JP2000254895A - シート状物の裁断装置及びシート状物の裁断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスクロス等の腰が比較的強いシート状物
だけでなく、有機繊維不織布等の比較的柔軟なシート状
物でも所望の形状に効率よく、低コストで裁断できる装
置、方法を提供する。 【解決手段】 裁断手段となる上型１０と押圧受け手段
となる下型１１とからなり、上型１０は基板１２にカッ
ター刃１３の基部を埋め込み、その上にクッション材と
なる弾性体１４を配して構成する。下型１１にはカッタ
ー刃１３を嵌入させ得るスリット１５を形成する。両型
１０、１１の間に被裁断物５を導入して押圧力を掛け、
上型１０の弾性体１４を押し潰しながらカッター刃１３
を弾性体１４の外側へ突出させ、被裁断物５を所要の形
状に裁断する。カッター刃１３は、下型１１の表面に当
たらずにスリット１５内へ嵌入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシート状物の裁断装
置及びシート状物の裁断方法に関し、例えば建築物の内
装材等として施工される断熱吸音材を被覆する表皮材と
して用いるシート状物を所望の形状に裁断する装置、方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】無機質繊維製の断熱吸音材においては、
一般的に、断熱吸音材に意匠性を付与するためや繊維の
飛散を防止するために、グラスウールやロックウール等
の無機質繊維からなるボードやマットの少なくとも一面
を、シート状物を所望の形状に裁断した表皮材で被覆し
ている。このような表皮材として用いるシート状物とし
ては、ガラスクロス、ガラス繊維不織布、熱可塑性樹脂
フィルム、有機繊維織物、有機繊維不織布等が主に採用
されている。

【０００３】このようなシート状物を裁断する装置、方
法としては、例えば、特開平６−３３１０９１号公報に
開示された方法を挙げることができる。同公報に開示さ
れている方法は、シート状物であるガラスクロスをカッ
ター刃及び溝付け治具とゴム板とで挟んだ後、ゴム板を
介して押さえローラーで押圧することによって、ガラス
クロスを所定形状に裁断すると同時に、折り溝を形成し
て表皮材として用いることができるようにするというも
のである。

【０００４】図１〜図２に、このような裁断装置、方法
を示す。図中１は下型で、上面にカッター刃２を所要の
裁断形状を呈するように設けたものである。また図中３
は押さえロール、４はウレタンシート、塩化ビニル、ポ
リプロピレン等の材料をシート状に加工した受け材であ
る。この装置、方法では、長尺でシート状の被裁断物５
（ガラスクロス）をカッター刃２と受け材４との間に挟
み、受け材４を介して押さえロール３で下型１側に押圧
力を掛けつつ押さえロール３を転動させ、それによって
被裁断物５をカッター刃２で所要の形状に裁断する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の裁
断装置、方法では、受け材４を介して押さえロール３等
の押圧手段でカッター刃２と被裁断物５を押圧している
ので、腰が比較的強いガラスクロス等は問題無く裁断で
きるが、ガラスクロスより柔軟なシート状物、例えば有
機繊維不織布を裁断しようとした場合には、繊維が裁断
されずにつながった部分が残って、うまく裁断できない
ことが往々にして生じるという問題がある。

【０００６】このような裁断されない部分を無くすため
には、押さえロール３等の押圧手段による押圧度合いが
ばらつかないようにすることが必須であり、このため押
圧の度合いには高い精度が求められる。すなわち上記の
従来の装置、方法でガラスクロスより柔軟なシート状物
を問題無く裁断しようとする場合には、高精度の設備が
必要で設備コストがきわめて高価になりがちであり、ま
た大掛がりなものになったりするという問題がある。

【０００７】また上記従来の裁断装置、方法では、カッ
ター刃２と受け材４とが直接に接触するため、カッター
刃２だけでなく受け材４の摩耗が大きく、あまり長持ち
しないために設備の更新が比較的短期間で必要になり、
製造コストを上昇させるという問題もある。

【０００８】本発明は、上記従来の諸問題点に鑑みてな
したもので、ガラスクロス等の腰が比較的強いシート状
物だけでなく、有機繊維不織布等の比較的柔軟なシート
状物でも所望の形状に効率よく、低コストで裁断できる
装置、方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
シート状物の裁断装置は、上記目的を達成するために、
シート状の被裁断物を所要の形状に裁断するためにカッ
ター刃を上記所要の形状に対応配置して保持した板状の
カッター保持体と、上記カッター刃の周囲に配置して上
記カッター保持体に組み合わせる弾性体とからなる裁断
手段と、上記カッター刃の配置に対応位置し、上記カッ
ター刃を嵌入させ得る溝を有する押圧受け手段とからな
り、上記裁断手段と上記押圧受け手段との間に上記被裁
断物を挟んで押圧し、上記カッター刃を上記溝内へ嵌入
させつつ上記被裁断物を裁断することを特徴とする。

【００１０】また本発明の請求項２に係るシート状物の
裁断方法は、上記目的を達成するために、シート状の被
裁断物を所要の形状に裁断する方法であって、カッター
刃を上記所要の形状に対応配置して保持した板状のカッ
ター保持体と、上記カッター刃の周囲に配置して上記カ
ッター保持体に組み合わせる弾性体とからなる裁断手段
と、上記カッター刃の配置に対応位置し、上記カッター
刃を嵌入させ得る溝を有する押圧受け手段との間に、上
記被裁断物を挟んで押圧し、上記カッター刃を上記溝内
へ嵌入させつつ上記被裁断物を裁断することを特徴とす
る。

【００１１】さらに本発明の請求項３に係るシート状物
の裁断方法は、上記目的を達成するために、上記弾性体
で上記溝の周囲の上記被裁断物を押さえつつ、上記カッ
ター刃を上記溝内へ嵌入させて上記被裁断物を裁断する
ことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。なお以下では
従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重
複する説明は省略する。また被裁断物は厚さ０．５ｍｍ
程度、目付４０ｇ／ｍ²の有機繊維不織布（ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂繊維不織布）であるとして説明す
る。

【００１３】図３は本発明に係るシート状物の裁断装置
の一実施形態を示す拡大断面図、図４は上型の平面図、
図５は下型の平面図である。なお図３は、図４に示すＡ
−Ａ線に相当する位置での断面を示す。本実施形態の装
置は、上型１０、下型１１とからなり、上型１０は基板
１２、カッター刃１３及びクッション材となる弾性体１
４とで裁断手段として構成してある。また押圧受け手段
となる下型１１にはスリット１５を形成してある。

【００１４】上型１０の基板１２は、カッター刃１３を
埋め込んで保持するもので、板状物、例えば鋼板、合
板、樹脂板、金属板等々を用い得るが、例えば合板を用
いると、カッター刃１３を埋め込み配置する加工がしや
すく、かつ加工コストも安く、比較的安価で軽量である
こと等の利点がある。厚さ２０ｍｍ程度の合板を用いる
とすると、カッター刃１３を埋め込むための溝の加工は
ミシン引きで済む。他の材料として鋼板、樹脂板などを
用いると、加工がレーザー、電子ビーム、ウォータージ
ェット、ワイヤーカッター等を用いる特殊なものにな
り、加工コストが高価になる。

【００１５】カッター刃１３は、従来の例と同様に所要
の裁断形状を呈するように設けた俗にトムソン刃と称す
る鋼鉄材の先端に刃をつけた帯状になった刃物を用い得
る。ＳＡＥ１０６０（米国自動車技術協会の規格）によ
れば、このような刃物に用いる鋼材は厚さ１ｍｍ、高さ
２１ｍｍまたは２３．６ｍｍ等と決まっているが、本発
明で使用するには適宜のものでよい。もちろんカッター
刃１３を基板１２に埋め込む以外の方法で取り付けても
かまわないが、基板１２の形状を裁断しようとする形状
に対応させる等の余分な加工が生じるので、図示の実施
形態のように埋め込みが好ましい。厚さ１ｍｍのカッタ
ー刃１３を取り付けるには、たとえば０．９５ｍｍの幅
の溝を基板１２に形成し、カッター刃１３の基部を埋め
込む。

【００１６】弾性体１４は、クロロプレンゴム発泡体等
のゴム系の発泡体からなるシート材である。有機系発泡
体でクッション性（復元性）があれば適宜のものを使用
可能であるが、クッション性、いわゆる発泡倍率が押圧
力とクッションとしての耐久性に影響する。なおカッタ
ー刃１３の頂点に対する、弾性体１４の表面の位置（高
さ）は理想的には０ｍｍ〜＋１０ｍｍ程度が好ましい
が、この値は弾性体１４のクッション性（復元力）と押
圧力で最適値が決まる。もっとも、経時的に弾性体１４
のクッション性がへたり、カッター刃１３のほうが飛び
出すようになっても被裁断物５の裁断は可能である。す
なわち、弾性体１４と下型１１とで挟むことによって被
裁断物５をしっかり押さえることができれば、カッター
刃１３の刃先と弾性体１４の表面位置とはラフな関係で
もよい。

【００１７】下型１１も上型１０の基板１２と同様に板
状物、例えば鋼板、合板、樹脂板、金属板等々を用い得
るが、スリット１５を設けることから加工の容易な合板
が好ましい。下型１１の形状は、図示のような板状のみ
ならず、所要の裁断形状が直線のみ等の単純な形状の場
合には従来の例で示した円柱状（金属ローラ）等でも採
用できるが、複雑な裁断形状の場合には板状とすること
が好ましい。

【００１８】スリット１５は、カッター刃１３を嵌入さ
せ得る溝として機能するので、カッター刃１３と対応す
る所要の裁断形状を呈するように設けてあり、たとえば
カッター刃１３の刃厚１ｍｍに対し、１．０ｍｍ〜４．
０ｍｍの幅の溝とする。スリット１５の幅の許容範囲と
しては、カッター刃１３の厚みと同じかその４倍程度で
ある。またスリット１５の溝深さは、上型１０の基板１
２からカッター刃１３が飛び出している高さ寸法以上あ
れば好ましいが、介在する弾性体１４によってカッター
は１３の飛び出し部分全部がスリット１５内に納まらな
いこともあるので、そのような場合には、カッター刃１
３の飛び出し高さ寸法以下であってもよいし、また下型
１１を被裁断物５の所要裁断形状に合わせて分割形成
し、分割ブロックを適宜離して配置することによってス
リット１５を形成してもよい。

【００１９】次に本実施形態の動作を図６及び図７を参
照して説明する。図６（Ａ）は切断開始直後の状態、
（Ｂ）は切断時の状態を示し、図７は被裁断物５に裁断
によって複数の裁断片が順次形成された状態を示す。

【００２０】まず上述した上型１０及び下型１１を一対
ずつ、図４及び図５の上方を互いに突き合わせるように
して図示せぬ加工ベース等の上にセットし、両型１０、
１１の間に従来と同様に長尺状の被裁断物５を導入し、
上型１０の上方から（あるいは下型１１の下方からも）
押圧力を掛け、上型１０の弾性体１４を被裁断物５を介
して下型１１へ押し付けてゆき、弾性体１４を押し潰す
ことによってカッター刃１３を弾性体１４の外側へ突出
させ、被裁断物５を所要の形状に裁断する。弾性体１４
の外側へ突出したカッター刃１３は、下型１１の表面に
当たることなく先端側から下型１１のスリット１５内へ
嵌入する。

【００２１】このとき、被裁断物５のカッター刃１３に
当たらない部分が下型１１と弾性体１４の間に挟まれる
ので、カッター刃１３が被裁断物５を裁断しようとする
部位の周囲には、カッター刃１３が被裁断物５をスリッ
ト１５内へ押し込もうとする力に対向して張力が掛か
り、これによって被裁断物５はピンと張った状態のまま
で裁断される。なおこの裁断の際に掛ける押圧力は、被
裁断物、クッション材質によるが０．５Ｋｇｆ／ｃｍ²
以上程度であり、簡易な構造のプレス等を用いることが
できる。なお本願発明者等が行った有機繊維不織布を裁
断する実験では、１．０Ｋｇｆ／ｃｍ²で押圧、裁断し
た。

【００２２】上述のように裁断した被裁断物５の裁断片
は、図示の実施形態では図７に斜線を付して示す裁断片
５ａ、５ｂのように図中の中央部が切断されずに若干つ
ながったような形状となる。これらの非切断部分を残し
ているのは、後に断熱吸音材を被覆する加工工程に入る
までガラスクロスを長尺のシート状のままに保っておい
て、運搬等をやりやすくするためであり、本発明におけ
る裁断がこのような形態に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るシート状物の裁断装置及び
シート状物の裁断方法は、以上説明してきたように、カ
ッター刃が押圧受け手段と接触せずに、押圧受け手段側
の溝内に入り込むため、従来の裁断装置、方法のような
カッター刃と受け材とが接触することに起因するカッタ
ー刃及び受け材の摩耗が極めて少なく、したがって交換
期間が長くなって製造コストを安価にでき、またカッタ
ー刃が押圧受け手段の溝に嵌入すればよいだけなので、
製造時の加工及び裁断時の動作精度があまり高精度であ
る必要はなく、設備コストが低くて済むという効果があ
る。さらに、弾性体で押圧受け手段の溝の周囲の被裁断
物を押さえながらカッター刃を溝内へ嵌入させて被裁断
物を裁断するので、被裁断物に張力を掛けてぴんと張ら
せた状態で裁断でき、裁断時に被裁断物がたるまないの
で、有機繊維不織布のような比較的柔軟なシート状物で
も問題なく裁断が可能で、高精度の裁断が実現できると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のシート状物の裁断装置、裁断方法を示す
斜視図である。

【図２】図１の装置の断面図である。

【図３】本発明に係るシート状物の裁断装置の一実施形
態を示す拡大断面図である。

【図４】図３の装置の上型の平面図である。

【図５】図３の装置の下型の平面図である。

【図６】図３の装置の動作を示す断面図である。

【図７】図３の装置による被裁断物の裁断状態、裁断形
状を示す平面図である。

【符号の説明】

５ 被裁断物 ５ａ、５ｂ 裁断片 １０ 上型 １１ 下型 １２ 基板 １３ カッター刃 １４ 弾性体 １５ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣木 努 東京都千代田区神田鍛冶町三丁目六番地三 旭ファイバーグラス株式会社内 Ｆターム(参考） 3C027 JJ02 JJ08 3C060 AA03 AA12 BG07 BG08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状の被裁断物を所要の形状に裁断
   するためにカッター刃を上記所要の形状に対応配置して
   保持した板状のカッター保持体と、上記カッター刃の周
   囲に配置して上記カッター保持体に組み合わせる弾性体
   とからなる裁断手段と、 上記カッター刃の配置に対応位置し、上記カッター刃を
   嵌入させ得る溝を有する押圧受け手段とからなり、 上記裁断手段と上記押圧受け手段との間に上記被裁断物
   を挟んで押圧し、上記カッター刃を上記溝内へ嵌入させ
   つつ上記被裁断物を裁断することを特徴とするシート状
   物の裁断装置。
2. 【請求項２】 シート状の被裁断物を所要の形状に裁断
   する方法であって、カッター刃を上記所要の形状に対応
   配置して保持した板状のカッター保持体と、上記カッタ
   ー刃の周囲に配置して上記カッター保持体に組み合わせ
   る弾性体とからなる裁断手段と、上記カッター刃の配置
   に対応位置し、上記カッター刃を嵌入させ得る溝を有す
   る押圧受け手段との間に、上記被裁断物を挟んで押圧
   し、上記カッター刃を上記溝内へ嵌入させつつ上記被裁
   断物を裁断することを特徴とするシート状物の裁断方
   法。
3. 【請求項３】 上記弾性体で上記溝の周囲の上記被裁断
   物を押さえつつ、上記カッター刃を上記溝内へ嵌入させ
   て上記被裁断物を裁断することを特徴とする請求項２の
   シート状物の裁断方法。