JP6703441B2

JP6703441B2 - シート加工装置

Info

Publication number: JP6703441B2
Application number: JP2016102639A
Authority: JP
Inventors: 和也瀧谷; 公資船瀬; 田村　拓也; 拓也田村; 山口　太一; 太一山口
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-05-23
Also published as: JP2017210304A

Description

本発明は、シートを搬送しながら加工するシート加工装置に関する。

シート加工装置の多くは、シートを搬送方向に沿って裁断する縦裁断機、シートを搬送方向に対して直交した方向（以下、幅方向と称する）に沿って加工する横加工機等を、有している。横加工機における加工としては、裁断、クリース形成、ミシン目形成等がある。また、シート加工装置では、複数の搬送ローラ対がシートを挟持しながら搬送するようになっている。このようなシート加工装置においては、シートが精度良く搬送されることが望まれており、そのために、種々の搬送ローラ対の使用が提案されている。例えば、スポンジローラ、ゴムローラが提案されている。スポンジローラは、ローラ軸体の外周面を覆う挟持部層がスポンジからなっており、ゴムローラは、挟持部層がゴム材料からなっている。

特開２０１３−２２０８９７号公報

しかしながら、スポンジローラを用いた場合には、次のような不具合があった。すなわち、搬送停止状態が長時間続くと、スポンジローラの、他方の搬送ローラとの圧接位置が、変形して戻らなくなり、その変形部によって、その後の搬送精度が低下する。それ故、特に、横加工機の上流の搬送ローラ対の一方のローラとして、スポンジローラを用いた場合には、横加工機へ送り込まれるシートの搬送精度が低下し、その結果、横加工が所望位置で実行されない。

また、ゴムローラを用いた場合には、次のような不具合があった。すなわち、ゴムローラを用いた搬送ローラ対の幅方向における挟持力が、不均一である。それ故、加工機の上流の搬送ローラ対の一方のローラとして、ゴムローラを用いた場合には、加工機に向けて搬送されるシートが、斜行しながら搬送されて、搬送精度が低下し、その結果、その後の加工に支障が生じる。また、特に、縦裁断機の下流の搬送ローラ対の一方のローラとして、ゴムローラを用いた場合には、縦裁断機で作製された複数枚のシート片が、斜行しながら搬送されたり、それぞれ異なる搬送速度で搬送されたりして、搬送精度が低下し、その結果、その後の加工に支障が生じる。

本発明は、搬送精度の低下を防止でき、したがって、加工前又は加工後のシートを、下流の加工機へ搬送精度良く搬送でき、その結果、シートの加工精度を向上できる、シート加工装置を、提供することを目的とする。

本発明は、シートを、搬送しながら加工する、シート加工装置において、シートを挟持しながら搬送する、複数の搬送ローラ対と、シートを搬送方向に沿って加工する縦加工機、及び／又は、シートを搬送方向に対する直交方向に沿って加工する横加工機と、を備えており、前記搬送ローラ対は、一方のローラと他方のローラとが相互に圧接した状態で設けられており、前記他方のローラを前記一方のローラに向けて押圧する補助押圧ローラを、更に備えており、前記一方のローラ及び前記他方のローラの内、少なくとも一方が駆動ローラであり、少なくとも１つの前記搬送ローラ対の、少なくとも前記他方のローラが、複層ローラであり、
前記複層ローラは、ローラ軸体と、前記ローラ軸体の外周面を覆う挟持部層と、からなり、前記挟持部層が、複層構造を成しており、且つ、第１硬度を有する内側弾性体層と、第２硬度を有する外側弾性体層と、を有しており、第２硬度が第１硬度より大きく設定されている、ことを特徴としている。

本発明によれば、複層ローラを有する搬送ローラ対によって、加工前又は加工後のシートを、下流の加工機へ搬送精度良く搬送できる。

本発明の一実施形態のシート加工装置の全体を示す縦断面略図である。搬送ローラ対を搬送方向の下流側から見た略図である。図２のIII−III断面図である。制御部のブロック図である。

図１は本発明の一実施形態のシート加工装置の全体を示す縦断面略図である。このシート加工装置１は、シート１００を搬送しながら加工するようになっている。なお、シート１００は、紙シートでも樹脂シートでもよい。シート加工装置１は、装置本体１０の両端に、給紙トレイからなる給紙部１１と排紙トレイからなる排紙部１２とを備えている。給紙部１１から排紙部１２へは、多数の搬送ローラ対２からなる搬送手段によって搬送路２０が構成されている。なお、搬送ローラ対２には、搬送駆動手段（図示せず）が連結されている。そして、搬送路２０上には、給紙部１１側から、搬送補正手段（図示せず）、情報読取手段３２、リジェクト手段３３、第１縦裁断機４Ａ、第２縦裁断機４Ｂ、第３縦裁断機４Ｃ、切屑落し手段３４、第１横加工機５Ａ、第２横加工機５Ｂ、及び、オプション加工機６が設けられている。これらは全て装置本体１０に支持されている。また、これらの手段には、加工駆動手段（図示せず）が連結されている。

第１〜第３縦裁断機４Ａ〜４Ｃは、シート１００を搬送方向Ｘに沿って裁断するようになっている。すなわち、第１〜第３縦裁断機４Ａ〜４Ｃは、縦加工機の一形態である。第１横加工機５Ａは、シート１００を搬送方向Ｘに対して直交した方向（すなわち幅方向）に沿って裁断するようになっている。第２横加工機５Ｂは、シート１００に、幅方向に沿ってクリース形成を行うようになっている。

また、シート加工装置１は、装置全体の作動を制御する制御部７を装置本体１０内に備えている。制御部７は、操作パネル（図示せず）に接続されており、ＣＰＵを有している。更に、シート加工装置１は、シート１００の裁断によって発生する切屑を収容するためのゴミ箱８１を装置本体１０内の底部に有している。

搬送ローラ対２は、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とを有している。駆動ローラ２１と従動ローラ２２とは、シート１００を上下から挟持して搬送できるように、相互に圧接した状態で、設けられている。搬送駆動手段は、駆動ローラ２１に連結されている。

また、搬送ローラ対２は、図２に示されるように、従動ローラ２２の上方に補助押圧ローラ２３を、備えている。補助押圧ローラ２３は、従動ローラ２２を駆動ローラ２１に向けて押圧することによって、従動ローラ２２の、駆動ローラ２１に対する幅方向における押圧力を、均一化するように、設けられている。好ましくは、補助押圧ローラ２３は、図２に示されるように、従動ローラ２２の幅方向中央部に、設けられている。

そして、本実施形態では、全ての搬送ローラ対２の従動ローラ２２として、図３に示されるような複層ローラが用いられている。複層ローラは、一般の搬送ローラと同じく、ローラ軸体２０１と、ローラ軸体２０１の外周面を覆う挟持部層２０２と、からなっている。しかるに、複層ローラでは、挟持部層２０２が、複層構造を成しており、内側弾性体層２２１と外側弾性体層２２２とを有している。内側弾性体層２２１は、第１硬度を有しており、外側弾性体層２２２は、第２硬度を有しており、「第１硬度＜第２硬度」に設定されている。例えば、内側弾性体層２２１は、ゴム硬度１０度のＥＰＤＭゴムで構成でき、外側弾性体層２２２は、ゴム硬度５０度のＥＰＤＭゴムで構成できる。なお、ゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３規格に基づく方法によって測定された硬度である。

また、制御部７は、図４に示されるように、搬送ローラ対２の作動を制御するローラ制御部７１を、有している。ローラ制御部７１は、搬送ローラ対２の回転が停止している待機時すなわちシート加工装置１の停止時において、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２を、Ｔ時間経過する毎に角度αだけ回転させるように、搬送駆動手段を制御するようになっている。Ｔ時間は、例えば１時間である。角度αとしては、３６０度の約数ではない角度が好ましく、例えば４３．２度が採用される。

前記構成の複層ローラによれば、内側弾性体層２２１によって、幅方向における押圧力の均一性を保持でき、したがって、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とによる挟持力の均一性を保持でき、且つ、外側弾性体層２２２によって、駆動ローラ２１が圧接することに起因した変形を、防止できる。したがって、前記構成の搬送ローラ対２によれば、搬送精度の悪化を防止できる。

表１は、前記構成の複層ローラの性能を、従来のスポンジローラ及びゴムローラと比較して示している。なお、複層ローラの挟持部層２０２は、ゴム硬度１０度のＥＰＤＭゴムでできた内側弾性体層２２１と、ゴム硬度５０度のＥＰＤＭゴムでできた外側弾性体層２２２と、を有している。ゴムローラの挟持部層は、ゴム硬度６０度のＮＢＲでできている。スポンジローラの挟持部層は、硬度がゴム硬度３０度相当の発泡ヒドリンゴムでできており、厚さ約０．０５ｍｍの熱収縮性ポリエステルで被覆されている。

表１の性能項目において、「圧バランス」は、幅方向における押圧力の均一性を意味しており、シートを搬送した際の斜行量で示されている。「送り精度」は、搬送方向における搬送距離の正確性を意味しており、シートの幅方向に沿った裁断の搬送方向基準寸法に対する、裁断後のシートの搬送方向寸法の、最大誤差で示されている。「耐変形」は、駆動ローラが圧接することに起因した従動ローラにおける変形の、生じにくさを意味しており、スポンジローラを基準とした場合の、他のローラの外径の経時変化量の割合で示されている。

表１に示されるように、スポンジローラでは、「耐変形」及び「送り精度」が共に複層ローラより劣っているために、「搬送精度」が複層ローラより劣っており、また、ゴムローラでは、「圧バランス」及び「送り精度」が共に複層ローラより劣っているために、「搬送精度」が複層ローラより劣っているが、複層ローラでは、「圧バランス」、「送り精度」、及び「耐変形」がいずれも優れているので、「搬送精度」が優れている。

特に、前記構成の複層ローラは、ゴム硬度４０度以上の外側弾性体層２２２を有しているので、シート１００との摩擦による損傷が生じにくく、よって、耐摩耗性に優れている。ちなみに、スポンジローラや、ゴム硬度３０度以下のゴムローラでは、シートとの摩擦によって、シートとの当接部分に削れ等の損傷が生じやすい。

したがって、前記構成のシート加工装置１によれば、給紙部１１から給紙されたシート１００を、第１縦裁断機４Ａの上流の搬送ローラ対２によって搬送する際に、斜行が生じることはない。よって、シート１００を搬送精度良く下流の加工機へ搬送できる。また、前記構成のシート加工装置１によれば、第１〜第３縦裁断機４Ａ〜４Ｃで作製された複数のシート片を、下流の搬送ローラ対２によって搬送する際に、斜行が生じることはなく、また、各シート片がそれぞれ異なる搬送速度で搬送されることもない。よって、各シート片を搬送精度良く下流の加工機へ搬送できる。更に、前記構成のシート加工装置１によれば、第１横加工機５Ａ及び第２横加工機５Ｂのそれぞれへ、上流の搬送ローラ対２によってシート１００を送り込む際に、搬送精度良く送り込むことができる。したがって、前記構成のシート加工装置１によれば、シート１００の加工精度を向上できる。

また、搬送ローラ対２は、補助押圧ローラ２３を備えているので、より優れた「圧バランス」を呈することができる。したがって、この点からも、搬送ローラ対２は、シート１００を搬送精度良く搬送することができ、それ故、前記構成のシート加工装置１は、シート１００の加工精度をより向上できる。しかも、従来においては、補助押圧ローラが従動ローラに圧接することに起因して、従動ローラの圧接箇所に変形が生じていたが、前記構成のシート加工装置１によれば、従動ローラ２２は、複層ローラであるので、優れた「耐変形」を呈することができる。

また、従来においては、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２は、搬送ローラ対２の待機時において、同じ箇所が長時間圧接した状態となることがある。その場合、特に従動ローラ２２の圧接箇所に、変形が生じる。しかしながら、本実施形態では、ローラ制御部７１によって、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２を、搬送ローラ対２の待機時間がＴ時間経過する毎に角度αだけ回転させているので、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２は、同じ箇所が長時間圧接した状態となることはない。したがって、この点からも、搬送ローラ対２は、より優れた「耐変形」を呈することができ、それ故、前記構成のシート加工装置１は、シート１００の加工精度をより向上できる。

しかも、角度αが３６０度の約数ではない角度であれば、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２が複数回回転しても同じ箇所が圧接することはない。したがって、この場合には、「耐変形」をより向上できる。

［変形例］
（１）第１硬度はゴム硬度１０度〜３０度の範囲であり、第２硬度はゴム硬度４０度〜７０度の範囲であるのが、好ましい。但し、第１硬度と第２硬度との差は、１５度以上であるのが好ましい。
（２）内側弾性体層２２１は、第１硬度の範囲内あれば、２層以上の構造を有してもよく、外側弾性体層２２２は、第２硬度の範囲内あれば、２層以上の構造を有してもよい。例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のような構造を有してもよい。
（ａ）１層構造の内側弾性体層２２１（ゴム硬度１０度）／２層構造の外側弾性体層２２２（内層：ゴム硬度４０度、外層：ゴム硬度６０度）
（ｂ）２層構造の内側弾性体層２２１（内層：ゴム硬度１０度、外層：ゴム硬度２０度）／１層構造の外側弾性体層２２２（ゴム硬度５０度）
（ｃ）２層構造の内側弾性体層２２１（内層：ゴム硬度１０度、外層：ゴム硬度２０度）／２層構造の外側弾性体層２２２（内層：ゴム硬度４０度、外層：ゴム硬度６０度）
（３）内側弾性体層２２１には、ＥＰＤＭの他に、例えば、ＮＢＲ、ウレタンゴム等のゴム材；発泡ＮＢＲ、発泡ＣＲ、発泡ヒドリンゴム等のスポンジ材を、使用できる。また、外側弾性体層２２２には、ＥＰＤＭの他に、例えば、ＮＢＲ、ウレタンゴム等のゴム材を、使用できる。
（４）内側弾性体層２２１と外側弾性体層２２２とは、互いに異なる弾性材料で構成されてもよい。
（５）シート加工装置１は、少なくとも一形態の加工機を少なくとも１個備えていればよい。
（６）複層ローラは、従動ローラと共に駆動ローラにも、又は、駆動ローラのみに、用いてもよい。

（７）複層ローラは、特に、縦裁断機の搬送方向直下流に位置する搬送ローラ対のみに、及び／又は、横加工機の搬送方向直上流に位置する搬送ローラ対のみに、採用してもよい。
（８）ローラ制御部による角度αは、３６０度の約数であってもよい。
（９）搬送ローラ対２において、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とは、上下逆の配置でもよい。
（１０）搬送ローラ対２は、両ローラが駆動ローラでもよい。
（１１）シート加工装置１において、加工機の搬送方向における配置順序は、任意である。

（１２）縦加工機としては、縦裁断機の他に、縦ミシン目形成機、縦クリース形成機、縦ハーフカット形成機等を、使用してもよい。
（１３）横加工機としては、横裁断機及び横クリース形成機の他に、横ハーフカット形成機等を、使用してもよい。
（１４）その他の加工機として、エンボス形成機、ダイカット形成機等を、使用してもよい。
（１５）補助押圧ローラ２３は、駆動ローラ２１が複層ローラである場合に、駆動ローラ２１を従動ローラ２２に向けて押圧するように、設けられてもよい。
（１６）複層ローラは、「搬送精度」に悪影響を及ぼさない程度で、外側弾性体層２２２の外周が、耐摩耗性向上又はシートとの摩擦力向上等を目的とした被覆材で、被覆されてもよい。

本発明のシート加工装置は、搬送ローラ対による搬送精度を向上でき、その結果、シートの加工精度を向上できるので、産業上の利用価値が大である。

１シート加工装置２搬送ローラ対２１駆動ローラ２２従動ローラ
２０１ローラ軸体２０２挟持部層２２１内側弾性体層
２２２外側弾性体層２３補助押圧ローラ４Ａ〜４Ｃ縦裁断機
５Ａ、５Ｂ横加工機

Claims

シートを、搬送しながら加工する、シート加工装置において、
シートを挟持しながら搬送する、複数の搬送ローラ対と、
シートを搬送方向に沿って加工する縦加工機、及び／又は、シートを搬送方向に対する直交方向に沿って加工する横加工機と、
を備えており、
前記搬送ローラ対は、一方のローラと他方のローラとが相互に圧接した状態で設けられており、
前記他方のローラを前記一方のローラに向けて押圧する補助押圧ローラを、更に備えており、
前記一方のローラ及び前記他方のローラの内、少なくとも一方が駆動ローラであり、
少なくとも１つの前記搬送ローラ対の、少なくとも前記他方のローラが、複層ローラであり、
前記複層ローラは、ローラ軸体と、前記ローラ軸体の外周面を覆う挟持部層と、からなり、前記挟持部層が、複層構造を成しており、且つ、第１硬度を有する内側弾性体層と、第２硬度を有する外側弾性体層と、を有しており、第２硬度が第１硬度より大きく設定されている、
ことを特徴とするシート加工装置。
前記少なくとも１つの前記搬送ローラ対が、前記縦加工機の搬送方向直上流に位置する前記搬送ローラ対である、
請求項１記載のシート加工装置。
前記縦加工機が、シートを搬送方向に沿って裁断する縦裁断機であり、
前記少なくとも１つの前記搬送ローラ対が、前記縦裁断機の搬送方向直下流に位置する前記搬送ローラ対である、
請求項１記載のシート加工装置。
前記少なくとも１つの前記搬送ローラ対が、前記横加工機の搬送方向直上流に位置する前記搬送ローラ対である、
請求項１記載のシート加工装置。
前記少なくとも１つの前記搬送ローラ対が、従動ローラを含んでおり、
少なくとも前記従動ローラが、前記複層ローラである、
請求項１〜４の何れか一つに記載のシート加工装置。
前記搬送ローラ対の作動を制御するローラ制御部を、更に備えており、
前記ローラ制御部は、前記搬送ローラ対の待機時において、前記搬送ローラ対の各ローラを、所定時間の経過毎に所定角度だけ回転させる、
請求項１〜５の何れか一つに記載のシート加工装置。