JPH06226371A

JPH06226371A - 穿孔装置

Info

Publication number: JPH06226371A
Application number: JP25978193A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Oishi; 浩彦大石; Shigemitsu Sone; 茂充曽根
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1994-08-16
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP3372315B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金属薄板に穿孔を行うポンチとダイスの切れ
味を良好に保つとともに、パンチ孔周辺の形状不良の発
生を防止する。【構成】ポンチ１４の刃先表面、及びダイス１６の表
面及び開口１６ａの内面の表面粗さを０．８μｍ以下に
し、さらに非結晶の硬質カーボンをコーティングする。
ポンチ１４とダイス１６とのクリアランスは、板厚の１
０〜３０％の範囲内とする。また、ポンチ１４の刃先を
円柱状の段付き形状とし、その段付き高さは穿孔する金
属薄板１５の板厚の０．５〜２倍程度とする。さらに、
ストリッパプレートの金属薄板１５との接触面に、緩衝
材料を設けるのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミや鋼などの金属
薄板にパンチ孔をあける穿孔装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平版印刷用のＰＳ版にはアルミや鋼等の
金属薄板が支持体として用いられている。ＰＳ版は印刷
機に装着して用いられるため、その装着用にパンチ孔を
あけておく必要がある。この目的に用いられている穿孔
装置は、パンチ孔の打抜き形状をもったポンチ（可動
刃）と、このポンチの先端が嵌合する孔形状をもったダ
イス（固定刃）を備え、ウェブ状あるいはシート状の金
属薄板をポンチとダイスとの間に挟み込んで穿孔を行う
構造となっている。なお、シート状の金属薄板について
は、これらを複数枚積層して穿孔することもある。

【０００３】パンチ孔の穿孔形状を良好に維持するに
は、ポンチやダイスを硬い金属材料で作るとともに、各
々の刃先形状を高精度に加工し、さらに刃先の表面粗さ
も充分に細かくしておく必要がある。このような理由か
ら、従来ではポンチにＳＫＨ材を用い、ダイスにはＳＫ
Ｄ材を用いており、また刃先の表面粗さを１．０〜２．
０μｍ程度にしている。また、この時のポンチとダイス
とのクリアランスは、一般的に、穿孔する金属薄板の板
厚の５〜８％程度にしている。

【０００４】さらに、穿孔を繰り返し行ってゆく内に
は、金属薄板からの切粉が刃先に付着して切れ味が劣化
することが多いため、特開昭６１−２４１０９６号公報
にも記載されているように、金属薄板の表面にポリエチ
レンラミネート紙などの合紙を重ね、その上から穿孔を
行うようにしている。この手法によれば、合紙によって
刃先表面に付着した切粉が拭き取られ、切れ味をある程
度良好に維持することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリエ
チレンラミネート紙のように樹脂繊維が混入した合紙
は、その使用後には産業廃棄物として処理する必要があ
り、資源保護やリサイクルの観点から問題がある。ま
た、ポリエチレン混抄紙を合紙として用い、刃先の表面
粗さを１．０〜２．０μｍにしたＳＫＨ材製のポンチと
ＳＫＤ材製のダイスでアルミ薄板（厚み０．１５ｍｍ）
に穿孔を行った場合でも、穿孔回数が１０〜２０回程度
になると図１０や図１１に示したように、円形（φ４ｍ
ｍ）のパンチ孔２であれ、小判型パンチ孔３（６×１０
ｍｍ）であれ、パンチ孔の周辺に盛り上がり４，５やキ
ズ６が生じ、製品品質上問題となる。

【０００６】このような欠陥が生じる原因は、穿孔を繰
り返すうちにアルミの切粉がポンチやダイスの刃先に凝
集して切れ味が劣化し、切断面にダレが生じるためであ
り、このダレがポンチを上昇させるときにポンチと接触
しながら上昇するからである。したがって、これまでの
穿孔装置では、１０〜２０回程度の穿孔を行った時点で
刃先の点検や清掃が必要となり、穿孔の作業効率を向上
させる際の問題となっていた。

【０００７】本発明はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたもので、産業廃棄物を作り出すことなく、刃先の切
れ味を良好に維持し、さらにはパンチ孔周辺の形状不良
を生じることなく、連続穿孔の回数を格段に増やすこと
ができる穿孔装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ポンチもしくはダイスの少なくともいずれ
かの刃先表面に非結晶の硬質カーボンをコーティング
し、コーティング面の表面粗さを０．８μｍ以下にした
ものである。このとき、ポンチとダイスとのクリアラン
スは、穿孔する金属薄板の板厚の１０〜３０％の範囲内
とするのがよい。また、ポンチの刃先は、金属薄板の板
厚の０．５〜２．０倍の高さの段付き形状、または円錐
形状とするのがよい。さらに、ストリッパプレートの金
属薄板との接触面に、緩衝材料を設けるのがよい。

【０００９】本発明を用いた枚葉穿孔装置の構造を概略
的に示した図４において、モータを含む駆動機構１０の
作動により、ポンチホルダ１２が案内ロッド１３に沿っ
て上下動する。ポンチホルダ１２にはポンチ１４が下向
きに突設され、ポンチホルダ１２が下降すると、紙面と
垂直な方向に搬送される金属薄板１５をダイス１６との
間に挟み込み、パンチ孔をあける。

【００１０】図５に示したように、ダイス１６は、ポン
チ１４の外径に対応した開口１６ａを有し、この開口１
６ａ内にポンチ１４が嵌入してパンチ孔が形成され、パ
ンチ屑は開口１６ａ，ダイスホルダ１７の開口１７ａを
通して排出される。また、パンチ孔を開けた後にポンチ
ホルダ１２を上昇させたときに、ポンチ１４とともに金
属薄板１５が上昇してくることがないように、ストリッ
パプレート１８が金属薄板１５の表面に当接するように
配置されている。ストリッパプレート１８の金属薄板１
５と接触する下面部には、厚さ１７０μｍのポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなる緩衝材料１
９が設けられている。

【００１１】図１はポンチ１４とダイス１６とを概略的
に表している。図中に斜線を施して示したように、ポン
チ１４の刃先表面１４ａと、ダイス１６の上面から開口
１６ａの内壁にわたって非結晶のカーボンがコーティン
グされている。また、カーボンをコーティングしたこれ
らの面の表面粗さは０．８μｍ以下になっている。さら
に、図２及び図３に示したように、ポンチ１４の刃先は
円柱状の段付き形状となっており、段付き高さｈは金属
薄板１５の板厚の０．５〜２．０倍程度となっている。
また、ポンチ１４とダイス１６とのクリアランスＣは、
板厚の１０〜３０％の範囲内となっている。

【００１２】図６は、ウェブで供給されてくる合紙付き
の一枚の金属薄板１５に対し、その搬送に同期して繰り
返し穿孔してゆくときに利用される穿孔装置を示し、図
４及び図５で説明した穿孔装置の構成部材と同様の機能
を果たす部材については共通符号を付してある。この穿
孔装置では、ストリッパプレート１８がポンチホルダ１
２に移動自在に取り付けられ、ポンチホルダ１２を下降
させてゆくと、先ずストリッパプレート１８がストッパ
２２に当接した後、ストリッパスプリング２３に抗して
ポンチホルダ１２が下降して穿孔を行う。そして穿孔を
行った後は、ポンチホルダ１２とともにポンチ１４を一
定の位置まで上昇させてからストリッパプレート１８が
上昇される構造になっている。

【００１３】

【実施例】金属薄板１５としてアルミ薄板を対象とし、
またその表面にポリエチレン混抄紙を合紙として接着し
たものの場合、従来のポンチ及びダイスを利用した穿孔
では、穿孔回数が１００〜５００回程度になると図１１
のようにパンチ孔３の周辺に盛り上がり５が生じたのに
対し、図６の装置を用い、上記のようにポンチ１４，ダ
イス１６の所要部にカーボンコーティングを施して表面
粗さを０．８μｍ以下にし、ポンチ１４とダイス１６と
のクリアランスを板厚の１０％にしたものでは、穿孔回
数が５０００回に達した時点でも図１１に示したような
形状不良は発生しなかった。

【００１４】さらに、図４の装置において、表面にポリ
エチレン混抄紙を接着したアルミ薄板を３枚重ねにして
従来の円形ポンチ及びダイスで穿孔を行ったところ、穿
孔回数が６０回程度になると切れ味不良になってパンチ
孔に形状不良が生じたが、本発明を用いたポンチ及びダ
イスで同じ条件で穿孔を行ったときには、５０，０００
回以上の連続穿孔を行ってもパンチ孔の形状不良は生じ
なかった。

【００１５】次に、表面にオールパルプ紙を合紙として
接着した厚さ０．１５ｍｍのアルミ薄板を３枚重ねに
し、従来のポンチ及びダイスで穿孔を行った場合と、本
発明の刃先が円柱状の段付き形状をしたポンチ１４を用
い、このポンチ１４もしくはダイス１６の少なくともい
ずれかの刃先表面にカーボンコーティングを施して表面
粗さを０．８μｍ以下にするとともに、ポンチ１４とダ
イス１６とのクリアランスを板厚の２０％にし、ストリ
ッパプレート１８の下面に緩衝材料１９を設けたもので
穿孔を行った場合との比較を行った。なお、緩衝材料１
９としては、厚さ１７０μｍのＰＥＴシートを用い、ポ
ンチ１４の直径をφ４．０ｍｍ、刃先の円柱直径をφ
２．０ｍｍ、円柱高さを０．２ｍｍとした。

【００１６】従来のポンチ及びダイスで穿孔を行ったも
のは、穿孔回数が１０〜２０回程度でパンチ孔周辺に形
状不良が生じた。これに対し、本発明のポンチ及びダイ
スで穿孔を行ったものでは、穿孔回数が５０００回に達
した時点でもキズの発生はなく、パンチ孔周辺の盛り上
がり量も従来の１／２以下となった。また、刃先への切
粉の付着もほとんどなく、合紙としてポリエチレン混抄
紙を用い、従来のポンチとダイスで穿孔を行う場合と比
較して同等以上の切れ味を保ち得ることが確かめられ
た。

【００１７】なお、本発明のポンチ，ダイスの材質とし
ては、上述したＳＫＨ材，ＳＫＤ材だけでなく、充分な
硬度をもった鋼材であれば、種々の高速度鋼，粉末ハイ
スなどを用いることができる。また、ポンチの刃先形状
も、図７ないし図９に示したポンチ２５〜２７のよう
に、円錐形状，截頭円錐形状，あるいは角柱状の段付き
形状としても同様な効果がみられる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明の穿孔装置では、
ポンチ及びダイスの少なくともいずれかの刃先表面に非
結晶の硬質カーボンをコーティングし、さらにはこのコ
ーティング表面の表面粗さを０．８μｍ以下にしたか
ら、金属薄板を繰り返し穿孔しても切粉が刃先に付着し
にくくなり、良好な切れ味をこれまで以上に長く保つこ
とができる。また、金属薄板表面に重ねる合紙として、
ポリエチレン樹脂を含んだものを用いなくても充分な連
続穿孔が可能となる。

【００１９】また、ポンチの刃先を、穿孔する金属薄板
の板厚の０．５〜２．０倍の高さの段付き形状あるいは
円錐形状にするとともに、ポンチとダイスとのクリアラ
ンスを板厚の１０〜３０％の範囲内としたので、穿孔後
にもポンチとダイスとのクリアランスは保持され、金属
薄板がポンチとともに上昇されてパンチ孔周辺に盛り上
がりやキズを生じることがなくなる。さらに、ストリッ
パプレートの金属薄板との接触面に緩衝材料を設けたの
で、金属薄板の表面にストリッパプレートが当接して発
生するキズも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いたポンチ及びダイスの説明図であ
る。

【図２】ポンチの刃先形状を示す説明図である。

【図３】図１に示したポンチ及びダイスの要部説明図で
ある。

【図４】本発明による枚葉穿孔装置の概略図である。

【図５】図４に示した装置の要部断面図である。

【図６】本発明によるウェブ穿孔装置の概略図である。

【図７】ポンチの刃先形状の第２実施例を示す説明図で
ある。

【図８】ポンチの刃先形状の第３実施例を示す説明図で
ある。

【図９】ポンチの刃先形状の第４実施例を示す説明図で
ある。

【図１０】従来の枚葉穿孔装置により円形パンチ孔に生
じる欠陥の説明図である。

【図１１】従来のウェブ穿孔装置により小判型パンチ孔
に生じる欠陥の説明図である。

【符号の説明】

１２ポンチホルダ１４，２５，２６，２７ポンチ１５金属薄板１６ダイス１７ダイスホルダ１８ストリッパプレート１９緩衝材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄板の表面に当接して金属薄板をダ
イス側に押さえるストリッパプレートを有し、ポンチを
ダイスに向けて押圧し、この両者間に金属薄板を挟み込
んで金属薄板にパンチ孔を打ち抜く穿孔装置において、前記ポンチとダイスとの少なくともいずれかに、非結晶
の硬質カーボンをコーティングしたことを特徴とする穿
孔装置。
【請求項２】ポンチもしくはダイスのコーティング面
の表面粗さを０．８μｍ以下としたことを特徴とする請
求項１記載の穿孔装置。
【請求項３】ポンチとダイスとのクリアランスを、金
属薄板の板厚の１０〜３０％としたことを特徴とする請
求項１または２記載の穿孔装置。
【請求項４】ポンチの刃先を、金属薄板の板厚の０．
５〜２．０倍の高さの段付き形状としたことを特徴とす
る請求項３記載の穿孔装置。
【請求項５】ポンチの刃先を、金属薄板の板厚の０．
５〜２．０倍の高さの円錐形状としたことを特徴とする
請求項３記載の穿孔装置。
【請求項６】ストリッパプレートの金属薄板との接触
面に、緩衝材料を設けたことを特徴とする請求項４また
は５記載の穿孔装置。