(57)【要約】【課題】切削屑の飛散を防止して高分子成形品に切削屑が付着しないようにするとともに、回転切削工具の破損時に回転切削工具の破片の飛散をも防止する。【解決手段】樹脂板１を切削するエンドミル１５の少なくとも樹脂板１を切削する切削点を外部にはみ出さないように内部に収容する筒状の集塵ダクト１１を設け、樹脂板１の被加工部近傍のみを集塵ダクト１１の外部から内部のエンドミル１５にまで進入させるのに必要最小限の大きさの開口部１２を集塵ダクト１１に設け、エンドミル１５による樹脂板１の切削屑１ｂを開口部１２から外部に飛散させないように集塵ダクト１１内を吸引するようにした。【選択図】　　　図４
2004114205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子成形品を切削する回転切削工具の少なくとも高分子成形品を切削する切削点を外部にはみ出さないように内部に収容する筒状又は箱状の集塵ダクトを設け、前記高分子成形品の被加工部近傍のみを前記集塵ダクトの外部から内部の前記回転切削工具にまで進入させるのに必要最小限の大きさの開口部を前記集塵ダクトに設け、前記回転切削工具による前記高分子成形品の切削屑を前記開口部から外部に飛散させないように前記集塵ダクト内を吸引するようにした集塵装置。
【請求項２】
前記高分子成形品とその被加工部は樹脂板とその端面であり、前記開口部は、前記樹脂板の厚さよりも必要最小限の余裕分だけ大きいスリット幅を有するとともに、スリット両端を結ぶ直線が内部の前記回転切削工具に達するようにスリット両端が湾曲又は折曲されたスリット状開口部である請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記回転切削工具による前記高分子成形品の切削点近傍にエアを吹き付けて切削屑を集塵ダクトの内部に払い落とすエア吹出装置を設けた請求項１又は２記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子成形品を切削する切削加工機と共に併用して、高分子成形品を切削加工する際に生じる切削屑の飛散を防止する集塵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高分子成形品の集塵装置は、工具の下方に距離をおいて開口する集塵孔部材により切削屑を吸引するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、工具の上方に工具に向かって下方に除電エアを吹き出すノズルを設け、工具の下方に距離をおいて開口する長孔により切削屑を吸引するものもある（例えば、特許文献２参照。）。
また、高分子成形品を切削する回転切削工具の高分子成形品を切削する切削点近傍を外部にはみ出させ、切削点近傍以外を内包する中空の集塵ダクトを設け、集塵ダクト内の切削屑を吸引するものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４４２８号公報（第５−６頁、第１図、第５図）
【特許文献２】
特開２００１−２６００７５号公報（第３−４頁、第１図、第２図）
【特許文献３】
特開平５−１６２１４４号公報（第４−５頁、第５図、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の上記のような集塵装置では、切削屑を吸引する集塵孔部材や長孔と工具との間に距離があったため、切削屑の飛散を防ぐ効果が不十分な場合があった。また、回転切削工具を内包する集塵ダクトを設けても、回転切削工具の切削点近傍が集塵ダクトの外側にあるため、切削屑の飛散を防ぐ効果がいまだ不十分な場合があった。特に液晶表示装置のバックパネルとして用いる導光板に対してプラスチックゲートカット加工（ゲートカット、鏡面カット、バリカット）をする際には、切削屑が加工中の導光板や加工済みの導光板に付着すると導光板が不良品となってしまうため、厳密に導光板への切削屑の付着を防止することが求められていた。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、切削屑の飛散を防止して高分子成形品に切削屑が付着しないようにするとともに、回転切削工具の破損時に回転切削工具の破片の飛散をも防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の集塵装置は、高分子成形品を切削する回転切削工具の少なくとも高分子成形品を切削する切削点を外部にはみ出さないように内部に収容する筒状又は箱状の集塵ダクトを設け、高分子成形品の被加工部近傍のみを集塵ダクトの外部から内部の回転切削工具にまで進入させるのに必要最小限の大きさの開口部を集塵ダクトに設け、回転切削工具による高分子成形品の切削屑を開口部から外部に飛散させないように集塵ダクト内を吸引するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
回転切削工具としては、特に限定されないが、エンドミルカッターやフェースミルカッター等を例示できる。
【０００８】
「筒状」とは、両端面が閉鎖した筒、一端面が閉鎖し他端面が開口した筒、又は、両端面が開口した筒のいずれの状態も含む。一端面又は両端面が開口している場合は、開口面積や吸引の能力にも左右されるが、その開口した端面から８ｍｍ以上（さらに好ましくは１５ｍｍ以上）内部に回転切削工具の切削点があることが好ましい。また、筒の周面又は前記閉鎖した端面の一部に、回転切削工具を筒の内部に収容させるための部分的な切欠や穴が設けられていてもよく、その場合も、切欠や穴の開口面積や吸引の能力に左右されるが、切欠や穴から２ｍｍ以上（さらに好ましくは４ｍｍ以上）内部に回転切削工具の切削点があることが好ましい。
筒の端面が大きく開口している場合には、前記吸引によっても、その開口の近傍では気流が絞られにくく筒内部への速い気流ができにくいため、その気流ができる８ｍｍ以上内部に切削点を設けるとよいが、前記の部分的な切欠や穴の場合は、その近傍でも気流が絞られて筒内部への速い気流ができやすいため、２ｍｍ以上内部に切削点を設ければよい。また、「筒状」の形状としては、特に限定されないが、円筒や角筒等を例示できる。
【０００９】
「箱状」とは、全ての面が閉鎖した箱、ある面が開口した箱のいずれの状態も含む。ある面が開口している場合は、開口面積や吸引の能力にも左右されるが、その開口した面から８ｍｍ以上（さらに好ましくは１５ｍｍ以上）内部に回転切削工具の切削点があることが好ましい。また、前記閉鎖した面の一部に、回転切削工具を箱の内部に収容させるための部分的な切欠や穴が設けられていてもよく、その場合も、切欠や穴の開口面積や吸引の能力にも左右されるが、切欠や穴から２ｍｍ以上（さらに好ましくは４ｍｍ以上）内部に回転切削工具の切削点があることが好ましい。
数値の理由は「筒状」の項で説明した理由と同一である。また、「箱状」の形状としては、特に限定されない。
【００１０】
「必要最小限の大きさ」とは、特に限定されないが、高分子成形品の被加工部近傍を開口部に進入させた時に、高分子成形品を移動する装置の精度により高分子成形品が多少ずれても開口部に接触しない程度の大きさが好ましい。
【００１１】
高分子成形品の種類としては、特に限定されないが、プラスチックゲートカット加工（ゲートカット、鏡面カット、バリカット）を必要とするプラスチックを例示でき、導光板のような切削屑の付着を嫌うようなものには特に効果が大きい。高分子成形品の形状は、特に限定されないが、厚みのある塊状樹脂、樹脂板、樹脂棒、筒状樹脂等を例示できる。また、被加工部は、特に限定されないが、高分子成形品の広い面や狭い端面を例示できる。また、高分子成形品とその被加工部が樹脂板とその端面である場合、開口部は、特に限定されないが、樹脂板の厚さよりも必要最小限の余裕分だけ大きいスリット幅を有するとともに、スリット両端を結ぶ直線が内部の回転切削工具に達するようにスリット両端が湾曲又は折曲されたスリット状開口部であることが好ましい。
【００１２】
「必要最小限の余裕分」とは、特に限定されないが、樹脂板の上下にそれぞれ２ｍｍ〜５ｍｍずつ設けられることが好ましい。
【００１３】
集塵ダクト内を吸引する手段としては、特に限定されないが、集塵ダクトに設けられた吸引口と、該吸引口に接続された軸流ファン、電動ブロワ、ダクトファン、ターボファン、シロッコファン、真空ポンプ又は真空発生装置等との組み合わせを例示できる。また、吸引口の位置としては、特に限定されないが、切削屑の自然落下を考慮すると、集塵ダクトの下部に設けることが好ましい。
【００１４】
回転切削工具による高分子成形品の切削点近傍にエアを吹き付けて切削屑を集塵ダクトの内部に払い落とすエア吹出装置を設けることが好ましい。エア吹出装置としては、特に限定されないが、集塵ダクト内に設けられたエア吹出口とエア吹出口にエアを送るエアポンプとの組み合わせ等を例示できる。エア吹出口を設ける位置としては、特に限定されないが、切削屑を下方へ吹き落とすには集塵ダクトの上部が好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態について図１〜図７を参照して説明する。図１は、射出成形機（図示略）により成形された高分子成形品の樹脂板１（本実施例では液晶パネルのバックライトとして用いる導光板）の端面を切削加工する端面切削加工機を示しており、該端面切削加工機は樹脂板１の端面を粗削り加工することによりゲートカットを行う粗削り加工機１０と、鏡面加工する鏡面加工機２０と、樹脂板１を把持するクランプ２を備えるとともにレール３上を左右に直線的に移動するステージ４とから構成されている。
【００１６】
粗削り加工機１０と鏡面加工機２０とは、クランプ２で把持した樹脂板１をレール３の右端から左端へ移動する際に、樹脂板１のゲート（図示略）の残留する後端面が粗削り加工機１０による粗削り加工（ゲートカット加工）を施され、続いて粗削り加工された樹脂板１の後端面が鏡面加工機２０による鏡面加工を施されるように粗削り加工機１０と鏡面加工機２０との位置が調整されている。なお、粗削り加工機１０と鏡面加工機２０とは、いずれか一方のみを備えたものでもよい。
【００１７】
まず、図２〜図４は、本発明を粗削り加工機１０の集塵装置に具体化した第一実施例を示している。粗削り加工機１０には、樹脂板１の端面１ａを切削するエンドミル１５が回転可能に設けられている。エンドミル１５は、回転軸を下方へ延出させた状態に垂立されたモータ１３にチャック１４を介して取り付けられている。チャック１４の下側には、エンドミル１５の少なくとも樹脂板１の端面１ａを切削する切削点を外部にはみ出さないように内部に収容する筒状の集塵ダクト１１が設けられている。
【００１８】
集塵ダクト１１は、上下に延びる円筒部１１ａと円筒部１１ａの上側開放端を略塞ぐ天板部１１ｂとから構成されている。天板部１１ｂは、チャック１４との間に天板部１１ｂとチャック１４とが干渉しない程度の狭い間隔が設けられている。また、天板部１１ｂは、円筒部１１ａの断面よりやや大きく形成されていて、その前端から中央部にはエンドミル１５を遊通させる切欠き１１ｃが形成されている。
【００１９】
樹脂板１の被加工部としての端面１ａ近傍のみを集塵ダクト１１の外部から内部のエンドミル１５にまで進入させるのに必要最小限の大きさの開口部１２が集塵ダクト１１に設けられている。また、開口部１２は、樹脂板１の厚さよりも必要最小限の余裕分だけ大きいスリット幅を有するとともに、スリット両端を結ぶ直線が内部のエンドミル１５に達するようにスリット両端が湾曲されたスリット状開口部となっている。
【００２０】
即ち、開口部１２は円筒部１１ａ上端の周面手前側に設けられている。また、図４に示すように、樹脂板１の厚さをｔ（３ｍｍ〜１２ｍｍ程度）、開口部１２のスリット幅をｔ１（７ｍｍ〜１６ｍｍ程度）とすると、開口部１２と樹脂板１との間には樹脂板１の上下に例えば２ｍｍ〜５ｍｍずつの余裕が残されるようになっており、また開口部１２は、集塵ダクト１１の正面位置を中心に集塵ダクトの周方向に例えば１２０度の角度に延びていて、開口部１２は湾曲したスリット状になっている。また、図３（ｂ）に示すように、左端１２ａと右端１２ｂとを結ぶ直線よりもエンドミル１５が開口部１２の正面側へ突出した状態になっている。
【００２１】
エンドミル１５による樹脂板１の切削屑１ｂを開口部１２から外部に飛散させないように集塵ダクト１１内を吸引する吸引装置（図示略）が集塵ダクト１１の下端に接続されている。
【００２２】
また、集塵ダクト１１内のエンドミル１５の近傍に、エンドミル１５による樹脂板１の切削点近傍にエアを吹き付けて切削屑１ｂを集塵ダクト１１の内部に払い落とすエア吹出装置が設けられている。エア吹出装置は、エアポンプ（図示略）とエアポンプに一端が接続されたエアチューブ１６とから構成され、天板部１１ｂの切欠１１ｃの横側に設けた穴からエアチューブ１６の他端が集塵ダクト１１の内部に差し込まれるとともに、エアポンプから送り込まれたエアがエンドミル１５に吹き付けられるように向きが調整されている。なお、エアには除電エアを用いてもよい。
【００２３】
従って、第一実施例の集塵装置を用いることにより、クランプ２に把持させた樹脂板１をステージ４と共に平行移動させながらエンドミル１５を回転させる。すると、図４に示すように、樹脂板１の後端部の左端から開口部１２に右方から進入して、樹脂板１のゲート（図示略）の残留した後端面がエンドミル１５により粗削り加工され始める。すると、エンドミル１５により切削加工された樹脂板１は切削屑１ｂを生じ、該切削屑はエンドミル１５の周りに飛散する。しかし、集塵ダクト１１がエンドミル１５の切削点を外部にはみ出さないように収容しているので、切削屑１ｂは集塵ダクト１１の内部に閉じ込められて集塵ダクト１１の外部への飛散が防止される。また、開口部１２が必要最小限の大きさに設けられていることから、切削屑１ｂが開口部１２から集塵ダクト１１の外部へ飛散するのが防止される。また、更に集塵ダクト１１内を吸引する吸引装置が設けられていることから、集塵ダクト１１の内部の空気に開口部１２や切欠１１ｃから吸引装置に向かう流れが生じ、開口部１２や切欠１１ｃから切削屑１ｂが集塵ダクト１１の外部に漏れるのが防止されるとともに、切削屑１ｂが静電気により樹脂板１に付着するのが防止される。これにより加工中の樹脂板１のみならず加工済みの別の樹脂板１への切削屑１ｂの付着が防止される。また、粗削り加工機１０を含む加工機全体の清掃頻度が少なくなり、作業環境を良好に保つことができる。また、集塵ダクト１１はエンドミル１５の切削点を内部に収容することで安全性を向上するとともに、切削屑１ｂだけでなく、エンドミル１５の破損時にエンドミル１５の破片が集塵ダクト１１の外部へ飛散するのを防止することができる。
【００２４】
また、エアチューブ１６から吹き付けられたエアが、エンドミル１５の遠心力で飛び散ろうとしている切削屑１ｂやエンドミル１５に付着している切削屑１ｂを集塵ダクト１１の内部に払い落とし、その切削屑１ｂは集塵ダクト１１の内部の吸引装置に向かう空気の流れにのって速やかに吸引装置に吸引される。このエアの吹き付けにより、切削屑１ｂの樹脂板１への付着防止効果を更に高めることができる。
【００２５】
以上のような集塵装置を用いることにより、樹脂板１の粗削り加工時（ゲートカット時）に切削屑１ｂの飛散を防止して加工中の樹脂板１のみならず、加工済みの別の樹脂板１にも切削屑１ｂが付着しないようにすることができる。特に切削屑の付着を嫌う導光板の加工に用いたことで集塵効果は絶大となる。また、エンドミル１５の破損時にエンドミル１５の破片を集塵ダクト１１の内部に閉じ込めて破片の飛散をも防止することができる。
【００２６】
次に、図５〜図７は、本発明を鏡面加工機２０の集塵装置に具体化した第二実施例を示している。鏡面加工機２０には、樹脂板１の端面１ａを切削するフェースミル２５が回転可能に設けられている。フェースミル２５は、回転軸を前方へ延出させた状態に設けられたモータ２３の回転軸に共回転可能に取り付けられている。フェースミル２５の周りには、フェースミル２５の少なくとも樹脂板１の端面１ａを切削する切削点を外部にはみ出さないように内部に収容する箱状の集塵ダクト２１が設けられている。
【００２７】
集塵ダクト２１は、上下に延びる中空直方体状に形成されている。集塵ダクト２１の後壁には、モータ２３の回転軸を集塵ダクト２１の内部に遊通させるための丸穴２１ａがモータ２３の回転軸に干渉しない程度の最小限の内径に形成されている。
【００２８】
フェースミル２５は円板状のベース２５ａと四つの刃２５ｂとから構成され、刃２５ｂはベース２５ａの前面の９０度の角度間隔の四位置にベース２５ａの中心から放射状に延びるように取付けられている。
【００２９】
樹脂板１の被加工部としての端面１ａ近傍のみを集塵ダクト２１の外部から内部のフェースミル２５にまで進入させるのに必要最小限の大きさの開口部２２が集塵ダクト２１に設けられている。また、開口部２２は、樹脂板１の厚さよりも必要最小限の余裕分だけ大きいスリット幅を有するとともに、スリット両端を結ぶ直線が内部のフェースミル２５に達するようにスリット両端が折曲されたスリット状開口部となっている。
【００３０】
即ち、開口部２２は集塵ダクト２１の上部手前側に設けられている。また、図７に示すように、樹脂板１の厚さをｔ（３ｍｍ〜１２ｍｍ程度）、開口部１２のスリット幅をｔ１（７ｍｍ〜１６ｍｍ程度）とすると、開口部２２と樹脂板１との間には樹脂板１の上下に例えば２ｍｍ〜５ｍｍずつの余裕が残されるようになっており、また開口部２２は、集塵ダクト１１の前壁の左右端までに留まらず左壁の奥行き方向途中部と右壁の奥行き方向途中部とにまでそれぞれ延びて、該開口部２２は折曲されたスリット状になっている。また、図６（ｂ）に示すように、開口部２２の左端２２ａと右端２２ｂとを結ぶ直線よりもフェースミル２５の刃２５ｂが開口部２２の正面側へ突出した状態になっている。
【００３１】
フェースミル２５による樹脂板１の切削屑１ｂを開口部２２から外部に飛散させないように集塵ダクト２１内を吸引する吸引装置（図示略）が設けられている。集塵ダクト２１の底壁中央部には、下方へ延びるように形成されるとともに集塵ダクト２１の内部に連通する管２７が設けられ、吸引装置は管２７の下端に接続されている。
【００３２】
また、集塵ダクト２１内のフェースミル２５の近傍に、フェースミル２５による樹脂板１の切削点近傍にエアを吹き付けて切削屑１ｂを集塵ダクト２１の内部に払い落とすエア吹出装置が設けられている。エア吹出装置は、エアポンプ（図示略）とエアポンプに一端が接続されたエアチューブ２６とから構成され、集塵ダクト２１の天壁中央部のやや前寄りの位置に貫設された穴を介してエアチューブ１６の他端が集塵ダクト２１の内部に差し込まれて、エアポンプから送り込まれたエアが刃２５ｂに真上から吹き付けられるように向きが調整されている。なお、エアには除電エアを用いてもよい。
【００３３】
従って、第二実施例の集塵装置を用いることにより、クランプ２に把持させた樹脂板１をステージ４と共に平行移動させながらフェースミル２５を回転させる。すると、図７に示すように、樹脂板１の後端部の左端から開口部２２に右方から進入して、樹脂板１の後端面がフェースミル２５により鏡面加工され始める。すると、フェースミル２５により切削加工された樹脂板１は切削屑１ｂを生じ、該切削屑１ｂはフェースミル２５の周りに飛散する。しかし、集塵ダクト２１がフェースミル２５の切削点を外部にはみ出さないように収容しているので、切削屑１ｂは集塵ダクト２１の内部に閉じ込められて集塵ダクト２１の外部への飛散が防止される。また、開口部２２が必要最小限の大きさに設けられていることから、切削屑１ｂが開口部２２から集塵ダクト２１の外部へ飛散するのが防止される。また、更に集塵ダクト２１内を吸引する吸引装置が設けられていることから、集塵ダクト２１の内部の空気に開口部２２や丸穴２１ａから吸引装置に向かう流れが生じ、開口部２２や丸穴２１ａから切削屑１ｂが集塵ダクト２１の外部に漏れるのが防止されるとともに、切削屑１ｂが静電気により樹脂板１に付着するのが防止される。これにより加工中の樹脂板１のみならず加工済みの別の樹脂板１への切削屑１ｂの付着が防止される。また、鏡面加工機２０を含む加工機全体の清掃頻度が少なくなり、作業環境を良好に保つことができる。また、集塵ダクト２１はフェースミル２５の切削点を内部に収容することで安全性を向上するとともに、切削屑１ｂだけでなく、フェースミル２５の刃２５ｂの破損時に刃２５ｂの破片が集塵ダクト２１の外部へ飛散するのを防止することができる。
【００３４】
また、エアチューブ２６から吹き付けられたエアが、フェースミル２５の遠心力で飛び散ろうとしている切削屑１ｂやフェースミル２５に付着している切削屑１ｂを集塵ダクト２１の内部に払い落とし、その切削屑１ｂは集塵ダクト２１の内部の吸引装置に向かう空気の流れにのって速やかに吸引装置に吸引される。このエアの吹き付けにより、切削屑１ｂの樹脂板１への付着防止効果を更に高めることができる。
【００３５】
以上のような集塵装置を用いることにより、樹脂板１の鏡面加工時に切削屑１ｂの飛散を防止して加工中の樹脂板１のみならず、加工済みの別の樹脂板１にも切削屑１ｂが付着しないようにすることができる。特に切削屑の付着を嫌う導光板の加工に用いたことで集塵効果は絶大となる。また、フェースミル２５の刃２５ｂの破損時に刃２５ｂの破片を集塵ダクト２１の内部に閉じ込めて破片の飛散をも防止することができる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）高分子成形品の厚さに合わせて開口部のスリット幅を適宜変更すること。
（２）回転切削工具を適宜変更すること。
（３）回転切削工具に吹き付けるエアを除電エアに変更すること。
（４）ゲートカットを伴わない粗削り加工機に適用すること。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１，２又は３記載の集塵装置によれば、切削屑の飛散を防止して高分子成形品に切削屑が付着しないようにすることができる。特に、切削屑の付着を嫌う導光板等の加工に用いることで絶大な効果を得ることができる。また、回転切削工具の破損時に回転切削工具の破片の飛散をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る加工機全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例の集塵装置を示す斜視図である。
【図３】同集塵装置の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同集塵装置の集塵の様子を示す斜視図である。
【図５】本発明の第二実施例の集塵装置を示す斜視図である。
【図６】同集塵装置の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】同集塵装置の集塵の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　高分子成形品としての樹脂板
１ｂ　切削屑
１１　　集塵ダクト
１２　　開口部
１５　　回転切削工具としてのエンドミル
【図１】
2004114205.tif 000003
【図２】
2004114205.tif 000004
【図３】
2004114205.tif 000005
【図４】
2004114205.tif 000006
【図５】
2004114205.tif 000007
【図６】
2004114205.tif 000008
【図７】
2004114205.tif 000009