(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度高弾性のウエブを切断するための切断方法において、切断すべきウエブを切断刃に対して送り込みながら、該ウエブの送り速度に比較して高い繰り返し速度にて、切断刃を、該ウエブの切断箇所に集中的に接触させて該ウエブを切断する方法であって、前記ウエブは、１００〜６００ｋｇ／ｍｍ2の範囲内の引張強度、３０T／ｍｍ2程度までの引張弾性率を有し、前記ウエブの送り速度は、１０〜１００ｍ／分の範囲内であり、前記繰り返し速度は、前記切断刃の周速度に換算して１０００〜３０００ｍ／分の範囲内であることを特徴とする切断方法。
【請求項２】
高強度高弾性のウエブを切断するための切断方法において、上下とも皿型刃であるか、または上刃皿型、下刃椀型刃であるシヤーカットスリッター刃に対して切断すべきウエブを送り込み、前記シヤーカットスリッター刃を前記ウエブの送り込み方向と逆方向に回転駆動させて、前記ウエブを切断する方法であって、前記ウエブは、１００〜６００ｋｇ／ｍｍ2の範囲内の引張強度、３０T／ｍｍ2程度までの引張弾性率を有し、前記シヤーカットスリッター刃の周速度は、１０００〜３０００ｍ／分の範囲であり、前記ウエブの送り速度は、刃の周速度に関連して１０〜１００ｍ／分の範囲内であることを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高強度高弾性のウエブを切断するための切断方法に関するものであり、特に、芳香族ポリアミド繊維或いはそれに倍する高強度高弾性繊維等を使用したウエブを切断するための切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
芳香族ポリアミド繊維は、ゴルフクラブのシャフトや防弾チョッキ等の材料として使用される程の高強度、高弾性率を有しているものである。その仲間のポリ・メタ・フェニレンテレフタルアミド繊維を使ったアラミド紙は、短繊維と微小結合分子（ファイブリッド）を混ぜてすき、さらに高温高圧下で紙にしたものである。このアラミド紙には、高強度、耐熱性、難燃性があり、高い絶縁性もあるので、衣料用繊維に混紡し、消防服やカー・レース用スーツに利用するほか、絶縁材料、航空機のハニカム構造材等として使われている。
【０００３】
もともとこの種の繊維は、防弾チョッキ、あるいは刃物による危険を防止する手袋、防犯チョッキ、あるいはカーレース用スーツ、ゴルフクラブのシャフト等に使用されていることからも理解できるように、刃物で切断することは殆ど不可能とされ、ウオータージェットやレーザー光線等を用いて切断したり、或いは高強度の硬いウエブについては超硬刃の特別シャープエッジとしたスリッタ刃等を用いて切断していた。但し、切断速度は数メーター／分と極めて遅い速度でしか切断できなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウオータージェットやレーザー光線等で切断するための装置は、非常に高価であり、且つ取り扱いにも特別な配慮を必要とするため、従来方式の刃物による切断方法および装置の開発が望まれていた。
本発明の目的は、このような要望に十分に応えうるような切断方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、幾多の実験による試行錯誤を重ねた結果、従来方式の刃物でも高強度高弾性の織物、不織布、紙等のウエブの切断が可能であることを見出した。すなわち、従来方式の刃物を用いて前述したような高強度高弾性のウエブを切断することのできる基本的な原理として、切断刃を、切断すべきウエブの切断箇所に集中的に高速度にて繰り返し接触させることにより切断できるということを見出したのである。
このような基本的原理に基き、本発明の一つの観点によれば、高強度高弾性のウエブを切断するための切断方法において、切断すべきウエブを切断刃に対して送り込みながら、該ウエブの送り速度に比較して高い繰り返し速度にて、切断刃を、該ウエブの切断箇所に集中的に接触させて該ウエブを切断する方法であって、前記ウエブは、１００〜６００ｋｇ／ｍｍ2の範囲内の引張強度、３０T／ｍｍ2程度までの引張弾性率を有し、前記ウエブの送り速度は、１０〜１００ｍ／分の範囲内であり、前記繰り返し速度は、前記切断刃の周速度に換算して１０００〜３０００ｍ／分の範囲内であることを特徴とする切断方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、高強度高弾性のウエブを切断するための切断方法において、上下とも皿型刃であるか、または上刃皿型、下刃椀型刃であるシヤーカットスリッター刃に対して切断すべきウエブを送り込み、前記シヤーカットスリッター刃を前記ウエブの送り込み方向と逆方向に回転駆動させて、前記ウエブを切断する方法であって、前記ウエブは、１００〜６００ｋｇ／ｍｍ2の範囲内の引張強度、３０T／ｍｍ2程度までの引張弾性率を有し、前記シヤーカットスリッター刃の周速度は、１０００〜３０００ｍ／分の範囲であり、前記ウエブの送り速度は、刃の周速度に関連して１０〜１００ｍ／分の範囲内であることを特徴とする切断方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例としての高強度高弾性のウエブを切断するための切断装置の構成を示す概略図である。この実施例の装置は、前述したように高速で一箇所に集中的に刃物を当てる、すなわち接触させるという本発明の基本的原理を実践するために、シヤーカットスリッター刃を利用したものである。
図１の切断装置は、上刃支持体１１に支持された上刃ホルダー１２に装着されたシヤーカットスリッター上刃１３と、昇降機構２２によって上下位置を調整しうるようにされた下刃支持体２１に装着されたシヤーカットスリッター下刃２３と、切断すべきウエブ１を支持するためのウエブ支持プレート３０と、ウエブ１をウエブ支持プレート３０上へと案内して送り込むことができるようにする支持ローラ４０とを備えている。シヤーカットスリッター上刃１３は、駆動手段としてのモータ１４によって、矢印Ａで示す方向に高速回転させられるようになっている。同様に、シヤーカットスリッター下刃２３は、駆動手段としてのモータ２４によって、矢印Ａで示す方向に高速回転させられるようになっている。この実施例では、上刃１３および下刃２３とも、皿型刃とされている。そして、上刃１３と下刃２３とは、ウエブ支持プレート３０に形成された開口部３１にて、適切な接圧にて接触係合することによりウエブ１を切断する構成とされている。一方、切断すべきウエブ１は、矢印Ｂで示す方向に送り込まれるような構成とされている。
【００１３】
このように図１の切断装置では、上刃１３および下刃２３の回転方向とは逆方向から切断すべきウエブ１を送り込むものとされている。従来のスリッターでの切断方法では、刃の回転と同方向に切断すべきウエブを送り込むのが常識であったが、これでは、切断すべきウエブが高強度高弾性である場合、特に柔らかいウエブでは、ウエブは上刃１３と下刃２３との間に挟まれた状態のまま切断されず、上刃１３および下刃２３の回転によって引張られてっしまって、強制的に回転方向に送られるのみとなってしまう。もっとも、実験結果では、ウエブが固く刃の回転方向に送られることを阻止できれば切断可能であることが分かったが、一般的には、ウエブは柔らかいものが多く、２枚の回転刃のかみ合わせによって生ずる回転方向への送り力に耐えることは不可能である。仮え、耐え得たとしてもウエブは著しく変形し、希望する状態に切断することはできず、またウエブが刃の方向へ急激に引張り込まれる等して極めて危険でもある。
【００１４】
これに対し、図１の本発明の切断装置によれば、上刃１３および下刃２３の回転方向と逆方向からウエブ１を挿入するので、上刃１３および下刃２３の回転によって強制的に引張られることはなく、むしろ、高速回転する上刃１３および下刃２３が、そこに送られてくるウエブ１の１箇所に高い繰り返し速度にて集中的に接触させられることになるので、柔らかいウエブでも全く変形することなく切断できるのである。こうして、ウエブ１の１箇所の切断がすむと次にそこに送られてくるウエブ１の別の箇所の切断が同様にして進められ、このような切断作用によりウエブ１の全体の切断が首尾良く行われるのである。
【００１５】
種々実験してみた結果によれば、切断すべきウエブの引張強度が１００〜６００kg／mm2の範囲内であり、また、切断すべきウエブの引張弾性率が３０T／mm2程度までの場合において、首尾良く切断を行なうためには、ウエブの送り速度は、１０〜１００m／分の範囲内であり、切断刃のウエブに対する接触の繰り返し速度は、前記切断刃の周速度に換算して１０００〜３０００m／分の範囲内であるのが好ましいことが分かった。図１の切断装置での実験結果によれば、前記シヤーカットスリッター刃の周速度は、基本的には速い程よいが、１０００〜３０００m／分の範囲内であり、前記ウエブの送り速度は、刃の周速度に関連して１０〜１００ｍ／分の範囲内で首尾良く切断が行われることが分かった。また、このような切断条件において、刃先の摩耗もほとんど無く、極めて扱い易いことも分かった。
【００１６】
なお、図１の切断装置では、より好ましいものとして、上刃、下刃とも皿型刃を使用したのであるが、椀型刃を使用することも可能である。さらにまた、図１の切断装置の説明では、ウエブ１を直線的に切断するものとしたのであるが、切断すべきウエブを刃に対して直線的に送り込むのでなく、例えば、手で任意の方向へと送り込むようにすることにより、任意の曲線に沿う切断も可能である。
【００１７】
図２は、前述したように高速で一箇所に集中的に刃物を当てる、すなわち接触させるという基本的原理を実践するために、レザー刃（かみそり刃）を利用した切断装置の例を示している。
図２の切断装置は、超音波ナイフ５０と、切断すべきウエブ１を支持するためのウエブ支持プレート６０と、ウエブ１をウエブ支持プレート６０上へと案内して送り込むことができるようにする支持ローラ７０とを備えている。超音波ナイフ５０自体は、従来のものでよく、レザー刃５１を有していて、このレザー刃５１を矢印Ａで示す方向に高速振動させるための超音波発生器を内蔵した駆動部５２を備えている。
【００１８】
この切断装置においては、レザー刃５１は、刃先がウエブ面と直角または直角に近い角度で当たるようにして、刃面に平行な方向に高速振動させられるようになており、ウエブ支持プレート６０に形成された開口部６１にて、ウエブ１の一箇所に集中的に高い繰り返し速度で接触し、切断作用を及ぼすものとされている。一方、切断すべきウエブ１は、矢印Ｂで示す方向に送り込まれるような構成とされている。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、高強度高弾性のウエブを、非常に簡単且つ安価な構成により非常に容易に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての切断装置の構成を示す概略図である。
【図２】高速で一箇所に集中的に刃物を当てる、すなわち接触させるという基本的原理を実践する切断装置の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ウエブ
１１  上刃支持体
１２  上刃ホルダー
１３  シヤーカットスリッター上刃
１４  モータ
２１  下刃支持体
２２  昇降機構
２３  シヤーカットスリッター下刃
２４  モータ
３０  ウエブ支持プレート
３１  開口部
４０  支持ローラ
【図１】
0003723382.tif 000002
【図２】
0003723382.tif 000003