(57)【要約】【課題】数〜数１０μｍと極めて薄い連続状物の板材を、切断面にバリやカエリが極めて近い状態で打抜くロータリーカッターを提供する。【解決手段】まず、パンチロールＰＲのパンチ基材Ｐ１と、ダイロールＤＲのダイ穴Ｄで、パンチ基材Ｐ１に接合された薄板６を打抜く。薄板６はパンチ基材１に設けられたパンチ先端薄板Ｐ２となり、パンチ基材Ｐ１と合わせて、回転中のダイ穴Ｄとのクリアランスが極めて小さいパンチＰを構成する。続いて、得られたパンチＰとダイＤの回転にて、切断対象物である数〜数１０μｍときわめて薄い連続状の板材を連続的に打ち抜く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールの外周面に形成された凸状のパンチ部を有するパンチロールと、ロールの外周面に凹状のダイ穴を有するダイロールとにより、シート状のウェブを打抜くロータリーカッターであり、
前記パンチ部の輪郭形状と、前記ダイ穴の輪郭形状は略同一であり、
前記凸状パンチは
パンチ基材部と、パンチ基材部先端に設けられたパンチ先端薄板からなり、
前記パンチ先端薄板は薄板を前記パンチ基材とダイ穴とで打抜いてなる
ロータリーカッター。
【請求項２】
前記薄板の厚さは、前記パンチ基材と前記ダイ穴の回転中の最短距離よりも大きい請求項１に記載のロータリーカッター。
【請求項３】
前記薄板の厚さは、前記パンチ基材と前記ダイ穴の距離よりも大きく、その厚さが５〜５００μｍである請求項１に記載のロータリーカッター。
【請求項４】
前記薄板の材質が鉄材、ステンレス鋼、焼入れ鋼、銅材、硬質プラスチックから選択される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータリーカッター。
【請求項５】
回転中の前記パンチと前記ダイのクリアランスは１０μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータリーカッター。
【請求項６】
前記パンチ基材部のロックウェル固さＡスケールをＨＰ１（ＨＲＡ）、
前記薄板のロックウェル固さＡスケールをＨＰ２（ＨＲＡ）、
前記ダイを構成する材料のロックウェル固さＡスケールをＨＤ（ＨＲＡ）と表した際に、
ＨＤ＞ＨＰ２≧ＨＰ１
の関係を満たす、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータリーカッター。
【請求項７】
前記パンチ基材部のロックウェル固さＡスケールをＨＰ１（ＨＲＡ）、
前記薄板のロックウェル固さＡスケールをＨＰ２（ＨＲＡ）、
前記ダイを構成する材料のロックウェル固さＡスケールをＨＤ（ＨＲＡ）と表した際に、
ＨＤ≧ＨＰ１＞ＨＰ２
の関係を満たす、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータリーカッター。
【請求項８】
前記ダイ穴を構成する部材が前記ダイ穴部分を含む硬質材料のブロックからなり、
前記ブロックがダイロール中に埋設固定されている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロータリーカッター。
【請求項９】
ロールの外周面に形成された凸状のパンチ部を有するパンチロールと、ロールの外周面に凹状のダイ穴を有するダイロールとにより、シート状のワークに加工を施すロータリーカッターの製造方法で、以下の１．〜３の工程を有するロータリーカッターの製造方法。
製造方法。
１．ダイ穴と嵌合しない凸状パンチ基材の端面に、厚さが５〜１００μｍの薄板を接合する工程
２．前記接合した薄板の表面が、前記ダイ穴と嵌合するように前期パンチロールと前記ダイロールの距離を調整する工程
３．前記パンチロールと前記ダイロールの回転運動にて、前記薄板を打抜きパンチ先端部材とし、抜きカスを除去する工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールの外周面に形成された凸状のパンチ部を有するパンチロールと、ロールの外周面に凹状のダイ穴を有するダイロールとにより、シート状のウェブに打抜き加工を施すロータリーカッターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄い連続状の被切断物（以下「ウェブ」と記載することもある）から、同一の形状を打ち抜く工程には、ロータリーカッターが一般に使用される。ロータリーカッターは、平行に設置された２本のロールを互いに逆方向に回転させ、その間を通過するウェブを切断する。２本のロールは少なくとも一方の円周部表面（以後「平坦面」とも記載する）にパターンが形成されており、パターンにより２本のロール表面が近接する部分に圧力をかけ、その圧力によりウェブを切断する。
【０００３】
ロータリーカッターは、例えば上下動式の打抜き金型と比較すると、ウェブの送りと切断を同時に行なうことができるために高速運転が可能である。そのために、大量に同一の形状を打ち抜く、例えばおむつや、ナプキンなどのサニタリー製品、マスクなどの医療品、テープ、シールやフイルムのような物品を打ち抜くのに適しており、実際に広く利用されている。
【０００４】
ロータリーカッターには、大きく分けて２つの切断方法がある。
【０００５】
第一の方法は、例えば特許文献１に示すように、一方のロールを表面に打抜きたい輪郭形状の凸状のパターンを有する「カッターロール」、もう一方のロールは平坦な表面を持つ「アンビルロール」とし、カッターロールの凸状パターンの部分のみをアンビルロールと近接（または接触）させることにより、両ロールの間を通過するウェブを凸状パターンの輪郭どおりに切断する方法である。凸部のパターンとアンビルロールが近接するとき、ウェブには圧縮応力が掛かり、この応力によって凸部パターンどおりにウェブは圧潰し、輪郭どおりに切断される。凸部の刃先などについては特許文献２のようにさまざまな工夫がなされている。
【０００６】
第二の方法は、特許文献３や特許文献４に示すように、２つのロールのうち一方を凸状のパンチ部を有する「パンチロール」、もう一方をパンチ部と同期するエッジを有する凹部（＝ダイ部）を持つ「ダイロール」とする方法である。ロールの回転により、パンチロールのエッジ部と、ダイ部のエッジに応力が集中し、両者が近接した際に、間に挟まれた部分のウェブを打ち抜く。この方法は前述のような「カッターロール」と「アンビルロール」による切断のように、圧縮応力でウェブを潰して圧潰するのではなく、上下動型の金型のように主として剪断力にてウェブを打抜く。打抜きの際には、両ロールの最外周軌道（凸部を回転させた外周の軌道と、ダイのエッジ部を回転させた軌道）が交差しない、つまりパンチ先端とダイロールとが接触しないように保ち（図２に示すように、ダイとパンチはどのような位相でも嵌合しない）、剪断を助けるための樹脂などの中間体をウェブと同時に挟むことが適している。
【０００７】
この方法は、凸状のパンチおよび凹部（ダイ部）は、それぞれ一方のロールにしか設けてはならないものではなく、特許文献５に示すように互いのロールの凹部と凸部のエッジが対応していればよい。
【０００８】
第二の方法の「パンチロール」と「ダイロール」をロータリーカッターに用いた例として、特許文献３〜５の外に、特許文献６や特許文献７が挙げられる。これらにはパンチ部の先端形状を回転時にダイロールの凹部と干渉しないような形状とした剪断打抜きの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０３−２４６０００号公報
【特許文献２】特開２００７−１３６６２９号公報
【特許文献３】国際公開公報  ＷＯ２０１０／０１３８１８号公報
【特許文献４】特開２０１２−０５５９７４号公報
【特許文献５】特開特開２０１４−１８８６７号公報
【特許文献６】米国特許公報４，２７３，０１５号公報
【特許文献７】欧州特許公開公報２，０４２，２７９Ａ１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】橋本明著、「プレス作業と型工作法 新版」、第７版、日刊工業新聞社、昭和５０年４月３０日、ｐ３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のように、打抜かれたウェブの大量生産にはロータリーカッターを用いた方法が適しており、実際に多用されている。
【００１２】
一方で、ロータリーカッターは金属箔、極めて薄い樹脂材、薄いフイルム、またはこれらに無機物を積層したようなウェブを打ち抜くことには、あまり実用化されていない。例えば電池シートや電子部品などが代表的に挙げられる。
【００１３】
これらのウェブを切断する場合には、極めて厳しい形状の精度や、切断面のバリやカエリのなさを求められることが多い。そのために、これらの打抜きには、生産速度を犠牲にしてでも品質が求められ、通常上下式の金型が用いられる。が、上下式の金型であっても、薄いウェブのバリやカエリを押さえるためには、パンチとダイのクリアランスを例えば５μｍ以内と極めて小さく抑えて製造する必要があり、金型製作の費用も高くつく。これらのウェブが薄くなればなるほど、許容されるクリアランスの幅は小さくなる。非特許文献１にも示されているように、「金型の適切なクリアランス上限は、板厚（ウェブの厚さ）の５〜１０％」であるために、ウェブが薄くなるほどに、金型のクリアランスは狭くする必要がある。
【００１４】
このような用途には特許文献１や特許文献２に開示された技術で対応するのは困難である。特許文献１や特許文献２に記載された第一の方法の技術は、前述のように「圧潰」して切断する方法である。前記のウェブを切断する際には、この圧潰の過程を経るために、金属には圧縮、塑性変形してバリやカエリが発生し、無機物の積層部分は押しつぶされた組織が残る。また、薄い樹脂材やフイルムでも、切断面に潰された部分が残り、望ましくない。
【００１５】
一方、第二の方法は、ウェブの一部を厚さ方向にずらす「剪断力」で切断を行なうために、切断面のバリやカエリを著しく小さく抑えることが可能である。
【００１６】
よって、極めて薄い金属箔、樹脂材、薄いフイルム、またはこれらに無機物を積層したようなウェブを打抜くには、第二の方法が適している。
【００１７】
しかしながら第二の方法にも解決するべき課題が残っている。
【００１８】
前述のように、第二の方法では、切断時に中間体を使用することが望ましい。中間体は、ウェブと重なった状態で両ロール間を通過し、外径線が交わらない凸部と凹部の間の剪断力を確保するのに役立つ。しかし、中間体は樹脂などのそれほど高価な材質ではないとはいえ、切断するウェブと基本的に同じ長さが必要であり、その分の送り、巻取り装置および中間体材料により切断のコストが上がってしまう。よって、可能であれば中間体を使用しない方法がより好ましい。
【００１９】
中間体を使用する理由は、ロール状のダイとパンチの回転最外径軌道３が交差しない（図２参照）ため、打抜きに十分な剪断力が確保できないためである。
【００２０】
回転最外径軌道３が交差するように両ロールを製造すると、回転の位置あわせを厳密に行なう必要が生じる。位置あわせ自体は第二の方法ではそもそも必要であるが、最外径線３が交差するように、つまり、パンチ部Ｐと凹部（ダイＤ）が勘合するように回転させた場合には、回転位置がずれると、パンチ部Ｐとダイロールの凹部（ダイＤ）以外の部分とが接触し、ロール自体を破損させる恐れがあり、危険である。
【００２１】
また、嵌合させる場合は、パンチ部Ｐの先端部分の形状を作るのが著しく難しくなる。なぜならば、２つのロール（ＰＲ、ＤＲ）は回転しながら勘合するために、図５に示すようにロールＰＲ表面に真っ直ぐ垂直に伸びたパンチ部Ｐでは、その角およびその周りが、ダイＤのエッジ部と嵌合前に干渉してしまうからである。図５ではパンチ幅ＷＰとダイ穴の幅ＷＤを同じ大きさに、▲の印をつけたダイとパンチの線を全て平行とした模式図であるが、これでは明らかにロールは回転できない。よって、パンチＰ先端の形状は、特許文献６に示されているように、先端に一定形状の面取りを施して、ロール径方向の高さも厳密に合わせる必要が生じる。前述の薄いウェブＷを打ちぬいた上で、バリやカエリを少なく切断するためには、ダイとパンチとのクリアランスは数μｍ、大きくても１０μｍ以内とする必要があり、特許文献６に示すような形状のパンチを製造し、ロール径方向の位置を厳密にあわせ、回転位置を厳密に合わせるのは大変なコストがかかり、なおかつ回転数を引き上げることが極めて困難である。
【００２２】
本発明は、前述の第二の方法にて、更に中間体を用いずに薄いウェブＷを良好に打ち抜くロータリーカッターを得ること、詳細にはロータリーカッターのパンチロールＰＲの凸部（パンチ部Ｐ）を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によるロータリーカッターは、
ロールの外周面に形成された凸状のパンチ部を有するパンチロールと、ロールの外周面に凹状のダイ穴を有するダイロールとにより、シート状のウェブを打抜くロータリーカッターであり、
前記パンチ部の輪郭形状と、前記ダイ穴の輪郭形状は略同一であり、
前記凸状パンチは
パンチ基材部と、パンチ基材部先端に設けられたパンチ先端薄板からなり、
前記パンチ先端薄板は薄板を前記パンチ基材とダイ穴とで打抜いてなる
ロータリーカッター
で構成し、前述の問題を解決した。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のロータリーカッターによれば、パンチとダイの回転中のクリアランスを０〜１０μｍ程度、より好ましくは５μｍ以下とすることができ、金属製などの薄いウェブをバリやカエリを極めて小さく切断することが可能となる。
【００２５】
また、本発明のロータリーカッターの製造方法によれば、パンチとダイとのクリアランスが極めて小さいロータリーカッターを、比較的安価に製造することができる。さらに、パンチが摩耗した際の交換費用も極めて低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のロータリーカッターによるウェブの打抜きの模式図
【図２】パンチとダイの回転最外周軌道の説明図
【図３】本発明のロータリーカッターの全体の模式図
【図４】本発明のロータリーカッターのパンチとダイの嵌合の模式図
【図５】クリアランスなし、パンチの突き出しとダイの下がり角度が平行である模式図
【図６】ダイ基材に薄板を貼り付けた図
【図７】（１）〜（３）薄板６の打抜きの模式図
【図８】本発明のロータリーカッター、パンチ部の模式図
【図９】（１）〜（９）本発明のパンチ部ＰとダイＤの嵌合時の模式図
【図１０】打抜かれたウェブの模式図
【図１１】ダイユニットの模式図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図３は本発明のロータリーカッター１の全体の模式図である。２本のロールを平行に設置し、その間をウェブＷが通過する際に切断される。
【００２９】
２本のロールのうち一方は凸状のパンチ部Ｐを有するパンチロールＰＲである。凸状のパンチ部Ｐはロールの凹凸以外の平坦部よりも突出して設けられている。
【００３０】
図４に示すように、パンチ部Ｐはパンチ基材部Ｐ１とパンチ先端薄板Ｐ２を有する。
【００３１】
パンチ基材部Ｐ１は、平端部４にねじ止めやロウ付けなどで固定されていてもよいし、平坦部４と同一の素材から削りだして製作してもよい。
【００３２】
パンチ基材部Ｐ１はウェブＷを打抜きたい形状と同様形状が平坦部４より突出しており、先端面はエッジが立った状態が望ましい。
【００３３】
パンチ先端のパンチ先端薄板Ｐ２の詳細は後述する。
【００３４】
ダイロールＤＲは外周面に凹状のダイ穴Ｄを有するロールである。ダイ穴Ｄはロールの平端部４よりも凹んだ部分であり、最も簡単に製造する方法は、ロール中心に向けてエッジから直角に削りおろす方法である。ダイ穴Ｄのエッジも面取りなどが無く、いわゆる「ピン角」の状態が望ましい。ダイ穴Ｄのエッジも、パンチと同様に、ウェブＷを打抜きたい形状と同様の形状を有する。
【００３５】
パンチロールＰＲとダイロールＤＲは、パンチ部Ｐおよびダイ穴Ｄのエッジが近接している箇所で、その間に挟まれたウェブＷを切断する。パンチロールＰＲとダイロールＤＲは、パンチ部Ｐとダイ穴ＤのそれぞれのエッジがウェブＷを挟んで対向する箇所にてウェブを切断する。この際の模式図を図１に示す。このために、ロールの回転周期（位相）についてはパンチロールＰＲとダイロールＤＲとを整合させる必要があり、これが大きくずれていると剪断力が適切に発生にくくいために、打抜きが良好に行えなくなる。または、パンチ部ＰとダイロールＤＲが接触して破損する。両者の回転周期を合わせるためには、パンチロールとダイロールとを、回転をギアで接続して同調させる方法や、それぞれの回転軸にサーボモーターを設けて回転位相を制御する方法がある。パンチロールとダイロールの同期が取れれば、これらの方法以外の方法でも構わない。回転制御部材は図３の１００に示す。
【００３６】
パンチ部Ｐとダイ穴Ｄの位置制御は、両者のエッジの回転方向の位相が１０μｍ以下、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下がよい。
【００３７】
また、ウェブの搬送のために、図示しないウェブ送りを設けてもよい。
【００３８】
そのほかの構造は、従来技術のロータリーカッターの方法を用いればよい。
【００３９】
次に、パンチ先端に設けたパンチ先端薄板Ｐ２について説明する。
【００４０】
パンチ基材Ｐ１とダイロールＤＲは、図２に模式図を示すように、その回転最外径（パンチロールの場合はパンチ基材Ｐ１の軌跡、ダイロールは平坦面）が交差しない、つまりどのような位相で回転しても両者が接触しない構造を有している。
【００４１】
この状態で、パンチ基材Ｐ１先端に、薄板６を固定する。例として、正方形の薄板をパンチ基材Ｐ１の表面に固定した模式図を図６に示す。固定の手段は接着やロウ付けなど、公知の手段で行えばよい。
【００４２】
薄板６の厚さは特に限定されるものではないが、パンチ基材Ｐ１とダイロールＤＲにて打抜ける厚さである必要がある。そのために、現実的には５〜５００μｍ程度となる。さらに、パンチ基材Ｐ１とダイロールＤＲは前述のように回転最外径３は交差しないが、薄板６の表面とダイロールＤＲはそれが交差する状態となる。よって、この面から述べれば、薄板６の厚さは、パンチ基材Ｐ１とダイロールＤＲの最短距離よりも厚いという条件が加わる。
【００４３】
図７（１）〜（３）に示すように、パンチ基材Ｐ１先端に薄板６を固定した状態で、まず、薄板６をパンチ基材Ｐ１とダイロールＤＲにて打ち抜く。この際は薄板６とダイロールＤＲの間に樹脂などの薄い中間体を用いてもよい。打抜きにより、パンチ基材Ｐ１先端の薄板６が残り、他の部分は分離されるため、そのまま除去する。なお、パンチ基材Ｐ１と薄板６の接合部７は他の側面図では省略している。
【００４４】
こうしてパンチ基材Ｐ１先端に、薄板６が設けられた構造となる。この薄板６は、既にダイ穴Ｄと嵌合しているために、ロール周方向の同期が取れた状態であれば（薄板の打抜き時と同じ回転位相であれば）薄板６とダイ穴は図４に示すように嵌合状態となるが、接触はしない、または接触しても表面をかする程度である。この薄板６がパンチ先端薄板Ｐ２となる。また、このパンチ「基材Ｐ１＋パンチ先端薄板Ｐ２」がパンチロールＰＲのパンチＰとなる。
【００４５】
パンチ部の詳細な模式図を図８示す。
【００４６】
まずパンチ基材Ｐ１については、まずダイ穴Ｄと同様の輪郭形状、エッジ形状を持つ必要がある。但し、パンチ基材Ｐ１とダイ穴Ｄは嵌合、接触するわけではないために、例えば数μｍ以内というように厳密に形状を一致させる必要は無い。おおよそ１００μｍ以内で、ダイ穴Ｄのエッジと同様のエッジ形状を有していればよい。この精度であれば、特別な加工を必要とせずに、一般的な工業用加工機で安価に整形、加工が可能である。なお、パンチ基材Ｐ１はパンチロールＰＲ上に形成されている。
【００４７】
次にパンチ先端薄板Ｐ２について説明する。
【００４８】
パンチ先端薄板Ｐ２は前述のように、パンチ基材Ｐ１に設けられる。パンチ基材Ｐ１とパンチ先端薄板Ｐ２は、パンチ先端薄板Ｐ２を打抜いて成型する前に図６のように接着剤、ロウ付けなどの手段により一体化させておく。この状態でパンチ先端薄板Ｐ２用の薄板６を打抜いて形成される。前述のように、薄板６の厚さは、パンチ基材Ｐ１とダイ穴Ｄの最短距離よりも大きい。そのために、薄板６の打抜き時には、薄板６はダイ穴Ｄのエッジよりも内部に入り込み、薄板６とダイ穴Ｄは嵌合状態となる。この際に、回転状態でダイと勘合するために、薄板６は回転中のダイ穴Ｄの寸法形状にて的確に打抜かれる。この形状は図５に示すようなロール中心から真っ直ぐに伸びた平行な線状にはならずに、側面から見ると弧を描いた形状となる。図９（１）〜（８）に回転中の模式図を示す。この形状を例えば数値制御式旋盤やマシニングセンタのような加工機械で近似形状に製造するのは多大な計算と加工時間が掛かり、更にダイ穴Ｄとのロールの回転方向の位置決めに多大な労力がかかる。一方、前述のように、薄板６を打抜き、パンチ先端薄板Ｐ２を形成するのであれば極めて簡単に、回転中のダイ穴Ｄと嵌合するパンチ先端薄板Ｐ２を得ることができる。
【００４９】
パンチ先端薄板Ｐ２を側面から観察すると、パンチ基材Ｐ１と接合された部分に対して先端部がより細くなる形状となる。これは、パンチ基材Ｐ１との接合部分７と先端部とが同じ形状で製作した場合と異なり、ロールの回転運動の際にもダイと接触しない、厳密には接触はしてもそれ以上干渉を広げることがない。そのために、ダイ穴ＤとパンチＰのクリアランスを極限まで縮めた、理想的な形状とできる。この際、薄板６はダイと嵌合で切る形状に打抜かれるために、パンチ基材Ｐ１の形状はダイ穴Ｄと厳密に合わせる必要はない。例えば、外形輪郭線をダイ穴のほうが１００μｍ程度大きい形状から、１００μｍ小さい形状までの間では、パンチ基材Ｐ１の大きさに関わらず同じパンチ先端薄板Ｐ２を得ることができる。
【００５０】
パンチロールＰＲとダイロールＤＲの回転方向の位相のずれは、パンチ先端の先端薄板６を打抜いた状態から１０μｍ以内、より好ましくは５μｍ以内が好ましい。１０μｍを超えると、パンチ薄板Ｐ１とダイ穴Ｄのエッジ部分が接触し、いずれかの形状が崩れる恐れがある。１０μｍ以下であれば、わずかに接触することはあるが、エッジなどの形状が接触により崩れることはない。
【００５１】
薄板６の材質は、ウェブＷの材質にもよるがステンレス、銅、工具鋼、硬質のプラスチックなどを使うことがより適している。パンチ先端薄板Ｐ２はウェブＷと直接接する上、剪断力をかけるために、繰り返しの使用によりエッジ部近辺に摩耗が生じる。そのために、摩耗に強いこれらの材質が適している。また、打抜きの際にエッジの形状が崩れるような材質や、打抜きが困難な材質はやはり好ましくない。そのために、ウェブＷの材質よりも硬く、後述の理由により、ダイ穴Ｄ周辺の材質よりも柔らかい材料が最も好ましい。
【００５２】
パンチ先端薄板Ｐ２が摩耗して打ち抜いたウェブＷの断面品質が維持できない場合は、パンチ先端薄板Ｐ２をパンチ基材Ｐ１より剥がし、新しい薄板６を接合、打抜きすればよい。つまり、パンチＰの交換は特許文献６のようなパンチを製造する場合と比較すると、コストが掛からないだけでなく、極めて短時間で行なうことが可能である。
【００５３】
パンチ基材Ｐ１の材質は、応力が掛かったときに変形が少なく、パンチ先端部材を打ち抜ける材質であればよい。そのために、例えば製造費用の高くない鉄材で十分であるし、長期間にわたる仕様を考えている場合は更に硬い超硬合金などの使用もできる。逆にパンチの品質を常に維持し、ダイの摩耗を最小限に抑えるために、ダイ部Ｄやパンチ基材Ｐ１よりも明らかに硬さの低い材質をパンチ先端薄板Ｐ２に用いることも可能である。パンチ先端薄板の寿命は短くなるが、一方でダイＤの摩耗やチッピングなどの危険を極めて小さくすることが可能である。また、ウェブＷが金属の場合、ウェブとの凝着の懸念もなくなる。
【００５４】
ダイ穴Ｄの周辺の材質は、ウェブＷの打抜きに必要な鋭いエッジを維持するために、変形の起こりにくい材料が好ましい。また、パンチ基材Ｐ１とは異なり、ウェブＷに剪断力をかける際には常に応力を受ける部分であるために摩耗しやすい。また、パンチ先端薄板Ｐ２ほどは交換が容易ではないために、やはりできるだけ摩耗の少ない材質を使用するのが好ましい。そのため、ダイ穴Ｄのエッジ部周辺、少なくともエッジから数ｍｍ以上は超硬合金、工具鋼、セラミックスなどで製造することが望ましく、さらにＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）やＴｉＮなどのセラミックコーティングを施していてもよい。摩耗についてはパンチ基材Ｐ１、パンチ先端薄板Ｐ２、ダイ穴Ｄの中で最も進行しやすい状態での使用となるために、パンチ基材Ｐ１やパンチ先端薄板Ｐ２よりも硬さの高い材質を用いることが適している。
【００５５】
以上に述べたそれぞれの部材の硬さをまとめると、硬さをロックウェル硬さＡスケール（ＨＲＡ）で表した場合に、ダイ穴Ｄを構成する材料を硬くすることが適している。パンチ先端薄板Ｐ２はダイ穴を構成する材料と同等の応力が掛かるために、ある程度硬い材質が望ましいが、
１．パンチ基材Ｐ１とダイ穴Ｄにて打ち抜く必要がある
２．パンチ先端薄板Ｐ２は交換が容易である
の理由により、ダイ穴Ｄを構成する材料ほどは硬い必要が無く、また、あまり硬い材質であれば打抜けない。
【００５６】
さらに、パンチ基材Ｐ１は直接ウェブＷの打抜きに使用されるわけではなく、パンチ薄板Ｐ２を打ち抜くことができれば十分である。そのためにパンチ先端薄板Ｐ２と同等か、より硬くない材質を選択できる。よって、ダイ穴Ｄを構成する材料のロックウェル固さＡスケールで表した値をＨＤ（ＨＲＡ）、同じくパンチ基材Ｐ１をＨＰ１（ＨＲＡ）、パンチ先端薄板Ｐ２をＨＰ２（ＨＲＡ）とした場合には、
ＨＤ＞ＨＰ２≧ＨＰ１
を満たすことが、製造コストや、部品交換の面から最も望ましい。
【００５７】
また、前述のように頻繁にパンチ先端部材を交換することによりパンチ品質を維持管理したい場合や、長期間にわたる量産が見込まれる場合には、パンチ基材Ｐ１による薄板の打抜き回数が増えるために、
ＨＤ≧ＨＰ１＞ＨＰ２
の関係とすることが好ましい。
【００５８】
これらの関係は、製造ラインの構成やウェブの材質、形状などにより、適切な組合せを選定すればよい。
【００５９】
打抜かれるウェブＷについては、例えば特許文献６に記載されているような紙や紙に似た材質だけでなく、５〜１００μｍ程度の金属薄板、薄い樹脂、無機物のシート、またはこれらに塗布剤が塗布されたウェブＷであっても良好な切断品質を得ることができる。
【実施例】
【００６０】
（実施例１）
（パンチ先端部（パンチ先端薄板）の形成）
ウェブとして厚さが２０μｍの連続帯状の銅箔を準備し、ここから図１０に示すようなＬ字型のパーツＷ１を打ち抜くために、回転制御装置１００の付いたダイロールＤＲとパンチロールＰＲを用意した。
【００６１】
パンチロールＰＲはロール本体部分を焼入れ鋼（ＳＫＤ−１１）で製作し、凸状のＬ字パンチ部Ｐ１のパターンも同様の材質とした。Ｌ字パンチ部Ｐ１のパターンは、ウェブＷを打抜きたい形状よりも外周が２０μｍ程度大きな形状とした。また、パンチ基材Ｐ１の端面は、ロールの円筒加工にて仕上げ加工を行なっており、円周に倣ってＬ字型の凸部が形成されている。
【００６２】
ダイロールＤＲはロール本体部を焼入れ鋼（ＳＫＤ−１１）で製作し、この一部を切削にて除去し、図１１に示すようなＬ字型のくぼみを持つ超硬合金製のブロック８をボルトにてダイロールＤＲに固定した。Ｌ字型のくぼみは深さが５ｍｍほどで、ウェブを打抜きたい形状Ｗ１と全く同様の凹部とした。
【００６３】
これらの２本のロールを平行に回転制御部１００に取付け、それぞれのロール端部をサーボモーターにて回転位相制御、ロール間距離制御を行なう。
【００６４】
パンチロールＰＲとダイロールＤＲの最外周線３が交差しない状態、すなわちパンチロールＰＲのパンチ基材Ｐ１がダイロールＤＲの平坦面と回転しても接さない状態とし、その隙間を５μｍとした。
【００６５】
この状態で、図６に示すように、パンチ基材の先端部に四角形に切り出した厚さ５０μｍで均一なステンレス板６を接着剤にて貼り付けた。この状態で、パンチＰとダイ穴Ｄは深さで約３５μｍ分干渉する。なお、ＳＫＤ１１とステンレス板の硬さは、ＳＫＤ１１のほうが硬い。
【００６６】
パンチ基材Ｄ１の端面にステンレス板６を貼り付けたまま、両ロールのパターンの同期を取りながら、パンチ基材Ｐ１とダイＤの両エッジが揃うように回転させた。その結果、ステンレス板６は打抜かれ、接着されている箇所はパンチ基材Ｄ１端面に張り付いたままだった。
【００６７】
パンチ基材Ｐ１の端面にステンレス板６が張り付いており、ステンレス板６は貼り付け箇所から側面に曲面を有して、エッジまで側面を形成している。また、エッジは潰れることなく鋭利な状態であった。
【００６８】
（ウェブの打抜き）
ウェブＷとして厚さが２０μｍのアルミ箔ウェブＷを同期した両ロールの隙間に挿入し、両ロールを回転させた。
【００６９】
両ロールはサーボモーターで回転方向の位相を制御しており、１００ｒｐｍの運転については両ロールの周方向の位相のズレは最大５μｍ程度に制御できる。この際にロールの軸間の距離は、前述のままとした。
【００７０】
回転に伴いアルミ箔ＷはＬ字形に打抜かれ、その大きさはダイ穴Ｄの形状とほぼ一致していた。また、切断面は目立つバリやカエリが無く、良好な状態であった。
【００７１】
運転を連続的に行い、５０００ショット終了時点でウェブの供給を中断し、パンチ部Ｐを観察した。
【００７２】
ステンレス製のパンチ薄板は数μｍ摩耗していたために、接着部分から剥がして除去した。続いて、未使用で同じ厚さのステンレス板６を従前の通りパンチ基材部に貼り付け、ロール位相をそのままの状態でステンレス板６を打抜き、新たなパンチ先端薄板Ｐ２を得た。交換したパンチ薄板Ｐ２も、最初のパンチ先端薄板と同様に、ウェブを優れた切断面で切断が可能であった。
【００７３】
なお、同様にダイ穴Ｄ周辺も観察したが、こちらは硬さが銅箔Ｗ、パンチ基材Ｐ１、パンチ先端薄板Ｐ２のいずれと比較しても大きいために、摩耗量はわずかであり、交換の必要はなかった。
（実施例２）
実施例１と他の条件は同様で、以下に記載の事項だけを変更した。
（１）パンチ基材の材質を焼入れ鋼ＳＫＤ１１から炭素鋼Ｓ４５Ｃに変更
（２）薄板の材質をステンレスから焼入れ鋼ＳＫ材に変更、薄板の厚さを５０μｍから１００μｍに変更
（３）ウェブの材質を銅箔から樹脂材（ポリプロピレン材）に変更、厚さを２０μｍから５μｍに変更
なお、ダイの材質は超硬合金で変更しておらず、焼入れ鋼ＳＫは炭素鋼Ｓ４５Ｃよりも硬い。
【００７４】
この条件にて、ウェブの打抜きを行なったところ、バリやカエリが殆どなく、組織が崩れていない切断断面を得ることができた。寿命については、１０００万ショット良好に打ち抜いた時点で若干の摩耗が見られたために、接着部分から剥がして除去した。続いて、未使用で同じ厚さのＳＫ材板を従前の通りパンチ基材部に貼り付け、ロール位相をそのままの状態でＳＫ板を打抜き、新たなパンチ先端薄板Ｐ２を得た。交換に要した時間は２０分ほどで、交換後のパンチ薄板Ｐ２も、最初のパンチ先端薄板と同様に、樹脂材を優れた切断面で切断が可能であった。交換時間が極めて短く、コストも掛からずに交換ができた。
【符号の説明】
【００７５】
ＤＲ  ダイロール
Ｄ    ダイ穴
ＰＲ  パンチロール
Ｐ    パンチ
Ｐ１  パンチ基材部
Ｐ２  パンチ先端部（先端薄板）
ＷＰ  パンチ部Ｐの幅
ＷＤ  ダイ穴Ｄの幅
１    ロータリーカッター
３    回転最外周の軌道（点線）
４    ロールの円周表面の平端部（表面）
５    ロールの回転方向（矢印）
６    金属薄板
７    Ｐ１とＰ２の接合部
８    ダイブロック
９    ウェブの進行方向（矢印）
１００  回転制御部
Ｗ    ウェブ（薄板状の被切断材）
Ｗ１  打抜かれたウェブの形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７（１）】
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【図７（２）】
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【図７（３）】
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【図８】
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【図９（１）】
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【図９（２）】
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【図９（３）】
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【図９（４）】
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【図９（５）】
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【図９（６）】
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【図９（７）】
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【図９（８）】
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【図１０】
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【図１１】
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