JP2012528737A - ダイの位置合わせ - Google Patents

Abstract

エンボス加工又はデボス加工のための一組のダイが開示される。この組は、雌型ダイ（４、８０）と、雄型ダイ（７、６７）とを有し、その各々が、鋼バッキングプレート（５、４７、７５）を有する。ダイの一方は、ベースプレート（１、６８）に磁気的に強く引き付けられ、その結果、２つのダイ（４、７又は６７、８０）の間に弱い磁気引力が生じる。この弱い磁気引力は、一組のダイが実質的に自動的に自己位置合わせされることを可能にする。さらに、このような一組のダイを打抜き及び折り目付けダイ（５０）と共に用いて、エンボス加工又はデボス加工と打抜き及び／又は折り畳みとを同じ操作中に同時に行うことを可能にすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンボス加工とデボス加工とを含む装飾加工に関する。特に、本発明は、このような加工に用いられるダイを位置合わせすることに関する。

デボス加工は、（シート又は紙のような）シート素材内に凹みを作るものであり、エンボス加工が、隆起した部分、すなわち浮彫りになる部分を作り出す加工であるのと同等な加工である。したがって、デボス加工は、エンボス加工の鏡像である。雌型ダイであるエンボス加工ダイと共に、カウンタと呼ばれる対応関係の雄型ダイが存在する。平面状のシート素材が２つのダイの間に通され、次にこれらの２つのダイに圧力がかけられることにより、浮き出した像が作られる。

これらの加工に用いられる雌型ダイの１つのタイプは、感光性ポリマー製ダイである。典型的には、用いられる感光性ポリマーは、高いショアー硬度を有する。感光性ポリマーは、フォトレジストを用いて処理加工される。非画像部は、軟らかいナイロン・ブラシによって水で洗い流される。感光性ポリマーは、鋼製であることが好ましい薄い金属製バッキングプレートに接着される。感光性ポリマー製ダイは、接着テープによってプラテン・ベースに固定され、そして最近では、バッキングプレートとプラテン又はシリンダ・ベッド内に位置決めされた磁石との間の磁気引力によって固定される。

カウンタは、少なくとも３つの公知の従来技術の方法に従って作成することができる。第１は、接着性バッキングを備えた羽状の紙（ｆｅａｔｈｅｒｅｄ ｐａｐｅｒ）を伴うＰＲＡＧＯＰＬＡＳＴ（登録商標）システムを用いて、カウンタを紙から手で切り出す方法である。第２は、熱及び／又は圧力の下で成形されて雄型カウンタを形成する、ガラス繊維、パテ及びその他の種々のプラスチックから作られる成形カウンタの使用である。第３のタイプのカウンタは、感光性ポリマーから作られ、同様にポリマー又は他のプラスチック材料であるフィルムバッキングを有する。フィルムバッキングは通常、透明又は半透明であり、操作者が意図する嵌め合わせを目で見ることができるので、２つのダイの位置合わせの助けとなる。

スタンピング機のプラテン上で、又は回転機械の場合はシリンダ上で、カウンタを位置合わせ又は位置決めする必要がある。第１のタイプのカウンタの場合、カウンタは、プラテン又はシリンダに固定された後、その場所で、手で切断される。成形カウンタ、及びフィルムバッキングを有する感光性ポリマー製カウンタの場合は両方とも、カウンタは、「反転」フィットによって位置決めされる。すなわち、雄型カウンタは、雌型ダイの上で、カウンタの雄型突起部が雌型ダイの凹部と嵌合したように見えるまで手動で位置決めされる。一旦、滑り嵌めが達成されたら、両面接着テープがカウンタの背面（カウンタの、雌型ダイから遠い側の面）上に配置される。次いで、カウンタ（又は雄型ダイ）をプラテン又はシリンダに固定するために、プラテン又はシリンダを接着テープと接触する状態までもってくる。
しかしながら、カウンタをプラテン又はシリンダに固定するプロセスの間にカウンタがその正しい位置又は位置合わせから移動するかもしれないという危険がある。雄型カウンタが固定工程中に損なわれるかもしれないというリスクもある。

ダイ打抜きは、封筒又はフォルダなどのような物品のための半加工品を製造するために、シート素材（例えば、紙製シート又はプラスチック製の薄いシートなど）を打ち抜き及び／又はこれに折り目を付けるためのダイの使用を伴う。ダイは、通常、木材、五層積層体、又はパーティクル・ボードなどのような安価な材料のベースを有する。ベース上の最上縁部に、薄い鋼のストリップが取り付けられる。打抜きが所望される場合は、上縁部は鋭利であり、ナイフを構成する。折り目が所望される場合は、ストリップの上縁部は丸みを帯びる。少なくともナイフ・ストリップの両側に沿って弾性材料のストリップが延びており、これは、その非圧縮状態においてナイフの上縁部よりも高い表面を有する。弾性材料の２つのストリップは、打ち抜かれたシート素材がナイフの上に紙詰まりすることを防止するためのエゼクタ機構として機能する。

一般に、ダイ打抜きを用いてシート素材を打ち抜いて形づくることは、シート素材をエンボス加工又はデボス加工する機能とは別の機能である。したがって、ある作業が１０００個の物品の打抜きと、エンボス加工又はデボス加工とを必要とする場合、物品を別々にエンボス加工又はデボス加工し、その後ダイ打抜きしなければならないので、一般に、２×１０００、すなわち２０００回の動作が必要とされる。

しかしながら、近年、打抜きと、エンボス加工又はデボス加工のいずれかとを両方組み合わせることが知られている。このことは、エンボス加工／デボス加工を行うために高価なマグネシウム（又は他の金属）製ダイを用いることで可能になった。このような金属製ダイは、ダイ材料をエッチング除去するために、環境に負荷がかかる酸を必要とし、又は手で彫刻するか若しくはＣＮＣ機械で加工しなければならない。エンボス加工／デボス加工ダイは、一般に両面接着テープによって打抜ダイ上に保持されるか又は刃具内にねじ留め若しくはボルト留めされ、打抜ダイ及び必要とされるいずれかのカウンタに対して慎重に位置合わせされなければならない。

国際公開第２００７／０４５０３７号

本発明の発端は、上述の欠点が少なくともある程度まで改善される代替的な配置を提供したいという要望である。

本発明の第１の態様に従い、エンボス加工／デボス加工に用いるための、雄型ダイと、嵌合する雌型ダイとを含む一組のダイが開示され、ダイの各々は、磁性の又は磁気透過性のバッキングを有する。
本発明の第２の態様に従い、相補的な雄型ダイと雌型ダイとを相互に位置合わせする方法が開示され、この方法は、
（ｉ）少なくとも磁性の又は磁気透過性のバッキングを備えた各ダイを作るステップと、
（ｉｉ）いずれかの順序で又は実質的に同時に、ダイ同士をおおよそ位置合わせし、かつダイ間に磁気引力を印加し、それにより、磁力が、おおよそ位置合わせされたダイの雄型部分と雌型部分とを嵌合させてそれらを正確に位置合わせさせる、ステップと
を含む。
本発明の別の態様によれば、上記の方法に従って位置合わせされたダイでエンボス加工若しくはデボス加工された、又は上記の一組のダイでエンボス加工若しくはデボス加工された、紙又は厚紙などの印刷シート素材の平面状基材が提供される。

雌型ダイは、鋼で裏当てされた金属ブロック（金属は、真鍮、銅、マグネシウム、亜鉛又はアルミニウムのような非鉄金属である）又は鋼で裏当てされた感光性ポリマー製ブロック又は鋼製バッキングを積層することができる任意の基材の形態をとることができ、その全てが上述の磁気による取り付け及び位置合わせの利点を享受することができる。
同様に、雄型ダイは、鋼製ブロック、又はガラス繊維、プラスチック、エポキシ樹脂、感光性ポリマー、非鉄金属のような材料から作られた、鋼で裏当てされたブロック、又は鋼製バッキングを積層することができる任意の基材とすることができ、したがって磁気による取り付け及び位置合わせの利点を享受することができる。

添付の図面を参照して、単なる例として、ここで本発明の好ましい実施形態を説明する。

第１の実施形態の一組のエンボス加工ダイの分解斜視図である。 エンボス加工ダイを受け入れるようになった打抜き及び折り目付けダイの斜視図である。 図２のダイによって受け入れられる雄型エンボス加工ダイの斜視図である。

図１から分かるように、箔スタンピング機又はダイ打抜き機のような印刷機は、ベッド（従来式であり、図１には示されていない）を備え、その上面にベースプレート１が固定されている。この機械はまた、従来のプラテン又はシリンダ・ドラム２も有する。ベースプレート１の上方に、バッキングプレート５を有する雌型感光性ポリマー製ダイ４が位置決めされる。雌型ダイ４の上方に、同様に感光性ポリマーから製造された、相補的な雄型形状を有する相補的な雄型ダイ７が位置決めされる。ちなみに、雌型ダイ４は、それぞれ三角形及び四角形の形状の２つの凹部１４及び２４を有することが分かる。雄型ダイ７は、同様にそれぞれ三角形及び四角形の形状の２つの突出部すなわちボス１７及び２７を有する。雄型ダイ７及び雌型ダイ４は、ボス１７及び２７が凹部１４及び２４と嵌合するという意味で相補的である。
使用時には、２つのダイ４と７との間に、例えば紙基材が通される。ボス１７、２７と凹部１４、２４との嵌合の結果、凹部１４、２４の形状でエンボス加工又はデボス加工された基材が得られる。

図１から分かるように、雄型ダイ７は、感光性ポリマー本体３７と薄いシート状の鋼製バッキングプレート４７とを備える。ボス１７、２７は、感光性ポリマー本体３７の下面から下向きに突き出している。バッキングプレート４７の上面に、接着ストリップ９の配列（接着ストリップは、プラテン若しくはシリンダ２の上に配置することができ、又は図示されるようにバッキングプレート４７の上に配置することができ、又はその両方である）が設けられ、接着ストリップには両面に接着剤が設けられているので、雄型ダイ７とプラテン２とを相互接続するために用いられる。
しかしながら、この相互接続が行われる前に、雄型ダイ７を、雌型ダイ４と正しく位置合わせしなければならない。

その内容が全ての目的で本明細書に組み入れられる特許文献１（国際特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ２００７／００１５５３）において開示された発明に従い、ベースプレート１は、埋め込まれた磁石の配列（図１には示されていない）を備える。これらの磁石は、ベースプレート１を機械のベッドに磁気的に締結する。この同じ磁石がまた、雌型ダイ４のバッキングプレート５を強い磁気引力でベースプレート１に固定する。この強い磁気引力は、加工中に雌型ダイ４にかかる振動力及びその他の力に容易に耐えるのに十分である。

しかしながら、雄型ダイ７を磁気透過性のバッキングプレート４７を有するように作ることは、バッキングプレート４７とベースプレート１の磁石との間に相対的に弱い磁気引力もまた存在することを意味する。バッキングプレート４７が常に相当の距離をもってベースプレート１から離間していること、そして、ベースプレートの磁石によって生成された磁束の大部分がバッキングプレート５を通過することから、この力は、ベッドとベースプレート１との間、及びベースプレート１とバッキングプレート５との間の強い磁力と比べて相対的に弱い。この弱い磁力は、冷蔵庫の磁石と冷蔵庫のドアの金属との間の磁力とほぼ同じ強さである。

雄型ダイ７とベースプレート１との間の弱い磁気引力の結果として、雄型ダイ７を手動で雌型ダイ４にほぼ正しく位置合わせすることが可能になり、弱い磁気引力がバッキングプレート４７をベースプレート１内の磁石に近づくように引き寄せるので、この弱い磁気引力がボス１７、２７を凹部１４、２４の中へと案内することになる。結果として、２つのダイ４、７は、ボス１７、２７が凹部１４、２４と嵌合した状態で正しく位置合わせされたときにより低いエネルギー状態を表すので、磁気によってその状態へと付勢される。したがって、正確な位置合わせは、ある程度まで自動的である。

さらに、ある種の機械は、回転して（ｓｗｉｎｇ ｏｕｔ）、ダイが載っているベースを倒立させる、倒立式ベッドを使用する。したがって、このような機械においては通常、雄型カウンタは、ベッドが外向きに回転したときには雌型ダイの下方に位置する。このような機械の場合、上記の配置は、操作者が最終的な締結の前にダイを確実に保持することを補助する。

一旦、正しい位置合わせが達成されると、接着ストリップ９をバッキングプレート４７上に配置し、プラテン２を接着ストリップ９と接触する状態にもってくることができる。接着ストリップ９とプラテン又はシリンダ２との間の接着力は、バッキングプレート４７とベースプレート１内の磁石との間の弱い磁気引力より大きいので、このことは、プラテン２を接着された雄型ダイ７と共に、雌型ダイ４との接触から外して持ち上げることができるが、２つのダイ４と７との間の正しい位置合わせは維持されることを意味する。

ここで図２を参照すると、木材、五層体（５ｐｌｙ）、パーティクル・ボード又は他の何らかのこのような安価な材料から作られたベースプレート５１を有する、実質的に従来型の打抜き及び折り目付けダイ５０が示される。ベースプレート５１上に、ナイフ５３と、折り目形成部５４とが配置される。図２の右側の拡大部分に見られるように、折り目形成部５４は、ベースプレート５１内に切り込まれた溝内に縁に沿って埋め込まれた、丸みを帯びた上縁部５６を有する薄い金属のストリップの形態をとる。

図２の左側の拡大部分に見られるように、各ナイフ５３は、これもまたベースプレート５１内に切り込まれた溝内に縁に沿って埋め込まれた、非常に薄い金属のストリップの形態をとる。ナイフ５３の上縁部は、シート素材、典型的には紙又は厚紙を切断するのに十分に鋭利である。ナイフ５３の両側に沿って、ナイフ５３より僅かに高く、発泡プラスチックのような弾性材料から作られた、対応するエゼクタ・ストリップ５８が延びる。

打抜き及び折り目付けダイ５０は、半加工品、例えば封筒を作るよう平面状の印刷シート素材を打ち抜き、かつ折り目を付けるために、従来の方式で用いられる。図２のダイ５０において、封筒の外形は、前面６０と、後面６１と、２つの縁部フラップ６２及び６３とを有する。従来の方式において、シート素材がベースプレート５１とその上方のプラテン又はシリンダ（図示せず）との間で圧縮されたときに、ナイフ５３が封筒の半加工品の外形を切り抜く。弾性のエゼクタ・ストリップが、打ち抜かれたシート素材をナイフ５３から離れる方向に押し、それにより、打ち抜かれ又は切り目を入れられたシート素材がナイフ５３の上に紙詰まりすることが防がれる。シート素材はさらに、各折り目形成部５４の上で曲げられ、それにより折り目が付けられ、そうすることで、対応する折り畳みのための位置が打ち抜かれたシート素材内に形成される。

上記の打抜き及び折り目付けダイ５０の説明は、ここまでは従来どおりである。ダイ５０は、ベースプレート５１を切り抜き加工又はルータ加工して、例えばＡ６、Ａ７、Ａ８などの標準寸法サイズであることが好ましいキャビティ５９を形成することによって、本発明の第２の実施形態に従って改造される。キャビティ５９内に、図３に（縦方向の縮尺を拡大して）示されるような雄型エンボス加工ダイ６７と、磁気ベースプレート６８と、薄い鋼製プレート７２とが配置される。雄型エンボス加工ダイ６７は、マグネシウム、真鍮、銅、亜鉛又は鋼ブロックのような金属ブロックをエッチングすることによって製造することができるが、これは、環境的に難しい酸を必要とする。鋼以外の金属が用いられる場合は、ダイ６７は、薄い鋼製バッキングプレートを含むことが好ましい。代替的に、ダイ６７は、手で彫刻するか又はＣＮＣ機械で加工することができる。その代わりに、エンボス加工ダイ６７は、感光性ポリマー層７４と、鋼製バッキングプレート７５とから形成されることが好ましい。好ましくは、感光性ポリマー層７４の上面は、フォトレジスト技術（これは水性であり、したがって環境に優しい）を用いて形づくられ、ＡＵＤＩの登録商標の４つの連結リングのようなロゴ７０又は像を形成するようになっている。

磁気ベースプレート６８が（その磁石６９の配列と共に）、薄い鋼製プレート７２上でキャビティ５９内に配置される。薄い鋼製プレート７２は、両面接着テープ（図２及び図３には示されていないが、図１において９として示される）又はその他のこのような適切な強力な接着剤によって所定位置に保持されることが好ましい。したがって、この実施形態においては、薄い鋼製プレート７２は、常に刃具ダイ５０と共にとどまる。

ロゴ７０の反転（すなわち、雌型）像を有し、図１に関連して上で説明されたようにダイ６７と見当合わせされた状態に磁気的に案内されることが可能なカウンタ８０（図２及び図３において想像線で示される）が存在する。一旦、カウンタ８０がダイ６７と見当合わせされると、シート素材を打抜き及び折り目付けダイ５０に対して押しつけるためのプラテン（又はシリンダ）に、カウンタ８０を両面接着テープによって接着することができる。

上記の配置の結果として、シート素材は、同時に、ダイ５０に対して押しつけられることで所望の半加工品の形状を形成すると共に、カウンタ８０とエンボス加工ダイ６７との間で圧縮されることにより封筒の前面６０上にロゴ７０が同時にエンボス加工される。このように、封筒を打ち抜くことと、その封筒をエンボス加工することとが、機械を一回通すだけで同時に達成される。

磁気ベースプレート６８は、打抜ダイ５０から取り外して、他の作業のために用いることが可能である。エンボス加工又はデボス加工が必要とされるまた別の機会に、磁気ベースプレート６８をエンボス加工ダイ６７又は別のエンボス加工ダイのいずれかと共に、薄い鋼製プレート７２上に保持することができる。薄い鋼プレート７２がダイ５０と共にとどまること、及び磁気プレート６８が作業毎に移動されることは、便利である。

上述のことは、本発明の２つ実施形態のみを説明しただけであり、本発明の範囲から逸脱することなく、印刷の分野の当業者には明らかな改造をこれに対して行うことができる。
例えば、バッキングプレート４７を磁性材料又は磁化された材料から作ることで、雄型ダイ７とプラテン２との間に所望の弱い磁気引力を生じさせるようにすることができる。例えば鉄材料を含むその他の磁性の及び磁気透過性の配置は、磁気の分野の当業者には明らかであろう。
同様に、ダイ６７は、ロゴ７０の雌型表現を有することができ、カウンタ８０は、ロゴ７０の雄型表現を有することができ、その場合、ロゴ７０は、封筒の前面６０上にエンボス加工されるのではなくデボス加工される。
さらに、幾つかの刃具ダイは、複数の工具に対応するので、例えば８枚の封筒が同時に打ち抜かれるようになっている。これらの状況下では、このようなダイは、各々が薄い鋼製プレート７２を備えた８つの凹部６７を有することになるので、８枚の封筒の各々を一回で同時に打ち抜き、かつエンボス加工することができる。

本明細書で用いられる「含む」という用語（及びその文法上の変形）は、「含む」又は「有する」という包含的な意味で用いられ、「のみからなる」という排他的な意味では用いられていない。

１、６８：磁気ベースプレート
２：プラテン又はシリンダ・ドラム
４、８０：雌型ダイ又はカウンタ
５、４７、７５：鋼製バッキングプレート
７、６７：雄型ダイ
９：接着ストリップ
１４、２４：凹部
１７、２７：ボス
３７、７４：感光性ポリマー
５０：打抜き及び折り目付けダイ
５１、７２：ベースプレート
５３：ナイフ
５４：折り目形成部
５８：エゼクタ・ストリップ
５９：キャビティ
６９：磁石

Claims (19)

1. エンボス加工及びデボス加工に用いるための、雄型ダイと、嵌合する雌型ダイとを含む一組のダイであって、前記ダイの各々が、磁性の又は磁気透過性のバッキングを有することを特徴とする一組のダイ。
2. 前記バッキングが、薄い鋼製プレートを含むことを特徴とする請求項１に記載一組のダイ。
3. 前記ダイの一方が、感光性ポリマー、ガラス繊維、プラスチック及びエポキシ樹脂からなる群から選択された材料から作られたことを特徴とする請求項１〜請求項２のいずれかに記載の一組のダイ。
4. 前記ダイの一方が、真鍮、銅、マグネシウム、亜鉛及びアルミニウムを含むエッチング可能、彫刻可能又は機械加工可能な非鉄金属から作られたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の一組のダイ。
5. 前記一方のダイに、磁気透過性のバッキングプレートが設けられたことを特徴とする請求項４に記載の一組のダイ。
6. 打抜き及び折り目付けダイ上に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の一組のダイ。
7. 前記打抜き及び折り目付けダイの中に形成された凹部キャビティ内に配置されたことを特徴とする請求項６に記載の一組のダイ。
8. 相補的な雄型ダイと雌型ダイとを相互に位置合わせする方法であって、
   （ｉ）少なくとも磁性の又は磁気透過性のバッキングを備えた各ダイを作るステップと、
   （ｉｉ）いずれかの順序で又は実質的に同時に、前記ダイ同士をおおよそ位置合わせし、かつ前記ダイ間に磁気引力を印加し、それにより、前記磁力が、前記おおよそ位置合わせされたダイの雄型部分と雌型部分とを嵌合させてそれらを正確に位置合わせさせる、ステップと
   を含むことを特徴とする方法。
9. （ｉｉｉ）前記磁気引力を用いて、前記ダイの一方をベースプレートに磁気的に保持する、さらなるステップ
   を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. （ｉｖ）前記ダイの他方をプラテン又はシリンダに保持する、さらなるステップ
    を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記他方のダイが、両面接着テープによって前記プラテン又はシリンダに保持されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記ベースプレートが、打抜き及び折り目付けダイを含むことを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記打抜き及び折り目付けダイが、前記ベースプレートを受け入れる凹部キャビティを有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ベースプレートが、中に埋め込まれた少なくとも１つの永久磁石を有するプレートを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記ダイの一方が、真鍮、銅、マグネシウム、亜鉛及びアルミニウムを含むエッチング可能、彫刻可能又は機械加工可能な非鉄金属から作られたことを特徴とする請求項８〜請求項１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記ダイの一方が、感光性ポリマー、ガラス繊維、プラスチック及びエポキシ樹脂からなる群から選択された材料から作られたことを特徴とする請求項８〜請求項１４のいずれか項に記載の方法。
17. 前記一方のダイに、磁気透過性のバッキングプレートが設けられたことを特徴とする請求項１５〜請求項１６のいずれかに記載の方法。
18. 請求項８〜請求項１７のいずれかに記載の方法に従って位置合わせされたダイでエンボス加工若しくはデボス加工された、又は請求項１〜請求項７のいずれかに記載の一組のダイでエンボス加工若しくはデボス加工されたことを特徴とする、紙、厚紙又は同様の印刷シート素材などの平面状基材。
19. エンボス加工又はデボス加工されながら、同時に打抜き及び／又は折り目付けされ
    たことを特徴とする請求項１８に記載の基材。

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