JP2007216343A - シート状物の切断装置及び切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状物から小さな個片シートをスムーズに且つ安定してくり抜くことができるシート状物の切断装置及び切断方法を提供すること。
【解決手段】シート状物４をその幅方向の第１の切断線イに切断する第１の切断部１１と、シート状物４をその送行方向の第２の切断線ロに切断する第２の切断部２１とを備える。第１の切断部１１は、その周面の軸方向に刃部１４を形成した第１の切断ローラ１２と第１の切断ローラ１２に当接する第１の受けローラ１３から成る。第２の切断部２１は、その周面の円周方向に左右２条の刃部２４を形成した第２の切断ローラ２２と第２の切断ローラ２２に当接する第２の受けローラ２３から成る。第２の切断部２１の下流に、第２の切断部２１によりくり抜かれた個片シート４ａを受取る受取りローラ５ａ，５ｂを配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばばんそう膏などの皮ふ吸収剤が塗布されたシートなどのシート状物から個片シートをくり抜くシート状物の切断装置及び切断方法に関するものである。

例えばばんそう膏などの皮ふ吸収剤が塗布されたシートなどのシート状物は、切断装置により一般に４角形の個片シートにくり抜かれ，この個片シートを包装シート（包装体）に収納してシールされる。

図５は、従来のシート状物の切断装置の斜視図、図６は同側面図である。図５において、シート状物の切断装置は、切断ローラ１と、切断ローラ１の下面に当接する受けローラ２を備えている。切断ローラ１の周面には、平面視して４角形の刃部３が切断ローラ１の円周方向及び軸方向に多数形成されている。

被切断物であるシート状物４は、送行手段によりその長手方向Ｎへ送行されて軸心Ｎ．Ａを中心に矢印方向Ａ，Ｂへ回転する両ローラ１、２の間へ送られ、刃部３により４角形の個片シート４ａがくり抜かれる。くり抜かれた４角形の個片シート（成型製品）４ａは、図６に示すように両ローラ１、２の下流に設けられた上下一対の小径の受取りローラ５ａ，５ｂの間に受け取られる。４ｂは個片シート４ａがくり抜かれた後の残がい（スクラップテープ）である。なお、図５では受取りローラ５ａ，５ｂは省略している。

図６において、受取りローラ５ａ，５ｂにはそれぞれテープ状の上包材６ａと下包材６ｂが調帯されており、両材６ａ，６ｂは矢印ａ，ｂ方向へ送行される。シート状物４からくり抜かれた個片シート４ａは上包材６ａと下包材６ｂの間に上下から挟まれ、後工程（上包材６ａと下包材６ｂをヒートシールする工程、及びヒートシールされた個片シート４ａの間を切断する工程）へ送られ、図７に示す完成品（製品）７が完成する。図７（ａ）は完成品７の斜視図、図７（ｂ）は同断面図である。上包材６ａと下包材６ｂの接合面Ｓは、ヒートシールにより接合されている。患者は、接合された両材６ａ，６ｂを破るなどしてその中の個片シート４ａを取り出し、肩部などの患部に貼付する。

図６は、両ローラ１、２と受取りローラ５ａ，５ｂの位置関係を示している。両ローラ１、２と受取りローラ５ａ，５ｂの軸心間距離Ｗは、個片シート４ａの長さＬよりも小さくなければならない。何故ならば、Ｗ＞Ｌならば、両ローラ１、２でくり抜いた個片シート４ａを受取りローラ５ａ，５ｂへ受け渡すことができないからである。したがって、個片シート４ａの長さＬが小さくなればなる程、上記距離Ｗも小さくしなければならない（すなわち、両ローラ５ａ，５ｂを両ローラ１、２に接近させねばならない）。

このように上記軸心間距離を小さくするためには（すなわち、両ローラ５ａ，５ｂを両ローラ１、２に接近させるためには）、図６に示す両ローラ１、２の直径Ｄ１よりも、図８に示すように両ローラ１’、２’の直径Ｄ２をより小さくしなければならない。このようにローラ１’、２’を小径にすれば、両ローラ５ａ，５ｂを両ローラ１’、２’により近づけて軸心間距離Ｗ’を小さくできるので、長さＬ’の小さい個片シート４ａであっても、両ローラ５ａ，５ｂは両ローラ１’、２’から個片シート４ａを受取ることができる。なお、図８では上包材６ａと下包材６ｂは省略している。

しかしながら、図８に示すように両ローラ１’、２’の直径Ｄ２を小さくすると、切断抵抗によりローラ１’には軸方向撓みを生じやすく、その結果、ローラ１’とローラ２’の間に隙間を生じてシート状物４から個片シート４ａをスムーズに且つ安定してきれいにくり抜くことは困難となる。したがって従来の切断装置は、大形の個片シートのくり抜きはスムーズに行えるが、小形の個片シートはくり抜きにくいという問題点があった。

次に、切断ローラに上記軸方向撓みを生じる理由について詳述する。図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は切断ローラに軸方向撓みを生じる理由の説明図であって、図９（ａ）は切断装置の正面図、図９（ｂ）は刃部の軸方向のエッジによる軸方向切断時の切断加圧力と被切断抵抗力の力点関係の説明図、図９（ｃ）は刃部の円周方向のエッジによる円周方向切断時の切断加圧力と被切断抵抗力の力点関係の説明図である。

図９（ｂ）において、軸方向（シート状物の幅方向）の切断は、刃部３の軸方向のエッジＥ１によりなされるので、切断ローラ１に切断加圧力Ｐが加えられると、エッジＥ１に対応する部分に分布幅Ｂの被切断抵抗力Ｒ１が生じる。本例では、刃部３は軸方向に左右２個並設されているので、この左右２個の刃部３の部分に被切断抵抗力Ｒ１が分布幅Ｂで集中する。したがって、切断ローラ１の直径が小さくて剛性が小さいと、切断ローラ１はこの被切断抵抗力Ｒ１のために軸方向の撓みを生じる。ＮＡは、撓んだ軸心線を示している。したがって、従来方法では、このような撓みの発生を防止するためには、切断ローラ１の直径を大きくしてその剛性を大きくし、これにより被切断抵抗力Ｒ１に対抗しなければならなかったものである。しかして、上述したように、切断ローラの直径を大きくすれば、受取りローラを切断ローラに近づけること（上記軸心間距離を小さくすること）はできず、小形の個片シートはくり抜きにくくなるという問題点を生じていたものである。

図９（ｃ）に示す円周方向（シート状物の送行方向）の切断時には、切断ローラ１により切断加圧力Ｐが加えられると、刃部３の円周方向のエッジ（図９（ｃ）では両側のエッジ）Ｅ２の接触点ｅに被切断抵抗力Ｒ２が生じる。この切断は、エッジＥ２（本例では、左右２個の刃部３のそれぞれの両側部の合計４箇所）の点接触（４箇所の接触点ｅ）によりなされる。このようなエッジＥ２の点接触による切断では、切断ローラ１に大きな切断加圧力Ｐが加えられても、これによって生じる接触点ｅの被切断抵抗力Ｒ２は軽微である。したがって切断ローラ１の直径を小さくしても、切断ローラ１には軸方向の撓みは実質的に生じず、まっすぐな軸心線ＮＡを保持して円周方向（シート状物の送行方向）の切断をスムーズに行うことができる。

以上のように、従来の切断装置では、直径の小さい切断ローラでは、図９（ｂ）に示すように軸方向撓みを生じるので、図８に示すような直径Ｄ２の小さな切断ローラ１’を用いることはできず、図６に示すような直径Ｄ１の大きな切断ローラ１を用いなければならなかったものである。したがってこのため上記軸心間距離Ｗは大きくなり、小形の個片シートのくり抜きには適用し難かったものである。

そこで本発明は、図９を参照して説明した切断方向による被切断抵抗力の大小、すなわち図９（ｂ）を参照して説明したように軸方向の被切断抵抗力Ｒ１は大きいが、図９（ｃ）を参照して説明したように円周方向の被切断抵抗力Ｒ２は小さいことに着眼し、シート状物から小さな個片シートをスムーズに且つ安定してくり抜くことができるシート状物の切断装置及び切断方法を提供することを目的とする。

このために請求項１記載の発明は、送行手段によりシート状物を送行しながら個片シートをくり抜くシート状物の切断装置であって、シート状物をその幅方向の第１切断線（すなわち、大きな被切断抵抗力が生じる軸方向の切断線）に切断する第１の切断部と、シート状物をその送行方向の第２の切断線（すなわち、第１の切断線の切断時に生じる被切断抵抗力よりも小さな被切断抵抗力しか生じない切断線）に切断する第２の切断部とを備え、第１の切断線と第２の切断線の合成線により個片シートをくり抜くものであり、前記第１の切断部は、その周面の軸方向に前記第１の切断線を切断する刃部を形成した第１の切断ローラと、この第１の切断ローラに当接する第１の受けローラから成り、前記第２の切断部は、その周面の円周方向に前記第２の切断線を切断する刃部を形成した第２の切断ローラと、この第２の切断ローラに当接する第２の受けローラから成り、前記第２の切断部の下流に、前記第２の下流側の切断部によりくり抜かれた個片シートを受取る受取りローラを配設した。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のシート状物の切断装置において、前記第１の切断線と前記第２の切断線の少なくとも一方の端部は内側に屈曲しており、端部と端部は交差する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のシート状物の切断装置によるシート状物の切断方法であって、前記第１の切断部によりシート状物をその幅方向の第１の切断線に切断する工程と、前記第２の切断部によりシート状物をその送行方向の第２の切断線に切断することにより個片シートをくり抜く工程と、くり抜かれた個片シートを前記受取りローラにより受取る工程とを含む。

本発明は、切断部を軸方向の切断を行う第１の切断部と、円周方向の切断を行う第２の切断部に分割している。そして第１の切断部により大きな被切断抵抗力が生じるシート状物の幅方向（切断ローラの軸方向）の第１の切断線を切断し、また第２の切断部により第１の切断線よりも小さな被切断抵抗力しか生じないシート状物の送行方向（切断ローラの円周方向）の第２の切断線を切断し、この第１の切断線と第２の切断線の合成線によりシート状物から個片シートをくり抜く。このように切断部を、大きな被切断抵抗力が生じる第１の切断部と、第１の切断線よりも小さな被切断抵抗力しか生じない第２の切断部に分割すれば、図９（ｃ）を参照して説明したように第２の切断部の第２の切断ローラが受ける被切断抵抗力は小さいので、その直径を小さくしても第２の切断ローラに被切断抵抗力による軸方向の撓みは生じない。したがって第２の切断ローラと第２の受けローラの直径を小さくして、受取りローラを第２の切断ローラ及び第２の受けローラに近づけて、長さの短い小さな個片シートでもスムーズに且つ安定してくり抜いて受取りローラに受け渡すことができる。

また第１の切断線と第２の切断線の少なくとも一方の端部を内側に屈曲させることにより、第１の切断線と第２の切断線を交差させて、個片シートを確実にくり抜くことができる。

図１は、本発明のシート状物の切断装置の斜視図、図２（ａ）は同側面図、図２（ｂ）は同部分拡大側面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は個片シートのくり抜き工程図、図４はくり抜き中のシート状物の平面図である。

図１および図２において、シート状物の切断装置１０は、第１の切断部１１と、第１の切断部１１の下流に設けられた第２の切断部２１から成っている。切断装置１０の下流には、上下一対の送りローラ（送行手段）３０が設けられており、シート状物４はその長手方向Ｎに送行される。

第１の切断部１１は、第１の切断ローラ１２と、第１の切断ローラ１２の下面に当接する第１の受けローラ１３から成っている。第１の切断ローラ１２の周面には、その円周方向にピッチＴ１をおいて、軸方向に長尺の直線状の刃部１４が突設して形成されている。図１に示すように、本例では、刃部１４は円周方向に２列形成されている。第１の切断ローラ１２と第１の受けローラ１３の間を送行されるシート状物４には、この刃部１４により図３（ａ）に示すように、シート状物４の幅方向（両ローラ１２、１３の軸方向）の第１の切断線イが切断される。Ｎは、シート状物４の送行方向である。図１に示すように、刃部１４の両端部１４ａは２股状に分岐しており、したがって第１の切断線イの両端部イ’は、図示するように２股状に分岐している。

図１および図２において、第２の切断部２１は、第２の切断ローラ２２と、第２の切断ローラ２２の下面に当接する第２の受けローラ２３から成っている。第２の切断ローラ２２の周面には、円周方向に線状の刃部２４が突設して形成されている。図２において、円周方向の刃部２４と刃部２４の間には、小ピッチ（間隔）ｔが確保されている。すなわち、刃部２４は小ピッチｔをおいて、第２の切断ローラ２２の円周方向に複数個（本例では、図２に示すように３個）形成されている。また図１において、本例では左右２条を一組とする刃部２４が切断ローラ２２の円周方向に２組形式されている。なお、前記ローラ１２、１３やローラ２２、２３をシート状物４の送行手段としてもよい。

第２の切断ローラ２２と第２の受けローラ２３の間を矢印Ｎ方向へ送行されるシート状物４には、この刃部２４により図３（ｂ）に示すように、送行方向（両ローラ２２、２３の円周方向）Ｎの第２の切断線ロが切断される。この第２の切断線ロの両端部ロ’は内側にやや屈曲している。したがって図にはあらわれていないが、屈曲した両端部ロ’を切断できるように、刃部２４の両端部も内側にやや屈曲している。なお本発明で内側とは、図３（ｃ）に示す４角形の個片シート４ａの内側のことである。また、各ローラ１２，１３，２２，２３，３０の回転方向は、図１および図２に矢印で示すとおりである。

以上のように、シート状物４は、図３（ａ）に示すように、第１の切断部１１により第１の切断線イが切断され、続いてその下流の第２の切断部２１により図３（ｂ）に示す第２の切断線ロが切断され、結局、図３（ｃ）に示す４角形の合成線イ＋ロで切断してくり抜かれる。図３（ｃ）において、第１の切断線イと第２の切断線ロの両端部イ’、ロ’を内側に屈曲させたことにより、両端部イ’、ロ’は確実に交差し、４角形の個片シート４ａを確実にくり抜くことができる。なお、端部イ’と端部ロ’のうち、少なくとも一方の端部イ’又はロ’を屈曲させれば、端部イ’と端部ロ’を確実に交差させることができる。図３（ｄ）は、シート状物４から合成線イ＋ロでくり抜かれた個片シート４ａを示している。また図４は、シート状物４が第１の切断線イと第２の切断線ロで順に切断される様子を示している。

図２（ａ）、（ｂ）において、第１の切断ローラ１２及び第１の受けローラ１３は、被切断抵抗力の大きい軸方向の第１の切断線イを切断するので、被切断抵抗力により軸方向の撓みを生じないように大きな直径φ１を要する（この点については、図９（ｂ）を参照して説明した）。これに対し、第２の切断ローラ２２及び第２の受けローラ２３の直径φ２は、第１の切断ローラ１２及び第１の受けローラ１３の直径φ１よりもはるかに小さい。何故ならば、両ローラ２２、２３は被切断抵抗力の小さい円周方向の第２の切断線ロを切断するものであるから、直径φ２を小さくしても、切断時に軸方向の撓みを生じないからである（この点については、図９（ｃ）を参照して説明した）。そして、この直径φ２の小さい両ローラ２２、２３の下流側に近接して、上下一対の受け取りローラ５ａ，５ｂが設けられている。

すなわち本発明は、切断部を、切断線の方向によって、軸方向の第１の切断線イで切断する第１の切断ローラ１２と、第２の切断線ロで切断する第２のローラ２２に分割している。そして第２の切断ローラ２２に円周方向の線状の刃部２４を形成して円周方向の切断（すなわち第２の切断線ロによる切断）を行うことにより、両ローラ２２、２３の直径φ２を図８の場合と同様に小さくして、受取りローラ５ａ，５ｂを両ローラ２２、２３に接近させることができる。これにより、図２（ｂ）に示すように両ローラ２２、２３と両ローラ５ａ，５ｂの軸心間距離Ｗ’を小さくし、長さＬ’の短い個片シート４ａでも、両ローラ２２、２３から両ローラ５ａ，５ｂへ受け渡すことができる。なお、図２（ｂ）では、上包材６ａと下包材６ｂは省略している。

図１および図２（ａ）において、上側の受取りローラ５ａには上包材６ａが調帯され、また下流の受取りローラ５ｂには下包材６ｂが調帯され、それぞれ矢印ａ，ｂ方向へ送られる。切断装置１０においてシート状物４からくり抜かれた個片シート４ａは受取りローラ５ａ，５ｂの間に送られ、この受取りローラ５ａ，５ｂ間を送られる間に上包材６ａと下抱材６ｂに上下から挟まれて包装される。そして送りローラ３０により更に下流へ送行され、ヒートシール装置（図外）により上包材６ａと下包材６ｂはヒートシールされ、次いで個片シート４ａの間は切断装置（図外）により切断されて、図７に示す完成品７が完成する。また図２において、スクラップテープ４ｂは第２の受けローラ２３の下方へ送行されて廃棄される。

なお、本実施の形態では、個片シート（切断対象物）としてばんそう膏を例にとって説明したが、個片シートはばんそう膏に限定されるものではなく、シート状物であれば他の物品でもよい。

本発明は、切断部を軸方向の切断を行う第１の切断部と、円周方向の切断を行う第２の切断部に分割している。そして第１の切断部により大きな被切断抵抗力が生じるシート状物の幅方向（切断ローラの軸方向）の第１の切断線を切断し、また第２の切断部により第１の切断線よりも小さな被切断抵抗力しか生じないシート状物の送行方向（切断ローラの円周方向）の第２の切断線を切断し、この第１の切断線と第２の切断線の合成線によりシート状物から個片シートをくり抜く。このように切断部を、大きな被切断抵抗力が生じる第１の切断部と、第１の切断線よりも小さな被切断抵抗力しか生じない第２の切断部に分割すれば、第２の切断部の第２の切断ローラが受ける被切断抵抗力は小さいので、その直径を小さくしても第２の切断ローラに被切断抵抗力による軸方向の撓みは生じない。したがって第２の切断ローラと第２の受けローラの直径を小さくして、受取りローラを第２の切断ローラ及び第２の受けローラに近づけて、長さの短い小さな個片シートでもスムーズに且つ安定してくり抜いて受取りローラに受け渡すことができる。

シート状物の切断装置の斜視図 （ａ）シート状物の切断装置の側面図（ｂ）シート状物の切断装置の部分拡大側面図 個片シート状物のくり抜き工程図 くり抜き中のシート状物の平面図 従来のシート状物の切断装置の斜視図 従来のシート状物の切断装置の側面図 （ａ）完成品の斜視図（ｂ）完成品の断面図 従来のシート状物の切断装置の側面図 （ａ）切断装置の正面図（ｂ）刃部の軸方向のエッジによる軸方向切断時の切断加圧力と被切断抵抗力の力点関係の説明図（ｃ）刃部の円周方向のエッジによる円周方向切断時の切断加圧力と被切断抵抗力の力点関係の説明図

符号の説明

４ シート状物
４ａ 個片シート
５ａ，５ｂ 受取りローラ
１０ シート状物の切断装置
１１ 第１の切断部
１２ 第１の切断ローラ
１３ 第１の受けローラ
１４ 刃部
１４ａ 刃部の端部
２１ 第２の切断部
２２ 第２の切断ローラ
２３ 第２の受けローラ
２４ 刃部
イ 第１の切断線
ロ 第２の切断線
イ’ 第１の切断線の端部
ロ’ 第２の切断線の端部
イ＋ロ 切断線の合成線
Ｌ’ 個片シートの長さ
Ｗ’ 軸心間距離

Claims (3)

1. 送行手段によりシート状物を送行しながら個片シートをくり抜くシート状物の切断装置であって、
   シート状物をその幅方向の第１の切断線に切断する第１の切断部と、シート状物をその送行方向の第２の切断線に切断する第２の切断部とを備え、第１の切断線と第２の切断線の合成線により個片シートをくり抜くものであり、
   前記第１の切断部は、その周面の軸方向に前記第１の切断線を切断する刃部を形成した第１の切断ローラと、この第１の切断ローラに当接する第１の受けローラから成り、
   前記第２の切断部は、その周面の円周方向に前記第２の切断線を切断する刃部を形成した第２の切断ローラと、この第２の切断ローラに当接する第２の受けローラから成り、
   前記第２の切断部の下流に、前記第２の切断部によりくり抜かれた個片シートを受取る受取りローラを配設したことを特徴とするシート状物の切断装置。
2. 前記第１の切断線と前記第２の切断線の少なくとも一方の端部は内側に屈曲しており、端部と端部は交差することを特徴とする請求項１記載のシート状物の切断装置。
3. 請求項１又は２記載のシート状物の切断装置によるシート状物の切断方法であって、
   前記第１の切断部によりシート状物をその幅方向の第１の切断線に切断する工程と、前記第２の切断部によりシート状物をその送行方向の第２の切断線に切断することにより個片シートをくり抜く工程と、くり抜かれた個片シートを前記受取りローラにより受取る工程とを含むことを特徴とするシート状物の切断方法。
   

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