(57)【要約】【課題】  カッタ単体の寿命を延ばすとともに、短冊片を大きく湾曲させて緩衝性を高め得るようにする。【解決手段】  １対のローラカッタ５，６における各カッタ単体１６を、それらの外周面に形成した切欠溝１８が、各ローラカッタ５，６の軸線に対し互いに反対方向に同一傾斜角度と同一位相で並ぶように、円周方向に位相をずらして基軸１５に並設する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に切欠溝を有する円板状の複数のカッタ単体を軸方向に一定間隔おきに並設してなる１対のローラカッタを、それらの互いに隣接するカッタ単体同士を互いに交互に嵌合させた状態で相対回転させ、両ローラカッタの対向面間を通過するシート材を、不連続短冊状に裁断するようにしたシート材の裁断装置において、
前記１対のローラカッタにおける各カッタ単体を、それらの外周面に形成した切欠溝が、各ローラカッタの軸線に対し互いに反対方向に同一傾斜角度と同一位相で並ぶように、円周方向に位相をずらして並設したことを特徴とするシート材の裁断装置。
【請求項２】
各ローラカッタの基軸の外周面に、軸線に対し互いに反対方向に所要角度傾斜する凹条又は凸条を設け、各カッタ単体における前記基軸への嵌合孔の内面に設けた凸部又は凹部を、前記凹条又は凸条に嵌合することにより、各カッタ単体の位相をずらすとともに、基軸に着脱可能に装着した請求項１に記載のシート材の裁断装置。
【請求項３】
各ローラカッタの基軸の外周面に、軸線と平行をなす凹条又は凸条を設けるとともに、各カッタ単体における前記基軸への嵌合孔の内面に、内周方向に順次位相をずらした凸部又は凹部を設け、該凸部又は凹部を前記凹条又は凸条に嵌合させることにより、各カッタ単体の位相をずらすとともに、基軸に着脱可能に装着した請求項１に記載のシート材の裁断装置。
【請求項４】
各カッタ単体の外周面に、滑り止め用の凹凸を設けた請求項１ないし３のいずれかに記載のシート材の裁断装置。
【請求項５】
両ローラカッタにおけるカッタ単体の切欠溝の軸線に対する傾斜角度を、１０〜２０°とした請求項１ないし４のいずれかに記載のシート材の裁断装置。
【請求項６】
両ローラカッタにおける各カッタ単体の外周面に、凹条の切断刃部を、両ローラカッタのカッタ単体における切断刃部同士が重ならないように若干位相を異ならせて設けた請求項１ないし５のいずれかに記載のシート材の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば段ボール等の廃シート材を不連続短冊状に裁断し、緩衝材に加工しうるようにした裁断装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
箱詰した商品の緩衝材として、不要となった段ボール等の厚手のシート材を所定長さの短冊片に切断し、これを袋詰めにして用いることは、従来から行われている。
【０００３】
しかし、このような短冊片では、袋詰めが面倒であるとともに、使用後に再び回収してリサイクルするのは難しく、ゴミとして捨てる際などに散乱したり、ゴミの量が増える問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、本題の出願人は、段ボール等のシート材を不連続短冊状に裁断することにより、取扱い性に優れ、かつ再度リサイクル可能なシート材の緩衝材に加工しうるようにした裁断装置を案出し、先に特許出願している（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５５５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献に記載されている従来のシート材の裁断装置は、１対のローラカッタにおける交互に嵌合し合う複数のカッタ単体の外周面に切欠溝を設けることにより、互いに相対回転するローラカッタ間に挿入されたシート材に、細長湾曲状の短冊片と非裁断部とが交互に形成され、シート状の緩衝材が得られるようにしたものである。
【０００７】
しかし、各カッタ単体に形成された切欠溝は、ローラカッタの軸線と平行に直線状に並んでいるため、シート材は、切欠溝間において対向するカッタ単体の外周縁により一斉に、かつシート材の挿入方向と直交する方向に並んで細長湾曲状の短冊片に裁断される。
【０００８】
そのため、ローラカッタに作用する切断抵抗が大きく裁断時の騒音が大きくなるとともに、カッタ単体の寿命も短かった。
【０００９】
また、裁断された短冊片は、カッタ単体の外径以上には厚さ方向に湾曲しないので、緩衝性にやや乏しかった。
【００１０】
さらに、従来のローラカッタは、カッタ単体を含めて、軸状素材の削り出しにより形成していたため、製造コストが高く、かつ各カッタ単体を取外すことができないため、切れ味が低下したときに交換したり、研磨したりすることができなかった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、カッタ単体の位相を円周方向にずらすことにより、カッタ単体に作用する切断抵抗を小さくし、カッタ単体の寿命を延ばすことができるとともに、短冊片を大きく湾曲させて緩衝性を高め、かつカッタ単体を着脱可能として交換や研磨等を容易に行い得るようにした安価なシート材の裁断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のシート材の裁断装置は、外周面に切欠溝を有する円板状の複数のカッタ単体を軸方向に一定間隔おきに並設してなる１対のローラカッタを、それらの互いに隣接するカッタ単体同士を互いに交互に嵌合させた状態で相対回転させ、両ローラカッタの対向面間を通過するシート材を、不連続短冊状に裁断するようにしたシート材の裁断装置において、
前記１対のローラカッタにおける各カッタ単体を、それらの外周面に形成した切欠溝が、各ローラカッタの軸線に対し互いに反対方向に同一傾斜角度と同一位相で並ぶように、円周方向に位相をずらして並設したことを特徴としている。
この特徴によれば、１対のローラカッタにおける各カッタ単体によりシート材を裁断すると、非裁断部と裁断された短冊片とが、ローラカッタの軸線に対し傾斜するようになる。このため、シート材に軸方向の推力が作用し、この推力が裁断された短冊片を斜めに押圧する力となって作用するため、短冊片は厚さ方向に大きく湾曲させられる。
従って、段ボール等を裁断して緩衝材に加工した際に、高い緩衝性を有するようになる。
また、短冊片はシート材の幅方向に斜めにずれて裁断されるため、各カッタ単体に作用する切断抵抗が小さくなり、騒音が小さくなるとともに、カッタ単体の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載のシート材の裁断装置は、請求項１に記載のシート材の裁断装置であって、各ローラカッタの基軸の外周面に、軸線に対し互いに反対方向に所要角度傾斜する凹条又は凸条を設け、各カッタ単体における前記基軸への嵌合孔の内面に設けた凸部又は凹部を、前記凹条又は凸条に嵌合することにより、各カッタ単体の位相をずらすとともに、基軸に着脱可能に装着したことを特徴としている。
この特徴によれば、両ローラカッタの基軸にカッタ単体を嵌挿するだけで、全てのカッタ単体の位相を簡単にずらすことができる。
また、カッタ単体の交換や研磨等を容易に行いうるとともに、交換はカッタ単体のみでよいため、経済的である。
【００１４】
本発明の請求項３に記載のシート材の裁断装置は、請求項１に記載のシート材の裁断装置であって、各ローラカッタの基軸の外周面に、軸線と平行をなす凹条又は凸条を設けるとともに、各カッタ単体における前記基軸への嵌合孔の内面に、内周方向に順次位相をずらした凸部又は凹部を設け、該凸部又は凹部を前記凹条又は凸条に嵌合させることにより、各カッタ単体の位相をずらすとともに、基軸に着脱可能に装着したことを特徴としている。
この特徴によれば、上記請求項２の効果に加えて、基軸には軸線と平行な直線状の凹条又は凸条を設ければよいので、その加工が容易であり、加工コストも低減される。
【００１５】
本発明の請求項４に記載のシート材の裁断装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のシート材の裁断装置であって、各カッタ単体の外周面に、滑り止め用の凹凸を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、裁断された短冊片に押圧力が効果的に作用するため、厚さ方向に大きく湾曲させることができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載のシート材の裁断装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のシート材の裁断装置であって、両ローラカッタにおけるカッタ単体の切欠溝の軸線に対する傾斜角度を、１０〜２０°としたことを特徴としている。
この特徴によれば、シート材に適度な推力が作用するので、裁断された短冊片が過大に湾曲したり、折れ曲がったりするのが防止される。
【００１７】
本発明の請求項６に記載のシート材の裁断装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の裁断装置であって、両ローラカッタにおける各カッタ単体の外周面に、凹条の切断刃部を、両ローラカッタのカッタ単体における切断刃部同士が重ならないように若干位相を異ならせて設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、カッタ単体が１回転する毎に、シート材における短冊片が、対向するカッタ単体の切断刃部により確実に切断される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の裁断装置１の斜視図、図２は、同じく、要部の拡大縦断正面図を示すもので、ボックス状の基台２における上面上には、アーム部３が支持部４と一体的に設けられている。アーム部３内、及びその下面と対向する基台２の上端部内には、上下１対のローラカッタ５，６が回転自在に収容されている。
【００２０】
各ローラカッタ５，６は、両端より延出する支軸７，７を、上部のローラカッタ５においてはアーム部３に設けた軸受８，８に、下部のローラカッタ６においては基台２に設けた軸受９，９に、それぞれ嵌挿することにより、回転自在に支持されている。
【００２１】
上下のローラカッタ５，６の左方の支軸７の端部には、それぞれ同じ歯数の従動ギヤ１０と駆動ギヤ１１が軸着され、駆動ギヤ１１を、プーリ１２とベルト１３を介して基台２内に設けたモータ１４により回転させることにより、両ローラカッタ５，６は、互いに相対回転させられるようになっている。
【００２２】
上下のローラカッタ５，６は、基軸１５の外周面に、それよりも大径の円板状の多数のカッタ単体１６を、スペーサカラー１７を介して軸方向に一定間隔おきに嵌合して構成されている。上下のローラカッタ５，６における互いに隣接するカッタ単体１６の対向端部同士は、交互に嵌合しており、それらの嵌合部により段ボール等のシート材Ｓが裁断される。
【００２３】
カッタ単体１６は、例えば工具鋼を真空焼入れしたものよりなり、その外周面には、図３及び図４に示すように、求心方向に凹入する２個の切欠溝１８，１８が対向して形成されている。
【００２４】
切欠溝１８の外周端の両角部は、円弧状の曲面として、シート材Ｓが通過する際、その上下の面に傷が付くのを防止するとともに、後記する非裁断部２６と短冊片２７とがなだらかに連続するようにしてある。
【００２５】
また、切欠溝１８の深さは、図６に示すように、上下の互いに隣接するカッタ単体１６の切欠溝１８同士が円周方向で整合した際、若干オーバーラップして重なり合う寸法とされている。
【００２６】
各カッタ単体１６における切欠溝１８の形成部付近を除いた全外周面には、滑り止め用の凹凸条１９が多数形成されている。また、上下のカッタ単体１６の中心に穿設された嵌合孔２０の内周面の一部には、突条片２１が中心に向かって突設されている。
【００２７】
図４に示すように、上下の基軸１５（下部の基軸については図示略）の左端部には、ストッパ鍔部２２が形成され、また右端部の支軸７を除いた外周面には、雄ねじ２３が刻設されている。
【００２８】
また、ストッパ鍔部２２の右端面から雄ねじ２３の右端までの基軸１５の外周面には、支軸７の軸線に対し１０〜２０°、好ましくは１５°傾斜させた凹条溝２４が形成されている。
【００２９】
図３に示すように、下部のローラカッタ６の基軸１５にも、上記凹条溝２４と同一位相で反対方向に同一傾斜角度で傾斜する凹条溝２４が形成されている。
【００３０】
カッタ単体１６を、突条片２１を凹条溝２４に嵌合させつつ、スペーサカラー１７と交互に基軸１５に嵌め込むことにより、各カッタ単体１６の切欠溝１８の位相が円周方向にずれ、図２及び図３に示すように、上下のカッタ単体１６の切欠溝１８は、凹条溝２４と同じ傾斜角度で互いに反対方向を向いて軸方向に並ぶようになる。
【００３１】
図２に示すように、上下のカッタ単体１６の切欠溝１８のなす角度θは、例えば３０°前後が好ましい。そして、全てのカッタ単体１６を嵌合した後、雄ねじ２３にナット２５を螺合することにより、各カッタ単体１６は回り止めさせて基軸１５に固定される。
【００３２】
次に、上記実施形態の裁断装置１を用いて、段ボール等のシート材Ｓを緩衝材に加工する要領を説明する。
【００３３】
モータ１４により互いに反対方向に同期して回転する上下のローラカッタ５，６間にシート材Ｓを軸心に対して直交する方向に挿入すると、図５に示すように、上下のカッタ単体１６の嵌合部において双方の外周面により上下方向に押圧されることにより、両カッタ単体１６の外周縁により、その板厚とほぼ同じ幅の細長短冊状に裁断される。
【００３４】
上下のカッタ単体１６がさらに回転し、それらの切欠溝１８同士が重なり合うと、図６に示すように、その部分においてシート材Ｓの裁断が停止され、シート材Ｓには、切欠溝１８の溝幅とほぼ同じ幅の非裁断部２６が形成される。この非裁断部２６は、カッタ単体１６が１回転する毎に切欠溝１８の数だけ形成され、かつ非裁断部２６間には、上下方向に湾曲され裁断された不連続円弧状の短冊片２７が形成される。
【００３５】
この際、上下のカッタ単体１６の位相をずらし、軸方向に並ぶ切欠溝１８を互いに反対向きに傾けてあるため、非裁断部２６及びその間の短冊片２７は、図７及び図８に示すように、ローラカッタ５，６の軸線に対し傾斜するようになる。
【００３６】
このように、非裁断部２６と短冊片２７を傾斜させると、シート材Ｓに軸方向（図７において左方）の推力が作用し、かつシート材Ｓは左方への移動が拘束されているので、裁断された短冊片２７を斜めに押圧する力となって働き、それが上下方向に大きく湾曲させられるようになる。
【００３７】
その結果、短冊片２７の膨らみが大きくなり、内部に大きな空間が形成されるため、緩衝材としての高い緩衝性が得られる。また、特に段ボール等のシート材Ｓを挿入するにあたって、シート材Ｓの繊維方向を軸心に対して平行に向けた状態でシート材Ｓを挿入すれば、より短冊片２７の膨らみが大きくなり、内部に大きな空間が形成されるため、緩衝材としての高い緩衝性が得られる。
【００３８】
また、カッタ単体１６の外周面には、滑り止め用の多数の凹凸条１９が形成されているため、短冊片２７に押圧力が効果的に作用し、より大きく湾曲させることができる。
【００３９】
さらに、短冊片２７は、一度に裁断されることなく、シート材Ｓの幅方向に沿って斜めにずれて裁断されるので、カッタ単体１６に加わる切断抵抗が小さく、騒音が少なくなるとともに、カッタ単体１６の寿命も延びる。
【００４０】
カッタ単体１６は、基軸１５に着脱可能に嵌合されているので、交換や研磨等が容易であり、かつ従来のようにローラカッタ５，６全体を交換する必要がないので、コスト低減が可能となる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
シート材Ｓを一定の寸法に切断したいときには、図９に示すように、各カッタ単体１６の外周面の一部に凹状の切断部２８を設け、その回転方向と反対側の内壁に形成した尖鋭な刃部２９により、各短冊片２７を幅方向に沿って切断するようにしてもよい。
【００４３】
この際、切断部２８の位置は、切欠溝１８の近傍に設けるのがよい。このようにすると、非裁断部２６付近の比較的硬い部分の短冊片２７を切断することができる。
【００４４】
また、上下カッタ単体１６の切断部２８同士が重ならないように、互いに円周方向にずらして形成するのがよい。
【００４５】
カッタ単体１６の切欠溝１８の数は、シート材Ｓの長さや、カッタ単体１６の外径に応じて、１個又は２個以上としてもよい。
【００４６】
基軸１５にカッタ単体１６の位相をずらして嵌合する手段としては、上記実記形態の外、次のようにしてもよい。
【００４７】
すなわち、図１０に示すように、左右方向に並ぶカッタ単体１６の各突条片２１の形成個所を、円周方向に少しずつずらし、この突条片２１を、基軸１５の外周面に形成した軸線と平行をなす凹条溝に勘合すればよい。
【００４８】
また、上記実施形態とは反対に、基軸１５側に凸条を設け、この凸条に、カッタ単体１６の嵌合孔２０に形成した凹溝を嵌合するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態における裁断装置の一部切欠き斜視図である。
【図２】同じく、図１の要部の拡大縦断正面図である。
【図３】同じく、上下のローラカッタの一部の斜視図である。
【図４】同じく、上部のローラカッタの構成部材の分解斜視図である。
【図５】同じく、上下のカッタ単体の嵌合部の側面図と、それによる短冊片の裁断要領の説明図である。
【図６】同じく、上下のカッタ単体の切欠溝による非裁断部の形成要領を示す側面図である。
【図７】シート材を裁断加工して得られた緩衝材の一部の平面図である。
【図８】同じく、緩衝材の斜視図である。
【図９】ローラカッタのカッタ単体に凹条の切断刃部を設けた例を示す一部の斜視図である。
【図１０】カッタ単体の突条片の形成個所を円周方向にずらして、各カッタ単体の位相を変える変形例である。
【符号の説明】
【００５０】
１              裁断装置
２              基台
３              アーム部
４              支持部
５，６          ローラカッタ
７              支軸
８，９          軸受
１０            従動ギヤ
１１            駆動ギヤ
１２            プーリ
１３            ベルト
１４            モータ
１５            基軸
１６            カッタ単体
１７            スペーサカラー
１８            切欠溝
１９            凹凸条（凹凸）
２０            嵌合孔
２１            突条片（凸部）
２２            ストッパ鍔部
２３            雄ねじ
２４            凹条溝
２５            ナット
２６            非裁断部
２７            短冊片
２８            切断部
２９            刃部
Ｓ              シート材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005324308.tif 000009
【図８】
2005324308.tif 000010
【図９】
2005324308.tif 000011
【図１０】
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