JP5173488B2 - 粘着シート切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、粘着剤層を設けた長尺シート状の粘着シート材を連続的に切断するための粘着シート切断装置およびその製造方法に関する。

従来から、樹脂フィルム、磁気テープ、紙、金属箔、金属薄板等の長尺状のシート材を連続的に切断するために、上刃と下刃の一対の２枚の円盤の間にシートを通しつつ上刃と下刃を回転させてシート材を切断するシート切断装置が知られている。

例えば、特許文献１には、上刃シャフトに複数個の上刃が装着された上刃部と、下刃シャフトに複数の下刃と該下刃同士の間に該下刃と同一外径の円柱状のスペーサーが装着された下刃部とを有したシート切断装置において、前記下刃に対向するスペーサー円柱面のエッジ部にＲ加工又はテーパ加工を施す技術が記載されている。

当該構成によれば、円柱面のエッジ部に切断されたシート材の端部が、上刃により押しつけられて引き伸ばされることにより発生するひび割れを防止することができる。
特開２００１−２６００７７号公報

上記特許文献１のようなシート切断装置は、下刃とスペーサーとの隙間に上刃を挿入して切削加工を行う。

しかし、このようなシート切断装置で粘着剤層を設けた粘着シート材を切断すると、切断時にかかる圧力によって下刃側に残る粘着シート材の切断端面から粘着剤がはみ出し、上刃の切刃側面に付着してしまうおそれがあった。

また、粘着シート材の粘着剤の粘度が低い場合や、粘着剤の量が多い場合は、上刃側に切り離された粘着シート材の切断端面から粘着剤がはみ出したり飛び出したりすることにより、下刃の切刃側面に付着してしまうおそれがあった。

上刃の切刃側面は、除去作業を行うスペースが広いため、粘着剤の除去作業が容易である。それに対して、下刃の切刃側面への粘着剤の付着は、スペーサーと下刃との僅かな隙間内で除去作業を行う必要がある。そのため、除去作業が非常に困難であり、その結果、製造タクトが遅延するといった問題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するために、粘着剤の粘度が低い又は粘着剤の量が多い粘着シート材を切断しても、下刃の切刃側面への粘着剤の付着を抑制することができる粘着シート切断装置およびその製造方法を提供する。

本発明の粘着シート切断装置は、円盤形状の外周に上切刃を備える上刃本体と、円柱形状の外周側面に亘って形成された溝部および、前記外周側面と前記溝部の内側面との間に形成された下切刃を備える下刃本体と、を備え、前記上切刃の一部が前記溝部内に配置され、前記上切刃と前記下切刃とによって粘着剤を内部に有する粘着シート材を連続的に切断する粘着シート切断装置において、前記内側面は、前記下切刃から離れるに連れて前記
下刃本体の回転軸方向において前記上切刃から離間するとともに、前記下刃本体側の前記内側面から前記外周側面にわたる箇所および、前記上刃本体側の前記粘着シート材の切断された端面と接触する箇所に、テクスチャ加工が施されていることを特徴とする。

また、上記発明において、前記上刃本体および前記下刃本体の回転軸を通る断面における前記下切刃の刃先は、前記上切刃の刃先と比較して、曲率半径が大きいことが好ましい。

また、上記発明において、前記上刃本体および前記下刃本体の回転軸を通る断面における前記下切刃の刃先の曲率半径は、１〜１０μｍであることが好ましい。

また、上記発明において、前記上切刃の前記溝部内に切り落とされた前記粘着シート材に臨む面に、テクスチャ加工が施されていることが好ましい。

本発明の粘着シート切断装置を用いることにより、粘着剤の粘度が低い又は粘着剤の量が多い粘着シート材を切断しても、下刃本体側において、切断時における外周側面における粘着シート材との接触抵抗を低減することができ、粘着シート材を切断時に無駄に引き込むことを抑制することができて、切断時において粘着シート材に切断に必要な剪断応力以外の圧力が付与されることを低減することができることから、粘着シート材の切断された端面からの粘着剤のはみ出しを抑制することができる。また、下刃本体の溝部の内側面への粘着剤の付着を抑制することができる。また、上刃本体側において、粘着シート材の切断された端面と接触する箇所についても、粘着剤が付着するのを抑制することができる。そのため、粘着剤の除去作業を行う間隔および回数を減らすことが可能となり、製造タクトが遅延するといった問題を改善することができる。

また、本発明の粘着シート切断装置の製造方法を用いることにより、容易に本発明にかかる粘着シート切断装置を製造することができる。

（実施例）
本発明の一実施形態にかかる粘着シート切断装置を、図を参照して説明する。図１は一実施例の粘着シート切断装置の上刃本体と下刃本体を回転軸方向からみた概略図である。図２は、図１におけるＳ−Ｓ断面の断面図である。図３は、図２における上切刃と下切刃の重なり合う部分を拡大した拡大断面図である。なお、以下の説明で使用する図は、発明の理解を助けるものであり、実際の寸法及び比率と異なる場合がある。

図１によれば、粘着シート切断装置１は、円柱形状の下刃本体２と、円盤形状の上刃本体３とを備えている。下刃本体２及び上刃本体３は外周部にそれぞれ下切刃２５および上切刃３５を備えている。下刃本体２と上刃本体３とはＡ−Ａ’間において、回転軸Ｐ、Ｏが延びる方向（以下、回転軸方向）に重なっている。また、下刃本体２の下切刃２５と上刃本体３の上切刃３５における回転軌道面（それぞれの切刃の回転軌道を外周とする平面）は、互いに略平行となるように配置されている。なお、下刃本体２の下切刃２５と上刃本体３の上切刃３５における回転軌道面の平行度は±５°の範囲内であることが、切断される粘着シート材への応力や加工精度の観点から好ましい。

そして、下刃本体２及び上刃本体３は図１に記載のO及びPを回転軸として、それぞれ逆方向に回転させて、下刃本体２の下切刃２５と上刃本体３の上切刃３５との間（具体的には、Ａ−Ａ’間）に向かって連続的に加工対象である粘着シート材５を進入させて切断する。

図２を参照して、下刃本体２と上刃本体３について詳しく説明する。下刃本体２は、略円柱形状を有し、一端面に外周に亘って切り欠かかれた切欠部を有する第１ブロック２ａと、第１ブロック２ａと略同一径を有し、切欠が形成されていない第２ブロック２ｂとからなる。第１ブロック２ａと第２ブロック２ｂはそれぞれの円柱の軸が合うように接合されている。そして、第１ブロック２ａの切欠部と第２ブロック２ｂとの一端面とによって溝部２２が形成されている。なお、本発明の説明において、円柱形状とは外形が円柱になっていればよく、例えば内部に空隙がある円筒形状も含むものである。

第１ブロック２ａは、外周側面２１と切欠部の内側面２３との間（即ちエッジ部分）に下切刃２５が形成されている。また、内側面２３よりもさらに回転軸Ｐ側には、内側面２３よりも深く切欠かれた逃がし部が形成されている。

上刃本体３は、略円盤形状を有しており、該円盤形状の外周に亘って上切刃３５が形成されている。また、上切刃３５は、回転軸Ｏと略直行する第１面３１（図２においては、下切刃２５側の面）と、該第１面３１よりも傾いた第２面３２（図２においては第２ブロックに臨む面）とによって構成されている。なお、本発明の説明において、円盤形状とは外形が円盤になっていればよく、例えば内部に空隙があるドーナツ形状も含むものである。

下刃本体２の溝部２２内には、上刃本体３の上切刃３５が挿入された状態で配置されている。なお「溝部２２内」とは、溝部２２によって形成された空間を意味する。上切刃３５が挿入される部分における溝部２２の幅Ｗは、非常に狭い間隔（例えば１〜１０ｍｍ程度）に形成されている。そして、下切刃２５と上切刃３５との間に例えば２枚の樹脂シート５１間に粘着剤５２が介在された粘着シート材５を通すことにより、粘着シート材５を切断する。

下刃本体２の第１ブロック２ａおよび第２ブロック２ｂの外周側面２１は、ともに切断する粘着シート材５を運ぶ働きおよび、切断された粘着シート材５を支持する働きを有している。そのため、外周側面２１を通過させる粘着シート材５は、下刃本体２の外周側面２１からはみ出さない幅であることが好ましい。

次に図３を参照して、粘着シート材の切断工程を具体的に説明する。粘着シート材５は下切刃２５と上切刃３５との間の剪断応力によって切断されることとなる。このとき、上切刃３５の第１面３１は、第１ブロック２ａ側に残る粘着シート材５の切断された端面に接触した状態で通過する。そのため、上切刃３５の第１面３１の点線で覆われた領域Ｂには、粘着剤５２が付着しやすい。また、第２ブロック２ｂ側に切り離された粘着シート材５の切断された端面は、下刃本体２の溝部２２内に切り落とされることになる。このとき、粘着シート材５に粘着剤５２の粘度が低い場合や、粘着剤５２の量が多い場合は、粘着剤５２が切断された端面からはみ出して下刃本体２の内側面２３の点線で覆われた領域Ｃに付着しやすい。

しかし、本実施形態においては、下刃本体２の内側面２３から外周側面２１の下切刃２５側の一部に亘って、テクスチャ加工が施されている。当該テクスチャ加工が施された箇所は、粘着シート材５との接触面積が、テクスチャ加工が施されていない場合と比べて小さくなっている。そのため、切断時における外周側面２１の下切刃２５における接触抵抗を低減することができ、粘着シート材５を切断時に無駄に引き込むことを抑制することができる。これにより、切断時において粘着シート材５の切断に必要な剪断応力以外の圧力が付与されることを低減することができ、粘着シート材５の切断された端面からの粘着剤５２のはみ出しを抑制することができる。さらに、下刃本体２の内側面２３の粘着剤５２が付着しやすい領域Ｃの最表面の面積も小さくなっているため、粘着剤５２の付着を抑制することができる。

つまり、上記構成により、粘着剤５２のはみ出しと付着の抑制を同時に可能にすることができる。その結果、粘着剤５２の除去作業が非常に困難な下刃本体２の溝部２２に位置する内側面２３への粘着剤５２の付着を効果的に抑制することができ、粘着剤５２の除去作業を行う間隔および回数を減らすことが可能となり、製造タクトが遅延するといった問題を改善することができる。

また、テクスチャ加工は、回転軸Ｐ方向において、下切刃２５の最も上刃本体側から１〜３ｍｍの位置まで形成されていることが好ましい。当該範囲においては、切断時における粘着シート材にかかる不要な応力を適宜抑制することができる。

また、上刃本体３および下刃本体２の回転軸Ｏ及びＰを通る断面における下切刃２５の刃先は、上切刃３５の刃先と比較して、曲率半径が大きいことが好ましい。下切刃２５の刃先は、切断される粘着シート材５が上切刃３５の刃先から押し付けられる側になる。そのため、上切刃３５の刃先の曲率半径を小さく、下切刃２５の刃先の曲率半径は大きくすることにより、切断力を維持しつつ、粘着シート材５にかかる圧力を下切刃２５の刃先で分散して粘着剤５２のはみ出しを抑制することが可能となる。なお、下切刃２５の刃先の前記曲率半径は、１〜３μｍであることが好ましい。当該範囲内においては、上記効果を有効に得ることができる。

また、上切刃３５の少なくとも回転軸Ｏ方向における下刃本体２側の側面、即ち第１面３１には、テクスチャ加工が施されていることが好ましい。当該構成により、上切刃３５の第１面３１の点線で覆われた領域Ｂに粘着剤５２が付着するのを抑制することができ、上刃本体３側の粘着剤５２の除去についても間隔および回数を減らすことが可能となる。これにより、さらなる製造タクトの短縮が可能となる。なお、一実施形態においては、さらに上切刃３５の第２面３２にもテクスチャ加工が施されている。これにより、第２ブロック２ｂ側に切り離された粘着シート材５の切断された端面から第２面３２に付着する粘着剤５２を抑制することができるため好ましい。

上述したテクスチャ加工とは、表面にマイクロ〜ナノメートルサイズの凹凸形状を形成することにより、最表面の面積が低減される加工を意味し、具体的には、梨地加工や粗面化加工などが挙げられる。また、上記一実施例においては、表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１〜５μｍの梨地加工を施している。

また、本発明における粘着シート材５は、粘着剤５２が内部に含まれたものであれば特に限定はない。

例えば、上刃本体３の上切刃３５のうち、回転軸Ｏ方向における下刃本体２側に位置する第１面３１にテーパ部を形成し、該テーパ部と下切刃２５の刃先を、下刃本体２及び上刃本体３の回転軸Ｏ及びＰを通る断面上において１点で接触する構成にする。さらに、下刃本体２の刃先は、回転軸Ｏ及びＰ方向において下刃本体２と上刃本体３とが重なる部分、所謂オーバーラップしている部分の全体（図１におけるＡ−Ａ’間）が、テーパ部の直下領域に位置する構成にする。

上記構成によれば、テーパ部を形成することにより、上切刃３５の刃先と下切刃２５の刃先が接触したり擦れあったりすることを防止することができる。そのため、切刃同士の接触による摩耗屑の低減及び切刃の寿命を延命することができる。また、上刃本体３を大
きく撓ますことなく所定の微小幅クリアランス（上切刃３５の刃先と下切刃２の刃先２５の距離）を長期間にわたり精度良く設定することができる。

すなわち、上記のように所定の微小幅に制御されたクリアランスを維持した状態で下切刃２５及び上切刃３５を、回転軸Ｏ及びＰを基準に互いに逆方向に回転させつつ被切断材である粘着シート材５を下刃本体２と上刃本体３との間に連続的に進入させることにより、所望の剪断応力が付与されて、粘着シート部材５を連続的に小さい力で鋭利な剪断面にカッティングすることができる。

また、下切刃２５および上切刃３５の表面に被覆膜を形成してもよい。被覆膜としては、周期表第４、５、６族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸窒化物、特に（Ｔｉ_ａＭ_ｂ）Ｃ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ（ただし、Ｍ：Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｉの群から選ばれる少なくとも１種、０＜ａ≦１、０≦ｂ＜１、ａ＋ｂ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣと略す。なお、本発明のＤＬＣはテトラヘデラルアモルファスカーボンも含む。）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）およびＡｌ_２Ｏ_３の群から選ばれる少なくとも１種の硬質被覆膜、またはフッ素樹脂被覆膜を単層または複数層が好適に使用可能である。特に、ＤＬＣからなることが、耐摩耗性向上、切屑処理性の点で望ましい。

また、下切刃２５や上切刃３５以外にも、上刃本体２の第１面３１をＤＬＣからなる被覆膜にて被覆することにより、粘着シート材５との摩擦を低減して粘着シート材５の溶着を抑制する効果もある。

図４および図５は、下刃本体の内側面から外周側面の下切刃側の一部に亘って、テクスチャ加工を施す製造工程の概略図である。まず、互いに接合する前の第１ブロックおよび第２ブロックを準備する。そして、第１ブロックの一方の端面に外周に亘って切欠きを設けて下切刃を形成する。

そして、図４に示すように、第１ブロック２ａの外周側面のうち、下切刃側の一部が露出するように保護部材４（例えば、樹脂テープ）を取り付ける。そして、回転軸方向における上刃本体側（換言すると、第１ブロックの切欠を形成した端面側）からブラスト噴射装置８からブラスト材８０を噴射して、下刃本体の内側面から外周側面の下切刃側の一部に亘って、テクスチャ加工を施す。

これにより、図５に示すような、テクスチャ加工面Ｔが形成されることになる。当該製造方法においては、下刃本体の内側面から外周側面の下切刃側の一部に亘るテクスチャ加工を容易にまた、一度のブラスト処理により行うことが可能であり、製造タクトを削減することができる。

また、上記ブラスト処理としてサンドブラストを用いることにより、安価な保護部材で本発明にかかる粘着シート切断装置を製造することができる。また、本発明にかかる粘着シート切断装置に求められるテクスチャ加工を容易に行うことができる。

その後、第１ブロックおよび第２ブロックを接合して下刃本体を形成する。そして、上切刃にも同様のブラスト処理を行い、上切刃の少なくとも回転方向における下刃本体側の側面（第１面）にテクスチャ加工を施す。

その後、上刃本体の上切刃の一部が下刃本体の溝部内に位置するように組み立てることにより、一実施例にかかる粘着シート切断装置を製造した。

なお、上記一実施形態および製造方法は一例を示すものであり、請求項記載の範囲内において、適時の変更が可能である。

本発明の粘着シート切断装置の一実施形態を示す概略図である。 図１のＳ−Ｓ断面における断面図である。 図２の切刃部分の概略拡大模式図である。 一実施形態の粘着シート切断装置の製造工程を示す概略図である。 一実施形態の粘着シート切断装置の製造工程を示す概略図である。

符号の説明

１ 粘着シート切断装置
２ 下刃本体
２ａ 第１ブロック
２ｂ 第２ブロック
２１ 外周側面
２２ 溝部
２３ 内側面
２５ 下切刃
３ 上刃本体
３１ 第１面
３２ 第２面
３５ 上切刃
４ 保護部材
５ 粘着シート材
５１ 樹脂シート
５２ 粘着剤
８ ブラスト噴射装置
８０ ブラスト材
Ｏ 上刃回転軸
Ｐ 下刃回転軸

Claims (4)

1. 円盤形状の外周に上切刃を備える上刃本体と、
   円柱形状の外周側面に亘って形成された溝部および、前記外周側面と前記溝部の内側面との間に形成された下切刃を備える下刃本体と、を備え、
   前記上切刃の一部が前記溝部内に配置され、前記上切刃と前記下切刃とによって粘着剤を内部に有する粘着シート材を連続的に切断する粘着シート切断装置において、
   前記内側面は、前記下切刃から離れるに連れて前記下刃本体の回転軸方向において前記上切刃から離間するとともに、
   前記下刃本体側の前記内側面から前記外周側面にわたる箇所および、前記上刃本体側の前記粘着シート材の切断された端面と接触する箇所に、テクスチャ加工が施されていることを特徴とする粘着シート切断装置。
2. 前記上刃本体および前記下刃本体の回転軸を通る断面における前記下切刃の刃先は、前記上切刃の刃先と比較して、曲率半径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の粘着シートの切断装置。
3. 前記上刃本体および前記下刃本体の回転軸を通る断面における前記下切刃の刃先の曲率半径は、１〜１０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の粘着シート切断装置。
4. 前記上切刃の前記溝部内に切り落とされた前記粘着シート材に臨む面に、テクスチャ加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の粘着シート切断装置。

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