(57)【要約】【課題】構造が簡素で操作性がよく比較的小さな空間にも設置でき、回転刃物の寿命が長く、帯状シートに適正な傷痕を効果的に施すことができる傷痕加工装置を提供する。【解決手段】支持軸７を所定角度回転させて保持することができる回転機構１０と、支持軸７に設けた、回転刃物３を夫々保持する複数の刃物保持装置１１とを備える。受ローラの、回転刃物３を受ける部分を弾力部材で形成する。刃物保持装置１１は、支持軸７の外周面に位置替え可能に装着した基部２９と、基部２９に一端を固着して他の一端を受ローラ４の近くへ伸ばした、支持軸７に平行な向きに扁平な横断面を有する支持腕３０と、支持腕３０の自由端に設けた、回転刃物３を保持する保持部３１と、支持腕３０に係合して該支持腕３０の撓みを調節することができる、基部２９に設けた撓み調整ネジ３２とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に突出した多数の突起を有する複数の回転刃物を走行中の帯状シートに受ローラ上で押し付けて連続的に複数列状に傷痕を施す傷痕加工装置であって、前記受ローラの、帯状シートを挟んで反対側に受ローラに平行に設けた支持軸と、前記支持軸をその長手軸線を中心に回転可能に支持する手段と、前記支持軸を所定角度回転させて保持することができる回転機構と、前記支持軸に設けた、前記回転刃物を個別に保持する刃物保持装置とを備え、前記受ローラの、前記回転刃物を受ける部分を弾力部材で形成し、前記刃物保持装置は、前記支持軸の外周面に位置替え可能に装着した基部と、前記基部に一端を固着して他の一端を受ローラの近くへ伸ばした、前記支持軸に平行な向きに扁平な横断面を有する支持腕と、前記支持腕の自由端に設けた、前記回転刃物を装着する刃物装着部と、前記支持腕に係合して該支持腕の撓みを調節することができる、前記基部に設けた撓み調整ネジを備えることを特徴とする傷痕加工装置。
【請求項２】
前記受ローラを、回転軸と、該回転軸の外周面に嵌める、弾力部材でできた円筒体と、該円筒体を夫々前記回転軸上の所定位置に保持する手段とで構成した、請求項１に記載の傷痕加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周部に突出した多数の突起を有する複数の回転刃物を走行中の包装用フィルム等の帯状シートに受ローラ上で押付けて、帯状シートに連続的に複数列状に傷痕を施す傷痕加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傷痕加工装置としては、帯状シートを走行方向に切断して複数条に分割するためのスリッターの切断刃の近くに受ローラを設け、受ローラに平行をなす方向に設けたクロスガイドにベースプレートを摺動可能に取り付け、回転刃物を回転自在に支持するフレームとベースプレートの間に、受ローラの軸線に直交する方向に延在する摺動ガイドを配設することにより、回転刃物を進退変位可能にし、ベースプレートに設けたブラケットにエアシリンダを取り付けると共に、エアシリンダのロッドをフレーム連結することにより、回転刃物を受ローラに押付け可能にしたものがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、このような傷痕加工装置では、回転刃物毎に摺動ガイドやエアシリンダを設け、受ローラの軸線方向に位置を変え得る各エアシリンダに所要圧力の圧縮空気を供給することができる圧縮空気源を準備する必要があり、また各回転刃物の受ローラへの押付力を個々に微調整するには個別に圧力調整弁が必要になるので、装置が煩雑になると共にその占有空間が大きくなる。そのため、その傷痕加工装置をスリッターの近くの限られた空間に設置することができなかったり、スリッターの近くに設けることができても回転刃物の交換や調整等の操作性が悪くなったりする。また設備が高価になる。更に、回転刃物毎の摺動ガイドやエアシリンダにおける摺動部分の摺動抵抗、或いはエアシリンダに供給する圧縮空気圧にはバラツキがあり、それらの摺動抵抗や圧縮空気圧は使用しているうちに変化することもあるため、回転刃物に付与した押付力には大きい誤差が生じ易い。そのため、常に正確な押圧力を各回転刃物に付与して適正な傷痕を得るのは難しい。
【０００４】
また受ローラの外周部分を金属製にして回転刃物の突起の先端が受ローラの外周面に直接当たるようにすると騒音が大きくなり、帯状シートの走行速度を速くすることができない。また突起の鈍化が早くなり回転刃物の寿命が短くなる。
【特許文献１】実開平３−１０９７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、構造が簡素で操作性がよく比較的小さな空間にも設置でき、回転刃物の寿命が長く、帯状シートに適正な傷痕を効果的に施すことができる傷痕加工装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、外周部に突出した多数の突起を有する複数の回転刃物を走行中の帯状シートに受ローラ上で押し付けて連続的に複数列状に傷痕を施す傷痕加工装置であって、前記受ローラの、帯状シートを挟んで反対側に受ローラに平行に設けた支持軸と、前記支持軸をその長手軸線を中心に回転可能に支持する手段と、前記支持軸を所定角度回転させて保持することができる回転機構と、前記支持軸に設けた、前記回転刃物を個別に保持する刃物保持装置とを備え、前記受ローラの前記回転刃物を受ける部分を弾力部材で形成し、前記刃物保持装置は、前記支持軸の外周面に位置替え可能に装着した基部と、前記基部に一端を固着して他の一端を受ローラの近くへ伸ばした、前記支持軸に平行な向きに扁平な横断面を有する支持腕と、前記支持腕の自由端に設けた、前記回転刃物を装着する刃物装着部と、前記支持腕に係合して該支持腕の撓みを調節することができる、前記基部に設けた撓み調整ネジとを備えることを特徴とする。
【０００７】
回転刃物が押付けられる受ローラの外周面をゴム等の弾力部材で形成すると、その外周面が金属製のものに比べ傷つき易くなり、受ローラの外周面に傷がつくと適正な傷痕を得ることができなくなるので、定期的に受ローラの外周面を再形成することが必要になるが、これを容易にするために、前記受ローラを、回転軸と、該回転軸の外周面に嵌める、弾力部材でできた円筒体と、該円筒体を夫々前記回転軸上の所定位置に保持する手段とで構成するとよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撓み調整ネジを回すことで、受ローラに対する回転刃物の高さを個別に変えることができ、それによって受ローラへの回転刃物の押付力を個別に調整することができる。また回転機構により支持軸を回転させることで、各回転刃物を受ローラの外周に一斉に押付けることができ、支持軸の回転角度の大きさを変えることで、各回転刃物の押付力を一斉に、支持軸の回転角度に応じた大きさに変えることができる。それゆえ、回転刃物を受ローラへ押付可能に保持するために、従来のすべり運動をする機構を介在させる必要がなく、回転刃物に押付力を付与するために、従来のエアシリンダ等の駆動装置を用いる必要がなくなり、摺動抵抗や駆動力のばらつき及び変動による回転刃物の押付力への悪影響を排除できる。したがって、回転機構により支持軸を所定角度回転させて保持することで、各回転刃物の押付力を、常に所定の大きさに維持でき、帯状シートの複数箇所に同時に適正な傷痕を施すことができる。しかも刃物保持装置の構造が簡素になり、その占有空間が小さくなる。また受ローラの、回転刃物を受ける部分は弾力部材で形成したので、加工中の騒音が大幅に改善され、回転刃物の寿命が伸びる。
【０００９】
前記受ローラを、回転軸と、該回転軸の外周面に嵌める、弾力部材でできた円筒体と、該円筒体を夫々前記回転軸上の所定位置に保持する手段とで構成すると、弾力部材でできた円筒体の外周面が傷ついても、その円筒体を回転軸から取外して新しいものに交換すればよいので、受ローラの保守が容易であり経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の一実施例に係る傷痕加工装置とスリッターと含む帯状シート供給装置の概略正面図、図２は図１に示す装置の概略側面図である。帯状シートＳは、包装用のフィルムからなり、傷痕加工装置１を経て公知のスリッター２へ供給される。傷痕加工装置１は、外周部に突出した多数の突起を有する複数の回転刃物３を帯状シートＳに受ローラ４上で押付けることにより、帯状シートＳの幅方向の複数箇所に連続的に複数列状に易開封用の傷痕Ｆを施す。傷痕Ｆを施された帯状シートＳは、スリッター２を通過する際に、所要箇所に配置した複数の切断刃５で長手方向に切断され、縁部に傷痕Ｆを有する複数の帯状シートＳｃに分割される。分割された帯状シートＳｃは、ガイドローラ６を経て、図示しない巻取装置へ供給されて巻取られる。
【００１１】
受ローラ４、ガイドローラ６は、各々の一端に設けたプーリ４ａ、６ａに、図示しないモータから回転駆動力が伝達されて回転し、外周面上の帯状シートＳ、分割された帯状シートＳｃを図２の矢印Ａ１の方向に走行させることができ、回転刃物３は受ローラ４の回転に従動して受けローラ４の回転方向の逆方向に回転する。回転刃物３の寿命を延ばし騒音を小さくするために、受ローラ４の、回転刃物３を受ける部分は、弾力部材で形成してある。
【００１２】
傷痕加工装置１は、受ローラ４の、帯状シートＳを挟んで反対側に受ローラ４に平行に設けた支持軸７と、この支持軸７をその長手軸線を中心に回転可能に支持するための、一対の機枠８、８に設けた軸受９ａ、９ｂと、支持軸７を所定角度回転させて保持することができる回転機構１０と、支持軸７に設けた、回転刃物３を個別に保持する複数の刃物保持装置１１とを備える。
【００１３】
図３に示すように、回転機構１０は、支持軸７の一端に固着したウォーム歯車１２と、このウォーム歯車１２に噛み合う、軸受装置１３により回転可能に支持したウォーム１４と、ウォーム１４にハンドル１５の回転力を伝える伝動軸１６とからなる。この回転機構１０には、支持軸７の回転を所定角度で確実に停止させるために、支持軸７の端部付近に係止片１７を固着し、機枠８に固設したブラケット１８に回転角度調節ネジ１９を螺着すると共に、この回転角度調節ネジ１９の先端が係止片１７に当たるようにブラケット１８を配置してある。更に、支持軸７の回転角度調節後に誤操作によりウォーム１４が不用意に回転するのを防ぐために伝動軸１６を固定するクランプ機構２０を設けている。
【００１４】
クランプ機構２０は、機枠８に固着した腕部材２１と、腕部材２１の先端付近に設けた、伝動軸１６を通すための孔、並びにこの孔から腕部材２１の先端に達するスリット２２により二つに分割された腕部材２１の先端部分２１ａ、２１ｂと、片方の先端部分２１ａを貫通し、もう片方の先端部分２１ｂに螺合するボルト２３とからなり、ボルト２３を回してスリット２２を狭めることにより、腕部材２１の二つに分割された先端部分２１ａ、２１ｂで伝動軸１６を挟圧して固定することができる。
【００１５】
図４に示すように受ローラ４は、回転軸２４と、この回転軸２４の外周面に嵌める、弾力部材でできた円筒体２５と、円筒体２５を夫々回転軸２４上の、回転刃物３に対応する位置に保持するための保持手段とからなり、この保持手段は、この実施例の場合、回転軸２４の一端に設けた鍔部２４ａと、回転軸２４の他の一端に形成したネジ２４ｂと、回転軸２４の外周面上であって鍔部２４ａと円筒体２５の間、円筒体２５の相互間、及び円筒体２５とネジ２４ｂとの間に嵌めた円筒状のスペーサ２６と、ネジ２４ｂに羅着したロックナット２７とからなる。長期間使用しているうちに円筒体２５の表面が痛んで新しいものとの交換が必要になったとき、機枠８に装着してある二点鎖線で示す円筒状の軸受保持部材２８を機枠８から外側へ抜去り、ロックナット２７を支持軸７から外し、円筒体２５及びスペーサ２６を支持軸７から軸線方向に抜取り、機枠８に設けた穴８ａを通して外側へ取出し、その後、取出すとこと逆の手順で新しい円筒体２５を回転軸２４に取付ける。回転軸２４の左端には、図４では省略してあるが、図１に示すプーリ４ａが固着してある。
【００１６】
図５に示すように、刃物保持装置１１は、支持軸７の外周面に位置替え可能に装着した基部２９と、基部２９に一端を固着して他の一端を受ローラ４の近くへ伸ばした支持腕３０と、支持腕３０の自由端に設けた、回転刃物３を装着する刃物装着部３１と、支持腕３０に係合して支持腕３０の撓みを調整することができる、基部２９に設けた撓み調整ネジ３２とを備える。
【００１７】
基部２９は締付け部材３３を備える。この締付け部材３３は、その一端を基部２９の一端に、支持軸７に平行なピン３４によって枢着してあるのでピン３４を中心に揺動することができ、その別の一端を基部２９に対し鎖線で示すように開くことができる。締付け部材３３を実線で示すように閉じ、ボルト３５を、締付け部材３３の自由端に設けた孔に下側から通し、そのボルト３５のネジ部を、基部２９に形成したネジ穴に螺合させて締付け方向に回すことによって、基部２９と締付け部材３３とで支持軸７の外周面を挟んで固く締め付けることができ、それにより基部２９を支持軸７上の所要位置で固定することができる。またボルト３５を締付け時と逆の方向に回して緩めることにより、基部２９は支持軸７の外周面に沿って移動可能になる。したがって基部２９は支持軸７に位置替え可能に装着してあり、刃物保持装置１１は支持軸７沿いに移動して回転刃物３の受ローラ４への押付位置を変えることができる。また刃物保持装置１１は、必要なときにボルト３５を抜取って支持軸７から取外すことができる。
【００１８】
支持腕３０は、図６に示すように支持軸７に平行な向きに扁平な横断面を有するので上下方向に撓み易く、その左右方向の撓みは無視し得る。そして、この実施例ではバネ鋼でできているが、必要に応じて適当な弾性限度及び疲労限度を有する他の鋼材等を用いてもよい。
【００１９】
撓み調整ネジ３２はノブ付きボルトからなり、その先端で支持腕３０の上面を、固定端と自由端の間の所定位置において押すことができるように、ブラケット３７に螺合している。ブラケット３７は門形に形成し、その一対の下部を、基部２９の両側面に形成した縦方向の溝に嵌め、基部２９を貫通するピン３８により止めてある。
【００２０】
図５に示すように、支持腕３０は、その一端部を、基部２９の上側の後部に形成した装着面２９ａに沿わせてボルト３６により固定してある。基部２９の、支持腕３０の装着面２９ａの前方には、支持腕３０の自由端が下がる方向に撓んだとき、その支持腕３０を受け入れることができるように、底面が前方に向けて次第に深くなるように傾斜した溝２９ｂが形成してある。
【００２１】
回転刃物３による受ローラ４上の帯状シートＳへの押付け位置を、帯状シートＳの幅方向に容易に微調整できるようにするために、支持軸７に平行な方向の案内面３９ａを有する案内部材３９を支持腕３０の自由端に固設し、刃物装着部３１を案内部材３９の案内面３９ａにスライド可能に取付け、更に刃物装着部３１を案内面３９ａ沿いに移動して所要位置に付けることができる押付位置調整ネジ４２を備える。刃物装着部３１は、この実施例では前後一対の基台４１と、前後一対の基台４１に形成した、回転刃物３の中心軸４０の両端部を保持する左右一対の腕４１ａからなる。案内部材３９は支持腕３０にボルト４３で固定してあり、押付位置調整ネジ４２は、案内部材３９に設けた凸部３９ｂに螺合している。
【００２２】
図７に示すように、押付位置調整ネジ４２の一端に回転用のハンドル４２ａを固設し、他の一端に鍔部材４２ｂを固設し、ハンドル４２ａ及び鍔部材４２ｂを、刃物装着部３１の両側面の外側に挟むように配置することにより押付位置調整ネジ４２を刃物装着部３１に対して軸線方向に拘束しているので、ハンドル４２ａを操作して押付位置調整ネジ４２を回すと、この押付位置調整ネジ４２は案内部材３９に対して軸線方向に移動し、刃物装着部３１は押付位置調整ネジ４２と一緒に案内部材３９に対して移動する。
【００２３】
回転刃物３は、中心軸４０に軸受４４を介して回転可能に装着した円筒状の丸刃ホルダー４５と、丸刃ホルダー４５に装着した複数の丸刃４６を備える。中心軸４０の両端部は、一対の腕４１ａにナット４７で固定してある。丸刃ホルダー４５により複数の丸刃４６を所定間隔で固く保持するために、丸刃ホルダー４５の片方の端部に鍔４５ａを形成し、もう片方の端部の外周面にネジ部４５ｂを形成し、円板状のスペーサと丸刃４６とが交互に並ぶように複数の丸刃４６を丸刃ホルダー４５の外周面に嵌め、更にスペーサを嵌めた後、ネジ部４５ｂにロックナット４８を螺着し、ロックナット４８と鍔４５ａにより複数の丸刃４６及びスペーサを挟んで締め付けている。
【００２４】
図５に示すように、丸刃４６の外周部に鋸刃状の多数の刃４６ａが形成してあり、その刃４６ａの刃先は丸刃４６の中心軸線に平行になっている。この実施例では刃４６ａが、回転刃物３の外周部に突出した突起になっている。隣り合う丸刃４６は、互いに刃４６ａのピッチの半分だけ回転方向にずらして丸刃ホルダー４５に装着してある。
【００２５】
上述のように構成した傷痕加工装置１により帯状シートＳの所要位置に傷痕を連続的に施すには、先ず、次のような準備をしておく。
【００２６】
即ち、回転刃物３を受ローラ４上で帯状シートＳの所要位置に押付けることができるように、刃物保持装置１１を支持軸７の軸線方向に位置付けておく。そのためにはボルト３５を緩めて基部２９を所要位置に移動させた後、再びボルト３５を締めて基部２９を支持軸７に固定する。また受ローラ４においては、弾力部材からなる円筒体２５の外周面に傷が付いている場合は、回転軸２４の外周面の、回転刃物３に対応する位置に、円筒体２５を嵌めておく。必要に応じて、押付位置調整ネジ４２を回すことにより回転刃物３の位置を帯状シートＳの幅方向に微調整する。この押付位置調整ネジ４２による微調整は、帯状シートＳの走行中開始直後に行ってもよく、スリッター２による帯状シートの切断位置に対応させて傷痕の付与位置を正確に合わせるのに便利である。
【００２７】
また回転機構１０により支持軸７を図２の矢印Ａ２で示す方向に回転させ、各回転刃物３を図２に実線で示すように帯状シートＳに一斉に押付けたとき、各回転刃物３の押付力が必要な大きさになるように、支持軸７の回転角度を調整しておく。
【００２８】
回転機構１０により支持軸７を回転させるには、クランプ機構２０によるクランプを解放して伝動軸１６を回転可能にした後、支持軸７上の係止片１７が回転角度調節ネジ１９に当たるまでハンドル１５を回し、クランプ機構２０により伝動軸１６を固定する。各回転刃物３の押付力を大きくするには、図３において回転角度調節ネジ１９の先端をブラケット１８に対し後退させ、支持軸７の回転角度を大きくする。また各回転刃物３の押付力を小さくするには、逆に回転角度調節ネジ１９の先端をブラケット１８に対し進出させ、支持軸７の回転角度を小さくする。
【００２９】
複数の回転刃物３の夫々の中心から突起先端までの半径の大きさの違い、或いは同時に押し付ける丸刃の数の違い等に起因して、帯状シートの複数箇所に付けられる傷痕が均一でない場合には、各箇所の傷痕が均一になるように撓み調整ネジ３２により回転刃物３の押付力を個別に調整する。そのためには、回転機構１０により支持軸７を、係止片１７が回転角度調節ネジ１９に当たるまで回転させて固定した状態で、撓み調整ネジ３２を回して支持腕３０の撓みの大きさを調整する。撓み調整ネジ３２を回してその先端を支持腕３０に向けて進出させると、回転刃物３の押付力は大きくなる。撓み調整ネジ３２を逆に回してその先端を支持腕３０から後退させると回転刃物３の押付力は小さくなる。回転刃物３の押付力の調整が終わると、回転機構１０により支持軸７を回転させて回転刃物３を図２に鎖線で示すように受ローラ４から退避させておく。
【００３０】
上述の準備が終わると、受ローラ４及びガイドローラ６を回転駆動して帯状シートＳを走行させると共に、準備時と同様に回転機構１０により支持軸７を回転させ、各回転刃物３を図２に実線で示すように帯状シートＳに押付ける。そうすると各支持腕３０は、自由端が上がる方向に撓み、その撓み量に応じた押付力で回転刃物３が受ローラ４上において帯状シートＳを弾力的に押しながら回転する。このとき支持軸７は回転機構１０により所定角度回転して保持されており、支持軸７と回転刃物３との間には摺動機構や駆動装置が介在していないので、各回転刃物３の押付力の誤差は小さい。またその押付力が従来のように途中で変化する恐れはない。
【００３１】
押付力の大きさが適正な場合、回転刃物３の突起は帯状シートＳを適度に貫通し、易開封性の傷痕を帯状シートＳに付与することができる。また受ローラ４の回転軸２４に嵌めた円筒体２５は、その硬度が適正な場合、回転刃物３の鋸刃状の丸刃４６の刃先を押付けても弾力的に変形するため、その外周面の損傷が少ない。この実施例では円筒体２５をショア硬さ７０度のウレタンゴムで形成している。円筒体２５の硬度は６５度から９５度の範囲が望ましい。
【００３２】
例えば、図５及び図７に示す回転刃物３において、６枚の丸刃３６を、夫々隣り合う鋸刃状の刃の刃先の間隔が２ミリメートル、厚みが０．２５ミリメートルのものとし、中央付近の２枚の丸刃３６の間のスペーサの厚みを１ミリメートルとし、他の丸刃３６の相互間のスペーサの厚みを０．７５ミリメートルとして回転刃物３を構成し、この回転刃物３を、中央付近の２枚の丸刃３６が、スリッターの切断刃による切断位置を真ん中に挟むように配置して、厚み３８ミクロンの包装用フィルムからなる帯状シートに良好な易開封性の傷痕を施すことができた。上述の回転刃物３の丸刃３６の厚みを１ミリメートルのものに代え、中央付近の２枚の丸刃３６の間に厚み１ミリメートルのスペーサを入れ、他の丸刃３６の間にはスペーサを用いず互いの側面を接触させて回転刃物を構成したものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例に係る傷痕加工装置及びスリッターを含む帯状シート供給装置の概略正面図である。
【図２】図２に示す装置の概略側面図である。
【図３】回転機構の側面図である。
【図４】受ローラの縦断面図である。
【図５】刃物保持装置の縦断面図である。
【図６】図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】刃物装着部の正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｆ  傷痕
Ｓ  帯状シート
１  傷痕加工装置
２  スリッター
３  回転刃物
４  受ローラ
７  支持軸
１０  回転機構
１１  刃物保持装置
１７  係止片
１８  ブラケット
１９  回転角度調節ネジ
２０  クランプ機構
２４  回転軸
２５  円筒体
２６  スペーサ
２９  基部
３０  支持腕
３１  刃物装着部
３２  撓み調整ネジ
３９  案内部材
４１  保持体
４２  押付位置調整ネジ
４５  丸刃ホルダー
４６  丸刃
【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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