JP5545939B2 - 裁断刃、裁断装置、裁断時のダスト捕集方法 - Google Patents

Description

本発明は、紙やプラスチックフィルムなどのシート材を裁断する裁断刃、裁断装置並びに裁断時のダスト捕集方法に関し、特に、裁断されたシート材の裁断端部やその周辺に付着している裁断屑等のダストを効果的に除去できるようにしたものである。

従来、例えば製紙工場やプラスチックフィルム工場などでは、紙製あるいはプラスチック製の長尺シート材を、その幅方向に裁断して短尺の平判に仕上げたり、シート材長さ方向に沿って裁断して小幅のシート材に仕上げたりしている。また、裁断時には裁断屑などのダストが発生するので、かかるダストを除去する装置が使用されている。

裁断時に発生するダストを除去する装置としては、例えば、特許文献１に開示された除去装置が知られている。同文献１の除去装置は、裁断されたシート材の表面にエアー（処理空気）を吹き付け、そのエアーの流れをコアンダ効果によって空気回収部へ導くことにより、シート材の表面に付着しているダストを除去回収するというものである。

しかしながら、特許文献１に開示されている従来の除去装置によると、前記の通り、裁断されたシート材の表面にエアーを吹き付け、そのエアーの流れをコアンダ効果によって空気回収部へ導く構成であるため、裁断されたシート材の表面に付着したダストは除去可能であるが、裁断されたシート材の裁断端面に付着したダストを効果的に除去することはできず、ダストを含んだ不良品が発生する問題を完全に解消するには至っていない。

前記のように除去されなかった裁断端面のダストがシート材の表面に再付着したら、シート材の表面に印刷を施したときに、ダストの部分がスポット的に白抜けの白点になる等、印刷不良が生じる。また、裁断端面のダストが例えばインクジェット印刷機のインク吐出ノズルに再付着したら、インク吐出ノズルの目詰まりによって印刷不良が生じる等の問題を引き起こす。

特開２００６−２６７５２号公報

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、裁断されたシート材の裁断端面やその周辺に付着している裁断屑等のダストを効果的に除去できる裁断刃、裁断装置、裁断時のダスト捕集方法を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明に係る裁断刃は、駆動軸の外周に取り付けられ、該駆動軸を中心に回転駆動されて対向する一対の裁断刃でシート材を裁断する少なくとも一方の裁断刃であって、前記裁断刃は、刃先と刃先を支持する裁断刃の胴体部である裁断刃本体部とからなり、前記裁断刃本体部に、複数の吸引通路と、前記吸引通路の外周端部からなり、開口向きが前記刃先方向を向いている複数の吸引口と、を備え、前記吸引口は、前記吸引通路を介して吸引手段に接続され、前記吸引手段の吸引力が吸引口に作用し、前記吸引口から最短距離にある前記刃先で裁断された前記シート材の裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引することを特徴とする。

前記本発明に係る裁断刃において、前記裁断刃本体部は、前記駆動軸の胴面から直立した略鍵型からなり、前記刃先は、前記裁断刃本体部の前記駆動軸から離れた側の先端部に前記駆動軸に対して略垂直に形成され、該刃先から少し駆動軸寄りの箇所に窪みを有し、該窪みの前記駆動軸寄りの該駆動軸の胴面と平行な面上に前記吸引口を有するように構成してもよい。また、前記複数の吸引通路は、放射状に等間隔で形成されているように構成してもよい。

前記本発明に係る裁断刃において、前記駆動軸を回転しないように固定し、上側の裁断刃と重なる位置付近に２から３のダスト誘導通路を設けて構成してもよい。

本発明に係る裁断装置は、対向する一対の裁断刃でシート材を裁断する裁断装置において、一対の裁断刃のうち少なくともいずれか一方の裁断刃が前記本発明の裁断刃からなることを特徴とする。

本発明に係る裁断時のダスト捕集方法は、駆動軸の外周に取り付けられ、該駆動軸を中心に回転駆動されてシート材を裁断する対向する一対の裁断刃を用いた裁断装置のダスト捕集方法であって、前記裁断刃の少なくとも一方は、刃先と刃先を支持する裁断刃の胴体部である裁断刃本体部とからなり、前記裁断刃本体部に、複数の吸引通路と、前記吸引通路の外周端部からなり、開口向きが前記刃先方向を向いている複数の吸引口と、を備え、前記吸引口は、前記吸引通路を介して吸引手段に接続され、前記吸引手段の吸引力が前記吸引口に作用し、前記裁断刃による前記シート材の裁断時に、前記吸引口から最短距離にある前記刃先で裁断された前記シート材の裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引することを特徴とする。

本発明にあっては、前記の如く、裁断刃本体部に吸引口を設け、吸引口からシート材の裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引する構成を採用したため、シート材の裁断端面やその周辺に付着している裁断屑等のダストを効果的に除去することができ、ダストの付着による不良品の発生が減り、ダストに起因した印字不良も減る等の作用効果が奏し得られる。

図１は、本発明の第１の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の説明図である。 図２は、図１の裁断装置で採用した裁断刃の拡大図であって、（ａ）は裁断刃の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はＳ１−Ｓ１断面図である。 図３は、図２のＳ１−Ｓ１断面拡大図である。 図４は、本発明の第２の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の正面図である。 図５は、図４中の裁断刃の説明図であり、（ａ）は裁断刃の刃先付近の部分拡大平面図、（ｂ）は裁断刃の刃先付近の断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の斜視図である。 図７は、図６中の下側の裁断刃の説明図であり、（ａ）は当該裁断刃の部分平面図、（ｂ）当該裁断刃の断面図である。 図８は、本発明の第４の実施形態である裁断刃の概念図である。 図９は、本発明の第５の実施形態である裁断刃の概念図である。 図１０は、本発明の第６の実施形態である裁断刃の概念図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の説明図、図２は図１の裁断装置で採用した裁断刃の拡大説明図、図３は図２のＳ１−Ｓ１断面拡大図である。

図１の裁断装置Ｍは、長尺のシート材Ｓを連続的に移送する移送手段１と、シート材Ｓの移送路の途中に設けた裁断部２とを備えている。

移送手段１は、図示しない繰出しロールから長尺のシート材Ｓを順次繰り出すドライブロール（図示省略）と、繰り出されたシート材Ｓを裁断部２へ誘導する第１のガイドロール１０と、裁断されたシート材Ｓを図示しない巻取りロールへ誘導する第２のガイドロール１１とを備えている。

裁断部２は、第１のガイドロール１０と第２のガイドロール１１との間に位置し、シート材Ｓの移送経路を挟んで上下に対向する一対の裁断刃２０、２１を有している。一対の裁断刃２０、２１は、いずれも円形の刃物であって、シート材Ｓの幅方向（シート材Ｓの移送方向Ａと直交する方向）に所定ピッチで複数配置されている（図３参照）。

また、それぞれの裁断刃２０、２１は個別にシート材Ｓの移送方向Ａと直交する駆動軸３、４を有しており、下側の裁断刃２１は、駆動軸３の外周に取り付けることで、該駆動軸３を中心に回転駆動されるように構成してある。上側の裁断刃２０も同様に、駆動軸４の外周に取り付けることで、該駆動軸４を中心に回転駆動されるように構成してある。そして、両裁断刃２０、２１の刃先２０Ｔ、２１Ｔが図３のように相互に擦れ違って回転することにより、シート材Ｓはその長さ方向に沿って裁断されて小幅のシート材になる。

下側の裁断刃２１とその駆動軸３との取り付け構造例として、本裁断装置Ｍでは、下側の裁断刃２１の全体形状をリング形状とし、そのリングの内側に駆動軸３を通して固定する構造を採用したが、これに限定されることはない。図示は省略するが、上側の裁断刃２０とその駆動軸４との取り付け構造も同様である。

図２（ａ）（ｂ）及び図３に示したように、下側の裁断刃２１は、刃先２１Ｔと刃先２１Ｔを支持する裁断刃の胴体部である裁断刃本体部２１Ｅから構成され、刃先２１Ｔより少し離れた位置の裁断刃本体部２１Ｅに、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引する吸引口５を備えている。この吸引口５の開口向きは裁断刃２１の刃先２１Ｔ方向であり、吸引口５から最短距離にある刃先２１Ｔの先端方向を向いていることが好ましい。

本裁断装置Ｍでは、吸引口５の具体的な設置構造例として、図２のように、下側の裁断刃２１の一面に吸引通路６を放射状に等間隔で複数形成し、それぞれの吸引通路６の外周端部（刃先２１Ｔに近い方の端部）を吸引口５として使用する構造を採用した。吸引通路６や吸引口５の数や形状は、図２の例に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することができる。

また、前記吸引口５は、前記吸引通路６と、駆動軸３に設けたダスト誘導通路７Ａ、７Ｂとを介して周知の吸引手段８に接続されており、吸引手段８の吸引力がダスト誘導通路７Ａ、７Ｂおよび吸引通路６を介して吸引口５に作用することにより、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤは、吸引口５から吸引通路６を経てダスト誘導通路７Ａ、７Ｂ内に強制的に吸引される。吸引手段８としては、例えばファンなどを挙げることができる。またダスト誘導通路７Ａは図１、図２において８つ設けているが、駆動軸３を回転しないように構成することにより、上側の裁断刃２０との重なり部分付近に位置する２〜３つにすることが好ましく、ダスト誘導通路７Ａの数を減らすことで、吸引力の分散を抑制することができ、吸引口５への吸引力を向上させることができる。

次に、図１の裁断装置Ｍの動作について図３を用いて説明する。

図１の裁断装置Ｍによりシート材Ｓを裁断する際、裁断対象のシート材Ｓは、図示しない繰出しロールからドライブロール（図示省略）、第１のガイドロール１０、上下の裁断刃２０、２１間、および第２のガイドロール１１を通して、図示しない巻取りロールに移送されるようにセットされる。

そして、図示しない始動スイッチをオンにすることにより、図１の裁断装置Ｍでは、駆動軸３、４によって一対の裁断刃２０、２１が回転駆動され、ドライブロールによって繰出しロールからシート材Ｓが繰出される。繰出されたシート材Ｓは、回転する一対の裁断刃２０、２１間を通過する際に裁断される。また、吸引手段８の吸引力が吸引口５に作用し、吸引口５からの吸引動作も始まる。

裁断時にシート材Ｓから発生した裁断屑等のダストＤは、図３のように裁断されたシート材Ｓの裁断端面に付着する場合がある。裁断直後のシート材Ｓの裁断端部は、上側の裁断刃２０で下方に押され、吸引口５に向って垂れ下がるから、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤは、吸引口５から吸引通路６を経てダスト誘導通路７Ａ、７Ｂ内に効果的に吸い込まれる。

図４は、本発明の第２の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の正面図であり、図５は、図４中の裁断刃の説明図である。

図４の裁断装置Ｍは、ギロチンカッターからなる裁断刃２０でシート材Ｓを押し切るタイプの装置であって、ハンドルＨを掴んでレバーＬを振り下ろすことにより、裁断刃２０が裁断ベース板２３に向って下降し、その刃先２０Ｔで裁断ベース板２３上のシート材Ｓを押し切るものである。レバーＬを用いずに油圧等により裁断刃２０が上下するような機構を用いてもよい。

裁断刃２０の裁断刃本体部２０Ｅは、図５（ａ）（ｂ）のようにシート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤ（図３参照）を吸引する吸引口５を備えている。この吸引口５の具体的な構造例として、図４の裁断装置Ｍでは、裁断刃２０の刃先２０Ｔ付近に段部２０Ｄを形成するとともに、その段部２０Ｄの傾斜した立ち上り面２０Ｓにスリット溝９を形成し、かかるスリット溝９の上部開口を吸引口５として使用するようにした。なお、スリット溝９は傾斜した立ち上り面２０Ｓに限らず、直角な立ち上り面に形成してもよい。

スリット溝９の底部は、裁断刃本体部２０Ｅ内の吸引通路６と、これに接続されたホース８Ａとを介して、公知の吸引ポンプなどからなる吸引手段８に接続されている。そして、吸引手段８の吸引力がホース８Ａ、吸引通路６、スリット溝９を通じて吸引口５に作用することにより、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤは、吸引口５内に強制的に吸引される。

図６は、本発明の第３の実施形態である裁断刃を適用した裁断装置の斜視図であり、図７は、図６中の下側の裁断刃の説明図である。

図６の裁断装置Ｍは、ギロチンカッターからなる上側の裁断刃２０とその受け刃からなる下側の裁断刃２１とを有している。上側の裁断刃２０（ギロチンカッター）は、下側の裁断刃２１（受け刃）の端に設けた支持軸Ｐに回転可能に取り付けられていて、その支持軸Ｐを基点として所定角度範囲内で回転できるようになっている。そして、上側の裁断刃２０の他端に設けたハンドルＨを握り、支持軸Ｐを基点として上側の裁断刃２０を振り下ろすことにより、両裁断刃２０、２１が相互に擦れ違って裁断ベース板２３上のシート材Ｓを裁断するようになっている。

下側の裁断刃２１（受け刃）の裁断刃本体部２１Ｅには、図７（ａ）（ｂ）のようにシート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤ（図３参照）を吸引する吸引口５を備えている。この吸引口５の具体的な構造例として、図６の裁断装置Ｍでは、刃先２１Ｔより少し離れた位置の裁断刃本体部２１Ｅに横穴形態のスリット溝９を形成し、そのスリット溝９の横向き開口を吸引口５として使用するようにした。また、かかるスリット溝９の底部も、図５（ａ）（ｂ）のスリット溝９の底部と同様、裁断刃本体部２１Ｅ内の吸引通路６と、これに接続されたホース８Ａとを介して、吸引手段８に接続されている。従って、吸引手段８の吸引力がホース８Ａ、吸引通路６、スリット溝９を通じて吸引口５に作用することにより、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤは、吸引口５内に強制的に吸引される。

図８は、本発明の第４の実施形態である裁断刃の概念図である。

図８の裁断刃は、対向する一対の裁断刃２０、２１からなり、一対の裁断刃でシート材を裁断する形式の裁断装置に適用することができる。

図８において、一対の裁断刃２０、２１のうち、下側の裁断刃２１は、裁断刃本体部２１Ｅに、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストＤを吸引する吸引口５を備えている。吸引口５は裁断刃２１内部の吸引通路６を介して公知の吸引手段８に接続されており、吸引手段８の吸引力が吸引通路６を介して吸引口５に作用することにより、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストは、吸引口５から吸引通路６内に強制的に吸引されるようになっている。

この一方、上側の裁断刃２０は、裁断刃本体部２０Ｅに、エアー吹出口１２を備えている。エアー吹出口１２は、裁断刃２０内部のエアー供給通路１３を介して公知のブロアー等からなるエアー供給手段１４に接続されている。そして、エアー供給手段１４から供給されるエアーはエアー供給通路１３を介してエアー吹出口１２から吹出し、吹出したエアーによって、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着しているダストは、前記吸引口５へ誘導される。この構成によると、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着したダストは、エアー吹出口１２から吹出したエアーによって吹き飛ばされ、更にそのエアーの誘導作用によって吸引口５の方向に誘導されるから、より一層効果的に当該ダストを除去できる。

図８の例では、上側の裁断刃２０にエアー吹出し口１２およびエアー供給通路１３を設け、下側の裁断刃２１に吸引口５および吸引通路６を設けたが、これとは逆に、図９の例のように、上側の裁断刃２０に吸引口５と吸引通路６を設け、下側の裁断刃２１にエアー吹出口１２とエアー供給通路１３を設けてもよい。

また、図１０の例のように、双方の裁断刃２０、２１に吸引口５と吸引通路６を設けることもできる。この場合、シート材Ｓの裁断端面やその周辺に付着したダストは、上下２方向の吸引口５、５から吸引される方式になるので、当該ダストの除去効果の向上が期待できる。

１ 移送手段
２ 裁断部
３、４ 駆動軸
５、５Ａ、５Ｂ 吸引口
６ 吸引通路
７、７Ａ、７Ｂ ダスト誘導通路
８ 吸引手段
８Ａ ホース
９ スリット溝
１０ 第１のガイドロール
１１ 第２のガイドロール
２０、２１ 裁断刃
２０Ｄ 段部
２０Ｓ 立ち上り面
２０Ｔ、２１Ｔ 刃先
２０Ｅ、２１Ｅ 裁断刃本体部
２３ 裁断ベース板
５０ 吸引ボックス
Ａ シート材の移送方向
Ｄ ダスト
Ｍ 裁断装置
Ｓ シート材

Claims (5)

1. 駆動軸の外周に取り付けられ、該駆動軸を中心に回転駆動されて対向する一対の裁断刃でシート材を裁断する少なくとも一方の裁断刃であって、
   前記裁断刃は、刃先と刃先を支持する裁断刃の胴体部である裁断刃本体部とからなり、
   前記裁断刃本体部に、複数の吸引通路と、前記吸引通路の外周端部からなり、開口向きが前記刃先方向を向いている複数の吸引口と、を備え、
   前記吸引口は、前記吸引通路を介して吸引手段に接続され、前記吸引手段の吸引力が吸引口に作用し、前記吸引口から最短距離にある前記刃先で裁断された前記シート材の裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引すること
   を特徴とする裁断刃。
2. 前記裁断刃本体部は、前記駆動軸の胴面から直立した略鍵型からなり、前記刃先は、前記裁断刃本体部の前記駆動軸から離れた側の先端部に前記駆動軸に対して略垂直に形成され、該刃先から少し駆動軸寄りの箇所に窪みを有し、該窪みの前記駆動軸寄りの該駆動軸の胴面と平行な面上に前記吸引口を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の裁断刃。
3. 前記駆動軸を回転しないように固定し、上側の裁断刃と重なる位置付近に２から３のダスト誘導通路を設けたこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載の裁断刃。
4. 前記対向する一対の裁断刃のうち少なくともいずれか一方の裁断刃が請求項１乃至３のいずれか１項に記載の裁断刃からなること
   を特徴とする裁断装置。
5. 駆動軸の外周に取り付けられ、該駆動軸を中心に回転駆動されてシート材を裁断する対向する一対の裁断刃を用いた裁断装置のダスト捕集方法であって、
   前記裁断刃の少なくとも一方は、刃先と刃先を支持する裁断刃の胴体部である裁断刃本体部とからなり、
   前記裁断刃本体部に、複数の吸引通路と、前記吸引通路の外周端部からなり、開口向きが前記刃先方向を向いている複数の吸引口と、を備え、
   前記吸引口は、前記吸引通路を介して吸引手段に接続され、前記吸引手段の吸引力が前記吸引口に作用し、前記裁断刃による前記シート材の裁断時に、前記吸引口から最短距離にある前記刃先で裁断された前記シート材の裁断端面やその周辺に付着しているダストを吸引すること
   を特徴とするダスト捕集方法。
   

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