JP3721019B2 - 切断装置 - Google Patents

Description

【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、特開昭５５−１３７８９９号公報に記載されているような互いに平行に配置した一対の回転軸に、それぞれ軸方向に間隔をおいて複数の環状の回転刃を装着し、一方の回転軸の各回転刃（固定刃）に他の回転軸の各回転刃を弾性体によって押圧させることによって交錯させ、該各回転軸を回転させることにより、薄板材料を、該各回転軸の各回転刃の外周縁間に送り込み、複数条に切断して送り出すように構成された切断装置、特公昭６１−４６３６号公報に記載されているような互いに平行に配置した一対の回転軸に、それぞれ軸方向に間隔をおいて複数の環状の回転刃を固定し、一定の回転軸の各回転刃間に他の回転軸の各回転刃を交錯させ、該各回転軸を回転させることにより、薄板材料を、該各回転軸の各回転刃の外周縁間に送り込み、複数条に切断して送り出すように形成されていると共に、前記回転刃がそれぞれ軸方向に分離された厚刃と薄刃およびこれ等の厚刃と薄刃間に設けられた弾性体とを備えており、各回転刃の薄刃が弾性体によって厚刃（固定刃）に押圧されるように構成された切断装置が使用されている。
【０００３】
また、特公昭５８−３８２８号公報に記載されているような互いに平行に配置した一対の回転軸にそれぞれ切断工具が軸長手方向に移動自在に装着され、該切断工具が螺子機構で移動するシフタによって位置決めされるように形成されていると共に、切断工具が軸に移動自在に取り付けられたホルダと、該ホルダに装着された刃物おとび弾性体とにより形成され、両者の切断工具における刃物が弾性体によって押圧されて両者の刃物が接触状態を維持する構成の切断装置が使用されている。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
前者のような薄刃を固定刃に対して押圧させる構成の切断装置ではシート状物の切断によって切れ味が悪くなった刃物を研磨すると、該刃物の厚みが薄くなると共に、研磨状態によって仕上がった厚さ寸法は異なったものになる。該刃物の厚みが変わると切断位置移動することになり、得られる製品の幅寸法にバラツキを生じるという問題がある。
【０００５】
また、後者のような各切断工具の刃物が弾性体によって押圧されて接触状態なる構成の切断装置では弾性体の押圧力の誤差等によって切断位置が変化するため、得られる製品の幅寸法にバラツキを生じたり、軸体に対する刃物の取付姿勢が変化して切断面が不均一になったりするという問題がある。
【０００６】
さらに、上述の各切断装置では回転軸に刃物と弾性体を順次挿入し、弾性体を圧縮させながら組み付けなければならず、組み付け作業が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は刃物を研磨しても切断幅が変化せず、しかも構成する部品の加工が容易な切断装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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、複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にゴムローラとスペーサとが交互に位置するように軸体に装着された第１刃軸と、複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にスペーサとゴムローラとが交互に位置するように軸体に装着された第２刃軸とを平行な状態で配置し、第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とを第１刃軸のスペーサに設けた弾性体と第２刃軸のスペーサに設けた弾性体とにより押圧することで第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とが接触するように構成した切断装置において、第１刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力が、第２刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力よりも大きく、その差が少なくとも１０Ｎ以上となるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の切断装置は請求項２に記載のような第１刃軸と第２刃軸における刃物が、同軸上のスペーサによってそれぞれ位置決めされている構成、請求項３に記載のような第１刃軸と第２刃軸の相対する位置におけるスペーサの幅寸法が同一である構成、請求項４に記載のような刃物が、基準リングと押圧用リングと押圧用の弾性体とによって挟持され一つの刃物リングユニットとして形成された構成、請求項５に記載のような刃物の切断位置を変更可能にせしめた構成、請求項６に記載のような第１刃軸と第２刃軸の相対する位置における刃物リングユニットの幅寸法が同一である構成にすることができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
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、７がその両側に取り付けられた環状のスペーサ５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１０を嵌挿せしめて座金１１とナット１２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１０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。
【００１２】
刃物６はスペーサ５に形成されたボス５ａに軸方向に移動可能に嵌挿され、該ボス５ａの外周部に形成された断面形状が凹状の環状溝５ｃに内装されたスプリングばね、皿ばね、合成ゴム製リング等の弾性体８によって第１ゴムローラ４の側面に所定の面圧でもって当接するようになっている。一方、刃物７はスペーサ５の反対側に形成されたボス５ｂに軸方向に移動可能に嵌挿され、該ボス５ｂの外周部に形成された断面形状が凹状の環状溝５ｄに内装された弾性体８と同じ弾性力を有する弾性体９によって該刃物７の隣に位置する第１ゴムローラ４の側面に所定の面圧でもって当接するようになっている。
【００１３】
第１ゴムローラ４は軸体３に嵌挿されるボス１３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１４とにより構成されている。該ゴム体１４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。
【００１４】
スペーサ５は第１ゴムローラ４の幅寸法（Ｗ）と同一寸法、外径寸法は刃物６、７の外径寸法と同一または少し大きいか小さい寸法（被切断シート状物の厚さ寸法の±１／２の範囲）に設定するのが好ましい。
【００１５】
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１３とゴム体１４とにより形成することができる。
【００１６】
上述の第２刃軸２は第１ゴムローラ４と等しい幅寸法を有し、環状の刃物１８、１９がその両側に取り付けられた環状のスペーサ１７と、スペーサ５と等しい幅寸法を有する間隙形成用の第２ゴムローラ１６とを軸体１５に順次嵌挿せしめると共に、その両端部にカラー２２を嵌挿せしめて座金２３とナット２４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２２の内側には第２ゴムローラ１６またはスペーサ１７が位置するように切断箇所数に応じて第２ゴムローラ１６とスペーサ１７とが交互に位置するように嵌挿する。
【００１７】
刃物１８はスペーサ１７に形成されたボス１７ａに軸方向に移動可能に嵌挿され、該ボス１７ａの外周部に形成された断面形状が凹状の環状溝１７ｃに内装されたコイルばね、皿ばね、合成ゴム製リング等の弾性体２０によって第２ゴムローラ１６の側面に所定の面圧でもって当接するようになっている。一方、刃物１９はスペーサ１７の反対側に形成されたボス１７ｂに軸方向に移動可能に嵌挿され、該ボス１７ｂの外周部に形成された断面形状が凹状の環状溝１７ｄに内装された弾性体２０と同じ弾性力を有する弾性体２１によって該刃物１９の隣に位置する第２ゴムローラ１６の側面に所定の面圧でもって当接するようになっている。
【００１８】
第２ゴムローラ１６は第１ゴムローラ４と同様にボス２５とゴム体２６とにより構成されている。
【００１９】
第２ゴムローラ１６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。
【００２０】
上述のゴム体１４、２６は１〜２０ｍｍの範囲で刃物６、７、１８、１９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）が刃物６、７、１８、１９の外径寸法（Ｄ）に等しくなるように設定する。
【００２１】
該刃物６、７、１８、１９の外径寸法がスペーサ５、１７の外径寸法より小さすぎる場合はゴム体の加圧力によりシート状物が刃物に接触して切断させる。また、刃物６、７、１８、１９の外径寸法がスペーサ５、１７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。
【００２２】
これ等のことから刃物６、７、１８、１９の外径寸法はスペーサの外径寸法に対して略同一寸法（加工寸法誤差分の差）とするか僅かに大きいか小さい寸法（切断されるシート状物の厚さ寸法）になるように設定する必要がある。
【００２３】
上述の弾性体８、９と弾性体２０、２１の押圧力は例えば基準になる側（固定側）の刃軸（第１刃軸１）の方が大きく（弾性体８、９＞弾性体２０、２１）なるように設定する。この場合弾性体の押圧力は加工、材質等の関係で全く同一なものを得ることが不可能であるため、基準になる側の刃軸に取り付けられる弾性体の押圧力が大きくなるよう少なくとも１０Ｎ以上の差があるように設定する必要がある。
【００２４】
上述のナット１２、２４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１１、２３とカラー１０、２２を一体物に形成することでカラー１０、２２を省略することは可能である。
【００２５】
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。
【００２６】
上述の刃物６、７、１８、１９はシート状物の材質、厚さ、切断速度等によってはその外周先端部が３０度〜８０度の傾斜角度（θ）を有する傾斜面６ａ、７ａ、１８ａ、１９ａ（鋭角の刃部）が形成されたものを使用するのが望ましいが、刃の外周先端部が傾斜せず略９０度の刃物を使用することができると共に、刃の外周先端部が傾斜した刃物と刃の外周先端部が略９０度の刃物を組み合わせて使用することができることは言うまでもない。
【００２７】
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、１８、１９が所定寸法分重なりあった状態になるように軸体３、１５が機枠（図示せず）に取り付けられているため、ゴム体１４、２６の外周面が接触した状態でシート状物７０が刃物６、７、１８、１９の円周面に押圧される。
【００２８】
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んだ状態になって切断応力が集中し、シート状物７０が刃物６、７、１８、１９部において一方のシート状物７０の箔７０ａが合成樹脂７０ｂより舌状に突出し、他方のシート状物７０の箔７０ａが合成樹脂７０ｂより引っ込んだ状態あるいは箔７０ａが曲って切断部が変形した状態にならず略直角の状態に切断される。
【００２９】
本発明の切断装置は図３に示されるような刃物３０を挟んで一方にボス３３とゴム体３４とからなるゴムローラの一部である基準リング２８が、他方にスペーサの一部である押圧用リング２９が配されていると共に押圧用リング２９に内装された弾性体３１によって刃物３０が基準リング２８に押圧された状態でボルト３２によって一つの刃物リングユニット２７が形成され、該刃物リングユニット２７がスペーサ３６を挟んで図１におけるスペーサ部５の状態と同様の状態になるようにボス３７、ゴム体３８からなるゴムローラ３５と刃物リングユニット２７とスペーサ３６とが順次軸体３に嵌挿され、カラー、座金、ナットとによって両側から締め付けられて一体物の第１刃軸１が形成されている。該第１刃軸１と同様に刃物４０とボス４５、ゴム体４６からなる基準リング４１と押圧用リング４２と弾性体４４とボルト４３とによって刃物リングユニット３９が形成され、該刃物リングユニット３９とスペーサ４７とボス４９、ゴム体５０からなるゴムローラ４８とが順次軸体１５に嵌挿されて一体物の第２刃軸２が形成された構成にすることができる。
【００３０】
この様な第１刃軸１と第２刃軸２の場合は該刃軸の相対する位置における各部材の厚さを同一寸法に設定すると、対応する位置の各部材を同時に加工用テーブルにセットした状態で厚さ加工（切削加工、研削加工の仕上げ加工）を行うことができ、各部材の厚さ寸法に誤差を生じることが無く均一な幅の切断物を得ることができる。
【００３１】
また、該刃物３０の切断位置を微小に変更する場合は図４に示されるような基準リング２８と刃物３０の間にボス３３と同じ材質あるいはステンレス鋼等によって製作された０．０１〜０．１ｍｍの厚さのシム４５を挿入した構成にする。該シム４５はシート状物７０を挟持する基準リング２８のボス部に当接させる。
【００３２】
刃物が接触（隙間が０の状態）した状態ではシート状物（基材の材質、厚さ、塗布物の材質、硬度、厚さ等）によっては切り粉が発生する場合があるが、基準リング２８と刃物３０の間に所定の厚さのシム４５を挿入すると、第１刃軸と第２刃軸の刃物間に隙間を形成させることができ、該シート状物でも切断時に切り粉が発生するのを防止することができる。
【００３３】
図１における第１ゴムローラ４と第２ゴムローラ１６は図５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１４ｂ、２６ｂに形成されたゴム体１４、２６にすることができ、該接触部１４a1、１４a2、２６a1、２６a2の幅寸法（Ｅ）、凹状部１４ｂ、２６ｂ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、１８、１９の外径寸法、幅寸法、第１刃軸１と第２刃軸の軸間距離等によって設定する。
【００３４】
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１４ｂ、２６ｂが形成されていない第１ゴムローラ４と第２ゴムローラ１６の場合と同様にシート状物７０が略直角の状態に切断することができる。
【００３５】
【発明の効果】
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、複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にゴムローラとスペーサとが交互に位置するように軸体に装着された第１刃軸と、複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にスペーサとゴムローラとが交互に位置するように軸体に装着された第２刃軸とを平行な状態で配置し、第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とを第１刃軸のスペーサに設けた弾性体と第２刃軸のスペーサに設けた弾性体とにより押圧することで第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とが接触するように構成した切断装置において、第１刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力が、第２刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力よりも大きく、その差が少なくとも１０Ｎ以上となるように構成している。これにより、第１刃軸における刃物が切断基準位置になるため、刃物を研磨して刃物の厚さが薄くなっても切断幅が変化せず、刃物が所定の厚さになるまで再研磨して有効に使用することができると共に、均一な幅寸法を有する帯状製品を得ることができる。
【００３６】
また、請求項２に記載のような第１刃軸と第２刃軸における刃物が、同軸上のスペーサによってそれぞれ位置決めされている構成にすると、切断刃物位置を確定させることが均一な幅の切断物を得ることができると共に、刃物を略全周で支持できるため、刃物の姿勢が安定し、切断面形状が均一な製品を得ることができ、さらに、刃物を略全周で支持するため、刃物を押圧する弾性体の力を強くすることが可能になり、刃物の姿勢をより安定させることができ、請求項３に記載のような第１刃軸と第２刃軸の相対する位置におけるスペーサの幅寸法が同一である構成にすると、スペーサの幅加工を同時に行うことができ、刃物の切断位置の誤差を極めて小さくすることができ、請求項４に記載のような刃物が、基準リングと押圧用リングと押圧用の弾性体とによって挟持され一つの刃物リングユニットとして形成された構成にすると、刃物押圧用の弾性体が刃物リングユニットに組み込まれているため、軸体に対する組み込み操作を容易に行うことができ、請求項５に記載のような刃物の切断位置を変更可能にせしめた構成にすると、第１刃軸と第２刃軸の刃物間に隙間を形成させることができ、シート状物によって切り粉が発生するのを防止することができ、請求項６に記載のような第１刃軸と第２刃軸の相対する位置における刃物リングユニットの幅寸法が同一である構成にすると、請求項３と同様にスペーサの幅加工を同時に行うことができ、刃物の切断位置の誤差を極めて小さくすることができる。
【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断面図である。
【図５】本発明の切断装置の構成の第二の実施態様を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 第１刃軸
２ 第２刃軸
３、１５ 軸体
４ 第１ゴムローラ
５、１７、３６、４３ スペーサ
６、７、１８、１９、３０、４０ 刃物
８、９、２０、２１、３１、４４ 弾性体
１０、２２ カラー
１１、２３ 座金
１２、２４ ナット
１３、２５、３３、３７、４５、４９、５ａ、５ｂ、１７ａ、１７ｂ ボス
１４、２６、３４、３８、４６、５０ ゴム体
１６ 第２ゴムローラ
２７、３９ 刃物リングユニット
２８、４１ 基準リング
２９、４２ 押圧用リング
３２、４３ ボルト
３５、４８ ゴムローラ
６ａ、７ａ、１８ａ、１９ａ 傾斜面
５ｃ、５ｄ、１７ｃ、１７ｄ 環状溝
１４ｂ、２６ｂ 凹部
１４a1、１４a2、２６a1、２６a2 接触部

Claims (6)

1. 複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にゴムローラとスペーサとが交互に位置するように軸体に装着された第１刃軸と、複数の環状の刃物が所定の間隔を有するように刃物間にスペーサとゴムローラとが交互に位置するように軸体に装着された第２刃軸とを平行な状態で配置し、第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とを第１刃軸のスペーサに設けた弾性体と第２刃軸のスペーサに設けた弾性体とにより押圧することで第１刃軸の刃物と第２刃軸の刃物とが接触するように構成した切断装置において、第１刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力が、第２刃軸のスペーサに設けた弾性体の押圧力よりも大きく、その差が少なくとも１０Ｎ以上となるように構成したことを特徴とする切断装置。
2. 第１刃軸と第２刃軸における刃物が、同軸上のスペーサによってそれぞれ位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 第１刃軸と第２刃軸の相対する位置におけるスペーサの幅寸法が同一であ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. 刃物が基準リングと押圧用リングと押圧用の弾性体とによって挟持され一つの刃物リングユニットとして形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の切断装置。
5. 刃物の切断位置を変更可能にせしめたことを特徴とする請求項４に記載の切断装置。
6. 第１刃軸と第２刃軸の相対する位置における刃物リングユニットの幅寸法が同一であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の切断装置。

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