And punching-grooved counter plate, a method and a method of performing punching and grooving of the printing material by using it to produce it, as well as the machine that is equipped with the same

本発明は請求項１の前提項に記載の、金属板で製作された打抜き・溝付け用カウンタプレートに関する。 さらに、本発明は請求項４の前提項に記載の、金属板からなる打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造する方法に関する。 さらに、本発明は請求項６の前提項に記載の、打抜き・溝付け用カウンタプレートを備えている、被印刷体を処理する機械に関する。 最後に、本発明は請求項７の前提項に記載の、被印刷体の打抜きと溝付けを行う方法に関する。

以下の説明の範囲内では、打抜きとは連続する切断線をもつ裁断だけでなく、規則的に中断した切断線をもつ裁断、すなわち目打ちも意味するものとする。

打抜き・溝付け用カウンタプレートは、打抜き・溝付け工具と対をなすものとして、通常、それとともに、折畳み可能な箱の製作に用いられる。 この打抜き・溝付け工具は、少なくとも１つの隆起した打抜き線からなる打抜き線構造だけでなく、少なくとも１つの隆起した溝付け線からなる溝付け線構造も有している。 打抜き・溝付け用カウンタプレートは、少なくとも１つの溝付け用溝からなる溝付け用溝構造を有しており、溝付けされるべき材料は、溝付け線構造によって溝付けされるときにこの溝付け用溝構造内に押し込まれる。 さらに、打抜き・溝付け用カウンタプレートは、溝付け用溝構造が設けられ、打抜きされるべき材料を打抜く際に裏側から支える表面を有している。

同じ被印刷体から複数の同じ対象物が形成されるとき、たとえば折畳み可能な箱の型紙が材料から打ち抜かれるときに、打抜き線構造が打抜き・溝付け用カウンタプレートの表面上に激しく当り、打抜き・溝付け用カウンタプレートはこの衝撃負荷によって時間の経過ととともに磨耗する。 それにもかかわらず打抜き・溝付け用カウンタプレートの耐用寿命を十分長く保つために、表面に関わる方策がすでに公知となっている。 この方策は特許文献１に記載されており、その要諦は、表面が４２〜５６ＨＲＣの硬度に達するまで表面硬化された鋼板により打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造することにある。 この鋼板の使用は耐用寿命の面では好ましいかもしれないが、フライス削りによる溝付け用溝構造の形成に関して、および、回転により行われる打抜きや溝付けへの適性に関しては不都合である（回転により行われる打抜きや溝付けは、たとえば特許文献２に記載されている装置で実行可能であり、フライス削りによる溝付け用溝構造の形成は特許文献３に言及されている）。

鋼材は比較的硬い材料なので、高いコストをかけないとフライス削りができない。 鋼材の処理時には、フライス削り工具の送りや切削深さに厳しい限界が設定される。 その大きな理由は、このフライス削り工具は、溝付け用溝構造の製作時に溝付け用溝の断面に応じて精緻に細工されていなくてはならないからである。

鋼材という材料は曲げ剛性が比較的高いため、鋼材でできている打抜き・溝付け用カウンタプレートは比較的薄い場合にしか、回転により行われる打抜きや溝付けのために必要な、工具胴に張り渡すことができない。 打抜き・溝付け用カウンタプレートの厚さが薄いことは、張り渡すために必要な変形性すなわち柔軟性に関しては好都合であるが、溝付け用溝構造に関しては不都合である。 打抜き・溝付け用カウンタプレートの厚さが薄過ぎると、溝付け用溝構造の溝の深さも必然的に浅くなる。 しかしながら非常に厚い材料、たとえば折りたたみ可能な箱用の厚紙などの溝付けには、相応に深い溝付け用溝構造が必要である。

ドイツ特許出願公開明細書第３９２９４１５号

ドイツ特許出願公開明細書第１００５２７７７号

ドイツ特許発明明細書第１９６１０５７４号

ドイツ特許発明明細書第１９５３８５３８号

そこで本発明の目的は、回転により行われる打抜きや溝付けに適した打抜き・溝付け用カウンタプレート、およびこれを備えている機械を提供するとともに、この打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造するコストの低い方法を提供し、厚さの厚い被印刷体でも打抜きと溝付けができる方法を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を備えている打抜き・溝付け用カウンタプレート、すなわち、アルミニウム板で製作され、プレート厚さと少なくとも１つの溝付け用溝とを有する打抜き・溝付け用カウンタプレートであって、溝付け用溝の溝深さがプレート厚さよりも小さく、溝付け用溝は、少なくとも０．１ｍｍの底面厚さをもつ溝底面を有しており、アルミニウム板は、硬質陽極処理された被覆層を有していることを特徴とする打抜き・溝付け用カウンタプレート、請求項４の特徴を備える製造方法、すなわち、金属板としてアルミニウム板を用いる、金属板からなる打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造する方法であって、アルミニウム板に硬質陽極処理によって被覆層を設け、溝付け用溝を、該溝付け用溝が被覆層を完全に貫通し、かつ被覆層の下にある支持層を途中までしか貫通しないような深さまで、アルミニウム板に設けることを特徴とする、打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造する方法、請求項６の特徴を備えている被印刷体処理機械、すなわち、打抜き・溝付け用カウンタプレートが、請求項１から３のいずれか１項に記載の構成を有する、または請求項４または５に記載の方法によって製造されていることを特徴とする、被印刷体を処理する機械、および、請求項７の特徴を備えている打抜き・溝付け方法、すなわち、被印刷体の打抜きと溝付けを行うために、請求項１から３のいずれか１項に記載の構成を有する、または請求項４または５に記載の方法によって製造された打抜き・溝付け用カウンタプレート、または請求項６に記載の構成を有する機械を用いることを特徴とする、被印刷体の打抜きと溝付けを行う方法によって達成される。

金属板で製作される本発明の打抜き・溝付け用カウンタプレートは、金属板がアルミニウム板であることを特徴としている。

アルミニウム板とは、この明細書中の文脈では、アルミニウムまたはアルミニウム合金、たとえばＡｌＭｇ ₃ ，ＡｌＭｇなどでできた薄板を意味している。 アルミニウム板は、このアルミニウム板に匹敵する板厚を有する鋼板よりもはるかに容易に、工具胴の回りに取り付けたり、曲げて取り付けることができるので、本発明の打抜き・溝付け用カウンタプレートは、回転により行われる打抜きや溝付けに用いるのに非常に良く適している。

打抜き・溝付け用カウンタプレートの耐用寿命に関して有利な実施態様では、アルミニウム板は、硬度が有利には少なくとも３５０ＨＶ０．０５（ビッカース微小硬さ試験、ＥＮ ＩＳＯ ４５１６：２００２参照）であり、厚さが有利には少なくとも１０マイクロメートルである、硬質陽極処理された被覆層を有している。 この被覆層は、硬度が層厚全体にわたってほぼ一定である、非常に磨耗に強い酸化アルミニウム層（Ａｌ ₂ Ｏ ₃ ）であってよい。 打抜き・溝付け用カウンタプレートを構成する、硬質陽極処理によって表面処理された金属板は、打抜き線から被覆層に及ぼされる衝撃負荷や圧縮負荷に対してだけでなく、打抜き・溝付け用カウンタプレートを工具胴に張り渡したり工具胴から取り外したりする際に、金属板を曲げて伸縮させる作業が繰り返されることに対しても非常に強い。 曲げに伴って生じる大きな負荷が加わっても、この打抜き・溝付け用カウンタプレートは長い期間を通じて形状安定性を保つ。 被覆層は、アルミニウムの酸化によって金属板材料から形成されるので、この被覆層は、以下においては支持層とも呼ぶ、その下にある下地材と非常に強固に結合している。 ここで説明されている打抜き・溝付け用カウンタプレートは多層プレートであるが、被覆層が支持層から剥がれるという危険性はまったくない。 従来技術の、被覆層と支持層が互いに別個に成形され、その後で初めてたとえば接着剤によって相互に結合される、他の多層の打抜き・溝付け用カウンタプレート（特許文献４参照）にはこのような危険性がある。

金属板から打抜き・溝付け用カウンタプレートを製造する本発明の方法は、金属板としてアルミニウム板を用いることを特徴としている。

この薄板のアルミニウムは、当然ながら、すでに前記したようにアルミニウムの特性を改善する１つまたは複数の合金要素、たとえばマグネシウムを含んでいてもよい。 いずれの場合でも、溝付け用溝構造を製作するために、アルミニウムもしくはその合金を、鋼材の場合よりも容易に切削加工することができるという利点がある。

実施態様に基づいて硬質陽極処理によってアルミニウムに設けることができる被覆層は、層厚が有利には最大でも１５０マイクロメートル、たとえば最大でも５０マイクロメートルと非常に薄く、切削加工をさほど難しくすることはない。 打抜き・溝付け用カウンタプレートの形状安定性に関して有利な実施態様では、１つの溝付け用溝または各溝付け用溝は、その溝付け用溝が被覆層を完全に貫通し、かつ、被覆層の下にある支持層を途中までしか貫通しないような深さまで、アルミニウム板に設けられる。 つまり、硬質陽極処理の後で初めてアルミニウム板に設けられる溝付け用溝構造は、打抜き・溝付け用カウンタプレートの厚さ全体を貫通するのではない。 正確に言うと、溝付け用溝構造の底部には、たとえば少なくとも０．１ミリである、支持層の残留部の厚さが残されるので、溝付け用溝構造は底面を有し片側のみに開口している。 この底面は、打抜き・溝付け用カウンタプレートの胴貼りとして利用することに関して好ましい。 回転により行われる打抜きと溝付けを行うためには、打抜き・溝付け用カウンタプレートを圧胴に張り渡さなければならない。 溝付け用溝が貫通孔として、すなわち底面なしに製作されていると、打抜き・溝付け用カウンタプレートを張り渡すときに、圧胴と軸平行に延びる溝付け用溝の周囲で打抜き・溝付け用カウンタプレートが丸く膨らむ危険をもたらす極限的な曲げ力と張力が打抜き・溝付け用カウンタプレートに及ぼされる。 ここで説明される実施態様では、この溝付け用溝は貫通穴の代わりに止り穴として製作されるので、打抜き・溝付け用カウンタプレートを張り渡すときに歪みが生じないことが保証される。 この溝付け用溝、または各溝付け用溝がフライス削りによってアルミニウム板に設けられることで、溝の輪郭、特に溝の底面を非常に正確な形状に製作することが可能である。

本発明による、打抜き・溝付け用カウンタプレートを備えている、被印刷体を処理する機械は、この打抜き・溝付け用カウンタプレートがアルミニウム板として構成されており、すなわちアルミニウム板から製作されていることを特徴とする。

本発明の打抜き・溝付け用カウンタプレートを含む機械は、オフライン、すなわち他の機械とは直接接続されずデータのやり取りのみが可能な状態で行われる打抜きと溝付けだけに用いられる専用機であってよい。 あるいはそれに代えて、この機械は、少なくとも１つの印刷ユニットに加えて、本発明の打抜き・溝付け用カウンタプレートを備えている打抜きユニットを含んでいる印刷機であってもよい。 このような印刷機では、被印刷体はインラインプロセス、すなわちソフトウエアもハードウエアも直接連結された状態の各ユニットで行われる工程で、まず最初にたとえば印刷され、次いで打抜きと溝付けを施される。 印刷ユニットはオフセット印刷ユニットであってよく、または、たとえばニス引きユニットとして用いられるフレキソ印刷ユニットであってもよい。

本発明による、被印刷体の打抜きと溝付けを行う方法は、被印刷体の打抜きと溝付けを行うために、アルミニウム板として構成された、すなわちアルミニウム板から製作された打抜き・溝付け用カウンタプレートが用いられ、および／またはこのような打抜き・溝付け用カウンタプレートを備えている機械が用いられることを特徴としている。

アルミニウム板は、その材料特性に基づいて、溝付け用溝構造の溝深さを深くすることができ、それにもかかわらず柔軟なので、この方法によって比較的厚い被印刷体でも問題なく溝付けすることができる。

アルミニウム板の柔軟性は、打抜き・溝付け用カウンタプレートがこの打抜き・溝付け用カウンタプレートが表面上に取り付けられた圧胴とともに回転する、回転式の処理方法として本方法が実施されるような実施態様に関して好ましい。 本発明による、打抜きと溝付けを行う方法で用いられる被印刷体は、被印刷体ウェブであってもよいが、被印刷体シート、たとえば折畳み可能な箱を製造するための厚紙シートであるのが好ましい。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１には、シート状の被印刷体８を処理する機械２６が示されている。 この機械２６は印刷機であり、工具胴１と、圧胴２と、枚葉紙搬送方向に見て圧胴２の前に配置されている枚葉紙搬送胴３とを含んでいる。 打抜き・溝付け工具プレート５が工具胴１に磁気で取り付けられており、少なくとも１つの打抜き・溝付け用カウンタプレート４が圧胴２に取り付けられている。

図２では、被印刷体８がどのようにして打抜き・溝付け用カウンタプレート４の上に載り、その上を転がる打抜き・溝付け工具プレート５によって同一の作業工程で打抜きと溝付けを施されるかをよく見ることができる。 少なくとも部分的に、磁気で吸引可能な材料、たとえば鋼材でできている打抜き・溝付け工具プレート５は、少なくとも１つの打抜き線６と少なくとも１つの溝付け線７とを工具線として有している。 打抜き・溝付け用カウンタプレート４は、少なくとも１つの溝付け用溝９と、この溝付け用溝９が設けられた表面２７とを有している。 被印刷体８に打抜きと溝付けを施すときには、打抜き線６は、被印刷体８を横切って裁断してから表面２７の上に載り、それと同時に、溝付け線７が被印刷体８を溝付け用溝９内に押し込む。

図３には、２層の打抜き・溝付け用カウンタプレート４が、硬質陽極処理によって支持層２０の上に生成されている、酸化アルミニウムからなる、表面２７を形成する比較的硬質な被覆層１０を有していることが断面図で示されている。 被覆層１０は、少なくとも３５０ＨＶ０．０５、有利には５００から８００ＨＶ０．０５の硬度の範囲内にある硬さと、少なくとも１０マイクロメートル、有利には２０から５０マイクロメートルの厚さの範囲内にある被覆層厚さｄとを有している。 支持層２０は比較的軟質であり、５０から８０ＨＢ（ブリネル硬さ）の硬度の範囲内にある硬さを有している。 支持層２０と被覆層１０は、寸法に関しては、一緒になって０．５ミリから０．７ミリに及ぶ範囲内のプレート厚さｆを生じている。 溝付け線７は、打抜き線６の打抜き線高さａよりもわずかに高くてよい溝付け線高さｂと、溝付け用溝９の溝付け用溝幅ｇよりも明らかに短い溝付け線幅ｈとを有している。 溝付け用溝９の溝深さはプレート厚さｆよりも小さく、その結果、溝付け用溝９は、少なくとも０．１ミリの底面厚さｃをもつ溝底面を有している。 被印刷体８の被印刷体厚さｅは０．３ミリよりも大きい。 すなわち、被印刷体８は非常に厚い厚紙シートである。 打抜き・溝付け用カウンタプレート４は、まず、酸化アルミニウムからなる被覆層１０をつくる目的でアルミニウム板を硬質陽極処理し、次いで、加工方法、有利にはフライス切削加工により溝付け用溝９および他の同様の溝付け用溝を設けることによって、アルミニウム板から製作されている。 図３には狭く限られた部分の図面しか示されていないので、この図面からはわからないが、両方のプレート４，５は両方の胴１，２の円周表面上に載っており、この円周表面に密着するように湾曲している。

図４には、前縁１１と側縁１２とを有する、打抜き・溝付け工具プレート５が取り外された状態の図が示されている。 この取り外された状態を見ると、折畳み可能な箱を製作するための、すなわち同じ被印刷体８から同じ対象物を複数形成するための、前述した打抜き線６と溝付け線７の構造がよくわかる。

図５ａには、打抜き・溝付け用カウンタプレート４が、圧胴２から取り外された状態で示されている。 図５ａと図４を比べてみると明らかなように、図５ａの溝付け用溝９の構造は、図４の溝付け線７と鏡像関係で対応している。

図５ｂは、図５ａの切断線Ｖｂ−Ｖｂに相当する横断面図であり、この図からは、打抜き・溝付け用カウンタプレート４の前側および後側のプレート端部にある、固定フックとしての役目をする折り曲げ縁１５ａ，１５ｂを明らかに見ることができる。 打抜き・溝付け用カウンタプレート４の前側のストッパ面１３（図５ｂ参照）と側方のストッパ縁１４（図５ａ参照）、ならびに、同じくストッパ面として機能する、打抜き・溝付け工具プレート５の前縁１１と側縁１２（図４参照）は、一方では、線や溝を有するプレート４，５をぴったり合う構造にする役目を果たし、また他方では、胴１，２の上でプレート４，５を相互に対応するように位置決めする役目を果たす。

図６と図８には、前側の折り曲げ縁１５ａを圧胴２にしっかりと固定するための前側のクランプ装置１７ａと、後側の折り曲げ縁１５ｂを圧胴２にしっかりと固定するための後側のクランプ装置１７ｂとを含む保持・クランプ装置が示されている。 後側のクランプ装置１７ｂは、レバー状の揺動可能なクランプ部材１８に取り付けられており、このクランプ部材１８によって、打抜き・溝付け用カウンタプレート４を圧胴２の上に円周方向で弛みなく引っ張り、クランプすることができる。 前側のクランプ装置１７ａには、側方のストッパ縁１４のためのストッパ１６が付属している。 図８の参照符号２８は、胴の円周方向に見て前側のクランプ装置１７ａの直前に配置されている、被印刷体８を挟み込むためのくわえづめ装置を示している。

図７、図９、および図１０には、位置決め定規２５を備えている位置決め補助装置１９が示されており、位置決め定規２５は、位置決め補助装置１９の端部に取り付けられた割出しピン２３によって、打抜き・溝付け工具プレート５を工具胴１の上で位置決めする目的のために一時的に留めることができる。 そのために工具胴１は各々の端部に、円周方向に延びる列をなす、割出しピン２３のための割出し穴２２を備えている。 位置決め補助装置１９の機能は次のとおりである。 すなわち、位置決め補助装置１９の割出しピン２３を、工具胴１上の、所望の円周方向の見当に応じて選択された割出し穴２２に軸平行に差し込んだ後、打抜き・溝付け工具プレート５の前縁１１を、その全長にわたって均等に位置決め定規２５に当てる。 次いで、打抜き・溝付け工具プレート５を、ここで前縁１１の案内部としての役目をする位置決め定規２５に沿って最終位置へとスライドさせることによって、打抜き・溝付け工具プレート５の側方の見当が予め調整される。 この最終位置は、位置決め補助装置１９の側方ストッパ２１に側縁１２が当接することによって決まる。 その後で初めて、打抜き・溝付け用カウンタプレート４はそのプレート面全体にわたって、磁気胴として構成された工具胴１に押し付けられる。 工具胴１は、磁気作用のある材料でコーティングされた、または有利には磁石２４（電磁石、または有利には永久磁石）で覆われた円周表面を有している。 磁石２４は打抜き・溝付け工具プレート５を、工具胴１の上で見当の合った作業位置に固定して保持する。

打抜きと溝付けのための工具胴と、工具胴と共働するように付属している圧胴とを備えている機械を示す図である。

表面上に打抜き・溝付け工具プレートが取り付けられた工具胴、ならびに表面上に打抜き・溝付け用カウンタプレートが取り付けられた圧胴を示す図である。

打抜き・溝付け工具プレートの打抜き線および溝付け線、ならびに打抜き・溝付け用カウンタプレートの多層構造と溝付け用溝を示す図である。

工具胴から取り外された打抜き・溝付け工具プレートを示す図である。

圧胴から取り外された打抜き・溝付け用カウンタプレートを示す図である。

圧胴から取り外された打抜き・溝付け用カウンタプレートを、図５ａとは異なる方向から示す図である。

打抜き・溝付け用カウンタプレートを保持してクランプするための、圧胴の保持・クランプ装置を示す図である。

前記した胴と、工具胴の上で打抜き・溝付け工具プレートを位置決めするための位置決め補助装置とを示す図である。

被印刷体シートをくわえるための圧胴のくわえづめ装置と、保持・クランプ装置の詳細を示す図である。

位置決め補助装置を示す平面図である。

工具胴を示す平面図である。

符号の説明

１ 工具胴 ２ 圧胴 ３ 枚葉紙搬送胴 ４ 打抜き・溝付け用カウンタプレート ５ 打抜き・溝付け工具プレート ６ 打抜き線 ７ 溝付け線 ８ 被印刷体 ９ 溝付け用溝 １０ 被覆層 １１ 前縁 １２ 側縁 １３ 前側のストッパ面 １４ 側方のストッパ縁 １５ａ 前側の折り曲げ縁 １５ｂ 後側の折り曲げ縁 １６ ストッパ １７ａ 前側のクランプ装置 １７ｂ 後側のクランプ装置 １８ クランプ部材 １９ 位置決め補助装置 ２０ 支持層 ２１ 側方ストッパ ２２ 割出し穴 ２３ 割出しピン ２４ 磁石 ２５ 位置決め定規 ２６ 被印刷体処理機械 ２７ 表面 ２８ くわえづめ装置