JP5595815B2 - スリッタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状の被切断部材を長さ方向に沿って複数の狭幅帯体に切断するための丸刃を用いたスリッタ装置に関し、特に、被切断部材がベース材と粘着層を有する複合シートを切断するためのスリッタ装置に関する。

被切断部材がベース材と粘着層を有する複合シートを切断する丸刃を用いたスリッタ装置の従来技術として、例えば、特許文献１，２や非特許文献１に開示されているものがある。

特許文献１は、例えば図８に示すように片刃の上丸刃１０と下丸刃３０を用いて、シート材を切断するスリッタ装置で、上丸刃１０と下丸刃３０で硬度の異なる材料を用いることにより、接着剤が刃物表面に付着したり、刃物自体が粘着力を持つようになることで粘着層が剥離したり切り口が歪んでしまうことを防止することができるとしている。

次に特許文献２や非特許文献１には、図９に示すように、刃先線の両側にしのぎ面１１Ａ、１１Ｂを有する上丸刃１１と受けロール６０を用いたスコアカット（押し切り）が開示されている。この方法は、切断された被切断部材Ｗの切断面を上丸刃１１のしのぎ面で両側にほぼ均等に押しやりながら切断するので、粘着材（糊）がでてこないようにできるとしている。
特開２００９−２２０２６８号公報 特開２００５−２８８５８３号公報 （株）加工技術研究会「コンバーテック」２００８年１１月号Ｐ５４ （２）スコアカット（押し切り）

しかし、特許文献１の場合、図１０に示すように、上刃１０のしのぎ面１０Ａで被切断部材Ｗの切断面の一方を押し下げ、下刃３０のしのぎ面３０Ａで被切断部材Ｗの切断面の他方を押し上げて切断するため切断面近傍を変形させて折れぐせをつけてしまう場合がある。
また、特許文献２または非特許文献１の場合、被切断部材Ｗは、隣り合う上刃１１の間で、幅方向に逃げ場のない状態で切断されるため、図１１に示すように両側の切断面は上刃１１のしのぎ面１１Ａ、１１Ｂによって左右に押し出される。被切断部材Ｗは上層Ｗ１側が粘着層で受けロール６０側の下層Ｗ２はベース材となる向きで上丸刃１１と受けロール６０の間を通して切断されるが、押し出される量が多く変形しやすい上層Ｗ１の粘着層に盛り上がり１０１，１０２が生じる場合や、図１１に示すように上層Ｗ１と下層Ｗ２の間にズレ１０３が生じたり、切断面以外でも中間剥離１０４が生じたりして、被切断部材の切断後の品質を低下させる場合がある。
また、前述の盛り上がり１０１、１０２等によって、被切断部材Ｗの切断面は、上刃１１のしのぎ面１１Ａ、１１Ｂに押し付けられて擦られるため、粘着材がしのぎ面１１Ａ、１１Ｂに付着する。その付着量が増していくと、上刃１１から被切断部材Ｗの切断面に粘着材が付着してしまい、この場合も被切断部材の切断後の品質を低下させてしまうことになる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされた発明で、被切断部材がベース材と粘着層とを有する複合シートを切断しても切断後の被切断部材の切断面の品質を維持できる、スリッタ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本願発明は、刃先線の両側にしのぎ面を有する丸刃と、該丸刃の刃先に対向して受けロールとが設けられて、帯状の被切断部材が長さ方向に沿って狭幅帯体に切断されるスリッタ装置において、前記丸刃は、被切断部材を所定の幅で少なくとも１条以上切断するために該丸刃の軸線方向に所定のピッチ寸法で少なくとも２つ以上設けられ、前記被切断部材は、可撓性及び伸縮性のある少なくとも一つの基材層と少なくとも一つの粘着層とを有する複合シートで構成され前記受けロールに前記基材層側を当接させて切断開始点から切断終了点までの範囲を含む角度で且つ所定の張力で巻き付けられ、前記受けロールには、前記丸刃の刃先先端と対向する位置で外周の直径が最大直径となり前記丸刃の刃先線を中心とした前記ピッチ寸法間における前記受けロールの軸線を含む断面での前記受けロールの外周縁の一方をなぞった長さが前記ピッチ寸法間における前記受けロールの幅寸法に前記被切断部材の厚み分の位置での前記丸刃の厚み寸法を加えた長さ以上になる環状の突起部が形成されていることを特徴とするスリッタ装置とする。

このようにすることで、被切断部材には丸刃のしのぎ面から離れる方向に力が作用する。これにより被切断部材は、その切断面が刃物のしのぎ面に押し出されることが無く切断できるようになるため、切断面の盛り上がりや、ズレ、中間剥離を防止し粘着剤が刃物に付着するのを防止することができるようになり、切断後の被切断部材の切断面の品質を維持することができるようになり、切断面近傍の被切断部材の突起による盛り上がり変形を効果的に抑えることができる。また、被切断物の厚みや切断幅が変わっても突起部の形状を数値的に把握することが出来る。

本発明によれば、被切断材がベース材と粘着層を有する複合シートを切断しても切断後の被切断部材の切断面の品質を維持することができるようになる。

本発明に係るスリッタ装置の正面図。 図１のＢ部拡大図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図１のＢ部拡大図。（突起部が円弧の場合の形状を説明するための図） 本発明に係るスリッタ装置の別の実施形態を示す正面図。 本発明に係るスリッタ装置の別の実施形態を示す正面図。 本発明に係るスリッタ装置の別の実施形態を示す正面図。 従来技術のスリッタ装置の構成を説明するための正面図。 従来技術のスリッタ装置の構成を説明するための正面図。 図８のC部拡大図。（切断面の折れ曲がりを説明するための図） 図９のＤ部拡大図。（粘着層の盛り上がりを説明するための図） 図９のＤ部拡大図。（粘着層のズレ、中間剥離を説明するための図）

以下、本発明の実施形態について図1乃至図４を用いて説明してゆく。
図１に示すように、第１回転軸２の一方にフランジ部２Ａが形成され、被切断部材Ｗの切断幅Ｖ、軸線方向の切断位置に応じて、複数の丸刃３と、丸刃３を挟むようにスペーサ４Ａ、４Ｂ、４Ｃとが装着されている。第１回転軸２の他方にはナット８を装着する雄ねじ２Ｂが形成され、ナット８を締め付けて、丸刃３とスペーサ４Ａ、４Ｂ、４Ｃを第１回転軸２に固定している。丸刃３は刃先線の両側にしのぎ面３Ａ，３Ｂを有し、要求される被切断部材Ｗの切断幅の精度に応じて、丸刃３の厚さ寸法精度、スペーサ４Ａ、４Ｂ、４Ｃの幅寸法精度や振れ精度をミクロンオーダーまで仕上げるようにしている。

第２回転軸５も第１回転軸２と同様に一方にフランジ部５Ａが形成され、被切断部材Ｗの切断幅、軸線方向の切断位置に応じて、複数の受けロール６と、受けロール６を挟むようにスペーサ７Ａ、７Ｂ、７Ｃが装着されている。第２回転軸５の他方にはナット８を装着する雄ねじ５Ｂが形成され、ナット８を締め付けて、受けロール６とスペーサ７Ａ、７Ｂ、７Ｃを第２回転軸５に固定している。

受けロール６には、丸刃３の刃先先端と対向する位置での外周の直径が最大として、その両側が滑らかな傾斜を有する環状の突起部が形成されている。この突起部として、本実施例では円弧を用いた。

丸刃３の刃先先端が当接する受けロール６の材質は、切断する用途によって異なるが、一般的にはプラスチックや弾性ゴム等を用いて丸刃３の刃先先端がその外周面に当接して食い込んでも刃折れ、刃欠け等が起こらず、また刃先先端が磨耗しづらい材質を用いている。

被切断部材Ｗは、例えば図２に示すように上層Ｗ１と下層Ｗ１の２層で構成され、受けロール６の外周側に面する下層Ｗ２の材質は、紙、プラスチックフィルム、金属箔等の可撓性や伸縮性のあるベース材で、上層Ｗ１は粘着材が塗布された粘着層で構成されている。また、粘着層の上にプラスチック製のカバーフィルムが貼り付けてあるものもある。

被切断部材Ｗは、図３に示すように切断開始点Ｓ１から切断終了点Ｓ２の範囲を含んで受けロール６の外周に所定の巻き付け角度θで巻き付けられ、切断後は図示しない巻き取りロールに巻き取られる。また、被切断部材Ｗには、巻き取りロールによって巻き取り方向に所定の大きさの張力T１が作用している。

また、巻き取り方向の張力と受けロール６の円弧状の突起部によって、切断前の被切断部材Ｗには、前記の巻き取り方向の張力以外に受けロール６の円弧状外周の最大直径の位置を中心に幅方向の左右に張力Ｔ２が作用する。これにより被切断部材Ｗは、その可撓性や伸縮性に応じて、図２に示すように、受けロール６の円弧状外周の最大直径の位置を中心として円弧Ｒに沿うようにして切断される。切断後は幅方向の張力Ｔ２から開放され、巻き取り方向に作用する張力Ｔ１によって受けロールの最小直径側に沿うように巻き付くようになる。これにより、被切断部材Ｗの切断面は丸刃３のしのぎ面３Ａ、３Ｂから離れるようにして巻き取られることになる。

以下に、突起部の具体的な寸法を説明する。
被切断部材Ｗの厚さはｔ＝１．０ｍｍを使用し、丸刃は、厚さ２ｍｍ、外径８０ｍｍ、刃角α＝３０°とし、受けロールは、外周を半径Ｒの円弧の突起部として最大外径８０ｍｍ、幅寸法Ｓ＝２０ｍｍとした。尚、切断幅Ｖ（＝上刃のピッチ寸法）＝３０ｍｍとして、スペーサ４Ｂの幅は２８ｍｍ、スペーサ７Ｂの幅は１０ｍｍとした。
また、この場合、切断開始点Ｓ１と受けロール６の中心点とを結んだ直線と、切断終了点Ｓ２と受けロール６の中心点とを結んだ直線がなす角度γはＣＡＤ等で求めることができ、γ＝１７．８°となるので、巻き付け角度θは切断開始点Ｓ１から切断終了点Ｓ２の範囲を含んだ巻き付け角度として、その角度をθ＝３０°とした。

この場合、丸刃３の刃先が被切断部材Ｗを切断して受けロール６の外周面に達した時の被切断部材Ｗの外周面位置での丸刃３の幅寸法は、計算式（１）により求められる。
Ｕ＝２ｔ×ｔａｎ（α／２） ・・・（１）
計算結果はＵ＝０．５４ｍｍとなる。この寸法Ｕは被切断部材Ｗが丸刃の刃先によって軸線方向に押し出される最大寸法になる。よって、半径Ｒの円弧の突起部が設けられた受けロール６は、軸線を含む断面での外周縁の一方をなぞった長さＮが、ピッチ寸法Ｖの間の受けロール６の幅寸法Ｓに前記幅寸法Ｕを加えた寸法は２０＋０．５４＝２０．５４ｍｍ以上になるように形成されていればよい。

尚、この場合の受けロールの円弧の半径Ｒは図４に示すように円弧の中心角β°として以下の計算式（２）、（３）により導き出すことが出来る。
Ｒｓｉｎ（β／２）＝Ｓ／２ ・・・（２）
Ｎ＝２πＲ×（β／３６０）＝Ｓ＋Ｕ ・・・（３）
計算結果はＲ＝２６ｍｍとなり、β＝４６°となる。
また、この時の円弧の突起の高さＨは以下の（４）により導き出すことが出来る。
Ｈ＝Ｒ−Ｒｃｏｓ（β／２） ・・・（４）
計算結果は、Ｈ＝２ｍｍとなる。
尚、この場合、スペーサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃの外径は受けロール最大外径８０ｍｍから２×Ｈ＝４ｍｍ引いた７６ｍｍ以下にしておけばよい。

これにより、被切断部材Ｗは、その切断面が刃物のしのぎ面に押し出されることが無く切断できるようになり、切断面の盛り上がりや、ズレ、中間剥離を防止し、粘着剤が刃物に付着するのを防止することができるので、切断後の被切断部材の切断面の品質を維持することができるようになる。また、突起部は前述のように突起の高さが小さいなだらかな曲線であることから突起の押し上げによる被切断部材の変形を防止することができる。

また、本実施形態では、受けロール間にスペーサを設けたが、図５に示すように切断幅と同じ幅の受けロールとすることで、スペーサを省いた形態でも構わないし、図６に示すように一体の受けロールとすることでもよい。また、本実施形態では、受けロールの突起を円弧とした場合で記述したが、これに限るものではなく、図７に示すように、なだらかな傾斜を有する台形状の突起部とする場合も同様の効果を得ることができる。

１ スリッタ装置
２ 第１回転軸
３ 上丸刃
３Ａ、３Ｂ 上丸刃のしのぎ面
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ スペーサ
５ 第２回転軸
６，６Ａ、６０ 受けロール
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ スペーサ
８ ナット
１０，１１ 上丸刃
１０Ａ，１１Ａ，１１Ｂ 上丸刃のしのぎ面
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ スペーサ
３０ 下丸刃
３０Ａ， 下丸刃のしのぎ面
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ スペーサ
６０ 受けロール
１０１，１０２ 盛り上がり
１０３ ズレ
１０４ 中間剥離
Ｗ 被切断部材
Ｗ１ 上層（粘着層）
Ｗ２ 下層（ベース材）
Ｓ１ 切断開始点
Ｓ２ 切断終了点

Claims (1)

1. 刃先線の両側にしのぎ面を有する丸刃と、該丸刃の刃先に対向して受けロールとが設けられて、
   帯状の被切断部材が長さ方向に沿って狭幅帯体に切断されるスリッタ装置において、
   前記丸刃は、被切断部材を所定の幅で少なくとも１条以上切断するために該丸刃の軸線方向に所定のピッチ寸法で少なくとも２つ以上設けられ、
   前記被切断部材は、可撓性及び伸縮性のある少なくとも一つの基材層と少なくとも一つの粘着層とを有する複合シートで構成され前記受けロールに前記基材層側を当接させて切断開始点から切断終了点までの範囲を含む角度で且つ所定の張力で巻き付けられ、
   前記受けロールには、前記丸刃の刃先先端と対向する位置で外周の直径が最大直径となり前記丸刃の刃先線を中心とした前記ピッチ寸法間における前記受けロールの軸線を含む断面での前記受けロールの外周縁の一方をなぞった長さが前記ピッチ寸法間における前記受けロールの幅寸法に前記被切断部材の厚み分の位置での前記丸刃の厚み寸法を加えた長さ以上になる環状の突起部が形成されていることを特徴とするスリッタ装置。