JP5811569B2 - スリッター装置 - Google Patents

Description

この発明は、幅広のシート材を複数条の幅狭なテープに裁断するスリッター装置に関する。

従来、この種の技術として、下記の特許文献１に記載されるスリッター装置が知られている。このスリッター装置は、スリッター本体部と、スリッター駆動部とを備える。スリッター本体部は、幅広なウェブ（シート材）を搬送しながら複数の幅狭なテープに裁断する裁断刃（上刃と下刃）と、その裁断刃により裁断された複数の幅狭なテープを搬送する搬送ローラとを含む。スリッター駆動部は、裁断刃及び搬送ローラを駆動する。ここで、スリッター本体部とスリッター駆動部とは、それぞれ離間した別個の架台に固定されている。そして、スリッター駆動部より非接触式の磁気継手（マグネットカップリング）を介してスリッター本体部へ駆動力が伝達されるようになっている。詳しくは、裁断刃入力軸と裁断刃駆動用出力軸とが駆動可能に連結されている。この構成によれば、スリッター駆動部とスリッター本体部がマグネットカップリングにより非接触で駆動力が伝達されるので、スリッター駆動部で発生した振動が、スリッター本体部の裁断刃等にまで伝わることを抑制し、裁断刃によるシート材の裁断を良好に行うことができる。

特開２００４−２４３４７３号公報

ところで、特許文献１に記載のスリッター装置では、使用により裁断刃の切れ味が低下することがあるが、この場合に、裁断刃の寿命や切れ味を向上させることができる構成を持たなかった。すなわち、裁断刃（上刃と下刃）のトーイン角の調整や、裁断刃の押し付け量の調整や、裁断刃のオーバラップ量の調整に関する構成について、特許文献１には、何も記載されていなかった。このため、裁断刃につき、低下した寿命や切れ味を向上させることができなかった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上刃の振動を抑えながら上刃と下刃の寿命や切れ味を向上させることを可能としたスリッター装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、環状をなす刃先部が部分的に重なり合うように配設された上刃及び下刃を備え、シート材を所定の方向へ搬送しながら上刃及び下刃を回転させることによりシート材を所定の幅に裁断するスリッター装置であって、上刃を回転駆動させるための回転駆動手段と、上刃と回転駆動手段との間に設けられ、回転駆動手段の回転力を上刃へ磁力により非接触で伝達するためのマグネットカップリングとを備え、上刃の刃先部と下刃の刃先部とのトーイン角を調整するためのトーイン角調整手段を上刃の上方に設けたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、回転駆動手段の回転力が上刃へマグネットカップリングを介して磁力により非接触で伝達されるので、回転駆動手段で発生した振動が、直接上刃へ伝わることがない。また、トーイン角調整手段により、上刃の刃先部と下刃の刃先部とのトーイン角が調整される。更に、トーイン角調整手段が上刃の上方に設けられるので、トーイン角調整手段が上刃と干渉することがない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上刃の刃先部と下刃の刃先部との押し付け量を調整するための押し付け量調整手段を上刃の上方に設けたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、押し付け量調整手段により、上刃の刃先部と下刃の刃先部との押し付け量が調整される。また、この押し付け量調整手段が、上刃の上方に設けられるので、押し付け量調整手段が上刃と干渉することがない。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上刃の刃先部と下刃の刃先部とのラップ量を調整するためのラップ量調整手段を備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、ラップ量調整手段により、上刃の刃先部と下刃の刃先部とのラップ量が調整される。

請求項１に記載の発明によれば、上刃の振動を抑えることができ、それと共に上刃と下刃の寿命や切れ味を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、上刃の刃先部と下刃の刃先部との負荷を低減することができ、上刃及び下刃の寿命を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、シート材の裁断時におけるバリ最小化、上刃及び下刃の寿命向上を図ることができる。

第１実施形態に係り、スリッター装置の概略構成を示す正面図。 同実施形態に係り、上刃と下刃の関係を概略的に示す側面図。 同実施形態に係り、上刃と下刃の関係を概略的に示す正面図。 同実施形態に係り、上刃と下刃の関係を概略的に示す平面図。 第２実施形態に係り、スリッター装置の主要部の概略構成を示す正面図。 第３実施形態に係り、スリッター装置の主要部の概略構成を示す正面図。 第４実施形態に係り、スリッター装置の主要部の概略構成を示す正面図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明のスリッター装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態におけるスリッター装置１の概略構成を正面図により示す。このスリッター装置１は、環状をなす刃先部が部分的に重なり合うように配設された上刃１１と下刃１２を備え、シート材２を所定の方向（図１の紙面直角方向）へ搬送しながら上刃１１及び下刃１２を回転させることにより、シート材２を所定の幅に２条に裁断するように構成される。このスリッター装置１は、上刃１１を含む上刃ユニット３と、下刃１２を含む下刃ユニット４とを備える。

上刃ユニット３は、メインフレーム２１に対してガイド２２を介し垂直方向へ移動可能に支持された断面Ｌ字形をなすサブフレーム２３と、サブフレーム２３の先端部下面にて、ガイド２４を介して水平方向へ移動可能に支持されたスライドプレート２５と、スライドプレート２５の下面にてスライドプレート２５に対して水平方向へ軸線Ｌ１を中心に回動可能に支持された回動ブラケット２６と、サブンフレーム２３の中間部下面にて下方へ延びる中間ブラケット２７とを備える。

回動ブラケット２６には、水平方向へ延びる回転軸１３がベアリング１４を介して回転可能に支持される。回転軸１３の一端部には、円盤形のホルダ１５が一体回転可能に固定される。上刃１１はこのホルダ１５の外周に設けられる。上刃１１の外周部が刃先部となっている。

中間ブラケット２７には、ホルダ１５と共に上刃１１を回転駆動させるための回転駆動手段としての第１モータ１６が固定される。このモータ１６の出力軸１６ａは、中間ブラケット２７を貫通し、上記した回転軸１３と同軸上に配置可能となっている。

この実施形態では、上刃１１の回転軸１３と、第１モータ１６の出力軸１６ａとの間に、第１モータ１６の回転力を上刃１１へ、磁力によって伝達するためのディスクタイプのマグネットカップリング１７が設けられる。このマグネットカップリング１７は、互いに平行に対向する駆動ディスク１８と従動ディスク１９とを備える。駆動ディスク１８は、第１モータ１６の出力軸１６ａに固定され、従動ディスク１９は、上刃１１の回転軸１３に固定される。駆動ディスク１８と従動ディスク１９との間には、所定の隙間が設けられる。

この実施形態のスリッター装置１は、下刃１２に対する上刃１１の位置、角度（側圧、ラップ量、トーイン角）のアライメントを調整するための調整機構を備える。

すなわち、サブフレーム２３をガイド２２に沿って垂直方向へ移動させることにより、メインフレーム２１に対するサブフレーム２２の高さを調整する機構が構成される。メインフレーム２１には、ブラケット３１を介し、高さ調整用の第１ボールネジ３２が設けられる。このボールネジ３２の先端が、サブフレーム２３に係合することで、メインフレーム２１に対してサブフレーム２３が位置決めされるようになっている。これらブラケット３１及び第１ボールネジ３２を含む機構により、サブフレーム２３の高さを調整することにより、図２に示すように、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのラップ量Ｌｐを調整するようになっている。図２には、上刃１１と下刃１２の関係を概略的に側面図により示す。このラップ量Ｌｐを必要最小限に調整することにより、裁断時のバリの最小化と、上刃１１及び下刃１２の寿命向上とを図ることができる。このラップ量Ｌｐは、刃交換時に上刃１１の外径を測定することにより微調整することができる。この実施形態では、メインフレーム２１、ガイド２２、サブフレーム２３、ブラケット３１及び第１ボールネジ３２を含む機構により、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのラップ量Ｌｐを調整するためのラップ量調整手段が構成される。

また、スライドプレート２５を水平方向へ移動させることにより、下刃１２の刃先部に対する上刃１１の刃先部の押し付け量を調整する機構が構成される。サブフレーム２３の先端部には、ブラケット３３を介し、押し付け量調整用の第２ボールネジ３４が設けられる。このボールネジ３４の先端が、スライドプレート２５に係合することで、サブフレーム２３に対してスライドプレート２５が位置決めされるようになっている。この実施形態では、サブフレーム２３、ガイド２４、スライドプレート２５、ブラケット３３及び第２ボールネジ３４を含む機構により、図３に示すように、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部との押し付け量Ｐｓを調整するための押し付け量調整手段が構成される。この押し付け量Ｐｓを調整することにより、図３に示すように、上刃１１の側圧を調整することができ、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部との負荷を低減することができ、上刃１１及び下刃１２の寿命を向上させることができる。図３には、上刃１１と下刃１２の関係を概略的に正面図により示す。

更に、回動ブラケット２６を水平方向へ回動させることにより、下刃１２に対する上刃１１のトーイン角θＴを調整する機構が構成される。サブフレーム２３の先端部には、ブラケット３３を介し、トーイン角調整用の第３ボールネジ３５が設けられる。このボールネジ３５の先端が、回動ブラケット２６に係合することで、スライドプレート２５に対して回動ブラケット２６が位置決めされるようになっている。この実施形態では、スライドプレート２５、回動ブラケット２６、ブラケット３３及び第３ボールネジ３５を含む機構により、図４に示すように、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのトーイン角θＴを調整するためのトーイン角調整手段が構成される。そして、このトーイン角調整手段の主要部が、上刃１１の上方に設けられる。このトーイン角θＴを調整することにより、シート材２の裁断時のバリの最小化と、上刃１１及び下刃１２の寿命向上を図ることができ、両刃１１，１２の切れ味を向上させることができる。図４には、上刃１１と下刃１２の関係を概略的に平面図により示す。

一方、下刃ユニット４は、上刃ユニット３の回転軸１３と平行に配置された回転軸４１と、その回転軸４１の中間部上に設けられた下刃１２とを備える。回転軸４１は、その一端部に設けられた第２モータ４２に機械式カップリング４３を介して連結され、そのモータ４２により回転駆動させるようになっている。下刃１２は、段付きの円盤形状をなし、その段部の側面が刃部となっている。この下刃１２の刃先部が、上刃１１の刃先部と部分的に重なるように上刃１１と下刃１２とが配設される。

従って、第１モータ１６を動作させて出力軸１６ａを回転させることにより、その回転がマグネットカップリング１７を介して回転軸１３に伝達され、回転軸１３と共にホルダ１５及び上刃１１が回転する。このとき、下刃ユニット４の回転軸４１を下刃１２と共に第２モータ４２により回転させることにより、上刃１１と下刃１２との協働により、所定方向へ搬送されるシート材２が、所定の幅に２条に裁断される。

ここで、この実施形態では、上刃１１の速度比と下刃１２の速度比を、それぞれ「１０５％」と「１００％」に設定している。この速度比の設定により、上刃１１と下刃１２の寿命を向上させることができ、両刃１１，１２の切れ味を向上させることができる。

以上説明したこの実施形態のスリッター装置１によれば、第１モータ１６の回転力が上刃１１へマグネットカップリング１７を介して磁力により非接触で伝達されるので、第１モータ１６で発生した振動が、直接に上刃１１へ伝わることがない。また、上刃１１の上方に設けられたトーイン角調整手段を構成するスライドプレート２５、回動ブラケット２６、ブラケット３３及び第３ボールネジ３５により、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのトーイン角θＴが調整される。このため、上刃１１の振動を抑えることができ、それと共に上刃１１と下刃１２の寿命や切れ味を向上させることができる。更に、スライドプレート２５、回動ブラケット２６、ブラケット３３及び第３ボールネジ３５の大部分が上刃１１の上方に設けられるので、それらの部材２５，２６，３３，３５が上刃１１と干渉することがない。このため、シート材２の裁断時におけるバリ最小化と、上刃１１及び下刃１２の寿命向上を図ることができ、両刃１１，１２の切れ味を向上させることができる。また、このスリッター装置１をコンパクト化することができ、トーイン角θＴの調整作業性も向上させることができる。

また、このスリッター装置１では、非接触式のマグネットカップリング１７を使用して、第１モータ１６の回転力が上刃１１へ伝達される。従って、第１モータ１６の出力軸１６ａの回転軸心と、マグネットカップリング１７の回転軸心と、上刃１１の回転軸心との間に多少のミスアライメントがあったとしても、そのミスアライメントがマグネットカップリング１７にて吸収される。このため、上記ミスアライメントに起因して、上刃１１の回転時に振動が発生することを防止することができる。このため、振動を抑制しながら上刃１１と下刃１２により精度良くシート材２を裁断することができる。

また、この実施形態では、押し付け量調整手段を構成するサブフレーム２３、ガイド２４、スライドプレート２５、ブラケット３３及び第２ボールネジ３４により、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部との押し付け量Ｐｓが調整される。また、これらサブフレーム２３、ガイド２４、スライドプレート２５、ブラケット３３及び第２ボールネジ３４が、上刃１１の上方に設けられるので、それらの部材２３〜２５，３３，３４が上刃１１と干渉することがない。このため、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部との負荷を低減することができ、上刃１１及び下刃１２の寿命を向上させることができる。また、このスリッター装置１をコンパクト化することができ、押し付け量Ｐｓの調整作業性を向上させることができる。

また、この実施形態では、ラップ量調整手段を構成するメインフレーム２１、ガイド２２、サブフレーム２３、ブラケット３１及び第１ボールネジ３２により、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのラップ量Ｌｐが調整される。このため、ラップ量Ｌｐを必要最小限に調整することにより、シート材２の裁断時におけるバリ最小化、上刃１１及び下刃１２の寿命向上を図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明のスリッター装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する各実施形態において第１実施形態と同等の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

図５に、この実施形態におけるスリッター装置５の主要部の概略構成を正面図により示す。この実施形態では、上刃ユニット３が、互いに直角に対向する駆動ディスク５１と従動ディスク５２とからなるマイタタイプのマグネットカップリング５３を備える点で第１実施形態と構成が異なる。その他の構成は、第１実施形態のそれと基本的に同じである。

この実施形態のスリッター装置５によれば、マイタタイプのマグネットカップリング５３により、第１モータ１６の出力軸１６ａが、上刃１１の回転軸１３と直交する方向に配置される。従って、第１実施形態に比べて第１モータ１６を上刃１１に近付けることができ、その分だけ上刃ユニット３を左右方向にコンパクト化にすることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明のスリッター装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図６に、この実施形態におけるスリッター装置６の主要部の概略構成を正面図により示す。この実施形態では、上刃ユニット８が、第２実施形態の上刃ユニット３をサブユニットとして複数（例えば「４つ」）並列に連ねて構成され、下刃ユニット９が、上刃ユニット８の各上刃１１に対応して複数の下刃１２を回転軸４１上に並列に備えて構成される点で、前記各実施形態と構成が異なる。その他の構成は、第２実施形態のそれと基本的に同じである。

この実施形態のスリッター装置６によれば、４組の上刃１１及び下刃１２を並列に配置しているので、一連のシート材２を４条に裁断することができる。また、上刃ユニット１１が、第２実施形態の上刃ユニット３をサブユニットとして複数並列に連ねて配置しているので、隣同士の上刃１１を比較的近付けて配置することができる。更に、上刃ユニット８が、複数のサブユニットとして、第２実施形態の上刃ユニット３を使用しているので、サブユニット毎に上刃１１のトーイン角θＴ等を調整することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明のスリッター装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図７に、この実施形態におけるスリッター装置９の主要部の概略構成を正面図により示す。この実施形態では、第３実施形態の上刃ユニット７につき、各サブユニットに設けられた第１モータ１６を省略し、その代わりに、各サブユニットを構成するマグネットカップリング５３に対し、回転駆動手段としての一つの第３モータ６１から、回転力を伝達するように構成している。すなわち、第３モータ６１に駆動連結された長尺な回転軸６２には、各サブユニットのマグネットカップリング５３に対応した別のマグネットカップリング６３が設けられる。各別のマグネットカップリング６３は、マイタタイプであり、回転軸６２上に固定された駆動ディスク６４と、その駆動ディスク６４に直角に対向する従動ディスク６５とを備える。そして、各別のマグネットカップリング６３の従動ディスク６５と、対応するサブユニットのマグネットカップリング５３の駆動ディスク５１とが軸６６によって連結される。これらの点で、この実施形態は、第３実施形態と構成が異なる。その他の構成は、第３実施形態のそれと基本的に同じである。

この実施形態のスリッター装置９によれば、上刃ユニット７を構成する複数のサブユニットを、一つの第３モータ６１により回転駆動させることができる。このため、第３実施形態と異なり、回転駆動手段としての第１モータ１６を、サブユニット毎に設ける必要がなく、上刃ユニット７のための回転駆動手段の数を削減することができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

前記各実施形態では、上刃ユニット３，７につき、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのトーイン角θＴの調整機構、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部との押し付け量Ｐｓの調整機構、並びに、上刃１１の刃先部と下刃１２の刃先部とのラップ量Ｌｐの調整機構を設けたが、押し付け量Ｐｓの調整機構及びラップ量Ｌｐの調整機構の少なくとも一方を省略することもできる。

この発明は、長尺なシート材の裁断に利用することができ、例えば、電池の構成要素である正極シート又は負極シートの裁断に利用することができる。

１ スリッター装置
２ シート材
５ スリッター装置
６ スリッター装置
９ スリッター装置
１１ 上刃
１２ 下刃
１６ 第１モータ（回転駆動手段）
１７ マグネットカップリング
２２ ガイド（ラップ量調整手段）
２３ サブフレーム（ラップ量調整手段、押し付け量調整手段）
２４ ガイド（押し付け量調整手段）
２５ スライドプレート（押し付け量調整手段、トーイン角調整手段））
２６ 回動ブラケット（トーイン角調整手段）
３１ ブラケット（ラップ量調整手段）
３２ 第１ボールネジ（ラップ量調整手段）
３３ ブラケット（押し付け量調整手段、トーイン角調整手段）
３４ 第２ボールネジ（押し付け量調整手段）
３５ 第３ボールネジ（トーイン角調整手段）
５３ マグネットカップリング
６１ 第３モータ（回転駆動手段）
６３ 別のマグネットカップリング

Claims (3)

1. 環状をなす刃先部が部分的に重なり合うように配設された上刃及び下刃を備え、シート材を所定の方向へ搬送しながら前記上刃及び前記下刃を回転させることにより前記シート材を所定の幅に裁断するスリッター装置であって、
   前記上刃を回転駆動させるための回転駆動手段と、
   前記上刃と前記回転駆動手段との間に設けられ、前記回転駆動手段の回転力を前記上刃へ磁力により非接触で伝達するためのマグネットカップリングと
   を備え、前記上刃の刃先部と前記下刃の刃先部とのトーイン角を調整するためのトーイン角調整手段を前記上刃の上方に設けたことを特徴とするスリッター装置。
2. 前記上刃の刃先部と前記下刃の刃先部との押し付け量を調整するための押し付け量調整手段を前記上刃の上方に設けたことを特徴とする請求項１に記載のスリッター装置。
3. 前記上刃の刃先部と前記下刃の刃先部とのラップ量を調整するためのラップ量調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスリッター装置。

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