(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物を断裁する断裁刃であって、その母材の表面にフッ素重合硬質膜がプラズマ重合により設けられていることを特徴とする金属板積重物用断裁刃。
【請求項２】
母材のビッカース硬さが５００〜１０００であり、フッ素重合硬質膜のビッカース硬さが１４００〜２６００であることを特徴とする請求項１記載の金属板積重物用断裁刃。
【請求項３】
複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物に、請求項１または請求項２記載の金属板積重物用断裁刃を押し込むことによって金属板積重物を断裁することを特徴とする金属板積重物の断裁方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物を断裁する断裁刃およびこれを用いた金属板積重物の断裁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板、例えば、感光性平版印刷版のように、表面に感光層が設けられたアルミニウム板を所定のサイズに断裁する場合、多数のアルミニウム板と、その表面の感光層を保護する紙とが交互に積み重ねられた金属板積重物を断裁機にセットし、片刃の断裁刃を金属板積重物に押し当てることにより断裁する方法が用いられている。
【０００３】
図３は、従来の金属板積重物の断裁機の一例を示す概略図である。
この断裁機３０は、金属板積重物２０をセットするための受け台３１と、断裁刃３２と、断裁刃３２を駆動させる駆動装置（図示略）とを具備して概略構成される。
そして、この断裁機３０において、金属板積重物２０の断裁は、断裁刃３２を図中に示すＸ方向に駆動させることによって行われる。
【０００４】
しかしながら、この断裁機３０で金属板積重物２０の断裁を行った場合、被断裁物の材質やその積重枚数によっては、数回の断裁を行っただけで、図３に示すように、断裁刃３２と金属板積重物２０との摩擦によって金属板から発生した金属粉の凝着物２１が断裁刃３２の刃面に形成されてしまう。この凝着物２１は、金属板積重物２０の断裁面２２にＸ方向に延びる傷２３を生じさせる。
【０００５】
このような凝着物の発生を防止する方法としては、金属板と金属板との間に、ポリエチレンがラミネートされた紙を挟む方法が、特開昭５６−２９２４３号公報に開示されている。また、金属板と金属板との間に、ハロゲン化物が内添された紙を挟み、潤滑作用を高める方法が、特開昭５７−９９６４７号公報に開示されている。
【０００６】
しかしながら、これらの特殊な紙は高価であり、このような紙を各金属板の間に挟むことは金属板の製造コストを引き上げる要因となっていた。また、ポリエチレンをラミネートした紙を用いる方法では、紙を金属板から剥離する際、高電圧の静電気が発生し、作業者が感電ショックを受けることがあり、作業性を低下させていた。
【０００７】
このような問題を解決する断裁方法としては、表面に硬質カーボンがコーティングされた断裁刃を用いる方法が、特開平２−８３１９７号公報に開示されている。
硬質カーボンがコーティングされた断裁刃は、表面の摩擦係数が低いので、摩擦による金属粉の発生が少なく、前記の特殊な紙の代わりに安価な合成紙を挟んだ金属板積重物を断裁しても、刃面への金属粉の凝着を抑えることができるとされている。
【０００８】
しかしながら、硬質カーボンのコーティングは硬すぎるため、断裁を繰り返すと、コーティングが徐々に欠けてしまい、断裁回数１０００回程度で、刃面に金属粉による凝着物が発生してくるという問題があった。また、徐々に刃面のコーティングが欠けてしまうため、断裁回数を重ねるごとに断裁刃の切れ味が悪くなってしまうという問題もあった。
この硬質カーボンコーティングの表面にシリコンやテフロンのような樹脂をさらにコーティングして、断裁刃の表面の摩擦係数を低下させることも考えられた。しかしながら、これら樹脂はすぐに剥がれ落ちてしまうので、頻繁にコーティングをやり直す必要があり、実用的ではなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、凝着物の発生を長期間抑えることができ、良好な切れ味を長期間保つことができる金属板積重物用断裁刃およびこれを用いた金属板積重物の断裁方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者らは、断裁刃のコーティングとして、離型性に優れ、摩擦係数が低く、かつ適度な硬さを有するものを用いることによって、凝着の発生を長期間抑え、切れ味を長期間保つことができることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明の金属板積重物用断裁刃は、複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物を断裁する断裁刃であって、その母材の表面にフッ素重合硬質膜が設けられていることを特徴とする。
また、母材のビッカース硬さが５００〜１０００であり、フッ素重合硬質膜のビッカース硬さが１４００〜２６００であり、フッ素重合硬質膜のビッカース硬さと金属板のビッカース硬さとの差が１３４０以上であることが望ましい。
また、本発明の金属板積重物の断裁方法は、複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物に、本発明の金属板積重物用断裁刃を押し込むことによって金属板積重物を断裁することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の金属板積重物用断裁刃（以下、断裁刃と記す）の一例を示す断面図である。
この断裁刃１は、片刃であり、その刃先２の一方の面が断裁時に金属積重物の断裁面と接する垂直面３となっており、他方の面が斜めに傾斜した刃先面４となっている。そして、垂直面３の母材５の表面には、フッ素重合硬質膜６が設けられている。
【００１３】
前記母材５としては、ＪＩＳ  Ｇ  ４４０３に定められている高速度工具鋼（ＳＫＨ）や、合金工具鋼（ＳＫＤ）などが用いられる。
母材５のビッカース硬さは、好ましくは５００〜１０００であり、より好ましくは５９０〜９４０である。母材５のビッカース硬さが５００未満では、柔らかすぎて、断裁刃１の刃先２が変形することがある。また、母材５のビッカース硬さが１０００を超えると、硬くなりすぎて、断裁刃１の刃先２がもろくなる。
【００１４】
前記フッ素重合硬質膜６は、フッ素系ガスを主成分とする混合ガスを使用し、プラズマ重合で成膜されたものである。
具体的には、高真空中のアーク放電プラズマでフッ素系ガスと炭化水素ガスの混合ガスを分解し、プラズマ中のイオンや励起分子を断裁刃に電気的に加速しエネルギーをもって衝突させることによりフッ素重合硬質膜を形成させる。
【００１５】
フッ素重合硬質膜６のビッカース硬さは、好ましくは１４００〜２６００であり、より好ましくは１５００〜２５００である。フッ素重合硬質膜６のビッカース硬さが１４００未満では、断裁刃１の切れ味が劣り、２６００を超えると、硬くなりすぎて、フッ素重合硬質膜６が欠けやすくなり、凝着物が早期に発生したり、切れ味が早期に低下する。
また、フッ素重合硬質膜６のビッカース硬さと金属板積重物の金属板のビッカース硬さとの差は、好ましくは１３４０以上であり、より好ましくは１４４０以上である。この差が１３４０未満では、フッ素重合硬質膜６が欠けやすくなって、断裁刃１０の切れ味が早期に低下する。このような条件を満たす金属板としては、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００に定められているＡ１０５０Ｐ−Ｈ１８などのアルミニウム板等が挙げられる。
【００１６】
フッ素重合硬質膜６の厚さは、好ましくは０．８〜１．２μｍであり、より好ましくは０．９〜１．１μｍである。厚さが０．８μｍ未満では、断裁刃１の切れ味が不十分であり、１．２μｍを超えると、フッ素重合硬質膜６が欠けやすくなる。
このようなフッ素重合硬質膜６の摩擦係数は、通常、０．０６程度であり、従来の硬質カーボンコーティングの摩擦係数（０．１程度）に比べ、小さくなっている。
なお、図示例では、断裁刃１の垂直面３にフッ素重合硬質膜６を設けたが、刃先面４にもフッ素重合硬質膜６を設けてもよい。
【００１７】
次に、本発明の断裁刃を用いた金属板積重物の断裁方法について説明する。
図２は、本発明の断裁刃を用いた断裁機の一例を示す概略図である。この断裁機１０は、金属板積重物２０をセットするための受け台１１と、断裁刃１と、断裁刃１を駆動させる駆動装置（図示略）とを具備して概略構成される。
そして、金属板積重物２０の断裁は、断裁刃１を図中に示すＸ方向に駆動させることによって行われる。
【００１８】
金属板積重物２０の金属板のビッカース硬度は、好ましくは４０〜６０の範囲である。金属板のビッカース硬度がこの範囲内であれば、断裁刃１やその表面のフッ素重合硬質膜６の硬さと金属板の硬さとのバランスがよくなり、金属板からの金属粉の発生が抑えられ、また、断裁刃１やその表面のフッ素重合硬質膜６が欠けにくくなるので、垂直面３や刃先面４への金属粉の凝着が長期間抑えられ、断裁刃１の切れ味を長期間保つことができる。このような金属板としては、上述のアルミニウム板等が挙げられる。
【００１９】
このような断裁刃１およびこれを用いた断裁方法にあっては、断裁刃１の表面にフッ素重合硬質膜６が設けられているので、断裁刃１と金属板積重物２０との摩擦が小さくなり、金属板からの金属粉の発生を抑えることができる。そのため、垂直面３や刃先面４への金属粉の凝着が抑えられ、金属板積重物２０の断裁面２２に凝着物による傷が発生しにくい。
また、断裁刃１の表面に設けられたフッ素重合硬質膜６は、従来の硬質カーボンコーティング（ビッカース硬さ３０００〜５０００）のように硬すぎないので、断裁を繰り返しても欠けにくい。そのため、垂直面３や刃先面４への金属粉の凝着が長期間抑えられ、断裁刃１の切れ味を長期間保つことが可能である。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例を示す。
（実施例）
ビッカース硬さ６９７の合金工具鋼（ＳＫＤ１１）からなる母材５の垂直面３と刃先面４に、フッ素系ガスを主成分とする混合ガスを使用したプラズマ重合で１μｍの膜厚のフッ素重合硬質膜６を成膜し、断裁刃１とした。
この断裁刃１を用いて、０．３ｍｍ厚のアルミニウム板の表面に感光層が設けられた平版印刷版と、０．０５ｍｍ厚の合成紙とを交互に積重した金属板積重物を繰り返し断裁した。
断裁を２０００回繰り返したが、断裁刃１の垂直面３および刃先面４には凝着物は認められなかった。
【００２１】
（比較例）
ビッカース硬さ６９７の合金工具鋼（ＳＫＤ１１）からなる母材の垂直面と刃先面に、１μｍの硬質カーボンコーティングを施し、断裁刃とした。
この断裁刃を用いて、０．３ｍｍ厚のアルミニウム板の表面に感光層が設けられた平版印刷版と、０．０５ｍｍ厚の合成紙とを交互に積重した金属板積重物を繰り返し断裁した。
断裁回数１０００回までに凝着物の発生が認められ、凝着物の刃面（垂直面、刃先面）への付着と、刃面からの離脱が繰り返された。刃面に凝着物が付いた状態で断裁を行うと、金属板積重物の断裁面に傷が発生した。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属板積重物断裁用断裁刃は、その母材の表面にフッ素重合硬質膜が設けられているので、凝着物の発生を長期間抑えることができ、良好な切れ味を長期間保つことができる。
また、母材のビッカース硬さが５００〜１０００であり、フッ素重合硬質膜のビッカース硬さが１４００〜２６００であり、フッ素重合硬質膜のビッカース硬さと金属板のビッカース硬さとの差が１３４０以上であれば、刃先の変形、刃先の欠け、断裁刃表面のフッ素重合硬質膜の欠けおよび断裁刃の切れ味の低下が少なくなり、凝着物の発生をさらに長期間抑えることができ、良好な切れ味をさらに長期間保つことができる。
【００２３】
また、本発明の金属板積重物の断裁方法は、複数の金属板が積み重ねられた金属板積重物に、本発明の金属板積重物断裁用断裁刃を押し込むことによって金属板積重物を断裁する方法であるので、凝着物の発生を長期間抑えることができ、良好な切れ味を長期間保つことができる。
そして、このような金属板積重物断裁用断裁刃およびこれを用いた金属板積重物の断裁方法にあっては、凝着物の発生が抑えられているので、金属板と金属板との間に挟む紙として、従来の特殊な紙の代わりに安価な合成紙を使用できるようになる。これにより、金属板の製造コストを低減することが可能となり、紙の剥離時の感電ショックを防止し、作業性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の金属板積重物断裁用断裁刃の一例を示す断面図である。
【図２】  本発明の金属板積重物断裁用断裁刃を用いた断裁機の一例を示す概略図である。
【図３】  従来の金属板積重物断裁用断裁刃を用いた断裁機の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  断裁刃（金属板積重物断裁用断裁刃）
５  母材
６  フッ素重合硬質膜
２０  金属板積重物
【図１】
0004234284.tif 000002
【図２】
0004234284.tif 000003
【図３】
0004234284.tif 000004