JPH08243767A - 円筒状ダイボードの製法及び溝加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒状ダイボード用と平板状ダイボード用の
両方に兼用できると共に、ナイフを強固に固定できる溝
を形成可能な溝加工装置を提供する。 【構成】 円筒状ダイボード素材１を一軸心Ｌ廻りに回
転可能に保持する回転支持体４と、平板状ダイボード素
材を水平に保持する水平保持体６とを、備える。回転支
持体４と水平保持体６を、一軸心Ｌに直角な前後方向へ
スライド可能として中間支持体７上に、取付ける。中間
支持体７を、一軸心Ｌに平行な左右方向へスライド可能
として基台部８上に、取付ける。回転支持体４に取付ら
れる円筒状ダイボード素材１と水平保持体６に取付けら
れる平板状ダイボード素材をレーザー照射器３の照射ノ
ズル22の照射位置に択一的に切換配置可能とする。パル
ス発振照射にてレーザーを照射するレーザー照射器３
を、床面上に固定状に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状ダイボードの製
法とナイフ植込用溝を加工する溝加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚紙等を所定形状に切断するための帯状
のナイフが植込まれるナイフ植込用ダイボードとして
は、例えば、１対の半割体をダイシリンダーに取付けた
状態で円筒状を成すもの（以下円筒状ダイボードとい
う）があった。しかして、ナイフ植込用溝を加工する従
来の溝加工装置としては、円筒状ダイボード素材をその
軸心廻りに回転自在に保持する保持体と、スライド支持
体上に上記軸心と平行な方向へスライド可能に取付けら
れたレーザー照射器と、を備えたものが公知であった。
そして、その溝加工装置にて、円筒状ダイボードを成す
半割体の外周面に、半割体の軸心に直交する方向のレー
ザーを連続的に照射しつつ、半割体の軸心廻りの回転と
その軸心と平行な方向へのレーザー発射ノズルの移動と
を制御して、相互に平行に対向する両側面を有するナイ
フ植込用溝を形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の溝加工装置では、レーザー照射器をスライド可能
に支持するため、レーザー照射器を小型としなければな
らず、レーザーの出力が小さくなる欠点があった。ま
た、半割体が木質である場合、ナイフ植込用溝の相互に
平行な両側面が炭化層となるため、溝にナイフを圧入す
ると、ナイフの側面とダイボードの木質との間に脆弱な
炭化層が介在して、ナイフの固定強度が小さくなるとい
う問題があった。また、ナイフ植込用溝がレーザーの連
続照射により形成されるため、レーザーのエネルギー密
度が比較的小さくなり、一回の照射では大きな幅寸法の
溝を形成できなかった。このため、植込むべきナイフの
厚み寸法が大きい場合には、一旦レーザーの連続照射に
よる溝の一側面を形成した後に、僅かに横に位置をずら
して再びレーザーの連続照射にて溝の他側面を形成し
て、大きな幅寸法のナイフ植込用溝を形成しなければな
らなず、加工能率が悪かった。

【０００４】さらに、上記の如く２本の小さな幅の溝に
てナイフ植込用溝を形成すると、図10に示すように、レ
ーザーｃは半割体ａの軸心ｂに直交する方向へ照射され
るため、軸心ｂと略平行な方向の溝を形成する場合、先
に形成した小幅溝ｄと後に形成された小幅溝ｅとが、横
断面に於て相互に平行とならず、図11に示すように、大
きな幅寸法のナイフ植込用溝ｆの両側面ｇ，ｇは、相互
角度θをもって外方へ次第に幅広となる傾斜面となって
いた。このため、溝ｆにその後ナイフを圧入しても、溝
ｆの外側の部分に隙間が生じて、ナイフががたつくとい
う問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、上述の問題を解決し
て、ナイフを強固に固定できると共に、一旦固定したナ
イフをがたつかないように保持できる円筒状ダイボード
の製法と、そのような円筒状ダイボードのナイフ植込用
溝を加工する溝加工装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明に係る円筒状ダイボードの製法は、円筒状ダ
イボード素材を一軸心廻りに回転可能に保持しかつ上記
一軸心に沿った方向の送りと上記回転方向の送りを、制
御しつつ、上記一軸心に直交する方向のレーザー照射ノ
ズルから、レーザーをパルス発振照射して、連珠状に、
ナイフ植込用溝を、加工するものである。

【０００７】また、本発明に係る溝加工装置は、円筒状
ダイボード素材を一軸心廻りに回転可能に保持すると共
に該一軸心に沿った方向の送りと上記回転方向の送りを
制御するダイボード素材支持体を、備え、上記一軸心に
直交する方向へパルス発振照射にてレーザーを照射して
上記ダイボード素材にナイフ植込用溝を形成するレーザ
ー照射器を、床面上等に固定状に、設置したものであ
る。

【０００８】また、本発明に係る溝加工装置は、円筒状
ダイボード素材を水平な一軸心廻りに回転可能に保持す
る回転支持体と、平板状ダイボード素材を水平に保持す
る水平保持体と、該回転支持体と水平保持体を上記一軸
心に直角な前後方向へスライド可能に支持する中間支持
体と、該中間支持体を上記一軸心に平行な左右方向へス
ライド可能に支持する基台部と、を有するダイボード素
材支持盤を、備え、上記一軸心に直交する方向へレーザ
ーを照射して上記ダイボード素材にナイフ植込用溝を形
成するレーザー照射器を、床面上等に固定状に、設置
し、さらに、上記ダイボード素材支持盤を、上記回転支
持体に取付られる円筒状ダイボード素材と水平保持体に
取付けられる平板状ダイボード素材を上記レーザー照射
器の照射ノズルの照射位置に択一的に切換配置可能に、
構成したものである。

【０００９】

【作用】（請求項１によれば）円筒状ダイボード素材の
一軸心に沿った方向の送りと回転方向の送りを制御する
ので、レーザー照射ノズルを固定しておいても、その素
材の外周面に所望の形状のナイフ植込用溝を形成でき
る。また、レーザーをパルス発振照射するので、照射さ
れるレーザーのエネルギー密度が大きくなり、大きな肉
厚のナイフに対応した大きな幅寸法のナイフ植込用溝を
一度の長手方向送りにて形成できる。また、溝の両側面
は、横断面形状に於て相互に平行となり、ナイフを圧入
した状態に於て、ナイフががたつかない。さらに、ナイ
フ植込用溝の形状が連珠状なので、溝の両側面は波状と
なる。このため、溝内にナイフを圧入した状態に於て、
波の頂点が潰れてナイフの肉厚のばらつきを吸収でき
る。

【００１０】（請求項２によれば）ダイボード素材支持
体にて、円筒状ダイボード素材の一軸心に沿った方向の
送りと一軸心廻りの回転方向の送りを制御することがで
きるので、レーザー照射器の照射ノズルを固定しておい
ても、素材の外周面に所望の形状のナイフ植込用溝を形
成できる。また、パルス発振照射にてレーザーを照射す
るので、大きな幅寸法のナイフ植込用溝を一度の長手方
向送りにて形成できると共に、溝の形状を連珠状とする
ことができる。レーザー照射器を、床面上等に固定状
に、設置するので、大出力のレーザー照射器を使用でき
る。

【００１１】（請求項３によれば）回転支持体と水平保
持体を、中間支持体上にて、一軸心に直角な前後方向へ
スライドさせることにより、円筒状ダイボード素材と平
板状ダイボード素材をレーザー照射器の照射ノズルの照
射位置に択一的に切換配置できる。中間支持体を一軸心
と平行な左右方向へスライドさせれば、回転支持体と水
平保持体が左右方向へスライドする。円筒状ダイボード
素材を照射ノズルの照射位置に配置させ、円筒状ダイボ
ード素材の左右方向の送りと回転方向の送りを制御しつ
つレーザーを照射すれば、円筒状ダイボード素材にナイ
フ植込用溝を形成できる。他方、平板状ダイボード素材
を照射ノズルの照射位置に配置させ、左右方向の送りと
前後方向の送りを制御しつつレーザーを照射すれば、平
板状ダイボード素材にナイフ植込用溝を形成できる。こ
のように、１台のレーザー照射器にて、円筒状と平板状
のダイボード素材の溝加工を兼用できる。また、レーザ
ー照射器は、床面上等に固定状に、設置されるので、大
出力のレーザー照射器を使用できる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づき本発明を詳
説する。

【００１３】図１と図２と図４は、本発明に係る溝加工
装置の一実施例を示し、この装置は、厚紙等の紙を所定
形状に切断するナイフを植込むためのダイボードを作成
するものであり、円筒状ダイボード素材１の一軸心Ｌに
沿った方向（図１中の矢印Ｘ）の送りと回転方向（図１
中の矢印Ｒ）の送りを制御するダイボード素材支持盤２
と、円筒状ダイボード素材１の一軸心Ｌに直交する方向
へレーザーを照射してダイボード素材１にナイフ植込用
溝を形成するレーザー照射器３と、を備えている。

【００１４】ダイボード素材支持盤２は、円筒状ダイボ
ード素材１を水平な一軸心Ｌ廻りに回転可能に保持する
回転支持体４と、平板状ダイボード素材５を水平に保持
する水平保持体６と、回転支持体４と水平保持体６を一
軸心Ｌに直角な前後方向へスライド可能に支持する中間
支持体７と、中間支持体７を一軸心Ｌに平行な左右方向
へスライド可能に支持する基台部８と、を有する。

【００１５】回転支持体４は、両端に支柱部10ａ，10ｂ
を有する支持枠９と、該支持枠９の支柱部10ａ，10ｂの
間に回転可能に配設された回転保持枠11と、を有してい
る。また、図１と図３に示すように、回転保持枠11は、
両端部が支持枠９の支柱部10ａ，10ｂに枢着された軸部
12と、その軸部12に軸方向へ所定ピッチにて直交状に配
設された複数枚の円板状ホイル13ａ，13ｂ，13ｃ，13ｄ
と、を有する。

【００１６】一端側の円板状ホイル13ａには、Ｌ字状の
素材固定用金具14…が、周方向に沿って複数個付設さ
れ、その金具14の一端に螺進退自在に螺着されたつまみ
付ねじ15の先端が円筒状ダイボード素材１の外周面に圧
接して、円板状ホイル13ａに、素材１が押付けられる。
なお、円筒状ダイボード素材１は、横断面形状が半円弧
型の一対の半割体から成る。

【００１７】また、回転保持枠11の軸部12の円板状ホイ
ル13ｂ，13ｃ，13ｄ近傍に、周方向に沿ってねじ孔16…
が設けられ、そのねじ孔16…に、素材固定用ねじ部材17
…の先端が螺入される。そのねじ部材17…の頭部は、円
筒状ダイボード素材１に貫設された孔の端縁に係止す
る。しかして、ねじ部材17…にて、素材１が内方へ引っ
張られ、各円板状ホイル13ｂ，13ｃ，13ｄの外端縁に、
素材１の内周面が当接している。これにより、素材１を
回転保持枠11にしっかりと固定できる。

【００１８】回転保持枠11の支持枠９の一方の支柱部10
ａには、モータ18が付設され、そのモータ18に、減速ギ
ア等を介して、回転保持枠11の軸部12の一端が連動連結
される。しかして、図外の制御手段からの出力信号によ
りモータ18が回転駆動すれば、回転保持枠11と円筒状ダ
イボード素材１が、一軸心Ｌ廻りに微小に回転して送り
が与えられる。

【００１９】なお、回転支持体４の支持枠９に、図２に
仮想線で示すような集煙カバー27を付設するも好まし
い。その集煙カバー27により、円筒状ダイボード素材１
にレーザーによる溝加工を施す際に発生する煙を除去で
きる。

【００２０】また、図２と図４に示すように、水平保持
体６は、平板状ダイボード素材５が水平に固定される素
材保持テーブル21と、そのテーブル21を下方から支持す
ると共に中間支持体７に前後方向へスライド可能に取付
けられるスライド支持部19と、から成る。

【００２１】中間支持体７の上面部には、前後方向のレ
ール20が設けられ、回転支持体４の支持枠９と水平保持
体６のスライド支持部19は、リニアガイド機構を介し
て、そのレール20上に、前後スライド自在に載置され
る。なお、中間支持体７と回転支持体４及び水平保持体
６との間には、回転支持体４と水平保持体６を前後動さ
せる図示省略の前後駆動機構が設けられ、図外の制御手
段からの出力信号によりその前後駆動機構が作動して、
回転支持体４及び水平保持体６が前後方向へ送られる。

【００２２】基台部８は床面上等に固設され、その上面
部には、一軸心Ｌに平行な左右方向のレール23, 23が配
設される。そして、そのレール23, 23上に、中間支持体
７が、リニアガイド機構を介して、左右スライド自在に
載置される。なお、基台部８と中間支持体７との間に
は、中間支持体７を左右に動かす図示省略の左右駆動機
構が設けられ、図外の制御手段からの出力信号によりそ
の左右駆動機構が作動して、中間支持体７が左右方向へ
送られる。

【００２３】また、ダイボード素材支持盤２は、回転支
持体４に取付られる円筒状ダイボード素材１と水平保持
体６に取付けられる平板状ダイボード素材５をレーザー
照射器３の照射ノズル22の照射位置に択一的に切換配置
可能に、構成される。

【００２４】即ち、水平保持体６を後方へ移動させると
共に、回転支持体４を照射ノズル22の真下に位置させる
ことにより、円筒状ダイボード素材１の溝加工可能状態
とすることができる（図２参照）。

【００２５】他方、回転支持体４を前方へ移動させると
共に、水平保持体６を照射ノズル22の下方に位置させる
ことにより、平板状ダイボード素材５の溝加工可能状態
とすることができる（図４参照）。

【００２６】次に、図１と図２と図４にもどって、レー
ザー照射器３は、床面上等に固定状に載置された固定脚
部24と該固定脚部24の上端部から前方へ伸びると共に先
端部に照射ノズル22を上下動自在に有する水平状アーム
部25とから成るレーザー照射用枠体26と、図外のレーザ
ー光源と、を備えている。

【００２７】このレーザー照射器３は、床面上等に固定
状に設置される。これにより、照射器３を大出力とする
ことができ、大きな幅寸法の溝加工に最適である。

【００２８】なお、レーザー光源から発生したレーザー
は、枠体26のアーム部25の基端部に設けられた図示省略
の受光部からアーム部25内に進入して先端方向へ進み、
さらに、アーム部25の先端部にて下方へ直角に屈折し
て、照射ノズル22を通って下方へ照射される。

【００２９】次に、この溝加工装置にて、円筒状ダイボ
ードを製造する方法を説明する。

【００３０】先ず、図１と図２に示す如く、積層合板製
の木質の円筒状ダイボード素材１を回転支持体４の回転
保持枠11に取付けて、その素材１を一軸心Ｌ廻りに回転
可能に保持すると共に、回転支持体４を照射ノズル22の
真下に位置させる。

【００３１】その後、（図外のコンピュータ等の制御手
段からの出力信号によって）一軸心Ｌに沿った方向の送
りと回転方向の送りを、制御しつつ、その一軸心Ｌに直
交する方向のレーザー照射ノズル22から、レーザーをパ
ルス発振照射する。即ち、ダイボード素材支持盤２の回
転支持体４の回転保持枠11の回転と、中間支持体７の左
右方向の送りを制御しつつ、レーザーを照射する。

【００３２】そして、図５に示すように、連珠状に、ナ
イフ植込用溝28を、加工する。具体的には、パルスとし
て断続的に照射されるため、レーザーのエネルギー密度
は高くなり、素材１には、レーザーの径寸法に比較して
大き目の孔が形成される。その孔を所定ピッチで複数個
相互に連続するように開けることにより、厚肉のナイフ
に対応する大きな幅寸法の連珠型のナイフ植込用溝28を
形成することができる。その溝28は、複数の頂点29…を
有する波状の両側面を備える。

【００３３】なお、レーザー熱によって素材１の木質が
焦げるため、溝28の波状の両側面に沿って薄い炭化層3
0, 30が生じる。また、このナイフ植込用溝28の両側面
は、同時に形成されるため、図６に示すように、その両
側面は、横断面形状に於て相互に平行となる。レーザー
照射ノズル22を上下動させて焦点を変えることによりナ
イフ植込用溝28の幅寸法を調整できるため、小さな幅寸
法の溝28を形成することも勿論可能である。

【００３４】しかして、図７に示すように、予め設定し
ておいた線（形状）に沿ってレーザーのパルス発振照射
を１通り行うのみで、その形状に沿ったナイフ植込用溝
28…を形成でき、一対の半割体31, 31から成る円筒状ダ
イボードＢが完成する。

【００３５】図８に示すように、この円筒状ダイボード
Ｂのナイフ植込用溝28にナイフＫを圧入すると、前述の
ように、溝28の両側面が横断面に於て相互に平行である
ため、ナイフＫの両側面と、それに当接する溝28の連続
波の頂点29, 29との間には、隙間が生じることはなく、
ナイフＫのがたつきを防止できる。

【００３６】また、図９に示すように、ナイフ圧入状態
では、溝28の両側面は、波の頂点29…がナイフ圧入時に
潰された連続波32, 32となる。かつ、その頂点29…は、
炭化層30が除去された木質であり、ナイフＫは対向する
木質の頂点29…の間に挟持状に保持される。これによ
り、ナイフＫの肉厚のばらつきを吸収してナイフＫを強
固に保持できる。

【００３７】次に、この溝加工装置にて、平板状ダイボ
ードを製造するには、先ず、図４に示す如く、積層合板
製の木質の平板状ダイボード素材５を水平保持体６の素
材保持テーブル21上に水平に固定すると共に、水平保持
体６を照射ノズル22の下方に位置させる。

【００３８】その後、（図外のコンピュータ等の制御手
段からの出力信号によって）水平保持体６の前後方向の
送りと中間支持体７の左右方向の送りとを制御しつつ、
レーザーを照射する。

【００３９】そして、図５に示した溝28と同様の連珠状
のナイフ植込用溝を、加工する。これにより、予め設定
しておいた線（形状）に沿ってレーザーのパルス発振照
射を１通り行うのみで、厚肉のナイフに対応する大きな
幅寸法の連珠型のナイフ植込用溝28を有する図示省略の
平板状ダイボードが完成する。この平板状ダイボードに
よれば、円筒状ダイボードＢと同様に、ナイフの肉厚の
ばらつきを吸収してナイフを強固に保持できると共に、
がたつきを防止できる。なお、ダイボード素材１，５と
しては、積層合板等の木質材が多用されるが、これ以外
の材質（例えば、プラスチックや金属）等とすることも
可能である。

【００４０】上述のように、本発明の溝加工装置によれ
ば、１台にて円筒状ダイボードと平板状ダイボードの両
方を製造できる。従って、装置の設置場所が約半分で済
むという利点がある。また、コンピュータ等の制御手段
が１台で済む。さらに、左右方向の送りを、円筒状ダイ
ボード作成用と平板状ダイボード作成用の両方に兼用し
ているので、左右方向の送りの精度を出すための各機構
のセットが容易である。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、上述の如く構成されるので、
次に記載する効果を奏する。

【００４２】請求項１記載の円筒状ダイボードの製法に
よれば、大出力のレーザー照射器３を床面上等に固定状
に設置して使用できる。かつ、大きな肉厚のナイフに対
応した大きな幅寸法の連珠状のナイフ植込用溝28を一度
の長手方向送りで形成でき、生産性の向上に貢献でき
る。さらに、形成された溝28にナイフを強固に植込むこ
とができると共に、がたつきを防止できる。

【００４３】請求項２記載の溝加工装置によれば、大出
力のレーザー照射器３を使用できると共に、大きな肉厚
のナイフに対応した大きな幅寸法の連珠状のナイフ植込
用溝28を一度の長手方向送りで形成できる。従って、生
産性の向上に貢献できる。また、ダイボード素材支持盤
２はレーザー照射器３を支持しないので、その支持盤２
をコンパクトかつ簡単な構造とすることができる。

【００４４】請求項３記載の溝加工装置によれば、大出
力のレーザー照射器３を使用できると共に、大きな肉厚
のナイフに対応した大きな幅寸法のナイフ植込用溝28を
一度の長手方向送りで形成できる。従って、生産性の向
上に貢献できる。また、１台にて円筒状ダイボードと平
板状ダイボードの両方に兼用でき、装置の設置場所が約
半分で済むという利点がある。さらに、コンピュータ等
の制御手段が１台で済む。また、左右方向の送りを、円
筒状ダイボード作成用と平板状ダイボード作成用の両方
に兼用しているので、左右方向の送りの精度を出すため
の各機構のセットが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溝加工装置の正面図である。

【図２】円筒状ダイボード素材の溝加工可能状態の側面
図である。

【図３】要部拡大断面平面図である。

【図４】平板状ダイボード素材の溝加工可能状態の側面
図である。

【図５】ナイフ植込用溝の拡大説明図である。

【図６】ナイフ植込用溝の拡大断面図である。

【図７】円筒状ダイボードの斜視図である。

【図８】ナイフ植込状態の拡大断面図である。

【図９】ナイフ植込状態の拡大説明図である。

【図10】従来例の製造工程説明図である。

【図11】従来例の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 円筒状ダイボード素材 ２ ダイボード素材支持体 ３ レーザー照射器 ４ 回転支持体 ５ 平板状ダイボード素材 ６ 水平保持体 ７ 中間支持体 ８ 基台部 22 レーザー照射ノズル 28 ナイフ植込用溝 Ｌ 一軸心

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状ダイボード素材１を一軸心Ｌ廻り
   に回転可能に保持しかつ上記一軸心Ｌに沿った方向の送
   りと上記回転方向の送りを、制御しつつ、上記一軸心Ｌ
   に直交する方向のレーザー照射ノズル22から、レーザー
   をパルス発振照射して、連珠状に、ナイフ植込用溝28
   を、加工することを特徴とする円筒状ダイボードの製
   法。
2. 【請求項２】 円筒状ダイボード素材１を一軸心Ｌ廻り
   に回転可能に保持すると共に該一軸心Ｌに沿った方向の
   送りと上記回転方向の送りを制御するダイボード素材支
   持盤２を、備え、上記一軸心Ｌに直交する方向へパルス
   発振照射にてレーザーを照射して上記ダイボード素材１
   にナイフ植込用溝28を形成するレーザー照射器３を、床
   面上等に固定状に、設置したことを特徴とする溝加工装
   置。
3. 【請求項３】 円筒状ダイボード素材１を水平な一軸心
   Ｌ廻りに回転可能に保持する回転支持体４と、平板状ダ
   イボード素材５を水平に保持する水平保持体６と、該回
   転支持体４と水平保持体６を上記一軸心Ｌに直角な前後
   方向へスライド可能に支持する中間支持体７と、該中間
   支持体７を上記一軸心Ｌに平行な左右方向へスライド可
   能に支持する基台部８と、を有するダイボード素材支持
   盤２を、備え、上記一軸心Ｌに直交する方向へレーザー
   を照射して上記ダイボード素材１，５にナイフ植込用溝
   28を形成するレーザー照射器３を、床面上等に固定状
   に、設置し、さらに、上記ダイボード素材支持盤２を、
   上記回転支持体４に取付られる円筒状ダイボード素材１
   と水平保持体６に取付けられる平板状ダイボード素材５
   を上記レーザー照射器３の照射ノズル22の照射位置に択
   一的に切換配置可能に、構成したことを特徴とする溝加
   工装置。