(57)【要約】【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と共に、金属露出面と非金属露出面とが混在している切断対象物であっても、確実に切断できるロータリーカッターを提供する。【解決手段】本発明のロータリーカッター１は、表面に凸状パンチを有し、第１方向に回転可能なパンチロールと、表面に凸状パンチと対になる受け部を有し、第１方向と逆方向の第２方向に回転可能であるダイロールと、少なくともパンチロールおよびダイロールを、それぞれの回転軸によって回転させる回転制御部と、を備え凸状パンチおよび受け部の外周は、切断対象物の切断形状に対応しており、回転制御部は、パンチロールおよびダイロール同士の間隙に、切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体と共に、切断対象物を送り込み、切断対象物の表面は、金属露出面と非金属露出面を混在して有しており、中間体は、金属露出面のみに接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凸状パンチを有し第１方向に回転可能なパンチロールと、
表面に前記凸状パンチと対になる受け部を有し前記第１方向と逆方向の第２方向に回転可能であるダイロールと、
少なくとも前記パンチロールおよび前記ダイロールを、それぞれの回転軸によって回転させる回転制御部と、を、備え、
前記凸状パンチおよび前記受け部の外周は、切断対象物の切断形状に対応しており、
前記回転制御部は、前記パンチロールおよび前記ダイロール同士の間隙に、前記切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体と共に、前記切断対象物を送り込み、
前記切断対象物の表面は、金属露出面と非金属露出面を混在して有しており、前記中間体は、前記金属露出面のみに接触する、ロータリーカッター。
【請求項２】
前記凸状パンチと前記受け部とは、前記パンチロールおよび前記ダイロールの回転によって、前記間隙を通過する前記切断対象物を挟むように対向配置されており、
前記凸状パンチの外周と前記受け部の外周とが対向して前記切断対象物に圧力を付与することで、前記切断対象物を該外周により形成される切断線に沿って切断する、請求項１記載のロータリーカッター。
【請求項３】
前記切断対象物は、金属および合金の少なくとも一方で形成された基体と、前記基体の表面および裏面の少なくとも一部に形成された非金属層を有し、
前記非金属層は、前記非金属露出面であり、前記非金属層以外は、前記金属露出面である、請求項１または２のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項４】
前記非金属層は、塗布、めっきおよび接着の少なくとも一つによって、前記基体に形成される、請求項３記載のロータリーカッター。
【請求項５】
前記中間体は、前記切断対象物の前記金属露出面に予め装着されている、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】
前記中間体は、前記切断対象物と共に、前記金属露出面に合わせて、前記間隙に送り込まれる、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７】
前記中間体は、前記切断対象物より厚い、請求項１から６のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項８】
前記中間体の幅は、前記金属露出面と重複する前記凸状パンチの幅以上、前記金属露出面の最大幅以下である、請求項７記載のロータリーカッター。
【請求項９】
前記中間体が、前記金属露出面のみに接触するように、前記間隙に挿入される設定装置を更に備える、請求項１から９のいずれか記載のロータリーカッター。
【請求項１０】
表面に凸状パンチを有し、第１方向に回転可能なパンチロールと、
表面に前記パンチロールと対になる受け部を有し、前記第１方向と逆方向の第２方向に回転可能であるダイロールと、
前記パンチロールおよび前記ダイロールを、それぞれの回転軸によって回転させる回転制御部と、を備えるロータリーカッターで、切断対象物を切断する切断方法であって、
前記凸状パンチおよび前記受け部の外周は、切断対象物の切断形状に対応しており、
前記回転制御部は、前記パンチロールおよび前記ダイロール同士の間隙に、前記切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体と共に、前記切断対象物を送り込み、
前記切断対象物の表面は、金属露出面と非金属露出面を混在して有しており、前記中間体は、前記金属露出面のみに接触する、切断方法。
【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、燃料電池を始めとした蓄電池には、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、切断刃を有するパンチと、パンチ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、カッターの端面とダイの端面との隙間（クリアランス）の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切断と切断対象の送りを交互に行なう必要があるために切断速度を速くできない。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するパンチロールと、他方にダイロールを有している。パンチロールは、切断対象物の切断面を形成する端面を有する凸部の切断刃を有している。ダイロールは、パンチロールの凸部に対向する凹部の受け部を有している。
【０００６】
パンチロールとダイロールのそれぞれが逆方向に回転し、切断刃と受け部とが対向して切断対象物に接触することで、ロータリーカッターは、切断対象物を所定形状に切断できる。このとき、切断される所定形状は、切断刃と受け部とによって定まる形状である。
このとき、一対の回転部材の回転による外周上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、被切断物の送りと切断を同時に行なうために、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。
【０００７】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
特許文献１は、凸状パンチ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、凸状パンチ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。
【００１０】
特許文献１の技術は、凸状パンチ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。
【００１１】
特許文献１に開示されるロータリーカッターは、凸状パンチ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押し切り方式で切断対象物を切断する。この方式で金属箔を切断すると、切断対象物には切断される前に弾性変形および塑性変形が生じてしまう。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となってしまい、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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して伸びるために、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。
【００１４】
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（中間体）を取り付けてから打ち抜く技術を開示する。非金属の層が設けられることで、特許文献２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切断に必要な剪断力以外の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。
【００１５】
この非金属の層が中間体として切断対象物の表面に取り付けられることで、切断対象物が非常に薄い金属薄板や金属箔であっても、特許文献２のカッターは、バリやカエリを殆ど発生させずに切断線に沿って切断できる。中間体が設けられることで、中間体の塑性変形による転位が（特に金属）箔の打抜きの駆動力になり、箔を切断線に沿って、比較的バリやカエリの程度を小さくして打抜きができる。
【００１６】
しかしながら、特許文献２の技術であっても、切断対象物が金属表面部分と非金属表面部分を混在させる場合には、切断が困難である問題があった。ここで述べた「金属露出面」とは「表裏いずれにも非金属層を有さない部分」であり、「非金属露出面」とは「表裏の一方または両方に非金属層を有する部分」を指す。例えば、切断対象物によっては、金属薄板や金属箔の一部表面に、非金属の塗布層やめっき層が施されていることもある。このとき、金属薄板や金属箔の表面もしくは裏面の一方のみの一部に、非金属の塗布層やめっき層が施されていることもある。
【００１７】
このような塗布層やめっき層と、これらが無い金属露出面とをまたいで切断する必要がある場合には、中間体が用いられても、きれいに切断できない問題があった。例えば、金属露出表面部分は切断できるが、非金属露出面部分の組織が崩れてしまう、あるいはそれぞれの表面部分で切断品質にばらつきが生じるなどである。
【００１８】
このように、中間体を用いる特許文献２であっても、切断対象物の構造特性によっては、切断面品質の高い切断が困難である問題を有していた。
【００１９】
これは、切断対象物が金属面のみ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、金属部分に適した応力と非金属部分に適した応力とが異なるからであると考えられる。一方で、凸状パンチとダイとの圧力で生じる応力は、切断対象物全体に対して一定である。このため、一つのロータリーカッターで、金属部分と非金属部分の露出面が混在している切断対象物を、確実に切断することが難しいという問題がある。
【００２０】
例えば、金属部分にあわせた応力であれば、非金属部分の切断に対して余分な応力が掛かり非金属部分の組織を壊すことになり、非金属部分にあわせた応力であれば、金属部分の切断が不十分となる。言い換えれば、金属箔の切断に必要な応力は、当然ながら非金属部分の切断に必要な応力よりも大きい。
【００２１】
以上のように、特許文献１、２に代表される従来技術は次のような問題を有していた。
【００２２】
（問題１）切断対象物である金属薄板や金属箔の切断線において、バリやカエリを生じさせてしまう。
【００２３】
（問題２）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、アンビルロールや凸状パンチ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。
【００２４】
（問題３）問題１を回避するために、特許文献２のように中間体を切断対象物の表面に設置する場合でも、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、金属部分と非金属部分とを跨った切断線で、きれいに切断できない問題がある。例えば、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ない。逆に、金属部分を切断するのに適した応力では、非金属部分の切断線の周囲が破壊されたり損傷されたりしてしまう。
【００２５】
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と共に、金属露出面と非金属露出面とが混在している切断対象物であっても、確実に切断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】
【００２６】
上記課題に鑑み、本発明のロータリーカッターは、
表面に凸状パンチを有し第１方向に回転可能なパンチロールと、
表面に前記凸状パンチと対になる受け部を有し第１方向と逆方向の第２方向に回転可能であるダイロールと、
少なくともパンチロールおよびダイロールを、それぞれの回転軸によって回転させる回転制御部と、を、備え、
凸状パンチおよび受け部の外周は、切断対象物の切断形状に対応しており、
回転制御部は、パンチロールおよびダイロール同士の間隙に、切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体と共に、切断対象物を送り込み、
切断対象物の表面は、金属露出面と非金属露出面を混在して有しており、中間体は、金属露出面のみに接触する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のロータリーカッターは、中間体および切断対象物によって、一対の回転部材であるパンチロールとダイロール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。
【００２８】
また、中間体は、切断対象物の金属露出部分のみにあてがわれ、非金属露出部分にはあてがわれない。この結果、パンチロールとダイロールとによる切断において、金属露出部分と非金属露出部分とのそれぞれに適した切断を、本発明のロータリーカッターは行える。
【００２９】
結果として、切断面がきれいになり、非常に薄い金属薄板や金属箔を用いた部材が、様々な用途に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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側面図である。
【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分解図である。
【図３】本発明の実施の形態１における切断対象物の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における切断対象物の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における中間体が接触させられた切断対象物の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における切断対象物の切断を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１における切断対象物と切断形状を示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるロータリーカッターの側面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における切断対象物と中間体とを示す正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるロータリーカッターの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の第１の発明に係るロータリーカッターは、
表面に凸状パンチを有し第１方向に回転可能なパンチロールと、
表面に凸状パンチと対になる受け部を有し第１方向と逆方向の第２方向に回転可能であるダイロールと、
少なくともパンチロールおよびダイロールをそれぞれの回転軸によって回転させる回転制御部を、備え、
凸状パンチおよび受け部の外周は、切断対象物の切断形状に対応しており、
回転制御部は、パンチロールおよびダイロール同士の間隙に、切断対象物の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体と共に、切断対象物を送り込み、
切断対象物の表面は、金属露出面と非金属露出面を混在して有しており、中間体は、金属露出面のみに接触する。
【００３２】
この構成により、ロータリーカッターは、金属露出面と非金属露出面とが混在しつつ、切断形状が、この金属露出面と非金属露出面とにまたがっている場合でも、確実かつ不具合無く切断できる。
【００３３】
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、
凸状パンチと受け部とは、パンチロールおよびダイロールの回転により間隙を通過する切断対象物を挟むように対向配置されており、
凸状パンチの外周と受け部の外周とが対向して切断対象物に圧力を付与することで、切断対象物を該外周により形成される切断線に沿って切断する。
【００３４】
この構成により、ロータリーカッターは、凸状パンチと受け部とによって定まる所定の切断形状によって、切断対象物を切断できる。ロータリー式の切断であるので、高速に次々と、切断形状に応じて、切断対象物を切断できる。
【００３５】
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又は第２の発明に加えて、
切断対象物は、金属および合金の少なくとも一方で形成された基体と、基体の表面および裏面の少なくとも一部に形成された非金属層を有し、
非金属層を表裏の一方または両方に有する部分は、非金属露出面であり、非金属層を表裏いずれにも有さない部分は、金属露出面である。
【００３６】
この構成により、切断後に金属露出面と非金属露出面とを混在させた部材が、得られる。
【００３７】
本発明の第４の発明に係るロータリーカッターでは、第３の発明に加えて、非金属層は、塗布、めっきおよび接着の少なくとも一つによって、基体に形成される。
【００３８】
この構成により、非金属層が、容易に基体に形成できる。
【００３９】
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、中間体は、切断対象物の金属露出面に予め装着されている。
【００４０】
この構成により、中間体が確実に金属露出面に接触した状態で、間隙に送り込まれる。
【００４１】
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４のいずれかの発明に加えて、中間体は、切断対象物と共に、金属露出面に合わせて、間隙に送り込まれる。
【００４２】
この構成により、中間体と切断対象物とが、少ない工程で、間隙に送り込まれる。
【００４３】
本発明の第７の発明に係るロータリーカッターでは、第１から第６のいずれかの発明に加えて、中間体は、切断対象物より厚い。
【００４４】
この構成により、中間体は圧縮応力を加えられて組織に転位が生じる際に、その厚さ方向の転位の大きさ（組織のずれる幅）を、金属薄板をせん断するのに十分な程度に大きくすることができる。また、金属露出面での切断におけるバリやカエリの発生を、より確実に防止できる。
【００４５】
本発明の第８の発明に係るロータリーカッターでは、第７の発明に加えて、中間体の幅は、金属露出面と重複する凸状パンチの幅以上、金属露出面の最大幅以下である。
【００４６】
この構成により、中間体のコストを低減できる。
【００４７】
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、中間体が、金属露出面のみに接触するように、間隙に挿入される設定装置を更に備える。
【００４８】
この構成により、中間体は、確実に金属露出面のみに接触させることができる。
【００４９】
以下、図面を用いながら実施の形態について説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
【００５１】
実施の形態１について説明する。
【００５２】
（全体構成）
まず、実施の形態１におけるロータリーカッターの全体構成について説明する。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側面図である。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分解図である。図２は、図１に示されるロータリーカッターの要素を理解のために分解した状態で示している。
【００５３】
ロータリーカッター１は、パンチロール２、ダイロール３および回転制御部４を備えている。これらの要素を有するロータリーカッター１は、パンチロール２とダイロール３の間に生じる間隙に送り込まれる切断対象物５を、所定形状に切断する。また、ロータリーカッター１は、切断対象物５をパンチロール２およびダイロール３の間隙に送り込む送りロール４１を備えている。このため、回転制御部４は、パンチロール２、ダイロール３および送りロール４１の回転を制御する。
【００５４】
パンチロール２は、その表面に凸状パンチ２１を有する。凸状パンチ２１は、切断対象物５を所定形状に切断するための外周を有しており、図２では、一例として方形の外周を有する凸状パンチ２１が表されている。もちろん、凸状パンチ２１は、他の形状を有していてもよい。また、図２に示されるように、凸状パンチ２１は、パンチロール２の表面から突出している。
【００５５】
また、パンチロール２は、第１方向に回転可能である。矢印Ａは、この第１方向を示している。回転制御部４が、回転軸２２を回転中心として、矢印Ａに沿った第１方向に、パンチロール２を回転させる。
【００５６】
ダイロール３は、パンチロール２と対になる部材である。このパンチロール２とダイロール３とが対になることで、ロータリーカッター１が構成される。ダイロール３は、凸状パンチ２１と対になる受け部３１を有する。受け部３１は、凸状パンチ２１と対になるので、凸状パンチ２１の外周と同様の外周形状を有している。加えて、凸状パンチ２１の突出に合わせて、受け部３１は、凹んでいることが適当である。図２では、受け部３１が凹んでいることがしめされている。
【００５７】
ダイロール３は、パンチロール２の回転方向である第１方向と逆方向である第２方向に回転可能である。矢印Ｂは、この第２方向を示している。このとき、回転制御部４が、パンチロール２と同様に、ダイロール３を、回転軸３２を回転中心として、矢印Ｂである第２方向に回転させる。
【００５８】
パンチロール２とダイロール３とは、第１方向の回転と第２方向の回転により、それぞれの表面を対向させながら回転するよう対向配置されている。このそれぞれの回転において、パンチロール２とダイロール３との間には間隙が生じる（間隙が生じるように、パンチロール２とダイロール３の位置を固定する回転軸２２と回転軸３２の位置が定められれば良い）。また、この間隙の大きさは、回転軸２２と回転軸３２の位置調整によって、調整されることが可能である。
【００５９】
回転制御部４は、この間隙に切断対象物５を送り込む。このとき、回転制御部４は、送りロール４１を用いて、切断対象物５を送り込む。なお、回転制御部４は、一つの要素でなくとも複数の要素であってもよい。要は、パンチロール２とダイロール３を回転させる機能と切断対象物５を送り込む機能を発揮できればよい。また、回転制御部４は、必要に応じて回転軸２２と回転軸３２の位置を調整する機能を有していてもよい。すなわち、回転制御部４は、ロータリーカッター１の主要素であるパンチロール２とダイロール３の動作を制御できる要素である。
【００６０】
回転制御部４は、間隙に切断対象物５を送り込む際に、切断対象物５の表面および裏面の少なくとも一方に接触させた中間体６と共に、間隙に切断対象物５を送り込む。図１では、切断対象物５の表面（パンチロール２側）に、中間体６が接触されている。
【００６１】
ここで、切断対象物５は、金属露出面と非金属露出面を混在して有している。図３は、本発明の実施の形態１における切断対象物の正面図である。図４は、本発明の実施の形態１における切断対象物の断面図である。図４は、図３の切断対象物５を断面方向から見た状態を示している。
【００６２】
切断対象物５は、金属および合金の少なくとも一方で形成された基体５１と、この基体５１の表面および裏面の少なくとも一部に形成された非金属層５３を有する。基体５１は、非常に薄い金属薄板もしくは金属箔である。非金属層５３は、樹脂やセラミックなどの様々な素材であり、基体５１に塗布、めっきおよび接着の少なくとも一つによって形成される。
【００６３】
このように、金属薄板や金属箔などの基体５１の一部に非金属層５３が形成されることで、基体５１がそのまま表面に露出している部分と非金属層５３が露出している部分とが生じる。この基体５１がそのまま露出している部分が、金属露出面５２であり、非金属層５３が露出している部分が、非金属露出面５４である。
【００６４】
切断対象物５は、切断された後の用途によって、このように金属露出面５２と非金属露出面５４とを、混在させることがある。例えば、切断された部材が、蓄電池の電極に用いられる場合などである。特に、このような金属薄板や金属箔などの基体５１の一部に非金属層５３が形成されて、金属露出面５２と非金属露出面５４とを有する部材としては、二次電池の正極材がある。二次電池の正極材は、二次電池内部に多数必要とされるので、金属露出面５２と非金属露出面５４とが混在する切断対象部５が、次々とロータリーカッター１で切断されることで、多数の正極材が製造される。
【００６５】
中間体５は、金属露出面５２のみに接触する。すなわち、金属露出面５２に合わせて中間体５が接触させられて、パンチロール２とダイロール３との間隙に送り込まれる。
【００６６】
図５は、本発明の実施の形態１における中間体が接触させられた切断対象物の正面図である。図５に示されるように、中間体６は、切断対象物５の金属露出面５２のみに接触している（言い換えれば、非金属露出面５４には接触しない）。切断対象物５は、金属露出面５２のみに中間体６を接触させた状態で、間隙に送り込まれる。ロータリーカッター１は、以上のような構成を有して、切断対象物５を所定形状に切断する。
【００６７】
（動作概要）
以上のような構成を有するロータリーカッター１は、次のような動作概要によって、切断対象物５を所定の切断形状で切断する。このとき、切断対象物５は、図３、図４に示されるように、金属露出面５２と非金属露出面５４とを混在させている。加えて、切断形状は、この金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがっており、ロータリーカッター１は、この金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがった切断形状で、確実かつ不具合無く切断する。
【００６８】
回転制御部４によって間隙に中間体６が接触された切断対象物５が送り込まれ、同時にパンチロール２とダイロール３とを回転させる。パンチロール２が第１方向に回転しダイロール３が第２方向に回転すると、切断対象物５を（中間体６と共に）間隙に引き込む。この引き込みによって、切断対象物５と中間体６は、矢印Ｃの方向に移動する。この動作は送りローラ４１が用いられてもよいし、用いなくてもよい。送りローラ４１は、切断対象物の大きさや空隙における位置合わせの厳密性に応じて、送りローラ４１が用いられるかが選択されればよい。
【００６９】
ここで、パンチロール２とダイロール３の回転において、凸状パンチ２１と受け部３１とは、回転の最中に相互に対向する位置となる。これは、予めパンチロール２とダイロール３の回転開始状態が、このように設定されていることで、実現される。このように設定されていることで、パンチロール２とダイロール３のそれぞれが回転すると、図２に示される凸状に突出している凸状パンチ２１と凹状に凹んでいる受け部３１とが対向する状態が生まれる。この対向によって、凸状パンチ２１の外周は、中間体６および切断対象物５に圧力を付与する。
【００７０】
実際には、図５に示されるように、中間体６は、金属露出面５２のみに接触しているので、凸状パンチ２１の外周は、中間体６がある部分には、切断対象物５とともに中間体６に圧力を付与し、中間体６がない部分では、切断対象物５のみに圧力を付与する。言い換えれば、金属露出面５２に重複する凸状パンチ２１の外周は、中間体６および切断対象物５に圧力を付与する（中間体６に外周が押し当てられる）。一方、非金属露出面５４に重複する凸状パンチ２１の外周は、切断対象物５の非金属露出面５４に圧力を付与する（非金属露出面５４に外周が押し当てられる）。
【００７１】
図５では、凸状パンチ２１が切断対象物５と中間体６とに押し当てられて、切断される切断形状８が示されている。図１、図２に示されるように、ここでは凸状パンチ２１とこれと対になる受け部３１との外周が、方形であるので、切断形状８も方形となる。
【００７２】
パンチロール２とダイロール３との回転によって、凸状パンチ２１と受け部３１とが対向しつつ切断対象物５と中間体６を挟むことで、この切断形状８に合わせて、切断対象物５を切断することができる。このとき、切断形状８は、切断対象物５の金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがっている（凸状パンチ２１と受け部３１が、金属露出面５２と非金属露出面５４にまたがっている）。
【００７３】
金属露出面５２の部分は、すなわち金属薄板や金属箔の状態である。この金属露出面５２においては、切断形状を形成する凸状パンチ２１の外周は、切断対象物５に直接接触して圧力を付与するのではなく、中間体６に接触して圧力を付与する。中間体６が剪断力によって打抜かれる（組織が断層のように転位する）際に、金属露出面５２もその転位に沿って打抜かれる。この結果、凸状パンチ２１の外周に沿った切断線において、切断後にバリやカエリは発生しにくくなる。
【００７４】
中間体６が接触されている領域（金属露出面５２）においては、中間体６が転位を生じさせることで、金属露出面５２における切断線に沿って、切断される。転位とは、金属や合金材料において点欠陥に対して格子配列中に形成された線状の乱れを言う。この転位が生じると、金属や合金材料が、理論せん断応力よりもはるかに小さな力で加工（切断）できると考えられている。
【００７５】
実施の形態１のロータリーカッター１では、金属薄板や金属箔そのままである金属露出面５２においては、中間体６そのものが転位を生じさせる。この中間体６が生じさせた転位が、そのまま金属露出面５２である金属薄板や金属箔にも転位を生じさせて、確実な切断が生じていると考えられる。
【００７６】
すなわち、中間体６が接触させられることで、凸状パンチ２１の圧力によって、中間体６から金属露出面５２となっている基体５１に転位が繋がって、金属露出面５２でも、バリやカエリの生じることが少なく切断される。
【００７７】
一方、非金属露出面５４の部分においては、切断形状を形成する凸状パンチ２１の外周は、切断対象物５の非金属露出面５４に直接接触して圧力を付与する。非金属露出面５４は、樹脂やセラミックなどが、基体５１に塗布や接着等されている。すなわち、金属露出面５４に比較して圧縮応力に対して破壊しやすい。中間体６による転位の影響がないために、切断線付近の塗布された物質を痛める（割れる、ひびが入る、ボロボロと組織が崩れる）ことが少ない。一方で、塗布した物質は切断線に沿って転位するために、その転位により金属箔も転位を切断線に沿って起こす。そのために、塗布した物質の組織を破壊することなく打抜きができる。
【００７８】
まとめると、非金属露出面５４においては、中間体６が接触させられていない。この中間体６の接触がないが、非金属露出面５４を形成する塗布層が中間体６と同様の役割を果す。すなわち、この塗布層に凸状パンチ２１の圧力が付与されると、この塗布層に転位が生じる。この塗布層に転位が生じると、そのまま塗布層の内部の期待５１である金属薄板や金属箔においても、転位が生じる。こうして、塗布層である、非金属層５３が崩れたり損耗したりすることなく、この転位の展開によって、非金属層５３から基体５１にまできれいな切断線で切断が到達できる。
【００７９】
すなわち、非金属露出面５４においては、凸状パンチ２１の圧力により、非金属層５３から基体５１に転位が繋がって、非金属層５３での損耗などを生じさせることなく切断が行える。
【００８０】
以上のように、バリやカエリが発生してしまう金属露出面５２においては、中間体６の転位を利用して金属薄板や金属箔が切断され、非金属露出面５４においては、塗布された物質の転位を利用して金属薄板や金属箔とあわせて切断される。このような切断によって、ロータリーカッター１は、金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがっている切断形状に沿って、確実かつ不具合を生じさせること無く、切断対象物５を切断できる。
【００８１】
（切断形状）
【００８２】
図６は、本発明の実施の形態１における切断対象物の切断を説明する説明図である。図６に示される切断対象物５は、金属露出面５２と非金属露出面５４とを混在させている。また、切断形状８は、この金属露出面５２と非金属露出面５４にまたがっている。図６に示されるように、またがった方形を、切断形状８は有している。
【００８３】
上述のように説明した動作によって、ロータリーカッター１は、切断形状８に沿って、切断対象物５を切断する。切断により、切断形状８を有する切断部材１０が取り出される。このようにして、ロータリーカッター１は、切断対象物５から切断部材１０を生じさせる。
【００８４】
切断対象物５が、一連の長さを持った素材であって、ロータリーカッター１の間隙に一連に送り込まれる場合には、パンチロール２とダイロール３の回転が繰り返されることで、次々と、切断部材１０が得られる。
【００８５】
このように、ロータリーカッター１は、パンチロール２とダイロール３の回転によって、連続的に切断部材１０を切断によって生成することができる。
【００８６】
また、図１〜図６では、方形の切断形状８を示したが、切断形状は、様々であっても良い。要は、実施の形態１におけるロータリーカッター１は、金属露出面５２に中間体６を接触させ、非金属露出面５４には中間体６を接触させないことで、金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがった切断形状８に沿って、確実に切断対象物５を切断できる。
【００８７】
図７は、本発明の実施の形態１における切断対象物と切断形状を示す正面図である。ロータリーカッター２は、このような切断形状８に合わせた凸状パンチ２１と受け部３１を備えて、図７に示す切断形状８で切断対象物５を切断できる。
【００８８】
図７に示される切断形状８は、連続的に繋がりつつ、金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがっている。この場合にも、金属露出面５２のみに中間体６が接触させられる。これにより、切断形状８の切断線に沿って、金属露出面５２でのバリやカエリが生じたり、非金属露出面５４での損耗が生じたりすることはない。
【００８９】
以上のように実施の形態１のロータリーカッター１は、金属露出面５２と非金属露出面５４とを混在させた切断対象物において、金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがった切断形状８で、確実かつ不具合無く切断することができる。
【００９０】
（実施の形態２）
【００９１】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明したロータリーカッターにおける種々の工夫について説明する。
【００９２】
（中間体６の送り込み）
実施の形態１で説明した通り、切断対象物５は、金属露出面５２と非金属露出面５４とを混在させる。加えて、切断形状８による切断線は、金属露出面５２と非金属露出面５４とにまたがる。ロータリーカッター１は、パンチロール２とダイロール３との回転において、凸状パンチ２１と受け部３１との対向圧力で、切断対象物５を切断形状８に沿って切断する。
【００９３】
ここで、実施の形態１において説明した通り、中間体６が、金属露出面５２のみに接触させられて、パンチロール２とダイロール３の間隙に送り込まれる。
【００９４】
このとき、中間体６は、切断対象物５の金属露出面５２に予め装着されていてもよい。例えば、切断対象物５を、パンチロール２とダイロール３との間隙に挿入する前に、中間体６が金属露出面５２に装着される。装着は、単純に中間体６が、金属露出面５２の表面および裏面の少なくとも一方に合わせられればよい。
【００９５】
このとき接着までされなくともよい。金属露出面５２は、金属（あるいは合金）の特性により表面の平滑度が非常に高い。中間体６は、非金属の素材で形成されるが、同様に表面の平滑度を高い素材で形成すれば、表面同士を合わせるだけで、中間体６は、金属露出面５２に接触できる。また、パンチロール２とダイロール３との間隙を移動している間も（中間体６が接触した切断対象物５は、パンチロール２とダイロール３の回転によって引き込まれつつ移動する）、中間体６は、金属露出面５２から離れずに済む。
【００９６】
このように、予め中間体６を装着した状態で、切断対象物５がパンチロール２とダイロール３との間隙に送り込まれていく。予め装着されていることで、切断対象物５の送り込みに際しての手間が削減される。
【００９７】
あるいは、中間体６は、切断対象物５とは独立した状態であって、パンチロール２とダイロール３との間隙に送り込まれる際に、中間体６が切断対象物５の金属露出面５２に合わせられてもよい。この場合には、パンチロール２に近い側から中間体６が送り込まれ、ダイロール３に近い側から切断対象物５が送り込まれて、間隙において（凸状パンチ２１と受け部３１とが対向する位置において）中間体６が金属露出面５２に合わさるようにして移動する。この際の、中間体６と切断対象物５の位置関係は逆でもよい。結果として、凸状パンチ２１と受け部３１とが対向して圧力を付与する段階では、金属露出面５２に中間体６が接触した状態となる。
【００９８】
図８は、本発明の実施の形態２におけるロータリーカッターの側面図である。図８では、上述の通り、中間体６と切断対象物５とを分離した状態で間隙に送り込んでいる。間隙において中間体６と切断対象物５とが接触し、金属露出面５２の表面に中間体６が接触した状態が実現される。
【００９９】
このように、個別に送り込まれつつ間隙において中間体６と切断対象物５とが接触することで、作業の手間が低減できる。
【０１００】
（中間体の特性）
中間体６は、金属露出面５２のみに接触する。ここで、上述の通り中間体６は、非金属の樹脂や紙、セラミックであることが好ましい。凸状パンチ２１の外周における接触圧力により線的に転位を起こしやすく、金属露出面５２の切断線のバリやカエリを防止することが、中間体６の役割であるので、このような非金属であることが好ましい。
【０１０１】
また、中間体６は、切断対象物５の厚みよりも厚いことも好適である。切断対象物５の厚みより厚いことで、転位量を大きくすることができ、金属箔部分にも確実に転位を起こさせ、切断が確実となる。また、切断線に沿って、バリやカエリがより生じにくくなる。
【０１０２】
また、中間体６の幅は、金属露出面５２と重複する凸状パンチ２１の幅以上であって、金属露出面５２の最大幅以下であることが好適である。
【０１０３】
図９は、本発明の実施の形態２における切断対象物と中間体とを示す正面図である。図９では、切断対象物５の金属露出面５２に中間体６が接触するように装着されている状態が示されている。ここで、中間体６は、金属露出面５２における切断部分（すなわち切断形状）に対応して装着されていればよい。言い換えれば、金属露出面５２であっても切断線が及ばない領域においては、中間体６が装着されていなくてもよい。
【０１０４】
このため、中間体６の幅は、金属露出面５２と重複する凸状パンチ２１の幅以上であって、金属露出面５２の最大幅以下であればよい。図９に示される中間体６は、この幅の範囲に収まっている。この幅の範囲であれば、凸状パンチ２１に対応する部分は、中間体６が装着されている。この結果、金属露出面５２における凸状パンチ２１による切断は、確実かつ不具合無く行われる。
【０１０５】
また、中間体６の幅が、金属露出面５２の最大幅全てを覆わないことで、中間体６の材料コストの節約になるメリットがある。
【０１０６】
（中間体の挿入設定）
また、中間体６は、金属露出面５２に接触することが適当であり、非金属露出面５４には接触しないことが適当である。このため、中間体６が確実に金属露出面５２のみに接触するようにパンチロール２とダイロール３との間隙に送り込まれることが必要である。
【０１０７】
このため、金属露出面５２のみに中間体６が接触するように、間隙に中間体６を挿入する設定装置を更に備えることも適当である。図１０は、本発明の実施の形態２におけるロータリーカッターの模式図である。
【０１０８】
図１０では、ロータリーカッター１が、設定装置１１を備えている状態を示している。設定装置１１は、ロータリーカッター１の間隙に送り込まれる切断対象物５における金属露出面５２と非金属露出面５４との境界に対応している。この境界に端部をそろえるようにして、設定装置１１は、中間体６を間隙に送り込む。
【０１０９】
図１０では、設定装置１１は、中間体６の両端をそろえるような位置に対となる部材１１０、１１１が設けられる。この対となる部材１１０、１１１が、中間体６の両端をそろえることで、送り込まれる中間体６が、金属露出面５２のみに接触するように調整できる。また、この設定装置１１の対となる部材１１０、１１１同士の間隔は、中間体６の幅によって調整されればよい。調整されることで、中間体６の幅に係らず、設定装置１１は、中間体６を金属露出面６２のみに接触させるように間隙に送り込むことができる。
【０１１０】
なお、設定装置１１を構成する対となる部材１１１は、金属露出面５２と非金属露出面５４との境界に一致するように固定される。一方、部材１１０は、中間体６の幅に合わせられればよいので、位置を変更させても良い。
【０１１１】
このような設定装置１１によって、金属露出面５２のみに中間体６が接触することが確実に行われる。
【０１１２】
以上のように、実施の形態２のロータリーカッター１は、金属露出面５２と非金属露出面５４とを混在させた切断対象物５を、所定の切断形状にて確実かつ不具合無く切断することができる。
【０１１３】
以上、実施の形態１〜２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】
【０１１４】
１    ロータリーカッター
２    パンチロール
２１    凸状パンチ
２２    回転軸
３    ダイロール
３１    受け部
３２    回転軸
４    回転制御部
４１    送りロール
５    切断対象物
５１    基体
５２    金属露出面
５３    非金属層
５４    非金属露出面
６    中間体
１１    設定装置
【図１】
2015073994.tif 000003
【図２】
2015073994.tif 000004
【図３】
2015073994.tif 000005
【図４】
2015073994.tif 000006
【図５】
2015073994.tif 000007
【図６】
2015073994.tif 000008
【図７】
2015073994.tif 000009
【図８】
2015073994.tif 000010
【図９】
2015073994.tif 000011
【図１０】
2015073994.tif 000012