(57)【要約】【課題】スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面傷、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制する。【解決手段】銅帯板にこれを厚さ方向に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、せん断加工が施された銅帯板を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロールとを備え、上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に銅帯板の表面に接触する弾性体からなる回転ロールがそれぞれ設けられている。【選択図】図１
2013244577.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、前記銅帯板にこれを厚さ方向に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、せん断加工が施された前記銅帯板を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、分離切断された細銅帯板を巻き取る巻取回転装置とを備え、前記銅帯板を長手方向に切断するスリッティング装置において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性体からなる回転ロールがそれぞれ設けられていることを特徴とする銅帯板のスリッティング装置。
【請求項２】
前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第２せん断部の下円盤カッタの間に配置される第１回転ロールと、前記第１せん断部の下円盤カッタの間及び前記第１せん断部の上円盤カッタの間に配置される第２回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をＡ（ｍｍ）とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をＢ（ｍｍ）とし、前記銅帯板の厚みをＴ（ｍｍ）とし、
前記第１回転ロールの外径をＣ（ｍｍ）とし、前記第２回転ロールの外径をＤ（ｍｍ）とした場合に、｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝≦Ｃ≦｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝であり、（Ａ＋０．３Ｔ）≦Ｄ≦（Ａ＋０．３Ｔ＋１）であることを特徴とする請求項１に記載の銅帯板のスリッティング装置。
【請求項３】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の銅帯板のスリッティング装置。
【請求項４】
前記フラット部の幅をＸ（ｍｍ）、前記傾斜部の幅Ｙ（ｍｍ）とした場合に、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８であることを特徴とする請求項３に記載の銅帯板のスリッティング装置。
【請求項５】
前記銅帯板のビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚みが０．７〜２．５ｍｍであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み（Ｘ＋Ｙ）が３〜８ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の銅帯板のスリッティング装置。
【請求項６】
銅帯板の上下に複数の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スリッティング方法において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に設けた弾性体からなる回転ロールをせん断加工中に前記銅帯板の表面に接触させることを特徴とする銅帯板のスリッティング方法。
【請求項７】
前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第２せん断部の下円盤カッタの間に配置される第１回転ロールと、前記第１せん断部の下円盤カッタの間及び前記第１せん断部の上円盤カッタの間に配置される第２回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をＡ（ｍｍ）とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をＢ（ｍｍ）とし、前記銅帯板の厚みをＴ（ｍｍ）とし、前記第１回転ロールの外径をＣ（ｍｍ）とし、前記第２回転ロールの外径をＤ（ｍｍ）とした場合に、｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝≦Ｃ≦｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝であり、（Ａ＋０．３Ｔ）≦Ｄ≦（Ａ＋０．３Ｔ＋１）であることを特徴とする請求項６に記載の銅帯板のスリッティング方法。
【請求項８】
前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であることを特徴とする請求項６又は７に記載の銅帯板のスリッティング方法。
【請求項９】
前記フラット部の幅をＸ（ｍｍ）、前記傾斜部の幅Ｙ（ｍｍ）とした場合に、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８であることを特徴とする請求項８に記載の銅帯板のスリッティング方法。
【請求項１０】
前記銅帯板のビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚み（Ｔ）が０．７〜２．５ｍｍであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み（Ａ＋Ｂ）が３〜８ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の銅帯板のスリッティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅帯板のスリッティング装置及びスリッティング方法に関し、特に詳しくは、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制する「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子或いは電気部材に要求される各種の用途に応じて、銅帯板（銅或いは銅合金の薄板）を長手方向に表面傷やバリやだれの発生を少なくして、高効率で精度良く細幅にスリッティングする装置及び方法として、最近では、非特許文献１に開示されている「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法が多用され始めている。
「かえり無し」スリッティング装置とは、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含み、上円盤カッタと下円盤カッタのせん断は、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て段差を形成し、その後、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、複数の細銅帯板とする装置である。そのスリッティング精度を向上させるには、間座の寸法精度、カッタの寸法精度及び材質、上下軸の平行度や円筒度、軸方向の固定（ガタ）精度、適正なクリアランスとラップ設定及び調整等を適切に管理する必要がある。
そして、通常では、「かえり無し」スリッティング装置では、これらの上円盤カッタと下円盤カッタは、銅帯板に対して刃先部を接触角度０°として使用していることが多いので、銅帯板との接触面積が大きくなり、スリット後の細銅帯板の表面部にキズが発生し易いと言われている。
更に、上円盤カッタと下円盤カッタでのせん断時に、各カッタを銅帯板の表面に押し当てることによる変形や、ロール押圧時の銅帯板のたわみや破断のばらつきによって、スリット後の細銅帯板のエッジ部に「だれ」が発生し、また、スリット後の細銅帯板の断面形状が台形状となり、スリット後の細銅帯板を、次の加工工程にて機械にセットする際に、位置合わせのガイド等に旨く入らず、位置精度が悪くなるとも言われている。
【０００３】
これらの欠点を改良する技術として、特許文献１では、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。）としたことを特徴とする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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４５６９６
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
特許文献１に記載の「かえり無し」スリッティング方法及び装置にて、銅帯板を長手方向に細銅帯板に切断すると、銅帯板のスリッティングに起因する細銅帯板の表面キズの発生を少なくし、細銅帯板のエッジ部の角度（破断面側のだれ）が小さい形状で切断でき、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細銅帯板を製造することができるが、それに使用されている上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の寿命が短く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリについても、最近のユーザーより要求されている厳しい寸法公差条件に適合させることが難しくなり始めている。
【０００７】
本発明では、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面傷、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制できる銅帯板の「かえり無し」スリッティング装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、銅帯板の「かえり無し」スリッティング装置及び方法において、複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタにつき、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性材からなる回転ロールをそれぞれ設けることにより、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用される上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面傷、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制できることを見出し、また、回転ロールの最適な外径を算出する方法も見出した。
【０００９】
即ち、本発明の銅帯板の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、前記銅帯板にこれを厚さ方向に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、せん断加工が施された前記銅帯板を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、分離切断された細銅帯板を巻き取る巻取回転装置とを備え、前記銅帯板を長手方向に切断するスリッティング装置において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性体からなる回転ロールがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
銅帯板を細銅帯板に長手方向に切断するスリッティング装置において、上円盤カッタと下円盤カッタのせん断では、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カッタを押し当てて、銅帯板を厚さ方向に完全に分離しない程度にせん断加工を施して段差を精度良く形成することが必要であり、その為には、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とを隣接して交互に配置し、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性材からなる回転ロールを設置することが好適である。
図７に示す様に、回転ロールを有しない場合、上円盤カッタと下円盤カッタによりせん断されている銅帯板は、第１せん断部では上方向への曲がり変形や位置変動、第２せん断部では下方向への曲がり変形や位置変動を起し易く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生の原因となる。そこで、回転ロールを設置することにより、上或いは下方向への曲がり変形や位置変動を抑制することが可能となる。回転ロールの材質は、弾性体としたことにより、せん断されている銅帯板の変形応力を適度に吸収し、その表面を傷付けることはない。
この場合、上円盤カッタと下円盤カッタと同調して回転する回転ロールは、円盤カッタの間で一体化されたロールである必要はなく、図６に示す様に、円盤カッタの間の両端部と中心部に設置された複数のゴム状弾性体リングからなる細幅の回転ロールであっても良い。
本発明での銅帯板とは、銅或いは銅合金の薄板或いは条を意味し、好ましくは、ビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚みが０．７〜２．５ｍｍである銅或いは銅合金の薄板或いは条である。
【００１１】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置において、前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第２せん断部の下円盤カッタの間に配置される第１回転ロールと、前記第１せん断部の下円盤カッタの間及び前記第１せん断部の上円盤カッタの間に配置される第２回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をＡ（ｍｍ）とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をＢ（ｍｍ）とし、前記銅帯板の厚みをＴ（ｍｍ）とし、前記第１回転ロールの外径をＣ（ｍｍ）とし、前記第２回転ロールの外径をＤ（ｍｍ）とした場合に、｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝≦Ｃ≦｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝であり、（Ａ＋０．３Ｔ）≦Ｄ≦（Ａ＋０．３Ｔ＋１）であることを特徴とする。
【００１２】
第１回転ロールの外径Ｃ（ｍｍ）が｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝未満であると、せん断加工に悪影響を及ぼすと共に、位置変動を抑制することも難しくなる。第１回転ロールの外径Ｃ（ｍｍ）が｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝を超えると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。
第２回転ロールの外径Ｄ（ｍｍ）が（Ａ＋０．３Ｔ）未満であると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。第２回転ロールの外径Ｄ（ｍｍ）が（Ａ＋０．３Ｔ＋１）を超えると、せん断加工に悪影響を及ぼす。この場合、第２回転ロールは、せん断されている銅帯板に押されて撓み、せん断加工面では、円盤カッタの刃先より半径方向内方に配置される。
第１回転ロール、第２回転ロールの両端は、上円盤カッタ或いは下円盤カッタと面接触していることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であるとよい。
【００１４】
本発明の銅帯板のスリッティング装置において、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部としては特に限定されず、例えば、銅帯板との接触角度が０°であるフラット刃先部、銅帯板との角度が１０°以下（０°は除く）である角度付き刃先部でも良いが、特に最適であるのは、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、フラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部である。
部分テーパー刃先部のフラット部を最適な幅とし、そのフラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部を有することにより、表面傷の発生、スリットされている銅帯板の幅方向への変形、スリットされた細銅帯板のエッジ部角度の増加、横バリの発生を最小限に抑えることが可能となる。銅帯板との角度が５°未満、或いは、３０°を超えると、これらの効果は期待できない。
また、銅帯板との角度が０°を超えるテーパー状刃先部は、銅帯板のスリッティング時に、銅帯板との面接触が少ないため、刃先部の欠けや変形を起こし易く、摩耗も大きくなって、寿命が短くなりがちであるが、本発明の部分テーパー刃先部は、それに比べると１．５〜２．０倍の寿命を有することができる。
【００１５】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記フラット部の幅をＸ（ｍｍ）、前記傾斜部の幅をＹ（ｍｍ）とした場合に、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８であることを特徴とする。
【００１６】
本発明における最適な銅帯板の細銅帯板へのスリッティング条件としては、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８であることが好ましい。Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５未満であると、表面キズが生じ易く、刃先の寿命も縮まる傾向にあり、０．７８を超えると、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が若干落ちる傾向にある。この場合、Ｘ＋Ｙは、部分テーパー刃先部の全幅（厚み）である。
【００１７】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記銅帯板のビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚みが０．７〜２．５ｍｍであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み（Ｘ＋Ｙ）が３〜８ｍｍであることを特徴とする。
【００１８】
本発明のＸ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８である部分テーパー刃先部にて、ビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚みが０．７〜２．５ｍｍである銅帯板を細銅帯板にスリッティングする場合、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み（Ｘ＋Ｙ）は、３〜８ｍｍとすることが好ましい。Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が３ｍｍ未満では、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が落ち、刃先寿命も縮まる傾向にあり、８ｍｍを超えても、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果に影響を及ぼす。
この場合、副次的な効果として、スリッティングされた細銅帯板の曲がりの量も小さくなる。
【００１９】
また、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、銅帯板の上下に複数の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た後に、ロールにより押圧して完全に分離切断するスリッティング方法において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第１せん断部と、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第２せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に設けた弾性体からなる回転ロールをせん断加工中に前記銅帯板の表面に接触させることを特徴とする。
【００２０】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法において、前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第２せん断部の下円盤カッタの間に配置される第１回転ロールと、前記第１せん断部の下円盤カッタの間及び前記第１せん断部の上円盤カッタの間に配置される第２回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をＡ（ｍｍ）とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をＢ（ｍｍ）とし、前記銅帯板の厚みをＴ（ｍｍ）とし、前記第１回転ロールの外径をＣ（ｍｍ）とし、前記第２回転ロールの外径をＤ（ｍｍ）とした場合に、｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝≦Ｃ≦｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝であり、（Ａ＋０．３Ｔ）≦Ｄ≦（Ａ＋０．３Ｔ＋１）であることを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であることを特徴とする。
【００２２】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記フラット部の幅をＸ（ｍｍ）、前記傾斜部の幅Ｙ（ｍｍ）とした場合に、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８であることを特徴とする。
【００２３】
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記銅帯板のビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶであり、厚みが０．７〜２．５ｍｍであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み（Ａ＋Ｂ）が３〜８ｍｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制する「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態のスリッティング装置における上円盤カッタ及び下円盤カッタにより銅帯板をせん断加工している状態を示す、銅帯板を断面にした正面図である。
【図２】本発明の一実施形態のスリッティング装置の全体構成図である。
【図３】図２における押圧ロールにより銅帯板を挟んだ状態を示す、銅帯板を断面にした正面図である。
【図４】円盤カッタ、押圧ロールの寸法関係を説明する拡大図である。
【図５】円盤カッタの部分テーパー刃先部を示す銅帯板を断面にした正面図である。
【図６】本発明の他の実施形態のスリッティング装置により銅帯板をせん断加工している状態を示す図１同様の正面図である。
【図７】回転ロールを有しないスリッティング装置により銅帯板をせん断加工している状態を示す図１同様の正面図である。
【図８】スリット後の細銅帯板エッジ部の角度測定部位を示した模式図である。
【図９】細銅帯板エッジ部の輪郭形状図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜図５は本発明のスリッティング装置の一実施形態を示している。この実施形態のスリッティング装置は、広幅の銅帯板１を送り出す巻出回転装置２と、銅帯板１にこれを厚さ方向に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３及び下円盤カッタ４と、せん断加工が施された銅帯板５を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロール６と、分離切断された細銅帯板７を巻き取る巻取回転装置８とを備えている。
【００２７】
上円盤カッタ３及び下円盤カッタ４は、平行に並べられた上下一対の軸１１，１２に、それぞれ間座１３，１４を介して複数枚ずつ並べられている。巻出回転装置２から送り出された銅帯板１は、両円盤カッタ３，４の間に通されることによりせん断加工が施されるようになっており、この銅帯板１に対して、その一側縁から幅方向に上円盤カッタ３、下円盤カッタ４、下円盤カッタ４、上円盤カッタ３、上円盤カッタ３、下円盤カッタ４…という順で並べられる。この場合、上円盤カッタ３、下円盤カッタ４、下円盤カッタ４、上円盤カッタ３の組み合わせからなる第１せん断部１５と、下円盤カッタ４、上円盤カッタ３、上円盤カッタ３、下円盤カッタ４の組み合わせからなる第２せん断部１６とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部１５，１６どうしで一組の上円盤カッタ３と下円盤カッタ４とを共用した状態としている。したがって、幅方向の両端部を除いて、任意の一組の上円盤カッタ３と下円盤カッタ４とは第１せん断部１５と第２せん断部１６の両方に属することになる。
【００２８】
更に、このスリッティング装置においては、第1せん断部１５の上円盤カッタ３の間及び第２せん断部１６の下円盤カッタ４の間にそれぞれ第１回転ロール１７が配置され、第１せん断部１５の下円盤カッタ４の間及び第２せん断部１６の上円盤カッタ３の間に第２回転ロール１８が配置されている。
これら回転ロール１７，１８は、上円盤カッタ３及び下円盤カッタ４の外径をＡ（ｍｍ）とし、上円盤カッタ３及び下円盤カッタ４のオーバーラップ寸法をＢ（ｍｍ）とし、銅帯板１の厚みをＴ（ｍｍ）とし、第１回転ロール１７の外径をＣ（ｍｍ）とし、第２回転ロール１８の外径をＤ（ｍｍ）とした場合に、以下の関係が成立するように設計される。
（１）｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝≦Ｃ≦｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝
（２）（Ａ＋０．３Ｔ）≦Ｄ≦（Ａ＋０．３Ｔ＋１）
【００２９】
第１回転ロール１７の外径Ｃ（ｍｍ）が｛Ａ−２（Ｔ＋Ｂ）｝未満であると、せん断加工に悪影響を及ぼすと共に、位置変動を抑制することも難しくなる。第１回転ロール１７の外径Ｃ（ｍｍ）が｛Ａ−２（０．５Ｔ＋Ｂ）＋１｝を超えると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。
第２回転ロール１８の外径Ｄ（ｍｍ）が（Ａ＋０．３Ｔ）未満であると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。第２回転ロール１８の外径Ｄ（ｍｍ）が（Ａ＋０．３Ｔ＋１）を超えると、せん断加工に悪影響を及ぼす。この場合、第２回転ロール１８は、せん断されている銅帯板に押されて撓み、せん断加工面では、円盤カッタの刃先より半径方向内方に配置される。
上述の（１）（２）の両式において、右辺に「＋１」とあるのは、間座の外径より回転ロールの内径を１ｍｍまでの範囲で大きくすることがあるためである。
第１回転ロール１７、第２回転ロール１８の両端は、上円盤カッタ３或いは下円盤カッタ４と面接触していることが好ましい。
【００３０】
各円盤カッタ３，４の刃先部は、銅帯板１との接触角度が０°であるフラット部２１と、そのフラット部２１の延長線上に形成された銅帯板１との角度θが５〜３０°である傾斜部２２とからなる部分テーパー刃先部２３とされている。この場合、フラット部２１の幅をＸ（ｍｍ）、傾斜部２２の幅をＹ（ｍｍ）とした場合に、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８である。Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５未満であると、刃先の寿命が縮まる傾向にあり、０．７８を超えると、表面キズが生じ易く、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が若干落ちる傾向にある。なお、Ｘ＋Ｙは、部分テーパー刃先部２３の全幅（厚み）である。
【００３１】
このスリッティング装置により切断される銅帯板１としては、厚さ０．７ｍｍ〜２．５ｍｍ、ビッカース硬さ５０ＨＶ〜１３０ＨＶの銅或いは銅基合金が適用される。
そして、Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）が０．４５〜０．７８である部分テーパー刃先部２３にて、ビッカース硬さが５０〜１３０ＨＶ、厚みが０．７〜２．５ｍｍの銅帯板１を細銅帯板７にスリッティングする場合、上円盤カッタ３及び下円盤カッタ４の刃先部２３の厚み（Ｘ＋Ｙ）は、３〜８ｍｍとすることが好ましい。（Ｘ＋Ｙ）が３ｍｍ未満では、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が落ち、刃先寿命も縮まる傾向にあり、８ｍｍを超えても、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果に影響を及ぼす。
この場合、副次的な効果として、スリッティングされた細銅帯板７の曲がりの量も小さくなる。
また、各組の上円盤カッタ３と下円盤カッタ４との間には、切断すべき銅帯板１の厚さをＴとしたときに、（０〜１／３）×ＴｍｍのクリアランスＥが軸方向に沿って設けられている。
【００３２】
押圧ロール６は、銅帯板１の通板路を挟んで一対設けられており、上円盤カッタ３と下円盤カッタ４とによりせん断加工が施された銅帯板５を挟んで厚さ方向に押圧することにより、板厚の途中までせん断された銅帯板５を完全に分離切断して、複数の細銅帯板７とするものである。
【００３３】
このように構成したスリッティング装置により、銅帯板１を複数の細銅帯板７にスリッティングするには、巻出回転装置２から送り出された銅帯板１を上円盤カッタ３と下円盤カッタ４との間に通してせん断加工を施す。このせん断加工中の状態を示したのが図１であり、銅帯板５は、厚さ方向に完全に分離されない程度にせん断されている。
次いで、このせん断加工が施された銅帯板５を一対の押圧ロール６間に通すことにより、押圧ロール６で銅帯板５を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する。せん断加工された銅帯板５は、この押圧ロール６間に通されることにより、複数の細銅帯板７となる。最後に、これら細銅帯板７を巻取回転装置８により巻き取る。
【００３４】
このかえり無しスリッティング方法において、各円盤カッタ３，４の間に弾性体からなる回転ロール１７，１８を設けたことにより、スリッティング中の銅帯板１の変形や変動を防ぎ、表面傷、破断面側のたれ、横バリの発生を有効に抑制することができる。
図７に示す様に、各円盤カッタ３，４の間に回転ロールを設けない場合には、上円盤カッタ３と下円盤カッタ４によりせん断されている銅帯板１は、第１せん断部１５では上方向への曲がり変形や位置変動、第２せん断部１６では下方向への曲がり変形や位置変動を起し易く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生の原因となる。
そこで、第１回転ロール１７及び第２回転ロール１８を設置することにより、上或いは下方向への曲がり変形や位置変動を抑制することが可能となる。第１回転ロール１７及び第２回転ロール１８の材質を弾性体としたことにより、銅帯板１の変形応力を適度に吸収し、その表面を傷付けることはない。
この場合、上円盤カッタ３と下円盤カッタ４と同調して回転する第１回転ロール１７及び第２回転ロール１８は、円盤カッタ３，４の間で一体化されたロールである必要はなく、図６に示す様に、円盤カッタ３，４の間の両端部と中心部に設置された複数のゴム状弾性体リングからなる細幅の板状回転ロール２５からなるものであってもよい。
【００３５】
なお、このかえり無しスリッティング方法において、銅帯板１との接触角度が０°であるフラット部２１と、そのフラット部２１の延長線上に形成された銅帯板１との角度が５〜３０°である傾斜部２２とからなる部分テーパー刃先部２３とした上円盤カッタ３と下円盤カッタ４とを使用すると、上円盤カッタ３及び下円盤カッタ４の刃先部の寿命が延び、スリッティングされた細銅帯板７の表面キズの発生、破断面側のだれ、横バリの発生を抑制することができる。
また、フラット部を有しない特許文献１記載の刃先の場合は、磨耗等により研磨する場合、１枚ずつ研磨作業が必要であるが、本発明の部分テーパー刃先部の場合は、フラット部を揃えて複数枚を同時に研磨することができ、研磨コストの低下を図ることができる。
なお、この部分テーパー刃先部におけるフラット部と傾斜部との効果が生じる限りにおいては、これらフラット部と傾斜部との間の角部をわずかな円弧面により連結した形状としてもよい。
【実施例】
【００３６】
三菱マテリアル（株）製の電子管用無酸素銅（純度９９．９９ｗｔ％以上）の鋳造インゴットに熱間圧延、中間冷間圧延、焼鈍をこの順で施して銅薄板を作製し、更に、最終冷間圧延、最終焼鈍を施し、表１に示すビッカース硬さと厚みを有する銅帯板（長さ２０００ｍｍ×幅５５０ｍｍ）を作製した。
次に、これらの銅帯板を、かえり無しスリッティング装置にて、表１に示す円盤カッタ及び回転ロールを使用して切断し、実施例１〜８の細銅帯板（長さ２０００ｍｍ×幅５０ｍｍ）を各々１０枚作製した。また、比較例として回転ロールを使用しない条件で細銅帯板（長さ２０００ｍｍ×幅５０ｍｍ）を各々１０枚作製した。
なお、実施例１〜６及び比較例の円盤カッタの刃先部分はテーパー刃先部に形成した。実施例７はフラット部を有しないテーパー刃先部であり、実施例８は傾斜部を有しないフラット刃先部である。また、表１中、傾斜部角度は、傾斜部と銅帯板との角度である。
【００３７】
【表１】
2013244577.tif 000003
【００３８】
これらの各々１０枚の細銅帯板につき、表面キズの発生幅、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｑ）、エッジ部角度、横バリ高さ、曲がり量を測定し、その平均値を代表値とした。
表面キズの発生幅は、細銅帯板に発生した表面キズを目視にて確認し、その幅寸法を測定した。
表面粗さＲａ、Ｒｚ、Ｒｑは、細銅帯板から切出した試料の表面を、オリンパス株式会社製の走査型共焦点レーザ顕微鏡ＬＥＸＴ  ＯＬＳ−３０００を用い、対物レンズ１００倍の条件でレーザ光を照射して、その反射光から距離を測定し、そのレーザ光を試料の表面に沿って直線的にスキャンしながら距離を連続的に測定して求めた。
エッジ部角度は、細銅帯板の端が、細銅帯板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し、図８のように、細銅帯板７をエッジ部が上を向くように支持台３１に挟み込んで固定し、細銅帯板エッジ部の輪郭形状を針でトレースして測定した。図８において、細銅帯板エッジ部の先端部ＰとＱを結んだ直線ＰＱとＱから水平方向に伸ばした直線との角度αを、輪郭形状より計測する。このエッジ部角度αが小さいほど、破断面側のだれが小さくなる。
横バリ高さは、細銅帯板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、図９に示す輪郭形状における平坦部３２から突起部３３先端までの高さ（図９のｈ）を測定した。
曲がり量は、細銅帯板の２０００ｍｍ長さ当りの曲がり量を実測して求めた。
また、部分テーパー刃先部の寿命（耐久性）は、同様の切断を繰返し実施し、表面キズの発生幅、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｑ）、エッジ部角度、横バリ高さ、曲がり量に悪化をきたす迄の銅帯板の切断長さを寿命とした。
これらの測定結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
2013244577.tif 000004
【００４０】
これらの結果より、実施例の回転ロールを備えたかえり無しスリッティング装置は、表面キズの発生、破断面側のだれ、横バリの発生が著しく抑制されていることがわかる。
また、円盤カッタの刃先部に、銅帯板との接触角度が０°であるフラット部と、そのフラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が５〜３０°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部を使用した、銅帯板の「かえり無し」スリッティング方法及び装置により、寿命が延びていることがわかる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることは可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  銅帯板
２  巻出回転装置
３  円盤カッタ
３  上円盤カッタ
４  下円盤カッタ
５  銅帯板
６  押圧ロール
７  細銅帯板
８  巻取回転装置
１１  軸
１３  間座
１５  第１せん断部
１６  第２せん断部
１７  第１回転ロール
１８  第２回転ロール
２１  フラット部
２２  傾斜部
２３  部分テーパー刃先部
２３  刃先部
２５  板状回転ロール
【図１】
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【図２】
2013244577.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013244577.tif 000010
【図７】
2013244577.tif 000011
【図８】
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【図９】
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