JP6490135B2 - 切断装置及びこれを備えた延反機 - Google Patents

Description

本発明は、回転刃と固定刃との間で切断対象物を切断する切断装置及びこれを備えた延反機に関し、詳しくは、切断対象物を切断する際に回転刃に付着した溶融物質をクリーニングする機能を備えたものに係る。

一般に、切断装置にあっては、モータにより回転する回転刃とこれに摺接する固定刃とを備え、回転刃と固定刃との間で切断対象物を切断する際にその回転刃に付着する切断対象物からの粘着性のある溶融物質をクリーニングするクリーニング装置を備えたものが知られている（特許文献１参照）。具体的には、感光感圧記録媒体などの切断対象物をテーブル上に繰り出す繰り出し口に臨むように案内レールを設け、この案内レールに沿って往復移動するホルダに回転刃を設けるとともに、この回転刃の往復移動範囲の両端近傍にクリーニング装置を設けている。このクリーニング装置は、案内レールに沿って回転刃の往復移動範囲に亘って設けられた固定刃と摺接しながら回転刃がその往復移動範囲の両端近傍に到達したときに接触し、固定刃との間で切断対象物を切断する際に回転刃に付着した溶融物質をクリーニングするようにしている。

また、案内レールに沿って往復移動するホルダに回転刃と固定刃との双方を設け、回転刃に対し固定刃が常時摺接するようにした切断装置もあり、このものにおいても、回転刃の往復移動範囲の両端のうちの少なくとも一方の近傍の位置、またはホルダなどに、クリーニング装置を設けている。

特開平１１−２３１４２５号公報

ところで、回転刃と摺接する固定刃の摺接部位は、摩擦により高温となるために溶融物質が付着し難く、クリーニングが不要であることが分かっている。そのため、回転刃に対し固定刃が常時摺接する切断装置では、回転刃に付着した溶融物質をクリーニングする必要がある。

これは、回転刃に対し固定刃が常時摺接していると、互いの摺接面で溶けた切断対象物の溶融物質が回転刃の表面に付着し、次に固定刃に摺接するまでの間に冷やされて粘度が高まり、これが繰り返されて堆積してしまうからである。このとき、回転刃の表面に堆積した堆積物を放置しておくと、固定刃と回転刃との間隔が広がってしまい、切断装置の切れ味が次第に悪化してしまう。

その場合、回転刃に対し固定刃が常時摺接する切断装置にあっては、固定刃自体にクリーニング機能が存在していれば、回転刃のクリーニングを固定刃に依存することも考えられる。このとき、固定刃は、回転刃との摺接面に対し常時摺接するように板ばねなどの付勢手段によって押し付けられて、固定刃と回転刃との間にギャップが生じないように追従させている。しかし、回転刃はその組み付け精度などによって回転時に振れが生じると、回転刃の周速度が高くなる切断対象物の切断時などに固定刃が回転刃との摺接面に対し跳ねるように接して当該両刃間にギャップが生じてしまい、回転刃との摺接面に対する固定刃の追従性が低下する。そのため、回転刃に付着する溶融物質が除去しきれず、切断装置の切れ味に影響がなくてもクリーニング効果の低下が否めない。また、切断時あるいは切断直後における溶融物質は、摩擦熱により粘性を有する状態にあり、前記両刃間のギャップが少ない状態であっても、固定刃で削ぎ落とすことは難しい。

また、回転刃に付着した溶融物質をクリーニングするために、固定刃に頼らない専用のクリーニング装置を回転刃の往復移動範囲の両端のうちの少なくとも一方の近傍の位置又はホルダなどに設けることも考えられるが、専用のクリーニング装置によってコストアップが否めない上、クリーニング装置を設置するスペースを要して切断装置の大型化が危惧される。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング装置を不要にしてコストダウンを図りつつコンパクト化を達成し、固定刃との摺接面に対する回転刃の追従性を高めて回転刃の溶融物質を効率よく除去することでクリーニング効果を向上させることができる切断装置及びこれを備えた延反機を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、制御手段により制御されたモータにより回転する回転刃とこれに常時摺接する固定刃とを備えた切断装置を前提とする。そして、前記制御手段は、前記回転刃と前記固定刃との間で切断対象物を切断する際にその回転刃に付着する前記切断対象物の溶融物質をクリーニングする機能を有しているとともに、前記回転刃のクリーニング時に、前記回転刃の周速度が前記切断対象物の切断時の周速度よりも低い１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されるように前記モータを制御することを特徴としている。

また、前記制御手段は、前記回転刃のクリーニング時に、前記モータの駆動を停止するインターバルを設けていてもよい。

更に、前記制御手段は、前記回転刃のクリーニング時に、前記インターバルを繰り返し設けていてもよい。

そして、切断装置を延反機に備えていてもよい。

また、複数の生地を延反する際に順次切断される生地毎の切断スパンの間に前記回転刃のクリーニングを自動で行っていてもよい。

以上、要するに、回転刃のクリーニング時に、回転刃の周速度が切断対象物の切断時の周速度よりも低い１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されるようにモータを制御することで、回転刃のクリーニング時に回転刃の組み付け精度などに起因する回転刃の振れの周期が切断対象物の切断時よりも非常にゆっくりとなる。このため、切断対象物の切断時などのように固定刃が回転刃の摺接面に対し跳ねるように接して当該両刃間のギャップが生じることがなくなる。これにより、回転刃のクリーニング時に回転刃との摺接面に対する固定刃の追従性が増すことになり、固定刃が回転刃の摺接面に対しスムーズに摺接し、回転刃のクリーニング時に、回転刃に付着する溶融物質を効率よく除去してクリーニング効果を向上させることができる。また、回転刃の周速度を低速に保つので、回転刃に付着した溶融物質は切断時や切断直後よりも硬化する傾向にあり、固定刃による削ぎ落とし効果が向上する。

しかも、回転刃に付着した溶融物質をクリーニングするクリーニング装置が不要となって、コストダウンを図りつつ、切断装置のコンパクト化を図ることもできる。

また、回転刃のクリーニング時にモータの駆動を停止するインターバルを設けることで、回転刃の振れが、周速度が１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲で駆動するときよりもさらにゆっくりとなって、固定刃との間のギャップがさらに生じ難くなる。これにより、回転刃のクリーニング時に回転刃との摺接面に対する固定刃の追従性がさらに増すことになり、固定刃が回転刃の摺接面に対しスムーズに摺接し、回転刃に付着する溶融物質をより効率よく除去してクリーニング効果をより向上させることができる。

更に、回転刃のクリーニング時にインターバルを繰り返し設けることで、回転刃の振れが、周速度が１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲で駆動するときよりもより一層ゆっくりとなって、固定刃との間のギャップがより生じ難くなる。これにより、回転刃のクリーニング時に回転刃との摺接面に対する固定刃の追従性がより一層増すことになり、固定刃が回転刃の摺接面に対しスムーズに摺接または密着し、回転刃に付着する溶融物質をさらに効率よく除去してクリーニング効果をより一層向上させることができる。

そして、切断装置を延反機に備えることで、延反機により延反される切断対象物の切断時に回転刃に付着する溶融物質を効率よく除去してクリーニング効果を向上させることができる。

また、複数の生地を延反する際に順次切断される生地毎の切断スパンの間に回転刃のクリーニングを自動で行うことで、回転刃により生地を切断しない生地毎の切断スパンを利用して回転刃のクリーニングを効率よく行うことができる。

本発明の実施の形態に係る切断装置を備えた延反機の斜視図である。 図１の延反機の延反機本体を正面から見た正面図である。 図１の切断装置の正面図である。 図３の切断装置の固定刃に対する回転刃の摺接面付近を示す斜視図である。 図３の切断装置の回転刃への溶融物質の付着状態を示す一部切欠正面図である。 回転刃をクリーニングする際の時間に対する回転刃の周速度ｍ／ｍｉｎを制御する制御マップである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る切断装置を備えた延反機の斜視図、図２は延反機の繰り出し口を正面から見た正面図をそれぞれ示している。

図１及び図２において、延反機１は、切断対象物としての接着芯地Ｓをロール状に巻いた原反（図示せず）を備えているとともに、この原反から接着芯地Ｓを引き出す解反部１１を備えている。また、延反機１は、水平に設置された延反テーブル１２と、この延反テーブル１２上をその一側（図１では右側）と他側（図１では左側）との間で進退移動し、解反部１１で引き出された接着芯地Ｓを皺のない状態で繰り出す繰り出し口１３を有する延反機本体１４とを備えている。

延反機本体１４は、繰り出し口１３に臨むようにその幅方向全域に亘って案内レール１５が設けられている。この案内レール１５には、当該案内レール１５に沿って往復移動するホルダ１６が設けられている。ホルダ１６は、内部に切断装置２を備え、案内レール１５の一側（図２では右側）から他側（図２では左側）に向かって進出移動する際に接着芯地Ｓを取り込む取り込み口１６１（図３に表れる）を下端に有し、取り込み口１６１から取り込んだ接着芯地Ｓをその一側から切断装置２により切断する。

延反機１は、延反機本体１４を延反テーブル１２の他側へ進出移動させてから一側へ後退移動させるとともに、延反テーブル１２上に所望長さの接着芯地Ｓを繰り出し口１３から繰り出し、その状態で、案内レール１５に沿ってホルダ１６を進出移動させて接着芯地Ｓを切断装置２で切断することを繰り返し行って、延反テーブル１２上に接着芯地Ｓの切断片Ｓ１を一枚ずつ積層する。

図３は切断装置２の正面図、図４は切断装置２の固定刃２２に対する回転刃２１の摺接面付近を示す斜視図をそれぞれ示している。この図３及び図４において、切断装置２は、ホルダ１６の下部に回転自在に支持されて延反機本体１４の進出方向へ突出する回転軸２１１に回転一体に支持された円板状の回転刃２１と、この回転刃２１に対し刃先２２１が常時摺接するブロック状の固定刃２２とを備えている。回転刃２１は、その刃先２１２が取り込み口１６１に臨むように当該取り込み口１６１の上縁部に位置する回転軸２１１に取り付けられている一方、固定刃２２は、取り込み口１６１の下縁部に設けられ、図示しない板ばねの付勢力によって回転刃２１との摺接面に対する追従性が高められるようにしている。そして、回転刃２１は、ホルダ１６の上部に取り付けられたモータ２３の軸２３１に回転一体に支持されたプーリ２３２からの回転力を回転軸２１１にベルト２４を介して伝達されることによって、図３に示す矢印方向へ回転する。そして、モータ２３は、制御手段としての制御装置２５からの指令により回転量が制御されるようになっている。この場合、モータ２３としては、構造がシンプルで安価なＡＣモータが適用されている。

図５は切断装置２の回転刃２１への溶融物質の付着状態を示す一部切欠正面図を示している。この図５において、回転刃２１の刃先２１２付近には、その刃先２１２に沿って接着芯地Ｓを切断する際に当該接着芯地Ｓからの溶融する溶融物質Ｇが付着し、経時的にリング状となって堆積している。この場合、回転刃２１としては、直径１００ｍｍのものが用いられている。

そして、制御装置２５は、回転刃２１の刃先２１２付近での溶融物質Ｇの堆積を解消する上で、回転刃２１の溶融物質Ｇをクリーニングする機能を備えている。具体的には、制御装置２５は、回転刃２１に付着した溶融物質Ｇのクリーニング時に、回転刃２１の周速度が接着芯地Ｓの切断時の周速度（例えば１４１０ｍ／ｍｉｎ）よりも低い４７ｍ／ｍｉｎに設定されるようにモータ２３を制御している。なお、回転刃２１のクリーニング時における周速度は、１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲、より好ましくは３０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されるようにモータ２３を制御装置２５によって制御していればよい。

このとき、制御装置２５による回転刃２１のクリーニング動作は、約１０秒程度の時間を要し、延反機１のホルダ１６の切断装置２により接着芯地Ｓを切断してから次の接着芯地Ｓを延反し、その延反した接着芯地Ｓの切断を行うまでの時間も約１０秒要している。そのため、制御装置２５は、複数の接着芯地Ｓを延反する際に順次切断される接着芯地Ｓ毎の切断スパンの間の約１０秒間に回転刃２１のクリーニングが自動で行われるように制御している。

なお、制御装置２５による回転刃２１のクリーニング動作は、複数の接着芯地Ｓを延反する際に順次切断される接着芯地Ｓ毎の切断スパンの間に限らず、接着芯地の切断時以外のときに作業者の操作によって行われていてもよく、また、回転刃の刃先付近での溶融物質の堆積状態を検出するセンサからの検出信号や、切断装置による接着芯地の切断回数を計測する計測手段からの計測信号などに基づいて自動的に行われるようにしてもよい。この回転刃のクリーニング動作をこれよりも短い他の動作に合わせて行う場合には、この短い他の動作を、クリーニング動作に要する時間を相殺した残り時間だけ待機させておけばよい。

このように、回転刃２１のクリーニング時に、回転刃２１の周速度が接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低い４７ｍ／ｍｉｎに設定されるようにモータ２３が制御されているので、回転刃２１のクリーニング時に回転刃２１の組み付け精度などに起因する回転刃２１の振れの周期が接着芯地Ｓの切断時よりも非常にゆっくりとなる。このため、接着芯地Ｓの切断時などのように固定刃２２が回転刃２１の摺接面に対し跳ねるように接して当該両刃２１，２２間のギャップが生じることがなくなる。これにより、回転刃２１のクリーニング時に回転刃２１との摺接面に対する固定刃２２の追従性が増すことになり、固定刃２２が回転刃２１の摺接面に対しスムーズに摺接し、回転刃２１に付着する溶融物質Ｇを効率よく除去してクリーニング効果を向上させることができる。また、回転刃２１の周速度を低速に保つので、回転刃２１に付着した溶融物質Ｇは切断時や切断直後よりも硬化する傾向にあり、固定刃２２による削ぎ落とし効果が向上する。

しかも、回転刃２１に付着した溶融物質Ｇをクリーニングするクリーニング装置が不要となって、コストダウンを図りつつ、切断装置２のコンパクト化を図ることもできる。

図６は回転刃２１をクリーニングする際の時間Ｔに対する回転刃２１の周速度ｍ／ｍｉｎを制御する制御マップを示している。

図６の制御マップに示すように、制御装置２５は、回転刃２１のクリーニング時に回転刃２１を接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低い周速度（例えば４７ｍ／ｍｉｎ）にした状態にあるときに、モータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを設け、このインターバルＴｂを回転刃２１の回転を停止させるに十分な長さ（例えば１秒）に設定している。そして、制御装置２５は、回転刃２１のクリーニング時において、モータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを所定時間Ｔａ（例えば３秒）おきに繰り返すように設けている。

このとき、回転刃２１のクリーニング時にモータ２３を停止させて回転刃２１を接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低い周速度であっても、その周速度が２００ｍ／ｍｉｎを超える周速度であれば、回転刃２１に付着する溶融物質Ｇは摩擦熱によって未だ粘性が高い。このため、回転刃２１と固定刃２２との間にギャップが生じることと相俟って、回転刃２１のクリーニング時に回転刃２１との摺接面に対する固定刃２２の追従性が十分に期待できず、固定刃２２が回転刃２１の摺接面に対しスムーズに摺接し難くなる。かかる点から、制御装置２５による回転刃２１のクリーニング時に、回転刃２１の周速度が１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されるようにモータ２３を制御しておく必要がある。

このように、回転刃２１のクリーニング時、回転刃２１の周速度を接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低くした状態（例えば４７ｍ／ｍｉｎ）にあるときに制御装置２５によってモータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを設け、このインターバルＴｂが回転刃２１の回転を停止させるに十分な長さに設定されているので、回転刃２１のクリーニング時における回転刃２１の振れの周期は、周速度が１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲で駆動するときよりもさらにゆっくりとなる。停止状態を経てモータ２３を再始動するときには、回転刃２１との摺接面に対して固定刃２２が密着することになる。これにより、回転刃２１のクリーニング時に、固定刃２２が回転刃２１の摺接面に対し密着した状態から回転刃２１が回転し始め、回転刃２１の溶融物質Ｇを摺接面に密着した位置からさらに効率よく除去してクリーニング効果をさらに向上させることができる。

更に、回転刃２１のクリーニング時において、モータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂが、回転刃２１の回転数を低下させた状態にあるときに所定時間Ｔａ（例えば３秒）おきに繰り返し行われるように制御しているので、回転刃２１のクリーニング時に、固定刃２２が回転刃２１の摺接面に対して密着することが繰り返され、回転刃２１の溶融物質Ｇをより一層効率よく除去してクリーニング効果をより一層向上させることができる。

また、制御装置２５による回転刃２１のクリーニング動作が、複数の接着芯地Ｓ毎の切断スパンの間においてこれとほぼ同じ１０秒間に自動的に行われるので、複数枚の接着芯地Ｓを切断する度に回転刃２１のクリーニング動作が待ち時間なく円滑に行うことができ、作業効率を向上させることができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施の形態では、回転刃２１のクリーニング時にモータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを回転刃２１の回転を停止に至らしめるに十分な長さ（時間Ｔｂ＝１秒）に設定したが、回転刃のクリーニング時に回転刃が接着芯地の切断時の周速度よりも低い周速度（たとえば４７ｍ／ｍｉｎ程度）に設定されるようにするだけであってもよい。

また、回転刃の周速度を接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低くした状態にあるときにモータの駆動を停止するインターバルが回転刃の回転を停止させるに不十分な長さに設定されていてもよい。この場合には、回転刃のクリーニング時における回転刃の振れの周期は、周速度が１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲で駆動するときよりもゆっくりとなるため、回転刃との摺接面に対して固定刃が密着し易くなる。これにより、回転刃のクリーニング時に、固定刃が回転刃の摺接面に対し密着し易い状態から回転刃が回転し始め、回転刃の溶融物質を摺接面に密着した位置から効率よく除去してクリーニング効果をより向上させることができる。

また、前記実施の形態では、切断対象物として接着芯地を用いたが、切断対象物はこれに限定されるものではなく、たとえば樹脂素材などの切断対象物であってもよい。

また、前記実施の形態では、回転刃２１のクリーニング時においてモータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを、回転刃２１の周速度を接着芯地Ｓの切断時の周速度よりも低くした状態にあるときに所定時間Ｔａ（例えば３秒）おきに繰り返し行うように制御したが、回転刃２１の周速度を接着芯地の切断時の周速度よりも低くした状態にあるときにモータの駆動を停止するインターバルが単一回のみ行われるように制御されていてもよい。

また、前記実施の形態では、モータ２３としてＡＣモータを適用したが、低速駆動の能力が高いサーボモータが適用されていてもよい。ＡＣモータは、切断時の高速回転に則して選定されていると、低速駆動の能力が低くなることが否めないが、モータ２３の駆動を停止するインターバルＴｂを所定時間Ｔａ（例えば３秒）おきに繰り返し行うように制御することで、低速駆動時に低くなる能力が補われ、低コストなＡＣモータの利点を生かすことができる。

更に、前記実施の形態では、切断装置を延反機に用いた場合について述べたが、制御手段により制御されたモータにより回転する回転刃とこれに常時摺接する固定刃とを備えた切断装置であればよく、この切断装置が用いられるあらゆる機器が全て対象であることはいうまでもない。

１ 延反機
２ 切断装置
２１ 回転刃
２２ 固定刃
２３ モータ
２５ 制御装置（制御手段）
Ｇ 溶融物質
Ｓ 接着芯地（切断対象物）
Ｔｂ モータの駆動を停止するインターバル

Claims (5)

1. 制御手段により制御されたモータにより回転する回転刃とこれに常時摺接する固定刃とを備えた切断装置であって、
   前記制御手段は、
   前記回転刃と前記固定刃との間で切断対象物を切断する際にその回転刃に付着する前記切断対象物の溶融物質をクリーニングする機能を有し、
   前記回転刃のクリーニング時に、前記回転刃の周速度が前記切断対象物の切断時の周速度よりも低い１５ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されるように前記モータを制御していることを特徴とする切断装置。
2. 前記制御手段は、前記回転刃のクリーニング時に、前記モータの駆動を停止するインターバルを設けることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記制御手段は、前記回転刃のクリーニング時に、前記インターバルを繰り返し設けることを特徴とする請求項２に記載の切断装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の切断装置を備えた延反機。
5. 複数の生地を延反する際に順次切断される生地毎の切断スパンの間に前記回転刃のクリーニングを自動で行うことを特徴とする請求項４に記載の切断装置を備えた延反機。

Images