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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024125599
(43)【公開日】2024-09-19
(54)【発明の名称】切断装置、および切断方法
(51)【国際特許分類】
B26D 1/60 20060101AFI20240911BHJP
B26D 7/06 20060101ALI20240911BHJP
D06H 7/02 20060101ALI20240911BHJP
【ＦＩ】
B26D1/60 E
B26D1/60 H
B26D1/60 L
B26D7/06 Z
D06H7/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023033521
(22)【出願日】2023-03-06
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】吉田 真
【テーマコード（参考）】
3B154
【Ｆターム（参考）】
3B154AA01
3B154AB22
3B154AB27
3B154BA47
3B154BB54
3B154BC31
3B154BC48
(57)【要約】
【課題】ウェブの送りを中断させずにウェブを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減する。
【解決手段】切断装置９０は、少なくとも堆積された繊維を含むウェブを切断するカッター９１ａと、カッター９１ａを、ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構９２と、を備え、カッター９１ａは、ウェブの搬送中に、ボールねじ機構９２によりウェブの搬送方向に移動しながら、ウェブを搬送方向と交差する方向に切断する。
【選択図】図３
【解決手段】切断装置９０は、少なくとも堆積された繊維を含むウェブを切断するカッター９１ａと、カッター９１ａを、ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構９２と、を備え、カッター９１ａは、ウェブの搬送中に、ボールねじ機構９２によりウェブの搬送方向に移動しながら、ウェブを搬送方向と交差する方向に切断する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断する切断装置において、
前記ウェブを切断するカッターと、
前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備え、
前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、
切断装置。
前記ウェブを切断するカッターと、
前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備え、
前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、
切断装置。
【請求項2】
前記ウェブを搬送する搬送ローラーを備える、
請求項１に記載の切断装置。
請求項１に記載の切断装置。
【請求項3】
前記搬送ローラーは、前記ウェブから待避可能な可動ローラーを含み、
前記可動ローラーは、前記カッターが前記ウェブの搬送方向上流側に移動する間、前記ウェブから待避する、
請求項２に記載の切断装置。
前記可動ローラーは、前記カッターが前記ウェブの搬送方向上流側に移動する間、前記ウェブから待避する、
請求項２に記載の切断装置。
【請求項4】
前記搬送ローラーは、前記カッターの下流側に設けられ、前記ウェブの切断後に、所定期間回転することで前記ウェブを搬送する、
請求項２に記載の切断装置。
請求項２に記載の切断装置。
【請求項5】
前記所定期間は、下流に位置する受け取り側が、切断された前記ウェブを保持するまでの期間に設定される、
請求項４に記載の切断装置。
請求項４に記載の切断装置。
【請求項6】
前記カッターは、前記ウェブの搬送方向と交差する方向に移動することによって前記ウェブを全幅に渡って切断する移動式のカッターである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の切断装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の切断装置。
【請求項7】
少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備える切断装置による切断方法であって、
前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、
切断方法。
前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、
切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切断装置、および切断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、繊維体が搬送される搬送経路に設けられ、繊維体を切断する切断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、繊維を堆積させたウェブからシートを再生する乾式のシート再生技術、および、搬送方向に移動しない切断装置が開示される。ウエットティッシュの原紙束を搬送方向と交差する方向に切断する切断装置には、クランク機構を用いて搬送方向に移動する構成が開示される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０８５２６４号公報
【特許文献2】特開２００３－０８５２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ウェブを切断する切断装置を製作しようとした場合、特許文献２のクランク機構を採用すれば、ウェブの送りを中断させずにウェブを搬送方向と交差する方向に切断可能になる。
しかし、切断中の搬送距離が大きくなるほどクランク機構が大型化するため、広い配置スペースが必要になる。そのため、ウェブの送りを中断させずにウェブを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することは難しかった。
しかし、切断中の搬送距離が大きくなるほどクランク機構が大型化するため、広い配置スペースが必要になる。そのため、ウェブの送りを中断させずにウェブを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することは難しかった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断する切断装置において、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備え、前記カッターは、前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する。
【0006】
本開示の一態様は、少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備える切断装置による切断方法であって、前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0009】
［１．シート製造装置の構成］
図１は、本実施形態に係る切断装置を備えるシート製造装置１０の概要構成図である。
シート製造装置１０は、繊維を含む原料を解繊した解繊物を堆積させてウェブを形成し、ウェブからシートを再生又は製造する乾式のシート再生処理を行うための装置である。繊維を含む原料は、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、或いは織物等である。なお、ウェブは少なくとも、堆積された繊維からなる繊維体を有する。ウェブは繊維体に加えて、繊維体の上下に設けられる薄膜の保持レイヤーを含んでもよい。また、繊維体の内部に吸湿性能などを持つ機能性粉体を含有させてもよい。
図１に示すように、シート製造装置１０は、解繊部２０と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、切断装置９０と、を備えている。
図１は、本実施形態に係る切断装置を備えるシート製造装置１０の概要構成図である。
シート製造装置１０は、繊維を含む原料を解繊した解繊物を堆積させてウェブを形成し、ウェブからシートを再生又は製造する乾式のシート再生処理を行うための装置である。繊維を含む原料は、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、或いは織物等である。なお、ウェブは少なくとも、堆積された繊維からなる繊維体を有する。ウェブは繊維体に加えて、繊維体の上下に設けられる薄膜の保持レイヤーを含んでもよい。また、繊維体の内部に吸湿性能などを持つ機能性粉体を含有させてもよい。
図１に示すように、シート製造装置１０は、解繊部２０と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、切断装置９０と、を備えている。
【0010】
切断装置９０の下流には、切断装置９０によって切断されたウェブを受け取る受け取り部１００が設けられる。受け取り部１００は、例えば、切断されたウェブからシートを形成するシート形成装置であり、より具体的には、ウェブを加圧および加熱等してシートに成形する装置である。なお、受け取り部１００はシート形成装置に限定されない。例えば、シート形成装置を切断装置９０から離間した場所に配置する場合、受け取り部１００は、ウェブを一時的に保管する保管装置でもよい。
【0011】
解繊部２０は、裁断された原料を解繊する。原料は、例えば、大気中等の気中で裁断して細片とされた後に、解繊部２０に供給される。原料は、廃棄紙等の使用済みのものであってもよいし、未使用のものであってもよい。廃棄紙とは、いわゆる古紙をいう。
ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。原料とは粗砕片を指し、被解繊物ともいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を繊維から分離させる機能も有する。
ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。原料とは粗砕片を指し、被解繊物ともいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を繊維から分離させる機能も有する。
【0012】
解繊部２０で解繊されたものは「解繊物」に相当する。「解繊物」は、解きほぐされた繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂粒や、インク、トナー等の色剤や、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤を含む場合がある。解繊物は、ひも状である。解繊物は、解きほぐされた他の繊維と絡み合っていない状態、すなわち独立した状態で存在してもよいし、解きほぐされた他の繊維と絡み合って塊状となった状態、すなわちダマを形成している状態で存在してもよい。
【0013】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。液体中ではなく、大気中等の気中において、解繊や堆積等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部２０は、例えば、インペラーミルを用いて解繊を行う構成であるが、この構成に限定されるものではない。解繊部２０は、細断された原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有する。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、解繊物を排出口２４へと搬送する。解繊物は、管３を介して選別部４０に移送される。なお、解繊部２０から選別部４０に解繊物を搬送させるための気流は、解繊部２０が発生させる気流に限定されず、ブロアー等の気流発生装置を設け、その気流を利用してもよい。
【0014】
選別部４０は、解繊物を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。選別部４０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態の選別部４０は、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３と、を有する構成である。ドラム部４１には、例えば、モーターによって回転駆動される円筒の篩を用いる。ドラム部４１は、網を有し、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子、すなわち網を通過する第１選別物と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ、すなわち網を通過しない第２選別物とを分けることができる。第１選別物は、管７を介して堆積部６０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して解繊部２０に戻される。
【0015】
切断ウェブ押出制御選別部４０を通過した第１選別物を、管７に搬送する。図示の例では、第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、サクション機構４８と、を有した構成であるが、この構成に限定されるものではない。
【0016】
サクション機構４８は、選別部４０の開口を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引する。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、ウェブＶを形成する。メッシュベルト４６、張架ローラー４７、およびサクション機構４８の基本的な構成は、後述する第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２、張架ローラー７４、およびサクション機構７６と同様である。
【0017】
ウェブＶは、選別部４０および第１ウェブ形成部４５を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶは、管７へ投入され、堆積部６０へと搬送される。
【0018】
回転体４９は、回転によってウェブＶを切断する。回転体４９の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、基部４９ａと、基部４９ａから放射方向に突出する複数の突部４９ｂと、を有する構成である。突部４９ｂは、例えば、板状の羽形状に形成されている。基部４９ａが図１中の方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂが基部４９ａを中心に回転し、ウェブＶを切断可能である。
【0019】
回転体４９は、ウェブＶの経路の下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に設けられることにより、第１ウェブ形成部４５の下流に位置する。回転体４９は、突部４９ｂがウェブＶと接触可能な位置であって、ウェブＶが堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられる。
【0020】
混合部５０は、選別部４０を通過した第１選別物と、添加物とを混合する。混合部５０は、添加物を供給する添加物供給部５２と、第１選別物と添加物とを搬送する管５４と、ブロアー５６と、を有する。添加物は、添加物供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。
【0021】
混合部５０では、ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、第１選別物と添加物とを混合させながら、搬送することができる。なお、第１選別物と添加物とを混合させる構成は特に限定されるものではないが、例えば、高速回転する羽根により攪拌する構成、又は、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用する構成である。
【0022】
添加物供給部５２は、例えば、スクリューフィーダーやディスクフィーダーによって添加物を供給する構成であるが、この構成に限定されるものではない。添加物供給部５２から供給される添加物は、例えば、複数の繊維を結着させる結着剤である。添加物供給部５２から供給される添加物は、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や添加物の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃え難くするための難燃剤等を含んでもよい。混合部５０を通過した混合物は、管５４を介して堆積部６０に移送される。
【0023】
堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。堆積部６０は、解繊物を乾式で堆積させ、柔らかい状態のウェブからなる第２ウェブＷを形成する。このように、堆積部６０で形成される第２ウェブＷは未圧縮の繊維体からなる。
【0024】
さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
堆積部６０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３と、を有する構成である。ドラム部６１には、例えば、モーターによって回転駆動される円筒の篩を用いる。ドラム部６１は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子を降らせる。
堆積部６０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部６３と、を有する構成である。ドラム部６１には、例えば、モーターによって回転駆動される円筒の篩を用いる。ドラム部６１は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維または粒子を降らせる。
【0025】
なお、ドラム部６１の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ドラム部６１として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【0026】
第２ウェブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物が堆積されて第２ウェブＷを形成すると共に、第２ウェブＷを搬送する搬送経路の少なくとも一部を構成する。第２ウェブ形成部７０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有する構成である。
【0027】
メッシュベルト７２には、堆積部６０の開口を通過した通過物が堆積される。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通し難く空気を通す構成となっている。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト７２上に、柔らかく未圧縮の状態の第２ウェブＷが形成される。
【0028】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方に設けられ、堆積部６０により空気中に分散された通過物をメッシュベルト７２上に吸引し、第２ウェブＷの形成を促進する。これにより、堆積部６０からの排出速度を大きくすると共に、混合物の落下経路にダウンフローを形成し、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
【0029】
以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０を経ることにより、空気を多く含み柔らかく未圧縮の状態の第２ウェブＷが形成される。
切断装置９０は、第２ウェブＷの搬送経路に設けられ、搬送中のウェブＷを切断する。なお、シート製造装置１０には、解繊物に水分を付与する水分付与部が設けられる場合がある。水分付与部によって第２ウェブＷの含水率を所定範囲に調整することで、解繊物に含まれる複数の繊維を水素結合によって結着させることができる。
切断装置９０は、第２ウェブＷの搬送経路に設けられ、搬送中のウェブＷを切断する。なお、シート製造装置１０には、解繊物に水分を付与する水分付与部が設けられる場合がある。水分付与部によって第２ウェブＷの含水率を所定範囲に調整することで、解繊物に含まれる複数の繊維を水素結合によって結着させることができる。
【0030】
［２．切断装置の構成］
図２は、切断装置９０を第２ウェブＷの搬送経路と共に示す図である。図２中の符号Ｄは第２ウェブＷの搬送方向を示す。
切断装置９０は、カッターユニット９１と、ボールねじ機構９２と、上流側搬送機構９３と、下流側搬送機構９４と、切断装置９０の動作を制御する制御部９５と、を備える。
カッターユニット９１は、第２ウェブ切断用のカッター９１ａと、カッター９１ａを移動するカッター移動機構９１ｂと、を備え、これらは移動フレーム９１ｃを介して第２ウェブＷの上方に支持される。
図２は、切断装置９０を第２ウェブＷの搬送経路と共に示す図である。図２中の符号Ｄは第２ウェブＷの搬送方向を示す。
切断装置９０は、カッターユニット９１と、ボールねじ機構９２と、上流側搬送機構９３と、下流側搬送機構９４と、切断装置９０の動作を制御する制御部９５と、を備える。
カッターユニット９１は、第２ウェブ切断用のカッター９１ａと、カッター９１ａを移動するカッター移動機構９１ｂと、を備え、これらは移動フレーム９１ｃを介して第２ウェブＷの上方に支持される。
【0031】
カッター９１ａは、第２ウェブＷを、第２ウェブＷの幅方向に沿って切断するために用いられる刃であり、本実施形態では、第２ウェブＷの全幅よりも短い直径を有する回転刃である。カッター９１ａは、移動フレーム９１ｃに支持されたカッター用のモーター９１ｄによって回転駆動される。
カッター移動機構９１ｂは、カッター９１ａを上下方向および左右方向に移動させる機構である。なお、上下方向および左右方向は、切断装置９０を基準にした方向である。上下方向は、カッター９１ａを第２ウェブＷ側に進退させる方向に相当し、左右方向は、第２ウェブＷの幅方向に相当し、換言すると、第２ウェブＷの切断方向に相当する。
カッター移動機構９１ｂは、カッター９１ａを上下方向および左右方向に移動させる機構である。なお、上下方向および左右方向は、切断装置９０を基準にした方向である。上下方向は、カッター９１ａを第２ウェブＷ側に進退させる方向に相当し、左右方向は、第２ウェブＷの幅方向に相当し、換言すると、第２ウェブＷの切断方向に相当する。
【0032】
カッター移動機構９１ｂの構成は特に限定されるものではないが、例えば、ラック＆ピニオンを用いた直線往復運動機構、および、直動アクチュエータを用いた機構等の公知の機構を組み合わせて構成される。
移動フレーム９１ｃは、上下方向に延びる柱材、および水平方向に延びる横架材等を組み合わせて構成され、カッターユニット９１に加えて、上流側搬送機構９３を支持する。この移動フレーム９１ｃは、切断装置９０の基台として機能するベースフレーム９１ｆに支持されると共に、ベースフレーム９１ｆに対し、ボールねじ機構９２によって第２ウェブＷの搬送方向に移動する移動台として機能する。
移動フレーム９１ｃは、上下方向に延びる柱材、および水平方向に延びる横架材等を組み合わせて構成され、カッターユニット９１に加えて、上流側搬送機構９３を支持する。この移動フレーム９１ｃは、切断装置９０の基台として機能するベースフレーム９１ｆに支持されると共に、ベースフレーム９１ｆに対し、ボールねじ機構９２によって第２ウェブＷの搬送方向に移動する移動台として機能する。
【0033】
ボールねじ機構９２は、第２ウェブＷの搬送経路の下方に配置され、ベースフレーム９１ｆに支持される。ボールねじ機構９２は、第２ウェブＷの搬送方向に延びるボールねじ９２ａを有し、このボールねじ９２ａは、ボールねじ９２ａの一端側に設けられたボールねじ用のモーター９２ｂによって回転駆動される。
なお、移動フレーム９１ｃは、例えば、直動ガイドによって第２ウェブＷの搬送方向、および、その逆方向に移動自在に支持されると共に、ボールねじ９２ａに螺合するナットユニットに連結される。ナットユニットが、ボールねじ９２ａの回転に応じてボールねじ９２ａの軸方向、つまり、第２ウェブＷの搬送方向又はその逆方向に移動することにより、移動フレーム９１ｃが第２ウェブＷの搬送方向又はその逆方向に移動する。ボールねじ９２ａの回転量、回転方向および回転速度の制御によって、移動フレーム９１ｃの位置、移動方向および移動速度が制御される。図２中の符号ＳＴは、移動フレーム９１ｃの移動範囲、換言すると、移動ストロークを示している。
なお、移動フレーム９１ｃは、例えば、直動ガイドによって第２ウェブＷの搬送方向、および、その逆方向に移動自在に支持されると共に、ボールねじ９２ａに螺合するナットユニットに連結される。ナットユニットが、ボールねじ９２ａの回転に応じてボールねじ９２ａの軸方向、つまり、第２ウェブＷの搬送方向又はその逆方向に移動することにより、移動フレーム９１ｃが第２ウェブＷの搬送方向又はその逆方向に移動する。ボールねじ９２ａの回転量、回転方向および回転速度の制御によって、移動フレーム９１ｃの位置、移動方向および移動速度が制御される。図２中の符号ＳＴは、移動フレーム９１ｃの移動範囲、換言すると、移動ストロークを示している。
【0034】
上流側搬送機構９３は、カッター９１ａの上流に位置し、第２ウェブＷを挟んで対向配置される上下の搬送ローラー９３ａ，９３ｂを備える。上下の搬送ローラー９３ａ，９３ｂの少なくとも一方が回転駆動されることによって、搬送ローラー９３ａ，９３ｂ間の第２ウェブＷを搬送方向に搬送可能である。各搬送ローラー９３ａ，９３ｂは、第２ウェブＷの全幅に渡って延在する回転ローラーに形成される。上側の搬送ローラー９３ａについては、上下方向に移動する可動ローラーに構成されており、これによって第２ウェブＷ側に進退自在である。
移動フレーム９１ｃには、カッターユニット９１と、上流側搬送機構９３と、これらを駆動するための駆動源等が支持されるので、これらは一体的に第２ウェブＷの搬送方向、および、その逆方向に移動する。
移動フレーム９１ｃには、カッターユニット９１と、上流側搬送機構９３と、これらを駆動するための駆動源等が支持されるので、これらは一体的に第２ウェブＷの搬送方向、および、その逆方向に移動する。
【0035】
下流側搬送機構９４は、カッター９１ａの下流に位置し、切断装置９０のベースフレーム９１ｆに支持される。下流側搬送機構９４は、第２ウェブＷを狭持する場合の一方側に相当する下方に配置されるベルト機構９４ａと、第２ウェブＷを狭持する場合の他方側に相当する上方に配置される搬送ローラー９４ｂと、を備える。ベルト機構９４ａは、第２ウェブＷの全幅に渡って延在するベルト９４ｃと、ベルト９４ｃを搬送する駆動ローラーおよび従動ローラーからなるローラー群９４ｄを備え、駆動ローラーが回転駆動することによってベルト９４ｃが第２ウェブＷの搬送方向に移動する。
【0036】
搬送ローラー９４ｂは、第２ウェブＷの全幅に渡って延在する回転ローラーであり、上下方向に移動する可動ローラーに構成され、これによって第２ウェブＷ側に進退自在である。搬送ローラー９４ｂが下降することによって、搬送ローラー９４ｂとベルト機構９４ａによって第２ウェブＷを挟む。第２ウェブＷを挟んだ状態でベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂが駆動されることによって、ベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂ間の第２ウェブＷを搬送方向に搬送できる。
【0037】
制御部９５は、切断装置９０の各部を制御する機能を有し、少なくともカッターユニット９１、ボールねじ機構９２、上流側搬送機構９３、および、下流側搬送機構９４のそれぞれの駆動源となるモーター等を制御する。制御部９５は、プロセッサー９５ａとメモリー９５ｂと、を備える。
プロセッサー９５ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備える演算処理装置である。メモリー９５ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶デバイスであり、制御プログラム等のデータを記憶する。
プロセッサー９５ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備える演算処理装置である。メモリー９５ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶デバイスであり、制御プログラム等のデータを記憶する。
【0038】
制御部９５では、プロセッサー９５ａがメモリー９５ｂに記憶された制御プログラムを実行する。これにより、制御部９５は、第２ウェブＷの搬送および切断に関する指示や情報を入力し、公知のモーションコントロール技術を利用して、第２ウェブＷの搬送に同期して切断装置９０の各部の動きを制御する。
【0039】
プロセッサー９５ａは、単一のプロセッサーにより構成してもよいし、複数のプロセッサーにより構成してもよい。また、プロセッサー９５ａは、メモリー９５ｂの一部又は全部や、その他の回路と統合されたＳｏＣにより構成してもよい。また、プロセッサー９５ａは、プログラムを実行するＣＰＵと、所定の演算処理を実行するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）との組合せにより構成してもよい。また、プロセッサー９５ａの機能の全てをハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。
【0040】
［３．切断装置の動作］
図３～図５は切断装置９０の動作を時系列順で示す図である。図６は、図３および図４のステップＳ２～Ｓ４の状態を異なる方向から示す図である。
本実施形態では、第２ウェブＷは連続送りされる。そのため、切断装置９０に向けた第２ウェブＷの送りは中断されず、第２ウェブＷは予め定めた搬送速度で継続して搬送される。
図３～図５は切断装置９０の動作を時系列順で示す図である。図６は、図３および図４のステップＳ２～Ｓ４の状態を異なる方向から示す図である。
本実施形態では、第２ウェブＷは連続送りされる。そのため、切断装置９０に向けた第２ウェブＷの送りは中断されず、第２ウェブＷは予め定めた搬送速度で継続して搬送される。
【0041】
図３に示すステップＳ１は、切断装置９０が切断動作を開始する前の状態である。ステップＳ１において、制御部９５は、カッターユニット９１を第２ウェブＷから待避した上昇位置に保持すると共に、ボールねじ機構９２によりカッターユニット９１を移動ストロークＳＴのうちの上流位置に保持する。
また、制御部９５は、上流側搬送機構９３については、可動ローラーである上側の搬送ローラー９３ａを第２ウェブＷに接触する下位置に移動し、ボールねじ機構９２が動作するまで搬送ローラー９３ａが回転駆動する。さらに、制御部９５は、下流側搬送機構９４については、可動ローラーである上側の搬送ローラー９４ｂを第２ウェブＷに接触する下位置に移動し、ベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂを駆動することにより、第２ウェブＷを下流側に搬送する。
また、制御部９５は、上流側搬送機構９３については、可動ローラーである上側の搬送ローラー９３ａを第２ウェブＷに接触する下位置に移動し、ボールねじ機構９２が動作するまで搬送ローラー９３ａが回転駆動する。さらに、制御部９５は、下流側搬送機構９４については、可動ローラーである上側の搬送ローラー９４ｂを第２ウェブＷに接触する下位置に移動し、ベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂを駆動することにより、第２ウェブＷを下流側に搬送する。
【0042】
第２ウェブＷが、カッターユニット９１でカットを開始するカット開始位置へ搬送されると、図３のステップＳ２およびＳ３に示すように、制御部９５は、ボールねじ機構９２によりカッターユニット９１を第２ウェブＷと同速度で搬送方向に移動させるのに同期して、カッターユニット９１を下降させて第２ウェブＷの切断を開始する。なお、この間、搬送ローラー９３ａおよび９３ａは停止している。この場合、制御部９５は、カッター９１ａを回転駆動すると共に、図６に示すように、カッター９１ａを第２ウェブＷの幅方向一方側から幅方向他方側へと移動させる。
【0043】
カッター９１ａを第２ウェブＷの全幅に渡って移動する間、カッター９１ａは搬送速度と同速度で移動するので、第２ウェブＷの送りを中断することなく、第２ウェブＷを幅方向に沿って一直線に切断する。この場合、制御部９５は、少なくとも第２ウェブＷの切断が完了し、カッター９１ａが上方に退避するまで、少なくとも下流側搬送機構９４のベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂの双方で第２ウェブＷの搬送を継続する。
【0044】
第２ウェブＷの切断が完了すると、制御部９５は、ボールねじ機構９２の駆動を停止し、図４のステップＳ４に示すように、カッターユニット９１を上昇させて第２ウェブＷから待避した位置にする。また、図４のステップＳ４およびＳ５に示すように、制御部９５は、下流側搬送機構９４の上側の搬送ローラー９４ｂを上昇させ、第２ウェブＷの切断箇所Ｃが搬送ローラー９４ｂに接触しないようにする。
このステップＳ４およびＳ５の間、上流側搬送機構９３、および、下流側搬送機構９４のベルト機構９４ａにより、第２ウェブＷの搬送は継続される。
このステップＳ４およびＳ５の間、上流側搬送機構９３、および、下流側搬送機構９４のベルト機構９４ａにより、第２ウェブＷの搬送は継続される。
【0045】
第２ウェブＷの切断箇所Ｃが搬送ローラー９４ｂの位置を通過すると、制御部９５は、下流側搬送機構９４により、切断箇所Ｃよりも上流の第２ウェブＷによって、切断された第２ウェブＷを搬送方向下流側に押し出す制御を開始する。この押し出す制御を、「切断ウェブ押出制御」と表記し、図４および図５のステップＳ６～Ｓ８に示している。
この切断ウェブ押出制御では、上側の搬送ローラー９４ｂを下降させて、切断箇所Ｃよりも上流の第２ウェブＷをベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂで狭持し、ベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂの双方を所定期間回転させる。
この切断ウェブ押出制御では、上側の搬送ローラー９４ｂを下降させて、切断箇所Ｃよりも上流の第２ウェブＷをベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂで狭持し、ベルト機構９４ａおよび搬送ローラー９４ｂの双方を所定期間回転させる。
【0046】
これにより、切断された第２ウェブＷを、切断位置よりも上流の第２ウェブＷで下流側に押し出すことができる。押し出された第２ウェブＷは、搬送ローラー９４ｂよりも下流まで延在するベルト機構９４ａによって下流に向けて搬送される。
ここで、所定期間は、下流に位置する受け取り部１００が、切断された第２ウェブＷを保持するまでの予め設定された期間に設定される。これにより、受け取り部１００が、切断された第２ウェブＷを確実に受け取ることができる。そのため、例えば、受け取り部１００がシート形成装置の場合、切断された第２ウェブＷを加圧および加熱等してシートに成形する処理をスムーズに開始できる。
ここで、所定期間は、下流に位置する受け取り部１００が、切断された第２ウェブＷを保持するまでの予め設定された期間に設定される。これにより、受け取り部１００が、切断された第２ウェブＷを確実に受け取ることができる。そのため、例えば、受け取り部１００がシート形成装置の場合、切断された第２ウェブＷを加圧および加熱等してシートに成形する処理をスムーズに開始できる。
【0047】
なお、切断ウェブ押出制御の間、制御部９５は、ボールねじ機構９２によりカッターユニット９１を第２ウェブＷの搬送方向と逆方向に移動させることにより、図５のステップＳ８に示すように、カッターユニット９１を移動ストロークＳＴのうちの上流位置まで移動させる。
カッターユニット９１を移動ストロークＳＴの上流位置に移動する間、制御部９５は、上流側搬送機構９３の上側の搬送ローラー９３ａを上昇させる。これによって、カッターユニット９１と一体に移動する搬送ローラー９３ａが、第２ウェブＷに接触しないようにできる。以上が切断動作である。
この切断動作が、第２ウェブＷの搬送と同期して所定のタイミングで繰り返し実行されることにより、第２ウェブＷが所定の長さ単位で切断される。
カッターユニット９１を移動ストロークＳＴの上流位置に移動する間、制御部９５は、上流側搬送機構９３の上側の搬送ローラー９３ａを上昇させる。これによって、カッターユニット９１と一体に移動する搬送ローラー９３ａが、第２ウェブＷに接触しないようにできる。以上が切断動作である。
この切断動作が、第２ウェブＷの搬送と同期して所定のタイミングで繰り返し実行されることにより、第２ウェブＷが所定の長さ単位で切断される。
【0048】
以上説明したように、本実施形態に係る切断装置９０は、少なくとも堆積された繊維を含む第２ウェブＷを切断するカッター９１ａと、カッター９１ａを、第２ウェブＷの搬送方向に移動させるボールねじ機構９２と、カッター９１ａとボールねじ機構９２の動作を制御する制御部９５とを備える。そして、制御部９５は、第２ウェブＷの搬送中に、ボールねじ機構９２によりカッター９１ａを第２ウェブＷの搬送方向に移動させながら、カッター９１ａにより第２ウェブＷを幅方向に沿って切断させる。これにより、第２ウェブＷの搬送中に、ボールねじ機構９２によりカッター９１ａが第２ウェブＷの搬送方向に移動しながら、カッター９１ａにより第２ウェブＷを搬送方向と交差する幅方向に切断する。
この構成によれば、第２ウェブＷの送りを中断させずに、第２ウェブＷを搬送方向と交差する方向に切断できる。また、ボールねじ機構９２を利用するので、切断中の搬送距離が大きくなる場合でも、ストローク長の大きいボールねじ機構９２を適用すればよく、ストローク方向以外に配置スペースを拡げずに済む。したがって、第２ウェブＷの送りを中断させずに第２ウェブＷを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することが可能になる。
この構成によれば、第２ウェブＷの送りを中断させずに、第２ウェブＷを搬送方向と交差する方向に切断できる。また、ボールねじ機構９２を利用するので、切断中の搬送距離が大きくなる場合でも、ストローク長の大きいボールねじ機構９２を適用すればよく、ストローク方向以外に配置スペースを拡げずに済む。したがって、第２ウェブＷの送りを中断させずに第２ウェブＷを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することが可能になる。
【0049】
また、切断装置９０は、第２ウェブＷを搬送する搬送ローラー９３ａ，９３ｂを備えるので、切断装置９０側でも第２ウェブＷの保持と搬送を行うことができる。しかも、搬送ローラー９３ａ，９３ｂによって第２ウェブＷを搬送面に適度に押さえることができ、搬送や切断を良好にする効果も期待できる。
【0050】
また、上流側搬送機構９３の搬送ローラー９３ａは、第２ウェブＷから待避可能な可動ローラーに構成され、この可動ローラーは、カッター９１ａが第２ウェブＷの搬送方向上流側に移動する間、第２ウェブＷから待避する。この構成によれば、カッター９１ａが第２ウェブＷの搬送方向上流側に移動する間、搬送ローラー９３ａが第２ウェブＷの搬送を妨げない。そのため、搬送ローラー９３ａとカッター９１ａとを一体に移動可能に構成でき、搬送ローラー９３ａとカッター９１ａとを近接させた配置が可能である。
【0051】
また、下流側搬送機構９４は、カッター９１ａの下流側に設けられ、第２ウェブＷの切断後に第２ウェブＷを搬送する。この構成によれば、第２ウェブＷの切断後に、カッター９１ａの下流側の第２ウェブＷを搬送できる。
なお、本実施形態では、図５のステップＳ７に示したように、切断箇所Ｃよりも上流の第２ウェブＷを搬送することによって切断された第２ウェブＷを押し出す場合を例示したが、この搬送ローラー９４ｂが、切断箇所Ｃよりも下流の第２ウェブＷを直接搬送するように構成してもよい。
なお、本実施形態では、図５のステップＳ７に示したように、切断箇所Ｃよりも上流の第２ウェブＷを搬送することによって切断された第２ウェブＷを押し出す場合を例示したが、この搬送ローラー９４ｂが、切断箇所Ｃよりも下流の第２ウェブＷを直接搬送するように構成してもよい。
【0052】
また、第２ウェブＷの切断後に第２ウェブＷを搬送する所定期間は、下流に位置する受け取り側である受け取り部１００が、切断された第２ウェブＷを保持するまでの期間に設定される。この構成によれば、切断された第２ウェブＷを、受け取り側が受け取りやすくなり、次の工程、例えば、切断された第２ウェブＷを加圧および加熱等してシートに成形する処理をスムーズに開始できる。
【0053】
また、カッター９１ａは、第２ウェブＷの搬送方向と交差する方向に移動することによって第２ウェブＷを全幅に渡って切断する移動式のカッター９１ａである。この構成によれば、相対的に小型のカッター９１ａで幅広の第２ウェブＷを切断でき、カッター９１ａを有する箇所の小型化、カッター９１ａの選定自由度の向上、および、第２ウェブＷの幅の自由度向上等に有利である。また、より小型のカッター９１ａを用いたり、切断時のカッター９１ａの移動速度を遅くしたりすることで、切断中の第２ウェブＷの搬送距離がより大きくなっても、カッター９１ａの移動ストロークの変更等で容易に対応できる。
【0054】
本実施形態は、一態様を示すものであり。本発明の趣旨に逸脱しない範囲内で任意に変形および応用が可能である。例えば、図１に示すシート製造装置１０に使用される切断装置９０、および、この切断装置９０による切断方法に本発明を適用する場合を説明したが、これに限定されず、繊維を堆積させたウェブを切断する任意の切断装置、および、この切断装置による切断方法に本発明を適用してもよい。
また、切断装置９０の各部のレイアウト、および形状等を適宜に変更してもよく、一部の構成を備えていなくてもよい。例えば、第２ウェブＷを適切に切断できる範囲で、切断装置９０を、上流側搬送機構９３、および下流側搬送機構９４のいずれかを備えない構成にしてもよい。
また、切断装置９０の各部のレイアウト、および形状等を適宜に変更してもよく、一部の構成を備えていなくてもよい。例えば、第２ウェブＷを適切に切断できる範囲で、切断装置９０を、上流側搬送機構９３、および下流側搬送機構９４のいずれかを備えない構成にしてもよい。
【0055】
また、カッター９１ａが、第２ウェブＷを幅方向に沿って切断する場合を説明したが、これに限定されず、カッター９１ａが、第２ウェブＷの搬送方向と交差する方向に切断する構成であればよく、例えば、カッター９１ａが、第２ウェブＷを搬送方向に対して傾斜する角度で切断する構成にしてもよい。
【0056】
また、図３から図５等に示す切断装置９０の動作は一例であり、切断装置９０の各部の動作内容および動作順等を適宜に変更してもよい。また、制御部９５は、切断装置９０専用の制御部に限定されず、他の装置の制御部が兼ねてもよいし、カッター９１ａやボールねじ機構９２等の動作を制御する制御主体は、適宜に変更可能である。
【0057】
［４．本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断する切断装置であって、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備え、前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、切断装置。
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断する切断装置であって、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備え、前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、切断装置。
【0058】
この構成によれば、ウェブの送りを中断させずに、ウェブを搬送方向と交差する方向に切断できる。また、切断中の搬送距離が大きい場合、ストローク長の大きいボールねじ機構を適用すればよく、ストローク方向以外に配置スペースを拡げずに済む。したがって、ウェブの送りを中断させずにウェブを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することができる。
【0059】
（付記２）前記ウェブを搬送する搬送ローラーを備える、付記１に記載の切断装置。
【0060】
この構成によれば、切断装置側でのウェブの搬送を円滑化できる。
【0061】
（付記３）前記搬送ローラーは、前記ウェブから待避可能な可動ローラーを含み、前記可動ローラーは、前記カッターが前記ウェブの搬送方向上流側に移動する間、前記ウェブから待避する、付記２に記載の切断装置。
【0062】
この構成によれば、カッターがウェブの搬送方向上流側に移動する間、搬送ローラーがウェブの搬送を妨げないので、搬送ローラーとカッターとを一体に移動可能に構成でき、搬送ローラーとカッターとを近接させた配置が可能である。
【0063】
（付記４）前記搬送ローラーは、前記カッターの下流側に設けられ、前記ウェブの切断後に、所定期間回転することで前記ウェブを搬送する、付記２に記載の切断装置。
【0064】
この構成によれば、ウェブの切断後に、カッターの下流側のウェブを搬送できる。
【0065】
（付記５）前記所定期間は、下流に位置する受け取り側が、切断された前記ウェブを保持するまでの期間に設定される、付記４に記載の切断装置。
【0066】
この構成によれば、切断されたウェブを、受け取り側が受け取りやすくなり、次の工程をスムーズに開始できる。
【0067】
（付記６）前記カッターは、前記ウェブの搬送方向と交差する方向に移動することによって前記ウェブを全幅に渡って切断する移動式のカッターである、付記１から５のいずれか一項に記載の切断装置。
【0068】
この構成によれば、相対的に小型のカッターで幅広のウェブを切断でき、カッターを有する箇所の小型化、カッターの選定自由度の向上、および、ウェブの幅の自由度向上等に有利である。
【0069】
（付記７）少なくとも堆積された繊維を含むウェブが搬送される搬送経路に設けられ、前記ウェブを切断するカッターと、前記カッターを、前記ウェブの搬送方向に移動させるボールねじ機構と、を備える切断装置による切断方法であって、前記ウェブの搬送中に、前記ボールねじ機構により前記カッターが前記ウェブの搬送方向に移動しながら、前記カッターにより前記ウェブを前記搬送方向と交差する方向に切断する、切断方法。
【0070】
この切断方法によれば、ウェブの送りを中断させずにウェブを切断可能にしながら、切断中の搬送距離が大きくても配置スペースを低減することができる。
【符号の説明】
【0071】
１０…シート製造装置、９０…切断装置、９１…カッターユニット、９１ａ…カッター、９１ｂ…カッター移動機構、９１ｃ…移動フレーム、９１ｄ…カッター用のモーター、９１ｆ…ベースフレーム、９２…ボールねじ機構、９２ａ…ボールねじ、９２ｂ…ボールねじ用のモーター、９３…上流側搬送機構、９３ａ，９３ｂ…上流側搬送機構の搬送ローラー、９４…下流側搬送機構、９４ａ…下流側搬送機構のベルト機構、９４ｂ…下流側搬送機構の搬送ローラー、９５…制御部、１００…受け取り部（受け取り側）、Ｗ…第２ウェブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】