(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積み重ねられたシート材を押し切る断裁刃において、
母材に蝋付けされた鋼に設けられ、研磨基準面に対して刃先から背面と反対側へ第１角度θ１（２９°≦θ１≦３４°）で傾斜する一番刃先面と、
前記母材に設けられ、前記一番刃先面の終端から押し切り方向に対して、前記第１角度θ１より小さい第２角度θ２（２６°≦θ２≦３０°）で傾斜する２番刃先面と、
を有することを特徴とする断裁刃。
【請求項２】
前記刃先に前記一番刃先面と反対側に傾斜し、前記一番刃先面と連続する刃先殺し面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の断裁刃。
【請求項３】
前記一番刃先面に湾曲して凹設されたすくい面を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の断裁刃。
【請求項４】
前記背面側に前記刃先から研磨基準面に対して前記１番刃先面側へオフセットされた逃げ面を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の断裁刃。
【請求項５】
少なくとも、前記背面側に前記シート材の断裁面との金属親和力を下げるコーティングを施したことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の断裁刃。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかの断裁刃を用い、シート材を断裁する断裁方法において、
断裁刃の刃先が円弧状の移動軌跡を描くように裁断刃をスイングさせながら押し下げ、刃先の長手方向両端の角部を当てずにシート材を断裁することを特徴とする断裁方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れかの断裁刃を用い、シート材を断裁する断裁方法において、
断裁刃の一番刃先面で断裁されて傾斜した逃げ側の断裁面が、落し代として逃げ側となるようにセットして、再度を化粧断裁する断裁方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積み重ねられた平版印刷版等のシート材を断裁する際に使用する断裁刃と断裁方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光性平版印刷版等のようなアルミニウム製のシート材を積み重ねて断裁するとき、断裁刃の刃先面の背面に潤滑剤を塗布し、背面に切り屑が付着しないようにして、シート材の断裁面に筋が発生しないようにする断裁方法がある（特開平２−１０９６９９号）。
【０００３】
しかし、潤滑剤を背面へ均一に塗布することが難しく、さらに、潤滑剤がシート材を変質させる場合もある。また、潤滑剤が塗布されていない刃先面に切り屑が付着し、断裁面の質を悪化させることがある。
【０００４】
一方、刃先面の背面に硬質カーボンコーティングを施した断裁刃もあるが（特開平２−８３１９７号）、刃先の条件によっては、シート材の切り屑が刃先面に付着して断裁面の質を悪化させる。
【０００５】
また、図１８に示すように、刃先面７０の背面７２に逃げ面７４を形成し、この逃げ面７４を断裁刃７６の押し込み方向に対してθ＝１°〜７°傾斜させたものがある（特開平５−２７７９８４号）。この断裁刃７６でも、刃先の条件により、シート材７８（シート材７８の間には合紙８０が挟まれている）の切り屑が刃先面７０に付着して断裁面の質を悪化させる。
【０００６】
一方、アルミニウム製のシート材を積み重ねて断裁する際、間に合紙がないと、断裁刃でシート材を断裁することができない。そして、合紙が断裁面に付着することを防止するために、表面にポリエチレンラミネートを施した合紙や、ポリエチレンから作られた合成パルプを混抄した合紙が提案されている（特開平２−２５８４５号）。
【０００７】
しかし、ポリエチレンを使用した紙は特殊で高価となり、また、ラミネートを施したものは資源回収ができず、焼却処分しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、パルプ１００％の合紙を使用してもシート材の断裁品質が悪くならず、刃先の両面にシート材の主原料の切り屑が付着し難く、断裁面の質を良好とし、断裁刃の寿命を長くすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、積み重ねられたシート材を押し切って断裁する。この断裁刃には、研磨基準面に対して、刃先から第１角度θ１（２９°≦θ１≦３４°）で傾斜する一番刃先面が設けられている。また、一番刃先面の終端から研磨基準面に対して、第１角度θ１より小さい第２角度θ２（２６°≦θ２≦３０°）で傾斜する２番刃先面が設けられている。
【００１０】
この構成では、一番刃先面がシート材をカットすると、これに続く二番刃先面がカットされたシート材を外側に押しやるので、一番刃先面に掛かる負荷が小さくなる。このため、断裁刃の寿命が長くなり、また、刃先面に切り屑が付着し難い。
【００１１】
なお、研磨基準面とは、刃先を研磨台から５〜２０ｍｍ程度突出させた状態で、背面を研磨台の上に載せたときの接線面をいう。
【００１２】
請求項２に記載の発明には、刃先に一番刃先面と反対側に傾斜し、一番刃先面と連続する刃先殺し面が形成されている。このような刃先殺し面を形成することで、研磨したての断裁刃でも刃こぼれがし難く、当初より安定した状態で使うことができ、また、シート材の断裁面の角部にバリを発生させない。逆に言えば、研磨したての断裁刃は鋭利であるため刃こぼれしやすく、また、ある回数使用して刃先が摩耗しないと、安定した断裁面とならない。すなわち、刃先殺し面を形成することで、上記のような不都合を解消できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、一番刃先面に湾曲して凹設されたすくい面が形成されている。このすくい面から切り屑が逃げて刃先面に切り屑が付着しにくくなり、また、パルプ１００％の合紙を使用したシート材でも断裁品質が悪くならない。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、背面側に刃先から研磨基準面に対して１番刃先面側へオフセットされた逃げ面が形成されている。これにより、背面側に切り屑が付着する力を減らすことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、少なくとも、背面側にシート材の断裁面との金属親和力を下げるコーティングが施されている。これにより、背面に切り屑が付着し難くなるので、断裁面の質が良好となり、断裁刃の寿命が長くなる。
【００１６】
なお、両面にコーティングすることが好ましいが、次に研磨するとき刃先面のコーティングは落とされ、背面側は研磨されないので残る。すなわち、背面側だけのコーティングが、経済的な面から有利である。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、断裁刃の刃先が円弧状の移動軌跡を描くように断裁刃をスイングさせながら押し下げ、刃先の長手方向両端の角部を当てずにシート材を断裁する。すなわち、刃先の略中央部分（中央よりどちらかに片寄ることもある）でシート材を断裁し、安定した断裁を保証している。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、断裁刃の一番刃先面で断裁されて傾斜した逃げ側の断裁面が、落し代として逃げ側となるようにセットして、再度を化粧断裁する。
【００１９】
このように、再度化粧断裁して、合紙が付着しやすい一番刃先面側（逃げ側）の断裁面を切り落とすことで、シート材の断裁面の質を保証することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１〜図３に示すように、第１形態に係る断裁刃１０の全体寸法は、長さＬ：２１９０ｍｍ、高さｈ１：１４９ｍｍ、厚さｔ１：１２ｍｍとなっており、断裁装置（図示は省略するが、ドイツ、シュナイダー製セネクター１８５型のギロチンを使用）に取付けられ、スイングしながら下降して、交互に積み重ねられたシート材１２と合紙１４及び厚紙１６を断裁する。
【００２２】
なお、スイングとは、断裁刃１０の左側上支点が右側上支点より少し低くく、断裁刃１０の下降量が左側と右側とで異なり、刃先の移動軌跡が若干の円弧状を描いて移動する動作をいい、被断裁物の条件によって左右の上支点を調整して移動軌跡を変え、切断面の品質が最適となるように設定される。
【００２３】
また、図面では、微細な部位を表現する都合上、各部位の縮尺は無視しており、正確な値は図１０の表を参照されたい。また、厚紙１６は、シート材１２と合紙１４が５〜２００枚積重ねられた束の上下に各１枚（特殊な場合は２枚）入っており、この厚紙で挟まれた束を１〜１０束積重ねて断裁する作業が一般的である。
【００２４】
この断裁刃１０の母材１８は、機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ４５Ｃ／Ｓ５５Ｃ（ＪＩＳＧ４０５１）又は一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００（ＪＩＳＧ３１０１）で作られており、また、鋼２０の材質は、高速度工具鋼ＳＫＨ５１（ＪＩＳＧ４４０３）又は合金工具鋼ＳＫＤ１１（ＪＩＳＧ４４０４）の鋼で、鋼２０は、銀又は銅等の金属を主成分とした蝋付け材で母材１８に蝋付けされている。さらに、鋼２０の材質としては、粉末状の金属原料を混合後、粉末冶金法により製造（燒結）された、均一で微細な炭化物組織を有する超硬合金、粉末高速度工具鋼、粉末合金工具鋼等であっても良い。特に超硬合金は、超硬工具協会ＣＩＳ０１９Ｃ”耐摩耐衝撃工具用超硬合金の材種選択基準”に記載されたＶ１０〜Ｖ６０や、粉末合金工具鋼では、一般の合金工具鋼ＳＫＤ１１と類似した化学成分でクロム量がより多い組成のものであっても良い。
【００２５】
さらに、鋼２０の硬さは、ショア硬さ（ＪＩＳＺ２２４６）で７３〜９５とされ、粉末原料を燒結した鋼では、ピッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）でＨＶ６００〜１８００とされ、寸法は、高さｈ２＝２０〜８０ｍｍ、厚さｔ２＝２〜６ｍｍ（主に３ｍｍ）とされている。
【００２６】
なお、高さｈの値は初期値であり、再研磨される毎に０．２〜１ｍｍ位づつ低くなり、高さが低くなると鋼と母材の蝋付け面積が減少することから蝋付け強度も減少し、最終的には高さが７ｍｍ位で使用不能（鋼が剥がれる現象が発生）となる。
【００２７】
また、鋼２０の刃先２２は砥石２４で研磨され（図７参照）、背面２６側に微少に傾斜する刃先殺し面２６Ａは特殊な砥石で手研磨される（特殊な砥石とは刃先殺し面２６Ａを形成する角度を有した形状の砥石をいう）。このように、刃先殺し面２６Ａを構成することで、研磨したての鋼２０でも刃こぼれがし難く、当初より安定した状態で断裁でき、さらに、シート材１２の断裁面の角部にバリが少なくなる。
【００２８】
なお、図１３（Ａ）に示すように、上バリＢ１及び下バリＢ２の大きさ（高さ）Ｌ１は０〜７０μｍ、図１３（Ｂ）に示す返りＢ３の大きさＬ２は０〜２００μｍとなっており、安全上及び品質上で好ましい数値となっている。ここで、図１３（Ａ）の左側のシート材１２はクランプ側を、右側のシート材１２は逃げ側を示している。また、図１３（Ｂ）は束となったシート材１２の厚紙の直ぐ上にあるシート材１２を示すもので、シート材１２の返りＢ３は、通常厚紙の上の２枚目から５枚目位で発生しなくなる。
【００２９】
この刃先殺し面２６Ａの背面２６（シート材の断裁面と摺動する垂直面）に対する傾斜角度：θ０及び幅：ｂ０は、図１０の表に示すように、本形態では、θ０＝２°、幅ｂ０＝０．０１〜０．０５ｍｍとされ、また、ＪＩＳＢ０６０１の最大高さＲｙを適用し、東京精密製のサーフコムにて表面粗さを測定したが、幅寸法が微少なので、測定不能であった。
【００３０】
一方、鋼２０には、刃先２２から背面２６に対して、刃先殺し面２６Ａと反対側に傾斜角度：θ１で傾斜する一番刃先面２８が正面側に形成されている。また、一番刃先面２８の終端から背面２６に対して、傾斜角度：θ２で傾斜する二番刃先面３０が母材及び鋼に形成されている。
【００３１】
ここで、本形態では、一番刃先面２８の傾斜角度：θ１＝３１°、幅ｂ１＝０．５〜１．０ｍｍ、表面粗さ＝０．３〜０．５μｍとされ、また、二番刃先面３０の傾斜角度：θ２＝２８°、幅ｂ２＝２２ｍｍ、表面粗さ＝０．３〜１．５μｍとされている。なお、図１０の表に示す可能値とは、使用可能な範囲を示すものである。
【００３２】
また、鋼２０の背面２６は、ピッカース屑硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）３０００〜５０００のアモルファス構造の炭素膜がイオンプレーティングにより蒸着されており（図示省略）、膜厚が０．３〜３μｍの通称ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれるコーティング膜が形成されている。
【００３３】
このようにコーティングしてシート材１２の断裁面との金属親和力を下げることで、鋼２０に切り屑が付着し難くなるので（構成刃先が発生し難くなるので）、断裁面の質が良好となり、断裁刃の寿命が長くなる。なお、一番刃先面２８にもコーティングすることが断裁という側面からは好ましいが、この部分は研磨されるので、研磨する度にコーティングする必要があり、経済的な側面からは好ましくない。
【００３４】
次に、本形態に係る断裁方法を説明する。
【００３５】
被断裁物としてシート材１２と合紙１４が交互に密着され１０枚〜１００枚程度積み重ねられている。ここで、シート材１２は、０．３ｍｍ×１３１０ｍｍ×１０５０ｍｍのアルミ板に感光層が塗布された平版印刷版である。また、合紙１４は、漂白クラフトパルプから抄造した坪量３０〜４５ｇ／ｍ2、密度０．７〜０．８５ｇ／ｍ3、水分４〜６％、ベック平滑度５０〜２００秒、ＰＨ４〜６である。
【００３６】
さらに、上下には、故紙から抄造した坪量４００〜１５００ｇ／ｍ2 、密度０．７〜０．８５ｇ／ｍ3 、水分４〜８％、ベック平滑度３〜２０秒、ＰＨ４〜６の保護用の厚紙１６が配置されている。
【００３７】
そして、受け台３２の上には、上述した製品束３４が１〜１０束積み重ねられ、４〜６トンの力が加えられたクランプ３６で製品束３４を押え、断裁刃１０を左上から右斜め下へ下降しながら（スイングしながら）押し切る。このとき、刃先２２の角部２２Ａは製品束３４に当たることなく、刃先２２の中央部分が押し込まれる。なお、断裁刃１０が右上から左斜め下へ動く場合もある。
【００３８】
そして、刃先２２が当て木３８（ポリプロピレン製、ナイロン製）に当たるまで押し込まれると、図３に示すように、一番刃先面２８にカットされながら、ニ番刃先面３０によって逃げ側（クランプ３６で拘束されていない方）の製品束３４の断裁面が押しやられ斜めになる。
【００３９】
ここで、図３に示すように、逃げ側の製品束３４の断裁面３４Ａの質が悪い場合（例えば、バリ・返りが大きい、紙粉が版面に付着している等）、逃げ側の製品束３４の断裁面３４Ａと反対側の耳部を揃え、図４に示すように、製品束３４をクランプ３６で押さえ、断裁面３４Ａが０．５ｍｍ以上の落し代３４Ｃとなるようにセットして、再度化粧断裁する。これにより、逃げ側の製品束３４の断裁面３４Ｂ品質を保証することができる。
【００４０】
次に、第２形態に係る断裁刃について説明する。
【００４１】
図５及び図６に示すように、第２形態では、鋼２０の一番刃先面に湾曲したすくい面４０（凹面）が形成されている。これにより、すくい面４０からアルミの切り屑が逃げて刃先面に付着しにくくなり、パルプ１００％の合紙を使用したシート材でも断裁品質が悪くならない。このすくい面４０の最大窪み深さｄは０．３〜２６μｍである（図７参照）。
【００４２】
ここで、すくい面４０の加工方法を説明する。
【００４３】
図７〜図９に示すように、円筒形状の砥石２４を、一番刃先面２８に対して研磨方向へ（断裁刃の長手方向へ）α傾ける。すると、砥石２４の外周部は、楕円状の軌跡を描いて一番刃先面２８を研磨し、湾曲した凹面が形成される。
【００４４】
ここで、本形態で使用した砥石２４の外径はＤ＝５０ｍｍ、砥石２４の傾斜角度α、＝３５°、一番刃先面の背面に対する傾斜角度はθ１＝３１°、すくい幅Ｗ＝０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、すくい深さｄ＝０．７μｍ〜２．８μｍとされてる。
【００４５】
また、すくい幅Ｗは、Ｗ＝１／２×ｓｉｎα｛Ｄ−（Ｄ2−Ｗ2）1/2｝で表され、すくい幅Ｗとすくい深さＨとの関係を示したものが図１１に示すグラフである。このグラフにより、一番刃先面の幅から形成されるすくい面の深さを大体把握できる。
【００４６】
なお、変形例として、図１２に示すように、背面側に逃がし面４２が形成された断裁刃４６がある。
【００４７】
この断裁刃４６は、長さ１７００ｍｍ又は１９００ｍｍ、高さ１６５ｍｍ、母材の厚さｔ４＝１４ｍｍ、刃金４４の厚みｔ５＝６ｍｍで、第１形態及び第２形態と比較して剛性が高くなっている。また、逃がし面４２の背面４８に対する傾斜角度θ３は０．５°〜５°とされている。
【００４８】
このように、逃がし面４２を形成することで、この部分が断裁面をこすることがなく、構成刃先（刃先にアルミが付着してアルミでものを切るようになること）が発生し難くなる。なお、図１２には、図示されていないが、他の形態と同様に、１番刃先面、２番刃先面、及び刃先殺し面が形成されている。
【００４９】
また、断裁刃の寸法、形状、鋼の寸法、形状等は任意に組み合わせ可能であり、本形態で記載したものに限定されない。
【００５０】
さらに、図１４及び図１５に示すように、鋼９０の厚さＴは、実用範囲として３〜６ｍｍで、厚い程刃の剛性が大きくなり刃欠けしにくい。また、鋼９０の高さＬは、初期値での実用範囲では２０〜７５ｍｍで、高いほど再研磨回数が増やせ、剛性が大きくなり有利となる。背面の逃がし面９２は深さＤを１ｍｍを実用しているが、０．５〜３ｍｍまでの範囲で増減できる。但し、深くなるほど、刃の剛性が減り、欠けやすくなる。
【００５１】
また、一般に研磨条件（砥石径と砥石の傾け角度）により、図１６に示すように、背面の逃げ面９４が平面の場合、又は逃げ面９６が円弧の場合がある。
【００５２】
なお、研磨基準面とは、図１７（Ａ）に示すように、背面が平面の断裁刃１２２の場合、研磨機の研磨台１２０に載せ、刃先１２２Ａを研磨台１２０の角から５〜２０ｍｍ程度突出させた状態での接線面１２２Ｃをいい、また、図１７（Ｂ）に示すように、背面が円弧の断裁刃１２４の場合は、研磨台１２０の研磨面１２０Ａをいう。
【００５３】
なお、断裁刃１２２、１２４を研磨するとき、研磨台１２０を必要角度Ａ傾けて、砥石を水平移動させる（紙面の奥方向）。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、パルプ１００％の合紙を使用してもシート材の断裁品質が悪くならない。また、刃先面にシート材の主原料の切り屑が付着し難く、断裁面の質が良好となる。さらに、断裁刃の寿命を長くすることができるので、刃交換の手間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態に係る断裁刃の断裁状態を示す正面図である。
【図２】第１形態に係る断裁刃の断裁状態を示す断面図である。
【図３】第１形態に係る断裁刃の断裁状態を示す断面図である。
【図４】第１形態に係る断裁刃の化粧断裁状態を示す断面図である。
【図５】第２形態に係る断裁刃の斜視図である。
【図６】第２形態に係る断裁刃の断裁状態を示す断面図である。
【図７】第２形態に係る断裁刃の研磨状態を示す斜視図である。
【図８】第２形態に係る断裁刃の研磨状態を示す正面図である。
【図９】第２形態に係る断裁刃の研磨状態を示す断面図である。
【図１０】断裁刃の各部位の寸法を示す表である。
【図１１】すくい深さとすくい幅との関係を示すグラフである。
【図１２】変形例に係る断裁刃の断裁状態を示す断面図である。
【図１３】断裁後のシート材のバリ発生状況を示す拡大図である。
【図１４】断裁刃の鋼形状の変形例を示す断面図である。
【図１５】断裁刃の鋼形状の変形例を示す断面図である。
【図１６】断裁刃の背面の形状を示す断面図である。
【図１７】断裁刃の研磨基準面を説明する説明図である。
【図１８】従来例に係る断裁刃の断裁状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２８      一番刃先面
２６Ａ    刃先殺し面
３０      ２番刃先面
４０      すくい面
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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