JPH11188697A - 回転式加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミシン目加工等を行うロータリーダイと受け
胴の間隔を正確に一定に保持することができると共に加
工胴と受け胴の周速を異ならせることの可能な加工装置
を提供する。 【解決手段】 ロータリーダイ５の両端に円筒状の支持
面１５ａを備えたベアラー１５を設け、受け胴６の両端
には円筒状の支持面１７ａを備えたリング１７を回転可
能に設け、受け胴６をエアシリンダ等の押付手段でロー
タリーダイ５に押し付け、ベアラー１５とリング１７を
当接させた状態に保持することで、ロータリーダイ５と
受け胴６の間隔を常に一定に保持する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状の加工胴と
受け胴を備え、両者間を通過する用紙に対して、ミシン
目加工、スリット加工、抜き加工、筋押し加工、印刷加
工等を行う回転式加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の加工装置では、加工胴の周
面の円周方向の１箇所或いは複数箇所に、所定の加工を
行うための加工領域（例えば、ミシン目加工を行う場合
にはミシン目用の抜刃を所定のパターンで形成した領
域）が形成されており、加工胴と受け胴を、用紙走行速
度と同一周速で回転駆動し、走行中の用紙に対して加工
胴の表面を同一速度で走行させながら所定の加工を行っ
ている。このため、用紙には、加工胴の周面に形成した
加工パターンと同一形状の加工パターンが、加工胴の周
面におけるピッチと同一ピッチで形成される。

【０００３】しかし、この構成では、用紙に形成する加
工パターンのピッチ（用紙の加工位置の長手方向の間
隔）を変える場合、加工胴の周長を変える必要があり、
このため、各種周長の、すなわち各種直径の加工胴を用
意しておかなければならず、不経済であるという問題が
あった。特に、最近、用紙に対して切り込むための刃を
備えたロータリーダイとして、円筒状のマグネットロー
ルの周面に、表面に刃を備えた薄いシート状のフレキシ
ブル刃を取り付けた構成のものが開発されており、フレ
キシブル刃のみを交換して種々な加工パターンに容易に
対応可能となってきたが、この場合にも、加工パターン
のピッチを変える場合には、マグネットロールの直径を
変えざるを得ず、やはり、直径の異なる多数のマグネッ
トロールを用意する必要があり、不経済であった。

【０００４】そこで、この欠点を解決するものとして、
加工胴の加工領域が受け胴に面する位置となって用紙に
対して加工を行っている間は、その加工胴を用紙速度と
同一周速で回転させるが、加工領域以外の部分が受け胴
に面している時には周速を増減させて、用紙に対する加
工位置（ピッチ）の調整を行うというように、加工胴の
回転速度を制御するように構成した装置が提案されてい
る（例えば、特許第２５５９０３６号公報参照）。上記
特許公報に提案の装置では、加工胴の周面の加工パター
ンの無い領域が用紙に面している時には加工胴の周速を
用紙速度とは異ならせるため、用紙に形成する加工パタ
ーンのピッチを、加工胴の周面の加工パターンのピッチ
とは異ならせることが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置では、加工胴が１回転中の或る時点には用紙の走行速
度とは異なる周速で回転し、一方受け胴は常に用紙の走
行速度と同一周速で回転するため、加工胴を受け胴に接
触させた状態とすることはできず、加工胴と受け胴を離
した状態に保持する必要がある。すなわち、加工胴と受
け胴をそれぞれ、所定位置に軸受によって保持する必要
がある。ところが、この構成では、軸受の取付精度に誤
差があり、また、加工胴と受け胴の真円度にも誤差があ
ることから、加工胴と受け胴の間隙を微小な一定範囲に
保つことが困難であり、加工ミスを生じることがあると
いう問題があった。例えば、ミシン目加工を行う場合、
加工胴に設けた刃の先端と受け胴の周面との間隙を０〜
５μｍ程度の範囲内に保持する必要があるが、これはき
わめて困難である。しかも、最近、薄い用紙（例えば厚
さが１２μｍ程度）に対する加工が望まれてきており、
その場合には、上記間隙を一層小さくすることが必要で
あるが、実現不可能に近い。

【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、加工胴と受け胴の周速を異ならせた場合であっ
ても加工胴と受け胴との間隙を微小な一定範囲に保持す
ることの可能な回転式加工装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、加工胴と受け
胴の間隔を一定に保つために、加工胴と受け胴の一方に
は用紙通過領域をはさむ位置に円筒状の支持面を備えた
ベアラーを設け、他方にはそのベアラーに当接しうる位
置に円筒状の支持面を備えたリングを回転自在に設け、
前記ベアラーとリングを当接させた状態で用紙に対する
加工を行う構成としたものである。このように、加工胴
と受け胴に設けたベアラーとリングを当接させた状態に
保持することで、両者の間隔をきわめて正確に保持する
ことができ、またリングは自在に回転するので、加工胴
の周速が受け胴の周速と異なっても何ら支障は生じな
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、円筒状の加工胴と受け
胴を備え、両者間を通過する用紙に対して加工を行う回
転式加工装置において、前記加工胴と受け胴の一方に、
用紙通過領域をはさむ位置に円筒状の支持面を備えたベ
アラーを一体回転するように設け、他方には、前記ベア
ラーに当接しうる位置に円筒状の支持面を備えたリング
を回転自在に保持させており、更に、前記ベアラーとリ
ングを当接させて前記加工胴と受け胴の間隔を一定に保
持するよう、前記加工胴と受け胴の一方を他方に押し付
ける押付手段を設けるという構成としたものである。こ
の構成によれば、加工中、押付手段が加工胴又は受け胴
を相手に対して押し付けることで、両者に設けているベ
アラーとリングを当接させ、両者の間隔をきわめて正確
に（きわめて小さい範囲内に）保持することができ、用
紙に対する良好な加工を行うことができる。

【０００９】本発明では、前記受け胴を、用紙走行速度
に等しい周速で回転させる駆動装置に連結し、前記加工
胴を、少なくともその加工胴に形成されている加工領域
が前記受け胴に面する位置となって両者間を走行中の用
紙に加工を行う時には該加工胴を用紙走行速度に等しい
周速で回転させるが、前記加工胴の加工領域とは別の領
域が前記受け胴に面する位置となって用紙に対する加工
を行わない時には該加工胴の周速を増減させうる駆動装
置に連結するという構成を採ることができる。すなわ
ち、加工胴の周速を受け胴の周速に対して変化させて
も、ベアラーに当接しているリングが自在に回転するの
で何ら支障はなく、このため、加工胴の周速を変化させ
る構成を採用することができ、この構成により、加工胴
に形成した加工パターンのピッチとは異なるピッチで用
紙に対して加工を行うことができ、同一直径の加工胴に
よって用紙に対して種々なピッチの加工を行うことが可
能となる。

【００１０】本発明で行う加工の種類としては、ミシン
目加工、スリット加工、抜き加工、筋押し加工、印刷加
工等の、円筒状の加工胴を用紙に押し付けて行うことの
できる任意の加工を挙げることができるが、中でも、加
工胴として、用紙に対して切り込むための刃を備えたロ
ータリーダイを用いた加工に本発明を適用することが好
ましい。すなわち、ロータリーダイを用いた場合には、
刃先と受け胴との間隔をきわめて正確に且つ小さく保持
することが望まれるので、本発明による効果が大きい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を、加工胴として、ミシン目加
工用のロータリーダイを用いた回転式加工装置に適用し
た実施例を説明する。図１は本発明の一実施例による回
転式加工装置全体を概略的に示す構成図であり、１は用
紙、２はその用紙を繰り出すための給紙部、３は用紙１
を所定速度で繰り出すフィードローラ、４は用紙１に対
して所定の加工を行うための加工部であり、加工胴即ち
ロータリーダイ５と受け胴６等（詳細は後述する）を備
えている。７は用紙１を所定速度で走行させる送りロー
ラ、８は用紙１をロール状に巻き取る巻取部である。フ
ィードローラ３、受け胴６、送りローラ７は共通の駆動
装置９に連結され、用紙を一定速度で走行させるよう同
期駆動される構成である。一方、ロータリーダイ５はサ
ーボモータを備えた駆動装置１０に連結され、１回転内
における周速を任意に増減させうる構成となっている。
更に、図示は省略しているが、ロータリーダイ５の位相
位置を検出する手段が設けられており、その検出信号が
駆動装置１０のサーボモータの回転速度制御に使用され
るようになっている。

【００１２】図２は加工部４を示す概略側面図、図３は
その一部を拡大して示す概略断面図である。ロータリー
ダイ５は、図３から良く分かるように、円筒状外周面１
２ａを備えたマグネットローラ１２と、その表面にはり
付けられたシート状のフレキシブル刃１３を備えてお
り、そのフレキシブル刃１３に、用紙に切り込むための
刃１３ａが形成されている。この刃１３ａは、図２から
良く分かるように、所望パターンのミシン目加工を行う
ことができるように、所望のパターンを有すると共に、
用紙通過領域内で円周方向に適当な間隔をあけて配置さ
れている。この刃１３ａが形成されている円周方向の領
域がロータリーダイ５の加工領域となり、その他の領域
が非加工領域となる。更に、ロータリーダイ５の、用紙
通過領域をはさむ位置には、ロータリーダイ５に同心な
円筒状の支持面１５ａを備えたベアラー１５が一体回転
するように設けられている。図３に示すように、このベ
アラー１５の支持面１５ａは、刃１３ａの先端に一致す
る高さ（中心からの距離）となるように作られている。
なお、図示実施例では、ベアラー１５がロータリーダイ
５のマグネットローラ１２とは別部品として作られ、マ
グネットローラ１２に嵌合或いはボルト止め等によって
取り付けられているが、この代わりに、マグネットロー
ラ１２と一体構造として作ってもよい。またロータリー
ダイ５としても、マグネットローラ１２とフレキシブル
刃１３を用いたものに限らず、円筒状のロータリーダイ
本体の外周面に直接、刃を形成した構成のロータリーダ
イを用いてもよい。

【００１３】受け胴６は、用紙通過領域に平滑な円筒状
の受け面６ａを有しており、その両側の且つベアラー１
５に当接しうる位置に円筒状の支持面１７ａを備えたリ
ング１７が回転自在に設けられている。更に詳しくは、
受け胴６に取付用リング１８が取り付けられ、その外周
に、内輪１９ａ、ローラー１９ｂ、外輪１９ｃを備えた
ローラーベアリング１９が取り付けられ、その外輪１９
ｃがリング１７を構成している。リング１７の支持面１
７ａは受け胴６の受け面６ａと同じ高さ（中心からの距
離）となるように作られている。かくして、ロータリー
ダイ５に対して受け胴６を押し付け、リング１７をベア
ラー１５に当接させることにより、両者の間隔、すなわ
ち、ロータリーダイ５の刃１３ａの先端と受け胴６の受
け面６ａとの間隔を一定に（実質的に０となるような、
きわめて小さい範囲内に）保つことができ、薄い用紙に
対しても良好なミシン目加工を行うことが可能となる。
なお、本実施例では、リング１７として、ローラーベア
リング１９の外輪を用いているが、この代わりにボール
ベアリングの外輪を用いてもよく、更には、所定外径の
リングを作成し、それを適当なベアリングで回転自在に
保持させる構成としてもよい。実施例のように、ローラ
ーベアリング１９の外輪をリングとして用いると、高精
度のものを容易に入手できるので製造が容易となる利点
が得られる。

【００１４】図２において、ロータリーダイ５は定位置
に設けられた軸受（図示せず）に保持されている。一
方、受け胴６は、揺動可能なアームの先端に設けられた
軸受２１に保持され、ロータリーダイ５に接近及び離間
可能となっており、その軸受２１を保持したアームには
エアシリンダ等の押付手段２２が接続されている。この
押付手段２２は、加工動作中、受け胴６をロータリーダ
イ５に向かって押し付け、リング１７を常にベアラー１
５に当接させるよう作用する。

【００１５】以上の構成になる回転式加工装置につい
て、以下その動作を説明する。図１において、給紙部２
から用紙１が引き出され、加工部４を通過する際に所定
の加工が行われ、巻取部８で巻き取られる。この加工
中、ロータリーダイ５と受け胴６は、リング１７とベア
ラー１５が当接した状態に保持され、一定間隔に保持さ
れている。また、加工部４の受け胴６は常に用紙走行速
度と同一の周速で回転している。一方、ロータリーダイ
５はサーボモータを備えた駆動装置１０によって次のよ
うに回転速度制御が行われる。すなわち、ロータリーダ
イ５の加工領域（図２参照）が受け胴６に面する位置と
なって両者間を走行中の用紙１に加工を行う時には、ロ
ータリーダイ５が用紙走行速度と一致する周速で回転
し、これにより、ロータリーダイ５の刃１３ａが走行中
の用紙１に支障なく切り込み、所定パターンのミシン目
を形成する。そして、その加工領域が受け胴６に面する
位置を通り過ぎた後は、ロータリーダイ５の次の加工領
域が受け胴６に面する位置に所望のタイミングで到達す
るようにロータリーダイ５の周速が変化する。これによ
り、用紙１に対して、刃１３ａにより所定パターンのミ
シン目加工が行われ、且つそのミシン目のピッチ（ミシ
ン目が形成される位置の用紙長手方向の間隔）を、ロー
タリーダイ５に形成している刃１３ａのピッチとは異な
る所望の長さとすることができる。換言すれば、同一直
径のロータリーダイ５を用いて、種々なピッチでミシン
目加工を行うことができる。

【００１６】以上の加工時において、前記したように、
ロータリーダイ５と受け胴６は、ベアラー１５とリング
１７が当接した状態に保持され、一定間隔に保持されて
いる。このため、用紙１に対して良好なミシン目加工を
行うことができる。また、ロータリーダイ５は１回転中
の或る領域では受け胴６の周速とは異なる周速で回転す
るが、その場合にはベアラー１５と当接しているリング
１７が受け胴６に対して自在に回転し、何ら支障は生じ
ない。かくして、所望ピッチでのミシン目加工が良好に
行われる。

【００１７】なお、上記実施例では、ロータリーダイ５
の周速を変化させながら加工を行う場合を説明したが、
本発明はこの場合に限定されず、ロータリーダイ５を常
に受け胴６と同一周速で回転させながら加工を行う場合
にも適用可能であり、この場合にはロータリーダイ５を
受け胴６と同期駆動するように構成すればよい。また、
上記実施例では、ロータリーダイ５に設けたベアラー１
５の外周の支持面１５ａを刃１３ａと同じ高さとし、受
け胴６に設けたリング１７の支持面１７ａを受け胴６の
受け面６ａと同じ高さとしたが、これらの支持面１５
ａ、１７ａの高さは適宜増減可能であり、両者を当接し
た時に、刃１３ａの先端と受け面６ａとの間隔が所望の
値（通常は０）となるようにしておけばよい。更に、本
発明はミシン目加工に限らず、他の任意の加工に適用可
能であることは言うまでもない。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、加工胴と受け胴の間隔を一定に保つために、加工胴
と受け胴の一方には用紙通過領域をはさむ位置に円筒状
の支持面を備えたベアラーを設け、他方にはそのベアラ
ーに当接する円筒状の支持面を備えたリングを回転自在
に設け、前記ベアラーとリングを当接させた状態で用紙
に対する加工を行う構成としたものであるので、両者の
間隔をきわめて正確に保持し、用紙に対して良好な加工
を行うことができ、特に薄い用紙に対するミシン目加工
等の切り込み加工を良好に実施することができ、またリ
ングは自在に回転するので、加工胴の周速と受け胴の周
速を変化させるような加工方式にも支障なく使用できる
という効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による回転式加工装置全体を
概略的に示す構成図

【図２】図１に示す加工装置の加工部の概略側面図

【図３】図２に示す加工部の一部を拡大して示す概略断
面図

【符号の説明】 １ 用紙 ２ 給紙部 ４ 加工部 ５ ロータリーダイ（加工胴） ６ 受け胴 ６ａ 受け面 ８ 巻取部 ９、１０ 駆動装置 １２ マグネットローラ １３ フレキシブル刃 １３ａ 刃先 １５ ベアラー １５ａ 支持面 １７ リング １７ａ 支持面 １９ ローラベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下江 徹 東京都北区赤羽西六丁目37番２号 株式会 社ディー・エヌ・ケー内 (72)発明者 長瀬 孝也 東京都北区赤羽西六丁目37番２号 株式会 社ディー・エヌ・ケー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の加工胴と受け胴を備え、両者間
   を通過する用紙に対して加工を行う回転式加工装置にお
   いて、前記加工胴と受け胴の一方は、用紙通過領域をは
   さむ位置に円筒状の支持面を備えたベアラーを一体回転
   するように有し、前記加工胴と受け胴の他方は、前記ベ
   アラーに当接しうる位置に円筒状の支持面を備えたリン
   グを回転自在に保持しており、更に、前記ベアラーとリ
   ングを当接させて前記加工胴と受け胴の間隔を一定に保
   持するよう、前記加工胴と受け胴の一方を他方に押し付
   ける押付手段を備えていることを特徴とする回転式加工
   装置。
2. 【請求項２】 前記受け胴が、該受け胴を用紙走行速度
   と等しい周速で回転させる駆動装置に連結されており、
   前記加工胴が、少なくともその加工胴に形成されている
   加工領域が前記受け胴に面する位置となって両者間を走
   行中の用紙に加工を行う時には該加工胴を用紙走行速度
   に等しい周速で回転させるが、前記加工胴の加工領域と
   は別の領域が前記受け胴に面する位置となって用紙に対
   する加工を行わない時には該加工胴の周速を増減させう
   る駆動装置に連結されていることを特徴とする請求項１
   記載の回転式加工装置。
3. 【請求項３】 前記加工胴が、用紙に対して切り込むた
   めの刃を備えたロータリーダイであることを特徴とする
   請求項１又は２記載の回転式加工装置。