JP2007090442A

JP2007090442A - 断裁刃

Info

Publication number: JP2007090442A
Application number: JP2005278836A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Anura; 泰広案浦
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-04-12
Also published as: US20070068010A1

Abstract

【課題】多数枚が積層されたシート材を押し切り断裁しても裁断面に大きな返りを生じさせない断裁刃を提供する。
【解決手段】断裁刃は、少なくとも刃先部が粉末高速度鋼焼結体から形成される。また断裁刃には、一番刃先面の他に、一番刃先面の終端から押し切り方向に対して一番刃先面よりも小さな角度で傾斜する二番刃先面と、一番刃先面と反対側に傾斜し一番刃先面と連続する刃先殺し面とが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、断裁刃に係り、特に、シート材を多数枚断裁しても前記シート材に大きな返りが生じない断裁刃に関する。

近年、レーザ光で露光するレーザ露光型の平版印刷版が広く使用されるようになってきた。

レーザ露光型の平版印刷版は、レーザ光で直接に印刷画像を書き込むため、露光しようとする平版印刷版と前記平安印刷版を露光するレーザ光源との距離に誤差があると、顕著な感度変化が生じる。そこで、レーザ露光型の平版印刷版においては、露光時の版の浮きを通常の感光型の平版印刷版よりも厳しくする必要がでてくる。

ここで、平版印刷版の浮きの原因の一つとして、切断時に平版印刷版の切断縁に生じる「返り」と称する厚さ方向の突出部が挙げられる。

したがって、通常の感光型の平版印刷版においては返りの許容値はたとえば約２００μｍであるところ、レーザ露光型の平版印刷版においては返りの許容量を５０μｍ以下と厳しくする必要がある。

返りを小さくするには、断裁刃の刃先を鋭く仕上げ、平版印刷版を多数枚断裁した後もその形状が維持されるようにすれば良いと考えられ、そのためには、硬度の高い材料を刃先に使用すればよいと考えられる。

このような断裁刃としては、台金に設けられた切欠き段部に粉末ダイス鋼から形成された刃金を鑞付けした断裁刃が提案された（特許文献１）
特開平１１−３００６８８号公報

しかしながら、通常は、材料の硬度が高いと靭性が低下して脆くなるから、断裁刃の刃先に硬度の高い材料を用い、また、刃先の表面硬度を高くすると、刃先が欠けやすくなるという問題があった。

また、高硬度材料はクロム含有比が高い場合が多いが、クロムには、平版印刷版の支持体として広く使用されるアルミニウムなどの金属が融着しやすいという性質がある。

したがって、このような高硬度材料で形成した刃先を有する断裁刃で平版印刷版を断裁すると、刃先に付着したアルミニウムによって際断面にキズが生じるという問題もある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、平版印刷版のようなシート材を多数枚断裁しても最断面に大きな返りが生じない断裁刃を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、厚さ方向に積層されたシート材を押し切る断裁刃であって、少なくとも刃先部が、粉末高速度鋼焼結体から形成されてなることを特徴とする断裁刃に関する。

高速度鋼粉末は、通常ガスアトマイズ法によって製造された微細な急冷凝固粉末である。そして、粉末高速度鋼焼結体は、前記高速度鋼粉末を熱間静水圧プレスで高温高圧でプレスされて形成されるから、空孔がなく、無偏析微細金属組織が得られる。したがって、粉末高速度鋼焼結体は、炭化物が微細であって極めて均一に分散し、被加工性が高く、熱処理歪が小さく、また靭性や耐疲労性、耐磨耗性に優れている。したがって、圧粉末ダイス鋼焼結体に比較して硬度だけでなく靭性や耐摩耗性にも優れている。そして、前記断裁刃においては、少なくとも刃先が粉末高速度鋼焼結体によって形成されているから、多数の平版印刷版を断裁した後も、刃が欠けたり、刃先にアルミニウムが付着して構成刃先が形成されたりするのを効果的に防止できる。

ここで、刃先部は、断裁刃において刃先が形成された部分である。

請求項２に記載の発明は、前記粉末高速度鋼焼結体中のコバルト含有量は８．５重量％以下である請求項1に記載の断裁刃に関する。

前記断裁刃においては、前記粉末高速度鋼焼結体中のコバルト含有量は、８．５重量％以下と低いから、平版印刷版束を断裁したアルミニウムが前記断裁刃の刃先に付着して構成刃を形成し、平版印刷版の切断面に大きな返りが生じるのを効果的に防止される。

請求項３に記載の発明は、研磨基準面に対し、刃先から背面とは反対側に第1の角度で傾斜する一番刃先面と、前記一番刃先面の終端から押し切り方向に対して前記第1の角度よりも小さい第２の角度で傾斜する二番刃先面とを有し、少なくとも前記一番刃先面を形成する刃先が粉末高速度鋼焼結体から形成されてなる請求項１または２に記載の断裁刃に関する。

前記断裁刃においては、一番刃先面がシート材をカットすると、これに続く二番刃先面がカットされたシート材を外側に押しやるので、一番刃先面に掛かる負荷が小さくなる。このため、断裁刃の寿命が長くなり、また、刃先面にアルミニウムが付着し難い。

なお、研磨基準面とは、刃先を研磨台から５〜２０ｍｍ程度突出させた状態で、背面を研磨台の上に載せたときの接線面をいう。

請求項４に記載の発明は、前記刃先に前記一番刃先面と反対側に傾斜し、前記一番刃先面と連続する刃先殺し面を形成したことを特徴とする請求項３に記載の断裁刃に関する。

研磨したての断裁刃は鋭利であるため刃こぼれしやすく、また、ある回数使用して刃先が摩耗しないと、安定した断裁面とならないが、前記断裁刃においては、刃先に刃先殺し面が形成されている故に、研磨したての断裁刃でも刃こぼれがし難く、当初より安定した状態で使うことができ、また、シート材の断裁面の角部にバリを発生させない。

以上説明したように、本発明によれば、平版印刷版のようなシート材を多数枚断裁しても最断面に大きな返りが生じない断裁刃が提供される。

１．実施形態１
図１〜図３に示すように、実施形態１に係る断裁刃１０の全体寸法は、長さＬ：２１９０ｍｍ、高さｈ１：１４９ｍｍ、厚さｔ１：１２ｍｍであり、断裁装置（図示は省略するが、ドイツ、シュナイダー製セネター１８５型のギロチンを使用）に取付けられ、スイングしながら下降して、交互に積み重ねられた平版印刷版１２と合紙１４及び厚紙１６を断裁する。

なお、スイングとは、図１において矢印ａに示すように、断裁刃１０の左側上支点が右側上支点より少し低く、断裁刃１０の下降量が左側と右側とで異なり、刃先の移動軌跡が若干の円弧状を描いて移動する動作をいい、被断裁物の条件によって左右の上支点を調整して移動軌跡を変え、切断面の品質が最適となるように設定される。

断裁刃１０の母材１８は、機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ４５Ｃ／Ｓ５５Ｃ（ＪＩＳＧ４０５１）又は一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００（ＪＩＳＧ３１０１）で作られ、また、刃先部２０の材質は、粉末高速度鋼焼結体ＨＡＰ１０（日立金属株式会社製、商品名）である。刃先部２０は、銀又は銅等の金属を主成分とした蝋付け材で母材１８に蝋付けされている。なお、刃先部２０の材質は、粉末高速度鋼焼結体であってクロムの含有量が８．５重量％以下であれば、ＨＡＰ１０には限定されない。刃先部２０の硬さは、ショア硬さ（ＪＩＳＺ２２４６）で５８〜７０の範囲が好ましく、シャルビー衝撃値（ｋｇｆ・ｍ／ｃｍ²）は３〜１３が好ましい。また抗折力（ｋｇｆ／ｃｍ²）は４５０〜６００の範囲が好ましい。寸法は、高さｈ２＝２０〜８０ｍｍ、厚さｔ２＝２〜６ｍｍ（主に３ｍｍ）であるがこの寸法には限定されない。

刃先部２０の刃先２２には、背面２６側に微少に傾斜する刃先殺し面２６Ａが形成されている。刃先ごろ紙面２６Ａは、刃先２２の背面側を砥石で手研磨することにより、形成できる。刃先２２に刃先殺し面２６Ａを構成することで、研磨したての刃先部２０でも刃こぼれがし難く、当初より安定した状態で断裁でき、さらに、平版印刷版１２の断裁面の角部にバリが少なくなる。刃先殺し面２６Ａの背面２６（シート材の断裁面と摺動する垂直面）に対する傾斜角度θ０及び幅ｂ０は、夫々、θ０＝２度、幅ｂ０＝０．０１〜０．０５ｍｍであるが、θ０＝０〜１５度、ｂ０＝０．００５〜１ｍｍの範囲が好ましい。

一方、刃先部２０には、刃先２２から背面２６に対して、刃先殺し面２６Ａと反対側に傾斜角度θ１で傾斜する一番刃先面２８が正面側に形成されている。また、一番刃先面２８の終端から背面２６に対して、傾斜角度θ２で傾斜する二番刃先面３０が母材及び鋼に形成されている。本実施形態では、一番刃先面２８の傾斜角度：θ１＝３１度、幅ｂ１＝０．５〜１．０ｍｍ、表面粗さ＝０．３〜０．５μｍとされ、また、二番刃先面３０の傾斜角度θ２＝２８度、幅ｂ２＝２２ｍｍとされているが、θ１＝２９〜３４度、θ２＝２６〜３０度、ｂ１＝０．３〜３ｍｍ、ｂ２＝５ｍｍ以上であればよい。

また、刃先部２０の背面２６には、ビッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）３０００〜５０００のアモルファス構造の炭素膜がイオンプレーティングにより蒸着されており（図示省略）、膜厚が０．３〜３μｍの通称ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれるコーティング膜が形成されている。

このようにコーティングして平版印刷版１２の断裁面との金属親和力を下げることで、刃先部２０にアルミニウムが付着し難くなるので（構成刃先が発生し難くなるので）、断裁面の質が良好となり、断裁刃の寿命が長くなる。

次に、本形態に係る断裁方法を説明する。

図１〜図４に示すように、受け台３２の上には、平版印刷版束３４が積み重ねられ、４〜６トンの力が加えられたクランプ３６で平版印刷版束３４を押え、断裁刃１０を左上から右斜め下へ下降しながら（スイングしながら）押し切る。このとき、刃先２２の角部２２Ａは平版印刷版束３４に当たることなく、刃先２２の中央部分が押し込まれる。なお、断裁刃１０が右上から左斜め下へ動く場合もある。

平版印刷版１２は、板状に形成された薄いアルミニウム製の支持体表面を、ブラシなどを用いた機械的な処理や、酸やアルカリを用いた科学的および電気化学的な処理で粗面化して微細な凹凸を形成し、更に、陽極酸価やシリケート処理を適宜組み合わせて表面皮膜を形成した粗面化面に、塗布膜（感光性印刷版の場合には感光層、感熱性印刷版の場合には感光層）を塗布して形成されている。

この塗布膜に、露光、現像処理、ガム引きなどの製版処理が行われ、印刷機にセットされてインクが塗布されることで、紙面に文字や画像などが印刷される。なお、本発明に係る平版印刷版１２は、印刷に必要な露光、現像などの処理が施される前段階のものであり、場合によっては平版印刷原版あるいは平版印刷材と称されることもある。また、この塗布膜が形成された側の面を画像形成面といい、塗布膜が形成されていない面を非画像形成面ということとする。平版印刷版１２には、両面が画像形成面とされた所謂両面品もある。

なお、このように構成されていれば、平面印刷版１２の具体的な構成は特に限定されないが、たとえばヒートモード方式およびフォトン方式のレーザ刷版用の平版印刷版とすることによってデジタルデータから直接製版できる。

また、平版印刷版１２は、感光層または感熱層中の成分を種々選択することによって種々の製版方法に対応した平版印刷版とすることができる。本発明の平版印刷版の具体的態様の例としては、下記（１）〜（１１）の態様が挙げられる。
（１）感光層が赤外線吸収剤、熱によって酸を発生する化合物、および酸によって架橋する化合物を含有する態様、
（２）感光層が赤外線吸収剤、および熱によってアルカリ可溶性となる化合物を含有する態様、
（３）感光層が、レーザ光照射によってラジカルを発生する化合物、アルカリ化用のバインダ、および多官能性のモノマーまたはプレポリマーを含有する装置、酸素者断層との２層を含む態様、
（４）感光層が、物理現像核層とハロゲン化銀乳剤層との２層からなる態様、
（５）感光層が、多官能性モノマーおよび多官能性バインダとを含有する重合層と、ハロゲン化銀と還元剤とを含有する層と、酸素者断層との３層を含む態様、
（６）感光層がノボラック樹脂およびナフトキノンジアジドを含有する層と、ハロゲン化銀を含有する層との２層を含む態様、
（７）感光層が有機光電導体を含む態様、
（８）感光層が、レーザ照射によって除去されるレーザ光吸収層と、親油性層および／または親水性層とからなる２〜３層を含む態様、
（９）感光層が、エネルギーを吸収して酸を発生する酸発生剤、酸によってスルホン酸またはカルボン酸を発生する官能基を側鎖に有する高分子化合物、および可視光を吸収することによって酸発生剤にエネルギーを与える化合物を含有する態様、
（１０）感光層が、キノンジアジド化合物とノボラック化合物とを含有する態様、
（１１）感光層が、光または紫外線によって分解して自己または層内の他の分子との架橋構造を形成する化合物とアルカリに可溶のバインダとを含有する態様。

平版印刷版束３４は、平版印刷版１２と合紙１４とを１０〜２００枚重ね、その両面に厚紙１６を重ねた構成が一般的である。図１〜図３の例では平版印刷版束３４は３束であるが、３束には限定されない。平版印刷版１２は、０．３ｍｍ×１３１０ｍｍ×１０５０ｍｍのアルミ板に感光層が塗布された平版印刷版である。合紙１４は、漂白クラフトパルプから抄造した坪量３０〜４５ｇ／ｍ²、密度０．７〜０．８５ｇ／ｍ³、水分４〜６％、ベック平滑度５０〜２００秒、ＰＨ４〜６である。

さらに、上下には、故紙から抄造した坪量４００〜１５００ｇ／ｍ²、密度０．７〜０．８５ｇ／ｍ³、水分４〜８％、ベック平滑度３〜２０秒、ＰＨ４〜６の保護用の厚紙１６が配置されている。

平版印刷版束３４を断裁するとき、刃先２２は、当て木３８（ポリプロピレン製、ナイロン製）に当たるまで押し込まれると、図３および図４に示すように、一番刃先面２８にカットされながら、二番刃先面３０によって逃げ側（クランプ３６で拘束されていない方）の平版印刷版束３４の断裁面が押しやられ斜めになる。逃げ側の平版印刷版束３４の断裁面３４Ａの質が悪い場合（例えば、バリ・返りが大きい、紙粉が版面に付着している等）、逃げ側の平版印刷版束３４の断裁面３４Ａと反対側の耳部を揃え、平版印刷版束３４をクランプ３６で押さえ、断裁面３４Ａが０．５ｍｍ以上の落し代となるようにセットして、再度化粧断裁する。これにより、逃げ側の平版印刷版束３４の断裁面の品質を保証することができる。

実施形態１に係る断裁刃１０の刃先２２は、粉末高速度鋼焼結体で形成されているので、硬度だけでなく靭性にも優れる。したがって、平版印刷版１２を多数断裁しても切れ味の低下が少ない。

断裁刃１０で平版印刷版１２を５０枚積層した平版印刷版３４を３束重ねて断裁した結果を図５に示す。ここで、上面バリおよび下面バリは、図６に示すように、夫々平版印刷版１２の表側および裏側に形成されるバリである。平版印刷版１２の表側および裏側の面は、夫々製版層が形成された側およびその反対側の面である。また、返りは、平版印刷版１２が、断裁刃１０で断裁したときに断裁方向に反る反りの大きさである。

図５に示すように、１０カット目においても１０１５カット目においても上面バリ、下面バリ、および返りの何れも基準内であった。

また、図７に示すように、１０００カット目、２０００カット目、３０００カット目、４０００カット目、および５０００カット目も何れにおいても、返りの大きさは基準値である５０μｍよりも小さかった。

本発明の断裁刃は、平版印刷原版ウェブや枚葉状の平版印刷原版の断裁に使用できるだけでなく、刃のかじりによる付着が生じやすいアルミニウムやステンレス鋼などの各種金属材料のシート材の断裁にも好適に使用できる。

図１は、実施形態１に係る断裁刃で平版印刷版束を断裁するところを示す正面図である。図２は、実施形態１に係る断裁刃の断面図である。図３は、実施形態１に係る断裁刃で平版印刷版束を断裁しようとするところを示す断面図である。図４は、実施形態１に係る断裁刃で平版印刷版束を断裁し終わったところを示す断面図である。図５は、実施形態１に係る断裁刃で平版印刷版束を断裁したカット数と上面バリ、下面バリ、および返りとの関係を示すグラフである。図６は、平版印刷版を断裁したときに生じる上面バリ、下面バリ、および返りを示す説明図である。図７は、実施形態１に係る断裁刃で平版印刷版束を断裁したカット数と返りの大きさとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０断裁刃
１８母材
２０刃先部
２２刃先
２６背面
２６Ａ刃先殺し面
２８一番刃先面
３０２番刃先面

Claims

厚さ方向に積層されたシート材を押し切る断裁刃であって、少なくとも刃先部が、粉末高速度鋼焼結体から形成されてなることを特徴とする断裁刃。
前記粉末高速度鋼焼結体中のコバルト含有量は８．５重量％以下である請求項1に記載の断裁刃。
研磨基準面に対し、刃先から背面とは反対側に第1の角度で傾斜する一番刃先面と、前記一番刃先面の終端から押し切り方向に対して前記第1の角度よりも小さい第２の角度で傾斜する二番刃先面とを有し、少なくとも前記一番刃先面を形成する刃先が粉末高速度鋼焼結体から形成されてなる請求項１または２に記載の断裁刃。
前記刃先に前記一番刃先面と反対側に傾斜し、前記一番刃先面と連続する刃先殺し面を形成したことを特徴とする請求項３に記載の断裁刃。