(57)【要約】 【課題】切断に際してバリの発生を防止し、且つ微細な切り屑の発生も防止できるシートの切断方法を提供すること。【解決手段】  シート３から中心孔を有する円環状シートを得るためのシート切断方法であって、  回転軸Ｃから異なる距離を隔てて配置された第一のナイフ１と第二のナイフ２とを回転させて、第一のナイフ１で円環状シ−トの内周端を、また第二のナイフ２で円環状シ−トの外周端をそれぞれ同時に切断するシート切断方法。また、第一のナイフ１と第二のナイフ２が、回転軸Ｃから一方向側、或いは回転軸Ｃから両方向側に異なる距離を隔てて配置されるシート切断方法。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートから中心孔を有する円環状シートを得るためのシート切断方法であって、
回転軸から異なる距離を隔てて配置された第一のナイフと第二のナイフとを回転させて、第一のナイフで円環状シ−トの内周端を、また第二のナイフで円環状シ−トの外周端をそれぞれ同時に切断することを特徴とするシート切断方法。
【請求項２】
第一のナイフと第二のナイフが、回転軸から一方向側に異なる距離を隔てて配置される請求項１に記載のシート切断方法。
【請求項３】
第一のナイフと第二のナイフが、回転軸から両方向側に異なる距離を隔てて配置される請求項１に記載のシート切断方法。
【請求項４】
切断は、各ナイフを回転させた状態でシートに押し当てることにより行われる請求項１に記載のシート切断方法。
【請求項５】
前記第一のナイフまたは前記第二のナイフを、６００〜１０００ｒｐｍの回転速度で回転させる請求項１に記載のシート切断方法。
【請求項６】
シートから中心孔を有する円環状シートを得るためのシート切断装置であって
シートを保持する支持台と、
該支持台の上方に配置される昇降移動可能な回転アームとを備え、
該回転アームは、回転アームを回転させるための回転軸から異なる距離を隔てて配置される第一のナイフ及び第二のナイフを有し、
該支持台には、第一のナイフ及び第二のナイフの動く軌道に沿ってそれらナイフの刃先を逃がすための第一環状溝及び第二環状溝が形成されていることを特徴とするシート切断装置。
【請求項７】
前記支持台が、シートを押圧によって保持するための押さえ手段を有する請求項６に記載のシート切断装置。
【請求項８】
前記支持台が、シートを吸着によって保持するための吸引手段を有する請求項６に記載のシート切断装置。
【請求項９】
前記シートが長尺状のシートであって、支持台がシート送り手段を備えている請求項６に記載のシート切断装置。
【請求項１０】
前記第一のナイフまたは前記第二のナイフの刃先の角度が２５°〜３５°である請求項７に記載のシート切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートから円環状シートを切り出すシート切断方法及びそれを行うための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤに代表される記録用光ディスクの種類も多くなっており、その需要量も益々増大している。
また、ブルーレイディスクに代表されるように、記録容量も大容量のものが求められてきている。
この、ブルーレイの記録用光ディスクの記録面を保護するために、中心孔を有する円盤状のシート（以下、便宜的に「円環状シート」という）が使用されている。
【０００３】
円環状シートは、金型を使って、一定の面積を有するシート体から切り抜かれることにより製造される（特許文献１参照）。
その一つの例として、剪断力を利用した円環状シートの切断方法を図１０に概略的に示す。
この方法は、図のように、長尺状のシートＺを挟んで上方に上型Ｘが、また、下方に下型Ｙが対向配置される。
上型Ｘは、円環状シートの外径と等しい径を有する円形凹部１００と、その凹部１００の中心に、円環状シートの内径（中心穴径）と等しい径を有する貫通孔１０１とを備えている。
また、下型Ｙは、凹部１００の内径に等しい外径を有する凸部１０２を有し、その中心には、円環状シートの内径と等しい径を有するコア型１０３が上下移動可能に配設されている。
【０００４】
そして、シートを円環状に切り取る際は、先ず上型Ｘを下型Ｙに向かって下降させる。
この場合、上型Ｘの凹部１００と下型Ｙの凸部１０２とは、微小な例えば０．０１〜０．０２ｍｍの隙間をもって嵌合される。
これにより、シートは剪断されて切り取られ、円環状シートの外径と等しい外径を有する円盤状シートが得られる〔図１０（ａ）、図１０（ｂ）参照〕。
【０００５】
次に、図１０（ｃ）に示すように、下型Ｙのコア型１０３を上型Ｘに向かって上昇させる。
この場合、コア型１０３は貫通孔１０１に嵌挿される。
そして、上型Ｘを元の位置まで上昇させ、下型Ｙのコア型１０３を元の位置に下降させる。
これにより、円盤状シートの中心部が、剪断により切り取られ、中心孔を有する円盤状のシート、すなわち円環状シートが得られる〔図１０（ｄ）参照〕。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述したような二つの上下金型を組み合わせた剪断作用により切り取られた円環状シートの切断面には、バリが発生し易い。
この円環状シートの切断面に発生したバリは、後工程で、この円環状シートが、記録板にＵＶ液を介して、貼合される時に貼合わされたディスクとの中間の膜厚にも規定を外れたバラツキを発生させると同時に、完成したディスクの厚さのバラツキの要因ともなる。
また、切断の際に微細な切り屑も発生し易い、発生した切り屑が円環状シートに付着する。
円環状シートは、光ディスクの記録層に直接貼り付けられるため、品質維持上、円環状シートの表面に付着する微細な切り屑は、完全に除去されなければならない。
そのため、円環状シートのクリーニングを十分時間をかけて行わなければならず、製造工数が増える。
【０００８】
また、従来、行われている別の円環状シートの切断方法としては、ロールカット方式による切断方法がある。
この方法は、上金型であるアンビルロールと下金型であるカッターロールを使い、該カッターロールの刃先を、アンビルロールの周面に一定の力で押し付けてシートを押し切る方法である。
この方法では、シートに対して垂直方向から刃を押し付けるのでやはり切断面にバリが生じる。
また、切断時に微細な切り屑が生じる欠点もある。
いずれにしても、以上述べた従来の方法では、切断された端面のバリや切り屑の発生の点から満足できるものではなかった。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決すべく開発されたものである。
すなわち、切断に際してバリの発生を防止し、且つ微細な切り屑の発生も防止できるシートの切断方法を提供することを目的とする。
また、その切断装置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】
【００１０】
本発明者は、以上のような課題背景をもとに鋭意研究を重ねた結果、金型を使わない方法を採用し、回転軸からそれぞれ異なる距離を隔てて、配置された第一のナイフ及び第二のナイフを、その回転軸を中心に回転させながら、シートに押し当てることで、上記の課題を解決できることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、（１）、シートから中心孔を有する円環状シートを得るためのシート切断方法であって、回転軸から異なる距離を隔てて配置された第一のナイフと第二のナイフとを回転させて、第一のナイフで円環状シ−トの内周端を、また第二のナイフで円環状シ−トの外周端をそれぞれ同時に切断するシート切断方法に存する。
【００１２】
また、本発明は、（２）、第一のナイフと第二のナイフが、回転軸から一方向側に異なる距離を隔てて配置される上記（１）に記載のシート切断方法に存する。
【００１３】
また、本発明は、（３）、第一のナイフと第二のナイフが、回転軸から両方向側に異なる距離を隔てて配置される上記（１）に記載のシート切断方法に存する。
【００１４】
また、本発明は、（４）、切断は、各ナイフを回転させた状態でシートに押し当てることにより行われる上記（１）に記載のシート切断方法に存する。
【００１５】
また、本発明は、（５）、前記第一のナイフまたは前記第二のナイフを、６００〜１０００ｒｐｍの回転速度で回転させる上記（１）に記載のシート切断方法に存する。
【００１６】
また、本発明は、（６）、シートから中心孔を有する円環状シートを得るためのシート切断装置であってシートを保持する支持台と、該支持台の上方に配置される昇降移動可能な回転アームとを備え、該回転アームは、回転アームを回転させるための回転軸から異なる距離を隔てて配置される第一のナイフ及び第二のナイフを有し、該支持台には、第一のナイフ及び第二のナイフの動く軌道に沿ってそれらナイフの刃先を逃がすための第一環状溝及び第二環状溝が形成されているシート切断装置に存する。
【００１７】
また、本発明は、（７）、前記支持台が、シートを押圧によって保持するための押さえ手段を有する上記（６）に記載のシート切断装置に存する。
【００１８】
また、本発明は、（８）、前記支持台が、シートを吸着によって保持するための吸引手段を有する上記（６）に記載のシート切断装置。
【００１９】
また、本発明は、（９）、前記シートが長尺状のシートであって、支持台がシート送り手段を備えている上記（６）に記載のシート切断装置に存する。
【００２０】
また、本発明は、（１０）、前記第一のナイフまたは前記第二のナイフの刃先の角度が２５°〜３５°である上記（７）に記載のシート切断装置に存する。
【００２１】
なお、本発明の目的に添ったものであれば上記（１）から（１０）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のシート切断方法により製造された円環状シートの切断面には、剪断力を使わないためバリが発生しない。
また、本発明のシート切断方法を用いてシートを切断した場合、微細な切り屑が発生しない。
そのため、ディスク上に切断された円環状シートを貼り合せた時のディスク品質が格段に向上する。
更には、製造された円環状シートのクリーニングを十分時間をかけて行うことが不要となり、製造工数が少なくなり、結果的に製造ラインの簡素化及び製造時間の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第一の実施形態〕
本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態のシート切断方法におけるナイフの配置関係を、模式的に示す説明図である。
図１に示すように、シート３（具体的には後述するような支持台に保持されている）の上の任意の位置に、垂直に起立する軸を回転軸Ｃとして定め、同様に垂直に第一のナイフ１及び第二のナイフ２を配置する。
第一のナイフ１及び第二のナイフ２は、回転軸Ｃの一方向側に一直線上にあり、異なる距離を隔てて配置される。
【００２４】
このとき、第一のナイフ１は、回転軸Ｃから円環状シートの内径（すなわち中心穴径）と同じ長さＤ１だけ離れた距離位置に配置され、また、第二のナイフ２は、回転軸Ｃから円環状シートの外径と同じ長さＤ２だけ離れた距離位置に配置される。
なお、第一のナイフ１及び第二のナイフ２の刃先は、図１に示すように、シート３と平行な平面上に配置されることが好ましい。  
【００２５】
回転軸Ｃは、第一のナイフ１及び第二のナイフ２を、ある円軌道上に回転移動させる際の回転軸となる。
そのため、第一のナイフ１は回転軸Ｃを中心として、回転して半径Ｄ１の円軌道を描き、また、第二のナイフ２も回転軸Ｃを中心として、回転し半径Ｄ２の円軌道を描く。
【００２６】
第一のナイフ１及び第二のナイフ２の配置方法としては、上述した方法とは異なって、例えば、回転軸Ｃを介して相互に反対側に配置する方法を採用することも可能である。
すなわち、図２に示すように、第一のナイフ１及び第二のナイフ２は、回転軸Ｃの両方向側にそれぞれ異なる距離を隔てて一直線上に配置される。
【００２７】
ところで、図１の場合でも、回転軸Ｃ、第一のナイフ１及び第二のナイフ２を必ずしも一直線上に並べる必要は無く、図３（ａ）に示すように、回転軸Ｃと第一のナイフ１とを結ぶ線と、回転軸Ｃと第二のナイフ２とを結ぶ線とが一定の角度θを有するように、第一のナイフ１及び第二のナイフ２を配置する方法も可能である。
【００２８】
同様に、図２の場合でも、回転軸Ｃ、第一のナイフ１及び第二のナイフ２を必ずしも一直線上に並べる必要は無く、図３（ｂ）に示すように、回転軸Ｃと第一のナイフ１とを結ぶ直線と、回転軸Ｃと第二のナイフ２とを結ぶ直線とが一定の角度θを有するように、第一のナイフ１及び第二のナイフ２を配置する方法も可能である。
【００２９】
ここで、本発明の切断の対象となるシート３の材質は、特に限定されるものではないが、ブルーレイ記録用光ディスクの保護シートとしては、ポリカーボネートを用いることが好ましい。
また、シート３の仕様についても特に限定されるものではないが、例えば、円環状シートがＢｌｕ‐ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標）の製造に用いられる場合、一般的に外径１１９．５ｍｍ、内径（中心穴径）２３ｍｍ、厚さは０．０９ｍｍとする。
【００３０】
このようなナイフで切断する場合、図４の切断される状態に示すように、各ナイフを、回転軸Ｃを中心とした円軌道上を回転させ、回転させた状態のまま、第一のナイフ１及び第二のナイフ２をシート３に押し当て突き入れる。
これによりシート３は切断され、一挙に中心穴が形成された円環状シート（すなわちドーナツ状のシート）が得られるのである。
【００３１】
本実施形態のシート切断方法は、従来のようにシートの表面に対して、その面に垂直に剪断力或いは押し付け力を加えることにより切断するのではなく、シートに刃を突き入れた状態のまま、移動させてシートを切断（いわゆる引き切り作用による切断）する。
【００３２】
すなわち、従来のシート切断方法が、シートの表面に対して、垂直な方向の剪断力や押し付け力によってシートを切断しているのに対して、本実施形態のシート切断方法は、シートに対して平行な方向の引き切り力によってシートを切断しているので、シートに無理な応力が加わりにくい。
【００３３】
そのため、本実施形態のシート切断方法を用いてシートを切断した場合、従来のシート切断方法のように、切断面にバリや切り屑等が発生することが無い。
【００３４】
また、本発明のシート切断方法は、ナイフを回転させた状態でシートに押し当てる、すなわち、当初ナイフをシートに突き入れながらシートを切断するので、ナイフをシートに完全に突き入れてからナイフを回転させた場合よりも切断面が均一になる。
突き入れながら刃が移動するので、付き入れの衝撃が一点に集中せずに切断面が円周方向で均一になるのである。
【００３５】
このとき、ナイフの回転速度は、切断面の均一性の観点から６００〜１０００ｒｐｍの範囲であることが好ましい。
【００３６】
次に、本実施形態のシート切断方法を遂行するためのシート切断装置の一例を示す。
【００３７】
図５及び図６は、シート切断装置を概略的に示す説明図であり、図５は側面図、図６は全体的な側面図を示す。
図に示すように、シート切断装置Ａは、シートを載せた状態で水平に保持するための支持台１０と、支持台１０の上方に配設される回転運動及び昇降運動が可能な回転アーム１３を備える。
尚、支持台１０は、駆動手段を具備しているがその具体的構造は省略する。
また、この回転アーム１３を回転、昇降させるための駆動源（モータ等）Ｍ１、Ｍ２を備える。
【００３８】
回転軸１１に、回転アーム１３が取付けられており、回転アーム１３はこの回転軸１１を中心に回転する。
第一のナイフ１は、回転アーム１３上で、回転軸１１から円環状シートの内径と同じ長さだけ離れた距離位置に垂直に取り付けられる。
同様に、第二のナイフ２は回転アーム１３上で、回転軸１１から円環状シートの外径と同じ長さだけ離れた距離位置に取り付けられる。
【００３９】
ここで、図７に示すように、第一のナイフ１及び第二のナイフ２の刃先の角度θは２５°〜３５°であることが好ましい。
刃先の角度θが２５°〜３５°の範囲にある場合が、切断時の安定度が高く、シート断面の状態も極めて均一となる。  
【００４０】
支持台１０には、第一環状溝１４が形成されている。
この第一環状溝１４は、第一のナイフ１の回転軌道に沿って形成された環状の溝であり、第一のナイフ１の刃先を下方に逃がしている。
【００４１】
また、支持台１０には、第二環状溝１５が形成されており、この第二環状溝１５も、第二のナイフ２の回転軌道に沿って形成された環状の溝で、第一環状溝１４と同様の機能を有する。
【００４２】
一方、支持台１０には、切断中にシート３の位置が、移動することを防止するための押さえ手段である押さえ具１６が備わっている。
押さえ具１６は、第二環状溝１５よりも外方に設けられており、図示しない駆動手段を有し、移動シート３を上方より押圧して支持台１０との間にシート３を挟持することで該シート３の移動を防止する。
【００４３】
この押さえ具１６は、円周状の位置に複数個設けられることが好ましい。
押さえ具１６が、円周状に複数個設けられることで、シート３の切断中に、シート３に加わる全ての方向の力に対して保持力を発揮し、シート３の位置を確実に固定することができる。
【００４４】
また、支持台１０にシート３を保持するための吸着手段である吸着孔１７を設けることが好ましい。
吸着孔１７を設けることにより、シート３のズレ移動をより確実に防止できるのである。
吸着孔１７による吸引はシートを痛めないので、円環状シートに対応する領域には、吸着孔１７を使って対応する。
また、シート３は、円環状シートに寄与する部分以外の領域には、押さえ具１６を使って対応する。
押さえ手段と吸着手段との両方採用することにより、ナイフによる切断時のシート３のあらゆる方向へのズレ移動を確実に防止できるのである。
【００４５】
さて、このような切断装置でシート３を切断する場合、まずシート３が支持台１０の上に自動的に送られてくる。
一定ピッチの送りが終了すると、押さえ具１６が下降してシート３が押さえられる。
同時に、図示しない吸引源が作動して吸着孔１７が負圧になりシート３が吸着される。
次に、ナイフを備えた回転アーム１３が回転しながら下降し、シート３を突き刺す。
この下降速度は、シート３に接近するまでは速くシート３に接近してからは遅く移動することが好ましい。
ナイフの回転移動により、先述したように円環状シートが切り抜かれる。
切断が終了すると、すぐに回転アーム１３は元の位置まで上昇する。
その間に、円環状シートが図示しない搬出具によって速やかに取り出される。
その後、またシート３がピッチ送りされてきて、以下このような動作が繰り返し行われる。
ここで、円環状シートを搬出具により取り出す代わりに、支持台１０を後退させ、別の待機している支持台を切断位置に来るようにすることも採用可能である。
【００４６】
（他の実施の態様）
図８は、他の実施の形態を示すもので、図２の切断方法に使用する切断装置を概略的に説明する側面図を示す。  
回転軸Ｃを介して、相互に反対側に第一のナイフ１と第二のナイフ２とが配置されているもので、回転イナーシャの観点から無理がなく効率的である。
【００４７】
（更なる他の実施の態様）
また、図９は、第１の実施の形態に切屑除去手段を備えたシート切断装置を概略的に説明する正面図である。
このシート切断装置においては、ナイフ、特にその刃先には，微細な切屑が付着し易く、これを取り除くことが好ましい。
ここでは、切屑除去手段として、回動する中空の吸引パイプ１８を採用している。
吸引パイプ１８は図示しない吸引源に連絡され、軸Ｂ（鎖線で示す）を中心として回動が可能である。（図の紙面と垂直な面に沿って回動する）。
【００４８】
また、吸引パイプ１８には第一のナイフ１及び第二のナイフ２を吸引するための第１吸引口１８Ａ及び第二吸引口１８Ｂが対応した位置に形成されている。
そして、ナイフが待機状態にある時において、吸引パイプ１８がナイフに、例えば２〜３ｍｍの距離に近接して吸引し、刃先に付着している切屑を除去する。
尚、参考までに図６に吸引パイプ１８を鎖線で示した。
【００４９】
この場合、エアーの吹出し力を採用しないで吸引力とすることで、切屑の散逸を極力防止できる。
吸引により切屑が除去された後は、吸引パイプ１８は、回動して速やかに邪魔にならない位置に戻る。
このように各ナイフ１，２に対応する各吸引口１８Ａ、１８Ｂを有する中空パイプ１８を採用しているので、吸引が確実に作用し、空中に位置する状態にあるナイフから容易に切屑を除去することができるのである。
【００５０】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は実施の形態に限定されることなく種々の変形例が可能である。
例えば、上述したシート切断装置Ａにおいては、シート３が巻回された長尺状のシートである場合、円環状シートを順次、連続的に切り抜いて製造することができる。
このとき、支持台１０がシート３を所定の時間間隔で、所定の距離だけ前方に送り出す送り手段を備えることで、自動的に円環状シートを連続して製造できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、第一の実施形態のシート切断方法のナイフの配置関係を説明する説明図である。
【図２】図２は、別の実施形態のシート切断方法のナイフの配置関係を説明する説明図である。
【図３】図３は、ナイフの配置例を平面的に見た状態で模式的に示す説明図である。
【図４】図４は、シートが切断される状態を概略的に示す説明図である。
【図５】図５は、シート切断装置の実施の形態を概略的に説明する側面図である。
【図６】図６は、シート切断装置の実施の形態を概略的に説明する側面図である。
【図７】図７は、ナイフの形状を説明する図である。
【図８】図８は、シート切断装置の別の実施の形態を概略的に説明する側面図である。
【図９】図９は、切屑除去装置を備えたシート切断装置を概略的に説明する正面図である。
【図１０】図１０は、従来のシート切断方法を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ…シート切断装置
Ｂ…軸
Ｃ…回転軸
Ｆ…平面
Ｌ…直線
Ｘ…上型
Ｙ…下型
Ｚ…シート
１…第一のナイフ
２…第二のナイフ
３…シート
１０…支持台
１１…回転軸
１３…回転アーム
１４…第一環状溝
１５…第二環状溝
１６…押さえ具
１７…吸着孔
１８…吸引パイプ
１８Ａ…第一吸引口
１８Ｂ…第二吸引口
１００…凹部
１０１…貫通孔
１０２…凸部
１０３…コア型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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