(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂を含む帯状シートの切断中に、板状の刃物の側面に微細な切屑が付着して肥大化した後、剥離して帯状シートに付着するのを防ぐと共に、帯状シートの切断面が不良にならないように帯状シートを複数条に分割する。【解決手段】  熱可塑性合成樹脂を含む帯状シートＳを、該帯状シートの走行経路中に固定して保持した板状の刃物２を通過させると共に、刃物２の側面の温度が、帯状シートＳに含んだ熱可塑性合成樹脂の融点より低い温度になるよう刃物２を熱伝導により冷却しながら切断する。【選択図】図２
2014076503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂を含んだ帯状シートを複数条に分割する方法であって、前記帯状シートを、該帯状シートの走行経路中に固定して保持した板状の刃物を通過させると共に、前記刃物の側面の温度が前記熱可塑性合成樹脂の融点より低い温度になるよう前記刃物を熱伝導により冷却しながら長手方向に切断することを特徴とする帯状シート分割方法。
【請求項２】
熱可塑性合成樹脂を含んだ帯状シートを、その帯状シートの走行経路中に固定して保持した板状の刃物を通過させることにより複数条に分割するスリッターにおいて、前記刃物を保持する、帯状シート幅方向に位置替え可能な刃物保持装置と、前記刃物の側面の温度が前記熱可塑性合成樹脂の融点より低い温度になるよう前記刃物を熱伝導により冷却することができる、前記刃物保持装置に設置した熱電素子とを備えることを特徴とするスリッター。
【請求項３】
前記刃物保持装置は、前記刃物の片方の側面に沿う保持面を有する保持体と、前記刃物のもう片方の側面に沿う保持面を有する、前記保持体に装着した装着片とを備え、前記保持体の保持面に形成した穴に、前記熱電素子を当該熱電素子の冷却面が前記刃物の側面に沿うように入れて保持し、前記熱電素子の高温面から熱を受容する放熱板を前記保持体に取付けたことを特徴とする請求項２に記載のスリッター。
【請求項４】
前記刃物の温度を検出するための温度センサと、前記温度センサによる検出温度と設定温度とを比較して刃物の温度が設定温度と等しくなるように前記熱電素子へ供給する電流を制御する温度制御装置とを備えることを特徴とする請求項２に記載のスリッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状シートを長手方向に切断することにより複数条に分割する帯状シート分割方法、及び帯状シートを複数条に分割するスリッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スリッターとしては、その前後に並ぶ案内ローラ上を走行する帯状シートを、帯状シート走行経路の所定位置に固定して配置したカミソリ刃によって帯状シート長手方向に切断するレザーカッターがある（例えば特開２０００−１０８０７９号公報参照）。このレザーカッターは構造が比較的簡素で切断位置の変更も容易である。しかし、切断された帯状シートとカミソリ刃とが擦れる距離が長いため、回転する丸刃に比べて切断時の発熱量が多い。また帯状シートの切断時に厳密には微細な粉状の切屑が発生して飛散するが、その量は極僅かであるため問題視されないのが一般的である。
【０００３】
ところが、最近では、スリッターで分割する帯状シートは多様化しており、例えば、合成樹脂、アルミ箔、紙等のシート基材に、その密封性向上のためや表面保護等のためにポリエチレン等の熱可塑性樹脂をラミネートしてなる帯状シートを所要幅に分割することが求められる。このような熱可塑性樹脂を含んだ帯状シートをカミソリ刃で切断する場合、シート基材が硬いもの程、切断時の発熱量が多くなる傾向が見られる。そして切断時に発生する熱によりカミソリ刃の温度が上昇し、そのとき発生する、ラミネートした熱可塑性樹脂の微細な粉状の切屑は、温度が上昇したカミソリ刃と接触して溶け、その溶けた切屑がカミソリ刃の側面上に集積されて成長し、例えば瘡蓋状の切屑となることが多い。図９は、カミソリ刃の側面に切屑が付着している状態を模式的に示す。図９において符号４はカミソリ刃、Ｓは帯状シート、ＳＣは肥大化した切屑を示している。この切屑ＳＣは、ある程度成長するとカミソリ刃４から剥離して帯状シートＳに付着し易い。一般に、スリッターで分割された帯状シートは、巻取装置へ導かれ、巻取られて巻取ロールとなるが、帯状シートに瘡蓋状の切屑が付着していると巻取ロールが不良品になる原因となる。またレザーカッターで切断された帯状シートの切断面は、カミソリ刃との摩擦熱等の影響により荒れると共に、帯状シート表面と切断面との角の部分に、帯状シート表面から突き出るようにカエリが生じ、この帯状シートを巻取ると巻取ロールの切断端つまり耳の部分が高くなる耳立ち症状が生じて巻取ロールが不良品となる。
【０００４】
なお、従来、スリッターには、耳立ち症状を軽減するために、外周面に円周方向の溝を多数並べて形成した溝付きローラを帯状シートの走行経路に設けておき、溝付ローラ上を走行する帯状シートに、その溝付きローラの溝に刃先が対向するように配置した円板状の回転刃を押付けることによって、回転刃と帯状シートとの擦れ量を少なくして切断する形式のものもある。しかし、このスリッターは、薄い合成樹脂フィルム等の柔らかい帯状シートの分割にしか使用することができない。即ち、帯状シートが、紙や硬い合成樹脂等のシート基材に可塑性樹脂をラミネートしてなる帯状シートのように比較的厚みが厚いものになると、適正に切断するのが難しい。また溝付きローラで帯状シートを裏側から支えた状態で丸刃の刃先を帯状シートに押付ける必要があるため、前後に並ぶ案内ローラ間での帯状シートの空中切りをすることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題点に鑑み、熱可塑性樹脂を含んだ帯状シートの切断中に、板状の刃物の側面に微細な切屑が付着して肥大化した後、剥離して帯状シートに付着するのを防ぐと共に、帯状シートの切断面が不良にならないように帯状シートを複数条に分割することができる帯状シート分割方法及びその方法を実施可能なスリッターを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、熱可塑性樹脂を含んだ帯状シートを複数条に分割する方法であって、前記帯状シートを、該帯状シートの走行経路中に固定して保持した板状の刃物を通過させると共に、前記刃物の側面の温度が前記熱可塑性合成樹脂フィルムの融点より低い温度になるよう前記刃物を熱伝導により冷却しながら長手方向に切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、刃物の側面の温度が熱可塑性合成樹脂の融点より低い温度になるよう刃物を熱伝導により冷却しながら切断することによって、帯状シートが熱可塑性樹脂を含んだものであっても、刃物の側面に接触した微細な粉状の切屑がその刃物の側面に溶着して大きな切屑に成長するのを防ぐことができ、かつ帯状シートの表面と切断面と角に生ずるカエリを小さく抑えると共に荒れの少ない切断面を得ることができる。そのため、帯状シートが切断時に熱を多く発生し易いものであっても、その帯状シートを刃物で切断しながら巻取って巻取ロールを形成したとき、その巻取ロールに肥大化した切屑が混入したり、巻取ロールが耳高に形成されたりすることにより巻取ロールが不良品となるのを防ぐことができる。
【０００９】
また本発明のスリッターによれば、刃物保持装置に熱電素子を設置したことにより、帯状シート切断位置の変更の際に、刃物の位置変更作業や刃物交換作業をほぼ従来通りに簡単に行うことができる。
【００１０】
また前記刃物保持装置は、刃物の片方の側面に沿う保持面を有する保持体と、刃物のもう片方の側面に沿う保持面を有する、保持体に装着した装着片とを備え、保持体の保持面に形成した穴に、熱電素子を当該熱電素子の冷却面が前記刃物の側面に沿うように入れて保持し、前記熱電素子の高温面から熱を受容する放熱板を前記保持体に取付けることにより、コンパクトな刃物保持装置を得ることができる。
【００１１】
また前記刃物の温度を検出するための温度センサと、温度センサによる検出温度と設定温度とを比較して刃物の温度が設定温度と等しくなるように前記熱電素子へ供給する電流を制御する温度制御装置とを備えることにより、帯状シートの材質等が種々に異なる場合でも、各帯状シートの分割の際毎に刃物の温度管理を帯状シートの材質等に応じて簡単かつ適正に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明一実施例に係るスリッターの概略を示す説明図である。
【図２】図２はスリッターの刃物保持装置の正面図である。
【図３】図３はスリッターの刃物保持装置の平面図である。
【図４】図４は、図２に示すスリッターの刃物保持装置の先端付近の背面図である。
【図５】図５は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図６は図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】図７は本発明の他の実施例に係るスリッターの刃物保持装置の先端付近の、図６相当する拡大断面図である。
【図８】図８は刃物の温度制御装置のブロック図である。
【図９】図９は従来のスリッターにより帯状シートを分割したとき刃物に発生する切屑を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１乃至図６を参照して本発明の一実施例を説明する。図１において、スリッター１は帯状シートＳを、当該帯状シートＳの走行経路中に帯状シートＳの幅方向に並べて配置した複数の刃物２を通過させることにより複数条に分割する。帯状シートＳの走行経路は、この実施例では帯状シートＳの長手方向に間隔をとって配置した案内ローラ３と案内ローラ４で形成されており、帯状シートＳは案内ローラ３から案内ローラ４へ向けて走行するようになっている。各刃物２は板状のカミソリ刃であり、その刃先を帯状シートＳの走行経路の上流側へ向けている。帯状シートＳは、シート基材に熱可塑性樹脂フィルムをラミネートして形成してあるので、熱可塑性樹脂を含んでいる。このスリッター１には、刃物２を固定して保持する、帯状シートＳの幅方向に位置替え可能な刃物保持装置５と、刃物保持装置５に設置した熱電素子６とが備えてある。この電熱素子６は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換することができる公知の素子であり、刃物２の側面の温度が、帯状シートＳに含んだ熱可塑性合成樹脂の融点より低い温度になるよう刃物２を熱伝導により冷却することができる。刃物２は複数個あるので刃物保持装置５も刃物２毎に備えてあり、各刃物保持装置５は、帯状シート幅方向に平行に設けた案内支持部材７に夫々装着されている。
【００１４】
この実施例の場合、熱電素子６はペルチェ素子であり、切断時に刃物２に発生する熱量に応じた吸熱容量のものが採用してある。またシート基材はアルミ箔であり、ラミネートしているフィルムはポリエチレンである。ポリエチレンの融点は摂氏１２０度から１４０度程度であるが、現実には、帯状シートＳが通過する刃物２の刃先や側面の温度を正確に計測するのは難しいので、試験的に帯状シートＳを切断すると共に、刃物２による帯状シートＳの切断状況を目視しながら、ペルチェ素子６による刃物２からの吸熱量を次第に大きくすることによって刃物２の温度を下げてゆき、刃物２の側面に切屑が融着しなくなったとき、刃物２の側面の温度が融点より低い温度に達したと判断することにしている。
【００１５】
図２及び図３に示すように、刃物保持装置５は、案内支持部材７にスライド可能に装着する基部８と、この基部８から突き出た腕部９と、腕部９の先端に設けた、刃物５を保持するための保持部１０とからなる。基部８は、円筒状の軸体でできた案内支持部材１０の外周面にすきまばめする穴と、当該基部８を案内支持部材１０に締め付け固定するためのノブ付きボルト１１とを有している。図２において切断刃物保持装置５は基部８を案内支持部材７に締付固定した状態にあり、刃物２は所定の切断位置に配置され、帯状シートＳを切断している状態にある。この状態で人手によりノブ付きボルト１１を緩めると、基部８は案内支持部材７に対して回転可能になると共に、案内支持部材７の長手方向に移動可能になる。そして基部８を回転させることにより腕部９の傾きを変えることができ、それによって保持部１０に保持した刃物２を帯状シートＳに切り込ませたり帯状シートＳから退避させたりすることができる。また刃物保持装置５を案内支持部材７に沿って移動することにより、刃物２による帯状シートの分割位置を変更することができる。
【００１６】
図６に示すように、保持部８は、刃物２の片方の側面に沿う保持面を有する保持体１２に装着した、刃物２のもう片方の側面に沿う保持面を有する装着片１３とを備え、刃物２を保持体８の保持面と装着片１３の保持面とで挟んだ状態で保持する。保持体１２の保持面には穴１２ａが形成してあり、この穴１２ａにペルチェ素子６を、その冷却面６ａが刃物２の側面に沿うように入れて保持し、ペルチェ素子６が備える放熱板１５を、その放熱板１５の熱受容面がペルチェ素子６の高温面６ｂに沿うように、図示しないボルトを用いて保持体１２に取付けている。なお、ペルチェ素子６の冷却面６ａと刃物２の側面とは直接的に接触するようにしてもよいが、必要に応じて熱伝導率の大きい粘稠剤を介して間接的に接触させてもよい。またペルチェ素子６の高温面６ｂと放熱板１５との接触についても同様である。
【００１７】
ペルチェ素子６には、図示しない外部の電源装置から、図６に二点鎖線で示すリード線６ｃを通じて電力が供給されるようになっている。装着片１３は、図５に示すようにノブ付きボルト１４で締付けて保持体１２に装着してあるので、ノブ付きボルト１４を緩めると刃物２は取外し可能になる。基部８及び腕部９と保持体１２とは、この実施例では一体化している。
【００１８】
放熱板１５の放熱効果を高めるために、刃物保持装置５上には図２乃至図４に示すように放熱板１５に送風する冷却ファン１６が設置してあり、この冷却ファン１６は、帯状シートＳを切断しているときは作動して送風するようになっている。
【００１９】
上述のスリッター１を用いて本発明による帯状シート分割方法を実施するには、図２に示すように刃物２を切断位置につけた後、帯状シートＳを走行経路に沿って走行させると共にペルチェ素子６に所要量の電流を流す。即ち、帯状シートＳを、その帯状シートＳの走行経路中に固定して保持した板状の刃物２を通過させると共に、刃物２の側面の温度が帯状シートＳのシート基材にラミネートした熱可塑性合成樹脂フィルムの融点より低い温度になるよう刃物２を熱伝導により冷却しながら切断する。
【００２０】
図７及び図８は本発明によるスリッターの他の実施例を示す。この実施例では、スリッター１は、刃物６の温度を検出するための温度センサ１７と、温度センサ１７による検出温度と、設定部１８に設定した温度とを比較して刃物２の検出温度が、刃物２の設定温度と等しくなるように制御部１９からペルチェ素子６へ供給する電流を制御する温度制御装置２０とを備える。温度センサ１７は、装着片１３に設けた凹部２１に、その検出面が刃物２の冷却側と反対の側面に沿うように収容してある。また刃物２の片方の側面と保持体１２の保持面との間、並びに刃物２のもう片方の側面と温度センサ１７との間に断熱材２２を介在させている。必要に応じて、図６に示す刃物２の片方の側面と保持体１２の保持面との間、並びに刃物２のもう片方の側面と装着片１３との間に断熱材を介在させてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
Ｓ  帯状シート
ＳＣ  切屑
１  スリッター
２  刃物（カミソリ刃）
５  刃物保持装置  
６  熱電素子
１２  保持体
１３  装着片
１４  放熱板
１６  冷却ファン
１７  温度センサ  
１８  設定部
１９  制御部
２０  温度制御装置
【図１】
2014076503.tif 000003
【図２】
2014076503.tif 000004
【図３】
2014076503.tif 000005
【図４】
2014076503.tif 000006
【図５】
2014076503.tif 000007
【図６】
2014076503.tif 000008
【図７】
2014076503.tif 000009
【図８】
2014076503.tif 000010
【図９】
2014076503.tif 000011