JP2004223632A - プラスチックシート加工用刃材及び折り曲げ罫線入りプラスチックシート - Google Patents

Abstract

【課題】折り曲げが容易な罫線をプラスチックシートに形成することができ、しかも罫線形成時の加工力が少なくて済むプラスチックシート加工用刃材を提供する。
【解決手段】フレキシブルベース２の片面に折り曲げ罫線を形成するための罫線刃３を形成し、その罫線刃の刃面（刃両側面の刃面）３ａ，３ａを湾曲凹面に加工することで、刃角θを小さくしても罫線刃３が折れないようにするとともに、罫線刃３の側面（刃面３ａ）でプラスチックシートを押す面積を小さくして罫線加工時に罫線刃３に作用する圧力を小さくする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられるプラスチックシート加工用刃材、及び、折り曲げ罫線入りプラスチックシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
洗顔用化粧品、頭髪用化粧品、浴用化粧品等の化粧品などの包装容器として、プラスチックケースが用いられている。
【０００３】
プラスチックケースは、一般に、プラスチックシートを図１０に示すような形状（展開形状）に打ち抜くとともに、罫線刃にて折り曲げ罫線（溝条）Ｌを形成しておき、その折り曲げ罫線入りプラスチックシートＳを、折り曲げ罫線Ｌに沿って折り曲げ、必要な箇所に糊付けを行うことにより容器状に組み立てるという方法で作られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
折り曲げ罫線入りプラスチックシートの製作には、従来、ベニヤ板等のダイボードに、折り曲げ罫線に応じた溝切加工を行い、その溝に帯状の罫線刃（帯刃）を嵌め込んだダイを平板打抜装置などに装着して折り曲げ罫線を加工するという方法が採られている。
【０００５】
また、他の方法として、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に、折り曲げ罫線に応じたパターン形状の罫線刃を有するフレキシブルダイ（ロータリダイまたはフラットダイ）を作製し、このフレキシブルダイを、図１２に示すようなロータリ打抜装置２００や、図１３に示すような平板打抜装置３００などに装着して、プラスチックシートＳに折り曲げ罫線Ｌを加工するという方法も採られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６３８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラスチックシートに罫線をつけて折り曲げる方法は、従来から紙容器の形成に用いられてきた技術であるが、プラスチックシートの場合、紙シートよりも弾性が大きいことから、強い曲げ力が必要である上、曲げの角部がきれいな形状にならないという問題がある。これを解消するには、罫線刃の刃角（刃先角度）を小さくして刃先を先鋭にすればよいが、刃角を小さくすると罫線刃が折れやすくなる。また、プラスチックシートは弾性が高いことから、加工時に罫線刃に作用する圧力が大きくなり、加工負荷が増加するので、加工装置に高い剛性と大きな動力（加工力）が必要になる。
【０００８】
さらに、紙シートの加工では、一般に、打抜加工と罫線形成とが同一工程で実施されているが、プラスチックシートの加工の場合、前記したように、罫線形成時に大きな加工力が必要になるため、打抜加工と罫線形成を同一工程で行うことが難しく、特に、上記したようなロータリ打抜装置では、大きな加工力を実現することが難しことから、打抜加工と罫線形成とは別工程で実施されているのが現状である。
【０００９】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、折り曲げが容易な罫線をプラスチックシートに形成することができ、しかも罫線形成時の加工力が少なくて済むプラスチックシート加工用刃材の提供と、折り曲げ性が良好な折り曲げ罫線入りプラスチックシートの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラスチックシート加工用刃材は、折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材であって、折り曲げ罫線を形成する罫線刃を有し、その罫線刃の刃面（刃の両側面の刃面）が湾曲凹面に加工されていることによって特徴づけられる。
【００１１】
本発明のプラスチックシート加工用刃材は、折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材（フレキシブルダイ）であって、ベース（フレキシブルベース）の片面に折り曲げ罫線を形成する罫線刃が形成されており、その罫線刃の刃面（刃の両側面の刃面）が湾曲凹面に加工されていることによって特徴づけられる。
【００１２】
本発明のプラスチックシート加工用刃材は、折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材（フレキシブルダイ）であって、ベース（フレキシブルベース）の片面に、シート打ち抜き用の打抜刃と、折り曲げ罫線を形成する罫線刃が形成されており、その罫線刃の刃面（刃の両側面の刃面）が湾曲凹面に加工されていることによって特徴づけられる。
【００１３】
なお、本発明は、帯鋼などを母材として切削加工や研削加工により罫線刃が形成される刃材（帯刃）にも適用可能である。
【００１４】
本発明のプラスチックシート加工用刃材によれば、罫線刃の刃面が湾曲凹面で加工力による応力がかかる部分がアール状になっているで、断面二等辺三角形の罫線刃と比較して、刃角を小さくしても刃が折れ難くなり、刃角を小さくすることができる。これにより、折り曲げ性が良好で、きれいな角（折曲部の角）を得ることが可能な折り曲げ罫線をプラスチックシートに形成することができる。
【００１５】
また、罫線刃の刃面が湾曲凹面であるので、断面二等辺三角形の罫線刃と比べて、刃の側面（刃面）でプラスチックシートを押す面積が小さくなり、罫線加工時に罫線刃に作用する圧力を小さくすることができる。これにより、プラスチックシートであっても小さい加工力で折り曲げ罫線を形成することができる。
【００１６】
さらに、罫線加工時に罫線刃に作用する圧力が小さくて済むことから、ロータリ打抜装置や平板打抜装置等の加工装置の剛性をさほど高める必要がなくなる。また、プラスチックシートの加工において、打抜加工と罫線形成とを同一工程で行うことが可能になる。
【００１７】
本発明のプラスチックシート加工用刃材において、罫線刃の刃角をθ、罫線刃の刃深度（刃高さ）をα、罫線刃の根元部の幅をｄ及び加工を行うプラスチックシートの厚みをβとすると、２０°≦θ≦５０°、０．５β≦α≦０．９β、１．６α≦ｄ≦２．５αの関係を満たすようにすることが好ましい。
【００１８】
罫線刃の刃角θが２０°未満であると罫線刃の刃先が先鋭になり過ぎて罫線形成時にプラスチックシートが割れる可能性があり、刃角θが５０°を超えると折り曲げ性が悪くなるとともに、加工抵抗が大きくなってしまう。
【００１９】
罫線刃の刃深度αが０．５β未満であると折り曲げ性が悪くなり、刃深度αが０．９βを超えるとプラスチックシートが割れる可能性がある。
【００２０】
罫線刃の根元部の幅ｄが１．６α未満であると罫線刃が折れやすくなり、根元部の幅ｄが２．５αを超えると折り曲げ性が悪くなる上、加工抵抗が大きくなってしまう。
【００２１】
なお、以上の条件、Ｊ１：２０°≦θ≦５０°、Ｊ２：０．５β≦α≦０．９β、Ｊ３：１．６α≦ｄ≦２．５αの全ての条件を満足するように罫線刃を形成してもよいし、それら条件Ｊ１〜Ｊ３のうち、いずれか１つもしくは２つの条件を満足するように罫線刃を形成してもよい。
【００２２】
本発明のプラスチックシートは、前記した特徴をもつ罫線刃が形成された刃材を用いて折り曲げ罫線が形成されているので、プラスチックケースを作製するにあたり、シートの折り曲げをスムーズに行うことができるとともに、きれいな角（折曲部の角）を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明のプラスチックシート加工用刃材（フレキシブルダイ）の実施形態の構造を示す要部斜視図である。図２はその実施形態の縦断面図である。
【００２５】
この例のプラスチックシート加工用刃材１は、図１２に示すようなロータリ打抜装置２００などに適用されるロータリダイであって、フレキシブルベース２の片面に罫線刃３が、図１０に示す展開形状の折り曲げ罫線Ｌに対応するパターンで形成されており、その罫線刃３の刃面（刃の両側面）３ａ，３ａが湾曲凹面（円弧状凹面）に加工されていることによって特徴づけられる。
【００２６】
このように、罫線刃３の刃面３ａ，３ａを湾曲凹面とすることにより、断面二等辺三角形の罫線刃と比較して、刃角θを小さくしても刃が折れ難くなるので、刃角θを小さくすることができる。これにより、折り曲げ性が良好で、きれいな角（折曲部の角）を得ることが可能な折り曲げ罫線をプラスチックシートに形成することができる。
【００２７】
また、罫線刃３の刃面３ａ，３ａを湾曲凹面とすることにより、断面二等辺三角形の罫線刃と比べて、刃の側面（刃面３ａ）でプラスチックシートＳを押す面積が小さくなり、罫線加工時に罫線刃３に作用する圧力を小さくすることができる。これにより、プラスチックシートＳであっても小さい加工力で折り曲げ罫線Ｌを形成することができる。
【００２８】
ここで、本実施形態において、罫線刃３の刃先３ｂの幅は５〜１０μｍであることが好ましい。
【００２９】
また、罫線刃３の刃角をθ、罫線刃３の刃深度（刃高さ）をα、罫線刃３の根元部の幅（フレキシブルベース２からの立ち上がり部分の幅）をｄ、加工を行うプラスチックシートＳの厚みをβとすると、２０°≦θ≦５０°、０．５β≦α≦０．９β、１．６α≦ｄ≦２．５αの関係を満たすことが好ましい。
【００３０】
このような条件を満足すると、折り曲げ性が良好な折り曲げ罫線ＬをプラスチックシートＳに加工することができるとともに、罫線加工時の加工抵抗を少なくすることができる。さらに、罫線刃３が折れ難くなる上、罫線加工時においてプラスチックシートＳが割れることを防止することができる。
【００３１】
次に、図１、図２に示すプラスチックシート加工用刃材（フレキシブルダイ）の製造方法の一例を、図３を参照しながら説明する。
【００３２】
（１）図５に示す形状の露光パターン１２ａつまり図１、図２に示す折り曲げ罫線Ｌに対応する露光パターン１２ａを有するフォトマスク（フィルム）１２を製版しておく。
【００３３】
（２）図３（Ａ）に示すように、金属板１１として強磁性体である鋼板（例えば厚さ：０．５０ｍｍ）を用い、その金属板１１の表面に、フォトレジスト１３を一様に塗布する。次に、図３（Ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１３の上面にフォトマスク１２を配置・位置決めした状態で露光を行い、次いで、フォトレジスト膜１３の現像を行って、金属板１１の表面上に、図６に示すようなレジストパターン１４を形成する（図３（Ｃ））。
【００３４】
（３）レジストパターン１４をマスクとして金属板１１のエッチングを開始し、そのエッチングの進行が、所定深さに達した時点でエッチングを停止する。このエッチングにより、フレキシブルベース２が形成されるとともに、そのフレキシブルベース２上に断面台形状の突部（突条）１０が罫線形成ラインに沿って形成される（図３（Ｄ））。
【００３５】
（４）ＮＣ加工機を使用して、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、断面台形状の突部１０の両側面を、円弧状の外周面を有する切削工具２１にて切削して刃先加工（刃面３ａ，３ａ加工）を行うことによって、図１、図２に示す刃材つまり罫線刃３がフレキシブルベース２の片面に形成されたプラスチックシート加工用刃材１を得る。
【００３６】
なお、以上の各製造工程では、エッチングにより断面台形状の突部を形成した後、刃面加工（刃先加工）を行っているが、これに限定されることなく、エッチングにより断面三角形状の突部を形成した後に、その断面三角形状の両側面に刃面加工を行うようにしてもよい。
【００３７】
そして、本実施形態においては、図１、図２に示すようなプラスチックシート加工用刃材１を、図１２に示すようなロータリ打抜装置２００のダイシリンダ（マグネットロール）２０１に装着してプラスチックシートの罫線加工を行うことにより、図１１に示すような断面形状の折り曲げ罫線Ｌを加工したプラスチックシートＳを得ることができる。このような折り曲げ罫線Ｌが加工されたプラスチックシートＳは折り曲げ性が良好であり、しかもケースの角（折曲部の角）を、きれいに仕上げることができる。
【００３８】
なお、フレキシブルベースに形成する罫線刃としては、図２に示した形状のほか、例えば図７に示すような形状の罫線刃３′であってもよい。
【００３９】
以上の実施形態では、フレキシブルベース２の片側に罫線刃３のみを形成しているが、本発明はこれに限られることなく、例えば図８に示すように、フレキシブルベース１０２の片側に、図２と同形状の罫線刃１０３と、図１０に示す展開形状（打抜形状）に合わせたパターンの打抜刃１０４を形成しておいてもよい。このようなプラスチックシート加工用刃材１０１を用いると、プラスチックシートＳの加工において、打抜加工と罫線形成とを同一工程で行うことが可能になり、罫線入りプラスチックシートの生産性が向上する。
【００４０】
なお、打抜刃１０４は、前記した罫線刃３と同様なエッチング・刃先加工（図３及び図４参照）によって形成することができる。
【００４１】
以上の実施形態では、ロータリ打抜装置などに装着されるロータリダイに本発明を適用した例を示しているが、これに限られることなく、平板打抜装置などに装着されるフラットダイ（プラスチックシート加工用刃材）にも本発明は適用可能である。
【００４２】
また、ロータリダイやフラットダイなどのフレキシブルダイに限られることなく帯刃にも本発明を適用できる。その具体的な例を図９に示す。
【００４３】
図９に示すプラスチックシート加工用刃材３１は、ベニヤ板等のダイボードに加工された溝に嵌め込んで使用される刃材（帯刃）であって、帯鋼の片側に罫線刃３３が切削加工もしくは研削加工にて形成されており、その罫線刃３３の刃面（刃の両側面）３３ａ，３３ａが湾曲凹面（円弧状凹面）に加工されている点に特徴がある。
【００４４】
このように、罫線刃３３の刃面３３ａ，３３ａを湾曲凹面とすることにより、折り曲げ性が良好で、きれいな角（折曲部の角）を得ることが可能な折り曲げ罫線をプラスチックシートに形成することができる。
【００４５】
ここで、図９のプラスチックシート加工用刃材３１においても、罫線刃３３の刃先３３ｂの幅は５〜１０μｍであることが好ましい。
【００４６】
また、罫線刃３３の刃角をθ、罫線刃３３の刃深度（刃高さ）をα、罫線刃３３の根元部の幅をｄ、加工を行うプラスチックシートＳの厚みをβとすると、２０°≦θ≦５０°、０．５β≦α≦０．９β、１．６α≦ｄ≦２．５αの関係を満たすことが好ましい。
【００４７】
このような条件を満足すると、折り曲げ性が良好な折り曲げ罫線ＬをプラスチックシートＳに加工することができるとともに、罫線加工時の加工抵抗を少なくすることができる。さらに、罫線刃３３が折れ難くなる上、罫線加工時においてプラスチックシートＳが割れることを防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラスチックシート加工用刃材によれば、罫線刃の刃面を湾曲凹面としているので、断面二等辺三角形の罫線刃と比較して、折り曲げ性が良好で、ケースの角をきれいに仕上げることが可能な折り曲げ罫線をプラスチックシートに形成することができる。さらに、罫線加工時に罫線刃に作用する圧力を小さくすることができるので、プラスチックシートであっても小さい加工力で折り曲げ罫線を形成することができ、加工装置の剛性を高める必要がなく、加工装置の小型化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチックシート加工用刃材の実施形態の要部斜視図である。
【図２】図１のプラスチックシート加工用刃材の断面図である。
【図３】図１のプラスチックシート加工用刃材の製造方法を模式的に示す図である。
【図４】同じく製造方法を模式的に示す図である。
【図５】図３の製造方法に用いるフォトマスクを模式的に示す平面図である。
【図６】図３の製造方法において形成するレジストパターンを模式的に示す平面図である。
【図７】罫線刃の変形例を示す要部断面図である。
【図８】本発明のプラスチックシート加工用刃材の他の実施形態の要部断面図である。
【図９】本発明のプラスチックシート加工用刃材の別の実施形態の縦断面図である。
【図１０】折り曲げ罫線入りプラスチックシートの一例を示す正面図である。
【図１１】折り曲げ罫線の形状を模式的に示す断面図である。
【図１２】ロータリ打抜装置の一部を模式的に示す斜視図である。
【図１３】平板打抜装置を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１，１０１ プラスチックシート加工用刃材
２，１０２ フレキシブルベース
３，１０３ 罫線刃
３ａ 刃面
３ｂ 刃先
３１ プラスチックシート加工用刃材
３３ 罫線刃
３３ａ 刃面
３３ｂ 刃先
１０４ 打抜刃
２００ ロータリ打抜装置
２０１ ダイシリンダ（マグネットロール）
３００ 平板打抜装置
Ｓ プラスチックシート
Ｌ 折り曲げ罫線

Claims (5)

1. 折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材であって、折り曲げ罫線を形成する罫線刃を有し、その罫線刃の刃面が湾曲凹面に加工されていることを特徴とするプラスチックシート加工用刃材。
2. 折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材であって、ベースの片面に折り曲げ罫線を形成する罫線刃が形成されており、その罫線刃の刃面が湾曲凹面に加工されていることを特徴とするプラスチックシート加工用刃材。
3. 折り曲げ罫線入りプラスチックシートの加工に用いられる刃材であって、ベースの片面に、シート打ち抜き用の打抜刃と、折り曲げ罫線を形成する罫線刃が形成されており、その罫線刃の刃面が湾曲凹面に加工されていることを特徴とするプラスチックシート加工用刃材。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックシート加工用刃材において、前記罫線刃の刃角をθ、罫線刃の刃深度をα、罫線刃の根元部の幅をｄ、加工を行うプラスチックシートの厚みをβとすると、２０°≦θ≦５０°、０．５β≦α≦０．９β、１．６α≦ｄ≦２．５αの関係を満たしていることを特徴とするプラスチックシート加工用刃材。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックシート加工用刃材によって折り曲げ罫線が加工されていることを特徴とする折り曲げ罫線入りプラスチックシート。

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