JPH10329094A - シート処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 元ロール(1) から連続シート(2) を一定速度
で引き出すフィードローラ(4) と、前記フィードローラ
(4) から引き出された連続シート(2) を切断して切断シ
ート(21)(21)を切り出すでカッターを具備するシート処
理装置であって、連続シート(2) の繰り出し動作を止め
ることなくこれを連続的に切断し得るようにして処理速
度を速くできるようにする。 【解決手段】 カッターとしてロータリーカッタ(31)を
採用し、前記フィードローラ(4) から引き出された前記
連続シート(2) の少なくとも先端を保持し、前記ロータ
リーカッタ(31)で切り出された前記切断シート(21)を所
定場所に搬送する搬送機能を有し、且つ、該搬送機能に
よって前記切断する時の前記連続シート(2) に張力を付
与するシート保持手段を具備させ、前記搬送する速度
は、前記フィードローラ(4) による前記連続シート(2)
の引き出し速度より大きく設定されていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は元ロールから供給
した連続シートを一定長さの包装シートに切断した後、
この包装シートを包装場所に移送する機能を具備するシ
ート処理装置に関するものである。図９は、従来のシー
ト処理装置の概略図を示している。

【０００２】このものは連続シートを巻き取った元ロー
ル(1) と、該元ロール(1) から引き出された連続シート
(2) の繰り出し距離を計測しながらこれを下流側に供給
するフィードローラ(4) と、該フィードローラ(4) から
下方に供給された連続シート(2) を一定長さ毎に切断す
るカッタ(3) を具備している。又、カッタ(3) の下方に
は、該カッタ(3) から供給された切断シート(21)の中心
部に被包装物(91)を押し込むプッシャ(5) が配設されて
いる。

【０００３】このものでは、連続シート(2) の繰り出し
距離がフィードローラ(4) で計測され、該計測値が所定
値になると該フィードローラ(4) が一旦停止した後にカ
ッタ(3) が作動して連続シート(2) が一定長さの切断シ
ート(21)に切断される。そして、該切断シート(21)が図
示しない移送手段によって被包装物(91)の前方対向部ま
で移送されると、これを検知する検知センサの出力で、
プッシャ(5) が作動して被包装物(91)が切断シート(21)
側に押し出され、同図の想像線で示すように被包装物(9
1)が切断シート(21)で覆われ始め、更にプッシャ(5) を
進出させた後に切断シート(21)の端部を適宜折り込む
と、同図に示す包装物(93)が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、カッタ(3) で連続シート(2) を切断する
時にはフィードローラ(4) を一時的に止める必要があ
る。従って、上記従来のものでは、上記フィードローラ
(4) を止めることにより連続シート(2) の繰り出し動作
を一旦停止させる分だけ処理速度が遅くなるという問題
があった。

【０００５】本願発明は係る点に鑑みて成されたもの
で、連続シート(2) の繰り出し動作を止めることなくこ
れを連続的に切断し得るようにして処理速度を速くでき
るようにすることをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
請求項１の発明の手段は、『駆動モータで駆動され且つ
元ロール(1) から連続シート(2) を一定速度で引き出す
フィードローラ(4) と、前記フィードローラ(4) から引
き出された連続シート(2) を切断して切断シート(21)(2
1)を切り出すロータリーカッタ(31)と、前記フィードロ
ーラ(4) から引き出された前記連続シート(2) の少なく
とも先端を保持し、前記ロータリーカッタ(31)で切り出
された前記切断シート(21)を所定場所に搬送する搬送機
能を有し、且つ、該搬送機能によって前記切断する時の
前記連続シート(2) に張力を付与するシート保持手段と
を具備し、前記搬送する速度は、前記フィードローラ
(4) による前記連続シート(2) の引き出し速度より大き
く設定されている』ことである。

【０００７】上記手段によれば、フィードローラ(4) で
繰り出された連続シート(2) はシート保持手段で保持さ
れている。又、上記連続シート(2) には前記シート保持
手段によってシート繰り出し方向に張力が付与された状
態になっている。この張力付与状態で、フィードローラ
(4) とシート保持手段の間のロータリーカッタが働いて
連続シート(2) が切断される。即ち、連続シート(2) を
その引き出し側に引っ張った状態で、これをロータリー
カッタ(31)が切断するのである。そして、これによって
切り出された切断シート(21)はシート保持手段で下流側
の所定場所に移送される。この場合、ロータリーカッタ
(31)が連続シート(2) を切断して搬送する速度はフィー
ドローラ(4) による連続シート(2) の引き出し速度より
大きく設定されている。従って、ロータリーカッタ(31)
からの切断シート(21)の排出速度より大きな速度で該切
断シート(21)がシート保持手段で下流側に運ばれる。よ
って、切断シート(21)(21)がロータリーカッタ(31)の出
口部に溜ることがなく、円滑に下流側に移送される。

【０００８】請求項２の発明のように、請求項１の発明
において『前記駆動モータは、速度調節可能なモータで
あり、更に、前記連続シート(2) から切り出すべき前記
切断シート(21)の長さ寸法を設定する寸法設定器(82)
と、前記寸法設定器(82)の出力に基づいて動作し且つ前
記ロータリーカッタ(31)の切断動作の一周期中に該ロー
タリーカッタ(31)に送り込まれる前記連続シート(2) の
長さが前記寸法設定器(82)で設定された前記長さ寸法に
なるように前記駆動モータの速度を制御する手段とが備
えられている』ものでは、切り出すべき切断シート(21)
の長さ寸法を寸法設定器(82)で調節すると、該寸法設定
器(82)の出力に基づいてフィードローラ(4) 用の駆動モ
ータの回転速度が調整される。即ち、前記駆動ローラの
回転速度の調節によってロータリーカッタ(31)に供給す
る連続シート(2) の送り込み速度を調節し、これによ
り、ロータリーカッタ(31)が連続シート(2) を切断する
動作の一周期中に該ロータリーカッタ(31)に送り込まれ
る連続シート(2) の長さが前記寸法設定器(82)で設定し
た寸法になるように制御する。

【０００９】請求項２の発明において『前記所定場所は
被包装物(91)を包装する包装場所であり、更に、前記設
定された長さ寸法と、前記ロータリーカッタ(31)による
切断場所から前記包装場所までの距離と、前記シート保
持手段で前記包装場所に前記切断シート(21)を移送する
際の移送速度に基づいて、前記切断シート(21)の中心部
が前記包装場所に到達するまでの所要時間を演算する到
達時間演算手段とを具備し、前記ロータリーカッタ(31)
で前記連続シート(2) が切断されてから前記所要時間が
経過した時に前記包装場所に前記被包装物(91)が供給さ
れてこれが前記切断シート(21)で包装される』もので
は、切断シート(21)の中心部が包装場所に到達する時期
を到達時間演算手段の出力から判断し、該切断シート(2
1)の中心部が包装場所に到達した時に被包装物を包装場
所に供給すると、該被包装物の包装が行える。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
３の発明によれば、ロータリーカッタ(31)で連続シート
(2) から連続的に切断した切断シート(21)(21)をシート
保持手段で包装場所に移送することができるから、既述
従来のように、切断時に連続シート(2) の繰り出し動作
を停止させる必要がなく、処理速度が速くなる。

【００１１】又、連続シート(2) をその引き出し側に引
っ張った状態で、これをロータリーカッタ(31)で切断す
るから、該切断部に於けるシートが確実に分離される。
又、請求項３の発明では、上記効果に加えて、ロータリ
ーカッタ(31)で切り出した切断シート(21)が包装場所に
到達する所要時間を到達時間演算手段で演算するだけ
で、被包装物を包装するタイミングを知ることができ
る。従って、切断シート(21)が包装場所に到達したか否
かを検出する特別な検知センサ等を該包装場所に設ける
必要がなく、シート処理装置の構造の簡略化が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、上記発明の実施の形態を説
明する。図１に示すように、連続シート(2) を巻き取っ
た元ロール(1) の下流側には、該元ロール(1) から連続
シート(2) を引き出すフィードローラ(4) と、ロータリ
ーカッタ(31)と、請求項１の発明のシート保持手段とし
ての吸着ベルト(6) がこの順序で順次配設されている。 ［フィードローラ(4) について］フィードローラ(4)
は、速度調節可能なパルスモータから成る駆動モータ(4
1)で駆動される。又、該フィードローラ(4) の下方には
該フィードローラ(4) に連続シート(2) を押圧する押圧
ローラ(42)が設けられている。 ［ロータリーカッタ(31)について］ロータリーカッタ(3
1)は、速度調節可能なパルスモータから成るカッタドラ
ムモータ(32)で駆動される中空ドラム(33)と、回転刃(3
4)を具備し、中空ドラム(33)と回転刃(34)は、これらの
回転周期が一致するように図示しない伝動機構で結合さ
れている。 ＊中空ドラム(33)について 中空ドラム(33)は、全体として円筒状に形成されている
と共に、その側部には透孔(331) (331) が穿設されお
り、更に該中空ドラム(33)の外周には、図２に示すよう
に、軸線方向に延びるシート切断用の受刃(36)が突設さ
れている。中空ドラム(33)には、その軸線方向の一方の
端面を貫通するように配設された噴出筒(37)と吸気筒(3
8)が同心状に配設されており、噴出筒(37)の先端は後述
の吸着ベルト(6) 側に屈曲していると共に、吸気筒(38)
の先端は前記噴出筒(37)の上壁を貫通して中空ドラム(3
3)の内に露出している。又、中空ドラム(33)は噴出筒(3
7)に対して回転自在に取付けられている。

【００１３】上記中空ドラム(33)の上方に配設された回
転刃(34)は、円柱軸(340) とその外周に於いて軸線方向
に延びる態様に突出された刃(341) を具備しており、該
回転刃(34)と中空ドラム(33)の回転数は一致するように
これらが相互に連結されている。又、回転刃(34)と中空
ドラム(33)が一回転する毎に刃(341) と受刃(36)が合致
するようにこれら回転刃(34)と中空ドラム(33)が同期回
転するようになっている。 ［吸着ベルト(6) について］上記ロータリーカッタ(31)
の下流側対向部には、ロータリーカッタ(31)の軸線方向
に間隔を置いて並設された、シート保持手段としての吸
着ベルト(6) (6) が設けられており（図１，図３参
照）、これら吸着ベルト(6) (6) は互いに同一構造を有
している。

【００１４】吸着ベルト(6) は、速度調節可能なパルス
モータから成る吸着ベルトモータ(61)で駆動される駆動
軸(62)と従動軸(63)の間に掛けられている。又、吸着ベ
ルト(6) には多数の吸引孔(66)(66)が穿設されていると
共に、図４に示すように、駆動軸(62)と従動軸(63)と吸
着ベルト(6) の集合体には、その前面部を残して吸引箱
(67)が後方から外嵌している。そして、該吸引箱(67)内
の空気はその後面に接続された吸引ダクト(68)で吸引さ
れるようになっており、これにより、被包装物を包装す
る為の後述の切断シート（この実施の形態では包装シー
ト）(21)が吸着ベルト(6) の表面に吸着保持された状態
で下流側に移送されるようになっている。 ［ガイドローラについて］吸着ベルト(6) (6) の正面側
隣接部には、これら吸着ベルト(6) (6) の配設間隔より
長いガイドローラ(71)(71)が上下に間隔を置いて並設さ
れていると共に、該ガイドローラ(71)(71)の表面はウレ
タンで形成されている。 ［プッシャーについて］上記吸着ベルト(6) (6) 相互の
間隔部を隔てて、ガイドローラ(71)(71)の反対側の位置
にはプッシャ(5) が配設されており、該プッシャ(5) に
よって被包装物(91)が包装場所たる上記ガイドローラ(7
1)(71)の間に押し込まれるようになっている。 ［制御装置について］上記各部は、マイクロコンピュー
タが組み込まれた図５に示す制御装置(8) で制御され
る。

【００１５】制御装置(8) の出力部には駆動モータ(4
1)，カッタドラムモータ(32)，吸着ベルトモータ(61)及
びプッシャ(5) が接続されていると共に、該制御装置
(8) の入力部には運転スイッチ(81)と寸法設定器(82)が
接続されている。 ［制御動作について］上記制御装置(8) 内のマイクロコ
ンピュータには図６のフローチャートで示す内容の制御
プログラムが格納されており、以下、上記実施の形態に
係るシート処理装置の動作の実際を説明する。

【００１６】尚、本実施の形態に係るシート処理装置で
は、吸着ベルトモータ(61)やカッタドラムモータ(32)の
回転速度は固定されており、これにより吸着ベルト(6)
の走行速度Ｖ１と中空ドラム(33)の周速度Ｖ２は一定値
に設定されている。又、吸着ベルト(6) の走行速度Ｖ１
はカッタ(3) の中空ドラム(33)の周速度Ｖ２より大きな
値に設定されていると共に、寸法設定器(82)で設定され
る包装シートの寸法に応じて変化するフィードローラ
(4) の周速度Ｖ３の最大値よりも前記Ｖ２が大きくなる
ように設定されている。尚、吸着ベルト(6) の走行速度
Ｖ１と中空ドラム(33)の周速度Ｖ２は一致していてもよ
い。

【００１７】運転スイッチ(81)を投入する前の準備作業
として、元ロール(1) から引き出した連続シート(2) を
フィードローラ(4) とロータリーカッタ(31)に手動で通
し、更に、被包装物(91)の包装に必要な切断シート(21)
の寸法を寸法設定器(82)で設定する。この状態で運転ス
イッチ(81)が投入されると、ロータリーカッタ(31)の中
空ドラム(33)内に設けられた噴出筒(37)が空気を吐出す
る一方吸気筒(38)が吸気動作を開始すると共に、吸引箱
(67)内の空気を吸引ダクト(68)が吸引し、更に、制御装
置(8) 内のマイクロコンピュータが作動し始める。

【００１８】上記マイクロコンピュータが始動すると、
先ず、図６のステップ(ST1) でロータリーカッタ(31)が
初期位置にセットされる。即ち、中空ドラム(33)の受刃
(36)と回転刃(34)の刃(341) が合致するまでカッタドラ
ムモータ(32)で中空ドラム(33)と回転刃(34)が回転せし
められる。尚、中空ドラム(33)と回転刃(34)は既述した
ように機械的に連結されており、該機械的連結により、
中空ドラム(33)と回転刃(34)が同期回転して受刃(36)と
刃(341) が必ず一致するように構成されている。又、ス
テップ(ST1) においてはプッシャ(5) が初期位置にセッ
トされる。

【００１９】次にステップ(ST2) で、回転させようとす
る駆動モータ(41)の速度を演算する。具体的には、寸法
設定器(82)で設定した切断寸法（必要な切断シート(21)
の寸法）をＳ，ロータリーカッタ(31)の回転周期（連続
シート(2) の切断周期）をＴとした場合に、フィードロ
ーラ(4) の周速度Ｖ３が、Ｖ３＝Ｓ／Ｔとなるように駆
動モータ(41)の回転速度を演算する。これにより、ロー
タリーカッタ(31)を構成する中空ドラム(33)等が一回転
する切断周期の間にＳの長さ分だけフィードローラ(4)
からロータリーカッタ(31)に連続シート(2) が供給され
るようにする。又、ステップ(ST2) においては、後述す
るようにロータリーカッタ(31)で切断された後の切断シ
ート(21)の中心部が、ガイドローラ(71)(71)の中間の包
装位置(73)に到達するまでの所要時間Ａを演算する。具
体的には、ロータリーカッタ(31)による切断位置(39)か
ら包装位置(73)まで切断シート(21)が移動する移動距離
をＬ，切断された切断シート(21)の寸法をＳ，吸着ベル
ト(6) の走行速度をＶ１とした場合、ロータリーカッタ
(31)で切断された切断シート(21)は後述するように吸着
ベルト(6) に吸着された状態で包装位置(73)側に移動す
るから、切断シート(21)の後端が包装位置(73)に到達す
るまでの時間は（Ｌ／Ｖ１）となり、よって、切断シー
ト(21)の中心が包装位置(73)に到達するまでの時間Ａ
は、Ａ＝（（Ｌ−Ｓ／２）／Ｖ１）となる。よって、こ
の演算をステップ(ST2) で実行する。そして、この実施
の形態では、ステップ(ST2) を実行するマイクロコンピ
ュータ内の機能部が請求項３の発明の到達時間演算手段
に対応している。

【００２０】次にステップ(ST3) で、予め定められてい
る走行速度Ｖ１で吸着ベルト(6) を走行させ得るように
吸着ベルトモータ(61)を回転させると共に、ステップ(S
T2)で演算した速度で駆動モータ(41)を回転させ、更
に、ロータリーカッタ(31)の中空ドラム(33)を周速度Ｖ
２で回転させるようにカッタドラムモータ(32)を作動さ
せる。又、プッシャ(5) の作動タイミングを判断する為
のプッシャー用タイマ(T1)をステップ(ST4) で０にセッ
トする。

【００２１】上記駆動モータ(41)が回転せしめられる
と、これで駆動されるフィードローラ(4) が周速度Ｖ３
で定速回転し、該周速度Ｖ３と同一速度で連続シート
(2) が元ロール(1) から引き出される。又、フィードロ
ーラ(4) から下流側に供給された連続シート(2) はロー
タリーカッタ(31)の中空ドラム(33)で吸着されながら吸
着ベルト(6) (6) 側に移動する。このとき、図７に示す
ように、中空ドラム(33)の外周面のうち噴出筒(37)の吐
出口(370) に対応する部分では、該吐出口(370) からの
吐出空気で連続シート(2) が中空ドラム(33)から離反せ
しめられると共にこれが吸着ベルト(6) (6) で吸着され
て下流側に移動する。尚、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係に設
定されているから、フィードローラ(4) とロータリーカ
ッタ(31)の間や、ロータリーカッタ(31)と吸着ベルト
(6) の間で連続シート(2) に弛みが生じるような不都合
はない。又、吸着ベルト(6) による切断シート(21)の吸
着力は、吸気筒(38)の吸引力で切断シート(21)を中空ド
ラム(33)に吸着する力より大きく設定されており、更
に、吸着ベルト(6) や中空ドラム(33)が連続シート(2)
を下流側に引っ張る張力によっては、フィードローラ
(4) と押圧ローラ(42)の挟圧部から連続シート(2) が下
流側に滑り出さないように、該連続シート(2) が前記各
ローラ(4) (42)で強固に挟圧されている。

【００２２】又、ロータリーカッタ(31)から下流側に突
出する連続シート(2) （切断前の状態）の先端部は吸着
ベルト(6) で吸着されているから、該連続シート(2) を
吸着ベルト(6) で下流側に引っ張った状態（張力を付与
した状態）で該連続シート(2) の切断が行える。よっ
て、切断時に切断シート(21)を連続シート(2) 側から確
実に切り離すことができる。

【００２３】次に、ロータリーカッタ(31)で切断された
切断シート(21)の中心部が、ガイドローラ(71)(71)の中
間の包装位置(73)に到達するまでの所要時間Ａよりも微
小時間εだけ小さな時間をプッシャー用タイマ(T1)が計
測したか否かがステップ(ST5) で判断され、該時間にな
るとステップ(ST6) でプッシャ(5) を作動させる。即
ち、切断シート(21)の中心部が被包装物(91)の前方より
若干上流側に到達したときにプッシャ(5) を作動させ
る。すると、プッシャ(5) の作動時から上記微小時間ε
だけ時間が経過したころには、切断シート(21)の中心部
が被包装物(91)の対向部に到達し、このときに被包装物
(91)が切断シート(21)に当接する。これにより、図８に
示すように、被包装物(91)が切断シート(21)の中心部を
ガイドローラ(71)(71)側に押し込むこととなり、該ガイ
ドローラ(71)(71)で切断シート(21)が被包装物(91)の外
面に重ねられる。その後、同図の想像線で示す折込み腕
(97)(98)を相互に接近させることによって、切断シート
(21)の端部を折り曲げてこれらを相互に重ね合わせる
と、包装が完了して包装物(93)が得られる。

【００２４】尚、ステップ(ST6) でプッシャ(5) が作動
した後には、ステップ(ST7) でプッシャ(5) が初期位置
まで復帰する。そして、該復帰に伴って被包装物(91)が
図示しないコンベアでプッシャ(5) の前方に移送され、
以後、ステップ(ST4) 〜ステップ(ST7) の制御が繰り返
される。上記のものでは、切断シート(21)の寸法を変更
をする場合、シート処理装置の運転を一端停止させた後
に寸法設定器(82)の設定値を変更し、再度、運転スイッ
チ(81)を投入する。すると、駆動モータ(41)に印加され
る単位時間あたりのパルス数が変化してフィードローラ
(4) の速度が変化する（図６のステップ(ST2) ，ステッ
プ(ST3) 参照）と共に既述所要時間Ａが再び演算され
（ステップ(ST2) 参照）、変更後の寸法の切断シート(2
1)で被包装物(91)の包装が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態を説明するシート処理装
置の概略図

【図２】図１に現れる中空ドラム(33)の部分拡大図

【図３】図１に現れる吸着ベルト(6) (6) とプッシャ
(5) の関係の説明図

【図４】図１に於けるＩＶ−ＩＶ部分の拡大断面図

【図５】図１のシート処理装置の制御装置(8) の説明図

【図６】図５に現れる制御装置(8) のマイクロコンピュ
ータに格納された制御用プログラムのフローチャート

【図７】図１のシート処理装置に於いて連続シート(2)
を切断する前の状態を示す説明図

【図８】図１のシート処理装置に於いてプッシャ(5) を
作動させた状態を示す説明図

【図９】従来例の説明図

【符号の説明】

(1) ・・・元ロール (2) ・・・連続シート (4) ・・・フィードローラ (21)・・・切断シート (31)・・・ロータリーカッタ (91)・・・被包装物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動モータで駆動され且つ元ロール(1)
   から連続シート(2)を一定速度で引き出すフィードロー
   ラ(4) と、 前記フィードローラ(4) から引き出された連続シート
   (2) を切断して切断シート(21)(21)を切り出すロータリ
   ーカッタ(31)と、 前記フィードローラ(4) から引き出された前記連続シー
   ト(2) の少なくとも先端を保持し、前記ロータリーカッ
   タ(31)で切り出された前記切断シート(21)を所定場所に
   搬送する搬送機能を有し、且つ、該搬送機能によって前
   記切断する時の前記連続シート(2) に張力を付与するシ
   ート保持手段とを具備し、 前記搬送する速度は、前記フィードローラ(4) による前
   記連続シート(2) の引き出し速度より大きく設定されて
   いるシート処理装置。
2. 【請求項２】 前記駆動モータは、速度調節可能なモー
   タであり、 更に、前記連続シート(2) から切り出すべき前記切断シ
   ート(21)の長さ寸法を設定する寸法設定器(82)と、 前記寸法設定器(82)の出力に基づいて動作し且つ前記ロ
   ータリーカッタ(31)の切断動作の一周期中に該ロータリ
   ーカッタ(31)に送り込まれる前記連続シート(2) の長さ
   が前記設定された長さ寸法になるように前記駆動モータ
   の速度を制御する手段とが備えられている請求項１のシ
   ート処理装置。
3. 【請求項３】 前記所定場所は被包装物(91)を包装する
   包装場所であり、 更に、前記設定された長さ寸法と、前記ロータリーカッ
   タ(31)による切断場所から前記包装場所までの距離と、
   前記シート保持手段で前記包装場所に前記切断シート(2
   1)を移送する際の移送速度に基づいて、前記切断シート
   (21)の中心部が前記包装場所に到達するまでの所要時間
   を演算する到達時間演算手段とを具備し、 前記ロータリーカッタ(31)で前記連続シート(2) が切断
   されてから前記所要時間が経過した時に前記包装場所に
   前記被包装物(91)が供給されてこれが前記切断シート(2
   1)で包装される請求項２のシート処理装置。