(57)【要約】【課題】軸方向の変形を制御し得るカッターロール、アンビルロールおよびこれらを備えたロータリーカッターを提供する。【解決手段】ロータリーカッター用ロール１０１、２１０は、円周面および円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、胴部の一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部１１３、２１３、と、一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリング１５２、２５２と、一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部１５１ｂ、２５１ｂを有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックス１５６とを備える。【選択図】図２
2017148932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター用ロール。
【請求項２】
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部それぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトと、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター用ロール。
【請求項３】
前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、
前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングと、
をさらに備え、
前記ロータリーカッター用ロールはカッターロールである、請求項１または２に記載のロータリーカッター用ロール。
【請求項４】
前記ロータリーカッター用ロールはアンビルロールである、請求項１または２に記載のロータリーカッター用ロール。
【請求項５】
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部にそれぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトと、前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングと、
を有するカッターロールと、
前記切断刃を受ける円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部に接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトとを有するアンビルロールと、
を備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方は、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター。
【請求項６】
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングとを有するカッターロールと、
前記切断刃を受ける円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部を有するアンビルロールと、
を備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの一方は、前記胴部にそれぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトをさらに備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方は、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部、または、前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター。
【請求項７】
前記一対の第１ベアリングのそれぞれは、対応する位置にあるガイドリングと前記円周面の軸方向において少なくとも一部が重なる位置に配置されている請求項５または６に記載のロータリーカッター。
【請求項８】
前記一対の第１ベアリングのそれぞれは、前記円周面の軸方向において、対応する位置にあるガイドリングよりも前記円周面の両端から内側に配置されている請求項５または６に記載のロータリーカッター。
【請求項９】
前記一対の第１凹部、前記一対の第１ベアリングおよび前記一対の第１ベアリングボックスは、前記カッターロールに位置している請求項５から８のいずれかに記載のロータリーカッター。
【請求項１０】
前記一対の第１凹部、前記一対の第１ベアリングおよび前記一対の第１ベアリングボックスは、前記アンビルロールに位置している請求項５から８のいずれかに記載のロータリーカッター。
【請求項１１】
前記円周面の軸方向において、前記一対の第１ベアリングの間隔は、前記一対のガイドリングの間隔と等しいかまたは小さい請求項５から１０のいずれかに記載のロータリーカッター。
【請求項１２】
前記一対の第１ベアリングは、前記円周面の軸方向の中心に対して非対称に位置している請求項５から１１のいずれかに記載のロータリーカッター。
【請求項１３】
前記アンビルロールは、
前記胴部の一対の端面に位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第２凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第２凹部と、
前記一対の第２凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記一対の第２凹部の外側壁と接する一対の第２ベアリングと、
前記第２凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第２ベアリングを保持する一対の第２ベアリングボックスと、
を備える請求項９に記載のロータリーカッター。
【請求項１４】
前記一対の第１ベアリングの間隔と前記一対の第２ベアリングの間隔とは異なっている請求項１３に記載のロータリーカッター。
【請求項１５】
前記支持フレームをさらに備え、
前記支持フレームは、前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部で接触し、前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方を支持する請求項５から１２のいずれかに記載のロータリーカッター。
【請求項１６】
前記支持フレームをさらに備え、
前記支持フレームは、前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部および前記一対の第２ベアリングボックスの前記支持部で接触し、前記カッターロールおよび前記アンビルロールを支持する請求項１３に記載のロータリーカッター。
【請求項１７】
前記加圧機構をさらに備え、
前記加圧機構は、前記カッターロールおよび前記アンビルロールのうちの一方のロールの軸が前記カッターロールおよび前記アンビルロールのうちの他方のロールの軸に近づくように、前記一方のロールにおける前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部に荷重を加える請求項５から１６のいずれかに記載のロータリーカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願はロータリーカッター用ロールおよびロータリーカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーカッターは、典型的には、所望の形状を規定する切断刃が設けられたカッターロールと、切断刃を受けるアンビルロールとを有し、２つのロールの間に、帯状の布、紙、不織布、樹脂、金属箔等の被切断物を通過させることによって、所望の形状を有する切断片を連続的に切り出すことができる。ローラーの回転運動によって連続的に切断片を切り出すことができるため、１個の切断片を切断するのに要する時間が短く、ロータリーカッターは生産性が高い加工技術である。
【０００３】
ロータリーカッターは、カッターロールに設けられた切断刃をアンビルロールに押し付けることによって被切断物を切断する。カッターロールとアンビルロールとの間隔を適切に保ち、かつ、被切断物に十分な荷重をかけて押し切ることができるように、カッターロールの円周面の切断刃が設けられる領域の両端にはガイドリングと呼ばれるアンビルロールと当接するリング状の凸部が設けられている。
【０００４】
特許文献１は、ガイドリングと当接し、カッターロールから荷重を受けることにより、中心付近でカッターロールとアンビルロールとの間隙が大きくなるようにアンビルロールが変形する結果、カッターロールの中心近傍での切断が不完全になり得ることを指摘している。またこの課題を解決するために、特許文献１は、アンビルロールにおいて、カッターロールのガイドリングから荷重を受ける部分とアンビル部分との間に軸受を配置することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カッターロールの円周面には、切断片に応じた切断刃のパターンが形成される。本願発明者の検討によれば、円周面における切断刃の分布や密度に応じてカッターロールおよびアンビルロールの好ましい変形の方向は異なり得る。
【０００７】
本願の限定的ではないある例示的な一実施形態は、種々の切断刃のパターンに応じてカッターロールおよびアンビルロールの変形を制御し得るロータリーカッター用ロールおよびロータリーカッターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のロータリーカッター用ロールは、円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のロータリーカッター用ロールおよびロータリーカッターによれば、ベアリングの位置を変更することが可能であり、これにより、カッターロールおよびアンビルロールの変形を制御し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ロータリーカッターの第１の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示すロータリーカッターのカッターロールおよびアンビルロールの一斜視図である。
【図３】図２（ａ）に示すカッターロールの部分的な分解斜視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図１に示すロータリーカッターのカッターロールおよびアンビルロールの一端からベアリング構造を取り外した斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、カッターロールの一端近傍の断面図、ベアリング構造１５１を取り除いたカッターロール１０１の一端近傍の断面図、およびベアリング構造の断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、アンビルロールの一端近傍の断面図、ベアリング構造１５１を取り除いたカッターロール１０１の一端近傍の断面図、およびベアリング構造の断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態のカッターロール、アンビルロールおよびロータリーカッターの模式的な断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態のカッターロール、アンビルロールおよびロータリーカッターの模式的な断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態のカッターロールおよびロータリーカッターの模式的な断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第４の実施形態のカッターロール、アンビルロールおよびロータリーカッターの模式的な断面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、カッターロール、アンビルロールの他の形態を示す斜視図である。
【図１２】カッターロール、アンビルロールの軸の他の形態を示す斜視図である。
【図１３】カッターロールの他の形態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願発明者は、特許文献１に開示された課題およびその解決方法について詳細に検討した。カッターロールおよびアンビルロールの軸方向における撓み（変形）は、特許文献１に開示される通り、切断刃における荷重（圧力）不足を招き得る。ただし、切断刃における荷重は、カッターロールの円周方向における切断刃の線密度とも関連しており、例えば、切断刃が円周方向連続している場合、より大きな荷重をかけないと良好な切断が得られない可能性がある。このため、種々の切断刃のパターンに応じて、特許文献１に開示された方向以外にもカッターロールおよびアンビルロールを変形させ得ることが好ましい。また、特許文献１に開示されたアンビルロールによれば、カッターロールの撓みの曲率とアンビルロールの撓みの曲率を概ね一致させる必要がある。このためには、カッターロールおよびアンビルロールの直径比は、ある最適範囲を満たす必要がある。
【００１２】
本願発明者はこのような課題に鑑み、新規な構造を有するカッターロール、アンビルロールおよびこれらを備えたロータリーカッターを想到した。本開示のロータリーカッター用ロールおよびロータリーカッターの概要は以下の通りである。
［項目１］
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター用ロール。
［項目２］
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部それぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトと、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター用ロール。
［項目３］
前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、
前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングと、
をさらに備え、
前記ロータリーカッター用ロールはカッターロールである、項目１または２に記載のロータリーカッター用ロール。
［項目４］
前記ロータリーカッター用ロールはアンビルロールである、項目１または２に記載のロータリーカッター用ロール。
［項目５］
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部にそれぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトと、前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングと、
を有するカッターロールと、
前記切断刃を受ける円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記胴部に接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトとを有するアンビルロールと、
を備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方は、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター。
［項目６］
円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部と、前記円周面に位置し、切断形状を備えた切断刃と、前記円周面の長手方向の両端にそれぞれ位置する一対のガイドリングとを有するカッターロールと、
前記切断刃を受ける円周面および前記円周面の両端にそれぞれ位置する一対の端面を備えた胴部を有するアンビルロールと、
を備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの一方は、前記胴部にそれぞれ接続されており前記円周面の軸と一致する軸を備えたシャフトをさらに備え、
前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方は、
前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、リング形状または円柱形状を有する一対の第１凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部、または、前記胴部の前記一対の端面にそれぞれ位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第１凹部であって、前記シャフトの軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第１凹部と、
前記一対の第１凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記第１凹部の外側壁と接する一対の第１ベアリングと、
前記一対の第１凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第１ベアリングを保持する一対の第１第１ベアリングボックスと、
を備えるロータリーカッター。
［項目７］
前記一対の第１ベアリングのそれぞれは、対応する位置にあるガイドリングと前記円周面の軸方向において少なくとも一部が重なる位置に配置されている項目５または６に記載のロータリーカッター。
［項目８］
前記一対の第１ベアリングのそれぞれは、前記円周面の軸方向において、対応する位置にあるガイドリングよりも前記円周面の両端から内側に配置されている項目５または６に記載のロータリーカッター。
［項目９］
前記一対の第１リング状凹部、前記一対の第１ベアリングおよび前記一対の第１ベアリングボックスは、前記カッターロールに位置している項目５から８のいずれかに記載のロータリーカッター。
［項目１０］
前記一対の第１リング状凹部、前記一対の第１ベアリングおよび前記一対の第１ベアリングボックスは、前記アンビルロールに位置している項目５から８のいずれかに記載のロータリーカッター。
［項目１１］
前記円周面の軸方向において、前記一対の第１ベアリングの間隔は、前記一対のガイドリングの間隔と等しいかまたは小さい項目５から１０のいずれかに記載のロータリーカッター。
［項目１２］
前記一対の第１ベアリングは、前記円周面の軸方向の中心に対して非対称に位置している項目５から１１のいずれかに記載のロータリーカッター。
［項目１３］
前記アンビルロールは、
前記胴部の一対の端面に位置し、前記シャフトの周囲に沿ったリング形状を有する一対の第２リング状凹部であって、前記胴部の軸に平行な方向に深さ方向を有する一対の第２リング状凹部と、
前記一対の第２リング状凹部内にそれぞれ位置し、前記シャフトまたは前記一対の第２リング状凹部の外側壁と接する一対の第２ベアリングと、
前記第２リング状凹部の外側に位置しており、支持フレームまたは加圧機構と接する支持部を有し、各第２ベアリングを保持する一対の第２ベアリングボックスと、
を備える項目９に記載のロータリーカッター。
［項目１４］
前記一対の第１ベアリングの間隔と前記一対の第２ベアリングの間隔とは異なっている項目１３に記載のロータリーカッター。
［項目１５］
前記支持フレームをさらに備え、
前記支持フレームは、前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部で接触し、前記カッターロールおよび前記アンビルロールの少なくとも一方を支持する項目５から１２のいずれかに記載のロータリーカッター。
［項目１６］
前記支持フレームをさらに備え、
前記支持フレームは、前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部および前記一対の第２ベアリングボックスの前記支持部で接触し、前記カッターロールおよび前記アンビルロールを支持する項目１３に記載のロータリーカッター。
［項目１７］
前記加圧機構をさらに備え、
前記加圧機構は、前記カッターロールおよび前記アンビルロールのうちの一方のロールの軸が前記カッターロールおよび前記アンビルロールのうちの他方のロールの軸に近づくように、前記一方のロールにおける前記一対の第１ベアリングボックスの前記支持部に荷重を加える項目５から１６のいずれかに記載のロータリーカッター。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本開示のカッターロール、アンビルロールおよびこれらを備えたロータリーカッターを詳細に説明する。以下に示す実施形態は例示であって、本発明は実施形態により制限されない。また、以下の実施形態の説明において、分かり易さのため、あるいは不要な重複を避けるため、図面に参照符号を付し、同様の説明を省略する場合、あるいは、説明で参照しない構成要素に参照符号を付さない場合がある。ロータリーカッターロールおよびアンビルロールを総称してロータリーカッター用ロールと呼ぶ。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本開示のロータリーカッターの第１の実施形態を模式的に示す斜視図である。ロータリーカッター１１は、カッターロール１０１と、アンビルロール２０１と、支持フレーム３０１と、加圧機構４０１とを備えている。図２（ａ）および（ｂ）は、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の斜視図である。
【００１５】
カッターロール１０１は、胴部１１０および一対のシャフト１１２を有する本体１５０と、ベアリング構造１５１とを含む。本体１５０の胴部１１０は円周面１１０ｃと円周面１１０ｃの両端に位置する端面１１０ａ、１１０ｂを有する。端面１１０ａ、１１０ｂは円形状を有する。円周面１１０ｃは端面１１０ａおよび１１０ｂを上面および下面とする円柱または円筒の側面である。本体１５０において、シャフト１１２は、胴部１１０に接続され、円周面１１０ｃの軸と一致する回転軸１１２ａを有する。本実施形態では、シャフト１１２は、胴部１１０の端面１１０ａ、１１０ｂにそれぞれ接続されており、円周面１１０ｃの軸と一致する回転軸１１２ａを有する。つまり、本体１５０は、シャフト１１２の回転軸１１２ａを中心として回転可能な回転体である。以下、回転軸１１２ａをカッターロール１０１の回転軸ともいう。
【００１６】
胴部１１０の円周面１１０ｃには、所望の切断形状を備えた切断刃１１６が位置している。また、円周面１１０ｃの両端にはそれぞれガイドリング１１４が設けられている。各ガイドリング１１４は、円周面１１０ｃの一端全周に設けられており、円周面１１０ｃの表面から所定の高さｈｇの位置にある接触面１１４ａを有する。この高さｈｇは、円周面１１０ｃの表面から切断刃１１６の先端までの高さｈｂとほぼ同じ高さに設定される。これにより被切断物を切断する際の切断刃にかかる切断荷重を調節することができる。ガイドリング１１４の接触面１１４ａは、アンビルロールの円周面２１０ｃと接触することにより、カッターロール１０１とアンビルロール２０１との間隔を一定に保つことができる。
【００１７】
円周面１１０ｃのガイドリング１１４間に配置される切断刃１１６の形状に特に制限はない。切断片の外形に対応した形状を有している。また図２では、切断刃１１６は円周面１１０ｃの軸方向の中央に配置されているが、切断刃１１６の位置は、軸方向の両端近傍に位置していてもよい。
【００１８】
ベアリング構造１５１は、ベアリング部１５１ａおよび支持部１５１ｂを含む。ベアリング構造１５１は、ベアリング部１５１ａによって、本体１５０のシャフト１１２を回転可能に支持する。支持部１５１ｂは、支持面１５１ｂａ〜１５１ｂｄを有し、支持面１５１ｂａ〜１５１ｂｄの少なくとも１つが支持フレーム３０１と接し、支持フレーム３０１に支持される。ベアリング構造１５１によるシャフト１１２の支持は、以下において詳細に説明する。
【００１９】
アンビルロール２０１は、切断刃１１６およびガイドリング１１４を備えていない点を除いて、カッターロール１０１と同様の構造を備えている。具体的には、アンビルロール２０１は、胴部２１０およびシャフト２１２を有する本体２５０と、ベアリング構造２５１とを含む。本体２５０の胴部２１０は円周面２１０ｃと円周面２１０ｃの両端に位置する端面２１０ａ、２１０ｂを有する。端面２１０ａ、２１０ｂは円形状を有する。円周面２１０ｃは端面２１０ａおよび２１０ｂを上面および下面とする円柱または円筒の側面である。本体２５０において、シャフト２１２は、胴部２１０の端面２１０ａ、２１０ｂにそれぞれ接続されており、円周面２１０ｃの軸と一致する回転軸２１２ａを有する。つまり、本体２５０は、シャフト２１２の回転軸２１２ａを中心として回転可能な回転体である。以下、回転軸２１２ａをアンビルロール２０１の回転軸ともいう。
【００２０】
胴部２１０の円周面２１０ｃのうち、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂは、円周面２１０ｃの両端に位置し、かつ、カッターロール１０１に設けられたガイドリング１１４に対応した位置にあり、接触面１１４ａが接触する。ガイドリング接触部２１０ｃａとガイドリング接触部２１０ｃｂとの間の刃受け部２１０ｃｃは、カッターロールに設けられた切断刃１１６を受ける。ここで、切断刃１１６を受けるとは、刃受け部２１０ｃｃにおいて、切断刃１１６が円周面２１０ｃに接触する場合、および、間隙を介して切断刃１１６が近接する場合を含む。
【００２１】
ベアリング構造２５１も、カッターロール１０１と同様、ベアリング部２５１ａおよび支持部２５１ｂを含む。ベアリング構造２５１は、ベアリング部２５１ａによって、本体２５０のシャフト２１２を回転可能に支持する。支持部２５１ｂは、支持面２５１ｂａ〜２５１ｂｄを有し、支持面２５１ｂａ〜２５１ｂｄの少なくとも１つが支持フレーム３０１と接し、支持フレーム３０１に支持される。また、支持面２５１ｂａ〜２５１ｂｄの１つは加圧機構４０１と接している。ベアリング構造２５１によるシャフト２１２の支持についても、以下において詳細に説明する。
【００２２】
カッターロール１０１の胴部１１０およびアンビルロール２０１の胴部２１０の軸方向の長さは、切断片のパターンの大きさに応じて決定し得る。また、円周面１１０ｃおよび円周面２１０ｃの直径も切断片のパターンの大きさに応じて決定し得る。円周面１１０ｃの直径と円周面２１０ｃの直径は異なっていてもよい。一方、胴部１１０の軸方向の長さと胴部２１０の軸方向の長さとは等しいことが好ましい。
【００２３】
図３は、カッターロール１０１の具体的な構成を示す部分分解斜視図である。図３に示す例では、カッターロール１０１の胴部１１０を、切断刃１１６が設けられたカッター部１２０とスペーサーカラー１２２とによって構成している。スペーサーカラー１２２は必須ではなく、胴部１１０は、スペーサーカラーを有していなくてもよい。切断刃１１６を超硬合金によって構成する場合、カッター部１２０を超硬合金によって構成し、スペーサー等を他の金属によって構成することができる。超硬合金としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−Ｎｉ系合金、あるいはこれらにＣｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａなどの炭化物や金属バインダを添加した合金を用いることができる。この場合、ガイドリング１１４も超硬合金で構成することが好ましい。アンビルロール２０１の胴部２１０も超硬合金によって構成してもよい。アンビルロール２０１および他の部材は、鉄鋼材料である、クロムモリブデン鋼、炭素鋼、高炭素クロム軸受鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などを用いることができる。複数の鉄鋼材料を用いたカッターロール１０１の構成については、例えば、出願人の特開２０１４−１２１７６３号公報に開示されている。カッターロール１０１およびアンビルロール２０１において、胴部１１０は内部に空間を有する円筒形状であってもよいし、空間のない円柱の材料によって構成されていてもよい。また、胴部１１０とシャフトとは一体に成形されていてもよいし、別の部材であてもよい。
【００２４】
図４（ａ）は、ベアリング構造１５１を取り除いたカッターロール１０１の一端近傍を示す斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、カッターロール１０１の一端近傍の断面図、ベアリング構造１５１を取り除いたカッターロール１０１の一端近傍の断面図、およびベアリング構造の断面図である。これらの図を参照しながら、ベアリング構造２５１およびカッターロール１０１のベアリング構造２５１による支持を説明する。
【００２５】
図４（ａ）および図５（ｂ）に示すように、胴部１１０の端面１１０ａには、シャフト１１２の周囲に沿ったリング形状を有するリング状凹部（第１凹部）１１３が設けられている。リング状凹部１１３は、シャフト１１２の回転軸１１２ａに平行な方向に深さ方向ｄを有し、リング状凹部１１３のリング状の開口が端面１１０ａに位置する。つまり、端面１１０ａに、リング状凹部１１３配置している。図示しないが、端面１１０ｂにも、シャフト１１２の周囲に沿ったリング形状を有するリング状凹部１１３が設けられている。リング状凹部１１３中央には端面１１０ａから軸方向ａの中央に向かって延びるシャフト１１２が位置している。
【００２６】
図５（ｃ）に示すように、ベアリング構造１５１は、ベアリング１５２およびベアリングボックス１５６を含む。ベアリング１５２は、典型的には外輪１５３、内輪１５５および転動体１５４を有する。ベアリング１５２には種々の構造のラジアルベアリングを用いることができる。ベアリングボックス１５６は、ベアリング部１５１ａに対応する円筒形状部分と、支持部１５１ｂに対応する矩形形状部分を有し、ベアリングボックス１５６は、ベアリングホルダ１５７およびベアリングカバー１５８によって構成されている。ベアリング１５２は、ベアリングホルダ１５７の円筒形状部分の内空間に収納され、ベアリングカバー１５８によって、固定されている。ベアリングホルダ１５７の矩形形状部分には前述した支持フレーム３０１または加圧機構４０１と接する支持面１５１ｂａ〜１５１ｂｄが位置している。ベアリングボックス１５６には、シャフト１１２が挿入される貫通孔１５１ｃが設けられている。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、ベアリング構造１５１のベアリング部１５１ａの一部または全部は、胴部１１０の端面１１０ａに設けられたリング状凹部１１３内に挿入され、ベアリング１５２の内輪１５５がシャフト１１２の側面と接している。ベアリング１５２は、胴部１１０の軸方向ａにおいて、少なくとも一部が円周面１１０ｃの端部１１０ｃｅよりも内側（胴部１１０の中央側）に位置している。本実施形態では、ベアリング１５２全体が、端部１１０ｃｅよりも内側に位置している。このため、ベアリング１５２がガイドリング１１４と円周面１１０ｃの軸方向ａにおいて少なくとも一部が重なる位置に配置されている。本実施形態では、円周面１１０ｃの軸方向ａにおいて、ガイドリング１１４の中心とベアリング１５２の中心とは一致している。一方、支持フレーム３０１または加圧機構４０１と接する支持部１５１ｂはリング状凹部１１３の外側に位置している。支持面１５１ｂａ〜１５１ｂｄを含む支持部１５１ｂは、ガイドリング１１４よりも軸方向ａにおいて、外側に位置している。
【００２８】
図３に示すように、胴部１１０の軸方向においてベアリング構造１５１を固定するため、シャフト１１２にはロックカラー１６０が挿入され、ロックナット１６１で固定されている。胴部１１０の端面１１０ｂに設けられたリング状凹部１１３にも同様に、ベアリング構造１５１が挿入されている。
【００２９】
図４（ａ）は、ベアリング構造２５１を取り除いたアンビルロール２０１の一端近傍を示す斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、アンビルロール２０１の一端近傍の断面図、ベアリング構造２５１を取り除いたアンビルロール２０１の一端近傍の断面図、およびベアリング構造の断面図である。
【００３０】
アンビルロール２０１の胴部２１０の端面２１０ａおよび端面２１０ｂにもシャフト２１２の周囲に沿ったリング形状を有するリング状凹部２１３が設けられている。リング状凹部１１３は、シャフト１１２の回転軸１１２ａに平行な方向に深さ方向ｄを有する。
【００３１】
図６（ｃ）に示すように、ベアリング構造２５１と同様、ベアリング構造２５１も、ベアリング２５２およびベアリングボックス２５６を含む。ベアリング２５２は、外輪２５３、内輪２５５および転動体２５４を有する。また、ベアリングボックス２５６は、ベアリング部２５１ａに対応する円筒形状部分と、支持部２５１ｂに対応する矩形形状部分を有し、ベアリングホルダ２５７およびベアリングカバー２５８によって構成されている。ベアリングボックス２５６には、シャフト２１２が挿入される貫通孔が設けられている。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、ベアリング構造２５１のベアリング部２５１ａの一部は、胴部２１０の端面２１０ａに設けられたリング状凹部１１３内に挿入され、ベアリング２５２の内輪２５５がシャフト２１２の側面と接している。ベアリング２５２は、胴部２１０の軸方向ａにおいて、少なくとも一部が円周面２１０ｃの端部２１０ｃｅよりも内側（胴部２１０の中央側）に位置している。本実施形態では、ベアリング２５２全体が、端部２１０ｃｅよりも内側に位置している。このため、ベアリング２５２がガイドリング接触部２１０ｃａと円周面１１０ｃの軸方向ａにおいて少なくとも一部が重なる位置に配置されている。本実施形態では、円周面１１０ｃの軸方向ａにおいて、ガイドリング接触部２１０ｃａの中心とベアリング１５２の中心とは一致している。支持フレーム３０１または加圧機構４０１と接する支持部２５１ｂはリング状凹部１１３の外側に位置している。つまり、支持面２５１ｂａ〜２５１ｂｄを含む支持部２５１ｂは、ガイドリング接触部２１０ｃａよりも軸方向ａにおいて、外側に位置している。
【００３３】
このように、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１に設けられるリング状凹部１１３、２１３は、それぞれの円周面１１０ｃ、２１０ｃから内部に位置している。このため、リング状凹部１１３、２１３は、の深さｄを異ならせることによって、ガイドリング１１４、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂ、切断刃１１６、および刃受け部２１０ｃｃと干渉することなく、ベアリング１５２、２５２を軸方向ａの任意の位置に配置することができる。
【００３４】
図７（ａ）および（ｂ）は、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の模式的な断面図である。本実施形態では、カッターロール１０１において、軸方向ａの一対のガイドリング１１４の間隔Ｌｇは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂと等しい。ここで、間隔Ｌｇおよび間隔Ｌｂはいずれも中心間隔で定義される。具体的には、間隔Ｌｇは、一対のガイドリング１１４の軸方向ａにおける中心間距離であり、間隔Ｌｂは、一対のベアリング１５２の軸方向ａにおける中心間距離である。同様に、アンビルロール２０１において、軸方向ａの一対のガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂの間隔Ｌｒは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂと等しい。
【００３５】
カッターロール１０１およびアンビルロール２０１は支持フレーム３０１に支持される。図１に示すように、たとえば、支持フレーム３０１は所定の間隔で配置された、一対のスリット３０１ａ、３０１ｂを有しており、カッターロール１０１の支持部１５１ｂおよびアンビルロール２０１の支持部２５１ｂがスリット３０１ａ、３０１ｂに挿入される。カッターロール１０１のシャフト１１２の回転軸１１２ａとアンビルロール２０１のシャフト２１２の回転軸２１２ａとが平行となるようにカッターロール１０１およびアンビルロール２０１は配置される。
【００３６】
アンビルロール２０１のベアリング構造２５１の支持面２５１ｂｂは、加圧機構４０１と接触している。加圧機構４０１は、油圧、空気圧などのシリンダ、機械式加圧装置、スプリング等であり、アンビルロール２０１の回転軸２１２ａがカッターロール１０１の回転軸１１２ａに近づくように支持面２５１ｂｂに荷重を加える。
【００３７】
カッターロール１０１のベアリング構造１５１の支持面１５１ｂａは、一対のスリット３０１ａ、３０１ｂに挿入されたスペーサブロック３０２と当接する。
【００３８】
カッターロール１０１の支持面１５１ｂｃ、１５１ｂｄおよびアンビルロール２０１の支持面２５１ｂｃ、２５１ｂｄはスリット３０１ａ、３０１ｂの内面と接触している。このため、加圧機構４０１がアンビルロール２０１の支持面２５２ｂｂに荷重を加えると、アンビルロール２０１はカッターロール１０１側へ押し付けられる。
【００３９】
ロータリーカッター１１において、カッターロール１０１のシャフト１１２には、図示しない、歯車やプーリーなどが設けられ、モーター等の駆動源からの回転駆動力が歯車やベルトによってシャフト１１２に伝達される。これによりカッターロール１０１が回転する。アンビルロール２０１は、例えば、ガイドリング１１４の接触面１１４ａから受ける摩擦力によってカッターロール１０１と反対の方向に回転する。アンビルロール２０１のシャフト２１２にも駆動源からの回転駆動力が伝達され、カッターロール１０１の回転に同期して、アンビルロール２０１も回転してもよい。
【００４０】
カッターロール１０１およびアンビルロール２０１が回転している状態でカッターロール１０１およびアンビルロール２０１の間に被切断物である帯状の布、紙、不織布、樹脂、金属箔等を通過させることによって、切断刃１１６が囲む形状を有する切断片が連続的に切り出される。
【００４１】
次に、ロータリーカッター１１におけるカッターロール１０１およびアンビルロール２０１の撓みを説明する。図７（ｃ）は、ロータリーカッター１１の、カッターロール１０１の回転軸１１２ａおよびアンビルロール２０１の回転軸２１２ａを含む平面における模式的な断面を示す。分かり易さのため、図では、断面にハッチングを施していない。
【００４２】
図７（ｃ）に示すように、加圧機構４０１がベアリング構造２５１の支持面２５１ｂｂを加圧することによる力Ｆ１は、力Ｆ２として、ベアリング２５２を介し、アンビルロール２０１のシャフト２１２へ伝えられる。加圧機構４０１による力Ｆ１により、最終的には、支持フレーム３０１のスペーサブロック３０２からの反力Ｆ３が発生する。反力Ｆ３は、カッターロール１０１のベアリング構造１５１の支持面１５１ｂａへ伝達され、力Ｆ４として、ベアリング１５２を介し、カッターロール１０１のシャフト１１２へ伝えられる。
【００４３】
カッターロール１０１およびアンビルロール２０１には、それぞれ自重による重力が働く。カッターロール１０１およびアンビルロール２０１は、ガイドリング１１４の接触面１１４ａとガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂとが接触する支点Ｐにおいて、上述したカッターロール１０１およびアンビルロール２０１に働く重力と、力Ｆ２および力Ｆ４とが釣り合い、互いに支持される。
【００４４】
前述したように、カッターロール１０１の軸方向ａにおいて、ガイドリング１１４の中心とベアリング１５２の中心とは一致している。また、アンビルロール２０１の軸方向ａにおいて、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂの中心とベアリング２５２の中心とは一致している。つまり、アンビルロール２０１では、支点Ｐの位置で力Ｆ２が働くため、曲げモーメントはほとんど生じず、力Ｆ２によるアンビルロール２０１の変形がほとんど発生しない。同様にカッターロール１０１では、支点Ｐの位置で力Ｆ４が働くため、力Ｆ４によるカッターロール１０１の変形（撓み）がほとんど発生しない。
【００４５】
したがって、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の撓みが抑制され、カッターロール１０１の回転軸１１２ａおよびアンビルロール２０１の回転軸２１２ａは互いに平行を保つことができる。つまり、カッターロール１０１の円周面１１０ｃとアンビルロール２０１の円周面２１０ｃとの間隙が軸方向ａ全体でほぼ同じである。よって本実施形態によれば、カッターロール１０１の軸方向において、切断刃１１６にかかる荷重が一定となり、均一な切断品質を得ることができる。特に、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の直径が小さく、これらのロールが細い場合でも、均一な切断品質を得ることができる。これにより、切り残し（打ち残し）なく切断片を切り出すことが可能となる。また、カッターロール１０１の軸方向において、切断刃１１６にかかる荷重が一定となるため、切断刃１１６に過大な荷重のかかる部分が生じることによって、切断刃１１６の欠けが生じるのを抑制することができる。したがって、カッターロール１０１の寿命およびロータリーカッター１１の連続運転時間を長くすることでき、ロータリーカッター１１のメインテナンスの頻度を少なくしたり、メインテナンスによる製造の中断を減らしたりすることができる。特に、ロータリーカッターの特徴である高い生産性をより高めることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１のシャフトの側面をベアリングの内輪で支持するため、比較的小型のベアリングを使用することが可能であり、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の製造コストを低減することが可能である。また、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１の回転軸を互いに平行を保つことができるため、ロール全長を大きくしても、全体にわたってカッターロール１０１に設けられた切断刃とアンビルロール２０１との間隔を適切に保つことが可能であり、均一な切断品質を得ることができる。
【００４７】
また、上述したように、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１において、ベアリング構造１５１、２５１は、カッターロール１０１の端面１１０ａ、１１０ｂおよびアンビルロール２０１の端面２１０ａ、２１０ｂに設けられたリング状凹部１１３内に位置している。このため、カッターロール１０１およびアンビルロール２０１がベアリングの配置によって、軸方向に長くなることが抑制され、従来のロータリーカッターと同等の装置幅で、上述した種々の効果を奏することが可能である。
【００４８】
（第２の実施形態）
図８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本開示のロータリーカッターの第２の実施形態による、カッターロール１０１’、アンビルロール２０１’およびロータリーカッター１２の模式的な断面図である。図８（ａ）および（ｂ）に示すように、カッターロール１０１’は、端面１１０ａ、１１０ｂに第１の実施形態よりも深いリング状凹部１１３’が設けられている点で、第１の実施形態のカッターロール１０１’と異なる。具体的には、軸方向ａにおけるリング状凹部１１３’の深さが第１の実施形態よりも大きい。このため、軸方向ａにおいて、ベアリング１５２はガイドリング１１４よりも中心側に位置している。言い換えると、ベアリング１５２は、ガイドリング１１４よりも端部１１０ｃｅから離れて位置している。端面１１０ｂに設けられるリング状凹部１１３’およびベアリング１５２の位置も同様である。このため、カッターロール１０１’において、軸方向ａの一対のガイドリング１１４の間隔Ｌｇは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂよりも長い。
【００４９】
図８（ｂ）に示すように、アンビルロール２０１’において、軸方向ａにおけるリング状凹部１１３’の深さが第１の実施形態よりも大きい。このため、軸方向ａにおいて、ベアリング２５２はガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂよりも中心側に位置しており、軸方向ａの一対のガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂの間隔Ｌｒは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂよりも長い。また、ベアリング２５２は、円周面２０１ｃよりも内部位置しているため、刃受け部２１０ｃｃとガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂとの間には位置しておらず、刃受け部２１０ｃｃは、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂに隣接し、かつ、接している。
【００５０】
次に、図８（ｃ）を参照しながら、ロータリーカッター１２におけるカッターロール１０１’およびアンビルロール２０１’の撓みを説明する。第１の実施形態と同様、加圧機構４０１がベアリング構造２５１の支持面２５１ｂｂを加圧することによる力Ｆ１は、力Ｆ２として、ベアリング２５２を介し、アンビルロール２０１’のシャフト２１２へ伝えられる。
【００５１】
一方、反力Ｆ３は、カッターロール１０１’のベアリング構造１５１の支持面１５１ｂｂを加圧する。反力Ｆ３は、力Ｆ４として、ベアリング１５２を介し、カッターロール１０１’のシャフト１１２へ伝えられる。
【００５２】
カッターロール１０１’およびアンビルロール２０１’はガイドリング１１４の接触面１１４ａとガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂと接触することによって、力Ｆ２および力Ｆ４に対して、この支点Ｐで互いに支持される。前述したように、カッターロール１０１の軸方向ａにおいて、ベアリング１５２はガイドリング１１４よりも中心側に位置している。また、アンビルロール２０１の軸方向ａにおいて、ベアリング２５２は、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂよりも中心側に位置している。
【００５３】
このため、アンビルロール２０１’において、支点Ｐよりも中心側で力Ｆ２が働き、曲げモーメントが発生する。その結果、破線で示すように、アンビルロール２０１’は中心がカッターロール１０１’側に凸になるように撓む。同様に、カッターロール１０１’において、支点Ｐよりも中心側で力Ｆ４が働き、破線で示すように、カッターロール１０１’は中心がアンビルロール２０１’側に凸になるように撓む。
【００５４】
その結果、本実施形態のロータリーカッター１２によれば、カッターロール１０１’およびアンビルロール２０１’は、互いに中心側でより間隔が狭くなるように撓む。このような構成は、例えば、カッターロール１０１’において、切断刃１１６の円周面１１０ｃの周方向における線密度が、軸方向ａの中心近傍で大きくなっている場合に好適に用いることができる。加圧機構４０１による荷重だけをみれば、前述したように、軸方向ａの中心付近でより大きな荷重が切断刃１１６にかかることになる。しかし、切断刃１１６の円周面１１０ｃの周方向における線密度も考慮した場合の切断刃１１６への荷重は、実質的に軸方向ａにおいて均一になり得る。したがって、本実施形態によれば、カッターロール１０１’の中央近傍において、切断刃１１６の円周面１１０ｃの周方向における線密度が大きい場合において、切断刃１１６にかかる荷重が一定となり、均一な切断品質を得ることができる。これにより、切り残し（打ち残し）なく切断片を切り出すことが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、カッターロール１０１’のベアリング１５２およびアンビルロール２０１’のベアリング２５２は、それぞれ、ガイドリング１１４およびガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂよりも軸方向ａの中央側に位置しているが、円周面１０１ｃおよび円周面２０１ｃ上には、位置していない。このため、円周面１０１ｃのうち、ガイドリング１１４に挟まれた領域全体に切断刃１１６を設けることができる。また、ガイドリング接触部２１０ｃａおよびガイドリング接触部２１０ｃｂの間全体を刃受け部２１０ｃｃとして用いることができる。したがって、カッターロール１０１’およびアンビルロール２０１’において、ベアリング１５２、２５２が軸方向ａにおいて中央側に位置していても、切断刃１１６を設ける領域および刃受け部を幅広くとることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
図９（ａ）および（ｂ）は、本開示のロータリーカッターの第３の実施形態による、カッターロール１０１’’およびロータリーカッター１３の模式的な断面図である。図９（ａ）に示すように、カッターロール１０１’’は、端面１１０ａ、１１０ｂにリング状凹部１１３が設けられていない点で、第１の実施形態のカッターロール１０１’と異なる。具体的には、軸方向ａの端面１１０ａよりも外側に、ベアリング１５２が位置しており、シャフト１１２の側面を支持している。
【００５７】
このため、軸方向ａにおいて、ベアリング１５２はガイドリング１１４よりも外側に位置しており、軸方向ａの一対のガイドリング１１４の間隔Ｌｇは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂよりも小さい。また、一対のベアリング１５２がシャフト１１２の側面を支持する位置と、一対のベアリング構造１５１における支持面１５１ｂａの位置は、軸方向ａにおいて、略一致している。
【００５８】
図９（ｂ）に示すように、ロータリーカッター１３は第２の実施形態のアンビルロール２０１’を備えている。
【００５９】
次に、図９（ｂ）を参照しながら、ロータリーカッター１３におけるカッターロール１０１’’およびアンビルロール２０１’の撓みを説明する。第１の実施形態と同様、加圧機構４０１がベアリング構造２５１の支持面２５１ｂｂを加圧することによる力Ｆ１は、力Ｆ２として、ベアリング２５２を介し、アンビルロール２０１’のシャフト２１２へ伝えられる。
【００６０】
一方、反力Ｆ３は、カッターロール１０１’のベアリング構造１５１の支持面１５１ｂｂを加圧する。反力Ｆ３は、力Ｆ４として、ベアリング１５２を介し、カッターロール１０１’のシャフト１１２へ伝えられる。
【００６１】
カッターロール１０１’およびアンビルロール２０１’はガイドリング１１４の接触面１１４ａとガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂと接触することによって、力Ｆ２および力Ｆ４に対して、この支点Ｐで互いに支持される。前述したように、カッターロール１０１’’の軸方向ａにおいて、ベアリング１５２はガイドリング１１４よりも外側に位置している。また、アンビルロール２０１の軸方向ａにおいて、ベアリング２５２は、ガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂよりも中心側に位置している。
【００６２】
このため、アンビルロール２０１’では、支点Ｐよりも中心側で力Ｆ２が働き、破線で示すように、アンビルロール２０１’は中心がカッターロール１０１’側に凸になるように撓む。一方、カッターロール１０１’’では、支点Ｐよりも外側で力Ｆ４が働き、破線で示すように、カッターロール１０１’’は中心がアンビルロール２０１’側に凹になるように撓む。
【００６３】
その結果、本実施形態のロータリーカッター１２によれば、アンビルロール２０１’は、カッターロール１０１’の撓みの方向に一致して撓む。このため、カッターロール１０１’’とアンビルロール２０１’との間隔は軸方向に一定になり得る。よって第１の実施形態と同様、カッターロール１０１’’の軸方向において、切断刃１１６にかかる荷重が一定となり、均一な切断品質を得ることができる。これにより、切り残し（打ち残し）なく切断片を切り出すことが可能となる。
【００６４】
（第４の実施形態）
図１０（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本開示のロータリーカッターの第４の実施形態による、カッターロール１０１’’’、アンビルロール２０１’’およびロータリーカッター１４の模式的な断面図である。図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、第４の実施形態のロータリーカッターは、カッターロール１０１’’’において、ベアリング構造１５１’がリング状凹部１１３の外側壁１１３ｂと接触しており、アンビルロール２０１’’において、ベアリング構造２５１’がリング状凹部２１３の外側壁２１３ｂと接触している点で第１の実施形態と異なる。ベアリング構造２５１’のベアリングは、リング状凹部１１３の内側壁（シャフトの側面）とは接していない。
【００６５】
ベアリング構造１５１’は、例えば、ベアリング１５２の外輪１５３を露出させて保持するベアリングホルダ１５７およびベアリングカバー１５８を有する。第１の実施形態と同様、カッターロール１０１’’’において、軸方向ａの一対のガイドリング１１４の間隔Ｌｇは、一対のベアリング１５２の間隔Ｌｂと等しい。同様に、アンビルロール２０１’’において、軸方向ａの一対のガイドリング接触部２１０ｃａ、２１０ｃｂの間隔Ｌｒは、一対のベアリング２５２の間隔Ｌｂと等しい。
【００６６】
図１０（ｃ）に示すように、ロータリーカッター１４において、力Ｆ１は、力Ｆ２として、ベアリング２５２を介し、アンビルロール２０１のリング状凹部２１３の外側壁２１３ｂへ伝えられる。また、反力Ｆ３は、力Ｆ４として、ベアリング１５２を介し、カッターロール１０１のリング状凹部１１３の外側壁１１３ｂへ伝えられる。力Ｆ２および力Ｆ４の方向および軸方向ａにおける位置は、第１の実施形態と同じである。このため、ロータリーカッター１４において、カッターロール１０１’’’およびアンビルロール２０１’’の撓みが抑制され、カッターロール１０１’’’の円周面１１０ｃとアンビルロール２０１’’の円周面２１０ｃとの間隙が軸方向ａ全体でほぼ同じである。よって本実施形態によれば、カッターロール１０１の軸方向において、切断刃１１６にかかる荷重が一定となり、均一な切断品質を得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、カッターロール１０１’’’のガイドリング１１４およびアンビルロール２０１’’のガイドリング接触部２１０ｃａ、２０１ｃｂを内側からベアリングで支持することになるため、カッターロール１０１’’’とアンビルロール２０１’’とで相互に力が作用する支点Ｐと、カッターロール１０１’’’およびアンビルロール２０１’’を支持するベアリングの軸方向ａにおける位置が一致するため、カッターロール１０１’’’およびアンビルロール２０１’’に働く曲げモーメントが小さくなる。よって、カッターロール１０１’’’のスペーサーカラー１２２およびガイドリング１１４の変形や、アンビルロール２０１’’のガイドリング接触部２１０ｃａ、２０１ｃｂ近傍の変形をより抑制することができる。
【００６８】
なお、本実施形態において、ベアリングはカッターロールおよびアンビルロールに設けられたリング状凹部の外側壁と接触する。このため、支持フレームによる、カッターロールおよびアンビルロールの支持という観点では、シャフトは不要である。カッターロールおよびアンビルロールにシャフトを設けない場合には、端面１１０ａ、１１０ｂおよび端面２１０ａ、２１０ｂにリング状凹部の替わりに円柱状の凹部を設けてもよい。例えば、アンビルロールをシャフトによって駆動しない場合には、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、シャフトを有しないアンビルロール２０１’’’を用いてもよい。アンビルロール２０１’’’において、端面２１０ａおよび端面２１０ｂには、シャフトは設けられておらず、円柱状凹部２２３が設けられている。ベアリング構造２５１’は円柱状凹部２２３の外側壁２２３ｂと接触している。ベアリング構造２５１’は支持フレーム３０１に支持され、これにより、アンビルロール２０１’’’は支持フレーム３０１に回転可能に支持される。円柱状凹部２２３は内側壁を有しないが、円柱状凹部２２３の側壁は、リング状凹部の外側壁に対応する位置にあるため、リング状凹部と対応させて外側壁２２３と呼ぶ。単に、側壁２２３と呼んでもよい。
【００６９】
ロータリーカッター用の２つのロールのうち、一方がシャフトを有しない場合、他方はシャフトを有していることが好ましい。他方のシャフト１１２には、歯車やプーリーなどが設けられ、モーター等の駆動源からの回転駆動力が歯車やベルトによってシャフトに伝達される。これによりシャフトを有するロールが回転する。シャフトを有しないロールは、ガイドリング１１４の接触面から受ける摩擦力によってシャフトを有するロールと反対の方向に回転することができる。
【００７０】
（その他の実施形態）
本開示のカッターロールおよびアンビルロール、つまり２つのロータリーカッター用ロールおよびこれらを備えたロータリーカッターには種々の改変が可能である。上記第１から第４の実施形態は適宜組み合わせて実施することができる。例えば、第４の実施形態と、第２および第３の実施形態とを組み合わせてもよい。
【００７１】
特に、ロータリーカッター用ロールがシャフトを備えているか否かと、ベアリング構造２５１’がカッターロール用ロールのどこを支持するかについては、下記表に示す組み合わせが可能である。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
また、上記実施形態では、シャフトはロータリーカッター用ロールの端面に接続され端面から突出しているが、シャフトは、図１２に示すように、端面１１０ａ、１１０ｂ（２１０ａ、２１０ｂ）と同じ位置または、端面よりも胴部の軸方向の中央側に位置していてもよい。つまり、シャフトはリング状凹部１１３内にのみ位置していてよい。
【００７４】
また、上述したように、ロータリーカッター用ロールは、シャフトを有していなくてもよい。この場合、図１１（ａ）に示すように、ベアリング構造２５１’は、ベアリングホルダ２５７に中心穴２５７ｃを有していてもよいし、図１１（ｂ）に示すように、中心穴を有しないベアリングホルダ２５７を備えていてもよい。
【００７５】
また、第１から第４の実施形態では、カッターロールおよびアンビルロールにおける一対のベアリングは、円周面の軸方向の中心に対して対称に配置されていた。しかし、ベアリングは、円周面の軸方向の中心に対して非対称に位置していてもよい。具体的には図１３に示すように、カッターロールの端面１１０ａに設けられるリング状凹部１１３’の深さｄａと端面１１０ｂに設けられるリング状凹部１１３’’の深さｄｂとは異なっていてもよい。例えばｄｂ＞ｄａである場合、例えば、カッターロールのアンビルロール側へ撓みが最大となる位置は軸方向ａの中心から端面１１０ｂ側にずれる。このような構成は、例えば、切断刃１１６の円周面１１０ｃの周方向における線密度の最大値が、軸方向ａの中心から端面１１０ｂ側にずれている場合に好適に用いることができる。
【００７６】
また、第３の実施形態で説明したように、本開示のロータリーカッターにおいて、カッターロールおよびアンビルロールの少なくとも一方において胴部の端面にリング状または円柱の凹部が設けられ、凹部内にベアリング構造のベアリング部の一部を配置することによって、凹部の深さに応じてベアリングの位置を軸方向において調節することができる。よって、カッターロールおよびアンビルロールの撓みの大きさや撓みの形状を任意に調整することができる。この凹部は、ロータリーカッターにおいて、カッターロールのみ、アンビルロールのみ、およびカッターロールおよびアンビルロールの両方に設けることができる。
【００７７】
また、第１から第４の実施形態では、加圧機構がアンビルロールの支持部を加圧する構造を採用しているが、加圧機構はカッターロールの支持部を加圧してもよい。
【００７８】
以上、第１〜第４の実施形態およびその他の実施形態として説明したように、本開示のカッターロール、アンビルロールおよびロータリーカッターによれば、カッターロールおよびアンビルロールの少なくとも一方の胴部の端面に設けられたリング状凹部の深さを調節することによって、軸方向におけるベアリングの位置を変更することが可能であり、これにより、カッターロールおよびアンビルロールの変形を独立に制御し得る。具体的には、カッターロールおよびアンビルロールの直径比によらず、カッターロールおよびアンビルロールの撓みの方向や撓みの曲率を独立して制御し得る。よって、カッターロールの円周面に配置される種々の切断刃のパターンに応じて、カッターロールおよびアンビルロールを好ましい方向に撓ませたり、撓みを抑制したりすることができる。その結果、適切な荷重および荷重分布でロータリーカッターを運転させることが可能となり、切断刃の欠けが生じるのを抑制し、カッターロール１０１の寿命およびロータリーカッターの連続運転時間を長くすることできる。また、ロータリーカッターのメインテナンスの頻度を少なくしたり、メインテナンスによる製造の中断を減らしたりすることができ、高い生産性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本開示のカッターロール、アンビルロールおよびロータリーカッターは、種々の分野における帯状の布、紙、不織布、樹脂、金属箔等の被切断物を所望の形状に切断するのに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８０】
１１〜１４        ロータリーカッター
１０１、１０１’、１０１’’、１０１’’’        カッターロール
１０１ｃ    円周面
１１０、２１０      胴部
１１０ａ、１１０ｂ、２１０ａ、２１０ｂ      端面
１１０ｃ、２１０ｃ    円周面
１１０ｃｅ  端部
１１２、２１２      シャフト
１１２ａ、２１２ａ    軸
１１３、１１３’、１１３’’、２１３、２１３’、２１３’’      リング状凹部
１１３ｂ    外側壁
１１４      ガイドリング
１１４ａ    接触面
１１６      切断刃
１２０      カッター部
１２２      スペーサーカラー
１５０、２５０      本体
１５１、１５１’、２５１、２５１’    ベアリング構造
１５１ａ、２５１ａ    ベアリング部
１５１ｂ、２５１ｂ    支持部
１５１ｂａ、１５１ｂｂ、１５１ｂｃ、１５１ｂｄ  支持面
１５２、２５２      ベアリング
１５３      外輪
１５４      転動体
１５５      内輪
１５６      ベアリングボックス
１５７      ベアリングホルダ
１５７ａ    内空間
１５８      ベアリングカバー
１６０      ロックカラー
１６１      ロックナット
２０１、２０１’、２０１’’      アンビルロール 
２１０ｃａ、２１０ｃｂ  ガイドリング接触部
２１０ｃｃ  刃受け部
３０１      支持フレーム
３０１ａ    スリット
３０１ｂ    スリット
３０２      押さえ
４０１      加圧機構 
【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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