(57)【要約】【課題】側圧を減少させ、また、接圧を減少させる等して、スリッターナイフの切れ味を改善したスリッターナイフ、及びそれを用いたスリッターを提供する。【解決手段】スリッターに使用するスリッターナイフであって、刃先が諸刃状とされている。また、このようなスリッターナイフを上下の刃として用いたスリッターである。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下刃とも薄刃スリッターナイフであり、該スリッターナイフの刃先はともに、諸刃状とされていることを特徴とするスリッター。
【請求項２】
請求項１記載のスリッターにおいて、前記スリッターナイフの各々の刃先は、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が大きくされているスリッター。
【請求項３】
請求項２記載のスリッターにおいて、前記腹側の側面の傾斜角は最大１０度程度であり、前記反対側の側面の傾斜角は２０度程度であるスリッター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のスリッターにおいて、前記上下のスリッターナイフの刃先は対称形状とされているスリッター。
【請求項５】
スリッターに使用するスリッターナイフであって、刃先が諸刃状とされていることを特徴とするスリッターナイフ。
【請求項６】
請求項５記載のスリッターナイフにおいて、前記スリッターナイフの刃先は、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が大きくされているスリッターナイフ。
【請求項７】
請求項６記載のスリッターナイフにおいて、前記腹側の側面の傾斜角は最大１０度程度であり、前記反対側の側面の傾斜角は２０度程度であるスリッターナイフ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種紙シート、各種フィルムシート、ウェブ等の切断に用いるスリッターナイフ及びそれを用いたスリッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２１７１８５号公報に、従来スリッターの一例が示されている。スリッターには一組のスリッターナイフが設けてある。上記従来スリッターには、特に、腹側をフラット状にした皿型のスリッターナイフと、腹側をお椀の縁に相当する形状、つまり凹状にした椀型のスリッターナイフが設けられている。ここで「腹側」とは、当業者にはよく知られた用語であって、一方のスリッターナイフと他方のスリッターナイフとが互いに重なり合う側（対向する側）を意味する。切断時に、これらのスリッターナイフの刃先は、それらの腹側で、互いに所定の力で接触し合う。したがって、それらの間に所定の接圧が発生する。この接圧が大きい程、一方のスリッターナイフが他方のスリッターナイフを削り取ってしまう可能性が大きくなるから、接圧は小さい方がよい。
【０００３】
ところで、上記の従来スリッターでは、椀型スリッターナイフの腹側が凹状とされていたことから、皿型スリッターナイフに対する接圧がかなり大きなものとなっていた。この欠点を解消するため、上記公報には、皿型スリッターナイフの腹側に、接圧を減少させるための逃げ角を形成することが開示されている。また、上記従来スリッターは、上側のスリッターナイフだけを用いて切断対象を切断するものとなっていたことから、上刃にのみ切断負荷がかかっており、切断面の悪化という問題を生じさせていた。
【０００４】
一方、従来より、スリッターナイフの双方を皿型にした、つまり、スリッターナイフの双方の腹側をフラット状にしたスリッターも使用されている。明らかなように、このタイプのスリッター間に生ずる接圧は、上述した椀型スリッターナイフを使用するスリッターに比べて小さい。また、このタイプのスリッターでは、２つのスリッターナイフが切断対象を半分ずつ切断するから、各スリッターナイフにかかる負荷が半減され、椀型スリッターナイフを使用するスリッターに比べて、切断面の美しさを向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２１７１８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スリッターナイフの双方を皿型にしたスリッターでは、先端が切断対象に食い込む際に、切断対象からかなり大きな側圧を受けることから、切断の初期はシャーカットであったものが、ついには側圧に耐えきれずに破断状態となり、切断対象の切り口は極端に悪化してしまうといった問題がある。また、側圧が大きいと、スリッターナイフ間に生ずる接圧も大きくなり、この結果、スリッターナイフの強度の問題も生じる。尚、これらの問題は、切断対象に対する楔効果、或いは、スリッターナイフが受ける切断抵抗の問題として捉えることもできる。
【０００７】
本発明は、これら従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、切れ味を改善し、また、切断対象の切り口の美しさを向上させることができるスリッターナイフ、及びそれを用いたスリッターを提供することを目的とする。別言すれば、切断対象に対する楔効果やスリッターナイフが受ける切断抵抗を減少させたスリッターナイフ、及びそれを用いたスリッターを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、上下刃とも薄刃スリッターナイフであり、該スリッターナイフの刃先はともに、諸刃状とされているスリッターを提供するものである。これにより、切断対象に対する楔効果、或いは、スリッターナイフが受ける切断抵抗を減少させることができる。
【０００９】
上記スリッターーにおいて、前記スリッターナイフの各々の刃先は、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が大きくされていてもよい。
【００１０】
上記スリッターにおいて、前記腹側の側面の傾斜角は最大１０度程度であり、前記反対側の側面の傾斜角は２０度程度であってもよい。
【００１１】
上記スリッターにおいて、前記上下のスリッターナイフの刃先は対称形状とされているのが好ましい。これにより、各スリッターナイフにかかる負荷を略半分とし、また、切断面の美しさを向上させることができる。
また、本発明は、スリッターに使用するスリッターナイフであって、刃先が諸刃状とされていることを特徴としている。
【００１２】
上記スリッターナイフにおいて、前記スリッターナイフの刃先は、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が大きくされていてもよい。
【００１３】
上記スリッターナイフにおいて、前記腹側の側面の傾斜角は最大１０度程度であり、前記反対側の側面の傾斜角は２０度程度であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．全体構成
図１、図２に、本発明の一実施形態によるスリッターの概略図を示す。図１は、スリッターの正面図、図２は、図１の図示矢印Ａ方向から見た横面図である。
【００１５】
スリッター１は、上部ナイフホルダー装置２と下部駆動装置３から成る。ナイフホルダー２及び駆動装置３に１つずつ、それらの対向位置に、互いに（後述する刃先も含めて）対称形状の、丸型の薄刃スリッターナイフ２０、３０が設けられている。これらのスリッターナイフ２０、３０は、モータ３３やベルト３４等の働きによって、下刃ナイフ３０が回転し上刃２０はつれ廻りで回転し得る。尚、これらのスリッターナイフ２０、３０は２つで一つの組みを成している。安全のため、各スリッターナイフ２０、３０はカバー２４、３６でそれらの一部を覆われている。特に、下部駆動装置３には、切断対象４を載置する載置台３２も設けられている。なお、上刃ナイフ２０はモーター（図示なし）で駆動する場合もある。
【００１６】
切断を行うにあたり、先ず、スリッターナイフ２０、３０の位置を予め調整する必要がある。最初に、スリッターナイフ３０の位置を調整する。スリッターナイフ３０の位置は、下側駆動装置３に設けた高さ調整ハンドル３１やクランプレバー３５を用いて手動で、或いは、自動で、調整することができる。次いで、スリッターナイフ３０の位置に適合するように、スリッターナイフ２０の位置を調整する。スリッターナイフ２０の位置は、上刃ホルダー２自体を横方向に移動させることにより、また、そのシリンダ２２をピストン運動によって上下動させること等により、調整することができる。
【００１７】
位置調整により、スリッターナイフ２０、３０の刃先は、それらの腹側の側面において、所定の領域に亘って所定の接圧で重ね合わされる。このとき刃先が重ね合わされた量（後述する図３におけるＢの長さで示される量）は、ラップ量と呼ばれる。尚、特に、それらの高さは、切断対象４の厚みに応じて、つまり、スリッターナイフ２０と３０がちょうど半分ずつ切断対象４を切断するような高さに、設定するのが好ましい。これにより、各スリッターナイフ２０、３０にかかる切断抵抗等を略半分ずつにすることができる。したがって、切断面の美しさも向上する。
【００１８】
実際に切断を行う際は、スリッターナイフ２０、３０の双方を回転させた状態で、切断対象４を、それらスリッターナイフ２０、３０の間、更に言えば、それらが重ね合わされた位置付近へ、例えば、図１の矢印ア方向（図２の紙面に向かう垂直方向、つまり、イ方向）に順次に送り込む。この結果、切断対象４は、スリッターナイフ２０、３０の刃先が最初に接するであろう上表面及び下表面から切断されていき、徐々にその内部を切断されていくことになる。尚、切断対象４は、手動で送り込まれてもよいが、載置台に設けたローラ（図示されていない）によって自動送りされてもよい。
【００１９】
２．スリッターナイフ
図３に、本発明のスリッターナイフの、特に、刃先付近の拡大図を示す。
【００２０】
この図３には、従来技術との比較を容易にするため、従来スリッター、特にスリッターナイフの双方を皿型とした従来スリッターの、スリッターナイフ５０、６０の刃先も同様の方法で示されている。両者を区別するため、本発明のスリッターナイフ２０、３０の刃先は実線で、従来のスリッターナイフ５０、６０の刃先は点線で、それぞれ示した。尚、これらのスリッターナイフの刃先角度は、全て３０度とした。
【００２１】
図面からは必ずしも明らかでないが、本発明のスリッターナイフ２０、３０の刃先は、諸刃状、つまり、その両側に傾斜角を有する状態とされている。一方、従来の皿型のスリッターナイフ５０、６０は、よく知られているように片刃状である。従って、本発明のスリッターナイフ２０、３０は、従来のスリッターナイフ５０、６０の刃先を単に傾けたものとは全く異なる。
【００２２】
明らかなように、本発明のスリッターナイフ２０、３０の刃先は、従来のスリッターナイフ５０、６０の刃先と異なり、それらの腹側２０１の側面が凸状とされている。更に言えば、本発明のスリッターナイフ２０、３０の刃先は、腹側２０１の反対側の側面だけでなく、それらの腹側２０１の側面にも、傾斜角、ここでは１０度（ただし、腹側の傾斜角は、例えば、５〜１０度の間で変更してもよい）を有する。尚、このとき、腹側の反対側の側面の傾斜角は、２０度（ただし、２５〜１５度の間で同様に変更してもよい）。
【００２３】
一方、従来のスリッターナイフ５０、６０の刃先は、本発明のスリッターナイフ２０、３０の刃先と異なり、それらの腹側５０１の側面が凸状とされていない。更に言えば、従来のスリッターナイフ５０、６０の刃先は、腹側５０１の反対側の側面にのみ傾斜角、ここでは３０度を有し、その腹側５０１の側面には何ら傾斜角を有していない。尚、スリッターナイフ５０、６０の腹側５０１の側面に傾斜角が存在しないのは、スリッターナイフ５０、６０が片刃状であることの当然の結果とも言える。
【００２４】
次に、本発明のスリッターナイフ２０、３０と従来のスリッターナイフ５０、６０の相違を、効果の点から説明する。スリッターナイフ２０、３０の腹側２０１を凸状とすることにより、本発明では、切断対象に対する楔効果が小さくなっており、また、スリッターナイフ２０、３０がそれぞれ切断対象から受ける切断抵抗が小さくなっている。これらの点を、以下により詳細に説明する。
【００２５】
楔効果については、図３によく示されている。楔効果は、本発明のスリッターナイフ２０及び３０と切断対象４との、切断対象表面における接点２０２及び３０２、及び、従来のスリッターナイフ５０及び６０と切断対象４との、切断対象の表面における接点５０２及び６０２の、それぞれの間の水平距離で表わすことができる。即ち、図３において、本発明のスリッターナイフ２０、３０によって発生する切断対象４における楔効果は、Ｃの長さで表わすことができ、一方、従来のスリッターナイフ５０、６０によって発生する切断対象４における楔効果は、Ｄの長さで表わすことができる。明らに、ＣはＤより短い、即ち、本発明のスリッターナイフによって発生する楔効果は、従来のそれより小さい。故に、本発明のスリッターナイフでは、せん断の影響が弱くなり、切断面が破断してしまう危険も低い。このことは、本発明のスリッターナイフの切れ味が、従来のものに比べて、良好であることをも意味するものである。尚、この楔効果における差は、切断対象４の厚みＥが大きくなればなる程大きくなるから、本発明のスリッターナイフ２０、３０と従来のスリッターナイフ５０、６０の切れ味の差も、切断対象が厚くなればなる程明白なものとなる。
【００２６】
切断抵抗については、図４によく示されている。この図４は、図３に対応して示された、特に、下側のスリッターナイフ３０、６０に生じる切断抵抗を求めるベクトル図である。明らかなように、下側のスリッターナイフ３０、６０においては、切断はＦ方向に行われる。そこで、Ｆ方向を基準として切断抵抗を比較する。比較を容易にするため、各スリッターナイフ３０、６０の側面に沿う切断時の抵抗の大きさ（つまり、ベクトルａ、ｂ、ｃ、ｅの大きさ）は全て同じと仮定する。尚、上側のスリッターナイフ２０、５０については示されていないが、下側のスリッターナイフ３０、６０と同様に考えることができるだろう。
【００２７】
先ず、従来のスリッターナイフ６０のＦ方向における切断抵抗を求める。切断抵抗は、スリッターナイフ６０の右側の刃６０ａのＦ方向における切断抵抗と、左側の刃６０ｂのＦ方向における切断抵抗との和で表わすことができる。先ず、右側の刃６０ａのＦ方向における切断抵抗を求める。右側の刃６０ａの切断時における抵抗をベクトルａとすれば、その側圧は、それに対して垂直方向のベクトルａ’ということになる。従って、右側の刃６０ａのＦ方向における切断抵抗は、ベクトルａとベクトルａ’の合成、即ちａ’’となる。次に、左側の刃６０ｂのＦ方向における切断抵抗を求める。左側の刃６０ｂの切断時における抵抗をベクトルｅとすれば、その側圧は０であるから、左側の刃６０ｂのＦ方向における切断抵抗は、ベクトルｅと０の合成、即ちｅということになる。故に、従来のスリッターナイフ６０のＦ方向における切断抵抗は、ａ’’＋ｅである。ａを基準に考えると、この抵抗の値は、約２．１５４７ａということになる。
【００２８】
次いで、本発明のスリッターナイフ３０のＦ方向における切断抵抗を求める。先ず、右側の刃３０ａのＦ方向における切断抵抗を求める。右側の刃３０ａの切断時における抵抗をベクトルｂとすれば、その側圧は、それに対して垂直方向のベクトルｂ’ということになる。従って、右側の刃３０ａのＦ方向における切断抵抗は、ベクトルｂとｂ’の合成、即ちｂ’’となる。次に、左側の刃３０ｂのＦ方向における切断抵抗を求める。左側の刃３０ｂの切断時における抵抗をベクトルｃとすれば、その側圧はベクトルｃ’ということになる。この結果、左側の刃３０ｂのＦ方向における切断抵抗は、ベクトルｃとｃ’の合成、即ちｃ’’となる。故に、本発明のスリッターナイフ２０、３０のＦ方向における切断抵抗は、ｂ’’＋ｃ’’である。同様に、ａを基準として考えると、この抵抗の値は、約２．０８０４ａということになる。
【００２９】
上で求めたように、本発明のスリッターナイフの切断抵抗は従来のそれに比べて小さい。故に、本発明のスリッターナイフの切れ味は従来のそれに比べて良好であるといえる。尚、切れ味がよくなれば、ラップ量（図３のＢ）を小さくできるから、結果的に、刃を切断対象に食い込ませる量を小さくすることもできる。このことは、楔効果を更に減少させることを意味し、切断面の美しさの向上にもつながるものである。
【００３０】
更に、上の計算結果を利用して、本発明によって得られる効果を、接圧の観点から検証してみる。本発明のスリッターナイフ２０、３０と従来のスリッターナイフ５０、６０の側圧を比較すると、従来のスリッターナイフ５０、６０の接圧は、ａ’＋０＝ａ’であるのに対し、本発明のスリッターナイフ２０、３０のそれは、ベクトルｂ’とｃ’の合成、つまり、ベクトルｄである。従って、本発明のスリッターナイフが受ける側圧は、従来のそれに比べて明らかに小さい。側圧が小さいということは、上側のスリッターナイフと下側のスリッターナイフの間の接圧が小さいことを意味する。更に、接圧が小さいということは、上側のスリッターナイフと下側のスリッターナイフが互いに与える力が小さいことを意味し、結果として、刃先の破損が減少することになる。このように、本発明の構成によれば様々な利点を得ることができる。
【００３１】
３．その他
上に説明した実施形態では、スリッターナイフの刃先角度を３０度、また、腹側２０１の側面の傾斜角を１０度、腹側の反対側の側面の傾斜角を２０度と仮定したが、これは好ましい角度というほどの意味であって、この角度は、刃の材質は切断するものの材質等によって変動し得る。例えば、腹側の側面の傾斜角を５度〜１５度程度、これに対応して、その反対側の側面の傾斜角を４０〜３０度程度としてもよい。
【００３２】
また、上の実施形態では、スリッターナイフの各々の刃先を、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が大きくなるよう形成したが、これとは逆に、腹側の側面の傾斜角より、反対側の側面の傾斜角の方が小さくなるようにしてもよい。但し、切れ味の点からは、前者の方が好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、スリッターナイフの切れ味が改善され、より美しい切り口を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるスリッターの正面図。
【図２】図１の図示矢印Ａ方向から見た本発明の一実施形態によるスリッターの横面図。
【図３】図２のスリッターナイフの特に刃先付近の拡大図。
【図４】下側のスリッターナイフに生じる切断抵抗等を求めるためのベクトル図。
【符号の説明】
１  スリッター
２  上部ナイフホルダー装置
３  下部駆動装置
２０  本発明の上側のスリッターナイフ
３０  本発明の下側のスリッターナイフ
５０  従来の上側のスリッターナイフ
６０  従来の下側のスリッターナイフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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