JPH0736998B2 - ウエブロール切断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロールペーパーなどの長尺ウエブロールを所
定寸法（製品寸法）づつ切断するためのウエブロール切
断機に関し、さらに詳しくは直径に比して比較的長い長
さのウエブを巻回してなる堅巻き（高密度）の長尺ウエ
ブロールを連続して切断するのに適したウエブロール切
断機に関するものである。

（発明の技術的背景） 例えば、トイレット用ロールペーパーのようなウエブロ
ールは、一般に長さが55〜60m程度のウエブを直径10〜1
1cm程度に巻回して形成されている。ところで、一般家
庭ではトイレ使用頻度が少ないため、一般的なウエブ長
さ（55〜66m巻き）のウエブロールでも１巻で比較的長
期間使用できるが、例えば公衆トイレのような多数の人
が共同で使用するトイレにおいては、一般的なウエブ長
さのウエブロールでは短時日で消費してしまい、ウエブ
ロールホルダーへのウエブロール取り替え期間が短いと
いう問題があり、このように多数の人が共同で使用する
トイレでは、ウエブ長さの長いウエブロールが望まれて
いる。

（従来技術） 従来からこの種のウエブロールを製造する方法として、
巻芯の周りに広幅（例えば1800mm程度）の原紙を所定長
さ（55〜60m）だけ巻回して適宜直径（10〜11cm程度）
の長尺ウエブロールを形成した後、その長尺ウエブロー
ルを円盤刃物式のウエブロール切断機で順次製品寸法づ
つ切断する場合と、予め製品幅に切断された長尺のウエ
ブを各製品ごとにゆっくりと堅巻きに巻上げる場合とが
ある。

前者の場合（長尺ウエブロールを製品寸法づつ切断する
場合）は、一般に第５図に示すように、自転（矢印Ａ方
向に回転）しながら基軸100の周りを公転（矢印Ｂ方向
に回転）するようにした円盤刃物120で、該円盤刃物120
が基軸100の周りで１回公転するたびに長尺ウエブロー
ルＰを順次１回づつ製品寸法づつ切断するように構成さ
れている。このような円盤刃物公転式のウエブロール切
断機では、比較的長さが短くしかも柔らかく（低密度
に）巻付けられている一般的なウエブロール（ウエブ長
さ55〜60m、直径10〜11cm）は比較的高速運転（例えば
毎分120回程度切断）でも連続して切断することができ
るが、直径を大きくすることなしに例えば通常の２倍程
度の長さのウエブを巻回した堅巻きの長尺ウエブロール
（ウエブ長さ約120m、直径10〜11cm）は例え円盤刃物12
0の公転スピード（切断スピード）を低く（例えば毎分6
0回程度）したとしても、切断時に発生する摩擦熱が円
盤刃物120に蓄積され（刃物冷却装置による冷却機能が
追いつかない）、刃先に熱歪みが生じて短時間で切断不
能になるという問題があった、即ち、第５図に示す円盤
刃物公転式のウエブロール切断機では、長尺ウエブロー
ル切断時において円盤刃物120が長尺ウエブロールＰに
対して接触を開始する位置（符号120′の位置）からそ
の直下を巡って抜け出す位置（符号120″の位置）まで
移動する角度範囲に亘って該円盤刃物120がウエブロー
ルに接触し、１回の切断動作の度に円盤刃物120がウエ
ブロールＰに対して重合する面積範囲（ハッチングで示
す部分Ｃ）が大きくなって、その分大きな摩擦熱が発生
するようになる。従って、現在では、堅巻きの長尺ウエ
ブロール（ウエブ長さが約120m、直径が10〜11cm程度）
を公転式の円盤刃物で切断する方式は行なわれていな
い。

又、後者の場合（予め製品幅に切断されたウエブを各製
品ごとに堅巻きに巻上げる場合）は、能率が悪いととも
に、ウエブ幅が小さいので巻取り途中でウエブが切れ易
く、しかも製造された製品ロールの端面がきれいに揃わ
ないという問題があった。

（発明の目的） 本発明は、上記した従来の諸問題に鑑み、堅巻きの長尺
ウエブロールを所定ピッチづつ間欠送りしながら順次円
盤刃物でウエブロールの全縦断面積を一気に切断するよ
うにしたものにおいて、切断時に発生する摩擦熱を小さ
くし、且つ切断によって円盤刃物に蓄積される摩擦熱を
強制的に冷却することにより、円盤刃物が過度に加熱さ
れるのを防止するとともに、端面のきれいな製品ロール
を製造し得るようにすることを目的とするものである。

（目的を解決するための手段） 本発明のウエブロール切断機は、切断すべき長尺ウエブ
ロールを所定ピッチづつ間欠的に送り方向下手側に移送
し得るロール送り装置と、該ロール送り装置によって移
送される長尺ウエブロールの移送ラインの上方に位置さ
れた円盤刃物と、該円盤刃物を回転せしめる刃物回転装
置と、前記円盤刃物を前記移送ライン上を移送される長
尺ウエブロールが完全に切断される下方切断位置と該長
尺ウエブロールが円盤刃物下方を通過し得る上方退避位
置との間で略直線方向に上下往復動せしめる刃物上下駆
動装置と、前記円盤刃物の刃先近傍に向けて冷却空気を
吹き付ける刃物冷却装置とを備え、さらに前記刃物上下
駆動装置の作動タイミングを、インデックスユニットに
より前記ロール送り装置の作動時には前記円盤刃物が上
方退避位置にあり且つロール送り装置の停止時に前記円
盤刃物によるウエブロール切断作用が行なわれる如く設
定していることを特徴としている。

（作用） 本発明のウエブロール切断機によれば、切断すべき長尺
ウエブロールがロール送り装置により所定ピッチづつ間
欠的に移送され、又その長尺ウエブロール移送ラインの
上方で刃物回転装置により円盤刃物が回転せしめられ
る。この円盤刃物は刃物上下駆動装置により略直線方向
に上下動せしめられ、該円盤刃物が下動することによっ
て移送ライン上にある長尺ウエブロールの先端側を切断
し且つ円盤刃物の上動時には該円盤刃物の下方に長尺ウ
エブロールの移動を許容する空間が形成されるようにな
る。そして、ロール送り装置が長尺ウエブロールを１ピ
ッチづつ移送するごとに刃物上下駆動装置をして円盤刃
物を１回づつ上下往復動させるようになっており、それ
によって長尺ウエブロールがその先端側から順次所定寸
法づつ切断されるようになる。

ところで、長尺ウエブロールは、円盤刃物を略直線方向
に上下往復動せしめることによって順次切断されるよう
になっているため、１回のウエブロール切断動作（円盤
刃物が１往復上下動する）が行なわれる間に円盤刃物が
ウエブロールに重合する面積範囲はウエブロールの断面
積よりわずかに大きい程度の小面積範囲となり、１回当
りのウエブロール切断工程において発生する摩擦熱の発
生量が小さくなる。又、本発明のウエブロール切断機で
は、ウエブロールを連続して切断するようになってい
る。このようにウエブロールを連続切断すると、円盤刃
物に切断時に発生する摩擦熱が蓄積されるようになる
が、刃物冷却装置により円盤刃物の刃先近傍に向けて冷
却空気が吹き付けられるので、該円盤刃物を強制的に冷
却することができる。

従って、本発明のウエブロール切断機では、上記したよ
うに円盤刃物の略直線上下動による切断方式と刃物冷却
装置による刃物冷却作用により、堅巻きのウエブロール
を切断する場合であっても連続運転が可能となる。尚、
直径の割に大長さのウエブを巻回してなる堅巻きのウエ
ブロールを円盤刃物で切断するときには、切断時におけ
る摩擦熱発生量が増加し、他方、円盤刃物によるウエブ
ロール切断スピードが遅くなるほど摩擦熱発生量が低下
するようになる。従って、本発明のウエブロール切断機
を使用して堅巻きのウエブロールを切断する際には、該
ウエブロールのウエブ巻回量（密度）に応じて切断スピ
ードを調整して、円盤刃物に熱歪みによる悪影響が生じ
ないようにする必要がある。

（発明の効果） 本発明のウエブロール切断機では、つぎのような効果が
ある。

（ａ）円盤刃物を略直線方向に上下往復動させることに
よってウエブロールを切断するようにしているので、ウ
エブロール切断時における、円盤刃物がウエブロールに
重合する面積範囲が小さくなって、該円盤刃物に発生す
る摩擦熱が小さくなり、円盤刃物に対する熱影響が軽減
される。

（ｂ）刃物冷却装置によって、円盤刃物に冷却空気を吹
き付けながらウエブロール切断作業が行えるので、円盤
刃物が切断時の摩擦熱で過度に加熱されることがない。

（ｃ）上記（ａ）（ｂ）で示すように略直線方向からの
切断作用と、刃物冷却装置による冷却作用との相乗作用
により、比較的堅巻きのウエブロールであっても円盤刃
物による連続切断が可能となり、従来、予め製品幅に切
断されたウエブを製品ごとに巻回する方式でしか製造で
きなかった堅巻きのウエブロールを円盤刃物による切断
方式で製造することができる。従って、特に堅巻きのウ
エブロールであっても、その製造効率を大幅に向上させ
ることができるとともに、端面がきれいに揃った製品ロ
ールを製造することができる。

（実施例） 第１図ないし第４図を参照して本発明の実施例を説明す
ると、この実施例のウエブロール切断機は、長尺ウエブ
ロールＰを順次１ピッチ（製品寸法）づつ間欠的に送り
方向下手側に移送するロール送り装置１と、該ロール送
り装置１によって移送される長尺ウエブロールＰの移送
ラインの下手寄り上方に位置される円盤刃物20と、該円
盤刃物20を回転せしめる刃物回転装置３と、円盤刃物20
を略直線方向に上下往復動させる刃物上下駆動装置４と
を基本構造として構成されている。この実施例のウエブ
ロール切断機では、後工程の包装機側に製品ロールを２
列状態で供給する必要があることから、上記ロール送り
装置１、円盤刃物20、刃物回転装置３及び刃物上下駆動
装置４をそれぞれ左右方向に２セット並設しており（刃
物上下駆動装置の一部は共用部分がある）、左右２本の
長尺ウエブロールP,Pをその各先端側から順次同時に製
品寸法づつ切断し得るようにしている。

ロール送り装置１は、従来から一般に使用されている構
造のものが使用可能で、前後方向に長い間隔を隔てて配
置された前、後一対のスプロケット11,12に無端チェン1
3を巻掛けし、該無端チェン13にチェン長さ方向に適宜
間隔をもって長尺ウエブロール移送用の押圧板14,14・
・を取付け、さらに該無端チェン13をモータ10からの動
力により動力伝達機構（スプロケット、チェン、ギヤ
等）16を介してその上側が前方（送り方向下手側）に向
けて走行する如くし、しかも割出機15によって押圧板14
を製品ロール寸法づつ間欠的に前進せしめ得る如く構成
されている。割出機15にはモータ10からの動力が回転軸
18を介して入力される。尚、符号17は長尺ウエブロール
Ｐを受けるガイドである。

各円盤刃物20,20は、それぞれ支持台21,21に軸（回転軸
34A,34A）で上下揺動自在に取付けられたアーム22の先
端部に回転自在に支持されている。この各円盤刃物20,2
0は、各長尺ウエブロールP,Pが移送される各移送ライン
の下手側寄りの直上方位置において、該移送ラインとは
直交方向に向けて設置されている。尚、軸（34A,34A）
を挟んでアーム22の反対側にはバランサ23が設けられて
いる。

各刃物回転装置3,3は、それぞれ個別のモータ30,30と、
該各モータ30,30からの動力を各円盤刃物20,20にそれぞ
れ伝達する動力伝達機構31を有している。この動力伝達
機構31は、各種のプーリ（32A〜32D）、ベルト（33A,33
B）及び回転軸（34A,34B）で構成されていて、各モータ
30,30からの動力でそれぞれ各円盤刃物20,20を相互に等
速度で連続回転せしめ得るようになっている。

刃物上下駆動装置4,4は、この実施例では前記ロール送
り装置１の一部（モータ10、符号18の回転軸）を共用し
ており、さらに各円盤刃物20,20が上下に１往復する速
度を調節するためのインデックスユニット45と、該イン
デックスユニット45にモータ10（回転軸18）からの動力
を伝達する動力伝達機構（プーリ42A〜42D、ベルト43A
〜43B、回転軸44A〜44B）と、各円盤刃物20,20を支持し
ている各アーム22,22をそれぞれ上下揺動させる２組の
偏心機構50,50と、インデックスユニット45から各偏心
機構50,50にそれぞれ動力を伝達する動力伝達機構（回
転軸44C,44D、プーリ42E,42F、ベルト43C）とを有して
いる。各偏心機構50,50は、それぞれ回転軸44C,44Dの先
端に固定されている偏心ボス51と、該偏心ボス51の外周
で相対回動するリング体52と、該リング体52の下面と前
記アーム22の先端部とを連結している連結ロッド53とを
有している。この偏心機構50,50は、回転軸（44C,44D）
が回転すると各偏心ボス51,51も回転して、その外側に
あるリング体52,52がそのままの姿勢で上下動し、各連
結ロッド53,53を介してそれぞれ円盤刃物20,20を取付け
ているアーム22,22の先端側を上下揺動させるようにな
り、それによって各円盤刃物20,20をそれぞれ略直線方
向に上下往復動させるように作用する。尚、この実施例
では、アーム22が上下に揺動するために各円盤刃物20,2
0はわずかに円弧状の軌跡を画いて上下往復動するよう
になる。各偏心ボス51,51の回転軸（44C,44D）に対する
偏心量Ｒは、リング体52が上死点（第１図、第２図の実
線図示状態）に位置しているときには円盤刃物20の下端
がその下方に位置される長尺ウエブロールＰの上面より
やや上方に位置（上方退避位置）し、逆にリング体52が
下死点（第２図における鎖線52′の状態）に位置してい
るときには円盤刃物20の下端が該長尺ウエブロールＰの
下面よりわずかに下方に位置（下方切断位置）する如く
該円盤刃物20の上下ストロークが確保されるように設定
されている。例えば切断すべき長尺ウエブロールＰの直
径が11cm程度であれば該円盤刃物20の上下ストロークは
約15cm程度になるように設定される。又、各側の偏心機
構50,50は、各偏心ボス51,51の位相が相互に同位置にあ
るように設定されており、運転時に各円盤刃物20,20が
相互に同期して上下動するようにしている。

刃物上下駆動装置4,4は、インデックスユニット45部分
において、ロール送り装置１の作動時（長尺ウエブロー
ルＰの前方移送時）には円盤刃物20が上方退避位置にあ
り且つ該ロール送り装置１の停止時に円盤刃物20による
ウエブロール切断作用（円盤刃物20が上方退避位置から
１回だけ上下往復動する）が行なわれるようにその作動
タイミングを設定している。即ち、各刃物上下駆動装置
4,4は、各円盤刃物20,20を間欠的に上下往復動させるよ
うに作動するが、該円盤刃物20が上方退避位置にある間
（１工程に要する時間の1/4の間だけ上動退避位置で停
止している）にロール送り装置１が作動して長尺ウエブ
ロールＰを１ピッチだけ前方移送させ、且つ長尺ウエブ
ロールＰが停止中に円盤刃物20による切断作用が行わ
れ、順次この動作を連続して行わせるようにタイミング
を設定している。

各円盤刃物20,20の刃先近傍には、それぞれ刃物冷却装
置6,6の空気吹出ノズル61,61が配置されている。この各
空気吹出ノズル61,61からはコンプレッサ（図示省略）
から供給される冷却空気が刃先両側面に向けて連続して
吹き出されるようになっている。

左右の各長尺ウエブロールP,Pが移送されるそれぞれの
移送ライン上には、各円盤刃物20,20の直下位置の前後
において、切断時に長尺ウエブロールＰが移動しないよ
うに保持するための前後一対のロールキャッチャー7A,7
Bが設けられている。この各ロールキャッチャー7A,7B
（左右２組づつの合計４組）は、ウエブロールを下方か
ら支持するロール受け部材71と該ウエブロールを上方か
ら押さえるロール押え部材72とを有している。この実施
例では、ロール押え部材72をスプリング（図示省略）に
より下方に付勢することにより、ロール受け部材71とロ
ール押え部材72との間でウエブロールを適宜の圧力で挟
持するようにしている。尚、この各ロールキャッチャー
7A,7Bの挟持力は、ロール送り装置１が作動して、押圧
板14により長尺ウエブロールＰが前方に押圧されたとき
に該長尺ウエブロールＰがロールキャッチャー部での摩
擦力に抗して無理なく前方に摺動し得る程度の圧力に設
定されている。

次に、図示実施例のウエブロール切断機の作用について
説明すると、この実施例のウエブロール切断機は、堅巻
きのウエブロール（ウエブ長さが120m程度で直径が10〜
11cm程度）を切断するのに適している。まず、左右の各
移送ライン上にそれぞれ長尺ウエブロールP,Pを載置し
ておき（このとき、各長尺ウエブロールP,Pは前後の各
押圧板14,14間に配置されている）、この状態で運転ス
イッチをONにする。すると、各円盤刃物20,20が刃物回
転装置３により回転せしめられるとともに、ロール送り
装置1,1と刃物上下駆動装置4,4とが設定された作動タイ
ミングでそれぞれ作動し、各ロール送り装置1,1により
各移送ライン上の長尺ウエブロールP,Pが１回前方移送
される度に各円盤刃物20,20が１回づつ上下往復動せし
められて、各長尺ウエブロールP,Pの先端側が順次一定
寸法（製品寸法）づつ切断されるようになる。そして、
各円盤刃物20,20によって切断された製品ロールQ,Q・・
は順次後続の製品ロールに押圧されてそれぞれ包装機
（図示省略）側に連絡するコンベア９上に押し出される
ようになる。尚、運転中は刃物冷却装置６の空気吹出ノ
ズル61から冷却空気が吹き出されて、円盤刃物20が冷却
される。ウエブロール切断時には、円盤刃物20が略直線
方向に上下往復動するようになる。従って、円盤刃物20
による切断作用中（円盤刃物20の下端がウエブロールの
上面に接触した位置からウエブロールを完全に切断した
後、ウエブロールの上面から上方に退避するまでの間）
に円盤刃物20がウエブロールに対して重合する面積範囲
は、第４図にハッチング部分（符号Ｄ）で示すようにウ
エブロールの断面積よりわずかに大きい程度の比較的小
面積範囲となる。その結果、堅巻きのウエブロールを切
断する場合であっても、切断作用によって発生する摩擦
熱が比較的小さくなり、連続運転しても円盤刃物20に熱
歪み等の悪影響が発生することがない。

尚、試作機により実験した結果を示す。この実験例で
は、切断すべき長尺ウエブロールとして、巻芯の周りに
長さ120m（通常のトイレット用ロールペーパーの約２倍
の長さ）のウエブを直径的11cmとなるように堅巻きに巻
付けたものを使用し、円盤刃物20による切断スピードを
毎分100回程度に設定して連続運転させた。尚、円盤刃
物20は、従来の刃物公転式のウエブロール切断機で使用
されているのと同じものを使用した。この実験例の結
果、円盤刃物20にウエブロール切断時に悪影響を及ぼす
ような熱歪み等は発生せず、最後まで安定した状態で運
転できた。

以上に説明した如く、このウエブロール切断機を使用す
ると、従来の円盤刃物公転式のウエブロール切断機では
連続運転ができなかった堅巻きのウエブロールであって
も、円盤刃物による連続切断が可能となり、製品ロール
の製造効率が向上するとともに、端面がきれいに揃った
製品ロールを製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるウエブロール切断機の
側面図、第２図は第１図のII−II矢視図、第３図は第１
図のウエブロール切断機の一部平面図、第４図は第１図
のウエブロール切断機の作用説明図、第５図は従来の円
盤刃物公転式ウエブロール切断機の作用説明図である。 １……ロール送り装置 ３……刃物回転装置 ４……刃物上下駆動装置 20……円盤刃物 Ｐ……長尺ウエブロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切断すべき長尺ウエブロール（Ｐ）を所定
   ピッチづつ間欠的に送り方向下手側に移送し得るロール
   送り装置（１）と、 該ロール送り装置（１）によって移送される長尺ウエブ
   ロール（Ｐ）の移送ラインの上方に位置された円盤刃物
   （20）と、 該円盤刃物（20）を回転せしめる刃物回転装置（３）
   と、 前記円盤刃物（20）を前記移送ライン上を移送される長
   尺ウエブロール（Ｐ）が完全に切断される下方切断位置
   と該長尺ウエブロール（Ｐ）が円盤刃物下方を通過し得
   る上方退避位置との間で略直線方向に上下往復動せしめ
   る刃物上下駆動装置（４）と、 前記円盤刃物（20）の刃先近傍に向けて冷却空気を吹き
   付ける刃物冷却装置（６）とを備え、 前記刃物上下駆動装置（４）の作動タイミングを、イン
   デックスユニット（45）により前記ロール送り装置
   （１）の作動時には前記円盤刃物（20）が上方退避位置
   にあり且つロール送り装置（１）の停止時に前記円盤刃
   物（20）によるウエブロール切断作用が行なわれる如く
   設定した、 ことを特徴とするウエブロール切断機。