(57)【要約】【課題】シート状物をスムースに切断し得ると共に、装置の稼動率が高く、かつ、高速運転が可能な切断除去装置を提供する。【解決手段】アンビルロール１と、カッタロール２と、前記カッタロール２に設けられた刃２０と、吸引装置１０とを備え、シート状物３の所定の部分に貫通孔３０を形成する切断除去装置に関する。前記吸引装置１０は、前記両ロール１，２による切断位置ＣＰの下流に設けられ、シート状物３の流れ方向Ｙに沿った案内面１１ｃを有し、前記案内面１１ｃで前記シート状物３の面をガイドするガイド部材１１と、前記ガイド部材１１の案内面１１ｃの一部に空けられ前記シート状物３の切断除去部分３１を吸引する開口部１２とを有する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンビルロールと、前記アンビルロールに外接するような位置に配置されたカッタロールと、前記カッタロールに設けられシート状物から所定の型抜きするためのループ状に連なった少なくとも１つの刃と、吸引装置とを備え、シート状物の所定の部分に貫通孔を形成する切断除去装置であって、
前記吸引装置は、前記両ロールによる切断位置の下流に設けられており、
シート状物の流れ方向に沿った案内面を有し、前記案内面で前記シート状物の面をガイドするガイド部材と、
前記ガイド部材の案内面の一部に空けられ前記シート状物の切断除去部分を吸引する開口部と
を有することを特徴とする切断除去装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記カッタロールとアンビルロールとの間に形成された空間に、前記ガイド部材の上流端部が入り込んでいる切断除去装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記ガイド部材の案内面は、前記開口部の上流、下流および両側部において前記シート状物を案内する切断除去装置。
【請求項４】
請求項１、２もしくは３において、
前記アンビルロールよりも下流において、前記シート状物を支持する支持ロールを更に備え、前記吸引装置のガイド部材が、前記アンビルロールから前記支持ロールに到る経路に配置されている切断除去装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記カッタロールと前記アンビルロールとが概ね同じ周速度で回転する切断除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単層のまたは積層されたシート状物に所定形状の貫通孔を形成する切断除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその欠点】
シート状物に貫通孔を形成する方法の一つとしては、ダイカッタと呼ばれるカッタロールを用いる方法が知られている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。前記カッタロールは、アンビルロールとの間でシート状物を型抜きする。
しかし、前記先行技術では、切断するシート状物の面をアンビルロールまたはカッタロールの表面に対して押し付けていないので、シート状物の切断をスムースに行うことができない。また、型抜きされた型抜部分の廃棄方法については、何ら開示されていない。前記型抜部分が適切に廃棄されないと、カッタロールのダイなどに前記型抜部分が詰まり、そのため、頻繁に清掃を行う必要が生じて、装置の稼動率が低下する場合がある。
【０００３】
一方、特開平８−５２６９６号公報（特許文献３）には、原反シートからサニタリー用品を型抜きして生成する装置が開示されている。この先行技術では、ループ状の刃の内側の領域に多数の吸引孔を設けており、これにより、シート状物の面をカッタロールの表面に引き付けることができ、シート状物の切断を比較的スムースに行うことができる。しかし、カッタロールが吸引のみを行うので、吸引孔が目詰まりし易い。したがって、装置の稼動率が低下する。
また、この先行技術では、型抜きされたサニタリー用品が送りロールに渡されて、サニタリー用品が次工程に搬送される。サニタリー用品を吸着して受け取る前記送りロールは、カッタロールに外接しながら回転するので、前記先行技術の構造は高速運転に不向きである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−７１９９９号公報（第２−３頁，第３図）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−１８８６９８号公報（第２−５頁，第１図）
【０００６】
【特許文献３】
特開平８−５２６９６号公報（第２−４頁，第１図）
【０００７】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その目的は、シート状物の切断をスムースに行うことができると共に、装置の稼動率が高く、かつ、高速運転が可能な切断除去装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のある切断除去装置は、アンビルロールと、前記アンビルロールに外接するような位置に配置されたカッタロールと、前記カッタロールに設けられシート状物から所定の型抜きするためのループ状に連なった少なくとも１つの刃と、吸引装置とを備えおり、シート状物の所定の部分に貫通孔を形成する。前記吸引装置は、前記両ロールによる切断位置の下流に設けられており、シート状物の流れ方向に沿った案内面を有し、前記案内面で前記シート状物の面をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材の案内面の一部に空けられ前記シート状物の切断除去部分を吸引する開口部とを有する。
【０００９】
シート状物は、２つのロールの間を通る際に刃によって切断され、切断除去部分が吸引装置の開口部から吸引されて除去される。
【００１０】
ここで、アンビルロールの下流において、吸引装置が吸引しており、切断除去部分が完全に切断される前は、シート状物の面が吸引装置の案内面に引き付けられる。そのため、シート状物の面は、アンビルロールまたはカッタロールの表面に貼り付いたような状態で搬送されるから、シート状物の切断がスムースに行われる。
【００１１】
本発明において、「外接するような位置」とは、アンビルロールとカッタロールとが互いに平行で、かつ、カッタロールの刃がアンビルロールとの間でシート状物を型抜きすることができる程度に、アンビルロールとカッタロールとが近接ないし接触していることを意味する。
【００１２】
「シート状物」とは、厚みに対して面積の大きな布帛状のものをいい、フィルムや布帛の他に繊維の積層体などを含み、ウェブのようにロールに巻かれて連続していてもよく、また、生理用ナプキンや使い捨てオムツ又はパンツの半製品を含む概念である。
「シート状物の流れ方向に沿った案内面」とは、シート状物の面に対し案内面が近接ないし接触して対面していてもよいことを意味する。
さらに、「ガイド部材」は板状のガイド板であってもよいが、多数の小孔を有する板や網に、開口部を設けたものでもよい。
【００１３】
本発明において、シート状物が型抜きされて形成される貫通孔の形状は、円、楕円、多角形の他に、直線および／または曲線が組み合わされたいかなる形状であってもよい。
【００１４】
カッタロールの刃はループ状になっており、ループ状でない刃よりも刃の強度が一般に強い。
カッタロールの刃の厚みは、アンビルロールに接触する刃の面積が常時概ね一定となるように形成されるのが好ましい。これにより、アンビルロールとカッタロールの刃とが接触する圧力を一定に保つことが可能となる。
【００１５】
カッタロールおよびアンビルロールの材質としては、主として、合金工具鋼、高速度工具鋼、ＨＩＰや焼結による粉末高速度工具鋼、超硬合金などを使用することができる。また、カッタロールとアンビルロールの硬度は互いに異なっていてもよい。刃の寿命を長くするために、アンビルロールの硬度よりもカッタロールの硬度の方が大きいのが好ましい。
また、前記刃はダイヤモンドライクカーボンによってコーティングされていてもよい。
【００１６】
また、前記刃が２以上設けられる場合には、カッタロールがバランス良く回転するように、前記刃が等角度ピッチで配置されるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
全体構成：
図１において、アンビルロール１とカッタロール２との間には、連続したウェブ（シート状物）３が供給される。前記ウェブ３が前記カッタロール２とアンビルロール１との間を通過することで、該ウェブ３は所定の切断除去部分３１が型抜きされ、貫通孔３０が所定のピッチで形成される。前記除去部分３１は、後述するように、下流の吸引装置１０によって吸引される。
【００１８】
前記カッタロール２は前記アンビルロール１に外接するような位置に配置されている。
なお、本実施例では、図２に示すカッタロール２に形成した径大なフランジ部２３がアンビルロール１に外接している。フランジ部２３はカッタロール２の回転を安定させて、前記刃２０を保護するためのものである。
【００１９】
図２に示すように、前記カッタロール２はたとえば複数の刃２０を有する。前記刃２０は、前記除去部分３１を型抜きするためのもので、ループ状に連なっている。なお、刃２０は１つであってもよい。前記ウェブ３は、カッタロール２の刃２０により、図１の切断位置ＣＰにおいて切断される。
【００２０】
図２の前記カッタロール２とアンビルロール１とは、略同じ周速度で回転することが好ましい。速度差があると、カッタロール２の刃２０の寿命が短くなるからである。なお、カッタロール２の刃２０の寿命を考慮しなければ、カッタロール２とアンビルロール１は異なった速度で回転してもよい。また、カッタロール２の周速度は、ウエブ３の流れ速度より速いことが好ましい。
アンビルロール１は、ウエブ３を吸引してもよい。吸引する方法としては、静電エネルギを利用してもよいし、バキュームであってもよい。
【００２１】
吸引装置１０：
図１に示す前記吸引装置１０は、前記両ロール１，２によるウェブ３の切断位置ＣＰの直下流に設けられており、ガイド部材１１およびダクト１３を備えている。
前記ガイド部材１１の上流端部１１ｆは、アンビルロール１およびカッタロール２との間に形成された空間Ｓに入り込んでいる。ガイド部材１１は、ウェブ３の流れ方向Ｙに沿った案内面１１ｃを有しており、前記ウェブ３は、前記案内面１１ｃにより、その下面３ｆがガイドされる。
【００２２】
図２に明示するように、前記案内面１１ｃには、開口部１２が空けられており、前記ガイド部材１１の下方には、前記開口部１２に連通する前記ダクト１３が設けられている。ダクト１３は負圧源１４に連通しており、開口部１２からウェブ３の除去部分３１を吸い込み、エアと共に搬送する。前記開口部１２は案内面１１ｃの中央に空けられていてもよく、前記ガイド部材１１の案内面１１ｃは、前記開口部１２の上流、下流および両側部において、前記ウェブ３を案内する。
【００２３】
前記開口部１２は、カッタロール２とアンビルロール１に近い位置に配置されることが好ましい。除去部分３１を切り取られる前のウエブ３を吸引でき、ウエブ３の下面３ｆが案内面１１ｃの表面に沿い易く、また、除去部分３１を確実に除去できるからである。
【００２４】
図１の前記両ロール１，２の回転に伴い、除去部分３１の切断が開始されると、まず、切断された除去部分３１の下流部分３１ｂが該開口部１２から下方に吸引される。一方、除去部分３１の上流側は、まだ切断されておらず、ウェブ３と一体化しているので、前記除去部分３１の下流部分３１ｂが下方に吸引されることにより、ウェブ３が下方に引っ張られ、ガイド部材１１に押さえ付けられながら下流に搬送される。そのため、ウエブ３の下面３ｆがアンビルロール１の表面に貼り付いたような状態となるから、ウエブ３の刃２０（図２）による切断がスムースに行われる。
【００２５】
なお、図４に示すように、ガイド部材１１に多数の小孔１１ｈを設け、開口部１２と共に、小孔１１ｈからエアを吸引するようにしてもよい。かかる場合には、前記小孔１１ｈからのエアの吸引力を小さくするために、圧力調整孔１１ｄをダクト１３内に設けてもよい。
【００２６】
また、図１のガイド部材１１とウエブ３との間に空気等の層をつくり、非接触にしてもよい。非接触にすることによりガイド部材１１とウェブ３との摩擦抵抗を減らすことができる。そのような構成として、例えば、ガイド部材の表面から空気が噴出してもよい。
【００２７】
図２において、流れ方向Ｙに直交する幅方向ＭＤの開口部１２の長さは、前記刃２０の幅方向ＭＤの長さより短くてもよいし、長くてもよい。また、開口部１２の幅方向ＭＤの長さは、開口部１２の流れ方向Ｙの長さよりも長くてもよいし、短くてもよい。
さらに、本実施形態では、吸引装置１０は、アンビルロール１側に配置されているが、カッタロール２側に設けられていてもよい。
【００２８】
支持ロール４：
図１に示す前記支持ロール４は、ウェブ３に接触して該ウエブ３の搬送方向をアンビルロール１側またはカッタロール２側に傾斜させることができる。たとえば、図３に示すように、ウエブ３をアンビルロール１側に押し付けるには、支持ロール４をウエブ３に対してカッタロール２側に配置する。ウェブ３は、支持ロール４により、アンビルロール１の下流部分が該アンビルロール１側に押し付けられ、ウエブ３はアンビルロール１に対し、角θの範囲において接触することになって接触面積が増大することにより、切断の更なる安定を図ることができる。この場合、支持ロール４は、抵抗を少なくするために、空気等を噴出してもよい。一方、前記支持ロール４がウェブ３を吸引するようにしてもよい。
なお、前記ウエブ３をアンビルロール１とカッタロール２との接点における接線に対し傾斜させる場合には、当該ウェブ３の面と平行になるように、該ガイド部材１１の面を傾斜させる。
【００２９】
切断除去方法：
図１の前記２つのロール１，２の間にウェブ３を供給しながらカッタロール２が回転すると、除去部分３１の下流部分３１ｂから切断が開始される。一方、前記開口部１２からは、前記負圧源１４によりダクト１３を介してエアが吸引されている。
【００３０】
前記カッタロール２が更に回転し、前記ウェブ３から切り離された除去部分３１はガイド部材１１上を案内され、前記除去部分３１が開口部１２に差しかかると、該開口部１２から下方に向って吸引される。一方、前記除去部分３１の上流部分はまだ切断されていないので、ウェブ３と一体になっている。そのため、前記除去部分３１の吸引により、ウェブ３が下方に引っ張られ、ウェブ３がガイド部材１１の案内面１１ｃ上に押し付けられると共に、アンビルロール１の表面にも押し付けられながら搬送される。したがって、前記カッタロール２による切断中にウェブ３がアンビルロール１の表面にピタリと沿うから、除去部分３１の切断を正確、かつ、安定して行うことができる。
【００３１】
前記切断後の除去部分３１は、ダクト１３内を搬送される。一方、貫通孔３０の形成されたウェブ３は、支持ロール４を介して下流に搬送される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、開口部がアンビルロールの下流においてシート状物を吸引することになるので、シート状物の面がアンビルロールの表面に引き付けられるようにして、アンビルロールの表面に押さえ付けられる。そのため、カッタロールの刃によるシート状物の切断をスムースに行うことができる。
また、シート状物の切断除去部分が前記カッタロールの表面から離れて吸引部により吸い込まれて搬送されるので、カッタロールの刃に前記除去部分が詰まるおそれがない。したがって、頻繁に清掃を行う必要がなくなり、装置の稼働率も向上する。
更に、前記吸引装置を両ロールの回転に影響を与えない下流に設けたので、装置の高速運転が可能である。
【００３３】
また、前記カッタロールとアンビルロールとの間に形成された空間に、前記ガイド部材の上流端部が入り込んでいれば、案内面がアンビルロールに近づくので、ガイド部材によるシート状物の案内が確実になり、シート状物の切断をより一層スムースに行うことができる。
【００３４】
更に、アンビルロールよりも下流に支持ロールを設ければ、支持ロールによりシート状物の面をカッタロールまたはアンビルロールの表面に沿って押し付けることができるから、シート状物がロール内に線接触ではなく面接触するので、より一層、切断をスムースに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる切断除去装置を示す概略側面図である。
【図２】シート状物の一部を省略して示す切断除去装置の概略斜視図である。
【図３】切断除去装置の変形例を示す概略側面図である。
【図４】変形例を示す吸引装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１：アンビルロール
２：カッタロール
３：ウェブ（シート状物）
４：支持ロール
１０：吸引装置
１１：ガイド部材
１１ｃ：案内面
１２：開口部
２０：刃
Ｙ：流れ方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月30日(2002.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2004114248.tif 000008
【図３】
2004114248.tif 000009
【図４】
2004114248.tif 000010