JP3742305B2

JP3742305B2 - シート穿孔方法及びシート穿孔装置

Info

Publication number: JP3742305B2
Application number: JP2001038280A
Authority: JP
Inventors: 俊州望月
Original assignee: 株式会社杉山
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP2002239992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は多数枚積層された紙や不織布や織布などのシートに対する穿孔作業を効率的に行いうる方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙などのシートを多数枚重ねて丸穴などを穿孔する場合、シートを加圧しつつ台上に載置することにより一体化し、この状態で穿孔刃を回転させかつ送りをかけてゆく。これにより、多数枚のシートに一挙に丸穴を穿設することができる。載置面側のシートまで全てのシートに隈なく綺麗な穴をあけるため積層シートを挟み穿孔刃に対向して紙ボードなどの板状刃先受具が固定配置される。即ち、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先は刃先受具により受け止められるため、載置面側のシートについても刃先を貫通させうるため、積層された上から下までの全シートに隈なく綺麗な穴を穿つことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
刃先受具は穿孔刃の刃先を少し食い込ませることによりその上のシートに完全な穴を穿つようにするものである。ところが、刃先受具は繊維材料の集合体でありまた完全に平坦な表面ではなく多少の凹凸は避けられないため、刃先はある程度大きめの食い込みを持たせて載置面側のシートにもくまなく綺麗な穴があけられるようにしている。刃先受具に対する刃先の食い込みが大きいため刃先受具は直ぐに損傷してしまう。このような場合、刃先の当たる位置が変わるように刃先受具をずらしたり、その表裏を入れかえる作業が必要であり、その都度停台が必要となり、連続生産ができないため生産効率が悪化し、生産コスト増を招き、また刃先受具の交換頻度が早くなるためこの点でも生産コストの悪化を招くという問題点があった。
【０００４】
この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、刃先受具に対する穿孔刃の刃先の影響を緩和し、刃先受具の連続使用可能時間の延長を実現し、これにより生産効率の増大、延いては生産コストの削減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、多数枚のシートが重ねて台上に載置され、多数枚のシートは加圧により一体化されて台上に押し付けられ、多数枚のシートを台上に押し付けつつ穿孔刃を回転させかつ送りをかけることによりシートの穿孔が行なわれ、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先は刃先受具により受け止めるシート穿孔方法において、シートと刃先受具との間に刃切れの良好な素材より成るテープを挿入し、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先はテープを穿孔後に刃先受具により受け止められることを特徴とするシート穿孔方法が提供される。
【０００６】
請求項１の発明の作用・効果を説明すると、堆積シートの穿孔時にシートと歯先受具との間に刃切れの良好な素材よりなるテープを挿入しているため、穿孔刃による穿孔の際に刃先の負担は殆どテープに受けとめさせることができ、刃先受具の負担はごく些少となる。そのため、刃先受具の消耗は押えられ、その位置替えまでの時間を相対的に延長することができ、停台までの時間間隔が延長し、換言すれば停台頻度が下がるため、生産効率が高くなるとともに、刃先受具の寿命が大幅延長するため交換コストが低減され、結果的に加工コストの大幅低減を実現することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、１回の穿孔作業の終了後に未使用のテープの部分が刃先と対向するようにテープに送りをかけることを特徴とするシート穿孔方法が提供される。
【０００８】
請求項２の発明の作用・効果を説明すると、１回の穿孔毎にテープの未使用の部分が刃先と対向するようにテープに送りがかけられるため、シート穿孔後の刃先はいつもテープの未使用部分により受けとめられ、刃先に無理な負荷がかかることがなく、その保護を図り、寿命延長が実現される。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、シート載置台と、多数枚重ねられたシートを加圧一体化するように前記台上に加圧する加圧手段と、穿孔刃と、穿孔刃の回転駆動手段と、回転する穿孔刃にシートに向けて送りをかけ穿孔刃によりシートに貫通開口を穿設する穿孔刃送り手段と、シートを挟んで穿孔刃に対向して固定配置され、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先を受けるための刃先受具と、穿孔すべきシートと刃先受具との間に挿通され、刃切れの良好な素材より成形されたテープと、穿孔刃による１回の穿孔作業の進行に応じてテープの未使用の部分が刃先に係合するようにテープに送りをかけることテープ送り手段と具備したことを特徴とするシート穿孔装置が提供される。
【００１０】
請求項３の発明の作用・効果を説明すると、多数枚重ねられたシートは台上で加圧手段により押付けられ、この状態で穿孔刃に送りをかけその刃先をテープを介して刃先受具により受けとめさせることによりシートの穿孔が行われる。シート穿孔後の穿孔刃の刃先にかかる負荷はテープにより殆どが受けとめられ、テープ送り手段によってテープの未使用の部分がいつも刃先と対向するようにテープは送りを受けているため、シート穿孔後に刃先に無理な力をかけることなくテープの未使用部で受けることができる。そのため、穿孔刃の寿命を延長することができ、また停台時間が相対的に短縮するため生産コストの低減を実現することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明において、前記穿孔刃は中空状をなし、刃先と対向した端部は吸引手段に接続され、吸引手段は穿孔後のシート及びテープの抜き滓の吸引除去を行うことを特徴とするシート穿孔装置が提供される。
【００１２】
請求項４の発明の作用効果を説明すると、穿孔刃を中空状とし、吸引によって穿孔刃の中空部からシート及びテープの抜き滓の吸引除去を行うことができ、装置の空間の利用効率を高めることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明において、刃先受具を挟んでシートと対抗した位置に押出しピンが配置され、押出しピンは抜き滓を穿孔刃の中空部に向けて押圧せしめることを特徴とするシート穿孔装置が提供される。
【００１４】
請求項５の発明の作用・効果を説明すると、押出しピンの設置により吸引による抜き滓の除去を確実に行うよう補助することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態について説明すると、１０はシート載置台であり、シート載置台１０上には化粧紙などのシートＳが複数枚重ねられて載置されいる。このようなシートの積層物はコンベヤ（図示しない）などによって図１の位置まで運ばれ、この発明に従って穿孔を受けた後搬出される。
【００１６】
シート載置台１０の上方に後述の回転刃を担持するためのキャリッジ１４が配置され、キャリッジ１４はガイドロッド１６に対して垂直昇降自在に配置される。即ち、ガイドロッド１６は複数が垂直方向に平行に設けられ、他方、キャリッジ１４には案内スリーブ１９が一体に固定され、この案内スリーブ１９にガイドロッド１６が垂直方向に摺動自在に嵌合されている。キャリッジ１４は垂直昇降用のシリンダ１７に連結され、シリンダ１７への空気圧の導入方向切替によりキャリッジ１４は昇降するようになっている。
【００１７】
キャリッジ１４に回転刃用モータ１８のハウジングが固定され、他方モータ１８は垂直下方に延びる回転軸１８Ａを備え、回転軸１８Ａの下端にカップリング２０を介してこの発明の穿孔刃としての回転刃２２が連結される。回転刃２２は円形断面の筒状をなしており、その下端２２Ａが刃先を形成する。回転刃２２の中空部は22-1にて示す。
【００１８】
キャリッジ１４の下面から筒状支持台２３を介して複数のエアシリンダ２４が垂直下向きに設けられ、エアシリンダ２４は本体24-1と、ピストン24-2と、ピストンロッド24-3とを備えており、ピストンロッド24-3の下端にはシート押え部材２６が固定されている。シート押え部材２６はシートＳの積層物の上面と係合しうるようにしかし回転刃２２とは干渉しないように水平方向に延設されている。
【００１９】
シート載置台１０における穿孔部位の下方には、刃先受具装着台２８が設けられ、刃先受具装着台２８はシート載置取付台１０に対して相対的に固定となっている。シートＳの積層物と対向した装着台２８の面上に刃先受具装着用の切欠部28-1が形成され、この切欠部28-1に刃先受具３０が装着されている。刃先受具３０は紙ボード、樹脂板、ゴム板などの軟質素材にて形成され、回転刃２２によってシートＳの積層物の穿孔後の刃先２２Ａを刃先受具３０の上面に少し食い込ませることにより多数枚重ねられたシートＳにおける最も下側のシートにも綺麗な穿孔を行わせるように機能するものである。切欠部28-1は刃先受具３０を回り止めしつつ刃先受具を着座せしめうる形状となっている。また、刃先受具３０はその中央に貫通開口30-1 を形成しており、その開口30-1の内径は回転刃２２の外径より相当小さくなっている。例えば回転刃２２の外径が１０ｍｍとすれば、刃先受具３０の貫通開口30-1の内径は７ｍｍであり、そのため、結果シートＳの積層物の穿孔後の回転刃２２の刃先２２Ａは刃先受具３０の上面に開口30-1の周囲領域（刃先受け部）で係合され（図４参照）、刃先２２Ａが刃先受具３０の肉の部位に無理なく食い込むため、刃先受具３０による刃先２２Ａの受止め作用を達成することができる。また、刃先受具３０は刃先受け部（開口部30-1）を複数備えており、一つの刃先受け部の消耗時、別の刃先受け部が刃先２２Ａと対向するように切欠部28-1に対する刃先受具３０の装着位置を替えることができ、そのたびに新規な刃先受け面とすることができる。また、刃先受具３０の片面が消耗時に表裏を転ずることにより、裏面側でも２箇所を使用することができる。結局、一個の刃先受具を４回使用することができ、このような工夫により刃先受具３０の寿命延長及びコスト低減を図るようにしている。
【００２０】
刃先受具装置台２８に関して回転刃２２に芯合して対向した位置に抜き滓用の押出しピン３２が設けられ、この押出しピン３２は刃先受具３０の中央貫通開口30-1の内径7mmより小さな例えば５ｍｍといった内径を有しており、後述の通り回転刃２２による穿孔後の抜き滓の排除を行う機能を達成するものである。押出しピン３２はシリンダ３４内に収容され、シリンダ３４内への空気圧力の導入の切替により押出しピン３２は上昇又は下降することができる。
【００２１】
図４及び図５に示すように、回転刃２２を回転刃用モータ１８の回転軸１８Ａに連結するカップリング２０の内部に空洞３６が形成され、空洞３６はその下端は回転刃２２の中空部22-1に連通している。空洞３６の他端は筒状支持体２３とカップリング２０との間の環状空間３８に開口している。図１に示すように、筒状支持体２３の内周に吸引孔４０の一端が開口しており、吸引孔４０の他端は連結パイプ４２を介して吸引源、例えばブロア（図示しない）に接続される。
【００２２】
４４は回転刃２２による刃切れの良好な素材より形成されたテープとしての紙テープであり、紙テープ４４はシートＳの積層物の下面と刃先受具３０との間を挿通される。紙テープ４４は回転刃２２の刃先２２Ａを受けとめ、穿孔せしめることによりシートＳの載置面側まで隈なく回転刃２２による穿孔を可能とするものである。紙テープ４４にはシートＳの穿孔の度に未穿孔の新規部分が回転刃２２と対向するように図１の矢印ｆ方向の送りをかけることができる。紙テープ４４の送りを可能とするため、刃先受具装着台２８の上面はシート載置台１０の上面より幾分下げられ、ここが紙テープ４４の送り用の通路を形成している。送り装置としは未使用テープのフリーリールと、使用後のテープ４４を巻き取るモータ駆動リールとから構成することができる。
【００２３】
次ぎに、この発明の動作を説明すると、図１は工程の第１段階（イ）を示し、穿孔すべきシートＳは所定枚数が重ねられてシート載置台１０の上に載置される。この際、テープ４４はシートＳの積層体の下面と刃先受具３０との間に位置され、かつテープ４４の未使用の部分が回転刃２２と対向するように適当な送りをかけられる。この段階ではシリンダ１７は収縮され、キャリッジ１４は最上方の退避位置をとり、回転刃２２及びシート押え部材２６は積層シートＳから離間して位置している。押出しピン３２は後退した位置にある。
【００２４】
図２は工程の次ぎの段階（ロ）を示し、シリンダ１７の空気圧が切り替えられ、キャリッジ１４は下降され、シート押え部材２６は積層シートＳの上面に当接され、積層シートＳをシート載置台１０に押付け、シートは一体に固められる。
【００２５】
図３はシリンダ１７によるキャリッジ１４の下降が更に進行した段階(ハ)を示し、ピストン24-2がシリンダ24-1に対して相対移動することにより、シート押え部材２６をして積層シートＳをシート載置台１０に所定の押圧力で押付けつつ、キャリッジ１４の下降が継続され、キャリッジ１４の下降により回転刃２２はシートＳの穿孔を行う。キャリッジ１４の下降によるシートＳの穿孔の進行により、回転刃２２の刃先２２Ａが再下面のシートを着き抜けるとその回転刃２２の刃先２２Ａはテープ４４を穿孔（図１においてＡは穿孔されたテープの開口を示す）すると共に、刃先２２Ａは刃先受具３０により受け止められる。図４は回転刃２２の刃先２２Ａが紙テープ４４を穿孔後、刃先受具３０によって受け止められた状態を示している。積層シートＳを穿孔後の回転刃２２は紙テープ４４を穿孔後に刃先受具３０によって受け止めるようにしており、テープ４４は刃切れの良好な素材（紙テープ）により形成されかつ穿孔の度に未使用部が回転刃に対向するように送りをかけているため、回転刃２２に大きな負荷を与えることなくシートＳの穿孔が可能となる。また、紙テープ４４を介して刃先受具３０によりシート穿孔後の回転刃の刃先を受け止めるようにしているため、刃先受具３０の当たりを極く軽微なものとしてもシートＳをその最下面のものまで隈なく穿孔することが可能となり、他方刃先受具３０の当たりは軽微となるため、刃先受具３０の消耗が押えられ、交換までの寿命の延長化を実現することができる。
【００２６】
回転刃２２によるシートＳの穿孔後、押出しピン３２が上昇され、その先端は刃先受具装着台２８、刃先受具３０を介して回転刃２２の中空部に導入され、回転刃２２の中空部22-1に残留していたシートＳ及びテープ４４の抜き滓は押し上げられ、他方吸引ブロアに連結された連結パイプ４２及び空洞３６を介して回転刃２２の中空部22-1は減圧下にあるため押出しピン３２により押し込まれた抜き滓の吸引除去を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明のシート穿孔装置の概略的側面図であり、シート穿孔の工程（イ）を示している。
【図２】図２は図１と同様であるが、シート穿孔の工程（ロ）をを示している。
【図３】図３は図１と同様であるが、シート穿孔の工程(ハ)を示している。
【図４】図４は図３の部分拡大図であり、回転刃によるシートの穿孔及び抜き滓の吸引排出を示している。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って表される矢視断面図である。
【符号の説明】
１０…シート載置台
１４…キャリッジ
１６…ガイドロッド
１７…垂直昇降用のシリンダ
１８…回転刃用モータ
１８Ａ…回転軸
２０…カップリング
２２…回転刃
22-1…回転刃の中空部
２４…エアシリンダ２４
２６…シート押え板
２８…刃先受具装着台
３０…刃先受具
３２…抜き滓用の押出しピン
４０…吸引孔
４２…連結パイプ
４４…紙テープ
Ｓ…シート

Claims

多数枚のシートが重ねて台上に載置され、多数枚のシートは加圧により一体化されて台上に押し付けられ、多数枚のシートを台上に押し付けつつ穿孔刃を回転させかつ送りをかけることによりシートの穿孔が行なわれ、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先は刃先受具により受け止めるシート穿孔方法において、シートと刃先受具との間に刃切れの良好な素材より成るテープを挿入し、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先はテープを穿孔後に刃先受具により受け止められることを特徴とするシート穿孔方法。
請求項１に記載の発明において、１回の穿孔作業の終了後に未使用のテープの部分が刃先と対向するようにテープに送りをかけることを特徴とするシート穿孔方法。
シート載置台と、多数枚重ねられたシートを加圧一体化するように前記台上に加圧する加圧手段と、穿孔刃と、穿孔刃の回転駆動手段と、回転する穿孔刃にシートに向けて送りをかけ穿孔刃によりシートに貫通開口を穿設する穿孔刃送り手段と、シートを挟んで穿孔刃に対向して固定配置され、シートを穿孔後の穿孔刃の刃先を受けるための刃先受具と、穿孔すべきシートと刃先受具との間に挿通され、刃切れの良好な素材より成形されたテープと、穿孔刃による１回の穿孔作業の進行に応じてテープの未使用の部分が刃先に係合するようにテープに送りをかけることテープ送り手段と具備したことを特徴とするシート穿孔装置。
請求項３に記載の発明において、前記穿孔刃は中空状をなし、刃先と対向した端部は吸引手段に接続され、吸引手段は穿孔後のシート及びテープの抜き滓の吸引除去を行うことを特徴とするシート穿孔装置。
請求項４に記載の発明において、刃先受具を挟んでシートと対抗した位置に押出しピンが配置され、押出しピンは抜き滓を穿孔刃の中空部に向けて押圧せしめることを特徴とするシート穿孔装置。