JP2010131681A - フレキシブルダイ - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象シートにハーフカット加工を好適に行うことが可能なミシン刃を備えたフレキシブルダイを提供する。
【解決手段】
マグネットロールに装着して加工対象シートをハーフカット加工するために用いられるフレキシブルダイ１であって、フレキシブルダイ１の表面に、カット部２ａとハーフカット部２ｂとが交互に連続するミシン刃が形成されており、このミシン刃２のカット部２ａとハーフカット部２ｂのそれぞれの刃先が、平面視で一直線上に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙、プラスチック等の成形シートの所定箇所に切れ溝を形成して半切り加工（ハーフカット）するために用いられるフレキシブルダイ（シート状刃板）に関する。

紙箱等において、切り取りミシン孔が形成された開封口（以下、「取り出し口」という。）を、使用者が破断して開封し、収容物を取り出した後には、閉蓋することで、繰り返し収容物の出し入れができるようになされたものが従来から提供されている。

しかし、ツナギ部（成形シートを打ち抜き加工する場合に、次の工程に移動するための便宜として形成する打ち抜かれない部分「ツナギまたは止め」のことをいう。）および取り出し口には、成形シートの厚み全体が接続された接続部が形成されているために、ツナギ部をスムースに分離するのが困難であったり、ツナギ部の破断面に成形シートの一部が残り、破断面が平滑にならないという問題があった。このため、成形品において表面に露出しない部位に、ツナギ部を形成しなければならないといった制約が生じていた。

一方、取り出し口を破断して開口する場合、使用者は成形シートの厚み分を破る必要があるため、破り難く、特に印刷面にラミネート加工されている成形シートでは、一層破り難い。また、破断面が不揃いになって美感が損なわれたり、切り取りミシン孔から成形シートに亀裂が入り、取り出し口を閉蓋しても隙間が開くこともあった。

これらの問題点を解決するため、成形シートを厚さ方向に打抜く全切り刃（カット部）と、成形シートを厚さ方向にハーフカットする半切り刃（ハーフカット部）とが交互に連続するミシン刃を用いて、ツナギ部または取り出し口に半切り加工することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、印刷機の分野においては、表面にマグネットチップを積層したマグネットロールを備え、そのマグネットロールに、鉄、フェライト、コバルト、ニッケル等の強磁性体を含んだフレキシブル印刷原版を装着（吸着）して、印刷を行うタイプの印刷機が実用化されている。この種の印刷機は、フレキシブル印刷原版の取り替えにより、印刷内容を簡単に変更できるという特徴がある。

一方、印刷物として、図９に例示するように、紙や透明プラスチックシート等からなる台紙１０１と印刷用紙１０２とを接着剤を挟んで積層し、その積層シート１１０の表面に印刷を施した後、表面の印刷用紙１０２のみを、印刷図柄の輪郭線１０３に沿ってカッティングして製品化し、使用時においてユーザーが、印刷用紙１０２の輪郭線１０３で囲まれた部分を台紙１０１から剥がして、手帳、予定表、写真アルバム、伝票、ファイルのインデックスなどに貼り付ける商品（シール）が普及している。

このような印刷とカッティングとを組み合わせた商品の製造技術として、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に所定パターンの押切刃を有するフレキシブルダイを作製し、このフレキシブルダイを、前記したマグネットロールに装着（吸着）して、印刷機械の中でカッティング処理を行う方法がある。

この種のフレキシブルダイには、押切刃が連続形成された抜きダイと、カッティングラインに沿ってカット部／アンカット部が交互に連続する、いわゆるミシン刃がある（例えば、特許文献２参照。）。

かかるミシン刃において、アンカット部をハーフカット部として成形シートにハーフカット加工を行うことにより、シールなどをより一層簡単に剥がすことが可能になる。

なお、これらのフレキシブルダイの製法としては、機械加工やエッチングによる方法が挙げられる。なお、エッチングにより製作されたものは、一般にエッチング刃と呼ばれている。
特開２００５−１１８９００号公報 特開２０００−１９０２９２号公報

しかしながら、上記したミシン刃を製作する場合、カット部（全切刃）とハーフカット部（半切刃）の刃先が平面視で一直線上に位置するように形成することが困難であった。

すなわち、例えばトムソン刃型によってミシン刃を作製する場合は、刃板となる金属板を砥石を用いて切削することでトムソン刃を形成するため、カット部とハーフカット部との刃高が異なることから、刃先が平面視で一直線上に位置するように揃えることが極めて困難である。また、エッチングによりミシン刃を作製する場合においても、金属板の表面に形成され、ミシン刃形成ラインに沿って延びる突条をＮＣ加工機を用いて刃先加工を行う際、カット部とハーフカット部との刃高が異なることから、刃先が平面視で一直線上に位置するように揃えることは困難である。

このように上記した従来技術では刃先が平面視で一直線上に位置するように形成されないことから、かかるミシン刃で成形シートＳ（加工対象シート）を打ち抜いた場合、例えば図１０に示すようにカットされた部分（図１０において実線で示す部分）とハーフカットされた部分（図１０において点線で示す部分）との間にずれが生じ、成形シートをスムースに分離することができなかったり、破断面が平滑にならないといった問題が発生していた。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、加工対象シートにハーフカット加工を好適に行うことが可能なミシン刃を備えたフレキシブルダイの提供を目的とする。

本発明は、マグネットロールに装着して加工対象シートをハーフカット加工するために用いられるフレキシブルダイであって、前記フレキシブルダイの表面に、カット部とハーフカット部とが交互に連続するミシン刃が形成され、前記ミシン刃のカット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が、平面視で一直線上に配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、ミシン刃のカット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が平面視で一直線上に配置されているので、カット部の刃先端縁とこのカット部の刃先端縁に連続するハーフカット部の刃先端縁とが平面視でずれることがない。したがって、かかるミシン刃で成形シートを打ち抜いた場合、カットされた部分とハーフカットされた部分とが一直線上に並ぶので、成形シートをスムースに分離することができ、また、破断面が平滑になり、好適なハーフカット加工を行うことができる。

本発明は、上記構成のフレキシブルダイにおいて、前記ミシン刃は、金属板の表面にフォトレジストを一様に積層し、そのフォトレジスト膜の露光・現像を行って、金属板表面上でミシン刃形成部に相当する部分にライン状のレジストパターンを形成した後、そのライン状のレジストパターンをマスクとして金属板のエッチングを行い、ミシン刃形成ラインに沿って延びる断面台形状の突条とこれを保持するフレキシブルベースとを形成し、この断面台形状の突条の両側面をＮＣ加工機を用いて切削して刃先加工を行うことによりカット部とハーフカット部とが形成されてなることを特徴とする。

この発明によれば、フレキシブルベース上の断面台形状の突条の両側面をＮＣ加工機を用いて切削して刃先加工を行うことから、カット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が平面視で一直線上に位置するように容易に形成することができる。つまり、フレキシブルベース上の突条が断面台形状であることから、ＮＣ加工機を用いて切削して刃先加工を行う際の切削抵抗が断面矩形状と比して小さくて済む。また、突条の両側面をＮＣ加工機を用いて切削することから、カット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が平面視で一直線上に位置するように制御しながらミシン刃を形成することができる。

このように、ミシン刃のカット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が、平面視で一直線上に配置されるので、カット部の刃先端縁とこのカット部の刃先端縁に連続するハーフカット部の刃先端縁とが平面視でずれることがない。したがって、かかるミシン刃で成形シートを打ち抜いた場合、カットされた部分とハーフカットされた部分とが一直線上に並ぶので、成形シートをスムースに分離することができ、また、破断面が平滑になり、好適なハーフカット加工を行うことができる。

本発明によれば、加工対象シートにハーフカット加工を好適に行うことが可能なミシン刃を備えたフレキシブルダイを提供することが可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態のフレキシブルダイを模式的に示す要部斜視図である。図２はそのフレキシブルダイの平面図である。

この例のフレキシブルダイ１は、マグネットロールに装着して成形シートＳ（加工対象シート）をハーフカット加工するために用いられるものであって、フレキシブルダイ１の表面にカット部２ａとハーフカット部２ｂとが交互に連続するミシン刃２が形成されている。また、このミシン刃２のカット部２ａとハーフカット部２ｂのそれぞれの刃先が平面視で一直線上に配置されている。

このように、ミシン刃２のカット部２ａとハーフカット部２ｂのそれぞれの刃先が平面視で一直線上に配置されているので（図１、図２参照）、カット部２ａの刃先端縁２ａｔとこのカット部２ａの刃先端縁２ａｔに連続するハーフカット部２ｂの刃先端縁２ｂｔとが平面視でずれることがない。したがって、このミシン刃２で成形シートＳを打ち抜いた場合、図３に示すようにカットされた部分（図３における実線で示した部分）とハーフカットされた部分（図３における点線で示した部分）とが一直線上に並ぶので、成形シートＳをスムースに分離することができ、また、破断面が平滑になり、好適なハーフカット加工を行うことができる。

次に、図１、図２に示すフレキシブルダイ１の製造方法の一例を図４ないし図８を参照しながら説明する。

（１）図５に示すような形状（図９の輪郭線１０３に対応）の露光パターン１１ａを有するフォトマスク（フィルム）１１を製版しておく。
（２）図４（Ａ）に示すように、金属板１０として強磁性体である鋼板を用い、その金属板１０の表面に、フォトレジストを一様に塗布する。次に、図４（Ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１２の上面にフォトマスク１１を配置・位置決めした状態で露光を行い、次いでフォトレジスト膜１２の現像を行って、金属板１０の表面上にレジストパターン１３を形成する（図４（Ｃ）、図６）。
（３）レジストパターン１３をマスクとして金属板１０のエッチングを開始し、そのエッチングの進行が、所定深さに達した時点でエッチングを停止する。このエッチングにより、フレキシブルベース１Ａが形成されるとともに、そのフレキシブルベース１Ａ上に断面台形状の突条２１がカッティングライン（ミシン刃形成ライン）に沿って形成される（図４（Ｄ））。
（４）レジストパターン１３を剥離した後（図４（Ｅ））、ＮＣ加工機を使用して、フレキシブルベース１Ａ上の断面台形状の突条２１の上端部をカット部２ａに対応する第１凸部２１ａとこの第１凸部２１ａよりも高さが低いハーフカット部２ｂに対応する第２凸部２１ｂとが長手方向に交互に連続するように（図７参照）切削する。
（５）このように第１凸部２１ａと第２凸部２１ｂとが連続した突条２１の両側面をＮＣ加工機を使用して切削することにより刃先シャープニング加工（刃付け）を行う（図４（Ｆ））。

ここで刃先シャープニング加工に用いる工具３は、図８に示すように、先端部の鉛直方向断面が下方に向かって窄まる台形状で水平方向断面が円形状の回転刃物が使用される。このような形状の工具３をＮＣ加工機に装着し、工具３を回転させながら移動させる。

上記した製造方法によれば、金属板１０をエッチングすることによって得られたミシン刃形成ラインに沿って延びる断面台形状の突条２１の上端部に、カット部２ａとハーフカット部２ｂにそれぞれ対応する段差（第１凸部２１ａおよび第２凸部２１ｂ）を設けた後、この突条２１の両側面を切削して刃先加工を行っているので、刃先加工を行う際にはすでに突条２１の上端部に段差が設けられているため、ハーフカット部２ｂを作成する際の切削抵抗が小さいので、カット部２ａとハーフカット部２ｂとの境界が滑らかなミシン刃２を形成することが容易になる。また、刃先加工工程は１つの工程で行うことができるので、良好な生産性・安定性のもとに製作することができる。

なお、本発明の製造方法で用いるフォトレジスト、エッチャント、レジスト剥離剤などは、特に限定されず、エッチング刃の製作において一般に使用されているものであれば、任意のものを使用することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。

この実施形態は、上記した実施形態と突条２１の上端部の切削工程のみが異なっており、その他の形態は上記した実施形態と同様であるので、異なる部分のみ説明し、同一のものについては説明を省略する。

この実施形態では、レジストパターン１３を剥離した後、ＮＣ加工機を使用して、フレキシブルベース１Ａ上の断面台形状の突条２１の上端部を切削する工程（図４（Ｅ）参照）において、突条２１がカット部２ａに対応する刃高に設定されるように切削する。

次に刃先シャープニング加工を行う。この刃先シャープニング加工工程において、工具３をＮＣ加工機に装着し、工具３を回転させながら移動させ、カット部２ａに対応する刃先を切削する一方、工具の移動を制御してハーフカット部２ｂに対応するように刃先を切削するとともに刃高を設定する。

上記した製造方法によれば、金属板１０をエッチングすることによって得られたミシン刃形成ラインに沿って延びる断面台形状の突条２１の上端部を、まず、カット部２ａに対応する刃高に設定されるようにＮＣ加工機を用いて切削しているので、当該突条２１の上端部に段差を形成することができない場合にも対応することができる。例えば、ハーフカット部２ｂの長手方向の寸法が突条の上端部を切削するときに用いる工具の先端径よりも小さい場合には、該上端部に段差を形成することができないが、このような場合においても対応することができる。また、この突条２１の両側面をＮＣ加工機を用いて切削して刃先加工を行い、この刃先加工工程においてハーフカット部２ｂに対応する部分については高さ方向にも切削することによりカット部２ａとハーフカット部２ｂを形成しているので、加工工程が簡単である。さらに、刃先加工工程においてカット部２ａとハーフカット部２ｂとを形成しているので、良好な生産性・安定性のもとに製作することができる。

以上の製造方法では、カッティングラインが矩形（４角アール）のミシン刃の例を示したが、本発明はこれに限られることなく、三角形や丸形状、あるいは動物・アニメーションのキャラクタ等の図柄、花柄模様、文字等の複雑な形状をカッティングする各種のミシン刃の製作にも適用できる可能性を持つものである。

本発明のフレキシブルダイを模式的に示す要部斜視図である。 図１に示すフレキシブルダイの平面図である。 図１に示すフレキシブルダイでハーフカット加工を施したシートを模式的に示す平面図である。 本発明のフレキシブルダイの製造方法の説明図である。 本発明のフレキシブルダイの製造方法に用いるフォトマスクを模式的に示す平面図である。 本発明のフレキシブルダイの製造方法において形成するレジストパターンを模式的に示す平面図である。 本発明のフレキシブルダイの製造方法の説明図である。 本発明のフレキシブルダイの製造方法で用いる工具を示す側面図、およびＸ-Ｘ断面図である。 台紙つきシールの例を示す正面図である。 従来のフレキシブルダイでハーフカット加工を施したシートを模式的に示す平面図である。

符号の説明

１ フレキシブルダイ
１Ａ フレキシブルベース
２ ミシン刃
２ａ カット部
２ｂ ハーフカット部
２１ 断面台形状の突状
２１ａ 第１凸部
２１ｂ 第２凸部
３ 切削工具

Claims (2)

1. マグネットロールに装着して加工対象シートをハーフカット加工するために用いられるフレキシブルダイであって、
   前記フレキシブルダイの表面に、カット部とハーフカット部とが交互に連続するミシン刃が形成されており、
   前記ミシン刃のカット部とハーフカット部のそれぞれの刃先が、平面視で一直線上に配置されていることを特徴とするフレキシブルダイ。
2. 請求項１に記載のフレキシブルダイにおいて、
   前記ミシン刃は、金属板の表面にフォトレジストを一様に積層し、そのフォトレジスト膜の露光・現像を行って、金属板表面上でミシン刃形成部に相当する部分にライン状のレジストパターンを形成した後、そのライン状のレジストパターンをマスクとして金属板のエッチングを行い、ミシン刃形成ラインに沿って延びる断面台形状の突条とこれを保持するフレキシブルベースとを形成し、
   この断面台形状の突条の両側面をＮＣ加工機を用いて切削して刃先加工を行うことによりカット部とハーフカット部とが形成されてなることを特徴とするフレキシブルダイ。
   
   
   

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