(57)【要約】【課題】長期間に亘って、ロール状に巻回された長尺シートを十分な精度で所定寸法に切断することができ、切断の際に大きな振動や騒音を発生させることがなく、かつ生産性もある程度高くすることができる枚葉切断装置を提供する。【解決手段】原反供給装置と、この原反供給装置から供給されるロール状の長尺シートを切断して所定寸法の枚葉に切断する切断装置と、この切断装置で切断された枚葉を集積する集積装置とからなり、切断装置は、長尺シートのカットを行うシャーカッタと、このシャーカッタを間欠的に駆動する第１駆動源と、シャーカッタに長尺シートを所定長さだけ送り込む供給ロールと、この供給ロールを駆動する第２駆動源を有し、第１駆動源が、間欠的に駆動されるサーボモータであることにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2004188552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原反供給装置と、この原反供給装置から供給されるロール状の長尺シートを切断して所定寸法の枚葉に切断する切断装置と、この切断装置で切断された枚葉を集積する集積装置とからなる枚葉切断装置であって、
前記切断装置は、前記長尺シートのカットを行うシャーカッタと、このシャーカッタを間欠的に駆動する第１駆動源と、前記シャーカッタに前記長尺シートを所定長さだけ送り込む供給ロールと、この供給ロールを駆動する第２駆動源を有し、
前記第１駆動源が、間欠的に駆動されるサーボモータであることを特徴とする枚葉切断装置。
【請求項２】
前記切断装置は、さらに、間欠的に駆動される前記サーボモータによって駆動され、前記シャーカッタの切刃の上下方向の移動を行う偏心カムを有し、
前記シャーカッタは、前記供給ロールが前記長尺シートを前記所定長さだけ送って停止した時に、その切刃を上下方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の枚葉切断装置。
【請求項３】
前記切断装置は、さらに、前記長尺シートに対し、その幅方向のカットを行う回転スリッタを有し、
その長手方向のカットを行う前記シャーカッタが下流側に、前記回転スリッタが上流側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉切断装置。
【請求項４】
前記第２駆動源は、間欠的に駆動されるサーボモータであり、前記第１駆動源の間欠駆動速度およびタイミングに同期して間欠駆動され、前記供給ロールを間欠的に駆動して前記長尺シートを前記シャーカッタの切刃の上下方向の動作に同期して前記シャーカッタに間欠搬送することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉切断装置。
【請求項５】
前記切断装置は、さらに、前記供給ロールと前記シャーカッタとの間に、この供給ロールによって搬送される前記長尺シートを、前記シャーカッタの切刃の上下方向の動作に同期して、前記シャーカッタに間欠搬送する回転式ダンサーロール装置とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャーカッタを用いる枚葉切断装置に関し、特に、シャーカッタを用いて、原反供給装置から供給される長尺のロールシートを長手方向に所定長さ送って切断して所定寸法の枚葉に切断し、切断された枚葉を枚葉集積装置に集積する枚葉切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印画紙、写真用紙、インクジェット用紙、コピー用紙等の各種の紙製品や、各種のフィルム、プラスターシートやパップ剤等の薬剤シート、銅箔等の金属箔などのロール状の巻回された長尺シートは、枚葉切断装置によって所定寸法の枚葉（カットシート）に切断されている。
【０００３】
このような従来の枚葉切断装置は、回転スリッタおよびシャーカッタ（ギロチンカッタ）を備える切断装置を有し、ロール状に巻かれた長尺シートを自動的に送って、送り方向と直交する幅方向に対して回転スリッタで切断し、幅方向が切断された長尺シートを間欠的に送って、送り方向である長手方向に対してシャーカッタ（ギロチンカッタ）で切断している。ここで、長尺シートの長手方向の切断を行うシャーカッタは、長尺シートの送りを一旦停止して、その切刃（上刃）を固定刃（下刃）に対して上下方向に移動させて長尺シートを切断する。
【０００４】
このため、従来の枚葉切断装置の切断装置では、ギヤドモータおよび電磁クラッチを備えるシャーカッタの駆動装置を有し、シャーカッタを間欠駆動するために、ギヤドモータを連続回転させておいて、電磁クラッチ（電磁ブレーキ）をオンオフして、モータの回転軸の回転動作を断続して、モータの回転軸の１回転の回転動作を正確かつ確実にシャーカッタの切刃の上下動に伝達している。
【０００５】
すなわち、この従来の切断装置では、ギヤドモータの回転軸と、シャーカッタの切刃を上下動させるためのカム、例えば偏心カムのカム軸との間に電磁クラッチを取り付け、偏心カムによってシャーカッタの切刃を上下方向に支持するフレームを上下方向に移動可能に支持し、ギヤドモータを連続回転させておき、電磁クラッチをオンして、ギヤドモータの回転軸とカム軸とを連結してカム軸を回転させ、まず、始めのカム軸の半回転による偏心カムの動作によってフレームを下方向に移動させ、シャーカッタの切刃を下方向に移動させ（下降させ）て、切刃と固定刃との間の長尺シートを切断し、次のカム軸の半回転による偏心カムの動作によってフレームを上方向に移動させ、シャーカッタの切刃を上方向に移動させ（上昇させ）て、電磁クラッチをオフして切刃を固定刃の上方の元の位置に戻し、その元の位置に正確に停止させている。
【０００６】
このように、従来の切断装置では、ギヤドモータが連続回転している時に、シャーカッタの切刃を上下動させて正確に元の位置に停止させるためには、電磁クラッチをオンオフして、ギヤドモータの１回転の回転力を正確に断続して、カム軸を正確に１回転して停止させる必要がある。
しかしながら、この電磁クラッチを用いるものでは、電磁クラッチの擦り合わせを行った当初、例えば、切断装置の設置や調整後の所定期間は、電磁クラッチのオンオフによってギヤドモータの１回転をカム軸の１回転に正確かつ確実に伝達できるものの、所定期間を過ぎると、電磁クラッチの擦り合わせにずれや誤差を生じ、あるいは、塵や埃を噛むこともあり、さらに誤差を生じ、これが切断寸法や切断面の形状にずれや誤差を生じさせてしまうという問題があった。
また、従来の切断装置では、ギヤドモータを一定速度で連続回転させているので、供給ロールによる長尺シートの送り速度を自由に変更できず、切断速度や切断サイズの変更に対して、自由かつ簡単に対処できないという問題があった。
【０００７】
また、この従来の切断装置では、シャーカッタの切刃の上下動を行わせるためのカム軸とギヤドモータの回転軸との接続および遮断を電磁クラッチで瞬間的に行っているため、大きな動荷重の振動が発生し、それに伴って大きな騒音（振動音）も発生するという問題があった。
また、この従来の切断装置では、供給ロールの送り速度を上げ、シャーカッタの駆動速度（切刃の上下動の速度）を上げて、生産性を上げようとしても、電磁クラッチによる瞬間的な断続によってさらに大きな動荷重の振動が発生し、それに伴って大きな振動音も発生するばかりか、寸法ずれなどの誤差も大きくなるために、生産性が上げられないという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、長期間に亘って、ロール状に巻回された長尺シートを十分な精度で所定寸法に切断することができ、切断の際に大きな振動や騒音を発生させることがない枚葉切断装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的に加え、さらに、供給ロールによる長尺シートの送り速度を自由に変更でき、切断速度や切断サイズの変更に対して、自由かつ簡単に対処でき、また、生産性もある程度高くすることができる枚葉切断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、原反供給装置と、この原反供給装置から供給されるロール状の長尺シートを切断して所定寸法の枚葉に切断する切断装置と、この切断装置で切断された枚葉を集積する集積装置とからなる枚葉切断装置であって、前記切断装置は、前記長尺シートのカットを行うシャーカッタと、このシャーカッタを間欠的に駆動する第１駆動源と、前記シャーカッタに前記長尺シートを所定長さだけ送り込む供給ロールと、この供給ロールを駆動する第２駆動源を有し、前記第１駆動源が、間欠的に駆動されるサーボモータであることを特徴とする枚葉切断装置を提供するものである。
【００１０】
ここで、前記切断装置は、さらに間欠的に駆動される前記サーボモータによって駆動され、前記シャーカッタの切刃の上下方向の移動を行う偏心カムを有し、前記シャーカッタは、前記供給ロールが前記長尺シートを前記所定長さだけ送って停止した時に、その切刃を上下方向に移動するが好ましい。
また、前記切断装置は、さらに、前記長尺シートに対し、その幅方向のカットを行う回転スリッタを有し、その長手方向のカットを行う前記シャーカッタが下流側に、前記回転スリッタが上流側に配置されている好ましい。
【００１１】
また、前記第２駆動源は、間欠的に駆動されるサーボモータであり、前記第１駆動源の間欠駆動速度およびタイミングに同期して間欠駆動され、前記供給ロールを間欠的に駆動して前記長尺シートを前記シャーカッタの切刃の上下方向の動作に同期して前記シャーカッタに間欠搬送するのが好ましい。
または、前記切断装置は、さらに、前記供給ロールと前記シャーカッタとの間に、この供給ロールによって搬送される前記長尺シートを、前記シャーカッタの切刃の上下方向の動作に同期して、前記シャーカッタに間欠搬送する回転式ダンサーロール装置とを有するのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る枚葉切断装置を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
なお、以下では、印画紙、写真用紙、インクジェット用紙、コピー用紙等の各種の紙製品、各種のフィルム、プラスターシートやパップ剤等の薬剤シート、銅箔等の金属箔などのロール状に巻回された長尺シートを、回転スリッタおよびシャーカッタを備える切断装置を有する枚葉切断装置を代表例として説明するが、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。
ここで、図１および図２は、それぞれ本発明の枚葉切断装置の一実施形態の全体を示す正面図および上面図である。また、図３は、図１および図２に示す枚葉切断装置の原反供給装置の搬送ロール装置とダンサーロール装置を示す正面図であり、図４は、図１および図２に示す枚葉切断装置の切断装置の正面図であり、図５は、図４に示す切断装置のシャーカッタ装置の詳細を示す側面図である。また、図６は、図４に示す切断装置の模式的構成図である。
【００１３】
図１および図２に示す本発明の枚葉切断装置の一実施形態である長尺シートの枚葉切断装置１０は、図１および図２の左側の上流側から右側の下流側に向かって、ロール状の長尺シートを送ることによって幅方向（送り方向の直交方向）および長手方向（送り方向）の切断加工が行われるもので、上流から順に、原反供給装置１２、切断装置１４および製品集積装置１６に分けられる。
【００１４】
原反供給装置１２は、図１に示すように、原反となるロール状に巻かれた長尺シートＷを保持するとともに、このロール状に巻かれた長尺シートＷを巻き出して供給する巻き出し装置１８、この巻き出し装置１８から巻き出された長尺シートＷのテンションを検出するテンション検出装置２０、巻き出し装置１８から巻き出された長尺シートＷの巻き癖を除去する巻き癖除去装置２２、巻き出された長尺シートＷを保持して切断装置１４に供給する搬送ロール装置２４および切断装置１４に供給するための長尺シートＷに所定のテンションを付与するダンサーロール装置２６から構成されている。
【００１５】
また、切断装置１４は、図１に示すように、長尺シートＷを所定の幅で幅方向に切断する回転スリッタ装置２８、長尺シートＷの送り速度を検出するメジャーロール装置３０、幅方向に切断された長尺シートＷを供給する供給ロール装置３２、および、幅方向に切断された長尺シートＷを所定の長さで長手方向に切断するシャーカッタ装置３４とから構成されており、製品集積装置１６は、搬送コンベア装置３６と製品ストック装置３８とから構成されている。
【００１６】
巻き出し装置１８は、前述したように、原反となるロール状に巻かれた長尺シートＷを保持するとともに、このロール状に巻かれた長尺シートＷを巻き出して供給するものであって、原反となるロール状に巻かれた長尺シートＷの巻き芯を１対の保持アーム４４で保持するとともに、この保持アーム４４を開閉することによってロール状の長尺シートＷを交換可能とするものである。そして、この保持アーム４４は、ロール状の長尺シートＷの外形寸法に応じて保持アーム４４の高さや間隔、ロール状に巻かれた長尺シートＷの巻き出し位置等が調整可能となっている。
【００１７】
巻き出し装置１８に保持された長尺シートＷは、搬送ロール装置２４によって引き出されるが、保持アーム４４に設けられたブレーキによって、たとえば５〜１０ｋｇ程度のテンションを付与して巻き出されるようにコントロールされる。このテンションのコントロールは、テンション検出装置２０によって長尺シートＷのテンションを検出し、この検出されたテンションに応じて保持アーム４４に設けられたブレーキの強さを制御することによって、長尺シートＷが常時ほぼ一定のテンションで巻き出されるように調整される。
【００１８】
ここで、本実施形態では、テンション検出装置２０の中央の検出ロール４６の支持台４８にロードセル（図示しない）を配置し、このロードセルによって長尺シートＷに付与されたテンションを検出するものであり、ロードセルにかかる負荷を検出して保持アーム４４のブレーキにフィードバックし、ブレーキの強さを制御する。この保持アーム４４に設けられたブレーキとしては、ブレーキの強さを任意に制御することができるパウダーブレーキを使用することが望ましい。
【００１９】
巻き癖除去装置２２は、巻き出し装置１８から巻き出されたロール状の長尺シートＷの巻き癖を除去するものであって、直径１２ｍｍ程度のデカーラ５０（小径のプーリ）によって、ロール状に巻かれていたことによって巻き癖がついてカールしている長尺シートＷを反対向きに小さな曲率半径で曲げて巻き癖を除去するものである。この巻き癖除去装置２２は、巻き出し装置１８に保持されるロール状の長尺シートＷの向きに応じてどちら側の巻き癖でも除去することができるように、デカーラ５０の位置が長尺シートＷの搬送面に対して上下に移動可能となっており、図示されない調整ねじ等によってデカーラ５０の位置が調整されて固定されている。
【００２０】
搬送ロール装置２４は、巻き出し装置１８から巻き出された長尺シートＷを保持して駆動し、切断装置１４に供給するものであって、図３により詳細に示されるように、上下１対のニップローラ５６、５８を有している。そして、上側のローラ５６は油圧または空圧のシリンダ６０で下側のローラ５８に押圧されている。下側のローラ５８は下方に配置された減速機付きの駆動モータ６２で長尺シートＷを送る方向に駆動されている。
【００２１】
この上側のローラ５６と下側のローラ５８とは、長尺シートＷを保持して巻き出し装置１８から巻き出すとともに、長尺シートＷを所定の速度で送るものであって、下側のローラ５８が送り速度の基準となる駆動側となるので、耐磨耗性の高い焼入れ鋼や特殊鋼を研磨して仕上げてあることが望ましく、上側のローラ５６は、挟持して搬送する長尺シートＷに滑りが発生しないように下側のローラ５８に押圧するものなので、ゴムなどの摩擦係数が高い材料とすることが望ましい。そして、このように構成することによって、巻き出し装置１８から巻き出された長尺シートＷのテンションに変動が生じても、滑りの発生を最小限に抑えて、下流の切断装置１４にその影響を与えないようにすることができる。
【００２２】
ダンサーロール装置２６は、搬送ロール装置２４から切断装置１４に送られる長尺シートＷに所定のテンションを付与するものであって、長尺シートＷは、２個のアイドルローラ６４と、２本の支持ロッド６６で上下動可能に支持されているスライドブロック６８に配置されたテンションローラ７０との間に巻回されている。テンションローラ７０は、左側に配置された１対のプーリ７２、７４に巻回されたチェーン７６に連結されており、このチェーン７６には重錘７８が設けられている。
【００２３】
したがって、２個のアイドルローラ６４とテンションローラ７０に巻回された長尺シートＷは、支持ロッド６６で支持されたスライドブロック６８と重錘７８との重さの差で下方に付勢されることになり、この荷重のほぼ１／２が長尺シートＷに付与されるテンションとなって、テンションローラ７０の上下方向の位置に関係なく一定の荷重となる。
【００２４】
本実施形態の枚葉切断装置１０は、このように構成されているので、例えば、巻き出し装置１８から巻き出すときの５〜１０ｋｇであって、ロールの径などによって変動するテンションは搬送ロール装置２４で遮断され、切断装置１４に伝えられるテンションは、このダンサーロール装置２６で付与される適正なテンション（例えば２〜３ｋｇ）となるので、長尺シートＷを巻き出し装置１８から安定して巻き出すために必要な５〜１０ｋｇ程度の高いテンションによって生じていたロールの回転むらやスリップがなくなって、従来技術では０．３ｍｍ程度が限度であった切断装置１４で切断する長尺シートの精度のバラツキを０〜０．１ｍｍ程度に向上することができる。
【００２５】
テンションローラ７０の位置は、上流側の搬送ロール装置２４と下流側の供給ロール装置３２との送り速度に差が生じると、当然のことながら、上方または下方に移動する。このため、１対のプーリ７２、７４の一方にプーリの回転方向の位置を検出する検出装置（図示しない）を設け、あるいはスライドブロック６８に上下方向の位置を検出する検出装置（図示しない）を設けることによって、搬送ロール装置２４と供給ロール装置３２との送り速度の差を検出することができるので、この検出信号で搬送ロール装置２４と供給ロール装置３２の少なくとも一方の回転数を制御することによって、完全に同期した送り速度で長尺シートＷを送ることができる。
【００２６】
切断装置１４は、原反供給装置１２の下流側に配置され、 上流側から下流側に向かって、原反供給装置１２のダンサーロール装置２６で所定のテンションが付与された長尺シートＷを幅方向に複数列に切断する回転スリッタ装置２８と、回転スリッタ装置２８で幅方向に複数列に切断された長尺シートＷの送り量（送り長さ）を計測するメジャーロール装置３０と、メジャーロール装置３０で計測された送り量だけ長尺シートＷを送り込む供給ロール装置３２と、メジャーロール装置３０で計測された所定送り量だけ供給ロール装置３２によって送り込まれた長尺シートＷを切断するシャーカッタ装置３４とを有する。
【００２７】
回転スリッタ装置２８は、図４に示すように、長尺シートＷの上側に配置された回転スリッタ８０と、下側に配置されたバックアップローラ８２とを有しており、回転スリッタ８０の回転刃８４で長尺シートＷを所定の幅で幅方向に切断する。この回転スリッタ８０の回転刃８４は、Ｖ字状の鋭利な切刃を有しており、この回転刃８４の切刃を長尺シートＷの上側から、長尺シートＷの下側に配置されたバックアップローラ８２に向かって押圧することによって長尺シートＷを切断するものであって、後述する供給ロール装置３２による長尺シートＷの移動によって、長尺シートＷを切断するとともに回転スリッタ８０の回転刃８４が回転する。
【００２８】
回転スリッタ８０は、油圧または空圧のシリンダ８６で上下方向に移動する横梁８８にクランプ（図示せず）で固定されており、長尺シートＷの幅方向の寸法と同じ間隔で配置された多数の回転スリッタ８０によって長尺シートＷを幅方向に切断する。ここで、回転スリッタ８０は、長尺シートＷの幅方向の寸法と同じ間隔で配置された回転スリッタ８０の取付位置の微調整を行う調整歯車やシリンダ８６で回転スリッタ８０が下降して長尺シートＷを切断する際の回転刃８４の切り込み深さを調整するための調整ねじなどを備えているのが良い。
【００２９】
回転スリッタ８０の回転刃８４を支持する下側のバックアップローラ８２は、回転刃８４の切刃が喰い込んでも傷がついたり磨耗したりすることの少ないゴムや軟質のプラスチック等の材質であって、詳細は後述するように、供給ロール装置３２による長尺シートＷの移動と同期して回転する。
【００３０】
メジャーロール装置３０は、長尺シートＷの送り量（定速搬送の場合は送り速度）を検出するものであって、長尺シートＷの移動によって回転する上下１対のニップロール９６、９８を有しており、上側のロール９６は、油圧または空圧のシリンダ１００で下側のロール９８に押圧されている。この１対のニップロール９６、９８のいずれか一方にエンコーダ１３６（図６参照）等の回転検出機構を配置して、長尺シートＷの移動によるニップロール９６、９８の回転によって長尺シートＷの送り量を検出する。そして、この回転検出機構で検出した長尺シートＷの送り量の所定のタイミングで後述するシャーカッタ装置３４を作動して長尺シートＷを長手方向に切断して、カットシート（枚葉）とする。
【００３１】
供給ロール装置３２は、回転スリッタ装置２８で幅方向に切断された長尺シートＷをシャーカッタ装置３４に供給するものであって、上下１対のニップロール１０２、１０４を有しており、上側のロール１０２は、油圧または空圧のシリンダ１０６で下側のロール１０４に押圧されている。そして、下側のロール１０４は、図示例ではＡＣサーボモータ１０８によって、間欠的に回転駆動されるとともに、この供給ロール装置３２で送られる長尺シートＷの送り速度と前述した回転スリッタ装置２８のバックアップローラ８２における長尺シートＷの送り量との間に送り量の誤差が生じないように、チェーン１１０で連動して長尺シートＷの送り量が一致するように構成されている。
【００３２】
図４に示すシャーカッタ装置３４は、幅方向に切断された長尺シートＷを所定の長さで長手方向に切断するものであって、長尺シートＷを一旦停止して、所定送り量の長尺シートＷを切断する。
図５に、図４に示すシャーカッタ装置３４の詳細を示す。ここで、図５は、図４のＶ−Ｖ線から見たシャーカッタ装置３４の左側の一部の側面図である。
なお、このシャーカッタ装置３４は、原反となる長尺シートＷの幅より長いカッタで切断するものであり、全体の幅は非常に広くなるので、図５では左側の一部のみを示している。当業者であれば、シャーカッタ装置３４の中央部は、図５の右側の構造の繰り返しであり、右側には、本願の特徴とする第１駆動源であるＡＣサーボモータ１２２を除いて、 図５の左側とほぼ同様の機構が設けられていることは容易に理解できる筈である。
【００３３】
図５に示すシャーカッタ装置３４を供給ロール装置３２による長尺シートＷの所定の送り量に同期して動作させる機構は、長尺シートＷがシャーカッタ１１２の上刃（切刃）１１４と下刃（固定刃）１１６との間に所定の送り量だけ送られた時点で、 本願の特徴とする第１駆動源であるＡＣサーボモータ１２２をオンすることにより駆動される偏心カム１３０によって、固定されたシャーカッタ１１２の下刃１１６に対してシャーカッタの上刃１１４を、長尺シートＷの上側から下方向に移動（下降）させて、長尺シートＷを所定寸法に切断し、切断後、上方向に移動（上昇）させて、元の位置に復帰させるものである。前述したメジャーロール装置３０の回転検出機構（エンコーダ）で検出された長尺シートＷの送り量が所定の送り量となったタイミングで、シャーカッタ装置３４の作動信号が送出され、この作動信号によってサーボモータ１２２が作動して偏心カム１３０が１回転して停止する。
【００３４】
基台１１８に配置されたカム軸１２８に固定された偏心カム１３０がリンク１３２を介してフレーム１３４に連結されている。このフレーム１３４は、上下方向に移動自在に基台１１８に設けられており、フレーム１３４の上端側には梁１４０が取り付けられ、 この梁１４０には、取付台１２６を介してシャーカッタの上刃１１４が固定されている。
ここで、カム軸１２８、偏心カム１３０、リンク１３２、フレーム１３４および梁１４０は、基台１１８に設けられた上刃１１４（取付台１２６）の駆動機構を構成する。
【００３５】
一方、基台１１８に載置されたブロック１２０には、取付台１２４を介してシャーカッタの下刃１１６が固定されている。
そして、取付台１２４を介してブロック１２０に固定されたシャーカッタの下刃１１６に対して、取付台１２６を介して上下方向に移動可能な梁１４０に固定された上刃１１４が正確にかみ合うように、上側の上刃１１４の取付台１２６と下側の下刃１１６の取付台１２４とは、ガイドピン１４６によって横方向に移動しないように案内されている。
【００３６】
上刃１１４の駆動機構は、上述したように構成されているので、メジャーロール装置３０の回転検出機構から所定のタイミングで作動信号が送出されると、ＡＣサーボモータ１２２が断続的に作動して、カム軸１２８が１回転して停止する。このとき、偏心カム１３０が１回転することによって、リンク１３２で連結された第１のフレーム１３４が、上下方向に１往復するすることによって、上刃１１４が固定された梁１４０も上下方向に１往復する。
【００３７】
この時、 カム軸１２８に固定された偏心カム１３０の１回転による上刃１１４の１往復も移動速度が大幅に変動するが、最高速度となる位置で長尺シートＷを切断することによって切断に要する時間が最短となる。また、カム軸１２８に固定された偏心カム１３０の１回転に要する時間、すなわち上刃１１４を上下方向に１往復させる時間は、極力短くすることが望ましい。すなわち、本実施形態におけるシャーカッタ装置３４は、供給ロール装置３２によってシャーカッタ１１２に送られた長尺シートＷが所定の送り量となった時点で、供給ロール装置３２による長尺シートＷの送りを停止し、 上刃１１４を上下方向に１往復させ、長尺シートＷを長手方向の所定の長さに切断するものである。
【００３８】
図６は、本発明の長尺シートの枚葉切断装置１０の切断装置１４のメジャーロール装置３０、供給ロール装置３２およびシャーカッタ装置３４の動作系を模式的に示す構成図である。
図６に示すように、１対のニップロール１０２、１０４からなる供給ロール装置３２の下側のニップロール１０４がＡＣサーボモータ１０８によって回転駆動されると、長尺シートＷは、図中右方向に搬送される。この時、１対のニップロール９６，９８からなるメジャーロール装置３０の下側のニップロールに取り付けられたエンコーダ１３６によって、供給ロール装置３２の１対のニップロール１０２、１０４によって搬送される長尺シートＷの搬送量、すなわち、シャーカッタ装置３４のシャーカッタ１１２への長尺シートＷの送り量が検出される。
【００３９】
この時、エンコーダ１３６によって検出された長尺シートＷの搬送量、すなわち、送り量（検出信号）は、制御装置１３８に伝送される。制御装置１３８は、供給ロール装置３２およびシャーカッタ装置３４のＡＣサーボモータ１０８および１２２にも接続されており、エンコーダ１３６からの検出信号によって、供給ロール装置３２およびシャーカッタ装置３４のＡＣサーボモータ１０８および１２２を制御する。
すなわち、制御装置１３８は、エンコーダ１３６によって検出された長尺シートＷの搬送量、すなわち、送り量（検出信号）を受け取り、ＡＣサーボモータ１０８の回転制御を行い、供給ロール装置３２による長尺シートＷの搬送速度や搬送量（送り量）を制御する。
【００４０】
ここで、制御装置１３８は、エンコーダ１３６からの検出信号（長尺シートＷの送り量（搬送量）が所定の送り量となった時点で、供給ロール装置３２のＡＣサーボモータ１０８に停止信号を伝送して停止させ、長尺シートＷの搬送を停止させるとともに、シャーカッタ装置３４のＡＣサーボモータ１２２に動作信号を送り、ＡＣサーボモータ１２２をオンして、回転駆動を開始させ、正確に１回転させて、偏心カム１３０を介してシャーカッタ１１２の上刃１１４下上動させて１往復させ、所定送り長さの長尺シートＷを正確に切断して、ＡＣサーボモータ１２２をオフして停止させる。
この時、制御装置１３８は、シャーカッタ装置３４のＡＣサーボモータ１２２をオフさせるとともに、供給ロール装置３２のＡＣサーボモータ１０８をオンさせ、再び、長尺シートＷの搬送を開始させる。
【００４１】
このように、供給ロール装置３２による長尺シートＷの搬送動作とシャーカッタ装置３４による長尺シートＷの切断動作とは、それぞれ、メジャーロール装置３０のエンコーダ１３６の検出信号に基づいて制御装置１３８によって制御されるＡＣサーボモータ１０８および１２２によって制御される。
【００４２】
上述したように、本発明においては、シャーカッタ装置３４のシャーカッタ１１２の上刃１１４を上下１往復させるための偏心カム１３０のカム軸１２８の１回転の駆動を、このカム軸１２８を直接駆動するＡＣサーボモータ１２２を正確に１回転させることによって実現している。ＡＣサーボモータ１２２では、電気的にオンオフすることにより、容易に正確に１回転させることができる。また、ＡＣサーボモータ１２２は、その回転駆動の制御を電気的なオンオフによって行い、それによってカム軸１２８の回転・停止を制御するものであるので、従来の切断装置のように、電磁クラッチでシャーカッタを駆動するカム軸の回転・停止を行うものに比べ、クラッチのかみ合い誤差などを発生させることがないので、長期間に亘って、ロール状に巻回された長尺シートを十分な精度で所定寸法に切断することができ、また、振動や騒音の発生がない。
【００４３】
また、供給ロール装置３２の回転駆動をＡＣサーボモータ１０８で行う場合、供給ロール装置３２の一対のニップロール１０２，１０４の回転・停止を正確かつ確実に瞬時に行うことができるので、長尺シートＷの搬送・停止を正確かつ確実に瞬時に行うことができる。さらに、供給ロール装置３２による長尺シートＷの搬送速度（送り速度）や搬送量（送り量）を、自由に変更できる。このため、シャーカッタ装置３４のＡＣサーボモータ１２２によって、シャーカッタ装置３４の切断動作、すなわちシャーカッタ１１２の上刃１１４を上下動の速度やタイミングやサイクル速度が変った場合であっても、自由かつ簡単に追随して、長尺シートＷの搬送速度（送り速度）や搬送量（送り量）を変更できる。
従って、この場合には、供給ロール装置３２による長尺シートＷの送り速度を自由に変更でき、切断速度や切断サイズの変更に対して、自由かつ簡単に対処でき、また、生産性もある程度高くすることができる。
【００４４】
シャーカッタ装置３４の下流側には、搬送コンベア装置３６（図１および図２参照）が近接して配置され、シャーカッタ装置３４によって切断されたカットシートＷを直ちに受け取り、下流側の製品ストック装置３８に搬送する。シャーカッタ装置３４のシャーカッタ１１２と、搬送コンベア装置３６の上流側の端部との距離を、最小カットシート長さより十分短くすることによって、カットシートＷのカールなどによって、シャーカッタ装置３４の切断刃１１４および１１６から搬送コンベア装置３６への乗り移りに失敗するなどの事故を完全に防止することができる。
搬送コンベア装置３６は、下流側にあるので、搬送コンベア装置３６の上面は、下刃１１６の上面より低い位置に配置されている。特に、下刃１１６の上面と下流側の搬送コンベア装置３６の上面との高さの差は、下刃１１６とコンベア装置３６とが干渉することなく、切断された長尺シートＷをスムーズに受け渡しするために必要なものであり、例えば、約２０ｍｍに設定されている。搬送コンベア装置３６のその他の構成は、従来技術とほぼ同様なので、ここでは説明を省略する。
【００４５】
搬送コンベア装置３６の上方には、搬送される長尺シートＷの浮き上がりを防止するために、任意の数の押さえローラ１４８が設けられている。この押さえローラ１４８は、取付軸に取り付けられており、整列して搬送される長尺シートＷが、風などの外乱によって乱れるのを防止するために、自重または軽い付勢力で上から押さえるものである。
【００４６】
製品ストック装置４２は、搬送コンベア装置４０で整列して搬送された長尺シートＷを受け取って、載置台に積み重ねてストックするものであり、ストッパー機構や長尺シートＷの厚さに応じて上下する載置台の上下機構等を有しているが、いずれも、従来技術とほぼ同様の機構を採用しているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４７】
なお、上述の例では、供給ロール装置３２およびシャーカッタ装置３４の駆動源としてＡＣサーボモータを用いているが、本発明はこれには限定されず、サーボモータであればよく、例えばＤＣサーボモータ等を用いてもよい。
また、供給ロール装置３２の駆動源としては、長尺シートの間欠搬送ができれば、サーボモータ以外のモータを用いてもよい。
【００４８】
次に、本発明の他の実施形態として、上述の実施形態の供給ロール装置３２とシャーカッタ装置３４との間に回転式ダンサーロール装置を配し、このダンサーロール装置によって、シャーカッタ装置３４の切断動作に同期して、長尺シートＷを間欠搬送する例について説明する。
図７は回転式ダンサーロール装置の要部を拡大して描いた正面断面図、図８は同斜視図である。
【００４９】
回転式ダンサーロール装置２２４は、図８にその詳細が斜視図で示されているように、主な構成として、２本の固定ロール２２６、２２８と、下方に配置された回転するディスク２３０に偏心して設けられた偏心ロール２３２とからなっている。この固定ロール２２６、２２８は、位置が固定されているために固定ロールと称しているものであって、両端部が両側の側壁２３４に取り付けられており、図示しないボールベアリング等を使用して容易に回転できるように形成されていて、その長さは長尺シートＷの幅より長く形成されている。
【００５０】
また、ディスク２３０も両側の側壁２３４に配置されており、図示しない駆動モータによって所定の回転数で矢印の方向に回転し、両側のディスク２３０が同期して回転する。この駆動モータは制御装置１３８（図６参照）に接続され、制御装置１３８からの信号に従ってディスク２３０を回転・停止させる。そして、ディスク２３０は、１回転毎に偏心ロール２３２が最下端となる位置で停止することが望ましい。偏心ロール２３２は、両端部がディスク２３０に偏心して取り付けられており、偏心量は任意に調整可能となっている。そして、固定ロール２２６、２２８と同様に、図示しないボールベアリング等を使用して容易に回転できるように形成されていて、その長さは長尺シートＷの幅より長く形成されている。
【００５１】
ここで、図８では、図を明瞭にするために、図示していないが、上流側の固定ロール２２６および下流側の固定ロール２２８にはそれぞれ、長尺シートＷを介してニップロールおよび送りロールが押圧されている。また、下流側の固定ロール２２８に押圧される送りロールは、図示されない駆動モータによって駆動される。この駆動モータは、制御装置１３８（図６参照）に接続されており、制御装置１３８からの信号に従って回転および停止して、長尺シートＷをシャーカッタ装置３４へ間欠的に送り出す。
【００５２】
長尺シートＷは、図８に示すように、上流側の固定ロール２２６の上側（ニップロールとの間）から、偏心ロール２３２の下側を通って下流側の固定ロール２２８の上側（送りロールとの間）に達するように懸け回されているので、ディスク２３０が回転することによって長尺の用紙Ｗの送り速度が変化する。すなわち、長尺の用紙Ｗが逆流しないように下流側の固定ロール２２８および送りロールでしっかりと固定されているときには、ディスク２３０が回転することによって、偏心して設けられた偏心ロール２３２は、図７に示すように、偏心量ｅを半径とする軌跡ｆ上を移動するので、この回転式ダンサーロール装置２２４の内部に懸け回されている用紙Ｗの長さは、偏心ロール２３２が最下端に位置する実線のときの長さと最上端に位置する想像線のときの長さとの間で変化し、この長さの差が偏心ロール２３２の１回転毎に用紙Ｗを送る間欠的な送り量となる。
【００５３】
この用紙Ｗの長さの変化量Ｌは、直角三角形の性質を利用した簡単な計算で求めることができる。すなわち、固定ロール２２６、２２８の中心位置の下方にディスク２３０があるときには、図７に示すように、
ａ  ：固定ロール２２６、２２８間の距離の１／２
ｂ  ：固定ロール２２６、２２８とディスク２３０との上下方向の距離
ｅ  ：偏心ロール２３２の偏心量
ｄ1 ：固定ロール２２６、２２８の直径
ｄ2 ：偏心ロール２３２の直径
とすると、
Ｌ＝２×（（ａ2 ＋（ｂ＋ｅ）2 −（（ｄ1 ＋ｄ2 ）／２）2 ）1/2 −（ａ2 ＋（ｂ−ｅ）2 −（（ｄ1 ＋ｄ2 ）／２）2 ）1/2 ）
となる。
【００５４】
また、用紙Ｗの送り速度は、偏心ロール２３２が最上端となる位置から、回転にしたがってサインカーブ状に増加および減少して最下端の位置で０（ゼロ）となり、その後の回転は用紙Ｗのたるみとなる。そして、このたるみが、長尺シートＷをシャーカッタ装置３４に送り込むことができる送りピッチとなる。ここで、長尺の用紙Ｗの送り速度がサインカーブ状に増加するので、用紙Ｗの送り速度が高速になっても無理なく用紙Ｗの引き出すことができる。また、用紙Ｗの送り量は、ディスク２３０に配置された偏心ロール２３２の偏心量ｅを任意の調整機構２４２で調整することで容易に調整することができる。
【００５５】
したがって、回転式ダンサーロール装置２２４のディスク２３０の回転とシャーカッタ装置３４の上下ストロークとを完全に同調させて回転し、偏心ロール２３２が最下端となる位置で、シャーカッタ装置３４に用紙Ｗの送り込みを開始するように構成すると、回転式ダンサーロール装置２２４のディスク２３０とシャーカッタ装置３４とを連続運転しても、シャーカッタ装置３４の上下ストロークに同期して用紙Ｗを供給することができる。
【００５６】
しかし、実際には、シャーカッタ装置３４のストロークと回転式ダンサーロール装置２２４のディスク２３０の回転を完全に同調させることは困難なので、ディスク２３０の回転をわずかに早くして、ディスク２３０の１回転毎に偏心ロール２３２が最下端となる位置で停止し、シャーカッタ装置３４のストロークの上昇端（正確には用紙Ｗの送り込みを開始できる位置）でディスク２３０の回転が開始するように構成することが望ましい。このように構成することによって、シャーカッタ装置３４の加工タイミングに同期してディスク２３０を回転することが可能になり、シャーカッタ装置３４の上下ストロークと用紙Ｗの送り込みとを常に同期させて運転することができる。
【００５７】
固定ロール２２８とこれに押圧する送りロールは、シャーカッタ装置３４の上下ストロークに同期して間欠的に運転されるものであり、また、前述したように、ディスク２３０に配置された偏心ロール２３２が回転する際に長尺の用紙Ｗが逆流しないように固定ロール２２８と送りロールとでしっかりと固定しなければならないので、固定ロール２２８と送りロールとの少なくとも一方は逆回転しない構造とする必要がある。
【００５８】
また、用紙Ｗに無理な力を掛けないために、用紙Ｗのたるみに対応する所定のパターンで変化する可変速ロールとすることが望ましい。あるいは、わずかなたるみの発生は許容できるときには、偏心ロール２３２の回転による用紙Ｗのたるみの発生量より、固定ロール２２８と送りロールとによる送り量をわずかに遅くして、用紙Ｗに無理な力がかかることを防止することができる。
【００５９】
このように、供給ロール装置３２とシャーカッタ装置３４との間に回転式ダンサーロール装置２２４を設け、これによりシャーカッタ装置３４の切断動作と同期した間欠送りを実現する場合には、供給ロール装置３２は間欠的に駆動されなくともよい。
【００６０】
本発明の枚葉切断装置で切断されるシートとしては、普通紙や各種のコーティング紙、プラスチックフィルム、プラスチックシート、布地、不織布、金属箔や、これらの多層体、さらに、これらに薬剤や接着剤等を塗布したものなど、各種のシート状被加工物が例示される。また、シャーカッタ装置３４の切断刃（上刃１１４および下刃１１６）をパンチとダイスにかえることによって、打ち抜き装置に採用することもできる。
【００６１】
また、上述の例では、切断装置として、静止した長尺シートを切断するシャーカッタ装置を使用しているが、本発明はこれには限定されず、シャーカッタ装置が長尺シートの搬送機構を有し、あるいは、長尺シートの搬送速度と同じ速度で移動する移動機構を有し、長尺シートを搬送すると共に、その搬送機構または移動機構に固定された切断刃で長尺シートを切断するフライングシャーカッタ装置を、切断装置として使用してもよい。
【００６２】
以上、本発明に係る枚葉切断装置について、種々の実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記種々の実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００６３】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明によれば、長期間に亘って、ロール状に巻回された長尺シートを十分な精度で所定寸法に切断することができ、切断の際に大きな振動や騒音を発生させることがない枚葉切断装置を提供できる。
また、本発明において、供給ロールをサーボモータで回転駆動する形態では、上記効果に加え、さらに、供給ロールによる長尺シートの送り速度を自由に変更でき、切断速度や切断サイズの変更に対して、自由かつ簡単に対処でき、また、生産性もある程度高くすることができる枚葉切断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の枚葉切断装置の一実施形態の全体を示す正面図である。
【図２】図１に示す枚葉切断装置の全体を示す上面図である。
【図３】図１および図２に示す枚葉切断装置の原反供給装置の搬送ロール装置とダンサーロール装置を示す正面図である。
【図４】図１および図２に示す枚葉切断装置の切断装置の正面図である。
【図５】図４に示す切断装置のシャーカッタ装置の詳細を示す部分側面図である。
【図６】図４に示す切断装置の模式的構成図である。
【図７】回転式ダンサーロール装置の要部を拡大して描いた正面断面図である。
【図８】回転式ダンサーロール装置の要部を拡大して描いた斜視図である。
【符号の説明】
１０  枚葉切断装置
１２  原反供給装置
１４  切断装置
１６  製品集積装置
１８  巻き出し装置
２０  テンション検出装置
２２  巻き癖除去装置
２４  搬送ロール装置
２６  ダンサーロール装置
２８  回転スリッタ装置
３０  メジャーロール装置
３２  供給ロール装置
３４  シャーカッタ装置
３６  搬送コンベア装置
３８  製品ストック装置
４４  保持アーム
４６  検出ロール
４８  支持台
５０  デカーラ
５６，５８  ローラ
６０  シリンダ
６２  駆動モータ
６４  アイドルローラ
６６  支持ロッド
６８  スライドブロック
７０  テンションローラ
７２，７４  プーリ
７６  チェーン
７８  重錘
８０  回転スリッタ
８２  バックアップローラ
８４  回転刃
８６  シリンダ
８８  横梁
９６，９８  ニップロール
１００  シリンダ
１０２，１０４  ニップロール
１０６  シリンダ
１０８  ＡＣサーボモータ
１１０  チェーン
１１２  シャーカッタ
１１４  上刃
１１６  下刃
１１８  基台
１２０  ブロック
１２２  ＡＣサーボモータ
１２４，１２６  取付台
１２８  カム軸
１３０  偏心カム
１３２  リンク
１３４  フレーム
１３６  エンコーダ
１３８  制御装置
１４０  梁
１４６  ガイドピン
１４８  押さえローラ
２２４  回転式ダンサーロール装置
【図１】
2004188552.tif 000003
【図２】
2004188552.tif 000004
【図３】
2004188552.tif 000005
【図４】
2004188552.tif 000006
【図５】
2004188552.tif 000007
【図６】
2004188552.tif 000008
【図７】
2004188552.tif 000009
【図８】
2004188552.tif 000010