(57)【要約】      （修正有）【課題】帯状シート材を適切に切断できる帯状シート材の切断装置を提供する。【解決手段】切断装置１は、帯状シート材Ｍをその搬送方向に沿って切断するものであって、外周面に切断刃７を有し、中心位置に回転軸８を有するカッターロール２と、駆動プーリ３と、回転軸８に対して偏心するように取り付けられた従動プーリ４と、駆動プーリ３及び従動プーリ４に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、従動プーリの偏心位置を調整することでカッターロールの回転速度を変更する。【選択図】図１
2019119013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状シート材をその搬送方向に沿って切断する切断装置であって、
外周面に切断刃を有し、中心位置に回転軸を有するカッターロールと、
駆動プーリと、
前記回転軸に対して偏心するように取り付けられた従動プーリと、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き掛けられた無端ベルトと、を備えた、切断装置。
【請求項２】
前記従動プーリは、複数用意され、前記切断刃により前記帯状シート材を切断する際の前記カッターロールの回転速度に応じたものが前記回転軸に対して直接的に又は間接的に取り付けられる、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記従動プーリは、前記回転軸に対して連続的に又は段階的に回動可能にして前記回転軸に止着され、前記従動プーリと前記切断刃との相対的な位置関係によって、前記切断刃により前記帯状シート材を切断する際の前記カッターロールの回転速度が調整される、請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
前記切断刃により前記帯状シート材を切断する際の前記カッターロールの回転速度が、前記カッターロールが一回転する間の回転速度の最大値となるように、前記従動プーリが前記回転軸に対して位置決めされた、請求項２に記載の切断装置。
【請求項５】
前記カッターロールには、複数の従動プーリを取り付けるための複数の取付部が設けられている、請求項２又は４に記載の切断装置。
【請求項６】
前記無端ベルトの張力を一定に保持するベルト張力調整手段をさらに備えた、請求項２から５のいずれか一項に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば使い捨ておむつなどを製造する際に用いられ、長尺の帯状シート材をその搬送方向に沿って所定の長さで切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば不織布、織布、紙、合成樹脂フィルムなどの長尺の帯状シート材をその搬送方向に沿って所定の長さ（一定間隔）で切断する切断装置が従来から知られている（例えば特許文献１の図３（ａ）を参照）。
【０００３】
この種の切断装置として、図８に示す切断装置は、外周面に切断刃１０２が設けられたカッターロール１０１と、駆動プーリ１０３と、カッターロール１０１に同心で連結された従動プーリ１０４と、一対のプーリ１０３，１０４に巻き掛けられる無端ベルト１０５と、を備える。駆動プーリ１０３の回転軸にはモータ（図示せず）が連結され、モータの動力により駆動プーリ１０３が回転すると、無端ベルト１０５の作用により従動プーリ１０４及びカッターロール１０１がともに回転する。カッターロール１０１の回転速度は帯状シート材Ｍの搬送速度と同期されており、カッターロール１０１が１回転するごとに切断刃１０２が帯状シート材Ｍに当たることで、帯状シート材Ｍが所定の長さで切断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、帯状シート材の切断装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の帯状シート材の切断装置は、帯状シート材をその搬送方向に沿って切断する切断装置であって、外周面に切断刃を有し、中心位置に回転軸を有するカッターロールと、駆動プーリと、前記回転軸に対して偏心するように連結された従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き掛けられた無端ベルトと、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成の切断装置によれば、帯状シート材を適切に切断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】帯状シート材の切断装置の概略構成図である。
【図２】従動プーリが連結された状態のカッターロールの側面図である。
【図３】カッターロールが１回転する間のカッターロールの回転速度の変化を説明するための説明図である。
【図４】駆動プーリ及び従動プーリのプーリ比が１：１である場合にカッターロールにより切断される帯状シート材の切断長さを説明するための説明図である。
【図５】駆動プーリ及び従動プーリのプーリ比が１：２である場合にカッターロールにより切断される帯状シート材の切断長さを説明するための説明図である。
【図６】複数の従動プーリを回転軸８に取り付ける際のカッターロールの側面図である。
【図７】従動プーリを回転軸８に取り付ける方法を説明する説明図である。
【図８】従来例の帯状シート材の切断装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、帯状シート材の切断装置１（以下、単に「切断装置１」という。）の概略構成を示している。切断装置１は、カッターロール２と、駆動プーリ３と、従動プーリ４と、駆動プーリ３及び従動プーリ４に巻き掛けられた無端ベルト５と、無端ベルト５の張力を一定に保持するベルト張力調整手段６と、を備えている。
【００１０】
この切断装置１は、カッターロール２の回転に伴い、カッターロール２の外周面に設けられた切断刃７が周回して搬送される帯状シート材Ｍに一定のタイミングで当接することで、帯状シート材Ｍを搬送方向に沿って所定の長さで切断し、個々のシート材ｍに分割する。
【００１１】
帯状シート材Ｍは、長尺の帯状のシート材であり、図示は省略するが、原反ロールなどから繰り出されて、搬送手段（例えばコンベアやアンビルロールなど）によりその長手方向を搬送方向として搬送される。帯状シート材Ｍは、例えば不織布、織布、紙、合成樹脂フィルムなどにより単層で形成されていてもよいし、複数が積層された層で形成されていてもよい。
【００１２】
カッターロール２は、帯状シート材Ｍの一方面側に配置され、中心位置で回転軸８に軸支されている。カッターロール２は、ドラム型の装置であって、回転軸８を中心に回転する。切断刃７は、カッターロール２の外周面から凸状に突き出ているとともに、カッターロール２の軸方向に延びている。カッターロール２及び切断刃７の材質としては、例えば、ステンレス、銅、ダイス鋼、ハイス鋼、超硬合金などを好ましく例示することができる。
【００１３】
駆動プーリ３及び従動プーリ４は、例えば、外周面が凸凹状に形成された歯車やタイミングプーリで構成することができる。無端ベルト５は、例えば、内周面が凸凹状に形成されかつ駆動プーリ３及び従動プーリ４に噛合するチェーンベルトやタイミングベルトで構成することができる。
【００１４】
駆動プーリ３は、モータなどの駆動手段（図示せず）の動力が駆動軸９を介して伝達されて回転する。駆動プーリ３の回転が、無端ベルト５により従動プーリ４に伝達されて従動プーリ４が回転し、従動プーリ４と一体回転可能なカッターロール２が回転する。無端ベルト５は、ベルト張力調整手段６によって、その張力が一定に保持される。
【００１５】
従動プーリ４は、図２に示すように、カッターロール２の側面において、回転軸８に対して偏心するように取り付けられている。つまり、従動プーリ４は、その中心Ｃが回転軸８の軸中心線（カッターロール２の中心）Ｏから径方向に離れている。従動プーリ４には、中心Ｃから径方向に離れた位置に、回転軸８が挿通される軸穴４０が形成されている。従動プーリ４は、中心Ｃから偏心した位置で回転軸８に軸支されている。
【００１６】
従動プーリ４を回転軸８に対して偏心させることにより、従動プーリ４の回転に伴ってカッターロール２が回転する際に、カッターロール２の回転速度（切断刃７が回転軸８まわりを周回する周回速度）Ｖをカッターロール２が１回転する間に周期的に変化させることができる。
【００１７】
つまり、従動プーリ４には、駆動プーリ３より常時一定の回転駆動力が無端ベルト５を介して加えられるが、従動プーリ４が回転軸８に対して偏心していると、従属プーリ４において無端ベルト５により回転駆動力が加えられる位置が回転軸８に対して接近・離反し、従動プーリ４の前記位置の回転軸８からの距離が周期的に変化する。
【００１８】
例えば、図３（Ａ）では、従動プーリ４の前記位置Ａが回転軸８に最も接近し、前記距離ｒＡが短くなっているのに対して、図３（Ｂ）では、従動プーリ４の前記位置Ｂが回転軸８から最も離反し、前記距離ｒＢが長くなっている。ここで、図３（Ａ）に示すように、従動プーリ４の前記位置Ａが回転軸８に接近して前記距離ｒＡが短いと、無端ベルト５により加えられる回転駆動力によって従動プーリ４が回転する角度θＡが大きくなり、その結果、カッターロール２の回転速度ＶＡが大きくなる。一方で、図３（Ｂ）に示すように、従動プーリ４の前記位置Ｂが回転軸８から離反して前記距離ｒＢが長いと、無端ベルト５により加えられる回転駆動力によって従動プーリ４が回転する角度θＢが小さくなり、その結果、カッターロール２の回転速度ＶＢが小さくなる。このように、従動プーリ４の前記位置の回転軸８からの距離ｒは、カッターロール２が１回転する間に最大値ｒＡから最小値ｒＢの間で周期的に変化し、これに伴い、カッターロール２の回転速度Ｖも、最大値ＶＡから最小値ＶＢの間で周期的に変化する。
【００１９】
以上の通り、従動プーリ４をカッターロール２の回転軸８に対して偏心させることにより、カッターロール２の回転速度Ｖを１回転の間で変化させることができる。よって、切断装置１のユーザは、例えば、回転軸８に対する従動プーリ４の偏心位置を調整して、従動プーリ４と切断刃７との相対的な位置関係を調整することによって、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖ（切断刃７が帯状シート材Ｍと当接する際の速度）を変更することができる。
【００２０】
例えば、ユーザは、帯状シート材Ｍの搬送速度ｖを公知の検知手段により検出し、検出した帯状シート材Ｍの搬送速度ｖに応じて、従動プーリ４を回転軸８に対して所定の偏心位置に取り付けることで、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖを帯状シート材Ｍの搬送速度ｖに一致させることができる。切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖが帯状シート材Ｍの搬送速度ｖと一致することにより、帯状シート材Ｍの切断時に帯状シート材Ｍや切断後のシート材ｍにしわや折れが発生することを防止できる。なお、ここでいう「一致」とは、完全に一致する場合に限られず、帯状シート材Ｍやシート材ｍにしわや折れが発生しない程度の僅かな速度差がある場合も含む概念である。
【００２１】
切断刃７による帯状シート材Ｍの切断時のカッターロール２の回転速度Ｖをユーザが任意に変更するには、例えば回転軸８が挿通される軸穴４０の形成位置が異なる複数の従動プーリ４を用意する。そして、ユーザが、複数の従動プーリ４のうち、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖに応じて適当な従動プーリ４を選択して回転軸８に対して所定の偏心位置で取り付ける。これにより、上記回転速度Ｖの変更を行うことができる。
【００２２】
従動プーリ４は、回転軸８に対して直接的に取り付けることができるうえ、間接的に取り付けることもできる。例えば、従動プーリ４をカッターロール２の側面に固定することにより、回転軸８に対して間接的に取り付けることができる。カッターロール２に対する従動プーリ４の固定方法は、特に限定されるものではなく、公知の任意の構成を採用することができる。例えば、カッターロール２の側面に取付部としてボルト穴を複数形成するとともに従動プーリ４にボルト挿通孔を複数形成し、複数（本実施形態では４つ）のボルト１０を用いて従動プーリ４をカッターロール２に締め付けることで、従動プーリ４をカッターロール２に対して着脱可能とすることができる。また、例えば、カッターロール２の側面に取付部としてネジを切った棒状体（ネジ棒）を複数突設し、従動プーリ４にネジ棒の挿通穴を複数形成し、複数のナットで従動プーリ４をカッターロール２に締め付けることで着脱可能としてもよい。
【００２３】
また、従動プーリ４は、その回転速度を、駆動プーリ３の回転速度に対して所定のプーリ比で変速（増速又は減速）することができる。プーリ比は、駆動プーリ３の径と従動プーリ４の径との比、又は、駆動プーリ３の歯数と従動プーリ４の歯数との比である。駆動プーリ３と従動プーリ４とのプーリ比が１：１である場合には、図４に示すように、駆動プーリ３が１回転する間に従動プーリ４も１回転する。よって、カッターロール２も１回転して切断刃７により帯状シート材Ｍが切断される。このときの帯状シート材Ｍの切断長さＬは、駆動プーリ３の周期（１回転に要する時間）Ｔと帯状シート材Ｍの搬送速度ｖとにより、Ｌ＝ｖＴで表される。
【００２４】
一方で、駆動プーリ３と従動プーリ４とのプーリ比が１：ｎ（ただしｎ≠１）である場合には、駆動プーリ３が１回転する間に従動プーリ４は１／ｎ回転しかせず、駆動プーリ３がｎ回転することで、従動プーリ４は１回転する。例えば、ｎ＝２の場合には、図５に示すように、駆動プーリ３が１回転する間に従動プーリ４は１／２回転しかせず、駆動プーリ３が２回転することで従動プーリ４は１回転し、これにより、カッターロール２も１回転して切断刃７により帯状シート材Ｍが切断される。このときの帯状シート材Ｍの切断長さは２Ｌ（＝ｖ×２Ｔ）となり、駆動プーリ３と従動プーリ４とのプーリ比が１：１である場合と比較して、切断長さが２倍となる。このように、駆動プーリ３と従動プーリ４とのプーリ比を変えることで、カッターロール２による帯状シート材Ｍの切断長さを、所望の長さに変えることができる。
【００２５】
以上の通り、従動プーリ４の駆動プーリ３に対するプーリ比を変更することで、帯状シート材Ｍの切断長さを変更することができる。また、プーリ比の異なる複数の従動プーリ４ごとに回転軸８に対する従動プーリ４の偏心位置を調整することで、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖを変更することができる。
【００２６】
例えば、図６に示すように、カッターロール２の側面に、プーリ比の異なる複数の従動プーリ４をそれぞれ回転軸８に対して偏心位置で固定するための複数の取付部（例えばボルト穴１１）を設ける。図６では、プーリ比が１：１となる従動プーリ４、プーリ比が１：１．５となる従動プーリ４、及び、プーリ比が１：２となる従動プーリ４を、それぞれ固定するための取付部（ボルト穴１１）が設けられている。
【００２７】
図６では、各従動プーリ４は、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖが上述した最大値ＶＡとなるように、回転軸８に対して位置決めされており、これにより、切断刃７によって帯状シート材Ｍをより確実に切断可能としている。なお、カッターロール２の側面における取付部の配置方法は、特に限定されるものではなく、プーリ比の異なる複数の従動プーリ４を固定することができれば、如何なる配置にすることができる。例えば、各従動プーリ４を、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖが、上述した最小値ＶＢとなるように回転軸８に対して位置決めしてもよいし、帯状シート材Ｍの搬送速度ｖと一致するように回転軸８に対して位置決めしてもよい。
【００２８】
以上、本実施形態の切断装置１によれば、従動プーリ４をカッターロール２の回転軸８に対して偏心させることにより、カッターロール２の回転速度Ｖを１回転の間で変化させることができ、切断刃７が帯状シート材Ｍと当接する際の速度を変更することができる。よって、帯状シート材Ｍを適切に切断することができる。
【００２９】
また、従動プーリ４の駆動プーリ３に対するプーリ比を適宜変更することで、所望の切断長さで帯状シート材Ｍを切断することができる。そして、従動プーリ４のプーリ比を変更した場合でも、回転軸８に対して偏心させ、かつ、取り付ける従動プーリ４に応じて回転軸８に対する従動プーリ４の偏心位置を調整することで、切断刃７が帯状シート材Ｍに当たって切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖを変更して、例えば帯状シート材Ｍの搬送速度ｖと一致させることができる。これにより、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際に、帯状シート材Ｍや切断後のシート材ｍにしわや折れが発生するなどの問題が生じることを防止できる。
【００３０】
さらに、本実施形態の切断装置１によれば、同一の切断装置で帯状シート材Ｍを異なる長さで切断できるため、ダウンタイムを短縮でき、効率よく帯状シート材Ｍを切断することができるうえ、切断長さごとの切断装置を用意する必要がないため、コストも低減することができる。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００３２】
例えば、上記実施形態において、従動プーリ４を回転軸８に間接的に取り付ける方法としては、例えば図７に示すように、複数の従動プーリ４ごとに適宜位置決めされた円板状のプーリ付プレート１２を、カッターロール２の側面に例えばボルトなどの連結手段を用いて連結してもよい。なお、従動プーリ４を回転軸８に間接的に取り付ける方法は、上述した例に限定されるものではない。
【００３３】
また、上記実施形態において、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖを変更する方法としては、従動プーリ４を回転軸８に対して回動可能に回転軸８に止着するように構成し、従動プーリ４を回転軸８の周りに回動させて所定の偏心位置で位置決めし、従動プーリ４とカッターロール２の切断刃７との相対的な位置関係によって、切断刃７が帯状シート材Ｍと当接する際の速度を変更してもよい。なお、従動プーリ４は、回転軸８に対して連続的に回動するように構成してもよいし、例えば従動プーリ４を回転軸８から一旦取り外して、切断刃７に対する位置や相対方向を変更して回転軸８に取り付け直すなど、回転軸８に対して段階的に回動するように構成してもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、切断刃７は、カッターロール２の外周面に１つだけ設けられているが、必ずしも１つに限定されるものではなく、必要に応じて周方向に適当な間隔をあけて２つ以上設けられていてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態において、ユーザが、回転軸８に対する従動プーリ４の偏心位置を調整せず、従動プーリ４を回転軸８に対して所定の偏心位置に保持して、切断刃７により帯状シート材Ｍを切断する際のカッターロール２の回転速度Ｖを変更しない場合には、切断装置１はベルト張力調整手段６を必ずしも備えている必要はない。
【符号の説明】
【００３６】
１    切断装置
２    カッターロール
３    駆動プーリ
４    従動プーリ
５    無端ベルト
６    ベルト張力調整手段
７    切断刃
８    回転軸
Ｍ    帯状シート材
【図１】
2019119013.tif 000003
【図２】
2019119013.tif 000004
【図３】
2019119013.tif 000005
【図４】
2019119013.tif 000006
【図５】
2019119013.tif 000007
【図６】
2019119013.tif 000008
【図７】
2019119013.tif 000009
【図８】
2019119013.tif 000010