(57)【要約】【課題】  本発明は、用紙の特性や作業フロアの環境に影響を受けることなく用紙が適正に搬送されることで、用紙の反り返りや丸まり等、搬送途中の紙詰まりによる不良品の発生を抑制できる巻取紙の断裁装置を提供する。【解決手段】  固定された下刃と、下刃に対して回転しながら巻取紙を断裁する上刃と、上刃を回転させるために上刃が固定されたクロスカッタを有して成り、クロスカッタ内に、巻取紙と上刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの上刃用エアノズルを備え、更に巻取紙と下刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの下刃用エアノズルを備えた巻取紙の断裁装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻き取られた巻取紙を一定寸法に断裁し、搬送ベルトに搬送する断裁装置であって、
前記断裁装置は、固定された下刃と、前記下刃に対して回転しながら前記巻取紙を断裁する上刃と、前記上刃を回転させるために前記上刃が固定されたクロスカッタを有して成り、
ｉ）前記クロスカッタ内に、前記巻取紙と前記上刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの上刃用エアノズルを備え、
ｉｉ）前記巻取紙と前記下刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの下刃用エアノズルを備え、
前記ｉ）及び／又は前記ｉｉ）を備えていることを特徴とする断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原反等、ロール状に巻き取られた巻取紙を一定寸法に断裁する断裁装置に関するものであり、特に、巻取紙の断裁装置におけるクロスカッタ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、抄造工程において製造された用紙は、巻き取られて原反ロールとなり、その後、用途に合わせた既定の幅に断裁されてロール状の巻取紙となり、その後、縦横の既定の寸法に断裁されてシート状の枚葉紙となる。
【０００３】
このように、原反ロールや巻取紙を既定の寸法に断裁された用紙の正規搬送状態を図８、図９及び図１０に示す。
【０００４】
図８に示すように、用紙７がクロスカッタ１の上刃２と下刃３の間を通り、図９のように、進行方向へ回転したクロスカッタ１に取り付けられている上刃２が、固定された下刃３と擦り合うことで、既定寸法に断裁される。断裁され、シート状になった用紙７は、図１０のように搬送ベルト６により搬送される。
【０００５】
しかしながら、用紙の紙厚や水分の変動、作業フロアの湿度等の影響を受けると、用紙カールが生じ、搬送途中で紙詰まり等の問題が発生する。搬送途中に紙詰まりが発生すると、その扱いに伴う不良品が発生したり、その対応に伴う不稼働時間が発生したりしている。
【０００６】
用紙カールとは、例えば、図１１、図１２及び図１３に示すように、用紙が搬送の上側へカールする反り返りと、図１４、図１５及び図１６に示すように、用紙が搬送の下側へカールする丸まりが挙げられる。
【０００７】
このように、用紙カールの発生は、用紙の搬送途中における用紙詰まりを誘発し、搬送不良を引き起こす要因となっており、従来から円滑な断裁工程についての改良がされてきている。
【０００８】
搬送不良の改良の一つとして、エアを用いた機構が開示されており、一例として、切れ端による用紙詰まりに関しては、下刃に対して上刃を上方から擦り合わせることによって用紙を断裁する断裁装置において、上刃の擦り合わせ面側に、下刃に向けて上方からエアを吹き付ける吹付機構を備えた装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、他の一例として、適正な押圧力によって断裁を安定させる機構として、エアシリンダーによって基盤に弾性的に丸刃が押圧されながら回転し、用紙を弾性する装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４６７１７０３号
【特許文献２】特公昭６４−００６９１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１及び特許文献２は、いずれもエアを用いて用紙の断裁を安定させる機構となっているものの、用紙カールについては、まだ課題が残されているのが現状であった。
【００１２】
そこで、用紙カールを矯正するため、断裁装置のクロスカッタ機構の上刃カバーへ簡易的にエア供給ホースを取り付け、断裁直後の用紙端部にエアを吹き付けるようにした。
【００１３】
しかしながら、エアの連続的な吹き付けでは、用紙の走行を妨げ、搬送途中で紙詰まりが発生してしまう。逆に、間欠的な吹き付けでは、吹き付けた時は一時的に矯正されるものの、搬送ベルトまでの間に用紙カールが再発するため、根本的な解決には至っていなかった。
【００１４】
本発明は、上記課題の解決を目的とするものであり、用紙の特性や作業フロアの環境に影響を受けることなく用紙が適正に搬送されることで、用紙の反り返りや丸まり等、搬送途中の紙詰まりによる不良品の発生を抑制できる断裁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の断裁装置は、ロール状に巻き取られた巻取紙を一定寸法に断裁し、搬送ベルトに搬送する断裁装置であって、断裁装置は、固定された下刃と、前記下刃に対して回転しながら巻取紙を断裁する上刃と、上刃を回転させるために上刃が固定されたクロスカッタを有して成り、ｉ）クロスカッタ内に、巻取紙と上刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの上刃用エアノズルを備え、ｉｉ）巻取紙と下刃が接触する位置に対して、エアを吹き付けるための少なくとも一つの下刃用エアノズルを備え、ｉ）及び／又はｉｉ）を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、用紙の特性や作業フロアの環境に影響を受けることなく用紙が適正に搬送されるため、用紙の反り返りや丸まり等、搬送途中の紙詰まりによる不良品の発生が抑制される。
【００１７】
また、紙詰まりによる不稼働時間も削減され、オペレータへの余分な負荷も軽減されたことで、作業効率が上がった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の形態における断裁装置の側面図を示す。
【図２】本発明の第１の形態におけるクロスカッタの正面図を示す。
【図３】本発明における用紙搬送状態を示す。
【図４】本発明における用紙搬送状態を示す。
【図５】本発明における用紙搬送状態を示す。
【図６】本発明の第２の形態における断裁装置の側面図を示す。
【図７】本発明の第２の形態におけるクロスカッタの正面図を示す。
【図８】従来の装置における正規の用紙搬送状態を示す。
【図９】従来の装置における正規の用紙搬送状態を示す。
【図１０】従来の装置における正規の用紙搬送状態を示す。
【図１１】用紙カールの一つである反り返りを示す。
【図１２】用紙カールの一つである反り返りを示す。
【図１３】用紙カールの一つである反り返りを示す。
【図１４】用紙カールの一つである丸まりを示す。
【図１５】用紙カールの一つである丸まりを示す。
【図１６】用紙カールの一つである丸まりを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本願発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本願発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他の様々な実施の形態が含まれる。
【００２０】
（実施の形態１）
図１に、本発明の第１の形態における断裁装置の側面図を示し、図２に、クロスカッタの正面図を示す。第１の形態は、クロスカッタにエアノズルを内蔵させ、用紙の上側からエアを吹き付ける機構としたものである。
【００２１】
図１に示すように、本発明における断裁装置は、少なくともクロスカッタ（１）、上刃（２）、下刃（３）及び上刃用エアノズル（５）から構成される。クロスカッタ（１）には、巻取紙（１０）を既定の寸法に断裁するため、実際に巻取紙（１０）を断裁する際に接点となる上刃（２）が固定されており、回転するための軸（４）を有している。この軸（４）は断裁装置本体に連結されており、断裁装置本体の動力に由来して回転する。ここでいう動力とは、モータ等を電気的に動作させることをいう。
【００２２】
また、クロスカッタ（１）内には、図４に示すように、上刃用エアノズル（５）が内蔵された状態で取り付けられており、上刃用エアノズル（５）によって、断裁された直後の用紙（７）に、エアが吹き付けられる機構となっている。
【００２３】
上刃用エアノズル（５）の取り付け位置は、クロスカッタ（１）の回転方向において、上刃（２）の後方に取り付けられ、更に上刃用エアノズル（５）の取り付け角度は、上刃（２）と用紙（７）の接触面に対して、上刃用エアノズル（５）からのエアがピンポイントで吹き付け可能な角度を有して取り付けられている。これらは、いずれも断裁された後の用紙（７）の反り返りを防ぐために必要な取り付け位置及び取り付け角度の条件である。
【００２４】
上刃用エアノズル（５）は、用紙カールの状態に合わせて、任意に角度変更が可能な機構とする。用紙（７）は、水分量等の用紙の特性や、作業フロアの温湿度により様々なカールの状態を現すため、用紙（７）の反り返りの度合いは状況によって変わってくる。それらの状況に対応するため、上刃用エアノズル（５）の角度は任意に変更可能な機構とする。
【００２５】
クロスカッタ（１）に取り付ける上刃用エアノズル（５）の個数は、１個でもよいが、１個の場合、用紙幅の変更時にエアの吹き付け範囲が狭くなるため、複数個の上刃用エアノズル（５）を用紙幅に対して均等に取り付ける方が望ましい。
【００２６】
また、上刃用エアノズル（５）から吹き付けるエアは、用紙（７）が断裁された直後に吹き付けを開始し、断裁後の用紙（７）の先端が搬送ベルト（６）に到達するまで吹き付ける機構であるため、測定機器によりクロスカッタ（１）の回転の間隔を測定し、断裁に合わせて瞬間的に吹き付けを開始する機構とする。ここでいう測定機器とは、センサ、エンコーダ等、クロスカッタ（１）の回転の間隔を測定できる機器であれば何でもよく、特に限定されない。
【００２７】
エアを用紙（７）が断裁された直後に吹き付けを開始し、断裁後の用紙（７）の先端が搬送ベルト（６）に到達するまで吹き付ける機構にした理由としては、仮に、エアを連続的に吹き付けた場合、用紙の走行を妨げ、搬送途中で紙詰まりが発生してしまうためであり、更に間欠的に吹き付けた場合、吹き付けた時は一時的に矯正されるものの、搬送ベルトまでの間に用紙の反り返りが再発してしまうためである。
【００２８】
エアは、供給源となるエア供給器（図示せず）から断裁装置の軸（４）内部を通り、上刃用エアノズル（５）によって吹き付ける。最適なエア吹き出し量については、搬送されている用紙の紙質、用紙の厚さ、搬送速度、作業環境等に応じて、任意に調整することが可能である。調整は、エア供給器からクロスカッタ（１）の軸（４）までの間に任意で調整できるダイヤルが設置されており、手動で調整可能である。
【００２９】
図３、図４及び図５に、本発明における用紙搬送状態を示す。
【００３０】
図３及び図４に示すように、用紙（７）は、断裁装置の動力と紙押さえコロ（９）によって、巻取紙（１０）からクロスカッタ（１）まで搬送される。クロスカッタ（１）の回転速度と用紙（７）の流れる速度は連動しており、これによりクロスカッタ（１）が一回転する間に用紙（７）が進んだ分の長さに断裁される機構となっている。
【００３１】
上刃（２）と下刃（３）の間を通過する用紙（７）は、先端部分が図３に示すように独立して回転する搬送ベルト（６）に進入する。用紙（７）の先端が搬送ベルト（６）に進入した状態で、クロスカッタ（１）により用紙（７）の末端が断裁されることで分離し、図４に示すように搬送ベルト（６）によって搬送され、デリバリ部（図示せず）へ排出される。
【００３２】
この際、断裁後の用紙（７）の先端が反り返り、搬送ベルト（６）から外れてしまうと、図１２に示すように紙詰まりの原因となる。
【００３３】
本発明は、用紙（７）の先端部のカールに対して、クロスカッタ（１）に内蔵した上刃用エアノズル（５）からエアを噴射することにより、用紙（７）の反り返りを抑えつけ、搬送ベルト（６）への用紙（７）の進入を容易にするものである。
【００３４】
この機構によって、用紙（７）の反り返りによる搬送不良が改善され、適正に搬送されるようになる。
【００３５】
（実施の形態２）
図６に、本発明の第２の形態における断裁装置の側面図を示し、図７に、クロスカッタの正面図を示す。第２の形態は、クロスカッタ下刃台座にエアノズルを設置し、用紙の下側からエアを吹き付ける機構としたものである。
【００３６】
図６に示すように、本発明における断裁装置は、少なくともクロスカッタ（１）、上刃（２）、下刃（３）及び下刃用エアノズル（８）から構成される。下刃（３）と搬送ベルト（６）の間に台座（１１）が設けられており、その台座（１１）に、用紙（７）の下からエアを吹き付けるための下刃用エアノズル（８）が設置されている。
【００３７】
下刃用エアノズル（８）の取り付け角度は、下刃用エアノズル（８）からのエアが下刃（３）と用紙（７）の接触面に対してピンポイントで吹き付けられる角度を有して取り付けられている。これらは、いずれも断裁された後の用紙（７）の丸まりを防ぐために必要な取り付け位置及び取り付け角度の条件である。
【００３８】
下刃用エアノズル（８）は、用紙カールの状態に合わせて、任意に角度変更が可能な機構とする。これは、前述した上刃用エアノズル（５）の角度を任意に変更可能な機構とする理由と同様である。
【００３９】
台座（１１）に取り付けられる下刃用エアノズル（８）の個数は、１個でもよいが、１個の場合、用紙幅の変更時にエアの吹き付け範囲が狭くなるため、複数個の下刃用エアノズル（８）を用紙幅に対して均等に取り付ける方が望ましい。
【００４０】
また、下刃用エアノズル（８）から吹き付けるエアは、用紙（７）が断裁された直後に吹き付けを開始し、断裁後の用紙（７）の先端が搬送ベルト（６）に到達するまで吹き付ける機構であるため、上刃用エアノズル（５）と同様、測定機器によりクロスカッタ（１）の回転の間隔を測定し、断裁に合わせて瞬間的に吹き付けを開始する機構とする。
【００４１】
エアを用紙（７）が断裁された直後に吹き付けを開始し、断裁後の用紙（７）の先端が搬送ベルト（６）に到達するまで吹き付ける機構にした理由としては、上刃用エアノズル（５）の形態と同様である。
【００４２】
エアは、供給源となるエア供給器（図示せず）から下刃用エアノズル（８）によって吹き付ける。最適なエア吹き出し量については、上刃用エアノズル（５）の形態と同様、搬送されている用紙の紙質、用紙の厚さ、搬送速度、作業環境等に応じて、任意に調整することが可能である。調整は、エア供給器から台座（１１）までの間に任意で調整できるダイヤルが設置されており、手動で調整可能である。
【００４３】
この機構によって、用紙の丸まりが改善され、用紙が適正に搬送される。
【００４４】
これまで、実施の形態１として、上刃（２）に上刃用エアノズル（５）を内蔵させ、用紙（７）の上側からエアを吹き付ける機構、実施の形態２として、下刃（３）の台座（１１）へ下刃用エアノズル（８）を設置し、用紙（７）の下側からエアを吹き付ける機構を挙げたが、用紙の反り返り及び丸まりの両方を改善するためには、両方の機構を設けた断裁装置とすることが好ましい。
【００４５】
上刃用エアノズル（５）と下刃用エアノズル（８）の両方からエアを吹き付ける際、同じタイミングでエアの吹き付けを行うことが好ましい。ただし、用紙カールの状態に合わせて、エアの吹き付け量に差を持たせるため、上刃用エアノズル（５）と下刃用エアノズル（８）でエアの吹き付け量を個別に設定できる機構とする。例えば、用紙（７）が反り返り気味であれば、上から押さえつける必要があるため、上刃用エアノズル（５）の吹き付け量を強め、用紙（７）が下方向へ丸まり気味であれば、下刃用エアノズル（８）の吹き付け量を強めることができ、それによって用紙（７）を適正に搬送させるための調整を行うことが可能となる。
【００４６】
ただし、用紙の特性や作業フロアの環境によって、どちらか一方の機構を機能させればよい場合は、単独で稼働させてもよい。
【００４７】
また、本発明を実施するための形態においては、断裁する対象物として用紙を挙げて説明してきたが、これに限定されるものではなく、フィルム等の薄い対象物であれば適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１  クロスカッタ
２  上刃
３  下刃
４  軸
５  上刃用エアノズル
６  搬送ベルト
７  用紙
８  下刃用エアノズル
９  紙押さえコロ
１０  巻取紙
１１  台座
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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