JP2003268634A - ローラカッター式繊維束切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、繊維束を効率よく且つ等長に切
断すると共に、隣接するカッターの間、及び／又は隣接
するカッター刃ステーの間での短繊維の目詰まりや二度
切りなどを防止することを可能にし、切断された短繊維
を円滑に排出することができるローラカッター式繊維束
切断装置を提供する。 【解決手段】複数のカッター(23)はカッター刃ステー(2
2)をカッター(23)のピッチ方向の側面に突出することな
くローラ周方向に所要のピッチ(P) をもって固設するこ
とにより、カッターローラ(20)に支持されている。カッ
ターローラ(20)に繊維束(1) を巻き付け、その繊維束
(1) を押圧ローラ(30)で押圧すると同時にカッター(23)
で連続的に所定の長さに切断する。切断された短繊維の
排出を容易にするには、カッター刃ステー(22)の厚みＡ
とカッター(23)の厚みＢがＡ≦Ｂの関係を満足すること
が肝要である。排出抵抗を低減させるためには、カッタ
ー刃ステー(22)の厚みＡ＜カッター(23)の厚みＢである
ことが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カッターローラに
巻き付けられた繊維束を押圧しながら連続的に所定の長
さに切断するローラカッター式繊維束切断装置に係り、
特に、繊維束を効率よく且つ等長に切断すると共に、円
滑に排出することができるローラカッター式繊維束切断
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、合成繊維の短繊維（ステープ
ル）を製造する際には、複数のカッターがローラ周方向
に所要のピッチをもって固設されてなるカッターローラ
に繊維束を巻き付け、その繊維束を押圧しながら連続的
に所定の長さに切断するローラカッター式繊維束切断装
置が多用されている。

【０００３】かかる繊維束切断装置を使用して繊維束を
切断するには、カッターローラに２〜３回巻き付けられ
た繊維束の外周面を押圧ローラで押圧しながら、カッタ
ーローラ周面に所定のピッチをもって配され、カーター
ローラと共に一方向に回転するカッターで切断する。そ
の際に、前記繊維束のうち内側に巻き付けられた繊維束
が前記カッターに押し付けられることによって、連続的
に前記繊維束が所要の長さの短繊維に切断される。この
ときの短繊維のカット長はローラ周方向に並列して固設
されたカッター間のピッチによって決まる。

【０００４】ところで、こうした繊維束の切断方式によ
ると、回転するカッターに対する押圧ローラの押圧力が
極めて大きいことから、カッターの変形や折損等が発生
しやすい。このため、従来の繊維束切断装置では、カッ
ターの回転方向の前後両面を挟着支持するようにしてカ
ッター刃ステーを配し、これをカッターと共にカッター
ローラに固設することにより、カッター本体の剛性及び
強度を確保して、繊維束の切断時にカッターに加わる大
きな押圧力に耐え得るように構成し、生産性の向上を図
っている。

【０００５】しかしながら、カッターをカッター刃ステ
ーにより挟着支持するため、隣接するカッター刃ステー
の間のピッチが、隣接するカッター間のピッチよりも必
然的に狭くなる。その結果、例えば捲縮を有する繊維束
を短繊維に切断した場合に、その短繊維の排出が、隣接
するカッター刃ステーの間で円滑に行われず、同カッタ
ー刃ステー間のみならず、隣接するカッター間でも短繊
維による目詰まりが発生するため、効率的に且つ安定し
た切断ができないという問題があった。また、隣接する
カッター間、及び／又は隣接するカッター刃ステー間に
詰まった短繊維は、隣接するカッター及びカッター刃ス
テーの間で粉状に再度切断されることも多く、通常「二
度切り」という現象を発生するという問題などもあっ
た。

【０００６】かかる課題を解決すべく数多くの技術が提
案されている。この種のローラカッター式繊維束切断装
置の一例として、例えば特開平１０−１６８６７０号公
報には、３２ｍｍ以下の短繊維を製造するためのローラ
カッター式繊維束切断装置が開示されている。同公報に
開示されたローラカッター式繊維束切断装置は、３２ｍ
ｍ以下の短繊維を製造するに当たり、短繊維のカット長
Ｘ（ｍｍ）とカッター刃ステーの厚みＹ（ｍｍ）の比を
６．６≦Ｘ／Ｙ≦７．１と規定しており、 更にカッター
ローラの中心から外周までの距離の２／３以内の位置に
３０〜４５度の角度をなす漏斗状の短繊維排出補助部材
を設けているものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１０−１６
８６７０号公報に開示されたローラカッター式繊維束切
断装置は、上述のごとき３２ｍｍ以下の短繊維を製造す
るに当たり、短繊維のカット長とカッター刃ステーの厚
みとの比、 更には短繊維排出補助部材の設置位置や角度
を所定の範囲内に満足するように設計する必要がある。
上記公報に開示された技術は、上述のごとき限定した範
囲内では確かに有効なものであるかもしれないが、３２
ｍｍ以下の短繊維を製造することしかできない。しか
も、３２ｍｍ以下の短繊維を製造するに当たっては、短
繊維のカット長とカッター刃ステーの厚みとの比、 短繊
維排出補助部材の設置位置や角度を厳格に設定しなけれ
ばならない。このため、カッター、カッター刃ステー及
び短繊維排出補助部材などの設計が煩雑となりやすいば
かりでなく、その設計の自由度が極めて小さくなるとい
う問題を生じる。

【０００８】また、従来の上記技術は、前述の公報に開
示された図２に示すように、複数のカッターを、それぞ
れカッター刃ステーによって挟持させてステー共々カッ
ターローラに固設している。隣接するカッター刃ステー
間のピッチを隣接するカッター間のピッチよりも必然的
に狭くせざるを得ないため、カット長の極めて小さい短
繊維を製造するにあたっては、隣接するカッター刃ステ
ー間の排出抵抗が必然的に増大されることとなり、その
短繊維を大量に製造すればするほど、隣接するカッター
間、及び／又は隣接するカッター刃ステー間に短繊維の
目詰まりや二度切りを発生しやすくなる。

【０００９】更にまた、従来のこの種のカーター刃ステ
ーは、上記公報に記載されているように、その断面が略
Ｕ字状であり、カッター刃のローラ周方向の前後面及び
底面に密着固定している。従って、その構造が複雑であ
るばかりでなく、高い加工精度が求められ、製作及び組
付けの作業性に大きく影響を与えている。

【００１０】本発明は、かかる従来の課題を解消すべく
なされたものであり、その具体的な目的は、簡単な構造
で、繊維束を効率よく且つ等長に切断すると共に、隣接
するカッターの間、及び／又は隣接するカッター刃ステ
ーの間での短繊維の目詰まりや二度切りなどを防止する
ことを可能にし、切断された短繊維を円滑に排出するこ
とができるローラカッター式繊維束切断装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用効果】本件発明者
等は、上述のごとく繊維束の切断時にカッターに対して
加わる過大な押圧力によってカッターの変形や破損等を
発生するという現象を踏まえて、上記課題を解決すべく
鋭意検討を重ねたところ、ある特定の長さの短繊維を製
造するにあたって、意外にもカッターを三方から挟着支
持するカッター刃ステーを介してカッターをカッターロ
ーラに固設するカッター取付構造を排除しても、カッタ
ーの変形や破損等がなく生産性を向上させることが可能
となることを知った。

【００１２】すなわち、ローラカッター式の繊維束切断
において、カッター刃ステーをもってカッター刃を前後
両面から支持することなく、カッター刃をカッターロー
ラの周面に並設させることが可能となり、隣接するカッ
ターの間のピッチが隣接するカッター刃ステーの間のピ
ッチ差分だけ広くなるため、短繊維の排出抵抗が小さく
なり、短繊維の目詰まりや二度切りなどの現象が防止さ
れる。

【００１３】本件請求項１に係る発明は、複数の短冊状
のカッターがカッター刃ステーを介してローラ周方向に
所要のピッチをもって固設されてなるカッターローラ
と、前記カッターローラの回転軸線に平行な回転軸線を
有し、同カッターローラに対峙して配され、同カッター
ローラに巻き付けられた繊維束を押圧する押圧ローラと
を備えてなり、前記カッター刃ステーの厚みＡは前記カ
ッターの厚みＢよりも厚くなく、且つ前記カッター刃ス
テーが前記カッターのピッチ方向の側面に突出せずに前
記カッターの底面を支持してなることを特徴とするロー
ラカッター式繊維束切断装置にある。

【００１４】本発明の基本的なローラカッター式繊維束
切断装置は、複数のカッター刃の底面にカッター刃ステ
ーを配して、同カッター刃ステーとともにローラの周方
向に所要のピッチをもって固設されている。長尺の繊維
束を短繊維に切断するには、そのカッター刃に直交させ
るようにして繊維束を二三度巻き付けた状態で、ローラ
を駆動回転させる。このとき、同時に複数層からなる前
記繊維束を押圧ローラで押圧して、長尺の繊維束を最下
層から順次短繊維に切断する。

【００１５】本発明のローラカッター式繊維束切断装置
は、前記カッター刃ステーを前記カッターのピッチ方向
の前後側面から突出させることなくカッターの底面に配
して、ローラ周方向に所要のピッチをもって固設するこ
とにより、前記カッターを底面から支持するという簡単
な構造を採用している。この場合、前記カッターの長手
方向の長さとカッターローラ周方向の厚みとの間に、特
定の関係式を満足させることが好ましい。この関係式が
満足されるかぎり、上述の構造によっても、押圧ローラ
による押圧力に十分耐え得るものであり、カッターの変
形や破損等を発生することはない。

【００１６】切断された短繊維を円滑に排出するには、
前記カッター刃ステーのローラ周方向の厚みＡとカッタ
ーの厚みＢがＡ≦Ｂの関係を満足することが肝要であ
る。隣接するカッター刃ステーの間、及び／又は隣接す
るカッターの間の排出抵抗を低減させるためには、前記
カッター刃ステーの厚みＡ＜カッターの厚みＢであるこ
とがより望ましい。

【００１７】上記構成によると、隣接するカッター刃ス
テーの間のピッチが、隣接するカッターの間のピッチよ
りも広くなるため、切断された短繊維の排出が、カッタ
ー間の排出空間から拡大されたカッター刃ステー間の排
出空間へと円滑に行われるようになり、隣接するカッタ
ーの間、及び／又はカッター刃ステーの間で短繊維の目
詰まりを生じることなく、効率よく且つ等長に切断する
ことができるようになる。また、短繊維の排出が円滑に
なされることにより、カッター刃の刃先に短繊維が滞る
こともなくなるため、当然に二度切りも発生しない。

【００１８】従って、本発明によれば大量のトウを処理
しても、短繊維の排出が円滑に行われ、前記カッター及
びカッター刃ステーが過大な押圧力に耐えられず変形や
破損などを発生することもなく、所望の繊維カット長を
もつ短繊維を安定して製造することができるようにな
る。

【００１９】請求項２に係る発明は、前記カッター刃ス
テーの厚みＡ及びカッターの厚みＢが０．５〜２．０ｍ
ｍであることを特徴としている。上記請求項１の作用効
果を顕著に現出するためには、前記カッター刃ステーの
厚みＡ及びカッターの厚みＢを選択することが肝要であ
る。前記カッター刃ステーの厚みＡ及びカッターの厚み
Ｂの双方は、０．５〜２．０ｍｍであることが有効であ
る。前記カッター刃ステーＡ及びカッターの厚みＢが
０．５ｍｍより小さいと、各カッター刃ステー及びカッ
ターに極めて大きな押圧力が集中しやすく、前記カッタ
ー刃ステー及びカッターの変形やカッターの刃こぼれが
発生しやすくなり、実施化には馴染まない。

【００２０】また、前記カッター刃ステー及びカッター
の各厚みＡ，Ｂが２．０ｍｍより大きいと、隣接するカ
ッターの間のピッチが狭くなり、例えば短繊維のカット
長が５５ｍｍ以下の短繊維を切断する場合に、短繊維の
排出が円滑に行われず、隣接するカッター刃ステー間、
及び／又はカッター間で目詰まりを生じて効率よく且つ
等しい長さに切断することができず、本発明の初期の目
的が達成されない。

【００２１】請求項３に係る発明は、前記カッターの上
記関係式を特定したものであり、カッターの長手方向の
実効長さＬとカッターのカッターローラ周方向の厚みＢ
が、（Ｌ／１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）の式を満足して
いることを特徴としている。

【００２２】ここで、前記カッターの長手方向の実効長
さＬとは、カッターローラの一対の鍔部の間に露呈する
部分のカッター長をいう。繊維束の切断に耐え得るカッ
ターの強度を確保するには、前記カッターの長手方向の
実効長さＬとカッターのカッターローラ周方向の厚みＢ
とを（Ｌ／１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）の寸法関係に規
定することが好ましい。

【００２３】上記請求項２のごとくカッターの厚みＢは
０．５〜２．０ｍｍであり、このカッターの厚みＢに対
して、（Ｌ／１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）の式を満足す
る範囲内でカッターの長さＬを５ｍｍ＜Ｌ＜２００ｍｍ
に設定することが好ましい。更に好ましくは、（Ｌ／７
５）＜Ｂ＜（Ｌ／２５）の範囲が特に有効である。この
カッターの長さＬが５ｍｍよりも小さくなると、カッタ
ーローラの鍔部の径が大きくなり、しかもカッターの切
断能力が極めて低下するため好ましくない。前記カッタ
ーの長さＬが２００ｍｍよりも大きくなると、回転する
カッターの剛性及び強度が低下し、カッターの変形や刃
こぼれが発生しやすくなる場合がある。

【００２４】上記構成によると、従来のごとくＵ字状を
なすカッター刃ステーを介してカッターの三方を挟着支
持する必要がなくなる。上述のごとく前記カッターの底
面を支持することにより、繊維束の切断時にカッターに
加わる局部的な大きな押圧力に耐えることができるよう
になり、簡単な構造で生産性を向上させることができ
る。

【００２５】請求項４に係る発明は、前記カッターのピ
ッチが、１０〜１００ｍｍであることを特徴としてい
る。短繊維のカット長を決定するカッターの間のピッチ
は、特に限定されるものではないが、隣接するカッター
の間のピッチの範囲を規定することが望ましい。このピ
ッチの範囲は、上記作用効果を顕著に現出するためには
１０〜１００ｍｍであることが好ましく、特に２０〜４
５ｍｍであることが望ましい。切断時に前記カッターに
過大な集中荷重が加わっても、同カッターの変形や破壊
などが生じることなく、繊維束を隣接するカッターの間
のピッチに等しい長さに正確に切断することができると
共に、切断された短繊維を良好に排出することができる
ようになる。ピッチが１０ｍｍより小さいと短繊維の排
出が円滑に行われなくなる場合があり、１００ｍｍを越
えると回転するカッターに対して押圧ローラによる押圧
力がカッターの回転方向の前後側面に向かう分力が増加
し、同カッターの変形や破壊などが発生する場合があ
る。

【００２６】請求項５に係る発明は、前記カッターが、
基体部と同基体部から先端に向けて漸次縮小するテーパ
ー部とからなり、同テーパー部のテーパー角が１０〜４
０°であることを特徴としている。前記カッターのテー
パー部の形状は、刃こぼれが発生せず、且つ短繊維の排
出を円滑に行うことができるものであれば、特に限定さ
れるものではない。既述したような作用効果を更に顕著
に現出するためには、前記カッターのテーパー部のテー
パー角は１０〜４０°であることが有効である。特に前
記テーパー角は１４〜３１°であることが望ましい。カ
ッター刃の破損をなくして、良好なカット性能を長期間
にわたって維持することができる。

【００２７】請求項６に係る発明は、前記テーパー部
が、その先端側と基体部側のテーパー角を異ならせて２
段に構成されてなり、その基体部側のテーパー角は先端
側のテーパー角よりも鋭角であることを特徴としてい
る。前記カッターのテーパー部は、請求項５のごとく単
一のテーパ面構造であってもよいが、前記テーパー部の
先端側と基体部側とのテーパー角を異ならせて２段に構
成することにより、既述したような作用効果を顕著に現
出するために特に有効である。前記テーパー部の基体部
側のテーパー角は先端側のテーパー角よりも鋭角に形成
することにより、前記カッターの刃こぼれがしにくく、
切断された短繊維をより容易に排出することができる。

【００２８】請求項７に係る発明は、前記テーパー部の
全体の高さが２．０〜６．０ｍｍであり、且つ前記カッ
ターの全体の高さが２０ｍｍ以下であって且つ前記テー
パー部の高さ以上であることを特徴としている。前記テ
ーパー部の全体の高さは、切断に耐え得る強度を有する
と共に、短繊維を円滑に排出できるものであれば、特に
限定されるものではない。前記テーパー部の全体の高さ
は、２．０〜６．０ｍｍであることが望ましく、更に好
ましくは、前記テーパー部の全体の高さが２．５〜５．
５ｍｍであることが有効であり、上記作用効果を更に顕
著に達成することができる。

【００２９】請求項８に係る発明は、前記テーパー部の
先端側のテーパー面は、表面粗さを表すＲｚ値が０．１
〜６．３μｍであり、基体部側のテーパー面は、表面粗
さを表すＲｚ値が０．８〜２５．０μｍであることを特
徴としている。

【００３０】角度の異なる２つのテーパー面から形成さ
れるカッターにおける先端側及び基体部側のテーパー部
の各表面粗さは、特に限定されものではないが、一般に
使用されている触針式表面粗さ測定器により測定した場
合に、前記テーパー部の先端側のテーパー面の表面粗さ
Ｒｚ値は０．１〜６．３μｍであることが好ましく、更
に好ましくは０．５〜１．６μｍの範囲が特に有効であ
る。一方の基体部側のテーパー面の表面粗さＲｚ値は、
先端側のテーパー面の表面粗さＲｚ値と同一の表面粗さ
であってもよいが、０．８〜２５．０μｍであることが
好ましい。更に好ましくは３．２〜１２．５μｍが望ま
しい。

【００３１】かかる表面粗さにより、カッターの表面に
短繊維が付着することを防止することができるようにな
り、短繊維の排出を更に一層円滑に行うことができる。
また、高い強度と強い靱性とを与え、前記カッターに高
品質の表面が得られる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明
の代表的な実施形態であるローラカッター式繊維束切断
装置の一例を概略的に示す構成説明図、図２は図１のＩ
Ｉ−ＩＩ線の断面拡大図、図３は本発明のローラカッタ
ー式繊維束切断装置に適用されるカッター刃ステーの厚
み及びカッターの厚みの関係を示す説明図であり、図４
は本発明のローラカッター式繊維束切断装置に適用され
るカッターの長さ及びカッターの厚みの関係を示す説明
図である。

【００３３】図１によるローラカッター式繊維束切断装
置１０は、垂直軸線回りに回転自在に支持されたカッタ
ーローラ２０と、同カッターローラ２０の回転軸線に平
行な回転軸線上にあって、同カッターローラ２０に対峙
して回転自在に支持されたゴム等の弾性体からなる押圧
ローラ３０とを備えている。図示例によれば、前記カッ
ターローラ２０を挟んで前記押圧ローラ３０の回転軸線
に平行な回転軸線上には、ガイドローラ４０が回転自在
に支持されている。

【００３４】このガイドローラ４０は、図示例のごとく
前記カッターローラ２０や押圧ローラ３０の回転軸線に
平行な回転軸線をもったローラに限定されるものではな
く、例えば前記カッターローラ２０の回転軸線に交差す
る回転軸線を有し、斜めに捩じるようにして繊維束を案
内し得るローラであってもよい。また、前記ガイドロー
ラ４０に代えて、例えばガイドバー、ニップローラなど
の案内部材、又はそれらを組み合わせた各種の案内部材
を使用することができる。

【００３５】前記カッターローラ２０は、図１及び図２
に示すように、所要の間隔をおいて対向する円盤形をな
す上下一対の鍔部２１，２１を有している。各鍔部２１
の間には、ローラ周方向に所要のピッチをもって配され
たカッター刃ステー２２を介して、先端が鋭く尖った刃
先を有する長尺部材からなるカッター２３が固設されて
いる。このカッター２３は、図３に示すように、長尺板
状をなす基体部２３ａと、同基体部２３ａから先端に向
けて漸次縮小するテーパー部２３ｂとにより構成されて
いる。

【００３６】本発明の特徴とするところは、前記カッタ
ーローラ２０のカッター刃ステー２２の厚みＡが、図３
に示すように前記カッター２３の厚みＢよりも厚くない
ように設定されると共に、前記カッター刃ステー２２が
前記カッター２３のピッチ方向の側面に突出することな
くカッター２３の底面を支持することにある。前記カッ
ター刃ステー２２がカッター２３からはみ出すような構
成にすると、切断された短繊維の排出に支障を生じるた
め、本発明の初期の目的を達成することはできない。

【００３７】図示例によれば、上下一対の前記鍔部２１
の対向面側には、それぞれカッター刃取付板２４，２４
が設けられている。各カッター刃取付板２４の対向面側
には、それぞれ前記カッターローラ２０の回転軸線を中
心としてローラ周方向に所要のピッチをもって複数のカ
ッター装着用スリット２４ａ，…，２４ａが形成されて
いる。対向する上下一対のスリット２４ａには、それぞ
れ前記カッター２３の長手方向両側端部が嵌挿固着され
ている。同カッター２３の基体部２３ａの底面には、前
記各カッター刃取付板２４の対向面間に挟着固定された
カッター刃ステー２２が配されている。なお、前記カッ
ター刃ステー２２の取付は、図示例に限定されるもので
はなく、前記カッターローラ２０の取付と同様に、前記
カッター刃ステー２２の長手方向両側端部を前記カッタ
ー刃取付板２４に形成された図示せぬ取付孔に嵌挿固着
することができる。

【００３８】下側の前記鍔部２１におけるカッター刃取
付板２４の中央部には、前記カッター刃ステー２２の底
面に隣接して下方に漸次縮径するテーパ面を有する短繊
維排出用の第１開口部２４ｂが形成されている。下側の
前記鍔部２１には、前記第１開口部２４ｂの小径のテー
パ面と同一の内径寸法を有する短繊維排出用の第２開口
部２１ａが形成されている。下側の前記鍔部２１には、
その第２開口部２１ａを介して排出される短繊維を下方
へ排出すべく内部に空洞部を有する筒状部材からなる短
繊維排出部２５が固設されている。

【００３９】前記カッターローラ２０のローラ周方向に
所要のピッチをもって隣接するカッター２３の間に形成
された水平方向の空間部、隣接するカッター刃ステー２
２の間に隣接するカッター２３の間の空間部よりも拡大
して形成された水平方向の空間部、下側の前記鍔部２１
及びカッター刃取付板２４に形成された垂直方向の各開
口部２４ｂ，２１ａ、及び前記短繊維排出部２５内に各
開口部２４ｂ，２１ａよりも大きい内径寸法に形成され
た垂直方向の空洞部は、それぞれ連通しており、隣接す
るカッター２３の間のピッチＰと等しい長さに切断され
た短繊維をベルトコンベヤ等の短繊維搬送手段２６へ排
出するための短繊維排出空間とされている。

【００４０】以上の構成は、本実施形態のローラカッタ
ー式繊維束切断装置１０の一例を示す構成であり、その
構造、形状及びその構成部材等は、図示例に限定される
ものではないことは勿論である。なお、上記実施形態で
は、前記カッターローラ２０が垂直軸線周りを水平に回
転する構造例を示しているが、本発明は図示例に限定さ
れるものではなく、前記カッターローラ２０を水平軸線
周りに回転自在に支持することもできる。

【００４１】この場合には、従来の上記公報に記載され
ているように 上側の前記鍔部２１のカッター刃取付板
２４に略台錐形をなした短繊維排出部材の基端部をロー
ラ回転軸線を中心として片持ち状態で支持固定し、同短
繊維排出部材における下側の前記鍔部２１に向けて漸次
縮径する自由端部を前記各開口部２４ｂ，２１ａを介し
て前記短繊維排出部２５内へ臨ませてもよい。前記短繊
維排出部材は、例えば上記従来技術と同様にラッパ状を
なす形状、円錐形、角錐形、又は短繊維排出方向に長い
溝部が短繊維排出部材のローラ周方向にわたって多段に
形成されたようなスプライン形状などの各種の形状を有
効に使用できる。

【００４２】上記ローラカッター式繊維束切断装置１０
を使用して短繊維を製造するには、前記カッターローラ
２０に繊維束１を数回巻き付ける。同カッターローラ２
０に巻き付けられた複数層からなる繊維束１の外周面を
前記押圧ローラ３０で押圧すると同時に、一方向に回転
するカッターローラ周面のカッター２３で複数層の繊維
束１を直角に押し付ける。同時に前記繊維束を最下層か
ら順次カッター２３のピッチＰと等しい長さの短繊維に
連続的に切断する。所要のカット長に切断された短繊維
は、隣接するカッター刃ステー２２とカッター２３との
間から前記鍔部２１及びカッター刃取付板２４の各開口
部２４ｂ，２１ａ、前記短繊維排出部２５の空洞部を介
して、前記短繊維搬送手段２６へ滑り落ちるようにして
落下し、同短繊維搬送手段２６により所定の保管場所へ
と搬送される。

【００４３】上記構成を採用することにより、切断され
た短繊維の排出が、各カッター２３の間の排出空間から
拡大された各カッター刃ステー２２の間の排出空間へと
円滑になされるようになる。隣接するカッター２３の
間、及び／又はカッター刃ステー２２の間で短繊維の目
詰まりを生じることなくカッター２３の刃先に短繊維が
引っ掛かって溜まることもなくなるため、二度切りを防
止することができると共に、効率よく且つ等長に切断す
ることができる。大量の繊維束１を切断しても、前記カ
ッター２３及びカッター刃ステー２２が集中的に加わる
過大な押圧力に耐えて短繊維の排出が円滑に行われるた
め、前記カッター２３及びカッター刃ステー２２の変形
や破損等を防止することができると共に、短繊維を安定
して製造することができる。

【００４４】本発明にあっては、上述のごときカッター
２３及びカッター刃ステー２２の配置位置以外に、カッ
ター２３及びカッター刃ステー２２の各厚み、カッター
２３のピッチＰ、カッター２３におけるテーパ部２３ｂ
のテーパ角、カッター２３の形状、高さ、長さ、表面粗
さ及び材質、更にはカッター刃ステー２２の高さや材質
などを適宜に設定することにより、上記作用効果を更に
顕著に現出することができる。従って、以下の説明は、
前記カッター２３及びカッター刃ステー２２を中心に説
明する。

【００４５】（１）カッター２３の厚みＢ及びカッター
刃ステー２２の厚みＡ 図示例によれば、短繊維の排出を容易にするために、カ
ッター刃ステー２２の厚みＡとカッター２３の厚みＢと
がＡ≦Ｂの関係をもっている。カッター２３の厚みＢよ
りもカッター刃ステー２２の厚みＡが大きいと、隣接す
るカッター刃ステー２２のピッチが狭くなり、短繊維の
排出抵抗が増大するため、短繊維の排出が円滑に行われ
ず、各カッター刃ステー２２の間で目詰まりを生じて効
率よく切断することができない。

【００４６】各カッター刃ステー２２の間の排出抵抗を
低減させるためには、前記カッター刃ステー２２の厚み
Ａとカッター２３の厚みＢはＡ＜Ｂであることが好まし
く、前記カッター２３の厚みＢは、０．５〜２．０ｍｍ
であることが望ましい。この厚みＢが０．５ｍｍより小
さいと、前記カッター２３に過大な押圧力が集中して加
わりやすくなるため、前記カッター２３の変形及び刃こ
ぼれ等が発生しやすくなる。

【００４７】また、この厚みＢが２．０ｍｍより大きい
と、隣接するカッター２３の間のピッチＰが狭くなり、
短繊維、特にカット長が５５ｍｍ以下の短繊維を切断す
る場合に短繊維の排出が円滑に行われず、隣接するカッ
ター２３の間で目詰まりを生じて効率よく且つ等長に切
断することができない。

【００４８】一方、前記カッター刃ステー２２の厚みＡ
は、前記カッター２３の厚みＢと同様に０．５〜２．０
ｍｍであることが好ましい。この厚みＡが０．５〜２．
０ｍｍの範囲内を越えると、前記カッター２３と同様
に、カッター刃ステー２２の変形や破損等が発生しやす
くなり、短繊維の排出がスムーズに行われることなく、
隣接するカッター刃ステー２２の間で目詰まりを生じる
ため、効率よく且つ等長に切断することはできない。

【００４９】（２）カッター２３のピッチＰ このカッター２３のピッチＰは短繊維のカット長に等し
い。短繊維カット長を決定するカッター２３のピッチＰ
は、特に限定されるものでないが、１０〜１００ｍｍで
あることが好ましく、特に２０〜４５ｍｍであることが
更に好ましい。切断時にカッター２３に加わる過大な押
圧力によりカッター２３及びカッター刃ステー２２の変
形や破損等を防止することができると共に、隣接するカ
ッター２３の間のピッチＰに等しい長さに切断された短
繊維を良好に排出することができる。

【００５０】また、カッター２３のピッチが１０ｍｍよ
り小さいと短繊維の排出が円滑に行われなくなる場合が
あり、１００ｍｍを越えると回転するカッター２３に対
して押圧ローラ３０による押圧力がカッター２３の回転
方向の前後側面に向かう分力が増加し、同カッター２３
の変形や破損などが発生する場合がある。

【００５１】（３）カッター２３におけるテーパー部２
３ｂのテーパー角 このカッター２３の形状は、刃こぼれが発生せず、短繊
維の排出を円滑に行うことができるものであれば、特に
限定されるものではない。図３によるカッター２３のテ
ーパー部２３ｂのテーパー角は１０〜４０°であること
が好ましく、更に好ましくは、前記テーパー部２３ｂの
テーパー角は１４〜３１°である。この範囲を満足すれ
ば、カッター刃の変形や破損などをなくして、良好なカ
ット性を長期間にわたって維持することができる。

【００５２】（４）カッター２３の形状 図３によるカッター２３におけるテーパー部２３ｂの形
状は、図示例に限定されるものではなく、例えば前記テ
ーパー部２３ｂを先端側と基体部側とのテーパー角を異
ならせて２段に構成することができる。この場合には、
基体部側のテーパー角は先端側のテーパー角よりも鋭角
であることが好ましい。先端側のテーパー部よりも基体
部側のテーパー部を鋭角にすることにより、刃こぼれが
しにくくカット性を向上させて、短繊維の排出をより容
易に行うことができる。

【００５３】（５）カッター２３の高さ 図３によるカッター２３におけるテーパー部２３ｂの全
体の高さは、特に限定されるものではないが、２．０〜
６．０ｍｍであることが好ましく、特に２．５〜５．５
ｍｍであることが更に望ましい。このカッター２３の全
体の高さにあっても、特に限定されるものではないが、
切断に耐え得る強度を有すると共に、短繊維の排出を円
滑に行うことができるため、８〜２０ｍｍ以下であるこ
とが好ましく、特に１０〜１５ｍｍであることが更に好
ましい。

【００５４】（６）カッター２３の長さ 図４は、本発明のローラカッター式繊維束切断装置に適
用されるカッター２３の長手方向の実効長さＬ及びカッ
ターの厚みＢの関係を示している。ここで、前記カッタ
ー２３の長手方向の実効長さＬとは、図４に示すように
カッターローラ２０の一対の鍔部２１，２１の間に露呈
する部分のカッター長をいう。本実施形態にあっては、
前記カッター２３の長手方向の実効長さＬは、前記カッ
ター刃ステー２２の長手方向の長さや各鍔部２１の対向
面側の間の間隔寸法と同一寸法に設定されている。

【００５５】繊維束１の切断に耐え得るカッター２３の
強度を確保するには、カッター２３のカッターローラ周
方向の厚みＢに対して、カッター２３の長手方向の実効
長さＬを設定することが好ましい。前記カッター２３の
長さＬとカッター２３の厚みＢとは、（Ｌ／１００）＜
Ｂ＜（Ｌ／１０）の式を満足していることが好ましく、
（Ｌ／７５）＜Ｂ＜（Ｌ／２５）の範囲が特に有効であ
る。カッター２３の厚みＢは、上述のごとく０．５〜
２．０ｍｍが好ましく、カッター２３の厚みＢの寸法に
対してカッター２３の長さＬを５ｍｍ＜Ｌ＜２００ｍｍ
の範囲に設定することが特に有効である。但し、（Ｌ／
１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）の式を満足する範囲内でカ
ッター２３の長さＬとカッター２３の厚みＢとの双方を
設定する。

【００５６】前記カッター２３の長さＬが５ｍｍよりも
小さいとカッターローラ２０の鍔部２１の径を大きくせ
ざるを得なくなり、カッター２３の切断性が著しく低下
し、繊維束１を一度に切断しにくくなる。前記カッター
２３の長さＬが２００ｍｍを越えると、カッター２３の
強度や剛性等を安定して確保できないため、カッター２
３の変形や刃こぼれ等が発生しやすくなり、確実な切断
が保証されない。（Ｌ／１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）の
式を満足する範囲内でカッター２３の長さＬを５ｍｍ＜
Ｌ＜２００ｍｍに設定することにより、従来のごとくＵ
字状をなすカッター刃ステーを介してカッターを挟着支
持する必要がなくなり、繊維束１の切断時にカッター２
３に加わる局部的な大きな押圧力に耐え得ることができ
ると共に、短繊維の生産性を向上させることができる。

【００５７】（７）カッター２３の表面粗さ このカッター２３におけるテーパー部２３ｂのテーパー
面は、一般に使用されている触針式表面粗さ測定器によ
り測定する表面粗さを表すＲｚ値が０．１〜６．３μｍ
であることが望ましい。更に好ましくは０．５〜１．６
μｍの範囲が特に有効である。高い強度と強い靱性を与
え、前記カッター２３に高品質の表面が得られる。

【００５８】前記テーパー部２３ｂを先端側と基体部側
とのテーパー角を異ならせて２段に構成した場合には、
同テーパー部２３ｂにおける先端側のテーパー面は、表
面粗さを表すＲｚ値が０．１〜６．３μｍであることが
望ましく、０．５〜１．６μｍが特に好ましい。基体部
側のテーパー面は、表面粗さを表すＲｚ値が０．８〜２
５．０μｍであることが好ましい。更に好ましくは３．
２〜１２．５μｍが望ましい。上記各表面粗さＲｚは、
特に限定されものではなく、例えば基体部側のテーパー
面の表面粗さ及び先端側のテーパー面の表面粗さは、同
一の表面粗さであってもよい。かかる表面粗さにより、
カッター２３の表面に短繊維が付着することなく短繊維
の排出を更に一層円滑に行うことができる。

【００５９】（８）カッター２３の材質 このカッター２３の材質は、繊維束１の切断中に変形や
破損等を起こさない材質であれば、特に限定されるもの
ではない。既述したような作用効果を顕著に現出するに
は、カッター２３の材質を適宜に選択することが有効で
ある。カッター２３の材質として、例えば超硬質合金を
用いることが、一般的な炭素工具鋼５種（ＳＫ−５）と
比べて低摩擦係数であり、低摩耗性及び化学的安定性に
優れており、耐久性が良好であるため、特に有効であ
る。

【００６０】（９）カッター刃ステー２２の高さ このカッター刃ステー２２の高さは、上記カッター２３
と同様に、繊維束１の切断時に生じる大きな押圧力に耐
え得る強度を有すると共に、短繊維の排出抵抗を低減で
きるものであれば、特に限定されるものではない。好ま
しくは、前記カッター刃ステー２２の高さは５．０〜２
０ｍｍである。更に好ましくは、前記カッター刃ステー
２２の高さは８．０〜１５ｍｍであることが特に有効で
ある。

【００６１】前記カッター刃ステー２２の高さが２０ｍ
ｍよりも大きいと、切断された短繊維の排出抵抗が高く
なり、短繊維の排出を円滑に行うことができず、隣接す
るカッター刃ステー２２の間、及び／又は隣接するカッ
ター２３の間で目詰まりや二度切りなどを生じる場合が
ある。また、前記カッター刃ステー２２の高さが５ｍｍ
よりも小さいと、繊維束１の切断時に発生する局部的な
過大な押圧力に耐えきれず前記カッター刃ステー２２及
びカッター２３の変形などを発生する場合があり、正確
なカット性が得られにくくなる。

【００６２】（１０）カッター刃ステー２２の材質 このカッター刃ステー２２の材質としては鋼材を有効に
使用することが、繊維束１の切断中に変形や破損等を生
じないがため特に有効である。カッター刃ステー２２の
材質として、例えばステンレス鋼又は機械構造用炭素鋼
などを用いることが特に有効である。

【００６３】（１１）生産性 本発明において、短繊維の生産性は特に限定されるもの
ではないが、５ｋｇ／分〜５０ｋｇ／分、例えば５０〜
３００Ｔｅｘの繊維束を１００ｍ／分以上の速度で切断
する場合に特に有効である。

【００６４】以下に、本発明の更に具体的な実施例につ
いて比較例と共に説明する。なお、特性値等の測定及び
評価法は次の通りである。 （１）繊度 ＪＩＳ Ｌ−１０１５の８−５−１Ａの方法に従い、３
０ｍｍに切断した繊維３００本の質量を測定し、正量繊
度を算出し、５回の平均値から求めた。 （２）捲縮数 ＪＩＳ Ｌ−１０１５の８−１２−１の方法に従い、繊
維一本に０．１８ｍＮ×表示テックス数の初荷重を掛け
たときの２５ｍｍ間当たりの捲縮数を数えて、２０回の
平均値から求めた。

【００６５】（実施例１〜１７）１１個／２５ｍｍの捲
縮を付与された、単糸繊度３．３ｄｔｅｘ、繊維束繊度
１５０ｋｔｅｘのアクリル繊維束を図１に示すような直
径６００ｍｍのカッターローラ２０に捲き付け、押圧ロ
ーラ３０でカッター２３に押圧することにより切断し、
短繊維を得た。機械構造用炭素鋼Ｓ２５Ｃからなるカッ
ター刃ステー２２及び超硬合金からなるカッター２３を
用い、押圧ローラ３０とカッター２３の刃先との間隔を
５ｍｍとした。

【００６６】そして、カッター２３及びカッター刃ステ
ー２２の厚み、カッター２３における先端側及び基端部
側の各テーパー角、カッター２３におけるテーパー部２
３ｂの高さ、カッター２３の全体の高さ、カッター２３
の長さ、カッター刃ステー２２の高さ、カッター２３に
おける先端側のテーパー面及び基端部側のテーパー面の
各表面粗さ、更に隣接するカッター２３の間のピッチＰ
を様々に変えて各種のテストを行った。その結果を表１
に示す。

【００６７】（比較例１〜３）上記実施例１〜１７と同
様の条件で、カッター２３及びカッター刃ステー２２の
各厚み、カッター２３の先端側のテーパー角及び基端部
側のテーパー角、カッター２３におけるテーパー部２３
ｂの高さ、カッター２３の全体の高さ、カッター２３に
おける先端側のテーパー面及び基端部側のテーパー面の
各表面粗さ、及び隣接するカッター２３の間のピッチＰ
などを様々に変えて各種のテストを行った。その結果を
表１に示す。

【００６８】（比較例４）カッター２３を挟持固着する
Ｕ字状をなすカッター刃ステーを使用し、隣接するカッ
ター２３の間のピッチＰを２０ｍｍとして、上記と同様
の方法で、カット長２０ｍｍの短繊維を得た。その結果
を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるローラカッタ
ー式繊維束切断装置の一例を概略的に示す構成説明図で
ある。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面拡大図である。

【図３】本発明のローラカッター式繊維束切断装置に適
用されるカッター刃ステーの厚み及びカッターの厚みの
関係を示す説明図である。

【図４】本発明のローラカッター式繊維束切断装置に適
用されるカッターの長さ及びカッターの厚みの関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 繊維束 １０ 繊維束切断装置 ２０ カッターローラ ２１ 鍔部 ２１ａ 第２開口部 ２２ カッター刃ステー ２３ カッター ２３ａ 基体部 ２３ｂ テーパー部 ２４ カッター刃取付板 ２４ａ スリット ２４ｂ 第１開口部 ２５ 短繊維排出部 ２６ 短繊維搬送手段 ３０ 押圧ローラ ４０ ガイドローラ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の短冊状のカッターがカッター刃ス
   テーを介してローラ周方向に所要のピッチをもって固設
   されてなるカッターローラと、 前記カッターローラの回転軸線に平行な回転軸線を有
   し、同カッターローラに対峙して配され、同カッターロ
   ーラに巻き付けられた繊維束を押圧する押圧ローラと、
   を備えてなり、 前記カッター刃ステーの厚みＡは前記カッターの厚みＢ
   よりも厚くなく、且つ前記カッター刃ステーが前記カッ
   ターのピッチ方向の側面に突出せずに前記カッターの底
   面を支持してなることを特徴とするローラカッター式繊
   維束切断装置。
2. 【請求項２】 前記カッター刃ステーの厚みＡ及びカッ
   ターの厚みＢが０．５〜２．０ｍｍであることを特徴と
   する請求項１記載のローラカッター式繊維束切断装置。
3. 【請求項３】 前記カッターの長手方向の実効長さＬと
   カッターのカッターローラ周方向の厚みＢが次式１を満
   足してなることを特徴とする請求項１又は２記載のロー
   ラカッター式繊維束切断装置。 （Ｌ／１００）＜Ｂ＜（Ｌ／１０）……１
4. 【請求項４】 前記カッターのピッチが、１０〜１００
   ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載のローラカッター式繊維束切断装置。
5. 【請求項５】 前記カッターは、基体部と同基体部から
   先端に向けて漸次縮小するテーパー部とからなり、同テ
   ーパー部のテーパー角が１０〜４０°であることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載のローラカッター
   式繊維束切断装置。
6. 【請求項６】 前記テーパー部は、その先端側と基体部
   側のテーパー角を異ならせて２段に構成されてなり、そ
   の基体部側のテーパー角は先端側のテーパー角よりも鋭
   角であることを特徴とする請求項５記載のローラカッタ
   ー式繊維束切断装置。
7. 【請求項７】 前記テーパー部の全体の高さが２．０〜
   ６．０ｍｍであり、且つ前記カッターの全体の高さが２
   ０ｍｍ以下であって且つ前記テーパー部の高さ以上であ
   ることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のロ
   ーラカッター式繊維束切断装置。
8. 【請求項８】 前記テーパー部の先端側のテーパー面
   は、表面粗さを表すＲｚ値が０．１〜６．３μｍであ
   り、基体部側のテーパー面は、表面粗さを表すＲｚ値が
   ０．８〜２５．０μｍであることを特徴とする請求項１
   〜７のいずれかに記載のローラカッター式繊維束切断装
   置。