JP4523820B2 - スロッタナイフ - Google Patents
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Description
製函機においては、図5に示すように、一般に、段ボールシート1は、給紙部2で一枚ずつ下流工程に供給され、下流工程では、印刷部3で所定の印刷が施され、クリーザスロッタ部4で罫入れや溝切りが行なわれることで、図6に示すような形状に加工される。
ここで、上スロッタナイフ10により、段ボールシート1の進行方向(図6の矢印A方向)における上流側の溝SUが加工され、上スロッタナイフ11により、下流側の溝SLが加工される。
しかし、このような端面部10bを有する上スロッタナイフ10により段ボールシート1の上流側の溝SUを加工すると、図8(溝加工不良の状態を示す段ボールシートの溝加工部分の正面図)に示すように、溝SUの端部S2の角に破れBが発生するといった溝加工不良が生じてしまう。以下、この概要を図9,図10により説明する。図9は溝加工不良を起こす原因を説明するための図であり、従来のスロッタヘッド要部の模式的な断面図である。図10は、特許文献1記載の技術を説明するための図であり、スロッタナイフ要部の模式的な断面図である。
上スロッタナイフ10の突起部10aは、上スロッタヘッド8の外周部8aから突出しているので、図9の実線で示すように、上下スロッタ軸の軸心OU,OLを結ぶ線OUOLと角度αをなして、N点において段ボールシート1と最初に接触し(このスロッタナイフの位置N点を以後「切始位置」とする)、このN点から溝加工が開始される。ここで、切始位置N点での段ボールシート1と突起部10aとの接触点をP点とし、このP点は、溝SUの端部S2となる。
Q1N=R0・TAN(α)
である。一方、段ボールシート1の溝SUの端部S2(P点)は、段ボールシート1は上スロッタヘッド8の外周部8aにより移送されるため、上スロッタナイフ10の端面部10bがQ1点に到達した時、R0・αだけ進行することになる。R0・TAN(α)>R0・αなので、P点は、Q1点の手前のP1点の位置にくることになる。すなわち、段ボールシート1の溝SUの端部S2はP1点までしか進行していないのに対し,上スロッタナイフ10の端面部10bは、P1点よりも下流側のQ1点まで進行しようとすることになる。これは、上スロッタナイフ10の端面部10bが、段ボールシート1の中の溝SUの端部S2をP1Q1(下式参照)だけ押し進むことになる。
P1Q1=R0・TAN(α)−R0・α
上スロッタナイフ10がこのように段ボールシート1に対し進むと、当然ながら、図8に示すように溝SUの端部S2の角に破れBが発生し易い。なお、図8では、便宜上Q1P1の大きさを拡大して示しており、実際は、Q1P1はこれ程大きくないが、溝SUの端部S2には角張った角部があるため、応力集中が生じ、破れBが発生し易いのである。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、スロッタナイフがシートに切り溝を形成する際に生じる溝加工部分の破れの発生を抑制し、溝加工の品質を向上させることができるようにした、スロッタナイフを提供することを目的とする。
請求項3記載の本発明のスロッタナイフは、請求項1又は2に記載のスロッタナイフにおいて、該端面には、該突起部の先端部と該スロッタナイフの回転中心とを結んだ基準面よりも凹ませた逃げ部が形成されていることを特徴としている。
請求項5記載の本発明のスロッタナイフは、請求項4記載のスロッタナイフにおいて、該鋸刃状の該複数の刃先は、一定の高さに形成されていることを特徴としている。
請求項7記載の本発明のスロッタナイフは、請求項1〜6の何れか1項に記載のスロッタナイフにおいて、該シートは段ボールシートであって、段ボールシート製函機に用いられていることを特徴としている。
さらに、端面は、回転方向の断面が曲線で形成されているので、溝の角が応力集中を起こして破れることを減少させることができる。
請求項2記載の本発明のスロッタナイフによれば、先端部は、回転方向の断面が円弧状に形成されているので、溝の角が応力集中を起こして破れることをより減少させることができる。
請求項4〜6記載の本発明のスロッタナイフによれば、シートに刃先が確実に突き刺さり、切れ味が維持できて、確実に溝加工をすることができる。
請求項7記載の本発明のスロッタナイフによれば、段ボールシート製函機に用いて好適のスロッタナイフを得ることができる。
図1〜図3は本発明の一実施形態に係る段ボール製函機用スロッタナイフにかかるもので、図1はその先端部を示す斜視図,図2はその突起部を示す、図1の正投影図,図3はそれにより溝加工された段ボールシートを示す正面図である。さらに、既に従来技術として説明した図5〜図10についても適宜流用して説明する。
この突起部自体は、従来と同様に、溝SUの端部S2は剪断や押し切りでは切れないため、この突起部30aにより段ボールシートを突き刺して溝SUの端部S2を切断するものである。
また、突起部30aは、複数の刃先が並んでなる鋸刃状に形成され、この鋸刃は、図2(a)に示すように回転方向に鋭角β1、図2(c)に示すように刃幅方向に鋭角β2の角度をもつ鋭いものとする。
スロッタナイフ30の回転方向の先端部30eの端面30bと側面30fとが接続した面が円弧状に形成されているので、先端部30eには角張った角部がなくなり、図3に示すように、段ボールシート1に加工される溝SUの端部S2も、溝SUの側面S1と滑らかな曲線で接続され、角張った切断箇所がなくなることになる。スリッタナイフ30による段ボールシート1の切断過程では、スロッタナイフ30の先端部30eの移動量の方が段ボールシート1の移動量よりも大きいことから、スロッタナイフ30の先端部30eの端面30bが段ボールシート1に加工された溝の端部を押すことになるが、角張った切断箇所がない溝SUの端部S2が、同様に角張った角部がないスロッタナイフ30先端部30eで押されても、極端な応力集中がなくなって、溝SUの端部S2に破れが発生しにくくなる。
また、突起部30aは複数の刃先が並んでなる鋸刃状に形成され、その鋸刃状の刃先がスロッタナイフ30の回転方向の長さを所定値Tに形成され、また、刃先の先端(先端エッジ)30cが、全長にわたって一定値Hの高さでスロッタナイフ30外周面よりも突出するように形成されているので、段ボールシート1に刃先が容易に突き刺さり、切れ味が維持できて、確実に溝加工をすることができる。
例えば、本実施形態では、スロッタナイフ30の回転方向の先端部30eは凹凸のない円筒状であるが、特許文献1記載の技術の上スロッタナイフ20と同様に、図4に示すように、スロッタナイフ30の先端部30eの端面30bの突起部30a近傍に逃げ部30dを設けても良い。この逃げ部30dは、段ボールシート1の走行速度とスロッタナイフ30の周速度との速度差に起因して、突起部30aによって溝SUの端部S2を突き刺し切断した後に、端面30bが溝SUの端部S2に干渉するのを低減するためのものである。この逃げ部30dは、図10に示すように、端面30bにおいて、突起部30aの先端部がOUOL上にある時、突起部30aの先端部とOUとを結んだ面よりも、その回転方向後方側へ凹ませた形状に形成されている。
れた効果がある。
また、本実施形態では、図1,図2に示すように、スロッタナイフ30の先端部30eの端面30bと側面30fとを接続した曲面を完全な円弧形状としているが、その形状は完全な円弧に限らず、スロッタナイフ30の端面30bの回転方向の断面が曲線で形成されていればよい。
また、切断するシートは段ボールシートに限るものではなく、一定の剛性を有する他のシート(例えば、板紙,樹脂材,ベニヤ板,発泡スチロール,プラスチックなど)でも良い。
2 給紙部
3 印刷部
4 クリーザスロッタ部
5U 上クリーザ軸
5L 下クリーザ軸
6U 上スロッタ軸
6L 下スロッタ軸
7U 上クリーザヘッド
7L 下クリーザヘッド
8 上スロッタヘッド
8a 上スロッタヘッドの外周部
9 下スロッタヘッド
9a 下スロッタヘッドの外周部
10,11 上スロッタナイフ
10a,11a 上スロッタナイフの突起部
10b,11b 上スロッタナイフの端面部
12 下スロッタナイフ
13 スペーサ
20 上スロッタナイフ
20a 突起部
20b 端面部
20c 逃げ部
21 突起部先端(直線刃)
22 突起部先端(鋸刃)
23 端面部と側面の交線
30 スロッタナイフ
30a 突起部
30b 端面
30c 先端エッジ
30d 逃げ部
30e 先端部
30f 側面
A 段ボールシートの進行方向
B 破れ
d 段ボール箱の深さ
D 逃げ量
H 突起部の高さ
N 切始位置
P 切始位置での上スロッタナイフ突起部とシートとの最初の接触点(溝Sの端部S2に当たる部分)
P1 垂直位置でのPの位置
P2 離脱位置でのPの位置
Q1,Q3 垂直位置での上スロッタナイフ端面部とシートとの接触位置
Q2 離脱位置での上スロッタナイフ突起部とシートとの接触点
R0 上スロッタヘッド外周部の半径
R1 上スロッタナイフ突起部の半径
SU 溝(段ボールシート進行方向上流側)
SL 溝(段ボールシート進行方向下流側)
S1 溝Sの側面
S2 溝Sの端部
T 突起部の円周方向長さ
α 切始位置でのスロッタナイフ端面部と中心線OUOLのなす角
β 突起部の刃先角
Claims (7)
- シートに溝を加工するスロッタナイフであって、
該スロッタナイフの回転方向の先端部の端面と側面とが滑らかな曲面で接続され、
該先端部の外周側エッジ部に、突き刺し切断により該溝を加工する突起部をそなえ、該端面は、該回転方向の断面が曲線で形成されていることを特徴とする、スロッタナイフ。 - 該先端部は、該回転方向の断面が円弧状に形成されていることを特徴とする、請求項1記載のスロッタナイフ。
- 該端面には、該突起部の先端部と該スロッタナイフの回転中心とを結んだ基準面よりも凹ませた逃げ部が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のスロッタナイフ。
- 該突起部は、複数の刃先が並んでなる鋸刃状に形成されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のスロッタナイフ。
- 該鋸刃状の該複数の刃先は、一定の高さに形成されていることを特徴とする、請求項4記載のスロッタナイフ。
- 該突起部は、全長にわたって一定の高さで刃先が連続した直線刃状に形成されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のスロッタナイフ。
- 該シートは段ボールシートであって、段ボールシート製函機に用いられていることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のスロッタナイフ。
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