JP2005335056A - ラミネータの用紙切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光沢加工機等のラミネータにおいて、小型で簡素且つ安価な構成を有し、しかも切断後の用紙の３辺の当たりが確保できることから後の断裁工程で正確な仕上がりが期待できると共に、用紙の上下両面を同時に被覆ラミネートする場合にも対応できるラミネータの用紙切断装置を提供する。
【解決手段】 用紙Ｓ２が通過する一対の計測ローラ４、４’にロータリエンコーダ８を設け、前記計測ローラ４、４’より下流に設けたセンサ５、５’が搬送されてくる用紙Ｓ２の前端Ｓｆを読み取ると、用紙Ｓ２が任意の距離を移動した時点において前記ロータリカッタの回転刃７を稼働させ、用紙Ｓ２の前後縁辺から一定の距離で切断するように各々を電気的に接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷物等の表裏面をフィルムで被覆ラミネートする光沢加工機等のラミネータにおいて、上流工程から連続的に被覆ラミネートされて送られてくる用紙を連続的に自動切断するラミネータの用紙切断装置に関する。

従来、小型のラミネータでは、連続的に繰り出されるフィルムにより被覆ラミネートされて送り出されてくる各用紙（手作業で送り込まれて、フィルムにより連続状態になっている）を、切断手段であるカッタ等を用いて手作業により単品の用紙に切断していた。

また、大型ラミネータにおいては、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、図中、左側から右方向に連続的に繰り出される用紙Ｓの端部同士を重ね合わせたまま被覆ラミネートしておいて、その重なり目をセンサで検知すると共にその信号をサーボモータに送り、重ね合わせた用紙Ｓの端部間に切断手段であるカッタ刃Ｃを挿入し、間歇運動で走らせるようにした切断方法が採られていた。
荒木正義発行人、「コンバーティングの全て−過去から未来へ−」加工技術研究会、１９９３年６月３０日発行、Ｐ６２９〜６３３

ところで、前記小型のラミネータによる被覆ラミネートでは、用紙へのフィルムの被覆ラミネート状態が１枚毎に異なるため、被覆ラミネートされた用紙の４辺を時間と手間を掛けて手作業で切断しなければならず、非効率的である。

また、非特許文献１に記載の大型ラミネータに対応した前記方法によれば、図６（Ｂ）に示すように、被覆ラミネート後に個別に切断された用紙Ｓの３辺ａ、ｂ、ｃに後の断裁工程で必要とする当たりが出ているので、被覆ラミネート後の各工程においても正確に仕上げることが可能である。しかし、連続的に繰り出される用紙の端部同士を正確に重ね合わせる機構や、重ね合わされた端部の間にカッタ刃を挿入し、連続的に被覆ラミネートされたフィルムを幅方向に切断する複雑な手段を必要とし、これらは何れも大掛かりで高価な構造となる。

また、前記の大型ラミネータによる用紙切断方法では、重ね合わせ部分にカッタ刃を挿入し走らせて、用紙の上面側に被覆ラミネートされたフィルムを切断することになるので、仮に用紙の上下両面を同時に被覆ラミネートした場合は、用紙の下面側のラミネートフィルムも何らかの方法により同時に切断しなければならず、そのため、さらに複雑で大掛かりな切断手段を必要とする。

この発明の解決するべき課題は、かかる問題に鑑み、光沢加工機等のラミネータにおいて、小型で簡素且つ安価な構成を有し、しかも切断後の用紙の３辺の当たりが確保できることから後の断裁工程で正確な仕上がりが期待できると共に、用紙の上下両面を同時に被覆ラミネートする場合にも対応できるラミネータの用紙切断装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明のラミネータの用紙切断装置は、連続的に間隔をおいて搬送される用紙の表面を、別ルートから連続的に繰り出されるフィルムによりヒートローラで整合して被覆ラミネートした後に、該用紙を切断手段により切断して単品の用紙に仕上げるラミネータの用紙切断装置において、前記ヒートローラから切断手段に至る間の搬送経路におけるヒートローラ側に計測ローラを設けると共に該計測ローラに用紙の移動距離読取装置を設け、且つ前記搬送経路における計測ローラより下流側にセンサを設けてなり、前記センサが搬送されてくる用紙の特定部分を検知すると共に該用紙が前記検知時点から所定距離を移動した時点において前記センサの下流側にある切断手段を稼働させ、それによって前記用紙をその前後縁辺から一定の距離で切断するようにしたことを特徴としている。

前記計測ローラには、例えば直接或いは軸に設けられたギヤやタイミングベルトその他のベルト等の伝動機構を介して、移動距離読取装置としての例えばロータリエンコーダを設け、上流のヒートローラから被覆ラミネートされつつ順次繰り出されてくる用紙が計測ローラに接触すると共にそれを回転させながら通過するときに、計測ローラの回転と同調して回転するロータリエンコーダにより用紙の移動距離が計測されて読み取れるようにしている。

一方、下流に設けられたロータリカッタやギロチンカッタ等の切断手段の上流側に、通過する用紙の例えば前端や後端等の特定部分を読み取るセンサを設け、前記ロータリエンコーダと電気的に結びつけることにより、例えば用紙の前端を読み取ってからロータリエンコーダにより用紙の通過距離をカウントして任意の時点でロータリカッタやギロチンカッタ等を作動させれば、何れの用紙も必ず前端から同一距離の部分で正確に切断され単品に分離されるのである。

このようにして仕上がった用紙では、作業工程の流れ方向の両縁辺は、被覆ラミネートされたフィルムのはみ出しがないので印刷時の当たりをそのまま生かすことができる。そして、流れに対して垂直方向のロータリカッタやギロチンカッタ等で正確に切断された辺は、何れの用紙についても基準の縁辺から等しい距離で切断されているため、後の工程でラミネートされた用紙を断裁するにあたり、３辺で正確な当たりがとれるのである。

前記計測ローラ本体或いは表面の材質としては、例えば通過する用紙に同調できずスリップして遅れ、或いは必要以上に先走りする等の支障が起こらないもの、即ち用紙と正確に同調するようにフィルム表面に密着しやすく摩擦が大きくなるようなものが好適に選択される。そのような材質として、例えば天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等の各種ゴム類や各種樹脂類及びそれらの混合物や複合体等が挙げられる。しかし、前記計測ローラの材質としては、これらに限られることはなく、他にも例えば金属、布、紙、合成紙又はセラミック等であってもよく、さらにそれらの異なる材質が混在し或いは積層されていてもよい。

また、前記計測ローラの表面は、必ずしも凹凸のない曲面である必要はなく、例えば該表面にスリップ防止のために突起が設けられ、或いはタイヤのようなパターン或いは非パターンの溝が掘られていてもよい。

前記計測ローラは１本でもよいが、一対又は複数対のローラや対にはなっていないが複数のローラで構成されている方が、より正確な切断位置が得られる点で好ましい。また、前記計測ローラが複数のローラで構成される場合に、それらのローラが必ずしも上下垂直の位置にレイアウトされる必要はなく、さらに各ローラが同じ長さである必要もない。極端な場合では、前記計測ローラは、例えば下側のローラ上に小さなタイヤ状の幅狭なローラが一部で接触するように乗っている構成やそれらのローラが上下逆の配置になった構成であっても差し支えない。

前記計測ローラに直接或いは間接的に設置される用紙の移動距離読取装置に、格段の制限はなく、また該移動距離読取装置は、必要に応じて何れの計測ローラに設置されてもよく、さらに複数のローラに設置されても差し支えない。前記移動距離読取装置としては、前記ロータリエンコーダを好適に採用することができるが、これに限られることはない。

前記センサが、進行してくる用紙の前端や後端等の特定部分を検知すると、ロータリエンコーダ等の移動距離読取装置がローラ間を進行する用紙の一定距離の移動を読み取り、任意の時点でロータリカッタ等の切断手段が稼働するように、前記センサと移動距離読取装置及び切断手段とは電気的に連結されている。

本発明に係るラミネータの用紙切断装置によれば、光沢加工機等のラミネータにおいて、従来のように大掛かりで複雑且つ高価な構造を使用することなく、小型で簡素且つ安価な構成を有し、しかも切断後の用紙の３辺の当たりが確保できることから後の断裁工程で正確な仕上がりが期待できると共に、用紙の上下両面を同時に被覆ラミネートする場合にも対応でき、極めて精度の高い用紙切断が可能になると共に精度の高い最終製品が得られる。

以下、発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、本発明に係る用紙切断装置を組み込んだラミネータの全体構成を説明する要部概念側面図、（Ｂ）は、該用紙切断装置に使用される計測ローラとロータリエンコーダのレイアウトを示す要部斜視図、（Ｃ）は、（Ｂ）に示すレイアウトの変形例を示す要部斜視図である。図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明に係る用紙切断装置の作動状態を経時的に説明する要部概念側面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明に係る用紙切断装置に使用される計測ローラの変形例の図１（Ｂ）と同様の要部斜視図である。図４は、本発明に係る用紙切断装置の変形例の作動状態を説明する要部概念側面図である。図５は、本発明に係る用紙切断装置の別の変形例の作動状態を説明する要部概念側面図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の大型ラミネータの用紙切断装置における用紙切断状況を示す各々要部概念側面図及び平面図である。

最初に、用紙への被覆ラミネートの工程を説明する。図１（Ａ）に示すように、右側の紙乗せ台１に積載された用紙Ｓが左側下流に設けられた一対のヒートローラ２、２’へ一枚ずつ間隔をおいて順次繰り出され、搬送される。この一対のヒートローラ２、２’にはその斜め上方に設置されているフィルムロールＲから繰り出されるラミネートフィルム３が引き込まれ、ここで用紙Ｓの表面とラミネートフィルム３とを整合しながら該用紙Ｓを被覆ラミネートするのである。その際、ラミネートフィルム３における用紙Ｓ表面に接触する側の面には感熱接着剤層が予め設けられているため（図示省略）、ヒートローラ２、２’により加熱された感熱接着剤は接着性を発揮して、該ラミネートフィルム３を用紙Ｓ表面に強固に接着させる。そして、被覆ラミネートされた用紙Ｓは、ヒートローラ２、２’の左側下流にある一対の計測ローラ４、４’間を通過し、さらにセンサ５、５’間、ニップローラ１０、１０’間、ロータリカッタの固定刃６と回転刃７の間及びニップローラ１１、１１’間を順次通過して行くのである。

また、図１（Ｂ）に示すように、下側の計測ローラ４’にはロータリエンコーダ８がギヤ機構を介して連動回転可能に接続され、その場合に計測ローラ４’の回転軸上に設けられたギヤとロータリエンコーダ８の回転軸上に設けられたギヤとが歯合されている。なお、同図（Ｃ）に示す変形例では、計測ローラ４’の回転軸上に設けられたギヤとロータリエンコーダ８の回転軸上に設けられたギヤとがタイミングベルトを介して連結されている。

次ぎに、本発明に係る用紙切断装置による切断方法を具体的に説明する。
図２（Ａ）に示すように、工程の右側から間隔をおいて順次繰り出された後に、ラミネートフィルム３により被覆ラミネートされた用紙Ｓ２は、切れ目なく連続して繰り出されているラミネートフィルム３により、先に被覆ラミネートを完了し搬送されている用紙Ｓ１と間隔をあけているにもかかわらず連続した状態となって左側の下流工程へ搬送されている。この状態で一対の計測ローラ４、４’間を通過し、さらに下流のセンサ５、５’間を通過する際に、用紙Ｓ２の前端Ｓｆをセンサ５、５’が検知する。

それと同時に、下側の計測ローラ４’に前記のように連動回転可能に接続されているロータリエンコーダ８が、進行する用紙と共に回転する計測ローラ４’の回転角度を読み取り、それを用紙Ｓ２の移動距離に換算する。
そこで、用紙Ｓ２の前端Ｓｆが予め設定してある任意の距離αだけ進行すると、図２（Ｂ）に示すように、下流のロータリカッタの回転刃７を稼働させて用紙Ｓ２の前側縁辺部分を切断するのである。

その後、図２（Ｃ）に示すように、ロータリカッタの回転刃７はそのまま一回転して元の位置に復帰すると共に、切断された前側の用紙Ｓ１はニップローラ１１、１１’により排出される。そして引き続き後続の用紙Ｓ２、Ｓ３が同様に連続的に切断されて排出され、図１（Ａ）に示す左側の紙受け台９に集積されるのである。

なお、本実施例では、ロータリエンコーダ８が、図１（Ｂ）に示すように、下側の計測ローラ４’に設けられているが、それに代えて上側の計測ローラ４に設けられていてもよく、また両側の計測ローラ４、４’に設けて切断精度をさらに高めてもよい。
また、本実施例に使用されている各ニップローラ１０、１０’、１１、１１’が、必要に応じて省略されていても差し支えない。

切断精度を考慮すると、前記実施例においてロータリエンコーダ８が正確に計測ローラ４、４’の回転角度を読み取ることは勿論、一対の計測ローラ４、４’が通過用紙Ｓの移動距離を洩らすことなく正確に拾い上げて、確実にロータリエンコーダ８に伝達する必要がある。そのための計測ローラの構成として、前記構成に代えて、他にも例えば図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）等に示すものが利用できる。

同図（Ａ）では、一対の計測ローラにおける上側の計測ローラ４が下側の計測ローラ４’より短い構成になっている。なお、前記配置に代えて、上下逆の配置が採用されても差し支えない。

また、同図（Ｂ）では、下側の計測ローラ４’を２本に増やすと共に上側を１本の計測ローラ４にして、用紙Ｓと各計測ローラ４、４’との接触部分を増やしたものである。この場合も、前記配置に代えて、上下逆の配置が採用されてもよく、さらに計測ローラの本数を増やしてもよい。それらの場合に、ロータリエンコーダ８が何れの計測ローラに接続されていてもよく、場合によっては複数の計測ローラに接続されていても差し支えない。

そして、同図（Ｃ）では、一対の計測ローラ４、４’として、何れも短くコンパクトなものが採用されている。

なお、計測ローラの配置態様として前記態様に限らず様々な態様を採用することができるが、要は通過用紙Ｓの移動距離を正確に捕捉することができるものであればよいのである。

前記実施例や変形例では計測ローラが複数の場合について記載されているが、本発明に係る用紙切断装置においては、用紙の移動距離を確実に捕捉できるのであれば１本でも差し支えない。
例えば図４に示すように、一本の計測ローラ４を配置すると共にその上流にバー１２を設け、右側から搬送されてくる用紙Ｓ２をバー１２によりー旦下方へ押し下げておいて、用紙Ｓ２と計測ローラ４の接触部分を増やすと共に用紙Ｓ２を計測ローラ４の表面にさらに押し付けることにより、用紙Ｓ２の移動距離を確実に捕捉することができる。この場合、バー１２は被覆ラミネートされてカールしがちな用紙Ｓ２の変形を排除する役目も果たすのである。
当然ながら、前記に代えて、バー１２が用紙Ｓ２を上方へ押し上げるようにしても差し支えない。なお、前記の場合、計測ローラ４は用紙Ｓ２の上側に配置されることになる。

また、本発明に係る用紙切断装置においては、用紙の流れの態様にも特別な制限はない。前記実施例では、用紙は、その排出まで、ほぼ水平状態のパスラインに沿って移動するが、例えば図５に示すように、ロータリカッタの下流に配置されているニップローラ１１、１１’を水平のパスラインから若干下げることにより、切断された用紙を下方へ自重で落下しやすいようにレイアウトしてもよい。このようなパスラインの下降操作は、前記に代えて、例えばロータリカッタ部から下げてもよく、さらに必要に応じて、ロータリカッタの上流にあるニップローラ１０、１０’から下げても差し支えない。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。
例えば、前記実施例では、搬送経路の上側にフィルムロールＲを設置しているが、下側にこれを配置してもよく、また上下両側にこれを配置して、用紙Ｓの表裏両面を一気に被覆ラミネートするようにしても差し支えない。

また、複数の計測ローラ同士は、それぞれ軽く接触する状態であってもよく、或いはバネ等で圧力が掛かる状態で接触していてもよい。

さらに、センサやロータリエンコーダの形態にも制限はなく、例えばセンサにおいて透過型、反射型、ミラー反射型、その他公知の形態を使用でき、ロータリエンコーダにおいても同様である。

なお、用紙の前端や後端を検知する以外に、用紙の特定部分（例えば邪魔にならない縁辺部分）にセンサの検知用マーク等を表示しておいて、その部分を検知するようにしておいても差し支えない。

本発明はラミネータの用紙切断装置に係るものであるが、ラミネート分野に限らず、用紙等を連続的に搬送するラインで用紙等の移動距離を正確に拾い出すことが可能であるため、切断工程以外にも様々な動作を働きかけることが可能である。

図１（Ａ）は、本発明に係る用紙切断装置を組み込んだラミネータの全体構成を説明する要部概念側面図、（Ｂ）は、該用紙切断装置に使用される計測ローラとロータリエンコーダのレイアウトを示す要部斜視図、（Ｃ）は、（Ｂ）に示すレイアウトの変形例を示す要部斜視図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明に係る用紙切断装置の作動状態を経時的に説明する要部概念側面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明に係る用紙切断装置に使用される計測ローラの変形例の図１（Ｂ）と同様の要部斜視図である。 図４は、本発明に係る用紙切断装置の変形例の作動状態を説明する要部概念側面図である。 図５は、本発明に係る用紙切断装置の別の変形例の作動状態を説明する要部概念側面図である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の大型ラミネータの用紙切断装置における用紙切断状況を示す各々要部概念側面図及び平面図である。

符号の説明

Ｃ カッタ刃
Ｆ フィルム
ａ、ｂ、ｃ 辺
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 用紙
Ｓｆ 用紙の前端
Ｒ フィルムロール
１ 紙乗せ台
２、２’ ヒートローラ
３ ラミネートフィルム
４、４’ 計測ローラ
５、５’ センサ
６ 固定刃
７ 回転刃
８ ロータリエンコーダ
９ 紙受け台
１０、１０’、１１、１１’ ニップローラ
１２ バー

Claims (6)

1. 連続的に間隔をおいて搬送される用紙の表面を、別ルートから連続的に繰り出されるフィルムによりヒートローラで整合して被覆ラミネートした後に、該用紙を切断手段により切断して単品の用紙に仕上げるラミネータの用紙切断装置において、前記ヒートローラから切断手段に至る間の搬送経路におけるヒートローラ側に計測ローラを設けると共に該計測ローラに用紙の移動距離読取装置を設け、且つ前記搬送経路における計測ローラより下流側にセンサを設けてなり、前記センサが搬送されてくる用紙の特定部分を検知すると共に該用紙が前記検知時点から所定距離を移動した時点において前記センサの下流側にある切断手段を稼働させ、それによって前記用紙をその前後縁辺から一定の距離で切断するようにしたことを特徴とするラミネータの用紙切断装置。
2. センサが検知すべき用紙の特定部分が、用紙の前端、後端及び検知用マーク表示部の何れかである請求項１に記載のラミネータの用紙切断装置。
3. 連続的に間隔をおいて搬送される用紙の上方又は下方からフィルムが繰り出され、それによって前記用紙の一方の面を被覆ラミネートするようにした請求項１に記載のラミネータの用紙切断装置。
4. 連続的に間隔をおいて搬送される用紙の上下両方からフィルムが繰り出され、それによって前記用紙の両方の面を被覆ラミネートするようにした請求項１に記載のラミネータの用紙切断装置。
5. 計測ローラが１本からなる請求項１乃至３の何れかに記載のラミネータの用紙切断装置。
6. 計測ローラが２本以上からなる請求項１乃至３の何れかに記載のラミネータの用紙切断装置。
   

Images