段ボールシートの切断方法及び装置
【課題】段ボールシート生産設備のカットオフ装置において、実際に生産される段ボールシートの切断長の範囲において、高い生産速度及び切断精度を可能とする。
【解決手段】スリッタスコアラの後段に配置されるカットオフ装置を、第１段カッタ装置１２と第２段カッタ装置１４とで構成する。第１段カッタ装置１２の回転胴１６，１８は直径、重量及び軸間距離ｈ１が大きい。第２段カッタ装置１４の回転胴２４，２６は直径、重量及び軸間距離ｈ２が小さい。段ボールシートの切断長が大きい領域では第１段カッタ装置１２のみを選択的に稼動させ、該切断長が小さい領域では第２段カッタ装置１４を選択的に稼動させる。これによって、広い範囲の切断長で刃物先端速度Ｖｃを最大にできるので、段ボールシートの生産能力を高く維持できる。
【解決手段】スリッタスコアラの後段に配置されるカットオフ装置を、第１段カッタ装置１２と第２段カッタ装置１４とで構成する。第１段カッタ装置１２の回転胴１６，１８は直径、重量及び軸間距離ｈ１が大きい。第２段カッタ装置１４の回転胴２４，２６は直径、重量及び軸間距離ｈ２が小さい。段ボールシートの切断長が大きい領域では第１段カッタ装置１２のみを選択的に稼動させ、該切断長が小さい領域では第２段カッタ装置１４を選択的に稼動させる。これによって、広い範囲の切断長で刃物先端速度Ｖｃを最大にできるので、段ボールシートの生産能力を高く維持できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状段ボールシートを所定寸法に切断するに際し、高い切断速度と切断精度を可能とする切断方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールシート生産設備において、製造された帯状段ボールシートは、スリッタスコアラで裁断や罫入れがなされた後、カットオフ装置で設定寸法のシート片に切断され、切断されたシート片はスタッカに積み上げられる。カットオフ装置は、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴が段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、該回転胴が駆動装置によって連動するカッタ装置からなり、帯状段ボールシートを上下からナイフで挟んで切断するようになっている。
カットオフ装置に装着されるナイフは図示しないが、通常、平刃と呼ばれるタイプや鋸刃と呼ばれるタイプが使用される。
【０００３】
段ボールシート生産設備における帯状段ボールシートの搬送速度は、段ボールシートの生産能力を高めるために、高速化されてきている。そのため、段ボールシートを短尺に切断する場合、回転胴をより高速で回転させる必要があり、この場合、回転胴を駆動するサーボモータに高トルクが負荷され、熱をもつなどの問題があった。従って、従来では、サーボモータを大型にして高速で切断するか、あるいはサーボモータは小型のままとして切断を低速で行なっていた。
【０００４】
特許文献１には、前記問題を解決するため、カッタ装置を帯状段ボールシートの搬送方向に複数配置し、複数のカッタ装置を連動させて帯状段ボールシートを同時に切断することにより、カッタ装置の数と同数のシート片を得るようにすると共に、シート片の切断長は、カッタ装置間の間隔を調節することで任意に設定可能にした構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、スリッタスコアラの後段にカッタ装置を２台配置し、これら２台のカッタ装置の切断動作を連動させることにより、段ボールシートのオーダチェンジ時における段ボールシートの廃棄量を低減するようにした生産方法が開示されている。以下、特許文献２に開示された段ボールシート生産設備を図５及び図６により説明する。
【０００６】
図５に示す段ボールシート生産設備１００において、ライン走行方向ａの上流側から順に、ライン走行長検出用パルス発生器１０２、トリムシャー１０４、第１のスリッタスコアラ１０６、第２のスリッタスコアラ１０８が配設されている。帯状段ボールシートｃは、トリムシャー１０４で両側縁がカットされた後、第１のスリッタスコアラ１０６で裁断や罫入れがなされる。第２のスリッタスコアラ１０８は、帯状段ボールシートｃの切断長、坪量（紙種）等が変更されるオーダチェンジが行なわれるまで待機しており、オーダチェンジ後、第１のスリッタスコアラ１０６から第２のスリッタスコアラ１０８に切り換えられる。
【０００７】
該スリッタスコアラの下流側で、帯状段ボールシートｃは、サクションコンベア１１０で搬送され、カッタ装置制御用のライン走行長検出用パルス発生器１１２を通過する。その後、帯状段ボールシートｃは、外周面にナイフが装着された一対の回転胴からなる第１のカッタ装置１１４及び該第１のカッタ装置１１４の後段に設けられた第２のカッタ装置１１６で、これらカッタ装置１１４及び１１６で幅方向に切断される。切断されたシート片ｓは、押えロール１１８で押えられて、サクションコンベア１２０で搬送され、パルス発生器１２２でライン走行長が検出される。
【０００８】
その後、シート片ｓは、ディフレクタ１２４を経て送りコンベア１２６で送られる。一方、不良シート片は、スクラップコンベア１２８を経てスクラップ受け１３０に収容される。コントローラ１３２〜１４２は、前記各装置を制御するためのものであり、これらコントローラは、段ボールシート生産設備全体を管理する生産管理装置１４４で制御される。
かかる構成において、第１のカッタ装置１１４及び第２のカッタ装置１１６を連続動作させ、オーダチェンジ時の段ボールシートの廃棄量を低減するようにしている。
【０００９】
図６において、ナイフの形状がスパイラル刃の場合、カッタ装置の上側回転胴１４６ａに装着された上刃１４８ａと、下側回転胴１４６ｂに装着された下刃１４８ｂの交差域（同調区間）及びその前後の小幅域では、刃物先端速度Ｖｃとライン速度（段ボールシート搬送速度）Ｖｓとは、同一となる。この同調区間内で帯状段ボールシートｃが切断される。正しく刃先の同調速度制御が行なわれている限り、切断点は帯状段ボールシートの幅方向に移動し、帯状段ボールシートは、搬送方向に対して直角に切断される。
【００１０】
同調区間以外の領域では、刃物先端速度Ｖｃは、帯状段ボールシートｃの設定された切断長に合わせるため、１回転の間で制御される。例えば、帯状段ボールシートｃの切断長が短い場合には、刃物先端速度Ｖｃが同調区間走行中と比べて速くなるように制御される。帯状段ボールシートｃの切断長が長い場合には、刃物先端速度Ｖｃが同調区間走行中と比べて遅くなるように制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開平５−９９００号の明細書及び図面
【特許文献２】特開２００３−２３１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のように、切断装置の回転胴の回転速度は、切断長に合わせるため、同調区間以外では、加速・減速制御される。このとき、回転胴を駆動するサーボモータに一定速時よりも大きなトルクが発生する。このトルクの程度は、回転胴の軸間距離（図１に示す軸間距離ｈ１、ｈ２）が小さく、かつ回転中の回転胴に発生する慣性力が小さいほど小さい。逆に、軸間距離が大きく、発生する慣性力が大きいほど大きくなる。そのため、発生トルクとの関係から、刃物先端速度は制限を受ける。
【００１３】
図７は、帯状段ボールシートの切断長と刃物先端速度との関係を示す線図である。図中、曲線Ｘ（破線）は、直径が小さくて軸間距離が小さく、回転中発生する慣性力が小さい回転胴を有するカッタ装置の可能な最大刃物先端速度を示す。曲線Ｙ（一点鎖線）は、直径が大きくて軸間距離が大きく、発生する慣性力が大きい回転胴を有するカッタ装置の可能な最大刃物先端速度を示す。図７から、切断長が短い場合は、軸間距離が小さいカッタ装置のほうが刃物先端速度が大きく、切断長が長い場合は、軸間距離が大きいカッタ装置のほうが刃物先端速度が大きいことがわかる。
【００１４】
従って、１台のカッタ装置だけでは、広範囲な切断長に対して、常に大きな刃物先端速度を維持することはできない。
また、段ボールシートの坪量（紙種）によって、切断荷重は異なり、切断時、回転胴が段ボールシートから受ける反力も異なる。そのため、回転胴の剛性を切断対象となる段ボールシートの最大坪量に合わせたものとする必要がある。従って、回転胴を駆動するサーボモータが大型化せざるを得ないという問題がある。
【００１５】
また、カットオフ装置は、高い切断精度が要求される。特許文献１又は２に開示されたカットオフ装置は、２台のカッタ装置を同時に稼動させているため、個々のカッタ装置の切断誤差が累積されて、切断精度が低下するという問題がある。
【００１６】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボールシート生産設備のカットオフ装置において、実際に生産される段ボールシートの切断長の範囲において、生産速度を高く維持でき、かつ切断精度が高く、電力を低減できるカットオフ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる目的を達成するため、本発明の段ボールシートの切断方法は、段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、該カッタ装置の切断能力が互いに異なるカッタ装置を段ボールシートの搬送路に沿って複数配置して構成され、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたものである。
【００１８】
ここで、切断能力とは、カッタ装置の回転胴の慣性力（重量や径）、剛性（支持材の強度など）、又は回転胴の駆動力（モータ等駆動装置の容量など）で決定されるものである。
図１には、切断能力が異なる場合の一例として、回転胴の径が互いに異なる場合、即ち、軸間距離が互いに異なる二つのカッタ装置を配した例を示している。切断能力の前記定義によれば、例えば、軸間距離を同じくして容量の異なるサーボモータを設置してもよい。必ずしも回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるケースのみに限定されるものではない。
【００１９】
本発明方法は、切断能力が異なる複数のカッタ装置からなるカットオフ装置を用い、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、刃物先端速度が最大となり得るカッタ装置を選択的に稼動させるようにしたものである。これによって、広い範囲の切断長に対して、常に高い刃物先端速度にすることができるので、段ボールシートの生産能力を向上できる。
【００２０】
また、一時に１個のカッタ装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、一時に１個の切断装置のみを稼動させるので、複数の切断装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００２１】
本発明方法において、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）を変更し、旧カッタ装置を新カッタ装置に切り換える場合、旧カッタ装置の最終切断位置から新カッタ装置による最初の切断位置の間に除去シート片を形成するようにするとよい。
このように、帯状段ボールシートのオーダチェンジ時に、除去シート片を形成することで、新カッタ装置によるシート片の切断精度を最初のシート片から高く維持できる。
【００２２】
また、本発明方法において、段ボールシートに不良部位が発生した時、稼動中のカッタ装置によって該不良部位を含むシート片の両端を搬送方向下流側から上流側に向かって順に切断して除去シート片を形成するようにするとよい。
これによって、不良部位を段ボールシートから除去できると共に、次のシート片から切断精度を高く維持できる。
【００２３】
また、前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の段ボールシートの切断装置は、
段ボールシート生産設備において、段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、
帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えているものである。
【００２４】
本発明装置では、前記構成により、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させることにより、段ボールシートの広い範囲の切断長に対して、常に高い刃物先端速度が可能となる。これによって、段ボールシートの生産能力を向上できる。
また、一時に１個の切断装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、複数の切断装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００２５】
本発明装置において、カッタ装置のうち、段ボールシートの切断長が大きいときに稼動されるカッタ装置を段ボールシートの搬送方向上流側に配置し、段ボールシートの切断長が小さいときに稼動されるカッタ装置を段ボールシートの搬送方向下流側に配置するとよい。これによって、カットオフ装置の上流側で切断長が大きいシート片が搬送され、切断長が短いシート片がカットオフ装置の下流側から搬送されるので、コンベア間での段ボールシートの受け渡しが容易になり、シート片の搬送中の蛇行などに伴うシート片のずれを防止でき，シート片の走行精度を向上できる。
【００２６】
なお、本発明装置において、切断されたシート片の受け渡しが円滑にできるという条件の下で、特に、カッタ装置間の間隔は、制限を受けない。
【００２７】
本発明装置において、カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置し、該コンベア群の搬送速度が搬送方向下流側に配置されたコンベアほど速くなるように構成するとよい。これによって、切断されたシート片を間隔をもうけて搬送することができるので、シート片のジャムをなくし、円滑な搬送が可能になる。前記構成は、１個の駆動モータを備え、コンベアの駆動輪の径を変えるだけで、複数のコンベアの搬送速度を変えることができ、コンベアの構成を簡素化できる。
【００２８】
また、本発明装置において、カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置すると共に、切断装置間に配置されるコンベアの搬送速度を変更可能に構成し、稼動中のカッタ装置より下流側に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベアの搬送速度より速くすると共に、上流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を下流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくし、下流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくするとよい。
【００２９】
これによって、切断されたシート片を間隔をもうけて搬送することができ、シート片のジャムをなくして円滑な搬送が可能になると共に、稼動中のカッタ装置の下流側でシート片間の間隔が必要以上に大きくならないので、シート片の搬送精度を向上できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明方法によれば、段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたので、広い範囲の切断長に対して常に速い刃物先端速度を維持でき、段ボールシートの生産能力を向上できる。また、一時に１個のみのカッタ装置だけを稼動させるようにしているので、切断精度の累積誤差が生ぜず、高い切断精度を維持できると共に、カットオフ装置の電力を低減できる。
【００３１】
また、本発明装置によれば、段ボールシート生産設備において、段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えているので、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明方法及び装置の第１実施形態に係る段ボールシート生産設備のカットオフ装置を示す正面図である。
【図２】段ボールシートのオーダチェンジ時に前記カットオフ装置による帯状段ボールシートトの切断手順を示す模式図である。
【図３】段ボールシートに不良部位が発生した時に前記カットオフ装置による切断手順を示す模式図である。
【図４】本発明方法及び装置の第２実施形態に係る段ボールシートのコンベア駆動機構を示す模式図である。
【図５】従来の段ボールシート生産設備の全体構成図である。
【図６】カットオフ装置のカッタ装置の説明図である。
【図７】段ボールシートの切断長とカッタの刃物先端速度との関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明方法及び装置の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、段ボールシート生産設備のスリッタスコアラ（図示省略）の後段に設けられた本実施形態のカットオフ装置１０を示す。図１において、矢印ａは段ボールシートの搬送方向を示し、本実施形態のカットオフ装置１０は、該搬送方向に沿って２台のカッタ装置１２及び１４が設けられている。第１カッタ装置１２は、第２カッタ装置１４より搬送方向上流側に設けられている。
【００３５】
第１カッタ装置１２は、帯状段ボールシートｃの搬送路を挟んで該搬送路の上下に一対の回転胴１６及び１８が設けられ、これら回転胴の外周面には、軸方向にナイフ２０及び２２が夫々装着されている。一対の回転胴１６，１８は、図示省略のサーボモータにより互いに連動して逆方向に回転し、帯状段ボールシートｃをナイフ２０及び２２で挟んで幅方向（搬送方向ａと直角方向）に切断する。第２カッタ装置１４も、同様の機能を有する一対の回転胴２４及び２６と、ナイフ２８及び３０を備えている。
【００３６】
第１カッタ装置１２の回転胴１６，１８の直径及び重量は、第２カッタ装置１４の回転胴２４、２６の直径及び重量より大きく、第１カッタ装置１２の軸間距離ｈ１は、第２カッタ装置１４の軸間距離ｈ２より大きい。そのため、回転中の回転胴の慣性力は、第１カッタ装置１２のほうが第２カッタ装置１４より大きくなる。
従って、図７に曲線Ｙ（一点鎖線）で示すように、長い切断長の領域においては、第１カッタ装置１２のほうがナイフ１６及び１８の刃物先端速度Ｖｃを速くでき、短い切断長の領域においては、図７に曲線Ｘ（破線）で示すように第２カッタ装置１４のほうがナイフ２４及び２６の刃物先端速度Ｖｃを速くできる。
【００３７】
従って、原則として、長い切断長の領域では、第１カッタ装置１２を選択して稼動させ、短い切断長の領域では、第２カッタ装置１４を選択して稼動させるようにする。しかし、稼動させるカッタ装置の選択は、帯状段ボールシートｃの坪量（紙種）も考慮に入れる必要がある。即ち、坪量が大きい帯状段ボールシートｃの場合、大きな切断荷重が必要となり、切断時回転胴側に大きな反力が加わる。従って、段ボールシートの坪量が大きい場合は、剛性の大きいカッタ装置を選択する必要がある。
【００３８】
このように、稼動させるカッタ装置の回転中の慣性力や剛性を決定する回転胴の重量、径及び軸間距離等は、帯状段ボールシートｃの切断長を主要因とし、その他、坪量（紙種）を考慮して選択する必要がある。
【００３９】
第１カッタ装置１２の搬送方向上流側には、プーリ３４とプーリ３４に巻回された無端状ベルト３６とからなるベルトコンベア３２が設けられている。ベルトコンベア３２によって、帯状段ボールシートｃを第１カッタ装置１２まで搬送する。第１段カッタ装置１２と第２カッタ装置１４との間には、プーリ４０ａ、４０ｂと、これらプーリに巻回された無端状ベルト４２とからなるベルトコンベア３８が設けられている。また、第２カッタ装置１４の搬送方向下流側には、プーリ４６とプーリ４６に巻回された無端状ベルト４８とからなるベルトコンベア４４が設けられている。
【００４０】
駆動モータ５０とプーリ３４、プーリ４０ａの回転軸とは、動力伝達機構５２を介して接続されている。駆動モータ５０とプーリ４６とは、動力伝達機構５４を介して接続されている。動力伝達機構５２及び５４によって駆動モータ５０の動力が伝達される。プーリ３４、４０ａ及び４６の直径は、プーリ３４＜プーリ４０ａ＜プーリ４６の関係にある。そのため、駆動モータ５０から同一の回転速度がこれらプーリに伝達されると、ベルトコンベア３２の搬送速度Ｖ１＜ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２＜ベルトコンベア４４の搬送速度Ｖ３とすることができる。
【００４１】
駆動モータ５０の駆動、及び第１カッタ装置１２，第２カッタ装置１４の図示省略のサーボモータの駆動は、段ボールシート生産設備全体の運転を制御する生産管理装置５６で制御される。
【００４２】
かかる構成において、まず、第１カッタ装置１２を選択的に稼動させる場合を説明する。ベルトコンベア３２によって第１カッタ装置１２まで搬送されてきた帯状段ボールシートｃは、第１カッタ装置１２で搬送方向に所定の切断長に切断される。所定の切断長に切断されたシート片ｓは、ベルトコンベア３８の搬送面に載って下流側に搬送される。このとき、ベルトコンベア３２の搬送速度Ｖ１＜ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２であるので、シート片ｓと上流側の帯状段ボールシートｃとの間に自動的に間隔が空けられる。
【００４３】
このとき、第２カッタ装置１４が稼動していないので、シート片ｓは、そのまま第２カッタ装置１４を通り過ぎ、ベルトコンベア４４に載せられる。ベルトコンベア４４の搬送速度Ｖ３＞ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２であるので、ベルトコンベア４４で搬送されるシート片ｓとその上流側のシート片ｓと間隔は、さらに増大する。
【００４４】
次に、第２カッタ装置１４のみを稼動させる場合を説明する。この場合、第１カッタ装置１２は稼動していないので、帯状段ボールシートｃは第１カッタ装置１２で切断されず、そのまま通り過ぎ、ベルトコンベア３８の搬送面に載せられる。ベルトコンベア３８の搬送面に載せられた帯状段ボールシートｃは、第２カッタ装置１４に到達し、第２カッタ装置１４で所定の切断長に切断される。第２カッタ装置１４で切断されたシート片ｓは、ベルトコンベア４４に載せられ、下流側に搬送される。
【００４５】
本実施形態によれば、帯状段ボールシートｃの切断長及び坪量（紙種）に応じて、第１カッタ装置１２又は第２カッタ装置１４のうち、刃物先端速度Ｖｃが最速となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしているので、実際に採用させる広い範囲の切断長及び坪量（紙種）において、高い生産能力が可能になる。
【００４６】
即ち、図７において、曲線Ｚ（実線）が本発明によって可能となる刃物先端速度Ｖｃである。図７において、短尺シート片ｓの切断時には、短尺時に刃物先端速度Ｖｃが大きい破線Ｘの性能曲線を有するカッタ装置を選択し、長尺シート片ｓの切断時には、長尺時に刃物先端速度が大きい一点鎖線Ｙの性能曲線を有するカッタ装置を選択する。即ち、本発明によれば，曲線Ｚ（実線）に沿う性能曲線を採用可能になり、広い範囲の切断長に亘って、従来と比べて高い刃物先端速度Ｖｃを達成できる。
【００４７】
また、一時に１台のカッタ装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００４８】
また、帯状段ボールシートｃの切断長が長い場合に稼動させる第１カッタ装置１２を搬送方向上流側に配置し、帯状段ボールシートｃの切断長が短い場合に稼動させる第２カッタ装置１４を搬送方向下流側に配置しているので、上流側で長い切断長のシート片ｓが搬送され、下流側から短い切断長のシート片ｓが搬送されるので、シート片ｓのコンベア間の受け渡しが容易になると共に、シート片ｓの搬送中の蛇行などに伴うシート片のずれを防止でき、シート片ｓの走行精度を向上できる。
【００４９】
また、３台のベルトコンベア３２、３８及び４４の搬送速度を下流側にいくほど速くしているので、搬送中のシート片ｓのジャムを防止できる。さらに、１台の駆動モータ５０のみを使用し、３台のベルトコンベア３２，３８及び４４の各プーリ径を変えるだけで、３台のベルトコンベアの搬送速度を変えることができるので、該ベルトコンベアの駆動装置及び動力伝達機構を簡素化かつ低コストにできる。
なお、本実施形態のカットオフ装置１０において、カッタ装置間の間隔は、特に制限を受けない。切断されたシート片の受け渡しが円滑にできればよい。
【００５０】
次に、帯状段ボールシートｃの切断長が変更されることによって、カットオフ装置１０が第１カッタ装置１２から第２カッタ装置１４に切り換えられる場合、あるいは帯状段ボールシートｃの坪量（紙種）が変更されることによって、第１カッタ装置１２から第２カッタ装置１４に切り換えられる場合の各カッタ装置の作動手順を図２により説明する。
なお、後者の場合、旧帯状段ボールシートと新帯状段ボールシートとは紙継部を介して接続されている。図２中、数字の「１」は第１カッタ装置１２による切断位置を示し、数字の「２」は、第２カッタ装置１４による切断位置を示す。
【００５１】
段ボールシートのオーダチェンジ時においては、第１カッタ装置１２で旧オーダの最終シート片ｓ１の切断を行い、その後、第２カッタ装置１４で除去シート片ｄを切断する（ステップ１）。この後、第２カッタ装置１４による新オーダの１カット目の切断を行なう（ステップ２）。なお、紙継部がある場合は、該紙継部を除去シート片ｄに含めるようにする。除去シート片ｄは、図５に示すように、製品となるシート片ｓから取り除かれ、スクラップコンベア１２８側に排出される。
このように、オーダチェンジ時に、除去シート片ｄを形成するステップをもうけることによって、次のステップ３で、新オーダの１カット目の切断精度を高くすることができる。
【００５２】
次に、段ボールシート生産設備の稼動中に不良部位が発生したときに、この不良部位を除去する操作手順を図３により説明する。図３は、第１カッタ装置１２が稼動中の場合を示す。図３において、不良部位を含む除去シート片ｄとその手前のシート片ｓ３とを切断した後（ステップ１）、除去シート片ｄとその下流側のシート片ｓ４とを切断する(ステップ２)。このように操作することにより、不良部位を含む除去シート片ｄを不良品として分離できると共に、ステップ２における切断精度を向上できる。
なお、第２カッタ装置１４が稼動中に不良部位が発生した場合も、同様の操作手順で行なえばよい。
【００５３】
なお、前記第１実施形態は、第１カッタ装置１２及び第２カッタ装置１４の回転胴の重量、径及び軸間距離に差をもうけたことにより、回転中の回転胴の慣性力や剛性に差をもうけ、これによって、図７に示すように、刃物先端速度分布に差をもうけている。
これに対し、第１カッタ装置１２及び第２カッタ装置１４を駆動するサーボモータの容量を異ならせることにより、両カッタ装置間で刃物先端速度分布に差を持たせるようにしてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明方法及び装置の第２実施形態を図４により説明する。図４は、ベルトコンベア３２、３８及び４４を駆動する駆動装置の別の構成例を示す。図４においては、２台の駆動モータ５８及び６０が設けられている。駆動モータ５８は、動力伝達機構６２を介して、ベルトコンベア３２のプーリ３４及びベルトコンベア４４のプーリ４６に接続されている。また、駆動モータ６０は、動力伝達機構６３を介してベルトコンベア３８のプーリ４０ａに接続されている。
【００５５】
かかる構成とすることによって、第１カッタ装置１２が稼動中の時、駆動モータ６０を調整し、ベルトコンベア３８の速度Ｖ２をベルトコンベア４４の速度Ｖ３と同じ速度にする事ができ、各ベルトコンベアの搬送速度を、Ｖ１＜Ｖ２＝Ｖ３の関係に制御できる。また、第２カッタ装置１４が稼動中の時は、駆動モータ６０を調整し、ベルトコンベア３８の速度Ｖ２をベルトコンベア３２の速度Ｖ1と同じ速度にする事ができ、Ｖ１＝Ｖ２＜Ｖ３の関係に制御できる。
これによって、切断されたシート片ｓと搬送方向上流側の帯状段ボールシートｃとの間隔を常に一定にでき，シート搬送の精度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、段ボールシート生産設備において、段ボールシートの切断長の広い範囲に亘って、生産能力を高く維持できると共に、段ボールシートの寸法精度を向上でき、かつカッタ装置の電力を低減できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ カットオフ装置
１２ 第１カッタ装置
１４ 第２カッタ装置
１６、１８、２４，２６ 回転胴
２０、２２、２８，３０ ナイフ
３２、３８、４４ ベルトコンベア
３４、４０ａ、４０ｂ、４６ プーリ
３６、４２、４８ 無端状ベルト
５０、５８，６０ 駆動モータ
５２，５４，６２ 動力伝達機構
１００ 段ボールシート生産設備
１０６ 第１のスリッタスコアラ
１０８ 第２のスリッタスコアラ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ ベルトコンベア搬送速度
Ｖｃ 刃物先端速度
Ｖｓ ライン速度（段ボールシート搬送速度）
ａ 段ボールシート搬送方向
ｃ 帯状段ボールシート
ｄ 除去シート片
ｓ シート片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状段ボールシートを所定寸法に切断するに際し、高い切断速度と切断精度を可能とする切断方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールシート生産設備において、製造された帯状段ボールシートは、スリッタスコアラで裁断や罫入れがなされた後、カットオフ装置で設定寸法のシート片に切断され、切断されたシート片はスタッカに積み上げられる。カットオフ装置は、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴が段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、該回転胴が駆動装置によって連動するカッタ装置からなり、帯状段ボールシートを上下からナイフで挟んで切断するようになっている。
カットオフ装置に装着されるナイフは図示しないが、通常、平刃と呼ばれるタイプや鋸刃と呼ばれるタイプが使用される。
【０００３】
段ボールシート生産設備における帯状段ボールシートの搬送速度は、段ボールシートの生産能力を高めるために、高速化されてきている。そのため、段ボールシートを短尺に切断する場合、回転胴をより高速で回転させる必要があり、この場合、回転胴を駆動するサーボモータに高トルクが負荷され、熱をもつなどの問題があった。従って、従来では、サーボモータを大型にして高速で切断するか、あるいはサーボモータは小型のままとして切断を低速で行なっていた。
【０００４】
特許文献１には、前記問題を解決するため、カッタ装置を帯状段ボールシートの搬送方向に複数配置し、複数のカッタ装置を連動させて帯状段ボールシートを同時に切断することにより、カッタ装置の数と同数のシート片を得るようにすると共に、シート片の切断長は、カッタ装置間の間隔を調節することで任意に設定可能にした構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、スリッタスコアラの後段にカッタ装置を２台配置し、これら２台のカッタ装置の切断動作を連動させることにより、段ボールシートのオーダチェンジ時における段ボールシートの廃棄量を低減するようにした生産方法が開示されている。以下、特許文献２に開示された段ボールシート生産設備を図５及び図６により説明する。
【０００６】
図５に示す段ボールシート生産設備１００において、ライン走行方向ａの上流側から順に、ライン走行長検出用パルス発生器１０２、トリムシャー１０４、第１のスリッタスコアラ１０６、第２のスリッタスコアラ１０８が配設されている。帯状段ボールシートｃは、トリムシャー１０４で両側縁がカットされた後、第１のスリッタスコアラ１０６で裁断や罫入れがなされる。第２のスリッタスコアラ１０８は、帯状段ボールシートｃの切断長、坪量（紙種）等が変更されるオーダチェンジが行なわれるまで待機しており、オーダチェンジ後、第１のスリッタスコアラ１０６から第２のスリッタスコアラ１０８に切り換えられる。
【０００７】
該スリッタスコアラの下流側で、帯状段ボールシートｃは、サクションコンベア１１０で搬送され、カッタ装置制御用のライン走行長検出用パルス発生器１１２を通過する。その後、帯状段ボールシートｃは、外周面にナイフが装着された一対の回転胴からなる第１のカッタ装置１１４及び該第１のカッタ装置１１４の後段に設けられた第２のカッタ装置１１６で、これらカッタ装置１１４及び１１６で幅方向に切断される。切断されたシート片ｓは、押えロール１１８で押えられて、サクションコンベア１２０で搬送され、パルス発生器１２２でライン走行長が検出される。
【０００８】
その後、シート片ｓは、ディフレクタ１２４を経て送りコンベア１２６で送られる。一方、不良シート片は、スクラップコンベア１２８を経てスクラップ受け１３０に収容される。コントローラ１３２〜１４２は、前記各装置を制御するためのものであり、これらコントローラは、段ボールシート生産設備全体を管理する生産管理装置１４４で制御される。
かかる構成において、第１のカッタ装置１１４及び第２のカッタ装置１１６を連続動作させ、オーダチェンジ時の段ボールシートの廃棄量を低減するようにしている。
【０００９】
図６において、ナイフの形状がスパイラル刃の場合、カッタ装置の上側回転胴１４６ａに装着された上刃１４８ａと、下側回転胴１４６ｂに装着された下刃１４８ｂの交差域（同調区間）及びその前後の小幅域では、刃物先端速度Ｖｃとライン速度（段ボールシート搬送速度）Ｖｓとは、同一となる。この同調区間内で帯状段ボールシートｃが切断される。正しく刃先の同調速度制御が行なわれている限り、切断点は帯状段ボールシートの幅方向に移動し、帯状段ボールシートは、搬送方向に対して直角に切断される。
【００１０】
同調区間以外の領域では、刃物先端速度Ｖｃは、帯状段ボールシートｃの設定された切断長に合わせるため、１回転の間で制御される。例えば、帯状段ボールシートｃの切断長が短い場合には、刃物先端速度Ｖｃが同調区間走行中と比べて速くなるように制御される。帯状段ボールシートｃの切断長が長い場合には、刃物先端速度Ｖｃが同調区間走行中と比べて遅くなるように制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開平５−９９００号の明細書及び図面
【特許文献２】特開２００３−２３１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のように、切断装置の回転胴の回転速度は、切断長に合わせるため、同調区間以外では、加速・減速制御される。このとき、回転胴を駆動するサーボモータに一定速時よりも大きなトルクが発生する。このトルクの程度は、回転胴の軸間距離（図１に示す軸間距離ｈ１、ｈ２）が小さく、かつ回転中の回転胴に発生する慣性力が小さいほど小さい。逆に、軸間距離が大きく、発生する慣性力が大きいほど大きくなる。そのため、発生トルクとの関係から、刃物先端速度は制限を受ける。
【００１３】
図７は、帯状段ボールシートの切断長と刃物先端速度との関係を示す線図である。図中、曲線Ｘ（破線）は、直径が小さくて軸間距離が小さく、回転中発生する慣性力が小さい回転胴を有するカッタ装置の可能な最大刃物先端速度を示す。曲線Ｙ（一点鎖線）は、直径が大きくて軸間距離が大きく、発生する慣性力が大きい回転胴を有するカッタ装置の可能な最大刃物先端速度を示す。図７から、切断長が短い場合は、軸間距離が小さいカッタ装置のほうが刃物先端速度が大きく、切断長が長い場合は、軸間距離が大きいカッタ装置のほうが刃物先端速度が大きいことがわかる。
【００１４】
従って、１台のカッタ装置だけでは、広範囲な切断長に対して、常に大きな刃物先端速度を維持することはできない。
また、段ボールシートの坪量（紙種）によって、切断荷重は異なり、切断時、回転胴が段ボールシートから受ける反力も異なる。そのため、回転胴の剛性を切断対象となる段ボールシートの最大坪量に合わせたものとする必要がある。従って、回転胴を駆動するサーボモータが大型化せざるを得ないという問題がある。
【００１５】
また、カットオフ装置は、高い切断精度が要求される。特許文献１又は２に開示されたカットオフ装置は、２台のカッタ装置を同時に稼動させているため、個々のカッタ装置の切断誤差が累積されて、切断精度が低下するという問題がある。
【００１６】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボールシート生産設備のカットオフ装置において、実際に生産される段ボールシートの切断長の範囲において、生産速度を高く維持でき、かつ切断精度が高く、電力を低減できるカットオフ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる目的を達成するため、本発明の段ボールシートの切断方法は、段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、該カッタ装置の切断能力が互いに異なるカッタ装置を段ボールシートの搬送路に沿って複数配置して構成され、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたものである。
【００１８】
ここで、切断能力とは、カッタ装置の回転胴の慣性力（重量や径）、剛性（支持材の強度など）、又は回転胴の駆動力（モータ等駆動装置の容量など）で決定されるものである。
図１には、切断能力が異なる場合の一例として、回転胴の径が互いに異なる場合、即ち、軸間距離が互いに異なる二つのカッタ装置を配した例を示している。切断能力の前記定義によれば、例えば、軸間距離を同じくして容量の異なるサーボモータを設置してもよい。必ずしも回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるケースのみに限定されるものではない。
【００１９】
本発明方法は、切断能力が異なる複数のカッタ装置からなるカットオフ装置を用い、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、刃物先端速度が最大となり得るカッタ装置を選択的に稼動させるようにしたものである。これによって、広い範囲の切断長に対して、常に高い刃物先端速度にすることができるので、段ボールシートの生産能力を向上できる。
【００２０】
また、一時に１個のカッタ装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、一時に１個の切断装置のみを稼動させるので、複数の切断装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００２１】
本発明方法において、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）を変更し、旧カッタ装置を新カッタ装置に切り換える場合、旧カッタ装置の最終切断位置から新カッタ装置による最初の切断位置の間に除去シート片を形成するようにするとよい。
このように、帯状段ボールシートのオーダチェンジ時に、除去シート片を形成することで、新カッタ装置によるシート片の切断精度を最初のシート片から高く維持できる。
【００２２】
また、本発明方法において、段ボールシートに不良部位が発生した時、稼動中のカッタ装置によって該不良部位を含むシート片の両端を搬送方向下流側から上流側に向かって順に切断して除去シート片を形成するようにするとよい。
これによって、不良部位を段ボールシートから除去できると共に、次のシート片から切断精度を高く維持できる。
【００２３】
また、前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の段ボールシートの切断装置は、
段ボールシート生産設備において、段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、
帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えているものである。
【００２４】
本発明装置では、前記構成により、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させることにより、段ボールシートの広い範囲の切断長に対して、常に高い刃物先端速度が可能となる。これによって、段ボールシートの生産能力を向上できる。
また、一時に１個の切断装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、複数の切断装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００２５】
本発明装置において、カッタ装置のうち、段ボールシートの切断長が大きいときに稼動されるカッタ装置を段ボールシートの搬送方向上流側に配置し、段ボールシートの切断長が小さいときに稼動されるカッタ装置を段ボールシートの搬送方向下流側に配置するとよい。これによって、カットオフ装置の上流側で切断長が大きいシート片が搬送され、切断長が短いシート片がカットオフ装置の下流側から搬送されるので、コンベア間での段ボールシートの受け渡しが容易になり、シート片の搬送中の蛇行などに伴うシート片のずれを防止でき，シート片の走行精度を向上できる。
【００２６】
なお、本発明装置において、切断されたシート片の受け渡しが円滑にできるという条件の下で、特に、カッタ装置間の間隔は、制限を受けない。
【００２７】
本発明装置において、カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置し、該コンベア群の搬送速度が搬送方向下流側に配置されたコンベアほど速くなるように構成するとよい。これによって、切断されたシート片を間隔をもうけて搬送することができるので、シート片のジャムをなくし、円滑な搬送が可能になる。前記構成は、１個の駆動モータを備え、コンベアの駆動輪の径を変えるだけで、複数のコンベアの搬送速度を変えることができ、コンベアの構成を簡素化できる。
【００２８】
また、本発明装置において、カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置すると共に、切断装置間に配置されるコンベアの搬送速度を変更可能に構成し、稼動中のカッタ装置より下流側に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベアの搬送速度より速くすると共に、上流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を下流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくし、下流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくするとよい。
【００２９】
これによって、切断されたシート片を間隔をもうけて搬送することができ、シート片のジャムをなくして円滑な搬送が可能になると共に、稼動中のカッタ装置の下流側でシート片間の間隔が必要以上に大きくならないので、シート片の搬送精度を向上できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明方法によれば、段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたので、広い範囲の切断長に対して常に速い刃物先端速度を維持でき、段ボールシートの生産能力を向上できる。また、一時に１個のみのカッタ装置だけを稼動させるようにしているので、切断精度の累積誤差が生ぜず、高い切断精度を維持できると共に、カットオフ装置の電力を低減できる。
【００３１】
また、本発明装置によれば、段ボールシート生産設備において、段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボールシートの搬送路に沿って複数配置されて構成され、帯状段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えているので、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明方法及び装置の第１実施形態に係る段ボールシート生産設備のカットオフ装置を示す正面図である。
【図２】段ボールシートのオーダチェンジ時に前記カットオフ装置による帯状段ボールシートトの切断手順を示す模式図である。
【図３】段ボールシートに不良部位が発生した時に前記カットオフ装置による切断手順を示す模式図である。
【図４】本発明方法及び装置の第２実施形態に係る段ボールシートのコンベア駆動機構を示す模式図である。
【図５】従来の段ボールシート生産設備の全体構成図である。
【図６】カットオフ装置のカッタ装置の説明図である。
【図７】段ボールシートの切断長とカッタの刃物先端速度との関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明方法及び装置の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、段ボールシート生産設備のスリッタスコアラ（図示省略）の後段に設けられた本実施形態のカットオフ装置１０を示す。図１において、矢印ａは段ボールシートの搬送方向を示し、本実施形態のカットオフ装置１０は、該搬送方向に沿って２台のカッタ装置１２及び１４が設けられている。第１カッタ装置１２は、第２カッタ装置１４より搬送方向上流側に設けられている。
【００３５】
第１カッタ装置１２は、帯状段ボールシートｃの搬送路を挟んで該搬送路の上下に一対の回転胴１６及び１８が設けられ、これら回転胴の外周面には、軸方向にナイフ２０及び２２が夫々装着されている。一対の回転胴１６，１８は、図示省略のサーボモータにより互いに連動して逆方向に回転し、帯状段ボールシートｃをナイフ２０及び２２で挟んで幅方向（搬送方向ａと直角方向）に切断する。第２カッタ装置１４も、同様の機能を有する一対の回転胴２４及び２６と、ナイフ２８及び３０を備えている。
【００３６】
第１カッタ装置１２の回転胴１６，１８の直径及び重量は、第２カッタ装置１４の回転胴２４、２６の直径及び重量より大きく、第１カッタ装置１２の軸間距離ｈ１は、第２カッタ装置１４の軸間距離ｈ２より大きい。そのため、回転中の回転胴の慣性力は、第１カッタ装置１２のほうが第２カッタ装置１４より大きくなる。
従って、図７に曲線Ｙ（一点鎖線）で示すように、長い切断長の領域においては、第１カッタ装置１２のほうがナイフ１６及び１８の刃物先端速度Ｖｃを速くでき、短い切断長の領域においては、図７に曲線Ｘ（破線）で示すように第２カッタ装置１４のほうがナイフ２４及び２６の刃物先端速度Ｖｃを速くできる。
【００３７】
従って、原則として、長い切断長の領域では、第１カッタ装置１２を選択して稼動させ、短い切断長の領域では、第２カッタ装置１４を選択して稼動させるようにする。しかし、稼動させるカッタ装置の選択は、帯状段ボールシートｃの坪量（紙種）も考慮に入れる必要がある。即ち、坪量が大きい帯状段ボールシートｃの場合、大きな切断荷重が必要となり、切断時回転胴側に大きな反力が加わる。従って、段ボールシートの坪量が大きい場合は、剛性の大きいカッタ装置を選択する必要がある。
【００３８】
このように、稼動させるカッタ装置の回転中の慣性力や剛性を決定する回転胴の重量、径及び軸間距離等は、帯状段ボールシートｃの切断長を主要因とし、その他、坪量（紙種）を考慮して選択する必要がある。
【００３９】
第１カッタ装置１２の搬送方向上流側には、プーリ３４とプーリ３４に巻回された無端状ベルト３６とからなるベルトコンベア３２が設けられている。ベルトコンベア３２によって、帯状段ボールシートｃを第１カッタ装置１２まで搬送する。第１段カッタ装置１２と第２カッタ装置１４との間には、プーリ４０ａ、４０ｂと、これらプーリに巻回された無端状ベルト４２とからなるベルトコンベア３８が設けられている。また、第２カッタ装置１４の搬送方向下流側には、プーリ４６とプーリ４６に巻回された無端状ベルト４８とからなるベルトコンベア４４が設けられている。
【００４０】
駆動モータ５０とプーリ３４、プーリ４０ａの回転軸とは、動力伝達機構５２を介して接続されている。駆動モータ５０とプーリ４６とは、動力伝達機構５４を介して接続されている。動力伝達機構５２及び５４によって駆動モータ５０の動力が伝達される。プーリ３４、４０ａ及び４６の直径は、プーリ３４＜プーリ４０ａ＜プーリ４６の関係にある。そのため、駆動モータ５０から同一の回転速度がこれらプーリに伝達されると、ベルトコンベア３２の搬送速度Ｖ１＜ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２＜ベルトコンベア４４の搬送速度Ｖ３とすることができる。
【００４１】
駆動モータ５０の駆動、及び第１カッタ装置１２，第２カッタ装置１４の図示省略のサーボモータの駆動は、段ボールシート生産設備全体の運転を制御する生産管理装置５６で制御される。
【００４２】
かかる構成において、まず、第１カッタ装置１２を選択的に稼動させる場合を説明する。ベルトコンベア３２によって第１カッタ装置１２まで搬送されてきた帯状段ボールシートｃは、第１カッタ装置１２で搬送方向に所定の切断長に切断される。所定の切断長に切断されたシート片ｓは、ベルトコンベア３８の搬送面に載って下流側に搬送される。このとき、ベルトコンベア３２の搬送速度Ｖ１＜ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２であるので、シート片ｓと上流側の帯状段ボールシートｃとの間に自動的に間隔が空けられる。
【００４３】
このとき、第２カッタ装置１４が稼動していないので、シート片ｓは、そのまま第２カッタ装置１４を通り過ぎ、ベルトコンベア４４に載せられる。ベルトコンベア４４の搬送速度Ｖ３＞ベルトコンベア３８の搬送速度Ｖ２であるので、ベルトコンベア４４で搬送されるシート片ｓとその上流側のシート片ｓと間隔は、さらに増大する。
【００４４】
次に、第２カッタ装置１４のみを稼動させる場合を説明する。この場合、第１カッタ装置１２は稼動していないので、帯状段ボールシートｃは第１カッタ装置１２で切断されず、そのまま通り過ぎ、ベルトコンベア３８の搬送面に載せられる。ベルトコンベア３８の搬送面に載せられた帯状段ボールシートｃは、第２カッタ装置１４に到達し、第２カッタ装置１４で所定の切断長に切断される。第２カッタ装置１４で切断されたシート片ｓは、ベルトコンベア４４に載せられ、下流側に搬送される。
【００４５】
本実施形態によれば、帯状段ボールシートｃの切断長及び坪量（紙種）に応じて、第１カッタ装置１２又は第２カッタ装置１４のうち、刃物先端速度Ｖｃが最速となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしているので、実際に採用させる広い範囲の切断長及び坪量（紙種）において、高い生産能力が可能になる。
【００４６】
即ち、図７において、曲線Ｚ（実線）が本発明によって可能となる刃物先端速度Ｖｃである。図７において、短尺シート片ｓの切断時には、短尺時に刃物先端速度Ｖｃが大きい破線Ｘの性能曲線を有するカッタ装置を選択し、長尺シート片ｓの切断時には、長尺時に刃物先端速度が大きい一点鎖線Ｙの性能曲線を有するカッタ装置を選択する。即ち、本発明によれば，曲線Ｚ（実線）に沿う性能曲線を採用可能になり、広い範囲の切断長に亘って、従来と比べて高い刃物先端速度Ｖｃを達成できる。
【００４７】
また、一時に１台のカッタ装置のみを稼動させるようにしているので、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、切断誤差が累積しない。そのため、切断精度を高く維持できる。さらに、複数のカッタ装置を同時稼動させる場合と比べて、電力を低減できる。
【００４８】
また、帯状段ボールシートｃの切断長が長い場合に稼動させる第１カッタ装置１２を搬送方向上流側に配置し、帯状段ボールシートｃの切断長が短い場合に稼動させる第２カッタ装置１４を搬送方向下流側に配置しているので、上流側で長い切断長のシート片ｓが搬送され、下流側から短い切断長のシート片ｓが搬送されるので、シート片ｓのコンベア間の受け渡しが容易になると共に、シート片ｓの搬送中の蛇行などに伴うシート片のずれを防止でき、シート片ｓの走行精度を向上できる。
【００４９】
また、３台のベルトコンベア３２、３８及び４４の搬送速度を下流側にいくほど速くしているので、搬送中のシート片ｓのジャムを防止できる。さらに、１台の駆動モータ５０のみを使用し、３台のベルトコンベア３２，３８及び４４の各プーリ径を変えるだけで、３台のベルトコンベアの搬送速度を変えることができるので、該ベルトコンベアの駆動装置及び動力伝達機構を簡素化かつ低コストにできる。
なお、本実施形態のカットオフ装置１０において、カッタ装置間の間隔は、特に制限を受けない。切断されたシート片の受け渡しが円滑にできればよい。
【００５０】
次に、帯状段ボールシートｃの切断長が変更されることによって、カットオフ装置１０が第１カッタ装置１２から第２カッタ装置１４に切り換えられる場合、あるいは帯状段ボールシートｃの坪量（紙種）が変更されることによって、第１カッタ装置１２から第２カッタ装置１４に切り換えられる場合の各カッタ装置の作動手順を図２により説明する。
なお、後者の場合、旧帯状段ボールシートと新帯状段ボールシートとは紙継部を介して接続されている。図２中、数字の「１」は第１カッタ装置１２による切断位置を示し、数字の「２」は、第２カッタ装置１４による切断位置を示す。
【００５１】
段ボールシートのオーダチェンジ時においては、第１カッタ装置１２で旧オーダの最終シート片ｓ１の切断を行い、その後、第２カッタ装置１４で除去シート片ｄを切断する（ステップ１）。この後、第２カッタ装置１４による新オーダの１カット目の切断を行なう（ステップ２）。なお、紙継部がある場合は、該紙継部を除去シート片ｄに含めるようにする。除去シート片ｄは、図５に示すように、製品となるシート片ｓから取り除かれ、スクラップコンベア１２８側に排出される。
このように、オーダチェンジ時に、除去シート片ｄを形成するステップをもうけることによって、次のステップ３で、新オーダの１カット目の切断精度を高くすることができる。
【００５２】
次に、段ボールシート生産設備の稼動中に不良部位が発生したときに、この不良部位を除去する操作手順を図３により説明する。図３は、第１カッタ装置１２が稼動中の場合を示す。図３において、不良部位を含む除去シート片ｄとその手前のシート片ｓ３とを切断した後（ステップ１）、除去シート片ｄとその下流側のシート片ｓ４とを切断する(ステップ２)。このように操作することにより、不良部位を含む除去シート片ｄを不良品として分離できると共に、ステップ２における切断精度を向上できる。
なお、第２カッタ装置１４が稼動中に不良部位が発生した場合も、同様の操作手順で行なえばよい。
【００５３】
なお、前記第１実施形態は、第１カッタ装置１２及び第２カッタ装置１４の回転胴の重量、径及び軸間距離に差をもうけたことにより、回転中の回転胴の慣性力や剛性に差をもうけ、これによって、図７に示すように、刃物先端速度分布に差をもうけている。
これに対し、第１カッタ装置１２及び第２カッタ装置１４を駆動するサーボモータの容量を異ならせることにより、両カッタ装置間で刃物先端速度分布に差を持たせるようにしてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明方法及び装置の第２実施形態を図４により説明する。図４は、ベルトコンベア３２、３８及び４４を駆動する駆動装置の別の構成例を示す。図４においては、２台の駆動モータ５８及び６０が設けられている。駆動モータ５８は、動力伝達機構６２を介して、ベルトコンベア３２のプーリ３４及びベルトコンベア４４のプーリ４６に接続されている。また、駆動モータ６０は、動力伝達機構６３を介してベルトコンベア３８のプーリ４０ａに接続されている。
【００５５】
かかる構成とすることによって、第１カッタ装置１２が稼動中の時、駆動モータ６０を調整し、ベルトコンベア３８の速度Ｖ２をベルトコンベア４４の速度Ｖ３と同じ速度にする事ができ、各ベルトコンベアの搬送速度を、Ｖ１＜Ｖ２＝Ｖ３の関係に制御できる。また、第２カッタ装置１４が稼動中の時は、駆動モータ６０を調整し、ベルトコンベア３８の速度Ｖ２をベルトコンベア３２の速度Ｖ1と同じ速度にする事ができ、Ｖ１＝Ｖ２＜Ｖ３の関係に制御できる。
これによって、切断されたシート片ｓと搬送方向上流側の帯状段ボールシートｃとの間隔を常に一定にでき，シート搬送の精度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、段ボールシート生産設備において、段ボールシートの切断長の広い範囲に亘って、生産能力を高く維持できると共に、段ボールシートの寸法精度を向上でき、かつカッタ装置の電力を低減できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ カットオフ装置
１２ 第１カッタ装置
１４ 第２カッタ装置
１６、１８、２４，２６ 回転胴
２０、２２、２８，３０ ナイフ
３２、３８、４４ ベルトコンベア
３４、４０ａ、４０ｂ、４６ プーリ
３６、４２、４８ 無端状ベルト
５０、５８，６０ 駆動モータ
５２，５４，６２ 動力伝達機構
１００ 段ボールシート生産設備
１０６ 第１のスリッタスコアラ
１０８ 第２のスリッタスコアラ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ ベルトコンベア搬送速度
Ｖｃ 刃物先端速度
Ｖｓ ライン速度（段ボールシート搬送速度）
ａ 段ボールシート搬送方向
ｃ 帯状段ボールシート
ｄ 除去シート片
ｓ シート片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボール搬送路に沿って複数配置されて構成され、
段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたことを特徴とする段ボールシートの切断方法。
【請求項２】
前記カッタ装置の切断能力は、カッタ装置を構成する回転胴の慣性力、回転胴の剛性又は該回転胴を駆動する動力容量によって決定されるものであることを特徴とする請求項１に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項３】
前記複数のカッタ装置の回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるものであることを特徴とする請求項１に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項４】
段ボールシートの切断長、又は坪量（紙種）を変更し、旧カッタ装置を新カッタ装置に切り換える場合、旧カッタ装置の最終切断位置から新カッタ装置による最初の切断位置の間に除去シート片を形成するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項５】
段ボールシートに不良部位が発生した時、稼動中のカッタ装置によって該不良部位を含むシート片の両端を搬送方向下流側から上流側に向かって順に切断して除去シート片を形成するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項６】
段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボール搬送路に沿って複数配置されて構成され、
段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えていることを特徴とする段ボールシートの切断装置。
【請求項７】
前記カッタ装置の切断能力が、カッタ装置を構成する回転胴の慣性力、回転胴の剛性又は該回転胴を駆動する動力容量で決定されるものであることを特徴とする請求項６に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項８】
前記カッタ装置の回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるものであることを特徴とする請求項６に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項９】
前記カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置し、
該コンベア群の搬送速度が搬送方向下流側に配置されたコンベアほど速くなるように構成したことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項１０】
前記カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置すると共に、切断装置間に配置されるコンベアの搬送速度を変更可能に構成し、
稼動中のカッタ装置より下流側に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベアの搬送速度より速くすると共に、
上流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を下流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくし、下流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくしたことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項１】
段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断方法において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボール搬送路に沿って複数配置されて構成され、
段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるようにしたことを特徴とする段ボールシートの切断方法。
【請求項２】
前記カッタ装置の切断能力は、カッタ装置を構成する回転胴の慣性力、回転胴の剛性又は該回転胴を駆動する動力容量によって決定されるものであることを特徴とする請求項１に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項３】
前記複数のカッタ装置の回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるものであることを特徴とする請求項１に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項４】
段ボールシートの切断長、又は坪量（紙種）を変更し、旧カッタ装置を新カッタ装置に切り換える場合、旧カッタ装置の最終切断位置から新カッタ装置による最初の切断位置の間に除去シート片を形成するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項５】
段ボールシートに不良部位が発生した時、稼動中のカッタ装置によって該不良部位を含むシート片の両端を搬送方向下流側から上流側に向かって順に切断して除去シート片を形成するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断方法。
【請求項６】
段ボールシート生産設備において、帯状段ボールシートをスリッタスコアラの後段に設けられたカットオフ装置によりシート片に切断する段ボールシートの切断装置において、
前記カットオフ装置は、段ボールシートの搬送路を挟んで上下に配置され、外周面に夫々ナイフが装着された一対の回転胴からなるカッタ装置であって、切断能力が異なる該カッタ装置が段ボール搬送路に沿って複数配置されて構成され、
段ボールシートの切断長又は坪量（紙種）に応じて、複数のカッタ装置のうち、切断速度が最大となり得るカッタ装置を選択し稼動させるコントローラを備えていることを特徴とする段ボールシートの切断装置。
【請求項７】
前記カッタ装置の切断能力が、カッタ装置を構成する回転胴の慣性力、回転胴の剛性又は該回転胴を駆動する動力容量で決定されるものであることを特徴とする請求項６に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項８】
前記カッタ装置の回転胴の軸間距離が互いに異なり、かつ回転により生じる回転胴の慣性力が異なるものであることを特徴とする請求項６に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項９】
前記カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置し、
該コンベア群の搬送速度が搬送方向下流側に配置されたコンベアほど速くなるように構成したことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断装置。
【請求項１０】
前記カッタ装置の上流側、下流側及びカッタ装置間に配置され、帯状段ボールシート又は切断されたシート片を搬送する複数のコンベア群を配置すると共に、切断装置間に配置されるコンベアの搬送速度を変更可能に構成し、
稼動中のカッタ装置より下流側に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベアの搬送速度より速くすると共に、
上流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を下流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくし、下流側のカッタ装置を稼動させる場合には，カッタ装置間に配置されたコンベアの搬送速度を上流側に配置されたコンベア群の搬送速度と等しくしたことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の段ボールシートの切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０６８５７（Ｐ２０１１−２０６８５７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４３７７（Ｐ２０１０−７４３７７）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３９００２２８９５）株式会社トーモク (45)
【出願人】（３１００１６５２２）三菱重工印刷紙工機械株式会社 (75)
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３９００２２８９５）株式会社トーモク (45)
【出願人】（３１００１６５２２）三菱重工印刷紙工機械株式会社 (75)
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