(57)【要約】【課題】マグネットローラへの位置合わせが容易で、マグネットローラに精度良く装着することが可能な構造のフレキシブルダイを提供する。【解決手段】フレキシブルベース２の片面に所定パターンの押切刃３が形成され、フレキシブルベース２の端部を折り曲げて使用するフレキシブルダイ１において、フレキシブルベース２端部の折り曲げ予定部分Ｍに沿って、複数の凹部６を所定のピッチで加工して、折り曲げ予定部分Ｍの折り曲げ強度を他の部分よりも弱くするすることで、フレキシブルベース２の端部の折り曲げを人手によって行えるようにするとともに、鋭角な折り曲げを実現可能にする。【選択図】図３
2006110698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料製のベースの片面に所定パターンの押切刃が形成されており、前記ベースの端部を折り曲げて使用するフレキシブルダイであって、前記ベース端部の折り曲げ予定部分に、当該折り曲げ予定部分が他の部分よりも曲げ強度が弱くなるような加工が施されていることを特徴とするフレキシブルダイ。
【請求項２】
前記ベース端部の折り曲げ予定部分に沿って、複数の凹部が所定のピッチで加工されているとともに、前記折り曲げ予定部分に沿って形成された凹部群の両端の凹部は、それぞれ、前記ベースの端縁から所定の間隔をあけた位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルダイ。
【請求項３】
請求項２記載のフレキシブルダイの製造方法であって、金属板の表面及び裏面にそれぞれフォトレジスト膜を形成し、その金属板の表面及び裏面のフォトレジスト膜を露光・現像することにより、前記金属板の表面上で前記押切刃の形成部に相当する部分にレジストパターンを形成するとともに、前記金属板の裏面に前記複数の凹部に相当する位置に開口部を有するレジストパターンを形成し、その後、前記金属板表面と裏面のレジストパターンをマスクとして当該金属板のエッチングを行い、そのエッチングの進行が前記凹部の深さに相当する量まで達した時点でエッチングを一度停止し、このエッチングにより前記金属板の裏面に形成された凹部をエッチング液から保護するマスキングテープを貼着した状態で、再度エッチングを行って前記ベースとこのベースから突出する突部を形成した後、その突部に刃先加工を施すことを特徴とするフレキシブルダイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打抜き加工やハーフカットなどに用いられるフレキシブルダイ（シート状刃板）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、打抜き加工やハーフカットなどの加工を行う方法としては、ベニヤ板等のダイボードに、打抜きパターンに応じた溝切加工を行い、その加工した溝に帯状の刃（トムソン刃）を嵌め込んだダイを作製し、このダイをプレス加工機などに装着してプラスチックシート等の打抜き加工やハーフカットを行うという方法が採られている。
【０００３】
また、最近では、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に、カッティングラインの形状に応じたパターン形状の押切刃を有するフレキシブルダイ（ロータリダイまたはフラットダイ）を作製し、このフレキシブルダイを、例えば図９に示すようなロータリ加工装置２００のマグネットローラ２０１、あるいは図１０に示すような平板プレス装置３００のマグネットプレート３０１などに装着して、紙シートＳ（もしくはプラスチックシート）等の打抜き加工やハーフカットを行うという方法も採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。なお、このようなフレキシブルダイは機械加工やエッチングにて製作されており、エッチングにより製作されたものは一般にエッチングダイと呼ばれている。
【０００４】
そして、以上のようなロータリ加工装置にて打抜き加工等を行う場合、フレキシブルダイのマグネットローラへの位置決め固定方法としては、例えば、以下のような方法が採られている。
【０００５】
（１）図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フレキシブルダイ１０１のベース１０２の両端部（マグネットローラの回転方向における端部）にそれぞれ位置決め固定用の突条１０４を形成し、そのベース１０２の各端部をそれぞれ裏面側（押切刃１０３とは反対側）に折り曲げて折り曲げ片１０２ａ，１０２ａを形成する。
【０００６】
（２）図１２に示すように、マグネットローラ１１０には位置決め固定用の一対の溝１１１，１１１を形成しておく。これらの溝１１１，１１１はフレキシブルダイ１０１のベース１０２の各折り曲げ片１０２ａに対応する位置関係で配置されており、２つの溝１１１，１１１間の距離（マグネットローラ１１０の外周面に沿う距離）は、フレキシブルダイ１０１のベース１０２両端部の折り曲げ角間の距離に一致するように設定されている。
【０００７】
（３）図１２に示すように、フレキシブルダイ１０１をマグネットローラ１１０の外周面に沿わせるとともに、フレキシブルダイ１０１両端の折り曲げ片１０２ａをマグネットローラ１１０の各溝１１１にそれぞれ嵌め込む。そして、押え金１２０を各溝１１１に嵌め込み、その各押え金１２０の先端にて各折り曲げ片１０２ａの突条４をそれぞれ係止することにより、フレキシブルダイ１０１をマグネットローラ１１０に対して位置決め固定する。なお、各押え金１２０は止めねじ（図示せず）にてマグネットローラ１１０に固定される。
【特許文献１】特開２０００−１９８１００号公報
【特許文献２】特開２０００−１９０２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記したフレキシブルダイの両端部の折り曲げ加工は、図１３に示すように、ベース１０２端部の突条１０４を、曲げ加工機１３０のクランプ１３１に位置決め固定した状態で、曲げ加工刃１３２をベース１０２に押し当て、その曲げ加工刃１３２を回転させることにより、ベース１０２の端部を折り曲げるという方法が採られている。
【０００９】
しかしながら、このような加工方法では、折り曲げ角を鋭角にすることが難しい。また、折り曲げ角を鋭角にしようとすると、曲げ部分に割れが生じる。ここで、フレキシブルダイの両端部の折り曲げ角が鋭角でなく、折り曲げ角の付近が少し膨らんだアール状であると、フレキシブルダイをマグネットローラに装着した際に、図１４に示すように、溝１１１の近辺に「ベースの浮き」が生じてしまい、正確な打抜き加工等を行うことができない。
【００１０】
さらに、上記した曲げ加工機１３０を用いてフレキシブルダイ端部の曲げ加工を行う場合、ベース端部の突条１０４をクランプ１３１に位置決め固定した状態で曲げ加工を行うので、押切刃１０３に対する折り曲げ位置の位置精度が悪くなる。特に、エッチングダイの場合、折り曲げ時の基準となる突条と押切刃との間の距離が不安定になり、曲げ加工後の折り曲げ位置（角）と押切刃との間の距離が一定でなくなる。このように、押切刃に対する折り曲げ位置の精度が悪くなると、図１２に示すマグネットローラの２つの溝１１１，１１１の距離（円弧の距離）Ｌと、フレキシブルダイ１０１の両端部の折り曲げ角間の距離とが異なってしまい、フレキシブルダイ１０１をマグネットローラ１１０に装着するときに、マグネットローラ１１０に対するフレキシブルダイ１０１の位置合わせが難しくなる。
【００１１】
本発明はそのような問題を解消するためになされたもので、マグネットローラ等への位置合わせが容易で、マグネットローラ等に精度良く装着することが可能な構造のフレキシブルダイを提供すること、及び、そのような特徴を有するフレキシブルダイの製造方法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】
【００１２】
本発明のフレキシブルダイは、弾性材料製のベースの片面に所定パターンの押切刃が形成されており、前記ベースの端部を折り曲げて使用するフレキシブルダイであって、前記ベース端部の折り曲げ予定部分（折り曲げ予定ライン）に、当該折り曲げ予定部分が他の部分よりも曲げ強度が弱くなるような加工が施されていることを特徴とする。より具体的には、前記ベース端部の折り曲げ予定部分に沿って複数の凹部を所定のピッチで加工することで、折り曲げ予定部分の折り曲げ強度を他の部分よりも弱くなるようにしている。なお、折り曲げ予定部分に形成する凹部は、エッチング加工によって形成してもよいし、微細な機械加工によって形成してもよい。
【００１３】
本発明のフレキシブルダイによれば、ベース端部の折り曲げ予定部分に凹部等の加工を施して、折り曲げ予定部分のみの曲げ強度を弱くしているので、ベース端部に曲げモーメントを掛けると、強度の弱い折り曲げ予定部分が起点となって曲げが進行する。従って、常に一定の位置つまり折り曲げ予定部分で折り曲げ加工を正確に行うことができる。
【００１４】
しかも、折り曲げ予定部分のみの曲げ強度を弱くすることにより、折り曲げ角の付近に膨れのない鋭角な折り曲げ加工が可能になるので、フレキシブルダイをマグネットローラに装着した際に、ベース端部の折り曲げ角の近辺に「ベースの浮き」が発生することがなくなり、常に正確な加工を実現することができる。さらに、折り曲げ予定部分のみの曲げ強度を弱くすることで、ベース端部の折り曲げを人手によって行うことも可能になる。
【００１５】
さらに、本発明のフレキシブルベースにおいて、折り曲げ予定部分に沿って形成する凹部群の両端の各凹部を、それぞれ、ベースの端縁から所定の間隔をあけた位置に形成することで、ベース端部の折り曲げを行う際に、折り曲げ部分のベース端縁部が割れることを防止することができる。
【００１６】
ここで、本発明において、折り曲げ予定部分のみの曲げ強度を弱くする加工としては、折り曲げ予定部分に沿って複数の凹部を加工する方法のほか、（１）機械加工またはエッチング加工によって折り曲げ予定部分に沿って複数の貫通孔を所定のピッチで加工する方法、（２）機械加工またはエッチング加工によって折り曲げ予定部分に沿って１条の連続溝（溝条）を加工する方法、あるいは、（３）折り曲げ予定部分に沿ってレーザ光を照射して、折り曲げ予定部分の焼きなましを行うことにより、折り曲げ予定部分の曲げ強度を他の部分よりも弱くする方法などを採用してもよい。
【００１７】
本発明の製造方法は、ベース端部の折り曲げ予定部分に沿って複数の凹部が所定のピッチで加工されたフレキシブルダイの製造方法であって、金属板の表面及び裏面にそれぞれフォトレジスト膜を形成し、その金属板の表面及び裏面のフォトレジスト膜を露光・現像することにより、金属板の表面上で前記押切刃の形成部に相当する部分にレジストパターンを形成するとともに、金属板の裏面に前記複数の凹部に相当する位置に開口部を有するレジストパターンを形成し、その後、前記金属板の表面と裏面のレジストパターンをマスクとして当該金属板のエッチングを行い、そのエッチングの進行が前記凹部の深さに相当する量まで達した時点でエッチングを一度停止し、このエッチングにより金属板の裏面に形成された凹部をエッチング液から保護するマスキングテープを貼着した状態で、再度エッチングを行ってベースとこのベースから突出する突部を形成した後、その突部に刃先加工を施すことを特徴としている。
【００１８】
このように、ベース裏面の凹部のエッチングを先に実施することにより、凹部の深さを精度よくコントロールすることができるので、ベース端部の折り曲げの精度及び加工性を向上させることができる。
【００１９】
ここで、本発明は、マグネットローラなどのダイローラなどに装着して使用されるフレキシブルダイ（ロータリダイ）のほか、フラットなアンビル台に装着して使用されるフレキシブルダイ（フラットダイ）にも適用可能である。また、本発明のフレキシブルダイはベース端部を折り曲げ、その折り曲げ片を固定する構造であるので、マグネットを備えていないダイローラやアンビル台にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のフレキシブルダイによれば、押切刃が形成されたベースの両端部の折り曲げ加工を正確かつ簡単に行うことができるとともに、折り曲げ角を鋭角にすることが可能であるので、マグネットローラに装着する際の位置合わせを精度良く行うことができ、打抜き加工等の加工を常に正確に行うことができる。さらに、フレキシブルダイをマグネットローラに装着する際の作業性も良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１本発明のフレキシブルダイの一例を示す斜視図である。図２はそのフレキシブルダイの両端部を折り曲げた状態を示す斜視図である。
【００２３】
この例のフレキシブルダイ１は、図９に示すようなロータリ加工装置２００などに適用されるロータリダイであって、フレキシブルベース２の片面に押切刃３が所定のパターン（４角アールの矩形パターン）で形成されている。また、フレキシブルベース２の両端部（図１２に示したマグネットローラ１１０の回転方向における端部）には、それぞれ位置決め固定用の突条４，４が形成されている。なお、押切刃３にて囲われる領域内のフレキシブルベース２には、抜きかす除去用の空気孔５・・５が形成されている。
【００２４】
以上の構造のフレキシブルダイ１は、図２に示すように、フレキシブルベース２の両端部を折り曲げて折り曲げ片２ａ，２ａを形成した後、図１２に示した形態と同様な要領にて、各折り曲げ片２ａ，２ａをそれぞれマグネットローラ１１０の溝１１１，１１１（図１２参照）に嵌め込むことによってマグネットローラ１１０に取り付けられるが、この例のフレキシブルダイ１においては、図３に示すように、フレキシブルベース２の裏面（押切刃３の形成面とは反対側の面）で、フレキシブルベース２の各端部の折り曲げ予定部分（折り曲げ予定ライン）Ｍに沿って複数の四角形の凹部６・・６を一定のピッチで形成している点に特徴がある。
【００２５】
このように、フレキシブルベース２の折り曲げ予定部分Ｍにあらかじめ複数の凹部６・・６を形成しておくと、その折り曲げ予定部分Ｍの曲げ強度が他の部分よりも弱くなるので、強い折り曲げ力を必要とせず、作業者が手で折り曲げることが可能になる。これにより、例えばマグネットローラに装着するときに、フレキシブルベース２の端部の折り曲げを作業者が行うという使用法を採ることも可能になる。さらに、この場合、フレキシブルダイ１の端部を折り曲げない状態で集荷・搬送及び保管をすることが可能となるので、搬送・保管時等に必要なスペースを大幅に削減することができる。
【００２６】
また、フレキシブルベース２の折り曲げ予定部分Ｍに凹部６・・６を形成して、折り曲げ予定部分Ｍのみの曲げ強度を弱くしておくと、折り曲げ位置（角）の付近に膨れのない鋭角な折り曲げ加工が可能になる。これにより、フレキシブルダイ１をマグネットローラに装着した際に、フレキシブルベース２の折り曲げ位置の近辺に「ベースの浮き」が発生することがなくなる結果、常に正確な加工を実現することができる。
【００２７】
さらに、折り曲げ予定部分Ｍの凹部６・・６を、後述する作製方法により、精度良く形成することが可能であり、押切刃３に対する折り曲げ位置の精度を高めることができるので、フレキシブルダイ１をマグネットローラ（図示せず）に装着する際の位置合わせが容易になる。
【００２８】
また、図３に示すように、折り曲げ予定部分Ｍに沿って形成する凹部群の両端の凹部６を、それぞれ、フレキシブルベース２の端縁から所定の間隔Ｄをあけた位置に形成しているので、フレキシブルベース２の端部の折り曲げ行う際に、折り曲げ部分のベース端縁部が割れることを防止することができる。なお、フレキシブルベース２の端縁と凹部６との間に設ける間隔Ｄは、フレキシブルベース２の厚さにもよるが、Ｄ＝１〜２ｍｍが適当である。
【００２９】
ここで、図３に示すように、折り曲げ予定部分Ｍに沿って複数の凹部６・・６を一定のピッチで離散的に形成しておくと、各凹部６間の部分（後述する間隔ｃの部分（ベースと同じ肉厚の部分））によって折り曲げ時の強度が確保されるので、折り曲げ位置に割れが生じることを防止しつつ、鋭角な折り曲げを実現することができる。
【００３０】
また、凹部６の寸法について説明すると、図４に示すように、凹部６の幅ａ、長さｂ、間隔ｃとすると、幅ａは１．０〜１．１ｍｍ、長さｂは１．４〜１．６ｍｍ、間隔ｃは０．１５〜０．１８ｍｍであることが好ましい。また、凹部６の深さｄについては、フレキシブルベース２の厚さによるが、０．１１〜０．１３ｍｍであることが好ましい。このような数値範囲にすると、フレキシブルベース２の折り曲げ予定部分Ｍの強度を保ったままで、折り曲げ予定部分Ｍを容易にかつ正確に折り曲げることができる。しかも、鋭角な折り曲げを行っても、折り曲げ位置に割れが生じることもない。
【００３１】
なお、凹部６の形状は四角形に限られることなく、円形や楕円形などの他の任意の形状であってもよい。
【００３２】
−製造方法−
次に、図１及び図３に示すフレキシブルダイの製造方法の一例を、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３３】
（１）図７に示すように、図１の押切刃３及びフレキシブルベース２の両端部の突条４の各形状に対応する露光パターン１２ａを有するフォトマスク（ネガフィルム）１２を製版しておく。また、図８に示すように、フレキシブルベース２の裏面の凹部６・・６に対応する形状の露光パターン１６ａを有するフォトマスク（ポジフィルム）１６を製版しておく。
【００３４】
（２）図５（Ａ）に示すように、金属板１１の表面にフォトレジストを一様に塗布し、さらに、金属板１１の裏面にフォトレジストを一様に塗布して、金属板１１の表面及び裏面にそれぞれフォトレジスト膜１３，１５を形成する。
【００３５】
（３）図５（Ｂ）に示すように、金属板１１の表面のフォトレジスト膜１３上にフォトマスク（ネガフィルム）１２（図７参照）を配置・位置決めするとともに、金属板１１の裏面のフォトレジスト膜１５上に前記フォトマスク（ポジフィルム）１６（図８参照）を配置・位置決めする。なお、金属板１１の表面側のフォトマスク１２と裏面側のフォトマスク１６とはレジストマークを基準として相互に位置合わせした状態で、それらフォトマスク１２，１６の一端部を粘着テープ１７にて接合する。
【００３６】
（４）金属板１１の表裏のフォトレジスト膜１３，１５の露光と現像を行ってレジストパターン１３ａと、複数の凹部６・・６に相当する位置に開口部１５ｂ・・１５ｂを有するレジストパターン１５ａとを形成する（図５（Ｃ））。
【００３７】
（５）金属板１１の表裏のレジストパターン１３ａ，１５ａをマスクとして金属板１１のエッチングを開始し、エッチングの進行が、凹部６の深さｄに相当する量に達した時点でエッチングを一度停止する（図５（Ｄ））。この１度目のエッチングにより、フレキシブルベース２の裏面で折り曲げ予定部分Ｍに対応する位置に複数の凹部６・・６が一定のピッチで形成される。このように、凹部６のエッチングを先に実施することにより、凹部６の深さを精度よくコントロールすることができるので、フレキシブルベース２の端部を折り曲げる際の折り曲げ精度及び加工性を向上させることができる。
【００３８】
（６）金属板１１の裏面にマスキングテープ１８を貼着して、先のエッチングで形成した凹部６・・６をエッチング液に対して保護し（図５（Ｅ））、この状態で、再度エッチングを開始する。この２度目のエッチングの進行が、所定深さ（［押切刃３の刃高］−［凹部６の深さ］を考慮した深さ）に達した時点でエッチングを停止する。このようなエッチングにより、図５（Ｆ）に示すように、フレキシブルベース２及び断面台形状の突部（突条）１０が形成されるとともに、フレキシブルベース２の両端部にそれぞれ断面台形状の突部（突条）１４，１４が形成される。なお、エッチングの完了後にマスキングテープ１８を剥がしておく。
【００３９】
（７）ＮＣ加工機を使用して、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、押切刃３に対応する断面台形状の突部１０の両側面を円錐形状の切削工具２１にて切削して刃先加工を行うことにより、図１に示すような矩形パターンの押切刃３を得る。なお、フレキシブルベース２の両端部の断面台形状の突部１４，１４（突条４，４に対応）については機械加工を施しておいてもよいし、エッチング完了状態のままにしておいてもよい。
【００４０】
（８）ワイヤー放電加工装置を使用して、矩形パターンの押切刃３にて囲われる領域内のフレキシブルベース２に、矩形の空気孔５・・５を加工することによって図１及び図３に示すようなフレキシブルダイ１を得る。なお、フレキシブルベース２の上面側及び裏面側に残ったレジストパターン１３ａ，１５ａは、空気孔５の加工を行った後、あるいは、上記した刃先加工を行った後に除去する。
【００４１】
ここで、以上の例では、空気孔５・・５を、エッチング工程が終了した後に、ワイヤー放電加工にて加工しているが、上記したエッチング工程において同時に形成するようにしてもよい。
【００４２】
以上の例では、折り曲げ予定部分Ｍの凹部６をエッチングにより加工しているが、これに限られることなく、凹部６を微細な機械加工によって形成してもよい。また、凹部６はフレキシブルベース２の裏面に限られることなく、フレキシブルベース２の表面（押切刃３の形成面）に形成してもよい。さらに、このような凹部６に替えて、折り曲げ予定部分Ｍに沿って複数の貫通孔を形成することにより、折り曲げ予定部分Ｍの曲げ強度を他の部分よりも弱くするようにしてもよい。この場合、貫通孔の加工方法はエッチングまたは微細機械加工のいずれであってもよい。
【００４３】
さらに、折り曲げ予定部分Ｍの曲げ強度を他の部分よりも弱くする方法として、例えば、機械加工またはエッチング加工によって折り曲げ予定部分に沿って１条の連続溝（溝条）を加工する方法、あるいは、折り曲げ予定部分に沿ってレーザ光を照射して、折り曲げ予定部分の焼きなましを行うことにより、折り曲げ予定部分の曲げ強度を他の部分よりも弱くする方法などを挙げることができる。
【００４４】
以上の例では、カッティングラインが矩形（４角アール）のフレキシブルダイについて説明したが、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フレキシブルダイにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば紙シートやプラスチックシートの打抜きなど、各種のシート材の打抜き加工やハーフカットなどの加工に用いられるフレキシブルにおいて、マグネットローラへの位置合わせ・装着性を高めるのに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のフレキシブルダイの一例を示す斜視図である。
【図２】図１のフレキシブルダイの両端部を折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図３】図１のフレキシブルダイの裏面図である。
【図４】フレキシブルベースの端部に形成する凹部の寸法を示す図である。
【図５】図１〜図３のフレキシブルダイの製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図６】図１〜図３のフレキシブルダイの製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図７】図５の製造方法に使用するフォトマスクを模式的に示す図である。
【図８】図５の製造方法に使用するフォトマスクを模式的に示す図である。
【図９】ロータリ加工装置の一部を模式的に示す斜視図である。
【図１０】平板プレス装置の一例を模式的に示す正面図である。
【図１１】従来のフレキシブルダイの構造を示す断面図である。
【図１２】フレキシブルダイをマグネットローラに取り付けた状態を示す断面図である。
【図１３】フレキシブルダイの端部を折り曲げる曲げ加工機の構造を模式的に示す図である。
【図１４】従来のフレキシブルダイをマグネットローラに装着した際に生じる問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  フレキシブルダイ
２  フレキシブルベース
２ａ  折り曲げ片
３  押切刃
４  突条
５  空気孔
６  凹部
Ｍ  折り曲げ予定部分（折り曲げ予定ライン）
１１０  マグネットローラ
１１１  溝
【図１】
2006110698.tif 000003
【図２】
2006110698.tif 000004
【図３】
2006110698.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006110698.tif 000008
【図７】
2006110698.tif 000009
【図８】
2006110698.tif 000010
【図９】
2006110698.tif 000011
【図１０】
2006110698.tif 000012
【図１１】
2006110698.tif 000013
【図１２】
2006110698.tif 000014
【図１３】
2006110698.tif 000015
【図１４】
2006110698.tif 000016