專利名稱：涂層薄片切割方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于切割涂層薄片的方法和裝置。具體地，本發(fā)明涉及使涂層薄片通過相對的圓盤狀切割刀片之間以切割涂層薄片的方法和裝置。
背景技術(shù)：
按照慣例，已知一種涂層薄片，包括諸如紙、薄膜、或樹脂涂覆紙構(gòu)成的薄片基底，以及形成在薄片基底上的涂覆層，其中，涂覆層填充有通過樹脂粘結(jié)劑保持在一起的硅或類似物細(xì)微顆粒。這種涂層薄片通過如下步驟形成卷材將液體涂料施加到長基底上、干燥涂覆的基底、以及將干基底卷成卷筒形式。如此獲得的卷材在從卷起的卷材展開時(shí)，通過沿著卷材進(jìn)給方向切割卷材和/或沿著橫過卷材方向即垂直于卷材進(jìn)給方向切割卷材而被切割成所需尺寸。此后，這些切割的薄片作為最終制品諸如信息記錄薄片或類似物被帶向市場。通常，使用剪切技術(shù)沿著進(jìn)給方向切割這種卷材。在一種剪切技術(shù)中，當(dāng)涂層薄片通過具有鋒利或銳利刀角的盤形上部切割刀片與具有大體上直角的刀角的盤形下部切割刀片之間時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)上部和下部切割刀片來剪切涂層薄片卷材(例如，日本未審查的專利出版物No.2001-260077)。
但是，由于根據(jù)要求使用多種材料用于以不同方式制造涂層薄片，變得更加難于選擇合適的切割條件，以在拉出卷成卷筒形式的涂層薄片時(shí)沿著進(jìn)給方向剪切涂層薄片。如果沒有合適地選擇切割條件，就可能導(dǎo)致在薄片切割邊緣附近的涂覆層中產(chǎn)生裂縫和/或裂痕。尤其是，當(dāng)涂覆層是硬的并且易碎時(shí)，上述裂縫和/或裂痕可能會顯著地形成在涂覆層中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于切割涂層薄片的方法和裝置，其中，抑制了在剪切涂層薄片過程中可能在涂覆層中形成的裂縫和裂痕，從而可防止剪切質(zhì)量的降低。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供切割涂層薄片的第一種方法。該方法包括步驟設(shè)置盤形下部切割刀片、以及與下部切割刀片相對設(shè)置并與下部切割刀片的刀角相比具有更鋒利刀角的盤形上部切割刀片，使得下部和上部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，以及一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；在轉(zhuǎn)動(dòng)上部和下部切割刀片時(shí)，進(jìn)給一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸；以及通過上部和下部切割刀片沿著進(jìn)給涂層薄片的方向剪切涂層薄片。當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域位于涂層薄片進(jìn)給方向上游、但在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片上的接觸區(qū)域外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供用于切割涂層薄片的第一種裝置，包括盤形下部切割刀片和與下部切割刀片相對設(shè)置的盤形上部切割刀片。上部切割刀片包括與下部切割刀片的刀角相比更鋒利的刀角、具有與下部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線平行的旋轉(zhuǎn)軸線、并且布置成使得一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊。在該裝置中，在上部和下部切割刀片被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向被進(jìn)給通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸，從而使涂層薄片沿著涂層薄片的進(jìn)給方向被剪切。涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域位于涂層薄片進(jìn)給方向上游、但在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片上的接觸區(qū)域外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供切割涂層薄片的第二種方法。該方法包括步驟設(shè)置盤形下部切割刀片、以及與下部切割刀片相對設(shè)置并與下部切割刀片的刀角相比具有更鋒利刀角的盤形上部切割刀片，使得下部和上部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，以及一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；在轉(zhuǎn)動(dòng)上部和下部切割刀片時(shí)，進(jìn)給一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸；以及通過上部和下部切割刀片沿著進(jìn)給涂層薄片的方向剪切涂層薄片。當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片的接觸區(qū)域內(nèi)；并且一部分上部切割刀片與一部分下部切割刀片之間的重疊量保持不大于1.5mm。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供用于切割涂層薄片的第二種裝置，包括盤形下部切割刀片和與下部切割刀片相對設(shè)置的盤形上部切割刀片。上部切割刀片包括與下部切割刀片的刀角相比更鋒利的刀角、具有與下部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線平行的旋轉(zhuǎn)軸線、并且布置成使得一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊。在該裝置中，在上部和下部切割刀片被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向被進(jìn)給通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸，從而使涂層薄片沿著涂層薄片的進(jìn)給方向被剪切。涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的接觸區(qū)域內(nèi)，并且一部分上部切割刀片與一部分下部切割刀片之間的重疊量保持不大于1.5mm。
這里，“重疊量W”意味著沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向看上部和下部切割刀片在延伸通過它們旋轉(zhuǎn)軸線的直線上的重疊寬度。
涂層薄片可以由諸如紙薄片、薄膜、樹脂涂覆薄片或類似物的基底以及施加在基底上的涂覆層構(gòu)成。涂覆層填充有細(xì)微顆粒，細(xì)微顆粒例如主要由無機(jī)材料組成，包括由樹脂粘結(jié)劑或類似物保持在一起的碳酸鈣、水合氧化鋁和硅石。
涂層薄片可以是用于噴墨打印的記錄薄片。于噴墨打印的記錄薄片可以由諸如紙薄片、薄膜或樹脂涂覆薄片的基底以及施加在基底上的涂覆層構(gòu)成。涂覆層填充有細(xì)微顆粒，細(xì)微顆粒例如主要由諸如聚乙烯醇的樹脂粘結(jié)劑保持在一起的硅石組成。尤其是，用于噴墨打印的光澤相紙薄片包括將諸如硅石的細(xì)微顆粒保持在一起的少量粘結(jié)劑，以便提高薄片的油墨吸附性。因此，它具有一個(gè)特性，即，細(xì)微顆粒之間的連接易于被諸如彎曲的外力所破壞。
這里，“涂層薄片與上部切割刀片的接觸開始位置”意味著在涂層薄片經(jīng)受剪切過程中沿著涂層薄片進(jìn)給方向在涂層薄片與上部切割刀片相互接觸的區(qū)域的最上游位置。
根據(jù)用于切割涂層薄片的第一種方法和裝置，當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域位于涂層薄片進(jìn)給方向上游、但在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片上的接觸區(qū)域外側(cè)。即，在涂層薄片通過上部和下部切割刀片之間并且經(jīng)受剪切之前，只有上部切割刀片可以切入涂覆層。這有助于在剪切過程中防止產(chǎn)生在涂覆層中可能導(dǎo)致裂縫和裂痕的大應(yīng)力，從而防止剪切質(zhì)量的降低。
根據(jù)用于切割涂層薄片的第二種方法和裝置，當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的接觸區(qū)域內(nèi)，并且在剪切過程中，一部分上部切割刀片與一部分下部切割刀片之間的重疊量保持不大于1.5mm。結(jié)果，涂層薄片在剪切過程中由于上部切割刀片而經(jīng)受的壓彎量可以減小、并且又使涂層薄片的局部變形可以減小。這有助于在剪切過程中防止在涂覆層中可能形成裂縫和裂痕，從而防止剪切質(zhì)量的降低。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)施涂層薄片切割方法的涂層薄片切割裝置的示意性結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2是圖1的涂層薄片切割裝置的放大局部剖視圖，顯示了下部切割刀片、上部切割刀片和涂層薄片之間的位置關(guān)系；圖3是沿著圖2的線3-3截取的橫截面示意圖；圖4是顯示上部和下部切割刀片的尺寸、以及上部和下部切割刀片之間的位置關(guān)系細(xì)節(jié)的橫截面示意圖；圖5是顯示接觸開始位置位于接觸區(qū)域外側(cè)的狀態(tài)的橫截面示意圖；圖6是顯示接觸開始位置接近接觸區(qū)域的狀態(tài)的橫截面示意圖；圖7是顯示接觸開始位置位于接觸區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的橫截面示意圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)施涂層薄片切割方法的涂層薄片切割裝置的示意性結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖9是圖8的涂層薄片切割裝置的放大局部剖視圖，顯示了下部切割刀片、上部切割刀片和涂層薄片之間的位置關(guān)系；圖10是沿著圖9的線3-3截取的橫截面示意圖；以及圖11是顯示上部和下部切割刀片的尺寸、以及刀片相互位置關(guān)系細(xì)節(jié)的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)施涂層薄片切割方法的涂層薄片切割裝置的示意性結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2是圖1的涂層薄片切割裝置的放大局部剖視圖，顯示了下部切割刀片、上部切割刀片和涂層薄片之間的位置關(guān)系；以及圖3是沿著圖2的線3-3截取的橫截面示意圖。
所示的涂層薄片切割裝置包括盤形下部切割刀片10、用于轉(zhuǎn)動(dòng)下部切割刀片10的下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15、與下部切割刀片10相對設(shè)置的盤形上部切割刀片20、用于轉(zhuǎn)動(dòng)上部切割刀片20的上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25、和用于進(jìn)給長涂層薄片30的進(jìn)給部件40。
如圖2和3所示，涂層薄片30是通過將涂覆層31施加到基底32上制成的，在涂覆層31中硅基細(xì)微顆粒通過諸如聚乙烯醇的樹脂粘結(jié)劑保持在一起，基底32例如是樹脂涂覆紙或類似物。涂層薄片30從薄片卷筒35上展開，薄片卷筒35是卷成卷筒形式的卷材。所述涂層薄片30是用于噴墨打印的記錄薄片。除了樹脂涂覆紙之外，現(xiàn)有紙、薄膜或類似物也可用作涂層薄片的基底32的材料。上述涂覆層31比基底32更硬和更易破碎。
還是如圖2和3所示，下部切割刀片10和上部切割刀片20設(shè)置成使得，下部切割刀片10的旋轉(zhuǎn)軸線C1和上部切割刀片20的旋轉(zhuǎn)軸線C2相互平行，而且一部分下部切割刀片10和一部分上部切割刀片20沿著旋轉(zhuǎn)軸線C1和C2的延伸方向相互交疊，即，當(dāng)從旋轉(zhuǎn)軸線C1和C2的延伸方向看時(shí)，一部分下部切割刀片10和一部分上部切割刀片20相互重疊。上部切割刀片20的刀角θ2小于下部切割刀片10的刀角θ1。
下部切割刀片10繞著下部刀片軸16圓周裝配并且與下部刀片軸16圓周嚙合，下部刀片軸16連接到下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15的旋轉(zhuǎn)軸。下部切割刀片10夾在下部刀片定位件17A和另一個(gè)下部刀片定位件17B之間，下部刀片定位件17A和另一個(gè)下部刀片定位件17B都繞著下部刀片軸16圓周裝配并且與下部刀片軸16圓周嚙合。這使得下部切割刀片10與下部刀片軸16相協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。
下部刀片定位件17B的圓角17K的曲率半徑是1.5mm(即，倒角的曲率半徑″R″＝1.5mm)。
另一方面，上部切割刀片20繞著上部刀片軸26圓周裝配并且與上部刀片軸26圓周嚙合，上部刀片軸26連接到上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸。上部切割刀片20夾在上部刀片定位件27A和另一個(gè)上部刀片定位件27B之間，上部刀片定位件27A和另一個(gè)上部刀片定位件27B都繞著上部刀片軸26圓周裝配并且與上部刀片軸26圓周嚙合，結(jié)果，使得上部切割刀片20與上部刀片軸26相協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)給部件40包括用于將薄片卷筒35可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持在其旋轉(zhuǎn)軸上的卷筒保持軸41；用于從由卷筒保持軸41保持的薄片卷筒35上展開并拉出涂層薄片30的薄片拉出滾筒部件44；沿著涂層薄片30的進(jìn)給方向從卷筒保持軸41到薄片拉出滾筒部件44布置、并且用于改變涂層薄片30的進(jìn)給方向同時(shí)合適地保持沿著進(jìn)給方向施加到涂層薄片30上的張力的傳遞輥42A、42B、42C和43A、43B、43C、43D；用于向薄片切割部件50供給由薄片拉出滾筒部件44拉出、并且通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間且由下部切割刀片10和上部切割刀片20剪切的涂層薄片30的剪切薄片供給滾筒部件46；以及布置在薄片拉出滾筒部件44和剪切薄片供給滾筒部件46之間、并且用于改變涂層薄片30的進(jìn)給方向同時(shí)合適地保持施加到涂層薄片30上的張力的傳遞輥45A、45B、45C。
涂層薄片30通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間并因而被剪切的位置位于傳遞輥43D和薄片拉出滾筒部件44之間的進(jìn)給路徑段一半的位置。根據(jù)傳遞輥43D、下部切割刀片10和上部切割刀片20之間的位置關(guān)系，確定以下將描述的接觸開始位置，同時(shí)根據(jù)薄片拉出滾筒部件44、傳遞輥43D和下部切割刀片10之間的位置關(guān)系，確定以下將描述的接觸區(qū)域。
薄片拉出滾筒部件44將涂層薄片30夾在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)滾筒44A和44B之間、并且從薄片卷筒35展開涂層薄片30以便進(jìn)給。剪切薄片供給滾筒部件46通過兩個(gè)滾筒46A，46B之間的輥隙將涂層薄片30供給到薄片切割部件50，兩個(gè)滾筒46A，46B間歇性地轉(zhuǎn)動(dòng)使得涂層薄片30在薄片切割部件50處以預(yù)定長度被切割。
上述的進(jìn)給部件40沿著與上述旋轉(zhuǎn)軸線C1垂直的方向H進(jìn)給涂層薄片30通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間，同時(shí)保持涂覆層31相對一側(cè)的涂層薄片30的基底32的表面與下部切割刀片10的圓周12接觸。薄片切割部件50沿著與涂層薄片30的進(jìn)給方向垂直的方向切割通過剪切薄片供給滾筒部件46供給的涂層薄片30。
以下將詳細(xì)描述通過該實(shí)施例的涂層薄片切割裝置切割涂層薄片30的工藝。
涂層薄片30被夾在薄片拉出滾筒部件44的兩個(gè)滾筒44A和44B之間、并且從薄片卷筒35展開以便進(jìn)給。涂層薄片30通過傳遞輥42A到43D被輸送并且通過在下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的下部切割刀片10和在上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的上部切割刀片20之間的輥隙，在此，涂層薄片30通過轉(zhuǎn)動(dòng)的下部和上部切割刀片10，20在薄片進(jìn)給方向(沿著圖1中的箭頭H所示方向)被切割。
在第一實(shí)施例的涂層薄片切割裝置中，涂層薄片與上部切割刀片20開始接觸的接觸開始位置P1設(shè)置在如圖3所示的非接觸區(qū)域Q1中。非接觸區(qū)域Q1位于涂層薄片與下部切割刀片10的圓周接觸的接觸區(qū)域R1外側(cè)，并且相對于涂層薄片30的進(jìn)給方向位于上游。然后，涂層薄片受到剪切。
這里，接觸區(qū)域R1是從下部切割刀片10與涂層薄片30之間的接觸開始的下部刀片捕獲開始位置E1延伸到下部切割刀片10與涂層薄片30之間的接觸結(jié)束的下部刀片捕獲結(jié)束位置F1的區(qū)域。接觸開始位置P1沿著所述進(jìn)給方向位于涂層薄片30與上部切割刀片20接觸的區(qū)域的最上游位置。形成在延伸通過下部切割刀片10的旋轉(zhuǎn)軸線C1和下部刀片捕獲開始位置E1的直線與沿著進(jìn)給方向向著上游延伸的涂層薄片30之間的角度大體上是90°，而形成在延伸通過上述的旋轉(zhuǎn)軸線C1和下部刀片捕獲結(jié)束位置F1的另一直線與沿著進(jìn)給方向向著下游延伸的涂層薄片30之間的角度也大體上是直角。
在通過上述的下部切割刀片10和上部切割刀片20之間已經(jīng)被剪切的涂層薄片30通過薄片拉出滾筒部件44、由上述傳遞輥45A到45C引導(dǎo)、穿過剪切薄片供給滾筒部件46的兩個(gè)進(jìn)給滾筒46A，46B之間的輥隙、并最終被輸送到薄片切割部件50。因此，薄片切割部件50沿著與進(jìn)給方向垂直的方向切割輸送的涂層薄片30。
此后，將詳細(xì)描述用于評估接觸開始位置P1相對于接觸區(qū)域R1的位置與通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間被剪切的涂層薄片30的剪切質(zhì)量之間的關(guān)系的切割試驗(yàn)。圖4是顯示上部和下部切割刀片的尺寸、以及上部和下部切割刀片之間的位置關(guān)系細(xì)節(jié)的橫截面示意圖，圖5是顯示接觸開始位置位于接觸區(qū)域外側(cè)的狀態(tài)的橫截面示意圖，圖6是顯示接觸開始位置接近接觸區(qū)域的狀態(tài)的橫截面示意圖和圖7是顯示接觸開始位置位于接觸區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的橫截面示意圖。顯示在圖4-7中的橫截面示意圖是沿著與圖3相同的方向截取的，并且分別顯示了處于上述狀態(tài)的涂層薄片與上部和下部切割刀片之間的位置關(guān)系。
如圖4所示，下部切割刀片10的外徑D1是110mm，上部切割刀片20的外徑D2是138mm。一部分下部切割刀片10與一部分上部切割刀片20相互重疊的重疊量W是1mm。在沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向看的剖視側(cè)視圖中(即，在圖4中)，直線M和直線N形成上部和下部刀片嚙合開始角度K，上部和下部刀片嚙合開始角度K為8.2°，其中，直線M延伸通過上部切割刀片20和下部切割刀片10相互重疊的區(qū)域沿著進(jìn)給方向的最上游位置的部分J、以及通過下部切割刀片10的旋轉(zhuǎn)軸線C1，直線N延伸通過旋轉(zhuǎn)軸線C1和旋轉(zhuǎn)軸線C2。這里，“重疊量W”意味著沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向看兩個(gè)刀片在延伸通過旋轉(zhuǎn)軸線C1和旋轉(zhuǎn)軸線C2的直線上的重疊寬度。
而且，如圖5所示，延伸通過旋轉(zhuǎn)軸線C1和旋轉(zhuǎn)軸線C2的直線與延伸通過旋轉(zhuǎn)軸線C1和下部刀片捕獲開始位置E1的另一直線形成一個(gè)角度，該角度被稱作下部刀片捕獲開始角度α。
當(dāng)涂層薄片30的厚度與下部切割刀片10的直徑相比是足夠小時(shí)，對將位于接觸區(qū)域R1外側(cè)的接觸開始位置P1的要求如下下部刀片捕獲開始角度α＜上部和下部刀片嚙合開始角度K。當(dāng)下部刀片捕獲開始位置E1與上述接觸開始位置P1一致時(shí)，下部刀片捕獲開始角度α的值等于上部和下部刀片嚙合開始角度K的值。因此，當(dāng)滿足“下部刀片捕獲開始角度α＜上部和下部刀片嚙合開始角度K”這個(gè)要求時(shí)，接觸開始位置P1被包括在非接觸區(qū)域Q1中(即，在接觸區(qū)域R1外側(cè))。在第一實(shí)施例中，由于涂層薄片的厚度與下部切割刀片的直徑相比是足夠小(下部切割刀片的直徑是110mm，而涂層薄片的厚度是0.3mm)，上述要求“下部刀片捕獲開始角度α＜上部和下部刀片嚙合開始角度K”是對將位于接觸區(qū)域R1外側(cè)的接觸開始位置P1的要求。在上述條件下改變下部刀片捕獲開始角度α對剪切質(zhì)量進(jìn)行評估，結(jié)果總結(jié)在表1中。
表1

E優(yōu)良 G好 NG不好首先，將描述接觸開始位置P1位于接觸區(qū)域R1外側(cè)的情況(即，α＜8.2°)。
當(dāng)下部刀片捕獲開始角度α為5.0°或7.0°時(shí)，上部和下部刀片嚙合開始角度K如圖5所示大于下部刀片捕獲開始角度α(即，下部刀片捕獲開始角度α＜上部和下部刀片嚙合開始角度K)，剪切的涂層薄片30的涂覆層31的有關(guān)裂縫和裂痕的無缺陷質(zhì)量即剪切質(zhì)量是相當(dāng)好，如表1所示。即，當(dāng)涂層薄片被剪切時(shí)，上部切割刀片20能夠在涂覆層31被夾在上部和下部切割刀片之間之前切入涂覆層31中，并可以在不產(chǎn)生可能在涂覆層31中導(dǎo)致裂縫和裂痕的大應(yīng)力的情況下進(jìn)行剪切。
當(dāng)下部刀片捕獲開始角度α為8.0°時(shí)，上部和下部刀片嚙合開始角度K仍然大于下部刀片捕獲開始角度α(即，下部刀片捕獲開始角度α＜上部和下部刀片嚙合開始角度K)。但是，如圖6所示，下部刀片捕獲開始角度α(8.0°)十分接近上部和下部刀片嚙合開始角度K(8.2°)。即使在這種情況下，有關(guān)上述裂縫和裂痕的質(zhì)量降低也較小，如表1所示，剪切質(zhì)量是好的。
當(dāng)下部刀片捕獲開始角度α為9.0°11.0°時(shí)，接觸開始位置P1被包括在接觸區(qū)域R1中，下部刀片捕獲開始角度α超過了上部和下部刀片嚙合開始角度K(8.2°)，如圖7所示，上部和下部刀片嚙合開始角度K變得小于下部刀片捕獲開始角度α(即，下部刀片捕獲開始角度α＞上部和下部刀片嚙合開始角度K)。在這種情況下，如表1所示，在涂覆層中產(chǎn)生大量裂縫和裂痕，剪切質(zhì)量降低。換句話說，由于涂層薄片30在上部和下部切割刀片之間被夾住和剪切而沒有通過上部切割刀片20切入涂覆層31，產(chǎn)生了可能在涂覆層31中導(dǎo)致裂縫和裂痕的大應(yīng)力。
盡管上述實(shí)施例采用了用于噴墨打印的記錄薄片作為涂層薄片，但本發(fā)明不限于此。通過將涂覆層施加到諸如紙薄片、薄膜或樹脂涂覆薄片的基底上制成的任何其它涂層薄片也可以獲得相同效果。涂覆層填充有細(xì)微顆粒，細(xì)微顆粒主要由無機(jī)材料組成，包括由樹脂粘結(jié)劑或類似物保持在一起的碳酸鈣、水合氧化鋁和硅石。
在從0.01mm到0.1mm地改變涂覆層厚度、以及在從0.1mm到0.5mm地改變包括涂覆層厚度的涂層薄片厚度時(shí)進(jìn)行上述切割試驗(yàn)。在上述兩種情況下都沒有發(fā)現(xiàn)任何剪切質(zhì)量變化。
將由本發(fā)明的涂層薄片切割裝置剪切的涂層薄片厚度優(yōu)選地不小于0.01mm且不大于0.1mm，更優(yōu)選地不小于0.02mm且不大于0.05mm。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使當(dāng)包括上部切割刀片直徑、下部切割刀片直徑、和薄片進(jìn)給速度的一個(gè)或多個(gè)剪切條件改變時(shí)，剪切質(zhì)量的變化非常微小，而剪切質(zhì)量主要取決于上述接觸開始位置是否位于接觸區(qū)域外側(cè)。
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于實(shí)施涂層薄片切割方法的涂層薄片切割裝置的示意性結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖9是放大局部剖視圖，顯示了下部切割刀片、上部切割刀片和涂層薄片之間的位置關(guān)系，圖10是沿著圖9的線3-3截取的橫截面示意圖，和圖11是顯示上部和下部切割刀片的尺寸、以及刀片相互位置關(guān)系細(xì)節(jié)的橫截面示意圖。在圖8-11中，與第一實(shí)施例中相同的參考標(biāo)號用來表示具有與第一實(shí)施例相同特征的部件。
如圖8所示的涂層薄片切割裝置包括盤形下部切割刀片10、用于轉(zhuǎn)動(dòng)下部切割刀片10的下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15、與下部切割刀片10相對設(shè)置的盤形上部切割刀片20、用于轉(zhuǎn)動(dòng)上部切割刀片20的上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25、和用于進(jìn)給長涂層薄片30的進(jìn)給部件40。
涂層薄片30是通過將涂覆層31施加到基底32上制成的，在涂覆層31中硅基細(xì)微顆粒通過諸如聚乙烯醇的樹脂粘結(jié)劑保持在一起，基底32例如是樹脂涂覆紙或類似物。涂層薄片30從薄片卷筒35上展開，薄片卷筒35是卷成卷筒形式的卷材。所述涂層薄片30是用于噴墨打印的記錄薄片。除了樹脂涂覆紙之外，現(xiàn)有紙、薄膜或類似物也可用作涂層薄片的基底32。上述涂覆層31比基底32更硬和更易破碎。
如圖9和10所示，下部切割刀片10和上部切割刀片20設(shè)置成使得，下部切割刀片10的旋轉(zhuǎn)軸線C1和上部切割刀片20的旋轉(zhuǎn)軸線C2相互平行，而且一部分下部切割刀片10和一部分上部切割刀片20沿著旋轉(zhuǎn)軸線C1和C2的延伸方向相互交疊，即，當(dāng)從旋轉(zhuǎn)軸線C1和C2的延伸方向看時(shí)，一部分下部切割刀片10和一部分上部切割刀片20相互重疊(參看圖10)。上部切割刀片20的刀角θ2小于下部切割刀片10的刀角θ1。
下部切割刀片10繞著下部刀片軸16圓周裝配并且與下部刀片軸16圓周嚙合，下部刀片軸16連接到下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15的旋轉(zhuǎn)軸。下部切割刀片10夾在下部刀片定位件17A和另一個(gè)下部刀片定位件17B之間，下部刀片定位件17A和另一個(gè)下部刀片定位件17B都繞著下部刀片軸16圓周裝配并且與下部刀片軸16圓周嚙合，結(jié)果使得下部切割刀片10與下部刀片軸16相協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。
另一方面，上部切割刀片20繞著上部刀片軸26圓周裝配并且與上部刀片軸26圓周嚙合，上部刀片軸26連接到上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸。上部切割刀片20夾在上部刀片定位件27A和另一個(gè)上部刀片定位件27B之間，上部刀片定位件27A和另一個(gè)上部刀片定位件27B都繞著上部刀片軸26圓周裝配并且與上部刀片軸26圓周嚙合，結(jié)果，使得上部切割刀片20與上部刀片軸26相協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)給部件40包括用于將薄片卷筒35可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持在其旋轉(zhuǎn)軸上的卷筒保持軸41；用于從由卷筒保持軸41保持的薄片卷筒35上拉出涂層薄片30的薄片拉出滾筒部件44；沿著涂層薄片30的進(jìn)給方向從卷筒保持軸41到薄片拉出滾筒部件44布置、并且用于改變涂層薄片30的進(jìn)給方向以及合適地保持沿著進(jìn)給方向施加到涂層薄片30上的張力的傳遞輥42A、42B、42C和43A、43B、43C、43D；用于向薄片切割部件50供給由薄片拉出滾筒部件44拉出、并且通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間且由下部切割刀片10和上部切割刀片20剪切的涂層薄片30的剪切薄片供給滾筒部件46；以及布置在薄片拉出滾筒部件44和剪切薄片供給滾筒部件46之間、并且用于改變涂層薄片30的進(jìn)給方向同時(shí)合適地保持施加到涂層薄片30上的張力的傳遞輥45A、45B、45C。涂層薄片30通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間并因而被剪切的位置位于傳遞輥43D和薄片拉出滾筒部件44之間的進(jìn)給路徑段一半的位置。
薄片拉出滾筒部件44將涂層薄片30夾在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)滾筒44A和44B之間、并且從薄片卷筒35展開涂層薄片30以便進(jìn)給。剪切薄片供給滾筒部件46通過兩個(gè)滾筒46A，46B之間的輥隙將涂層薄片30供給到薄片切割部件50，兩個(gè)滾筒46A，46B間歇性地轉(zhuǎn)動(dòng)使得涂層薄片30在薄片切割部件50處以預(yù)定長度被切割。
上述的進(jìn)給部件40沿著與上述旋轉(zhuǎn)軸線C1垂直的方向H進(jìn)給涂層薄片30通過下部切割刀片10和上部切割刀片20之間，同時(shí)保持涂覆層31相對一側(cè)的涂層薄片30的基底32的表面與下部切割刀片10的圓周12接觸。薄片切割部件50沿著與涂層薄片30的進(jìn)給方向垂直的方向切割通過剪切薄片供給滾筒部件46供給的涂層薄片30。
以下將詳細(xì)描述通過本發(fā)明的涂層薄片切割裝置切割涂層薄片30的工藝。
涂層薄片30被夾在薄片拉出滾筒部件44的兩個(gè)滾筒44A和44B之間、并且從薄片卷筒35展開以便進(jìn)給。涂層薄片30通過傳遞輥42A到43D被輸送并且通過在下部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的下部切割刀片10和在上部刀片轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)25驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的上部切割刀片20之間的輥隙，在此，涂層薄片30通過轉(zhuǎn)動(dòng)的下部和上部切割刀片10，20在薄片進(jìn)給方向(沿著圖8中的箭頭H所示方向)被切割。在第二實(shí)施例的涂層薄片切割裝置中，在剪切涂層薄片30時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片20開始接觸的接觸開始位置P1如圖10所示設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片10的圓周12接觸的接觸區(qū)域R1中。然后，涂層薄片30通過部分地相互重疊的下部切割刀片10和上部切割刀片20受到剪切。
這里，接觸區(qū)域R1是從下部切割刀片10與涂層薄片30之間的接觸開始的下部刀片接觸開始位置E1延伸到下部切割刀片10與涂層薄片30之間的接觸結(jié)束的下部刀片接觸結(jié)束位置F1的區(qū)域。接觸開始位置P1是沿著所述進(jìn)給方向在涂層薄片30與上部切割刀片20上部切割刀片20接觸的區(qū)域內(nèi)的最上游位置。形成在延伸通過下部切割刀片10的旋轉(zhuǎn)軸線C1和下部刀片接觸開始位置E1的直線與沿著進(jìn)給方向向著上游延伸的涂層薄片30之間的角度大體上是90°，而形成在延伸通過上述的旋轉(zhuǎn)軸線C1和下部刀片接觸結(jié)束位置F1的另一直線與沿著進(jìn)給方向向著下游延伸的涂層薄片30之間的角度也大體上是90°。
在通過上述的下部切割刀片10和上部切割刀片20之間已經(jīng)被剪切的涂層薄片30通過薄片拉出滾筒部件44、由上述傳遞輥45A到45C引導(dǎo)、夾在剪切薄片供給滾筒部件46的兩個(gè)進(jìn)給滾筒46A，46B之間、并最終被輸送到薄片切割部件50。因此，薄片切割部件50沿著與進(jìn)給方向垂直的方向切割輸送的涂層薄片30。此后，將詳細(xì)描述在涂層薄片30受到剪切時(shí)剪切質(zhì)量和重疊量之間的關(guān)系。圖11是顯示上部和下部切割刀片的尺寸、以及上部和下部切割刀片之間的位置關(guān)系細(xì)節(jié)的橫截面示意圖。此外，圖11是沿著類似于圖10的方向看上去的與圖10類似的橫截面示意圖。
如圖11所示，在該特定實(shí)施例中，下部切割刀片10的外徑D1是110mm，上部切割刀片20的外徑D2是138mm。這里，重疊量W是指一部分下部切割刀片10與一部分上部切割刀片20部分地相互重疊的重疊量，即，沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向看兩個(gè)刀片在延伸通過旋轉(zhuǎn)軸線C1和C2的直線上的重疊寬度。而且，位置J是沿著進(jìn)給方向在上部切割刀片20和下部切割刀片10相互重疊的區(qū)域的最上游位置。捕獲和切入角度β是形成在下部切割刀片10在位置J的切線S1與上部切割刀片20在位置J的切線S2之間的角度。更具體地，捕獲和切入角度β與下部切割刀片10和上部切割刀片20沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向部分地相互重疊的區(qū)域G相向或相對。根據(jù)重疊量W從0.5mm到2mm變化，捕獲和切入角度β從10.4°變化到20.7°。
表2顯示了重疊量W、捕獲和切入角度β以及剪切質(zhì)量之間的關(guān)系。
表2

E優(yōu)良 G好 NG不好當(dāng)重疊量W是2.0mm和1.7mm時(shí)，即捕獲和切入角度β是20.7°和19.1°，通過剪切涂層薄片30會在涂覆層31中形成許多裂縫和裂痕。即，剪切質(zhì)量較差，如表2所示，經(jīng)過剪切之后的涂層薄片不能達(dá)到作為產(chǎn)品允許的水平。即，涂層薄片在剪切過程中由于上部切割刀片而經(jīng)受的壓彎量增加并且一部分涂層薄片相當(dāng)大地變形，從而在涂覆層中產(chǎn)生大應(yīng)力。結(jié)果，在涂層薄片中產(chǎn)生大量裂縫和裂痕。
當(dāng)重疊量W是1.5mm時(shí)，即捕獲和切入角度β是18°，盡管產(chǎn)生一些裂縫和裂痕，但質(zhì)量降低較小，如表2所示。因而，經(jīng)過剪切之后的涂層薄片具有作為產(chǎn)品可接受的水平。即，涂層薄片在剪切過程中由于上部切割刀片而經(jīng)受的壓彎量以及涂層薄片的部分變形減小，結(jié)果，防止了可能在涂層薄片中導(dǎo)致裂縫和裂痕的大應(yīng)力。
當(dāng)重疊量W是1.3mm時(shí)，即捕獲和切入角度β是16.7°，盡管產(chǎn)生一些裂縫，但消除了裂痕，如表2所示。因而，與重疊量W是1.5mm的情況相比，剪切質(zhì)量提高了。
當(dāng)重疊量W是1.0mm、0.7mm或0.5mm時(shí)，即捕獲和切入角度β是14.7°、12.3°或10.4°，沒有裂縫和裂痕，并獲得相當(dāng)好的剪切質(zhì)量，如表2所示。
盡管上述實(shí)施例采用了用于噴墨打印的記錄薄片作為涂層薄片，但本發(fā)明不限于此。通過將涂覆層施加到諸如紙薄片、薄膜或樹脂涂覆薄片的基底上制成的任何其它涂層薄片也可以獲得相同效果。涂覆層填充有細(xì)微顆粒，細(xì)微顆粒主要由無機(jī)材料組成，包括由樹脂粘結(jié)劑或類似物保持在一起的碳酸鈣、水合氧化鋁和硅石。
尤其是對于是用于噴墨打印的光澤相紙的涂層薄片，它具有細(xì)微顆粒之間的連接易于被諸如彎曲的外力所破壞的特性，可獲得如上所述的防止剪切質(zhì)量降低的顯著效果。
如果包括上部切割刀片直徑、下部切割刀片直徑、和薄片進(jìn)給速度的一個(gè)或多個(gè)剪切條件改變，以及涂層薄片和/或涂覆層的厚度改變時(shí)，剪切質(zhì)量發(fā)生微小的變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在涂層薄片經(jīng)受剪切，并且上部切割刀片和涂層薄片的接觸開始位置位于涂層薄片與下部切割刀片的圓周接觸的接觸區(qū)域時(shí)，上述重疊量是決定剪切質(zhì)量的主要因素。
在從0.01mm到0.1mm地改變涂覆層厚度、以及在從0.1mm到0.5mm地改變包括涂覆層厚度的涂層薄片厚度時(shí)進(jìn)行該試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種切割涂層薄片的方法，包括步驟設(shè)置盤形下部切割刀片、以及與下部切割刀片相對設(shè)置并與下部切割刀片的刀角相比具有更鋒利刀角的盤形上部切割刀片，使得下部和上部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，以及一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；在轉(zhuǎn)動(dòng)上部和下部切割刀片時(shí)，進(jìn)給一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸；以及通過上部和下部切割刀片沿著進(jìn)給涂層薄片的方向剪切涂層薄片；該方法還包括步驟當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，將涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置設(shè)置在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域位于涂層薄片進(jìn)給方向上游、但在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片上的接觸區(qū)域外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的切割涂層薄片的方法，其特征在于，涂層薄片是用于噴墨打印的記錄薄片。
3.一種用于切割涂層薄片的裝置，包括盤形下部切割刀片；與下部切割刀片相對設(shè)置的盤形上部切割刀片，上部切割刀片具有與下部切割刀片的刀角相比更鋒利的刀角、具有與下部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線平行的旋轉(zhuǎn)軸線、并且布置成使得一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；其中，在上部和下部切割刀片被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向被進(jìn)給通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸，從而使涂層薄片沿著涂層薄片的進(jìn)給方向被剪切；以及涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域位于涂層薄片進(jìn)給方向上游、但在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片上的接觸區(qū)域外側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于切割涂層薄片的裝置，其特征在于，涂層薄片是用于噴墨打印的記錄薄片。
5.一種切割涂層薄片的方法，包括步驟設(shè)置盤形下部切割刀片、以及與下部切割刀片相對設(shè)置并與下部切割刀片的刀角相比具有更鋒利刀角的盤形上部切割刀片，使得下部和上部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，以及一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；在轉(zhuǎn)動(dòng)上部和下部切割刀片時(shí)，進(jìn)給一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸；以及通過上部和下部切割刀片沿著進(jìn)給涂層薄片的方向剪切涂層薄片；還包括步驟當(dāng)涂層薄片經(jīng)受剪切時(shí)，將涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片的接觸區(qū)域內(nèi)；以及在剪切涂層薄片的過程中，保持一部分上部切割刀片與一部分下部切割刀片之間的重疊量不大于1.5mm。
6.如權(quán)利要求5所述的切割涂層薄片的方法，其特征在于，涂層薄片是用于噴墨打印的記錄薄片。
7.一種用于切割涂層薄片的裝置，包括盤形下部切割刀片；與下部切割刀片相對設(shè)置的盤形上部切割刀片，上部切割刀片具有與下部切割刀片的刀角相比更鋒利的刀角、具有與下部切割刀片的旋轉(zhuǎn)軸線平行的旋轉(zhuǎn)軸線、并且布置成使得一部分下部切割刀片和一部分上部切割刀片沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊；其中，在上部和下部切割刀片被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向被進(jìn)給通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸，從而使涂層薄片沿著涂層薄片的進(jìn)給方向被剪切；以及涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置被設(shè)置在涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的接觸區(qū)域內(nèi)，并且在剪切涂層薄片的過程中，一部分上部切割刀片與一部分下部切割刀片之間的重疊量保持不大于1.5mm。
8.如權(quán)利要求7所述的用于切割涂層薄片的裝置，其特征在于，涂層薄片是用于噴墨打印的記錄薄片。
全文摘要
盤形下部切割刀片和與下部切割刀片的刀角相比具有更鋒利刀角的盤形上部切割刀片布置成它們的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，并且這些刀片的一部分沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸方向相互重疊。在上部和下部切割刀片被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一側(cè)帶有涂覆層的涂層薄片沿著垂直于這些旋轉(zhuǎn)軸線的方向被進(jìn)給通過上部和下部切割刀片之間，使設(shè)置在與涂覆層相對一側(cè)的涂層薄片表面保持與下部切割刀片圓周接觸。當(dāng)涂層薄片被剪切時(shí)，涂層薄片與上部切割刀片之間的接觸開始的接觸開始位置設(shè)置在涂層薄片進(jìn)給方向上游但位于涂層薄片與下部切割刀片圓周接觸的涂層薄片的接觸區(qū)域外側(cè)。
文檔編號B26D7/26GK1572446SQ200410059710
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者川井弘一 申請人:富士膠片株式會社