JP4695731B2 - 刃先の精密仕上げ方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光材料、磁気材料、半導体、ＩＣ、液晶素子等を積層した樹脂、紙、金属箔等からなる幅広の薄いフィルムまたはシート（以下、単にシートという）を幅狭の帯状シートに切断する切断刃に関し、特に、切断刃の刃先の精密仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、写真用フィルムや磁気テープ等は、一般に、製品の幅よりも幅広の状態のままで各種の処理や加工を施した後、最終的に製品の幅に切断するようにしている。このような、幅広の薄いシートを幅狭の帯状シートに切断する工具として、特開平１ー２４６０９４号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
これを図９および図１０により説明する。図９（Ａ）は切断工具の正面図、図９（Ｂ）は側面図、図１０（Ａ）は刃先の拡大断面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の刃により切断されたシートの拡大断面図、図１０（Ｃ）は改良された刃先の拡大断面図、図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）の刃により切断されたシートの拡大断面図、図１０（Ｅ）は、改良された刃先の他例を示す拡大断面図である。
【０００４】
図９（Ａ）において、複数の環状の下刃１は、図示しない駆動装置により回転される下刃シャフト２に固定され、同じく複数の環状の上刃３は、前記下刃シャフト２に連動して回転する上刃シャフト４に固定されている。下刃１と上刃３は、互いに刃先部分が重なり合うように配置され、それぞれ図９（Ｂ）に示す矢印方向に回転され、幅広シートＳは、両刃１、３の間に送り込まれて、その長手方向に連続的に切断される。
【０００５】
ところで、図１０（Ａ）に示すように、下刃１の刃先１ａの形状を直角とし、上刃３の刃先３ａの形状を鋭利な形状にした場合、幅広シートＳは図１０（Ｂ）に示す形状に切断される。このとき、シートＳの基材Ｓ１上に積層材料Ｓ２が積層されている場合、シートの一方の側端面においては基材Ｓ１が積層材料Ｓ２よりも外側に突出し、他方の側端面においては積層材料Ｓ２が基材Ｓ１よりも外側に突出する。積層材料Ｓ２が基材Ｓ１よりも外側に突出していると、シートＳを製品内で搬送したとき積層材料Ｓ２の側面が製品内の部品と擦れ合って、製品内に粉状に剥げ落ちてしまい、種々の悪影響を及ぼすという問題を有している。
【０００６】
この問題を解決するために、特開平１ー２４６０９４号公報においては、図１０（Ｃ）に示すように、下刃１の刃先１ａの形状を直角とし、上刃３の刃先を径外方に向かって次第に下刃１から離れるように面取り部３ｂを形成することにより、図１０（Ｄ）に示すように、シートＳの基材Ｓ１の両側端に積層材料Ｓ２より外方に突出する突出部Ｔを形成するようにしている。なお、図１０（Ｅ）に示すように、下刃１側に面取り部１ｂを形成してもよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シートＳの基材Ｓ１の両側端に突出部Ｔが形成されるようにするには、上記下刃１或いは上刃３の面取り部１ｂ、３ｂを数ミクロンオーダーで研磨する必要がある。しかしながら、このような精密研磨の技術は従来の研磨方法では不可能であり、そこで、従来は多数の幅広シートＳを上記切断工具に繰り返し供給して切断し、数ミクロンオーダーの面取り部が形成された段階で正式の切断を行う方法が取られており、多数のシートを無駄にせざるを得なかった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するものであって、刃先を数ミクロンオーダーで研磨することができる刃先の精密仕上げ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】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の回転される複数の環状の上刃および下刃の刃先の精密仕上げ方法は、基材（Ｓ１）に積層材料（Ｓ２）が積層されている幅広の薄いシートを、駆動装置により回転される複数の環状の上刃および下刃により幅狭の帯状シートに切断する工具に用いられる上刃または下刃の面取り方法であって、回転する円形刃の刃先に磁極を近接させ、該磁極と刃先の間に多数の磁性粒を挿入して磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシにスラリー状砥粒を担持させ、前記磁極を円形刃の円周方向に振動させ、前記磁極を円形刃の軸方向に振動させ、前記磁極を回転させ、あるいは、前記磁極を円形刃の刃先に対して揺動させて研磨し、刃先に面取り部を形成して刃先の精密仕上げることにより、前記帯状に切断する時、切断面において前記基材（Ｓ１）が前記積層材料（Ｓ２）より突出することにより前記積層材料（Ｓ２）が切断後に剥げ落ちることを防止することを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記複数の円形刃を間隔を空けてシャフトに固定したことを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１または２において、前記複数の円形刃の刃先に対向して複数の磁極を設けることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は、本発明の刃先の精密仕上げ方法の１実施形態を示し、図１（Ａ）は刃組立体の正面図、図１（Ｂ）は研磨装置の側面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の平面図、図２は、図１（Ｂ）の磁極と円形刃の拡大図、図３（Ａ）は作用を説明するための図、図３（Ｂ）は仕上げ後の刃先の拡大図である。
【００１１】
図１（Ａ）は、本発明の仕上げ対象である刃組立体１０を示し、図９で説明した下刃１に相当する円形刃１の複数がシャフト２に嵌合固定されている。隣接する円形刃１間には、図９の上刃３が侵入する間隙１ｃが設けられている。そして、シャフト２内には回転軸２ａが嵌合固定されている。なお、円形刃１は磁性体からなる超硬合金から製造され、図１０（Ａ）に示すように、刃先１ａの形状は直角に形成されている。
【００１２】
前記刃組立体１０は、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す旋盤１１に装着される。すなわち、刃組立体１０の回転軸２ａの一端が回転チャック１１ａに装着され、他端はハンドル１１ｃの操作により支持チャック１１ｂに支持され、旋盤１１の駆動により刃組立体１０が回転されるようにされている。
【００１３】
旋盤１１の基台１１ｄには、磁極ユニット１２が配設されている。磁極ユニット１２は、永久磁石からなる磁極１２ａを備え、磁極１２ａは刃組立体１０に近接するように配置されている。また、磁極ユニット１２は、ハンドル１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより刃組立体１０に対して平行（ｘ軸）、刃組立体１０の軸に直交する方向（ｙ軸）および垂直方向（ｚ軸）に移動可能にされている。
【００１４】
旋盤１１の基台１１ｄの内部には、刃組立体１０の下方に位置して、砥粒受け部材１３および砥粒タンク１４が配設されている。砥粒タンク１４内には、オイルにダイヤモンド、酸化アルミナ、窒化ケイ素などの砥粒を混入したスラリー状砥粒１８が充填されている。また、刃組立体１０の上方には、供給ノズル１５が配設されている。供給ノズル１５は回転ジョイント１６により回転可能にされ、ノズル先端は、刃組立体１０に平行に移動可能にされている。そして、供給ノズル１５は供給管１７、ポンプ１９を介して砥粒タンク１４内に接続されている。
【００１５】
図２に示すように、磁極１２ａと円形刃１との間には、多数の磁性粒２０を挿入し、磁極１２ａと円形刃１と間に磁力線に沿って磁気ブラシ２１を形成させる。この磁気ブラシ２１は、図３に示すように、スラリー状砥粒１８を担持するためのもので、円形刃１の刃先１ａ近傍に磁力で当接され、また隣接する円形刃１、１の間隙１ｃ内に侵入し磁力で当接される。磁性粒２０としては、鉄、ステンレスなどの磁性体で粉状、ピン状のものを用いる。なお、磁極１２ａの先端は、鋸刃状に形成され鋸刃の先端に磁力を集中させるようにしている。
【００１６】
次に、本発明における刃先の精密仕上げ方法について説明する。先ず、刃組立体１０を旋盤１１に装着した後、磁極ユニット１２のハンドル１２ｂ〜１２ｄを操作し、仕上げの対象となる円形刃１の刃先１ａに対して所定の間隔（例えば２ｍｍ程度）になるように磁極１２ａをセットし、磁極１２ａと円形刃１との間に多数の磁性粒２０を挿入し、磁極１２ａと円形刃１と間に磁気ブラシ２１を形成させる。次いで、旋盤１１を駆動して刃組立体１０を回転させるとともに、ポンプ１９を駆動してスラリー状砥粒１８を供給ノズル１５から円形刃１に吹き付ける。
【００１７】
円形刃１に供給されたスラリー状砥粒１８は、図３（Ａ）に示すように、磁気ブラシ２１に弾力をもって担持され、回転する円形刃１の刃先１ａを研磨して、図３（Ｂ）に示すように、面取り部１ｂを数ミクロンオーダーで形成させることができる。なお、面取り部１ｂの大きさは、加工時間、回転数、磁極１２ａと刃先１ａ間の距離で調整される。磁極１２ａと刃先１ａ間の距離に関しては、距離が大きくなると磁気ブラシ２１の弾性力が減少し、面取り部１ｂをより小さくすることができ、逆に距離が小さくなると磁気ブラシ２１の弾性力が増加し剛性が大きくなるので、面取り部１ｂをより大きくすることができる。当該円形刃１の仕上げが終了すると、磁極ユニット１２を移動させて隣りの円形刃１の仕上げを順次行っていく。
【００１８】
図４は、本発明の変形例を示し、図４（Ａ）は図１（Ｂ）の一部拡大図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の側面図である。本例においては、円形刃１の軸に直交する方向にレール２２を配設し、磁極ユニット１２をレール２２上に摺動自在に装着し、磁極ユニット１２に振動発振子２３を連結させるようにしている。これにより磁極１２ａを円形刃１の円周方向に振動させることができる。
【００１９】
図５は、本発明の変形例を示し、図５（Ａ）は図１（Ｂ）の一部拡大図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の側面図である。本例においては、円形刃１の軸方向にレール２２を配設し、磁極ユニット１２をレール２２上に摺動自在に装着し、磁極ユニット１２に振動発振子２３を連結させるようにしている。これにより磁極１２ａを円形刃１の軸方向に振動させることができる。
【００２０】
図６〜図８は、本発明の変形例を示し図１（Ｂ）の一部拡大図である。図６の例においては、磁極ユニット１２をモータ２４に連結し、磁極１２ａを回転させるようにしている。図７の例においては、磁極１２ａを円形刃１の刃先に対して±θ°の角度をもって揺動させるようにしている。図８の例においては、複数の円形刃１の刃先１ａに対向して複数の磁極１２ａを設けている。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、複数の下刃１の仕上げについて説明しているが、下刃単独でも、また、前述した上刃３の仕上げにも適用することができ、さらに、円形刃のみならず刃の精密仕上げ全てに適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回転する円形刃の刃先に磁極を近接させ、該磁極と刃先の間に多数の磁性粒を挿入して磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシにスラリー状砥粒を担持させることにより刃先に面取り部を形成するので、刃先を数ミクロンオーダーで研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における刃先の精密仕上げ方法の１実施形態を示し、図１（Ａ）は刃組立体の正面図、図１（Ｂ）は研磨装置の側面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の平面図である。
【図２】図１（Ｂ）の磁極と円形刃の拡大図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の作用を説明するための図、図３（Ｂ）は仕上げ後の刃先の拡大図である。
【図４】本発明の変形例を示し、図４（Ａ）は図１（Ｂ）の一部拡大図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の側面図である。
【図５】本発明の変形例を示し、図５（Ａ）は図１（Ｂ）の一部拡大図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の側面図である。
【図６】本発明の変形例を示し図１（Ｂ）の一部拡大図である。
【図７】本発明の変形例を示し図１（Ｂ）の一部拡大図である。
【図８】本発明の変形例を示し図１（Ｂ）の一部拡大図である。
【図９】従来のシートの切断工具を示し、図９（Ａ）は正面図、図９（Ｂ）は側面図である。
【図１０】本発明の課題を説明するための図であり、図１０（Ａ）は刃先の拡大断面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の刃により切断されたシートの拡大断面図、図１０（Ｃ）は改良された刃先の拡大断面図、図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）の刃により切断されたシートの拡大断面図、図１０（Ｅ）は、改良された刃先の他例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１…円形刃
１ａ…刃先
１ｂ…面取り部
１２ａ…磁極
１８…スラリー状砥粒
２０…磁性粒
２１…磁気ブラシ

Claims (3)

1. 基材（Ｓ１）に積層材料（Ｓ２）が積層されている幅広の薄いシートを、駆動装置により回転する複数の環状の上刃および下刃により幅狭の帯状シートに切断する工具に用いられる該上刃または下刃の面取り方法であって、
   上記回転する円形刃の刃先に磁極を近接させ、該磁極と刃先の間に多数の磁性粒を挿入して磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシにスラリー状砥粒を担持させて、前記磁極を円形刃の円周方向に振動させ、前記磁極を円形刃の軸方向に振動させ、前記磁極を回転させ、あるいは、前記磁極を円形刃の刃先に対して揺動させて研磨し、上記刃先に面取り部を形成して刃先の精密仕上げることにより、前記帯状に切断する時、切断面において前記基材（Ｓ１）が前記積層材料（Ｓ２）より突出することにより前記積層材料（Ｓ２）が切断後に剥げ落ちることを防止することを特徴とする複数の環状の上刃および下刃の刃先の精密仕上げ方法。
2. 前記複数の円形刃を間隔を空けてシャフトに固定したことを特徴とする前記請求項１記載の刃先の精密仕上げ方法。
3. 前記複数の円形刃の刃先に対向して複数の磁極を設けることを特徴とする前記請求項１または前記請求項２記載の刃先の精密仕上げ方法。

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