(57)【要約】【課題】シート材を切断する裁断装置に用いられる切断刃の寿命を向上して切断刃の交換頻度を少なくするとともに切断速度及び切断精度の向上を図る。【解決手段】裁断テーブル２上に載置されたシート材１５を上下動する切断刃９で予め設定されたパターンに従って自動的に切断するシート材裁断装置１の切断刃９の両側面に切刃１８ａ、１８ｂを直線状に形成するとともに切断刃９の表面に切断刃９のベース材よりも硬度の高い材料をコーティングする。【選択図】図３
2009125849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裁断テーブル上に載置されたシート材を上下動する切断刃で切断する裁断装置の切断刃において、切断刃の両側面に切刃を直線状に備えたことを特徴とするシート材裁断装置の切断刃。
【請求項２】
前記切断刃に切断刃のベース材料よりも硬度が高い材料がコーティングされていることを特徴とする請求項１記載のシート材裁断装置の切断刃。
【請求項３】
前記コーティングがチタンまたはダイヤモンドであることを特徴とする請求項２記載のシート材裁断装置の切断刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材を裁断する裁断装置の切断刃に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、積層された多数枚のシート材を裁断テーブルに吸引保持し、この裁断テーブル上に上下動する切断刃をＸ方向、Ｙ方向、回転方向に移動自在となるように配置し、予め設定されたパターンに従ってシート材を自動的に切断するシート材裁断装置が知られている。
【０００３】
このシート材裁断装置の切断刃は片側側面に両面が傾斜する切刃面が直線状に形成され、切断刃を上下動させながら、シート材を切断するようになっている。
【０００４】
上記のような切断刃はシート材を数メートル切断する毎に磨耗して切れ味が低下するため、裁断ヘッド部に研磨装置を設けて、所定長さの切断毎に切断刃を砥石で研磨することが行われている。
【０００５】
また、切断刃の切刃面を凹状に形成し、シート材の切断時にシート材と切断刃の接触面積を減らし、切断刃の磨耗を低減させることにより研磨装置での研磨頻度を減らし、切断効率を上げることも行われている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−８４６９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１のように切断刃が片側側面にのみ形成された片側刃の場合、他方の背部側は切断刃が形成されておらず板状面になっているため、切断されたシート材は切断刃の後方部分でこの板状面に沿って接触しながら送られることになる。このため、シート材による抵抗が大きくなり、切断刃の磨耗が早くなるとともに、切断を高速で行うと切断刃が発熱し、切断刃の破損につながる問題があった。
【０００７】
また、円弧部分や鋭角方向に切断する場合、上記のような片側刃は切断されたシート材の円弧外側部分が切断刃後方の板状面と接するため、抵抗となって切断刃を回転させることがスムーズに行えず、半径の小さい円弧やより鋭角な方向の切断ができない問題があった。
【０００８】
さらに、切断刃が片側刃であるのでこの切断刃が磨耗し、使用限度に達した場合、新しいものに交換する必要があり、交換頻度が多くなる問題がある。
【０００９】
また、片側刃であるので、切断開始時に切断刃がシート材に貫通される際、背部の切断刃がない板状部分がシート材に接するので貫通性が悪い問題がある。
【００１０】
そこで本発明の課題は、シート材の裁断装置に用いられる切断刃の寿命を向上するとともに切断速度及び切断精度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような課題を解決するために請求項１の発明は、裁断テーブル上に載置されたシート材を上下動する切断刃で切断する裁断装置の切断刃において、切断刃の両側面に切刃を直線状に備えた構成を採用したシート材裁断装置の切断刃である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において切断刃に切断刃のベース材料よりも硬度が高い材料をコーティングした構成を採用したシート材裁断装置の切断刃である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明においてコーティングがチタンまたはダイヤモンドである構成を採用したシート材裁断装置の切断刃である。
なお、チタンやダイヤモンドを表面処理によって膜状にコーティングしても良いし、粒子状のチタンやダイヤモンドを表面に電着等で固定しても良い。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば切断刃の両側面に切刃が直線状に設けられているので切断時にシート材との接触面積が小さくなり、切断刃への抵抗が少なくなるので切断刃の発熱が少なくなり切断刃の寿命が向上する。
【００１５】
また、切断刃への抵抗が少なく、発熱も少ないため高速に切断刃を移動させることができ、切断効率が向上する。
【００１６】
さらに、切断時に切断刃の後方部分でシート材との接触が少ないため円弧の切断や鋭角方向への切断時に切断刃の回転をスムーズに行うことができ、半径の小さい円弧の切断やより鋭角な切断を行うことが可能となる。
【００１７】
また、両側面に切刃が設けられているので、片側の切刃が寿命に達しても表裏を反転させれば他方の切刃を使用でき、１本の切断刃の寿命が向上するとともに、材料の無駄が少ない。
【００１８】
また、切断開始時にシート材に切断刃を貫通させる際、切断刃の両側部分に切刃が形成され、シート材に接触する部位が全面切刃となっているので、切断刃の貫通性が良く、その後の切断がスムーズに行える。
【００１９】
さらに切断刃のベース材料よりも硬度の高い材料をコーティングすれば、切断刃の寿命が向上し、裁断ヘッドに研磨装置を設ける必要がなく、切断刃を研磨する必要がないので切断効率が向上する。
【００２０】
また、切断刃を研磨する必要がないので、切断刃の研磨による研磨屑が発生せず、シート材や装置を汚染することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図７に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の切断刃を適用したシート材裁断装置１であり、機枠上に裁断テーブル２が設けられ、裁断テーブル２上には通気性のある剛毛４が敷き詰められ、適宜な吸引源（図示しない）により、剛毛４の下方から剛毛４の上に載置されるシート材１５を吸引固定して切断時に位置ずれしないようになっている。
【００２３】
また、裁断テーブル２の右端には非通気性シート８が設けられ、剛毛４の上に載置されるシート材１５の上を覆うように非通気性シート８を被せ、切断時に吸引漏れによるシート材の位置ずれを防止するようになっている。
【００２４】
また、裁断テーブル２上には裁断テーブル２の長手方向（Ｘ方向）と垂直にＹビーム５がＹビーム支持体３を介して懸架されており、適宜な駆動源（図示しない）により、Ｘ方向へ移動自在となっている。
【００２５】
また、前記Ｙビーム５上には裁断ヘッド６が設けられ、Ｙビーム５に沿って適宜な駆動源（図示しない）により、Ｙ方向に移動自在になっており、前記裁断ヘッド６には切断刃９を上下及び回転方向に駆動する適宜な駆動源（図示しない）が設けられ、図２のように固定用孔１２を通じて切断刃支持部７に固定された切断刃９が上下及び回転方向に移動自在となっている。
【００２６】
また、図２のように切断刃９の外周にはシート材１５を押える円盤状の押え部材１４が支柱１３の先端に設けられている。前記押え部材１４はシート材１５の凹凸に応じて高さが追従するようになっておりシート材１５の厚みを検出するとともに、切断時の浮き上がりの防止及び切断刃９の先端付近を保持して切断刃９の振動や変形を防止する。
【００２７】
切断開始は、まず押え部材１４が図２の二点鎖線のようにシート材１５上に下降してシート材１５を押さえるとともに切断刃９が下降し、シート材１５を貫通し、剛毛４に達するまで下降する。
【００２８】
切断刃９は以後、高速で上下動しながら、シート材裁断装置１に接続されたコンピュータ（図示しない）に予め入力されたパターンに従って所定の形状にシート材１５を切断するようになっている。
【００２９】
次に本発明のシート材裁断装置の切断刃について図３乃至図６に従って説明する。
【００３０】
図３は本発明の切断刃９の平面図であり、切断刃９の先端には図示上下方向に押切刃１１ａ、１１ｂが設けられ、図４乃至図６のように押切刃１１ａ、１１ｂが切断刃９の先端の両面に設けられている。
【００３１】
また、図３及び図４のように前記押切刃１１ａ、１１ｂに連なって切刃面１０ａ、１０ｂが切断刃９の側面に設けられ直線状の切刃１８ａ、１８ｂを形成しており、切断刃９の上部には裁断ヘッド６の切断刃支持部７に取り付けて固定するための固定用孔１２が設けられている。
【００３２】
なお、前記切断刃９は超鋼やハイス鋼などの材質で構成すれば良く、前記切断刃９の表面には図６のように切断刃９の材質より硬度が高いコーティング部材１６を施すことが切断刃９の寿命の面で好ましい。
【００３３】
このコーティング部材１６は例えばチタン、チタン系化合物、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン、セラミックなどを用いることができ、表面処理等で皮膜を形成すれば良い。また、皮膜に代え上記チタンやダイヤモンドなどの粒子を電着やレジン等で固定するようにしても良い。
【００３４】
また、上記コーティングは切断刃９の全体に施しても、押切刃１１ａ、１１ｂや切刃面１０ａ、１０ｂだけに施しても良い。
【００３５】
上記のように切断刃９にコーティング処理を施せば、従来必要とされた研磨装置を設ける必要がなく、裁断ヘッド６の軽量化を図ることができるとともに、研磨装置を設けるコストが低減でき、さらに数メートルの切断毎に必要とされた切断刃９の研磨も必要なくなるので切断速度が向上できる。また、研磨の際に発生する研磨屑の発生もなくなり、シート材１５の汚染もなくなる。
【００３６】
次に図７に従って本発明の切断刃９でシート材１５を切断する際の切断状態について説明する。
【００３７】
図７はシート材１５の切断途中の状態を表し、本発明の切断刃９を用いると切断刃９後方の右側切刃面１０ｂとシート材１５の間に隙間ができ、公知の片側刃に対してシート材１５と切断刃９の接触面積が小さくなるので、切断刃９での切断がスムーズになるとともに切断刃９の発熱を低減でき、切断の高速化を行うことが可能となる。
【００３８】
さらには、円弧や鋭角方向への切断を行う際に、切断刃９の後方外側にシート材１５との隙間ができるので切断刃９の回転時に抵抗がかからず回転をスムーズに行うことができ、半径が小さい円弧やより鋭角な方向への切断が可能となる。
【００３９】
なお、本発明は上記に限定されることなく、本発明の範囲で適宜に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の切断刃を適用したシート材裁断装置の平面図である。
【図２】本発明の切断刃を適用したシート材裁断装置の裁断ヘッド部の一部切欠き側面図である。
【図３】本発明の切断刃の平面図である。
【図４】本発明のシート材裁断装置の切断刃の正面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。
【図７】本発明の切断刃でのシート材の切断状態を表す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      シート材裁断装置
２      裁断テーブル
３      Ｙビーム支持体
４      剛毛
５      Ｙビーム
６      裁断ヘッド
７      切断刃支持部
８      非通気性シート
９      切断刃
１０ａ  切刃面
１０ｂ  切刃面
１１ａ  押切刃
１１ｂ  押切刃
１２    固定用孔
１３    支柱
１４    押え部材
１５    シート材
１６    コーティング部材
１７    シート材切断部
１８ａ  切刃
１８ｂ  切刃
【図１】
2009125849.tif 000003
【図２】
2009125849.tif 000004
【図３】
2009125849.tif 000005
【図４】
2009125849.tif 000006
【図５】
2009125849.tif 000007
【図６】
2009125849.tif 000008
【図７】
2009125849.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2009125849.tif 000010