(57)【要約】      （修正有）【課題】切断対象物である金属薄板や金属箔の切断線にバリやカエリを生じさせないようにきるロータリーカッターを提供する。【解決手段】表面に凸部２１および凹部２２の少なくとも一つを有する第１回転部材２と、第１回転部材２と反対方向に回転可能であって、表面に凸部３１および凹部３２の少なくとも一つを有する第２回転部材３と、第１回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジ２６の段差部分２７の少なくとも一部に装着される弾性体２５と、第２回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジ３６の段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体３５と、を備え、第１回転部材および第２回転部材の表面は非接触であり、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジとの対向圧力は、第１回転部材および第２回転部材の間を通過する切断対象物を所定切断線に沿って切断する。【選択図】図１
2014018867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第１回転部材と、
前記第１回転部材と反対方向に回転可能であって、表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第２回転部材と、
前記第１回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、
前記第２回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、を備え、
前記第１回転部材および前記第２回転部材は、相互に反対方向に回転する際に、前記第１回転部材および前記第２回転部材の表面は非接触であり、
前記第１回転部材の前記エッジと前記第２回転部材の前記エッジとの対向圧力は、前記第１回転部材および前記第２回転部材の間を通過する切断対象物を、所定切断線に沿って切断する、ロータリーカッター。
【請求項２】
前記第１回転部材の前記弾性体と、前記第２回転部材の前記弾性体は、前記第１回転部材の前記エッジおよび前記第２回転部材の前記エッジとの対向の前後において、前記第１回転部材および前記第２回転部材との間を通過する、前記切断対象物の位置、移動方向および姿勢の少なくとも一つを、その弾性力によって固定する、請求項１記載のロータリーカッター。
【請求項３】
前記第１回転部材および前記第２回転部材は、金属製、合金製、セラミック、硬質樹脂およびこれらの組み合わせの少なくとも一つの硬質素材（以下、「硬質部材」という）で形成されており、相互に反対方向に回転する際に、
前記第１回転部材を形成する硬質部材の表面（以下、「硬質表面」という）は、前記第２回転部材の硬質表面に非接触であり、
前記第１回転部材もしくは前記第２回転部材の硬質表面は、前記第２回転部材もしくは前記第１回転部材の前記弾性体の表面と接触可能である、請求項１又は２記載のロータリーカッター。
【請求項４】
前記第１回転部材の有する凸部は、前記第２回転部材の有する凹部と対称であり、
前記第１回転部材の有する凹部は、前記第２回転部材の有する凸部と対称であり、
前記凸部と凹部との対向によって、前記切断対象物は所定形状に切断される、請求項１から３のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項５】
前記切断対象物は、前記切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に装着される中間体と共に通過する、請求項１から４のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項６】
前記切断対象物は、金属薄板もしくは金属箔である、請求項１から５のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項７】
前記金属薄板および前記金属箔は、その表面および裏面の少なくとも一部に、非金属層および金属層を有する、請求項６記載のロータリーカッター。
【請求項８】
前記金属薄板および前記金属箔のそれぞれは、５μｍ以上３００μｍ以下の厚みを有する、請求項６記載のロータリーカッター。
【請求項９】
前記弾性体は、前記エッジの周囲の少なくとも一部に沿って、前記段差部分を埋めるように装着される、請求項１から８のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１０】
前記弾性体は、前記エッジの周囲の全てに沿って、前記段差部分を埋めるように装着される、請求項９記載のロータリーカッター。
【請求項１１】
前記弾性体は、前記エッジに対向する部分において面取りを有しており、前記面取りは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１から１０のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１２】
前記第１回転部材に装着される前記弾性体は、前記第１回転部材の硬質表面に対して、同一高さ以上であり、
前記第２回転部材に装着される前記弾性体は、前記第２回転部材の硬質表面に対して、同一高さ以上である、請求項２から１１のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１３】
前記弾性体は、交換可能である、請求項１から１２のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１４】
前記弾性体は、Ｃ硬度において３以上２２以下であり、もしくは３０％圧縮応力において２０ｋＰａ以上８０ｋＰａ以下である、請求項１から１３のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１５】
前記弾性体は、ロジン、天然ゴム、合成ゴム、天然スポンジ、合成スポンジ、ゴムスポンジおよび発泡プラスチックの少なくとも一つの素材で形成される、請求項１４記載のロータリーカッター。
【請求項１６】
前記切断対象物が、金属層および非金属層を混在して有する場合に、
前記第１回転部材および前記第２回転部材のそれぞれの弾性体において、
前記金属層に対向する部分と、前記非金属層に対向する部分とでは、前記弾性体の構造、素材、大きさおよび特性の少なくとも一つが異なる、請求項７から１５のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１７】
前記切断対象物が金属層および非金属層を混在して有する場合に、
前記弾性体において前記金属層に対向する部分は、他部分よりも高い高さおよび他部分よりも高い硬度の少なくとも一方を有し、
前記弾性体において前記非金属層に対向する部分は、他部分よりも低い高さおよび他部分よりも低い硬度の少なくとも一つを有する、請求項１６記載のロータリーカッター。
【請求項１８】
相互に対向する、前記第１回転部材のエッジと前記第２回転部材のエッジとは、段差以外の部分で対向し、前記対向する幅は、−１００μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１から１７のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１９】
前記エッジは、０．１ｍｍ以下のＲ曲面もしくはＣ面取りを有する、請求項１から１８のいずれか記載のロータリーカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板や金属箔などの、非常に薄い金属部材を、所定の形状にせん断加工にて切断するロータリーカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属素材により形成されている金属薄板や金属箔などを、所定の形状で切断することが求められることが多い。様々な機械や電子機器に実装される部品が、このような所定形状を有する薄い金属部材で形成されていることが多いからである。例えば、燃料電池には、金属薄膜で形成された多数の電極が備わっている。
【０００３】
このような金属薄板や金属箔を所定形状への切断においては、切断刃を有するカッターと、カッターを受けるダイとの組み合わせによる打ち抜き切断の切断装置が用いられる。例えば、所定方向に移動する金属薄板や金属箔の底面にダイが備えられ、上面にカッターが備えられる。カッターが所定位置でダイに上下移動しダイに嵌合して、せん断力により切断する。この際には、カッターとダイとの隙間（クリアランス）への噛み込みにより、金属薄板や金属箔は塑性変形し、バリやカエリが生じる。いわゆる、金属や合金で形成されたカッターとダイとの組み合わせ（カッターとダイとが相互に回転する回転部材であるときも）による切断では、このカッターとダイとの隙間への噛み込みが、バリやカエリを生じさせる塑性変形の原因である。
【０００４】
このような切断装置では、直線方向に移動する金属薄板や金属箔を一次元的に切断することしかできないので、切断速度が非常に遅い。金属薄板や金属箔で形成される部品の多くは、コスト削減要求が高く、切断速度はこのコストにかかわる。
【０００５】
このようなコスト削減要求に対応する切断速度を実現するために、相互に対向する一対の回転部材の回転によって金属薄板や金属箔を切断するロータリーカッターが用いられる。ロータリーカッターは、一対の回転部材の一方に切断刃を有し、他方に受け胴（アンビルロール）を有している。一対の回転部材のそれぞれが逆方向に回転することで、切断刃と受け胴とが対向して接触することで、ロータリーカッターは、金属薄板や金属箔を所定形状に切断する。このとき、一対の回転部材の回転による面方向での切断圧力の進行によって金属薄板等は切断されるので、ロータリーカッターは、次々と金属薄板等を切断できる。この結果、ロータリーカッターは、上下移動による打ち抜き加工の切断装置よりも、高速に切断作業を行える。
【０００６】
このような状況で、ロータリーカッターについての技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献１は、カッター刃と受け胴とが設けられた一対の回転部材が、逆方向に回転しつつ、カッター刃と受け胴とが接触して対象物を切断するロータリーカッターを開示する。特許文献１は、特に主に布や紙などを所定形状に切断する技術を開示する。
【０００８】
特許文献１の技術は、カッター刃の素材や形状の変更により、金属薄板や金属箔などの薄い金属部材の切断に応用することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されるロータリーカッターは、カッター刃と受け部であるアンビルロールとが接触することで、切断対象物に圧力を付与して打ち抜きによって切断対象物を切断する。この場合には、切断される前に、弾性変形および塑性変形が、切断対象物に生じてしまう。このような弾性変形および塑性変形は、金属薄板や金属箔の切断線においてバリやカエリを多発させてしまい、切断によって製造される種々の部品の性能を劣化させてしまう（場合によっては使用不可の部品となる）。コストだけでなく、高品質が要求される部品の製造には、不十分であることがある。
【００１０】
ここで、特許文献１に開示されるロータリーカッターは、いわゆる「押し切り」として定義される切断態様を有する。押し切りは、切断対象物の切断部分を潰して破断させる。このため、押し切りは、切断部分に変形を生じさせ、この変形が上記のバリやカエリとなる。切断対象物が、布や紙のような素材であれば、このような変形、バリやカエリが生じても問題ない用途が多い。
【００１１】
しかしながら、切断対象物が、金属薄板や金属箔などであると、押し切りによって潰し加工することにより塑性変形するために、切断が極めてやりにくい。また、切断できたとしても、その過程で塑性変形（伸びる、潰れる）して切断部品質が劣化し（仕様に応じたサイズ、形状で切断されない）、特許文献１の技術は、金属薄板や金属箔などの切断対象物の切断には適さない問題を有している。
【００１２】
一方、特許文献２は、切断対象となる金属薄板や金属箔の表面および裏面の少なくとも一方に、非金属の層を取り付けてから切断する技術を開示する。非金属の層が設けられることで、特許文献１に開示される技術は、金属薄板や金属箔を切断しやすくしている。この結果、金属薄板や金属箔に弾性変形や塑性変形を与えにくく、切断線においてバリやカエリを発生させにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平３−２４６０００号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１０／０１３８１８  Ａ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に代表されるカッター刃とダイとが押し切りにて金属薄板や金属箔を切断する切断装置は、次の問題を有する。
【００１５】
（問題１）切断対象物である金属薄板や金属箔が、カッター刃先およびアンビルロールに直接押し当てられることにより、切断以前に塑性変形が生じバリやカエリを多発させる。
（問題２）カッター刃とアンビルロールとが強い圧力で接触することで、カッター刃やダイの磨耗や損耗が生じやすい。
（問題３）切断対象物である金属薄板や金属箔が、強い圧力でダイに押し付けられることで、アンビルロールやカッター刃先に金属薄板や金属箔が結合してしまい（金属凝着）、切断装置の性能劣化が進みやすい。程度がひどければ、噛み込んで動かなくなる。
【００１６】
このため、特許文献２に提案されるように、カッター刃とアンビルロールとが直接的に接触しない非接触で切断対象物を切断する切断装置が求められる。しかしながら、カッター刃とダイとが直接的に接触しなければ、切断対象物である金属薄板や金属箔に十分な圧力が付与されないので、そのままでは切断が不十分となる。
【００１７】
このような切断の不十分を解消するために、特許文献２は、金属薄板や金属箔の表面および裏面の少なくとも一方に、非金属層を設けた上で、切断を実現する。
【００１８】
しかしながら、特許文献２に開示される技術は次のような問題を有している。
【００１９】
（問題４）切断対象物が、金属面を露出している部分と非金属面を露出している部分との混合である場合には、非金属部分を切断するのに適した応力では金属部分は切れずに、金属を切断するほどの圧力を掛ければ非金属部分の組織が破壊する。
【００２０】
すなわち、特許文献２に開示される技術は、切断装置側の対応ではなく、切断対象物側の対応となってしまうので、切断装置を使用する様々な工程での負担や不具合が生じる問題がある。
加えて、切断対象物は、金属薄板や金属箔などの態様を有していたり、これら金属薄板の表面の一部に非金属領域が設けられていたりして、従来技術は、対象物の態様の違いにフレキシブルに対応した切断を行えない問題も有していた。
【００２１】
本発明は、切断対象物である金属薄板や金属箔の切断線にバリやカエリを生じさせないように、カッター刃とダイとの直接的な接触を生じさせないと共に、切断対象物ではなく切断装置側の対応で、種々の問題を解消できるロータリーカッターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題に鑑み、本発明のロータリーカッターは、表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第１回転部材と、第１回転部材と反対方向に回転可能であって、表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第２回転部材と、第１回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、第２回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、を備え、第１回転部材および第２回転部材は、相互に反対方向に回転する際に、第１回転部材および第２回転部材の表面は非接触であり、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジとの対向圧力は、第１回転部材および第２回転部材の間を通過する切断対象物を、所定切断線に沿って切断する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のロータリーカッターは、一対の回転部材である第１回転部材と第２回転部材の硬質表面同士は非接触で、切断対象物を切断する。このため、切断対象物を切断する際に、切断対象物に強い弾性変形や塑性変形が付与されにくく、切断対象物にバリやカエリが生じにくい。
【００２４】
また、第１回転部材と第２回転部材の硬質表面同士が非接触であることで、ロータリーカッターの磨耗や変質が防止される。
【００２５】
さらに、第１回転部材と第２回転部材の段差に設けた弾性体が金属箔を切断前〜切断中〜切断後と継続して固定する働きにより、金属箔の塑性変形を最小限に抑えた上でせん断加工を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの第１態様を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの第２態様を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図であって、切断対象物の一部が切断された状態を示す動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターでの次の切断を示す動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における回転部材（第１回転部材および第２回転部材のいずれか）の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２における弾性体の周辺拡大図である。
【図９】実施の形態２における切断対象物の正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における回転部材同士の拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における従来技術との比較における切断状態を示す模式図である。
【図１２】従来技術で切断された金属箔の切断面の断面写真である。
【図１３】図１２の対称となる、本発明のロータリーカッターで切断された金属箔の切断面の断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の第１の発明に係るロータリーカッターは、表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第１回転部材と、第１回転部材と反対方向に回転可能であって、表面に凸部および凹部の少なくとも一つを有する第２回転部材と、第１回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、第２回転部材が有する凸部もしくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される弾性体と、を備え、第１回転部材および第２回転部材は、相互に反対方向に回転する際に、第１回転部材および第２回転部材の表面は非接触であり、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジとの対向圧力は、第１回転部材および第２回転部材の間を通過する切断対象物を、所定切断線に沿って切断する。
【００２８】
この構成により、ロータリーカッターは、まず、エッジ同士の対向による圧力によって、切断対象物を垂直に切断する。この垂直性が保たれるのは、エッジの前後に設けられる弾性体の対向によって、切断対象物の姿勢が一定に保たれるからである。また、切断の前後で、切断対象物の姿勢が保たれることで、切断前後での切断対象物の塑性変形が生じにくい。この結果、バリやカエリが生じにくい。
【００２９】
本発明の第２の発明に係るロータリーカッターでは、第１の発明に加えて、第１回転部材の弾性体と、第２回転部材の弾性体は、第１回転部材のエッジおよび第２回転部材のエッジとの対向の前後において、第１回転部材および第２回転部材との間を通過する、切断対象物の位置、移動方向および姿勢の少なくとも一つを、その弾性力によって固定する、請求項１記載のロータリーカッター。
【００３０】
この構成により、エッジ同士の対向圧力で、切断対象物にはクラックが生じて切断され、しかもこの切断時（および切断後）には、クラック前後の弾性体によって、切断対象物の位置、移動方向および姿勢の少なくとも一つが固定される。この結果、クラック（切断線）が発生する部位において、塑性変形が生じにくくなり、バリやカエリが生じにくくなる。
【００３１】
本発明の第３の発明に係るロータリーカッターでは、第１回転部材および第２回転部材は、金属製、合金製、セラミック、硬質樹脂およびこれらの組み合わせの少なくとも一つの硬質素材（以下、「硬質部材」という）で形成されており、相互に反対方向に回転する際に、第１回転部材を形成する硬質部材の表面（以下、「硬質表面」という）は、第２回転部材の硬質表面に非接触であり、第１回転部材もしくは第２回転部材の硬質表面は、第２回転部材もしくは第１回転部材の弾性体の表面と接触可能である。
【００３２】
この構成により、硬質素材部分である硬質表面が非接触であるのに対して、硬質表面と弾性体とが、通過する切断対象物を介して接触可能あることになり、切断対象物には、エッジでの線的な力が付与されるだけとなる。エッジを過ぎた後では、回転部材の硬質表面ではなく、弾性体表面が切断対象物に接触するようになるので、切断対象物の塑性変形が生じなくなる。また、硬質表面が非接触であることで、切断対象物に対して硬質表面が面的に接触することが無いだけでなく、金属同士の接触による、硬質表面の変性や変質が生じない。なお、ここでの硬質素材（第1回転部材と第２回転部材の基本的な素材であって、弾性体以外の素材）は、上述の部材のように硬質であれば、ヤング率が高いものであればよい。ヤング率の高い素材で、第１回転部材と第２回転部材が形成される。この硬質部材の表面である硬質表面は、間を通過する切断対象物が無い状態では、離隔するように調整される。
【００３３】
本発明の第４の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第３のいずれかの発明に加えて、第１回転部材の有する凸部は、第２回転部材の有する凹部と対称であり、第１回転部材の有する凹部は、第２回転部材の有する凸部と対称であり、凸部と凹部との対向によって、切断対象物は所定形状に切断される。
【００３４】
この構成により、第１回転部材と第２回転部材とが、所定の切断線を決定できる。
【００３５】
本発明の第５の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第４のいずれかの発明に加えて、切断対象物は、切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に装着される中間体と共に通過する。
【００３６】
この構成により、ロータリーカッターは、金属薄板や金属箔などの切断対象物であっても、中間体を合わせて切断することで、発生するバリの高さが小さく抑えられる。
【００３７】
本発明の第６の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第５のいずれかの発明に加えて、切断対象物は、金属薄板もしくは金属箔である。
【００３８】
この構成により、ロータリーカッターは、バリやカエリなどの発生を問題としやすい切断対象物でも、確実に切断できる。
【００３９】
本発明の第７の発明に係るロータリーカッターでは、第６の発明に加えて、金属薄板および金属箔は、その表面および裏面の少なくとも一部に、非金属層を有する。
【００４０】
この構成により、非金属層を有する切断対象物を加工することも可能である。
【００４１】
本発明の第８の発明に係るロータリーカッターでは、第６の発明に加えて、金属薄板および金属箔のそれぞれは、５μｍ以上３００μｍ以下の厚みを有する。
【００４２】
この構成により、ロータリーカッターは、様々な電子部品や電子機器に使用される金属箔等を切断加工できる。
【００４３】
本発明の第９の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第８のいずれかの発明に加えて、弾性体は、エッジの周囲の少なくとも一部に沿って、段差部分を埋めるように装着される。
【００４４】
この構成により、第１回転部材と第２回転部材との回転に挟まれた切断対象物は、エッジによって所定切断線でクラックを生じさせ、その後は弾性体同士が切断対象物へ圧力を付与することになって、クラックが確実に切断線となると共にそれ以外の部分には、塑性変形が生じにくい。この結果、ロータリーカッターは、切断時に、バリやカエリを生じさせにくい。
【００４５】
本発明の第１０の発明に係るロータリーカッターでは、第９の発明に加えて、弾性体は、エッジの周囲の全てに沿って、段差部分を埋めるように装着される。
【００４６】
この構成により、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジとが、切断対象物に圧力を付与した後で、第１回転部材および第２回転部材が回転する際に、弾性体が、切断対象物を移動方向に固定するので、切断対象物の塑性変形が生じにくい。
【００４７】
本発明の第１１の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、弾性体は、エッジに対向する部分において面取りを有しており、面取りは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００４８】
この構成により、弾性体は、エッジの先鋭性を阻害しない。面取りがなければ、変形しやすい弾性体の角の部分が両エッジ間に侵入して、切断を阻害する恐れがある。
【００４９】
本発明の第１２の発明に係るロータリーカッターでは、第２から第１１のいずれかの発明に加えて、第１回転部材に装着される弾性体は、第１回転部材の硬質表面に対して、同一高さ以上であり、第２回転部材に装着される弾性体は、第２回転部材の硬質表面に対して、同一高さ以上である。
【００５０】
この構成により、第１回転部材と第２回転部材とが切断対象物を挟んで回転する際に、エッジで切断された後の切断対象物の部分を弾性体で挟むことで、エッジ切断での圧力を和らげる。この結果、切断対象物を面的につぶすことが無くなり、バリやカエリを生じさせることが無くなる。
【００５１】
本発明の第１３の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、弾性体は、交換可能である。
【００５２】
この構成により、ロータリーカッターのメンテナンスが容易となる。またコストも下がる。
【００５３】
本発明の第１４の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第１３のいずれかの発明に加えて、弾性体は、Ｃ硬度において３以上２２以下であり、もしくは３０％圧縮応力において２０ｋＰａ以上８０ｋＰａ以下である。
【００５４】
この構成により、弾性体は、切断対象物の切断および塑性変形を生じさせない保護との両方を実現できる。
【００５５】
本発明の第１５の発明に係るロータリーカッターでは、第１４の発明に加えて、弾性体は、ロジン、天然ゴム、合成ゴム、天然スポンジ、合成スポンジ、ゴムスポンジおよび発泡プラスチックの少なくとも一つの素材で形成される。これらの材質は弾性変形しやすく、その反力として切断前〜切断中〜切断後の金属薄板、金属箔を固定する応力が十分に生じる。
【００５６】
この構成により、弾性体は、種々に選択される。
【００５７】
本発明の第１６の発明に係るロータリーカッターでは、切断対象物が、金属層および非金属層を混在して有する場合に、第１回転部材および第２回転部材のそれぞれの弾性体において、金属層に対向する部分と、非金属層に対向する部分とでは、弾性体の構造、素材、大きさおよび特性の少なくとも一つが異なる。
【００５８】
この構成により、非金属層と金属層との混在を有する切断対象物であっても、確実に切断できる。
【００５９】
本発明の第１７の発明に係るロータリーカッターでは、第１６の発明に加えて、切断対象物が金属層および非金属層を混在して有する場合に、弾性体において金属層に対向する部分は、他部分よりも高い高さおよび他部分よりも高い硬度の少なくとも一方を有し、弾性体において非金属層に対向する部分は、他部分よりも低い高さおよび他部分よりも低い硬度の少なくとも一つを有する。
【００６０】
この構成により、金属と非金属とが混在する切断対象物であっても、ロータリーカッターは、確実に切断できる。
【００６１】
本発明の第１８の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第１７のいずれかの発明に加えて、相互に対向する、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジとは、段差以外の部分で対向し、対向する幅は、−１００μｍ以上５０μｍ以下である
【００６２】
この構成により、ロータリーカッターの切断性能が更に上がる。
【００６３】
本発明の第１９の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第１８のいずれかの発明に加えて、エッジは、０．１ｍｍ以下のＲ曲面もしくはＣ面取を有する。
【００６４】
この構成により、エッジは、十分な切断能力を有する。
【００６５】
以下、図面を用いながら実施の形態について説明する。
【００６６】
（実施の形態１）
【００６７】
実施の形態１について説明する。
【００６８】
（全体概要）
図１、図２を用いて、実施の形態１におけるロータリーカッターの全体概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの第１態様を示す斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの第２態様を示す斜視図である。図１、図２に示されるロータリーカッター１は、第１回転部材２と第２回転部材３との回転による回転面が、第１回転部材２と第２回転部材３との間を通過する切断対象物へ両エッジが付与するせん断力によって、切断対象物を切断する。このような第１回転部材２と第２回転部材３との回転面でのせん断力は、第１回転部材２と第２回転部材３に備わる凸部と凹部のエッジの近接により生じる。
【００６９】
第１回転部材２と第２回転部材３との間を、薄板や箔である切断対象物が通過する際に、第１回転部材２と第２回転部材３とが回転する。この回転において、エッジが切断対象物へ接触してせん断力を付与し、ロータリーカッター１は、切断対象物を切断する。
【００７０】
ここで、第１回転部材２と第２回転部材３とを備えるロータリーカッター１は、第１回転部材２と第２回転部材３のそれぞれに設けられる凸部や凹部の対応によって様々な形状での切断を行う。例えば、図１に示される第１態様のロータリーカッター１は、第１回転部材２と第２回転部材３とによって、切断対象物から所望の閉じた形状で切り取られる。図１では、三角形の凸部２１と凹部３２とが対応しており、切断対象物から所望の三角形が切断で得られる。
【００７１】
一方、図２に示される第２態様のロータリーカッター１は、第１回転部材２と第２回転部材３とのそれぞれに、凸部と凹部とがあり、所望の閉じた形状で切断対象物を切断するのではなく、切断対象物をある切断線に沿って切断する。第１態様と第２態様とでは、閉じた形状を切り取るのか、ある切断線に沿って切断するのかの違いはあるが、いずれにしても、第１回転部材２と第２回転部材によって所定の切断線に沿った切断が行われる。
【００７２】
ロータリーカッター１は、第１回転部材２、第２回転部材３を備える。第１回転部材２と第２回転部材３とは、対向した状態で反対方向に回転する。回転する際に、第１回転部材２と第２回転部材３との間を、薄板や箔である切断対象物が移動する。
【００７３】
第１回転部材２は、凸部２１および凹部２２の少なくとも一つを有する。同様に、第２回転部材２は、凸部３１および凹部３２の少なくとも一つを有する。ここで、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれは、相互に対向しつつ逆回転するので、円筒状の形状を有する。凸部２１、３１および凹部２２、３２のそれぞれは、円筒状の曲面上に形成される。第１回転部材２と第２回転部材３は、曲面を対向させながら回転するからである。曲面は、略円形の円周に沿う形状となる。このため、第１回転部材２および第２回転部材３の外周を、略円周とする仮想円周を基準に突出している部分を凸部２１、３１として定義し、表面を基準に段差が生じて凹んでいる部分を凹部２２、３２として定義している。凸部２１，３１が存在することで、凸部２１、３１以外の部分が凹部２２、３２であると把握しても良い。要は、段差から落ちている部分が凹部２２、３２であり、段差の上の部分が凸部２１、３１である。
【００７４】
図１のロータリーカッター１では、第１回転部材２は、三角形の凸部２１を有しており、凸部２１以外の部分は、凹部２２として把握される。一方図２のロータリーカッター１では、π字状の凸部２１を有し、残部となるＴ字状の部分が凹部２２である。第１回転部材２には、この凸部２１によってエッジ２６が形成される。エッジ２６は、凸部２１と凹部２２との境界で形成される。このエッジ２６によって、凸部２１から凹部２２にかけての段差部分２７が形成される。段差部分２７は、図１や図２に示されるように、凸部２１の外周全体に形成される。
【００７５】
第１回転部材２は、この段差部分２７の少なくとも一部に弾性体２５を備える。図１、図２では、凸部２１の外周全体に渡る段差部分２７に、弾性体２５が設けられている。
【００７６】
一方、第２回転部材３は、第１回転部材２の凸部２１に対応する凹部３２を有している。図１のロータリーカッター１では、三角形の凸部２１に対応して、三角形の凹部３２が、第２回転部材３の表面に形成される。一方、図２のロータリーカッター１では、π字状の凸部２１に対応して、π字状の凹部３２が形成される。第２回転部材３においても、凹部３２によってエッジ３６が形成される。このエッジ３６によって凹部３２の外周に段差部分３７が形成される。もちろん、凸部３１と凹部３２とは表裏一体で形成されるので、段差部分３７は、凸部３１の外周に形成されると把握されても良い。
【００７７】
第２回転部材３は、この段差部分３７の少なくとも一部に弾性体３５を備える。弾性体３５は、弾性体２５と同様に、接着、溶着、嵌合、直接締結、弾性体と底敷きパッドを一体化して締結などの手段で、装着される。段差部分３７となる凹部３２の外周全体に弾性体３５が装着されても良いし、一部のみに装着されても良い。図１のロータリーカッター１では、三角形の凹部３２の外周に沿って弾性体３５が装着されている。図２のロータリーカッター１では、π字状の凹部３２の外周に沿って、弾性体３５が装着されている。
【００７８】
第１回転部材２の硬質表面２８と第２回転部材３の硬質表面３８（弾性体２５、３５以外の部分での表面）とは、相互に回転する際に非接触である。一方、弾性体２５と硬質表面３８とは回転する際に接触可能であり、弾性体３５と硬質表面２８とは、回転する際に接触可能である。第１回転部材２のエッジ２６と第２回転部材３のエッジ３６とは、回転の際に、間を通る切断対象物を挟んで対向する。
【００７９】
回転に合わせて、第１回転部材２のエッジ２６と第２回転部材３のエッジ３６とが切断対象物を介して近接して、切断対象物５０に圧力を付与する。要はエッジ２６とエッジ３６とが近接して、切断対象物５０にせん断力を付与する。もちろん、このとき、エッジ２６と弾性体３５とが近接して切断対象物５０にせん断力を付与することもありえるし、エッジ３６と弾性体２５とが近接して切断対象物５０にせん断力を付与することもありえる。
【００８０】
但し、基本的には、エッジ２６とエッジ３６とが近接して、切断対処物５０の両方の面にそれぞれが接触してせん断力を付与する。このせん断力によって、切断対象物５０は、エッジ２６、３６によって形成される所定の切断線そって、切断される。
【００８１】
第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれは、金属製、特に超硬合金製、セラミックス製もしくは鉄系の硬質合金製である。また、鉄系合金などの母材表面に超硬合金などの溶射被膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜を設けた材料でもよい。これらの特徴は、いずれも弾性変形や塑性変形しにくく、ヤング率が例えば２００ＧＰａ以上と高い。このため、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれにおいて、弾性体２５、３５が装着されている部分以外の表面は、硬質表面、合金表面あるいは金属とセラミックスとの混合体の表面であって、上記で定義した通り「硬質表面」である。すなわち、第１回転部材２は硬質表面２８を有し、第２回転部材３は硬質表面３８を有する。硬質表面２８、３８のそれぞれは、凸部２１、３１の硬質表面である場合には、硬質表面２８、３８が、第１回転部材２と第２回転部材３の最外周面となる。
【００８２】
第１回転部材２と第２回転部材３のそれぞれが逆方向に回転しながら、その間に切断対象物を通す。このとき、上述のように、硬質表面２８と硬質表面３８とが非接触であることで、第１回転部材２と第２回転部材３の表面の劣化が防止される。一方、対向する位置にある弾性体２５、３５と、硬質表面２８、３８とは、接触可能である。弾性体２５と硬質表面３８とが接触可能であり、弾性体３５と硬質表面２８とが接触可能である。この結果、上述のように、弾性体２５とエッジ３６とが接触可能であり、弾性体３５とエッジ２６とが接触可能である。接触可能であることによって、切断対象物に固定に十分な圧力付与されて、エッジ２６、３６によって形成される切断線に沿って、切断対象物が切断される。
【００８３】
なお、ここでの接触可能とは、実際のロータリーカッター１では、第１回転部材２と第２回転部材３との間を、切断対象物が通るので、切断対象物を介した接触である。
【００８４】
あるいは、エッジと弾性体とが接触することだけではなく、エッジ２６、３６同士の対向圧力によるせん断力で、切断対象物５０が切断される。このとき、エッジ２６、３６は、段差２７、３７を伴っており、この段差２７、３７に、弾性体２５、３５が装着されている。すなわち、エッジ２６、３６とのせん断圧力の前後においては、弾性体２５、３５が、切断対象物５０を挟んで（しかも硬質表面による強い挟み込みではなく、弾性力のある挟み込み）、その姿勢を安定させる。しかも、弾性体による挟み込みなので、弾性力を伴っており、主に金属薄板や金属箔である切断対象物５０に塑性変形を生じさせることは無い。この結果、エッジ２６、３６による切断において、切断対象物５０において塑性変形が生じにくくなり、バリやカエリが生じにくいものとなる。
【００８５】
以上のように、実施の形態１におけるロータリーカッター１は、第１回転部材２のエッジ２６と第２回転部材３のエッジ３６との対向圧力に基づくせん断力で、切断対象物５０にクラックを生じさせて切断する。更に、切断の際および切断後には、クラック線の前後において、第１回転部材２の弾性体２５と第２回転部材３の弾性体３５とが、第１回転部材２と第２回転部材３との間を通過する切断対象物５０の位置、移動方向、姿勢を固定する（この働きがなければ、切断応力の方向が切断対象に対して垂直方向にかかりにくくなる）。この結果、エッジ２６、３６同士での切断時および切断後に、切断部分において塑性変形が生じにくくなり、バリやカエリが生じることが小さくなる。
【００８６】
より具体的には、エッジ２６に対向する弾性体３５は、弾性力による反発力を有しており、この反発力を第１回転部材２（エッジ２６と前後の弾性体２５）に付与する。この反発力の付与によって、第１回転部材２および第２回転部材３の間を通過する切断対象物が、エッジ２６と弾性体３５との間に十分に固定される。この固定によって、エッジ２６に沿った切断線において、切断対象物には容易にクラックが生じ、線状に切断される。
【００８７】
加えて、エッジ２６と弾性体３５との接触によるせん断力でクラックが生じて切断された後では、第１回転部材２および第２回転部材３の回転によって弾性体３５と弾性体２５とが切断対象物を挟むようになる。これら弾性体３５および弾性体２５も、反発力を切断対象物に付与するので、切断対象物は、切断線で切断されたあとでも、十分に固定される。この固定によって、塑性変形が生じにくくなり、切断線においてバリやカエリが生じにくい。
【００８８】
実施の形態１のロータリーカッター１は、硬質表面同士の接触が生じないので、切断対象物の切断部分にバリやカエリが発生しにくい。もちろん、硬質表面同士の接触がないことで、ロータリーカッター１の変質や損耗も生じにくい。
【００８９】
ここで切断対象物が、表面および裏面の少なくとも一部に非金属層を有する金属薄板もしくは金属箔であることもある。このような切断対象物は、表面に金属部分と非金属部分があることで、通常のロータリーカッター１では切断しにくい。金属部分と非金属部分とによって、切断に必要な圧力の大きさは付与方法が異なるからである。このような切断対象物であっても、実施の形態１のロータリーカッター１は、直線的圧力を付与するエッジと拡散的圧力を付与する弾性体との組み合わせにより、確実に切断できる。もちろん、バリやカエリを発生させることも少なくなる。
【００９０】
なお、ロータリーカッター１に投入される切断対象物は、その表面および裏面の少なくとも一方に中間体を備えることが好適である。中間体を備えることで、切断品質（バリやカエリの少なさ）がより容易になるからである。
【００９１】
（切断手順）
次に、ロータリーカッター１による切断手順の詳細について説明する。なお、図３〜図６を用いて説明する切断手順においては、説明と図示の容易性のために、切断対象物の側面のある部分が切断される状態を説明する。実際には、図１のように、閉じた形状を切り抜くこともあるし、図２のように切断線によって切り分けることも行われるので、ロータリーカッター２による切断形態はもっと複雑であることも多い。以下では、説明と図示の容易性のために、切断対象物を側面から見た場合に、所定の部分で切断される状態を説明する。
【００９２】
（切断対象物の通過）
図３は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図である。図３は、ロータリーカッター１において、第１回転部材２と第２回転部材３との間に、切断対象物５０が通っている状態を示している。第１回転部材２は、矢印Ｂの方向に回転し、第２回転部材３は、矢印Ｃの方向に回転する。この回転によって、切断対象物５０は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００９３】
第１回転部材２と第２回転部材３とは、切断対象物５０を挟んで回転する。第１回転部材２の硬質表面２８と第２回転部材３の硬質表面３８とは、直接接触しない程度の距離に、第１回転部材２と第２回転部材３との位置が調整される。加えて、第１回転部材２のエッジ２６と第２回転部材３の弾性体３５とは直接接触できる距離（同様に、第１回転部材２の弾性体２５と第２回転部材３のエッジ３６とが直接接触できる距離）に、第１回転部材２と第２回転部材３との位置が調整される。
【００９４】
ここで、第１回転部材２と第２回転部材３との間を切断対象物５０が通過するので、第１回転部材２と第２回転部材３との距離は、この切断対象物５０の厚みも考慮されることが好ましい。切断対象物５０となる金属薄板もしくは金属箔は、５μｍ以上３００μｍ以下の厚みを有する。このため、この切断対象物５０の厚みに合わせて、第１回転部材２と第２回転部材３との離隔距離が定まればよい。例えば、エッジ同士は離隔しているが、エッジと弾性体とは、切断対象物５０が無い状態でも接触可能であって、切断対象物５０に固定に十分な圧力を付与することもよい。
【００９５】
また、切断対象物５０の表面および裏面の少なくとも一方に、非金属の薄板や箔などによる中間体が装着された状態で、ロータリーカッター１に送り込まれることも好適である。非金属の中間体が装着されることで、切断対象物５０の固定がより適切となり、せん断応力が適切に切断だけに向けられるために切断時の圧力によるバリやカエリが生じにくくなる。
【００９６】
中間体は、樹脂や紙、シリコンなどの素材で形成された薄板であり、切断対象物５０の表面および裏面の少なくとも一方に重ねられる。装着においては、貼り付けられてもよいし、簡便に固定されるだけでもよい。中間体は、表面全体に装着されてもよいし、切断される領域のみに装着されてもよい。例えば、切断対象物５０の切断線を覆う一部分に沿って、中間体が装着されてもよい。
【００９７】
しかし、装着作業性を考慮して、中間体は、表面全体（もしくは裏面全体）に装着されることが適当である。もちろん、表面および裏面の双方に装着されてもよい。
【００９８】
弾性体２５、３５のそれぞれは、エッジ２６、３６の周囲の段差部分２７、３７に沿って装着される。特に、段差部分２７、３７が埋められるように装着されればよい。また、凹部２２、３２に弾性体２５、３５が装着される場合には、凹部２２、３２全体が埋められるように弾性体２５、３５が装着されてもよい。あるいは、凹部２２、３２の一部であって段差部分２７、３７に沿ったところのみに弾性体２５、３５が装着されてもよい。弾性体２５、３５は、対向するエッジ２６、３６に対応する位置に装着されれば、最低限の機能を発揮できる。あるいは、第１回転部材２および第２回転部材３に形成される凹部２２、３２の全てを埋めるように、弾性体２５、３５が装着されてもよい。
【００９９】
特には、第１回転部材２および第２回転部材３の長さ方向において、エッジ２６、３６の幅方向全体に渡っては、弾性体２５、３５が装着されていることが好ましい。これは、図２の右側の展開図で示すような弾性体２５、３５の装着状態である。
【０１００】
（ある部分の切断）
図４は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図である。図４は、第１回転部材２と第２回転部材３との回転によって引き込まれた切断対象物５０に、最初に切断が加わる状態を示している。
【０１０１】
第１回転部材２は凸部２１を有し、第２回転部材３は凸部２１に対応する凹部３２を有している。凸部２１は、凸部２１となっている上方から下方に下りるように、エッジ２６Ａを有しており、エッジ２６Ａによって生じる段差部分２７Ａに弾性体２５Ａが装着されている。一方、第２回転部材３の凹部３２には、エッジ３６Ａが形成され、エッジ３６Ａによって生じる段差３７Ａに弾性体３５Ａが装着される。エッジ２６Ａとエッジ３６Ａとは、第１回転部材２と第２回転部材３の回転によって切断対象物５０が移動してくると、切断対象物５０を挟んで対向する。
【０１０２】
また、エッジ２６とエッジ３６とが対向するのに合わせて、エッジ２６Ａの前方には、弾性体２５Ａが備わった状態となる。一方、エッジ３６Ａの後方には、弾性体３５Ａが備わった状態となる。すなわち、切断対象物５０は、エッジ２６Ａとエッジ３６Ａとの対向線（これが、切断対象物５０の切断線となる）の前後に、上下から弾性体２５Ａ，３５Ａの弾性力を受ける状態となっている。もちろん、弾性体２５Ａ、３５Ａのそれぞれは、対向する第１回転部材２と第２回転部材３の表面を相手側として切断対象物５０へ弾性力を付与できる。
【０１０３】
このように、ロータリーカッター１は、エッジ２６とエッジ３６との対向によるせん断力によって図４に示されるように切断対象物５０の所定切断線に沿ったクラックを生じさせる。このクラックの前後では、弾性体２５、３５による切断対象物５０の固定を生じさせているので、クラックの発生時や発生後に、クラックを基準とする周囲部分の押し下がりや押し上がりが生じない。この結果、切断対象物５０に塑性変形が生じにくく、クラック（切断線）に沿ったカエリやバリが生じにくいことになる。
【０１０４】
このように、弾性体２５、３５は、第１回転部材２および第３回転部材３の間を通過する切断対象物５０の姿勢を固定する役割を果たす。弾性体２５、３５は、弾性力による反発力を切断対象物５０に付与する。この厚さ方向への表裏からの反発力によって、丸い部材である第１回転部材２および第２回転部材３の間を通る切断対象物５０が、直線上に（エッジ２６等の切断方向に対して略垂直上に）、その姿勢を固定しやすくなる。すなわち、切断対象物５０は、進行方向Ａに沿って、まっすぐに進む。なお、弾性体２５、３５は、エッジ２６、３６と近接することで、エッジ同士のせん断力を強化することもありえる
【０１０５】
このように、弾性体２５、３５は、切断対象物５０が、進行方向Ａに沿ってまっすぐかつ変形せずに進むことを補助する。まっすぐな状態で進行していれば、エッジ２６、３６によって、まっすぐに切断されるので、変形が生じない。
【０１０６】
従来技術のように、第１回転部材２および第２回転部材３の間を通過する際に、エッジ２６、３６のみで切断するロータリーカッターでは、凸部と凹部とが対向するので、金属薄板や金属箔である切断対象物５０は、進行方向に垂直方向に逃げ道空間を有してしまい（凹部内部）、変形した状態で切断を受けるので、切断線に変形が生じる。
【０１０７】
これに対して、実施の形態１におけるロータリーカッター１は、切断線となるエッジ２６、３６のそれぞれに隣接して弾性体２５、３５が設けられることで、このような切断対象物５０の姿勢変形による切断不良が生じにくい。
【０１０８】
図５に示されるように、エッジ２６Ａ、３６Ａ同士の圧力が、切断対象物５０に垂直に加わって、所定部分で、切断対象物５０は、切断されることになる。このとき、エッジ２６Ａ、エッジ３６Ａの前後の硬質部材と弾性体とによって、切断対象物５０がまっすぐに姿勢を制御される。このため、切断部から曲がったりせず、切断部の塑性変形も生じにくい。
【０１０９】
図５は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターの動作説明図であって、切断対象物の一部が切断された状態を示す動作説明図である。
【０１１０】
第１回転部材２は矢印Ｂの向きに回転し、第２回転部材３は矢印Ｃの方向に回転する。この回転によって、図４から図５に、ロータリーカッター１の状態が変化する。ある切断線に沿って、切断対象物５０が切断されている。
【０１１１】
また、上述のように、切断された際でも、弾性体２５Ａ、３５Ａによって、切断対象物５０の姿勢が固定されるので、塑性変形が生じにくい。
【０１１２】
また、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれは、切断部５０Ａで切断対象物５０が切断された後でも回転を続ける。このため、第１回転部材２と第２回転部材３とのそれぞれは、そのまま切断対象物５０を前に送る。切断部５０Ａで切断された切断対象物５０は、そのまま矢印Ａに沿って進む。
【０１１３】
（次の切断）
第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれの回転が更に進むと、図６のような状態となる。図６は、本発明の実施の形態１におけるロータリーカッターでの次の切断を示す動作説明図である。第１回転部材２は矢印Ｂの方向に回転し、合わせて第２回転部材３が矢印Ｃの方向に回転する。この回転によって、エッジ２６Ａとエッジ３６Ａとは近接し、切断対象のせん断を終えている。
【０１１４】
回転が進むことで、第１回転部材２のエッジ２６Ｂとこれに対向する第２回転部材３のエッジ３６Ｂとが切断対象物５０に接触するようになる。図６では、切断対象物５０に対して、エッジ２６Ｂとエッジ３６Ｂとが対向することで生じるせん断力で、切断対象物が切断される。
【０１１５】
このときも、エッジ２６Ｂとエッジ３６Ｂの前後に備わる弾性体２５Ｂ，３５Ｂによって、切断対象物５０の姿勢を固定できるので、切断時に塑性変形が生じにくい。この結果、切断対象物５０には、バリやカエリが生じにくい。
【０１１６】
なお、ここでは、第１回転部材２の凸部２１の端面をエッジ２６Ａ、２６Ｂとし、エッジ２６Ａとエッジ３６Ａとの対向、エッジ２６Ｂとエッジ３６Ｂとの対向によって、切断されることを説明した。もちろん、他のエッジ同士の対向によるせん断力による切断で説明されることでもよい。
【０１１７】
以上のように、実施の形態１におけるロータリーカッター１は、図３〜図６のような手順で、切断対象物５０を切断する。図１に示されるロータリーカッター１であれば、三角形に切り抜かれる。あるいは、図２に示されるロータリーカッター１であれば、切断対象物５０のπ字状とＴ字状との２つに切断される。
【０１１８】
（実施の形態２）
【０１１９】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、ロータリーカッター１の各要素の工夫等について説明する。
【０１２０】
（回転部材と弾性体）
実施の形態１において、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれに設けられた凸部や凹部によって生じる段差部分２７、３７に、弾性体２５、３５が装着されることを説明した。
【０１２１】
弾性体２５、３５は、段差部分２７、３７に設けられるが、段差部分２７、３７は、凸部２１、３１もしくは凹部２２、３２のいずれにおいても生じる。また、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれは、相互に切断対象物５０に対してせん断力を付与する。
【０１２２】
このため、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれには、凸部および凹部の双方が形成されることがある。図７は、本発明の実施の形態２における回転部材（第１回転部材および第２回転部材のいずれか）の側面図である。
【０１２３】
回転部材２０は円筒形であるので、側面から見ると円形である。回転部材２０は、必要に応じて凸部２０１と凹部２０２を備える。相手となる別の回転部材と対向する際に凸部２０１と凹部２０２とが、対向する相手側とで切断線を形成する。凸部２０１もしくは凹部２０２のいずれが、円周方向において主であるかで、どちらが凸部でどちらが凹部であるかの区別は重要な問題ではなくなる。すなわち、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれは、エッジと段差部分を、切断線に合わせて有すると考えられればよい。
【０１２４】
このため、凸部２０１によって生じる段差部分および凹部２０２によって生じる段差部分のそれぞれに、弾性体２０５が装着されればよい。いずれの弾性体２０５も、対向する別の回転部材のエッジと対向し、切断対象物への圧力を付与する。なお、対向する別の回転部材は、この回転部材２０の凸部２０１に対称となる凹部を有し、回転部材２０の凹部２０２に対称となる凸部を有する。
【０１２５】
（弾性体）
【０１２６】
（交換可能）
弾性体２５、３５は、段差部分２７、３７に装着される。弾性体２５、３５は、交換可能に装着されることも好適である。弾性体２５、３５は、金属製や合金製である第１回転部材２、第２回転部材３とは異なる素材であるので、接着、溶着、嵌合、締結などの手段で装着される。それぞれの装着は、弾性体を直接装着してもよいし、弾性体に台を設けて、その台ごとを装着する形態でもよい。このような手段で装着される場合には、交換可能とできる。
【０１２７】
弾性体２５、３５は、実施の形態１で説明したように、エッジ２６、３６と接触して圧力を切断対象物５０に付与する。硬質のエッジ２６、３６との接触を受ける弾性体２５、３５自身は、軟質である。このため、弾性体２５、３５は、使用されるに従い、劣化を生じさせやすい。劣化が放置されれば、当然にロータリーカッター１の切断能力が劣化する。このような性能劣化を防止するために、弾性体２５、３５が交換可能であることが好適である。第１回転部材２および第２回転部材３の金属製や合金製部分の劣化速度は遅いので、劣化速度の速い弾性体２５、３５のみが交換されることで、ロータリーカッター１の寿命を延ばすことができる。
【０１２８】
弾性体２５、３５の交換は、接着部分の除去や嵌合部分の取り外しなどによって行われれば良い。また、弾性体２５、３５が多層構造になっている場合には、エッジ２６、３６と接触する上位層のみが交換されてもよい。
【０１２９】
（弾性体の素材等）
弾性体２５、３５は、硬質部材製のエッジ２６、３６と接触する（実際の使用時においては、まず切断対象物５０と接触する。ただ、切断対象物５０も、金属薄板や金属箔である）。硬質部材のエッジ２６、３６との接触によって、弾性体２５、３５は、切断対象物５０へ適切な圧力を付与する。このため、弾性体２５、３５は、硬質のエッジ２６、３６との対応関係が適当である特性を有することが好ましい。
【０１３０】
例えば、弾性体２５、３５は、Ｃ硬度において３以上２２以下であることが好ましい。Ｃ硬度は、柔軟性のある素材の硬度を測る基準であり、３以上２２以下の範囲であることで、エッジ２６、３６との接触で十分な圧力（切断対象物５０を切断可能な圧力）を切断対象物５０に付与できつつ、損耗も少ない。
【０１３１】
あるいは、弾性体２５、３５は、３０％圧縮応力において２０ｋＰａ以上８０ｋＰａ以下であることも好ましい。３０％圧縮応力は、Ｃ硬度と同様に柔軟性のある素材の硬度を測る基準である。弾性体２５、３５の３０％圧縮応力が、２０ｋＰａ以上８０ｋＰａ以下であることで、弾性体２５、３５と共に十分な圧力を、切断対象物５０に付与できる。もちろん、接触圧力の付与における損耗も少なくなる。
【０１３２】
このような特性を有する弾性体２５、３５として、ロジン、天然ゴム、合成ゴム、天然スポンジ、合成スポンジ、ゴムスポンジおよび発泡プラスチックの少なくとも一つの素材で形成される。これらの素材は、上述の特性を発揮しつつ入手も容易だからである。入手が容易であることで、コストも低く、交換されうる弾性体２５、３５のコストが低減できる。
【０１３３】
また、このような素材は、加工性が高いので様々な形状や大きさを必要とする弾性体２５、３５に適している。弾性体２５、３５は、段差部分２７、３７に設けられる。ここで、段差部分２７、３７に沿って線状に設けられる場合もあれば、凹部２２，３２を埋めるように面状に設けられる場合もある。エッジ２６、３６の形状によっては、屈曲したりカーブを有したりする必要もある。厚みや幅も、段差部分２７、３７の形態によって様々になる。加工性が高い素材で形成されることで、弾性体２５、３５は、これらの要求に対応できる。
【０１３４】
（弾性体の形状）
弾性体２５は、エッジ３６と対向する。弾性体２５は、エッジ２６により形成される段差部分２７に形成される。また、ロータリーカッター１は、第１回転部材２のエッジ２６と第２回転部材３の弾性体３５との接触圧力によって切断対象物５０を切断する。しかし、同時に第２回転部材３のエッジ３６と第１回転部材２の弾性体２５も接触して圧力を付与する。言い換えれば、第１回転部材２と第２回転部材３のそれぞれは、同じ関係を相互に有することになる。また、多少のずれはあるものの、エッジ２６とエッジ３６も相互に対向する。
【０１３５】
このように、第１回転部材２のみを考える場合には、備えるエッジ２６のみを考慮すればよいが、相手となる第２回転部材３を考えると、エッジ２６に隣接して装着される弾性体２５の形態も考慮される必要がある。例えば、第１回転部材２のエッジ２６に隣接する弾性体２５は、対向する第２回転部材３のエッジ３６と接触して十分な接触圧力を付与することが求められる。エッジ２６と弾性体２５とは、相互に邪魔をしあわないことが求められる。
【０１３６】
このため、弾性体２５は、エッジ２６に接する部分において面取りを有していることが好ましい。面取りは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。図８は、本発明の実施の形態２における弾性体の周辺拡大図である。弾性体２５は、第１回転部材２の凹部２２を埋めるように装着されている。凹部２２の存在により、エッジ２６がその端面に形成される。
【０１３７】
このエッジ２６に接する部分において、弾性体２５は、面取り２５０を有することが好適である。面取り２５０を有することで、エッジ２６が弾性体２５によって遮蔽されることが無くなり、エッジ２６は、対向する第２回転部材３の弾性体３５と共に十分な接触圧力を切断対象物５０に付与できるからである。つまり、エッジ２６の独立性が、確保される。
【０１３８】
ここでは、第１回転部材２に装着される弾性体２５について説明したが、第２回転部材３に装着される弾性体３５も同様である。弾性体３５は、エッジ３６に接する部分において、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の面取りを有していることが適当である。また、複数の弾性体２５、３５が、複数の段差部分２７、３７に装着されることもある。この場合には、複数の弾性体２５、３５の全てにおいて面取りされていてもよいし、いずれかのみに面取りされていてもよい。ロータリーカッター１の使用や要求に従って定められればよい。
【０１３９】
また、面取りは、Ｒ曲線による面取りでもよいし、Ｃ面取りでもよい。また、一つの弾性体２５、３５が、複数のエッジ２６、３６に接する場合には、接する箇所の全てで面取りされてもよいし、一部のみで面取りされてもよい。
【０１４０】
また、図８に示されるように、弾性体２５は、第１回転部材２の硬質表面２８に対して同一高さ以上（高さ＝ロール径方向の長さ）であることも好適である。ここで、硬質表面２８とは、凸部２１や凹部２２などの形成がなされている第１回転部材２の表面において、もっとも最外周となる仮想曲面に対応する表面である。
【０１４１】
弾性体２５が、この硬質表面２８に対して、同一高さ以上であることで、第１回転部材２の表面においては、弾性体２５が、他の部分よりも高くなりえる。弾性体２５が、その位置において硬質表面２８よりも高いことで、何らの圧力が無い状態では、弾性体２５が切断対象物５０に近くなる。この結果、第１回転部材２と第２回転部材３との回転によって、薄板や箔である切断対象物５０を確実に取り込めるようになる。
【０１４２】
また、弾性体２５が、硬質表面２８より高いことは、相手側となる第２回転部材３の弾性体３５も、硬質表面３８よりも高いことになるので、第１回転部材２のエッジ２６は、対向する第２回転部材３の弾性体２５と高い接触圧力を生じさせやすい。当然ながら、第２回転部材のエッジ３６は、対向する第１回転部材２の弾性体３５と高い接触圧力を生じさせやすい。このように、弾性体２５、３５が、装着されている段差部分２７、３７の上方となる硬質表面２８、３８と同一高さ以上であることで、ロータリーカッター１は、切断対象物５０を、より確実に切断できる。
【０１４３】
（切断対象物の特性への適合）
切断対象物５０は、図９に示されるように、金属層と非金属層を混在して有する場合がある。例えば、金属薄板や金属箔の切断対象物５０であるが、使用される用途によってその一部に非金属層などを備えることがある。図９は、実施の形態２における切断対象物の正面図である。切断対象物５０の基本的な素材は、金属、合金などであるが、用途によって、表面もしくは裏面の少なくとも一方に非金属層５２が設けられる。例えば、非金属の素材が塗布されたり蒸着されたりすることで、非金属層５２が形成される。非金属層５２以外の部分は、金属が露出した金属層５１である。
【０１４４】
このように、切断対象物によっては、金属層５１と非金属層５２とのそれぞれを、一組の第１回転部材２および第２回転部材３とによって一度の処理で切断する必要がある。金属層５１と非金属層５２とでは特性が異なるので、エッジと弾性体との接触圧力も、この特性の違いに合わせることが適当である。
【０１４５】
例えば、金属層５１に対向する部分においては、弾性体２５、３５は、他部分よりも高い高さおよび高い硬度の少なくとも一方を有することが好適である。一方、非金属層５２に対向する部分においては、弾性体２５、３５は、他部分よりも低い高さおよび低い硬度の少なくとも一方を有することが好適である。
【０１４６】
金属層５１においては、より集中した領域に圧力を付与する必要がある。弾性体２５、３５は、対向するエッジ２６、３６との接触圧力を、切断対象物５０に付与する。このとき、弾性体２５、３５の高さや硬度が高いことで、接触圧力が大きくなりやすい。この結果、金属層５１部分であっても、確実に切断されるようになる。
【０１４７】
一方、非金属層５２においては、圧力が集中しすぎると、非金属層５２を形成する素材を破壊することがありうる。このため、非金属層５２に対向する部分で、弾性体２５，３５の高さや硬度が低いことで、圧力の過剰な集中を減少できる。もちろん、硬度を下げて高さを上げるなどの相関関係を制御することも適当である。この結果、切断は十分にされながらも、非金属層５２を形成する素材の破壊を防止できる。
【０１４８】
要は、金属層５１と非金属層５２とを混在させる切断対象物５０においては、第１回転部材２および第２回転部材３のそれぞれに設けられる弾性体２５、３５のそれぞれは、金属層５１に対向する部分と非金属層５２に対向する部分とで、その構造、素材、大きさおよび特性の少なくとも一つで異なることが好適である。
【０１４９】
もちろん、金属層５１と非金属層５２とが混在する切断対象物５０を切断するに際しては、それぞれに対向する弾性体の種々の特性が適宜変更されることで、切断の容易性や精度が更に向上するメリットがある。これらは、経験的かつ論理的に選択されればよい。
【０１５０】
（エッジ）
【０１５１】
（オフセット）
第１回転部材２と第２回転部材３とは、エッジ２６、エッジ３６同士を対向させる。エッジ２６、３６は、実際上は、弾性体２５、３５と接触するが、エッジ２６とエッジ３６とが対向することで、切断対象物５０には、上下からエッジ２６とエッジ３６との圧力が加わるので、エッジによって形成される切断線に沿って確実に切断されるようになる。なお、対向とは、第１回転部材２と第２回転部材３とが回転して、エッジ２６とエッジ３６とが最近接する状態での対向をいう。
【０１５２】
ここで、エッジ２６とエッジ３６との対向において、エッジの端面がきれいにそろうように対向してもよいが、ある程度のオフセットを有していることも好適である。すなわち、エッジ２６とエッジ３６とは、図１０に示されるように、エッジの端面できれいに揃って対向するのではなく、第１回転部材２のエッジ２６は、第２回転部材３の段差部分３７以外（エッジ３６によって落ち込みを生じさせていないところ）に対向する。逆に見れば、第２回転部材３のエッジ３６は、第１回転部材２の段差部分２７に対向する。もちろん、逆の関係でもよい。第１回転部材２および第２回転部材３の「第１」、「第２」の用語は、便宜上の区分けであり、明確な区別をするものではないからである。図１０は、本発明の実施の形態２における回転部材同士の拡大図である。
【０１５３】
このように、エッジ２６とエッジ３６との対向は、完全に一致するのではなく、一定のオフセットを有していてもよい。オフセットを有することで、接触圧力がより効果的に切断対象物５０に付与されるからである。もちろん、オフセットが全く無い状態であってもよい。
【０１５４】
ここで、オフセットの量は、−１００μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。この範囲であれば、接触圧力を切断対象物５０の切断線に、十分に集中させることができるからである。マイナスオフセット量が１００μｍより小さければ、エッジ２６とエッジ３６との距離が大きくなりすぎて、切断線に沿った切断がなされない可能性がある。プラスに５０μｍを超えた場合も同様である。
【０１５５】
（エッジ）
エッジ２６、３６は、０．１ｍｍ以下のＲ面取りもしくはＣ面取りを有することも好適である。エッジ２６、３６は、十分な尖鋭度を有することが好ましい。切断対象物５０（切断対象物は、金属薄板や金属箔である。表面処理が施されていても、同様である。）を、切断線に沿って精度よく切断するためである。
【０１５６】
エッジ２６、３６は、金属加工によって形成されるが、加工によって尖鋭度が低くなることもある。尖鋭度が低ければ、切断精度が悪くなる。このため、尖鋭度を維持できるように、エッジ２６、３６に生じざるを得ない面取り（形状によってＲ面もしくはＣ面である。もちろん、近似面も含む）は、０．１ｍｍ以下の曲率であることが適当である。エッジ２６、３６の特性は、このように種々に選択されつつ定められればよい。
【０１５７】
以上のように、実施の形態２におけるロータリーカッター１は、種々の工夫により、切断対象物５０を、より確実に切断できる。特に、金属層と非金属層とを混在させる切断対象物であっても、確実に切断できる。また、第１回転部材２と第２回転部材３の金属部分同士が接触したり、強い圧力を衝突しあったりすることもないので、第１回転部材２や第２回転部材３の劣化や変質も防止される。
【０１５８】
（実施の形態３）
【０１５９】
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、従来技術との切断状態との差を明確にするために、従来技術での押し切りと本発明のせん断力での切断とを比較しつつ説明する。
【０１６０】
図１１は、本発明の実施の形態３における従来技術との比較における切断状態を示す模式図である。
【０１６１】
図１１の左側は、従来技術による押し切りの切断状態を示している。図１１の（１Ａ）から（３Ａ）までの処理手順で、回転部材の間を通過する切断対象物が切断される。図１１の右側は、実施の形態１、２で説明したロータリーカッター１による切断を示しており、（１Ｂ）〜（３Ｂ）までの処理手順で、回転部材の間を通過する切断対象物を切断する。
【０１６２】
処理手順（１Ａ）〜（３Ａ）に示されるように、従来技術の押切では、エッジが切断対象物に接触した後で、凸部がそのまま切断対象物に面的な圧力を付与してしまっている。この結果、切断対象物がつぶされてしまい、塑性変形が生じてしまう。
【０１６３】
これに対して、（１Ｂ）〜（３Ｂ）の処理手順に示されるように、ロータリーカッター１では、エッジ同士でのせん断力でクラックが生じ、このクラックによって切断される。また、エッジ前後に備わる弾性体によって切断対象物の姿勢が（せん断力による切断前、切断時および切断後において）固定されるので、面的な圧力が付与されることも無い。この結果、面的な塑性変形が生じず、バリやカエリが生じにくい。
【０１６４】
（実験結果）
【０１６５】
また、実施の形態１，２で説明したロータリーカッターで切断した場合のバリやカエリの少ない切断状態を、実際の試作品での切断によって説明する。
【０１６６】
図１２は、従来技術で切断された金属箔の切断面の断面写真である。図１３は、図１２の対称となる、本発明のロータリーカッターで切断された金属箔の切断面の断面写真である。
図１２の写真から明らかな通り、切断面において活物質がはみ出してしまっている。これは、バリやカエリが発生することで生じる現象である。このような現象によって、切断された金属箔は、製造部品や製品としての使用に問題が生じる。
【０１６７】
一方、図１３の写真から明らかな通り、本発明のロータリーカッター１で切断された金属箔は、切断面において活物質がはみ出していない。活物質がはみ出していなければ、切断された金属箔は、その物性を変化させることがない。もちろん、切断面における物性や特性の変性を生じさせることもない。
【０１６８】
このように、実験結果からも、本発明のロータリーカッター１の効果が確認された。
【０１６９】
以上、実施の形態１〜３で説明されたロータリーカッターは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１７０】
１    ロータリーカッター
２    第１回転部材
２１    凸部
２２    凹部
２５    弾性体
２６    エッジ
２７    段差部分
２８    硬質表面
３    第２回転部材
３１    凸部
３２    凹部
３５    弾性体
３６    エッジ
３７    段差部分
３８    硬質表面
５０    切断対象物
５１    金属層
５２    非金属層
【図１】
2014018867.tif 000003
【図２】
2014018867.tif 000004
【図３】
2014018867.tif 000005
【図４】
2014018867.tif 000006
【図５】
2014018867.tif 000007
【図６】
2014018867.tif 000008
【図７】
2014018867.tif 000009
【図８】
2014018867.tif 000010
【図９】
2014018867.tif 000011
【図１０】
2014018867.tif 000012
【図１１】
2014018867.tif 000013
【図１２】
2014018867.tif 000014
【図１３】
2014018867.tif 000015