JP2000317882A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケバ立ちが発生し易いシート材に対してもケ
バ立ちを抑制し、かつ長期にわたって持続く得る刃物を
提供すること。 【解決手段】 可動刃と固定刃とのせん断によるシート
材切断装置において、前記刃物の少なくとも一方は、刃
先を構成する少なくとも一方の面のツールマークの方向
が刃先線に対して４５°以上１３５°以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印画紙における感
光剤等の塗布剤が塗布されたシート材を切断して、その
切断線の両側を利用する場合や、比較的厚いシート材の
切断に好適のシート材切断装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシート材切断装置として、回転刃
と固定刃からなるもの（例えば実公昭４５−１６８６９
号公報、実公昭４８−５９０９号公報）あるいは固定刃
の刃先線に対して直角方向に直線的な移動をする可動刃
からなるもの（実公昭５８−３７５９４号公報など）な
どが知られているが、厚紙などの切断には切断線の安定
する2枚の直線刃を交差圧接して切断するシート材切断
装置が好ましい。これらの切断装置は、シート材をせん
断により切断するものであり、固定刃と可動刃が相互の
刃先線を交差圧接して摺動させるものが多い。

【０００３】厚さが厚い被切断シートのせん断では、切
り口にケバ立ちが発生し易い。近年、シート材の切り口
については非常に高い品位が求められており、写真用印
画紙等切断後のシート材がほぼそのままの形で商品とし
て取り扱われるような分野では、切り口のケバ立ちの量
あるいはムラを極めて小さいレベルに抑えることが重要
な課題であった。また、写真用印画紙等塗布剤が塗布さ
れたシート材では、切断に際し切断線の一方側に塗布剤
の剥離、ずれ等による着色が生じ易い。本発明者は、シ
ート材のせん断において、被切断シート材の表裏面と、
該表裏面に対向する刃物の刃先を構成する面（以下対向
面と記す）とがなす角度（以下対向面角と記す）等を適
正範囲とすることにより、上記ケバ立ちや感光剤の剥離
を抑制するシート切断装置を提案した（特開平１０−３
１５１８３号）。これらの切断装置では、一対の刃物う
ち一方または双方を、断面寸法が厚み２．１ｍｍ以下、
幅８．５ｍｍ以下程度の刃材を台金に固着して構成した
ものが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者のその後の研
究によると、前記提案のように被切断シート材の表裏面
と、該表裏面に対向する刃物の刃先構成面とがなす対向
面角を適正範囲とすることのみでは、十分にケバ立ちを
抑制することはできず、また、この抑制状態を長期にわ
たって維持し得ないことがわかった。本発明は、ケバ立
ちが発生し易いシート材に対してケバ立ちを長期にわた
って抑制し、またはさらに印画紙等塗布剤が塗布された
シート材の塗布層の着色または損傷を抑制した切断装置
を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者の研究による
と、刃先を構成する面（刃先構成面）に形成されるツー
ルマーク（研削目）の方向が、ケバ立ちの抑制およびそ
の効果の持続性に大きく影響を与えることが判った。す
なわち、ツールマークが刃先線と平行または平行に近い
角度になっている刃物によるせん断では、繊維が必ずし
も両刃先線の中間位置から確実に切断されずに、半ば引
き千切られたような形となってケバ状に残り易いこと、
使用の経過とともにケバ立ちがひどくなることが判っ
た。これらのシート切断装置の刃物の製造工程におい
て、刃先の研削仕上げに使用する研削加工機は、被加工
物を保持するテーブルとして、被加工物を吸着保持する
ための細長いＮ、Ｓの磁極が並列状に交互に配列して設
けられたマグネットチャックが用いられており、該磁極
は各々の長手方向が研削砥石の回転軸心線と平行になる
向きに配置されているものが一般的である。一方、図５
に示すように、例えば、刃材等として長方形小断面の細
長い形状の被加工材の多数５を、縁部を磁極チャック面
７上に接触させて断面を傾斜して磁気保持する場合安定
に保持するには、該被加工材をその長手方向が前記磁極
の長手方向と直角または直角に近い向きにしてチャック
に吸着保持させる必要がある。このため、細長い形状の
刃物または刃材等では、その長手方向が研削砥石の回転
軸心線と直角またはこれに近い配置になり、刃先を構成
する面に形成される研削加工によるツールマークは、刃
先線と平行または平行に近い角度になるのが普通であっ
た。

【０００６】シート材の切り口のケバ立ちを抑えてせん
断するには、刃先線を各繊維にできるだけ近距離まで接
近させること、そのためには、一対の刃物の少なくとも
一方望ましくは双方の刃物について、対向面角をできる
だけ大きくすることが望ましいこと（刃先角は小さくな
るが）、しかし、刃先構成面に形成されるツールマーク
が刃先線と平行または平行に近い角度である場合、刃先
の断面は丁度２本の波形曲線を各々無作為に切断し、そ
の端点同士を接合したような形状となるため、顕微鏡レ
ベルでは狙い通りの鋭利な刃先形状が得られておらず、
またこのような形状では使用の初期の内に刃先が容易に
摩耗して鋭利性が低下するため、せん断刃物において
は、シート材の繊維が必ずしも両刃先線の中間位置から
確実に切断されずに、半ば引き千切られたような形でケ
バ状に残ることが判った。

【０００７】そこで本発明のシート材切断装置は、可動
刃と固定刃でのせん断によるシート材切断装置におい
て、前記刃物の少なくとも一方は、刃先を構成する少な
くとも一方の面のツールマークの方向が刃先線に対して
４５°以上１３５°以下であることを特徴とするシート
材切断装置である。

【０００８】本発明の効果は、被切断シートの厚みが、
０．１ｍｍ以上のものに対して有効であり、０．２ｍｍ
以上では特に有効である。図４に示すように刃物１、２
によるせん断で、例えば刃物２により加えられた力Ｆ
は、代表しとしてdで示すように被切断シートの面内方
向の張力を生じ、繊維はこの張力により引き千切られる
が、刃先線から遠い厚み方向の中央部ではこの張力が作
用する部分の幅が広く、繊維は必ずしもこの張力作用部
分の中央で千切れるとは限らないからケバ状に残るので
ある。そして、被切断シートの表裏面Ｓ１と該表裏面Ｓ
１と対向する刃先構成面（対向面）２ｃとが成す角度
（対向面角）γを大きくするほど、その刃先は被切断シ
ートに食い込みやすく、ケバ立ちは抑制される。

【０００９】本発明の意図からすれば、前記ツールマー
クの方向は刃先線に対して本来９０°とするのが理想で
あるが、加工上の都合で丁度９０°にすることが難しい
場合は、９０°に対して少々の傾きがあっても良い。つ
まり、刃先の研削仕上げに使用する研削加工機は、被加
工物を保持するテーブルに前記被加工物を吸着するため
の細長いＮ、Ｓの磁極が一定の間隔をおいて並列状に交
互に配列して設けられており、該磁極は各々の長手方向
が研削砥石の回転軸心線と平行になる向きに配置されて
いるのが一般的であるため、細長い形状の刃物を厚み方
向に多数並列にして加工する場合、ツールマークの方向
を刃先線に対して丁度９０°とにするには、細長い磁極
と平行に細長い刃物を置くことになり、磁極と磁極の間
に吸着保持されないものが存在することになるので、こ
の場合は、ツールマークの方向が刃先線に対して４５°
から１３５°となる範囲内で刃物を傾けて置けば良いの
である。

【００１０】ツールマークの方向を刃先線に対して４５
°から１３５°に限定した理由は、ツールマークの方向
が刃先線に対して４５°未満あるいは１３５°を越える
と、従来のシート材切断装置に近い特性となってしまう
ためであり、望ましくはツールマークの方向が刃先線に
対して６０°から１２０°、更に望ましくはツールマー
クの方向が刃先線に対して７５°から１０５°の範囲と
するのが良い。もちろん、刃物が前記磁極の間隔を十分
に跨ぐに十分な断面寸法（幅寸法等）のものであれば、
磁極と平行に置いてツールマークの方向を刃先線に対し
て丁度９０°とするのが良い。

【００１１】本発明において、ケバ立ちを十分に抑制す
るには、少なくとも一方の刃物は、被切断シートに対し
て鋭く食い込ませるべく、対向面角γを２０°以上と大
きくすること、またはさらに、特にこの対向面角を大き
くした刃物に対してツールマークの方向を本発明の角度
範囲とすることが望ましい。望ましい対向面角は３０°
以上、さらに望ましくは４０°以上、である。しかし、
被切断シートが、例えば写真用印画紙などのように塗布
剤が施されたものである場合には、望ましくは塗布剤が
塗布された面側の対向面角γを小さくし、より望ましく
は相手刃の対向面角を大きくすることにより塗布面を保
護するようにする。具体的には塗布された面側の対向面
角γを０°以上１０°以下とし、且つ両刃の刃先角の和
を１０５°以上１２５°以下とすることが望ましい。

【００１２】上記塗布面側の対向面角γの限定理由は、
この角度が０°未満だと刃物の刃先以外の部分が刃先よ
り先にシート材の塗布面に接触して、シート材を折り曲
げたり塗布面を傷付ける恐れがあり、１０°を超えると
刃先が塗布面に食い込む時に塗布面の狭い範囲に応力が
集中して塗付層の剥離や変色等の損傷を招くためであ
る。望ましくは１〜８°、さらに望ましくは２〜６°で
ある。また、両刃の刃先角度の和の限定理由は、両刃の
刃先角の和が１０５°以下だと少なくともどちらか一方
の刃物が鋭利過ぎて欠けや噛り付きが発生し易くなり、
１２５°を超えると少なくともどちらか一方の刃物が刃
先角が大き過ぎて切れ味の悪化、すなわち切り口のケバ
立ち等を引き起こし易くなるからである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明のシート材切断装置
の実施例の効果を比較例と対比したテスト結果により具
体的に説明する。図１はテストに供したシート材切断装
置の切断刃の構成を示す斜視図であり、図において直線
状の刃先１ａを有する固定刃１は図示しないフレームに
固定され、同じく直線状の刃先２ａを有する可動刃２は
その刃先２ａを固定刃１の刃先１ａに交差摺接しながら
上下方向に移動して、固定刃１と協働して両刃先間でシ
ート材Ｓを切断するようになっている。図２および図３
は、図１のシート材切断装置のそれぞれ固定刃および可
動刃の3面図であり、各刃の刃先構成面のツールマーク
の刃先線に対する角度がθで示されている。なお、両刃
とも、熱処理後研削により刃付した厚さ１．５ｍｍ、幅
５ｍｍの刃材を、シャンク材に形成した溝に挿入し接着
保持したものであり、その刃先角度は、固定刃α＝４５
°、可動刃β＝７５°、各刃先構成面の表面粗さは１．
６Ｓとし、また、塗布面側の対向面角は９度の一定であ
る。

【００１４】テストは、上記構成のシート材切断装置
に、表面に乳剤を塗付された２８０μｍ厚さの印画紙の
シート材Ｓを塗布面を可動刃側として挿入して切断し
た。固定刃１と可動刃２の対向面１ｂと２ｃおよびにげ
面１ｃと２ｂのツールマークの角度θ１ｂとθ２ｃおよ
びθ１ｃとθ２ｂを変えてケバ高さにより切断状況を試
験した結果を表１に示す（表中の「比」は比較例を表
す）。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１の試験結果より以下のことが判った。
即ち、ツールマークの方向を全て刃先線と平行にした比
較例試料１では、シート材Ｓの切断面に高さ０．２ｍｍ
以上のケバが発生したのに対し、ツールマークの方向を
全て刃先線に対して４５°から１３５°の範囲に収めた
本発明試料１６では、ケバ立ちの高さが０．０５ｍｍ以
下と極めて良好な切断面が得られた。また本発明の試料
２〜１５のように刃先構成面のうち、ツールマークの角
度を刃先線に対して４５°から１３５°の範囲とした面
の数を多くするほど、シート材Ｓの切断面に発生するケ
バの高さは低くなり、切り口の状態が良好となった。

【００１７】また、試料２、３、４と試料５、９、１３
のそれぞれの比較で判る通り、刃先角度が４５°と小さ
い（対向面角は約４５°と大きい）固定刃側についてツ
ールマークを刃先線に対して４５°から１３５°の範囲
とした方が、刃先角度が７５°と大きい（対向面角は９
°と小さい）可動側についてツールマークを刃先線に対
して４５°から１３５°の範囲とするよりも、ケバ立ち
を小さく抑えることができる。つまり、本発明の効果
は、刃先角が小さい（対向面角が大きい）刃物に適用し
た方が大きいことが判る。これは、包丁と俎板の組み合
わせにたとえると、刃先角度の異なる刃物の組み合わせ
では、切断の際に刃先角が小さい方の刃物がシート材に
食い込んで繊維を切り裂く包丁的役割を主に果たし、刃
先角が大きい方の刃物は俎板的な役割となるため、刃先
角が小さい刃物のツールマークを刃先線に対して４５°
から１３５°の範囲として刃先の鋭利さを高めた方が効
果が顕著に現れるためである。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシート材
切断装置によれば、刃物のツールマークを刃先線に対し
て４５°から１３５°の範囲内とすることで刃先が極め
て鋭利に仕上がり、切断の際にシート材の繊維が所定の
位置で確実に切断されてケバ立ちの少ない良好な切断面
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】テストに供したシート材切断装置の切断刃の構
成を示す斜視図である。

【図２】図１のシート材切断装置の固定刃の3面図であ
る。

【図３】図１のシート材切断装置の可動刃の3面図であ
る。

【図４】せん断時のケバの発生を説明する図である。

【図５】長方形小断面材の磁気保持方法を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定刃、１ａ 刃先、１ｂ 対向面、１ｃ にげ
面、２ 可動刃、２ａ刃先、２ｂ にげ面、２ｃ 対向
面、θ１ｂ、θ１ｃ、θ２ｂ、θ２ｃ ツールマークの
刃先線に対する角度、Ｓ シート材、ｄ 面内張力、Ｆ
力、γ 対向面角

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動刃と固定刃とのせん断によるシート
   材切断装置において、前記刃物の少なくとも一方は、刃
   先を構成する少なくとも一方の面のツールマークの方向
   が刃先線に対して４５°以上１３５°以下であることを
   特徴とするシート材切断装置。
2. 【請求項２】 少なくとも一方の刃物は、被切断シート
   の表裏面と、該表裏面と対向する刃先構成面とが成す角
   度が２０°以上であり、該刃物の刃先を構成する少なく
   とも一方の面のツールマークの方向が刃先線に対して４
   ５°以上１３５°以下である請求項１のシート材切断装
   置。
3. 【請求項３】 塗布剤が塗布された被切断シートに対す
   るシート切断装置であって、前記被切断シートの塗布剤
   が塗布された面側の刃物は前記塗布された面と、該面と
   対向する刃先構成面とが成す角度が０°以上１０°以下
   であり、且つ該刃物に対する刃物は刃先を構成する少な
   くとも一方の面のツールマークの方向が刃先線に対して
   ４５°以上１３５°以下であり、さらに、前記両刃の刃
   先角度の和が１０５°以上１２５°以下である請求項１
   または２のシート材切断装置。
4. 【請求項４】 刃先を構成する少なくとも一方の面のツ
   ールマークの方向が刃先線に対して４５°以上１３５°
   以下である刃物は刃材を台金に固着されなり、前記刃材
   はその断面寸法が、厚み２．１ｍｍ以下、幅８．５ｍｍ
   以下の少なくともいずれかである請求項１〜３のいずれ
   かのシート材切断装置。