JP2008161949A - Film cutting device, film cutting method and film roll body manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルム切断装置、フィルム切断方法及びフィルムロール体の製造方法に関する。 The present invention relates to a film cutting device, a film cutting method, and a film roll body manufacturing method.
従来より、プラスチックフィルムをフィルムロール体として巻き取る際、フィルム両端をトリミングしたり、フィルムを所定の幅にスリットし、多数のフィルムに分割したりするため、フィルムの幅方向のある位置で、刃によりフィルムを切断することが行われる。 Conventionally, when winding a plastic film as a film roll body, the edges of the film are trimmed, or the film is slit into a predetermined width and divided into a number of films. The film is cut by.
例えば、特許文献1においては、フィルムを上刃と下刃ローラではさみのようにシアーカットする際、下刃ローラ表面に吸引口を設け、フィルムの蛇行を防止しながらフィルムを切断する技術が開示されている。
For example,
しかしながら、厚みの薄いフィルムを特許文献1のようなシアーカットで切断すると、切断点でしわとなり、切り口が乱れるという問題が起こる。また、この技術では、下刃ローラがフィルム全幅にわたってあり、吸引口を有するセグメントの間に刃があるため、吸引によるフィルムの安定化とフィルムの切断位置を自由に設定するということが両立できないという重大な問題を有する。また、下刃ローラ全幅にわたって吸引口があることで、フィルム全幅で傷などの問題を生じさせる他、ある程度フィルムを下刃ローラに巻き付ける必要がある。
However, when a thin film is cut by shear cutting as in
また、特許文献2においては、切断点の幅方向張力を安定化させるため、フィルムをエキスパンションローラで拡開した後、フィルム全幅にわたりニップし、その後、切断する方法が開示されている。しかしながら、全幅にわたり拡開を行っても、局所的にみた場合、切断点が安定するとは限らない。特許文献2にある湾曲ローラはフィルムの幅方向中央部を最も強く拡開するものであるが、切断点がフィルムの幅方向端部であった場合、切断点のしわはとりきれず安定した切断を行うことはできない。また、厚みの薄いフィルムを搬送中にニップすると、フィルムが折れるという問題もある。
幅方向に移動可能な筐体内にローラと切断手段を有する切断装置として、特許文献3のシート体の切断装置がある。本装置はローラ間に刃を配置し、ローラと筐体のすきまから吸引することでフィルムをローラに密着させ、切断を安定化させようとするものである。
As a cutting device having a roller and a cutting means in a casing movable in the width direction, there is a sheet body cutting device disclosed in
しかしながら、このような手段ではローラの間で空気の流れが激しくおこり、切断点のフィルムがばたつき、結果としてフィルムの切り口が乱れることになる。また、特許文献3に図示された刃の支持方法を実現するには、明示されていない部品構成が必要となり装置が大型化することとなる。
However, in such a means, the air flow between the rollers is intense, and the film at the cutting point flutters, resulting in disorder of the film cut. Moreover, in order to implement | achieve the support method of the blade illustrated by
従来より安定した切断を狙って、円形刃を回転駆動することが知られている。これは、供回りによる切断不良を回避したり、回転不良による切断ミスを避けるためである。円形刃を回転駆動する切断方法としては、特許文献4のフィルム裁断装置、特許文献5のスリット装置がある。特許文献4のように回転駆動手段と刃を同心上に接続すると、駆動伝達装置が簡素となる。しかしながら、フィルムの切断面を良好に保つため、刃を小さくし、刃とフィルムの接触距離を短くしたいという要求と、モータをある程度大きくすることで焼き付きを防止したいという要求が両立しない。一方、特許文献5はベルトとプーリーで駆動を伝達することでモータと刃を偏心させ、焼き付きの少ない大きなモータを用いながら、小さな刃を用いることができるが、ベルトは粉塵の問題があり、これを嫌うフィルム切断装置としては好ましくない。また、ベルト駆動機構は大掛かりなものとなる。
Conventionally, it is known that a circular blade is rotationally driven for stable cutting. This is to avoid cutting failure due to rotation or avoid cutting error due to rotation failure. As a cutting method for rotationally driving a circular blade, there are a film cutting device of
以上のように従来、フィルムを任意の位置で、粉塵などの発生がなく、安定して良好な切り口で切断することが困難であった。 As described above, conventionally, it has been difficult to stably cut a film with a good cut edge at any position without generation of dust and the like.
また、後述の本発明における非接触駆動伝達手段は、特許文献6〜7に一例が記載されている。
本発明の目的は、フィルムを幅方向の任意の位置で切断可能で、かつしわなどにより切断不良がなく、粉塵が少ない高寿命で故障の少ない小型のフィルム切断装置およびそのようなフィルムの切断方法を提供することにある。 An object of the present invention is a small film cutting apparatus capable of cutting a film at an arbitrary position in the width direction, having no cutting failure due to wrinkles, etc., having a small amount of dust and having a long life and a small failure, and a method for cutting such a film Is to provide.
また、本発明の第2の目的は、前記フィルム切断装置を用いることで、高品位のフィルムロール体を製造するフィルムロール体の製造方法を提供することである。 Moreover, the 2nd objective of this invention is providing the manufacturing method of the film roll body which manufactures a high quality film roll body by using the said film cutting device.
上記目的を達成するために、本発明によれば、搬送中のフィルムの切断装置であって、(イ)回転自在に支持された円形刃と、(ロ)該円形刃と接触しないよう前記円形刃の両脇に所定の間隔をもって回転自在に支持された、外周面に吸引口を有し、内部に前記吸引口に連通する吸引経路を有する少なくとも一対のローラと、(ハ)前記円形刃および前記少なくとも一対のローラを支える筐体を前記フィルムの幅方向に移動させるフィルム幅方向移動手段とを備え、(ニ)前記円形刃の刃先を含む軸方向と垂直な平面に対して前記少なくとも一対のローラの少なくとも一方のローラについて該ローラを該ローラの回転軸方向から投影させてなした投影円の中心から前記平面と仮想的なフィルム搬送経路との交線に下ろした垂線と、前記投影円の中心、および、前記投影円外周上の点であって、前記円形刃を前記平面に投影させた場合の刃先と交わる点のうち前記フィルム搬送経路に近い点を結ぶ線分とのなす角θが−0.17rad<θ<0.17radとなることを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a cutting device for a film being transported, comprising: (a) a circular blade rotatably supported; and (b) the circular shape so as not to contact the circular blade. At least a pair of rollers that are rotatably supported at predetermined intervals on both sides of the blade, have a suction port on the outer peripheral surface, and have a suction path communicating with the suction port inside; (c) the circular blade; Film width direction moving means for moving the casing supporting the at least one pair of rollers in the width direction of the film, and (d) the at least one pair with respect to a plane perpendicular to the axial direction including the cutting edge of the circular blade. A perpendicular line drawn from the center of a projected circle formed by projecting the roller from at least one of the rotation axis directions of the roller to the intersection of the plane and the virtual film transport path; and the projected circle An angle θ between a center and a point on the outer circumference of the projection circle and a line segment connecting points close to the film conveyance path among points intersecting with the blade edge when the circular blade is projected onto the plane is There is provided a film cutting apparatus characterized by satisfying −0.17 rad <θ <0.17 rad.
また、本発明の別の形態によれば、搬送中のフィルムの切断装置であって、(イ)回転自在に支持された円形刃と、(ロ)該円形刃と接触しないよう前記円形刃の両脇に所定の間隔をもって回転自在に支持された、外周面に吸引口を有し、内部に前記吸引口に連通する吸引経路を有する少なくとも一対のローラと、(ハ)前記円形刃および前記少なくとも一対のローラを支える筐体を前記フィルムの幅方向に移動させるフィルム幅方向移動手段とを備え、(ニ)前記吸引経路に負圧が付与されている際に前記少なくとも一対のローラのそれぞれの前記外周面に吸引されている前記フィルムの部位の中間において前記円形刃の刃先が前記フィルムを切断するよう構成されたことを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a cutting device for a film being transported, comprising: (a) a circular blade that is rotatably supported; and (b) the circular blade that is not in contact with the circular blade. At least a pair of rollers that are rotatably supported at predetermined intervals on both sides, have suction ports on the outer peripheral surface, and have suction paths communicating with the suction ports inside; (c) the circular blade and the at least A film width direction moving means for moving a casing supporting the pair of rollers in the width direction of the film, and (d) each of the at least a pair of rollers when a negative pressure is applied to the suction path. A film cutting device is provided in which the cutting edge of the circular blade is configured to cut the film in the middle of the portion of the film sucked to the outer peripheral surface.
また、本発明の好ましい形態によれば、前記少なくとも一対のローラの前記吸引経路に負圧を付与する吸引手段を備えることを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a film cutting apparatus comprising a suction unit that applies a negative pressure to the suction path of the at least one pair of rollers.
また、本発明の好ましい形態によれば、外周面に吸引口を有し、フィルム搬送方向からみて前記円形刃の上流に、前記円形刃の刃先を含む前記円形刃の軸方向と垂直な平面について対称に、前記フィルムと接するローラ表面の回転方向が末広がりに配置される少なくとも一対の傾斜ローラを具備することを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 Moreover, according to the preferable form of this invention, it has a suction port in an outer peripheral surface, About the plane perpendicular | vertical to the axial direction of the said circular blade including the blade edge | tip of the said circular blade upstream from the said circular blade seeing from a film conveyance direction. Symmetrically, there is provided a film cutting device comprising at least a pair of inclined rollers arranged so that the rotation direction of the roller surface in contact with the film is widened toward the end.
また、本発明の好ましい形態によれば、外周面に吸引口を有し、前記フィルム搬送方向からみて前記円形刃の下流に位置し、かつ前記円形刃に対して前記フィルム幅方向にオフセットされた少なくとも1つの傾斜ローラを具備することを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 Moreover, according to the preferable form of this invention, it has a suction opening in an outer peripheral surface, it is located downstream of the said circular blade seeing from the said film conveyance direction, and was offset by the said film width direction with respect to the said circular blade. There is provided a film cutting device comprising at least one inclined roller.
また、本発明の好ましい形態によれば、前記仮想的なフィルム搬送経路に対し前記少なくとも一対のローラと同じ側に前記円形刃の回転支持部を有することを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a film cutting apparatus comprising a rotation support portion for the circular blade on the same side as the at least one pair of rollers with respect to the virtual film transport path. .
また、本発明の好ましい形態によれば、前記円形刃を支持する回転支持部を前記平面に投影したときに、該支持部が前記投影円の外側にあり、かつ、前記少なくとも一対のローラは片持ち支持されるものであることを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 According to still another preferable aspect of the present invention, when the rotation support portion that supports the circular blade is projected onto the plane, the support portion is outside the projection circle, and the at least one pair of rollers is a piece. There is provided a film cutting device characterized by being held and supported.
また、本発明の好ましい形態によれば、(イ)前記円形刃を回転駆動する回転駆動手段と、(ロ)前記円形刃に前記回転駆動手段の駆動力を伝達する非接触駆動伝達手段を具備することを特徴とするフィルム切断装置が提供される。 According to a preferred embodiment of the present invention, (a) a rotational drive means for rotationally driving the circular blade, and (b) a non-contact drive transmission means for transmitting a driving force of the rotational drive means to the circular blade. A film cutting apparatus is provided.
また、本発明の別の形態によれば、フィルム幅方向に移動可能であり、外周面に負圧を付与され回転軸方向に所定の間隔をもって回転自在に支持された少なくとも一対のローラ上にフィルムを吸引させ、前記少なくとも一対のローラのそれぞれの前記外周面に吸引されたフィルムの部位の中間の近傍において、前記少なくとも一対のローラと同期してフィルム幅方向に移動可能かつ前記少なくとも一対のローラに接触しない円形刃を回転させながら前記フィルムを切断するフィルムの切断方法であって、前記中間近傍とは、前記円形刃の刃先を含む軸方向に垂直な平面に対して前記少なくとも一対のローラの少なくとも一方のローラについて該ローラを該ローラの回転軸方向から投影させてなした投影円の中心から前記平面とフィルム搬送経路との交線に下ろした垂線と、前記投影円の中心および前記フィルムを前記円形刃の刃先が切断する点を結ぶ線分とのなす角θが−10°<θ<10°となるように前記フィルムを切断することを特徴とするフィルムの切断方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the film is disposed on at least a pair of rollers that are movable in the film width direction, are negatively applied to the outer peripheral surface, and are rotatably supported at a predetermined interval in the rotation axis direction. The at least one pair of rollers is movable in the film width direction in synchronism with the at least one pair of rollers in the vicinity of the middle of the portion of the film sucked on the outer peripheral surface of each of the at least one pair of rollers. A film cutting method of cutting the film while rotating a non-contacting circular blade, wherein the middle vicinity means at least one of the at least one pair of rollers with respect to a plane perpendicular to the axial direction including the cutting edge of the circular blade One of the rollers is projected from the center of the projected circle formed by projecting the roller from the direction of the rotation axis of the roller and the film conveyance path. The angle θ formed by the perpendicular line drawn to the line of intersection with the line segment connecting the center of the projected circle and the point where the blade edge of the circular blade cuts the film satisfies −10 ° <θ <10 °. There is provided a method for cutting a film, characterized by cutting the film.
また、本発明の好ましい形態によれば、前記少なくとも一対のローラおよび前記円形刃として前記フィルムからみて同じ側に回転の中心軸が位置するものを用いることを特徴とするフィルム切断方法が提供される。 According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a film cutting method characterized in that the at least one pair of rollers and the circular blade are those having a central axis of rotation located on the same side as viewed from the film. .
また、本発明の好ましい形態によれば、外周面に吸引口を有し、前記フィルム搬送方向からみて前記円形刃の上流に、前記円形刃の刃先を含む平面について対称に、前記フィルムと接するローラ表面の回転方向が末広がりに配置される少なくとも一対の傾斜ローラにより、切断前のフィルムを拡開することを特徴とするフィルム切断方法が提供される。 According to a preferred embodiment of the present invention, the roller has a suction port on the outer peripheral surface, and is in contact with the film symmetrically with respect to a plane including the blade edge of the circular blade upstream of the circular blade as viewed from the film conveying direction. A film cutting method is provided in which the film before cutting is widened by at least a pair of inclined rollers arranged so that the rotation direction of the surface is widened toward the end.
また、本発明の別の形態によれば、前記フィルム切断装置を用い、フィルムを所定の幅に切断し、巻き取ることを特徴とするフィルムロール体の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a film roll body, wherein the film is cut into a predetermined width and wound using the film cutting device.
本発明において、「フィルム」とは、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルム、アクリル系フィルムなどのプラスチックフィルムをいう。また、本発明は布帛や紙などその他のウェブにも好適である。 In the present invention, “film” refers to a plastic such as a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polypropylene film, a polystyrene film, a polycarbonate film, a polyimide film, a polyphenylene sulfide film, a nylon film, an aramid film, a polyethylene film, and an acrylic film. Say film. The present invention is also suitable for other webs such as fabric and paper.
また、本発明において、「中間」とは、表面に吸引口を有する一対のローラ間に挟まれた幅方向の位置をいう。 In the present invention, “intermediate” refers to a position in the width direction sandwiched between a pair of rollers having suction ports on the surface.
また、本発明において、「円形刃」とは、軸方向からみて外周が円形であり、幅方向からみて外縁部がフィルム等の切断が可能な程度に鋭利に加工されたものをいう。これらには片面のみ刃先を形成した片刃形状と、両刃形状がありいずれも使用できる。 Further, in the present invention, the “circular blade” means that the outer periphery is circular as viewed from the axial direction and the outer edge portion is processed so sharply as to cut a film or the like as viewed from the width direction. These have a single-edged shape in which the cutting edge is formed only on one side and a double-edged shape, and both can be used.
また、本発明において、「外周面」とは、ローラがフィルムと接触する面あるいは接触を想定した面をいう。 In the present invention, the “outer peripheral surface” refers to a surface where the roller contacts the film or a surface assuming contact.
また、本発明において、「吸引口」とは、気体が流通可能な開口部をいう。また、「吸引経路」とは、圧力差のある一端から他端に向かって気体を流通可能な経路をいう。本発明においては、これらは連通され、吸引経路の一端に設けられた吸引口における負圧を吸引経路の他端に負圧を発生させることにより実現するものである。好ましくは、後述する吸引手段が上記他端に負圧を与えるために使用される。 In the present invention, the “suction port” refers to an opening through which gas can flow. Further, the “suction path” refers to a path through which gas can flow from one end having a pressure difference toward the other end. In the present invention, these are communicated to realize a negative pressure at the suction port provided at one end of the suction path by generating a negative pressure at the other end of the suction path. Preferably, a suction means described later is used to apply a negative pressure to the other end.
また、本発明において、「吸引手段」とは、動力により空気を移送し、所定の部位に負圧を形成するものをいう。例えば、真空ポンプやブロアなどを用いることができる。 In the present invention, the “suction means” refers to a device that transfers air by power and forms a negative pressure at a predetermined site. For example, a vacuum pump or a blower can be used.
また、本発明において、「筐体」とは、ローラ及び刃を支持する部品をいう。 In the present invention, the “casing” refers to a component that supports the roller and the blade.
また、本発明において、「筐体をフィルム幅方向に移動する手段」とは、筐体をフィルム幅方向に移動させられる装置をいう。例えば、ボールネジや直動ベアリングなどのような手段、あるいは、穴とそれにかん合する軸のような簡単な組み合わせを用いることが好ましい。 In the present invention, the “means for moving the casing in the film width direction” means an apparatus that can move the casing in the film width direction. For example, it is preferable to use a means such as a ball screw or a linear bearing, or a simple combination such as a hole and a shaft engaged therewith.
また、本発明において、「仮想的なフィルムの搬送経路」とは、フィルム切断装置において、円形刃と接触しないよう円形刃の両脇に所定の間隔をもって回転自在に支持された、外周面に吸引口を有し、内部に吸引口に連通する吸引経路を有する少なくとも一対のローラが存在しなかった場合にフィルムが搬送される経路をいう。例えば、図8に示すような仮想的なフィルムの搬送経路5のことである。
Further, in the present invention, “virtual film transport path” refers to suction on the outer peripheral surface of a film cutting device that is rotatably supported at predetermined intervals on both sides of the circular blade so as not to contact the circular blade. A path through which a film is conveyed when there is no at least a pair of rollers having a mouth and a suction path communicating with the suction port. For example, it is a virtual
また、本発明において、「傾斜ローラ」とは、円形刃や該円形刃の両脇のローラの回転ベクトルに対して、有限の角度をもった回転ベクトルを有するローラをいう。 In the present invention, the term “inclined roller” refers to a roller having a rotation vector having a finite angle with respect to the rotation vectors of the circular blade and the rollers on both sides of the circular blade.
また、本発明において、「円形刃に対してオフセットされた少なくとも一つの傾斜ローラ」とは、刃に対してフィルム幅方向に位置をずらし、円形刃からみて同じ側にある上流の傾斜ローラと反対向きに傾斜したローラのことを意味する。 Further, in the present invention, “at least one inclined roller offset with respect to the circular blade” is shifted in the film width direction with respect to the blade and opposite to the upstream inclined roller on the same side as viewed from the circular blade. It means a roller inclined in the direction.
また、本発明において、「円形刃を回転駆動する回転駆動手段」は、例えば、電動モータやエアモータ、油圧モータ、風車などの回転動力源を用いることができる。 In the present invention, the “rotation driving means for rotating the circular blade” may be a rotational power source such as an electric motor, an air motor, a hydraulic motor, or a windmill.
また、本発明において、「非接触駆動伝達手段」とは、直接接触せずに回転駆動力を伝達する手段をいう。例えば、磁力の反発力でトルクを伝達する磁気プーリなどを用いることが好ましい。 In the present invention, “non-contact drive transmission means” refers to means for transmitting rotational driving force without direct contact. For example, it is preferable to use a magnetic pulley that transmits torque by the repulsive force of magnetic force.
本発明によれば、フィルム幅方向の任意の位置で、長期間に渡って、フィルムを直線的に切れ味良く切断できるフィルム切断装置を得ることができる。また、前記切断装置を用いることで、切断面の美しいフィルムが得られ、これをフィルムロール体として巻き取った場合に、フィルムロールを、外観の優れた美しい円筒体として製造できるフィルムロール体の製造方法を得ることができる。このフィルムロール体は幅方向で表面の傷が少ないという特徴もある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the film cutting apparatus which can cut | disconnect a film linearly and sharply over a long period of time in the arbitrary positions of a film width direction can be obtained. In addition, by using the cutting device, a film having a beautiful cut surface is obtained, and when this is wound up as a film roll body, the film roll body can be manufactured as a beautiful cylindrical body having an excellent appearance. You can get the method. This film roll body is also characterized by few scratches on the surface in the width direction.
以下、本発明の最良の実施形態の例をプラスチックフィルムの巻取工程に適用した場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example in which the embodiment of the present invention is applied to a plastic film winding process will be described as an example with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態のフィルム切断装置の概略断面図、図2はその概略平面図の一例である。 FIG. 1 is a schematic sectional view of a film cutting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of a schematic plan view thereof.
図1において、ローラ1はローラ1aおよびローラ1bの二つで構成され、円形刃2を挟んで一対となっている。これを上面から見た図が図2である。一対のローラ1aとローラ1bはフィルム3の幅方向に一定の間隔を持って位置し、この間隙の間に円形刃2の刃先が位置する。ローラ1はローラ1aおよびローラ1bのいずれも側面に吸引口14を有し、この吸引口14は吸引経路16を連通して、吸引接続口11及びホース12を介して、吸引手段9に接続され負圧を付与される。ローラ1及び円形刃2は筐体7により回転支持される。円形刃2は駆動伝達手段を介して回転駆動手段6により駆動される。ここで駆動伝達手段は図1のように非接触駆動伝達手段51、52であることが好ましい。回転駆動手段6は筐体にネジや接着などの手段で固定される。非接触駆動伝達手段51及び52は平行に配置するものでも良いし、回転トルクを垂直方向に伝えることができるものでも良い。またその間の角度でトルクを伝える物でも構わない。ここでは、図1のように駆動トルクを直角に伝えるものを使っている。これにより装置をコンパクトにすることができる。
In FIG. 1, a
図1からわかるように、円形刃2の軸方向から観察した場合に、ローラ1とフィルム3が接触している部分近傍で円形刃2の刃先が位置している。これを詳しく示した図が図8である。図8は円形刃2の軸方向と垂直な平面に、ローラ1と円形刃2とフィルム3の搬送経路を投影させたものである。このとき、ローラ1の投影円の中心から、フィルム3の仮想的な搬送経路との交線に下ろした垂線と、前記投影円の中心から前記投影円の円周と円形刃2の円周の交点に下ろした線分とのなす角がθである。図8において、フィルム3はローラ1とフィルム3の交点で切断が行われるのが好ましいが、実際のフィルムは吸引によりわずかにローラ1に巻き付いているためθは範囲を有しており、好ましくは−0.17rad<θ<0.17radである。
As can be seen from FIG. 1, when observed from the axial direction of the
これにより、フィルム3はローラ1の表面に密着し、安定して切断される。
Thereby, the
また、本実施形態においては、吸引口14はローラ外周面のみなので、ローラ1と筐体の間、もしくはローラ1と円形刃2の間に余計な空気の流れを生じさせない。また、吸引によりローラ1の外周面に吸着されたフィルム3は、刃によって溝に押し込まれたり、逆に浮いたりすることがない。
Further, in the present embodiment, the
筐体7は幅方向移動手段8により支持され、幅方向移動手段8はフレームなどに支持される。これは筐体の幅がフィルム幅に対して小さく、本フィルム切断装置を幅方向に位置を変えられることで、フィルムの切断位置を自在に変えようとするものである。つまり、本実施形態のフィルム切断装置は、フィルム幅方向の一部に当接するユニット装置である。これは、フィルム切断部近傍のみ吸引ローラや傾斜ローラがあることから、ローラ群1はフィルム3に対して、ほとんど巻き付けの無い状況でフィルムに当接することになる。巻き付け角の好ましい範囲は±0.26rad程度である。これにより、フィルムのパスラインを変えずにフィルムを切断することができる。また、この構成により、ローラ1への吸着によるフィルム3の安定切断と、任意の位置での切断を可能にすることの両立が図れる。
The
回転駆動手段6の回転方向は正逆転可能であることが好ましい。また、回転速度も適宜調整できるものが好ましい。これにより回転刃の向きや速度が変更でき、最も切れ味の良い条件でフィルム3を切断することができる。更に好ましくは、図1のような方向で円形刃を回転させるのが好ましい。これにより、切断後のフィルム3の断面と、円形刃との相対速度が小さくなり、切断面の不要な擦過を防ぐことができる。
It is preferable that the rotation direction of the rotation driving means 6 can be reversed. Moreover, what can adjust a rotational speed suitably is preferable. Thereby, the direction and speed of a rotary blade can be changed, and the
また、フィルム搬送経路に対し一対のローラ1と同じ面側に円形刃2の回転支持部を有することが好ましい。また、これを実現するために、好ましくは円形刃1の軸方向と垂直な平面にローラ1および円形刃2の回転支持部を投影させた場合に、円形刃2の回転支持部が、ローラ1の投影円の外側にあることが好ましく、同時にこれら一対のローラ1は片持ち支持されるものであることが好ましい。これらの構成により、円形刃2とローラ1は一体となって幅方向に移動することができ、容易にフィルム切断位置を調節することができるばかりか、円形刃2とローラ1の相対位置が一度決まると変わらないため、切れ味の良い状態を長期間維持することができる。
Moreover, it is preferable to have the rotation support part of the
図3は本発明の別の実施形態にかかわるフィルム切断装置の概略平面図である。図2の形態に加え、ローラ1の上流には一対の傾斜ローラ4が配置されている。傾斜ローラ4はローラ1と同じく表面に吸引口14を有し、吸引手段9により負圧を付与される。また、傾斜ローラ4はローラ1と同じく筐体7により回転支持される。図3からわかるように、この傾斜ローラ14は円形刃2を挟んで対称に配置され、該円形刃2の上流直前でフィルム3のしわを局所的に取り除き、張りながら切断を可能にする。このとき、傾斜ローラ4はフィルムと平行な平面内で傾斜しており、ローラ回転方向ベクトルの余弦成分がローラ4の軸方向となるよう傾斜させる。傾斜角度はローラ4の軸方向から好ましくは0.05rad〜0.8rad傾けると拡幅効果が得られ、更に好ましくは0.17rad〜0.34radとするのが擦り傷を回避しながら拡幅できるので良い。また、傾斜ローラはフィルムをほとんど巻き付かせることなくフィルムを拡開できる手段である。
FIG. 3 is a schematic plan view of a film cutting apparatus according to another embodiment of the present invention. In addition to the configuration of FIG. 2, a pair of
図4はローラ1及び傾斜ローラ4の支持方法と、吸引経路を示した概略断面図である。ローラ1の吸引口14はローラ1の軸13の吸引経路16に通じ、筐体7の内部に形成された吸引経路を経て、吸引接続口11につながっている。筐体は必ずしも吸引経路を有する必要はなく、ローラの吸引経路16に直接吸引接続口11を設けても良い。また、図3に示した吸引経路は必ずしも一度に加工する必要はなく、貫通穴を加工した後に穴の端部に栓をして形成しても構わない。ここで吸引接続口11とは、ホース12と接続される部分や部品のことである。ローラ1及び傾斜ローラ4は軸受10により回転支持される。軸受10は軸13によりかん合支持される。軸13は筐体7に支持される。ここで、ローラ1及び傾斜ローラ3は軸13を必ずしも有する必要はなく、軸まで一体として製作し、それを軸受10により回転支持し、軸受10を筐体7により支持してもよい。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a method of supporting the
また、ローラ1に少ない巻き付け角でも効率よくフィルムをローラに吸着させるために、吸引経路16は図4のように全周に開口するのではなく、フィルムが巻き付くであろう範囲のみ開口させることが好ましく、前述の巻き付け角±0.26radの範囲に開口させるようにする。
Also, in order to efficiently attract the film to the
図5は円形刃2の支持方法を示した概略断面図である。円形刃2は軸16により支持され、軸16は軸受19により回転支持され、軸受19は筐体7にかん合支持される。円形刃2と軸16の固定方法は図のようにナット17と軸16を挟むことでの摩擦でもよいし、軸16と円形刃2の間に設けたキーによって固定し、駆動力を伝達してもよい。軸16の一部には触駆動伝達手段、好ましくは非接触駆動伝達手段51が、止めねじやOリングやキーなどの手段で固定される。円形刃2は軸16による片持ちでも良いが、好ましくは図5のように軸18を更に接続することで両持ちとすることが好ましい。また、図で軸18がダブルナットの役割も果たしており、ねじの弛み止めの役割を果たすのが好ましい。軸18は軸16と同様、軸受19により回転支持される。また、筐体7は円形刃2を取り外し、交換可能なように、一部分割できるようにしても良い。分割した筐体7ははめあいやねじにより固定される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a method for supporting the
また、傾斜ローラ4の更に上流には、適宜図3のようにガイドローラ15を配置しても良い。これにより、筐体7や拡幅ローラ4の角でフィルム3に傷がついたり、破れたりするのを防止できる。
In addition, a
図6は本発明の一実施形態のフィルム切断装置をフィルムロール体の製造方法として用いた場合の一例である。フィルム3は溶融されたポリマを口金20から吐出し、ドラム21上で固化させた後、ガイドロール22などで搬送され、フィルムロール体31として巻き取られる。図6で口金20はフレームなどに固定支持される。ガイドロール22、巻心23などは軸受により回転支持され、モータなどにより回転駆動される。軸受は適宜フレームなどで支持される。また、ドラム21の下流側に適宜フィルム3の延伸装置やコロナ処理装置、厚さ測定器などを配置する。図6では、フィルム3の両端部をトリミングするため、巻取前の位置に本発明の一実施形態のフィルム切断装置が一対配置される。フィルム切断装置は幅方向移動手段8により手動もしくはモータなどの駆動装置により、適宜幅方向の任意の位置に設置可能であり、位置が決まればストッパなどで固定するのが好ましい。図6の幅方向移動手段8は穴と軸の組み合わせからなっており、軸と穴が摺動することで、筐体をフィルム3の幅方向に移動する。また、この場合、軸がフレームなどで支持されることで、フィルム切断装置の筐体の重量を支えている。また、図6では省略したが、回転駆動手段6に電動モータを使用した場合には、回転もしくはトルク制御装置と電源を接続する。トリミングされたフィルム32は適宜回収され、切断されたフィルム3はフィルムロール体31として巻心23上に巻き取られる。
FIG. 6 shows an example of the case where the film cutting apparatus of one embodiment of the present invention is used as a method for producing a film roll body. The
図7は本発明の一実施形態のフィルム切断装置の更に好ましい形態である。図3に示したフィルム切断装置を図6のように設置した場合、傾斜ローラ4により切断点はきれいにのばされても、切断後に傾斜ローラ4が切断点より内側に作ったしわが残ることがある。これを取り除くため、好ましくは図7のように円形刃2の下流側に傾斜ローラ24を配置するのが好ましい。このとき傾斜ローラ24はフィルム3の端部側に配置する。従って、図7の傾斜ローラ24は、図6のような状況では向かって左の筐体と右の筐体で左右対称となる。
FIG. 7 shows a more preferable embodiment of the film cutting device according to one embodiment of the present invention. When the film cutting apparatus shown in FIG. 3 is installed as shown in FIG. 6, even if the cutting point is extended cleanly by the
また、図7のように円形刃2の下流側にローラ1を配置しても良い。これにより円形刃2の回転によりフィルム3が浮くのを防ぐことができ、また円形刃2の回転方向の逆転する際にもフィルム3が安定する。
Further, the
また、円形刃2の材質は特に選ばないが、例えば炭素鋼やステンレス鋼、ファインセラミックなどが使える。更に高炭素鋼を焼き入れしたものや、窒化処理、ダイヤモンドライクカーボンコーティングなどを施して、耐摩耗性を向上したものが好ましい。
The material of the
ローラ1及び傾斜ローラ4及び傾斜ローラ24は一般に樹脂及び金属が好ましい。また表面をゴムライニングしてもよい。金属の場合、鉄鋼などが用いられるが、錆の発生を考えるとステンレスやめっきしたもの、あるいはアルミニウム合金などの非鉄金属が好ましい。筐体7についても同様である。筐体7はフィルム3と接触する可能性があることから、角部は面取りすることが好ましい。またローラ1の表面の吸引口及びローラ1の表面の角もすべて面取り加工されているのが好ましい。
In general, the
また、本フィルム切断装置でフィルム3が帯電した場合、本装置の下流に適宜除電器を配置して、除電するのが好ましい。
Further, when the
[実施例1]
本発明の一実施形態の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1及び図2のフィルム切断装置をフィルムロール体の製造方法に用いた。フィルムは厚みが4μmで幅が3mの2軸延伸後のポリプロピレンフィルム(東レ製、“トレファン(登録商標)”)である。これを2.5mの幅に裁断しフィルムロール体31として巻き取る。フィルムの巻取速度は350m/minである。
[Example 1]
An example of one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The film cutting apparatus of FIG.1 and FIG.2 was used for the manufacturing method of a film roll body. The film is a biaxially stretched polypropylene film (Torayfan (registered trademark), manufactured by Toray) having a thickness of 4 μm and a width of 3 m. This is cut into a width of 2.5 m and wound up as a
図1のローラ1は軸受を除きすべてステンレス鋼からなり、軸受には鉄鋼製のNTN社製の深溝玉軸受を用いた。ローラ1の外径は30mmであり、幅は40mmである。図1の円形刃2は炭素鋼からなる両刃形状で直径が60mmで、幅が0.3mmのものを使用した。軸受はローラ1と同様である。円形刃2が挿入されるローラ1の隙間は1mmとした。筐体の幅はフィルム幅2.5mに対して140mmであり、長さは100mmである。表面の吸引口は、長直径6mm、短直径2mmの楕円形状とし、周方向に20カ所、軸方向に5カ所、ローラ1つあたり計100カ所にほぼ均等な配置となるように設けた。
The
また、円形刃2に回転駆動力を伝達するための非接触駆動伝達手段51,52には、エフ・イー・シー社製のマグトランFD型直交タイプ(商品名)を用いた。回転駆動手段6にはオリエンタルモータ製AC無接点スピードコントロールモータ(商品名)を用い、制御装置及び分電盤を別途用意した。筐体7はアルミニウム合金の削りだしで製作した。幅方向移動手段8は直径15mmの軸と穴からなり、固定は止めねじにより行った。
Further, Magtran FD type orthogonal type (trade name) manufactured by FC Co., Ltd. was used as the non-contact drive transmission means 51 and 52 for transmitting the rotational drive force to the
吸引手段9には日立製作所製のボルテックスブロア(商品名)を用いた。ホースの一部には別吸気用のダンパを併設した。吸引圧力は3kPaとした。 As the suction means 9, a vortex blower (trade name) manufactured by Hitachi, Ltd. was used. Part of the hose has a separate intake damper. The suction pressure was 3 kPa.
また、本実施例では図8におけるθは、円形刃2とローラ1との軸心間距離をそれぞれx=23.8mm、y=3.2mmとすることで、θ=0radとなるよう配置した。
Further, in this embodiment, θ in FIG. 8 is arranged so that θ = 0 rad by setting the distance between the axial centers of the
評価方法は顕微鏡によるフィルム切断面観察と、フィルム切断ミスによるフィルム破れ未発生時間を採用した。フィルム破れは切断点にしわが混入したり、フィルムがばたついた際に発生する。また、フィルム切断位置を任意に設定できるかを確認するため、目標切断幅2.5mに対する誤差を測定した。
[実施例2]
本発明の一実施形態の別の実施例の図面に基づいて詳細に説明する。図7のフィルム切断装置をフィルムロール体の製造方法に用いた。フィルムは実施例1と同様のものである。図7のローラ1及び傾斜ローラ4及び傾斜ローラ24は実施例1のローラ1と同様の材質、支持方法、寸法のものである。傾斜ローラ4及び傾斜ローラ24の軸線方向はローラ1の軸線方向に対して、0.3rad傾斜させた。円形刃及び吸引手段、駆動伝達手段、回転駆動手段についても実施例1と同様のものを用いた。筐体7の幅は実施例1と同じで、長さは200mmである。
As the evaluation method, film cut surface observation with a microscope and film breakage occurrence time due to film cutting error were adopted. Film tearing occurs when wrinkles enter the cut point or the film flutters. Moreover, in order to confirm whether a film cutting position can be set arbitrarily, the error with respect to the target cutting width of 2.5 m was measured.
[Example 2]
A detailed description will be given based on drawings of another example of one embodiment of the present invention. The film cutting apparatus of FIG. 7 was used for the manufacturing method of a film roll body. The film is the same as in Example 1. The
また、円形刃2とローラ1の位置関係は実施例1と同様である。
[比較例1]
特許文献1に基づき製作した、吸引口を有する受刃ローラを用いたシアーカット式切断手段にて、実施例と同様のフィルムの切断評価を実施した。本受け刃ローラは実施例と違い刃の両脇で一体である。また、受け刃ローラはフィルム1の全幅に存在し、幅方向移動手段を有さない。また、フィルムは本受け刃ローラに3rad巻き付くため、図8のθは定義できない。受け刃ローラはハードクロムめっきが施行され、各分割ローラの幅は30mmである。吸引手段は実施例と同様のものを接続した。スリット刃は超硬合金のものを使用し、厚みは1mmとした。吸引口の直径は1mmである。受け刃ローラは直径250mm、面長が3.5mである。
The positional relationship between the
[Comparative Example 1]
The cutting evaluation of the film similar to the example was carried out by a shear cut type cutting means using a receiving blade roller having a suction port manufactured based on
本発明は、フィルム装置に限らず、布帛や紙の切断装置など、厚みの薄い幅のあるウェブの切断に応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。 The present invention can be applied not only to a film device but also to a thin web having a thin width such as a cloth or paper cutting device, but the application range is not limited thereto.
1 一対のローラ
1a 一対のローラの内一方のローラ
1b 一対のローラの内、もう一方のローラ
2 円形刃
3 フィルム
5 仮想的なフィルムの搬送経路
6 回転駆動手段
7 筐体
8 幅方向移動手段
9 吸引手段
10 軸受
11 吸引接続口
12 ホース
13 軸
14 吸引口
15 ガイドローラ
16 吸引経路
17 ナット
18 軸
19 軸受
20 口金
21 ドラム
22 ガイドローラ
23 巻心
31 フィルムロール体
32 フィルムエッジ
51 非接触駆動伝達手段
52 非接触駆動伝達手段
61 フィルム搬送方向
62 円形刃回転方向
x 円形刃とローラの水平方向の軸間距離
y 円形刃とローラの垂直方向の軸間距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 A pair of
61
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