(57)【要約】    【課題】供給されたシートを所定の長さに切断して、その両縁を開くことなく折り畳むことのできるシート加工装置の提供。    【解決手段】第一ローラ３の刃物１２と第二ローラ４の受刃１３とでシート２を切断する。第三ローラ５が、切断したシート２の長さ方向中央部を保持して回転して、シート２を第一の折り目で二つ折りにする。二つ折りのシート２の内側片１８を外側片１９よりも長く設定する。シート２を第三ローラ５の外周面に吸着して止着する。第四ローラ６が、シート２の内側片１８を保持して回転し、シート２を第三ローラ５から引き離しながら内側片１８に第二の折り目を形成する。シート２がＺ状に折り畳まれる。【選択図】  図１
2009062160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されたシートを所定長さに切断してＺ状に折り畳むシート加工装置であって、周面に切断刃を備えて回転する第一ローラと、該第一ローラに対向配置されて回転し、周面に切断シートを保持する第二ローラと、該第二ローラに対向配置されて回転し、周面に第一の折片形成ホルダーを有する第三ローラと、該第三ローラに対向配置されて回転し、周面に第二の折片形成ホルダーを有する第四ローラとを備え、
前記第一の折片形成ホルダーは、シートの前端部側をシートの表面側に谷折して第一の折片を形成するように配置され、
第二の折片形成ホルダーは、シートの後端部側をシートの裏面側に谷折して第二の折片を形成するように配置されたことを特徴とするシート加工装置。
【請求項２】
第二ローラに、外周面にシートを吸着保持するよう該シートの端部付近を吸着する吸着装置が設けられ、第三ローラに、外周面にシートを吸着保持するよう該シートの第一の折り目付近を吸着する吸着装置が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシート加工装置。
【請求項３】
切断刃を有する回転する第一ローラにシートを供給して所定の長さに切断し、該シートを回転する第二ローラの外周面に吸着保持し、第二ローラに対向配置した回転する第三ローラの周面に設けた第一の折片形成ホルダーで前記シートを挟持して、該シートの前端部側をシートの表面側に谷折して第一の折片を形成し、さらに、第三ローラに対向配置した回転する第四ローラの周面に設けた第二の折片形成ホルダーで前記シートを挟持して、該シートの後端部側をシートの裏面側に谷折して第二の折片を形成することにより、前記シートをＺ状に折り畳むことを特徴とするシート加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトイレクリーナーに加工するよう、供給されたシートを切断して折り畳むためのシート加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トイレクリーナーなどは、原反ロールから供給されるシートに製品長さに相当する一定の間隔でミシン目を形成し、このミシン目で繋がったシートを連続的かつジグザグに折り畳んだ後、所定の製品枚数ずつに分けるようミシン目を手で切り離すことによって加工されている。
【０００３】
図５にシート加工装置の一例を示す。このシート加工装置は、ミシン目カッター１０１と一対のローラ１０２、１０３とを備え、そのローラ１０２、１０３が、ミシン目を形成したシート１０４をホルダー１０５で交互に保持しながら回転することにより、シート１０４を連続的かつジグザグに折り畳むようになっている。
【０００４】
ただ、このシート加工装置は、所定の製品枚数ずつに分けるのにミシン目を手で切り離す必要があり、その分、シートの加工に手間がかかる。しかも、シートに形成するミシン目は、製品を繋がることなく１枚ずつ取り出せるよう、ある程度以下の強さに設定する必要があり、シートを折り畳んで加工する際にミシン目が切断するおそれがあるので、シート加工装置を高速運転しにくい。
【０００５】
これに対して、特許文献１は、供給されたシートを切断してから、その両縁を折り畳むようにしたシート加工装置を開示している。
【０００６】
図６に特許文献１のシート加工装置を示す。このシート加工装置は、送り込まれたシート１０６を第一ローラ１０７の刃物１０８と第二ローラ１０９の受刃１１０とで切断し、これを第二ローラ１０９に巻き付けて前端から１／４の部分を第三ローラ１１１のホルダー１１２で挟持し、第三ローラ１１１が回転して第一の折り目を形成するようになっている。さらに、シート１０６を第四ローラ１１３に巻き付けて後端から１／４の部分を第三ローラ１１１のホルダー１１２で挟持し、第三ローラ１１１が回転して第二の折り目を形成することにより、シート１０６の両縁を折り畳むようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２１１８３８号公報（段落番号００４９〜００５１、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１のシート加工装置は、第四ローラに、第一の折り目を形成したシートを巻き付け、このシートの所定の部位をホルダーで挟持して第四ローラから引き離しながら第二の折り目を形成するので、その際、第一の折片が第四ローラに引っ掛かって第一の折り目が開くおそれがある。
【０００８】
本発明は、供給されたシートを所定の長さに切断して、その両縁を開くことなく折り畳むことのできるシート加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るシート加工装置は、供給されたシートを所定長さに切断してＺ状に折り畳むものであり、周面に切断刃を備えて回転する第一ローラと、第一ローラに対向配置されて回転し、周面に切断シートを保持する第二ローラと、第二ローラに対向配置されて回転し、周面に第一の折片形成ホルダーを有する第三ローラと、第三ローラに対向配置されて回転し、周面に第二の折片形成ホルダーを有する第四ローラとを備えたものである。さらに、第一の折片形成ホルダーは、シートの前端部側をシートの表面側に谷折して第一の折片を形成するように配置され、第二の折片形成ホルダーは、シートの後端部側をシートの裏面側に谷折して第二の折片を形成するように配置される。
【００１０】
上記構成によれば、シートの前端部側をシートの表面側に谷折して第一の折片を形成し、シートの後端部側をシートの裏面側に谷折して第二の折片を形成するので、第二の折片を形成する際、第一の折片を引っ掛けることなく第三ローラからシートを引き離すことができる。これにより、第二の折片を形成する際に第一の折片が開くのを防止することができ、切断したシートの両縁を開くことなく折り畳むことができる。
【００１１】
また、本発明に係るシート加工装置は、供給されたシートを所定の長さに切断して折り畳むためのであり、シートを切断する刃物を有する第一ローラと、刃物と対になってシートを切断する受刃を有し、切断したシートを外周面に止着する第二ローラと、第二ローラに止着されたシートの長さ方向中央部を保持して回転することにより、シートを第二ローラから引き離しながら第一の折り目を形成して外周面に止着する第三ローラと、第三ローラに止着されたシートの長さ方向中央部を保持して回転することにより、シートを第三ローラから引き離しながら第二の折り目を形成する第四ローラとを備えたものである。さらに、シート加工装置は、第三ローラで第一の折り目を形成してシートを二つ折りにする際、そのシートの外側片よりも内側片を長く設定し、この内側片を第四ローラで保持してシートを第三ローラから引き離しながら第二の折り目を形成することにより、シートをＺ状に折り畳むものである。
【００１２】
上記構成によれば、第一の折り目で二つ折りにする際、そのシートの外側片よりも内側片を長く設定し、この内側片に第二の折り目を形成してシートをＺ状に折り畳むので、第二の折り目を形成する際、内側片を保持して、第一の折片としての外側片を引っ掛けることなく第三ローラからシートを引き離すことができる。これにより、第二の折り目を形成する際に第一の折り目が開くのを防止することができ、切断したシートの両縁を開くことなく折り畳むことができる。
【００１３】
また、第二ローラに、外周面にシートを吸着保持して止着するよう、このシートの端部付近を吸着する吸着装置を設け、第三ローラに、外周面にシートを吸着保持して止着するよう、このシートの第一の折り目付近を吸着する吸着装置を設ける。
【００１４】
そうすれば、第二ローラ及び第三ローラの外周面にシートを引き離し自在に止着することができ、しかも、内側片及び外側片の重なった部位を吸着するので、シートを止着している間、外側片が開くのを阻止することができる。なお、第一の折片としての外側片を第三ローラに吸着するが、内側片を保持してシートを第三ローラから引き離すので、第二の折り目を形成する際に第一の折り目が開くことがない。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、二つ折りにしたシートの内側片に第二の折り目を形成してＺ状に折り畳むので、ローラからシートを引き離しながら第二の折り目を形成する際に第一の折り目が開くのを防止することができる。これにより、供給されたシートを所定の長さに切断してから、その両縁を開くことなく折り畳むことができるので、折り畳んだシートを所定の枚数ずつに分ける工程の自動化を図ると共に、シート加工装置の高速運転を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るシート加工装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係るシート加工装置の模式図である。図２は吸着装置の模式図であり、（ａ）はローラ中心軸と平行な面を示し、（ｂ）はローラ中心軸と垂直な面を示す。図３は第四ローラに掛巻した第一搬送ベルトの平面図である。
【００１７】
シート加工装置１は、原反ロールなどから供給されたシート２を所定の長さに切断してＺ状に折り畳むものであり、シート２を切断する第一ローラ３及び第二ローラ４と、切断されたシート２の長さ方向中央部を保持しつつ回転して第一の折り目を形成する第三ローラ５と、第一の折り目を形成したシート２の長さ方向中央部を保持しつつ回転して第二の折り目を形成する第四ローラ６と、折り畳んだシート２を挟持して次工程に搬送する第一搬送ベルト７及び第二搬送ベルト８とを備えている。
【００１８】
第一ローラ３、第二ローラ４、第三ローラ５及び第四ローラ６は、円筒体９の両端を端板１０で塞いで、その中心軸と軸線を合わせてローラ軸１１を貫通させた構造とされ、中心軸を回転中心として回転する。
【００１９】
第一ローラ３及び第二ローラ４は、図１における左右方向に並設され、同じ回転数で、供給されたシート２を図１における下方に送る方向に回転する。第一ローラ３の外周面には、三つの刃物１２が等間隔で設けられ、第二ローラ４の外周面には、三つの受刃１３が等間隔で設けられ、この刃物１２と受刃１３とが対になって、第一ローラ３及び第二ローラ４が一回転する度にシート２を三回切断するようになっている。
【００２０】
第一ローラ３及び第二ローラ４の中心軸の間隔は、第二ローラ４の外径と等しく設定され、第一ローラ３の外径が第二ローラ４の外径よりもわずかに小さく設定されて、第一ローラ３と第二ローラ４との間に刃物１２の刃先の突出を許容する隙間が形成されている。
【００２１】
第二ローラ４の外周面には、受刃１３に加え、吸着装置１４の吸着口１５が設けられ、切断したシート２を第三ローラ５で保持して第一の折り目を形成するまで、シート２を吸着して第二ローラ４の外周面に止着してずれを防止する。吸着口１５は、第二ローラ４の回転方向で受刃１３の前後に配置され、その両端付近を吸着してシート２を吸着保持する。
【００２２】
さらに、第二ローラ４の外周面には、切断されたシート２の長さ方向中央部を第三ローラ５に保持させるよう押しつける押込板１６が設けられている。押込板１６は、第三ローラ５と対向したときに突出するよう、各受刃１３よりも回転方向の後方に受刃１３同士の間隔を四等分する長さだけ離れた位置に出没自在に設けられている。
【００２３】
第三ローラ５は、第二ローラ４と同じ外径とされ、第二ローラ４と接触するよう図１における下方に配されて、第二ローラ４と同じ回転数で、かつ反対方向に回転する。
【００２４】
第三ローラ５の外周面には、三つのホルダー１７が設けられ、このホルダー１７でシート２の長さ方向中央部を保持して回転することにより、シート２を第二ローラ４から引き離しながら第一の折り目を形成して二つ折りにするようになっている。また、第三ローラ５の外周面近傍には、ガイドローラ３８及びガイドプレート３９が設けられ、ホルダー１７で長さ方向中央部を保持したシート２を二つ折りにするよう案内する。
【００２５】
ホルダー１７は、第二ローラ４の押込板１６と対向するよう、第三ローラ５の外周面に等間隔で設けられ、切断されたシート２の長さ方向中央部のうちのシート前端から１／４の部位に第一の折り目を形成する。
【００２６】
第三ローラ５の外周面には、ホルダー１７に加え、第二ローラ４と同様の吸着装置１４の吸着口１５が設けられ、二つ折りにしたシート２を第三ローラ５の外周面に吸着保持するようになっている。吸着口１５は、シート２の第一の折り目付近の内側片１８及び外側片１９が重なった部位を吸着することにより、シート２を止着すると共に、第一の折り目が開くのを防止する。
【００２７】
さらに、第三ローラ５の外周面には、第二ローラ４と同様の押込板１６が設けられ、シート２の長さ方向中央部を第四ローラ６に保持させるように押しつけるようになっている。押込板１６は、ホルダー１７同士の間隔を二等分する位置に設けられ、第四ローラ６と対向したときに突出する。
【００２８】
第四ローラ６は、第二ローラ４及び第三ローラ５と同じ外径とされ、第三ローラ５と接触するように図１における右方に配されて、第三ローラ５と同じ回転数で、かつ反対方向に回転する。
【００２９】
第四ローラ６の外周面には、第三ローラ５と同様の三つのホルダー１７が設けられ、このホルダー１７でシート２の長さ方向中央部を保持して回転することにより、シート２を第三ローラ５から引き離しながら第二の折り目を形成してシート２をＺ状に折り畳むようになっている。ホルダー１７は、第三ローラ５の押込板１６と対向するよう、第四ローラ６の外周面に等間隔で設けられ、切断されたシート２の長さ方向中央部のうちのシート後端から１／４の部位に第二の折り目を形成する。
【００３０】
さらに、第四ローラ６の外周面には、ローラ中心軸方向に所定の間隔を空けて配された複数本の第一搬送ベルト７を掛巻するよう円周方向に連続する複数の溝２０が形成されている。
【００３１】
吸着装置１４は、ローラ軸１１の軸方向に沿って第二ローラ４及び第三ローラ５の外周面に並設された複数の吸着口１５と、吸着口１５から端板１０の外側に空気を導く空気通路２１と、端板１０の外側に配された通気板２２と、外部に配置された吸引装置（図示せず）とから構成される。
【００３２】
空気通路２１は、第二ローラ４及び第三ローラ５の外周面から一端を突出させることなく吸着口１５に配された複数の縦管２３と、これらの縦管２３を一方の端板１０の外側に接続するよう第二ローラ４及び第三ローラ５の内側に配された横管２４とからなる。
【００３３】
通気板２２は、端板１０の外側に、回転が規制されてかつローラ軸１１に沿ってスライド可能に配され、圧縮バネ２５によって、端板１０の外面と密着するように付勢されている。この通気板２２は、第二ローラ４及び第三ローラ５と同径とされ、その端板１０と接触する面の下半分に、ローラ軸１１からの距離が横管２４と等しい円弧状に、通気溝２６が形成されている。
【００３４】
通気溝２６は、通気板２２の側面に出口が形成された通気孔２７を介して外部の吸引装置に接続され、第二ローラ４及び第三ローラ５が回転して、その位置に横管２４の出口が位置したときに、吸着口１５から空気を吸引してシート２を吸着するようになっている。この通気溝２６を全周のうちの一部に円弧状に形成することにより、シート２を吸着しない状態での吸引を規制している。
【００３５】
ホルダー１７は、第三ローラ５及び第四ローラ６の外周面に形成された切欠２８と、切欠２８の内側に形成された固定部２９と、切欠２８の内側を揺動する可動片３０とから構成され、固定部２９と可動片３０とでシート２を挟持する。このホルダー１７は、第二ローラ４又は第三ローラ５の押込板１６と対向したときに開いて、押込板１６で押し込まれたシート２を挟持し、第三ローラ５のホルダー１７、又は第一搬送ベルト７及び第二搬送ベルト８で挟持した後、再び開いてシート２を開放する。
【００３６】
切欠２８は、円筒体９にローラ中心軸方向に所定の間隔を空けて断続的に形成され、その内側の一方の側面が固定部２９とされる。この切欠２８は、第四ローラ６に形成された複数の溝２０を避ける位置に形成され、第四ローラ６においては、溝２０に掛巻された複数の第一搬送ベルト７の間からホルダー１７がシート２を保持する。
【００３７】
可動片３０は、各切欠２８の内側に配された複数の板からなり、固定部２９との間を開閉するように、カム機構によって切欠２８の内側を揺動する。可動片３０を揺動させるカム機構は、可動片３０を支持する揺動軸３１と、揺動軸３１の先端付近に取り付けられたアーム３２と、可動片３０を付勢するバネ（図示せず）と、バネの付勢によってアーム３２の先端が側面に押しつけられてホルダー１７を開閉するカム３３とからなる。
【００３８】
第一搬送ベルト７は、第四ローラ６及び第一搬送ローラ３４に掛巻される複数本の紐状とされ、第四ローラ６の外周面と面一になるよう、その外周面に形成された溝２０に嵌る大きさに設定される。また、第二搬送ベルト８は、第二搬送ローラ３５、第三搬送ローラ３６及び第四搬送ローラ３７に掛巻される。この第一搬送ベルト７及び第二搬送ベルト８で、Ｚ状に折り畳んだシート２を挟持して次工程に搬送するようになっている。
【００３９】
次に、このシート加工装置の動作について説明する。図４はシートが折り畳まれる様子を示す図である。
【００４０】
まず、原反ロールから供給されたシート２は、第一ローラ３と第二ローラ４との間に送り込まれ、その前端付近が吸着口１５に吸着されることで、第二ローラ４の回転に伴って、この第二ローラ４の外周面に巻き付く。第一ローラ３及び第二ローラ４が１／３回転したとき、刃物１２と受刃１３とが対向し、シート２が所定の長さに切断されて、図４（ａ）に示す状態となる。
【００４１】
切断されたシート２は、その後端付近を吸着口１５が吸着することで、第二ローラ４の外周面にずれることなく止着される。このとき、第二ローラ４の押込板１６と第三ローラ５のホルダー１７とが対向し、突出した押込板１６が、開いたホルダー１７にシート２の長さ方向中央部のうちの前端から１／４の部位を押し込み、このホルダー１７が閉じることによって、切断されたシート２を裏面４０側から挟持する。
【００４２】
ホルダー１７でシート２を挟持した状態で第三ローラ５の回転が続くと、シート２が、ホルダー１７に挟持された部分を先頭にして第二ローラ４から引き離され、ガイドローラ３８及びガイドプレート３９に沿って第三ローラ５に巻き付くように移動する。これにより、シート２の前端部側の１／４の部位が第一の折り目で表面４１側に谷折りされて第一の折片４２に形成され、シート２が図４（ｂ）に示す状態となる。
【００４３】
第一の折り目で二つ折りにされたシート２は、その第一の折り目付近が吸着口１５に吸着されて第三ローラ５に止着され、第一の折片４２を除く残部が、第三ローラ５から見て内側に配される内側片１８とされて、第一の折片４２が、内側片１８よりも外側に配される外側片１９とされる。この内側片１８及び外側片１９は、第一の折り目がシート２の長さ方向で前端から１／４の部位に形成されることにより、内側片１８が外側片１９よりも長く設定される。また、第一の折り目付近の内側片１８及び外側片１９の重なった部位が第三ローラ５の吸着口１５に吸着されることにより、第一の折り目の開きが防止される。
【００４４】
さらに、第三ローラ５が回転してその押込板１６が第四ローラ６のホルダー１７に対向したとき、突出した押込板１６が、開いたホルダー１７にシート２の長さ方向中央部のうちの後端から１／４の部位を押し込み、このホルダー１７が閉じることによって、切断されたシート２を表面４１側から挟持する。この第四ローラ６のホルダー１７が挟持するシート２の後端側から１／４の部位は、シート２の内側片１８のうち、外側片１９から露出する部位である。
【００４５】
ホルダー１７でシート２を挟持した状態で第四ローラ６の回転が続くと、シート２が、ホルダー１７に挟持された部分を先頭にして、第三ローラ５から引き離されながら第四ローラ６に巻き付くように移動する。このとき、シート２のうちの内側片１８をホルダー１７が保持しているので、内側片１８よりも外側に位置する外側片１９としての第一の折片４２が第三ローラ５に引っ掛かることがなく、第一の折り目の開きを防止しつつ、シート２が第三ローラ５から引き離される。
【００４６】
これにより、シート２の後端部側の１／４の部位が第二の折り目で裏面４１側に谷折りされて第二の折片４３に形成されると共に、切断されたシート２のうちの第一の折片４２及び第二の折片４３を除く残部の中間片４４が形成され、シート２がＺ状に折り畳まれて図４（ｃ）に示す状態となる。
【００４７】
Ｚ状に折り畳まれたシート２は、第四ローラ６に掛巻された第一搬送ベルト７の外側に位置しており、その後、この第一搬送ベルト７と第二搬送ベルト８との間に挟持される。このシート２の先頭が第四ローラ６の下側に移動したときに、第四ローラ６のホルダー１７が開いてシート２が開放され、第一搬送ベルト７と第二搬送ベルト８とによって挟持されたまま、次工程まで搬送される。
【００４８】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜変更を加えることができる。例えば、シート加工装置の第三ローラ５がシート２を保持する手段は、このシート２を挟持するホルダー１７だけでなく、シート２の所定の部分を吸着する吸着口としてもよい。
【００４９】
シート２を挟持するホルダー１７は、固定部２９と可動片３０との組み合わせだけでなく、二つの可動片３０でシート２を挟持してもよく、その制御もカム機構だけでなく電気信号等を利用してもよい。さらに、シート２を第二ローラ４に巻き付ける手段は、吸着口１５による吸着だけでなく、第二ローラ４の外周面に出没自在な針状の突起を利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るシート加工装置の模式図
【図２】吸着装置の模式図であり、（ａ）はローラ中心軸と平行な面を示し、（ｂ）はローラ中心軸と垂直な面を示す
【図３】第四ローラに掛巻した第一搬送ベルトの平面図
【図４】シートが折り畳まれる様子を示す図
【図５】従来のシート加工装置の模式図
【図６】従来の別のシート加工装置の模式図
【符号の説明】
【００５１】
１    シート加工装置
２    シート
３    第一ローラ
４    第二ローラ
５    第三ローラ
６    第四ローラ
７    第一搬送ベルト
８    第二搬送ベルト
１２  刃物
１３  受刃
１４  吸着装置
１５  吸着口
１８  内側片
１９  外側片
【図１】
2009062160.tif 000003
【図２】
2009062160.tif 000004
【図３】
2009062160.tif 000005
【図４】
2009062160.tif 000006
【図５】
2009062160.tif 000007
【図６】
2009062160.tif 000008