(57)【要約】【課題】金属箔等の、厚さが数μｍ程度のシートを高精度で打ち抜くことができる打抜方法を提供する。【解決手段】プレス機械においてトムソン型を使用して打抜対象材料の打抜きを行う打抜方法であって、前記打抜対象材料と打抜補助材料とを重ね合わせ、前記打抜補助材料の側からトムソン型の打抜刃を当ててプレスし、前記打抜刃が前記打抜補助材料を打抜いたときのブレークスルーによる前記打抜刃の衝撃運動を利用して前記打抜対象材料を打抜くようにした打抜方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械においてトムソン型を使用して打抜対象材料の打抜きを行う打抜方法であって、前記打抜対象材料と打抜補助材料とを重ね合わせ、前記打抜補助材料の側からトムソン型の打抜刃を当ててプレスし、前記打抜刃が前記打抜補助材料を打抜いたときのブレークスルーによる前記打抜刃の衝撃運動を利用して前記打抜対象材料を打抜くことを特徴とする打抜方法。
【請求項２】
請求項１記載の打抜方法において、前記打抜補助材料は１９０ｇ／ｍ2以上の板紙であることを特徴とする打抜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
シートを打ち抜く技術の分野に属する。特に、金属箔等の、厚さが数μｍ程度のシートを高精度で打ち抜くことができる打抜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミ箔、銅箔、その他の金属箔、等の厚さが数μｍ程度の薄いシートの打抜きを、一般的なトムソン型によって行うときには、均一に打抜くことが困難である。その理由としては、シートが薄いために自身のクッション性が少ないこと、そのために型の精度およびプレス機精度（平行度）を必要とすることを挙げることができる。したがって、厚さのあるカートン紙を打抜くために紙器で用いられている一般的なトムソン型による打抜では均一な打抜きが困難である。
【０００３】
そこで、図５に示すように、刃の両側にゴムを取り付け、打抜く際に材料を押さえ、材料上方からの刃のせん断力に加え、材料横方向の引張り力を合わせて、打抜きを行っている。類似の方法は、特許文献１、特許文献２においても提案されている。しかし、ゴムによっては抜いた材料がゴムに張り付き、生産性が上がらなくなることがある。また、ゴムの押し跡、ゴム材料の基材側への転移による不良が発生する等の問題点が多い。
また、図６に示すように、薄い箔を打抜きやすくするために、箔の下側にクッション性を有するプレート、シート、キャリアテープ、等を敷く場合がある。しかし、箔面にだれやしわが発生し易くなるためその材料の選定が困難である。
【特許文献１】特開平０５−５０１５９
【特許文献２】実開平０５−１７９３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、金属箔等の、厚さが数μｍ程度のシートを高精度で打ち抜くことができる打抜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る打抜方法は、プレス機械においてトムソン型を使用して打抜対象材料の打抜きを行う打抜方法であって、前記打抜対象材料と打抜補助材料とを重ね合わせ、前記打抜補助材料の側からトムソン型の打抜刃を当ててプレスし、前記打抜刃が前記打抜補助材料を打抜いたときのブレークスルーによる前記打抜刃の衝撃運動を利用して前記打抜対象材料を打抜くようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る打抜方法は、請求項１に係る打抜方法において、前記打抜補助材料は１９０ｇ／ｍ2以上の板紙であるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１に係る打抜方法によれば、打抜対象材料と打抜補助材料とを重ね合わせ、打抜補助材料の側からトムソン型の打抜刃を当ててプレスし、打抜刃が前記打抜補助材料を打抜いたときのブレークスルーによる打抜刃の衝撃運動によって打抜対象材料が打抜かれる。すなわち、打抜力を撃力として考えた場合、短時間の打抜きの方が打抜対象材料に与える力が大きくなる。そして、単体では切断できないような条件においても、重ね合わせる打抜補助材料の適用で打抜きが可能となる。したがって、金属箔等の、厚さが数μｍ程度のシートを高精度で打ち抜くことができる打抜方法が提供される。
また本発明の請求項２に係る打抜方法によれば、打抜補助材料として１９０ｇ／ｍ2以上の板紙を使用することにより高精度で打ち抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明において使用するトムソン型は基材となる木製の板に溝を掘り、その溝の部位に刃（打抜刃）を入れた抜型である。すなわち、紙器の打抜加工に普通に使用される抜型のことである。その抜型をそれだけで使用することも可能であるが、一般的には、その抜型と対向させて配置し、打抜対象材料を挟み込んで打抜くための抜型と一対で使用する。通常は、打抜刃の付いている抜型を雄型と呼び、その打抜刃を受け止める抜型を雌型と呼ぶ。
【０００８】
本発明の打抜方法を適用する打抜加工装置はその雄型と雌型から成る抜型をプレス機械に装着したものである。勿論、打抜加工装置はプレス機械の部分だけを備えるものとは限らない。打抜対象材料、打抜補助材料、等をプレス機械の部分に供給する供給部、打抜かれた打抜加工品、廃残材料、等をプレス機械の部分から排出する排出部、等の部分を備えていてもよい。
【０００９】
打抜対象材料と打抜補助材料との寸法は打抜加工品の寸法よりも大きくなければならないが、両者が同一寸法である必要性はない。また、材料がウェブ状であるか、枚葉状であるかについても同一形態である必要性はない。一方がウェブ状、他方が枚葉状であってもよい。本発明の打抜方法を適用する打抜加工装置の供給部は、そのような打抜対象材料、打抜補助材料、等を別々の供給部から供給して雌型の上で重ね合わせる方式とすることができる。また、それらを重ね合わせたもの１つの供給部から供給する方式とすることができる。
【００１０】
代表的なプレス機械はそのフレームに対して上下動する上側プレス盤と、フレームに対して固定された下側プレス盤とを備える。上側プレス盤と下側プレス盤とは互いに対向する平行な平面を有する。上側プレス盤のその平面には雄型を着脱する構造を有する。また、下側プレス盤のその平面には着脱を装着する構造を有する。打抜加工を行う品目を切り替えるときには、その品目に対応する雄型と雌型に切り替え（着脱）が行われる。
【００１１】
上述を一例とする装置に適用する本発明の打抜方法について図を参照して説明する。図１〜図３は本発明の打抜方法において打抜刃が打抜補助材料と打抜対象材料を切断する過程を示す説明図である。図１〜図３において、１は打抜対象材料（アルミ箔）、２は打抜補助材料（コートボール紙）、３は打抜刃である。また、図４は打抜対象材料を単体で打抜くときと、打抜補助材料と打抜対象材料を重ねて打抜くときとにおける打抜荷重の時間経過をグラフとして示す図である。
【００１２】
打抜対象材料１としては、たとえば厚さが薄い（数μｍ）アルミ箔である。単体としてのアルミ箔でなくてキャリアテープにラミネートしたアルミ箔であってもよい。
打抜補助材料２としては、たとえばコートボール紙、または打抜きにおいて同様な機械的物性を有する紙である。コートボール紙に限らず、１９０ｇ／ｍ2以上の板紙を打抜補助材料として使用することができる。アルミ箔の厚さが約５μｍのときには、厚さは約４００μｍ、坪量は約２７０ｇ／ｍ2のコートボール紙を使用すると好適である。打抜補助材料２としてコートボール紙を使用するときには、コート面（白色面）でない側を使用すると、アルミ箔へのコート材料の転移、アルミ箔とコートボール紙との貼り付きを少なくすることができる。
【００１３】
打抜刃３としては紙器打抜き用途のセンター刃（一般的な刃先角度４３度等、但し先端は鋭角）を好適に使用することができる。その他、２段刃、腐食刃、切削刃等も使用することも可能（但し、刃の高さが基材総厚み以上）である。
【００１４】
まず、下側プレス盤に装着した雌型の上に打抜対象材料１（アルミ箔）を、その上に打抜補助材料２（コートボール紙）を重ね合わせた状態とする。
次に、図１に示すように、上側プレス盤を下降させることにより上側プレス盤に装着した雄型を下降させ、打抜補助材料２に打抜刃３の刃先を進入させる。打抜刃３の刃先が打抜補助材料２に接触した際、切断はすぐに開始せず、まず基材を圧縮する力が働く。その際に、反作用の力がプレス機側に働く。図４に示すグラフにおける時刻Ａにおいて、打抜刃３の刃先が打抜補助材料２の表面に接触する。そして時刻Ｂの直前まで反作用の力が増加しており、図４に示すグラフにおける打抜荷重が増加して行く。
【００１５】
次に、図２に示すように、打抜補助材料２の切断が開始すると同時に反作用力が開放され、打抜補助材料２の破壊をともなう加工すなわちブレークスルーを経て切断されると直ちに打抜対象材料１の打抜きを開始する。このブレークスルーにおいてはプレス振動を発生する。プレス振動は引っ張ったばねを急に離したときのばね振動に相当する。すなわち、打抜刃の刃先は急加速と振動をともなう衝撃運動を起こす。図４に示すグラフにおける時刻Ｂは打抜補助材料２が切断され打抜対象材料１の打抜きが開始される時刻を示している。この時刻Ｂにおいて打抜荷重は一時的に減少する。
次に、図３に示すように、打抜対象材料１の切断が進み打抜対象材料１の打抜きが完了する。図４における時刻Ｃは打抜対象材料１の打抜きが完了した時刻を示している。
【００１６】
以上が、本発明の打抜方法における切断の過程であるが、図４に示すグラフにおいて、打抜補助材料２を使用すると打抜対象材料１の切断は時刻Ｂから時刻Ｃの間（ｔ）に行われる。これに対して打抜対象材料１を単体での切断は時刻Ａから時刻Ｃの間（Ｔ）に行われる。本発明の打抜方法においては開放された反作用力と打抜補助材料２を圧縮するときに低下した速度が、打抜補助材料２のせん断〜破断直後に瞬間的に上昇する。そのため、打抜対象材料１を単体で打抜きするときと比較して、高速化した分だけ短時間で打抜きが行われる。勿論、ブレークスルーにおいて発生するプレス振動は打抜刃の刃先を振動させることから、打抜刃の刃先が進入するときの実態としての速度は時間が図４に示すＴからｔへと短縮した以上に高速化し、衝撃運動となっている。
【００１７】
このことから本発明の打抜方法における作用効果を次のように推察することができる。打抜力を撃力として考えた場合、短時間での打抜きの方が対象物に与える力が大きくなる。したがって打抜対象材料１が単体では切断できない条件においても、打抜補助材料２を使用することにより金属箔のような薄い材料である打抜補助材料２の打抜きが可能となる。
このように本発明の打抜方法によれば、ゴムやクッションシート等が不要となり、一般的なトムソン刃が使用できるため、安価で容易に箔打抜きが可能となる。また、プレス機の能力（荷重・速度）を上げずに箔打抜きが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の打抜方法において打抜刃が打抜補助材料と打抜対象材料を切断する過程を示す説明図（その１）である。本発明の塗布ムラ検査装置における全体構成を絵図として示す図である。
【図２】本発明の打抜方法において打抜刃が打抜補助材料と打抜対象材料を切断する過程を示す説明図（その２）である。本発明の塗布ムラ検査装置における全体構成をブロック図として示す図である。
【図３】本発明の打抜方法において打抜刃が打抜補助材料と打抜対象材料を切断する過程を示す説明図（その３）である。
【図４】打抜対象材料を単体で打抜くときと、打抜補助材料と打抜対象材料を重ねて打抜くときとにおける打抜荷重の時間経過をグラフとして示す図である。
【図５】従来の打抜方法の一例を示す説明図（その１）である。
【図６】従来の打抜方法の一例を示す説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００１９】
１  打抜対象材料（アルミ箔）
２  打抜補助材料（コートボール紙）
３  打抜刃
【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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