(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートを、その走行方向に丸刃によって切断する帯状シート切断方法であって、
前記丸刃を回転自在に設けると共に、前記帯状シートを前記丸刃へ導くための、相互間の空中を前記帯状シートが走行する距離が前記丸刃の直径の４倍以下となるように前記丸刃を挟んで帯状シート走行方向に隣り合う案内ロールを設けておき、
前記丸刃は両刃であり、かつ刃先角度が１０度以上４０度以下であり、しかも当該丸刃を回転駆動する装置を有していないものとし、
前記帯状シートの切断時には、前記丸刃を、前記帯状シートに対する当該丸刃の切込量が当該丸刃の半径の２分の１以上になるように配置し、前記帯状シートの移動に従い回転させることを特徴とする帯状シート切断方法。
【請求項２】
プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートを、その走行方向に丸刃によって切断する帯状シート切断装置であって、
前記帯状シートを前記丸刃へ導くための、相互間の空中を前記帯状シートが走行する距離が前記丸刃の直径の４倍以下となるように前記丸刃を挟んで帯状シート走行方向に隣り合う案内ロールと、
前記丸刃を回転自在に保持すると共に前記丸刃を所要の帯状シート切断位置につけることができる丸刃保持装置とを備え、
前記丸刃は両刃であり、かつ刃先角度が１０度以上４０度以下であり、しかも前記帯状シートの切断時に当該丸刃が前記帯状シートの移動に従い回転するように当該丸刃を回転駆動する装置を有していないものであり、
前記丸刃保持装置は、前記丸刃を、前記帯状シートに対する当該丸刃の切込量が当該丸刃の半径の２分の１以上になるように配置することができることを特徴とする帯状シート切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の帯状シート切断装置であって、
前記丸刃保持装置は、
前記丸刃を丸刃ホルダーによって回転自在に保持し、
前記丸刃ホルダーを帯状シート幅方向及び前記丸刃による帯状シートへの切込方向に位置付けることができる帯状シート切断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の帯状シート切断装置であって、
前記丸刃ホルダーは、
ホルダー本体と、
前記ホルダー本体に軸受を介して装着した、前記丸刃を貫通する支持軸と、
前記支持軸に設けた、前記丸刃の両側面を挟んで締め付ける鍔状の締付部とを備え、
前記締付部の半径は、前記丸刃の半径の２分の１以下であることを特徴とする帯状シート切断装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一に記載の帯状シート切断装置であって、
前記丸刃の外径が２５ミリメートル以上、８０ミリメートル以下である帯状シート切断装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか一に記載の帯状シート切断装置であって、
前記丸刃の厚みが０．１５ミリメートル以上０．３５ミリメートル以下である帯状シート切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートを、その走行方向に丸刃によって切断する帯状シート切断方法及び帯状シート切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯状シート切断装置には、帯状シートの案内ロールの一種である溝付きロールの溝にレザー刃の刃先を挿入して帯状シートを切断するレザーカット方式、或いは、丸刃である上刃の刃先と円筒状の下刃の側面とを噛合せて帯状シートを剪断するシアカッター方式のものがある。そして、これらの帯状シート切断装置は、例えば、幅の広い原反ロールから帯状シートを巻戻しながら複数条に分割し、分割された帯状シートを一斉に巻取ることにより、幅の狭い複数の巻取ロールを形成するスリッターリワインダーで用いられている。
【０００３】
しかし、上述の方式の帯状シート切断装置では、切断端の帯状シート厚み方向の変形が大きくなり過ぎ、スリッターリワインダーで形成された巻取ロールの両耳部が他の部分より高くなって巻取ロールが不良品になる場合がある。そこで、このような場合には、特許文献１や特許文献２に記載されているように、溝付きロール上を走行する帯状シートを、刃先が両刃に形成された丸刃で切断するようにした帯状シート切断装置を用いる。この帯状シート切断装置では、丸刃は回転自在に保持されており、帯状シート切断時には丸刃の刃先を溝付きロールの溝に入れておく。そして丸刃を通過中の帯状シートが伸びて丸刃の刃先から逃げることで切断不良が生じるのを防ぐために、丸刃を通過する帯状シートを切断位置の両側近傍において溝付きロールの外周面により裏側から支えた状態で切断する。通常、溝付きロールは、その外周に円周方向の多数の溝を帯状シートの幅方向に有しており、各溝は、その溝幅が１乃至３ｍｍメール、溝の深さが２乃至４ミリメートル程度であり、溝の相互間隔は２乃至５ミリメートルである。また丸刃は複数個備えてあり、切断に用いる丸刃は、その刃先が溝付きロールの溝の幅方向の中央に位置する共に、その刃先が溝の中に１ミリメートル乃至３ミリメートル入るように配置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２５６４９６号公報
【特許文献２】特開平７−２４６５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
帯状シートが、例えば絵柄を印刷したものである場合、その帯状シートを絵柄に応じた適正な位置で切断する必要があるので、絵柄が多様に異なる帯状シートを取扱うスリッターリワインダーでは、絵柄に応じて帯状シートの分割位置が多様に変わり得る。しかし、溝付きロールを備える帯状シート切断装置は、溝の位置に対応する特定の分割位置でしか帯状シートを切断することができない。つまり帯状シートを任意の位置で切断することができない。また溝付きロールは多数の溝を形成する必要があるので、帯状シート切断装置が高価になる。また溝付きロールの溝に切断糟が溜まり易く、その切断糟が帯状シートの表面に付着して帯状シートが不良品になる原因になる。さらに溝付きロール外周面と溝の側面との角で帯状シートを傷付けることもある。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされてものであり、プラスチックフィルムからなる帯状シートを、丸刃により任意の位置で、切断端の帯状シート厚み方向の変形を抑えて良好に切断することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の側面に係る帯状シート切断方法によれば、プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートを、その走行方向に丸刃によって切断する帯状シート切断方法であって、前記丸刃を回転自在に設けると共に、前記帯状シートを前記丸刃へ導くための、該丸刃を挟んで隣り合う案内ロールを設けておき、前記帯状シートの切断時には、前記丸刃を、前記帯状シートに対する当該丸刃の切込量が当該丸刃の半径の３分の１以上になるように配置するよう構成することができる。
【０００８】
前記構成により、プラスチックフィルムからなる帯状シートを丸刃により任意の位置で、切断端の帯状シート厚み方向の変形を抑えて良好に切断することができる。また溝付きロールが不要になるので帯状シート切断装置の構造を簡素化することができる。
【０００９】
本発明の第２の側面に係る帯状シート切断方法によれば、前記帯状シートの切断時には、前記丸刃を、前記帯状シートに対する前記丸刃の切込量が当該丸刃の半径の２分の１以上になるように配置することができ、そうすることにより切断状態が一層安定する。
【００１０】
本発明の第３の側面に係る帯状シート切断装置によれば、プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートを、その走行方向に丸刃によって切断する帯状シート切断装置であって、前記帯状シートを前記丸刃へ導くための、該丸刃を挟んで隣り合う案内ロールと、前記丸刃を回転自在に保持すると共に該丸刃を所要の帯状シート切断位置につけることができる丸刃保持装置とを備え、前記丸刃保持装置は、前記丸刃を、前記帯状シートに対する当該丸刃の切込量が当該丸刃の半径の３分の１以上になるように配置することができるよう構成することができる。
【００１１】
前記構成により、プラスチックフィルムからなる帯状シートを丸刃により任意の位置で、切断端の帯状シート厚み方向の変形を抑えて良好に切断することができるようになる。また溝付きロールが不要になるので、比較的簡素な構造で安価で帯状シートに傷を付けにくい帯状シート切断装置を得ることができる。
【００１２】
本発明の第４の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃保持装置は、前記丸刃を前記帯状シートに対する当該丸刃の切込量が当該丸刃の半径の２分の１以上になるように配置することができるよう構成することができる。それによって、一層安定した切断状態を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明の第５の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃保持装置は、前記丸刃を丸刃ホルダーによって回転自在に保持し、前記丸刃ホルダーを帯状シート幅方向及び前記丸刃による帯状シートへの切込方向に位置付けることができるように構成することができる。
【００１４】
本発明の第６の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃ホルダーは、ホルダー本体と、前記ホルダー本体に軸受を介して装着した、前記丸刃を貫通する支持軸と、前記支持軸に設けた、前記丸刃の両側面を挟んで締め付ける鍔状の締付部とを備え、前記締付部の半径は、前記丸刃の半径の２分の１以下であるように構成することができる。
【００１５】
前記構成により、ホルダーは丸刃を回転自在に保持することができ、丸刃の帯状シートへの切込みを締付部が邪魔しないので、丸刃を、帯状シートに対して当該丸刃の半径の２分の１以上切込ませることが可能になる。
【００１６】
本発明の第７の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃は両刃であり、かつ刃先角度が１０度以上４０度以下であるように構成するのが望ましい。
【００１７】
本発明の第８の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃の外径が２５ミリメートル以上、８０ミリメートル以下であるように構成するのが望ましい。
【００１８】
本発明の第９の側面に係る帯状シート切断装置によれば、前記丸刃の厚みが０．１５ミリメートル以上０．３５ミリメートル以下であるように構成するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る帯状シート切断装置を概略的に示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る帯状シート切断装置の側面図である。
【図３】図２に示す丸刃保持装置における一つの丸刃に対する保持部を展開して示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための帯状シート切断方法、及び、帯状シート切断装置を例示するものであって、本発明はそれらを以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２１】
図１から図３は、本発明の一実施形態に係る帯状シート切断方法を実施することができる帯状シート切断装置を示し、この帯状シート切断装置１は、プラスチックフィルムからなる走行中の帯状シートＳを、その走行方向に丸刃２によって切断するものである。そして帯状シートＳを丸刃２へ導くための、該丸刃２を挟んで隣り合う案内ロール３、４と、丸刃２を回転自在に保持すると共に、その丸刃２を所要の帯状シート切断位置につけることができる丸刃保持装置５とを備えている。
【００２２】
図１に示すように、丸刃２は、帯状シートＳの切断時には、帯状シートＳに対する当該丸刃２の切込量Ｃが当該丸刃２の半径Ｒの３分の１以上になるよう配置可能になっている。丸刃２の切込量Ｃは、丸刃２の中心を通って帯状シートＳに直交する直線ｓｇが帯状シートＳと交わる点Ｐ１から、前記直線ｓｇが丸刃２の刃先と交わる点Ｐ２までの距離である。
【００２３】
帯状シートＳは、案内ロール３から案内ロール４に向けて走行する。この帯状シートＳは、その縦弾性係数が１ギガパスカルから５ギガパスカルの範囲にあるものであるのが望ましい。縦弾性係数が比較的小さな帯状シートＳを切断する際に、帯状シートＳの伸びによる切断不良が生じないようにするには、案内ロール３、４の間隔は極力狭い方がよい。そのため隣り合う案内ロール３、４は、図１に示すように当該隣り合う案内ロール３、４間の空中を帯状シートＳが走行する距離Ｌが、丸刃２の直径の４倍以下となるように配置してある。また帯状シートＳが部分的に弛みを生じたものである場合には、その弛みによる切断への悪影響を低減するために、丸刃２を案内ロール３に極力近づけて配置し、案内ロール３の直近で切断するのが望ましい。
【００２４】
図２及び図３に示すように、丸刃保持装置５は、丸刃２を回転自在に保持する丸刃ホルダー６を有している。丸刃ホルダー６は、図３に示すようにホルダー本体７と、ホルダー本体７に軸受８を介して装着した、丸刃２を貫通する支持軸９と、支持軸９に設けた、丸刃２の両側面を挟んで締め付ける鍔状の締付部１０とを備え、締付部１０の半径は、丸刃２の半径の２分の１以下にしてある。またホルダー本体７も、十分な丸刃２の切込量Ｃを確保するために、図２に破線で示すように締付部１０から帯状シートＳ側へ実質的に食み出すことがないように形成してある。
【００２５】
この実施形態では、軸受８は深溝玉軸受であり、締付部１０は、丸刃２の片方の側面に当接する、支持軸９に形成したフランジ１１と、丸刃２のもう片方の側面に当接する、支持軸９に貫通される筒状の締付体１２と、支持軸９の先端部に形成したネジに螺合するナット１３とからなる。
【００２６】
また、丸刃保持装置５は、丸刃ホルダー６を帯状シート幅方向に位置付け可能にするために、帯状シート幅方向に平行に伸長した案内支持梁１４と、案内支持梁１４にスライド可能に装着した支持台１５と、支持台１５を案内支持梁１４に所要位置で固定するためのクランプ機構１６と、支持台１５に丸刃ホルダー６を装着するための腕部１７とを備えている。クランプ機構１６は、支持台１５に揺動可能に設けたクランプ片１８と、クランプ片１８を案内支持梁１４に押付けて締付けるノブ付きボルト１９とからなり、腕部１７は、ホルダー本体７に固着した支持腕２０と、支持腕２０の帯状シート幅方向における位置を微調整することができる微調整機構２１とからなる。
【００２７】
この帯状シート切断装置１では、帯状シートＳを複数箇所で一斉に切断することができるようにするために丸刃２を複数個備えており、丸刃保持装置５は、丸刃２毎に、図３に示す丸刃２の保持部、即ち、丸刃ホルダー６、腕部１７、支持台１５及びクランプ機構１６を備えている。そして案内支持梁１４を各丸刃２に対して共通するように一つだけ備えている。
【００２８】
また、丸刃保持装置５は、丸刃ホルダー６を、丸刃２の帯状シートＳへの切込方向に位置付け可能にするために、案内支持梁１４の両端部を、図示しない機枠に回動可能に装着すると共に、図示しない固定手段により適宜固定することができるようにしてある。案内支持梁１４を回動させることで、丸刃２は、支持台１５と一緒に案内支持梁１４の中心軸線を中心に、図２の矢印Ａで示す方向に旋回して、帯状シートＳに切込んだり帯状シートＳから後退したりする。切断に用いない丸刃２は、クランプ機構１６を緩めて支持台１５を案内支持梁１４に対し、図２において反時計方向に一定角度だけ回転させ、その支持台１５を再びクランプ機構１６により案内支持梁１４に固定することにより、帯状シートＳから待避させておくことができる。
【００２９】
この帯状シート切断装置１で用いる丸刃２は、刃物鋼やセラミックといった一般的に丸刃に使用される材料でできており、刃先が両刃のものである。そして刃先角度が１０度未満だと刃先が破損し易く、刃先角度が４０度を超えると切断端の状態が悪くなり易いので、刃先角度が１０度以上４０度以下であるのが望ましい。
【００３０】
また、丸刃の外径は、丸刃の厚みと機械的強度の面から２５ミリメートル以上、８０ミリメートル以下であるのが望ましい。
【００３１】
また、丸刃２の厚みは、切断抵抗を減ずる等の目的から０．１５ミリメートル以上、０．３５ミリメートル以下であるのが望ましい。
【００３２】
被切断物である帯状シートとしては、例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチックからできたフィルムが挙げられる。
【００３３】
上述のように構成された帯状シート切断装置１により帯状シートＳを切断するには、先ず、丸刃２を、帯状シート幅方向に移動して所要の切断位置に対応する位置につける。そのようにするには、丸刃２が帯状シートＳの走行路から後退した状態で、クランプ機構１６による支持台１５の案内支持梁１４に対するクランプを解き、支持台１５と共に案内支持梁１４沿いに所要位置に移動させた後、クランプ機構１６によって支持台１５を案内支持梁１４に固定する。
【００３４】
次に、丸刃２を、帯状シートＳに対する丸刃２の切込量Ｃが当該丸刃２の半径Ｒの２分の１以上になるように配置する。そのようにするには、案内支持梁１４の両端部の固定を解除し、案内支持梁１４を、図２に示すように丸刃２が帯状シートＳの切断位置に達するまで回転させた後、案内支持梁１４を再び固定する。
【００３５】
次に、帯状シートＳを、隣り合う案内ロール３、４上を走行させる。そうすると帯状シートＳは丸刃２へ導かれ、丸刃２を通過するとき丸刃２によって切断される。
【００３６】
帯状シート切断時、丸刃２は、回転自在に保持されているので、走行中の帯状シートＳから切断抵抗に応じた回転力を受けて回転する。つまり丸刃２は帯状シートＳの移動に従い回転させられる。そして帯状シートＳが丸刃２の中心に近い位置を通ることで、丸刃２の刃先は、例えばレザーカット方式の固定したレザー刃のように帯状シートＳを当該帯状シートＳの長手方向に切り進もうとすると同時に、帯状シートＳを当該帯状シートの厚み方向に押しながら、走行中の帯状シートＳに従って移動する。そして帯状シートＳに表面側から厚み方向に食い込み、その帯状シートＳの裏面に近い部分を帯状シート幅方向に引き裂くように作用する。それによって、帯状シートＳと丸刃２の刃先との擦れを低減すると共に、帯状シートＳの切断端の厚み方向の変形を抑制することができる。
（実施例）
【００３７】
図１から図３に示す帯状シート切断装置１を備えるスリッターリワインダーにおいて、厚み４０ミクロンのＯＰＰシュリンクフィルムからなる帯状シートＳを両刃の丸刃２により切断しながら巻取ることで巻取ロールを形成し、その結果を表１に示した。
【表１】
0006888658.tif 000002
【００３８】
切断に用いた丸刃ホルダー６の締付部１０の外径は１０ミリメートル、隣り合う案内ロール３、４の外径は夫々１００ミリメートル、各案内ロール３、４の中心の相互間隔は１１０ミリメートルであり、帯状シートＳの走行速度は４００メートル毎分であった。また帯状シートＳの走行張力は、従来の溝付きロールを備えた帯状シート切断装置の場合と同様に、帯状シート幅１メートル当たり約１００ニュートンであった。
【００３９】
表１において、実施例１から実施例４では、直径が３０ミリメートル、厚みが０．３ミリメートル、刃先角度が２０度の丸刃２を用い、実施例５から実施例８では、直径が４５ミリメートル、厚みが０．３ミリメートル、刃先角度が２０度の丸刃２を用いた。表１に記載されている切込深さは、前述した丸刃２の切込量Ｃを丸刃の半径Ｒで除した値である。
【００４０】
また、評価については、主に切断の安定性、切断状態、巻取ロールの両耳の耳高の状態に基づき総合的に行い、出荷可能な巻取ロールを形成できなかった場合は「×」、出荷可能な巻取ロールを形成することができた場合は「○」、出荷可能な良好な巻取ロールを形成することができた場合は「◎」としている。
【００４１】
実施例１及び実施例５では、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの３分の１未満にした。その結果、帯状シートＳが伸びて丸刃２の刃先の上に載り、刃先と一緒に丸刃２の円周沿いに走行する状態となり、切断不能になった。
【００４２】
実施例２及び実施例６では、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの３分の１まで深くしており、その結果、帯状シートＳの切断が可能になった。
【００４３】
実施例３及び実施例７では、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの２分の１にしており、その結果、より安定して帯状シートＳを良好に切断することができた。
【００４４】
実施例４及び実施例８では、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの３分の２にしており、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの２分の１にしたときと同様に安定して帯状シートＳを良好に切断することができた。
【００４５】
そして、丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径の２分の１にしたとき、及び丸刃２の切込量Ｃを丸刃２の半径Ｒの３分の２にしたときは、何れも、従来の溝付きロールを備えた帯状シート切断装置を用いて、厚さ４０ミクロンのＯＰＰのシュリンクフィルムからなる帯状シートＳを切断したときと、何ら遜色のない良好な切断結果を得ることができた。
【００４６】
帯状シートＳを、厚さ２５ミクロンのポリエチレンテレフタレートに替え、他の条件を実施例１から実施例８と同じにして帯状シートＳを切断したところ、実施例１から実施例８と同様の切断結果が得られた。
【００４７】
本発明では、丸刃保持装置５は、上述したものに限らず、丸刃２を回転自在に保持することができるものであれば、必要に応じた他の公知のものを採用し得る。また丸刃の両側面を挟んで締め付ける鍔状の締付部１０は、軸線方向に見た形状が円形とは限らず、例えば四角形等の場合もあり得る。また締付部１０の締付体１２は、それをナット１３で押す代わりに、支持軸９の先端部に形成したネジに螺合するメネジを形成し、それ自体が回転して丸刃２を締付けるようにしたものでもよい。また丸刃２を切断位置に配置する際に、丸刃２を帯状シートＳに切込ませ難い場合には、帯状シートのＳの丸刃２による切込み部分を予め別のナイフ等により切抜いておくようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…帯状シート切断装置
２…丸刃
３…案内ロール
４…案内ロール
５…丸刃保持装置
６…丸刃ホルダー
７…ホルダー本体
８…軸受
９…支持軸
１０…締付部
１１…フランジ
１２…締付体
１３…ナット
１４…案内支持梁
１５…支持台
１６…クランプ機構
１７…腕部
１８…クランプ片
１９…ノブ付きボルト
２０…支持腕
２１…微調整機構
Ｃ…切込量
Ｌ…帯状シートが走行する距離
Ｒ…丸刃の半径
Ｓ…帯状シート
【図１】
0006888658.tif 000003
【図２】
0006888658.tif 000004
【図３】
0006888658.tif 000005