JPH0541400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は帯状材料のスリツテイング装置、更に
詳しくは連続走行する帯状材料を、超音波による
振動エネルギを利用して長手方向に所定の幅寸法
で溶断し、テープ状の製品に仕上げるための装置
に関する。

従来の技術 コンピユータ用リボンや包装機材用リボン等の
布帛テープは、通常、熱可塑性合成繊維を素材と
する帯状の織成布や編成布等を長手方向に所望の
幅寸法に切断することによつて製作される。上記
帯状布帛をテープ状に切断分離する際、これ迄ス
リツテイング装置として加熱ワイヤーや加熱ナイ
フあるいは回転刃が使用されていた。加熱ワイヤ
ー方式もしくは加熱ナイフ方式のスリツテイング
装置は、帯状布地の走行経路にワイヤーもしくは
ナイフを帯状布地の幅方向に沿つて略等間隔に整
列配置し、該ワイヤーもしくはナイフに電流を流
すことによつて発生した熱エネルギーによつて布
地を加熱し、連続走行する帯状布地を長手方向に
所定の幅寸法でテープ状に溶融分断するものであ
る。一方、回転刃を使用するスリツテイング装置
は、加熱ワイヤーや加熱ナイフの代わりに連続回
転する回転刃を使用し、機械的な押圧によつて帯
状布地を長手方向にテープ状に切断するものであ
る。

発明が解決しようとする問題点 在来の加熱ワイヤー方式や加熱ナイフ方式のス
リツテイング装置は、加熱ワイヤーや加熱ナイフ
に電波を流し、発生する熱エネルギー自体を帯状
布地の溶断媒体として使用している。このため、
例えば幅１ｍの帯状布地を10mm幅のテープに裁断
する場合、スリツタカセツト１個当たりの消費電
力が500Wであると仮定すると、スリツテイング
装置の合計消費電力は50kWに達してしまう。ま
た、何等かの理由によつて帯状布地の送りローラ
が停止した場合にも帯状布地は加熱ワイヤーもし
くは加熱ナイフと接触したままの状態に保持され
るため過熱状態に陥り、切断された帯状テープの
溶断面（エツジ部分）が粗荒化し、黒焦げの嵩張
つた端縁部を持つた不良品が発生する。このよう
な不良品が発生すると、スリツテイング装置を停
止して修復作業を実施しなければならず、布帛テ
ープ製造工程の生産性が大幅に低下する。即ち、
加熱ワイヤーや加熱ナイフを使用するスリツテイ
ング装置には大気中への熱の放散に起因する消費
電力の増大のみならず不良品の発生防止上、ある
いは生産性の低下防止にも種々の問題点が付随す
る。一方、回転刃を使用するスリツテイング装置
は、切断媒体として熱エネルギーを使用していな
いので上記の如き問題点を回避し得る反面、布帛
テープの切断面が溶着されず、ほどけた経糸が布
帛テープの端縁部から抜け落ちてしまうという問
題点を内在させている。

また、実公昭43−5912号公報や特公昭59−
35760号公報のような超音波を利用した切断装置
が提案されている。しかし、両者とも、１条のス
リツトを得るのに１個の超音波発振器を必要とす
る構造であり、電力消費量が大きい。また、多数
のスリツトを、狭い間隔で得るのは構造上困難で
ある。

在来装置に認められる上記の問題点を解消する
ため、本発明は、超音波発振器によつて発生した
振動エネルギーを帯状布地の溶断媒体として使用
することによつて熱可塑性合成繊維製の帯状布地
を長手方向に所定の幅寸法で溶融分断するととも
に、その溶断面を強固に溶着する経糸のほつれの
ない布帛テープの製造手段を提供しよとするもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、帯状材料の
走行経路に幅方向に沿つて設けられ、且つ、帯状
材料に接する振動伝達面を板状の超硬合金チツプ
で形成した単一の超音波共振体と、上記振動伝達
面に対して当接・離間自在に、且つ、幅方向に沿
つて位置調整自在に支持され、振動伝達面に対し
て挺子式倍力機構を具えたバネ状部材によつて弾
性的に押圧付勢される尖鋭な切断刃を具えた複数
個のアンビルと、上記超音波共振体の両側に、上
下方向に沿つて位置調整可能に、かつ、回転自在
に支承した１対の調整ロールとからなり、上記複
数個のアンビルを上記単一の超音波共振体の振動
伝達面に圧接させた、帯状布地のスリツテイング
装置を提供するものである。

作 用 微振動する超音波共振体と、この超音波共振体
の振動伝達面に圧接する切断刃の間を帯状材料が
走行するとき、超音波共振体と切断刃との接触点
に発生する摩擦熱によつて帯状材料は長手方向に
テープ状に溶断される。また帯状材料が織成布で
ある場合には、溶断と同時にテープの端縁部が熱
融着されるので経糸のほつれや抜け出しが確実に
回避される。

実施例 １ 第１図は本発明の第１の実施態様を例示するス
リツテイング装置の正面図であり、第２図はその
要部構造を示す側面図である。これらの図面に於
いて１は熱可塑性合成繊維を素材とする織成布、
編成布、あるいは不織布等の帯状布地、２は該帯
状布地を巻もどし自在に捲回支持する送り出しロ
ールである。３，３…は送り出しロール２から巻
もどされた帯状布地１の走行経路に幅方向に沿つ
て並設された複数個の超音波共振体であり、これ
らの超音波共振体３，３…はその下端を帯状布地
１の上面１ｂに接する平坦な振動伝達面４に形成
している。尚、説明の便宜上、超音波共振体３は
１個のみ図示している。この超音波共振体３は、
チタン合金等を素材とする共振体本体３ａと振動
伝達面４を形成するチタンカーバイト等の超硬合
金製の板状部材３ｂから構成され、該板状部材３
ｂは共振体本体３ａの下端面に形成された凹溝５
内に強固に植設固定されている。６はブースタ
ー、７は該ブースター６を介して超音波共振体３
に一体構造をなして取付けられたコンバータであ
り、このコンバータ７で超音波発振器（図示省
略）から送出された電気的エネルギーを機械的な
振動エネルギーに変換した後、この振動エネルギ
ーをブースター６にて増幅し、超音波共振体３に
振動エネルギを伝達する。８は上端を尖鋭な円板
状の切断刃８ａに形成したアンビルで、このアン
ビル８は枢軸９に回転自在に支持されたスリツタ
アーム１０と一体構造をなし、幅方向に位置調整
可能に支承されており、該スリツタアーム１０の
下端に固着され板バネ１１の先端を機台フレーム
１２の本体に取付けられたアーム係止バー１３と
アーム支持バー１４の間に挿入することによつて
枢軸９を回転中心として揺動する挺子式の倍力付
勢装置を形成している。アンビル８，８…は、板
バネ１１による付勢下に超音波共振体３の振動伝
達面４に対して当接・離間自在に、且つ、幅方向
に沿つて位置と整列間隔を調整自在に支持されて
いる。一方、超音波共振体３，３…は、支持ブラ
ケツト１５を介してモータとラツク・アンド・ピ
ニオン機構あるいは流体圧シリンダ装置等の駆動
源、例えばエアシリンダ装置１６に接続すること
によつて上下動自在な振動発生装置を構成してい
る。このエアシリンダ装置１６の下降側気室に加
圧エアを導入することによつて超音波共振体３，
３…は下降し、振動伝達面４を切断刃８ａに圧接
させる。この状態で超音波共振体３，３に振動エ
ネルギーを伝達することによつて振動伝達面４が
微振動し、切断刃８ａに圧接された帯状布地１を
上記微振動により切断刃８ａに発生した摩擦熱に
よつて長手方向にテープ状に溶断する。１７，１
８は超音波共振体３の両側に回転自在に支承され
た一対の調整ロールであり、この調整ロール１
７，１８は、超音波共振体３と切断刃８ａとの接
触点に於ける帯状布地１の繰込み角および繰出し
角を調整するため、上下方向に沿つて位置調整可
能に支承されている。１９は帯状布地１を送り出
しロール２から引き出すためのニツプロールタイ
プの繰出しロールであり、この繰出しロール１９
は固定ロール２０と、上下方向に移動可能な可動
ロール２１から構成され、それぞれ機台フレーム
１２に回転可能に支承されている。

次に本発明の作動要領を説明する。繰出しロー
ル１９の起動によつて送出しロール２から帯状布
地１を引き出した後、エアシリンダ装置１６の下
降側気室に加圧エアを導入し、超音波共振体３，
３…に下降ストロークを伝達し、振動伝達面４を
板バネ１１によつて押上げ方向に付勢された切断
刃８ａに圧接させ、その間に帯状布地１を挾持す
る。この状態で超音波発振器を起動し、ブースタ
ー６、コンバータ７ならびに振動伝達面４を介し
て伝達された振動エネルギーによつて切断刃８ａ
に摩擦熱を発生させる。この摩擦熱により切断刃
８ａと振動伝達面４の間に挾持された帯状布地１
は長手方向にテープ状に溶断され、同時に溶断さ
れた複数条のテープ１ａ，１ａ…の溶断面が熱融
着される。このとき調整ロール１７，１８の作動
位置を予め調整し、帯状布地１の切断点に対する
繰込み角および繰出し角を超音波共振体３を包持
するＶ字状に形成しておけば、溶断されたテープ
１ａ，１ａ…の溶断面の溶融による再付着が防止
される。また、切断刃８ａによる帯状布地１の切
断点は幅方向に沿つて同一直線上に位置してお
り、しかも繰出しロール１９としてニツプロール
を使用しているので、帯状布地１は安定した張力
状態で走行し、切断精度の高いスリツテイング動
作が保証される。このようにして所定幅に溶断さ
れた複数条のテープ１ａ，１ａ…は所定の間隔を
置いて上下２段に回転自在に支承された２本の巻
き取りロール（図示省略）上に交互に巻き取られ
る。この実施例に見られるように本発明は、板バ
ネ１１の押圧付勢を利用して先端に切断刃８ａを
固着した複数個のアンビル８，８…を１グループ
として単一の超音波共振体３の振動伝達面４に圧
接させるようにしているから、アンビル８１個毎
に押圧用エアシリンダ装置等を配設した場合に比
較して、アンビル８の整列間隔が大幅に短縮され
る。

実施例 ２ 第３図は本発明の第２の実施態様を例示するス
リツテイング装置の正面図であり、第４図はその
側面図である。前記実施例１と共通する事項に関
しては説明を省略するが、この実施例に於いて
は、送り出しロール２が走行レール２３上に乗つ
た台車２２上に移動自在に積載されており、また
超音波共振体３，３…が帯状布地１の走行域の下
側に配設され、これに対応して先端に切断刃８
ａ，８ａ…を固着したスリツタアーム１０，１０
…が帯状布地１の走行域の上側に配設されてい
る。また板バネ１１は、切断刃８ａを超音波共振
体３に押圧付勢するエアシリンダ装置２６に連設
されている。

ニツプロールタイプの繰り出しロール１９の下
流域には前記実施例１同様に、所定の間隔を置い
て上下２段に巻き取りロール２４，２５が回転自
在に支承されており、振動エネルギーによる摩擦
熱で所定幅に溶段されたテープ１ａ，１ａ…は、
１条おきに上下の巻き取りロール２４，２５上に
巻き取られる。この実施例によれば切断刃８ａ，
８ａ…と帯状布地１の接触状態を目視確認しなが
ら溶断作業を進めることができるから、操作性の
向上に於いて実施例１を上廻る効果を発揮するこ
とができる。

尚、上記実施例では布帛テープを製造する場合
について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、熱可塑性樹脂を素材とするテープ
の製造に対しても同様に適用することができる。

発明の効果 本発明装置を使用することによつて帯状材料を
迅速、且つ、寸法精度良く溶断してテープを製造
することができる。また帯状材料が織成布や編成
布である場合には溶断と同時にエツジ部分を熱融
着して糸条のほつれを防止し、美麗な切断面を形
成することができる。本発明装置は板バネの押圧
付勢を利用して複数個のアンビルを１グループと
して共通の超音波共振体の振動伝達面に圧接させ
るように構成しているから、帯状材料の挿通が容
易化されるだけでなくアンビル１個毎に押圧用エ
アシリンダ装置等を配設した場合に比較して、ア
ンビルの整列間隔を大幅に短縮することができ
る。この結果、切断刃が幅方向に沿つて位置調整
可能であることと相俟つて、テープの切断幅を所
望の極小寸法にまで設定することが可能になり、
スリツテイング装置のコンパクト化も達成され
る。また、超音波共振体の振動伝達面が超硬合金
の植設固定によつて形成されているので、耐久性
も極めて高い。更に本発明は、在来の加熱ワイヤ
ー方式や加熱ナイフ方式と異なり、大気中への熱
放散がなく、超音波による振動エネルギーの発生
に動力が消費されるだけであるから、テープの切
断寸法が同一の場合、加熱ワイヤー方式または加
熱ナイフ方式に比較して1/10以下に電力消費量を
減少させることができる。従つて本発明は省エネ
ルギー効果の改善に関しても在来技術の水準を大
幅に上廻る効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施態様を例示するス
リツテイング装置の正面図であり、第２図はその
要部構造を示す側面図である。また第３図は本発
明の第２の実施態様を例示するスリツテイング装
置の正面図であり、第４図はその側面図である。 １…帯状材料、３…超音波共振体、４…振動伝
達面、８…アンビル、８ａ…切断刃。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状材料の走行経路に幅方向に沿つて設けら
   れ、且つ、帯状材料に接する振動伝達面を板状の
   超硬合金チツプで形成した単一の超音波共振体
   と、 上記振動伝達面に対して当接・離間自在に、且
   つ、幅方向に沿つて位置調整自在に支持され、振
   動伝達面に対して挺子式倍力機構を具えたバネ状
   部材によつて弾性的に押圧付勢される尖鋭な切断
   刃を具えた複数個のアンビルと、 上記超音波共振体の両側に、上下方向に沿つて
   位置調整可能に、かつ、回転自在に支承した１対
   の調整ロールとからなり、 上記複数個のアンビルを上記単一の超音波共振
   体の振動伝達面に圧接させた、 ことを特徴とる帯状材料のスリツテイング装置。