JP2001105381A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状物の切断部に突出部、引っ込み部が
生じたり、切断部が曲って変形することなく略直角の状
態に切断できる切断装置を提供することである。 【解決手段】 複数の環状の刃物６、７が所定の間隔を
有するように刃物６、７とスペーサ５とが交互に位置す
るように装着された第１刃軸１と、複数枚の環状の刃物
が前記第１刃軸１の各刃物６、７と接触可能なように刃
物１６、１８とスペーサとが交互に位置するように装着
された第２刃軸２とを備え、前記第１刃軸１と第２刃軸
２の刃物６、７、１６、１８の内少なくとも一方の刃物
１６、１８の刃先角を鋭角にせしめた切断装置におい
て、前記鋭角刃の刃物１６、１８に、刃先のみが突出
し、刃物の鋭角傾斜面部にカバー部材である環状カバー
１５、１９を設けた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂フイルム、
箔、電池用電極等の積層シート等の長尺の広幅シート状
物を所定の細幅シート状物にスリットする切断装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、合成樹脂フイルム、箔、箔の片
面あるいは両面に合成樹脂等が塗布された電池用電極等
の積層シート等の長尺の広幅シート状物を所定の細幅シ
ート状物にスリットする場合は、例えば、特公平７−２
４２２５号公報に記載されているような互いに平行に配
置された第１及び第２の回転軸を備え、該第１の回転軸
に外周側縁に刃物が形成された下刃をスペーサによりス
リット幅の間隔で固定し、第２の回転軸には上刃ホルダ
ーをスペーサによりスリット幅の間隔で固定してガング
スリット式の切断装置、あるいは特公平１−２００３９
号公報に記載されているような周縁に切刃を形成したド
ーナツ状で皿形のスリッター上刃を、回転自在に支承さ
れた取付治具に遊挿取り付けるに当たり、スリッター上
刃の皿状凸部側面と取付治具に同心に設けられた円錐面
との間に、環状コイルスプリングを嵌挿すると共に、そ
の反対側のスリッター上刃皿状凹部側面を取付治具の円
錐面に連続する小径部分に、同心にかつ着脱自在に嵌挿
したストップリングの外周縁で支承するようにして、ス
リット上刃を取付治具に対し自動調心式にかつ軸方向に
若干変位できるように固定し、逃げ角を形成する円錐面
状凹部を備えたリング状のスリッター下刃を被切断シー
ト搬送ローラに同心的に固着し、スリット上刃とスリッ
ター下刃とを２箇所で点接触するように接触係合させる
構成の切断装置が使用されている。

【０００３】上述の前者のようなガングスリット式の切
断装置では両面に合成樹脂等が塗布された電池用電極等
の積層シート状物のような場合には、被切断積層シート
状物に対して刃先角が９０度の刃物によって剪断力を与
えるようになっているため、剪断力が剪断しようとする
剪断線上に集中せず、内部で引っ張り力が作用して内層
の箔７０ａが破断を起こして一方のシート状物７０は箔
７０ａが合成樹脂７０ｂから舌状あるいは針状に突出
し、他方のシート状物７０は箔７０ａが引っ込んだ状態
（図１０）になるという問題がある。

【０００４】また、後者のような切断装置では切断され
たシート状物がスリッター上刃の皿状凸部側面に当接し
て箔７０ａに曲がりを生じて切断端面部に変形を起した
状態（図１１）になるという問題がある。

【０００５】そこで、図８に示されるような複数の環状
の刃物４３が所定の間隔を有するように刃物４３とスペ
ーサ４４とゴムローラ４５とが交互に位置するように軸
４２に装着された第１刃軸４０と、複数枚の環状の刃物
４８が前記第１刃軸４０の各刃物４３と接触可能なよう
に刃物４８とスペーサ４９とゴムローラ５０とが交互に
位置するように軸４７に装着された第２刃軸４１とを備
え、該第１刃軸４０と第２刃軸４１の刃物４３、４８の
一方の刃物４８の刃先角を鋭角にせしめた構成の切断装
置を開発した。

【０００６】

【発明の解決しようとする課題】ところが、刃物４８の
刃先角を鋭角にすると、図９に示されるような傾斜面部
に大きな空間を生じて切断されたシート状物が該鋭角刃
部によって押圧され、鋭角刃の傾斜面に沿って大きく曲
げられて変形するという問題がある。

【０００７】また、図１２に示されるようなシート状物
がゴムローラによってニップされている場合は刃物の傾
斜面部に窪みがあると、シート状物の切断部近傍が刃物
の空間部に沿った状態で曲げられてダメージを受けると
いう問題がある。

【０００８】さらに、リチウムイオン電池の電極板のよ
うな極薄の銅箔の両面に合成樹脂がコーティングされた
シト状物を鋭角刃を有する刃物によって切断すると、刃
先がシート状物に切り込む際に該シート状物に引っ張り
力が作用して極薄の銅箔が破れるという問題がある。

【０００９】本発明はシート状物の切断部に突出部、引
っ込み部が生じたり、切断部が曲って変形することなく
略直角の状態に切断できる切断装置を提供することを目
的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の切断装置は上述
の目的を達成するもので請求項１に記載のように鋭角刃
の刃物に、刃先のみが突出し、刃物の鋭角傾斜面部にカ
バー部材を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の切断装置は請求項２に記載
のようなカバー部材を、スペーサまたは板状カバーによ
って形成せしめた構成、請求項３に記載のような第１刃
軸と第２刃軸の刃物の内少なくとも一方の刃物は弾性体
によって押圧される構成、請求項４に記載のような第１
刃軸と第２刃軸におけるスペーサの内、対向するスペー
サの一方のスペーサを外周部に弾性体が装着された構成
にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の切断装置の構成の
一実施態様を示す概略断面図、図２は図１の切断装置に
おけるシート状物の切断状態を示す概略拡大図であって
切断装置は機枠（図示せず）に軸受によって回転可能に
取り付けられた固定側の第１刃軸１と、該第１刃軸１に
対して軸間距離が調節できると共に回転可能に軸受によ
って該機枠に取り付けられた第２刃軸２とにより構成さ
れている。

【００１３】上述の第１刃軸１は切断すべきシート状物
の幅寸法（Ｗ）にほぼ等しい幅寸法を有する間隙形成用
の第１ゴムローラ４と、環状の刃物６と、環状のスペー
サ５と、環状の刃物７とを軸体３に順次嵌挿せしめると
共に、その両端部にカラー８を嵌挿せしめて座金９とナ
ット１０とにより両側から締め付けて一体物に形成され
ている。この場合カラー８の内側には第１ゴムローラ４
またはスペーサ５が位置するように切断箇所数に応じて
第１ゴムローラ４とスペーサ５とが交互に位置するよう
に嵌挿する。

【００１４】第１ゴムローラ４は軸体３に嵌挿されるボ
ス１１と、その外周部に１〜２０ｍｍの厚さで焼き付
け、接着、溶着等により一体物にされたウレタンゴム、
ブチルゴム、シリコンゴム等の合成ゴムからなるゴム体
１２とにより構成されている。該ゴム体１２の厚さ寸法
は軸体３の外径寸法、刃物６、７の外径寸法、ゴム硬度
等によって適宜設定される。

【００１５】スペーサ５は第１ゴムローラ４の幅寸法
（Ｗ）から刃物６、７の厚さ寸法（Ｔ）分を差し引いた
幅寸法（Ｗａ）になっていると共に、外径寸法は刃物
６、７の外径寸法と同一に設定するのが好ましい。

【００１６】このスペーサ５はステンレス鋼、塩化ビニ
ール樹脂、ポリアミド樹脂等の硬質合成樹脂等によって
形成するか、第１ゴムローラ４と同様にボス１１とゴム
体１２とにより形成することができる。

【００１７】上述の第２刃軸２は環状の押圧用スペーサ
１４と、刃物の傾斜部を覆う環状カバー１５と、刃先が
鋭角な傾斜面を有する環状の刃物１６と、間隔形成用の
第２ゴムローラ１７と、刃先が鋭角な傾斜面を有する環
状の刃物１８と、刃物の傾斜部を覆う環状カバー１９
と、環状の押圧用スペーサ２０とを軸体１３に順次嵌挿
せしめると共に、その両端からカラー２１を嵌挿せしめ
て座金２２とナット２３とによって両側から締め付けて
一体物に構成されている。この場合カラー２１の内側に
は固定側刃軸１における第１ゴムローラ４と対向する箇
所に刃物１６、押圧用スペーサ１４、刃物１８がスペー
サ５、刃物６、７と対向する箇所に第２ゴムローラ１７
が位置するように嵌挿する。

【００１８】第２ゴムローラ１７は第１ゴムローラ４と
同様にボス２４とゴム体２５とにより構成されている。

【００１９】押圧用スペーサ２０の外周側の幅寸法は刃
物１６、１８が軸方向に円滑に移動することができるよ
うに刃物１６、１８の厚さ寸法分と環状カバー１５、１
９の厚さ寸法と移動可能な間隙寸法分を差し引いた厚さ
寸法になっている。

【００２０】押圧用スペーサ１４の片側、押圧用スペー
サ２０の両側面には断面形状が凹状の環状溝１４ａ、２
０ａが形成され、刃物１６、１８を第１刃軸１の刃物
６、７の側面に所定の面圧で接触させるための皿ばね、
合成ゴム製リング等の弾性体２６が取り付けられてい
る。

【００２１】第２ゴムローラ１７のゴム部は第１ゴムロ
ーラ４と略同一の幅寸法（Ｗ）にしてある。

【００２２】上述のゴム体１２、２５は１〜２０ｍｍの
範囲で軸体３の外径寸法、刃物６、７の外径寸法、ゴム
硬度等によって厚さ寸法を設定すると共に、外径寸法
（Ｄ１）が押圧用スペーサ５、１４の外径寸法（Ｄ）に
等しくなるように設定する。

【００２３】上述のナット１０、２３を締め付ける際に
皿ばね等の緩み止め部材を介在させるのが好ましい。ま
た、座金９、２２とカラー８、２１を一体物に形成する
ことでカラー８、２１を省略することは可能である。

【００２４】上述の第１刃軸１と第２刃軸２は駆動装置
（図示せず）によって逆方向に所定の速度で回転される
ようになっている。

【００２５】上述の刃物１６、１８はその外周先端部が
２５度〜６０度の傾斜角度（θ）を有する傾斜面１６
ａ、１８ａ（鋭角の刃部）が形成されている。

【００２６】該傾斜角度（θ）は２５度より鋭利な角度
すると刃先自体の剛性が不足して刃先が折れたり欠けた
りする。該角度を６０度以上すると従来の９０度の刃物
の場合と同様の不具合が生じる。そのため、該傾斜角度
（θ）は２５度〜６０度の範囲内において設定するのが
望ましい。

【００２７】また、刃物１６、１８の厚さ寸法は容易に
入手できる刃物板材の厚さに制限があること、刃物の厚
さ寸法を厚くすると該刃物の刃先の傾斜面部を覆う環状
カバー１５、１９の覆い部１５ａ、１９ａが大きくな
り、該環状カバー１５、１９が第１ゴムローラ４等の押
圧力等によって変形しないようするためには環状カバー
１５、１９の厚さ寸法を厚くしなければならず、押圧用
スペーサ２０の厚さ寸法がそれだけ薄くなること等の制
限がある。そのため、刃物１６、１８の厚さ寸法は２．
０ｍｍが上限であることが判った。一方、厚み寸法が
０．２ｍｍ以下になると必要とする剛性、強度を得るこ
とが不可能になる。

【００２８】これ等のことから刃物１６、１８の厚み寸
法は０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの間で設定する必要があ
り、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍのものを使用するのが好ま
しい。

【００２９】該刃物１６、１８の外径寸法がスペーサ１
５の外径寸法より大きすぎる（切断されるシート状物の
厚さ寸法以上）と上述の従来技術の後者の場合と同じ様
に切断されたシート状物に曲りが生じることになる。

【００３０】これ等のことから刃物１６、１８の外径寸
法はスペーサの外径寸法に対して僅かに大きい寸法（切
断されるシート状物の厚さ寸法の範囲）になるように設
定する必要がある。

【００３１】上述の切断装置におけるシート状物７０の
切断部においては図２に示されるように各刃物６、７、
１６、１８が所定寸法分重なりあった状態になるように
軸体３、１３が機枠（図示せず）に取り付けられている
ため、ゴム体１２、２５の外周面が接触した状態でシー
ト状物７０が刃物６、７、１６、１８の円周面に押圧さ
れる。

【００３２】環状カバー１５、１９は外径寸法[（Ｄ
ｋ）ｍｍ]が刃物１６、１８の外径寸法[（Ｄｎ）ｍｍ]
に対して[（ｈ）ｍｍ]だけ小さくなるように設定する。

【００３３】ｈ ＝ ｔ／２ 〜 ｔ ｔはシート状物７０の厚さ寸法である。

【００３４】該（ｈ）がシート状物７０の厚さ（ｔ）よ
り大きくなるとシート状物の変形が量が大きくなり、巻
取った製品がハイエッジの状態になる。逆に（ｈ）が小
さすぎると刃先の効果が無くなり矩形刃と同じ様な切断
製品になる。

【００３５】該環状カバー１５、１９の刃物１６、１８
の傾斜面１６ａ、１８ａ部を覆うための覆い部１５ａ、
１９ａの傾斜面１５ｂ、１９ｂは刃物１６、１８の傾斜
面１６ａ、１８ａの角度より大きい角度になるように設
定するのが好ましい。

【００３６】該傾斜面１５ｂ、１９ｂの角度が刃物１
６、１８の傾斜面１６ａ、１８ａの角度と同一あるいは
該角度より小さくなると、加工誤差がある場合に刃物に
不要な力が作用したり、間隙寸法が大きくなったりする
という問題が生じる。

【００３７】また、刃物１６、１８の傾斜面１６ａ、１
８ａの間隔寸法[（ｖ）ｍｍ]は下記の範囲に設定する。

【００３８】０ ＜ ｖ ＜ ｔ 該間隔寸法（ｖ）がシート状物７０の厚さ（ｔ）より大
きくなると、シート状物７０が該間隙部に入り込み従来
の窪みのある状態と同様の現象を生じ、間隔寸法（ｖ）
が０の場合には刃物に無理な力が生じる。

【００３９】この様な状態でシート状物７０が搬送され
ると共に固定側の第１刃軸１と可動側の第２刃軸２が回
転されると、刃先がシート状物７０の表層を僅かに切り
込みしかも環状カバー１５、１９が押圧用スペーサ１
４、２０と同様の役目をしてシート状物７０を平行的に
押し下げた状態になり、シート状物７０が曲がらず図７
に示されるような略直角の状態に切断される。

【００４０】上述の切断装置における刃物１６、１８と
環状カバー１５、１９は図３に示されるような環状カバ
ー１５、１９覆い部１５ａ、１９ａが押圧用スペーサ２
７の端部に一体的に形成された構成、図４に示されるよ
うな図３における弾性体２６が無く第１刃軸１と同様に
刃物１６、１８がスペーサ２８と第２ゴムローラ１７に
よって挟持された構成、図５に示されるような刃物２９
を挟んで一方に環状カバー３０を他方に押さえ板３１を
配しボルト３２によって一つのユニットを形成し、スペ
ーサ３３と第２ゴムローラ１７間に装着された構成にす
ることができる。

【００４１】本発明の切断装置は第１刃軸１を、第２刃
軸２と同じように鋭角刃の刃物と環状カバーが装着され
た構成にすることができる。

【００４２】また、図１における第１ゴムローラ４と第
２ゴムローラ１７は図６に示されるような円周部におけ
る幅方向の中央部が凹状３４ｂ、３５ｂに形成されたゴ
ム体３４、３５にすることができ、該接触部３４a1、３
４a2、３５a1、３５a2の幅寸法（Ｅ）、凹状部３４ｂ、
３５ｂの深さ寸法（Ｆ）は切断するシート状物の厚さ、
材質、刃物６、７、１６、１８の外径寸法、幅寸法、第
１刃軸１と第２刃軸２の軸間距離等によって設定する。

【００４３】この様な状態でシート状物７０が搬送され
ると共に固定側の第１刃軸１と可動側の第２刃軸２が回
転されると、円周部に凹状部３３ｂ、３４ｂが形成され
ていない第１ゴムローラ４、第２のゴムローラ１４の場
合と同様にシート状物７０が刃物６、７、１６、１８部
を図７に示されるような略直角の状態に切断することが
できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明の切断装置は請求項１に記載のよ
うに鋭角刃の刃物に、刃先のみが突出し、刃物の鋭角傾
斜面部にカバー部材を設けた構成にしているため、シー
ト状物の切断部に突出部、引っ込み部が生じたり、切断
部が曲がった状態に形成されることなく、略直角の状態
に切断することができる。

【００４５】また、本発明の切断装置は請求項２に記載
のようなカバー部材を、スペーサまたは環状カバーによ
って形成せしめた構成にすると、刃物の刃先部を複雑か
つ高精度に加工することなくシート状物を略直角の状態
に切断することができ、請求項３に記載のような第１刃
軸と第２刃軸の刃物の内少なくとも一方の刃物は弾性体
によって押圧される構成にすると、刃軸間における刃物
位置誤差が自動的に修正され、所定幅のシート状物に切
断することができ、請求項４に記載のような第１刃軸と
第２刃軸におけるスペーサの内、対向するスペーサの一
方のスペーサを外周部に弾性体が装着された構成にする
と、切断時にシート状物がずれることが無く真っ直ぐな
状態に切断することができる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切断装置の構成の第一の実施態様を示
す概略断面図である。

【図２】図１の切断装置におけるシート状物の切断状態
を示す概略拡大図である。

【図３】本発明の切断装置の切断部の第二の実施態様を
示す概略拡大図である。

【図４】本発明の切断装置の切断部の第三の実施態様を
示す概略拡大図である。

【図５】本発明の切断装置の切断部の第四の実施態様を
示す概略拡大図である。

【図６】本発明の切断装置の構成の第二の実施態様を示
す概略拡大図である。

【図７】本発明の切断装置によって切断されてシート状
物の切断部を示す概略図である。

【図８】従来の切断装置の構成の実施態様を示す概略図
である。

【図９】図８の切断部の詳細を示す概略図である。

【図１０】、

【図１１】、

【図１２】従来の切断装置によって切断されてシート状
物の切断部を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 第１刃軸 ２ 第２刃軸 ３、１３ 軸体 ４ 第１ゴムローラ ５、２８、３３ スペーサ ６、７、１６、１８、２９ 刃物 １１、２４ ボス １２、２５、３４、３５ ゴム体 １７ 第２ゴムローラ １４、２０ 押圧用スペーサ １５、１９、３０ 環状カバー ２１ カラー ２２ 座金 ２３ ナット ２６ 弾性体 ３１ 押さえ板 ３２ ボルト ６ａ、７ａ、１６ａ、１８ａ、１５ｂ、１９ｂ 傾斜面 １５ａ、１９ａ 覆い部 ３４ｂ、３５ｂ 凹部 ３４a1、３４a2、３５a1、３５a2 接触面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の環状の刃物が所定の間隔を有する
   ように刃物とスペーサとが交互に位置するように装着さ
   れた第１刃軸と、複数枚の環状の刃物が前記第１刃軸の
   各刃物と接触可能なように刃物とスペーサとが交互に位
   置するように装着された第２刃軸とを備え、前記第１刃
   軸と第２刃軸の刃物の内少なくとも一方の刃物の刃先角
   を鋭角にせしめた切断装置において、前記鋭角刃の刃物
   に、刃先のみが突出し、刃物の鋭角傾斜面部にカバー部
   材を設けたことを特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 カバー部材を、スペーサまたは板状カバ
   ーによって形成せしめたことを特徴とする請求項１に記
   載の切断装置。
3. 【請求項３】 第１刃軸と第２刃軸の刃物の内少なくと
   も一方の刃物は弾性体によって押圧されていることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の切断装置。
4. 【請求項４】 第１刃軸と第２刃軸におけるスペーサの
   内、対向するスペーサの一方のスペーサを外周部に弾性
   体が装着された形状にせしめたことを特徴とする請求項
   １から請求項３の内の一つの請求項に記載の切断装置。