JP3500500B2 - ミシン目加工方法ならびに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば粘着剤を一面
に塗布したシートを粘着面を表面側として巻芯管に巻取
った粘着ロールなどの巻取ロール巻戻し一周毎にカット
するためのミシン目を入れるミシン目加工方法ならびに
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、ゴミ取り用粘着ロール等におい
て、図５に示すように紙等のシートＳ表面等に粘着剤を
塗布したシートを粘着面Ｓａを表面側にして巻芯管２に
巻き付け、所要の一定長さをロール状に巻き取った粘着
シートロールとしてハンドルＨに取り付けたものが広く
用いられている。

【０００３】この粘着シートロール３はカーペット等に
付着したゴミ等を掃除するとき、粘着面Ｓａを表側にし
たロールでカーペットの表面をなで付け、ころがすこと
により、カーペット等に付着されているゴミを粘着面Ｓ
ａに移着させてカーペットを掃除するが、ゴミが付着し
た粘着ロールの表面は使用と共に当然、付着したゴミに
より粘着力を失うため、粘着ロールの表層を１周分取り
除いて次の新しい粘着面を表層に表して再び粘着力が出
るようにしている。

【０００４】そして、このとき、従来、この表層１周分
を取り除き易いように図５に示すように巻き取られたロ
ール状の粘着塗布シートＳに巻取ロール１周毎にミシン
目ｍを入れ、容易に手でカットして取り除くことができ
るようにしているが、この巻取ロール３の１周毎にミシ
ン目ｍを入れることは巻芯にシートを巻き付け、順次、
２層，３層と積み重ねて巻かれることから、各巻取層に
おいて１周目毎の長さが変わり、殊に外層に近づくに従
って巻径が増大して１周の長さが長くなるため、巻取前
方で一定速度で流れているシートに１層毎に増加する長
さに対応してミシン目を入れる必要がある。

【０００５】これを更に詳述すると、巻取ロールにおけ
る各層の１周長さＬ_ｏ＝πＤｉ（但し、Ｄｉは巻取ロー
ルの各層の径）である。例えば、巻取り紙管の外径を４
０ｍｍとすると、

【０００６】

【数式１】

【０００７】このようにシート厚み０．５ｍｍの場合、
巻取１周増すごとに０．５π＝１．５７ｍｍ増すことに
なる。従って、巻取りロール１周巻取り毎にミシン目を
入れるには図６に示すように、巻芯外径をＤ_ｏ，シート
厚さをｔ，カッターロールのカッター刃先端回転径をＤ
_１，カッター受けローラの外径をＤ_２とすると、巻芯に
第１周を巻付ける場合、ミシン目は（Ｄ_ｏ＋ｔ）πのピ
ッチで入れる。そして次に２周目は（Ｄ_ｏ＋２ｔ）と
し、順次、巻層が増す毎にｎｔπ分長くなる。

【０００８】このことは一定速度に走行するシートを巻
取る巻芯２の回転数に対し、巻芯と同径のカッターロー
ル４を同回転にすればカットするミシン目間の長さは順
次長くなる。即ち、シートの速度をＶ_１，巻芯の回転数
をＮ_１とすると、巻芯の回転数Ｎ_１＝Ｖ／（Ｄ_ｏ＋ｔ）
π，巻芯１層目の巻取時間Ｔ＝（Ｄ_ｏ＋ｔ）π／Ｖ，巻
芯１層目の１周長さＬ_ｏ＝（Ｄ_ｏ＋ｔ）πとなる。

【０００９】次に巻芯の回転数と同回転でカッターロー
ルを回転したときのシートに入るミシン目の長さは、巻
芯外径Ｄ_ｏ＝カッターロール径Ｄ_１の場合、巻芯の回転
数に合わせカッターロールの回転が同じであることか
ら、巻芯に捲かれる径に対応してカッターロールの回転
が同一であり、カッターロール１回転に１個所ミシン目
があることから、１回転毎にミシン目が入り、巻取ロー
ル１周毎に１個所のミシン目が入ることになる。しかし
この場合、巻芯に巻かれる径は順次増加し、回転は遅く
なるが、巻芯に同調回転するカッターロールの径が一定
であるため、走行するシートの速度と同調せず、巻芯は
ほぼ同調するが巻取径が２０％増せばカッターロールの
カッター刃先端速度は回転数が遅くなった分、遅くな
り、このことはミシン目が少し引きずられて入ることに
なる。そのため、図７に示すようにシート速度とカッタ
ーロール先端速度が同調しているときは（イ）の如くミ
シン目はカッター刃厚分となるが、同調していない場合
には（ロ）に示すようにミシン目はカッターの刃厚分よ
りシートの速度とカッター先端速度の差分巾が広くな
る。

【００１０】従って以上のような問題を解決するために
は、ミシン目に入れるときに、カッターロールの刃先速
度をシート速度に同調させる必要がある。ところが、こ
のようにカッターロールの回転とシート速度を同調させ
ることは適切な機械的装置がない現在では難しく、シー
ト速度を１０ｍ／分以上とすることは実質上、不可能で
あった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の如き実
状に対処し、特にカッター先端の速度を増減することを
見出し、カッターロールの１回転時間は巻取ロールの径
により決まるが、その１回転の中でカッター先端の速度
を増減させ、シートにミシン目を入れる時のみ、シート
速度に同調させることによりシートにミシン目を入れる
とき、ミシン目のずれを無くし、全体を通じてミシン目
を均等化すると共に、加工速度を高め、加工効率の向上
を図ることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明方法の特徴は、巻取られたロール状のシートを
表層より巻戻し、１周毎にカットして使用する巻取ロー
ルを製造する過程において、送出する素材シートを互い
に回転する上部のカッターロールと下部のカッター受け
ローラとの間に通し、カッターロール外周に設けられた
カッター刃により巻取ロール１周毎にカットするための
ミシン目を入れて前記巻取ロールを作成するにあたり、
カッターロールの回転と、巻取ロールの回転を同調させ
ると共に、カッターロールの１回転においてカッター刃
先端の速度を増減させてミシン目を入れる時のみ、カッ
ターロールの刃先速度とシート送り速度を同調させる点
にある。

【００１３】なお、１周毎にカットするためのミシン目
が入れられる巻取ロールとしては、１面に粘着剤を塗布
したシートを粘着剤面を表面側として巻芯に巻取った粘
着ロールシートを利用して、該粘着ロールシートに適用
することが好適である。

【００１４】請求項３の発明は上記方法を実施するため
の装置であり、素材シート送り装置と、加工されたシー
トをロール状に巻取る巻取装置と、上記両装置の中間に
設置され、シートにミシン目加工を施すミシン目加工手
段を含み、ミシン目加工手段は互いに連動して回転する
上部カッターロールと下部カッター受けローラよりな
り、カッターロールは、外周の一部に突設されたカッタ
ー刃を有して巻取ロールとスピード制御モータにより同
調運転されると共に、その１回転において、カッター先
端の速度が増減機構を介して増減速可能となっており、
カッター刃先端がシートにミシン目を入れる時のみ、カ
ッターロールの刃先速度と、シート送り速度が同調する
よう構成されていることを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明は上記装置におけるカッタ
ー刃先端の増減速機構の具体的構成であり、凹凸カップ
リングを含み、カッターロール軸が延設されて先端に凹
内面に従動側ガイド溝を有する上記凹カップリングが設
けられていると共に、凹カップリングの凹面に対向して
凸カップリングが配設され、該凸カップリングの凹カッ
プリング対接側に凸カップリング外周縁稍内方に前記凹
カップリングの前記ガイド溝に嵌入して移動する駆動ピ
ンが設けられていて、凸カップリング外方に延びる軸端
のプーリと巻取ロール軸延長端のプーリの間にわたって
スピード制御された巻取モータによる駆動伝達機構が設
けられる一方、凸カップリング軸の中間には凸カップリ
ングスライドモータにより連動される送りねじが係着さ
れ、該送りねじによって前記凸カップリングの駆動ピン
がガイド溝内で移行してカッターロールの１回転におい
て、カッター刃先端の速度を増減させ、シートにミシン
目を入れるときカッターロールの刃先速度とシート速度
が同調するよう構成されていることを特徴としている。

【００１６】

【作用】素材シートを、カッターロールとカッター受け
ローラ間に通し、カッターロールのカッター刃によりミ
シン目加工を施して巻芯に巻取るに際し、巻芯に巻かれ
る巻径は順次、増加し、従って一定速度で走行されてく
るシートの回転速度は順次遅くなる。そのため、巻芯の
回転に対し巻芯と同径とカッターロールを同回転とすれ
ば、カッター刃の先端速度は回転速度が遅くなった分、
遅くなって、該カッター刃によりカットされるミシン目
の幅が広くなって了うが、本発明のよればカッターロー
ルに対し１回転の中で速度の速い部分と、遅い部分を配
分して作ってあり、カッター刃によりミシン目が施され
ず、ミシン目と施す位置よりカッター刃が離れていると
きは巻取ロールと同調してカッターロールは巻径の増加
と共に遅くなるが、カッター刃がミシン目を施す位置に
近づくに従ってカッター刃先端増減速機構が作動し、カ
ッター刃先端の刃先速度をシートの走行速度と同調させ
る。そのため、巻取ロール１周毎に入れられるミシン目
はシートが一定速度で送られているとしてもずれること
なく、即ち、ミシン目幅が広くなることなく、カッター
刃厚分通りのミシン目がシートに施される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、更に添付図面を参照し、本
発明の具体的態様を説明する。

【００１８】図１は本発明加工方法を実施する工程概要
図であり、本発明は素材シート送り装置（図示せず）よ
り送られてくるシートＳに対し上部に外周の一部にカッ
ター刃５を設けたカッターロール４、下部にカッター受
けローラ６を配置したミシン目付与カッタ装置を使用
し、カッターロール４及びカッター受けローラ６を互い
に連動回転せしめて１周毎に走行するシートＳにミシン
目を施して、巻軸１に装着された巻芯２に順次、ロール
状に巻取ロール３として巻取ることを基本工程とするも
のである。

【００１９】ここで、ミシン目が加工され、施される前
記シートＳとしては、ミシン目を必要とするシートであ
れば随時、適用することができるが、特に好ましいシー
トＳとしては、例えばカーペット等に付着したゴミを掃
除するゴミ取り粘着ロールを形成するシートの如き、粘
着剤面Ｓａを表面側として、ある一定の長さをロール状
に巻取り、使用後、１周の表層を除去する粘着ロールに
使用される上記一面に粘着材を塗布し、該粘着剤Ｓａを
表面側として走行させるシートである。従って、本明細
書においては、主として上記粘着剤を塗布したシート例
について説明する。なお、上記装置において巻芯２とカ
ッターロール４は同調回転することが肝要で、好ましく
は同径であり、カッターロール４は巻芯２に巻かれるシ
ートの巻層の増加によってシートの走行速度が一定であ
ることより順次、回転が遅くなる傾向を有している。即
ち、巻芯２に同調運転するカッターロール４は径が一定
であるため巻芯には同調するが、走行するシートＳの速
度とは同調せず、例えば巻取径が２０％増せばカッター
ロール４のカッター刃５先端速度は回転数が遅くなる
分、遅くなって了う。

【００２０】そこで、本発明においては、カッター刃５
の先端がシートＳに接触し、ミシン目を入れる時、カッ
ター刃５の刃先速度をシートの走行速度を同調させるよ
うにした。換言すれば、カッターロールの１回転は巻芯
２に巻かれた巻取ロール３の径によって決まるが、この
１回転の中でカッター刃先端の速度を増減させ、シート
Ｓにミシン目を入れる時のみ、シート速度に同調させる
増減速機構を設置している。

【００２１】図２はかかる増減速機構の１例であり、図
中、１１は巻軸１より延設された巻取軸、４ａ，６ａは
夫々、カッターロール４及びカット受けローラ６より延
設されたカッターロール軸，カット受けローラ軸で、カ
ッターロール軸４ａ及びカット受けローラ６ａは夫々、
軸承８，８′、７，７′により回転可能に支承されて、
一方の軸端には互いに噛合するギヤ１０，９が設けられ
ており、互いに連動して回転するようになっている。そ
して、上記構成において、カッターロール軸４ａの先端
には図３に詳細を示すように凹内面に従動側ガイド溝２
０を有する該凹面を外に向けて凹カップリング１８が取
着されていると共に、該凹カップリング１８の凹面に凸
カップリング１７が対向して配設されている。

【００２２】この凸カップリング１７は別途設けられた
凸カップリングスライドモータＭ_２よりプーリ２３，２
２を介して連動される軸承２１に支持された送りねじ２
４により左右送り可能となって、軸１５ａに軸受１６を
介して取着されており、凸カップリング外周縁稍内方寄
りに駆動ピン１９が取り付けられて、該駆動ピン１９が
前記凹カップリング１８の凹内面の従動側ガイド溝２０
に嵌入され、前記送りねじ２４の送りと共にガイド溝２
０内で移動可能となっている。

【００２３】また、上記凸カップリング１７の軸１５ａ
の先端側にはプーリ１５が取着され、これには巻層の増
加によって適宜、巻取りを制御するスピード制御モータ
Ｍ_１よりプーリ１３を介し、かつ巻軸１端部のプーリ１
２との間に亘設された連結材１４を介してスピード制御
モータＭ_１の回転が伝達されるようになっている。

【００２４】図４は図３に示す上記凹凸カップリング構
成により増減速が行われる態様であり、以下、これを説
明する。

【００２５】図において、ｒ；凸カップリング側の凸カ
ップの中心軸から駆動ピンまでの長さ。Ｒａ_１，Ｒ
ａ_２；凹カップリング側の凹カップリング中心軸から駆
動ピンまでの長さで、Ｒａ_１は最も長いときの長さ、Ｒ
ａ_２は最も短いときの長さである。ΔＲ；凹カップリン
グの中心軸と、凸カップリングの中心軸の移動長さ。

【００２６】以上の点をふまえて、凹カップリングの中
心軸と凸カップリングの中心軸が同一位置である時、
（図イ）はｒ＝Ｒａで凸側の１回転に対し、凹側も均等
速度で１回転する。そして、凸カップリングの中心軸が
凹カップリングの中心軸に対しΔＲだけ移動した場合
（図ロ，図ハ）、先ず凸カップリング１回転に対し、凹
カップリングが＋ΔＲの時、ｒ＋ΔＲ＝Ｒａ_１となり、
速度はｒ／Ｒａ_１であり、−ΔＲの時、ｒ−ΔＲ＝Ｒａ
_２で、速度はｒ／Ｒａ_２となる。

【００２７】即ち、凸側のカップリングの軸芯が移動し
た量ΔＲの分だけ凹側カップリングの１回転中の速度が
変化する。しかし、この場合、凹側カップリングの１回
転に対し、凹側カップリングの１回転も１回である。従
って、凸カップリング１７の１回転、即ち、巻取ロール
３の巻径によりスピード制御されて凸カップリング１７
は回転すると共に、この１回転の間で駆動ピンの移動に
より軸芯が移動して、その分だけ凹カップリング１８の
回転速度が増減し、シートにミシン目を入れる時のみカ
ッターロールのカッター刃先速度がシート速度に同調し
てミシン目をずらすことなく、カッター刃の刃厚分でミ
シン目を形成することができる。

【００２８】かくしてシートを巻付け、２層，３層と順
次積み重ねて巻いた場合にも、各巻層において１層毎に
増加する長さに対応して１周の長さは常に保持され、１
周長毎にシートを取り除くことが可能となる。なお、上
記凹凸カップリングの利用は機械的な１回転中の変速装
置の１例であり、本発明はこれに限ることなく更にサー
ボモータなどを使用して同様の機能を達成することもで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は巻取られたロール
のシートを表層より巻き戻し、１周毎にカットして使用
する巻取ロールの製作において、巻取ロール１周毎にカ
ットするためのミシン目を入れる方法ならびに装置であ
り、カッターロールの１回転は巻取ロールの径により決
まるが、その１回転中でカッター刃先端の速度を増減さ
せ、シートにミシン目を入れる時のみ、シート速度に同
調させるようにしたため、従来、巻径の増加と共に走行
するシートの速度と同調せず、カッターロールのカッタ
ー先端速度が遅くなってミシン目が少し引きずられ、ミ
シン目の巾が広くなっていたのが改善され、広くなるこ
とがなく、ミシン目は巻径の増加によるも全体を通じカ
ッターの刃厚分によるミシン目をもって均等なミシン目
を施すことができると共に、加工速度を低下させること
なく加工効率の向上をはかる効果を奏する。なお、本発
明はカーペット等に付着したゴミを除去する粘着シート
ロールに適用し効果的であるが、これに限らずミシン目
を必要とする他の巻取ロールにも随時、適用することが
できる。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るミシン加工工程の概要を示す図で
ある。

【図２】本発明の要部をなすカッター刃先端速度の増減
変速機構の１例を示す図である。

【図３】図２における凹凸カップリングによる駆動態様
を示す説明図である。

【図４】凹凸カップリングによる駆動状態説明図であ
り、（イ）は凹カップリングの中心軸と凸カップリング
の中心軸が同一位置にあるとき、（ロ）は凸カップリン
グの中心軸が凹カップリングの中心軸に対し上方に移動
したとき、（ハ）は（ロ）と逆に凸カップリングの中心
軸が凹カップリングの中心軸に対し下方へ移動したとき
の各状態図である。

【図５】カーペット等のゴミを付着する粘着シートロー
ルの１例を示す斜視図である。

【図６】従来のミシン目加工態様を示す説明図である。

【図７】カッター刃により加工されたミシン目の態様
で、（イ）は本発明による場合、（ロ）は従来の加工に
よる巾広のミシン目発生の場合である。

【符号の説明】

１ 巻軸 ２ 巻芯 ３ 巻取ロール ４ カッターロール ５ カッター刃 ６ カッター受けローラ １７ 凸カップリング １８ 凹カップリング １９ 駆動ピン ２０ 従動側ガイド溝 Ｓ シート ｍ ミシン目 Ｍ_１ スピード制御モータ Ｍ_２ 凸カップリングスライドモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 35/06 B26F 1/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻取られたロール状のシートを表層より巻
   戻し、１周毎にカットして使用する巻取ロールを製造す
   る過程において、送出する素材シートを互いに回転する
   上部のカッターロールと下部のカッター受けローラとの
   間に通し、カッターロール外周に設けられたカッター刃
   により巻取ロール１周毎にカットするためのミシン目を
   入れて巻取ロールを形成するにあたり、カッターロール
   の回転と、巻取ロールの回転を同調させると共に、カッ
   ターロールの１回転においてカッター刃先端の速度を増
   減させてミシン目を入れる時のみ、カッターロールの刃
   先速度とシート送り速度を同調させることを特徴とする
   ミシン目加工方法。
2. 【請求項２】１周毎にカットするためのミシン目を有す
   る巻取ロールとして１面に粘着剤を塗布したシートを粘
   着剤面を表面側として巻芯に巻取った粘着シートロール
   を利用する請求項１記載のミシン目加工方法。
3. 【請求項３】素材シート送り装置と、加工されたシート
   をロール状に巻取る巻取装置と、上記両装置の中間に設
   置され、シートにミシン目加工を施すミシン目加工手段
   を含み、ミシン目加工手段は互いに連動して回転する上
   部カッターロールと下部カッター受けローラよりなり、
   カッターロールは、外周の一部に突設されたカッター刃
   を有して巻取ロールとスピード制御モータにより同調運
   転されると共に、その１回転において、カッター先端の
   速度が増減機構を介して増減速可能となっており、カッ
   ター刃先端がシートにミシン目を入れる時のみ、カッタ
   ーロールの刃先速度と、シート送り速度が同調するよう
   構成されていることを特徴とするミシン目加工装置。
4. 【請求項４】カッター刃先端の増減速機構が凹凸カップ
   リングを含み、カッターロール軸が延設されて先端に凹
   内面に従動側ガイド溝を有する凹カップリングを具備し
   ていると共に、凹カップリングの凹面に対向して凸カッ
   プリングが配設され、該凸カップリングの凹カップリン
   グ対接側に凸カップリング外周縁稍内方に前記凹カップ
   リングの前記ガイド溝に嵌入して移動する駆動ピンが前
   記ガイド溝内で設けられていて、凸カップリング外方に
   延びる軸端のプーリと巻取ロール軸延長端のプーリの間
   にわたってスピード制御された巻取モータによる駆動伝
   達機構が設けられる一方、凸カップリング軸の中間には
   凸カップリングスライドモータにより連動される送りね
   じが係着され、該送りねじによって前記凸カップリング
   の駆動ピンが前記ガイド溝内で移行してカッターロール
   の１回転において、カッター刃先端の速度を増減させ、
   シートにミシン目を入れる時のカッターロールの刃先速
   度とシート速度が同調するよう構成されている請求項３
   記載のミシン目加工装置。