(57)【要約】【課題】切刃の切れ味を維持する抜き型を提供すること。【解決手段】基材２から突出した切刃１を備えた抜き型において、前記切刃の表面に炭素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン膜３を形成したことを特徴とする抜き型である。このため、打ち抜き時に生じる切り屑や接着剤をダイヤモンドライクカーボン膜３に凝着しにくくすることが可能となる。これにより、凝着に伴う切刃９の切れ味の低下を抑制し、切刃９の寿命を延ばし、抜き数を増大することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材から突出した切刃を備えた抜き型において、
前記切刃の表面に炭素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン膜を形成したことを特徴とする抜き型。
【請求項２】
前記切刃に形成したダイヤモンドライクカーボン膜を研磨することを特徴とする請求項１に記載の抜き型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムや紙のようなシート状部材を所定の形状に打ち抜く抜き型の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート状の部材を所定の形状に打ち抜く切刃を備えた抜き型として、用途に応じて種々の抜き型が使い分けられている。例えば、比較的厚みのあるシート部材を打ち抜く場合には、ベニヤ合板にＳＫ材等の刃物を埋め込んだトムソン型が用いられ、一方、より高精度が要求される薄物の打ち抜きの場合には、基材にエッチングを施して切刃を形成するエッチングダイやこのエッチングダイの刃先をさらに鋭く研削加工したピナクルダイ、あるいはＮＣマシニングセンターにより基材から切刃を形成するＮＣ彫刻刃型が用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の抜き型の切刃にあっては、紙、フィルム、銅箔、アルミ箔等及びこれらを接着剤を介して積層した積層シートを打ち抜く場合に、切り屑や接着剤が切刃の刃先近傍側面に凝着して、切刃の切れ味を悪くし、打ち抜き形状の精度の低下、切刃のメンテナンス頻度の増大という問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、切り屑や接着剤の凝着を抑制して切り味が低下しにくい切刃を備えた抜き型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】
【０００５】
本発明は、基材から突出した切刃を備えた抜き型において、前記切刃の表面に炭素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン膜を形成したことを特徴とする抜き型である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、抜き型の切刃表面にダイヤモンドライクカーボン膜を形成したので打ち抜き時の切り屑や接着剤が切刃に凝着しにくくなり、切刃の切れ味が低下しにくいという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、抜き型の代表的な一例であるトムソン型の切刃部分の部分断面図である。
【０００８】
トムソン型は、板状の基材２、例えば、ベニア板などのような木製の合板、プラスチック製板、金属製板からなる基材２に抜き形状に対応した溝４を設け、その溝４に帯状の切刃（トムソン刃）１をはめ込んで固定したものである。基材２に溝４を形成する手段としては、レーザー光線によるレーザーカット法、エンドミルを用いるエンドミルカット法、ワイヤを用いるワイヤカット法等が採用される。
【０００９】
切刃１は、工具用炭素鋼ＳＫ材や機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ等を用いて形成され、刃先のみならずその表面全体に渡り、本発明の要旨とするところである、炭素を主成分としたアモルファス構造体からなるダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣ）膜３を形成する。ＤＬＣ膜３の厚さは、例えば３μｍ以下である。
【００１０】
ＤＬＣ膜３は、アンバランスマグネトロンスパッタ法（以下、「ＵＢＭスパッタ法」と称する）によって形成される。
【００１１】
スパッタの原理は、図２に示すように、アルゴン等の不活性ガスを導入した真空中でターゲット４１を陰極として陽極の間でグロー放電させてプラズマを形成し、このプラズマ中のイオンをターゲット４１に衝突させてターゲット４１の原子を弾き飛ばし、この原子をターゲット４１と対向して配置されたワーク（切刃１）２１上に堆積させて皮膜を形成するようになっている。
【００１２】
ＵＢＭスパッタ法は、スパッタ蒸発源４０ａ〜４０ｄにターゲット４１の中心部と周辺部で異なる磁気特性を有する磁場４２、４３が配置されて、プラズマを形成しつつ強力な磁場４２により発生する磁力線の一部がワーク２１の近傍に達し、ワーク２１にバイアス電圧を印加することによって、ターゲット４１を構成する物質がワーク２１上に堆積される。
【００１３】
図３は、ＵＢＭスパッタ装置５０の基本構成を示す。真空チャンバ５１に４つのスパッタ蒸発源４０ａ〜４０ｄが設けられ、その中央に配置された自公転式ワークテーブル５６上にワーク２１が置かれ、ワーク２１にコーティングが行われる。スパッタ蒸発源４０ａ〜４０ｄには皮膜材料となる平板状ターゲットが取り付けられる。真空チャンバ５１にはアルゴン等の不活性ガスとメタンガス等の炭化水素ガスが所定量充填される。
【００１４】
スパッタ蒸発源４０ａ、４０ｃにはターゲットとしてグラファイトを使用し、スパッタ蒸発源４０ｂ、４０ｄにはターゲットとして金属を使用する。
【００１５】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００１６】
ＤＬＣ膜３は、切刃として用いられる炭素鋼より低摩擦係数を備えている。したがって、このようなＤＬＣ膜３を切刃１の表面に形成することにより、打ち抜き時に生じる切り屑や接着剤を切刃１に凝着しにくくすることが可能となる。このため、凝着に伴う切刃１の切れ味の低下を抑制し、切刃１の寿命を延ばし、またはメンテナンスの頻度を低下させることができる。また、切刃の切れ味低下による抜き精度の悪化を抑制することができる。
【００１７】
なお、ＤＬＣ膜３を切刃１表面に形成後、ＤＬＣ膜３表面を研磨し、平滑化してもよい。この場合には、ＤＬＣ膜３表面の平滑化により切り屑や接着剤の凝着が一層抑制され、低摩擦係数に伴う効果を一層高めることができる。
【００１８】
図４は、抜き型の代表的な一例であるピナクルダイの切刃部分の部分断面図である。
【００１９】
ピナクルダイは、従来から行われているエッチングにより切刃を形成するエッチングダイの切刃の刃先の丸みを研削加工して鋭利にしたものであり、エッチングダイでは抜くことができなかった紙やフィルム等を抜くことができる。
【００２０】
したがって、ピナクルダイにＤＬＣ膜３を形成する場合には、まず基材５にエッチング加工を施し、従来のエッチングダイ相当の形状を形成する。その後、刃先を研削して所定の形状及び切刃高さに加工してピナクルダイを形成する。次に、ピナクルダイの切刃６の表面にＤＬＣ膜７を前述したＵＢＭスパッタ法等を用いて形成する。
【００２１】
ピナクルダイの切刃６表面にＤＬＣ膜７を形成することにより、打ち抜き時に生じる切り屑や接着剤をＤＬＣ膜７に凝着しにくくすることが可能となる。このため、凝着に伴う切刃６の切れ味の低下を抑制し、切刃６の寿命を延ばし、またはメンテナンスの頻度を低下させることができる。また、切刃６の切れ味低下による抜き精度の悪化を抑制することができる。
【００２２】
図５は、抜き型の代表的な一例である彫刻刃型の切刃部分の部分断面図である。
【００２３】
彫刻刃型は、トムソン型に用いられる材料と同等の硬度を有するステンレス材を高速高精度のマシニングセンタを用いて切削加工し、切刃を形成したもので、抜き精度の向上と高耐久性とを両立することを目的とするものである。
【００２４】
彫刻刃型にＤＬＣ膜形成する場合には、まずステンレス基材８にマシニングセンタを用いて切削加工を施し、所定形状の切刃９を形成する。その後、切刃９の表面にＤＬＣ膜１０を前述したＵＢＭスパッタ法等を用いて形成する。
【００２５】
彫刻刃型の切刃９表面にＤＬＣ膜１０を形成することにより、打ち抜き時に生じる切り屑や接着剤をＤＬＣ膜１０に凝着しにくくすることが可能となる。このため、凝着に伴う切刃９の切れ味の低下を抑制し、切刃９の寿命を延ばし、抜き数を増大することができる。また、切刃９の切れ味低下による抜き精度の悪化を抑制することができる。
【００２６】
なお、これまでの説明で切刃表面にＤＬＣ膜３、７、１０を形成したが、切刃表面にＤＬＣ膜３、７、１０を形成後、ＤＬＣ膜表面を研磨し、平滑化してもよい。この場合には、ＤＬＣ膜表面の平滑化により切り屑や接着剤の凝着が一層抑制され、低摩擦係数に伴う効果を一層高めることができる。
【００２７】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、シート状部材を所定形状に打ち抜く抜き型に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示し、トムソン型の切刃部分の部分断面図。
【図２】同じくスパッタ法の原理を示す説明図。
【図３】同じくＵＢＭスパッタ装置の構成図。
【図４】ピナクルダイの切刃部分の部分断面図。
【図５】彫刻刃型の切刃部分の部分断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１    切刃
２    基材
３    ＤＬＣ膜
４    溝
５    基材
６    切刃
７    ＤＬＣ膜
８    ステンレス基材
９    切刃
１０  ＤＬＣ膜
【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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