(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される帯状のシートを切断する刃部を有し、該刃部を前記シートの幅方向に平行な軸を中心に周期的に回動させて前記シートを切断する切断装置であって、
前記シートの幅方向に平行な第１回転軸を中心に公転し、前記第１回転軸に平行な軸心を有する第１軸と、
前記第１回転軸と平行に離間して配した第２回転軸を中心に公転し、前記第２回転軸に平行な軸心を有する第２軸と、
前記第１軸と前記第２軸とを連結する連結部と、
前記連結部の前記第２軸側端部に配された前記刃部とを有し、
前記第１軸の軸心の公転半径が前記第２軸の軸心の公転半径よりも大きく、前記刃部の刃先が描く周期運動の軌跡の幅が前記第２軸の軸心の公転直径よりも小さく、
前記連結部は、前記第１軸回りに回動自在な第１軸受と、前記第２軸回りに回動自在な第２軸受と、連結部本体とを有し、
前記連結部本体は、前記第１軸と前記第２軸の公転とともに前記第１軸と前記第２軸との距離を変化可能とする可変機構を有し、
前記可変機構は、前記第１軸受に対して往復動自在にされた２本の平行に配された案内レールと、前記第２軸受と前記案内レールに固定された固定部とを有する、又は前記第２軸受に対して往復動自在にされた２本の平行に配された案内レールと、前記第１軸受と前記案内レールに固定された固定部とを有する切断装置。
【請求項２】
前記第１軸の軸心の公転軌道を前記第１軸の軸心が時間ｔをかけて動いた始点と終点で決まる中心角と、前記第２軸の軸心の公転軌道を前記第２軸の軸心が前記時間ｔをかけて動いた始点と終点で決まる中心角とが、同角度である請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記第１軸と前記第２軸が同一方向回りに同周期で回転運動する請求項１又は２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記第１軸の軸心と前記第２軸の軸心とに直交する直線の延長線上に刃先があり、
前記第２軸の軸心と前記刃先までの距離をＬｃ、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の距離をＬ、第１軸の軸心の公転半径をＲ１、第２軸の軸心の公転半径をＲ２として、
Ｌｃ≦｛Ｌ−（Ｒ１−Ｒ２）｝Ｒ２／（Ｒ１−Ｒ２）
なる式を満たす請求項１から３のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の切断装置を用いて、搬送される帯状のシートを支持する複数の保持部間で、前記シートを切断する切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状の搬送物を搬送方向に対して幅方向に切断する切断装置には種々の装置が開発されている。
特許文献１には、回転ドラムの周面部上を搬送される帯状の連続シートの幅方向にわたって裁断する切断手段が記載されている。切断手段は、回転ドラムの回転面内において楕円軌道を描くように往復運動して、連続シートを幅方向にシェアカットする。（特許文献１の段落［００１２］を参照。）。
特許文献２には、平行クランク機構を有する自動切断装置が記載されている。カッターは、平行クランク機構によって搬送物の搬送空間で旋回運動を行なって、搬送物を押し切るように切断する（特許文献２の段落［０００７］および図１を参照。）。
特許文献３には、カッタロールに固定された、少なくとも１つの刃を有しているカッタと、カッタの刃を受けるアンビルが周囲に配置された回転体を備えた、ウエブの加工装置が記載されている。この加工装置では、カッタロールが回転する毎に、切断位置において刃がアンビルに当接し、連続ウエブの先端部を次々に押し切るように切断する（特許文献３の段落［００１８］、［００１９］および図１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１―１２６１６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４３８４号公報
【特許文献３】ＷＯ２００５／０７５１６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された切断手段は、特許文献１に記載された図１から見て取れるように、平行クランク機構を用いてカッターとともにその刃先を往復動させている。この場合、平行クランク機構の回転板にカッターが回動自在に取り付けられた位置の回転直径が、刃先の軌跡の回転直径になっている。また特許文献２の自動切断装置のカッターも、上記切断手段と同様に、カッターが回動自在に支持されたカッター支持板の位置の回転直径がカッターの刃先が描く軌跡の回転直径になっている。この場合、カッターの刃先が描く軌跡の回転直径が大きくなるので、切断されるシートの搬送方向の前後で吸引固定する保持部間隔を広くする必要が生じる。この保持部間隔を広くすると、保持部間でシートがたるみやすくなり、カッターによる切断がしにくくなる場合がある。この結果、切断位置がずれて、切断後の製品の大きさにばらつきが生じることがある。また、保持部間に存在していた切断後のシートの長さが必要以上に長くなり、その部分がひらひらとして邪魔になることがある。
さらに特許文献３のウエブの加工装置は、カッタロールの回転にともなってカッタロールに固定されたカッタの刃が回転し、アンビルに当接した状態でシートを切断する。そのため、刃先の回転直径は、カッタロールの直径とカッターの長さの２倍との和になり、とても大きくなる。したがって、この場合も上記同様に、保持部の間隔を広くしなければならなくなり、上記同様の課題が生じる。
【０００５】
本発明は、シートの搬送方向におけるシートの保持間隔が狭くても、その保持間でシートの幅方向の切断を可能にする切断装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、搬送される帯状のシートを切断する刃部を有し、該刃部を前記シートの幅方向に平行な軸を中心に周期的に回動させて前記シートを切断する切断装置であって、前記シートの幅方向に平行な第１回転軸を中心に公転し、前記第１回転軸に平行な軸心を有する第１軸と、前記第１回転軸と平行に離間して配した第２回転軸を中心に公転し、前記第２回転軸に平行な軸心を有する第２軸と、前記第１軸と前記第２軸とを連結する連結部と、前記連結部の前記第２軸側端部に配された前記刃部とを有し、前記第１軸の軸心の公転半径が前記第２軸の軸心の公転半径よりも大きく、前記刃部の刃先の周期運動の軌跡幅が前記第２軸の軸心の公転直径よりも小さい切断装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の切断装置は、シートの搬送方向におけるシートの保持間隔が狭くも、その保持間でシートの幅方向の切断を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る切断装置の好ましい一実施形態を模式的に示した正面図である。
【図２】本実施形態の切断装置の刃先が描く軌跡の一例を示した正面図であり、（ａ）は軌跡の形状が変形長円形の場合であり、（ｂ）は軌跡の形状が涙形の場合である。
【図３】切断装置の動作を示した正面図であり、（ａ）は切断装置の刃部が最上部から最下部に向かう途中の状態を示した図面であり、（ｂ）は刃部が最下部に達した状態を示した図面であり、（ｃ）は刃部が最下部から最上部に向かう途中の状態を示した図面であり、（ｄ）は刃部が最上部に達した状態を示した図面である。
【図４】第１、第２軸の各軸心が描く公転軌道における中心角を示した図面であり、（ａ）は第１軸を示した図面であり、（ｂ）は第２軸を示した図面である。
【図５】本実施形態の切断装置の刃先が描く軌跡の一例を示した正面図であり、（ａ）は軌跡の形状が涙形の場合であり、（ｂ）は軌跡の形状が８の字形の場合であり、（ｃ）は軌跡の形状が涙形の先端部に逆方向に周回する部分が生じた変形の８の字形の場合であり、（ｄ）は軌跡の形状が第２軸の公転直径より軌跡幅が広くなった場合である。
【図６】本発明に係る切断装置のクランクシャフトを用いた構成の好ましい一実施形態を示した斜視図である。
【図７】本発明の切断装置が好適に用いられるシートの反転転写装置の一例を模式的に示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る切断装置の好ましい一実施形態について、図１を参照しながら、以下に説明する。
【００１０】
図１に示すように、切断装置１０（１０Ａ）は、搬送される帯状のシート１００を切断する刃部４０を有し、その刃部４０をシート１００の幅方向に平行な軸を中心に周期的に回動させて、シート１００を吸引固定する複数の保持部１１３間でシート１００を切断するものである。ここで、シート１００の「幅方向」とは、搬送される帯状のシート１００の搬送方向と直交する方向を指す。
切断装置１０は、シート１００の幅方向に平行な第１回転軸Ｘ１を中心に公転し、第１回転軸Ｘ１に平行な軸心を有する第１軸１２と、第１回転軸Ｘ１と平行に離間して配した第２回転軸Ｘ２を中心に公転し、第２回転軸Ｘ２に平行な軸心を有する第２軸２２と、第１軸１２と第２軸２２とを連結する連結部３０と、連結部３０の第２軸２２側端部に配された刃部４０とを有している。
詳述すると、本実施形態の切断装置１０は、第１回転軸Ｘ１回りに回動する第１回転部１１を備える。第１回転部１１には第１回転軸Ｘ１に平行な軸心Ｓ１を有する第１軸１２を配する。したがって、第１軸１２は第１回転軸Ｘ１を中心に公転する。また、第１回転軸Ｘ１と平行に離間して配した第２回転軸Ｘ２回りに回動する第２回転部２１を備える。第２回転部２１には第２回転軸Ｘ２に平行な軸心Ｓ２を有する第２軸２２を配する。したがって、第２軸２２は第２回転軸Ｘ２を中心に公転する。第１軸１２の軸心Ｓ１の公転半径Ｒ１は、第２軸２２の軸心Ｓ２の公転半径Ｒ２よりも大きくなっている。すなわち、Ｒ２＜Ｒ１なる式（１）が成り立つ。また切断装置１０は、第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２との距離をＬとして、Ｒ１＋Ｒ２＜Ｌなる式を満たす。
【００１１】
上記第１回転部１１は、例えば、第１回転軸Ｘ１を軸心とする図示していない第１シャフトに支持されている。同様に、第２回転部２１は、第２回転軸Ｘ２を軸心とする図示していない第２シャフトに支持されている。各シャフトは、それぞれ、図示していない回動支持部に、回動自在に支持されている。回動支持部には軸受を用いることができる。
【００１２】
切断装置１０は、第１軸１２と第２軸２２とを連結する連結部３０を備える。この連結部３０は、第１軸１２と第２軸２２のそれぞれに回動可能に配され、かつ第１軸１２と第２軸２２との間で伸縮可能になっている。
連結部３０の第２軸２２側端部には、刃部４０を固定する固定治具４１が備えられ、固定治具４１に刃部４０がねじ止め等によって固定されている。刃部４０は、シート１００を幅方向に裁断可能なように、シート１００の幅方向に刃先４０Ｅが延びる向きで付けられている。刃先４０Ｅの長さ（刃渡り）は、シート１００の幅よりも大きいことが好ましい。刃部４０の刃先４０Ｅの周期運動の軌跡幅Ｗ（図２参照）が第２軸２２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２（＝Ｒ２×２）よりも小さくされている。この軌跡幅Ｗは、刃先４０Ｅが描く軌跡の最大幅であって、第１軸１２の軸心Ｓ１と第２軸２２の軸心Ｓ２とを結んだ延長線Ｌｅと直交する方向の長さを意味する。
【００１３】
さらに、上記第１回転部１１には、図示していない駆動部が配され、この駆動部によって第１回転部１１は回動自在に駆動される。駆動部としては、電動機が用いられることが好ましい。その回転速度は、駆動部に接続された図示していない制御部によって制御されることが好ましい。また第２回転部２１には、第１回転部に配された駆動部とは別個の駆動部を上記第１回転部１１と同様に配してもよい。または、第１回転部１１の駆動部の駆動力を動力伝達手段によって伝達して、第２回転部２１を回転させてもよい。動力伝達手段をしては、プーリーとベルトを用いた動力伝達手段、歯車とチェーンを用いた動力伝達手段、歯車を用いた動力伝達手段等が挙げられる。このような動力伝達手段を用いる場合には、第１回転部１１と第２回転部２１の回転速度が同一になるようにされている。
【００１４】
上記切断装置１０では、第１軸１２の軸心Ｓ１の公転半径Ｒ１が第２軸２２の軸心Ｓ２の公転半径Ｒ２よりも大きいことから、刃部４０の動作時に刃先４０Ｅの描く軌跡幅Ｗ（図２参照）は、公転直径Ｄ２よりも小さくなる。したがって、刃先４０Ｅの軌跡幅Ｗが公転直径Ｄ２と同じであった従来の切断装置よりも、切断位置におけるシート１００の搬送方向の前後でシート１００を吸引固定する保持部１１３の間隔を狭くしても、刃部４０と保持部１１３とが干渉することを防ぐことができる。一例として、刃先４０Ｅの軌跡が涙形でシート１００側の先端形状が他方側の先端形状に比べて絞り込んだ形状になる。すなわち、細い涙形のような、先端部に行くに従い細くなり、直線運動に近い動きになることが好ましい。このため、刃先４０Ｅの挿入深さ（上下移動距離）が従来装置と同程度のまま、刃先４０Ｅの軌跡に対し保持部間距離に余裕を生じさせることができる。これにより、搬送方向におけるシート１００の切断に必要な長さを短くして、不織布のような搬送方向に伸縮性を有するシート１００の幅方向の切断が可能になる。このように保持部間隔を狭くできるので、保持部間に配されたシート１００がたるみにくくなり、保持部間中央部を刃部４０によって切断することが容易になる。その結果、シート１００における切断位置のずれが小さくなり、切断後の製品の大きさにばらつきが生じにくくなる。また、切断後の保持部間に存在していた不織布の長さが短くなるので、その部分がひらひらすることもなく、邪魔になることもない。さらに、切断領域が狭くなることで、シートの使用量が抑えられ、製造コストが低減される。
【００１５】
次に、シートを幅方向に切断する上記切断装置１０の動作について、図３を参照して説明する。
【００１６】
図示していない駆動部を動作させ、図３（ａ）に示すように、第１回転軸Ｘ１回りに第１回転部１１を一方向（矢印ア方向）に回転させる。第１回転部１１の回転とともに、第１軸１２が第１回転軸Ｘ１を中心に公転する。また、第１回転部１１に同期して同一方向回りに同周期で、第２回転軸Ｘ２回りに第２回転部２１を回転させる。この回転とともに、第２回転部２１に配された第２軸２２が第１回転軸Ｘ１を中心に公転する。したがって、第１軸１２の軸心Ｓ１が描く公転軌道Ｌ１の中心角θ１と第２軸２２の軸心Ｓ２が描く公転軌道Ｌ２の中心角θ２が同角度になっている。中心角θ１、θ２の詳細については後述する。また、図示しない保持部１１３およびシートは、図３における右手から左手へ移動している。
上記のようにして、切断装置１０の刃部４０の刃先４０Ｅが、最上点の位置から移動してきてシート１００（図示せず）が切断される直前の状態になる。
このとき、第１軸１２の軸心Ｓ１と第２軸２２の軸心Ｓ２との軸心間距離Ｌｓは、Ｒ１＋Ｌ−Ｒ２から下記式（２）で表される長さまで短くなる。しかし、軸心間距離Ｌｓの変化分は、連結部３０の可変機構３４により吸収される。このため、第１軸１２および第２軸２２は、中心角θ１、θ２を同一角度に維持して、それぞれの公転軌道Ｌ１、Ｌ２上を滑らかに移動することができる。
【００１７】
【数１】
0006400465.tif 000002
【００１８】
さらに軸心Ｓ１、Ｓ２はそれぞれの公転軌道Ｌ１、Ｌ２上を移動し、図３（ｂ）に示すように、刃先４０Ｅが最下点に達する。この間に、保持部間のシート１００（図１参照）は刃先４０Ｅによって切断される。図３（ａ）から図３（ｂ）への過程での刃先４０Ｅの描く軌跡は、上下方向の下方であって且つ第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２と直交するように結んだ延長線に向かうことになる。すなわち、刃部４０は、水平方向においては、シートの搬送方向と同方向に移動することになる。
また、軸心間距離Ｌｓは、上記式（２）で表される長さからＬ−Ｒ１＋Ｒ２の長さまで、さらに短くなる。この過程でも軸心間距離Ｌｓの変化分は、連結部３０の可変機構３４により吸収される。そのため、第１軸１２および第２軸２２は、中心角θ１、θ２を同一角度に維持して、それぞれの径の異なる公転軌道Ｌ１、Ｌ２上を滑らかに移動することができる。
【００１９】
その後、図３（ｃ）に示すように、刃先４０Ｅは上昇に転じ、切断したシートから離れる。図示した位置は、シートから離れた直後の状態である。この過程は、刃先４０Ｅが描く軌跡が、第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２と直交するように結んだ延長線を中心として図３（ａ）から図３（ｂ）への過程での軌跡とは線対称になる。すなわち、刃部４０は、水平方向においては、シートの搬送方向と同方向に移動することになる。そして図３（ｄ）に示すように、刃先４０Ｅは再び最上点の位置に戻る。
刃先４０Ｅが最下部から最上部に移動するときの軸心間距離Ｌｓは、Ｌ−Ｒ１＋Ｒ２から上記式（２）で表される長さを経てＬ＋Ｒ１−Ｒ２の長さまで徐々に長くなる。この過程でも軸心間距離Ｌｓの変化分は、連結部３０の可変機構３４により吸収される。そのため、第１軸１２および第２軸２２は、中心角θ１、θ２を同一角度に維持して、それぞれの径の異なる公転軌道Ｌ１、Ｌ２上を滑らかに移動することができる。
このようにして刃先４０Ｅは、上記図３（ａ）から（ｄ）に示した周回運動を繰り返し、最上点から最下点に移動する途中ごとに、シートを切断する。
この周回運動において、刃先４０Ｅの描く軌跡の軌跡幅Ｗは、第２軸２２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２よりも短くなる。これによって搬送方向の前後でシートを吸引固定する保持部１１３（図１参照）の間隔を狭くできるので、前述したような作用効果を奏することができる。すなわち、刃部４０と保持部との間に余裕が生じ、刃部４０を深く挿入できるので、搬送方向におけるシート１００の切断領域の長さを短くしても、不織布のような伸縮性を有するシートの幅方向の切断が容易になる。したがって、シートの切断が正確な位置でできるようになり、切断後の製品の大きさがばらつかなくなる。
【００２０】
次に、さらに好ましい形態について説明する。まず上記切断装置１０の連結部３０について詳述する。
連結部３０は、第１軸１２回りに回動自在な第１軸受３１と、第２軸２２回りに回動自在な第２軸受３２と、この第１軸受３１、第２軸受３２を介して第１軸１２と第２軸２２とを連結する連結部本体３３とを有している。連結部本体３３は、第１軸１２と第２軸２２の公転とともに第１軸１２の軸心Ｓ１と第２軸２２の軸心Ｓ２との距離（以下、軸心間距離ともいう）Ｌｓが変化可能な可変機構３４を有している。可変機構３４は、軸心間距離Ｌｓが変化可能な機構であれば、いかなるものでもよい。可変機構３４は、例えば、第１軸受３１に対して往復動自在にされた２本の平行に配された案内レール３５と、第２軸受３２と案内レール３５に固定された固定部３６とを有する。第１軸受の３１の側部は案内レール３５間に支持されながら、例えば摺動自在になっている。したがって、第１軸受３１が案内レール３５間で移動自在になり、それによって第１軸１２と第２軸２２との間が可変になる。よって、連結部３０によって第１軸１２と第２軸２２同士は固定されていない。
【００２１】
なお、上記可変機構３４の構成とは逆に、第２軸受３２に対して往復動自在にされた案内レール３５と、第１軸受３１と案内レール３５に固定された固定部３６とを有するものであってもよい。または、図示はしないが、案内レール３５を第１軸受３１に固定し、案内レール３５間を移動自在にした可動部を配してもよい。また逆に、案内レール３５を第２軸受３２に固定し、可動部を第１軸受３１に固定してもよい。
【００２２】
可変機構３４では、第１軸１２と第２軸２２のそれぞれの公転運動とともに、第２軸受３２から見て第１軸受３１が案内レール３５に沿って往復動して、軸心間距離Ｌｓが変化する。このように軸心間距離Ｌｓが変化することにより、第１軸１２および第２軸２２の公転運動によってつかえることなく、第１軸受３１および第２軸受３２に対して連結部３０が滑らかに回動する。これにより、保持部間のシート１００の位置を正確にかつ周期的に切断することが可能になる。
【００２３】
上記切断装置１０では、第１軸１２の公転面Ａ１と第２軸２２の公転面Ａ２とは同一平面上にあることが好ましい。
公転面Ａ１は、第１回転部１１が平板の円板の場合、その表面にある。同様に、公転面Ａ２は、第２回転部２１が平板の円板の場合、その表面にある。また、各公転面Ａ１、Ａ２を含む仮想平面上で、第１軸１２の軸心Ｓ１と第２軸２２の軸心Ｓ２と直交するように結んだ延長線Ｌｅ上に、刃先４０Ｅがある。そして、延長線Ｌｅ上における第２軸２２の軸心Ｓ２と刃先４０Ｅ間の距離Ｌｃは一定になっている。
【００２４】
刃先４０Ｅの形状は種々の形状が挙げられる。
刃部４０を正面（刃幅が見える側）からみた場合に、円弧刃、シート１００の表面に対して傾斜を有する直線刃、シート１００側に鈍角に尖った三角刃、シート１００側に鋭角に尖った三角刃、鋸刃、等の種々の形状を挙げることができる。シート１００の切断しやすさという観点から、シート１００の表面に対して傾斜を有する直線刃、シート１００側に鋭角に尖った三角刃が好ましい。このように刃先４０Ｅの形状として種々の形状を採用することができる。本明細書では、刃先４０Ｅがいずれの刃先形状の場合であっても、上記距離Ｌｃは、延長線Ｌｅ上にあるとする。
【００２５】
上記切断装置１０では、図４（ａ）に示すように、第１軸１２の軸心Ｓ１が描く公転軌道Ｌ１の中心角θ１と、図４（ｂ）に示すように、第２軸２２の軸心Ｓ２が描く公転軌道Ｌ２の中心角θ２が同角度となっていることが好ましい。中心角θ１は、公転軌道Ｌ１の中心点をＯとしたとき、軸心Ｓ１がその公転軌道Ｌ１上を、任意の時間ｔをかけてＡ１位置（始点）からＢ１位置（終点）まで動いたときの∠Ａ１ＯＢ１をいう。同様に、中心角θ２は、θ１と同角度であり、公転軌道Ｌ２の中心点をＯとしたとき、軸心Ｓ２がその公転軌道Ｌ２上を、上記と同じ時間ｔをかけてＡ２位置（始点）からＢ２位置（終点）まで動いたときの∠Ａ２ＯＢ２をいう。また、中心角θ１、θ２は、公転軌道Ｌ１、Ｌ２上の任意の位置を始点として決めることができる。例えば、上記延長線Ｌｅと、各公転軌道Ｌ１、Ｌ２との上側の交点を始点とする。もしくは、上記延長線Ｌｅと、各公転軌道Ｌ１、Ｌ２との下側の交点を始点としてもよい。
【００２６】
このように、第１軸１２と第２軸２２は、それぞれの中心角θ１、θ２が同角度でそれぞれの公転軌道Ｌ１、Ｌ２上を回転運動することから、第１軸１２と第２軸２２は中心角θ１＝θ２なる関係を維持して同期して回転する。この結果、後述する刃先４０Ｅが描く軌跡Ｌｎ（図４参照）は常に一定の位置を通るようになり、切断位置の誤差が低減される。このため、保持部間隔をより狭く配することが可能になる。
【００２７】
また、第１軸１２と第２軸２２とは、同一方向回りに同周期で回転運動することが好ましい。このように、第１軸１２と第２軸２２とは、同一方向回りに同周期で回転運動することから、それぞれの公転半径Ｒ１、Ｒ２が異なっていても、第１軸１２と第２軸２２は同期したように回転する。この結果、後述する刃先４０Ｅの軌跡Ｌｎ（図２参照）が常に一定の位置を通るようになり、切断位置をより狭い範囲内に設定することが可能になる。このため、保持部間隔をより狭く配することが可能になる。
【００２８】
また図１に示すように、上記切断装置１０は、上述の延長線Ｌｅ上に刃先４０Ｅがあり、第２軸２２の軸心Ｓ２と刃先４０Ｅまでの距離をＬｃとする。さらに、第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２との間の距離をＬ、第１軸１２の軸心Ｓ１の公転半径をＲ１、第２軸２２の軸心Ｓ２の公転半径をＲ２とする。このとき、切断装置１０は、下記式（３）を満たす。
Ｌｃ≦｛Ｌ−（Ｒ１−Ｒ２）｝Ｒ２／（Ｒ１−Ｒ２）      （３）
このように、式（３）を満たすことによって、切断装置１０の刃先４０Ｅが描く軌跡は、変形の長円形もしくは楕円形、または涙形になり、８の字形にはならない。しかも刃先４０Ｅが描く軌跡は、第１軸１２および第２軸２２と同様の回転方向となり、第１軸１２および第２軸２２の回転方向に対して逆方向にはならない。したがって、水平方向に関して、刃先４０Ｅが保持部１１３の移動方向と逆方向に動くことがない。
上記式（３）は、図５を参照すると延長線Ｌｅは必ずある１点を通過することが分かる。この点は２軸間の径、距離、同周期、同角度で移動することにより幾何学的に定まる。刃先４０Ｅがこの１点よりも下を通るような条件になると刃先４０Ｅが描く軌跡が８の字型となる。よって式（３）は刃先４０Ｅがこの１点より下に行かないような長さを求める条件となる。
【００２９】
上記切断装置１０が稼働したとき、刃先４０Ｅの描く軌跡は、第２軸２２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２の大きさにより、刃先４０Ｅの上下動する距離が決まる。また、第１軸１２の軸心Ｓ１の公転直径Ｄ１の大きさによって、刃先４０Ｅの描く軌跡の軌跡幅Ｗが決まる。
このような刃先４０Ｅの軌跡をシミュレーションした結果の一例について、図２を参照して以下に説明する。
【００３０】
図２（ａ）では、第１軸１２（図１参照）の軸心Ｓ１の公転直径Ｄ１は６０ｍｍとし、図２（ｂ）では、第１軸１２の軸心Ｓ１の公転直径Ｄ１は９０ｍｍとした。第２軸２２（図１参照）の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２は、いずれも５０ｍｍとした。軸心間距離Ｌｓ（図１参照）は１００ｍｍ、第２軸２２の軸心Ｓ２から刃先４０Ｅ（図１参照）までの距離Ｌｃ（図１参照）は１００ｍｍに設定した。上記条件で、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎをコンピュータによってシミュレーションした。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、第１軸１２の軸心Ｓ１が描く公転軌道Ｌ１の直径Ｄ１が６０ｍｍの場合は、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは円形に近いほぼ長円形になった。一方、図２（ｂ）に示すように、公転軌道Ｌ１の直径Ｄ１が９０ｍｍの場合は、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは、上部側に丸みを有し、下部側に尖った部分を有する、いわゆる逆涙形となった。また、軌跡Ｌｎの長さは、いずれも軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２と同じ長さになった。
また、いずれの場合も、公転直径Ｄ２＜公転直径Ｄ１であり、Ｒ１＋Ｒ２＜Ｌであり、かつ上記式（３）を満たしている。
上記のシミュレーション結果から、切断装置１０の刃先４０Ｅの描く軌跡は、公転直径Ｄ１が大きくなるほど、刃先４０Ｅが描く軌跡の軌跡幅Ｗは狭くまる。
上記の刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎのシミュレーションによれば、公転直径Ｄ２の大きさにより、刃先４０Ｅの上下方向の移動距離が決まることがわかる。また、公転直径Ｄ１が大きくなるほど、刃先４０Ｅが描く軌跡Ｌｎの軌跡幅Ｗは狭くなることがわかる。
【００３２】
さらに、刃先４０Ｅの軌跡のシミュレーション例について図５を参照して説明する。
図５では、コンピュータを用いたシミュレーションによって、公転直径Ｄ１を１００ｍｍのものと１５０ｍｍのものについて、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎを調べた。第２軸２２の公転直径Ｄ２は、いずれも５０ｍｍとした。軸心間距離は１００ｍｍ、第２軸２２の軸心Ｓ２から刃先４０Ｅまでの距離は１００ｍｍに設定した。いずれも、式（１）のＲ２＜Ｒ１なる関係は満たしている。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、公転直径Ｄ１が１５０ｍｍで、刃長Ｌｃが２５ｍｍの場合、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは逆涙形になった。この例では、上記式（１）、式（３）とも満たしている。この場合、軌跡Ｌｎの軌跡幅Ｗが第２軸１２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２よりも狭くなり、上記説明したように、本発明の課題を解決することができる。
【００３４】
図５（ｂ）に示すように、公転直径Ｄ１が１００ｍｍで、刃長Ｌｃが１００ｍｍの場合、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは、軌跡幅Ｗがとても狭くなり８の字形となった。この場合、式（３）は満たさない。しかし、軌跡幅Ｗが第２軸１２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２よりもとても狭くなり、上記説明したように、本発明の課題を解決することができる。このように軌跡幅Ｗがとても狭いため、軌跡Ｌｎが８の字形になっていても、ほぼ直線状に刃部４０が往復動する状態になる。このため、軌跡が８の字形になることによって軌跡Ｌｎの周回方向が第１軸１２、第２軸２２の公転方向と逆方向になっても、切断に影響は及ぼさない。また、第１回転部１１および第２回転部２１を逆回転にすることにより、刃先４０Ｅが保持部１１３間に挿入されている間の軌道は保持部１１３の移動方向と同方向になるので、シートの保持間隔を狭くしながら、確実に切断することが可能となる。
【００３５】
図５（ｃ）に示すように、公転直径Ｄ１が１５０ｍｍで、刃長Ｌｃが３０ｍｍの場合、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは、軌跡幅Ｗが公転直径Ｄ２よりも狭くなり、先端部に逆方向に周回する部分が生じた変形の８の字形となった。この場合、式（３）は満たさない。しかし、軌跡幅Ｗが第２軸１２の軸心Ｓ２の公転直径Ｄ２よりもとても狭くなり、前述した本発明の課題を解決することはできる。しかし、軌跡Ｌｎの先端部の一部に逆方向に周回する部分があるため、上述した図５（ｂ）と同様に、第１回転部１１および第２回転部２１を逆回転にすることにより、シートの保持間隔を狭くしながら、確実に切断することが可能となる。
【００３６】
図５（ｄ）に示すように、公転直径Ｄ１が１５０ｍｍで、刃長Ｌｃが１００ｍｍの場合、刃先４０Ｅの描く軌跡Ｌｎは、軌跡幅Ｗが公転直径Ｄ２よりも広くなる。したがって、本発明の範囲外になり、本発明の課題を解決することはできない。
【００３７】
上記説明したように、第１軸１２の軸心Ｓ１の公転半径Ｒ１（公転直径Ｄ１の１／２）、第２軸２２の軸心Ｓ２の公転半径Ｒ２（公転直径Ｄ２の１／２）、第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２との軸間距離Ｌ、第２軸２２の軸心Ｓ２から刃部４０の刃先４０Ｅまでの距離Ｌｃは、以下のように設定することが好ましい。
【００３８】
通常、伸縮性のある不織布を幅方向に切断する場合の刃先４０Ｅの切込み量は、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲で設定される。このような範囲の切込み量の場合、上記各値は以下のように設定されることが好ましい。
上記公転半径Ｒ１は、刃先４０Ｅの上下移動距離（シートへの挿入深さ）を確保するという観点から、５０ｍｍ以上、好ましくは７０ｍｍ以上、さらに好ましくは８０ｍｍ以上であり、そして、装置の省スペース化という観点から、１２５ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下、さらに好ましくは９０ｍｍ以下である。
公転半径Ｒ２は、刃先４０Ｅの上下移動距離（シートへの挿入深さ）を確保するという観点から、３０ｍｍ以上、好ましくは４０ｍｍ以上、さらに好ましくは５０ｍｍ以上であり、そして刃先４０Ｅのシートへの挿入角度の確保という観点から、８０ｍｍ以下、好ましくは７０ｍｍ以下、さらに好ましくは６０ｍｍ以下である。
軸間距離Ｌは、第１回転部１１と第２回転部２１とが干渉しないという観点から、９０ｍｍ以上、好ましくは１２０ｍｍ以上、さらに好ましくは１４０ｍｍ以上であり、そして装置の省スペース化という観点から、２１０ｍｍ以下、好ましくは１８０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５０ｍｍ以下である。
刃先４０Ｅまでの距離Ｌｃは、軌跡幅Ｗを公転直径Ｄ２より狭くするという観点から、１３０ｍｍ以上、好ましくは１５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１８０ｍｍ以上であり、そして、２３０ｍｍ以下、好ましくは２１０ｍｍ以下、さらに好ましくは１９０ｍｍ以下である。
【００３９】
図６に示すように、本発明の切断装置１０Ｂは、クランクシャフトを用いて構成することもできる。
例えば、第１クランク回転軸Ｘ３を中心に回動する第１クランクシャフト５０と第１クランク軸Ｘ３と平行に離間された第２クランク回転軸Ｘ４を中心に回動する第２クランクシャフト６０を備えている。
【００４０】
第１クランクシャフト５０は、第１クランクジャーナル５１（５１ａ、５１ｂ）の両端が回動支持部７１（７１ａ、７１ｂ）によって回動自在に支持されている。第１クランクジャーナル５１ａ、５１ｂのそれぞれには、連続して上記第１回転部１２に相当する第１クランクアーム５２（５２ａ、５２ｂ）が配されている。さらに、第１クランクアーム５２ａ、５２ｂ間には、上記第１軸１２に相当する第１クランクピン５３が配されている。同様に、第２クランクシャフト６０は、第２クランクジャーナル６１（６１ａ、６１ｂ）の両端が回動支持部７３（７３ａ、７３ｂ）によって回動自在に支持されている。第２クランクジャーナル６１ａ、６１ｂのそれぞれには、連続して上記第２回転部２１に相当する第２クランクアーム６２（６２ａ、６２ｂ）が配されている。さらに、第２クランクアーム６２ａ、６２ｂ間には、上記第２軸２２に相当する第２クランクピン６３が配されている。各回動支持部７３は、図示していない、例えば枠体によって固定されている。
第１、第２クランクシャフト５０、６０のそれぞれの第１、第２クランピン５３、６３には、上記連結部３０と同様の構成の連結部８０と、上記刃部４０と同様の構成の刃部９０を備える。
【００４１】
上記切断装置１０Ｂにおいても、第１クランクピン５３の軸心Ｓ３の公転半径Ｒ３が第２クランクピン６３の軸心Ｓ４の公転半径Ｒ４よりも大きくなっている。また、刃部９０の刃先９０Ｅの周期運動の軌跡幅が第２クランクピン６３の軸心Ｓ４の公転直径（Ｒ４×２）よりも小さくなっている。
したがって、切断装置１０Ｂは、上記切断装置１０Ａと同様の構成であるから、上記切断装置１０Ａと同様の作用効果を奏することができる。
【００４２】
次に、切断装置１０の好ましい適用例について、図７を参照して説明する。
図７に示すように、シート転写装置１１０は、帯状の連続したシート１００を間欠的に切断して反転させ、他の部材または装置に転写させるものである。
シート転写装置１１０は、反転部１１１と転写部１２１を備えている。
【００４３】
反転部１１１は、連続搬送される帯状のシート１００を間欠的に切断して、切断したシート片１０１を反転させるものである。具体的には、軸回りに回動可能な回転ドラム１１２と、回転ドラム１１２の周面部に配され、その表面において帯状のシート１００を保持する複数の保持部１１３と、複数の保持部１１３間でシート１００を切断する切断装置１０とを有する。保持部１１３は、回転ドラム１０１の回転方向キに沿って一方向に移動するようになっている。反転部１１１では、切断した毎葉のシート片１０１を、保持部１１３に保持して搬送しつつ、各シート片１０１をその表面において保持部１１３に保持した状態で前記表面に垂直な軸線周りに９０度回転させる機能を有する。
【００４４】
シート転写装置１１０においては、反転部１１１よりも上流側に、シート１００の製造装置（図示せず）が備えられている。この製造装置から搬送されてきた帯状のシート１００が、案内ロール１３１、１３２等によって矢印カ方向に案内されて、反転部１１１に連続的に供給されるようになされている。
【００４５】
シート転写装置１１０の保持部１１３に帯状の連続したシート１００が供給され、ドラム１１２の矢印キ方向の回転に合わせて吸引保持されながら搬送される。上記切断装置１０は、シート１００が搬送方向の前後で保持部１１３に保持された状態になる位置の保持部１１３ａ、１１３ｂ間上に配されることが好ましい。切断装置１０の刃部４０は、ドラム１１２の回転方向に沿って前後隣り合う保持部１１３ａ、１１３ｂ間に差し込まれて、シート１００をその幅方向にわたって裁断するように構成されている。切断装置１０の刃先４０Ｅは、前述したように、変形の楕円形、長円形、または涙形の軌跡を描き、その軌跡幅Ｗが第２軸２２の公転直径Ｄ２より小さくなって周回運動するように往復運動する。そのため、保持部１１３の間隔に対し軌跡幅Ｗが小さいために余裕が生じ、しかも刃先４０Ｅの周回運動に合わせて保持部１１３間が移動することから、切断装置１０の刃部４０と保持部１１３とは干渉を起こさないようになっている。
【００４６】
転写部１２１は、９０度回転させたシート片１０１を、保持部１１３から受け取りつつ、矢印ク方向に回転する回転ローラ１２２により搬送される帯状のシート１０２に接合するものである。
【００４７】
本シート転写装置１１０は、多様な用途に使用可能であるが、特に使い捨ておむつ等の吸収性物品の製造に好適に用いられる。具体的には、使い捨ておむつのように、ウエストまわりに配置される弾性シートとして、上述のシート片１０１を用い、本実施形態のシート転写装置１１０によって、使い捨ておむつの外面を構成する裏面シートまたはおむつの内面を構成する表面シート上にシート片１０１を配置し、その後に、吸収体および表面シートまたは裏面シートを順次配置することで、使い捨ておむつを製造することができる。
【００４８】
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の切断装置を開示する。
＜１＞
搬送される帯状のシートを切断する刃部を有し、該刃部を前記シートの幅方向に平行な軸を中心に周期的に回動させて前記シートを切断する切断装置であって、
前記シートの幅方向に平行な第１回転軸を中心に公転し、前記第１回転軸に平行な軸心を有する第１軸と、
前記第１回転軸と平行に離間して配した第２回転軸を中心に公転し、前記第２回転軸に平行な軸心を有する第２軸と、
前記第１軸と前記第２軸とを連結する連結部と、
前記連結部の前記第２軸側端部に配された前記刃部とを有し、
前記第１軸の軸心の公転半径が前記第２軸の軸心の公転半径よりも大きく、前記刃部の刃先の周期運動の軌跡幅が前記第２軸の軸心の公転直径よりも小さい切断装置。
＜２＞
前記第１回転軸回りに回動する第１回転部と、前記第２回転軸回りに回動する第２回転部とを備え、前記第１回転部には前記第１軸を配し、前記第２回転部には前記第２軸を配する＜１＞に記載の切断装置。
＜３＞
前記第１回転部および第２回転部には、それぞれ駆動部が配され、該駆動部によって、第１回転部および第２回転部が回転自在に駆動される＜１＞または＜２＞に記載の切断装置。
＜４＞
前記第１回転部または第２回転部のいずれか一方に駆動部を配し、該駆動部の駆動力を動力伝達手段により、第１回転部または第２回転部の他方を回転させる＜１＞から＜３＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜５＞
前記動力伝達手段は、プーリーとベルトを用いた動力伝達手段、歯車とチェーンを用いた動力伝達手段、歯車を用いた動力伝達手段のいずれかである＜４＞に記載の切断装置。
＜６＞
前記第１軸の軸心の公転半径をＲ１、前記第２軸の軸心の公転半径をＲ２、前記第１回転軸と前記第２回転軸との距離をＬとしたとき、Ｒ１＋Ｒ２＜Ｌである＜１＞から＜５＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜７＞
前記刃先の周期運動の軌跡幅Ｗが前記第２軸２２の軸心の公転直径Ｄ２よりも小さくされている＜１＞から＜６＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜８＞
前記刃先の周期運動の軌跡が涙形で前記シート側の先端形状が他方側の先端形状に比べて絞り込んだ形状である＜１＞から＜７＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜９＞
前記連結部は、前記第１軸回りに回動自在な第１軸受と、前記第２軸回りに回動自在な第２軸受と、連結部本体とを有し、
前記連結部本体は、前記第１軸と前記第２軸の公転とともに前記第１軸と前記第２軸との距離が変化可能な可変機構を有している＜１＞から＜８＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１０＞
前記可変機構は、前記第１軸受または前記第２軸受のどちらか一方に対して往復動自在にされた２本の平行に配された案内レールと、前記第１軸受または前記第２軸受の他方と前記案内レールに固定された固定部とを有する＜９＞記載の切断装置。
＜１１＞
前記刃部は、前記シートの表面に対して傾斜を有する直線刃、または前記シート側に鋭角に尖った三角刃である＜１＞から＜１０＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１２＞
前記第１軸の軸心の公転軌道を前記第１軸の軸心が時間ｔをかけて動いた始点と終点で決まる中心角と、前記第２軸の軸心の公転軌道を前記第２軸の軸心が前記時間ｔをかけて動いた始点と終点で決まる中心角とが、同角度である＜１＞または＜１１＞に記載の切断装置。
＜１３＞
前記第１軸と前記第２軸が同一方向回りに同周期で回転運動する＜１＞から＜１２＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１４＞
前記第１軸の軸心と前記第２軸の軸心とに直交する直線の延長線上に刃先があり、
前記第２軸の軸心と前記刃先までの距離をＬｃ、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の距離をＬ、第１軸の軸心の公転半径をＲ１、第２軸の軸心の公転半径をＲ２として、
Ｌｃ≦｛Ｌ−（Ｒ１−Ｒ２）｝Ｒ２／（Ｒ１−Ｒ２）
なる式を満たす＜１＞から＜１３＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１５＞
前記第１軸の軸心の公転半径Ｒ１は、５０ｍｍ以上、好ましくは７０ｍｍ以上、さらに好ましくは８０ｍｍ以上であり、そして１２５ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下、さらに好ましくは、９０ｍｍ以下である＜１＞から＜１４＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１６＞
前記第２軸の軸心の公転半径Ｒ２は、３０ｍｍ以上、好ましくは４０ｍｍ以上、さらに好ましくは５０ｍｍ以上であり、そして、８０ｍｍ以下、好ましくは７０ｍｍ以下、さらに好ましくは６０ｍｍ以下である＜１＞から＜１５＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１７＞
前記第１回転軸と前記第２回転軸との距離Ｌは、９０ｍｍ以上、好ましくは１２０ｍｍ以上、さらに好ましくは１４０ｍｍ以上であり、そして、２１０ｍｍ以下、好ましくは１８０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５０ｍｍ以下である＜１＞から＜１６＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１８＞
前記第２軸の軸心と前記刃先までの距離Ｌｃは、１３０ｍｍ以上、好ましくは１５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１８０ｍｍ以上であり、そして２３０ｍｍ以下、好ましくは２１０ｍｍ以下、さらに好ましくは１９０ｍｍ以下である＜１＞から＜１７＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜１９＞
前記第１回転軸回りに回動する第１クランクアームと、前記第２回転軸回りに回動する第２クランクアームとを備え、前記第１軸は第１クランクピンであり、前記第２軸は第２クランクピンである＜１＞から＜１８＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜２０＞
前記シートは、搬送方向に伸縮性を有する＜１＞から＜１９＞のいずれか１に記載の切断装置。
＜２１＞
＜１＞から＜２０＞のいずれか１に記載の切断装置を用いて、搬送される帯状のシートを支持する複数の保持部間で、前記シートを切断する切断方法。
＜２２＞
軸周りに回転可能な回転ドラムと、該回転ドラムの周面部に配され、その表面において帯状のシートを保持する複数の保持部と、複数の前記保持部間で前記シートを切断する＜１＞〜＜２０＞のいずれ１に記載の切断装置と、切断により生じたシート片を他の部材または装置に転写する転写部と、を有するシート転写装置。
＜２３＞
前記保持部の表面に保持された前記シート片が他の部材または装置に転写されるまでの間に、該保持部が、前記表面に垂直な軸線の回りに回転するようになされている＜２２＞に記載のシート転写装置。
＜２４＞
使い捨ておむつの製造方法であって、前記＜２２＞または＜２３＞に記載のシート転写装置を用いて、帯状の連続体からなるシートから毎葉のシート片を製造し、該シート片を、使い捨ておむつを構成する他の部材である資材シート上に配置する工程を有する、使い捨ておむつの製造方法。
【符号の説明】
【００４９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  切断装置
１１  第１回転部
１２  第１軸
２１  第２回転部
２２  第２軸
３０  連結部
３１  第１軸受
３２  第２軸受
３３  連結部本体
３４  可変機構
３５  案内レール
３６  固定部
４０  刃部
４０Ｅ  刃先
４１  固定治具
Ａ１  第１軸の公転面
Ａ２  第２軸の公転面
Ｄ１  第１軸の軸心Ｓ１の公転直径
Ｄ２  第２軸の軸心Ｓ２の公転直径
Ｌ  第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２との距離
Ｌ１  第１軸の軸心Ｓ１の公転軌道
Ｌ２  第２軸の軸心Ｓ２の公転軌道
Ｌｃ  第２軸の軸心Ｓ２と刃先間の距離
Ｌｅ  第１軸の軸心Ｓ１と軸心Ｓ２に直交する延長線
Ｌｎ  刃先の描く軌跡
Ｌｓ  軸心間距離
Ｒ１  第１軸の軸心Ｓ１の公転半径
Ｒ２  第２軸の軸心Ｓ２の公転半径
Ｓ１  第１軸の軸心
Ｓ２  第２軸の軸心
Ｓ３  第１クランクピンの軸心
Ｓ４  第２クランクピンの軸心
Ｘ１  第１回転軸
Ｘ２  第２回転軸
Ｘ３  第１クランク回転軸
Ｘ４  第２クランク回転軸
Ｗ  軌跡幅
θ１  公転軌道Ｌ１の中心角
θ２  公転軌道Ｌ２の中心角
１００  シート
【図１】
0006400465.tif 000003
【図２】
0006400465.tif 000004
【図３】
0006400465.tif 000005
【図４】
0006400465.tif 000006
【図５】
0006400465.tif 000007
【図６】
0006400465.tif 000008
【図７】
0006400465.tif 000009