(57)【要約】【課題】シートの角部のＲカットを高品質、高速度で行う。【解決手段】カッターロール５１の回転動作とカッターロール側へ被加工シートＷを送り込むハッカー４２の送り動作とを同期させながら、被加工シートＷをカッターロール５１とバックアップロール５２との間に送り込んで、カッターロール５１の円周面に突設したＲ形状のカッター刃５１１で被加工シートＷの角部ＷＫをＲ形状にカットする。【選択図】　図２
2004034263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターロールの回転動作と上記カッターロール側へ被加工シートを送り込むハッカーの送り動作とを同期させながら、被加工シートをカッターロールとバックアップロールとの間に送り込んで、カッターロールの円周面に突設したＲ形状のカッター刃で被加工シートの角部をＲ形状にカットすることを特徴とするロータリーカット方法。
【請求項２】
バックアップロールと、
上記バックアップロールと平行に設置されてバックアップロールと逆向きに回転し、円周面にＲ形状のカッター刃を突設してカッター刃の刃先をバックアップロールの円周面と接近させ、バックアップロールとの間に被加工シートを挟んで被加工シートの角部をＲカットするカッターロールと、
上記カッターロールの回転動作と同期して、被加工シートをカッターロールとバックアップロールとの間に送り込むハッカー装置と、
を具備したことを特徴とするロータリーカッター装置。
【請求項３】
上記バックアップロールとカッターロールが互いに滑ることなく同期回転され、カッターロールの上記カッター刃によりＲカットされる被加工シートの角部に対応するバックアップロールの円周面の角度位置に配設した角部外し用ピンと、バックアップロールの回転に伴い、上記ピンに付着した上記角部に係合してこれを掻き落とすドクターブレードとを、更に備えた請求項２記載のロータリーカッター装置。
【請求項４】
ハッカー装置へ搬入中の被加工シートのシート面を撮影して不良品を判定するカメラ装置と、上記カメラ装置の判定結果が不良品の場合、ハッカー装置への搬入路を切り替えて不良品の被加工シートを排出する搬入路切り替え手段とを、更に備えた請求項２記載のロータリーカッター装置。
【請求項５】
角部をカットされた被加工シートを順次積み上げていく積取り装置と、この積取り装置の最上段の被加工シートにスタンプ打ちを行うスタンプ装置とを、更に備えた請求項２記載のロータリーカッター装置。
【請求項６】
Ｒ形状のカッター刃の被加工シートの製品側の傾斜面が、角部側の傾斜面よりも、カッターロール軸に対し垂直に近い請求項２記載のロータリーカッター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、板紙等の硬いシートの角をＲ形状にカットするロータリーカット方法およびロータリーカッター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厚さ１〜２ｍｍ、幅１４００ｍｍ、長さ１１００ｍｍ程の大きなシートの角のＲ形状の切断は、以下のようにして行っていた。
【０００３】
（１）　先ず、素材である大きな方形のシートを手作業で１枚ずつ取り出し、表裏面の黒点等の欠点を目視で検査して、不良品は取り除く。
【０００４】
（２）　シートを１０〜２０枚程積み重ね、重ねたまま押し切り加工により角部をＲ形状に切断する。
【０００５】
（３）　角部カット済みのシートを手作業で１枚ずつ取り出し、製品ロット番号等のスタンプを押す。
【０００６】
上記の従来の方法には、次のような問題があった。
【０００７】
（ａ）積み重ねたシートを押し切ると、上側のシートと下側のシートとでＲの形状が異なってしまい、製品形状が不均一になった。押し切りの際、切断刃の逃げやシートの逃げが発生し、その逃げ量が、積み重ねられたシートの上の方と下の方とで差が出るからである。
【０００８】
（ｂ）　しかも、押し切りの際、切断刃の刃先に過大な力が加わり、刃の寿命が低下する、また、切断面に紙粉が発生して切断面がきれいに仕上がらない。
【０００９】
（ｃ）　切断機械上に積み重ねたシートを揃えたり、切断後のシートを取り出すのに労力と時間を要し、切断作業の高速化を図るには限界があった。
【００１０】
（ｄ）　更に、手作業による不良品の目視検査、スタンプ作業は、シートが大きいので多くの労力と時間を要する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の問題点を解決して、板紙等の硬いシートの角を、形状均一に、きれいに、しかも、高速にＲ形状にカットすることのできるロータリーカット方法およびロータリーカッター装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、この発明方法は、カッターロールの回転動作と上記カッターロール側へ被加工シートを送り込むハッカーの送り動作とを同期させながら、被加工シートをカッターロールとバックアップロールとの間に送り込んで、カッターロールの円周面に突設したＲ形状のカッター刃で被加工シートの角部をＲ形状にカットすることを特徴とする。
【００１３】
この発明装置は、バックアップロールと、上記バックアップロールと平行に設置されてバックアップロールと逆向きに回転し、円周面にＲ形状のカッター刃を突設してカッター刃の刃先をバックアップロールの円周面と接近させ、バックアップロールとの間に被加工シートを挟んで被加工シートの角部をＲカットするカッターロールと、上記カッターロールの回転動作と同期して、被加工シートをカッターロールとバックアップロールとの間に送り込むハッカー装置とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、板紙等の被加工シートの角部のＲカット部分がなめらかな均一形状に仕上がり、紙粉発生も少ない。カッターロールを連続回転しながらカットしていき、高速度でＲカットされる。
【００１５】
更に、上記バックアップロールとカッターロールが互いに滑ることなく同期回転され、カッターロールの上記カッター刃によりＲカットされる被加工シートの角部に対応するバックアップロールの円周面の角度位置に配設した角部外し用ピンと、バックアップロールの回転に伴い、上記ピンに付着した上記角部に係合してこれを掻き落とすドクターブレードとを備えれば、カットカスは製品から自動的に外される。
【００１６】
また、更に、ハッカー装置へ搬入中の被加工シートのシート面を撮影して不良品を判定するカメラ装置と、上記カメラ装置の判定結果が不良品の場合、ハッカー装置への搬入路を切り替えて不良品の被加工シートを排出する搬入路切り替え手段とを備えれば、被加工シートの中から自動的に不良品が排除される。
【００１７】
また、更に、角部をカットされた被加工シートを順次積み上げていく積取り装置と、この積取り装置の最上段の被加工シートにスタンプ打ちを行うスタンプ装置とを備えれば、製品ロット番号等のスタンプ打ちが自動的に行われる。
【００１８】
Ｒ形状のカッター刃の被加工シートの製品側の傾斜面が、角部側の傾斜面よりも、カッターロール軸に対し垂直に近くして、製品側を鋭く、角部側を幅広にすれば、製品のカット面が更に良好になり、しかも、カッターの刃厚は薄くならないからカッター寿命は長いものになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、この発明の一実施の形態を示す側面図、図２は、カッターロール、ハッカー装置伝動系を示す図１の要部拡大側面図である。
【００２１】
図１において、１は被加工シート吸着供給ユニット、２はカメラ装置、３は被加工シート搬送台、４はハッカー装置、５はロータリーカッターユニット、６はＲカット加工済みのシートを回収する積取り台である。
【００２２】
被加工シートＷは、この実施の形態では、厚さ１〜２ｍｍ、幅１４００ｍｍ、長さ１１００ｍｍ程のサイズの板紙である。
【００２３】
［被加工シート吸着供給ユニット］
上記被加工シート吸着供給ユニット１では、被加工シートＷを多数枚積み重ねた搬入台１１から、吸着具１２でいちばん上の被加工シートＷを１枚吸着し、吸着具１２がそのまま図の左方に移動して、被加工シートＷを上記被加工シート搬送台３に送り込むようになっている。
【００２４】
搬入台１１は、１枚ずつ被加工シートＷを被加工シート搬送台３に送り込む毎に、あるいは、数枚送り込む毎に、その昇降手段１３により上昇していき、搬入台１１が空になると最下まで降下する。ここで、予め搬入コンベア１４上に準備した新しい積み重ね被加工シートＷ、Ｗが、搬入コンベア１４の作動により、搬入台１１側に移動され、搬入台１１の上昇により搬入台１１に受け渡される。
【００２５】
［カメラ装置］
上記カメラ装置２は、被加工シート搬送台３の先端側に、搬送される被加工シートＷの表側と裏側とに配置され、表裏両シート面を撮影するカメラ２１、２１、表裏両面を照射するライト２２、２２およびカメラ２１、２１による撮像を解析して被加工シートＷの表裏面の黒点等の欠点有無（被加工シート良否）を判定する周知の判定回路（図示省略）を有している。
【００２６】
［被加工シート搬送台］
上記被加工シート搬送台３は、先端部に被加工シート吸着供給ユニット１から送り出される被加工シートＷを引き込むためのピンチローラ３１、３１、引き込んだ被加工シートＷをハッカー装置４へ搬送する搬送ローラ３２、３２、‥‥を有し、これらのピンチローラ３１および搬送ローラ３２、３２、‥‥は、図２に示すように、駆動モータ７からタイミングベルト８、９、１０等を介して回転動力を伝達され、被加工シートＷを搬送するようになっている。なお、図面の煩雑化を避けるため、搬送ローラ３２、３２、‥‥に動力伝達するタイミングベルトは図示を省略した。
【００２７】
被加工シート搬送台３の後端部には、更に、搬送路切り替え手段（不良品排出ゲート）３３が備えられている。この搬送路切り替え手段３３は、通常はそのブレードが水平になっていて被加工シートＷをハッカー装置４へ送るが、カメラ装置２の被加工シートＷの判定結果が不良品となった場合は、ブレードを傾けて通路を切り替え、不良品受け１５に被加工シートＷを落下させ、排出する。このカメラ装置と搬送路切り替え手段による不良品の自動排出は、特に大きいサイズの被加工シートを扱う場合、手作業による検査と比べて労力を要せず、時間も非常に短縮されて、格段に能率が向上する。
【００２８】
図３は、この被加工シート搬送台３の横断面図である。搬送ローラ３２、３２、‥‥の上面の搬送路の両脇には、サイドガイド３４、３４が設けられていて、被加工シートＷを案内する。このサイドガイド３４により、被加工シートＷの横ずれが防止され、正しい位置でハッカー装置へ送られる。
【００２９】
［ハッカー装置］
上記ハッカー装置４には、上記駆動モータ７からタイミングベルト８、１６、１７を介して駆動されるハッカーベルト４１が設置され、このハッカーベルト４１にはハッカー４２が取り付けられている。このハッカー４２はハッカーベルト４１とともに回転して、ハッカーベルト４１上面の搬送路に送り込まれる被加工シートＷの後端面を引っかけてロータリーカッターユニット５へ送り出すようになっている。つまり、ハッカー４２が被加工シートＷのロータリーカッターユニット５への送出タイミングを規制している。
【００３０】
このハッカー装置４にも、被加工シート搬送台３と同様、両サイドに搬送ローラが設けられ、被加工シートＷの横ずれを防止している。
【００３１】
［ロータリーカッターユニット］
上記ロータリーカッターユニット５には、カッターロール５１とバックアップロール５２が備えられている。バックアップロール５２は、上記タイミングベルト１７により回転駆動されるので、この回転はハッカー装置４の被加工シート送出動作と同期している。
【００３２】
図４に、ロータリーカッターユニット５の正面図を示す。図４に示すように、カッターロール５１、５１とバックアップロール５２、５２とは、それぞれ互いに平行な回転軸５３、５４の両サイドに固定され、これらの回転軸５３、５４の一端には、ギヤ５５、５６を固定し、それぞれ上部フレーム５７、下部フレーム５８に回転自在に支持されている。
【００３３】
上記ギヤ５５、５６は互いに噛み合っているので、カッターロール５１、５１とバックアップロール５２、５２とは、逆向きに互いに等しい回転数で滑ることなく同期回転する。バックアップロール５２とハッカー装置４のハッカー４２とはタイミングベルト１７により同期運転されるから、ハッカー４２、カッターロール５１およびバックアップロール５２は同期を取った動作をする。より具体的には、ハッカー４２が被加工シートＷを回転しているカッターロール５１とバックアップロール５２との間に送り込むときの、カッターロール５１とバックアップロール５２との角度位置は毎回一定になっている。
【００３４】
図５（ａ）は、カッターロール５１の円周面を、図５（ｂ）は、バックアップロール５２の円周面を、それぞれ展開して示した説明図で、図５（ｃ）は、図５（ａ）のカッター刃部分の拡大図、図５（ｄ）は、図５（ａ）および（ｂ）の円周面展開図と実際のローラとの角度位置関係を説明する説明図である。
【００３５】
図５において、被加工シートＷの送り込まれるタイミングは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、被加工シートＷの送り方向中央部が両ロール（カッターロール５１とバックアップロール５２）の角度位置Ｃになるように調整しておく。そして、カッターロール５１の円周面上の、被加工シートＷの４か所の角部ＷＫに対応する位置に、Ｒ形状のカッター刃５１１、５１１、‥‥を突設してある。
【００３６】
Ｒ形状のカッター刃５１１の（展開）平面形状は、円弧に近いものが好ましいが、シートの角が取れれば他の曲線形状でもよい。図５（ｃ）に示すように、カッター刃５１１の両端は、被加工シートＷの側端面ＷＴ１、ＷＴ２と交差させることが好ましい。被加工シートＷの寸法のバラツキ、ハッカー４２による送りのバラツキ、サイドガイドと被加工シート幅との隙間等に起因して生じる、送り込まれる被加工シートＷとカッター刃５１１との位置ずれを吸収し、カット部分ＷＴ３と側端面ＷＴ１、ＷＴ２とのつながりがなめらかになるからである。
【００３７】
これらのカッター刃５１１の刃先は、図６に示すように、バックアップロール５２の円周面とほぼ接するように接近させ、回転するカッターロール５１とバックアップロール５２との間に被加工シートＷを挟んで被加工シートの角部ＷＫをＲカットするようになっている。
【００３８】
Ｒ形状のカッター刃５１１の被加工シートの製品側ＷＳの傾斜面５１２が、角部側の傾斜面５１３よりも、カッターロール軸に対し垂直に近く、カッターロール軸に直交する平面に対して２０°以下にしてあって、製品側シート切断面の仕上がりがきれいになるようにしてある。角部のカットカスは切断面をきれいにする必要がなく、カッター刃５１１の寿命を長くするために、角部側の傾斜面５１３は、上記平面に対して３０°以上と、なだらかにして、カッター刃５１１の刃厚を厚くしてある。
【００３９】
カッターロールのカッター刃５１１によりＲカットされる被加工シートの角部ＷＫに対応するバックアップロール５２の円周面の角度位置には、図５（ｂ）に示すように、角部外し用ピン５２１、５２１、‥‥が配設されている。
【００４０】
カッターロール５１とバックアップロール５２との間でＲカットされ、被加工シートの製品側ＷＳから切断された角部ＷＫは、上記角部外し用ピン５２１に突き刺さってピン５２１に付着し、バックアップロール５２とともに回転していく。バックアップロール５２の周面には、ドクターブレード５２２が配設されていて、このドクターブレード５２２がピン５２１に付着した角部ＷＫに係合してこれを掻き落とす。この角部外し用ピンとドクターブレードによるカットカスの自動切り離しは、カット工程で同時に行え、被加工シート角部のロータリーカットの自動化実用化に著しく寄与する。
【００４１】
［積取り台］
上記積取り台６では、ロータリーカッターユニット５から送り出されるＲカット加工済みの被加工シートＷＳを、ピンチローラ６１、６１で取り出し、昇降手段６２により搬出台６３を降下させながら、その上に被加工シートＷＳを１枚ずつ順次積み重ねていき、多数枚積み重ねる。搬出台６３が搬出コンベア６４よりも下に下がると、積み重ねられた被加工シートＷＳ、ＷＳは搬出コンベア６４に受け渡され、搬出コンベア６４が作動して、取り出し位置６５まで搬出される。
【００４２】
積取り装置６の上部には、スタンプ装置１８が備えられている。このスタンプ装置１８は、ロータリーカッターユニット５から送り出され、搬出台６３の最上段に停止した被加工シートＷＳに製品ロット番号等のスタンプ打ちを行う。このスタンプ装置による自動スタンプ打ちは、特に大きいサイズの被加工シートを扱う場合、手作業によるスタンプ打ちと比べて労力を要せず、時間も非常に短縮されて、格段に能率が向上する。
【００４３】
上述の実施の形態では、カッターロール、バックアップロール、ハッカーの同期作動をタイミングベルトを用いて行っているが、同期作動手段としては、歯車等の他の機械的同期作動手段、あるいは、電気的同期作動手段等を用いることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明によれば、回転中のカッターロール、バックアップロール間に被加工シートを１枚ずつ送り込みながらシートの角部をカットするようにしたから、カッター刃の刃先に加わる力が小さくなって、刃も被加工シートも変形しにくく、カッターロールの寿命が長くなり、かつ、加工による紙粉の発生も少なくて、均一形状できれいなカット面に仕上げることができる。また、カッターロール、バックアップロールの回転を停止することなく連続して加工するのであるから、回転速度に応じて高速の加工ができ、作業能率が大幅に向上する。
【００４５】
更に、加工前の被加工シートを検査するカメラ装置を備えて、良品のみをＲカット加工するようにしたり、Ｒカット加工済みのシートを積み取りながらスタンプ打ち装置でスタンプしたりすれば、大きいサイズのシートのＲカット加工を前後工程を含めて自動化でき、作業効率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す側面図。
【図２】カッターロール、ハッカー装置伝動系を示す図１の要部拡大側面図。
【図３】図１の被加工シート搬送台３の横断面図。
【図４】図１のロータリーカッターユニット５を示す正面図。
【図５】図３のカッターロール５１の円周面を展開して示した説明図。
【図６】カッターロールのカッター刃５１１の断面を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
１　被加工シート吸着供給ユニット
２　カメラ装置
３　被加工シート搬送台
４　ハッカー装置
５　ロータリーカッターユニット
６　積取り台
７　駆動モータ
８、９、１０　タイミングベルト
１１　搬入台
１２　吸着具
１３　昇降手段
１４　搬入コンベア
１５　不良品受け
１６、１７　タイミングベルト
１８　スタンプ装置
２１　カメラ
２２　ライト
３１　ピンチローラ
３２　搬送ローラ
３３　搬送路切り替え手段（不良品排出ゲート）
３４　サイドガイド
４１　ハッカーベルト
４２　ハッカー
５１　カッターロール
５２　バックアップロール
５３、５４　回転軸
５５、５６　ギヤ
５７　上部フレーム
５８　下部フレーム
６１　ピンチローラ
６２　昇降手段
６３　搬出台
６４　搬出コンベア
６５　取り出し位置
５１１　カッター刃
５１２　製品側の傾斜面
５１３　角部側の傾斜面
５２１　角部外し用ピン
５２２　ドクターブレード
Ｔ１、ＷＴ２　側端面
Ｗ　被加工シート
ＷＫ　角部
ＷＳ　被加工シートの製品側（カット済みの被加工シート）
ＷＴ３　カット部分
【図１】
2004034263.tif 000003
【図２】
2004034263.tif 000004
【図３】
2004034263.tif 000005
【図４】
2004034263.tif 000006
【図５】
2004034263.tif 000007
【図６】
2004034263.tif 000008