(57)【要約】【課題】銅帯板のスリッティングに起因する銅条の表面キズの発生を少なくし、かつ銅条のエッジ部の角度（破断面側のだれ）が小さい形状で切断でき、かつエッジ部に発生する局部的な突起である横バリの発生が少ない銅条を製造できる、かえり無しスリッティング方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明に係るスリッティング装置は、銅帯板を送り出す巻出回転装置と、銅帯板の上下を完全に分離しない程度にせん断加工を施す複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタと、ロールにより押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、銅帯板を巻き取る巻取回転装置とを備え、銅帯板を長手方向に切断する切断装置において、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を１０°以下（０°は除く。）とすることを特徴とするスリッティング装置である。【選択図】図５
2012045696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅帯板を送り出す巻出回転装置と、
前記銅帯板の上下を完全に分離しない程度にせん断加工を施す複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタと、
ロールにより押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、
前記銅帯板を巻き取る巻取回転装置と、
を備え、銅帯板を長手方向に切断する切断装置において、
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を１０°以下（０°は除く。）とすること
を特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を７°以下とすることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃の厚みを７ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすること
を特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
銅帯板の上下に上円盤カッタ及び下円盤カッタを押し当て、完全に分離しない程度にせん断加工を施し、ロールにより押圧して完全に分離切断する切断方法において、
刃先と銅帯板との角度を１０°以下（０°は除く。）とした前記上円盤カッタ及び下円盤カッタを使用すること
を特徴とする切断方法。
【請求項５】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を７°以下とすることを特徴とする請求項４記載の切断方法。
【請求項６】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃の厚みを７ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項４記載の切断方法。
【請求項７】
ビッカース硬さが５０以上、１３０以下の前記銅帯板を切断すること
を特徴とする請求項４記載の切断方法。
【請求項８】
厚みが１．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ以下の前記銅帯板を切断すること
を特徴とする請求項４記載の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅条のスリッティングに起因する銅条の表面キズの発生を少なくし、かつ銅条のエッジ部の角度（破断面側のだれ）が小さい形状で切断でき、かつエッジ部に発生する局部的な突起である横バリの発生が少ない銅条を製造できる、かえり無しスリッティング方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅条のスリッティングに起因して、銅条の表面にキズが発生していた。また、
銅条スリッティング後の断面形状は、せん断面と破断面、角部分（エッジ部とも言う。）における丸みの部分「だれ」と局部的な突起である「バリ」（かえりとも言う。）が発生していた。この「バリ」と「だれ」が発生すると、金属条の形状を損なう恐れがある。
【０００３】
そこで、「バリ」を無くすスリッティング方法として、非特許文献１において、「かえり無しスリッティング方法」が提案された。
【０００４】
「かえり無しスリッティング方法」では、図１のような切断装置を使用しており、切断装置は銅帯板の巻出回転装置と、上円盤カッタと下円盤カッタと、押圧ロール及び巻取回転装置を備える。上円盤カッタと下円盤カッタのせん断は、図２（ａ）のような構造であり、銅帯板を幅方向にわたる複数の区画ごとに、それぞれ上下に円盤状のカッタを押し当てて、銅帯板の上下を完全に分離しない程度にせん断加工を施し、段差を形成する。その後、図２（ｂ）に示すように、段差が形成された銅帯板に押圧ロールにより押圧して平坦に戻す際の金属平板の加工限界による破断を行い、完全に分離切断し、複数の銅条とする。
【０００５】
尚、「かえり無しスリッティング方法」で切断した断面形状には、金属刃により一気に切断された条と比較して、「バリ」を低減できることから、この名（「“かえり無し”スリッティング方法」という名）が付けられている。
【０００６】
特許文献１には、非水電解質電池用電極の製造におけるシート状電極の切断工程において、刃先角度を有する回転カッタを使用したスリッター装置が提供されている。
【０００７】
特許文献２には、刃先を曲面部とエッジ部とで構成したカッタを上下で対向させ、刃物を回転させながら、エッジ部で基材を切断するスリッター装置が提供されている。
【０００８】
特許文献３には、平板印刷原版のような金属シート材の切断縁における表面側には大きな「だれ」を意図的に形成させ、裏側面においては、かえりの発生を抑制できるスリッター装置が提供されている。
【０００９】
特許文献１〜３のいずれにおいてもカッタの刃先に角度を有する切断装置が提供されているが、「かえりなしスリッティング装置」とは異なり、一度で完全に切断する装置が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３４３３４３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４４１１号公報
【特許文献３】特開２００７−９０４４１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「かえり無しスリッティング」塑性と加工、Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．２１９、１９７９、Ｐ２７０−２７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１〜３に記載された技術は、シート状物を所定の幅に切断するためのスリッター装置であって、切断時におけるバリの発生防止について記述するが、銅帯板についてのせん断加工について記述するところではない。銅帯板の切断には、第１ステップとしてのせん断加工、そして第２ステップとしての切断加工が用いられるところであるが、せん断と切断とでは加工処理対象物の厚さの相違に基づくバリ発生の原因が異なるために切断用のスリッター装置は、せん断装置に一義的に参照され得ない。
【００１３】
非特許文献１における「かえり無しスリッティング方法」で使用されているカッタは銅帯板と刃先が並行に接触するカッタが使用されている。つまり、従来は刃先が銅帯板に対して角度０°での使用となっている。そのため、カッタと銅条との接触面積が大きく、接触部に表面キズが発生してしまう。
【００１４】
また、カッタのせん断時にカッタを銅条表面に押し当てることによる変形や、ロール押圧時の銅条のたわみや破断のばらつきによって、スリット後の銅条のエッジ部が斜めになり、「だれ」が発生し、銅条の断面形状が台形状（図６参照）になってしまうため、スリット後の銅条を、次の加工工程において、別の機械にセットする際に位置あわせのためガイド等にうまく入らず、位置精度が悪くなってしまう。
【００１５】
更に、非特許文献１における「かえり無しスリッティング方法」では、「バリ」はほとんど認められていなかったものの、近年の精度の良い装置で測定すると、バリの発生が認められる。具体的には、図７に示すような銅条のエッジ部に局部的な突起である横バリ（かえり）が発生し、顧客使用時にこのバリが脱落し、脱落片による銅条の損傷等の不具合が発生してしまう。
【００１６】
本発明は、かかる点に鑑みて、カッタのせん断時における銅条表面との接触部分を低減させて、表面キズの発生を低減させ、かつ銅条エッジ部の角度低減（だれの低減）と横バリの高さを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、銅帯板を巻出す巻出回転装置と、前記銅帯板の上下を完全に分離しない程度にせん断加工を施す複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタと、ロールにより押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、前記銅帯板を巻き取る巻取回転装置と、を備え、銅帯板を長手方向に切断する切断装置において、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を１０°以下（０°は除く。）とすることを特徴とする切断装置を提供する。
【００１８】
また、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を７°以下としてもよい。
【００１９】
また、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃の厚みを７ｍｍ以上、１０ｍｍ以下としてもよい。
【００２０】
また、銅帯板の上下に上円盤カッタ及び下円盤カッタを押し当て、完全に分離しない程度にせん断加工を施し、ロールにより押圧して完全に分離切断する切断方法において、刃先と銅帯板との角度を１０°以下（０°は除く。）とした前記上円盤カッタ及び下円盤カッタを使用してもよい。
【００２１】
また、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を７°以下としてもよい。
【００２２】
また、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃の厚みを７ｍｍ以上、１０ｍｍ以下としてもよい。
【００２３】
また、ビッカース硬さが５０以上、１３０以下の前記銅帯板を切断してもよい。
【００２４】
また、厚みが１．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ以下の前記銅帯板を切断してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、カッタの刃先角度をつけることによって、カッタと銅条表面の接触面積を低減することができるので、表面キズの発生が低減できる。
【００２６】
また、カッタの刃先角度を７°以下にすることによって、せん断時の刃先による銅条表面の変形と、銅条幅方向の変形（だれ）を抑制でき、エッジ部の角度低減や横バリの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】かえり無しスリッティング装置の構成図。
【図２】かえり無しスリッティング装置の正面図。
【図３】従来品（ａ）と本実施例（ｂ）のカッタ正面図。
【図４】せん断時における従来品のカッタと銅条の正面図。
【図５】せん断時における本実施例のカッタと銅条の正面図。
【図６】スリット後の銅条断面形状を示す図。
【図７】スリット後の銅条断面形状で横バリが発生しているものを示した図。
【図８】スリット後の銅条表面キズを示した図。
【図９】スリット後の銅条エッジ部角度測定部位を示した図。
【図１０】刃先角度１０°（ａ）と７°（ｂ）のカッタでスリットした銅条エッジ部の輪郭形状を示した図。
【図１１】銅条（ａ）とスリッティング装置（ｂ）の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は、本発明の実施例で使用する切断装置（かえり無しスリッティング装置）である。切断装置は、巻出回転装置５、円盤状カッタ３、押圧ロール４、巻取回転装置６とから構成される。巻出回転装置５から銅帯板１が送り出され、円盤状カッタ３で銅帯板１の途中までせん断され、押圧ロール４で完全にせん断され、銅条２となり、巻取回転装置６で巻き取られる。
【００３０】
円盤状カッタ３（以下、単にカッタともいう）は、上円盤カッタと下円盤カッタからなり、上円盤カッタと下円盤カッタを一組として、上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタ・・といった順番で切断装置に配置される。
【００３１】
円盤状カッタ３は、図２（ａ）に示すかえり無しスリッティング装置に用いられるカッタであって、図３（ｂ）、図５に示すような銅帯板と角度θを有する刃先を備えるものである。すなわち、刃先角度θとは、せん断加工の対象である銅帯板１に対して、円盤状カッタ３を垂直に当てた際の刃の先端が、銅帯板１と形成する角度をさす。また、カッタの刃の厚みは７ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とした。
【００３２】
スリッティング方法（銅帯板切断方法）として、まず、銅帯板１の両面に上下の円盤上の回転刃（図２（ａ）参照）を押し当てて、銅帯板１が完全に分離しない程度にせん断加工を施す。上述したカッタの順序となっているため、せん断加工を施した際、銅帯板１が、上、下、上・・といったように交互に反った状態となる（図２（ａ）参照）。次に、押圧ロール４にて、完全に分離切断する（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
従来の方法では、図４に示されるように、刃先に角度がないため、円盤状カッタと銅帯板表面の接触面積が大きいが、刃先に角度をつけることにより、図５に示されるように、カッタと銅帯板表面の接触面積を、低減することができるので、表面キズの発生が低減できる。
【００３４】
しかしながら、カッタの刃先角度θが大きすぎると、カッタの刃先が鋭利になるため、せん断時にカッタが銅帯板表面にめり込み、銅帯板を変形させてしまう。また、せん断時に銅帯板がカッタ角度の方向に沿うように（幅方向に）移動する分変形してしまう（図５矢印方向）。これらの変形により、スリット後の銅条のエッジ部が斜めになり、図６に示すように銅条の断面形状が台形状になってしまう。また、図７に示すように、せん断時の銅条幅方向の変形が銅条のエッジ部に局所的な突起である横バリ９を発生させる要因となっている。
【００３５】
つまり、従来のカッタの刃先角度θが０°の場合と同様に、刃先角度θが大きすぎる場合にも銅条幅方向への変形を抑制できず、また、銅条の横バリ９も抑制できない。
【００３６】
上記の対策として、本実施例では、カッタの刃先角度θを７°以下と小さくすることによって、せん断時の刃先による銅条表面の変形と、銅条幅方向への変形を抑制でき、銅条のエッジ部の角度低減や横バリの発生を抑制できる。
【００３７】
次に本発明における実施例の評価結果を説明する。
【００３８】
本実施例では、厚み１．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ以下で、ビッカース硬さ５０〜１３０の銅帯板を用いる（一般に、ビッカース硬さがこの範囲の銅材料は、０材からＨ材と呼ばれる範囲に属す（ＪＩＳ  Ｈ０５００参照）。軟質材（０材）のビッカース硬さは５０〜８０の範囲であり、硬質材(Ｈ材)のビッカース硬さは１００〜１３０の範囲である。）。ビッカース硬さとは、ＪＩＳ  Ｚ２２４４に規定されている量であり、材料の硬さを表す尺度の一つであり、押込み硬さの一種である。簡単に説明すると、押し込みのくぼみがついたときの荷重を、くぼみの表面積で割った値のため、硬い材料ほど値が大きくなる。
【００３９】
図１に示すかえり無しスリッティング装置において、軟質無酸素銅帯板（Ｃ１０２０Ｒ−Ｏ）のスリットを下記条件で行い、表面キズの評価を行った。
【００４０】
実施例１として上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先角度を７°、実施例２として刃先角度を１０°、比較例１として刃先角度を０°（従来の刃先角度）としたものを用いた。
実施例１〜２、比較例１において、カッタ幅は７ｍｍのものを用いた。上記カッタを用いて、幅４６０ｍｍ、厚み２．７ｍｍの銅帯板を４０．５ｍｍ幅の銅条にスリットする。
【００４１】
表１に実施例１〜２及び比較例１の表面キズの発生幅を示す。
【００４２】
【表１】
2012045696.tif 000003
表１の表面キズ発生幅は、図８に示すように、スリット後の銅条に発生した表面キズ１０の幅ｗをスケールにて測定したものである。表１に示した通り、カッタに刃先角度をつけることにより、表面キズの発生幅を低減することができた。
【００４３】
表１に示すように、カッタ刃先角度が７°、１０°である場合には、表面キズ発生幅において効果が見られる。比較例１に示すようにカッタ刃先角度が０°の場合には、効果が見られない。このようにカッタ刃先角度が１０°以下である場合に効果があり、この効果は角度が０°より大きければ、０°の時に比べて効果があると予測される。
【００４４】
表２に硬さの異なる２種類の銅帯板に対して、それぞれ刃先角度の異なるカッタを使用して４種の銅条とした際の実施例を示す。スリットする材料としては、以下の硬さの異なる２種類の銅帯板を用いた。
【００４５】
実施例３及び４として、軟質無酸素銅（Ｃ１０２０−Ｏ）の幅４８０ｍｍ、厚み２．７ｍｍの銅帯板を４０．５ｍｍ幅の銅条１０本にスリットした。
【００４６】
実施例５及び６として、硬質錫入り無酸素銅（ＨＣＬ−１２Ｓ−Ｈ）の幅４８０ｍｍ、厚み１．９１ｍｍの銅帯板を４８ｍｍ幅の銅条９本にスリットした。
【００４７】
スリット条件としては、カッタ幅７ｍｍのカッタを用いて、実施例３及び５はカッタ刃先角度１０°のカッタを用いて、実施例４及び６は７°のカッタを用いてスリットした。そして、スリット後の銅条エッジ部角度と横バリ高さを測定した。
【００４８】
銅条エッジ部角度（以下エッジ部角度ともいう）は、銅条の端が、銅条の主表面に対して垂直となっていない場合の、仮想的な垂直面に対する角度として定義する。このエッジ部角度は図９のように、銅条をエッジ部が上を向くように支持台に挟み込んで固定し、銅条エッジ部の輪郭形状を針でトレースして測定する。図９において、銅条エッジ部の先端部ＡとＢを結んだ直線ＡＢとＢから水平方向に伸ばした直線との角度Θを、輪郭形状より計測する。このエッジ部角度Θが小さいほど、破断面側のだれが小さくなる。
【００４９】
横バリ高さは、銅条エッジ部の輪郭形状を針でトレースし、これを電気信号に変換したものを出力し、平坦部から突起部先端までの高さ（図１０のｈ）を測定した。
【００５０】
図１１に示されたスリットイメージ図において、スリット後の銅条の取位置１〜５（図１１の１４〜１８）について、エッジ部角度と横バリ高さをそれぞれ測定した。
【００５１】
【表２】
2012045696.tif 000004
表２に、各実施例の各取位置における銅条エッジ部角度（°）と、横バリ高さ（ｍｍ）とこれらの平均値、最大値、最小値を示す。
表２に示したとおり、カッタ刃先角度を７°にすると、カッタ刃先角度１０°のものと比較して、銅条エッジ部角度と横バリの高さを低減することができた。
【００５２】
また、図１０（a）において刃先角度１０°、図１０（ｂ）において刃先角度７°の銅条エッジ部の断面形状を示す。図１０より、刃先角度７°の方が１０°に比べて横バリの高さは小さく、破断面側のだれが小さくなり、エッジ部角度が小さくなることが確認できた。従って、刃先角度が７°以下において銅条エッジ部角度と横バリの高さにおいて低減効果が大きい。
【符号の説明】
【００５３】
１…銅帯板、２…銅条、３…円盤状カッタ、４…押圧ロール、５…巻出回転装置、
６…巻取回転装置、７…従来品カッタ、８…発明品カッタ、９…横バリ、１０…表面キズ、１１…支持台、１２…破断面、１３…だれ、１４…銅条取位置１、１５…銅条取位置２、１６…銅条取位置３、１７…銅条取位置４、１８…銅条取位置５。
【図１】
2012045696.tif 000005
【図２】
2012045696.tif 000006
【図３】
2012045696.tif 000007
【図４】
2012045696.tif 000008
【図５】
2012045696.tif 000009
【図６】
2012045696.tif 000010
【図７】
2012045696.tif 000011
【図８】
2012045696.tif 000012
【図９】
2012045696.tif 000013
【図１０】
2012045696.tif 000014
【図１１】
2012045696.tif 000015