JP2981405B2 - ロータリーカッター - Google Patents
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Description
続的に所定の長さに裁断するロータリーカッターに関す
るものである。
さに裁断するのに、種々の形式のロータリーカッターが
用いられてきた。その中でも、優れた性能を持つロータ
リーカッターとしては、フルシンクロロータリーカッタ
ー(以下、シンクロフライカッターという)があった。
これは、図10の断面図に示すように、回転軸が互いに
平行なトップロータ1とボトムロータ2の周面に、長手
方向にスパイラル状に設けられた溝1c・2cに、ナイ
フ31・32をそれぞれ取り付けたものである。2つの
ロータの周速度を紙送り速度に合わせて、矢印に示すよ
うに逆方向に同期回転させ、それぞれに取り付けられた
スパイラルナイフ31とスパイラルナイフ32とを、ハ
サミの両刃のようにすり合わせ、ロール紙33を裁断す
るものである。
は、2つのナイフロータのナイフの位置関係と同期は、
正確でなければ紙は裁断できず、そのため、ロータにぶ
れやガタは許されず、高価で精密なベアリング軸受が要
求されていた。また、ナイフは特殊なもので高価であ
り、その消耗も激しかった。また、ナイフ交換後の位置
の調整は、熟練者の技術が必要で調整時間も多くかかっ
ていた。しかも、シンクロフライカッターを作動させな
がら調整するということはできなかった。
出願人はロータリーカッター(プッシュ式)(特願平5
−93130)を提案した。それは、ナイフロータの周
面上に設けたナイフを、このナイフロータに対峙するプ
レーンロータの周面に押しつけて紙又は板紙を押し切る
ように構成したものである。
て、調整保守の面倒な従来のシンクロフライカッター
を、上記のような性能の向上したロータリーカッター
(プッシュ式)に切り替えるには、経済的、時間的に負
担が大きい。また、上記のロータリーカッター(プッシ
ュ式)の裁断音を更に小さく、裁断面を更にきれいにし
たいという要望もあった。
ー(プッシュ式)を、安価に提供するとともに、諸性能
を向上させ、保守管理を更に容易にする構造を実現する
ことを目的とするものである。
に、請求項1の発明は、周面上に1つ以上のナイフを設
けたナイフロータを用いて紙又は板紙を所定の長さに裁
断するロータリーカッターにおいて、前記ナイフロータ
とこれに対峙して配設したプレーンロータ又は厚板部材
とを、一端を回動自在に支持し他端を揺動操作する軸受
支持機構に支持させて、プレーンロータ又は厚板部材を
ナイフロータに接離可能に構成し、前記軸受支持機構の
他端を接近方向に付勢する付勢手段を設け、この付勢手
段の接近方向の動作量を規制する規制具を設けると共
に、軸受支持機構の他端をトグル機構で構成し、このト
グル機構の中間部の突出量を規制するストッパーを設け
たのである。
リーカッターにおいて、ナイフをスパイラル状に設けた
のである。請求項3の発明は、請求項1又は2記載のロ
ータリーカッターにおいて、プレーンロータの断面形状
を楕円形または多角形として、このプレーンロータの側
辺部とナイフとの間で紙又は板紙を押し切るように構成
したのである。
から最も遠い頂辺部(かど)のことをいう。また、断面
形状が多角形の上記プレーンロータの側辺部は面取りさ
れて滑らかにされている。請求項4の発明は、請求項
1、2、3記載のロータリーカッターにおいて、ナイフ
の刃先が接する周面を持つ部材をナイフロータに対峙し
て設けるとともに、周面上に設けたナイフ装着部にナイ
フを遊びを持って保持するナイフ保持手段を設けたので
ある。
記載のロータリーカッターにおいて、揺動可能な厚板部
材を側面が前記ナイフロータに対峙するよう配設し、前
記側面と前記ナイフとの間で紙又は板紙を押し切るよう
に構成したのである。請求項6の発明は、請求項1、
2、3、4、5記載のロータリーカッターにおいて、ナ
イフロータを、断面形状が楕円形または多角形に形成
し、このナイフロータの側辺部にナイフを設けたのであ
る。
ータリーカッターを動作させ、ナイフロータとプレーン
ロータ又は厚板部材との間に紙又は板紙を差し入れナイ
フが裁断を始めると、軸受支持機構の他端のトグル機構
は伸びる方向に動こうとするが、付勢手段によって押さ
えつけられる。そこで、押圧されたトグル機構の中間部
は突出しようとするが、ストッパーによって規制されて
突出できず、そのためナイフロータのナイフとプレーン
ロータ又は厚板部材の表面とは所定の間隔以上は接近で
きない。
は、ナイフロータにスパイラル状に設けたナイフが、紙
または板紙をプレーンロータの周面に押しつけて、その
一端部から他端部まで徐々に裁断していく。請求項3の
ロータリーカッターにおいては、ナイフロータと断面形
状が楕円形または多角形のプレーンロータを逆方向に回
転させ、その間に紙又は板紙を差し入れると、ナイフロ
ータ周面上に設けられたナイフが、その紙又は板紙をプ
レーンロータの側辺部に押しつけて裁断する。
は、ナイフロータとこのナイフロータのナイフの刃先が
接する周面との間に紙又は板紙を差し入れると、ナイフ
がそれを周面に押しつけて裁断していく。この時、ナイ
フの動きと周面の動きに多少のずれがあると、ナイフ
は、ナイフロータのナイフ装着部に遊びを持たせて保持
されているので、ずれにともなって動く。
は、ナイフロータとプレーンロータを逆方向に回転さ
せ、その間に紙又は板紙を差し入れると、ナイフロータ
周面上に設けられたナイフが、その紙又は板紙をプレー
ンロータの周面に設けた周面部材の裁断用面に押しつけ
て裁断する。請求項6のロータリーカッターにおいて
は、ロータリーカッターを動作させ、断面形状が円形,
楕円形又は多角形のナイフロータと、断面形状が円形,
楕円形又は多角形のプレーンロータ又は厚板部材との間
に、紙又は板紙を差し入れると、ナイフロータの周面又
は側辺部に取り付けられたナイフが、その紙又は板紙を
プレーンロータの周面又は側辺部又は厚板部材の側面に
設けた周面部材の裁断用面に押しつけて裁断する。
いて、詳細に説明する。図1はロータリーカッターにお
ける実施例1のナイフロータとプレーンロータ部分の斜
視図,図2は図1の平面図,図3は図2のA−A線断面
図である。図1乃至図3において、1は従来はトップロ
ータであるが、ここではナイフを取り付けたロータとし
てナイフロータという。2は従来はボトムロータである
がここでは刃のないロータとしてプレーンロータとい
う。3は市販されている長尺の薄刃のナイフで刃先3a
が鋭い両刃のものである。4は金属で形成されたナイフ
3に対向する面に裁断用面4aが形成された角柱形状の
周面部材,5は所定の長さに裁断すべきロール紙であ
る。1aはナイフ3を取り付けるナイフホルダー,2a
は周面部材4を取り付けるホルダー,1bはナイフロー
タ1の回転軸心,2bはプレーンロータ2の回転軸心,
1cはナイフホルダー1aを取り付ける溝,2cはホル
ダー2aを取り付ける溝である。
に示す従来のシンクロフライカッターのスパイラル状の
溝からナイフ31・32を取り外して、そこに図3に示
すナイフ3用のナイフホルダー1aと周面部材4用のホ
ルダー2aを取り付けたものである。従来のシンクロフ
ライカッターにおいては2つのロータ1・2の回転は同
期がとれているので、これに取り付けられて対峙するナ
イフ3は、常に周面部材4の定位置に当たる。
裁断用面4aは、ロータ2の回転軸心2bからロール紙
5の下面までの距離b(2つの回転軸心1b・2b間の
距離cから、ロータ1の回転軸心1bとナイフ3の刃先
3aとの距離aを引いた大きさ)を半径とする円周面に
形成されている。裁断用面4aの幅はナイフ3の加速,
裁断,減速の際のワークアングル内で、最小は裁断位置
から±20ミリメートル程度である。
硬質プラスチックでもよい。また、ナイフは従来のシン
クロフライカッターのままでもよく、片刃でもよい。ナ
イフロータ1とプレーンロータ2の配置は相対的なもの
なので、上下逆にしても、横に並べて使用してもよい。
次に、ナイフ3でロール紙5を裁断する時の作用を説明
する。
の送り方向に対して90度ではなく、スパイラル状に取
り付けられたナイフ3と周面部材4の取り付け角度に応
じて、斜めに設置されている。これは、ロール紙5を送
り方向に対して直角に裁断するためのものである。この
角度は、2枚のスパイラルナイフを使う従来のシンクロ
フライカッターで設定されたままのものである。上記切
り込みの角度は、紙5の送り速度と両ロータ1・2の回
転速度とを、相対的に変化させることによって、微調整
が可能である。
移動するロール紙5は、図3のナイフ3の刃先3aと裁
断用面4aの接する点(2つのロータの回転軸心1b・
2bを結ぶ線上の点)で、刃先3aによって裁断用面4
aに押しつけられ、裁断されていく。ここで、ナイフ3
と周面部材4は図1及び図2に示すように、スパイラル
状に取り付けられているので、ロール紙5はロータ1・
2の回転にしたがって、ナイフ3の刃先3aと周面部材
4の裁断用面4aが接する右端の方から左端の方まで、
順に押し切られる。この動作を2つのロータ1・2が繰
り返すことによって、連続的にロール紙5を所定の長さ
に裁断していく。ここで、紙送り速度とナイフ3・周面
部材4の移動速度は、ほぼ等しく調整されている。
面部材に取り替えるだけで、既設のシンクロフライカッ
ターを、多くの長所を持つプッシュ式ロータリーカッタ
ーにすることができる。図4は実施例2のナイフロータ
とプレーンロータを搭載したロータリーカッターの概略
側面図,図5は図4のナイフロータとプレーンロータ部
分を軸方向から見た説明図,図6はナイフホルダーの断
面図,図6はナイフロータとプレーンロータの別実施例
の説明図である。
イフロータ,7はナイフロータ6とほぼ同じ外型のプレ
ーンロータ,8は裁断されるロール紙である。6a・6
bはナイフロータ6の2つの側辺部に回転軸に平行に取
り付けられた薄刃のナイフである。また、7a・7b
は、プレーンロータ7の2つの側辺部に回転軸に平行に
設けられた溝に、嵌めた金属製の周面部材で、ナイフ6
a・6bの刃先に接する部分には硬く滑らかな裁断用面
を備えている。
a・6bで紙を所定の長さに裁断する必要があるので、
回転速度を精密にコントロールできるサーボモータ28
で駆動されている。しかし、周面部材7a・7bの幅は
大きく、ナイフ6a・6bの刃先が多少ずれても裁断用
面に当たるので、プレーンロータ7はナイフロータ6の
回転に正確に同期させる必要はなく、精密な回転数のコ
ントロールは不要で、おおよそ合っていればよいので、
一般的なサーボモータ29で駆動されている。裁断時に
はロール紙8がひきちぎられたりたるんだりしないよ
う、ナイフロータ6の回転速度を、紙送り速度に同期さ
せる。また、ナイフロータ6とプレーンロータ7は、裁
断する時以外はどのような回転速度を持っていてもよ
く、待機位置で止まっていてもよい。
説明する。図5において、ロール紙8は、先ずピンチロ
ール装置(図示せず)によって、一定速度に引っ張ら
れ、ガイド板9に沿って、ナイフロータ6とプレーンロ
ータ7に運ばれる。そして、ナイフロータ6のナイフ6
aによってプレーンロータ7の周面部材7aに押しつけ
られて裁断される。裁断されたロール紙8は、ガイド板
10に導かれ、コンベア11によって運ばれる。同じ動
作を繰り返して、次はナイフ6bが周面部材7bととも
にロール紙8を裁断する。
取り付ける場合は、プレーンロータ7に取り付ける周面
部材はそれに対面するように設ける必要がある。図6は
ナイフ6aのナイフロータ6への取付例を示す。図6
(A)においては永久磁石13aを付設したナイフホル
ダー13を、ナイフロータ6の長手方向に回転軸に平行
に設けられた溝12にボルトで固定し、できたナイフ装
着部13bにナイフ6aを差し込む。すると、ナイフ6
aは磁石13aに付着するが、ナイフ装着部13bはナ
イフ6aより大きく形成されているので、裁断時にはナ
イフ6aは、永久磁石13aの磁力に引きつけられたま
ま、その空間内で移動可能である。
は、ナイフホルダー14に設けられたOリング14aに
よって反対側の壁面に押しつけられるが、上記の例と同
様、裁断時にはナイフ6aより大きめに形成されたナイ
フ装着部14b内で移動可能である。このように、ナイ
フの取り付けは極めて簡単で、長さが2m程度のナイフ
でも20秒以内に終わる。なお、図では隙間を強調して
あるが実際の隙間はわずかである。
イフを用いる必要はなく、既製品の薄刃ナイフを使用出
来るのでナイフの消耗費を節減できく。また既製品のナ
イフは仕上げ精度が高く、確実にナイフ装着部に装着さ
れる。もちろん、ナイフ6aを取り付けるナイフ装着部
13b・14bを、ナイフロータ6やナイフホルダー1
3・14に直接形成してもよい。また、ナイフホルダー
の形状を実施例では直方体としたが、くさび型にする事
も出来る。
が、ナイフ保持手段に対応している。また、プレーンロ
ータ7の断面形状は、図7(A)から(E)のような形
状にしてもよい。図7(A)のプレーンロータ15は、
ナイフロータのナイフに接するための周面部材を設けた
反対側に、回転がスムーズになるようなバランスおもり
を備えたものである。また、同(B)は厚板状のもの、
同(C)は断面が正三角形のもの、同(D)は断面が正
方形のもの、同(E)は断面が正五角形のものである。
いずれも断面で頂点の位置にロータ長手方向に、ナイフ
ロータにはナイフ、プレーンロータには周面部材が取り
付けられている。プレーンロータの周面部材を取り付け
る代わりに、その部分に焼きを入れて硬く滑らかな周面
を形成してもよい。なお、軸芯は必ず重心を通るように
断面形が決められている。上記図7(B)から(E)に
おいては、ナイフロータとプレーンロータを同一型とし
たが、これに限定されることはなく、異なる組み合わせ
でもよい。
ンロータを搭載したロータリーカッターの裁断部分を軸
方向から見た説明図である。図において、16はほぼ楕
円柱形状のナイフロータで、2つの側辺部に2つのナイ
フ16a・16bが長手方向に取り付けられ、回転軸1
6cを中心に矢印の方向に回転している。17は厚板状
に形成された金属製の厚板部材で、その長手方向の中央
部に軸17bを持ち、ナイフロータ16に対峙する側面
17aは硬く滑らかに形成されている。18は裁断され
るロール紙である。
て、ナイフ16a・16bの刃先の動きに応じて揺動
し、送り込まれたロール紙18を裁断する。図8は、裁
断直後の状態を示しており、この後、ナイフロータ16
は矢印方向に回転するが、厚板部材17は、次に回転し
て下りてくるナイフ16bが下の位置にくるまでの間に
左に移動し、裁断前の位置に戻って、ナイフ16bを待
って次の裁断動作をする。この動作を繰り返す。
けて、そこに裁断用面を持った周面部材を取り付けても
よい。また、ナイフロータにスパイラル状にナイフを取
り付けるてもよい。厚板部材の揺動には、カム機構,リ
ンク機構又はエキセン機構等を用いる。また、厚板部材
17の代わりに、図7(A)に示したプレーンロータ1
5を用いてもよい。
装置における要部の概略正面図であって、(図4に示す
ロータリーカッターを左から見た図とほぼ等しい。)図
において、プレーンロータ軸受20は、基台30に固定
されてプレーンロータ22を支持するとともに、回動軸
23とトグル機構24を介してナイフロータ軸受19を
支持している。そして、ナイフロータ軸受19がナイフ
ロータ21を支持している。
ーンロータ軸受20とナイフロータ軸受19に固定され
て、両者を常に接近させる方向に付勢している。なお、
油圧シリンダー25は、油の注入・排出によってその引
っ張り強さを調節できる。ネジ26はギアボックス27
によって進退して、トグル受金24aの右への動きを規
制している。
ロータ22,回動軸23及びトグル機構24が軸受支持
機構に、油圧シリンダー25が付勢手段に、トグル受金
24a,ネジ26及びギアボックス27が規制具及びス
トッパーに対応している。次にその動作を説明する。油
圧シリンダー25はプレーンロータ軸受20とナイフロ
ータ軸受19を常に接近させる方向に付勢しているの
で、トグル機構24は押し縮められている。そのため、
トグル受金24aは常に右方に突出しようとしている。
しかし、トグル受金24aがネジ26を押しても、ギア
ボックス27が作動しないかぎりトグル受金24aは動
かない。よって、ナイフロータ21とプレーンロータ2
2はネジ26で決定される距離以上には接近できない。
ンダーや空気バネやコイルばねを利用してもよい。ま
た、ナイフロータ21とプレーンロータ22の間に設け
ることに限定されず、一端を固定してナイフロータ21
を下に押圧してもよい。
ば、軸受支持機構を付勢手段によってプレーンロータ又
は厚板部材をナイフロータに接近する方向に付勢するの
で、紙の材質によって付勢力を加減して最適の押圧力を
設定するすることができ、紙又は板紙を裁断する力が増
す。
する規制具を設けたので、ナイフの刃先とプレーンロー
タ又は厚板部材の表面との間隔(裁断時の隙間)を正確
に設定できる。しかも軸受支持機構の他端をトグル機構
で構成し、このトグル機構の中間部の突出量を規制する
ストッパーを設けたので、設置スペースを小さくするこ
とができる。
ば、請求項1の発明の効果に加え、ナイフロータのナイ
フがスパイラル状に設けられ、端部から徐々に紙を切っ
ていくので、押圧力が小さく、2つのロータの駆動力が
小さくて済むし、また徐々に切るので、裁断時の音が小
さくなる。請求項3記載のロータリーカッターによれ
ば、請求項1又は2の発明の効果に加え、プレーンロー
タを断面形状が楕円形または多角形に形成したので、円
柱状のものに比べて、軽くてフライホイール効果も小さ
く、回転が俊敏でナイフロータに正確に同期させること
ができる上に、駆動力も小さくて済む。
ば、請求項1、2、又は3の効果に加え、遊びを持たせ
てナイフを保持するナイフ保持手段を設けたので、裁断
時の衝撃が吸収されて裁断音が小さくなる。また、ナイ
フロータと周面の動きがずれてもナイフが移動してその
動きを吸収するので、紙を引きちぎるような裁断をする
ことはなく、裁断面をきれいにする効果もある。
ば、請求項1、2、3又は4の発明の効果に加え、厚板
部材をナイフロータのナイフの動きに合わせて揺動さ
せ、厚板部材の側面とナイフロータのナイフとの間で紙
又は板紙を押し切るように構成したので、フライホイー
ル効果の影響がなく、動きが俊敏で正確なカット位置で
カットできる上、駆動力も小さくて済む。
ば、請求項1,2,3,4又は5の発明の効果に加え
て、ナイフロータを楕円柱状または多角柱状に形成した
ので、円柱状のものに比べて、軽くてフライホイール効
果も小さく、急な加減速を繰り返す場合には、回転が俊
敏で正確なカット位置をカットできる上、駆動力も小さ
くて済む。
とプレーンロータの部分の斜視図である。
ある。
レーンロータ部分を軸方向から見た説明図である。
明図である。
の断面図である。
方向から見た説明図である。
ータとプレーンロータの軸受部分の概略正面図である。
タとプレーンロータの部分の説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】周面上に1つ以上のナイフを設けたナイフ
ロータを用いて紙又は板紙を所定の長さに裁断するロー
タリーカッターにおいて、 前記ナイフロータとこれに対峙して配設したプレーンロ
ータ又は厚板部材とを、一端を回動自在に支持し他端を
揺動操作する軸受支持機構に支持させて、プレーンロー
タ又は厚板部材をナイフロータに接離可能に構成し、前
記軸受支持機構の他端を接近方向に付勢する付勢手段を
設け、この付勢手段の接近方向の動作量を規制する規制
具を設けると共に、軸受支持機構の他端をトグル機構で
構成し、このトグル機構の中間部の突出量を規制するス
トッパーを設けた ことを特徴とするロータリーカッタ
ー。 - 【請求項2】ナイフをスパイラル状に設けている請求項
1記載のロータリーカッター。 - 【請求項3】プレーンロータの断面形状を楕円形または
多角形として、このプレーンロータの側辺部とナイフと
の間で紙又は板紙を押し切るように構成した請求項1又
は2記載のロータリーカッター。 - 【請求項4】ナイフの刃先が接する周面を持つ部材をナ
イフロータに対峙して設けるとともに、周面上に設けた
ナイフ装着部にナイフを遊びを持って保持するナイフ保
持手段を設けた請求項1、2、3記載のロータリーカッ
ター。 - 【請求項5】揺動可能な厚板部材を側面が前記ナイフロ
ータに対峙するよう配設し、前記側面と前記ナイフとの
間で紙又は板紙を押し切るように構成した請求項1、
2、3、4記載のロータリーカッター。 - 【請求項6】ナイフロータを、断面形状が楕円形または
多角形に形成し、このナイフロータの側辺部にナイフを
設けた請求項1、2、3、4、5記載のロータリーカッ
ター。
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