(57)【要約】  本明細書では、一種以上の比較的小さなサイズを有する長方形単位断片を、長方形ベース材料から、予め決められた傾斜で切断するための複数のカッターを包含し、該カッターが、該長方形単位断片に対応するように、中に取り付けられているか、または形成されている切断フレームであって、該カッターが、該切断フレーム中に、該長方形単位断片の配列構造に基づいて、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの大多数の長方形単位断片が、各長方形単位断片の4側部で異なった長方形単位断片に隣接した状態で配置され、少なくとも幾つかの、隣接する4個の長方形単位断片の組合せが、それらの中央に島型残部を形成するように、取り付けられるか、または形成される、切断フレームを開示する。
2010532272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカッターを包含してなる切断フレームであって、
前記複数のカッターが、予め決められた傾斜で、長方形ベース材料から一種以上の比較的小さなサイズを有する長方形単位断片を切断するものであり、
前記カッターが、前記切断フレーム中に取り付けられ又は形成され、前記カッターが、前記長方形単位断片に対応するものであり、
前記カッターが、前記長方形単位断片の配列構造に基づいて、前記切断フレーム中に取り付けられ又は形成され、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの大多数の長方形単位断片が、各長方形単位断片の4側部で異なった長方形単位断片に隣接した状態で配置されてなり、及び
隣接する4個の長方形単位断片の少なくとも幾つかの組合せが、それらの中央に島型残部を形成するものである、切断フレーム。
【請求項２】
前記ベース材料が、予め決められた幅及び比較的非常に大きい長さを有する連続的な材料である、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項３】
前記長方形単位断片が角度20〜70度で傾斜している、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項４】
前記ベース材料が、層(吸収層または透過層)を包含するフィルムであり、
前記層が、縦方向または横方向における光または電磁波の特定方向の波動だけを吸収し又は透過させるものであり、
前記ベース材料から切断される前記長方形単位断片が、比較的小さなサイズのフィルムであり、前記フィルムの吸収層または透過層が45度の角度で傾斜してなる、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項５】
最上列の長方形単位断片の上側末端頂点と最下列の長方形単位断片の下側末端頂点との間の幅(「切断幅」)が、前記ベース材料の有効幅の95％〜100％である、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項６】
前記島型残部を形成する前記長方形単位断片の組合せ数が、前記最上列の長方形単位断片及び前記最下列の長方形単位断片を除いた残りの前記長方形単位断片の数の50％以上である、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項７】
前記長方形単位断片が互いに隣接する区域に、前記島型残部のサイズより小さいサイズを有する切断余地が形成されてなる、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項８】
前記カッターのそれぞれが、切断用のナイフまたは切断用の光源である、請求項１に記載の切断フレーム。
【請求項９】
前記切断用のナイフが金属ナイフまたはジェットウオーターナイフであり、
前記切断用の光源がレーザーである、請求項８に記載の切断フレーム。
【請求項１０】
スクラップであって、
予め決められた傾斜で、ベース材料から一種以上の長方形単位断片を切断した後に得られてなるものであり、
前記長方形単位断片に対応する複数の孔が、切断余地により連続的に互いに接続されてなり、
最上列の長方形単位断片孔及び最下列の長方形単位断片孔を除いた残りの大多数の長方形単位断片孔が、前記長方形単位断片孔の4側部で、前記切断余地に対応するギャップにより、異なった長方形単位断片孔に隣接した状態で配置されてなり、及び、
隣接する4個の長方形単位断片孔の少なくとも幾つかの組合せが、それらの中央に、前記切断余地のサイズより大きなサイズを有する島型残部を形成してなる、スクラップ。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、切断効率が高い切断フレームに関し、より詳しくは、一種以上の比較的小さなサイズを有する長方形単位断片を、長方形ベース材料から、予め決められた傾斜で切断するための複数のカッターを包含し、該カッターが、該長方形単位断片に対応するように、中に取り付けられているか、または形成されている切断フレームであって、該カッターが、該切断フレーム中に、該長方形単位断片の配列構造に基づいて、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの大多数の長方形単位断片が、各長方形単位断片の4側部で異なった長方形単位断片に隣接した状態で配置され、少なくとも幾つかの、隣接する4個の長方形単位断片の組合せが、それらの中央に島型残部を形成するように、取り付けられるか、または形成される、切断フレームに関する。
【０００２】
比較的大きなサイズを有する長方形ベース材料を切断し、複数の、比較的小さなサイズを有する長方形単位断片を製造する技術は、様々な分野で採用されている。例えば、予め決められた幅及び大きい長さを有するベース材料シートを、切断フレームにより繰り返し切断し、複数の長方形単位断片を同時に、1回の切断工程で製造する。
【０００３】
他方、ベース材料のサイズ(幅)は規定されているのに対し、長方形単位断片のサイズは、様々なファクター、例えばベース材料供給者の制限、製造方法の効率観点、長方形単位断片の需要変動、等、のために、必要に応じて変化することがある。この場合、ベース材料のサイズに基づいて複数の所望の長方形単位断片を切断する場合、切断効率は、切断フレームがどの構造に構築されているか、すなわち長方形単位断片をベース材料から切断するためのカッターがどの構造に配置されているか、に応じて大きく変動する。切断効率が低いと、切断工程の後に廃棄されることになる、ベース材料から製造されたスクラップの量が増加し、その結果、長方形単位断片の製造コストが増加する。
【０００４】
ベース材料のサイズ(幅及び長さ)が、特定の長方形単位断片のサイズ(長さ及び幅)に対して一定の比率にある場合、長方形単位断片が、そのような一定比率を有する位置で互いに接触するように、長方形単位断片を連続的に配置することにより、切断損失を最少に抑えることができる。しかし、そのような一定比率が形成されない場合、切断損失は、長方形単位断片の配列構造に応じて変動する場合がある。
【０００５】
さらに、長方形単位断片をベース材料の縦方向に対して予め決められた角度で切断する場合、必然的に大量のスクラップが発生する。
【０００６】
長方形単位断片を予め決められた角度で切断するために、一般的に、カッター(例えばナイフ)に対応する長方形単位断片が互いに隣接するように、カッターが切断フレーム上に配置される配列構造が使用される。
【０００７】
この問題に関して、図1及び2は、長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、従来の切断フレームを典型的に例示する。説明の都合上、予め決められた長さを有するベース材料を例示する。
【０００８】
これらの図に関して、複数の長方形単位断片20が、予め決められた幅及び大きな長さを有するベース材料シート10から切断される。切断フレーム30上には、複数の、長方形単位断片20に対応するカッター32が配置されている。従って、長方形単位断片20の配列構造は、カッター32の配列構造と実質的に等しい。
【０００９】
カッター32は、カッター32が予め決められた数(図1では6、図2では8)の長方形単位断片20を1回の切断工程で切断できるように、切断フレーム30中に取り付けられるか、または形成される。従って、ベース材料シート10が切断フレーム30により切断され、次いで、そのベース材料10は、ベース材料シート10が、ベース材料シート10の縦方向で予め決められた長さだけ重なり合った状態で、切断フレーム30により再度切断される。このようにして、一連の切断工程が行われる。
【００１０】
各長方形単位断片20は、各長方形単位断片20の縦方向側部aが、各長方形単位断片20の横方向側部bより長い長方形構造に構築されている。また、各長方形単位断片20は、ベース材料シート10の縦方向に対して約45度の角度αで傾斜している。傾斜した長方形単位断片20がベース材料シート10上に配置される場合、図1及び2に示すような、2種類の長方形単位断片配列構造を考えることができる。
【００１１】
第一の長方形単位断片配列構造は、図1に示すように、それぞれの長方形単位断片の横方向側部bが互いに一致するように、長方形単位断片を連続的に配置する。この配列構造により、有効幅W及び長さLを有するベース材料シート10から、合計24個の長方形単位断片20を切断することができる。しかし、ベース材料シート10の有効幅Wから逸脱した位置に配置された長方形単位断片21は切断することができない。
【００１２】
この配列構造では、ベース材料シート10の、有効幅Wではない、切断幅Dだけが実質的に使用され、従って、残りの幅W−Dは、スクラップとして廃棄される。長方形単位断片20は角度約45度で傾斜しているので、ベース材料シートの上側末端区域でも必然的にスクラップが発生する。
【００１３】
第二の長方形単位断片配列構造は、図2に示すように、それぞれの長方形単位断片の縦方向側部aが互いに一致するように、長方形単位断片を連続的に配置する。この配列構造により、有効幅W及び長さLを有するベース材料シート10から、合計19個の長方形単位断片20を切断することができる。
【００１４】
上記の説明を考えると、切断効率は、長方形単位断片の配列構造によって異なることが分かる。しかし、長方形単位断片を、ベース材料シートに対して特定の角度で傾斜させる場合、長方形単位断片を様々に配置することは困難である。この理由から、従来技術では、図1または2に示すように、長方形単位断片の特定の側部(縦方向側部または横方向側部) が互いに一致している構造にある、長方形単位断片の配列構造だけが主として考えられる。
【００１５】
さらに、サイズが異なった2種類以上の長方形単位断片を同じベース材料から切断する場合、長方形単位断片の配列構造は非常に複雑になる。この理由から、長方形単位断片の特定側部互いに一致しているか、または長方形単位断片の中央軸が互いに一致している構造にある長方形単位断片の配列構造(図7参照)だけが考えられる。
【００１６】
従って、図1及び2に示す長方形単位断片の配列構造の切断効率よりも高い切断効率を有する長方形単位断片の配列構造があれば、切断損失を低減させ、究極的に製品の製造コストを低減させることができる。切断効率を改良することは、特にベース材料の価格が高くなる、及び／または長方形単位断片を大規模に製造する場合に、益々重要になる。
【発明の背景】
【００１７】
従って、本発明は、上記の問題及び他の未解決の技術的問題を解決するためになされたものである。
【００１８】
切断フレームに関する様々な広範囲で集中的な研究及び実験の結果、本発明者らは、カッターがそれぞれの長方形単位断片に対応するように、カッターを、以下に詳細に説明する特殊な長方形単位断片配列構造に形成した場合、従来の長方形単位断片配列構造と比較して、切断効率が大きく改良されることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成された。
【００１９】
具体的には、本発明の目的は、比較的大きなサイズを有する長方形ベース材料の縦方向に対して予め決められた角度で傾斜した複数の長方形単位断片を、その長方形ベース材料から切断する時に、高い切断効率を示すように形成されたカッターを包含する切断フレームを提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、上記の高い切断効率示す、長方形単位断片の配列構造中に配置された長方形単位断片に対応する孔を有するスクラップを提供することである。
【００２１】
本発明の一態様により、上記の、及び他の目的は、一種以上の比較的小さなサイズを有する長方形単位断片を、長方形ベース材料から、予め決められた傾斜で切断するための複数のカッターを包含し、該カッターが、該長方形単位断片に対応するように、中に取り付けられているか、または形成されている切断フレームであって、該カッターが、該切断フレーム中に、該長方形単位断片の配列構造に基づいて、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの大多数の長方形単位断片が、各長方形単位断片の4側部で異なった長方形単位断片に隣接した状態で配置され、少なくとも幾つかの、隣接する4個の長方形単位断片の組合せが、それらの中央に島型残部を形成するように、取り付けられるか、または形成される、切断フレームを提供することにより、達成される。
【００２２】
従って、本発明の切断フレームは、図1及び2に示すように長方形単位断片が隣接して配置されているが、ある長方形単位断片の一側部が別の長方形単位断片の対応する側部と完全には一致せず、幾分ずれている(offset：オフセット)構造に構築される。この長方形単位断片の配列構造は、カッターをベース材料上に配置し、傾斜した長方形単位断片を切断する時に一般的に容易に考えられる配列構造とは異なっている。しかし、驚くべきことに、この長方形単位断片の独特な配列構造により、従来の切断フレームよりも高い切断効率が得られることが確認された。
【００２３】
本発明の切断フレームは、上記のような長方形単位断片の独特な配列構造により、単位断片が、長方形構造に構築されており、長方形単位断片が、ベース材料の縦方向に対して予め決められた角度で傾斜している状態で切断されるので、従来の切断フレームよりも高い切断効率を示す。
【００２４】
本発明者らは、単位断片を正方形構造に構築するか、または単位断片を、傾斜していない状態で切断する場合、対向する側部が互いに一致するように単位断片が互いに隣接した状態で配置されている配列構造により、切断効率はさらに改良されることを確認した。従って、本発明の切断フレームは、長方形単位断片が予め決められた角度で傾斜した状態で長方形単位断片を切断するのに使用するのが好ましい。
【００２５】
上記の説明で、用語「最上列の単位断片」及び用語「最下列の単位断片」は、長方形ベース材料上に配置された一連の長方形単位断片の中で、最も上側及び最も下側に実質的に位置する長方形単位断片を意味する。これらの長方形単位断片は、それらの長方形単位断片が共通して、それらの第一〜第三側部でのみ、異なった長方形単位断片に隣接することを特徴とする。
【００２６】
他方、残りの、最上列の長方形単位断片と最下列の長方形単位断片との間に位置する大多数の長方形単位断片は、上に規定するように、各長方形単位断片の4側部で異なった長方形単位断片に隣接している状態で配置されている。本発明の長方形単位断片の配列構造では、各長方形単位断片の4側部の中で、各長方形単位断片の2側部が、各側部に対して2個の異なった長方形単位断片に隣接し、各長方形単位断片の残りの2側部は、各側部に対して1個の異なった長方形単位断片に隣接する。従って、従来技術では、1個の長方形単位断片が隣接できる長方形単位断片の数は5(図2参照)または6(図1参照)である。
【００２７】
この問題を考慮し、本発明の長方形単位断片の配列構造は、どの任意の長方形単位断片の各側部も、ただ1個の異なった長方形単位断片に隣接するように、長方形単位断片が互いに幾分ずれている構造に構築される。従って、隣接する4個の長方形単位断片の少なくとも幾つかの組合せが、それらの中央に島型残部を形成する。[島型残部]とは、上記のような長方形単位断片のずれた配列構造により形成される、比較的大きなサイズを有する残部を意味する。この島型残部は、ベース材料を小さな長方形に切断した後に発生するスクラップ上に残される。
【００２８】
本発明では、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの大部分の長方形単位断片が、各長方形単位断片の4片で異なった長方形単位断片に隣接した状態で配置される構造が、様々な配列構造により、幾つかの長方形単位断片が4個よりも少ないか、または多い長方形単位断片に例外的に隣接する構造を包含する。しかし、大多数の長方形単位断片は、そのような規則性を示す。
【００２９】
本発明では、ベース材料は、1回の、または数回の切断工程を行うことができる、非連続的な単一の材料であるか、または予め決められた幅及び比較的大きい長さを有する連続的な材料でよい。後者は、長いベース材料シートでよい。この場合、ベース材料シートは、ローラーから繰り出し、その繰り出したベース材料シートを切断フレームにより連続的に切断することができる。長方形単位断片の製造効率及び経済的効率を考えると、ベース材料は、連続的な材料であるのが好ましい。
【００３０】
前に説明したように、全ての長方形単位断片を、ベース材料の縦方向に対して予め決められた角度で傾斜した状態で、ベース材料から切断する。例えば、ベース材料の縦方向または横方向における固有の物理的特性を、長方形単位断片に対して予め決められた角度で発揮させる必要がある場合、長方形単位断片は、ベース材料に対して予め決められた角度で傾斜させることができる。例えば、長方形単位断片は、20〜70度の角度に傾斜させることができる。
【００３１】
好ましい実施態様では、ベース材料は、縦方向または横方向における光または電磁波の特定方向の波動(wave motion)だけを吸収するか、または透過させる層(吸収層または透過層)を包含するフィルムであり、ベース材料から切断される長方形単位断片は、比較的小さなサイズのフィルムであり、その吸収層または透過層は45度の角度で傾斜している。
【００３２】
本発明の切断フレームは、従来技術と比較してベース材料の切断面積比を大きく増加するための、長方形単位断片の配列構造を有する。図1及び2の従来技術では、ベース材料の切断幅Dは、ベース材料の有効幅Wより非常に少ない。すなわち、有効幅Wの、切断幅Dを除いた下側末端区域は、スクラップとして廃棄される。
【００３３】
従って、ベース材料の有効幅を最大限に活用するための長方形単位断片の配列構造を提供することにより、切断面積比を増加するのが好ましい。例えば、最上列の長方形単位断片の上側末端頂点と最下列の長方形単位断片の下側末端頂点との間の幅(「切断幅」)は、ベース材料の有効幅の95％〜100％になり得る。
【００３４】
この場合、長方形単位断片は、前に説明したように、長方形単位断片がベース材料の有効幅に近づけるように、互いに幾分ずれた状態で配置される。その結果、それぞれ4個の長方形単位断片が互いに隣接し、各隣接する4個の長方形単位断片同士の間に島型残部が形成されるように、多数の長方形単位断片が配置される。
【００３５】
有効幅は、ベース材料の、切断した長方形単位断片に含まれてはならない区域またはベース材料の特性または切断方法の理由のために切断が容易ではない区域(例えばベース材料の上側末端区域及び下側末端区域)を除いた実質的に切断できる残りの区域を意味する。状況に応じて、有効幅は、ベース材料の実際、の幅に等しくてよい。
【００３６】
島型残部を形成する、各隣接する4個の長方形単位断片の組合せ数は、最上列の長方形単位断片及び最下列の長方形単位断片を除いた残りの長方形単位断片の数の、好ましくは50％以上、より好ましくは90％以上であるが、各隣接する4個の長方形単位断片の組合せ数は、長方形単位断片の種類及び数によって異なることがある。
【００３７】
一種類の長方形単位断片を切断する場合、または2種類以上の長方形単位断片を切断するが、長方形単位断片のサイズが正比例していない場合、長方形単位断片のほとんどの組合せで島型残部が発生する。島型残部は、同じサイズまたは異なったサイズを有することができる。
【００３８】
好ましくは、長方形単位断片が互いに隣接する区域では、島型残部のサイズより小さいサイズを有する切断余地が発生する。切断フレームは、複数の小サイズ長方形単位断片を、大サイズ長方形ベース材料から、カッターの使用により独立して切断する。従って、長方形単位断片が互いに接触している、すなわち隣接する長方形単位断片の向き合った側部が単一のカッターにより同時に形成される場合、切断工程に続く後の工程で、長方形単位断片を独立した単位断片として取り扱うことは困難である。従って、それぞれの長方形単位断片同士の間に小さな切断余地が形成されるように、長方形単位断片を配置するのが、より好ましい。しかし、切断余地は、前に説明したように、島型残部のサイズより小さなサイズを有する。
【００３９】
本発明では、一種類の長方形単位断片を切断することができるか、または二種類以上の長方形単位断片を切断することができる。しかし、二種類以上の長方形単位断片が配置される構造では、上記の長方形単位断片の隣接条件及び島型残部の形成条件がそのまま適用される。
【００４０】
本発明では、長方形単位断片の配列構造が、切断フレームのカッターまたはカッターの配列構造と実質的に一致する。従って、長方形単位断片の配列構造は、追加の説明が無い限り、カッターまたはカッターの配列構造を意味するものと解釈される。
【００４１】
カッターの種類には、カッターがベース材料から長方形単位断片を切断する構造または特性を有する限り、特に制限は無い。典型的には、カッターのそれぞれは、切断用のナイフ、例えば金属ナイフまたはジェットウオーターナイフ、もしくは切断用の光源、例えばレーザー、でよい。
【００４２】
本発明の別の態様では、一種以上の長方形単位断片をベース材料から予め決められた傾斜で切断した後に得られるスクラップを提供する。
【００４３】
具体的には、このスクラップは、長方形単位断片に対応する複数の孔が、切断余地により連続的に互いに接続され、最上列の長方形単位断片孔及び最下列の長方形単位断片孔を除いた残りの長方形単位断片孔の大多数が、それらの4側部で、切断余地に対応する隘路(gap：ギャップ：間隙)により、異なった長方形単位断片孔に隣接した状態で配置されており、隣接する4個の長方形単位断片孔の少なくとも幾つかの組合せが、それらの中央に、切断余地のサイズより大きなサイズを有する島型残部を形成する。
【００４４】
スクラップの長方形単位断片孔の形状は、切断フレームのカッターまたはカッターの配列形状を反映する。従って、スクラップに対応する切断フレーム中では、カッターが長方形単位断片同士の間で、切断余地により互いに分離され、隣接する4個の長方形単位断片の組合せの大多数が島型残部を形成するように、カッターが配置されている。
【００４５】
本発明の上記の、及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら記載する下記の詳細な説明により、より深く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図1は、長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、従来の切断フレームを例示する典型的な図である。
【図２】図2は、長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、従来の切断フレームを例示する典型的な図である。
【図３】図3は、一種類の長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、本発明の好ましい実施態様による切断フレームを例示する典型的な図である。
【図４】図4は、長方形単位断片が従来技術による特定の切断フレーム上に配置された場合の、予め決められたサイズを有する長方形単位断片の配列構造を例示する典型的な図である。
【図５】図5は、図4と同じ条件下で本発明の切断フレーム上にある長方形単位断片の、様々な配列構造の実施態様を例示する典型的な部分図である。
【図６】図6は、図4と同じ条件下で本発明の切断フレーム上にある長方形単位断片の、様々な配列構造の実施態様を例示する典型的な部分図である。
【図７】図7は、2種類の長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、従来の切断フレームを例示する典型的な図である。
【図８】図8は、本発明の好ましい実施態様による2種類の長方形単位断片の、長方形単位断片を切断フレーム上に配置した時の配列構造を例示する典型的な部分図である。
【図９】図9は、本発明の一実施態様によるスクラップの形状を例示する典型的な部分図である。
【好ましい実施態様の詳細な説明】
【００４７】
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示する実施態様に限定されるものではない。
【００４８】
図3は、一種類の長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、本発明の好ましい実施態様による切断フレームを例示する典型的な図である。
【００４９】
図3に関して、長方形単位断片は、1個の長方形単位断片200が2個の長方形単位断片210及び230に隣接するが、1個の長方形単位断片220には隣接しないように配置されている。この配列構造と比較して、図1に示す長方形単位断片の配列構造では、1個の長方形単位断片が6個の長方形単位断片と接触し、図2に示す長方形単位断片の配列構造では、1個の長方形単位断片が5個の長方形単位断片と接触している。従って、図1及び2に示す長方形単位断片の配列構造では、長方形単位断片の幾つかの側部が2個の異なった長方形単位断片と同時に、接触している。図3は、長方形単位断片200に隣接する長方形単位断片210及び230だけを示し、他の2個の長方形単位断片は、説明し易くするために示していない。
【００５０】
また、長方形単位断片は、隣接する4個の長方形単位断片200、210、220及び230の中に島型残部110が形成されるように配置されている(交互の長短破線により描いた円参照)。島型残部110は、長方形単位断片の各側部により限定されるほぼ長方形の残部である。この構造は、図1及び2の配列構造では全く見られない。
【００５１】
上に記載する長方形単位断片の配列構造では、ベース材料シート100の活用率が、図1における活用率よりも高い。好ましくは、ベース材料シート100の有効幅Wは、実質的に切断幅Dとほとんど等しい。
【００５２】
島型残部110のサイズより小さいサイズを有する切断余地120は、長方形単位断片の一側部で互いに隣接する長方形単位断片200と210との間に位置する。従って、長方形単位断片200、210、220及び230をベース材料シート100から切断すると、それぞれの長方形単位断片が、切断フレームのカッターにより、独立した単位断片として効果的に切断される。
【００５３】
ベース材料の切断効率が、本発明の切断フレーム上の長方形単位断片の配列構造により改良されることは、図4〜6及び下記の図面を参照しながら行う説明により確認することができる。
【００５４】
図4は、長方形単位断片が従来技術による特定の切断フレーム上に配置された場合の、予め決められたサイズを有する長方形単位断片の配列構造を例示する典型的な図であり、図5及び6は、同じ条件下で本発明の切断フレーム上にある長方形単位断片の、様々な配列構造の実施態様を例示する典型的な部分図である。
【００５５】
図4に関して、長さ25 cm、幅20 cmの長方形単位断片20が、長さ160 cm、幅100 cmの切断フレーム100上に、長方形単位断片20が、図1に示すように、長方形単位断片20が角度45度で傾斜した状態で、各長方形単位断片の横方向側部(単一側部)で互いに一致するように、配置されている。
【００５６】
長方形単位断片の配列構造101により、合計16個の長方形単位断片20 (正確には、長方形単位断片に対応するカッター)が切断フレーム100上に配置されている。長方形単位断片20が配置されていない区域は、ベース材料のスクラップとして廃棄される。
【００５７】
切断フレーム100は、ベース材料(図には示していない)を予め決められたピッチ幅Pで連続的に切断する。一回の切断工程で切断する長方形単位断片20の数を増加するか、またはピッチ幅Pを小さくすると、同じ数の長方形単位断片20が一回の切断工程で切断されるが、それに応じて切断損失を少なくすることができる。
【００５８】
図4に示す長方形単位断片の配列構造101により、長さ100 m(すなわち長さ1000 cm、幅100 cm)のベース材料を切断する場合、合計1372個の長方形単位断片20が製造される。すなわち、この配列構造は、合計13.72個の長方形単位断片20を長さ1 mのベース材料から製造する生産性を示す。生産性を面積率に換算すると、この生産性は63.41％の面積率に相当する。残りの面積率36.59％に相当するベース材料は、ベース材料のスクラップとして廃棄される。
【００５９】
一方、図5及び6に示す長方形単位断片の配列構造102及び103には、島型残部111及び112が45の隣接する長方形単位断片200の間に形成される点で互いに共通点がある。しかし、島型残部111及び112は、形状が異なっている。具体的には、図5の島型残部111は、図6の島型残部112よりも、一方向における長さがより大きい長方形に形成されている。これは、図5に示す長方形単位断片の配列構造102における長方形単位断片200間のズレがより大きい結果である。
【００６０】
図4に関して説明したサイズと同じサイズを有するベース材料を、上に説明した長方形単位断片の配列構造に基づいて切断すると、図5に示す長方形単位断片の配列構造102により、合計1521個の長方形単位断片200が製造され、図6に示す長方形単位断片の配列構造103により、合計1630個の長方形単位断片200が製造される。この生産性を面積率に換算すると、図5に示す長方形単位断片の配列構造102は69.91％の面積率を有し、図6に示す長方形単位断片の配列構造103は、74.88％の面積率を有する。その結果、図5に示す長方形単位断片の配列構造102及び図6に示す長方形単位断片の配列構造103の切断効率は、図4に示す長方形単位断片の配列構造101の切断効率より、6.49％及び11.47％高い。
【００６１】
従って、長方形単位断片が、従来技術に従って互いに緊密に接触するように配置される、図4に示す配列構造は、最も高い切断効率を示すという我々の予想とは反対に、驚くべきことに、図5及び6のずれた配列構造がより高い切断効率を示すことが確認される。切断効率は、島型残部の形状に応じて変化し得ることも確認される。
【００６２】
図7は、2種類の長方形単位断片がベース材料上に配置され、長方形単位断片に対応するカッターを構築する、従来の切断フレームを例示する典型的な図である。長方形単位断片の需要変動に応じてそれぞれの種類の長方形単位断片を能動的に製造する場合、2種類以上の長方形単位断片を同時に切断するのが好ましい。
【００６３】
従来技術では、2種類の長方形単位断片を配置する場合、それらの長方形単位断片は、長方形単位断片が、各長方形単位断片の片側で互いに一致するように、または長方形単位断片が同じ軸上に位置するように配置する。図7は、長方形単位断片が各長方形単位断片の片側で互いに一致する配列構造を示す。この配列構造では、幾つかの長方形単位断片のそれぞれ、例えば長方形単位断片201、が、3個の異なった長方形単位断片と接触し、幾つかの長方形単位断片のそれぞれ、例えば長方形単位断片202、が、5個の異なった長方形単位断片と接触する。すなわちこの配列構造は、規則性を示さない。さらに、この配列構造中には島型残部が形成されない。
【００６４】
図7に示す長方形単位断片の配列構造は、切断幅Dがベース材料100の有効幅Wにほぼ等しい構造を有するが、本発明者らが行った、長方形単位断片の様々な配列構造の試験により、2種類の長方形単位断片を配置する場合でも、本発明の配列構造がより高い切断効率をもたらすことが分かっている。
【００６５】
図8は、本発明の好ましい実施態様による2種類の長方形単位断片の、長方形単位断片を切断フレーム上に配置した時の配列構造を例示する典型的な部分図である。図8に示す長方形単位断片の配列構造は、図7の切断効率よりも高い切断効率を示す。
【００６６】
図8に関して、サイズ比が30：34である、小サイズの長方形単位断片203及び204及び大サイズの長方形単位断片205及び206が、数の比2：3で配置された代表的な配列構造を部分的に例示する。ここで、サイズ比は、長方形単位断片203、204、205、及び206の対角線に基づいて設定している。
【００６７】
島型残部114は、小サイズの長方形単位断片203及び204及び大サイズの長方形単位断片205及び206を包含する配列構造の中に含まれる。従って、図8の配列構造は、図7の配列構造とは異なっている。
【００６８】
長方形単位断片の配列構造により、幾つかの長方形単位断片204、205、及び206が互いに隣接する特定区域Bでは、島型残部が形成されないことがある。しかし、本発明の長方形単位断片の配列構造では、島型残部114が、少なくとも幾つかの長方形単位断片の組合せ中に必然的に含まれる。
【００６９】
図9は、本発明の一実施態様によるスクラップの形状を例示する典型的な部分図である。
【００７０】
図9に関して、スクラップ100aは、複数の長方形単位断片をベース材料から、図3に示すような長方形単位断片の配列構造に従って切断した後に得られる。具体的には、ベース材料を、図3に示すような長方形単位断片の配列構造を包含する切断フレームにより連続的に切断する場合、長方形単位断片に対応する複数の孔200aが、接続切断余地120aにより連続的に互いに接続されているスクラップ100aが得られ、長方形単位断片に対応する孔200aは、それらの4側部で異なった長方形単位断片に、切断余地120aに対応する隘路により隣接した状態で配置されている。
【００７１】
また、切断余地120aのサイズより大きいサイズを有する島型残部110aが、スクラップ100aの、隣接する4個の長方形単位断片200aの中に形成される。
【００７２】
本発明の好ましい実施態様を例示のために開示したが、当業者には明らかなように、請求項に記載する本発明の範囲及び精神から離れることなく、様々な修正、追加、及び置き換えが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記の説明から明らかなように、本発明の切断フレームは、独特で規則的な長方形単位断片の配列構造により、材料の特性に応じて特別な方向が必要とされる長方形単位断片をベース材料から、長方形単位断片をベース材料に対して傾斜させた状態で、切断する場合に、高い切断効率を示す。特に、長方形単位断片を大量生産する場合、高い切断効率に基づいて長方形単位断片の総製造コストを大幅に下げることができる。
【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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【国際調査報告】
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