シートの裁断装置
【課題】カッターと受け台の損傷を少なくしながら、被裁断シートを確実に切り離して能率よく裁断する。
【解決手段】シートの裁断装置は、裁断面２Ａを上面に有する受け台２と、被裁断シート１を裁断するカッター３と、カッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４とを備える。さらに、裁断装置は、被裁断シート１を上に載せて移送する搬送ベルト５と、被裁断シート１が裁断面２Ａを所定の速度で通過するように搬送ベルト５を駆動する搬送機構６と、搬送ベルト５の上に被裁断シート１を所定の速度で供給する供給機構７とを備える。カッター駆動機構４は、被裁断シート１の移送方向にカッター３を移動させる縦送り機構４Ｂを備え、縦送り機構４Ｂでカッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させると共に、カッター３を受け台２の裁断面２Ａに接近するように降下させて、受け台２の裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を裁断する。
【解決手段】シートの裁断装置は、裁断面２Ａを上面に有する受け台２と、被裁断シート１を裁断するカッター３と、カッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４とを備える。さらに、裁断装置は、被裁断シート１を上に載せて移送する搬送ベルト５と、被裁断シート１が裁断面２Ａを所定の速度で通過するように搬送ベルト５を駆動する搬送機構６と、搬送ベルト５の上に被裁断シート１を所定の速度で供給する供給機構７とを備える。カッター駆動機構４は、被裁断シート１の移送方向にカッター３を移動させる縦送り機構４Ｂを備え、縦送り機構４Ｂでカッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させると共に、カッター３を受け台２の裁断面２Ａに接近するように降下させて、受け台２の裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を裁断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト状に連続するシートを所定の長さに裁断する装置に関し、とくに複数のシートを積層している多層積層構造の高機能シートであるプラスチックシートの裁断に最適な裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のプラスチックシートを積層している多層積層構造の高機能シートは、たとえば液晶モニタに使用される。これ等の用途に使用される高機能シートは、裁断装置で決められた長さに裁断して使用される。この裁断装置は、シートを高い精度で正確な長さに裁断する必要がある。このことを実現するために、シートを正確に裁断する裁断装置は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１に記載される裁断装置は、上面を水平の裁断面とする受け台と、この受け台の裁断面に向かって下端の直線刃を降下させるカッターと、カッターを上下に往復運動させるカッター駆動機構とを備えている。この裁断装置は、受け台の裁断面に裁断されるシートである被裁断シートを配置して仮止めする。この状態で、カッターを降下させて、下端の直線刃で被裁断シートを直線状に裁断する。
【０００４】
この構造の裁断装置は、カッターで被裁断シートを確実に切り離すのが難しい。カッターが、被裁断シートを完全に切り離す位置まで移動しないと、切り残しができて、完全に切り離しできなくなる。この弊害を避けるために、カッターが受け台に食い込むまで移動させると、カッターと受け台の両方の損傷が甚だしく、綺麗に切断できなくなると共に、カッターと受け台の寿命が著しく短くなる。この弊害を解消するために、カッターが受け台の裁断面に接触したことを電気的に検出する装置が開発されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開２０００−６２０１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１９１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の装置は、カッターと受け台を金属製とし、カッターが受け台の裁断面に接触して通電されたことを電気的に検出して、被裁断シートを裁断する。この構造の装置は、カッターの刃先と、受け台の裁断面とが完全に平行で、刃先全体が裁断面に接触する状態にかぎって、被裁断シートを全周で切り離しできる。カッターの刃先の一部が受け台の裁断面に接触する装置にあっては、被裁断シートの横幅全体を完全には切り離しできない。
【０００６】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、被裁断シートを能率よく裁断すると共に、カッターと受け台の損傷を少なくしながら、被裁断シートを確実に切り離しできるシートの裁断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシートの裁断装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
シートの裁断装置は、ベルト状の被裁断シート１を裁断する平面状の裁断面２Ａを上面に有する受け台２と、この受け台２の裁断面２Ａに向かって降下して、被裁断シート１を移送方向に直交する方向に裁断するカッター３と、このカッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４とを備え、カッター３をカッター駆動機構４で往復運動させて、受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を裁断する。さらに、裁断装置は、被裁断シート１を上に載せて移送する搬送ベルト５と、この搬送ベルト５で移送される被裁断シート１が受け台２の裁断面２Ａの上を所定の速度で通過するように搬送ベルト５を駆動する搬送機構６と、この搬送機構６で移送される搬送ベルト５の上に被裁断シート１を所定の速度で供給する供給機構７とを備える。カッター駆動機構４は、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の移送方向にカッター３を移動させる縦送り機構４Ｂを備える。裁断装置は、縦送り機構４Ｂでカッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させると共に、カッター３を受け台２の裁断面２Ａに接近するように降下させて、受け台２の裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を裁断する。
【０００８】
本発明の請求項２のシートの裁断装置は、搬送機構６で移動される搬送ベルト５の移動速度を、供給機構７で移動される被裁断シート１の移動速度よりも速くしている。
【０００９】
本発明の請求項３のシートの裁断装置は、受け台２の裁断面２Ａに、搬送ベルト５を介して被裁断シート１を積層して、カッター３で被裁断シート１を裁断している。
【００１０】
本発明の請求項４のシートの裁断装置は、搬送ベルト５が、受け台２の裁断面２Ａに被裁断シート１を移送する第１の搬送ベルト５Ａと、この第１の搬送ベルト５Ａの供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａと同じ方向に移送する第２の搬送ベルト５Ｂとを備える。この裁断装置は、第２の搬送ベルト５Ｂで裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を、第１の搬送ベルト５Ａの上に積層されてカッター３で裁断する。
【００１１】
本発明の請求項５のシートの裁断装置は、カッター駆動機構４が、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の側縁１ｂ、又は被裁断シート１に印刷している模様の側縁を検出する位置検出部２５と、この位置検出部２５に制御されて、受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内でカッター３を回転させる水平回転機構４Ｃを備える。この裁断装置は、位置検出部２５が、被裁断シート１の側縁１ｂ、又は被裁断シート１に印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構４Ｃを制御し、水平回転機構４Ｃがカッター３を受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内で回転させて、被裁断シート１を側縁１ｂに直交する方向に裁断する。
【００１２】
本発明の請求項６のシートの裁断装置は、位置検出部２５がデジタルカメラ２４を備えており、デジタルカメラ２４が被裁断シート１の側縁１ｂや印刷された模様の側縁をイメージで検出している。さらに、本発明の請求項７のシートの裁断装置は、位置検出部２５がデジタルカメラ２４を備え、デジタルカメラ２４が被裁断シート１の側縁１ｂや印刷された模様の側縁と、カッター３で裁断された裁断縁１ａとを検出している。
【００１３】
本発明の請求項８のシートの裁断装置は、被裁断シート１を、複数のプラスチックフィルムを積層・接着してなる多層プラスチックシートとしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシートの裁断装置は、被裁断シートを能率よく裁断し、また、カッターと受け台の損傷を少なくしながら、被裁断シートを確実に切り離しできる特徴がある。それは、本発明の裁断装置が、被裁断シートを搬送ベルトで受け台の裁断面に移送し、搬送ベルトで移送される被裁断シートの移送方向にカッターを移動させながら、カッターを裁断面に向かって移動させて、受け台の裁断面に移送される被裁断シートを裁断するからである。すなわち、本発明の裁断装置は、被裁断シートを受け台の裁断面で停止させることなく、搬送ベルトで移送しながらカッターで裁断する。裁断される被裁断シートは搬送ベルトで移送され、カッターは縦送り機構で被裁断シートの移送方向に移動される。カッターと被裁断シートは同じ方向に移動されながら、カッターを裁断面に接近させて被裁断シートを裁断するが、被裁断シートとカッターは、移送方向にわずかなずれが発生する。とくに、被裁断シートは搬送ベルトに載せて移送されるが、搬送ベルトに対してわずかに相対的なずれが発生しながら移送される。たとえば、被裁断シートは、搬送ベルトの上で蛇行しながら移送され、あるいはスリップしながら移送される。このため、被裁断シートを搬送ベルトで移送し、カッターを縦送り機構で移送方向に移動させても、カッターが被裁断シートを裁断するときに、カッターと被裁断シートとの間に発生する移送方向における相対的なずれを皆無にできない。本発明は、カッターと被裁断シートとが移送方向における相対的なずれで、被裁断シートを確実に切り離しする。カッターが被裁断シートを裁断して、移送方向に相対的にずれると、この相対的なずれが、カッターの裁断ラインを拡開するからである。
【００１５】
さらに、本発明の裁断装置は、被裁断シートを受け台の裁断面で停止することなく、移動させながらカッターで裁断するので、受け台の裁断面で被裁断シートを停止して裁断する従来の装置に比較して、極めて能率よく被裁断シートを裁断できる特徴も実現される。
【００１６】
また、本発明の請求項２の裁断装置は、搬送機構で移動される搬送ベルトの移動速度を、供給機構で移動される被裁断シートの移動速度よりも速くするので、被裁断シートをさらに確実に切り離しできる特徴がある。それは、搬送ベルトが裁断された被裁断シートを速く移送するために、カッターで裁断された切断ラインを搬送ベルトで強制的に拡開するからである。
【００１７】
さらに、本発明の請求項３の裁断装置は、受け台の裁断面に、搬送ベルトを介して被裁断シートを積層して、カッターで被裁断シートを裁断するので、搬送ベルトでもって、カッターの刃先の損傷を防止しながら、被裁断シートを確実に切り離しできる特徴がある。それは、カッターの刃先が、わずかに搬送ベルトに食い込むまで移動して、被裁断シートを裁断できるからである。
【００１８】
また、本発明の請求項４の裁断装置は、受け台の裁断面に被裁断シートを移送する第１の搬送ベルトと、この第１の搬送ベルトの供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シートを第１の搬送ベルトと同じ方向に移送する第２の搬送ベルトとを備えているので、供給される被裁断シートを第２の搬送ベルトで第１の搬送ベルトに確実に搬送しながら、第１の搬送ベルトの上に積層される被裁断シートをカッターで確実に裁断できる。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項５の裁断装置は、搬送ベルトの上で蛇行して移送される被裁断シートを正確に裁断できる特徴がある。それは、カッター駆動機構が、搬送ベルトで移送される被裁断シートの側縁を検出する位置検出部と、この位置検出部に制御されて、受け台の裁断面を含む水平面内でカッターを回転させる水平回転機構を備え、位置検出部が被裁断シートの側縁、又は被裁断シートに印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構を制御し、水平回転機構がカッターを受け台の裁断面を含む水平面内で回転させて、被裁断シートを側縁に直交する方向に裁断するからである。
【００２０】
また、本発明の請求項６の裁断装置は、デジタルカメラで被裁断シートの側縁、又は被裁断シートに印刷している模様の側縁をイメージとして検出し、また、請求項７の裁断装置は、デジタルカメラでもって、被裁断シートの側縁や印刷された模様の側縁とカッターの裁断縁とを検出してカッターで裁断するので、被裁断シートを正確に直角に、また正確な長さに裁断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのシートの裁断装置を例示するものであって、本発明はシートの裁断装置を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図１ないし図３に示すシートの裁断装置は、被裁断シート１を移送しながら裁断する裁断面２Ａを上面に設けている受け台２と、この受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を直線状に裁断する平面状のカッター３と、このカッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４と、被裁断シート１を上にのせて移送する搬送ベルト５と、この搬送ベルト５の搬送機構６と、搬送ベルト５に被裁断シート１を供給する供給機構７とを備える。
【００２４】
受け台２は、上面に平面状の裁断面２Ａを設けている。裁断面２Ａは、ベルト状の被裁断シート１を上に載せて裁断する。図に示す裁断装置は、裁断面２Ａの上に下敷ベルト８を配設し、この下敷ベルト８の上に被裁断シート１を載せて、カッター３で被裁断シート１を裁断する。受け台２は固定されて移動しない。図の裁断装置は、裁断面２Ａの上に搬送ベルト５を移送し、この搬送ベルト５の上に被裁断シート１を載せて移送する。搬送ベルト５は、受け台２の裁断面２Ａを摺動する。裁断面２Ａは、搬送ベルト５との摩擦抵抗を小さくするために平滑面としている。さらに、裁断面２Ａは、フッ素樹脂膜等の摩擦抵抗の小さい膜を被覆して、搬送ベルト５の摩擦抵抗を小さくしている。
【００２５】
搬送ベルト５は、被裁断シート１を上に載せて移送する。図１と図２の裁断装置は、搬送ベルト５を受け台２の裁断面２Ａの上に移送して、被裁断シート１を裁断するための下敷ベルト８に併用する。これ等の裁断装置は、被裁断シート１を下敷ベルト８の上に載せて裁断面２Ａの上に移送し、下敷ベルト８の上で被裁断シート１を裁断する。図１の裁断装置は、下敷ベルト８をループ状に連結し、これを循環させて繰り返し使用する。図２の装置は、下敷ベルト８を繰り返し使用せず、常に新しい下敷ベルト８に被裁断シート１を載せて裁断面２Ａに移送する。
【００２６】
図３の装置は、搬送ベルト５を、第１の搬送ベルト５Ａと第２の搬送ベルト５Ｂとで構成している。第１の搬送ベルト５Ａと第２の搬送ベルト５Ｂは、直線状に配置されて、被裁断シート１を同じ方向に移送する。第１の搬送ベルト５Ａは、被裁断シート１を受け台２の裁断面２Ａに移送する下敷ベルト８に併用される。第２の搬送ベルト５Ｂは、第１の搬送ベルト５Ａの供給側と排出側に直線状に設けられて、裁断されない被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａに供給し、また裁断された被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａから排出する。
【００２７】
搬送ベルト５は搬送機構６で一定の速度で移送される。図１の裁断装置の搬送機構６は、ループ状に連結している搬送ベルト５をかけている４組の移送ロール１０と、この移送ロール１０を一定の速度で駆動するモーター１１とを備える。４組の移送ロール１０は、ループ状の搬送ベルト５を所定のテンションで一定の速度で移送するように、上段に２個、下段に２個を配置している。上段に配置される２組の移送ロール１０は、受け台２の裁断面２Ａの両側にあって、搬送ベルト５を裁断面２Ａを含む水平面に移送するように、上面を裁断面２Ａと同一平面に配設している。下段に配置されるる２組の移送ロール１０は、ループ状の搬送ベルト５を裁断面２Ａの下方に移送するように、上段の移送ロール１０の下方に配置している。図１の搬送機構６は、裁断面２Ａの排出側にある上段の移送ロール１０をモーター１１で駆動している。ただし、搬送ベルトの搬送機構は、上段２個の移送ロールをひとつ又は二つのモーターで駆動し、あるいは全ての移送ロールをひとつ又は複数のモーターで駆動することもできる。移送ロール１０を駆動するモーター１１は、一定の速度で搬送ベルト５を移送し、この搬送ベルト５の上に載せる被裁断シート１を一定の速度で移送する。
【００２８】
図２に示す裁断装置の搬送機構６は、受け台２の裁断面２Ａの両側に配設している２組の移送ロール１０と、受け台２の排出側の下方に配設している巻取ロール１２と、移送ロール１０と巻取ロール１２を駆動するモーター１１、１３とを備える。２組の移送ロール１０は、受け台２の裁断面２Ａの両側にあって、搬送ベルト５を裁断面２Ａを含む水平面に移送するように、上面を裁断面２Ａと同一平面に配設している。この搬送機構６は、受け台２の排出側の移送ロール１０を、あるいは受け台の両側に配置される移送ロール１０をモーター１１で一定の速度で駆動して、搬送ベルト５を受け台２の裁断面２Ａに一定の速度で移送する。受け台２を通過した搬送ベルト５は、巻取ロール１２で一定のテンションで巻き取られる。巻取ロール１２は、クラッチを介してモーター１３に連結されて、受け台２を通過した搬送ベルト５を一定のテンションで巻き取る。巻取ロール１２は、裁断面２Ａの排出側に配設している移送ロール１０の下方に配置される。図２の搬送機構６は、移送ロール１０と巻取ロール１２をモーター１１、１３で駆動する。ただし、この搬送機構は、搬送ベルトが一定の速度で移送されるように巻取ロールのみをモーターで駆動することもできる。
【００２９】
さらに、図３の搬送機構６は、第１の搬送ベルト５Ａを移送する第１の搬送機構６Ａと、第２の搬送ベルト５Ｂを移送する第２の搬送機構６Ｂとを備える。第１の搬送機構６Ａは、第１の搬送ベルト５Ａを挟んで移送速度を一定にするキャプスタンロール１４と、裁断面２Ａを通過した第１の搬送ベルト５Ａの巻取ロール１２と、キャプスタンロール１４と巻取ロール１２を駆動するモーター１５、１３とを備える。キャプスタンロール１４は、受け台２の裁断面２Ａの供給側にあって、裁断面２Ａに一定の速度で第１の搬送ベルト５Ａを移送させる。巻取ロール１２は、クラッチを介して第１の搬送ベルト５Ａを巻き取る。巻取ロール１２は、裁断面２Ａの排出側の下方に配置される。第１の搬送機構６Ａは、巻取ロール１２とキャプスタンロール１４をモーター１３、１５で駆動する。巻取ロール１２は、第１の搬送ベルト５Ａをキャプスタンロール１４よりも速く巻き取り、第１の搬送ベルト５Ａの移送速度はキャプスタンロール１４で制御する。この構造の第１の搬送機構６Ａは、キャプスタンロール１４で第１の搬送ベルト５Ａを正確な速度で裁断面２Ａに移送できる。巻取ロール１２は、裁断面２Ａを通過した第１の搬送ベルト５Ａを一定のテンションで巻き取る。第１の搬送機構は、キャプスタンロールを使用することなく、巻取ロールで第１の搬送ベルトの移送速度をコントロールすることもできる。
【００３０】
第２の搬送機構６Ｂは、上段４個の移送ロール１０と、中間２個の移送ロール１０と、下段２個の移送ロール１０と、いずれかひとつ又は複数の移送ロール１０を一定の速度で駆動して、第２の搬送ベルト５Ｂを一定の速度で移送するモーター１１とを備える。上段４個の移送ロール１０は、上面を裁断面２Ａと同一面に配置して、受け台２の供給側に２個、排出側に２個設けている。受け台２の両側に配設される移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを第１の搬送ベルト５Ａの外側に移送させる。中間の移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを第１の搬送ベルト５Ａの外側に案内して移送させる。言いかえると、第２の搬送ベルト５Ｂの内側に第１の搬送ベルト５Ａを移送させる。さらに、下段２個の移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを中間の移送ロール１０で移送される部分よりもさらに下方に第２の搬送ベルト５Ｂを移送させる。
【００３１】
この構造の第２の搬送機構６Ｂは、上段の移送ロール１０をモーター１１で駆動して、第２の搬送ベルト５Ｂを一定の速度で移送させる。ただし、第２の搬送機構は、上段４個の移送ロールをひとつ又は複数のモーターで駆動し、さらに、他の移送ロールを同じモーターで、又は別のモーターで駆動して、第２の搬送ベルトを一定の速度で移送することもできる。
【００３２】
被裁断シート１は、供給機構７で搬送ベルト５に供給される。図の裁断装置の供給機構７は、被裁断シート１のメジャーロール１６と、定寸送りロール１７と、定寸送りロール１７を一定の速度で駆動するモーター１８とを備える。メジャーロール１６は、被裁断シート１を一対のロールで挟着して、被裁断シート１の移送速度を検出する。定寸送りロール１７も一対のロールで被裁断シート１を挟着し、モーター１８に駆動されて被裁断シート１を一定の速度で移送する。
【００３３】
裁断装置は、搬送機構６で移動される搬送ベルト５の移動速度を、供給機構７で移動される被裁断シート１の移動速度よりも速くする。カッター３で裁断された被裁断シート１の切り離しを確実にするためである。このことを実現するために、図の装置は、搬送機構６と供給機構７を別々に設けたモーター１１、１８で駆動して、各々の搬送ベルト５と被裁断シート１の移送速度を別々にコントロールできる構造としている。この構造の裁断装置は、搬送機構６のモーター１１で搬送ベルト５の移送速度をコントロールし、供給機構７のモーター１８で被裁断シート１の移送速度をコントロールする。供給機構７と搬送機構６のモーター１８、１１を別々に設ける裁断装置は、搬送ベルト５と被裁断シート１の移送速度を独立してコントロールできるので、裁断された被裁断シート１の切り離しを理想とする状態に調整できる。ただし、本発明の裁断装置は、搬送機構と供給機構をひとつのモーターで駆動して、搬送機構で移動される搬送ベルトの移動速度を、供給機構で移動される被裁断シートの移動速度よりも速くすることもできる。この裁断装置は、ひとつのモーターの回転軸を、歯車や、チェーン及びスプロケット等の動力伝達機構を介して、搬送機構と供給機構の回転軸に連結して、供給機構と搬送機構の両方を所定の速度で駆動する。
【００３４】
カッター駆動機構４は、カッター３を上下に往復運動させて、受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を裁断する。カッター駆動機構４は、カッター３を裁断面２Ａに向かって降下させて被裁断シート１を裁断する上下機構４Ａと、被裁断シート１の移送方向にカッター３を移送させる縦送り機構４Ｂと、カッター３を水平面内で回転させる水平回転機構４Ｃとを備える。
【００３５】
上下機構４Ａは、カッター３に連結されてこれを上下に移動する上下シリンダー２１と、この上下シリンダー２１の制御回路２２とを備える。制御回路２２は、被裁断シート１の移送距離を移送距離センサー２３で検出し、被裁断シート１を決められた長さに裁断するように上下シリンダー２１を制御してカッター３を上下に駆動する。移送距離センサー２３は、被裁断シート１の移送距離を検出するもので、図１と図２の裁断装置は、メジャーロール１６を移送距離センサー２３として、被裁断シート１の移送距離を検出する。図３の裁断装置は、キャプスタンロール１４を移送距離センサー２３とし被裁断シート１の移送距離を検出する。
【００３６】
さらに、本発明の裁断装置は、図４と図５に示すように、被裁断シート１の裁断縁１ａの位置を検出する光センサーの移送距離センサー２３を備える。光センサーはデジタルカメラ２４である。この移送距離センサー２３は、デジタルカメラ２４から出力される映像信号を演算して、裁断縁１ａの位置を検出する演算回路（図示せず）を備える。この移送距離センサー２３は、先に裁断したカットラインを裁断縁１ａとして検出する。裁断縁１ａから被裁断シート１の裁断位置が特定される。被裁断シート１を一定の長さ（Ｌ）に裁断するからである。光センサー２４の移送距離センサー２３を備える裁断装置は、メジャーロール１６やキャプスタンロール１４で被裁断シート１の移送距離を検出し、さらに、光センサーからなる移送距離センサー２３でカッター３の切断位置を正確にコントロールして、被裁断シート１を最も正確に一定の長さ（Ｌ）に裁断できる。
【００３７】
縦送り機構４Ｂは、上下機構４Ａがカッター３を降下させるときに、カッター３を被裁断シート１の移送方向に移送する。縦送り機構４Ｂで被裁断シート１の移送方向に移動されながら、上下機構４Ａで降下されるカッター３は、被裁断シート１の移送を停止することなく、移送しながらカッター３で被裁断シート１を裁断する。
【００３８】
さらに、図４のカッター駆動機構４は、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の側縁１ｂ、又は図示しないが被裁断シートに印刷している模様の側縁を検出する位置検出部２５と、この位置検出部２５に制御されて、受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内でカッター３を回転させる水平回転機構４Ｃを備えている。
【００３９】
図４と図５の水平回転機構４Ｃは、カッター３の両端部に連結している一対のシリンダー等の軸方向制御機構２６を備える。軸方向制御機構２６は、カッター３に連結しているロッド２７の軸方向の位置を制御できる。この軸方向制御機構２６は、油圧シリンダーやモーターシリンダー等のシリンダーである。油圧シリンダーは、シリンダーに供給するオイルをコントロールして、ロッドの位置を制御する。モーターシリンダーは、モーターの回転を制御して、ロッドの位置を制御する。また、軸方向制御機構は、ネジ棒とナットとモーターとで構成することもできる。この軸方向制御機構は、モーターでネジ棒を回転して、ネジ棒に噛み合うナットを軸方向に移動させる。ナットは、回転しないがネジ棒に沿って軸方向に移動できるように配置される。一対の軸方向制御機構２６は、ロッド２７の位置をコントロールして、カッター３の水平回転角を制御する。
【００４０】
位置検出部２５は、被裁断シート１の側縁１ｂや被裁断シートに印刷された模様の側縁を検出して水平回転機構４Ｃの軸方向制御機構２６を制御し、水平回転機構４Ｃがカッター３を受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内で回転させて、被裁断シート１を側縁１ｂに直交する方向に裁断する。位置検出部２５はデジタルカメラ２４を備える。このデジタルカメラ２４でもって被裁断シート１の側縁１ｂや模様の側縁をイメージ画像として検出する。デジタルカメラ２４の出力は演算回路（図示せず）に出力される。この演算回路が、デジタルカメラ２４から入力される映像信号から被裁断シート１の側縁１ｂや模様の側縁を演算する。
【００４１】
この構造の裁断装置は、搬送ベルト５に載せて蛇行しながら移送される被裁断シート１を正確な位置で、正確に直角に裁断する。
【００４２】
さらに、図４と図５の裁断装置は、移送距離センサー２３で一対の軸方向制御機構２６を制御して、被裁断シート１を裁断する長さ（Ｌ）を調整できる。この裁断装置は、たとえば、メジャーロール１６やキャプスタンロール１４で被裁断シート１の移送距離を検出し、さらに、移送距離センサー２３で被裁断シート１の移送長さを検出し、さらに、移送距離センサー２３の信号で一対の軸方向制御機構２６を制御して、被裁断シート１を極めて高い精度で裁断できる。この裁断装置は、移送距離センサー２３で一対の軸方向制御機構２６を制御することで、被裁断シート１を裁断する長さ（Ｌ）を補正して、高精度に被裁断シート１を裁断できる。
【００４３】
以上の裁断装置は、搬送ベルト５の上に供給機構７で被裁断シート１を供給し、カッター３で所定の寸法に正確に裁断される。搬送ベルト５は、被裁断シート１を受け台２の裁断面２Ａに移送する。移送される被裁断シート１は、移送距離センサー２３で移送距離が検出される。移送距離から被裁断シート１の裁断位置が特定される。裁断位置が特定の位置となるように、カッター駆動機構４が、カッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させながら、また水平回転機構４Ｃで被裁断シート１の蛇行に補正して、上下機構４Ａで受け台２の裁断面２Ａに向かって降下させて、被裁断シート１を裁断する。被裁断シート１を移送しながらカッター３で裁断する独得の構造は、カッター３と被裁断シート１とを相対運動させる。カッター３と被裁断シート１の両方が運動していることから、両者を完全に一致させて同じ方向に、同じ速度で移送できないからである。カッター３と被裁断シート１の相対運動は、被裁断シート１を裁断縁１ａで確実に切り離す作用をする。それは、カッター３が被裁断シート１に対して相対運動することで、カッター３が裁断縁を分離するからである。
【００４４】
さらに、以上の裁断装置は、供給機構７が被裁断シート１を移送するよりも速く搬送ベルト５を移送することによっても、カッター３で裁断された裁断縁１ａが拡開されて、確実に切り離しされる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図４】カッター駆動機構の水平回転機構を示す概略平面図である。
【図５】図４に示す水平回転機構の位置を制御する状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…被裁断シート １ａ…裁断縁
１ｂ…側縁
２…受け台 ２Ａ…裁断面
３…カッター
４…カッター駆動機構 ４Ａ…上下機構
４Ｂ…縦送り機構
４Ｃ…水平回転機構
５…搬送ベルト ５Ａ…第１の搬送ベルト
５Ｂ…第２の搬送ベルト
６…搬送機構 ６Ａ…第１の搬送機構
６Ｂ…第２の搬送機構
７…供給機構
８…下敷ベルト
１０…移送ロール
１１…モーター
１２…巻取ロール
１３…モーター
１４…キャプスタンロール
１５…モーター
１６…メジャーロール
１７…定寸送りロール
１８…モーター
２１…上下シリンダー
２２…制御回路
２３…移送距離センサー
２４…デジタルカメラ
２５…位置検出部
２６…軸方向制御機構
２７…ロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト状に連続するシートを所定の長さに裁断する装置に関し、とくに複数のシートを積層している多層積層構造の高機能シートであるプラスチックシートの裁断に最適な裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のプラスチックシートを積層している多層積層構造の高機能シートは、たとえば液晶モニタに使用される。これ等の用途に使用される高機能シートは、裁断装置で決められた長さに裁断して使用される。この裁断装置は、シートを高い精度で正確な長さに裁断する必要がある。このことを実現するために、シートを正確に裁断する裁断装置は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１に記載される裁断装置は、上面を水平の裁断面とする受け台と、この受け台の裁断面に向かって下端の直線刃を降下させるカッターと、カッターを上下に往復運動させるカッター駆動機構とを備えている。この裁断装置は、受け台の裁断面に裁断されるシートである被裁断シートを配置して仮止めする。この状態で、カッターを降下させて、下端の直線刃で被裁断シートを直線状に裁断する。
【０００４】
この構造の裁断装置は、カッターで被裁断シートを確実に切り離すのが難しい。カッターが、被裁断シートを完全に切り離す位置まで移動しないと、切り残しができて、完全に切り離しできなくなる。この弊害を避けるために、カッターが受け台に食い込むまで移動させると、カッターと受け台の両方の損傷が甚だしく、綺麗に切断できなくなると共に、カッターと受け台の寿命が著しく短くなる。この弊害を解消するために、カッターが受け台の裁断面に接触したことを電気的に検出する装置が開発されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開２０００−６２０１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１９１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の装置は、カッターと受け台を金属製とし、カッターが受け台の裁断面に接触して通電されたことを電気的に検出して、被裁断シートを裁断する。この構造の装置は、カッターの刃先と、受け台の裁断面とが完全に平行で、刃先全体が裁断面に接触する状態にかぎって、被裁断シートを全周で切り離しできる。カッターの刃先の一部が受け台の裁断面に接触する装置にあっては、被裁断シートの横幅全体を完全には切り離しできない。
【０００６】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、被裁断シートを能率よく裁断すると共に、カッターと受け台の損傷を少なくしながら、被裁断シートを確実に切り離しできるシートの裁断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシートの裁断装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
シートの裁断装置は、ベルト状の被裁断シート１を裁断する平面状の裁断面２Ａを上面に有する受け台２と、この受け台２の裁断面２Ａに向かって降下して、被裁断シート１を移送方向に直交する方向に裁断するカッター３と、このカッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４とを備え、カッター３をカッター駆動機構４で往復運動させて、受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を裁断する。さらに、裁断装置は、被裁断シート１を上に載せて移送する搬送ベルト５と、この搬送ベルト５で移送される被裁断シート１が受け台２の裁断面２Ａの上を所定の速度で通過するように搬送ベルト５を駆動する搬送機構６と、この搬送機構６で移送される搬送ベルト５の上に被裁断シート１を所定の速度で供給する供給機構７とを備える。カッター駆動機構４は、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の移送方向にカッター３を移動させる縦送り機構４Ｂを備える。裁断装置は、縦送り機構４Ｂでカッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させると共に、カッター３を受け台２の裁断面２Ａに接近するように降下させて、受け台２の裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を裁断する。
【０００８】
本発明の請求項２のシートの裁断装置は、搬送機構６で移動される搬送ベルト５の移動速度を、供給機構７で移動される被裁断シート１の移動速度よりも速くしている。
【０００９】
本発明の請求項３のシートの裁断装置は、受け台２の裁断面２Ａに、搬送ベルト５を介して被裁断シート１を積層して、カッター３で被裁断シート１を裁断している。
【００１０】
本発明の請求項４のシートの裁断装置は、搬送ベルト５が、受け台２の裁断面２Ａに被裁断シート１を移送する第１の搬送ベルト５Ａと、この第１の搬送ベルト５Ａの供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａと同じ方向に移送する第２の搬送ベルト５Ｂとを備える。この裁断装置は、第２の搬送ベルト５Ｂで裁断面２Ａに移送される被裁断シート１を、第１の搬送ベルト５Ａの上に積層されてカッター３で裁断する。
【００１１】
本発明の請求項５のシートの裁断装置は、カッター駆動機構４が、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の側縁１ｂ、又は被裁断シート１に印刷している模様の側縁を検出する位置検出部２５と、この位置検出部２５に制御されて、受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内でカッター３を回転させる水平回転機構４Ｃを備える。この裁断装置は、位置検出部２５が、被裁断シート１の側縁１ｂ、又は被裁断シート１に印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構４Ｃを制御し、水平回転機構４Ｃがカッター３を受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内で回転させて、被裁断シート１を側縁１ｂに直交する方向に裁断する。
【００１２】
本発明の請求項６のシートの裁断装置は、位置検出部２５がデジタルカメラ２４を備えており、デジタルカメラ２４が被裁断シート１の側縁１ｂや印刷された模様の側縁をイメージで検出している。さらに、本発明の請求項７のシートの裁断装置は、位置検出部２５がデジタルカメラ２４を備え、デジタルカメラ２４が被裁断シート１の側縁１ｂや印刷された模様の側縁と、カッター３で裁断された裁断縁１ａとを検出している。
【００１３】
本発明の請求項８のシートの裁断装置は、被裁断シート１を、複数のプラスチックフィルムを積層・接着してなる多層プラスチックシートとしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシートの裁断装置は、被裁断シートを能率よく裁断し、また、カッターと受け台の損傷を少なくしながら、被裁断シートを確実に切り離しできる特徴がある。それは、本発明の裁断装置が、被裁断シートを搬送ベルトで受け台の裁断面に移送し、搬送ベルトで移送される被裁断シートの移送方向にカッターを移動させながら、カッターを裁断面に向かって移動させて、受け台の裁断面に移送される被裁断シートを裁断するからである。すなわち、本発明の裁断装置は、被裁断シートを受け台の裁断面で停止させることなく、搬送ベルトで移送しながらカッターで裁断する。裁断される被裁断シートは搬送ベルトで移送され、カッターは縦送り機構で被裁断シートの移送方向に移動される。カッターと被裁断シートは同じ方向に移動されながら、カッターを裁断面に接近させて被裁断シートを裁断するが、被裁断シートとカッターは、移送方向にわずかなずれが発生する。とくに、被裁断シートは搬送ベルトに載せて移送されるが、搬送ベルトに対してわずかに相対的なずれが発生しながら移送される。たとえば、被裁断シートは、搬送ベルトの上で蛇行しながら移送され、あるいはスリップしながら移送される。このため、被裁断シートを搬送ベルトで移送し、カッターを縦送り機構で移送方向に移動させても、カッターが被裁断シートを裁断するときに、カッターと被裁断シートとの間に発生する移送方向における相対的なずれを皆無にできない。本発明は、カッターと被裁断シートとが移送方向における相対的なずれで、被裁断シートを確実に切り離しする。カッターが被裁断シートを裁断して、移送方向に相対的にずれると、この相対的なずれが、カッターの裁断ラインを拡開するからである。
【００１５】
さらに、本発明の裁断装置は、被裁断シートを受け台の裁断面で停止することなく、移動させながらカッターで裁断するので、受け台の裁断面で被裁断シートを停止して裁断する従来の装置に比較して、極めて能率よく被裁断シートを裁断できる特徴も実現される。
【００１６】
また、本発明の請求項２の裁断装置は、搬送機構で移動される搬送ベルトの移動速度を、供給機構で移動される被裁断シートの移動速度よりも速くするので、被裁断シートをさらに確実に切り離しできる特徴がある。それは、搬送ベルトが裁断された被裁断シートを速く移送するために、カッターで裁断された切断ラインを搬送ベルトで強制的に拡開するからである。
【００１７】
さらに、本発明の請求項３の裁断装置は、受け台の裁断面に、搬送ベルトを介して被裁断シートを積層して、カッターで被裁断シートを裁断するので、搬送ベルトでもって、カッターの刃先の損傷を防止しながら、被裁断シートを確実に切り離しできる特徴がある。それは、カッターの刃先が、わずかに搬送ベルトに食い込むまで移動して、被裁断シートを裁断できるからである。
【００１８】
また、本発明の請求項４の裁断装置は、受け台の裁断面に被裁断シートを移送する第１の搬送ベルトと、この第１の搬送ベルトの供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シートを第１の搬送ベルトと同じ方向に移送する第２の搬送ベルトとを備えているので、供給される被裁断シートを第２の搬送ベルトで第１の搬送ベルトに確実に搬送しながら、第１の搬送ベルトの上に積層される被裁断シートをカッターで確実に裁断できる。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項５の裁断装置は、搬送ベルトの上で蛇行して移送される被裁断シートを正確に裁断できる特徴がある。それは、カッター駆動機構が、搬送ベルトで移送される被裁断シートの側縁を検出する位置検出部と、この位置検出部に制御されて、受け台の裁断面を含む水平面内でカッターを回転させる水平回転機構を備え、位置検出部が被裁断シートの側縁、又は被裁断シートに印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構を制御し、水平回転機構がカッターを受け台の裁断面を含む水平面内で回転させて、被裁断シートを側縁に直交する方向に裁断するからである。
【００２０】
また、本発明の請求項６の裁断装置は、デジタルカメラで被裁断シートの側縁、又は被裁断シートに印刷している模様の側縁をイメージとして検出し、また、請求項７の裁断装置は、デジタルカメラでもって、被裁断シートの側縁や印刷された模様の側縁とカッターの裁断縁とを検出してカッターで裁断するので、被裁断シートを正確に直角に、また正確な長さに裁断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのシートの裁断装置を例示するものであって、本発明はシートの裁断装置を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図１ないし図３に示すシートの裁断装置は、被裁断シート１を移送しながら裁断する裁断面２Ａを上面に設けている受け台２と、この受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を直線状に裁断する平面状のカッター３と、このカッター３を上下に往復運動させるカッター駆動機構４と、被裁断シート１を上にのせて移送する搬送ベルト５と、この搬送ベルト５の搬送機構６と、搬送ベルト５に被裁断シート１を供給する供給機構７とを備える。
【００２４】
受け台２は、上面に平面状の裁断面２Ａを設けている。裁断面２Ａは、ベルト状の被裁断シート１を上に載せて裁断する。図に示す裁断装置は、裁断面２Ａの上に下敷ベルト８を配設し、この下敷ベルト８の上に被裁断シート１を載せて、カッター３で被裁断シート１を裁断する。受け台２は固定されて移動しない。図の裁断装置は、裁断面２Ａの上に搬送ベルト５を移送し、この搬送ベルト５の上に被裁断シート１を載せて移送する。搬送ベルト５は、受け台２の裁断面２Ａを摺動する。裁断面２Ａは、搬送ベルト５との摩擦抵抗を小さくするために平滑面としている。さらに、裁断面２Ａは、フッ素樹脂膜等の摩擦抵抗の小さい膜を被覆して、搬送ベルト５の摩擦抵抗を小さくしている。
【００２５】
搬送ベルト５は、被裁断シート１を上に載せて移送する。図１と図２の裁断装置は、搬送ベルト５を受け台２の裁断面２Ａの上に移送して、被裁断シート１を裁断するための下敷ベルト８に併用する。これ等の裁断装置は、被裁断シート１を下敷ベルト８の上に載せて裁断面２Ａの上に移送し、下敷ベルト８の上で被裁断シート１を裁断する。図１の裁断装置は、下敷ベルト８をループ状に連結し、これを循環させて繰り返し使用する。図２の装置は、下敷ベルト８を繰り返し使用せず、常に新しい下敷ベルト８に被裁断シート１を載せて裁断面２Ａに移送する。
【００２６】
図３の装置は、搬送ベルト５を、第１の搬送ベルト５Ａと第２の搬送ベルト５Ｂとで構成している。第１の搬送ベルト５Ａと第２の搬送ベルト５Ｂは、直線状に配置されて、被裁断シート１を同じ方向に移送する。第１の搬送ベルト５Ａは、被裁断シート１を受け台２の裁断面２Ａに移送する下敷ベルト８に併用される。第２の搬送ベルト５Ｂは、第１の搬送ベルト５Ａの供給側と排出側に直線状に設けられて、裁断されない被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａに供給し、また裁断された被裁断シート１を第１の搬送ベルト５Ａから排出する。
【００２７】
搬送ベルト５は搬送機構６で一定の速度で移送される。図１の裁断装置の搬送機構６は、ループ状に連結している搬送ベルト５をかけている４組の移送ロール１０と、この移送ロール１０を一定の速度で駆動するモーター１１とを備える。４組の移送ロール１０は、ループ状の搬送ベルト５を所定のテンションで一定の速度で移送するように、上段に２個、下段に２個を配置している。上段に配置される２組の移送ロール１０は、受け台２の裁断面２Ａの両側にあって、搬送ベルト５を裁断面２Ａを含む水平面に移送するように、上面を裁断面２Ａと同一平面に配設している。下段に配置されるる２組の移送ロール１０は、ループ状の搬送ベルト５を裁断面２Ａの下方に移送するように、上段の移送ロール１０の下方に配置している。図１の搬送機構６は、裁断面２Ａの排出側にある上段の移送ロール１０をモーター１１で駆動している。ただし、搬送ベルトの搬送機構は、上段２個の移送ロールをひとつ又は二つのモーターで駆動し、あるいは全ての移送ロールをひとつ又は複数のモーターで駆動することもできる。移送ロール１０を駆動するモーター１１は、一定の速度で搬送ベルト５を移送し、この搬送ベルト５の上に載せる被裁断シート１を一定の速度で移送する。
【００２８】
図２に示す裁断装置の搬送機構６は、受け台２の裁断面２Ａの両側に配設している２組の移送ロール１０と、受け台２の排出側の下方に配設している巻取ロール１２と、移送ロール１０と巻取ロール１２を駆動するモーター１１、１３とを備える。２組の移送ロール１０は、受け台２の裁断面２Ａの両側にあって、搬送ベルト５を裁断面２Ａを含む水平面に移送するように、上面を裁断面２Ａと同一平面に配設している。この搬送機構６は、受け台２の排出側の移送ロール１０を、あるいは受け台の両側に配置される移送ロール１０をモーター１１で一定の速度で駆動して、搬送ベルト５を受け台２の裁断面２Ａに一定の速度で移送する。受け台２を通過した搬送ベルト５は、巻取ロール１２で一定のテンションで巻き取られる。巻取ロール１２は、クラッチを介してモーター１３に連結されて、受け台２を通過した搬送ベルト５を一定のテンションで巻き取る。巻取ロール１２は、裁断面２Ａの排出側に配設している移送ロール１０の下方に配置される。図２の搬送機構６は、移送ロール１０と巻取ロール１２をモーター１１、１３で駆動する。ただし、この搬送機構は、搬送ベルトが一定の速度で移送されるように巻取ロールのみをモーターで駆動することもできる。
【００２９】
さらに、図３の搬送機構６は、第１の搬送ベルト５Ａを移送する第１の搬送機構６Ａと、第２の搬送ベルト５Ｂを移送する第２の搬送機構６Ｂとを備える。第１の搬送機構６Ａは、第１の搬送ベルト５Ａを挟んで移送速度を一定にするキャプスタンロール１４と、裁断面２Ａを通過した第１の搬送ベルト５Ａの巻取ロール１２と、キャプスタンロール１４と巻取ロール１２を駆動するモーター１５、１３とを備える。キャプスタンロール１４は、受け台２の裁断面２Ａの供給側にあって、裁断面２Ａに一定の速度で第１の搬送ベルト５Ａを移送させる。巻取ロール１２は、クラッチを介して第１の搬送ベルト５Ａを巻き取る。巻取ロール１２は、裁断面２Ａの排出側の下方に配置される。第１の搬送機構６Ａは、巻取ロール１２とキャプスタンロール１４をモーター１３、１５で駆動する。巻取ロール１２は、第１の搬送ベルト５Ａをキャプスタンロール１４よりも速く巻き取り、第１の搬送ベルト５Ａの移送速度はキャプスタンロール１４で制御する。この構造の第１の搬送機構６Ａは、キャプスタンロール１４で第１の搬送ベルト５Ａを正確な速度で裁断面２Ａに移送できる。巻取ロール１２は、裁断面２Ａを通過した第１の搬送ベルト５Ａを一定のテンションで巻き取る。第１の搬送機構は、キャプスタンロールを使用することなく、巻取ロールで第１の搬送ベルトの移送速度をコントロールすることもできる。
【００３０】
第２の搬送機構６Ｂは、上段４個の移送ロール１０と、中間２個の移送ロール１０と、下段２個の移送ロール１０と、いずれかひとつ又は複数の移送ロール１０を一定の速度で駆動して、第２の搬送ベルト５Ｂを一定の速度で移送するモーター１１とを備える。上段４個の移送ロール１０は、上面を裁断面２Ａと同一面に配置して、受け台２の供給側に２個、排出側に２個設けている。受け台２の両側に配設される移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを第１の搬送ベルト５Ａの外側に移送させる。中間の移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを第１の搬送ベルト５Ａの外側に案内して移送させる。言いかえると、第２の搬送ベルト５Ｂの内側に第１の搬送ベルト５Ａを移送させる。さらに、下段２個の移送ロール１０は、第２の搬送ベルト５Ｂを中間の移送ロール１０で移送される部分よりもさらに下方に第２の搬送ベルト５Ｂを移送させる。
【００３１】
この構造の第２の搬送機構６Ｂは、上段の移送ロール１０をモーター１１で駆動して、第２の搬送ベルト５Ｂを一定の速度で移送させる。ただし、第２の搬送機構は、上段４個の移送ロールをひとつ又は複数のモーターで駆動し、さらに、他の移送ロールを同じモーターで、又は別のモーターで駆動して、第２の搬送ベルトを一定の速度で移送することもできる。
【００３２】
被裁断シート１は、供給機構７で搬送ベルト５に供給される。図の裁断装置の供給機構７は、被裁断シート１のメジャーロール１６と、定寸送りロール１７と、定寸送りロール１７を一定の速度で駆動するモーター１８とを備える。メジャーロール１６は、被裁断シート１を一対のロールで挟着して、被裁断シート１の移送速度を検出する。定寸送りロール１７も一対のロールで被裁断シート１を挟着し、モーター１８に駆動されて被裁断シート１を一定の速度で移送する。
【００３３】
裁断装置は、搬送機構６で移動される搬送ベルト５の移動速度を、供給機構７で移動される被裁断シート１の移動速度よりも速くする。カッター３で裁断された被裁断シート１の切り離しを確実にするためである。このことを実現するために、図の装置は、搬送機構６と供給機構７を別々に設けたモーター１１、１８で駆動して、各々の搬送ベルト５と被裁断シート１の移送速度を別々にコントロールできる構造としている。この構造の裁断装置は、搬送機構６のモーター１１で搬送ベルト５の移送速度をコントロールし、供給機構７のモーター１８で被裁断シート１の移送速度をコントロールする。供給機構７と搬送機構６のモーター１８、１１を別々に設ける裁断装置は、搬送ベルト５と被裁断シート１の移送速度を独立してコントロールできるので、裁断された被裁断シート１の切り離しを理想とする状態に調整できる。ただし、本発明の裁断装置は、搬送機構と供給機構をひとつのモーターで駆動して、搬送機構で移動される搬送ベルトの移動速度を、供給機構で移動される被裁断シートの移動速度よりも速くすることもできる。この裁断装置は、ひとつのモーターの回転軸を、歯車や、チェーン及びスプロケット等の動力伝達機構を介して、搬送機構と供給機構の回転軸に連結して、供給機構と搬送機構の両方を所定の速度で駆動する。
【００３４】
カッター駆動機構４は、カッター３を上下に往復運動させて、受け台２の裁断面２Ａで被裁断シート１を裁断する。カッター駆動機構４は、カッター３を裁断面２Ａに向かって降下させて被裁断シート１を裁断する上下機構４Ａと、被裁断シート１の移送方向にカッター３を移送させる縦送り機構４Ｂと、カッター３を水平面内で回転させる水平回転機構４Ｃとを備える。
【００３５】
上下機構４Ａは、カッター３に連結されてこれを上下に移動する上下シリンダー２１と、この上下シリンダー２１の制御回路２２とを備える。制御回路２２は、被裁断シート１の移送距離を移送距離センサー２３で検出し、被裁断シート１を決められた長さに裁断するように上下シリンダー２１を制御してカッター３を上下に駆動する。移送距離センサー２３は、被裁断シート１の移送距離を検出するもので、図１と図２の裁断装置は、メジャーロール１６を移送距離センサー２３として、被裁断シート１の移送距離を検出する。図３の裁断装置は、キャプスタンロール１４を移送距離センサー２３とし被裁断シート１の移送距離を検出する。
【００３６】
さらに、本発明の裁断装置は、図４と図５に示すように、被裁断シート１の裁断縁１ａの位置を検出する光センサーの移送距離センサー２３を備える。光センサーはデジタルカメラ２４である。この移送距離センサー２３は、デジタルカメラ２４から出力される映像信号を演算して、裁断縁１ａの位置を検出する演算回路（図示せず）を備える。この移送距離センサー２３は、先に裁断したカットラインを裁断縁１ａとして検出する。裁断縁１ａから被裁断シート１の裁断位置が特定される。被裁断シート１を一定の長さ（Ｌ）に裁断するからである。光センサー２４の移送距離センサー２３を備える裁断装置は、メジャーロール１６やキャプスタンロール１４で被裁断シート１の移送距離を検出し、さらに、光センサーからなる移送距離センサー２３でカッター３の切断位置を正確にコントロールして、被裁断シート１を最も正確に一定の長さ（Ｌ）に裁断できる。
【００３７】
縦送り機構４Ｂは、上下機構４Ａがカッター３を降下させるときに、カッター３を被裁断シート１の移送方向に移送する。縦送り機構４Ｂで被裁断シート１の移送方向に移動されながら、上下機構４Ａで降下されるカッター３は、被裁断シート１の移送を停止することなく、移送しながらカッター３で被裁断シート１を裁断する。
【００３８】
さらに、図４のカッター駆動機構４は、搬送ベルト５で移送される被裁断シート１の側縁１ｂ、又は図示しないが被裁断シートに印刷している模様の側縁を検出する位置検出部２５と、この位置検出部２５に制御されて、受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内でカッター３を回転させる水平回転機構４Ｃを備えている。
【００３９】
図４と図５の水平回転機構４Ｃは、カッター３の両端部に連結している一対のシリンダー等の軸方向制御機構２６を備える。軸方向制御機構２６は、カッター３に連結しているロッド２７の軸方向の位置を制御できる。この軸方向制御機構２６は、油圧シリンダーやモーターシリンダー等のシリンダーである。油圧シリンダーは、シリンダーに供給するオイルをコントロールして、ロッドの位置を制御する。モーターシリンダーは、モーターの回転を制御して、ロッドの位置を制御する。また、軸方向制御機構は、ネジ棒とナットとモーターとで構成することもできる。この軸方向制御機構は、モーターでネジ棒を回転して、ネジ棒に噛み合うナットを軸方向に移動させる。ナットは、回転しないがネジ棒に沿って軸方向に移動できるように配置される。一対の軸方向制御機構２６は、ロッド２７の位置をコントロールして、カッター３の水平回転角を制御する。
【００４０】
位置検出部２５は、被裁断シート１の側縁１ｂや被裁断シートに印刷された模様の側縁を検出して水平回転機構４Ｃの軸方向制御機構２６を制御し、水平回転機構４Ｃがカッター３を受け台２の裁断面２Ａを含む水平面内で回転させて、被裁断シート１を側縁１ｂに直交する方向に裁断する。位置検出部２５はデジタルカメラ２４を備える。このデジタルカメラ２４でもって被裁断シート１の側縁１ｂや模様の側縁をイメージ画像として検出する。デジタルカメラ２４の出力は演算回路（図示せず）に出力される。この演算回路が、デジタルカメラ２４から入力される映像信号から被裁断シート１の側縁１ｂや模様の側縁を演算する。
【００４１】
この構造の裁断装置は、搬送ベルト５に載せて蛇行しながら移送される被裁断シート１を正確な位置で、正確に直角に裁断する。
【００４２】
さらに、図４と図５の裁断装置は、移送距離センサー２３で一対の軸方向制御機構２６を制御して、被裁断シート１を裁断する長さ（Ｌ）を調整できる。この裁断装置は、たとえば、メジャーロール１６やキャプスタンロール１４で被裁断シート１の移送距離を検出し、さらに、移送距離センサー２３で被裁断シート１の移送長さを検出し、さらに、移送距離センサー２３の信号で一対の軸方向制御機構２６を制御して、被裁断シート１を極めて高い精度で裁断できる。この裁断装置は、移送距離センサー２３で一対の軸方向制御機構２６を制御することで、被裁断シート１を裁断する長さ（Ｌ）を補正して、高精度に被裁断シート１を裁断できる。
【００４３】
以上の裁断装置は、搬送ベルト５の上に供給機構７で被裁断シート１を供給し、カッター３で所定の寸法に正確に裁断される。搬送ベルト５は、被裁断シート１を受け台２の裁断面２Ａに移送する。移送される被裁断シート１は、移送距離センサー２３で移送距離が検出される。移送距離から被裁断シート１の裁断位置が特定される。裁断位置が特定の位置となるように、カッター駆動機構４が、カッター３を被裁断シート１の移送方向に移動させながら、また水平回転機構４Ｃで被裁断シート１の蛇行に補正して、上下機構４Ａで受け台２の裁断面２Ａに向かって降下させて、被裁断シート１を裁断する。被裁断シート１を移送しながらカッター３で裁断する独得の構造は、カッター３と被裁断シート１とを相対運動させる。カッター３と被裁断シート１の両方が運動していることから、両者を完全に一致させて同じ方向に、同じ速度で移送できないからである。カッター３と被裁断シート１の相対運動は、被裁断シート１を裁断縁１ａで確実に切り離す作用をする。それは、カッター３が被裁断シート１に対して相対運動することで、カッター３が裁断縁を分離するからである。
【００４４】
さらに、以上の裁断装置は、供給機構７が被裁断シート１を移送するよりも速く搬送ベルト５を移送することによっても、カッター３で裁断された裁断縁１ａが拡開されて、確実に切り離しされる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかるシートの裁断装置の概略構成図である。
【図４】カッター駆動機構の水平回転機構を示す概略平面図である。
【図５】図４に示す水平回転機構の位置を制御する状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…被裁断シート １ａ…裁断縁
１ｂ…側縁
２…受け台 ２Ａ…裁断面
３…カッター
４…カッター駆動機構 ４Ａ…上下機構
４Ｂ…縦送り機構
４Ｃ…水平回転機構
５…搬送ベルト ５Ａ…第１の搬送ベルト
５Ｂ…第２の搬送ベルト
６…搬送機構 ６Ａ…第１の搬送機構
６Ｂ…第２の搬送機構
７…供給機構
８…下敷ベルト
１０…移送ロール
１１…モーター
１２…巻取ロール
１３…モーター
１４…キャプスタンロール
１５…モーター
１６…メジャーロール
１７…定寸送りロール
１８…モーター
２１…上下シリンダー
２２…制御回路
２３…移送距離センサー
２４…デジタルカメラ
２５…位置検出部
２６…軸方向制御機構
２７…ロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト状の被裁断シート(1)を裁断する平面状の裁断面(2A)を上面に有する受け台(2)と、この受け台(2)の裁断面(2A)に向かって降下して、被裁断シート(1)を移送方向に直交する方向に裁断するカッター(3)と、このカッター(3)を上下に往復運動させるカッター駆動機構(4)とを備え、カッター(3)をカッター駆動機構(4)で往復運動させて、受け台(2)の裁断面(2A)で被裁断シート(1)を裁断するシートの裁断装置であって、
被裁断シート(1)を上に載せて移送する搬送ベルト(5)と、この搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)が受け台(2)の裁断面(2A)の上を所定の速度で通過するように搬送ベルト(5)を駆動する搬送機構(6)と、この搬送機構(6)で移送される搬送ベルト(5)の上に被裁断シート(1)を所定の速度で供給する供給機構(7)とを備え、
カッター駆動機構(4)は、搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)の移送方向にカッター(3)を移動させる縦送り機構(4B)を備え、この縦送り機構(4B)でカッター(3)を被裁断シート(1)の移送方向に移動させると共に、カッター(3)を受け台(2)の裁断面(2A)に接近するように降下させて、受け台(2)の裁断面(2A)に移送される被裁断シート(1)を裁断するようにしてなるシートの裁断装置。
【請求項２】
搬送機構(6)で移動される搬送ベルト(5)の移動速度が、供給機構(7)で移動される被裁断シート(1)の移動速度よりも速い請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項３】
受け台(2)の裁断面(2A)に、搬送ベルト(5)を介して被裁断シート(1)を積層して、カッター(3)で被裁断シート(1)を裁断する請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項４】
搬送ベルト(5)が、受け台(2)の裁断面(2A)に被裁断シート(1)を移送する第１の搬送ベルト(5A)と、この第１の搬送ベルト(5A)の供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シート(1)を第１の搬送ベルト(5A)と同じ方向に移送する第２の搬送ベルト(5B)とを備え、第２の搬送ベルト(5B)で裁断面(2A)に移送される被裁断シート(1)が、第１の搬送ベルト(5A)の上に積層されてカッター(3)で裁断されるようにしてなる請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項５】
カッター駆動機構(4)が、搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)の側縁(1b)を検出し、又は被裁断シート(1)に印刷している模様の側縁を検出する位置検出部(25)と、この位置検出部(25)に制御されて、受け台(2)の裁断面(2A)を含む水平面内でカッター(3)を回転させる水平回転機構(4C)を備えており、
位置検出部(25)が被裁断シート(1)の側縁(1b)、又は被裁断シート(1)に印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構(4C)を制御し、水平回転機構(4C)がカッター(3)を受け台(2)の裁断面(2A)を含む水平面内で回転させて、被裁断シート(1)を側縁(1b)に直交する方向に裁断するようにしてなる請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項６】
位置検出部(25)がデジタルカメラ(24)を備え、デジタルカメラ(24)が被裁断シート(1)の側縁(1b)又は、印刷された模様の側縁をイメージで検出する請求項５に記載されるシートの裁断装置。
【請求項７】
位置検出部(25)がデジタルカメラ(24)を備え、デジタルカメラ(24)が被裁断シート(1)の側縁(1b)又は印刷された模様の側縁と、カッター(3)で裁断された裁断縁(1a)とを検出する請求項５に記載されるシートの裁断装置。
【請求項８】
被裁断シート(1)が、複数のプラスチックフィルムを積層・接着してなる多層プラスチックシートである請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項１】
ベルト状の被裁断シート(1)を裁断する平面状の裁断面(2A)を上面に有する受け台(2)と、この受け台(2)の裁断面(2A)に向かって降下して、被裁断シート(1)を移送方向に直交する方向に裁断するカッター(3)と、このカッター(3)を上下に往復運動させるカッター駆動機構(4)とを備え、カッター(3)をカッター駆動機構(4)で往復運動させて、受け台(2)の裁断面(2A)で被裁断シート(1)を裁断するシートの裁断装置であって、
被裁断シート(1)を上に載せて移送する搬送ベルト(5)と、この搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)が受け台(2)の裁断面(2A)の上を所定の速度で通過するように搬送ベルト(5)を駆動する搬送機構(6)と、この搬送機構(6)で移送される搬送ベルト(5)の上に被裁断シート(1)を所定の速度で供給する供給機構(7)とを備え、
カッター駆動機構(4)は、搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)の移送方向にカッター(3)を移動させる縦送り機構(4B)を備え、この縦送り機構(4B)でカッター(3)を被裁断シート(1)の移送方向に移動させると共に、カッター(3)を受け台(2)の裁断面(2A)に接近するように降下させて、受け台(2)の裁断面(2A)に移送される被裁断シート(1)を裁断するようにしてなるシートの裁断装置。
【請求項２】
搬送機構(6)で移動される搬送ベルト(5)の移動速度が、供給機構(7)で移動される被裁断シート(1)の移動速度よりも速い請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項３】
受け台(2)の裁断面(2A)に、搬送ベルト(5)を介して被裁断シート(1)を積層して、カッター(3)で被裁断シート(1)を裁断する請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項４】
搬送ベルト(5)が、受け台(2)の裁断面(2A)に被裁断シート(1)を移送する第１の搬送ベルト(5A)と、この第１の搬送ベルト(5A)の供給側と排出側のいずれか又は両方に配設されて、被裁断シート(1)を第１の搬送ベルト(5A)と同じ方向に移送する第２の搬送ベルト(5B)とを備え、第２の搬送ベルト(5B)で裁断面(2A)に移送される被裁断シート(1)が、第１の搬送ベルト(5A)の上に積層されてカッター(3)で裁断されるようにしてなる請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項５】
カッター駆動機構(4)が、搬送ベルト(5)で移送される被裁断シート(1)の側縁(1b)を検出し、又は被裁断シート(1)に印刷している模様の側縁を検出する位置検出部(25)と、この位置検出部(25)に制御されて、受け台(2)の裁断面(2A)を含む水平面内でカッター(3)を回転させる水平回転機構(4C)を備えており、
位置検出部(25)が被裁断シート(1)の側縁(1b)、又は被裁断シート(1)に印刷している模様の側縁を検出して水平回転機構(4C)を制御し、水平回転機構(4C)がカッター(3)を受け台(2)の裁断面(2A)を含む水平面内で回転させて、被裁断シート(1)を側縁(1b)に直交する方向に裁断するようにしてなる請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【請求項６】
位置検出部(25)がデジタルカメラ(24)を備え、デジタルカメラ(24)が被裁断シート(1)の側縁(1b)又は、印刷された模様の側縁をイメージで検出する請求項５に記載されるシートの裁断装置。
【請求項７】
位置検出部(25)がデジタルカメラ(24)を備え、デジタルカメラ(24)が被裁断シート(1)の側縁(1b)又は印刷された模様の側縁と、カッター(3)で裁断された裁断縁(1a)とを検出する請求項５に記載されるシートの裁断装置。
【請求項８】
被裁断シート(1)が、複数のプラスチックフィルムを積層・接着してなる多層プラスチックシートである請求項１に記載されるシートの裁断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２８３４２９（Ｐ２００７−２８３４２９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１２６２３（Ｐ２００６−１１２６２３）
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（５９１２４６２９６）株式会社トーコー (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（５９１２４６２９６）株式会社トーコー (4)
【Ｆターム（参考）】
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