JP7396759B1

JP7396759B1 - シート材加工装置

Info

Publication number: JP7396759B1
Application number: JP2023115988A
Authority: JP
Inventors: 利晃小峯
Original assignee: 小峯セロファン株式会社
Priority date: 2023-07-14
Filing date: 2023-07-14
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2043-07-14

Abstract

【課題】打抜き型に半抜き刃を必要とすることなく、また、剥離材の層のないシート材からでも多数個取りした小片をシートに固定しておくことが可能なシート材加工装置を提供すること。
【解決手段】多数個取り用の打抜き型と、当該打抜き型に対向して配置され、被打抜き部材であるシート材を載置する受け板２１とを備え、その受け板２１は、打抜き型の打抜き刃と接触する刃先接触部分２４に交差する溝２３を有し、当該溝２３により、この打抜き刃が切断するもの同士を繋ぐつなぎを同時に製作するので、打抜かれた各小片をシートに保持することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート材加工装置に関し、特に複数小片を繋ぐ極小のつなぎを形成する加工装置に関する。

従来より、ラベル等に使用されるラベル素材は上層の基材と下層の剥離材とが積層されたものであって、このラベル素材からラベルを製作する場合、剥離材から基材をはがしやすくするために全抜き加工されたラベル素材の内周に基材のみカットし剥離材をカットしない半抜き加工を施していた。また、多数個取りの打抜き刃型により一枚のシートから複数のラベルやケーキの装飾に使用するケーキピックを製作するときには、それらの数量を管理しやすくするために基材のみを切断し、ラベルやケーキピックを剥離材に保持しておく半抜き加工を行っていた。

この半抜き加工と全抜き加工とを同時にシート材に行う加工装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。

図６は、特許文献１に記載された従来の半抜きと全抜きとを同時に精度高く行うことのできる刃型を示すものである。

図６において、刃型は、全抜き刃６０と、ハーフカット刃６１と、全抜き刃及びハーフカット刃の根元を固定するための刃固定部６２とを備え、刃固定部６２は互いに重畳及び固着されたベース材６３と裏板６４とを有していた。その全抜き刃６０は、ベース材６１に形成された全抜き刃貫通溝６５を貫通すると共に裏板６４に形成された全抜き刃高調整溝６７に嵌入され全抜き刃高調整溝６７の溝底面に支持されていた。また、ハーフカット刃６１は、ベース材６３に形成されたハーフカット刃貫通溝６６を貫通すると共に裏板６４に形成されたハーフカット刃高調整溝６８に嵌入されハーフカット刃高調整溝６８の溝底面に支持されていた。そして、全抜き刃６０がシート状基材７０を剥離材７２まで厚さ方向に打ち抜く際に、ハーフカット刃６１がシール材７１までハーフカットするように、全抜き刃高調整溝６７の溝底面までの掘込み深さとハーフカット刃高調整溝６８の溝底面までの掘込み深さが調整されていた。

特開２０１５－３００５４号公報

しかしながら、従来の製造方法では、特許文献１に記載の刃型のように全抜き刃と半抜き刃（ハーフカット刃）を必要とし、剥離材の厚さに合わせて半抜き刃の刃高を１０マイクロメートル単位で精度高く調整する必要があるという課題を有していた。

また、ケーキピックのように粘着性を要しないものでも、一枚のシート材から複数のケーキピックを切り抜いた後の製造数量の管理のため剥離材を有する素材を使用していた。このため、ケーキピックの単価を下げるのが難しいという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、その目的は、刃高がすべて同じ打抜き刃を有する打抜き型を用いて、剥離材の層を有しないシート材からでも多数個取りしたラベル等をシートに固定しておくことが可能であり、かつ分離後のラベル等の品質が高いシート材加工装置を提供することにある。

上記従来の課題を解決する本発明に係るシート材加工装置は、多数個取り用の打抜き型と、当該打抜き型に対向して配置され、被打抜き部材であるシート材を載置する受け板とを備え、その受け板は、打抜き型の打抜き刃と接触する刃先接触部分に交差する溝を有し、当該溝は、シート材が受け板に載置されたときに、当該溝の刃先接触部分と交差する部分の底表面に当該シート材が非接触となる溝幅であって、当該溝により、この打抜き刃が切断するもの同士を繋ぐつなぎを同時に製作することを特徴とするものである。

また、本発明に係るシート材加工装置を構成する受け板に刻まれた溝は、閉ループをなす刃先接触部分に対して作成されるものである。

本発明により、シート材加工装置は、シート材から小片を複数個取りする場合であっても、全抜きされた部分間をつなぎにより繋ぐことができ、また、そのつなぎが極小でかつ、結合強度が弱いため分離後の小片につなぎの跡が残らない。

また、全抜きされて本来、分離する小片であっても、各小片が打抜かれた小片以外のその他の部分とつなぎによりつながるので、一枚のシートに固定された状態を保持することができる。

本発明の実施の形態における打抜き型を示す図（ａ）本発明の実施の形態における打抜き型とシート材と受け台との関係を示す図、（ｂ）本発明の実施の形態における打抜き刃が受け板上のシート材に突き当てたときの状態を示す図（ａ）本発明の実施の形態における受け板上の刃先接触痕を示した図、（ｂ）本発明の実施の形態における受け板上の刃先接触痕と刻んだ溝とを示す図本発明の実施の形態における加工済みシートを示す図本発明の実施の形態における受け板上の刃先接触部分と刻む溝との位置関係を示す図従来の全抜き加工とハーフカット加工を同時に行う刃型の使用状態を示す図

以下、本発明を図面と共に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるシート材加工装置に取り付ける打抜き型を示す図である。図１において、打ち抜き型は６個の四角い外周形状の打抜き刃１１からなっており、この打抜き刃１１はケーキの装飾に使用されるケーキピックを切り出すものである。そして、６個の四角い形状の打抜き刃の高さは同一である。

図２は打抜き型とシート材と受け台との関係を示す図である。
図２（ａ）において、打抜き型１０は、紙面に垂直方向に延伸する打抜き刃１１とこの刃を固定する刃固定部１５とから形成され、刃固定部はアルミニウム製の裏板１３とアクリル樹脂製のベース材１４とが固着されて構成されている。そして、打抜き刃１１はこの刃固定部１５に植設されている。

なお、本実施の形態における打抜き刃１１はゼンマイ刃であって、帯状の鋼板からなる刃を図１の形状に曲げて形成している。

シート材３０は剥離材の層を有さない、厚さ２５０マイクロメートルの合成紙のみの層からなるものである。なお、合成紙は合成樹脂を主原料とした紙状フィルムであって、紙の特性とプラスチックの特性を併せ持っている。また、本実施の形態においては合成紙のシート材からケーキピックを製作する。

受け台２０は打抜き型を受け止める側にある厚さ２ミリメートルのアクリル樹脂からなる受け板２１と、その裏側にあるベース板２２とからなり、両者は分離可能に接合されている。

次に、打ち抜き加工により上記シート材からケーキピックを製作するために準備する上記受け台を構成する受け板の加工方法について図を用いて説明する。
図３（ａ）と図３（ｂ）は受け板の平面図である。

まず最初に、打抜き型と受け台をシート材加工装置にセットし、打抜き刃が受け台の受け板に間隔０ミリメートルで突き当たる状態に取り付け位置を調整する。

次に、打抜き型を用いて受け板上に刃先位置をマーキングする。たとえば、受け板の上にカーボン紙を置き、打抜き刃を受け板に突き当てて図３（ａ）に示すような刃先接触痕２４を付ける。この刃先接触痕の位置と本発明の刃先接触部分とは同一位置を指す。

次に、受け板のマーキングされた、すべての閉ループを形成する刃先接触痕２４に交わるように図３（ｂ）に示すような溝２３を受け板に刻む。この溝２３の刃先接触痕２４と交差する部分が、後述する、打抜き型により製作されるケーキピックとシート材のその他の部分とを繋ぐ「つなぎ」となる部分である。なお、シート材の厚みが２５０マイクロメートルの合成紙である場合、溝の幅は約５００マイクロメートルであって、深さは２００マイクロメートルから４００マイクロメートルとすることが好ましい。なお、受け板２１がアクリル樹脂製であるので加工がし易く、また溝の幅と深さは精度を要さないためプラスチックカッターなどで溝を容易に加工することができる。

以上が受け板２１の打抜き型側の面に溝を形成する加工手順である。
これにより、本発明に係るシート材加工装置は打抜き型と、マーキングされた刃先接触痕２４（刃先接触部分）に交差する溝を有する受け板２１とを備えることになる。

次に、本発明に係るシート材加工装置により、ケーキピックを型抜きする工程を説明する。

まず、シート材加工装置はロール状のシート材を受け台２０の所定の位置まで送る。

次に、シート材加工装置は受け台２０に載置されたシート材に打ち抜き型１０を突き当てて打抜く。

図２（ｂ）は、シート材加工装置の受け板２１にシート材３０を載置して、打抜き型を突き当てたときの打抜き刃とシート材と受け板との状態を示す図である。また、この図２（ｂ）は溝幅の中心線を通る面で切断したものであり、打抜き刃１１は紙面に垂直方向に延伸している。

図２（ｂ）において、受け板２１に溝２３のない部分で打抜き刃１１をシート材３０に突き当てた場合、シート材３０は図中BとCとのように切断されるが、受け板２１に溝２３のある部分で打抜き刃１１をシート材３０に突き当てた場合、シート材３０は上面から切断されるが、AとBは完全には切断されず、受け板側の一部が溝２３に入り込み不完全切断部分となる。この溝に入り込んだ部分３１が型抜きされたケーキピックとその他の部分とを繋ぐ極小のつなぎとなる。

次に、シート材加工装置はロール状のシート材の加工済み部分を断裁する位置まで送り、所定のサイズに断裁刃で断裁する。このとき、ロール状のシート材の未加工部分は受け台２０の所定の位置にあるので、次の工程で打ち抜き型１０により打抜かれる。

図４はロール状のシート材から断裁された、１枚の加工済みシートを示す図であり、６個の最終品であるケーキピック３３が打抜かれたことを示している。そして、個々のケーキピック３３は完全切断部分３２と不完全切断部分であるつなぎ３１とによりその他の部分３４と分かれているが、つなぎ３１によりその他の部分３４から切り離されることなく保持されている。

以上が本発明に係るシート材加工装置によりケーキピックを型抜きする方法である。
このように、本発明に係るシート材加工装置によれば、不完全切断部となるつなぎ３１は受け板２１の溝２３により形成されるので、打ち抜き型はつなぎを残す部分でも半抜き刃を必要とせず、かつすべての打抜き刃の刃高が同一でありさえすれば良く、刃高について高精度を要求されない。

また、紙やフィルムからなるシート材から複数のケーキピックを打抜いたときにケーキピックとその他の部分とを繋ぐつなぎが形成されるので、剥離材の層がないシート材から製作した場合であっても、打抜かれた後も１枚の加工済みシートからケーキピックが分離せず、そのまま固定された状態を保持できる。これにより、製作したケーキピック等の数量を容易に管理することができる。

なお、打ち抜き型の打抜き刃の形状をケーキピックと連続するつなぎ部分のある形状とすることにより、つなぎのある加工済みシートを作成することは可能であるが、この場合は、最終品であるケーキピックを分離するとき、つなぎの一部がケーキピックに残り、品質として満足するものを製作することができない。

さらに、従来の加工装置のように半抜き刃を受け板に当てない方法でつなぎを作成した場合でも、つなぎと、ケーキピック部やその他の部分との結合部分が切断時にダメージを受けないので、結合強度が本発明の加工装置により加工したつなぎに較べ高い。このため、加工済みシートからケーキピックを分離するときに、切り離したケーキピックにつなぎの一部が残りやすく、ケーキピックの品質を保つことが難しい。

これに対し、本発明の加工装置により製作した場合、図２（ｂ）に示すように打抜き刃が溝の際まで届くので、つなぎ部分のダメージが大きく、つなぎの強度は小さい。このため、シート材から外されたケーキピックには、認識できるほどのつなぎ部分が残ることがなく、ケーキピックの品質は従来の剥離材の層を用いた製造方法により作成したケーキピックと同等の品質を保つことができる。

次に、つなぎの位置について説明する。
つなぎは最終製品のケーキピックには残らないことが必要であるので、つなぎを分離した時につなぎがケーキピック側に残らない位置につなぎを形成することは重要である。

本発明のように極小のつなぎが形成された後に、つなぎによりつながれた両者を分離する場合、つなぎと接触する角度が小さい方がつなぎを挟む構造になるためつなぎが残ることになる。

これについて、図を用いて説明する。
図５（ａ）は受け板に刻む溝２３と打抜き刃により切断された刃先接触部分２４との関係を示す図であり、斜線で示す部分がつなぎである。なお、溝の幅ｔは刃先接触部分２４の幅よりも広く、溝の長さは任意である。

図において、角部分に形成したつなぎ３１は、ケーキピックＡと、その他の部分Ｂよりも大きい角度で接続しており、その他の部分Bがつなぎ３１を挟み込む形となっている。このため、ケーキピックＡとその他の部分Ｂとを分離したとき、その他の部分Bにつなぎ３１が残り、ケーキピックＡ側に残ることはない。

このことから、受け板に溝２３を刻む際には、ケーキピック側の凸角の頂点に刻むことが好ましい。これにより、ケーキピックを加工済みシートから分離するとき、つなぎがケーキピック側に残ることを避けることができる。

次に、ケーキピック部分とその他の部分とのつなぎによる結合力を調整する方法について説明する。

シート材の重量やケーキピックの大きさによっては、極小のつなぎとケーキピック部分やその他の部分との結合力が弱く、加工済みシートからケーキピックが外れてしまうことがある。

このような場合は、上記のケーキピック側の凸角の頂点につなぎを形成せずに、直線部に設けたり、つなぎの数を増やすことで結合強度を高めることができる。このとき、最終製品のケーキピックにはつなぎが残らないことが必要なので、つなぎの結合強度をあまり高めることは好ましくない。それよりは、結合強度の弱いつなぎの数を増やして、ケーキピック全体の結合強度を高めることが好ましい。

また、直線部に設けたつなぎとケーキピック部分やその他の部分との結合強度は、刃先接触部分と溝とのなす角度を変えることにより調整できる。

図５（ｂ）と図５（ｃ）は、受け板に刻む溝２３と打抜き刃により切断された刃先接触部分２４とのなす角度とつなぎとの関係を示す図である。
図５（ｂ）においては、溝２３と打抜き刃により切断された刃先接触部分２４とのなす角度は９０度であり、つなぎとケーキピックＡ、つなぎとその他の部分Ｂとの接続幅はｔとなるが、図５（ｃ）においては、ｔ／ｓｉｎαとなり、なす角度αが小さくなるほどつなぎとの接続幅が増すので、つなぎとケーキピック部分、つなぎとその他部分との結合度を高めることができる。

以上の通り、本実施の形態によれば、刃高がすべて同じ打抜き刃を有する打抜き型を用いて、剥離材の層を有しないシート材からケーキピックを多数個取りする場合であっても、全抜きされたケーキピックを同時に形成したつなぎによりその他の部分と繋ぐことができ、一枚の加工済みシートに固定された状態を保持することができる。また、そのつなぎが極小でかつ、結合強度が弱いため分離後の小片につなぎの跡が残らないので、ケーキピックの品質は剥離材付きのシートから製作したケーキピックの品質に劣らないものを製作することができる。

なお、本実施の形態では、刃先接触痕のマーキングにカーボン紙を使用したが、これに限らず、刃先に着色インクを塗着してスタンプのように受け板に押し付けてマーキングすることも可能である。その他、刃先を損なうことなく受け板にマーキングできるものであればよく、上記した方法に限られるものではない。

また、本実施の形態では、抜き刃はゼンマイ刃であるとしたがこれに限らず、エッチング刃など、特に限定されるものではない。

さらに、本実施の形態では、受け板をアクリル樹脂の板としたがこれに限らず、加工のしやすい材料であれば同様の方法で受け板を容易に低コストで加工することができる。

以上のように、本発明は剥離材の層を有さない構造の紙等のシート材からケーキピック等を製造するのに有用であり、多数個取りする打抜き型を用いて製作するのに適している。

１０打抜き型
１１打抜き刃
１３、６４裏板
１４、６３ベース材
１５刃固定部
２０受け台
２１受け板
２２ベース板
２３溝
２４刃先接触部分
３０合成紙
３１つなぎ
３２完全切断部分
３３ケーキピック
３４その他の部分
６０全抜き刃
６１半抜き刃
６２刃固定部
６５全抜き刃貫通溝
６６半抜き刃貫通溝
６７全抜き刃高調整溝
６８半抜き刃高調整溝
６９基台
７０シート状基材
７１シール材
７２剥離材

Claims

多数個取り用の打抜き型と、当該打抜き型に対向して配置され、被打抜き部材であるシート材を載置する受け板とを備え、
前記受け板は、前記打抜き型の打抜き刃と接触する刃先接触部分に交差する溝を有し、
当該溝は、前記シート材が前記受け板に載置されたときに、当該溝の前記刃先接触部分と交差する部分の底表面に当該シート材が非接触となる溝幅であって、当該溝により、当該打抜き刃が切断するもの同士を繋ぐつなぎを同時に製作する
ことを特徴とするシート材加工装置。
前記受け板に刻まれた前記溝は、閉ループをなす前記刃先接触部分に対して設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のシート材加工装置。