(57)【要約】【課題】  切断後の樹脂フィルムに含まれる不純物の量を低減することができ、そしてカッタ刃の交換頻度が低い樹脂フィルムロールの切断装置を提供すること。【解決手段】  芯材に巻かれた樹脂フィルムロールの支持台、樹脂フィルムロールを幅方向にて挟むように互いに間隔をあけて立設された一対の支柱、一対の支柱の間に、支柱に沿って昇降可能に架けられたレール、レールにその長さ方向に沿って移動可能に取り付けられたスライダ、スライダに軸支され、その軸が上記レールと直交するように配置されている円盤状カッタ、一対の支柱の間に上記レールと平行に且つレールと共に昇降可能に架けられた、円盤状カッタを下側端部近傍の部位にてスペースを介して挟み、互いに近接配置されている一対のガイドロッド、そしてスライダを円盤状カッタと共にレールの長さ方向に沿って移動させる駆動装置を含む芯材に巻かれた樹脂フィルムロールの切断装置。【選択図】        図１
2006224264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材に巻かれた樹脂フィルムロールを支持する支持台、該樹脂フィルムロールをその幅方向にて挟むように互いに間隔をあけて立設された一対の支柱、該一対の支柱の間に、該支柱に沿って昇降可能に架けられたレール、該レールにその長さ方向に沿って移動可能に取り付けられたスライダ、該スライダに軸支され、該軸が上記レールと直交するように配置されている円盤状カッタ、該一対の支柱の間に上記レールと平行に且つ該レールと共に昇降可能に架けられた、該円盤状カッタをその下側端部近傍の部位にてスペースを介して挟み、互いに近接配置されている一対のガイドロッド、そして上記スライダを円盤状カッタと共にレールの長さ方向に沿って移動させる駆動装置を含む芯材に巻かれた樹脂フィルムロールの切断装置。
【請求項２】
各々のガイドロッドの円盤状カッタの側の表面が、樹脂材料から形成されている請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
駆動装置が、スライダを円盤状カッタと共にレールに沿って繰り返し往復移動させるように構成されている請求項１に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯材に巻かれた樹脂フィルムロールを切断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、写真フィルムの基材、あるいは液晶表示装置の視野角を広くするための光学補償フィルムの基材として、例えば、アセチルセルロースフィルムなどの樹脂フィルムが用いられている。樹脂フィルムは、紙管あるいはプラスチック管などの芯材に巻かれてロール状の形態で出荷される。例えば、フィルムの厚みが製品の規格外にあるなどの理由により出荷できない不良品の樹脂フィルムロールは、カッタを用いて手作業で切り開かれ、樹脂フィルムと芯材とに分けられた後に各々再利用される。このようなカッタを用いた手作業での切断は非常に手間がかかり、また誤って芯材が傷付けられて、その再利用ができなくなる場合もある。
【０００３】
特許文献１には、フィルム巻回体をコア軸への装着位置まで搬送する手段、コア軸を装着位置とフィルムロールの切開位置との間で昇降させる手段、切開位置におけるフィルムロールをカッタ刃による巻回体の軸方向への往復運動により切開する手段、そして切開したフィルムロールと巻き芯（芯材）とを分離して系外に個別に排出する手段を備え、上記のカッタ刃を長さの異なる複数個で構成し、そしてコア軸の上昇を段階的に行えるように工夫されたフィルム巻回体回収装置が開示されている。
【０００４】
このフィルム巻回体回収装置では、フィルムロールの幅方向に沿って、例えば、互いに長さが異なる三個のカッタ刃が並べて配置される。最初に切断を始める先頭のカッタ刃としては最も長さが短いものが用いられ、次に切断を始めるカッタ刃としては先頭のカッタ刃よりも長さが長いものが用いられ、そして最後に切断を始めるカッタ刃としては最も長さが長いものが用いられており、これら三個のカッタ刃が順にフィルムロールを幅方向に沿って切り開いていく。そして、このフィルム巻回体回収装置は、フィルム巻回体を供給すると、自動的に三個のカッタ刃がフィルムロールを切り開いてフィルムと巻き芯とを個別に回収するので、作業性や処理能力が著しく向上し、そして巻き芯を殆ど傷付けずに回収できるとされている。
【特許文献１】実開平５−８６４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、例えば、液晶表示装置用の光学補償フィルムは、液晶表示装置の画面の大型化に伴って、より広い幅で生産されるようになってきている。
【０００６】
特許文献１のフィルム巻回体回収装置を用いることにより、複数個のカッタ刃が効率良く樹脂フィルムロールを切断していくため切断の作業性や処理能力が向上する。しかしながら、各々のカッタ刃として細長い板状のものが用いられ、その刃先を樹脂フィルムに常に接触させながら切断を行なうために刃先が摩耗し易く、カッタ刃の交換頻度が高い。また樹脂フィルムとの摩擦が原因で刃先に生じた熱によって樹脂フィルムが変質（例、炭化）し、切断後の樹脂フィルムに不純物として混入し易い。切断後の樹脂フィルが不純物を多く含むと、その再利用の妨げとなる。特に、樹脂フィルムロールの幅が広いとカッタ刃とフィルムとの接触時間が長くなるために、刃先の摩耗が激しくなってカッタ刃の交換頻度が増し、そして切断後の樹脂フィルムに混入する不純物の量も増加する。
【０００７】
また、このフィルム巻回体回収装置において、カッタ刃がその平面が樹脂フィルムロールの幅方向に対して僅かに傾いた状態で取り付けられたり、あるいはカッタ刃が樹脂フィルムロールを切り込む際の抵抗によって変形した場合には、切断の際に樹脂フィルムロールに食い込んだ刃先が樹脂フィルムロールの幅方向に対して斜めに進み続けようとする。このため切断の為にカッタ刃をロールの一方の端部の側から他方の端部の側に向けて進行させるにつれ、ロールに食い込んだ刃先部分が前記の進行方向に対して斜めに進み続けるためにカッタ刃が捩れて破損し易い。そして切断する樹脂フィルムロールの幅が広くなるにつれてカッタ刃の捩れも大きくなるため、カッタ刃が更に破損し易くなる。このため、頻繁にカッタ刃の交換が必要となる。
【０００８】
本発明の課題は、切断後の樹脂フィルムに含まれる不純物の量を低減することができ、そしてカッタ刃の交換頻度が低い樹脂フィルムロールの切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、芯材に巻かれた樹脂フィルムロールを支持する支持台、前記の樹脂フィルムロールを幅方向にて挟むように互いに間隔をあけて立設された一対の支柱、一対の支柱の間に、支柱に沿って昇降可能に架けられたレール、レールにその長さ方向に沿って移動可能に取り付けられたスライダ、スライダに軸支され、その軸が上記レールと直交するように配置されている円盤状カッタ、一対の支柱の間に上記レールと平行に且つレールと共に昇降可能に架けられた、円盤状カッタをその下側端部近傍の部位にてスペースを介して挟み、互いに近接配置されている一対のガイドロッド、そしてスライダを円盤状カッタと共にレールの長さ方向に沿って移動させる駆動装置を含む芯材に巻かれた樹脂フィルムロールの切断装置にある。
【００１０】
本発明の切断装置の好ましい態様は、下記の通りである。
（１）各々のガイドロッドの円盤状カッタの側の表面が樹脂材料から形成されている。  （２）駆動装置が、スライダを円盤状カッタと共にレールに沿って繰り返し往復移動させるように構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の切断装置は、円盤状のカッタを回転させながら、すなわち円盤状カッタの周縁にある刃先の全体を均等に使用しながら樹脂フィルムロールを切断するために刃先の摩耗量が少なく、従って細長い板状のカッタを用いた切断装置と較べてカッタの交換頻度が極めて低い。例えば、細長い板状のカッタを備えた切断装置により樹脂フィルムロールの切断を繰り返すと切断回数が５００回程度で刃先が摩耗してカッタの交換が必要となるが、本発明の切断装置を用いた場合には切断回数が５００００回程度まで円盤状のカッタを交換する必要がない。
【００１２】
また本発明の切断装置では、樹脂フィルムロールの切断中に円盤状カッタの下側端部及びその近傍の刃先部分にて樹脂フィルムロールとの摩擦により熱を生じるが、この熱を円盤状カッタが回転して前記刃先部分が樹脂フィルムロールと接触していない間に大気中に放出させることができる。このため本発明の切断装置を用いると、切断中の円盤状カッタの刃先の温度上昇が抑制されるために刃先と接触する樹脂フィルムロール部分に熱による変質（例、炭化など）を生じ難く、従って切断後の樹脂フィルムに含まれる不純物の量を低減することができる。
【００１３】
さらに本発明の切断装置は、円盤状カッタがその平面がレールの長さ方向（フィルムロールの幅方向）に対して僅かに傾いた状態で取り付けられたり、あるいは円盤状カッタが樹脂フィルムロールを切り込む際の抵抗によって変形したりして、切断の際に樹脂フィルムロールに食い込んだ刃先がレールの長さ方向に対して斜めに進み続けようとした場合にも、一対のガイドロッドが刃先をレールの長さ方向に沿って進むようにガイドするためにカッタに捩れを生じさせ難い。このため本発明の切断装置を用いると、樹脂フィルムロール（特に広幅の樹脂フィルムロール）を切断中に円盤状カッタが破損し難くなり、カッタの交換頻度を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の切断装置を、添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明の切断装置の構成例を示す正面図であり、図２は、図１の切断装置の右側面図であり、そして図３は図１の切断装置の左側面図である。また、図４は、図１に記入した切断線IV−IV線に沿って切断した切断装置の断面図である。
【００１５】
図１から図４に示す切断装置１０は、例えば、紙管やプラスチック管などの芯材１１に巻かれた樹脂フィルムロール１２を切断する。
【００１６】
切断装置１０は、芯材１１に巻かれた樹脂フィルムロール１２を支持する支持台１３、樹脂フィルムロール１２をその幅方向にて挟むように互いに間隔をあけて立設された一対の支柱１４ａ、１４ｂ、一対の支柱１４ａ、１４ｂの間に、支柱に沿って昇降可能に架けられたレール１５、レール１５にその長さ方向に沿って移動可能に取り付けられたスライダ１６、スライダ１６に軸支され、その軸１７がレール１５と直交するように配置されている円盤状カッタ１８、一対の支柱１４ａ、１４ｂの間にレール１５と平行に且つレール１５と共に昇降可能に架けられた、円盤状カッタ１８をその下側端部近傍の部位にてスペースを介して挟み、互いに近接配置されている一対のガイドロッド１９ａ、１９ｂ、そしてスライダ１６を円盤状カッタ１８と共にレール１５の長さ方向に沿って移動させる駆動装置２０などから構成されている。
【００１７】
切断装置１０の支柱１４ａ、１４ｂのそれぞれには、例えば、ローラ２１により支柱に沿って昇降可能とされたプレート２２ａ、２２ｂが備えられている。レール１５は、その一方の端がプレート２２ａに、そして他方の端がプレート２２ｂに固定されている。図３に示すように、プレート２２ａの下側端部はエアシリンダ２３によって支持されている。このエアシリンダ２３を作動させると、プレート２２ａ、２２ｂに固定されたレール１５は支柱１４ａ、１４ｂに沿って昇降する。これらの支柱の上方には、両端に歯車２４ａ、２４ｂを有する連結ロッド２５が備えられており、そして下方にはそれぞれ歯車２６ａ、２６ｂが備えられている。
【００１８】
図３に示すように、プレート２２ａには、二個の固定具２７ａ、２７ｂが取り付けられている。そしてプレート２２ａと連結ロッド２５とは、一方の端が固定具２７ａに固定され、歯車２４ａ及び歯車２６ａを通り、そして他方の端が固定具２７ｂに固定されているチェーン２８ａによって互いに連結されている。
【００１９】
一方、図２に示すように、プレート２２ｂには、二個の固定具２９ａ、２９ｂが取り付けられている。そしてプレート２２ｂと連結ロッド２５とは、一方の端が固定具２９ａに固定され、歯車２４ｂ及び歯車２６ｂを通り、そして他方の端が固定具２９ｂに固定されているチェーン２８ｂによって互いに連結されている。
【００２０】
このように、プレート２２ａとプレート２２ｂとは、チェーン２８ａ、連結ロッド２５、そしてチェーン２８ｂを介して互いに連結されており、エアシリンダ２３によってプレート２２ａを支柱に沿って昇降させると、これに対応してプレート２２ｂも支柱に沿って昇降する。このようにプレート２２ａとプレート２２ｂとを連結すると、エアシリンダ２３によってレール１５を支柱に沿って昇降させた場合に、レール１５の配置を正確に水平に保つことができる。
【００２１】
レール１５には、例えば、ローラ３０によってレール１５の長さ方向に沿って移動可能とされたスライダ１６が取り付けられている。スライダ１６の下方には、円盤状カッタ１８が軸支されている。円盤状カッタ１８は、その軸１７がレール１５と直交するように配置されている。
【００２２】
この円盤状カッタ１８の駆動装置２０は、エアシリンダ３１とその先端に備えられた歯車３２ａ、３２ｂ、プレート２２ａに備えられた歯車３３ａ、３３ｂ、プレート２２ｂに備えられた歯車３４ａ、３４ｂ、そしてチェーン３５ａ、３５ｂから構成されている。
【００２３】
チェーン３５ａは、その一方の端がエアシリンダ３１に付設された固定具３６に固定され、歯車３２ａ、歯車３３ａ及び歯車３３ｂを通り、そして他方の端がスライダ１６に固定されている。そしてチェーン３５ｂは、その一方の端がスライダ１６に固定され、歯車３４ｂ、歯車３４ａ及び歯車３２ｂを通り、そして他方の端がプレート２２ｂに固定されている。
【００２４】
駆動装置２０のエアシリンダ３１を作動させて、歯車３２ａ、３２ｂをプレート２２ｂの側に移動させると、スライダ１６は円盤状カッタ１８と共にレール１５の長さ方向に沿ってプレート２２ａの側に移動する。同様にして歯車３２ａ、３２ｂをプレート２２ａの側に移動させると、スライダ１６は円盤状カッタ１８と共にレール１５の長さ方向に沿ってプレート２２ｂの側に移動する。このように駆動装置２０は、スライダ１６を円盤状カッタ１８と共にレール１５に沿って繰り返し往復運動させるように構成されていることが好ましい。
【００２５】
このような構成の駆動装置２０を用いると、円盤状カッタ１８の移動距離は、歯車３２ａ、３２ｂの移動距離の二倍となる。即ち、駆動装置２０のエアシリンダ３１として、そのシリンダの長さが円盤状カッタ１８の移動距離の半分程度の長さである小型のものを用いることができる。
【００２６】
なお、駆動装置は、上記のエアシリンダとチェーンとを用いたものに限定されない。例えば、駆動装置としてエアシリンダあるいはリニアモータなどを用い、このような駆動装置によりスライダを直接駆動してもよい。
【００２７】
上記のように、一対の支柱１４ａ、１４ｂの間には、一対のガイドロッド１９ａ、１９ｂが、レール１５と平行に且つレール１５と共に昇降可能に架けられている。ガイドロッド１９ａ、１９ｂは、各々その一方の端がプレート２２ａに、そして他方の端がプレート２２ｂに固定されている。そしてガイドロッド１９ａ、１９ｂは、円盤状カッタ１８をその下側端部近傍の部位にてスペースを介して挟んで互いに近接配置されており、円盤状カッタ１８の下側端部及びその近傍の刃先部分をレール１５の長さ方向（フィルムロール１２の幅方向）に沿って進むようにガイドする。
【００２８】
また、切断装置１０のガイドロッド１９ａ、１９ｂは、各々その円盤状カッタ１８の側の面に樹脂パッド３７を備えているため、円盤状カッタ１８を滑らかにガイドすることができる。このように、各々のガイドロッドの円盤状カッタの側の表面は、樹脂材料（例えば、ポリカーボネート樹脂やポリアミド樹脂など）から形成されていることが好ましい。
【００２９】
切断装置１０は、例えば、次のような手順で樹脂フィルムロール１２を切断する。先ず、駆動装置２０を作動させて、円盤状カッタ１８をレール１５の長さ方向に沿ってプレート２２ａの側からプレート２２ｂの側に移動させ、樹脂フィルムロール１２を幅方向に沿って外側面から所定の深さ（通常は、３〜３０ｍｍの深さ）まで切断する。これにより樹脂フィルムロール１２の外側部分が切り開かれ、自重により支持台１３の上に落下する。そしてエアシリンダ２３を作動させて円盤状カッタ１８をレール１５と共に下降させたのち、円盤状カッタ１８をレール１５の長さ方向に沿ってプレート２２ｂの側からプレート２２ａの側に移動させ、樹脂フィルムロール１２を幅方向に沿ってさらに切断する。このような操作を繰り返すことにより、樹脂フィルムロール１２を効率良く切断することができる。
【００３０】
また切断装置１０は、ガイドロッドの樹脂パッド３７の下側端部と芯材１１との距離が所定の距離（例えば、芯材に残るフィルムの厚みが１〜５ｍｍ程度となる距離）になったときに切断を自動で終了させることも好ましい。これにより円盤状カッタ１８と芯材１１との接触による芯材表面の傷付きを確実に防止できる。樹脂パッド３７の下側端部と芯材１２との距離の検出には、例えば、近接スイッチを用いることができる。なお、樹脂フィルムロール１２を切断後に芯材１１に少量残された樹脂フィルムは、芯材１１から巻き出して取り除くことができる。この巻き出しの作業を容易とするため、支持台１３は樹脂フィルムロール１２を芯材１１の両端近傍の部位にて回転可能（特に、回転駆動可能）に支持することが好ましい。樹脂フィルムロール１２を回転駆動可能に支持する方法としては、例えば、芯材の各々の端部近傍の下側を二個の駆動ローラで支持するなどの公知の方法を用いることができる。
【００３１】
なお、円盤状カッタ１８で切断した樹脂フィルムロール部分が、例えば、静電気によりその内側部分に付着したまま支持台１３の上に落下しない場合もある。このような場合には、樹脂フィルムロールの上方からエアを吹きかけたり、樹脂フィルムロールの外側部分に機械的に力を加えるなどして、切断後の樹脂フィルムロール部分をシート状に開いて支持台の上に落下させることもできる。
【００３２】
このように、本発明の切断装置１０は、円盤状のカッタ１８を回転させながら、すなわち円盤状カッタ１８の周縁にある刃先の全体を均等に使用しながら樹脂フィルムロール１２を切断するために刃先の摩耗量が少なく、従って細長い板状のカッタを用いた切断装置と較べてカッタの交換頻度が極めて低い。例えば、細長い板状のカッタを備えた切断装置により樹脂フィルムロールの切断を繰り返すと切断回数が５００回程度で刃先が摩耗してカッタの交換が必要となるが、この切断装置１０を用いた場合には切断回数が５００００回程度まで円盤状のカッタ１８を交換する必要がない。
【００３３】
また切断装置１０は、樹脂フィルムロール１２の切断中に円盤状カッタ１８の下側端部及びその近傍の刃先部分にて樹脂フィルムロールとの摩擦により熱を生じるが、この熱を円盤状カッタが回転して前記刃先部分が樹脂フィルムロールと接触していない間に大気中に放出させることができる。このため切断装置１０を用いると、切断中の円盤状カッタ１８の刃先の温度上昇が抑制されるために刃先と接触する樹脂フィルムロール部分に熱による変質（例、炭化など）を生じ難く、従って切断後の樹脂フィルムに含まれる不純物の量を低減することができる。
【００３４】
さらに本発明の切断装置１０は、円盤状カッタ１８がその平面がレールの長さ方向（フィルムロールの幅方向）に対して僅かに傾いた状態で取り付けられたり、あるいは円盤状カッタが樹脂フィルムロールを切り込む際の抵抗によって変形したりして、切断の際に樹脂フィルムロールに食い込んだ刃先がレール１５の長さ方向に対して斜めに進み続けようとした場合にも、一対のガイドロッド１９ａ、１９ｂが刃先をレールの長さ方向に沿って進むようにガイドするために円盤状カッタ１８に捩れを生じさせ難い。このため樹脂フィルムロール（特に幅が１．０〜２．０ｍ程度の広幅の樹脂フィルムロール）を切断中に円盤状カッタが破損し難くなり、カッタの交換頻度を低下させることができる。
【００３５】
円盤状カッタ１８は、図４に示すように両刃であることが好ましく、刃先の側から見た形状が刃先を中心として対称な形状であることが特に好ましい。円盤状カッタの刃先の側から見た形状が刃先を中心として非対称な形状であると（特に、円盤状カッタが片刃であると）、円盤状カッタの平面に対して刃先が斜めに進み易いからである。
【００３６】
円盤状カッタの厚みは０．５乃至５ｍｍの範囲にあることが好ましく、０．８乃至３ｍｍの範囲にあることがさらに好ましい。カッタの厚みが厚すぎると、カッタの刃先と樹脂フィルムロールとの摩擦により刃先の温度が高くなり易く、切断後の樹脂フィルムロールに含まれる不純物の量が多くなるからである。また刃先の温度が高くなると、例えば、熱可塑性樹脂フィルムのロールを切断する際に樹脂が溶けて刃先に付着して、樹脂フィルムフィルムロールを十分に切断できなくなる場合があるからである。
【００３７】
また、円盤状カッタ１８により樹脂フィルムロール１２を幅方向（レール１５の長さ方向）に沿って切断する際には、カッタの刃先が樹脂フィルム表面にて滑って円盤状カッタの回転速度が不均一になり、樹脂フィルムロールを十分に切断できない場合がある。
【００３８】
このような樹脂フィルム表面での刃先の滑りを防止するために、切断装置１０のプレート２２ａ、２２ｂとの間にはラックギア３８が、そして円盤状カッタ１８の軸１７にはピニオンギア３９が取り付けられている。このラックギア３８とピニオンギア３９とは互いに噛み合わされている。
【００３９】
切断装置１０は、円盤状カッタ１８を樹脂フィルムロール１２の幅方向に沿って移動させると、ラックギア３８に噛み合わされたピニオンギア３９が回転するため、円盤状カッタを均一な速度で回転させることができる。また、ラックギア及びピニオンギアを用いずに、モータなどを用いて円盤状カッタを回転駆動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の切断装置の構成例とその使用の態様を示す正面図である。
【図２】図１の切断装置の右側面図である。ただし、図１に示す支持台１３の記載は省略してある。
【図３】図１の切断装置の左側面図である。ただし、図１に示す支持台１３の記載は省略してある。
【図４】図１に示す切断線IV−IV線に沿って切断した切断装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  切断装置
１１  芯材
１２  樹脂フィルムロール
１３  支持台
１４ａ、１４ｂ  支柱
１５  レール
１６  スライダ
１７  円盤状カッタの軸
１８  円盤状カッタ
１９ａ、１９ｂ  ガイドロッド
２０  駆動装置
２１  ローラ
２２ａ、２２ｂ  プレート
２３  エアシリンダ
２４ａ、２４ｂ  歯車
２５  連結ロッド
２６ａ、２６ｂ  歯車
２７ａ、２７ｂ  固定具
２８ａ、２８ｂ  チェーン
２９ａ、２９ｂ  固定具
３０  ローラ
３１  エアシリンダ
３２ａ、３２ｂ  歯車
３３ａ、３３ｂ  歯車
３４ａ、３４ｂ  歯車
３５ａ、３５ｂ  チェーン
３６  固定具
３７  樹脂パッド
３８  ラックギア
３９  ピニオンギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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