JP5431248B2

JP5431248B2 - ウエブ裁断装置

Info

Publication number: JP5431248B2
Application number: JP2010125620A
Authority: JP
Inventors: 完二上原; 隆嘉中瀬古
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2010-06-01
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-06-01
Also published as: JP2011251360A

Description

本発明は、連続搬送されるウエブをスリッタで裁断するウエブ裁断装置に関するものである。

Ｘ線撮影用の感光シートなどのようにシート状の感光材料は、幅広かつ長尺のウエブをスリッタ（裁断装置）で長手方向にスリッティング（裁断）するスリット加工を施してから、得られる幅狭のウエブをさらに一定の長さごとに切断することによって作製される。ウエブは、フィルムベースの表面に感光材料に応じた画像形成層が形成されており、それがロール状に巻かれたウエブロールから引き出されて、スリッタに通される。スリッタは、ウエブの全幅、作製する感光シートの幅に応じて、複数個設けられる。

上記のようなスリッタとしては、円盤状の上刃と、下面を支持するために一般に幅広とされた円筒状の下刃とを有するものが使用される。上刃及び下刃は、それぞれ対応する回転軸に固定されて互いに異なる方向に回転する。上刃と下刃は、ウエブの搬送方向に関して一定のオーバラップ領域内で重なり、このオーバラップ領域内では、上刃が回転軸方向から下刃に押し当てられて摺接するように配されている。ウエブは、回転する上刃と下刃との間に通されることにより、上刃と下刃に挟まれて剪断され、搬送方向に長く裁断される。

ウエブを上記のようなスリッタで裁断する場合には、上刃と切断面との摩擦による切断面の荒れ、ヒゲの発生などにより品質を低下させることがある。熱現像感光材料のウエブである場合には、画像形成層として乳剤層や保護層などの各種の層が多数積層され脆く剥がれやすく、また厚みが大きくなっているので、層剥離によるヒゲの発生が特に問題となる。また、ヒゲは、それが脱落すると、切り屑となってウエブに付着してやはり品質を低下させる原因となる。このような切断面の荒れやヒゲの発生を防止するために、これまでは上刃と下刃のオーバラップ量、接圧、刃先部の形状を調整していた。特許文献１では、熱現像感光材料に対応して、刃先角やシャー角を規定することより、層剥離によるヒゲの発生防止するようにしている。

特開２００２−７２３７２号公報

ところで、切断面の荒れやヒゲの発生をさせないようにするために許容されるオーバラップ量、接圧、刃先部の形状等の調整範囲はかなり狭く、調整自体が容易ではなかった。このため、より簡単に切断面の荒れやヒゲの発生を防止する手法が望まれていた。特に熱現像感光材料では、画像形成層を構成する乳剤層にポリマーラテックスが混入されて粘性があり、脱落したヒゲが付着しやすい他、上刃や下刃に付着すると、スリッタの所期の性能が得られなくなったり、回転バランスが崩れたりするため、上刃や下刃のメンテナンスの頻度を高くする必要があるという問題があった。このため、層剥離を効果的に防止できる手法が強く望まれている。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、簡単な構成で切断面の荒れや画像形成層の剥がれを生じさせないようにすることができるウエブ裁断装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために請求項１記載のウエブ裁断装置では、互いに平行な回転軸を中心に回転される上刃と下刃を有し、上刃の周縁部が下刃側に対して傾けられるとともに、上刃の刃先部が下刃と部分的にオーバラップして配され、回転中の上刃と下刃の間に幅広ウエブを通すことで幅狭ウエブに裁断するスリッタと、スリッタの幅狭ウエブの送出側近傍に配され、幅狭ウエブの両側端部のうちの上刃の下刃面側の側端部に上刃側から押圧し、上刃と下刃との外周の各交点を通る直線の基準搬送線よりも下刃側にずらした搬送経路を通るように案内する幅狭のウエブごとに設けられた回動自在な第１のガイドローラとを備えたものである。

請求項２記載のウエブ裁断装置では、第１のガイドローラを、その外周面に起毛材が貼り付けられている構成としたものである。

請求項３記載のウエブ裁断装置では、上刃の回転軸を回動自在に保持するユニット筐体に着脱自在とされた第１のガイドローラを保持する保持部材を備えたものである。

請求項４記載のウエブ裁断装置では、スリッタの幅狭のウエブの送出側近傍に配され、幅狭ウエブの下刃と反対側の側端部に圧接され、第１のガイドローラと同じずらし量で下刃側にずらした搬送経路を通るように案内する幅狭ウエブごとに設けられた第２のガイドローラとを備えたものである。

本発明によれば、上刃と下刃の下流側に設けたガイドローラにより裁断された幅狭ウエブの上刃の下刃面側の側端部を押圧して下げるようにしたから、上刃の刃先との接触による幅狭ウエブの切断面の荒れ、画像形成層の剥がれによるヒゲの発生を簡単な構成で防止することができる。

本発明を実施した製造装置の構成を示す説明図である。裁断の対象となるウエブの層構造を示す説明図である。スリット部に設けられたスリッタを示す斜視図である。上刃，下刃及びガイドローラの関係を示す説明図である。スリッタの要部を示す説明図であり、一部を切断して示している。スリッタによる裁断位置とガイドローラとの関係を示す説明図である。ガイドローラの構成を示す説明図である。ガイドローラが省略されている場合の幅狭ウエブの移動経路を示す説明図である。ガイドローラを設けた場合の幅狭ウエブの移動経路を示す説明図である。

本発明を実施したウエブ裁断装置を組み込んだ製造装置を図１に示す。製造装置１０は、搬送機構１１によって、ウエブロール１２から引き出した幅広のウエブ１４を一方向に搬送し、その搬送中にスリット部１５によって幅の狭いウエブ（以下、幅狭ウエブという）１６に裁断する。各幅狭ウエブ１６は、さらに搬送され、クロスカット装置１7によって一定の長さごとに切断されて、シート部材１８にされる。

スリット部１５は、複数のスリッタ（ウエブ裁断装置）２０からなり、各スリッタ２０は、上刃２１，下刃２２，ガイドローラ部２３、及び上刃２１，下刃２２を回転させる駆動機構などで構成される。各スリッタ２０は、ウエブ１４の幅方向（搬送方向と直交する方向）に並べて配されている。

搬送機構１１は、ロール保持軸２５、引出ローラ部２６、各種パスロール等から構成される。ロール保持軸２５は、ウエブロール１２を回動自在に保持する。ウエブロール１２は、長尺かつ幅広な熱現像感光材料であるウエブ１４をロール状にしたものである。引出ローラ部２６は、幅狭ウエブ１６の幅方向に適当な間隔で並べて配された複数のローラ対からなる。引出ローラ部２６の各ローラ対は、幅狭ウエブ１６を上下から狭持する回転ローラ２６ａ，２６ｂで構成され、モータ（図示省略）によって回転ローラ２６ａ，２６ｂが回転されることによって、ウエブロール１２からウエブ１４を引き出して搬送する。

パスロールは、ウエブ１４の搬送経路に複数配置される。これらパスロールは、ウエブ１４の搬送をガイドする他、ウエブ１４のテンション（引張力）を適正値に維持する機能を有する。一対のパスロール２７によって、直線状の搬送路が形成されており、この直線状の搬送路にスリッタ２０が配されている。

クロスカット装置１７は、幅狭ウエブ１６を挟むように配された上刃１７ａと、下刃１７ｂとからなり、各刃１７ａ，１７ｂはそれぞれウエブ１７の幅方向に延びている。上刃１７ａは、上下に移動自在な可動刃であり、下刃１７ｂは、固定刃となっている。幅狭ウエブ１６が一定の長さだけクロスカット装置１７に送り込まれるごとに、上刃１７ａが下方に移動され、各幅狭ウエブ１６を幅方向に切断してシート部材１８とする。

図２に一例を示すように、ウエブ１４は、フィルムベース１４ａと、このフィルムベース１４ａの上面に形成された画像形成層１４ｂからなるＸ線撮影用の熱現像感光材料となっている。フィルムベース１４ａは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製である。画像形成層１４ｂは、乳剤層や保護層などを多数積層したものとなっており、乳剤層はラテックスを含有することにより粘性が高くなっている。画像形成層１４ｂの厚みは、１０〜３０μｍ程度であり、ウエブ１４の全体の厚みが１００μｍ〜２００μ程度となっている。

裁断の対象となるウエブは、上記のものに限られるものではない。ウエブとしては単層構造のものであってもよく、塗布、接着等の従来知られている技術を用いて、フィルムベース上にそれとは異なる樹脂もしくはバインダーを積層したものであってもよい。このような積層構造のウエブの裁断に、本発明は、特に有用である。

フィルムベースの厚みが１００〜３００μｍ程度、それに積層される層の厚みが１０〜１００μｍ程度のウエブに対してより高い効果が期待できる。また、ＰＥＴやＰＥＮをフィルムベースの材質としたウエブ、特にＰＥＴをフィルムベースとしたウエブに高い効果が期待できる。上述のようにフィルムベースとは異種の樹脂もしくはバインダーをフィルムベース上に積層材料としたウエブに有用であり、その層に球相当径０．１〜１０μｍ程度の粒子状物質（球状でなくてもよい）を含有するウエブに対してより顕著な効果を期待することができる。すなわち、積層された層が機能上必要な球相当径０．１〜１０μｍ程度の粒子状物質を含有することが、スリッタによる裁断時の裁断面の荒れやヒゲの発生の原因となることが多いが、このような層を有するウエブであっても裁断面の荒れやヒゲの発生を少なくすることができる。

フィルムベースとしてＰＥＴフィルムが常用され、ポリビニルアセタール樹脂、ポリマーラテックスやゼラチン等のバインダーが用いられ、脂肪酸銀塩等の粒子状物質を含有する塗布により積層された画像形成層（保護層も含めた複数の層を包括する総称）を有する熱現像感光材料をウエブとして裁断する上で本発明は特に有用である。

図３ないし図６に示すように、スリット部１５は、前述のように複数のスリッタ２０を備え、ウエブ１４の搬送方向と直交する幅方向に並べて配されている。スリッタ２０は、所望とする幅狭ウエブ１６の幅に応じた間隔をあけて配される。ウエブ１４は、フィルムベース１４ａを下刃２２側にした姿勢で上刃２１と下刃２２の間を通過し、この通過時に裁断される。

スリッタ２０は、上刃ユニット３１と下刃ユニット３２とからなる。上刃ユニット３１，下刃ユニット３２は、それらのユニット筐体３１ａ，３２ａがウエブ１４の搬送方向と直交する方向に平行な軸３４，３５にスライド自在に取り付けられている。ユニット筐体３１ａ，３２ａを軸３４，３５に沿ってスライド移動して、任意の位置に固定することにより、各スリッタ２０の相互の間隔を調整することができる。この例では、幅狭ウエブ１６が幅１８０ｍｍとされ、各スリッタ２０の相互の間隔も１８０ｍｍとしている。

ユニット筐体３１ａに上刃軸３７が回動自在に保持され、上刃２１は、この上刃軸３７にホルダー３７ａ，３７ｂによって固定されて上刃軸３７と一体に回転する。また、ユニット筐体３２ａに下刃軸３８が回動自在に保持され、受け刃としての下刃２２は、この下刃軸３８にホルダー３８ａによって固定されて下刃軸３８と一体に回転する。上刃軸３７と下刃軸３８は、互いに平行であり、それぞれウエブ１４の搬送方向に直交するように配置される。

ユニット筐体３１ａは、軸３４を中心に揺動自在に取り付けられており、図示しない昇降機構により、この軸３４を中心に上刃ユニット３１を揺動させることによって、上刃２１を上下し、上刃２１と下刃２２のオーバラップ領域Ａの大きさを調整することができる。

ユニット筐体３１ａ，３２ａの内部には、モータ、タイミングベルトなどの駆動機構が設けられ、その駆動により上刃２１と下刃２２とは一定の速度比を保ちながら、図４中矢線で示す方向に同期回転する。この例では、下刃２２よりも上刃２１の回転速度を大きくしてある。また、各刃２１，２２の回転速度とウエブ１４の搬送速度の関係が一定になるようにされている。

上刃２１は、その周縁部として形成された刃先４１を含む刃先部２１ａが下刃側に傾けられた略皿形状のものが用いられている。上刃２１は、例えば中心部分が円形に開口しその周囲に錐面状に刃先部２１ａを形成したものをホルダー３７ａ，３７ｂに固定している。符号３９は、刃先部２１ａを下刃側に向けて押圧する皿バネである。下刃２２は、裁断位置でウエブ１４の下面を支持するために幅広のものが用いられるとともに、この下刃２２に円柱状のローラ部材４３が同軸に一体に形成されている。下刃２２とローラ部材４３との間には、溝４４が形成されている。

上刃２１は、溝４４に刃先４１が入り込み、と下刃２２と所定の大きさのオーバラップ領域Ａで互いに重なった状態に調整される。また、刃先部２１ａは、下刃２２に対向する下刃側面である内面Ｓ１が、下刃２２と適当な接圧をもって摺接するように調整される。上刃２１と下刃２２は、下刃２２でウエブ１４の下面を支持しながら、それらの間にウエブ１４を挟み込んで剪断する。上記のようなウエブ１４に対して、上刃２１の直径が１４２ｍｍであり、下刃２２の直径が１２０ｍｍのものを用いている。

ガイドローラ部２３は、スリッタ２０ごとに設けられており、それぞれ支持アーム４６，回転軸４７，ガイドローラ４８，４９からなる。支持アーム４６は、上刃２１と反対側のユニット筐体３１ａの側面に一端が取り付けられている。この支持アーム４６に回転軸４７が取り付けられている。回転軸４７は、その一端が支持アーム４６に支持され、上刃２１側に向かってウエブ１４の幅方向に延びている。この回転軸４７の他端に、幅狭ウエブ１６を押圧するガイドローラ４８，４９が回動自在に取り付けられている。このようにしてスリッタ２０の裁断位置に対してガイドローラ４８，４９の位置を固定したものとし、幅狭ウエブ１６の幅を変更する際にスリッタ２０を移動したときに、それにあわせてガイドローラ４８，４９による押圧位置が決まるようにしてある。

ガイドローラ４８は、図７に示すように、ローラ本体５１と、幅狭ウエブ１６の傷付きを防止するためにローラ本体５１の外周面に貼り付けられた起毛材（テレンプ）５２とからなる。また、ローラ本体５１は、その表面にハードクロムめっきを施してあり、またその端部がＲ加工されている。ガイドローラ４９も同じ構成となっている。

ウエブ１４の搬送方向から見たときに、上記ガイドローラ４８，４９は、裁断位置を挟むように回転軸４７の軸方向に所定の間隔をあけて配されている。第１のガイドローラとしてのガイドローラ４８は、裁断位置よりも下刃２２側、すなわち内面Ｓ１側に配され、スリッタ２０の裁断で得られる一対の幅狭ウエブ１６のうちの内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６を上刃２１側から下刃２２側に押圧する。第２のガイドローラとしてのガイドローラ４９は、上刃２１の内面Ｓ１と反対側の外面Ｓ２側に配されており、外面Ｓ２側の幅狭ウエブ１６を上刃２１側から下刃２２側に向けて押圧する。

ガイドローラ４８，４９は、各々の幅及びそれらの幅の合計のいずれもが幅狭ウエブ１６の幅よりも小さくされており、ガイドローラ４８は、幅狭ウエブ１６の両側端部のうちの内面Ｓ１に近い側端部の表面に圧接され、ガイドローラ４９は、幅狭ウエブ１６の両側端部のうちの内面Ｓ１に近い側端部の表面に圧接される。各ガイドローラ４８，４９は、圧接される幅狭ウエブ１６の搬送にともなって従動回転する。

上記のように各ガイドローラ４８，４９で幅狭ウエブ１６の側端部を押圧することにより、幅狭ウエブ１６の直線状の搬送路を変更することなく、切断面の荒れや画像形成層の剥がれ等の発生を少なくしている。また、各ガイドローラ４８，４９の接触部分を幅狭ウエブ１６の側端部だけに限定することにより、幅狭ウエブ１６の表面の傷付き等が実用上問題ないようにしている。さらに、各ガイドローラ４８，４９の幅を小さくすることにより、スリッタ２０同士の間隔に制約を与えないようにしている。なお、ガイドローラ４９を省略し、内面Ｓ１の側端部に圧接されるガイドローラ４８だけとしてもよい。

ガイドローラ部２３は、例えば支持アーム４６をユニット筐体３１ａにねじ止めしてあり、このユニット筐体３１ａに対して着脱自在にしてある。ウエブ１４の種類によっては、ガイドローラ４８，４９による押圧を行わない方が良好な裁断を行うことができることを考慮し、このようにガイドローラ４８，４９を着脱自在としておく構成がよい。

オーバラップ領域Ａの開始点Ａ１と終了位置Ａ２とを結ぶ直線を基準線としたときに、ガイドローラ４８，４９は、その中心と基準線との距離よりも、その半径を大きくすることにより、ガイドローラ４８，４９によって基準線から押し込み量Ｄだけ幅狭ウエブ１６の側端部を押し下げるようになっている。なお、ガイドローラ部２３は、必ずしも上刃ユニット３１あるいはスリッタ２０に固定される必要はないが、上刃ユニット３１あるいはスリッタ２０に対して固定する構成であれば、ガイドローラ４８，４９の位置調整、押し込み量Ｄの調整などを簡便にすることができる。

上記のような構成のウエブ１４、上刃２１，下刃２２の径などの下で、基準線に沿った方向の距離でオーバラップ領域Ａの中心とガイドローラ４８，４９の中心との間の距離Ｌは５０〜１５０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。また、幅狭ウエブ１６の縁から幅狭ウエブ１６の幅方向での距離Ｗは、１〜３０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。さらに、幅狭ウエブ１６の押し込み量Ｄは、３〜８ｍｍの範囲内とするのが好ましい。ガイドローラ４８，４９の直径は１０〜５０ｍｍ、幅は５〜５０ｍｍの範囲内とするのがよく、ガイドローラ４８，４９の端部のＲ加工の半径は１〜５ｍｍの範囲とするのがよい。

上刃２１と下刃２２との間にウエブ１４が入ってくると、ウエブ１４が上刃２１と下刃２２により押し切られ、搬送方向に沿った裁断が行われる。裁断によりウエブ１４が分断されることで得られる幅狭ウエブ１６のうち内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６に着目すると、裁断直後では、図５に示されるように、この幅狭ウエブ１６の下面は下刃２２により支持されており、この幅狭ウエブ１６よりも上刃２１の刃先４１が下刃２２側に入り込んだ状態になる。

ガイドローラ４８，４９を設けていない場合では、内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６は、図８に示すように、上刃２１との摩擦などにより下刃２２から離れて搬送されオーバラップ領域Ａの終了位置Ａ２よりも上刃側に寄った位置から上刃２１の外側に脱して搬送される状態となる。一方、上刃２１の刃先部２１ａは、オーバラップ領域Ａでは下刃２２に適当な接圧をもって摺接することにより僅かに弾性変形している。オーバラップ領域Ａを脱すると、刃先部２１ａが下刃２２側に傾くように弾性変形から復元し、その刃先４１が幅狭ウエブ１６の幅方向で切断位置よりも下刃側に移動する。上述のように、幅狭ウエブ１６がオーバラップ領域Ａの終了位置Ａ２よりも上刃側に寄った位置を通るから、内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６の切断面が復元した刃先部２１ａの刃先４１に接触する。そして、この接触により、幅狭ウエブ１６の切断面に荒れが生じ、あるいはフィルムベース１４ａから画像形成層１４ｂが剥がれたり、画像形成層内で剥がれが生じ、ヒゲが発生する。また、脱落したヒゲが飛び散ってウエブ１４や幅狭ウエブ１６や上刃２１，下刃２２に付着したりする。

これに対して、上記構成のようにガイドローラ４８，４９を設けた場合では、内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６は、ガイドローラ４８によって、オーバラップ領域Ａの近傍で上刃２１側から下刃２２側に向けて押圧されているため、図９に示すように、下刃２２に支持された状態で搬送されて、オーバラップ領域Ａから脱するのと同時に上刃２１の外側に離脱する。したがって、幅狭ウエブ１６の切断面が、オーバラップ領域Ａを脱して復元した上刃先部２１ａの刃先４１に接触することがほとんどなくなり、幅狭ウエブ１６の切断面の荒れ、ヒゲの発生が低減され、またヒゲの付着も防止される。

表１に、オーバラップ領域Ａの中心とガイドローラ４８，４９の中心との間の距離Ｌを変えた設定例について、内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６の切断面を評価した結果を示す。裁断の対象のウエブ１４は先に説明したＰＥＴをフィルムベース１４ａにしたＸ線撮影用の熱現像感光材料で、厚みは１８０μｍ〜２００μｍであった。上刃２１の外径は１４２ｍｍ、下刃２２の外径は１２０ｍｍとし、上刃２１と下刃２２のオーバラップ領域Ａの長さを１６ｍｍとした。また、ガイドローラ４８，４９は、外径３０ｍｍ、幅１５ｍｍのローラ本体５１の外周面に起毛材５２を貼り付けものを用い、押し込み量Ｄを５ｍｍとした。幅狭ウエブ１６の縁から幅狭ウエブ１６の幅方向での距離Ｗは、３ｍｍとした。

また、表２に、押し込み量Ｄを変えた設定例について、内面Ｓ１側の幅狭ウエブ１６の切断面を評価した結果を示す。なお、押し込み量Ｄを変え、またオーバラップ領域Ａの中心とガイドローラ４８，４９の中心との間の距離Ｌを８０ｍｍとした他は、表１の評価の場合と同じ条件とした。

なお、表１、表２の評価では、いずれも幅狭ウエブ１６の切断面を撮影したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真を観察することにより評価した。

距離Ｌを変化させた場合では、その変化させた範囲では、いずれも切断面の荒れ、画像形成層１４ｂの剥がれを低減する効果が認められた。距離Ｌを５０ｍｍ，１５０ｍｍとした場合では、良好な効果が認められ、８０ｍｍ、１００ｍｍとした場合に、より良好な効果を認めることができた。また、押し込み量Ｄを変化させた場合においても、その変化させた範囲では、いずれも切断面の荒れ、画像形成層１４ｂの剥がれを低減する効果が認められた。押し込み量Ｄを３ｍｍ，５ｍｍ、及び８ｍｍとした場合では、より良好な効果を認めることができた。

１４ウエブ
１６幅狭ウエブ
２１上刃
２２下刃
４８，４９ガイドローラ

Claims

互いに平行な回転軸を中心に回転される上刃と下刃を有し、上刃の周縁の刃先部が下刃側に対して傾けられるとともに、上刃の刃先部が下刃と部分的にオーバラップして配され、回転中の上刃と下刃の間に幅広ウエブを通すことで幅狭ウエブに裁断するスリッタと、
前記スリッタの幅狭ウエブの送出側近傍に配され、幅狭ウエブの両側端部のうちの前記上刃の下刃面側の側端部を上刃側から押圧し、上刃と下刃との外周の各交点を通る直線の基準搬送線よりも下刃側にずらした搬送経路を通るように案内する幅狭のウエブごとに設けられた回動自在な第１のガイドローラとを備えたことを特徴とするウエブ裁断装置。
前記第１のガイドローラは、その外周面に起毛材が貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載のウエブ裁断装置。
上刃の回転軸を回動自在に保持するユニット筐体に着脱自在とされた前記第１のガイドローラを保持する保持部材を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のウエブ裁断装置。
前記スリッタの幅狭のウエブの送出側近傍に配され、幅狭ウエブの下刃と反対側の側端部に圧接され、第１のガイドローラと同じずらし量で下刃側にずらした搬送経路を通るように案内する幅狭ウエブごとに設けられた第２のガイドローラとを備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のウエブ裁断装置。