JP5844346B2

JP5844346B2 - ロール基材の切断方法及びその装置

Info

Publication number: JP5844346B2
Application number: JP2013272128A
Authority: JP
Inventors: 剛松岡
Original assignee: 株式会社理峰
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015123572A

Description

本発明は、粘着テープ等の基材を芯材に巻き付けたロール状製品を切断する方法及びその切断装置に関する。

特許文献１に記載のロール状物の切断方法及びその切断装置は、ロール状物を回転させて切断刃を直角に押し当てて切断する方法及び手段が開示されている。
（例えば特許文献１参照）

特開平７−１２４８９４号公報

特許文献１に記載の切断方法及びその装置では、巻芯にロール状物（基材）を巻き付けた状態で、巻芯を軸に回転させたうえで切断刃により切断されるため、ロール状物が切断刃との間の摩擦熱により溶解したり、切断圧力によるロール状物の破損、残存応力による切断端面の不均一化が発生する問題があった。これは、一見すると切断面に問題がないように見えるが、残存応力によるズレが経年変化により徐々に進むことで巻き取られた基材（例えばセロファンテープ）がタケノコ状に変形したりすることがある。

そこで、本発明のロール基材の切断方法は、基材を芯材に巻き付けたロール基材の切断方法であって、基材をあらかじめ完成品の幅に合わせて切断し、複数の分割基材とする第一工程と、前記複数の分割基材を、所定の間隔を設けて、芯材に巻き付ける第二工程と、前記複数の分割基材を巻き付けた芯材を固定し、前記芯材を軸心にして回転させ、切断刃を前記分割基材の両側面に当接しつつ、当該切断刃で芯材を切断する第三工程とを有することを特徴とするものである。

また、切断刃は、２つの刃先が片刃状に形成されており、各々の切断刃の刃先傾斜面の裏面が分割基材に当接しつつ、芯材を切断することが好ましい。

一方、本発明のロール基材の切断装置は、基材をあらかじめ完成品の幅に合わせて切断した複数の分割基材を、所定の間隔を設けて、巻き付けた芯材を切断する切断装置であって、複数の分割基材を巻き付けた芯材を支持し、この芯材を軸心にして回転させる支持回転手段と、複数の分割基材の両側面に当接しつつ芯材を切断する２つの切断刃と、前記２つの切断刃を、前記一の分割基材から他の分割基材へと移動させる切断刃移動手段と、前記２つの切断刃が一の分割基材の両側面に当接するように調整させる切断刃調整手段と、切断刃が芯材を切断する切断作動手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、２つの切断刃は、片刃状に形成されており、各々の切断刃の刃先傾斜面の裏面が分割基材に当接しつつ、芯材を切断することが好ましい。

請求項１に記載の切断方法によると、予め基材を切断し、各分割基材を、隙間を設けて千鳥状に芯材に巻き付けて、その後に芯材を切断しているため、回転する基材を切断刃で切断しない。これにより、摩擦熱による基材の溶解や切断圧力による基材の破損を防止することができ、切断刃が分割基材の両側に当接して芯材を切断するため、芯材の幅に沿った基材の完成型のロールとすることが可能になる。

請求項２に記載の切断方法によると、片刃の裏面を分割基材の側面に当接することで、芯材の切断面の変形を最小限にすることが可能になる。

請求項３に記載の切断装置によると、予め基材を切断し、千鳥状に芯材に巻き付けて、その後に芯材を切断しているため、回転する基材を切断刃で切断しない。これにより、摩擦熱による基材の溶解や切断圧力による基材の破損及び残留応力の発生を防止することができる。

請求項４に記載の切断装置によると、片刃の裏面を分割基材の側面に当接することで、芯材の切断面の変形を最小限にすることが可能になる。

本発明の基材を示すものであって、（ａ）は基材全体の平面図、（ｂ）は基材を６つに分割した分割基材を示す平面図である。本発明の分割基材を芯材に巻き付けた状態を示す斜視図である。本発明の分割基材を芯材に巻き付けた状態で、支持回転手段に取り付けた状態を示す正面図である。本発明の切断装置を示す正面図である。本発明の刃物調整手段を示す拡大正面図である。本発明の切断刃が分割基材の芯材を切断する状態を示す拡大正面図である。本発明の切断刃による切断状況を拡大して示すものであって、（ａ）は切断刃が片刃の場合による切断状況、（ｂ）は切断刃が両刃の場合による切断状況を示す正面図である。

本発明に係るロール基材の切断方法及びその装置について、図面に沿って説明する。図１（ａ）に示すように、本発明に用いる基材１は、一定のシート状に製造されるものであって、具体的には紙材、フィルム、樹脂等をいう。本発明に用いられる基材１は、分割してロール状にするものであるから、主にその厚みは比較的薄いものが用いられる。

従来、基材１は芯材にロール状に巻き取ってロール状にし、この芯材を軸心にして回転し、丸刃等の切断器により切断していた。しかし、このような切断方法では、切断時の切断圧力により、内部応力がかかり、切断端面が不均一となることが懸念されていた。

本実施形態においては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の工程として、基材１を芯材５に巻き付ける前に、予め使用範囲毎に切断して分割基材２、２とする。基材１の分割は、少なくとも２以上の分割基材２、２に分割されるものであればよい。この分割基材の切断幅長さ２Ｗは、最終的な使用範囲によって決せられる。

第２の工程として、分割基材２、２は、図２に示すように、基材１から切断して分割した後に、芯材５に巻き付ける。この芯材５は、その内部に空洞部分６がある所定長さを有する筒状の部材であり、本実施例では厚手の紙材を用いる。芯材５は、後述の通り、切断部２１、２１により切断されるものであるから、この材質のみに限定されるものではなく、刃物による切断が可能なものであって、分割基材２、２を巻き付けた状態を保持し得る所定の強度があればよい。

分割基材２、２の芯材５への巻き付けは、分割基材２、２を芯材５に自動的に巻き付ける自動巻付手段によって行う（図示しない）。図３に示すように、芯材５に巻き付けた各々の分割基材２、２の間には隙間３、３が形成されるが、この隙間３、３は後述する切断刃物２１、２１が挿入され、位置を調整するスペースが確保されていればよく、その長さが限定されるものではない。

図２、３に示す本実施形態において、芯材５に６つの分割基材２、２が巻き付けられ、この分割基材２、２間に５つの隙間３、３が形成される。これらの芯材５に巻き付ける分割基材２、２の個数は、本実施形態に限定されるものではなく、７つ以上の分割基材２、２を巻き付ける等の形態でもよい。

第３の工程は以下の通り、巻き付けた分割基材２、２の芯材５を支持し、切断する。分割基材２、２は、芯材５に巻き付けた状態において、芯材５の最前部と最後部の両方の端部４、４が、芯材５の手前側の分割基材２と奥側の分割基材２の巻き付け位置から若干、外方へ突出している。図３に示すように、芯材５の一方の端部４を支持回転手段１１の固定部１２に取り付けて固定、支持させる。この支持回転手段１１とは、分割基材２、２を巻き付けた芯材５を固定、支持しつつ、芯材５と分割基材２、２とを回転させるものであって、少なくとも芯材５を固定、支持する固定部１２と、回転動力を駆動するモータ１３と、回転動力を芯材５に伝達する回転軸１４とからなる。

具体的には、モータ１３に回転軸１４が取り付けられ、この回転軸１４のモータ１３側の一部分に固定部１２が配置されている。この固定部１２により、芯材５の一方の端部４を片持ち状に固定しているが、他の実施形態として、芯材５の両方の端部４、４の両方を固定するものであってもよい。

支持回転手段１１の固定部１２によって芯材５の端部４を固定しつつ、回転軸１４を芯材５の空洞部分６に通して回動可能に支持する。モータ１３からの回転動力が回転軸１４に伝達されたうえで、回転軸１４の回転動力が芯材５に伝達し、分割基材２、２を巻き付けた芯材５が回転する。

本実施形態に用いる切断刃２１、２１を用いた切断装置２２を図４に示す。切断装置２２は、主に、切断刃移動手段２３と、切断刃調整手段２４、切断作動手段２５とからなる。

切断刃移動手段２３は、芯材５に巻き付けられた複数の分割基材２、２のうち、一の分割基材２の切断位置から他の分割基材２の切断位置までを移動させるものである。具体的には、フレーム３１、３１の両端部にガイド３２、３２を掛け渡し、このガイド３２、３２に沿って、基板３３及び浮島４１、４１を水平方向（図４の左右方向）に移動させる。この移動は、基板移動用ネジ軸３４の回動によりなされる。ガイド３２、３２と並行となるようにフレーム３１、３１に回動可能に支持された基板移動用ネジ軸３４と、基板３３の裏面に取り付けられたナット状の受部３５とが係合する。この基板移動用ネジ軸３４を一方向に回動させると、ナット状の受部に固定された基板３３と浮島４１、４１が基板移動用ネジ軸３４の長手方向の一方に移動し、基板移動用ネジ軸３４を逆方向に回動させると、基板３３と浮島４１、４１を逆方向に移動させることができる。

この基板移動用ネジ軸３４と前記受部３５による基板３３の移動によって、切断刃２１、２１を切断位置へと移動させることができる。本実施形態の切断刃移動手段２３は、ネジ軸３４とナット状の受部３５によるものであるが、油圧式アクチュエータを用いた移動手段やその他の形態であってもよい。これは、後述する切断刃調整手段２４も同様である。

本実施形態の切断刃移動手段２３は、ネジ軸をモータとチェーン等で連結して、自動的に回動するものであるが、他の回転手段を用いてもよく、単に手動であってもよい。また、切断刃の移動制御についても、基板３３にセンサを取り付け、切断刃２１、２１の刃先が切断対象となる分割基材２の中央付近に位置するように自動制御するものであってもよい。

切断刃調整手段２４は、浮島４１、４１と、この浮島４１、４１間に水平方向に掛け渡された調整用ネジ軸４２からなる。浮島４１、４１は固定フレーム４３、４３により、基板３３の下側で固定されている。

調整用ネジ軸４２は、切断作動部材５１、５１の下側に回動しないように配置されるナット状の受部４３、４３と係合している。図５に示すように、調整用ネジ軸４２は、手元側から一方の方向に形成されたネジ溝４２ａと、その後に中間部分にネジ溝が形成されていない部分４２ｂと、その後にもう一方の方向に形成されたネジ溝４２ｃとからなる。切断作動部材５１、５１の受部４３、４３は雌ネジが形成されており、その一つはネジ溝４２ａと係合し、もう一つはネジ溝４２ｃと係合する。これにより、調整用ネジ軸４２全体を一方の方向に回動させると、この受部４３、４３により、２つの切断作動部材５１、５１が離れる方向に移動し、調整用ネジ軸４２を逆方向に回動させると、２つの切断作動部材５１、５１が近づく方向に移動する。これにより、２つの切断刃２１、２１の位置を調整することができる。

この調整を具体的にいうと、切断刃移動手段２３により、切断刃２１、２１は１つの分割基材２の近辺に移動する。その後、当該分割基材２の両側に切断刃２１、２１の裏面２１ｂ、２１ｂが当接されるように、切断刃調整手段２３により、位置調整される。そして、切断作動手段２５により切断刃２１、２１が垂直方向に稼働し、芯材５を切断する。

切断作動手段２５は、切断刃２１、２１を垂直方向（図４の上下方向）に作動させて、切断対象物を切断する。具体的には、切断刃２１、２１の長手方向中央部分の外側側面から固定する刃物固定部５２、５２があり、この刃物固定部５２、５２を垂直方向に作動させる切断作動部５１、５１が配置される。この切断作動部５１、５１は、ここでは油圧式アクチュエータからなっているが、切断刃２１、２１を作動させるものであれば、他の手段でもよい。

図６に示すように、切断刃２１、２１は、一方にのみ傾斜する刃先傾斜面２１ａ、２１ａをもつ片刃を用いている。また、切断刃２１、２１が分割基材２の両側に当接した状態で、刃先傾斜面２１ａ、２１ａの両方が外側を向き、裏面２１ｂ、２１ｂが分割基材２、２に当接している。この切断刃２１、２１を用いることにより、切断の歪み、ズレを軽減させることができる。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、一方のみの刃先傾斜面２１ａを有する片刃の切断刃２１の場合、芯材５を切断するために侵入したとき、刃先傾斜面２１ａ側に芯材５から浮き上がり６１が発生するが、裏面２１ｂ側には発生せず、符号６２で示すように、切断端面に歪みが生じない。一方、図７（ｂ）に示すように、両刃による切断刃であれば、両方に刃先傾斜面２１ａ、２１ａがあるため、浮き上がり６１、６１が両側に発生してしまう。本実施例において、片刃の切断刃２１のうち裏面２１ｂ側は分割基材２を巻き付ける芯材５であって、浮き上がり６１が発生する部分は隙間３の部分であるため、片刃による切断刃２１を用いることで、切断端面の歪みを抑えることが可能になる。

１…基材、２…分割基材、３…隙間、５…芯材、１１…支持回転手段、１２…固定部、１４…回転軸、２１…切断刃、２１ａ…２２…切断装置、２３…切断刃移動手段、２４…切断刃調整手段、２５…切断作動手段、３３…基板、３４…規範移動用ネジ軸、３５…受部、４１…浮島、４２…調整用ネジ、４３…受部、５１…切断作動部材、５２…刃物固定部

Claims

基材を芯材に巻き付けたロール基材の切断方法であって、
基材をあらかじめ完成品の幅に合わせて切断し、複数の分割基材とする第一工程と、
前記複数の分割基材を、所定の間隔を設けて、芯材に巻き付ける第二工程と、
前記複数の分割基材を巻き付けた芯材を固定し、前記芯材を軸心にして回転させ、切断刃を前記分割基材の両側面に当接しつつ、当該切断刃で芯材を切断する第三工程と、
を有することを特徴とするロール基材の切断方法。
切断刃は、２つの刃先が片刃状に形成されており、各々の切断刃の刃先傾斜面の裏面が分割基材に当接しつつ、芯材を切断することを特徴とする請求項１に記載のロール基材の切断方法。
基材をあらかじめ完成品の幅に合わせて切断した複数の分割基材を、所定の間隔を設けて、巻き付けた芯材を切断する切断装置であって、
複数の分割基材を巻き付けた芯材を支持し、この芯材を軸心にして回転させる支持回転手段と、
複数の分割基材の両側面に当接しつつ芯材を切断する２つの切断刃と、
前記２つの切断刃を、前記一の分割基材から他の分割基材へと移動させる切断刃移動手段と、
前記２つの切断刃が一の分割基材の両側面に当接するように調整させる切断刃調整手段と、
切断刃が芯材を切断する切断作動手段と、
を備えたことを特徴とするロール基材の切断装置。
２つの切断刃は、片刃状に形成されており、各々の切断刃の刃先傾斜面の裏面が分割基材に当接しつつ、芯材を切断することを特徴とする請求項３に記載のロール基材の切断装置。