第１次的に得られる加工シートは、殆どの場合連続的に繋がりを持つ長大なシート状である。この長尺のシートは、円筒状に巻取られるが、この巻取シートを最終製品に仕上げる過程中で何回か刃物による切断加工が行われる。
例えば、ファクシミリロール紙では、上下一組の丸刃の間を通過することによって、所定幅に流れ方向に分断され、得られた幅狭の長尺シートが巻取られる。また、ポスタのような平判のシートは上下１対の直線刃によって鋏様に短く切断加工される。
【０００３】
シートの切断加工作業には、図１に示すごとく、長尺の紙及び塗布加工物等のシートを、流れ方向に沿って分断するスリット作業、流れ方向と直角方向に連続して、または間欠に断裁し、また縁等の化粧断を含む横方向断裁作業、シートにミシン目等を入れるミシン目作業、更には打抜き刃による打抜作業などがある。
【０００４】
前述の切断加工作業には、それぞれスリッタ刃、直線刃、ミシン刃、打抜き刃等の刃物が使用されている。刃物を用いての切断加工作業を行う際には、刃物に紙、塗布物等の粉塵、異物が付着する。異物は特に粘着性の機能を付加したシート物を切断加工する際に著しいが、異物は粘着性のものに限らず、大なり小なり粉塵等の付着によって発生する、異物の付着量は、加工の長さ、加工時間の経過と共に増大する。
【０００５】
ここで調査結果の一例を示す。付着防止剤やその他のコーティングを施さない丸刃のスリッタナイフの場合、同一切断加工処理数において最も多く付着するシート材料は粘着紙系シートである。他方、異物の最も付着しないシート材料はコピー用紙に代表される上質紙系シートである。以下にシート材料としては上質紙系に近い感圧紙（ノーカーボン紙）でのデータを示す。
【０００６】
感圧紙のスリッタ刃は、１台のスリッタ本体には複数個の刃物セットのスリッタ装置が装着されている。感圧紙のスリッタの刃物台数は加工シート巻取１本当り３〜１２台が一般的である。また、粘着紙系では巻取シート１本当り３〜３０台が一般的である。
【０００７】
下記データは感圧紙切断加工スリッタナイフ１枚あたりの異物付着量を示す。また付着量は平均値を示す。付着量は刃物個々の研磨状況等によってもばらつきがあり、また通常スリッタ刃への付着量は７０ミリグラム前後で、付着飽和限界状態になる。顕微鏡観察では７５ミリグラム前後が異物付着保持の限界であることも判明している。前記の値はいずれも平均値であり、早いものは加工長さ４８千メートルで７５ミリグラム付着したものもある。また最も多く付着したものは１２０千メートルで１４１ミリグラム付着した。
開示データは感圧紙の１例であるが、粘着紙では前記データの概ね３〜１２倍の付着量になることが判明している。
【０００８】
前述の異物は、後述する段落番号００１１に記載する従来の除去技術をいかに施しても刃物に徐々に堆積し、やがては刃物から脱落するが、通常は脱落する以前に、間欠的にまたは連続的に異物を拭き取るという手段が取られる。ところで脱落は言うに及ばず、拭取るにしても、常に製品中に付着異物が混入するという危険性をはらんでいる。
【００１０】
従って、前述の段落番号０００８に記載する数値例のごとく、４８千メートルの加工長さで付着保持限界の付着量に達する可能性があるとするならば、前記数値以内の加工長さで異物脱落に対処する必要があることになる。これは時間的には、加工速度を１２００メートル毎分とすれば４０分に１回ずつ異物除去掃除等の作業を要することになる。この異物除去作業は、２４時間操業の中では、操業阻害要因としてもかなり大きな要因である。また段落番号０００６に記載する複数の刃物セットでは、清掃、維持管理する労力、手間も大変なものになる。
【００１１】
従来、刃物に異物が付着しないように、または付着した異物を取除くために、以下の手段が採られていた。
▲１▼刃物表面に離型性のコーティングを施す。
▲２▼離型性剤を含浸させた布等を刃物の表面に押付けて離型性剤で被覆し、刃物の表面に離型性を持たせる。
▲３▼連続的に刃物表面の拭取り作業をする。
▲４▼加工機械を停止して定期的に刃物の拭取清掃を行う。
【００１２】
前述の各手段は、いずれも異物問題を解決するには不充分であった。例えば、コーティング手段では刃物と他物体との接触によりコーティング層が剥れてくる、刃物を研磨するたびにコーティングを施す必要がある、コーティング層により刃物の切味が落ちる、等の問題がある。
離型性剤を含浸させた布等を刃物表面に押付たり、刃物表面を拭取る手段では、刃物から剥れた異物を製品の上に落下させないためにはどの様な処理を施すかが問題となる。
多くの場合、異物を吸引する手段を採っているが、これも完全なものではなかった。前述の問題の解決が課題となっていた。
【００１３】
特開２００１−１７９６８７号公報の発明（以下公報発明と称する）は、「紙切断機におけるスリッタ紙粉低減方法及び紙粉低減機能を有する紙切断機」の発明であり、その請求項１に明記する通り、「一対のスリッタ刃の間に紙を通過させて切断する紙切断機におけるスリッタ刃の紙粉低減方法であって、スリッタ刃に対し連続的に一定量の潤滑剤を噴霧し該刃の表面に薄膜を形成させることを特徴とする紙粉低減方法」の発明である。公報発明は、「スリッタ刃に対し連続的に一定量の潤滑剤を噴霧」する発明であるのに対し、本発明は、「切断加工時の刃物への異物付着を防止する付着防止剤が、間欠吹付により前記刃物に供給される」発明である。連続噴霧と間欠吹付とは別発明である。公報発明は、一貫して連続噴霧についてのみ記述し、間欠吹付については何等言及してない。
【００１４】
連続噴霧では潤滑剤の噴霧量の調整が困難であり、特に微細量の噴霧で充分な場合も微細量の調整が困難で、徒に噴霧量の増大を来たし、汚染問題を引き起こす。この問題の解決も課題となっていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、粉塵、異物等が刃物に付着しないようにする一段と優れた解決技術を提供することを課題としている。
【００１６】
ここで、何故異物が発生するかについて、感圧紙（ノーカーボン紙）を例として解説を加えたい。感圧紙は発色印字させるために、マイクロカプセルに封入された染料をシート基材表面に塗布しているが、感圧紙を刃物でスリット切断加工すると、表面に塗布されたマイクロカプセルも同時に切断されることになる。この時マイクロカプセルを形成している膜剤及びマイクロカプセル内に封入されている染料が刃物に接して、その湿潤性及び弱粘性により、刃物の刃面に付着する。更に塗布されている塗布物のみならず、基材であるいわゆる紙そのものにもパルプ織維及びバインダ等が含まれており、これらが切断されることにより基材から分離され、異物として刃物の表面の微小な凹凸とも相俟って刃先に付着することになる。異物は一旦付着すると、後は切断加工時間の経過と共に成長する。
【００１７】
異物発生メカニズムは、感圧紙のみならず、塗工紙の切断加工においても、発生する量や頻度に差異はあるが、概ね同様である。ここで粘着紙について言及する。粘着紙は製品基材の紙、粘着剤、剥離紙の積層組合せが一般的であるが、そのうち中間層の粘着剤が異物発生に大きく関与している。粘着剤の量及び粘着力の強さ等は、感圧紙塗工紙に含まれるバインダ等による付着量の比ではなく大であり、従って段落番号０００８に記載の数倍の付着量となる。
【００１８】
刃物に異物の付着する原理については、段落番号００１４、段落番号００１５に記載する発生メカニズムの中に一部言及されているごとく、紙、フィルム、布等のシート基材中に含まれる粘性あるバインダ等の粘着物が関与して付着する粘性付着がある。
また、断裁、スリット加工、打抜き刃加工等の切断加工をする際に、或はシート状のものを多数のロールを介して搬送する際には、必ず静電気が発生するが、この静電気発生は一般的には剥離帯電、摩擦帯電と呼ばれる。
前記静電気発生により、粘性のないパルブ成分や、塗工紙に使用される炭酸カルシウム等でも刃物表面に引寄せられ、付着する事になる。更に高速でスリッタ刃物が回転することにより、刃物の接触部、切断部で塗布物等が発熱を起こし、発熱による溶出物が刃物に付着することもある。
前述の異物付着は、単独原因でそれぞれに発生するものではなく、多くの場合２以上の複合的要因により刃物の刃先部分に、異物が付着することとなる。
【００１９】
前述の段落番号００１６、段落番号００１７、段落番号００１８に記載したごとく、発生し刃先に付着した異物は時間の経過と共に成長し、やがては刃先から剥離し、スリッタナイフの場合、刃物の回転による遠心力により飛散することになる。
【００２０】
飛散した異物は、一部製品の上に混入する場合もあり、異物混入による切断加工工程内の製品へのトラブル発生防止は従来からの大きなテーマであった。製品トラブルの主なものは、インクの塗布不良（通称白抜け）、印刷用の版の破損、印刷時の搬送不良、表面汚れ、表面凹凸発生等がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、刃物に所定量の異物付着防止剤を間欠吹付により供給することにより、刃物と非接触式で刃物を拭取る作業を行うことがなくても、刃物の切れ味を落とすこともなく、従って日常のメンテナンス作業を殆ど必要とせずに、刃物への異物付着を防止する。
【００２２】
前述の課題を解決するため、請求項１の発明では、シート状基材に機能を付加加工を施した加工シート用のシート切断加工装置に設けられ、切断加工時の刃物への異物付着を防止する付着防止剤が、間欠吹付により前記刃物に供給されるという構成とした。
【００２３】
請求項２の発明では、付着防止剤の極微量（０．１０〜０．００１ｃｃ／秒）を噴霧供給するという構成を請求項１の発明に付加した。
【００２４】
請求項３の発明では、付着防止剤を定量噴霧しうる定量供給装置が組込まれているという構成を請求項１または請求項２の発明に付加した。
【００２５】
請求項４の発明では、定量供給装置は、付着防止剤の噴霧供給可能で、かつ量的調整可能な定量供給装置であるという構成を請求項１、請求項２または請求項３の発明に付加した。
【００２６】
請求項５の発明では、定量供給装置が、付着防止剤の供給タンク、付着防止剤の間欠定量供給弁装置、噴霧装置および制御装置よりなるという構成を、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４の発明に付加した。
【００２７】
請求項６の発明では、供給タンクが加圧タンクであるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５の発明に付加した。
【００２８】
請求項７の発明では、噴霧装置の付着防止剤の噴霧供給位置が、刃物の正面、背面、表面、裏面のいずれの位置を問わず、刃物の刃先近くの位置であるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６の発明に付加した。
【００２９】
請求項８の発明では、定量供給装置には付着防止剤の吹付噴霧後噴霧装置配管内に残存する付着防止剤を除去クリーニングするための、クリーニング用空気ブローラインが設けられているという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７の発明に付加した。
【００３０】
請求項９の発明では、定量供給装置の付着防止剤の吹付噴霧が、圧縮空気を用いる吹付噴霧であるという構成を請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８の発明に付加した。
【００３１】
前述のごとく、本発明により、異物が刃物に堆積しないように、供給装置をセットし、刃物の異物の堆積する部分に向けて定期的に付着防止剤を間欠噴霧させることにより、前述の課題を解決することが出来る。
付着防止剤の代表的なものとしては、例えばシリコン、動物性或は植物性油脂、蝋等がある。付着防止剤の噴霧量は０．０１〜０．００５ｃｃ／回／２秒位が適当である。
間欠吹付を採用したのは、いかに少ない付着防止剤の噴霧量であったとしても、連続的に噴霧させると、異物付着防止には多き過ぎる量であることがあり、また、連続噴霧でないと付着防止効果が持続しないものでもない。連続的に噴霧させると、切断加工しているシートに噴霧の風による空気の乱流が発生し、また付着防止剤の供給量不適切な場合もあり、製品仕上げに不具合が生じる場合もある。そこで付着防止剤の供給量の多少に拘らず噴霧量を制御しうる間欠吹付の構成としたのである。
【００３２】
請求項２の発明では、噴霧量については、０．１ｃｃ／秒以上の噴霧量では刃物に多く付き過ぎて、付着防止剤による製品の汚れや、周辺機器の汚れ、付着防止剤の飛沫の更なる飛散といった２次的なトラブルを発生させることになる。また、０．００１ｃｃ／秒以下の少量では、付着防止効果が薄く、また定量塗布の量的管理が出来ない。従って、前述の通り０．１〜０．００１ｃｃ／秒の範囲内の噴霧量とする構成を付加した。
【００３３】
請求項３の発明では、定量供給装置については、従来技術では少量の流量管理にはニードル弁のような絞り弁が一般的であった。しかし絞り弁では定量管理が出来ない。また絞り弁では供給量の安定性に欠ける。従って定量計量しながら供給する装置を組込む構成を付加した。
【００３４】
請求項４の発明では、前項の付着防止剤噴霧供給の定量性を確保しながら、量的な調整を可能とする装置により、切断加工するシート状物の種類や、刃物への異物付着の度合いによって、より効果のある最適な量を調整選定できるようにするという構成を付加した。
【００３５】
請求項５の発明では、定量供給装置の実施例の構成が供給タンク、間欠定量供給弁装置、噴霧装置と並んで、制御装置が構成要件であることを明示付加した。
【００３６】
従来の装置では、付着防止剤の供給は先ずタンクに付着防止剤を貯蔵し、そのタンクを供給タンクとして各供給弁ノズルまで流下させることになる。供給タンクの設置高さとしては、各定量供給弁の位置以上の高さの位置に設置すれば、重力により各定量供給弁に付着防止剤が供給される。しかし各種のテストの結果、重力によってのみの供給では、付着防止剤供給の定量性、安定性を図り難いことがあることが判明した。
また、供給作用部分であるノズル先端は、図１に示す実施例のごとく、比較的高い位置に設置される場合が多く、この場合供給タンクを更に一段と高い位置に設置するとなると、該タンクへの付着防止剤の供給が不便となる。
従って、請求項６の発明では、定量性、安定性を確保する付着防止剤の供給に利便性、確実性を保持せしめるために、供給タンクを圧縮空気、窒素ガス等の不活性ガスで加圧するという構成を付加した。
加圧タンクとすることにより、該タンクを支障なく低い位置に設置することが可能となる。
【００３７】
請求項７の発明では、従来刃物に異物が付着していた位置に付着防止剤を噴霧させて異物付着排除の課題を解決するものであるが、異物が付着する部分すべての面に噴霧させうることを前提とする。従って、特に噴霧させる面を限定するものではない、勿論１個所でも、複数個所でも限定するものではない。但し無制限に徒に噴霧するのではなく必要とする刃物の刃先近くに噴霧するという構成を付加した。
【００３８】
請求項８の発明では、付着防止剤を噴霧させた後、仮に霧化後のノズルを含む導管内をそのままにした状態で次回の噴霧作業まで放置しておき、更に噴霧を繰返していくと、導管内の特に内壁に付着防止剤が堆積することになり、やがては付着防止剤の供給停止などがあっても、内壁から堆積付着防止剤の垂れ落ちが始まり、ノズル先端から滴下が始まる。
滴下した付着防止剤は製品の上に落ちることになる。このようなトラブルはどうしても避けたい。
そこでかかる事態を避けるため、導管内に残存する付着防止剤を供給停止後ただちに吹き飛ばすために、噴霧後に付着防止剤を含まない圧縮空気のみを噴射させる構成を付加した。
【００３９】
請求項９の発明では、付着防止剤を噴霧するに際し、付着防止剤のみで、機械的に高圧により押出噴霧することも霧化させることも可能であるが、本発明のような少量の付着防止剤を微小な粒子にミスト化しようとすれば、加圧圧縮ガスによる混合加圧がより好ましい。しかし加圧ガスは圧縮空気のみならず窒素ガス等でも可能であるが、経済性を考慮した結果、圧縮空気に限定する構成を付加した。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、請求項１ないし請求項７の各発明を併せ適用したシート切断加工装置の一例として、スリッタ装置の実施例を示し、図３ないし図５は、前記実施例の配管の構成、運用作動の一例を示す。
【００４１】
図１に、シート基材に機能付加加工を施した加工シート６０の切断加工装置のうちスリッタ装置４での実施例を示す。付着防止剤は刃物異物付着防止装置のうち、図３に示すごとき定量供給装置１６を介して、付着防止剤圧送タンク１３から噴霧用電磁弁９、伸縮チューブ１０、ミックスバルブ６を介して、所定量が間欠的にフレキシブルチューブ付き噴霧ノズル５へ送られ切断加工時の刃物（図示実施例ではスリッタ装置４のスリッタナイフの下刃４ａおよび上刃４ｂ）に供給される。
【００４２】
付着防止剤は、主に液体であり、または液体に分散させた液体状である。該付着防止剤の極微量（０．１０〜０．００１ｃｃ／秒）を、刃物に噴霧ノズル５から噴霧供給する。
【００４３】
異物付着防止装置は、定量供給装置１６として、前述の付着防止剤を確実に定量に計量間欠供給する計量部分である定量供給弁８と、間欠定量計量された前記防止剤をミックスバルブ６を介して噴霧ノズル５で噴霧させる噴霧部分とよりなり、必要に応じ噴霧後の導管内壁等に残存している付着防止剤を除去するクリーニング装置１７および制御回路を備える。また、付着防止剤の計量の定量性の安定化と、対象刃物が高い位置に設置されている場合に対応して付着防止剤を刃物の位置まで確実に圧送する必要とから、圧送タンク１３を具備する。
【００４４】
図２に示すごとく、複数のスリッタ装置４が設けられている場合、複数の異物付着防止装置を必要とし、この場合、図３に示すごとく、複数の噴霧ノズル５のうち、操業状況に応じて、いくつかの噴霧ノズル５の使用、不使用の選択、およびシーケンシャルに作動させるための電磁弁９、１１を含む制御装置も必要となる。
【００４５】
付着防止剤の吹付噴霧供給位置であるノズル先端６２の位置は、刃物の正面、背面、表面、裏面のいずれの位置も問わず、刃物の刃先近くの位置であり、図３に、刃物が、スリッタナイフ下刃４ａとスリッタナイフ上刃４ｂとにより構成されるスリッタ装置４である場合、噴出ノズル５のノズル先端６２の位置を示す。
【００４６】
図１は、紙および塗布加工シート（ウエブ）６０を流れ方向に分断するスリッタ装置全体の側面図である。
スリッタ本体１と略一対で配設される巻出し装置（アンリールスタンド）２より繰出されたウエブ６０は、本体１に配置された複数のロール６１、６１を介しながら、巻取部（リール）３に運ばれる。その途中にスリッタ装置４のスリッタナイフ下刃４ａおよびスリッタ上刃４ｂが設置されている。巻出し装置２から全幅１条のウエブ６０が繰出され、スリッタ装置４の上刃４ａおよび下刃４ｂによって幅方向の両端部をトリミングされ、または２以上の流れ方向の多条シートに分断（スリット）される。
スリッタ装置４は下刃４ａと上刃４ｂとの一対で構成され、加工シート６０は略鋏と同じ原理で連続的に流れ方向にスリットされる。
【００４７】
図１に示す実施例では、上刃４ｂに対し、スリッタ装置４は１ヶ所のみの実施例とされているが、単一の上刃４ｂに限定されるものではないし、また１ヶ所のみに限定されたものではない。
図２に示す立面図では、スリッタ装置４は、下刃４ａに対し、２組の上刃４ｂ、４ｂを設ける実施例を示す。
【００４８】
図３に各種配管図を示す。圧送タンク１３への加圧用圧縮空気は、圧縮空気供給口１５から分岐され、付着防止剤圧送用ミストセパレータ減圧弁ユニット１４を介して、常時内部加圧された圧送タンク１３に送られる。付着防止剤は該加圧タンク１３に常時貯留され、スリッタ本体１の上部に配置された定量供給弁８まで送られる。
【００４９】
図３に示すごとく、付着防止剤圧送タンク１３と、定量供給弁８と、ミックスバルブ６とよりなる定量供給装置１６には付着防止剤の吹付噴霧後、フレキシブルチューブ付き噴霧ノズル５の配管内に残存する付着防止剤を除去クリーニングするため、圧縮空気のクリーニング用電磁弁１１からミックスバルブ６に至るクリーニング用空気ブローライン、即ちクリーニング装置１７が、図３に詳記するごとく設けられている。
噴霧用と、クリーニング用ブローラインに使用される圧縮空気は、圧縮空気供給口１５から分岐され、ミストセパレータ減圧弁ユニット１２を介して噴霧用電磁弁９とクリーニング用電磁弁１１とに送られる。
【００５０】
噴霧作用については、噴霧用電磁弁９に通電すると、ミストセパレータ減圧弁ユニット１２から噴霧用圧縮空気が流通し、定量供給弁８に流れ込むとともに、噴霧用伸縮チューブ１０ｂおよび逆止弁７ｂを介してミックスバルブ６にも流通する。定量供給弁８に流れ込んだ圧縮空気により加圧タンク１３よりの付着防止剤を計量し、付着防止剤用伸縮チューブ１０ａおよび逆止弁７ａを介してミックスバルブ６に送り込む。該バルブ６では噴霧用エアと付着防止剤とが合流され、付着防止剤を霧化しながら噴霧ノズル５に導入されて、ノズル先端６２から霧化した付着防止剤と圧縮空気とが吹出される。
ノズル先端６での理論風速は、４００ｍ／ｓ〜１０００ｍ／ｓ、圧力的には０．１ＭＰａ〜０．５５ＭＰａである。
【００５１】
付着防止剤の噴霧吹出が完了すると同時に、噴霧ノズル５の内部クリーニングが行われる。
先ずクリーニング用電磁弁１１に通電すると、クリーニング用圧縮空気がクリーニング用伸縮チューブ１０ｃを介してミックスバルブ６のミキシング部分６３から噴霧ノズル５の先端６２まで通じることになり、該ノズル５の内壁に付着した付着防止剤をノズル先端６２から吹き飛ばす。
【００５２】
図４に定量供給弁８の拡大配管構成図を示す。図４に示すごとく、定量供給弁８の内部に連結された大小のピストン２７、２８を有し、大シリンダ室２６には圧縮空気が、小シリンダ室２９には付着防止剤が、それぞれ圧縮空気入口２５、付着防止剤入口３０から導入されるようになっている。通常は付着防止剤入口３０から付着防止剤側逆止弁８ｂを押しのけて付着防止剤がシリンダ室２９に充満されている。この状態で、図３に示すごとく、噴霧用電磁弁９に通電されることにより圧縮空気が圧縮空気入口２５から大シリンダ室２６に充満される。
このことにより大小連結ピストン２７、２８がバネ３１に打ち勝って小シリンダ室２９側へ押される。
そのとき小シリンダ室２９に充満されている付着防止剤が、逆止弁８ｂの作用によって付着防止剤入口３０側ではなく、リリーフ付逆止弁８ａを押しのけて付着防止剤出口３２へ押出される。押出される量は小ピストン２８が小シリンダ室２９内で移動する行程容積分である。
【００５３】
段落番号００５１に記載するごとく、付着防止剤出口３２から押出される付着防止剤は、大小ピストン２７、２８のストロークが一定である限り、押出される量も一定である。請求項４記載の量的調整は、この大小ピストン２７、２８のストロークを制御することによって行われる。つまりフルストロークの行程容積よりストロークを減ずる方向に規制を加えることにより付着防止剤の減量調整が可能となる。
【００５４】
図５は作動シーケンスダイヤグラムである。図５に従って解説する。先ず複数あるスリッタナイフ４ａ、４ｂの組のうち、作動工程内でシート状ウエブ６０のスリット作業用に供されるスリッタ装置４のスリッタナイフ４ａ、４ｂのみに付着防止剤を噴霧させるための選択を行う。
【００５５】
スリッタ本体１の運転時にのみ噴霧させる必要があるので、スリッタ運転信号４０を外部信号として受ける。スリッタ本体１が運転をはじめた後、スリッタ本体運転開始信号４４を受けて、噴霧間隔設定タイマ（インタバルタイマ）４１を、インタバルタイマ開始信号４７によりスタートさせる。インタバルタイマ４１が設定値に達すると、インタバルタイムアップとなり、インタバルタイマ終了信号４８が発せられる。ここで付着防止剤塗布タイマ開始信号４９により、付着防止剤塗布タイマ４２が始動し、噴霧用電磁弁９が開かれ、圧縮空気が大シリンダ室２６に入りピストン２７、２８が小シリンダ室２９の方向へ移動し、噴霧が開始される。該タイマ４２が設定値に達するとタイムアップとなり、付着防止剤塗布終了信号５０が発せられ、該信号５０により、付着防止剤塗布タイマ４２が停止し、噴霧用電磁弁９が閉じ、ピストン２７、２８が旧に復し、小シリンダ室２９に付着防止剤が充満される。該信号５０により、クリーニングタイマ開始信号５１が発せられ、クリーニングタイマ４３が始動し、クリーニング用電磁弁１１が開き、クリーニング用伸縮チューブ１０ｃを介してミックスバルブ６のミキシング部分６３および噴霧ノズル５全体に圧縮空気が送られる。該タイマ４３が設定値に達するとタイムアップとなり、クリーニングタイマ終了信号５２が発せられクリーニングタイマ４３が停止し、クリーニング用電磁弁１１が閉じる。
同時に再びインタバルタイマ開始信号５３が発せられ、インタバルタイマ４１が始動する。この様なシーケンスがスリッタ本体運転終了信号４５により、スリッタ運転信号４０が遮断され、スリッタ本体１が停止するまで繰返される。
スリッタ運転信号４０が遮断されると、前記スリッタ本体運転終了信号４５により、インタバルタイマ途中停止信号５４が発せられ、該信号５４により、インタバルタイマ４１がカウントを中断し、次のスリッタ本体運転開始信号４６により、再びスリッタ運転信号４０が立上った時に、該運転開始信号４６により、インタバルタイマ開始信号５５が発せられ、該信号５５により、改めてインタバルタイマ４１はカウントを開始する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の刃物異物付着防止装置を有しない従来のシート切断加工装置にあっては、前述の段落番号０００９、段落番号００１０、段落番号００１４に記載するような問題点があったが、本発明の刃物異物付着防止装置を設置することにより、シート切断加工の刃物に異物が全く付着しなくなる効果を奏する。
請求項１の発明では、スリッタ装置のスリッタナイフ刃物、直線切断装置の直線刃物、打抜き刃切断加工の打抜き刃物のいずれの切断加工用刃物を問わず、該刃物への異物付着防止剤の供給が、異物付着防止剤を間欠吹付により刃物に供給することにより、供給量の多少に拘らず切断加工製品を汚染することなく、刃物の切断加工操作に支障を全然生ずることがなく、刃物の異物除去作業を皆無とし、作業効率を向上し、シート切断加工装置の稼動率を向上し、製品歩留を向上し、各種コストの低減をもたらすという効果を奏する。また付着防止剤の吹付噴霧が、連続吹付噴霧でなく、間欠吹付噴霧で定量供給されるので、付着防止剤が必要以上多量吹付噴霧されることがなく、間欠の吹付停止の間も、刃物への異物付着防止効果は持続されており、またこの停止の間、吹付による空気の乱流が生ずることがなく、加工シート端縁の振動等の乱れも生ずることがなく、異物付着のない刃物による正確な切断加工が保持され、しかも付着防止剤の消費量が減少するという効果を奏する。
【００５７】
請求項２の発明では、付着防止剤の極微量を噴霧供給することにより、付着防止剤の定量管理を確保する範囲を定め、余分な付着防止剤の使用量の減少をもたらし、しかも刃物の所要位置に、付着防止剤を満遍なく行き渡らせ、刃物への異物付着防止を確実とする効果を奏する。
【００５８】
請求項３の発明では、付着防止剤を定量噴霧しうる定量供給装置を具備することにより、必要最小限の付着防止剤の供給量を常に定量に保持しうることにより、付着防止剤の使用量の減少確保、異物付着防止作用の一定化を可能とし、各種コストの削減と製品品質の維持向上とをもたらすという効果を奏する。
【００５９】
請求項４の発明では、定量供給装置を付着防止剤の噴霧定量供給可能で、かつ量的調整可能とすることにより、シート切断加工装置での加工シートの種類の変更、切断加工方法の変更、刃物の変更等操業の変更にも迅速に対応可能であり、刃物異物付着防止装置の作動の低下をもたらすことがない効果を奏する。
【００６０】
請求項５の発明では付着防止剤供給タンクを加圧タンクとすることにより、加圧空気圧の制御が可能で、加工刃物の取付位置がシート切断加工装置の高低いずれの位置にあっても、必要量の付着防止剤を、定量、確実に供給しうる効果を奏する。
【００６１】
請求項６の発明では、付着防止剤の吹付噴霧供給位置が、刃物の形状如何に拘らず、刃物の刃先近くの位置であるので、異物付着によるシート切断加工操業への影響を皆無とする効果を奏する。
【００６２】
請求項７の発明では、定量供給装置の構成例を明示したものであり、シート基材、切断加工手段及び付着防止剤の変更に際しても付着防止剤の適正な間欠供給制御および量的供給制御に迅速且つ精細に対処可能となり、刃物異物付着防止を確実に行いうる効果を奏する。
【００６３】
請求項８の発明では、定量供給装置にはクリーニング用空気ブローラインが設けられているので、シート切断加工装置の停止直後、または必要に応じ前記装置の操業中にあっても、配管内に付着防止剤が残存沈着することがなくなり、付着防止剤の吹付噴霧を、常に適正に保持しうる効果を奏する。
【００６４】
請求項９の発明では、定量供給装置の付着防止剤の吹付噴霧が、機械作動のみによる吹付噴霧ではなく、圧縮空気を用いる吹付噴霧であるので、付着防止剤の霧化を確実とし、特に微少量のミスト化に役立ち、シート切断加工装置の操業変更にも迅速確実対応でき、刃物の異物付着防止作用を確実に実現できる効果を奏する。
【００６５】
前述した刃物異物付着防止装置は、シート切断加工装置の一例としてスリッタ装置を有するシート切断加工装置の実施例について説明したが、説明した実施例は、多種類の刃物異物付着防止装置のほんの一例に過ぎず、紙業界でも、多種多様な機能を有する紙加工シート製品を市場に提供しており、前述同様の異物付着問題を抱えるものとしては、シート切断加工装置の刃物としても、直線刃を用いるものも多く、刃物異物付着防止装置としては直線刃の異物付着防止にも適用され問題解決に役立つものであることは勿論である。また、紙業界のみならず、フィルム業界や薬品業界のハップ剤、消炎剤等の加工シートの切断、打抜き刃等による打抜き等の作業に用いられる各種刃物についても同様の問題解決に役立ちうる。
従って、本発明の技術により各業界の刃物異物付着防止の課題解決に役立つ本発明の効果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスリッタ装置への適用配置を示す実施例の側面図である。
【図２】複数のスリッタ装置への適用配置を示す実施例の部分拡大立面図である。
【図３】スリッタ装置の刃物の部分拡大断面に対する本発明定量供給装置の実施例の部材配置配管図である。
【図４】本発明の定量供給装置の部材中、定量供給弁の実施例の拡大構成説明図である。
【図５】間欠吹付作動を含む実施例の作動シーケンスダイヤグラムである。
【符号の説明】
１ スリッタ本体
２ アンリールスタンド
３ リール
４ スリッタ装置
４ａ スリッタナイフ下刃
４ｂ スリッタナイフ上刃
５ フレキシブルチューブ付き噴霧ノズル
６ ミックスバルブ
７ 逆止弁
７ａ 付着防止剤側逆止弁
７ｂ 圧縮空気側逆止弁
８ 定量供給弁
８ａ リリーフ付き逆止弁
８ｂ 付着防止剤逆止弁
９ 噴霧用電磁弁
１０ 伸縮チューブ
１０ａ 付着防止剤用伸縮チューブ
１０ｂ 噴霧用伸縮チューブ
１０ｃ クリーニング用伸縮チューブ
１１ クリーニング用電磁弁
１２ 圧縮空気用ミストセパレータ減圧弁ユニット
１３ 付着防止剤圧送タンク
１４ 付着防止剤圧送用ミストセパレータ減圧弁ユニット
１５ 圧縮空気供給口
１６ 定量供給装置
１７ クリーニング装置
２５ 圧縮空気入口
２６ 大シリンダ室
２７ 大シリンダピストン
２８ 小シリンダピストン
２９ 小シリンダ室
３０ 付着防止剤入口
３１ バネ
３２ 付着防止剤出口
４０ スリッタ本体運転外部信号
４１ インタバルタイマ
４２ 付着防止剤塗布タイマ
４３ クリーニングタイマ
４４ スリッタ本体運転開始信号
４５ スリッタ本体運転終了信号
４６ スリッタ本体運転開始信号
４７ インタバルタイマ開始信号
４８ インタバルタイマ終了信号
４９ 付着防止剤塗布タイマ開始信号
５０ 付着防止剤塗布終了信号
５１ クリーニングタイマ開始信号
５２ クリーニングタイマ終了信号
５３、５５ インタバルタイマ開始信号
５４ インタバルタイマ途中停止信号
６０ ウエブ（加工シート）
６１ ロール
６２ ノズル先端
６３ ミキシング部分
Claims (9)
- シート状基材に機能付加加工を施した加工シート用のシート切断加工装置に設けられ、切断加工時の刃物への異物付着を防止する付着防止剤が、間欠吹付により前記刃物に供給されることを特徴とする刃物異物付着防止装置。
- 付着防止剤の極微量（０．１０〜０．００１ｃｃ／秒）を噴霧供給する請求項１記載の刃物異物付着防止装置。
- 付着防止剤を定量噴霧しうる定量供給装置が組込まれている請求項１または請求項２記載の刃物異物付着防止装置。
- 定量供給装置は、付着防止剤の噴霧供給可能で、かつ量的調整可能な定量供給装置である請求項１、請求項２または請求項３記載の刃物異物付着防止装置。
- 定量供給装置が、付着防止剤の供給タンク、付着防止剤の間欠定量供給弁装置、噴霧装置および制御装置よりなる請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の刃物異物付着防止装置。
- 供給タンクが加圧タンクである請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載の刃物異物付着防止装置。
- 噴霧装置の付着防止剤の噴霧供給位置が、刃物の正面、背面、表面、裏面のいずれの位置を問わず、刃物の刃先近くの位置である請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６記載の刃物異物付着防止装置。
- 定量供給装置には、付着防止剤の吹付噴霧後噴霧装置配管内に残存する付着防止剤を除去クリーニングするための、クリーニング用空気ブローラインが設けられている請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７記載の刃物異物付着防止装置。
- 定量供給装置の付着防止剤の吹付噴霧が、圧縮空気を用いる吹付噴霧である請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８記載の刃物異物付着防止装置。
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