特許 6813819 金属薄帯の連続裁断装置及び金属薄帯の連続裁断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6813819

(24)【登録日】2020年12月22日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】金属薄帯の連続裁断装置及び金属薄帯の連続裁断方法

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/28 20060101AFI20201228BHJP

   B26D 7/06 20060101ALI20201228BHJP

   B23D 25/00 20060101ALI20201228BHJP

   B22D 11/06 20060101ALI20201228BHJP

   B22D 11/00 20060101ALI20201228BHJP

【ＦＩ】

   B26D1/28 B

   B26D1/28 C

   B26D1/28 E

   B26D1/28 F

   B26D1/28 L

   B26D1/28 D

   B26D7/06 F

   B26D7/06 Z

   B23D25/00 B

   B22D11/06 360C

   B22D11/06 360B

   B22D11/00 D

【請求項の数】13

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-51691(P2017-51691)

(22)【出願日】2017年3月16日

(65)【公開番号】特開2018-153885(P2018-153885A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年12月18日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度、国立研究開発法人科学技術振興機構ＳＩＰ革新的構造材料「裁断の技術開発と製造条件確立ならびに量産実証パイロットプラント設計（航空機実装を目指した超急冷マグネシウム合金の製造基盤技術開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】504159235

【氏名又は名称】国立大学法人 熊本大学

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(72)【発明者】

【氏名】松崎 邦男

(72)【発明者】

【氏名】河村 能人

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６０３７６９０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第４３８１２１９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 登録実用新案第３１０２１１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−３３０３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５６０５９３０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００１−３５３５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２７３４３８４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 登録実用新案第３０２０５９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭４８−３０６１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２６Ｄ １／２８

Ｂ２２Ｄ １１／００

Ｂ２２Ｄ １１／０６

Ｂ２３Ｄ ２５／００

Ｂ２６Ｄ ７／０６

Ｂ６５Ｈ ３５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続して送出される金属薄帯の連続裁断装置であって、
前記金属薄帯の送出方向に配置されると共に前記金属薄帯を連続裁断する裁断手段を備え、
前記裁断手段は、一対のロータリーカッターを有し、
前記ロータリーカッターは、１方向に回転駆動される回転体と、前記回転体に装着され、前記金属薄帯を裁断する少なくとも１以上の裁断用刃と、を有し、
前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転体の回転駆動に伴って刃先が前記金属薄帯の送出方向と直交する平面内を周回し、
一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から前記金属薄帯を挟断する、
金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項2】

前記ロータリーカッターにおける前記回転体は、回転軸が前記金属薄帯の送出方向と平行となる向きに配置され、
前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転軸と直交する方向に突出して設けられ、
前記一対のロータリーカッターにおける前記回転体は、前記金属薄帯の送出方向視において互いに離間すると共に、互いに同方向に回転駆動され、
前記金属薄帯は、前記一対のロータリーカッターにおける前記回転体同士の間に形成される空間のうち、前記金属薄帯の送出方向視において、一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃の前記刃先が周回する軌道と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃の前記刃先が周回する軌道とが重複する領域である裁断空間を通過することによって、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から挟断される、
請求項１に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項3】

前記金属薄帯は、送出方向視において前記一対のロータリーカッターのそれぞれの前記回転体の前記回転軸同士を接続する仮想直線と平行に、且つ、前記仮想直線と重複して、前記裁断空間に送出される、
請求項２に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項4】

連続して送出される前記金属薄帯を前記裁断空間の所定の位置へガイドする筒状のガイド部材を、更に備え、
前記ガイド部材は、前記金属薄帯が通過する内部通路と、前記金属薄帯を前記内部通路へ導入する薄帯導入口と、前記金属薄帯を前記内部通路から前記裁断空間へ送出する薄帯送出口と、を有し、
前記薄帯送出口は、前記金属薄帯の送出方向視において矩形状を有し、送出方向視において前記仮想直線と平行となるように配置される、
請求項３に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項5】

前記薄帯送出口は、前記金属薄帯の送出方向視において長方形状を有し、長手方向が前記仮想直線と平行となるように配置される、
請求項４に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項6】

前記薄帯導入口は、前記薄帯送出口よりも大きく形成されている、
請求項４又は５に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項7】

前記内部通路は、前記薄帯導入口から前記薄帯送出口に向かって、断面積が漸減する、
請求項６に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項8】

前記ロータリーカッターにおける前記回転体には、複数の前記裁断用刃が前記回転体の回転軸方向視において互いにずれた位置に配置されている、
請求項１から７の何れか１項に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項9】

前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の回転軸方向視において等角配置されている、
請求項８に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項10】

前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の両面に配置されている、
請求項８又は９に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項11】

前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の回転軸方向視において互いに隣接する前記裁断用刃が、前記回転体の両面に互い違いに配置されている、
請求項１０に記載の金属薄帯の連続裁断装置。

【請求項12】

前記一対のロータリーカッターは、前記金属薄帯の送出方向において離間して配置された一組の同一の前記ロータリーカッターであって、
前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の両面に配置され、前記回転体の回転軸方向視において互いに隣接する前記裁断用刃が、前記回転体の両面に互い違いに配置され、
前記一対のロータリーカッターのそれぞれの前記回転体の回転速度は、同一であり、
前記ロータリーカッターに設けられた前記複数の裁断用刃の前記回転軸方向視における角度間隔をφ、前記金属薄帯の送出速度をβ、前記回転体の回転速度をγ、一方の前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃と他方の前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃との前記回転軸方向における距離をａ、前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃と他方の面に設けられた前記裁断用刃との前記回転軸方向における距離をｂ、とし、前記金属薄帯の目標最大裁断長さをＬとした場合に、γφ／（３６０β）＋（ｂ−ａ）≦Ｌ（φは度数法で表記）を満たす、
請求項９に記載の連続裁断装置。

【請求項13】

連続して送出される金属薄帯の連続裁断方法であって、
前記金属薄帯の送出方向に配置された裁断手段によって前記金属薄帯を連続裁断する裁断工程、を含み、
前記裁断手段は、一対のロータリーカッターを有し、
前記ロータリーカッターは、１方向に回転駆動される回転体と、前記回転体に装着され、前記金属薄帯を裁断する少なくとも１以上の裁断用刃と、を有し、
前記裁断工程において、前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転体の回転駆動に伴って刃先が前記金属薄帯の送出方向と直交する平面内を周回し、
一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から前記金属薄帯を挟断する、
金属薄帯の連続裁断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属薄帯の連続裁断装置及び金属薄帯の連続裁断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転ロール上に出湯した融液金属を冷却することで金属薄帯を連続的に生成し、生成した金属薄帯を連続的に裁断する方法が広く知られている。例えば、特許文献１には、回転ロールを用いた急冷・凝固によるボンド磁石用永久磁石合金粉末を連続的に製造する製造方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−２７７４０３号公報

【特許文献2】特開２００３−３３４７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術は、真空又は不活性ガス雰囲気下で生成した磁石合金からなる金属薄帯を破断機によって細かく裁断し、裁断して得られた薄片を圧縮成形している。しかしながら、裁断された薄片のサイズが大きいため、集積された薄片がかさばってしまい、固化成形するための成形回数が増えてしまうといった問題があった。そこで本発明は、金属薄帯の裁断装置において、従来よりも金属薄帯を細かく裁断する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、連続して送出される金属薄帯の連続裁断装置であって、連続して送出される金属薄帯の連続裁断装置であって、前記金属薄帯の送出方向に配置されると共に前記金属薄帯を連続裁断する裁断手段を備え、前記裁断手段は、一対のロータリーカッターを有し、前記ロータリーカッターは、１方向に回転駆動される回転体と、前記回転体に装着され、前記金属薄帯を裁断する少なくとも１以上の裁断用刃と、を有し、前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転体の回転駆動に伴って刃先が前記金属薄帯の送出方向と直交する平面内を周回し、一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から前記金属薄帯を挟断する。

【0006】

本発明によると、金属薄帯が送出方向と直交する２方向から狭断されるため、送出される金属薄帯は送出方向から傾斜することなく裁断される。そうすることにより、金属薄帯を細かく裁断することができる。

【0007】

また、本発明は、前記ロータリーカッターにおける前記回転体は、回転軸が前記金属薄帯の送出方向と平行となる向きに配置され、前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転軸と直交する方向に突出して設けられ、前記一対のロータリーカッターにおける前記回転体は、前記金属薄帯の送出方向視において互いに離間すると共に、互いに同方向に回転駆動され、前記金属薄帯は、前記一対のロータリーカッターにおける前記回転体同士の間に形成される空間のうち、前記金属薄帯の送出方向視において、一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃の前記刃先が周回する軌道と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃の前記刃先が周回する軌道とが重複する領域である裁断空間を
通過することによって、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から挟断されていてもよい。そうすることによって、金属薄帯を送出方向と直交する２方向から狭断することができ、その結果、金属薄帯を細かく裁断することができる。

【0008】

また、本発明は、前記金属薄帯は、送出方向視において前記一対のロータリーカッターのそれぞれの前記回転体の前記回転軸同士を接続する仮想直線と平行に、且つ、前記仮想直線と重複して、前記裁断空間に送出されていてもよい。そうすることによって、ロータリーカッターの裁断用刃が金属薄帯を厚み方向から切断することができる。その結果、金属薄帯を切断する際に裁断用刃に掛かる負荷を低減することができ、裁断用刃の磨耗を抑制することができる。

【0009】

また、本発明は、連続して送出される前記金属薄帯を前記裁断空間の所定の位置へガイドする筒状のガイド部材を、更に備え、前記ガイド部材は、前記金属薄帯が通過する内部通路と、前記金属薄帯を前記内部通路へ導入する薄帯導入口と、前記金属薄帯を前記内部通路から前記裁断空間へ送出する薄帯送出口と、を有し、前記薄帯送出口は、前記金属薄帯の送出方向視において矩形状を有し、送出方向視において前記仮想直線と平行となるように配置されていてもよい。そうすることにより、金属薄帯の裁断において、金属薄帯がガイド部材の内部で振れることを抑制することができる。

【0010】

また、前記薄帯送出口は、前記金属薄帯の送出方向視において長方形状を有し、長手方向が前記仮想直線と平行となるように配置されていてもよい。そうすることにより、ガイド部材内部での金属薄帯の振れや捩れを抑制することができる。

【0011】

また、前記薄帯導入口は、前記薄帯送出口よりも大きく形成されていてもよい。そうすることにより、連続して送出される金属薄帯をより確実にガイド部材に導入することができる。

【0012】

更に、前記内部通路は、前記薄帯導入口から前記薄帯送出口に向かって、断面積が漸減してもよい。そうすることによって、金属薄帯が内部通路内で滞ることなく、よりスムーズに金属薄帯を薄帯送出口より送出することができる。

【0013】

また、前記ロータリーカッターにおける前記回転体には、複数の前記裁断用刃が前記回転体の回転軸方向視において互いにずれた位置に配置されていてもよい。そうすることにより、単位時間当たりの金属薄帯の裁断回数を増やすことができ、より細かく金属薄帯を裁断することができる。

【0014】

また、前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の回転軸方向視において等角配置されていてもよい。そうすることにより、ロータリーカッターの重量バランスが好適に保たれ、ロータリーカッター回転時に、ロータリーカッターがぶれることを抑制することができる。

【0015】

また、前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の両面に配置されていてもよい。そうすることにより、回転体の片面だけでは所望の数量の裁断用を取り付けるだけの十分なスペースが得られない場合でも、回転体両面のスペースを使用することができ、所望数量の裁断用刃を重複することなく取り付けることができる。

【0016】

また、前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の回転軸方向視において互いに隣接する前記裁断用刃が、前記回転体の両面に互い違いに配置されていてもよい。そうすることによって、回転体の両面に複数の裁断用刃を配置する際に、両面のスペースを有効に利用することができる。

【0017】

また、前記一対のロータリーカッターは、前記金属薄帯の送出方向において離間して配置された一組の同一の前記ロータリーカッターであって、前記ロータリーカッターにおける前記複数の裁断用刃は、前記回転体の両面に配置され、前記回転体の回転軸方向視において互いに隣接する前記裁断用刃が、前記回転体の両面に互い違いに配置され、前記一対のロータリーカッターのそれぞれの前記回転体の回転速度は、同一であり、前記ロータリーカッターに設けられた前記複数の裁断用刃の前記回転軸方向視における角度間隔をφ、前記金属薄帯の送出速度をβ、前記回転体の回転速度をγ、一方の前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃と他方の前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃との前記回転軸方向における距離をａ、前記ロータリーカッターの前記回転体の一方の面に設けられた前記裁断用刃と他方の面に設けられた前記裁断用刃との前記回転軸方向における距離をｂ、とし、前記金属薄帯の目標最大裁断長さをＬとした場合に、γφ／（３６０β）＋（ｂ−ａ）≦Ｌ（φは度数法で表記）を満たしてもよい。そうすることによって、金属薄帯を裁断長さＬ以下に裁断することができる。

【0018】

また、本発明は、金属薄帯の連続裁断方法としても特定することができる。即ち、本発明は、連続して送出される金属薄帯の連続裁断方法であって、前記金属薄帯の送出方向に配置された裁断手段によって前記金属薄帯を連続裁断する裁断工程、を含み、前記裁断手段は、一対のロータリーカッターを有し、前記ロータリーカッターは、一方向に回転駆動される回転体と、前記回転体に装着され、前記金属薄帯を裁断する少なくとも１以上の裁断用刃と、を有し、前記裁断工程において、前記ロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記回転体の回転駆動に伴って刃先が前記金属薄帯の送出方向と直交する平面内を周回し、一方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃と他方のロータリーカッターにおける前記裁断用刃は、前記金属薄帯の送出方向と直交する２方向から前記金属薄帯を挟断する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、より細かく金属薄帯を裁断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態に係る連続裁断装置の全体図である。

【図2】第１実施形態に係る裁断部を示し、図２（ａ）は、斜視図で、図２（ｂ）は、送出方向視の図である。

【図3】第１実施形態に係る支持円盤を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。

【図4】第１実施形態に係るナイフを示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。

【図5A】第１実施形態に係る裁断部を示し、図５Ａ（ａ）は、上面視における裁断部を示す図で、図５Ａ（ｂ）は、裁断部を送出方向と直交する方向から見たときの図である。

【図5B】第１実施形態に係る裁断部を示し、図５Ｂ（ａ）は、上面視における裁断部を示す図で、図５Ｂ（ｂ）は、裁断部を送出方向と直交する方向から見たときの図である。

【図6A】第１実施形態に係る金属薄帯の切断を示す説明図である。

【図6B】比較例に係る金属薄帯の切断を示す説明図である。

【図7】第１実施形態に係る金属薄帯の連続裁断方法の手順を示す図である。

【図8A】第１実施形態の変形例に係る支持円盤を示す図である。

【図8B】第１実施形態の変形例に係るカッターを示す図である。

【図9A】第１実施形態の変形例１に係るカッターを用いて金属薄帯を裁断する状態を示す説明図である。

【図9B】第１実施形態の変形例１に係るカッターを用いて金属薄帯を裁断する状態を示す説明図である。

【図10】第１実施形態の変形例に係るガイド部材を示す図である。

【図11】第１実施形態の変形例に係るガイド部材の例を示す図である。

【図12】第２実施形態に係る連続裁断装置の全体図である。

【図13】第２実施形態に係る金属素材の成形方法の手順を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。但し、以下で説明する実施形態は本発明を実施するための例示であり、本実施形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0022】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る金属薄帯の連続裁断装置１００の全体の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る金属薄帯の連続裁断装置（以下、裁断装置）１００は、金属材料を含む原料Ｎを加熱することによって融液Ｍとする溶融部２０と、溶融部２０の下方に配置され、融液Ｍを急冷することによって金属薄帯Ｒを生成する冷却部３０と、冷却部３０よりも下方に配置され、生成された金属薄帯Ｒを裁断して金属薄片Ｃとする裁断部１０と、裁断部１０よりも下方に配置され、金属薄片Ｃが回収される回収部４０と、を含み、それらを不活性ガス雰囲気下で収容するチャンバー５０を有する。本実施形態に係る裁断装置１００は、溶融部２０で溶融した原料Ｎを冷却部３０で急冷することによって、原料Ｎに含まれる金属材料の強度を高め、急冷された金属材料を含む金属薄帯Ｒを裁断部１０で細かく裁断することによって、成形性の高い金属薄片Ｃを生成する。

【0023】

ここで、本実施形態に係る裁断装置１００は、チャンバー５０内を真空排気して不活性ガスを充填することができる。不活性ガスは、不活性気体とも呼ばれ、窒素、ヘリウム、アルゴン等、化学反応性の低い気体のことを指す。例えば、鉄、ニッケル、希土類、磁性体、及びシリコン系の金属材料から金属薄帯Ｒを形成する場合に、周囲に酸素があると、金属薄片Ｃの生成の過程において金属材料の表面積が増大するため、金属材料が急速に酸化し発火する虞がある。また、生成した金属薄片Ｃの表面に酸化物が形成され、延性や展性等といった機械的特性が著しく損なわれる虞がある。しかしながら、本実施形態に係る裁断装置１００は、真空又は不活性ガス雰囲気下で金属薄片Ｃの生成を行うため、上述した発火や酸化物の生成を好適に抑制することができる。以下、裁断装置１００の各部について説明する。

【0024】

図１に示す溶融部２０は、金属材料を含む原料Ｎを加熱することによって融液Ｍを生成する。溶融部２０の態様は特に限定されないが、例えばグラファイト製の容器２０１に原料Ｎを入れ、図示しない高周波溶融炉を用いて、所定の温度以上となるように原料Ｎを加熱する。

【0025】

図１に示す冷却部３０は、溶融部２０より生成された融液Ｍを所定の温度以下となるように急冷し、金属薄帯Ｒとして裁断部１０へ送出する。冷却部３０は、溶融部２０より生成された融液Ｍを貯湯すると共に下方へ落下させるタンディッシュ３０１と、タンディッシュ３０１の下方に配置された一対の冷却ロール３０２ａ，３０２ｂと、を有する。タンディッシュ３０１は上面が開口した容器であり、容器２０１から傾注された融液Ｍを所定温度に保温された状態で貯湯する。また、タンディッシュ３０１の下面には、出湯ノズル３０１ａが設けられている。タンディッシュ３０１は、出湯ノズル３０１ａから融液Ｍを連続的に冷却ロール３０２ａ，３０２ｂ上へ落下させる。

【0026】

冷却ロール３０２ａ，３０２ｂは、それぞれが水平方向に回動軸３０３ａ，３０３ｂを有している。回動軸３０３ａ，３０３ｂは、互いに平行である。冷却ロール３０２ａ，３０２ｂは、互いの側面がほぼ接するように配置されている。このとき、冷却ロール３０２ａと３０２ｂの間には、間隙Ｇが形成されている。間隙Ｇは、一対の冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの間に形成される空間のことを指す。冷却ロール３０２ａ，３０２ｂは、タンディッシュ３０１の出湯ノズル３０１ａから落下する融液Ｍが、間隙Ｇに落下するように配置されている。冷却ロール３０２ａ，３０２ｂは、所定の温度以下となるように冷却されており、間隙Ｇに落下した融液Ｍを間隙Ｇの下方へ押し出すように、回動軸回りに互いに逆回転している。

【0027】

冷却ロール３０２ａ，３０２ｂは、融液Ｍを両面から冷却しながら間隙Ｇを通過させて下方に押し出すことによって、融液Ｍから金属薄帯Ｒを成形する。融液Ｍが冷却ロール３０２ａ，３０２ｂによって金属薄帯Ｒとなる過程において、融液Ｍに含まれる金属材料の組織が微細化されるため、金属材料に所要の強度が与えられる。冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの冷却方法は特に限定されないが、冷却ガス又は水によって好適に冷却することができる。冷却ロール３０２ａ，３０２ｂによって成形された金属薄帯Ｒは、間隙Ｇの下方に配置された裁断部１０へ送出される。融液Ｍが出湯ノズル３０１ａから連続して冷却ロール３０２ａ，３０２ｂに落下していることにより、連続した金属薄帯Ｒが裁断部１０へ送出される。

【0028】

次に、図１−６を用いて、本実施形態に係る裁断部１０について説明する。本実施形態に係る裁断部１０は、従来と比較して、金属薄帯Ｒをより細かく裁断するための特別な構成を有している。図２（ａ）は、裁断部１０の斜視図である。図２（ａ）に示すように、裁断部１０は、冷却部３０の下方に配置されるガイド部材１０４と、鉛直方向と平行な回転軸を有する一対のローター１０３，１０３と、ローター１０３，１０３のそれぞれの下端に接続されてガイド部材１０４の下方に配置される第１カッター１０１，第２カッター１０２と、を有する。ガイド部材１０４は、上方に位置する冷却部３０の間隙Ｇより送出された金属薄帯Ｒをガイドし、下方に位置する第１カッター１０１及び第２カッター１０２へ金属薄帯Ｒを送出する。第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、それぞれ、ローター１０３，１０３によって回転することで、ガイド部材１０４より送出された金属薄帯Ｒを裁断する。ここで、金属薄帯Ｒがガイド部材１０４より送出される方向を送出方向Ｆと称する。また、送出方向Ｆにおける後方から見たときの状態を「送出方向視」と称す。本実施形態に係る裁断装置１００は、送出方向Ｆが、鉛直方向と一致するように金属薄帯Ｒを送出する。但し、本発明の送出方向Ｆの向きは、これに限定されない。以下、裁断部１０の各部について説明する。

【0029】

第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、第１カッター１０１が回転する軸である第１回転軸Ａ１と、第２カッター１０２が回転する軸である第２回転軸Ａ２とが、互いに離間するように配置されている。第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２は、金属薄帯Ｒの送出方向Ｆと平行となるように配置されている。図２（ｂ）は、送出方向視における裁断部１０を示す図である。図２（ｂ）に示すように、裁断部１０は、送出方向視において第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２とを接続した線分を含む仮想直線Ｈが、冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの回動軸３０３ａ，３０３ｂと平行となり、且つ、冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの間隙Ｇと重複するように配置される。そのため、金属薄帯Ｒは、送出方向視において仮想直線Ｈと重なった姿勢で冷却ロール３０２ａ，３０２ｂから送出される。また、詳細については後述するが、金属薄帯Ｒは、ガイド部材１０４によって、冷却ロール３０２ａ，３０２ｂから送出されたときの姿勢を維持されたまま、第１カッター１０１及び第２カッター１０２に裁断される。

【0030】

裁断部１０は、ローター１０３を動力として第１カッター１０１及び第２カッター１０２を同じ方向に回転させることによって、金属薄帯Ｒを連続裁断する。即ち、第１カッター１０１が第１回転軸Ａ１回りに回転する方向と、第２カッター１０２が第２回転軸Ａ２回りに回転する方向は、同方向である。以下、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が回転する方向を、回転方向Ｄと称する。ローター１０３，１０３は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２の回転数を調節することで、単位時間当たりの金属薄帯Ｒの裁断回数を調節することができる。第１カッター１０１及び第２カッター１０２が、本発明における「一対のロータリーカッター」に相当する。

【0031】

次に、第１カッター１０１及び第２カッター１０２の各部材について説明する。第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、同一の構成を有しており、それぞれ、ローター１０３，１０３の下端に回転可能に接続される支持円盤２と、支持円盤２の上面に設けられると共に金属薄帯Ｒを切断する複数のナイフ１と、を有する。

【0032】

図３は、支持円盤２を示す図である。支持円盤２は、ローター１０３によって回転方向Ｄに回転する部材であり、図３（ａ），（ｂ）に示すように、段付きの円盤形状を有している。支持円盤２，２は、その中心軸が、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が回転する軸である第１回転軸Ａ１及び第２回転軸Ａ２となるようにローター１０３，１０３に設置される。図３（ａ）に示すように、支持円盤２の中央には、ローター１０３と接続するための接続穴２１が厚み方向に貫通している。また、支持円盤２の上面は、ナイフ１を取り付けることができるように形成されており、ナイフ１を嵌めることによってナイフ１を位置決めするための固定溝２２が中心軸回りに等角度間隔で８つ形成されている。即ち、それぞれの固定溝２２の角度間隔は、４５［°］となっている。また、各固定溝２２には、ナイフ１を固定するためのネジ穴２２ａが設けられている。尚、支持円盤２が、本発明における「回転体」に相当する。

【0033】

図４は、ナイフ１を示す図である。図４（ａ），（ｂ）に示すように、ナイフ１は帯形状を有している。ナイフ１の幅は、支持円盤２の固定溝２２の幅よりも若干幅の小さい。また、ナイフ１は、長手方向において、支持円盤２の固定溝２２に固定される取付部１２と、支持円盤２の外方に突出して金属薄帯Ｒを裁断する切断部１１とに区分される。取付部１２には、ナイフ１を支持円盤２の固定溝２２に取り付けるための取付穴１２ａが形成されている。切断部１１の一方の側端には、刃部１１１が形成されている。ナイフ１は、刃部１１１の刃先１１１ａによって金属薄帯Ｒを切断する。また、図２に示すように、ナイフ１は、支持円盤２の固定溝２２に取付部１２が嵌め込まれた状態で、支持円盤２に締結される。このとき、ナイフ１は、切断部１１が支持円盤２の回転軸方向と直交する方向に突出し、且つ、刃部１１１の刃先１１１ａが回転方向Ｄに向くように固定される。この状態では、固定溝２２を形成する側壁がナイフ１の取付部１２の側壁と当接することによって、ナイフ１の位置ずれや脱落が抑制されている。本実施形態に係るナイフ１は、厚さ１［ｍｍ］、幅１５［ｍｍ］、長さ１５０［ｍｍ］に形成され、刃部１１１は、タングステンカーバイト等の硬質の炭化物が含まれる金属によって形成されている。但し、本発明のナイフ１の寸法及び材質は、上記に限定しない。尚、図４（ｂ）に示す刃部１１１の刃先角度θも特に限定されないが、刃先角度θを２０［°］〜４０［°］とすることによって、金属薄帯Ｒの裁断時に刃こぼれが発生することを抑制しつつも、金属薄帯Ｒを好適に裁断することができる。尚、ナイフ１が本発明における「裁断用刃」に相当する。

【0034】

図５Ａ（ａ）は、上面視における裁断部１０を示す図である。即ち、図５Ａ（ａ）は、裁断部１０の送出方向視における図である。図５Ａ（ｂ）は、裁断部１０を送出方向Ｆと直交する方向から見たときの概略図である。図２に示すように、第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、それぞれ、支持円盤２に形成された固定溝２２の全てにナイフ１が取り付けられている。即ち、各支持円盤２，２には、８個のナイフ１が４５［°］の等
角度間隔で固定されている。換言すると、支持円盤２には、支持円盤２の回転軸方向視において重複しないように、ずれた位置に配置されており、且つ、８箇所に等角配置されている。ここで、本発明における「回転軸方向視」とは、支持円盤２の回転軸と平行な方向から見たときの状態のことを称す。また、図５Ａ（ａ）に示すように、第１カッター１０１が回転する際、第１カッター１０１に設けられた複数のナイフ１の刃先１１１ａは、送出方向Ｆと直交する同一平面内を通過する。この、第１カッター１０１に設けられた複数のナイフ１が通過する平面領域を、第１領域Ｔ１と称する。同様に、第２カッター１０２が回転する際に複数のナイフ１の刃先１１１ａが通過する同一平面内の領域を、第２領域Ｔ２と称する。図５Ａ（ｂ）に示すように、第１領域Ｔ１と第２領域Ｔ２は、それぞれ、互いに平行であって送出方向Ｆと直交する第１平面Ｐ１，第２平面Ｐ２内に含まれる。また、図５Ａ（ａ）に示すように、第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、各支持円盤２が離間しつつも、送出方向視において、第１領域Ｔ１と第２領域Ｔ２が重なって見えるように配置されている。また、図５Ａ（ｂ）に示すように、第１領域Ｔ１を含む第１平面Ｐ１と第２領域Ｔ２を含む第２平面Ｐ２は、金属薄帯Ｒの裁断時に、第１カッター１０１に設けられたナイフ１と第２カッター１０２に設けられたナイフ１とが、干渉しない程度に接近している。ここで、第１平面Ｐ１が第２平面Ｐ２よりも所定の距離ａだけ上方に位置している。即ち、第１平面Ｐ１は、第２平面Ｐ２よりも、送出方向Ｆにおいて後方に位置している。所定の距離ａは、金属薄片Ｃの所望の長さに応じて設定される。但し、所定の距離ａは、金属薄帯Ｒの裁断時に、第１カッター１０１のナイフ１と第２カッター１０２のナイフ１とが互いに干渉しない距離である。

【0035】

図５Ａ（ａ）,（ｂ）に示すように、第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間に形成される
空間のうち、送出方向視において第１領域Ｔ１と第２領域Ｔ２とが重なり合う領域には、裁断空間Ｓが形成されている。金属薄帯Ｒは、裁断空間Ｓの内部を送出方向Ｆで通過することによって、第１カッター１０１のナイフ１及び第２カッター１０２のナイフ１の両方によって切断される。裁断部１０は、裁断空間Ｓの内部であって、送出方向視において仮想直線Ｈ上の位置に金属薄帯Ｒを送出することによって、金属薄帯Ｒを裁断する。金属薄帯Ｒを裁断する際、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が共に回転方向Ｄに回転しているため、裁断空間Ｓの内部では第１カッター１０１のナイフ１の刃先１１１ａと第２カッター１０２のナイフ１の刃先１１１ａとが互いに対向する。その結果、裁断部１０は、ガイド部材１０４から裁断空間Ｓに送出された金属薄帯Ｒを、送出方向Ｆと直交すると共に互いに対向する２方向から切断することができる。

【0036】

次に、ガイド部材１０４について説明する。金属薄帯Ｒは、送出方向視において、仮想直線Ｈと平行で、且つ、仮想直線Ｈ上に位置するように冷却ロール３０２ａ，３０２ｂから送出される。ガイド部材１０４は、金属薄帯Ｒを上記の姿勢に維持した状態でガイドし、裁断空間Ｓへ送出する。

【0037】

図２に示すように、ガイド部材１０４は、両端が開口した直管形状を有している。ガイド部材１０４の一端には、冷却部３０の間隙Ｇより送出される金属薄帯Ｒを内部に導入する薄帯導入口１０４ａが形成されている。また、他端には、金属薄帯Ｒを裁断空間Ｓへ送出する薄帯送出口１０４ｂが形成されている。そして、薄帯導入口１０４ａと薄帯送出口１０４ｂは、薄帯通路１０４ｃによって連通している。金属薄帯Ｒは、薄帯導入口１０４ａからガイド部材１０４の内部に入り、薄帯通路１０４ｃを通過した後に、薄帯送出口１０４ｂから送出される。裁断部１０において、ガイド部材１０４は、薄帯導入口１０４ａが上方、薄帯送出口１０４ｂが下方（鉛直方向）に向くように配置される。そして、ガイド部材１０４は、薄帯導入口１０４ａが冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの間隙Ｇの真下に位置するように配置される。尚、薄帯通路１０４ｃが、本発明の「内部通路」に相当する。

【0038】

図５Ｂ（ａ）は、送出方向視におけるガイド部材１０４を示す図である。ガイド部材１０４は、金属薄帯Ｒがガイド部材１０４を通過することができる内径を有している。また、図５Ｂ（ａ）に示すように、送出方向視において、薄帯送出口１０４ｂが裁断空間Ｓの内部に位置している。より詳細には、薄帯送出口１０４ｂは、送出方向視において、裁断空間Ｓの内部であって、第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２との間における中間に薄帯送出口１０４ｂが位置している。そうすることによって、金属薄帯Ｒが裁断空間Ｓの外に送出されることが抑制され、金属薄帯Ｒが確実に裁断空間Ｓへ送出される。薄帯送出口１０４ｂの径は、金属薄帯Ｒが通過できる大きさであれば、より小さいことが好ましい。金属薄帯Ｒが薄帯通路１０４ｃの内部で振れる場合に、薄帯送出口１０４ｂの縁が金属薄帯Ｒに当接することによって、金属薄帯Ｒがそれ以上大きく振れることが抑制される。即ち、薄帯送出口１０４ｂを小さくすることによって、金属薄帯Ｒの振れ幅を小さくすることができるため、より確実に裁断空間Ｓ内の所望の位置に金属薄帯Ｒを送出することができる。

【0039】

図５Ｂ（ｂ）は、裁断空間Ｓ付近を送出方向Ｆと直交する方向から見たときの図である。金属薄帯Ｒが薄帯通路１０４ｃの内部で振れ、金属薄帯Ｒが薄帯送出口１０４ｂの縁に当接した場合、金属薄帯Ｒが薄帯送出口１０４ｂの縁を境に送出方向Ｆに対して屈曲する可能性がある。そうすると、金属薄帯Ｒは、鉛直方向視において薄帯送出口１０４ｂの外方に屈曲して送出される。図５Ｂ（ｂ）に示すように、本実施形態に係るガイド部材１０４は、裁断空間Ｓと薄帯送出口１０４ｂとが送出方向Ｆにおいて接近している。即ち、第１カッター１０１のナイフ１の刃先１１１ａが通過する平面である第１平面Ｐ１の近傍に薄帯送出口１０４ｂが配置されている。そのため、金属薄帯Ｒが薄帯送出口１０４ｂの縁を境に屈曲しても、金属薄帯Ｒが送出方向視において薄帯送出口１０４ｂから大きく外れない位置で、金属薄帯Ｒを裁断することができる。

【0040】

上述のように、薄帯送出口１０４ｂは、金属薄帯Ｒを、冷却ロール３０２ａ，３０２ｂから送出されたときの姿勢を維持したまま、裁断空間Ｓに送出することができる。即ち、金属薄帯Ｒは、送出方向視において仮想直線Ｈと平行で、且つ、仮想直線Ｈに重なった状態で裁断空間Ｓへ送出される。そうすることによって、図５Ｂ（ａ）に示すように、第１カッター１０１及び第２カッター１０２のナイフ１が金属薄帯Ｒを厚み方向から切断することができる。その結果、幅方向から金属薄帯Ｒを切断する場合と比較して、金属薄帯Ｒを切断する際に第１カッター１０１及び第２カッター１０２のナイフ１に掛かる負荷を低減することができ、ナイフ１の磨耗を抑制することができる。

【0041】

次に、本実施形態に係る裁断装置１００が金属薄帯Ｒを裁断する際の動作について説明する。上述したように、本実施形態に係る裁断装置１００は、裁断空間Ｓの内部において第１カッター１０１のナイフ１の刃先１１１ａと第２カッター１０２のナイフ１の刃先１１１ａとが互いに対向するため、金属薄帯Ｒを送出方向Ｆと直交すると共に対向する２方向から切断することができる。裁断部１０で裁断された金属薄帯Ｒは、金属薄片Ｃとなって裁断部１０の下方に配置された回収部４０に落下する。

【0042】

図６Ａは、図５Ａ（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であって、本実施形態に係る裁断装置１００が金属薄帯Ｒを切断する状態を示した説明図である。図６Ｂは、比較例において金属薄帯Ｒを切断する状態を示した説明図である。比較例は、第１カッター１０１のみで金属薄帯Ｒを裁断する。尚、以下で説明する本実施形態と比較例との比較において、送出方向Ｆへ金属薄帯Ｒが送出される送り速度の大きさ及び単位時間当たりのカッターの回転数（回転速度）は同一とする。

【0043】

図６Ａに示すように、本実施形態に係る裁断装置１００は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２に設けられたナイフ１によって金属薄帯Ｒを裁断し、長さＬ１の金属薄片Ｃを連続的に生成する。このとき、金属薄帯Ｒは、第１カッター１０１及び第２カッタ
ー１０２に設けられたナイフ１によって送出方向Ｆと直交する２方向から挟み込まれるように切断されている。金属薄帯Ｒには送出方向Ｆと直交すると共に対向する２方向から刃先１１１ａが同時に衝突するため、それぞれの衝撃が互いに打ち消し合う。そうすることにより、金属薄帯Ｒが送出方向Ｆに対して傾斜することなく連続して裁断される。ここで、第１カッター１０１のナイフ１に着目すると、第１カッター１０１のナイフ１は、Ｌ１の間隔で金属薄帯Ｒを切断する。また、Ｌ１のうち長さａの分が、第２カッター１０２のナイフ１によって切断される。結果として、長さＬ１−ａ、ａの金属薄片Ｃが連続して生成される。

【0044】

一方、図６Ｂに示す比較例のように、金属薄帯Ｒを１方向からのみ切断する場合、金属薄帯Ｒに１方向から衝撃が与えられることによって、金属薄帯Ｒの切断面がその方向に押される。その結果、金属薄帯Ｒは、送出方向Ｆから傾斜する（図６Ｂ（ａ）〜（ｂ））。それにより、金属薄帯Ｒは、送出方向Ｆから角度を持った状態で切断され続けることになる。ここで、金属薄帯Ｒを送出方向Ｆに対して傾斜しない状態で裁断することができれば、第１カッター１０１のナイフ１がＬ１の間隔で金属薄帯Ｒを切断する。しかしながら、金属薄帯Ｒが送出方向Ｆから傾斜しているため、ナイフ１が金属薄帯Ｒを切断する間隔Ｌ２は、Ｌ１よりも長くなる。即ち、連続して生成される金属薄片Ｃの長さＬ２は、Ｌ１よりも大きくなる（図６Ｂ（ｃ））。これに対して、上述したように、本実施形態に係る裁断装置１００は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２を同方向に回転させることによって、金属薄帯Ｒが送出方向Ｆと直交する２方向から挟断されるため、送出される金属薄帯Ｒが送出方向Ｆに対して傾斜することが抑制されている。そうすることにより、本実施形態に係る裁断装置１００によれば、比較例よりも金属薄帯Ｒを細かく裁断することができる。更に、本実施形態に係る裁断装置１００は、第１カッター１０１と第２カッター１０２によって金属薄帯Ｒを切断するため、単位時間当たりに金属薄帯Ｒを切断する回数が、比較例よりも多い。その結果、金属薄帯生成される金属薄片Ｃの長さがＬ１−ａ、ａとなり、第１カッター１０１のみで金属薄帯Ｒを裁断する場合よりも金属薄帯Ｒをより小さく裁断することができる。

【0045】

尚、第１カッター１０１のナイフ１と第２カッター１０２のナイフ１は、必ずしも同時に金属薄帯Ｒを切断しなくてもよい。本実施形態に係る裁断装置１００は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２を高速で回転させる。そのため、第１カッター１０１のナイフ１と第２カッター１０２のナイフ１が送出方向Ｆと直交する２方向から同時ではなく交互に金属薄帯Ｒに衝突する場合でも、それぞれのナイフ１が衝突する時間間隔を非常に短くすることができる。そうすることにより、一方のカッターのナイフ１が衝突することによって金属薄帯Ｒの送出方向Ｆからの傾斜角度が最大となる前に、他方のカッターのナイフ１が対向する方向から金属薄帯Ｒに衝突する。その結果、金属薄帯Ｒが送出方向Ｆに対して傾斜することを抑制することができる。

【0046】

［第１実施形態に係る金属薄帯の連続裁断方法］
次に、図１，７等を参照して、本実施形態に係る裁断装置１００を用いて、マグネシウム、イットリウム、亜鉛を含み、マグネシウムを主材料とするマグネシウム基合金の金属薄帯Ｒを生成して裁断する手順について説明する。但し、本発明に係る金属薄帯Ｒの金属材料は、これらに限定するものではない。図７は、本実施形態に係る金属薄帯の連続裁断方法の手順を示す図である。尚、以下の工程は全て、不活性ガスが充填されたチャンバー５０の内部で行われる。本発明に係る金属薄帯の裁断方法は、不活性ガスを特に限定しないが、マグネシウム基合金の薄帯の連続裁断においては、アルゴンやヘリウムを不活性ガスとして好適に用いることができる。

【0047】

まず、ステップＳ０１において、マグネシウムを主体として、イットリウム、亜鉛を含む原料Ｎを溶融し、融液Ｍを生成する（溶融工程）。溶融工程では、図１に示すように、
原料Ｎを溶融部２０の容器２０１に入れ、所定の温度まで加熱することによって融液Ｍを生成する。ここで、所定の温度とは、原料となる金属材料の融点よりも１００［℃］程度高い温度であり、マグネシウム基合金を生成する場合、８００［℃］程度である。

【0048】

次に、ステップＳ０２では、溶融工程で生成された融液Ｍを冷却部３０の冷却ロール３０２ａ，３０２ｂによって所定の温度以下となるように急冷することで金属薄帯Ｒを生成し、生成した金属薄帯Ｒを裁断部１０へ送出する（薄帯生成工程）。薄帯生成工程では、まず、溶融工程で生成された融液Ｍを容器２０１から冷却部３０のタンディッシュ３０１へ傾注する。その後、タンディッシュ３０１内に貯湯された融液Ｍを、出湯ノズル３０１ａから冷却ロール３０２ａ，３０２ｂの間に形成された間隙Ｇへ連続的に落下させる。融液Ｍは、高速回転する冷却ロール３０２ａ，３０２ｂにより間隙Ｇから押し出されることによって、厚さ１００μｍ、幅２０［ｍｍ］程度のマグネシウム基合金の金属薄帯Ｒとなる。このとき、融液Ｍが急冷されて凝固することによって、マグネシウム基合金の組織が微細化し、所要の強度を有するマグネシウム基合金を含む金属薄帯Ｒを生成することができる。そして、生成された金属薄帯Ｒは、間隙Ｇの下方に設けられた裁断部１０のガイド部材１０４へ連続的に送出される。

【0049】

次に、ステップＳ０３では、冷却部３０より連続的に送出される金属薄帯Ｒを、第１カッター１０１及び第２カッター１０２によって連続裁断する（薄帯裁断工程）。ガイド部材１０４から裁断空間Ｓに送出された金属薄帯Ｒは、第１カッター１０１及び第２カッター１０２に設けられたナイフ１によって連続的に切断され、長さ数［ｍｍ］程度の金属薄片Ｃとなって裁断部１０の下方に配置された回収部４０に落下する。以上をもって薄帯裁断工程が終了する。金属薄帯Ｒの裁断は、冷却部３０から金属薄帯Ｒが生成され続ける限り行われる。尚、以上の工程は、不活性ガスで充填されたチャンバー５０の内部で行われているため、工程内においてマグネシウムが酸素と反応することによる発火や酸化物の生成が好適に抑制されている。回収部４０に集積した金属薄片Ｃは、その後、押出成形されることによって、被加工性に優れたマグネシウム基合金のブロック体となる。

【0050】

［第１実施形態の作用・効果］
以上のように、本実施形態に係る裁断装置１００は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２の支持円盤２，２が、互いに回転方向Ｄに回転すると共に、それぞれの回転軸が送出方向Ｆと平行であって、且つ、送出方向視において離間している。また、各支持円盤２，２には、ナイフ１が送出方向Ｆと直交する方向に突出しており、各支持円盤２，２に設けられたナイフ１の刃先１１１ａは、送出方向Ｆと直交する第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２内を同方向に周回する。そして、第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、第１カッター１０１及び第２カッター１０２の支持円盤２，２の間に形成される空間のうち、送出方向視において、第１カッター１０１に設けられたナイフ１の刃先１１１ａが周回する軌道である第１領域Ｔ１と第２カッター１０２に設けられたナイフ１の刃先１１１ａが周回する軌道である第２領域Ｔ２とが重複する領域である裁断空間Ｓを、金属薄帯Ｒが通過するように配置されている。

【0051】

本実施形態に係る裁断装置１００によると、金属薄帯Ｒが送出方向Ｆと直交する２方向から挟断されるため、送出される金属薄帯Ｒが送出方向Ｆに対して傾斜することが抑制されている。即ち、本実施形態に係る裁断装置１００によれば、従来よりも金属薄帯Ｒを細かく裁断することができる。その結果、金属薄片Ｃをより小さくすることができるため、より密実に金属薄片Ｃを集積することができる。そうすることによって、金属薄片Ｃをより容易に成形することが可能となる。

【0052】

更に、本実施形態に係る裁断装置１００は、金属薄帯Ｒが送出方向視において第１回転軸Ａ１と第２回転軸Ａ２とを接続した線分を含む仮想直線Ｈと平行に、且つ、仮想直線Ｈ
と重複した姿勢で、裁断空間Ｓに送出される。そうすることによって、第１カッター１０１及び第２カッター１０２のナイフ１が金属薄帯Ｒを厚み方向から切断することができる。

【0053】

尚、本実施形態に係る第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、８個のナイフ１が配置されているが、本発明はこれに限定しない。即ち、ナイフ１は第１カッター１０１及び第２カッター１０２のそれぞれに、１つ以上設けられていればよい。

【0054】

また、本実施形態に係る第１カッター１０１及び第２カッター１０２は、複数のナイフ１が設けられており、且つ、送出方向視において、それらが重複しない位置に設けられている。即ち、支持円盤２に設けられた複数のナイフ１は、回転軸方向視において、ずれた位置に配置されている。そうすることにより、各カッターにナイフ１が１つ設けられている場合と比較して、各カッターが１回転する際の金属薄帯Ｒの切断回数を増やすことができる。即ち、単位時間当たりの裁断回数を増やすことができ、より一層、細かく金属薄帯Ｒを裁断することができる。

【0055】

また、第１カッター１０１及び第２カッター１０２に設けられた複数のナイフ１は、第１回転軸Ａ１及び第２回転軸Ａ２回りに、等角度間隔で配置されている。即ち、支持円盤２に設けられた複数のナイフ１は、回転軸方向視において等角配置されている。そうすることにより、第１カッター１０１や第２カッター１０２の重量バランスが安定し、金属薄帯Ｒの裁断時に第１カッター１０１及び第２カッター１０２の回転がぶれて、互いのナイフ１が衝突することが抑制される。

【0056】

［変形例１］
次に、本実施形態の変形例について説明する。図８Ａは、本実施形態の変形例に係る裁断装置１００Ａの支持円盤２Ａを示す図で、図８Ｂは本実施形態の変形例に係る第１カッター１０１Ａの上面図である。尚、本実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことで、詳細な説明は割愛する。

【0057】

図８Ａに示すように、支持円盤２Ａは、上面だけでなく下面にも固定溝２２が形成されている。固定溝２２は、支持円盤２Ａの上面に形成された上面固定溝群２２Ｕと下面に形成された下面固定溝群２２Ｄに分けられる。上面固定溝群２２Ｕは、等角度間隔に８つ形成された固定溝２２によって構成されている。また、下面固定溝群２２Ｄは、上面固定溝群２２Ｕと同様に、等角度間隔に８箇所に形成された固定溝２２によって構成されている。即ち、上面固定溝群２２Ｕ及び下面固定溝群２２Ｄは、それぞれ、角度間隔４５［°］となるように配置された８つの固定溝２２によって形成されている。但し、上面固定溝群２２Ｕ及び下面固定溝群２２Ｄは、互いの固定溝２２が重複しないように、支持円盤２Ａの中心軸回りにずれて配置されている。より詳細には、上面固定溝群２２Ｕと下面固定溝群２２Ｄは、軸回りに２２．５［°］ずれて配置されている。即ち、送出方向視において、支持円盤２Ａに形成された固定溝２２は、２２．５［°］で１６箇所に等角配置されている。

【0058】

図８Ｂに示すように、変形例に係る第１カッター１０１Ａは、支持円盤２Ａの各固定溝２２にナイフ１が取り付けられている。ナイフ１は、送出方向視において２２．５［°］の等角度間隔で１６個配置されている。即ち、第１カッター１０１Ａの支持円盤２Ａに設けられた１６個のナイフ１は、回転軸方向視において等角配置されている。変形例に係る第１カッター１０１Ａによれば、支持円盤２Ａの両面にナイフ１を配置することによって、支持円盤２Ａの片面だけでは所望の数量のナイフ１を取り付けるだけの十分なスペースが得られない場合でも、支持円盤２Ａの両面のスペースを使用することによって、所望数量のナイフ１を重複することなく取り付けることができる。その結果、本変形例によれば
、支持円盤２Ａと支持円盤２の回動軸方向視における面積が同じでありながらも、支持円盤２の片面にのみナイフ１を配置する第１カッター１０１と比較して、単位時間当たりの裁断回数をより増やすことができる。より詳細には、第１カッター１０１が１回転する間の裁断回数が８回であるのに対して、第１カッター１０１Ａは、１回転当たりにつき１６回裁断することができる。尚、本変形例に係る第１カッター１０１Ａは、支持円盤２Ａの、回転軸方向における両端面に複数のナイフ１を配置したが、複数のナイフ１が配置される位置は、支持円盤２Ａの両端面に限定されない。即ち、複数のナイフ１は、支持円盤２Ａにおいて回転軸方向にずれた２面に設けられていればよい。そうすることによって、１面にのみナイフ１を配置する場合と比較して、より多くのナイフ１を配置することができ、金属薄帯Ｒの裁断回数をより増やすことができる。

【0059】

更に、変形例に係る第１カッター１０１Ａは、上面固定溝群２２Ｕのナイフ１と下面固定溝群２２Ｄのナイフ１とが、回動軸方向視において、互い違いとなるように配置されている。換言すると、回転軸方向視において、複数のナイフ１は、上面固定溝群２２Ｕのナイフ１と下面固定溝群２２Ｄのナイフ１とが１個飛ばしで配置されている。そうすることにより、複数のナイフ１を支持円盤２Ａの両面に対して配置するときに、両面のスペースを有効に利用することができ、より好適にナイフ１を配置することができる。尚、本変形例に係る第１カッター１０１Ａは、１６つのナイフ１が配置されているが、ナイフ１の本数はこれに限定されない。

【0060】

［変形例１の実施例］
次に、図８Ｂに例示される第１カッター１０１Ａ及び第１カッター１０１Ａと同一の形状を有する第２カッター１０２Ａを備えた裁断装置１００Ａを用いて金属薄帯Ｒを連続裁断するときの、各種条件の関係性について説明する。裁断装置１００Ａは、裁断装置１００よりも金属薄帯Ｒを細かく裁断することができる。以下、裁断装置１００Ａを用いて、目標とする最大の裁断長さ以下の金属薄片Ｃを生成するための各種条件について説明する。

【0061】

図９Ａ、図９Ｂは、第１カッター１０１Ａ及び第２カッター１０２Ａを用いて金属薄帯Ｒを裁断する状態を示した説明図である。図９Ａと図９Ｂに示す裁断装置１００は同一である。図９Ａは、第１カッター１０１Ａの上面に設けられたナイフ１と第２カッター１０２Ａの上面に設けられたナイフ１とが同時に金属薄帯Ｒを切断する場合の説明図であり、図９Ｂは、第１カッター１０１Ａの上面に設けられたナイフ１と第２カッター１０２Ａの下面に設けられたナイフ１とが同時に金属薄帯Ｒを切断する場合の説明図である。尚、図９Ａ、図９Ｂでは、ガイド部材１０４の表示を省略している。裁断装置１００Ａによる金属薄帯Ｒの裁断は、第１カッター１０１Ａと第２カッター１０２Ａが同じ回転方向Ｄへ回転することによって行われる。このとき、上記の場合において、単位時間当たりの金属薄帯Ｒの切断回数が最も少なくなる。即ち、上記何れかの場合において、生成される金属薄片Ｃの長さ（裁断長さ）Ｌが最大となる。上記以外の場合では、第１カッター１０１Ａのナイフ１と第２カッター１０２Ａのナイフ１がそれぞれ別のタイミングで金属薄帯Ｒを切断するため、単位時間当たりの金属薄帯Ｒの切断回数が上記の場合よりも多くなる。即ち、金属薄片Ｃの長さＬは上記の場合よりも小さくなる。以上より、図９Ａ及び図９Ｂに示す場合において、金属薄帯Ｒの裁断長さＬがＬ０以下となる条件が、長さＬ０以下の金属薄片Ｃを生成するための条件となる。以下、Ｌ０を目標とする最大の裁断長さ（目標最大裁断長さ）とし、裁断長さＬをＬ０以下とする為の条件について、詳しく説明する。

【0062】

裁断装置１００Ａの第１カッター１０１Ａと第２カッター１０２Ａは、互いに同一の形状を有している。図８Ｂに例示されるように、第１カッター１０１Ａ（第２カッター１０２Ａ）には、支持円盤２Ａの両面にナイフ１が等角配置されている。より詳細には、支持円盤２Ａにおける上面のナイフ１と下面のナイフ１は、送出方向視において、等角度間隔
で、互い違いとなるように配置されている。支持円盤２Ａにおける上面のナイフ１の数量及び角度間隔と、下面のナイフ１の数量及び角度間隔は同一である。ここで、支持円盤２Ａの片面に配置される複数のナイフ１の角度間隔をαとする。αは度数法で表記される。ナイフ１の角度間隔がαであるため、支持円盤２Ａの片面に設けられるナイフ１の本数は、３６０［°］／αとなる。送出方向視において、第１カッター１０１Ａと第２カッター１０２Ａには、支持円盤２Ａの上面と下面のナイフ１がα／２の角度間隔で２×３６０［°］／α個、配置されている。

【0063】

図９Ａ、図９Ｂに示すように、送出方向Ｆ（支持円盤２Ａの回動軸方向）において、第１カッター１０１Ａのナイフ１と、第２カッター１０２Ａのナイフ１は、交互に位置している。以下、第１カッター１０１Ａにおいて支持円盤２Ａの上面に設けられた複数のナイフ１を総称してナイフＵ１、下面に設けられた複数のナイフ１を総称してナイフＤ１、第２カッター１０２Ａにおいて支持円盤２Ａの上面に設けられた複数のナイフ１を総称してナイフＵ２、下面に設けられた複数のナイフ１を総称してナイフＤ２、と称する。ナイフ１は、送出方向Ｆの後方（上方）から前方（下方）に、ナイフＵ１、ナイフＵ２、ナイフＤ１、ナイフＤ２の順に配置されている。

【0064】

ここで、支持円盤２Ａの送出方向Ｆ（支持円盤２Ａの回動軸方向）におけるナイフＵ１とナイフＵ２の間隔の長さをａ、ナイフＵ１とナイフＤ１、ナイフＵ２とナイフＤ２の間隔の長さをｂとする。長さａは、送出方向Ｆにおける第１カッター１０１Ａと第２カッター１０２Ａの離間距離に等しい。第１カッター１０１Ａと第２カッター１０２Ａは同一の構成であるため、ナイフＤ１とナイフＤ２の間隔の長さもａとなる。尚、第１カッター１０１Ａのナイフ１と第２カッター１０２Ａのナイフ１とが交互に配置されるための条件は、ｂ＞ａ＞０である。

【0065】

第１カッター１０１及び第２カッター１０２の回転速度は同一である。第１カッター１０１及び第２カッター１０２の回転速度をβ、ガイド部材１０４から金属薄帯Ｒが送出される送出速度をγとする。金属薄帯Ｒを裁断長さＬで裁断する際のパラメータは、ａ、ｂ、α、β、γとなる。以下、金属薄帯Ｒがナイフ１によって切断される位置をＹと表記する。

【0066】

第１カッター１０１及び第２カッター１０２が１回転する際に要する時間は、１／βとなる。ナイフＵ１は、第１カッター１０１が１回転する毎に３６０／α回、金属薄帯Ｒを切断するため、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを１回切断するために要する時間は、１／β÷３６０／α＝α／（３６０β）となる。金属薄帯Ｒの送出速度はγであるので、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを１回切断する間に、金属薄帯Ｒは、γ×α／（３６０β）＝γα／（３６０β）の長さ分、送出される。以降、γα／（３６０β）をδと表記する。

【0067】

ここで、ナイフＵ１が最初に金属薄帯Ｒを切断してから、第１カッター１０１Ａがαだけ回転する回数をＮとし、ナイフＵ１が最初に金属薄帯Ｒを切断する位置をＹ＝０とする。そうすると、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｕ１は、Ｙｕ１＝δＮで表すことができる。

【0068】

まず、図９Ａを参照して、ナイフＵ１とナイフＵ２が同時に金属薄帯Ｒを切断するように第１カッター１０１及び第２カッター１０２が同期して回転する場合について説明する。このとき、送出方向視において隣接するナイフＵ１とナイフＤ１、ナイフＵ２とナイフＤ２は、α／２の角度間隔で配置されるため、ナイフＤ１及びナイフＤ２は、ナイフＵ１及びナイフＵ２よりもＮ＝０．５回分、遅れて回転し、金属薄帯Ｒを同時に切断する。ナイフＵ２が金属薄帯Ｒを切断してから、第２カッター１０２がＮ＝０．５回転するまでに、金属薄帯Ｒは、０．５δ送出される。ナイフＵ１とナイフＤ２との距離はａ＋ｂである
ため、０．５δ≦ａ＋ｂであると、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを切断してから、第２カッター１０２がＮ＝０．５回転したときに、金属薄帯Ｒは、送出方向ＦにおいてナイフＤ２の位置に至っていないため、ナイフＤ２が金属薄帯Ｒを切断することなく空振りする。従って、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを切断してから、第２カッター１０２がＮ＝０．５回転したときにナイフＤ２が金属薄帯Ｒを切断するための条件は、０．５δ＞ａ＋ｂとなる。そうすることにより、ナイフＤ１とナイフＤ２のうち、ナイフＤ２の方が送出方向Ｆにおいて前方に位置するため、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が１回転する間に、全てのナイフ１が金属薄帯Ｒを切断することができる。

【0069】

ナイフＵ２はナイフＵ１と同時に金属薄帯Ｒを切断し、ナイフＵ１とナイフＵ２との距離がａであるため、ナイフＵ２が切断する位置は、Ｙｕ２＝δＮ−ａで表すことができる。ナイフＤ１はナイフＵ１よりもＮ＝０．５回分、遅れて回転し、ナイフＵ１とナイフＤ１との距離はｂであるため、ナイフＤ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｄ１は、Ｙｄ１＝δ（Ｎ＋０．５）−ｂと表すことができる。同様に、ナイフＤ２はナイフＵ２よりもＮ＝０．５回分、遅れて回転し、ナイフＵ１とナイフＤ２との距離はａ＋ｂとなるため、ナイフＤ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｄ２は、Ｙｄ２＝δ（Ｎ＋０．５）−（ａ＋ｂ）で表すことができる。

【0070】

以上のように、ナイフＵ１とナイフＵ２が同時に金属薄帯Ｒを切断するように同期している場合、Ｙｕ１＝δＮ、Ｙｕ２＝δＮ−ａ、Ｙｄ１＝δ（Ｎ＋０．５）−ｂ、Ｙｄ２＝δ（Ｎ＋０．５）−（ａ＋ｂ）となる。０．５δ−（ａ＋ｂ）＞０であるため、Ｙｄ１＞Ｙｄ２＞Ｙｕ１＞Ｙｕ２となる。よって、裁断される金属薄片Ｃの長さＬは、Ｙｄ１（ｎ）−Ｙｄ２（ｎ）、Ｙｄ２（ｎ）−Ｙｕ１（ｎ）、Ｙｕ１（ｎ）−Ｙｕ２（ｎ）、Ｙｕ２（ｎ＋１）−Ｙｄ１（ｎ）となる（ｎは０以上の自然数）。即ち、Ｌは、Ｌ＝ａ、０．５δ−（ａ＋ｂ）、０．５δ＋（ｂ−ａ）となる。

【0071】

ここで、α＝４５［°］、β＝５０００［ｒｐｍ］、γ＝４０［ｍ／ｓ］とすると、δ＝６０［ｍｍ］となる。更に、ａ＝５、ｂ＝１０とすると、Ｌ＝５、１５、３５となる。

【0072】

次に、ナイフＵ１とナイフＤ２が同時に金属薄帯Ｒを切断するように第１カッター１０１及び第２カッター１０２が同期して回転する場合について、図９Ｂを参照して説明する。このとき、ナイフＤ１及びナイフＵ１がナイフＵ１及びナイフＤ２よりもＮ＝０．５回分、遅れて回転し、金属薄帯Ｒを同時に切断する。ナイフＵ１及びナイフＤ２が金属薄帯Ｒを切断してから、第１カッター１０１がＮ＝０．５回転するまでに、金属薄帯Ｒは、０．５δ送出される。ナイフＵ１とナイフＤ１との距離はｂであるため、ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを切断してから、第１カッター１０１がＮ＝０．５回転したときにナイフＤ１が金属薄帯Ｒを切断するための条件は、０．５δ＞ｂとなる。ナイフＤ１とナイフＵ２のうち、ナイフＤ１の方が送出方向Ｆにおいて前方に位置するため、上記の条件下では、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が１回転する間に全てのナイフ１が金属薄帯Ｒを切断することができる。

【0073】

ナイフＵ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｕ１は、Ｙｕ１＝δＮとなる。ナイフＵ２は、ナイフＵ１よりも、Ｎ＝０．５回分、遅れて回転する。ナイフＵ１とナイフＵ２との距離はａであるため、ナイフＵ２が切断する位置は、Ｙｕ２＝δ（Ｎ＋０．５）−ａで表すことができる。また、ナイフＤ１もナイフＵ１よりもＮ＝０．５回分、遅れて回転し、ナイフＵ１とナイフＤ１との距離はｂであるため、ナイフＤ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｄ１は、Ｙｄ１＝δ（Ｎ＋０．５）−ｂとなる。ナイフＤ２は、ナイフＵ１と同期し、ナイフＵ１との距離がａ＋ｂとなるため、ナイフＤ１が金属薄帯Ｒを切断する位置Ｙｄ２は、Ｙｄ２＝δＮ−（ａ＋ｂ）となる。

【0074】

以上のように、ナイフＵ１とナイフＤ２が同時に金属薄帯Ｒを切断するように同期している場合、Ｙｕ１＝δＮ、Ｙｕ２＝δ（Ｎ＋０．５）−ａ、Ｙｄ１＝δ（Ｎ＋０．５）−ｂ、Ｙｄ２＝δＮ−（ａ＋ｂ）となる。ｂ＞ａ、０．５δ−ｂ＞０であるため、Ｙｕ２＞Ｙｄ１＞Ｙｕ１＞Ｙｄ２となる。よって、裁断される金属薄片Ｃの長さＬは、Ｙｕ２（ｎ）−Ｙｄ１（ｎ）、Ｙｄ１（ｎ）−Ｙｕ１（ｎ）、Ｙｕ１（ｎ）−Ｙｄ２（ｎ）、Ｙｄ２（ｎ＋１）−Ｙｕ２（ｎ）となる（ｎは０以上の自然数）。即ち、Ｌは、Ｌ＝ｂ−ａ、０．５δ−ｂ、ａ＋ｂ、０．５δ−ａとなる。

【0075】

ここで、α＝４５［°］、β＝５０００［ｒｐｍ］、γ＝４０［ｍ／ｓ］とすると、δ＝６０［ｍｍ］となる。更に、ａ＝５［ｍｍ］、ｂ＝１０［ｍｍ］とすると、Ｌ＝５、１５、２０となる。

【0076】

以上より、第１カッター１０１及び第２カッター１０２が同期して同時に金属薄帯Ｒを切断する場合、金属薄片Ｃの長さＬは、Ｌ＝０．５δ＋（ｂ−ａ）が最大となる。第１カッター１０１及び第２カッター１０２が同期せずに、ナイフＵ１、ナイフＤ１、ナイフＵ２、ナイフＤ２がそれぞれ別のタイミングで金属薄帯Ｒを切断する場合、金属薄片Ｃの長さＬは、上記よりも小さくなる。従って、金属薄帯Ｒの目標最大裁断長さをＬ０とし、長さＬ０以下の金属薄片Ｃを生成する場合、０．５δ＋（ｂ−ａ）≦Ｌ０、即ち、０．５γα／（３６０β）＋（ｂ−ａ）＜Ｌ０となるように、ａ、ｂ、α、β、γを設定すればよい。ここで、α／２＝φとすると、上記の条件式は、γφ／（３６０β）＋（ｂ−ａ）≦Ｌ０となる。

【0077】

例えば、送出方向視におけるナイフ１の角度間隔φ＝２２．５［°］である裁断装置１００Ａを用いて、金属薄帯Ｒの送り速度γ＝４０［ｍ／ｓ］、ローター回転数β＝５０００［ｒｐｍ］の条件で、長さＬ０＝３５［ｍｍ］以下の金属薄片Ｃを生成したい場合、ａ、ｂの条件は、３０＋（ｂ−ａ）≦３５となる。即ち、ｂ−ａ≦５［ｍｍ］となるように、裁断装置１００Ａを設計すればよい。

【0078】

［変形例２］
図１０は、本実施形態に係るガイド部材１０５の変形例を示す図である。図１０に示すように、変形例に係るガイド部材１０５の薄帯送出口１０５ｂは、長方形状を有している。薄帯送出口１０５ｂは、薄帯送出口１０５ｂの長手方向に沿う一対の対向する第１縁ｅ１，ｅ１と、短手方向に沿う一対の対向する第２縁ｅ２，ｅ２によって形成される。即ち、薄帯送出口１０５ｂが直線形状を有する第１縁ｅ１，ｅ１及び第２縁ｅ２，ｅ２によって矩形状に形成されている。また、ガイド部材１０５は、薄帯送出口１０５ｂが、送出方向視において仮想直線Ｈと平行となるように配置される。そのため、金属薄帯Ｒが薄帯通路１０５ｃの内部で厚み方向に振れる場合に、第１縁ｅ１，ｅ１が金属薄帯Ｒに厚み方向から当接する。直線形状を有する第１縁ｅ１，ｅ１が金属薄帯Ｒに厚み方向から当接するため、金属薄帯Ｒの姿勢や形状を変えることなく、金属薄帯Ｒの振れを抑制することができる。その結果、金属薄帯Ｒの姿勢及び位置を維持した状態で、より確実に裁断空間Ｓ内の所望の位置に金属薄帯Ｒを送出することができる。

【0079】

また、金属薄帯Ｒの裁断において、ガイド部材１０５は、薄帯送出口１０５ｂの長手方向が仮想直線Ｈと平行となるように配置される。即ち、薄帯送出口１０５ｂの短手方向（第２縁ｅ２，ｅ２の延伸方向）が金属薄帯Ｒの厚み方向と一致し、薄帯送出口１０５ｂの長手方向（第１縁ｅ１，ｅ１の延伸方向）が金属薄帯Ｒの幅方向と一致する。更に、第１縁ｅ１，ｅ１は、金属薄帯Ｒの幅よりも長く形成されている。そして、第２縁ｅ２，ｅ２は、金属薄帯Ｒの厚さよりも長く、且つ、金属薄帯Ｒの幅よりも短く形成されている。そうすることにより、金属薄帯Ｒがガイド部材１０５の薄帯通路１０５ｃを通過する過程で金属薄帯Ｒに送出方向Ｆ回りに捩れる方向の力が作用しても、第１縁ｅ１，ｅ１が金属薄
帯Ｒに当接することで、金属薄帯Ｒが大きく捩れることが抑制される。その結果、金属薄帯Ｒが大きく捩れることなく所望の姿勢で薄帯送出口１０５ｂから送出される。第２縁ｅ２，ｅ２は、より短い方が好ましい。第２縁ｅ２，ｅ２を短くすることによって、金属薄帯Ｒが僅かに振れたり捩れたりしたときに、第２縁ｅ２，ｅ２が金属薄帯Ｒに当接する。その結果、金属薄帯Ｒの振れや捩れを確実に抑制することができる。

【0080】

また、ガイド部材１０５は、薄帯送出口１０５ｂが送出方向視において裁断空間Ｓの範囲内に収まればよく、薄帯導入口１０５ａと薄帯送出口１０５ｂの形状や大きさが異なっていてもよい。図１１は、変形例のバリエーションを示す図である。図１１（ａ）に示すように、変形例に係るガイド部材１０５は、薄帯導入口１０５ａと薄帯送出口１０５ｂの大きさが同じであってもよい。また、ガイド部材１０５は、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、薄帯送出口１０５ｂよりも薄帯導入口１０５ａの方が大きくなっていてもよい。ガイド部材１０５は、図１１（ｂ）に示すように、薄帯導入口１０５ａから薄帯送出口１０５ｂに至るまでに、薄帯通路１０５ｃの断面積が漸減するテーパ形状を有していてもよいし、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、薄帯通路１０５ｃの途中から断面積が漸減する形状を有していてもよい。薄帯導入口１０５ａを薄帯送出口１０５ｂよりも大きく形成することによって、金属薄帯Ｒの入り口が大きくなるため、冷却ロールから送出される金属薄帯Ｒをより確実にガイド部材１０５へ導入することができる。また、薄帯送出口１０５ｂを小さく形成することにより、第１縁ｅ１，ｅ１と第２縁ｅ２，ｅ２が金属薄帯Ｒに当接することによって、金属薄帯Ｒの振れ幅を小さくすることができる。その結果、より確実に裁断空間Ｓ内の所望の位置に金属薄帯Ｒを送出することができる。

【0081】

尚、薄帯送出口１０５ｂよりも薄帯導入口１０５ａを大きく形成する場合、図１１（ｃ）、（ｄ）に示す形状よりも、図１１（ｂ）に示すような薄帯導入口１０５ａから薄帯送出口１０５ｂにかけて薄帯通路１０４ｃの断面積が減少する形状の方がより好ましい。そうすることによって、薄帯通路１０４ｃの中途で金属薄帯Ｒが引っ掛かることや、詰まることを抑制し、滞りなくスムーズに金属薄帯Ｒを薄帯送出口１０５ｂから送出することができる。また、薄帯導入口１０５ａは矩形状を有しているが、変形例に係るガイド部材１０５は、薄帯送出口１０５ｂが矩形状であればよく、薄帯導入口１０５ａが矩形状でなく円形であってもよい。

【0082】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る裁断装置について説明する。第２実施形態に係る裁断装置１００Ｂは、第１実施形態に係る裁断装置１００と、回収部４０に代えて予備成形部６０と押出固化成形部７０を有する点で相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同一の構成については、同一の符号を付すことで説明は割愛する。

【0083】

図１２は、第２実施形態に係る裁断装置１００Ｂを示す図である。図１２に示すように、裁断装置１００Ｂは、不活性ガス雰囲気下のチャンバー５０内に配置され、裁断部１０より集積した金属薄片Ｃを圧縮してプリフォーム体Ｐを成形する予備成形部６０と、チャンバー５０の外部の大気雰囲気下に配置され、プリフォーム体Ｐを押出成形してブロック体Ｂとして固化する押出固化成形部７０と、を有する。

【0084】

予備成形部６０は、裁断部１０の下方に配置される圧縮機６０１を有する。圧縮機６０１は、裁断部１０で裁断された金属薄片Ｃを集積可能であり、集積した金属薄片Ｃを圧縮することによって凝縮し、プリフォーム体Ｐを成形する。

【0085】

押出固化成形部７０は、チャンバー５０外部の大気雰囲気下に配置される。押出固化成形部７０は、押出成形機７０１を有する。押出成形機７０１は、コンテナ７０１ａに収納したプリフォーム体Ｐをステム７０１ｂで圧縮してステム７０１ｂに形成されたダイス７
０１ｃより押し出すことによって固化し、加工性に優れたブロック体Ｂを成形する。尚、本実施形態に係る押出固化成形の工法は、直接押出や間接押出等、種々の工法を選択することができる。

【0086】

［第２実施形態に係る金属素材の成形方法］
次に、第２実施形態に係る裁断装置１００Ｂを用いて、マグネシウム基合金の金属素材を成形する手順について説明する。図１３は、第２実施形態に係る金属素材の成形方法の手順を示す図である。図１３に示すように、第２実施形態に係る金属素材の成形裁断方法は、薄帯裁断工程の後に、予備成形工程と、押出固化成形工程とを含む点で、第１実施形態に係る金属薄帯の連続裁断方法と相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の工程については、詳細な説明を割愛する。

【0087】

第２実施形態では、図１３に示すステップＳ０１〜ステップＳ０３によって、マグネシウム基合金の金属薄片Ｃを生成した後、ステップＳ０４において、集積した金属薄片Ｃを予備成形部６０の圧縮機６０１によって所定体積となるまで圧縮し、プリフォーム体Ｐを成形する（予備成形工程）。プリフォーム体Ｐは金属薄片Ｃが密実に凝縮した状態で成形される。但し、プリフォーム体Ｐの状態では、金属薄片Ｃは完全には押し固められていない。尚、以上説明したステップＳ０１の溶融工程からステップＳ０４の予備成形工程までは、チャンバー５０内部の不活性ガス雰囲気下で行われる。

【0088】

次に、ステップＳ０５において、プリフォーム体Ｐを押出成形し、ブロック体Ｂに固化する（押出固化成形工程）。このとき、この前工程である予備成形工程において、集積した金属薄片Ｃを所定体積となるまで圧縮してプリフォーム体Ｐとしていることで、材料であるマグネシウム基合金の表面積が小さくなっている。そのため、プリフォーム体Ｐは、大気中の酸素によって表面に酸化物が付着し難くなっている。その結果、押出固化成形工程は、チャンバー５０の外部の大気雰囲気下で行うことができる。コンテナ７０１ａに収納されたプリフォーム体Ｐはステム７０１ｂで圧縮されてダイス７０１ｃより押し出される過程で塑性変形し、滑らかな表面を有する棒状のブロック体Ｂとして成形される。以上により、マグネシウム基合金の金属素材としてのブロック体Ｂが成形される。

【0089】

［第２実施形態の作用・効果］
第２実施形態に係る連続裁断方法は、溶融工程から予備成形工程までの工程を不活性ガス雰囲気化で行うことによって、マグネシウム基合金に酸化物が生成されることが好適に抑制されている。そうすることによって、延性や展性などの機械的特性に富む金属素材としてのブロック体Ｂを成形することができる。

【0090】

尚、上記した種々の内容は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、可能な限り組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0091】

１・・・ナイフ（裁断用刃）
２・・・支持円盤（回転体）
１０・・・裁断部
１０１，１０１Ａ・・・第１カッター（ロータリーカッター）
１０２・・・第２カッター（ロータリーカッター）
１０４，１０５・・・ガイド部材
１０４ａ，１０５ａ・・・薄帯導入口
１０４ｂ，１０５ｂ・・・薄帯送出口
１０４ｃ，１０５ｃ・・・薄帯通路（内部通路）
２０・・・溶融部
３０・・・冷却部
３０１・・・タンディッシュ
３０２ａ，３０２ｂ・・・冷却ロール
４０・・・回収部
５０・・・チャンバー
６０・・・予備成形部
６０１・・・圧縮機
７０・・・押出固化成形部
１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・連続裁断装置
Ｍ・・・融液
Ｒ・・・金属薄帯
Ｃ・・・金属薄片
Ｐ・・・プリフォーム体
Ｂ・・・ブロック体
Ｆ・・・送出方向
Ｇ・・・間隙
Ｄ・・・回転方向
Ａ１・・・第１回転軸
Ａ２・・・第２回転軸
Ｈ・・・仮想直線
Ｐ１・・・第１平面
Ｐ２・・・第２平面
Ｔ１・・・第１領域
Ｔ２・・・第２領域
Ｓ・・・裁断空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】