JP2005342827A - 紙のカッター装置及びカッター装置におけるシート端の位置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロータを駆動モータに直結させて駆動することできるようトリプルカッター化した構造で、断裁された平判状シートの積層を従来の処理装置で行えるように、２種類の寸法で平判状シートを断裁する場合、これらが異なるカッターで断裁されることにより生じる端部の不揃いをなくして、従来の処理装置を利用できるようにする。
【解決手段】 第１ナイフ41と第２ナイフ42、第３ナイフ43のそれぞれで巻取紙Ｐを流れ方向と直行する方向で断裁することにより３種類の寸法の平判状シートを形成できる場合、第１ナイフ41と第２ナイフ42とで等しい寸法で断裁された平判状シートが合流コンベア39に至った際の端部位置をセンサー51で検出し、端部位置の差を求めてナイフ41、42のいずれか一方で前記差を除去する長さ分の調整シートを断裁した後、所定の寸法の平判状シートを断裁する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、抄紙されて巻き取られた巻取紙を巻き戻しながら、スリッター等によって所望の幅員に切断した後に、この切断処理に続けて、所望の長さとなるように流れ方向の位置で断裁するためのカッターに関し、特に断裁された複数列の平判状シートの搬送中で、これら複数列の平判状シートの端部を揃える紙のカッター装置及びカッター装置におけるシート端の位置調整方法に関する。

抄紙機で完成された紙はリールパートでロールに巻き取られた状態で製品化され、さらに用途に応じて加工される。例えば大判紙等の場合には、所定の縦横寸法に断裁した平判状シートにして出荷されることになる。平判状シートを形成するには、前記巻取紙を所定の縦横寸法となるように加工する必要があり、このための加工処理は、該巻取紙を巻き戻しながらスリッターナイフによって幅方向の所望位置で切断し、さらにカッターによって流れ方向の所望位置で断裁して、縦横寸法を所定の大きさに仕上げるものである。このカッターの種類にはプッシュカッターやフルシンクロカッター、セミシンクロカッターなどがあり、これらは回転するロータの外周面にその回転軸の方向を長手方向としたナイフが取り付けられたターニングナイフを備えている。例えば、プッシュカッターの場合には、回転するトップロータとボトムロータとを備えて、これらのロータの間に通紙し、トップロータに取り付けられたターニングナイフがボトムロータに対向した際に紙を断裁する。

従来のこの種のカッター装置では、シングルカッターとダブルカッターとがある。シングルカッターは前記ターニングナイフがシート列の流れ方向の一箇所に設けられて流れ方向の断裁寸法が一種類に限られ、ダブルカッターでは二箇所に設けられて二種類の寸法で断裁できるものである。

例えば、特許文献１にはダブルカッター方式の構造が開示されていて、図６にこの種のダブルカッターを備えたカッター装置１の概略構造を示してある。図示しないアンリールスタンドに支持された複数の巻取紙から紙Ｐが巻き戻されて重畳され、リードインロール２に給送される。リードインロール２の下流にはテールスリッター３が配されており、重畳された紙Ｐの幅方向の両端部を必要に応じて切断して幅員を一定の大きさに揃える。このテールスリッター３の下流には、紙Ｐを給送する一対のペーパーロール４が配されており、このペーパーロール４のうちの紙Ｐの上側に位置するものをエキスパンダーロール4aとし、紙Ｐのせり傷の発生や破れを防止している。ペーパーロール４の下流には複数のスリッターナイフ５が配されており、紙Ｐの幅方向の所定位置で紙Ｐを切断することができ、紙Ｐはシート列Ｌとされて給送される。なお、このスリッターナイフ５は紙Ｐの幅方向の任意の位置に設定できるようにしてあり、この設定位置を調整することにより紙Ｐの切断幅を変更できるようにしてある。スリッターナイフ５の下流には、紙Ｐを挟持するように一対の第１フィードロール６が配されている。

前記第１フィードロール６を通過した紙Ｐは、二方向へ分岐されて給送されるようにしてある。このとき、図６に示すカッター装置１では、６組の前記スリッターナイフ５を用いて、いわゆる５丁取りとしてある。６組のスリッターナイフ５のうちの両側のものは、前記テールスリッター３と同様に、紙Ｐの幅方向の両端部を切断する。なお、この両端部のテールスリッター５では、両端部を十分に切断できない場合には、前記テールスリッター３で、該テールスリッター５で切断可能な位置まで予め両端部を切断するようにしてある。そして、内側の４組のスリッターナイフ５が所定の幅で、５本のシート列Ｌに切断する。これらシート列Ｌのうちの左側の２列が水平方向へ分岐されており、右側の３列が第１フィードロール６から下方へ分岐されている。水平方向へ分岐された２つのシート列Ｌ_１、Ｌ_２は、これらシート列Ｌ_１、Ｌ_２を挟持する状態に配された一対のロールからなる第２フィードロール７で案内されて、第２ナイフ９に供される。また、下方に分岐されたシート列Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５は第１ナイフ８に供される。これら第１ナイフ８と第２ナイフ９はプッシュナイフであり、それぞれボトムロータ8a、9aとトップロータ8b、9bとを備えている。トップロータ8b、9bにはターニングナイフ8c、9cが具備されており、これらロール8a、8b、9a、9bが回転して、ターニングナイフ8c、9cがボトムロータ8a、9aに臨んだ位置で、シート列Ｌを流れ方向の位置で断裁して平判状シートが形成される。

流れ方向の位置で断裁されて形成された平判状シートは、コンベアで搬送されて、二方向に分岐されていた流れが合流する。合流した平判状シートは、センサー10が臨む位置を通過することにより端部が検出される。その後、図７に示すように、下流に設けられたサクションボックス60によって、先行の平判状シートの後端部が吸着され、後続の平判状シートの先端部が吸着された前記後端部に重畳されることによって積層され、レイボーイに給送される。

特開平７−２０６２４７

上述した従来のダブルカッター装置では、断裁寸法の多様化に対応するために、次のような問題が生じる。カッター装置は、巻取紙を巻き戻しながら紙Ｐを走行させて所定の寸法で裁断するが、このとき紙Ｐの走行速度は必要に応じて変化する。すなわち、カッター装置に通紙した後に停止した状態にある紙（０m/m）を所定速度（例えば,180m/m）まで増加させるが、この加速中にも紙Ｐは断裁される。また、所定量の紙Ｐを断裁した状態では断裁された平判状シートがレイボーイで適宜な高さに積層されるから、積層されたものを排出して山替えを行わなければならず、山替え時には減速し（例えば25m/m）、山替え後には増速させて元の走行速度（180m/m）にするが、この加減速時にも紙Ｐは断裁される。一方、前記ターニングナイフ8c、9cは、その回転によって紙Ｐを断裁するため、断裁寸法に応じた速度でトップロータ8b、9bを回転させる必要がある。しかも、紙Ｐを断裁する際には、該ターニングナイフ8c、9cの回転速度を紙Ｐの速度とほぼ等しい大きさとする必要がある。したがって、トップロータ8b、9bは、等速で回転することなく、加減速を繰り返しながら回転する。すなわち、断裁後から加速させ、ターニングナイフ8c、9cが断裁位置に接近するのに応じて減速させ、断裁時には紙Ｐの走行速度をほぼ等しく一定速度とする、とした回転動作を繰り返す。特に、断裁寸法が小さい短尺物では、加減速度が大きくなる。なお、前記ボトムロータ8a、9aは紙Ｐの走行速度に応じた速度で回転するようにしてある。

このように、加減速を繰り返し、紙Ｐの走行速度との関係で該紙Ｐを所定の寸法で断裁できるようにトップロータ8b、9bを駆動するため、その駆動用モータにサーボモータが用いられている。トップロータ8b、9bの加減速度を大きくするためには、駆動用モータに出力の大きいものを使用する必要があるが、最大容量のサーボモータを使用してもこれらロータ8b、9bを所望の動作で駆動させるための仕様を満たすことができない。また、従来のカッター装置１では、例えば第１ナイフ８が2600mm、第２ナイフ９が1850mmとなっている。この第１ナイフ８を備えたトップロータでは面長が大きいため、回転することによって振れが生じる。特に加減速度が大きくなった場合には、加速度の変化に追随できずに大きな振れが生じることになる。振れの発生を防止するためにロータの外径を大きくすると、駆動モータの出力が不足することになる。

また、従来のカッター装置１では、ロータの駆動トルクを確保するために、駆動モータとロータとの間に減速機を介してロータを駆動していた。該減速機の減速機構にはギヤ列が用いられており、それぞれのギヤ間にバックラッシュが存在しているため、駆動モータの出力回転を変化させてロータの回転の加減速を行わせる場合に、このバックラッシュが影響して、該駆動モータの出力回転の変化にロータの回転が追随できず、紙Ｐの断裁精度を低下させてしまうおそれがある。

さらに、前記ターニングナイフ8c、9cは、ロータの外周面に螺旋状に取り付けられている。これは、紙Ｐの一方の端部から他方の端部にかけて順次断裁することが、紙Ｐを円滑に断裁できるからである。螺旋状に取り付けられたターニングナイフ8c、9cで断裁するため、ロータ8a、8b、9a、9bの軸方向を紙Ｐの走行方向に対して斜方向にして、いわゆる菱振量が設けられ、この菱振量を適切にしておくことにより、紙Ｐをその給送方向に直交する方向の直線に沿って断裁することができる。ところで、紙Ｐのシートの流れは、紙癖やテンション伸び等によって幅方向で安定していないから、菱振量の調整はこの幅方向の変動を考慮して調整することが要求される。しかし、ロータの面長が大きいため、この調整作業は煩雑であり、また幅方向の変動によっては菱振量で補正できないおそれが生じる。

このような問題に鑑みて、本件出願人は、カッターを３系列化（トリプルカッター化）し、一のカッターのロータ面長を短くすることにより、断裁寸法が小さい短尺物であっても確実に追随して加減速させ、断裁寸法の精度を向上させる紙のカッター装置を開発した。

ところで、前記サクションボックス60は、例えば図７に示す構造を備えている。このサクションボックス60は、断裁された平判状シートＰを搬送する低速コンベア72の高速コンベア71側の端部に配設されており、低速コンベア72に移載された平判状シートＰを確実に吸引できるように、前記巻取紙の幅方向の端縁から突出する大きさとされて配置されている。なお、高速コンベア71の上流側には等速コンベア70が配置されており、高速コンベア71に引き取られることにより、連続する平判状シートＰの間隔を広げるようにしてある。前記サクションボックス60は上方が開口された筐体61が図示しないサクションブロアに連通されて、内部が吸引されるようにしてある。上記開口にはシャッター式ダンパプレート62、63が設けられている。これらシャッター式ダンパプレート62、63は、サクションボックスの60の長手方向（紙Ｐの搬送方向と直行する方向）のそれぞれの端部から中央にかけて配された２組が設けられている。これらシャッター式ダンパプレート62、63は２枚の板が重畳した状態に組み合わされて構成されており、下側に位置している板は筐体61の上端部に固定された固定板とされており、上側の板は下側の板に対してサクションボックス60の長手方向に摺動可能に設けられた可動板とされている。これら２枚の板には、紙Ｐの搬送方向を長手方向とした長孔64が適宜間隔で形成されており、２枚の板のこれら長孔64が合致した状態では筐体61の内部が該長孔64を介して外部と連通するようにしてあり、この状態がダンパー開放となる。上側の板の上方には網体からなるメッシュプレート65が設けられている。また、筐体61の内部には、仕切板66がサクションボックス60の長手方向の位置を変更できるように取り付けられている。前記シャッター式ダンパプレート62のうちの前記可動板はそれぞれ開閉モータ67a 、67b の出力軸に連繋させて、該開閉モータ67a 、67b の作動によって摺動するようにしてあり、この摺動によってダンパー開放と、前記長孔が合致しないダンパー閉鎖とが切り替わるようにしてある。なお、前記低速コンベア72の搬送面は高速コンベア71の搬送面よりも低位に位置させてあり、平判状シートＰが小さい速度で搬送される場合には、この高低差により先行する平判状シートＰに後続の平判状シートＰが高速コンベア71から低速コンベヤ72への移載時に重畳するが、搬送速度が大きい場合には、サクションボックス60によって先行する平判状シートＰの後端部を吸着させる必要がある。

このサクションボックス60は、順次搬送された平判状シートＰがレイボーイで円滑に積層されるように、先行の平判状シートＰの後端部に後続の平判状シートＰの先端部を重畳させるものである。すなわち、平判状シートＰの後端部がサクションボックス60の上方を通過する際に該後端部を吸着させ、低速コンベア72と高速コンベア71の速度差によって、吸着された先行する平判状シートＰの後端部に後続する平判状シートＰの先端部を重畳させるようにする。

例えば、ダブルカッターで図７に示すように、２種類の長さの平判状シートＰ_１、Ｐ_２を断裁するものとすると、平判状シートＰ_１、Ｐ_２ではサクションボックス60に対向する位置が異なり、吸い付くタイミングが異なる。このため、前記仕切板66を適宜位置まで移動させて、サクションボックス60の筐体61を該仕切板66によって平判状シートＰ_１に対向した部分と平判状シートＰ_２に対向した部分との２室に分割する。これによって、開閉モータ67a の作動により平判状シートＰ_１が対向した部分のシャッター式ダンパプレート64の開閉によって、該平判状シートＰ_１が吸着される状態と、吸着されない状態とが切り替えられ、開閉モータ67b の作動により平判状シートＰ_２が対向した部分のシャッター式ダンパプレート64の開閉によって、該平判状シートＰ_２が吸着される状態と、吸着されない状態とが切り替えられる。

しかしながら、上述したサクションボックス60は仕切板66によって筐体61内を２室に分割して使用するため、重畳処理を行えるシート列は２系列までであり、トリプルカッター化した場合の３系列に対応させることができない。３系列のシート列に対応させるためにはサクションボックス60の構造を変更する必要がある。また、搬送された平判状シートＰを積層させる図示しないレイボーイについても、２系列から３系列に構造を変更する必要が生じる。

ところで、カッターをトリプルカッター化した場合、三種類の寸法で断裁できることが有利な点となるが、前述したように、ロータの面長を短くできるので、断裁の寸法精度を向上させることも有利な点である。

そこで、この発明は、トリプルカッター化した場合であっても、２系列のシート列として扱うことにより、サクションボックスの構造を変更することなく断裁寸法の精度を向上させることができる紙のカッター装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る紙のカッター装置は、複数本の巻取紙を巻き戻しながら複数枚重ね合わせて給送し、スリッターナイフにより幅方向の所望位置で切断して複数の小幅のシート列に形成し、該シート列の流れ方向の所望位置で断裁して平判状シートに形成するカッターであって、流れ方向の異なる位置に配された少なくとも２台のカッターによってほぼ等しい寸法の平判状シートに断裁するカッター装置において、前記２台のカッターで断裁された平判状シートを各別に搬送する受取搬送装置と、前記受取搬送装置で搬送した平判状シートを等しい流れ方向位置で合流させて搬送させる合流搬送装置と、前記合流搬送装置におけるそれぞれの平判状シートが合流する位置に設けた、これらの平判状シートの端部を検出する端部検出装置とを有し、前記端部検出装置による合流時の平判状シートの端部位置の検出結果より端部位置が異なる場合には、前記２台のカッターの少なくとも一方の断裁タイミングを調整して、所定の寸法と異なる寸法で平判状シートを断裁し、その後所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流搬送装置において合流した平判状シートの端部位置を調整することを特徴としている。

カッターで断裁された平判状シートは、前記受取搬送装置に受け取られて所定の方向に搬送される。このとき、前記少なくとも２台のカッターはシート列の流れ方向で異なる位置に配されているから、これらのカッターで断裁された平判状シートがサクションボックスに至るまでの搬送距離が異なる。このため、２台のカッターで例えば同時に断裁された同寸法の平判状シートは、サクションボックスまで搬送された際に先端部の位置が異なる場合が生じる。この場合には同寸法の平判状シートをサクションボックスの同じ室によって処理できなくなってしまうことになる。

ところが、前記端部検出装置で合流搬送装置に搬送された際のそれぞれの平判状シートの端部位置を検出し、その差を求めることにより一方または両方のカッターの断裁タイミングを変更すれば、合流搬送装置に達した際にはそれぞれの平判状シートの端部位置をほぼ一致させることができる。そして、この合流搬送装置の下流に配されたサクションボックスには、いずれの平判状シートもほぼ同時に到達する。

このため、カッター装置を３台としてトリプルカッター化した場合であっても、そのうちの２台のカッター装置で等しい断裁寸法の平判状シートを形成するものとすれば、従来のダブルカッター用のサクションボックスを改良することなく利用することができる。また、ダブルカッターにおいて等しい寸法で断裁する場合にも、平判状シートの端部を揃えることができ、サクションボックスにおける操作やレイボーイでの操作を円滑に行うことができる。

また、請求項２の発明に係る紙のカッター装置は、前記カッターの断裁タイミングを検出する断裁検出装置を設け、前記端部検出装置の検出結果に基づく断裁タイミングを該断裁検出装置で検出し、検出された断裁タイミングと異なる断裁タイミングで前記カッターを作動させて、所定の寸法と異なる寸法で調整シートを断裁した後、所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流時における平判状シートの端部位置を調整することを特徴としている。

また、請求項３の紙のカッター装置は、前記端部検出装置に、レーザー式センサーを用いたことを特徴としている。

前記端部検出装置としてレーザー式センサーを用いるようにしたものである。この種の検出装置として、例えば光電式センサーがあるが、平判状シートの断裁速度や搬送速度が大きくなるとシート間隔が変化することが生じ、該光電式センサーではこの変化に十分に追随できないおそれが生じる。このため、より高精度に平判状シートの端部位置を検出することができるレーザー式センサーを用いることが有利である。

そして、請求項４の発明に係る紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法は、複数本の巻取紙を巻き戻しながら複数枚重ね合わせて給送し、スリッターナイフにより幅方向の所望位置で切断して複数の小幅のシート列に形成し、該シート列の流れ方向の所望位置で断裁して平判状シートに形成するカッターであって、流れ方向の異なる位置に配された少なくとも２台のカッターによってほぼ等しい寸法の平判状シートに断裁し、この２列に配されたシートの端部を所定位置において揃える紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法において、前記２台のカッターで断裁された平判状シートを各別に受取搬送装置で搬送し、該受取搬送装置で搬送した平判状シートを合流搬送装置で流れ方向の等しい位置で合流させて搬送する際、該合流搬送装置に至った平判状シートのそれぞれ端部位置を検出し、これら端部位置の差を求めて、該差が生じている場合には、前記カッターの断裁タイミングを調整して、所定の寸法と異なる寸法で平判状シートを断裁し、その後所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流搬送装置において合流した平判状シートの端部位置を調整することを特徴としている。

すなわち、合流搬送装置に達した状態で２列の平判状シートの端部の差を検出し、その差を生じさせるカッターの断裁タイミングを調整することにより、２列の平判状シートがほぼ同時に合流搬送装置に到達するようにしたものである。

端部の差を減じるための操作としては、断裁される平判状シートの断裁寸法は既知であるから、合流搬送装置に到達した場合の差と所望の断裁寸法との関係から調整用の断裁寸法を求め、求められた断裁寸法に応じた調整シートを該カッターによって断裁する。

受取搬送装置の搬送速度が所定のものの場合にも、搬送途中にずれが生じてシート列の端部位置が異なる場合が生じる。斯かる場合には、求められた前記端部位置の差に応じた長さの断裁寸法により一方のカッター装置で紙Ｐを断裁する。これにより差分が相殺されるから、その後は所定の寸法で断裁すれば、端部位置がほぼ一致することになる。

また、請求項５の発明に係る紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法は、運転開始時の徐動速度時に所定の寸法で断裁した２台のカッター装置に関して、前記合流搬送位置における端部位置を検出し、その検出結果に基づいて一方のカッター装置における動作速度を変更して断裁寸法を変更し、該変更した断裁寸法で１回断裁を行った後、所定の寸法で断裁する動作速度に戻し、前記合流搬送位置における端部位置を検出し、その差が所定の許容範囲にある場合に通常運転の速度まで加速することを特徴としている。

端部位置に差が生じるのは、カッターでの断裁タイミングが異なることに起因することが殆どである。したがって、運転開始時にこの端部位置に差が生じないようにするようにしたもので、徐動速度時に端部位置の差を求め、その差分に応じた寸法で１回断裁する。これにより差分が相殺され、次からは端部位置の差が許容範囲に収まる。この状態で、通常運転の速度まで加速すれば、合流搬送装置に到達した平判状シートの端部位置はほぼ等しくなる。

この発明によれば、異なる位置に配されたカッターで等しい寸法で断裁された２つの列の平判状シートをほぼ同時に合流搬送装置に到達させるから、ほぼ同時にサクションボックスに供させることができる。このため、カッター装置を３台備えたトリプルカッター化した場合に流れ方向で異なる位置にある２台のカッター装置に関して、サクションボックスで同一の室の吸着作用を利用できるのことになり、トリプルカッターであっても従来のダブルカッター用のサクションボックスを利用することができる。

また、ダブルカッターであっても２台のカッター装置で同一寸法の平判状シートを断裁する場合には、それぞれの列の平判状シートをほぼ同時にサクションボックスに供することができるので、ダブルカッターにおいてもシート端を容易に調整することができ、平判状シートの積層作業の作業性を向上させることができる。

また、請求項４の発明に係る紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法によれば、徐動運転時に１度断裁寸法を異ならせるだけで、平判状シートのシート端を揃えることができる。徐動運転時に調整すると共に、１度の断裁で作業が行えるから、損紙の発生を最少にすることができる。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る紙のカッター装置及びカッター装置におけるシート端の位置調整方法を具体的に説明する。

図３はこの発明に係るカッター装置の一部を示す側面図である。抄紙機で製造された巻取紙21は、適宜本数がアンリールスタンド部20に支持される。アンリールスタンド部20に支持された巻取紙21は各別に巻き戻されて長尺シート状の紙Ｐとなり、複数の紙Ｐがアンリールスタンド20の出口部分で合流され、重畳されて後続するカッター部30に供給される。

カッター部30の入口にはリードインロール31が設けられ、その下流にテールスリッター32、エキスパンダーロール33a を備えたペーパーロール33、６組のスリッターナイフ34a 、34b 、34c 、34d 、34e 、34f が配されている。これらスリッターナイフ34のうちの両端部に位置したスリッターナイフ34a 、34f は、必要に応じて、前記テールスリッター32と同様に、紙Ｐの幅方向の両端部を切断して、紙Ｐの幅を揃える。そして、スリッターナイフ34b 、34c 、34d 、34e は、給送されたシートを幅方向の所定の位置で切断するもので、これらのスリッターナイフ34によって、シート状の紙Ｐは５本のシート列Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５に切断され、いわゆる５丁取りされることになる。上記スリッターナイフ34の下流には、第１フィードロール35が設けられている。

前記第１フィードロール35の下流側の適宜距離を隔てた位置には、該第１フィードロール35とほぼ等しい高さで第２フィードロール36が設けられている。この第２フィードロール36の下流側で、斜め下方に第１ナイフ41と第３ナイフ43とが、ほぼ等しい高さ位置に設けられている。また、前記第１フィードロール35の斜め下方には第２ナイフ42が設けられている。

前記第１ナイフ41と第３ナイフ43とは、それぞれが紙Ｐの幅方向の両端部を臨む位置に配設されており、前記第２ナイフ42は、紙Ｐの幅方向の中央部を臨む位置に配設されている。そして、この実施形態では、第１ナイフ41と第２ナイフ42とにより流れ方向の寸法が等しい平判状シートを断裁するものとしてある。すなわち、第１ナイフ41と第２ナイフ42とにより等しい大きさの平判状シートを断裁し、第３ナイフ43で異なる大きさの平判状シートを断裁するようにして、２種類の大きさの平判状シートを製造するものとしてある。

図２及び図３に示すように、前記第１ナイフ41と第３ナイフ43との下流側には、受取搬送装置である下流側コンベア37がこれら第１、３ナイフ41、43のそれぞれに対応して配設されており、第１、３ナイフ41、43を通って平判状シートに断裁された紙Ｐを合流搬送装置である合流コンベア39まで搬送する。また、第２ナイフ42の下流側には、受取搬送装置である上流側コンベア38が該第２ナイフ42に対応して配設されており、該第２ナイフ42を通って平判状シートに断裁された紙Ｐを前記合流コンベア39まで搬送するようにしてある。なお、前記下流側コンベア37と上流側コンベア38は巻取紙から巻き戻されたシートの給送速度とほぼ等しい速度で平判状シートＰを搬送するようにしてある。また、合流コンベア39の搬送速度は、前記コンベア37、38の搬送速度よりも大きくしてある。

合流コンベア39の適宜位置を臨む位置には、図１〜図３に示すように、端部検出装置としてセンサー51が設けられており、該センサー51が臨む位置を通過することにより平判状シートの紙Ｐの端部が検出され、合流コンベア39で搬送される。このセンサー51には、紙Ｐの端部を高精度に検出することができるようにレーザー式のものが用いられている。前記合流コンベア39の下流には、図３に示すように、給送コンベア52が配されており、この給送コンベア52の合流コンベア39側の端部にサクションボックス60が設けられている。この給送コンベア52により平判状シートＰがレイボーイ40に給送されて、該レイボーイ40上に積層される。また、給送コンベア52の搬送速度は、合流コンベア39の搬送速度よりも小さくしてある。

前記第１〜第３ナイフ41、42、43にはいずれもプッシュカッターが用いられている。すなわち、これらナイフ41、42、43のそれぞれは、ボトムロータ41a 、42a 、43a とトップロータ41b 、42b 、43b とを備えており、トップロータ41b 、42b 、43b にはターニングナイフ41c 、42c 、43c が取り付けられている。これらボトムロータ41a 、42a 、43a とトップロータ41b 、42b 、43b とは、紙Ｐの給送方向に対応した方向に回転するようにしてあり、その回転中に前記ターニングナイフ41c 、42c 、43c がボトムロータ41a 、42a 、43a を臨んで位置した時に、通過している紙Ｐが断裁される。

前記第１〜第３ナイフ42のいずれのロータ41a 、41b 、42a 、42b 、43a 、43b も、図示しない駆動モータの出力軸に直結されて駆動されるようにしてある。また、第２ナイフ42のロータ42a 、42b は両軸駆動とされ、第１、第３ナイフ41、43のロータ41a 、41b 、43a 、43b は片軸駆動とされている。

以上により構成されたこの発明に係る紙のカッター装置及びカッター装置におけるシート端の位置調整方法の作用を、以下に説明する。

アンリールスタンド部20に支持された複数の巻取紙21のそれぞれが巻き戻されながら、紙Ｐが引き出され、リードインロール31で案内されてこれらの紙Ｐが重畳される。重畳された紙Ｐは、テールスリッター32を通過することにより幅方向の両端部が切断されて、これら重畳された紙Ｐの幅員の大きさが所定の大きさに整えられる。紙Ｐはペーパーロール33を通過して、スリッターナイフ34a 、34b 、34c 、34d 、34e 、34f を通過することにより、所定の幅員に断裁されて、５本のシート列Ｌ_１ 、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５に分離される。なお、両端部のスリッターナイフ34a 、34f は前記テールスリッター32で所望の幅まで切断することができない場合に、これらスリッターナイフ34a 、34f でさらに端部を切断して所望の幅の紙Ｐを得る。これらのシート列Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５のうちの外側に位置するシート列Ｌ_１、Ｌ_５は前記第２フィードロール36に給送され、その後斜め下方に給送される。また、内側に位置するシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４は、第１フィードロール35から斜め下方に給送される。なお、これらスリッターナイフ34は、紙Ｐの幅方向に移動可能とされている。

第１フィードロール35から斜め下方に給送されたシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４は第２ナイフ42に供される。該第２ナイフ42のトップロータ42b が回転しながら、そのターニングナイフ42c がシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を臨む位置に位置すると、シート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４は流れ方向の所定位置で断裁される。このとき、第２ナイフ42のターニングナイフ42c が紙Ｐの走行速度に対応した所定の周期でシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４に臨んで位置することによって、シート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４は流れ方向において一定間隔で断裁される。また、トップロータ42b は、断裁寸法に応じて加減速を繰り返しながら回転する。すなわち、ターニングナイフ42c がシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を臨んだ状態では、シート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４の走行速度とターニングナイフ42c の速度とがほぼ等しくなって断裁が確実に行われ、その後加速され、次いで減速されてターニングナイフ42c がシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４の走行速度とほぼ等しくなって断裁が行われる。この加減速度の変化を調整することにより、断裁寸法を変更することができる。そして、断裁されたことにより、縦横寸法が所定の大きさとなった平判状シートＰとなる。

また、第２フィードロール36から斜め下方に給送されたシート列Ｌ_１、Ｌ_５のそれぞれは、第１ナイフ41と第３ナイフ43とに供される。これら第１、第３ナイフ41、43のそれぞれのトップロータ41b 、43b が回転しながら、そのターニングナイフ41c 、43c がシート列Ｌ_１、Ｌ_５を臨む位置に位置すると、シート列Ｌ_１、Ｌ_５は流れ方向の所定位置で裁断される。これら第１、第３ナイフ41、43も、第２ナイフ42と同様に一定周期で加減速を繰り返し、ターニングナイフ41c 、43c がシート列Ｌ_１、Ｌ_５を臨んで位置した際に、シート列Ｌ_１、Ｌ_５を断裁する。したがって、シート列Ｌ_１、Ｌ_５は、流れ方向においてそれぞれ一定間隔で断裁される。このため、縦横寸法が所定の大きさとなった平判状シートの紙Ｐとなる。

前記第２ナイフ42で断裁されて形成された平判状シート紙Ｐは、前記上流側コンベア38に順次載置されて搬送される。また、第１、第３ナイフ41、43で断裁されて形成された平判状シート紙Ｐは、前記下流側コンベア37に順次載置されて搬送される。なお、上流側コンベア38、下流側コンベア37はそれぞれのシート列Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５に対応して配されており、断裁された平判状シート紙Ｐはシート列Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５ごとに各別にコンベア37、38で搬送される。これら下流側コンベア37と上流側コンベア38によって搬送された平判状シート紙Ｐは、後続する前記合流コンベア39に搬送される。

前記サクションボックス60は従来のものを用いているため、筐体61の内部を紙Ｐの流れ方向と直行する方向で２室に分割して用いられる。したがって、３組のナイフ41、42、43のうち、第１ナイフ41と第２ナイフ42との断裁寸法を等しくしてあり、第３ナイフ43による断裁寸法と異ならせてある。等しい寸法で平判状シートＰを断裁する第１ナイフ41と第２ナイフ42とは、それらの配設位置が紙Ｐの流れ方向で異なっているため、断裁された平判状シートＰが前記合流コンベア39に到達するまでにコンベア37、38に搬送される距離が異なることになる。このため、例えば下流側コンベア37と上流側コンベア38とが等しい搬送速度の場合、合流コンベア39に達した際にはこれらコンベア37、38で搬送された平判状シートＰの端部が揃わない状態となるおそれがある。ところが、サクションボックス60はこれらの平判状シートＰに対して同じ室を用いることになるから、端部が揃っていない場合には一方の列の平判状シートＰの端部同士を重畳させられず、後続するレイボーイ40に所望の状態で積層することができないおそれがある。

このため、前記合流コンベア39に平判状シートＰの端部が達したことを、前記センサー51で検出する。この検出結果に基づいて、第１ナイフ41と第２ナイフ42との一方を他方に合わせる調整を行う必要がある。

図４は前記調整を行う原理を説明するものである。第１ナイフ41と第２ナイフ42とで等しい寸法の平判状シートＰを断裁する場合であって、第１ナイフ41で断裁された平判状シートＰa を基準とし、合流コンベア39に到達した際に第２ナイフ42で断裁された平判状シートＰb の端部を平判状シートＰa に揃えるものとする。カッター装置を作動させて、第１ナイフ41と第２ナイフ42とにより断裁した場合、同図(ａ)、(ｂ)が運転開始時の状態を示しており、これらのナイフ41、42の断裁タイミングがずれているため、平判状シートＰa 、Ｐb の端部は揃っていない状態にある。このとき、これら第１ナイフ41と第２ナイフ42とで断裁された平判状シートＰは、上流側コンベア37と下流側コンベア38とによりそれぞれ等速で搬送されて合流コンベア39に到達している。これら搬送中の平判状シートＰは等しい寸法Ｌs で断裁されており、搬送時における平判状シートＰ同士の間隔をａとし、ピッチをＬa とする。また、前記センサー51で検出された平判状シートＰa の端部と平判状シートＰb の端部との差をｄとする。なおこのｄの値が許容値内にあればこれら平判状シートＰa 、Ｐb の端部が合流コンベア39に到達した際に揃っている状態と判断する。この差ｄを除去すれば平判状シートＰa と平判状シートＰb の端部を合流コンベア39に到達した際に揃えることができることになる。このため、第２ナイフ42での断裁寸法を一旦異ならせて調整シートＰm を断裁し、この調整シートＰm の断裁寸法を適宜な大きさとして、その端部が基準となる平判状シートＰa の端部に揃った状態にして所定の寸法で再度断裁すればよい。

前記センサー51でそれぞれの平判状シートＰa 、Ｐb の端部を検出しその差ｄを求める。この差ｄを除去するために第２ナイフ42で断裁する調整シートＰm の寸法をＬm とし、コンベア37、38上での平判状シートＰa 、Ｐb の通常ピッチをＬaとすると、
２×Ｌa ＝Ｌm ＋ｄ＋ｂ （式１）
となる。なお、ｂは補正のための調整シートＰm とそれに後続する平判状シートＰb との間隔である。また、上流側コンベア38の速度（一定）と巻取紙から巻き戻されたシートの走行速度（ライン速度）との比をドロー率Ｋ1 とすると、
Ｌa ＝Ｋ1 ×Ｌs （式２）
となる。また、前記補正間隔ｂは、
ｂ＝Ｌm ×（Ｋ1 −１） （式３）
したがって、前記（式１）と（式２）、（式３）より、
２×Ｋ1 ×Ｌs ＝Ｌm ＋ｄ＋｛Ｌm ×（Ｋ1 −１）｝ （式４）
となり、
Ｌm ＝２×Ｌs −ｄ／Ｋ1 （式５）
となる。

すなわち、調整シートＰm の寸法Ｌm が（式５）に示された寸法となるように第２ナイフ42の回転速度を調整して断裁すれば、補正間隔ｄも調整されて、図４（ｃ）に示すように、第２ナイフ42で断裁された平判状シートＰb の端部位置が平判状シートＰa の端部位置に一致することになる。このため、合流コンベア39で搬送される状態では平判状シートＰa 、Ｐb の端部が揃えられて、サクションボックス60まで搬送されることになる。したがって、寸法の等しい平判状シートＰを断裁する第１ナイフ41と第２ナイフ42とに対応させて、前記サクションボックス60における同じ室を利用することができる。すなわち、該サクションボックス60を改良することなく既存のダブルカッターを備えたカッター装置を転用させることができる。

また、端部を揃えるための調整シートＰm の断裁は、カッター装置を運転開始から通常運転に至るまでの徐動運転時に行うことができる。しかも、図４に示すように、調整シートＰm を１度断裁することにより調整が完了するから、短時間で調整を行えると共に、通常運転時には端部を揃えた状態で運転することができるため、損紙が最少となって平判状シートＰの生産性を確保することができる。

図５は、このシート端の位置調整を行うための制御系の概略を示すブロック図であり、第１ナイフ41と第２ナイフ42とにより断裁された平判状シートＰの端部を揃えるものとしてある。前記センサー51は合流コンベア39の入口部に対応させて配置されており、平判状シートＰの端部が検出された際にはその検出信号を演算手段Ｃに送出する。演算手段Ｃには、当該時のライン速度と、第１ナイフ41及び第２ナイフ42の断裁速度、上流側コンベア38及び下流側コンベア37の搬送速度とが入力されている。

前記演算手段Ｃでは、予め入力されている平判状シートの断裁寸法とセンサー51からの検出信号に基づいて前記差ｄを求め、前記(式１)〜(式５)の演算を行う。この演算結果から求められた前記寸法Ｌm で調整シートＰm を断裁するよう、前記第２ナイフ42の駆動装置に速度調整信号を送出する。これにより、該第２ナイフ42の断裁速度が変更され、調整シートＰm が断裁されることになる。この調整シートＰm の断裁は１度行えば、その後は平判状シートＰa 、Ｐb の端部を揃えることができるが、前記センサー51は常時これらの端部位置を検出し、その検出信号を演算回路Ｃに送出されるようにして、端部位置を監視する。そして、端部位置の差ｄが許容値内から外れた場合には、前記(式１)〜(式５)の演算を行って前記調整シートＰm を１回断裁する。すなわち、運転開始時に初期調整を行った後にも常に平判状シートＰの端部位置を監視する。

以上に説明した実施形態では、いわゆる５丁取りで、スリッターナイフ34で５本のシート列Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５に切断し、そのうちの中央部の３つのシート列Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４を第２ナイフ42で、外側の２つのシート列Ｌ_１、Ｌ_５を第１、第３ナイフ41、43で、それぞれ断裁するものとして説明したが、第１〜第３ナイフ41、42、43に供するシート列Ｌは、これらの組み合わせ以外であっても構わない。例えば、シート列Ｌ_１、Ｌ_２を第２フィードロール36から第１ナイフ41に給送させ、シート列Ｌ_３、Ｌ_４を第１フィードロール35から第２ナイフ42に給送させ、シート列Ｌ_５を第２フィードロール36から第３ナイフ43に給送させるようにすることもできる。また、スリッターナイフ34の設置数によっては、５丁取り以外とすることもできる。

すなわち、平判状シートの断裁寸法を２種類とし、隣接するシート列Ｌ同士を等しい断裁寸法として処理するものであれば、ダブルカッター用の従来のサクションボックス60の筐体61を２分割して用いることができるものである。

また、本実施形態では、第１、第３ナイフ41、43を、これらのロータ41a 、43a 、41b 、43b の軸方向を一致させて配置させた構造について説明したが、これら第１、第３ナイフ41、43を流れ方向の異なる位置に配置させることもできる。本実施形態のように軸方向を一致させて配置させた場合には、これら第１、第３ナイフ41、43はこれらの一部を紙Ｐの幅方向で重畳させて配置することはできない。これに対して、流れ方向の異なる位置に配置させた場合には、これら第１、第３ナイフ41、43の一部を紙Ｐの幅方向で重畳する位置に配置させることができる。このため、これら第１、第３ナイフ41、43を通過させるシート列の組み合わせの自由度が増加し、スリッターナイフ34で切断するシート列の幅の寸法の自由度も増加する。

また、本実施形態では、カッターをトリプルカッター化し、３台のカッターのうちの２台について端部を揃える場合について説明したが、ダブルカッターのカッター装置で等しい寸法の平判状シートを断裁する場合に、それぞれのカッター装置で断裁した平判状シートの端部を揃える場合にも本発明を利用することができる。

さらに、本実施形態では、カッター部にはトップロータ41b 、42b 、43b が備えているターニングナイフ41c 、42c 、43c をプッシュナイフとしてあるプッシュカッターについて説明したが、シンクロカッターやセミシンクロカッターなど他の形式のカッターであっても構わない。

この発明は、抄紙機によって製造された巻取紙を平判状シートに加工する場合に用いられる。３台のカッターを配置させたので、それぞれのロータの面長を小さくできて、該ロータの速度を大きくできる。したがって、カッターの処理速度を向上させることができ、生産性を向上させるのに適したカッター装置を提供できる。また、シート列を２系列にして処理することにより、従来のダブルカッターに用いられているサクションボックス等を利用することができて、設備の改良等に要するコストを抑制できて、既存の設備の転用が容易となる。

この発明に係るシート端の位置調整方法を実現するのに適したカッター装置の要部の概略構造を説明する斜視図である。 この発明に係るシート端の位置調整方法を実現するのに適したカッター装置の要部の概略構造を示す側面図である。 この発明に係るシート端の位置調整方法を実現するのに適したカッター装置の概略の構造を示す側面図で、一部を省略して示している。 この発明に係る紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法によりシート端を揃えるための手順を説明する図である。 この発明に係る紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法を説明するためのブロック図である。 従来の紙のカッター装置のカッター部の概略構造を説明する図で、図１に相当する斜視図である。 シート先端合わせ処理を行うサクションボックスの概略の構造を説明する斜静である。

符号の説明

Ｐ 紙
20 アンリールスタンド部
21 巻取紙
30 カッター部
34a、34b、34c スリッターナイフ
35 第１フィードロール
36 第２フィードロール
37 下流側コンベア
38 上流側コンベア
39 合流コンベア
41 第１ナイフ
41a ボトムロータ
41b トップロータ
241c ターニングナイフ
42 第２ナイフ
42a ボトムロータ
42b トップロータ
42c ターニングナイフ
43 第３ナイフ
43a ボトムロータ
43b トップロータ
43c ターニングナイフ
51 センサー
60 サクションボックス
66 仕切板

Claims (5)

1. 複数本の巻取紙を巻き戻しながら複数枚重ね合わせて給送し、スリッターナイフにより幅方向の所望位置で切断して複数の小幅のシート列に形成し、該シート列の流れ方向の所望位置で断裁して平判状シートに形成するカッターであって、流れ方向と幅方向のいずれも異なる位置に配された少なくとも２台のカッターによってほぼ等しい寸法の平判状シートに断裁するカッター装置において、
   前記２台のカッターで断裁された平判状シートを各別に搬送する受取搬送装置と、
   前記受取搬送装置で搬送した平判状シートを等しい流れ方向位置で合流させて搬送させる合流搬送装置と、
   前記合流搬送装置におけるそれぞれの平判状シートが合流する位置に設けた、これらの平判状シートの端部を検出する端部検出装置とを有し、
   前記端部検出装置による合流時の平判状シートの端部位置の検出結果より端部位置が異なる場合には、前記２台のカッターの少なくとも一方の断裁タイミングを調整して、所定の寸法と異なる寸法で平判状シートを断裁し、その後所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流搬送装置において合流した平判状シートの端部位置を調整することを特徴とする紙のカッター装置。
2. 前記カッターの断裁タイミングを検出する断裁検出装置を設け、前記端部検出装置の検出結果に基づく断裁タイミングを該断裁検出装置で検出し、検出された断裁タイミングと異なる断裁タイミングで前記カッターを作動させて、所定の寸法と異なる寸法で調整シートを断裁した後、所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流時における平判状シートの端部位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の紙のカッター装置。
3. 前記端部検出装置に、レーザー式センサーを用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紙のカッター装置。
4. 複数本の巻取紙を巻き戻しながら複数枚重ね合わせて給送し、スリッターナイフにより幅方向の所望位置で切断して複数の小幅のシート列に形成し、該シート列の流れ方向の所望位置で断裁して平判状シートに形成するカッターであって、流れ方向と幅方向のいずれも異なる位置に配された少なくとも２台のカッターによってほぼ等しい寸法の平判状シートに断裁し、この２列に配されたシートの端部を所定位置において揃える紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法において、
   前記２台のカッターで断裁された平判状シートを各別に受取搬送装置で搬送し、
   該受取搬送装置で搬送した平判状シートを合流搬送装置で流れ方向の等しい位置で合流させて搬送する際、該合流搬送装置に至った平判状シートのそれぞれ端部位置を検出し、
   これら端部位置の差を求めて、該差が生じている場合には、前記カッターの断裁タイミングを調整して、所定の寸法と異なる寸法で平判状シートを断裁し、その後所定の寸法で断裁する断裁タイミングに戻して、合流搬送装置において合流した平判状シートの端部位置を調整することを特徴とする紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法。
5. 運転開始時の徐動速度時に所定の寸法で断裁した２台のカッター装置に関して、前記合流搬送位置における端部位置を検出し、その検出結果に基づいて一方のカッター装置における動作速度を変更して断裁寸法を変更し、該変更した断裁寸法で１回断裁を行った後、所定の寸法で断裁する動作速度に戻し、前記合流搬送位置における端部位置を検出し、その差が所定の許容範囲にある場合に通常運転の速度まで加速することを特徴とする請求項３に記載の紙のカッター装置におけるシート端の位置調整方法。
   

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