JP5243494B2 - 点字打刻装置 - Google Patents

Description

この発明は、厚紙等のシート材にエンボス状の点字を打刻する点字打刻装置に関する。

従来、厚紙等のシート材にエンボス状の点字を打刻する点字打刻装置として、特許文献１に開示されているように、紙器用ブランクから箱体形成片を打ち抜く際に、箱体形成片に点字を打刻する紙器打抜装置がある。この紙器打抜装置は、切断刃及び罫線刃を突設した抜型と、シート材を載置する面板とが上下に対向配置され、抜型をプレスすることによってシート材から箱体形成片を打ち抜く。さらに、面板の所定位置に、金属板表面に点字打刻用の凸部が形成された凸型（ダイ・プレート）が固定され、凸型の上方に対向配置された抜型にコルクやゴム等の弾力性のある材料で成る受けパッドが固定され、上記プレスのとき、金属製の凸型の凸部を、シート材を挟んで比較的柔らかい受けパッドに押圧することによって、シート材にエンボス状の点字を形成するものである。

また、特許文献２に開示されているように、金属部材表面に点字などのエンボスを形成する凹部が設けられた凹型と、それに対応する凸部が形成された凸型とを備え、凹型及び凸型の一方が第１の面板に取り付けられ、他方が第２の面板に取り付けられ、凹型を凸型のいずれか一方が弾性体で支持されているエンボス形成装置がある。このエンボス形成装置は、金属製の凸型の凸部を、シート材を挟んで金属製の凹型に押圧することによって、シート材にエンボス状の点字を形成するものである。このとき、凹型又は凸型を支持する弾性体の弾撥力によってシート材の塑性変形の進行が緩やかになり、エンボスを比較的明瞭に形成することができる。

特開平１１−１５６７９９号公報 特開２００４−２６８４６４号公報

しかし、特許文献１の紙器打抜装置の場合、凹型に相当する受けパッド全体が柔らかい素材のため、シート材の平坦な面とエンボスとの境界部分の塑性変形が不安定で不均一になり、点字が不鮮明になりやすいという問題があった。

一方、特許文献２のエンボス形成装置の場合、凹型の凹部と凸型の凸部の形状は、シート材の厚みを考慮して設定され、凸型の凸部をシート材を挟んで凹型に押圧したときに、シート材の点字の部分が凹部内面と凸部外面との間に密着して挟むことができるように設定されている。しかし、点字を打刻するとき、例えば、シート材のばらつきで厚みが厚くなると、凸部が凹部に深く嵌合することができず、シート材の平坦面とエンボスとの境界部分の塑性変形が不均一になって点字が不鮮明になりやすい。また、装置のセッティングの誤差によって凹型と凸型の相対的位置が僅かにずれると、凹部内面と凸部外面との間にシート材を挟んだときに隙間ができ、その隙間にあるシート材の部分の塑性変形が良好に行われず破れが発生するおそれがある。また、シート材の点字の部分に傷がつかないようにするため、凹部及び凸部の表面を滑らかに仕上げることが好ましいが、凹部をボールエンドミル等で切削加工すると凹部の開口縁にエッジやバリが残りやすく、放電加工による形成はコストや工数がかかるものである。また、凸部を形成するとき、金属部材表面に感光性フィルムを所定パターンに焼き付けた後、エッチングする方法があるが、非常に手間が掛かるものである。従って、薄手のシート材に点字を打刻するのに適した凹型及び凸型を製作するのは容易ではなくコストも掛かるものであった。

この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、シート材に明瞭な点字を形成することができ、点字打刻用の凹型及び凸型の製作も容易な点字打刻装置を提供することを目的とする。

この発明は、凸型と凹型によりシート材にエンボス状の点字を打刻する点字打刻装置であって、前記凸型は、金属製であり所定の点字を形成する複数の凸部が設けられ、前記凹型は、点字の凸形状に各々対応した複数の透孔が形成されていると共に、厚みが前記凸型の前記凸部の高さよりも薄い金属板からなり、この金属板の裏面に弾性体板が敷設され、点字を打刻する際に、前記凸型と前記凹型との間に前記シート材を配置し、前記凸型と前記凹型により前記シート材を挟持して押圧すると、前記シート材が前記凸部に押されて前記凹型の前記透孔内に突出し、前記金属板裏面の前記弾性体板表面に前記シート材が接して食い込むことにより、前記凸部による点字が形成される点字打刻装置である。

また、前記凸型が上型であり、前記凹型が下型となり、前記上型に隣接して前記シート材を所定形状に切断する切断刃と、前記シート材に折罫線を形成する罫線刃とを備えている。また、前記凸型は、金属板をプレス加工して前記凸部が形成されたものである。また、前記凹型は、金属板を打ち抜いて前記透孔が形成されたものであり、前記凹型のバリ面に前記弾性体板が敷設され、前記凸型の前記凸部に押された前記シート材が前記凹型のダレ面の側から前記透孔内に突出する。また、前記弾性体板は、素材がポリウレタンゴムである。

この発明の点字打刻装置は、シート材の点字の突起部分は、凹部の透孔の中に深く突出することができ、弾性体板表面と凸部の外側面との間に密着して挟まれながら塑性変形が進行するので、シート材の厚みがばらついたり、凹型と凸型の相対的位置が多少ずれても、弾性体板によりそれらの誤差要因を吸収して、シート材の点字部分に破れが発生しにくく、安定して鮮明な点字を形成することができる。

また、凸型、凹型ともに簡単な方法で安価に製作することができる。特に、打ち抜きによって凹型に透孔を形成した場合、打ち抜き方向の表面をシート材側に向けて取り付けることにより、点字の打刻時のシート材の損傷を抑えることができる。

この発明の一の実施形態の点字打刻装置を示す断面図である。 この実施形態の点字打刻装置の凸型を示す斜視図（ａ）、凹型を示す斜視図（ｂ）である。 この実施形態の点字打刻装置が点字を打刻している様子を示す縦断面図である。 この実施形態の点字打刻装置によって、シート材が変形して凸形状になる様子を説明する部分断面図（ａ），（ｂ），（ｃ）である。 この実施形態の点字打刻装置によって形成した箱体形成片の裏面側から見た平面図である。

以下、この発明の一実施形態の点字打刻装置１０について、図面に基づいて説明する。点字打刻装置１０は、厚紙などのブランクシートであるシート材１６から、図５に示すような箱体形成片１５を打ち抜き加工すると共に、同時に箱体形成片１５に点字１７を打刻する装置である。

点字打刻装置１０は、図１に示すように、基台１２の上方に、プレス用の抜型１４が設けられている。抜型１４は、箱体形成片よりも大きい外形の基板１８を有しており、基板１８には、切断刃２０、罫線刃２２及び凸型２４が一体に取り付けられ、図示しないガイドピンに誘導されて上下移動する。切断刃２０は、シート材１６から箱体形成片を切り出すためのトムソン刃等の切断部材で、鋭利な刃先２０ａが基台１２に向けて突出している。罫線刃２２は、箱体形成片の所定位置に折罫線を押圧するための部材で、先端が丸められた刃先２２ａが基台１２に向けて突出している。

凸型２４は、図１、図２（ａ）に示すように、所定の点字を形成する複数の凸部２４ａが設けられた矩形の金属板であり、凸部２４ａは、プレス加工によってエンボス状に形成されている。凸型２４は、凸部２４ａが突出している側の表面２４ｂを基台１２の側に向け、裏面２４ｃを基板１８の下面に当接配置し、長手方向の両端に設けられた取付孔２６に図示しないボルトが挿通され締め付け固定されている。凸型２４を基板１８に固定する方法は自由に変更することができ、例えば、一定以上の吸着力を有するマグネットを用いて着脱可能な構造にしてもよい。

抜型１４の下方に対面する基台１２上には、凸型２４の凸部２４ａに各々対応する複数の透孔２８ａが形成された凹型２８が配置されている。凹型２８は、図１、図２（ｂ）に示すように、厚みが凸型２４の凸部２４ａの高さよりも薄い矩形の金属板であり、透孔２８ａは、表面２８ｂから裏面２８ｃの向きに打ち抜いて形成されている。凹型２８は、ダレ面である表面２８ｂを抜型１４の側に向け、バリ面である裏面２４ｃにポリウレタンゴムで成る弾性体板３０を敷設して基台１２上に配置し、長手方向の両端に設けた取付孔３２に図示しないボルトが挿通され締め付け固定されている。凹型２８を基台１２に固定する方法は自由に変更することができ、例えば、一定以上の吸着力を有するマグネットを用いて着脱可能な構造にしてもよい。

基台１２上には、凹型２８の側方の位置に、切断刃２０の刃先２０ａ及び罫線刃２２の刃先２２ａを受ける受け部材３４，３６が各々取り付けられている。受け部材３４，３６は弾性体であり、ここではポリウレタンゴムが用いられている。受け部材３４の表面には、切断刃２０の刃先２０ａが当接する金属板２９が取り付けられている。

次に、点字打刻装置１０の動作について説明する。まず、図１に示すように、基台１２の上方に紙器ブランクであるシート材１６が投入される。シート材１６に表裏がある場合は、凹型２８側に点字が突出するので、凹型２８の側が表面１６ａに、反対側が裏面１６ｂになるように投入される。点字を打刻するときは、図２に示すように、抜型１４が下降し、切断刃２０の刃先２０ａがシート材１６を挟んで受け部材３４の金属板２９に当接するようにシート材１６に食い込み、シート材１６から箱体形成片１５が切り出される。このとき、受け部材３４は僅かに弾性変形して圧縮された状態で、シート材１６が切断される。一方、罫線刃２２の刃先２２ａは、シート材１６を挟んで受け部材３６に食い込み、シート材１６の箱体形成片１５の所定位置に折罫線１９が形成される。さらに、凸型２４の凸部２４ａと凹型の透孔２８ａとがシート材１６を挟んで互いに嵌合することによってシート材１６が塑性変形し、箱体形成片１５にエンボス状の点字１７が形成される。その後、抜型１４が上昇し、点字１７が打刻された箱体形成片１５を取り出すことができる。

シート材１６にエンボス状の点字１７が形成される詳細な動作は、図４のように表わされる。まず、抜型１４が下降すると、図４（ａ）に示すように、凸型２４の凸部２４ａの先端がシート材１６の裏面１６ｂに当接する。さらに抜型１４が下降すると、透孔２８ａ上にあるシート材１６の部分が凸部２４ａによって押圧され、凹型２８の透孔２８ａ内に突出しながら塑性変形が始まる。その後、シート材１６の表面１６ａが弾性体板３２に達する。このとき、凹型２８の厚みが凸部２４ａの高さよりも薄いので、図４（ｂ）に示すように、凸型２４の表面２４ｂはシート材１６の裏面１６ｂに当接していない。

さらに抜型１４が下降すると、透孔２８ａ内のシート材１６が凸部２４ａによって押圧され、凸部２４ａと弾性体板３２に挟まれた状態で弾性体板３２に食い込み、塑性変形がさらに進行する。そして、凸型２４の表面２４ｂがシート材１６の裏面１６ｂに当接すると、図４（ｃ）に示すように、凸部２４ａと透孔２８ａとの相対位置が固定されるので、透孔２８ａ内のシート材１６の塑性変形の進行が止まり、抜型１４の下降が停止し打刻が終了する。そして、抜型１４が上昇すると、シート材１６が凸型２４及び凹型２８から解放されるが、エンボス形状はそのまま維持され、点字１７の突起として残る。同時に、切断刃２０によりシート材１６から箱体形成片１５が切り抜かれ、罫線刃２２により折罫線１９が形成される。

ここで、弾性体板３０、受け部材３４，３６に使用されている材料は、適度な弾性を有し、機械的強度や耐摩耗性等の面で優れたものを選択する必要がある。特に、弾性体板３０は、軟らかすぎ又は厚すぎると、点字を打刻するときに凹型２８の沈み込みが大きくなってシート材１６に十分な押圧力が加わらず、反対に、弾性体板３０が硬すぎ又は薄過ぎると、凸型２４の凸部２４ａが凹部２８ａの透孔２８ａ内に深く突出することができず、いずれの場合も点字が不鮮明になる等の問題が生じる。従って、弾性体板３０であれば、例えば、２〜５ｍｍ程度の厚さでゴム硬度が８５〜９５程度のポリウレタンゴムが好適である。

以上説明したように、点字打刻装置１０は、凸型２４の凸部２４ｂと嵌合するのが凹部２８の透孔２８ａなので、点字を打刻するとき、シート材１６の厚みがばらついたり、凹型２８と凸型２４の相対的位置や凸型２４のストロークが多少ずれても、凸型２４の凸部２４ａが透孔２８ｂの中に深く突出することができる。従って、各部材の寸法精度は比較的低いもので良く、凸型２４のストローク調整も容易である。さらに、抜型１４の相対的な傾きや基台１２の平面度が低くても、弾性体板３０によりそれらの誤差要因を吸収することができ、鮮明な点字１７を形成することができる。また、透孔２８ａの中に入り込んだシート材の部分は、弾性体板３２上面と凸部２４ａの外側面との間に密着して挟まれながら塑性変形が進行する。従って、シート材に破れが発生しにくく、この点からも安定して鮮明な点字１７を形成することができる。

さらに、この点字打刻装置１０は、金属製の凹型２８で点字１７の根元の形状を形成し、弾性体板３０と凸型２４により点字１７の先端部を形成するので、紙等のシート材１６に無理な力を掛けることなく明瞭な点字１７を形成することができる。しかも点字１７の形成後、弾性体板３０の反発により、シート材１６が押し出され、箱体形成片１５の取り出しが容易である。

また、凸部２４ａ及び透孔２８ａは、金属板をプレス加工して凸部２４ａを形成し、凹型２８については金属板を打ち抜いて透孔２８ａを形成することができ、凸型２４や凹型２８を安価に精密に形成することができる。また、透孔２８ａを打ち抜いて製作した凹型２８のバリ面を裏面２８ｃとして弾性体板３２側に配置し、ダレ面を表面２８ｂとしてシート材１６側に配置することにより、打刻時にシート材１６を傷つける心配もない。

なお、この発明の点字打刻装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、凹型、凸型を構成する金属板の外形は、シート材に打刻する点字の数やレイアウトに応じて、矩形、台形、多角形、円形、楕円形など自由に設定することができる。シート材は、紙以外に、樹脂製のシートや、樹脂と紙のラミネート材、金属薄板等でも良く、この発明の点字打刻装置は、適宜の材料のものに適用可能である。

また、点字打刻装置に投入されるシート材が既に所定の外形に裁断されている場合、あるいは、シート材に折罫線を形成する必要がない場合は、切断刃、罫線刃、受け部材の構成を省略することができる。

また、上記実施形態と逆に、凸型を基台に取り付け、凹型及び弾性体板を基板に取り付ける構造や、切断刃及び罫線刃を基台に取り付け、個々の受け部材を基板に取り付ける構造に変更してもよい。何れも場合も、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

１０ 点字打刻装置
１６ シート材
２０ 切断刃
２２ 罫線刃
２４ 凸型
２４ａ 凸部
２８ 凹型
２８ａ 透孔
２８ｃ 裏面
３０ 弾性体板

Claims (4)

1. 凸型と凹型によりシート材にエンボス状の点字を打刻する点字打刻装置において、
   前記凸型は、金属製であり所定の点字を形成する複数の凸部が設けられ、
   前記凹型は、点字の凸形状に各々対応した間隔で形成された複数の透孔が形成されていると共に、厚みが前記凸型の前記凸部の高さよりも薄い金属板からなり、
   前記金属板の裏面に弾性体板が敷設され、
   点字を打刻する際に、前記凸型と前記凹型との間に前記シート材を配置し、前記凸型と前記凹型により前記シート材を挟持して押圧することにより、前記シート材が前記凸部に押されて前記凹型の前記透孔から前記弾性体板表面に接し、前記凸部の表面と前記金属板裏面の前記弾性体板表面とにより前記シート材が挟持された状態で、前記凸部の押圧により前記シート材が前記透孔を通過して前記弾性体板に食い込むことにより、前記凸部による点字が形成されることを特徴とする点字打刻装置。
2. 前記凸型は、金属板をプレス加工して前記凸部が形成されたものである請求項１記載の点字打刻装置。
3. 前記凹型は、金属板を打ち抜いて前記透孔が形成されたものであり、前記凹型のバリ面に前記弾性体板が敷設され、前記凸型の前記凸部に押された前記シート材が前記凹型のダレ面の側から前記透孔内に突出する請求項１記載の点字打刻装置。
4. 前記弾性体板は、ポリウレタンゴムから成る請求項１記載の点字打刻装置。

Images