特許 6395514 シート切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6395514

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】シート切断装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/22 20060101AFI20180913BHJP

   B26D 7/18 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   B26D1/22

   B26D7/18 E

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-176167(P2014-176167)

(22)【出願日】2014年8月29日

(65)【公開番号】特開2016-49595(P2016-49595A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000186588

【氏名又は名称】小林製薬株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504030004

【氏名又は名称】大阪利器製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128923

【弁理士】

【氏名又は名称】納谷 洋弘

(74)【代理人】

【識別番号】100149870

【弁理士】

【氏名又は名称】芦北 智晴

(74)【代理人】

【識別番号】100180297

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 裕子

(72)【発明者】

【氏名】瀧澤 進ノ介

(72)【発明者】

【氏名】山本 宇仁

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】脇田 尚憲

(72)【発明者】

【氏名】戎崎 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】方志 貴之

(72)【発明者】

【氏名】改正 伸一

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１９６７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５６７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０３４４８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１７２８２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２６Ｄ １／００−１／６２

Ｂ２６Ｄ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円板状の回転刃と、
前記回転刃を回転可能に収容支持するホルダーと、
前記ホルダーに取付けられた吸引手段と、
基端部に前記吸引手段の吸込口が接続された吸引ノズルと、
を備え、
前記回転刃が、前記吸引ノズルの吸引口を二分するように、回転可能に差し込まれていることを特徴とするシート切断装置。

【請求項2】

円板状の回転刃と、
前記回転刃を回転可能に収容支持するホルダーと、
前記ホルダーに取付けられた吸引手段と、
基端部に前記吸引手段の吸込口が接続された吸引ノズルと、
を備え、
前記吸引ノズルの吸引口が、前記回転刃の刃先に対向する位置に備えられていることを特徴とするシート切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート状の被切断物を回転刃によって切断するシート切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、帯状のシート材を長手方向に沿って複数に切断するシート切断装置が知られている。例えば図７に示すように、金属ロール６に、回転刃２０（スコアナイフ）を押し当て、金属ロール６と回転刃２０の間にシート材７を矢印Ｐの方向に通過させて、当該シート材７を複数に切り分けるスコアカット装置が知られている。

【0003】

この種のシート切断装置では、シート材の切断時に発生する切断粉が切り分けられた帯体９の表面や、回転刃２０に付着する。切り分けられた帯体９に付着した切断粉は、所定の吸引装置、ブラシ材、布材等によって取り除かれる。また、回転刃に付着した切断粉も清掃可能な場合は、清掃により取り除かれる。回転刃に切断粉が付着したまま長期間使用すると、シート材の切れ具合が低下したり、回転刃の研磨交換期間が短くなるからである。

【0004】

シート材切断時に発生する切断粉を取り除くための吸引装置は、例えば特許文献１、２に開示されている。同文献に開示された装置は、回転刃によるシート材の切断位置の下流側で、当該回転刃の近傍に吸引ダクトを配置し、飛散する切断粉を吸引回収するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−２３７１８５号公報

【特許文献2】実開平３−３６７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１、２に開示されている吸引装置は、この装置専用の真空ポンプや、吸引した空気から切断粉を分離するためのフィルターなどを必要とし、吸引装置を含めた装置全体が大型化しやすい傾向がある。

【0007】

また、真っ直ぐに延びたシート材に対して吸引処理を施す場合、特許文献１に開示されている装置のように、シート材に対して、吸引ダクトの吸引方向を直角に向けて近づけると、シート材が吸引口に吸い寄せられたり、吸引力によってシート材がバタつくおそれがある。そうなると、切断位置が本来の位置からずれてしまったり、切断跡が波打ってしまい、製品価値を低下させるおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は、容易に小型化を図ることができるシート切断装置を提供すること、並びに、シート材に吸引力の影響を殆ど与えることなく、効率的に飛散する切断粉を吸引回収できるシート切断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のシート切断装置は、円板状の回転刃と、前記回転刃を回転可能に収容支持するホルダーと、前記ホルダーに取付けられた吸引手段と、基端部に前記吸引手段の吸込口が接続された吸引ノズルと、を備え、前記回転刃が、前記吸引ノズルの吸引口を二分するように、回転可能に差し込まれていることを特徴としている。

【0010】

上記したシート切断装置によれば、回転刃を収容支持するホルダーに吸引手段が取付けられていることから、吸引機能を含めた装置全体の小型化が容易に図られる。

【0011】

また、本発明の他のシート切断装置は、円板状の回転刃と、前記回転刃を回転可能に収容支持するホルダーと、前記ホルダーに取付けられた吸引手段と、基端部に前記吸引手段の吸込口が接続された吸引ノズルと、を備え、前記吸引ノズルの吸引口が、前記回転刃の刃先に対向する位置に備えられていることを特徴としている。

【0012】

上記したシート切断装置によれば、回転刃を収容支持するホルダーに吸引手段が取付けられ、吸引ノズルが回転刃の刃先に対向する位置から吸引手段の吸込口に亘って設けられていることから、吸引機能を含めた装置全体の小型化が容易に図られる。

【発明の効果】

【0015】

本発明のシート切断装置によれば、吸引機能を含めた装置全体の小型化が容易に図られる。また、シート材に吸引力の影響を殆ど与えることなく、シート材切断時に飛散する切断粉や回転刃に付着した切断粉を効率的に吸引回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）はシート切断装置の左側面図である。（ｂ）はシート切断装置の正面図である。（ｃ）はシート切断装置の底面図である。

【図2】シート切断装置の回転刃、吸引ノズルおよび吸引装置を示す斜視図である。

【図3】図２において、吸引ノズルの一部を断面化し、回転刃を仮想線で表した斜視図である。

【図4】シート切断装置をロールの長手方向に間隔をおいて複数設置したものを示す斜視図である。但し、ホルダーは図示省略している。

【図5】（ａ）は切断粉が吸引ノズルに吸引されるまでの流れを示す図である。（ｂ）は切断粉が回転刃に付着して吸引ノズルに吸引されるまでの流れを示す図である。

【図6】他の実施形態に係るシート切断装置の正面図である。

【図7】従来例に係るシート切断装置の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態に係るシート切断装置について図面を参照しつつ説明する。図１〜図４に示すように、本発明の実施の形態に係るシート切断装置１は、回転刃２、ホルダー３、吸引装置４等で構成されている。このシート切断装置１は、図４に示すように、回転刃２とロール６との間を矢印Ｐの方向に通過する帯状のシート材７を長手方向に沿って複数の帯体９に切断（スコアカット）する。

【0018】

シート切断装置１によって切断されるシート材７の材質、厚さ等は特に限定されないが、例えば、使い捨てカイロの外包装などに使用されるプラスチックフィルムをシート材７の一種として挙げることができる。

【0019】

回転刃２は、例えば、鋼製円板状のものからなり、ホルダー３内にベアリング（不図示）を介して回転可能に支持されている。回転刃２は、シート材７を切断するために、その刃先８がロール６の外周面に押し付けられる。その押し付け力は、シート材７の材質、厚さ等に応じて、シート材７を十分に切断可能な値に予め設定される。なお、ホルダー３内に圧縮空気を送り込んで、その空気圧により回転刃２をロール６の外周面に押し付ける構成を備えたものが周知であり、本実施形態においてもそのような構成を備えたホルダーを採用することができる。回転刃２は、シート材７の送り速度およびロール６の回転速度に合わせて従動回転する。

【0020】

ホルダー３は、安全性を確保するために、シート材７に対する切断部位近傍を除いて、回転刃２を覆っている（収容している）。このホルダー３は、ロール６の軸線に対して回転刃２の軸線が平行になるようにして固定される。なお、図２〜図４においては、説明の便宜上、ホルダー３の図示を省略している。

【0021】

吸引装置４は、吸引ノズル、吸引手段等で主に構成され、吸引手段としては特に限定されないが真空ポンプや流量増幅器等が使用できる。例えば吸引手段として流量増幅器を使用する場合は、図１（ｂ）に示すように、吸引ノズル１１および流量増幅器１３は、ホルダー３に取付けることができる。

【0022】

吸引ノズル１１は、例えば透明の樹脂材（例えば透明性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性等に優れたポリカーボネートなど）からなり、外形がホルダー３の側面に沿うように略Ｌ字状に形成されているとともに、内部に略Ｌ字の吸引路１１ａを有している。吸引ノズル１１の吸引口１１ｂには、吸引口１１ｂを二分するように、回転刃２を差し込むためのスリット１１ｃが形成されている。このスリット１１ｃに差し込まれる回転刃２の差し込み量は、種々の設計諸元に応じて適宜定められるべきものであるが、例えば、直径約７７ｍｍの回転刃を採用する場合には、差し込み量を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定することにより、後述する作用効果を十分に期待できる。吸引ノズル１１の吸引路１１ａの屈曲部より上流側は、回転刃２の回転中心近傍を向いている。

【0023】

図１（ｃ）に示すように、回転刃２が吸引ノズル１１に接触することなく回転するように、スリット１１ｃを形成する一対の対向面１１ｄと、回転刃２の側面との間に微小な隙間１２が確保されている。この隙間１２は小さく設定することが望ましく、その幅として１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜２ｍｍに設定される。そうすることで、隙間１２から吸引ノズル１１内に向かって流れる吸引空気の流速が高くなり、回転刃２の刃先および側面に付着した切断粉の除去効率を高めることが期待できる。なお、上記隙間１２は、吸引ノズル１１内に流れ込む空気を通過させることから、当該隙間１２を吸引口ともいうことができるが、本明細書でいう吸引口１１ｂには、上記隙間１２は含まれないものとする。

【0024】

図１（ｂ）および図３に示すように、吸引ノズル１１の吸引路１１ａは、上流端（吸引口１１ｂ）から下流側所定範囲に亘って、回転刃２とロール６との間を通過するシート材７に略平行に形成されている。よって、吸引ノズル１１の吸引方向もシート材７に対して略平行となっている。吸引路１１ａは、さらに下流側でシート材７から離反する方向にＬ字に屈曲し、その下流端では、流量増幅器１３の吸込口１３ａに接続されている。図示する吸引路１１ａは、断面円型であり、その直径は、スリット１１ｃの幅より大きい。直径、スリット幅等の寸法は特に限定されるものではないが、例えば一例として、吸引路１１ａの直径が約１８ｍｍ、スリット幅が約６ｍｍ、回転刃２の厚さが約２．５ｍｍ、回転刃２の直径が約７７ｍｍのものを挙げることができる。

【0025】

吸引口１１ｂの高さ位置とシート材７の高さ位置とは、シート材７が吸引力の影響により浮き上がったり、バタついたりしない程度、離れていることが望ましい。本実施形態では、吸引ノズル１１の吸引方向がシート材７に対して略平行となっていることから、吸引口１１ｂとシート材７との離間距離が小さくても、吸引口がシート材７に対して直角に向けられている場合と比較して、シート材７に与える吸引力の影響を格段に小さくすることができる。

【0026】

流量増幅器１３は、吸込口１３ａ、吐出口１３ｂ、エア供給口１３ｃを有している。吸込口１３ａには、吸引ノズル１１の吸引路１１ａが接続されている。吐出口１３ｂには、排気ホース１４が接続されている。エア供給口１３ｃには、圧縮空気供給装置（不図示）から圧縮空気を供給する空気供給管１６（図１において不図示、図４参照。）が接続されている。エア供給口１３ｃから圧縮空気が供給されると、供給された空気流量の数倍の流量で、吸引ノズルの吸引路１１ａを介して吸込口１３ａから空気が吸い込まれ、吐出口１３ｂからその吸い込まれた空気が吐出される。

【0027】

ロール６は、例えば、焼き入れした金属製のロールで構成され、その外周面に回転刃２の刃先８が押し当てられる。このロール６は、回転刃２の回転軸線と平行な軸線回りに回転駆動する。

【0028】

上記シート切断装置１は、例えば、図４に示すように、ロール６の長手方向に間隔をおいて複数設置されることで、シート材７を複数の帯体９に切り分けるものとなる。なお、符号１７は、切除されたシート材７の耳部を吸引回収する吸引ホースである。

【0029】

以下、上記シート切断装置１を備えた設備において、シート材７を切断する際に発生する切断粉の吸引回収について説明する。

【0030】

図４に示すように、シート切断装置１によって、シート材７が切断されるに際しては、一方（矢印Ｐに示す方向）に送られるシート材７に同調して回転刃２およびロール６が矢印Ｑ１，Ｑ２に示す方向へ回転する。シート材７の切断位置で発生する切断粉は、図５（ａ）に示すように、切断位置からシート材７の送り方向（矢印Ｐで示す方向）の下流側に飛散して矢印Ｐ１で示す経路を経て吸引ノズル１１内に吸引されるものと、図５（ｂ）に示すように、回転刃２に付着して矢印Ｐ２が示す経路を経て吸引ノズル１１内に吸引回収されるものとで多くが占められる。

【0031】

図５（ａ）に示すように、切断位置からシート材送り方向下流側に飛散したものは、その多くが比較的吸引流量が大きい吸引ノズル１１の先端部に形成された吸引口１１ｂから吸引回収され、一部が、比較的吸引流量が小さい、回転刃２とスリット１１ｃとの隙間１２を経て吸引ノズル１１内に吸引回収される。

【0032】

一方、回転刃２に付着した切断粉は、回転刃２とスリット１１ｃとの隙間１２を経て吸引ノズル１１内に吸引回収される。既述したように、隙間１２が十分に狭く設定されていれば、隙間１２を流れる空気の流速が高くなるため、高速で流れる空気によって、回転刃２に付着した切断粉が強い力で引き剥がされ、吸引ノズル１１内に吸引回収される。

【0033】

その後、吸引ノズル１１内に吸引回収された切断粉は、流量増幅器１３、排気ホース１４を経て所定の回収場所に排出される。排気ホース１４の下流端は、図示しない切断粉回収容器等に挿通されており、その容器等にシート材７の切断粉が回収される。なお、本実施形態によれば、排気ホース１４の下流側に切断粉を分別回収するためのフィルター（例えば特許文献２のフィルター２８など）を設置しなくてもよく、さらに専用の真空ポンプ（例えば特許文献２の真空ポンプ２９など）を設置する場合と比較して装置全体の小型化を図ることが可能になり好ましい。

【0034】

本発明の実施の形態に係るシート切断装置１によれば、回転刃２を収容支持するホルダー３の側面に沿って流量増幅器１３が取付けられ、回転刃２の刃先８から流量増幅器１３の吸込口１３ａに亘ってホルダー３の側面に沿うように吸引ノズル１１が設けられていることから、吸引機能を含むシート切断装置１全体の小型化が容易に図られる。

【0035】

また、吸引口１１ｂを二分するように、回転刃２が差し込まれていることから、回転刃２に付着した切断粉や切断位置から飛散する切断粉を効率的に吸引回収することができる。

【0036】

また、本発明の実施の形態では、回転刃２およびロール６の回転方向が、シート材７の送り方向に対応していることにより、シート材７の送り方向上流側よりも下流側の方が切断粉の飛散量が多くなるが、シート切断装置１では、シート材７の切断位置（回転刃２の刃先がロール６に対して押し当てられる位置）よりもシート材７の送り方向下流側に、吸引ノズル１１の吸引口１１ｂが設けられているので、効率的に切断粉を吸引回収することができる。

【0037】

また、本発明の実施の形態に係るシート切断装置１によれば、吸引ノズル１１の吸引方向がシート材７に略平行となっていることから、シート材７に対して吸引力の影響を殆ど与えることなく、吸引ノズル１１の吸引口１１ｂをシート材７の切断位置に近づけて配置することができる。吸引口１１ｂをシート材７の切断位置に近づけることで切断位置から飛散する切断粉をより一層効率よく吸引回収することができる。なおこの場合も吸引手段としては真空ポンプや流量増幅器等が使用でき、特に限定されないが、小型化が可能となる点から流量増幅器を使用することが好ましい。

【0038】

また、本発明の実施の形態に係るシート切断装置１によれば、吸引ノズル１１が透明材料で構成されていることから、切断粉を吸引する様子を外部から視認できる。これにより、例えば、吸引ノズル１１内の詰まりを原因とする吸引力の低下を未然に防止することが可能となる。

【0039】

＜他の実施形態＞
既述の実施形態では、スコアカットタイプのシート切断装置を例示したが、本発明のシート切断装置のロール以外の構成は、スコアカットタイプ以外のシート切断装置にも適用することが可能である。例えば従来例に挙げたように、回転刃を上下に配置してシート材をカットするシート切断装置にも本発明を適用することができる。

【0040】

既述の実施形態では、切断粉を吸引する様子を外部から視認できるように、吸引ノズル１１全体が透明材料で構成されているが、切断粉を吸引する様子を外部から必要な範囲で視認できるのであれば、吸引ノズル１１内の吸引路１１ａの一部のみが透明材で構成されていてもよい。

【0041】

既述の実施形態では、吸引ノズル１１の吸引口１１ｂに対して回転刃２が差し込まれていたが、これに代えて、例えば図６に示すように、吸引ノズル１１の吸引口１１ｂが回転刃２の刃先８に対向する位置に配置されたものとしてもよい。この場合も吸引ノズル１１の吸引方向がシート材７に略平行となっていることから、シート材７に対して吸引力の影響を殆ど与えることなく、切断位置から飛散する切断粉を効率よく吸引回収することができる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、例えば、包装用フィルム等のシート材を回転刃によって切断するスコアカット装置、その他の切断装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ シート切断装置
２ 回転刃
６ ロール
７ シート材
８ 回転刃の刃先
１１ 吸引ノズル
１１ａ 吸引路
１１ｂ 吸引口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】