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(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】
(24)【登録日】2023-07-21
(45)【発行日】2023-07-31
(54)【発明の名称】シート切断装置
(51)【国際特許分類】
   B26D 7/18 20060101AFI20230724BHJP
   B26D 1/04 20060101ALI20230724BHJP
   B26D 7/02 20060101ALI20230724BHJP
   B26D 7/08 20060101ALI20230724BHJP
   B41J 11/70 20060101ALI20230724BHJP
【FI】
B26D7/18 E
B26D1/04 Z
B26D7/02 B
B26D7/08 D
B41J11/70
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2019118310
(22)【出願日】2019-06-26
(65)【公開番号】P2021003762
(43)【公開日】2021-01-14
【審査請求日】2022-04-20
(73)【特許権者】
【識別番号】304050369
【氏名又は名称】株式会社浅野研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】高井 俊広
(72)【発明者】
【氏名】亀井 智明
(72)【発明者】
【氏名】加藤 宏基
【審査官】豊島 唯
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-081457(JP,A)
【文献】特開2002-072594(JP,A)
【文献】特開平05-228781(JP,A)
【文献】特開平05-096499(JP,A)
【文献】特開平10-180695(JP,A)
【文献】特開2014-061569(JP,A)
【文献】特開2015-188905(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B26D 7/18
B26D 1/04
B26D 7/01 - 7/10
B41J 11/70
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送装置により搬送されるシートを、前記搬送装置が搬送する方向に直交する方向で切断する切り刃を備えるシート切断装置において、
前記直交する方向に配置され、前記切り刃が中間位置を移動して前記シートを切断する一対のガイド部材と、
前記一対のガイド部材の端面と、前記シートを介して当接する一対の押え部材と、
前記一対の押え部材と、前記一対のガイド部材と前記一対の押え部材とに挟持された前記シートとにより形成される密閉空間に連通して、前記密閉空間に負圧を発生させる負圧発生機と、
を有すること
前記一対のガイド部材および前記一対の押え部材は、前記シートの全幅よりも長い長さを備え、前記シートを全幅に渡って挟持すること、
切断された前記シートの切断面は、前記密閉空間とその外部とを連通するオリフィスを形成すること、
を特徴とするシート切断装置。
【請求項2】
請求項1に記載するシート切断装置において、
前記一対の押え部材の、少なくとも前記密閉空間を形成する面に、潤滑性樹脂がコーティングされていること、
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、搬送装置により搬送されるシートを、搬送装置が搬送する方向に直交する方向で切断するシート切断装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
真空成型機等の熱成形機には、熱成形の対象となる薄い樹脂製のシートが供給される。シートは、ロール状に巻かれた状態でラインに供給され、ローラ等の搬送装置で搬送される。そして、シートは、熱成形工程の前工程または後工程等において、熱成形機における熱成形やトリミング装置におけるトリミングに必要な長さに切断される。この切断には、搬送装置がシートを搬送する方向と直交する方向にシートを切断するシート切断装置が広く使用されている。例えば、熱成形機内で加熱され、熱成形機により任意の形状に成形されたシートを、シート切断装置により所定の長さに切断し、トリミング装置に搬送され、所定のトリミングが行われる。
【0003】
本出願では明示しないが、特許文献1の図4図5には、シート1の搬送方向と直交する方向で、シート1を切断するシート切断装置が記載されている。なお、符号は、特許文献1のものを使用している。シート1は、集塵ボックス3の上面に形成されたサクションテーブル4の上に搬送され、サクションテーブル4に形成された多数の吸引孔2により、シート1は、サクションテーブル4上で保持されている。
サクションテーブル4の上面に形成された長孔9に沿って、転動ローラ11と円形刃7が、シート1の搬送方向に直交する方向に移動して、シート1を切断する。
集塵ボックス3の下面には、排気チューブ5の一端が接続され、集塵ボックス内の空気が吸引されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2002-086388号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
(1)集塵ボックス3内の空気をブロア等で空気を吸引しているのであるが、ブロアの吸引力は負圧ポンプ等と比較して弱く、また特許文献1の技術のように、多数の吸引孔2を用いてシート1を吸引していると、さらに集塵のための吸引力が低下するため、円形刃7がシート1を切断するときに発生する全ての粉塵を集塵ボックス3で吸引することは困難であり、残存する粉塵がそのままシート1の切断端面に付着したままトリミングされることとなる。その場合に、最終製品に粉塵が付着する問題があった。特に、製品が食料品の包装器として使用される場合、粉塵の付着が問題となっている。
【0006】
(2)また、切り刃により切断されたシート切断端面は、切り刃の側面を擦りながら後方に移動するので、切り刃の側面と擦れるときに、シート切断端面に粉塵が発生する問題があった。
【0007】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、切り刃で発生した粉塵(樹脂の粉塵)を確実にシート端面から離脱させることのできる集塵手段を有す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】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明のシート切断装置は、次のような構成を有している。
(1)搬送装置により搬送されるシートを、搬送装置が搬送する方向に直交する方向で切断する切り刃を備えるシート切断装置において、直交する方向に配置され、切り刃が中間位置を移動して前記シートを切断する一対のガイド部材と、一対のガイド部材の端面と、シートを介して当接する一対の押え部材と、一対の押え部材と、一対のガイド部材と一対の押え部材とに挟持されたシートとにより形成される密閉空間に連通して、密閉空間に負圧を発生させる負圧発生機と、を有すること、一対のガイド部材および一対の押え部材は、シートの全幅よりも長い長さを備え、シートを全幅に渡って挟持すること、切断されたシートの切断面は、密閉空間とその外部とを連通するオリフィスを形成すること、を特徴とする。ここで、密閉空間は、完全な密閉性を必要とせず、密閉空間内が所定の負圧状態(例えば、大気圧に対して、-1KPa~-20KPa程度の負圧)となれば良い。
【0009】
(2)(1)に記載するシート切断装置において、前記一対の押え部材の、少なくとも前記密閉空間を形成する面に、潤滑性樹脂がコーティングされていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のシート切断装置は、上記構成を有することにより次のような作用・効果を有する。
(1)搬送装置により搬送されるシートを、搬送装置が搬送する方向に直交する方向で切断する切り刃を備えるシート切断装置において、直交する方向に配置され、切り刃が中間位置を移動してシートを切断する一対のガイド部材と、一対のガイド部材の端面と、シートを介して当接する一対の押え部材と、ガイド部材と、一対のガイド部材と一対の押え部材とに挟持されたシートとにより形成される密閉空間に連通して、密閉空間に負圧を発生させる負圧発生機と、を有することを特徴とする。
シートは、一対のガイド部材と一対の押え部材とで挟持され密閉空間を形成する一部の構成を担っている。ここで、シートは切断された後、細いスリットを形成するが、切断面同士が近接しているため、細いスリットにおける空気の通過量は少ない。また、一対のガイド部材の両端部は、切り刃が通過するため、開放状態になっているが、多数の吸引孔を備える特許文献1の技術と比較して、本発明の密閉空間は、密閉度がある程度確保されている。
ここで、切り刃が通過する開放部を切り刃が通過できるようにした樹脂製カーテンで密閉して、密閉空間の密閉度をより高くしても良い。
【0011】
切り刃が通過した直後のシートの切断面同士は、切り刃の厚みがあるため、小さなオリフィスが形成されており、このオリフィスが、密閉空間と外部とを連通している。一対のガイド部材の両端部は開放されているが、密閉空間内の圧力は、負圧発生機(例えば、大型掃除機等で用いられている負圧発生用ブロア)により、大気圧に対して、-1~-20KPa程度の負圧になっている。
そのため、切り刃直後に形成されたオリフィスから外の空気が高速で密閉空間内に流れ込む。切断面は、切断時に粉塵が発生するとともに、切断後に切り刃の側面に接触して移動するため、切り刃の側面の面粗さにより削り取られ、粉塵が発生している。このとき、切り刃から離れたシートの切断面がオリフィスを形成しているため、オリフィスを通過して密閉空間内に高速で流入する空気が、切断面に付着している粉塵を密閉空間内に流入させる。これにより、シートの切断面に付着する粉塵を高効率で集塵することができる。
【0012】
(2)(1)に記載するシート切断装置において、前記一対の押え部材の、少なくとも前記密閉空間を形成する面に、テフロン(登録商標)等の潤滑性樹脂がコーティングされていること、を特徴とするので、シートの切断時に発生する粉塵が、押え部材に付着するおそれを低減することができ、密閉空間内において、確実に集塵することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】シート切断装置の正面図である。
図2】シート切断装置の主要部側面図である。
図3】シート切断装置の平面図である。
図4図2のA部拡大図である。
図5】シート、切り刃、一対のガイド部材、一対の押え部材の関係を示す平面図である。
図6図5のBB断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明のシート切断装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1に、シート切断装置10の正面図を示し、図2にシート切断装置10の主要部側面図を示し、図3に平面図を示す。図4に、図2のA部拡大図を示す。
図1に示すように、シート1の端部より外側の位置に支柱11と支柱12とが立設されている。支柱11と支柱12の上端付近には、ロッドレスシリンダ21の両端が付設されている。ロッドレスシリンダ21は、空気圧により直線方向に移動するスライダ22を備えている。スライダ22には、ブラケット25が付設され、ブラケット25には、円形状の刃である切り刃26がシート1の切断時に回転不能に固定されている。
【0015】
切り刃26を円形状としているのは、数千回から数万回切断を繰り返して、切り刃26の切れ味が劣化して粉塵の発生が多くなったときに、切り刃26を回転させて固定し、新たな刃の部分で切断を行うためである。
ロッドレスシリンダ21本体には、一対のガイド部材23、24が固定されている(図2参照)。ガイド部材23、24の先端は切り刃26方向に曲げられ、曲げ部23a、24aが形成されている。曲げ部23a、24aは、シート1の切断時には、切り刃26のガイドの機能を果たすと共に、下面がシート1と当接する。
ガイド部材23、24は、後述する一対の押え部材31、32と同じ長さに形成されている。
【0016】
次に、シート1の下側に位置する部材について説明する。図2図3に示すように、ガイド部材23、24の曲げ部23a、24aには、シート1を介して、一対の押え部材31、32が当接している。一対のガイド部材23、24と一対の押え部材31、32は、シート1の図中奥行方向の端から端までを挟持している。
押え部材31、32の上端部は、図1に示すように、シート1の横幅より大きく形成され、下端には、順次、幅が拡縮して最下部で排気口33により排気チューブ34に接続される集塵部37が固定されている。排気チューブ34の他端は、負圧発生用ブロア35(図3参照)に接続されている
一対の押え部材31、32の横方向の両端面は、切り刃26の通過する位置を除いて、塞ぎ板36により塞がれている。一対の押え部材31、32は、図1に示すように、両端に配置された上下動装置であるエアシリンダ41、42のロッドの先端部41a、42aにより上下に移動可能に構成されている。
【0017】
シート1、切り刃26、一対のガイド部材23、24、一対の押え部材31、32の関係を図5に平面図で示し、図6に、図5のBB断面図で示す。シート1は、一対のガイド部材23、24の曲げ部23a、24a、及び一対の押え部材31、32の端面31a、32aにより挟持されている。切り刃26は、円形状の刃であるが、固定されていて回転しない。切り刃26は、下部がシート1の下側に来るにように配置され、ロッドレスシリンダ21のスライダ22の直線移動(図1中の左右方向)によりシート1を切断する。このとき、シート1は、一対のガイド部材23、24と、一対の押え部材31、32により引っ張られる状態で保持されているため、切り刃26によりスムーズに切断が行われる。
【0018】
切り刃26の先端部26aにより切断されたシート1の切断面は、切り刃26の両側面に擦れながら、切り刃26の後端部26dの位置に移動する。
切断されたシート1は、切り刃26の直後では、小さい面積のオリフィス1aを形成し、さらに後方部1bでは切断前の状態に近い状態に近接している。したがって、後方部1bでは、空気の流入が少ないと考えられる。
【0019】
一対の押え部材31、32と、一対のガイド部材23、24と、一対の押え部材31、32により保持されるシート1により、密閉空間CSが形成されている。一対のガイド部材23、24の両端部には塞ぎ板36がない部分で一部開放部が存在するが、最下部の排気口33から開放部までの距離が長いため、一対のガイド部材23、24中心部では、十分な負圧が発生していることを確認している。
この密閉空間CSと外部の空気とを連通するのは、オリフィス1aである。密閉空間CS内の圧力は、負圧発生用ブロア35により、大気圧に対して、-1~20KPaの負圧に保持されている。オリフィス1aにおける空気の流速は、オリフィス1a両側の差圧に比例するため、オリフィス1aで外気から密閉空間CSに吸い込まれる空気の流れ(図6で矢印a、bで示す。)は速い流速を有している。そのため、シート1の切断面に付着していた粉塵のほとんどが、速い空気の流れにより密閉空間CSへと吸引される。
【0020】
ここで、一対の押え部材31、32の、密閉空間CSを形成する面である内面31b、32bには潤滑性樹脂(例えばテフロン(登録商標))をコーティングすることが望ましい。シート1の切断時に発生する粉塵が、押え部材31、32に付着するおそれを低減することができ、密閉空間CS内において、確実に集塵することができるためである。なお、潤滑性樹脂をコーティングするのは、押え部材31、32の内面31b、32bのみでなく、外面31c、32cや、端面31a、32aにコーティングすることとしてもよい。これにより、押え部材31、32に粉塵が付着することを防ぐことができ、シート1に粉塵が付着するおそれを低減することが可能である。
【0021】
次に、上記構成を有するシート切断装置10の作用、及び効果について説明する。
エアシリンダ41、42が、ロッドの先端部41a、42aを下側に移動させた状態で、次に切断すべきシート1が図示しないシート搬入装置(例えば、ローラ)により所定の位置まで搬入される。
次に、エアシリンダ41、42が駆動され、一対の押え部材31、32が上昇して、シート1を介して、ガイド部材23、24に所定の押圧力で当接して停止する。このとき、切り刃26は、スライダ22によりシート1の外側に位置して停止している。
【0022】
次に、負圧発生用ブロア35により密閉空間CS内の圧力が-1~20KPa程度の負圧にされる。その後、ロッドレスシリンダ21が駆動され、スライダ22に固定された切り刃26がシート1を、シート1が搬送される方向と直交する方向に一気に切断する。
このとき、オリフィス1aにおいて、オリフィス1aで外気から密閉空間CSに吸い込まれる空気の流れ(図5で矢印a、bで示す。)は速い流速を有しているため、シート1の切断面に付着していた粉塵のほとんどが、速い空気の流れにより密閉空間CSへと吸引される。
【0023】
以上説明したように、本実施形態のシート切断装置10によれば、
(1)搬送装置により搬送されるシート1を、搬送装置が搬送する方向に直交する方向で切断する切り刃26を備えるシート切断装置10において、直交する方向に配置され、切り刃26が中間位置を移動してシート1を切断する一対のガイド部材23、24と、一対のガイド部材23、24の端面である曲げ部23a、24aと、シート1を介して当接する一対の押え部材31、32と、一対の押え部材31、32と、一対のガイド部材23、24と一対の押え部材31、32とに挟持されたシート1とにより形成される密閉空間CSに連通して、密閉空間CSに負圧を発生させる負圧発生用ブロア35と、を有することを特徴とする。
シート1は、一対のガイド部材23、24と一対の押え部材31、32とで挟持され密閉空間CSを形成している。また、シート1は切断された後、後方部1bは細いスリットを形成するが、切断面同士が近接しているため、空気の通過量は少ない。ここで、一対のガイド部材23、24の両端部は、切り刃26が通過するため、開放状態になっているが、多数の吸引孔を備える特許文献1の技術と比較して、本実施の形態の密閉空間CSは、密閉度がある程度確保されている。
【0024】
切り刃26が通過した直後の切断面同士は、切り刃26の厚みがあるため、小さなオリフィス1aを形成し、このオリフィス1aが外部と密閉空間CSとを連通している。ここで、両端の塞ぎ板36の無い一部が開放されているが、密閉空間CS内の圧力は、負圧発生用ブロア35により、大気圧100KPaに対して、-1~-20KPa程度の負圧になっている。
そのため、切り刃26の直後に形成されたオリフィス1aから外の空気が高速で密閉空間CS内に流れ込む。切断面は、切断時に粉塵が発生するとともに、切断後に切り刃26の両側面26b、26cに接触して移動するため、切り刃26の両側面26b、26cの面粗さにより削り取られ、粉塵が発生している。このとき、切り刃26から離れたシート1の切断面がオリフィス1aを形成しているため、オリフィス1aを通過して密閉空間CS内に高速で流入する空気が、切断面に付着している粉塵を密閉空間CS内に流入させる。これにより、シート1の切断面に付着する粉塵を高効率で集塵することができる。
【0025】
(2)(1)に記載するシート切断装置10において、一対の押え部材31、32の、少なくとも密閉空間CSを形成する面(内面31b、32b)に、テフロン(登録商標)等の潤滑性樹脂がコーティングされていること、を特徴とするので、シート1の切断時に発生する粉塵が、押え部材31、32に付着するおそれを低減することができ、密閉空間CS内において、確実に集塵することができる。
【0026】
なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、本実施の形態では、一対のガイド部材23、24を上側に配置し、一対の押え部材31、32を下側に配置して、一対の押え部材31、32を上下動させているが、一対のガイド部材を下側に配置し、一対の押え部材を上側に配置して、一対の押え部材を上下動させても良い。
また、本実施形態では、切り刃26の移動にロッドレスシリンダ21を使用しているが、モータシリンダを使用しても良い。
【符号の説明】
【0027】
1 シート
1a オリフィス
10 シート切断装置
21 ロッドレスシリンダ
22 スライダ
23、24 ガイド部材
26 切り刃
31、32 押え部材
35 負圧発生用ブロア
CS 密閉空間
図1
図2
図3
図4
図5
図6