JP6336226B1 - スリッタ - Google Patents

Abstract

【課題】シアーカットによるウエブ材料のスリットに際して、側圧付加機構としての金属製ばね部材とそれを挟んで相対する、丸刃及びそれを支持する刃物ホルダとの摩擦に由来する微粉の発生を防止することができるスリッタを提供する。【解決手段】第１丸刃１２を側圧付加機構１６が、第１刃軸１１上に配設され電気絶縁性材料からなるばね受け部材１７と、ばね受け部材１７の内部に収納される金属製ばね部材１８と、で構成され、ばね受け部材１７は、第１刃軸１１上に沿って相対向して配置される第１ばね受け部１７Ａと第２ばね受け部１７Ｂとからなり、各ばね受け部１７Ａ、１７Ｂの内部は、金属製ばね部材１８が第１ばね受け部１７Ａから第２ばね受け部１７Ｂに跨って収納配置されるための凹部２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ有し、第１丸刃１２には凹部２０Ａ、２０Ｂに収納された金属製ばね部材１８の弾性力により第１ばね受け部１７Ａを介して所要側圧が作用する。【選択図】 図１

Description

本発明は、紙、プラスチックフイルム等のウエブ材料を剪断によりスリットするためのスリッタに関する。

紙、プラスチックフイルム等のウエブ材料のスリット加工に際しては、コスト、作業性、品質等の面から、シアーカット（剪断）によるスリットが一般的に採用されている。

従来、剪断によりスリットするようにしたスリッタとして、第１刃軸上に１又は２以上の弾力性のある第１丸刃が刃軸方向に変位可能に刃物ホルダに支持されつつ配設されると共に、第１刃軸と平行又は略平行な第２刃軸上に１又は２以上の剛性度の高い第２丸刃が各第１丸刃と各々組を成して対向配設され、各組の第１丸刃と第２丸刃が、第１丸刃とその刃物ホルダとの間に介設された側圧付加機構による所要側圧の付加下に両丸刃の刃先で噛合しつつ各々の刃軸を中心として互いに逆方向に回転させられ、それによって、両丸刃間に挿通されたウエブ材料が、互いに噛合する両丸刃の刃先の間でシアーカットによりスリットされるようにした構造のものが周知である（特許文献１及び特許文献２参照）。

しかしながら、前記シアーカットでは、ウエブ材料のスリットに際して、両丸刃がそれらの刃先で側圧の付加下に噛合しつつ互いに逆方向に回転するため、所要側圧を付与する側圧付加機構である皿ばね等の金属製ばね部材とそれを挟んで相対する、丸刃及びその刃物ホルダとの金属同士の摩擦に由来する金属粉が発生し、この金属粉が、スリットされたウエブ材料であるウエブ製品に付着すると共にこれが製品の品質に悪影響を及ぼすことになる。例えば、金属粉で汚染されたフイルム等のウエブは、特に厳しい電気絶縁性が要求される電池関連や電気資材関連等の用途には使用することができない。

前記問題については、ウエブ製品上の金属粉の除去のために、スリッタの下流側に、前記ウエブ製品に沿って例えば吸引装置、マグネットバー等を設置するという対策が従来講じられていたが、これらの対策には、装置の大型化やウエブ製品の損傷を招く等の二次的な問題があった。また、ウエブ材料のスリットにより発生する裁断微粉を粘着ローラにより粘着除去することも知られているが（特許文献３参照）、これも本問題の十分な解決には至っていない。

ここで、特許文献４には、２つの円盤刃の間で被切断物を切断する装置に用いる刃組立物において、円盤刃やホルダとの摩擦の影響が少なく付勢手段の円滑な運動を可能ならしめることを課題として、以下のような刃組立物が開示されている。

すなわち、刃組立物は、円盤刃と、軸から遠ざかる方向に突出するホルダ他方突出面を有し軸を中心に回転するホルダと、円盤刃の刃他方面とホルダ他方突出面とによって形成された凹溝に嵌入される付勢手段と、を有してなり、凹溝の幅は軸からの距離の増加に応じた単調関数になり、付勢手段は、凹溝の単調関数部分において刃他方面及びホルダ他方突出面の両面に当接し該両面の間を拡げるように付勢することでホルダに対して円盤刃を軸方向の一方側に向けて付勢する。そして、刃当接面と付勢手段との間の静摩擦係数と、ホルダ当接面と付勢手段との間の静摩擦係数とのうち、いずれか大なる摩擦係数ＦＨがいずれか小なる摩擦係数ＦＬに対する比（ＦＨ／ＦＬ）が１．３以上である（特許文献４参照）。

特に、特許文献４の実施形態には、刃（円盤刃）とリングスプリング（付勢手段）との間に、樹脂シートが介在されており、リングスプリングが樹脂シートを介して刃を付勢する構成が記載されている（特許文献４の段落（００２４）〜（００２６）参照）。

特許第３１９５５９７号公報 特開平８−３１８４９４号公報（図３） 特開平６−２６９７５３号公報 特開２０１１−１３６３８１号公報

しかしながら、これによっても、リングスプリングと樹脂シートとの間の摩擦力がゼロにはならないため、リングスプリングが樹脂シートに対して所要側圧の付加下において摺動すれば、樹脂シートから離脱した微粉が必ず発生する。当該樹脂シートの微粉は、金属粉とは性質が異なるものの、これがウエブ製品に付着すれば、ウエブ製品の品質に悪影響を及ぼすことになる。

そこで、本発明においては、上記の様々な課題を解決し、シアーカットによるウエブ材料のスリットに際して、側圧付加機構としての金属製ばね部材とそれを挟んで相対する、丸刃及びそれを支持する刃物ホルダとの摩擦に由来する微粉の発生を防止することができるスリッタを提供することを目的とする。

本発明は、第１刃軸上に１又は２以上の弾力性のある第１丸刃が刃軸方向に変位可能に刃物ホルダに支持されつつ配設されると共に、前記第１刃軸と平行又は略平行な第２刃軸上に１又は２以上の第２丸刃が各第１丸刃と各々組を成して対向配設され、各組の前記第１丸刃と前記第２丸刃が、側圧付加機構による所要側圧の付加下に両丸刃の刃先で噛合しつつ各々の刃軸を中心として互いに逆方向に回転させられ、それによって、両丸刃間に挿通されたウエブ材料が、互いに噛合する両丸刃の刃先の間でシアーカットによりスリットされるようにしたスリッタであって、前記側圧付加機構は、前記第１刃軸上に配設され電気絶縁性材料からなるばね受け部材と、前記ばね受け部材の内部に収納される金属製ばね部材と、で構成され、前記ばね受け部材は、前記第１刃軸上に沿って相対向して配置される第１ばね受け部と第２ばね受け部とからなり、前記第１ばね受け部及び前記第２ばね受け部の内部は、前記金属製ばね部材が前記第１ばね受け部から前記第２ばね受け部に跨って収納配置されるための凹部をそれぞれ有し、前記第１丸刃には、前記凹部に収納された前記金属製ばね部材の弾性力により前記第１ばね受け部を介して所要側圧が作用することを特徴とする。

前記刃物ホルダは、前記第１丸刃を支持する第１刃物ホルダ部と、前記第１ばね受け部が前記第１丸刃を押圧したときに前記第２ばね受け部が接触する第２刃物ホルダ部と、を有し、前記第２刃物ホルダ部は、前記第１刃物ホルダ部の縮径部上に位置していることが好ましい。

前記ばね受け部材を構成する電気絶縁性材料が、電気絶縁性のプラスチック又はセラミックから選ばれた一種の材料であることが好ましい。

前記金属製ばね部材が、圧縮コイルばねであることが好ましい。

前記第１ばね受け部及び前記第２ばね受け部が、樹脂カラーで構成されていることが好ましい。

本発明によれば、第１丸刃には、第１ばね受け部及び第２ばね受け部の内部の凹部に収納された金属製ばね部材の弾性力により第１ばね受け部を介して所要側圧が作用する。これにより、第１丸刃と第２丸刃が各々の刃先が所定の圧力の下で接触した状態で、両丸刃間に挿通されたウエブ材料がシアーカットによりスリットされる。

ここで、第１ばね受け部及び第２ばね受け部の内部の凹部には金属製ばね部材が収納されているため、第１丸刃の刃軸方向に沿って第１ばね受け部が移動する場合には、当該第１ばね受け部と金属製ばね部材が一体となって、金属製ばね部材の弾性変形に伴い、第１ばね受け部が移動する。このとき、金属製ばね部材と第１ばね受け部との間、及び金属製ばね受け部材と第２ばね受け部との間には、第１丸刃の刃軸方向に沿った相対移動がほとんど生じない。これにより、金属製ばね部材とばね受け部材との摺動摩擦に起因した微粉が発生しない。

また同時に、金属製ばね部材は第１ばね受け部を介して第１丸刃に対して圧力を作用させるため、金属製ばね部材と第１丸刃とは直接接触しない。このため、金属同士の接触ないし摺動摩擦に起因した金属粉が発生しない。

この結果、本発明のスリッタでは、ウエブ材料のスリット加工に際して、微粉が発生せず、特にウエブ製品の品質劣化を抑制できる。

特に、刃物ホルダは、第１丸刃を支持する第１刃物ホルダ部と、第１ばね受け部が第１丸刃を押圧したときに第２ばね受け部が接触する第２刃物ホルダ部と、を有しているため、２つの独立した構成要素からなる。第２刃物ホルダ部が第１刃物ホルダ部の縮径部上に位置していることにより、第１刃物ホルダ部と第２刃物ホルダ部との間にばね受け部材の設置スペースを確保することができるため、ばね受け部材の組付性が容易になる。

特に、ばね受け部材を構成する電気絶縁性材料が、電気絶縁性のプラスチック又はセラミックから選ばれた一種の材料であることにより、非金属製のばね受け部材を採用でき、第１丸刃との接触によっても金属粉が生じない。

特に、金属製ばね部材が、圧縮コイルばねであることにより、圧縮コイルばねの弾性力が第１ばね受け部を介して第１丸刃に作用する。また、圧縮コイルばねの圧縮量又は伸縮量を調整することで、第１丸刃に対する圧力の大きさを容易に変化させることができる。

特に、第１ばね受け部及び第２ばね受け部が、樹脂カラーで構成されていることにより、既存の部品で容易に構成できる。

本発明の一実施形態に係るスリッタの要部側面概略図である。 本発明の一実施形態に係るスリッタの要部正面概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係るスリッタについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（スリッタの概説）
図１に示すように、スリッタ１０は、第１刃軸１１上に薄く弾力性のある複数の第１丸刃１２が、各々刃軸方向に変位可能に刃物ホルダ１４を構成する第１刃物ホルダ部１４Ａに支持された状態で配設されると共に、第１刃軸１１と平行な第２刃軸２１上に厚く剛性度の高い複数の第２丸刃２２が、各第１丸刃１２と各々組を成して、位置保持部材としてのスペーサ２４を介して対向配設されている。

各組の互いに対向する第１丸刃１２と第２丸刃２２は、後述する側圧付加機構１６による所要側圧の付加下に、両丸刃の刃先で噛合しつつ各々の刃軸を中心として互いに逆方向に回転させられ、両丸刃間に挿通されたウエブ材料Ｗが、互いに噛合する両丸刃の刃先の間でシアーカットによりスリットされることになる。

なお、図１では、説明の都合上、１組の第１丸刃１２及び第２丸刃２２のみ図示される。

（スリッタの特徴要素）
本実施形態のスリッタ１０の特徴要素は、以下の通りである。
側圧付加機構１６は、第１刃軸１１上に配設され電気絶縁性材料からなるばね受け部材１７と、ばね受け部材１７の内部に収納される金属製ばね部材１８と、で構成されている。ばね受け部材１７は、第１刃軸１１の方向に沿って相対向して配置される第１ばね受け部１７Ａと第２ばね受け部１７Ｂとから構成されている。第１ばね受け部１７Ａと第２ばね受け部１７Ｂは別個独立して構成されており、両者の間には所定のクリアランス（間隙）Ｘが設けられている。このため、第１ばね受け部１７Ａが第２ばね受け部１７Ｂに対して第１刃軸１１の方向に相対移動可能になる。なお、第２ばね受け部１７Ｂは、金属製ばね部材１８の弾性力により、第２刃物ホルダ部１４Ｂに対して常に押し付けられているため、第１刃軸１１の方向には移動しない。

第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂの内部には、凹部２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ形成されている。凹部２０Ａ、２０Ｂには、金属製ばね部材１８が第１ばね受け部１７Ａから第２ばね受け部１７Ｂに跨って収納配置される。各凹部２０Ａ、２０Ｂは、溝状部であるが、径方向外側には開放していない。第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂが第１刃軸１１の方向に配設された状態において、第１ばね受け部１７Ａの凹部２０Ａと第２ばね受け部１７Ｂの凹部２０Ｂとが相対向し連通した状態になっている。そして、第１丸刃１２には、凹部２０Ａ、２０Ｂに収納された金属製ばね部材１８の弾性力により第１ばね受け部１７Ａを介して所要側圧が作用している。

刃物ホルダ１４は、第１丸刃１２を支持する第１刃物ホルダ部１４Ａと、第１ばね受け部１７Ａが第１丸刃１２を押圧したときに第２ばね受け部１７Ｂが接触する第２刃物ホルダ部１４Ｂと、で構成されている。特に、第１刃物ホルダ部１４Ａには縮径部１９が形成されており、第２刃物ホルダ部１４Ｂは、第１刃物ホルダ部１４Ａの縮径部１９上に配置されて組み付けられる。これにより、第１刃物ホルダ部１４Ａと第２刃物ホルダ部１４Ｂとの間には、径方向外側に開放した凹部状スペースが形成され、ばね受け部材１７の設置スペースが確保されている。

ばね受け部材１７を構成する電気絶縁性材料は、電気絶縁性のプラスチック又はセラミックから選ばれた一種の材料である。具体的には、第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂが、樹脂カラーで構成されていることが好ましい。

金属製ばね部材１８として、例えば、圧縮コイルばねが用いられている。圧縮コイルばねは、圧縮された状態でばね受け部材１７の内部に形成された凹部２０Ａ、２０Ｂに収納されている。具体的には、圧縮コイルばねの弾発方向が第１刃軸１１の方向と略一致するように、圧縮コイルばねが配置されている。

各凹部２０Ａ、２０Ｂは、第１丸刃１２と同心の円周上に位置するように、第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂに複数形成されている。

図２には、各凹部２０Ａ、２０Ｂが、第１丸刃１２と同心の円周上の４箇所に等間隔で形成された構成を示す。ただし、４個の凹部２０Ａ、２０Ｂに限定されるものではなく、個数は適宜変更することが可能である。

金属製ばね部材１８の個数は、凹部２０Ａ、２０Ｂの個数に対応している。図２には、金属製ばね部材１８が、第１丸刃１２と同心の円周上の４箇所に等間隔で配置された構成を示す。

なお、第１刃物ホルダ部１４Ａと第２刃物ホルダ部１４Ｂは、第１刃軸１１に対して固定されている。ただし、第１ばね受け部１７Ａは、第２刃物ホルダ部１４Ｂの縮径部上を摺動可能になっている。

次に、本発明の一実施形態に係るスリッタ１０の作用について説明する。

図１に示すように、第１丸刃１２には、第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂの内部の凹部２０Ａ、２０Ｂに収納された金属製ばね部材１８の弾性力により第１ばね受け部１７Ａを介して所要側圧が作用する。これにより、第１丸刃１２と第２丸刃２２が各々の刃先が所定の圧力の下で接触した状態で、両丸刃間に挿通されたウエブ材料Ｗがシアーカットによりスリットされる。

このとき、第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂの凹部２０Ａ、２０Ｂには、金属製ばね部材１８が収納されているため、第１刃軸１１の方向に沿って第１ばね受け部１７Ａが移動する場合には、当該第１ばね受け部１７Ａと金属製ばね部材１８が一体となって、金属製ばね部材１８の弾性変形に伴い、第１ばね受け部１７Ａが移動する。しかしながら、金属製ばね部材１８と第１ばね受け部１７Ａとの間、及び金属製ばね部材１８と第２ばね受け部１７Ｂとの間には、第１刃軸１１の方向に沿った相対移動がほとんど生じない。これにより、金属製ばね部材１８とばね受け部材１７との摺動摩擦に伴う微粉が発生しない。

また同時に、金属製ばね部材１８は、第１ばね受け部１７Ａを介して第１丸刃１２に対して圧力を作用させるため、金属製ばね部材１８と第１丸刃１２とは直接接触しない。このため、金属同士の接触ないし摺動摩擦に起因した金属粉が発生しない。これらの結果から、スリッタ１０では、ウエブ材料Ｗのスリット加工に際して、微粉が発生せず、特にウエブ製品の品質劣化を抑制できる。

特に、金属製ばね部材１８はばね受け部材１７の内部の凹部２０Ａ、２０Ｂに収納されているため、ばね受け部材１７に覆われた態様になっている。このため、金属製ばね部材１８にゴミやオイル等が付着することなく、金属製ばね部材１８の劣化を抑制できる。

また、第１ばね受け部１７Ａと第２ばね受け部１７Ｂとの間には、第１刃軸１１の方向に沿ってクリアランスＸが形成されているため、金属製ばね部材１８の第１刃軸１１の方向に沿った弾性変形が可能になり、クリアランスの寸法を調整することで、第１丸刃１２に作用する圧力の大きさを容易に調整できる。

刃物ホルダ１４は、第１丸刃１２を支持する第１刃物ホルダ部１４Ａと、第１ばね受け部１７Ａが第１丸刃１２を押圧したときに第２ばね受け部１７Ｂが接触する第２刃物ホルダ部１４Ｂと、を有しているため、２つの独立した構成要素からなる。第２刃物ホルダ部１４Ｂが第１刃物ホルダ部１４Ａの縮径部１９上に位置していることにより、第１刃物ホルダ部１４Ａと第２刃物ホルダ部１４Ｂとの間にばね受け部材の設置スペース（例えば凹部）を確保することができるため、ばね受け部材１７の取付自由度が向上し、組付性が容易になる。また、ばね受け部材１７の交換等のメンテナンス性が向上する。

特に、ばね受け部材１７を構成する電気絶縁性材料が、電気絶縁性のプラスチック又はセラミックから選ばれた一種の材料であることにより、非金属製のばね受け部材を採用でき、第１丸刃１２と第１ばね受け部１７Ａとの接触によっても金属粉が生じない。

金属製ばね部材１８が圧縮コイルばねであることにより、圧縮コイルばねの弾性力が第１ばね受け部１７Ａを介して第１丸刃１２に対して作用する。これにより、第１丸刃１２に対して所要側圧を効率良く及ぼすことができる。また、圧縮コイルばねの第１刃軸１１の方向に沿った圧縮量又は伸縮量を調整することで、第１丸刃１２に及ぼす圧力の大きさを容易に変化させることができる。

さらに、第１ばね受け部１７Ａ及び第２ばね受け部１７Ｂが、樹脂カラーで構成されていることにより、既存の部品で容易に構成できる。

なお、上記説明したスリッタの構成は、本発明の一形態を例示したものに過ぎず、当業者が容易に想到できる程度の変形等は、本発明の範囲に含まれるものである。

１０ スリッタ
１１ 第１刃軸
１２ 第１丸刃
１４ 刃物ホルダ
１４Ａ 第１刃物ホルダ部
１４Ｂ 第２刃物ホルダ部
１６ 側圧付加機構
１７ ばね受け部材
１７Ａ 第１ばね受け部
１７Ｂ 第２ばね受け部
１８ 金属製ばね部材
１９ 縮径部
２０Ａ 凹部
２０Ｂ 凹部
２１ 第２刃軸
２２ 第２丸刃
２４ スペーサ
Ｘ クリアランス
Ｗ ウエブ材料

Claims (5)

1. 第１刃軸上に１又は２以上の弾力性のある第１丸刃が刃軸方向に変位可能に刃物ホルダに支持されつつ配設されると共に、前記第１刃軸と平行又は略平行な第２刃軸上に１又は２以上の第２丸刃が各第１丸刃と各々組を成して対向配設され、各組の前記第１丸刃と前記第２丸刃が、側圧付加機構による所要側圧の付加下に両丸刃の刃先で噛合しつつ各々の刃軸を中心として互いに逆方向に回転させられ、それによって、両丸刃間に挿通されたウエブ材料が、互いに噛合する両丸刃の刃先の間でシアーカットによりスリットされるようにしたスリッタであって、
   前記側圧付加機構は、前記第１刃軸上に配設され電気絶縁性材料からなるばね受け部材と、前記ばね受け部材の内部に収納される金属製ばね部材と、で構成され、
   前記ばね受け部材は、前記第１刃軸上に沿って相対向して配置される第１ばね受け部と第２ばね受け部とからなり、
   前記第１ばね受け部及び前記第２ばね受け部の内部は、前記金属製ばね部材が前記第１ばね受け部から前記第２ばね受け部に跨って収納配置されるための凹部をそれぞれ有し、
   前記第１丸刃には、前記凹部に収納された前記金属製ばね部材の弾性力により前記第１ばね受け部を介して所要側圧が作用することを特徴とするスリッタ。
2. 前記刃物ホルダは、前記第１丸刃を支持する第１刃物ホルダ部と、前記第１ばね受け部が前記第１丸刃を押圧したときに前記第２ばね受け部が接触する第２刃物ホルダ部と、を有し、
   前記第２刃物ホルダ部は、前記第１刃物ホルダ部の縮径部上に位置していることを特徴とする請求項１に記載のスリッタ。
3. 前記ばね受け部材を構成する電気絶縁性材料が、電気絶縁性のプラスチック又はセラミックから選ばれた一種の材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスリッタ。
4. 前記金属製ばね部材が、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスリッタ。
5. 前記第１ばね受け部及び前記第２ばね受け部が、樹脂カラーで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスリッタ。
   

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