(57)【要約】【課題】彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術を実践できる彫刻機用カッター保持装置を提供しようとする。【解決手段】従来の少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置にかわって、工具キャリッジに取り付けられる取付基台と、前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持されるホルダべースと、カッター工具を保持するカッター工具保持部を有し前記ホルダベースに固定されたカッターホルダと、を備え、前記カッターホルダが前記取付基台に対してＺ軸周りの回転を拘束され、前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度になる様に保持することが可能なものとした。【選択図】　　図１
2004034427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置であって、
工具キャリッジに取り付けられる取付基台と、
前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持されるホルダべースと、
カッター工具を保持するカッター工具保持部を有し前記ホルダベースに固定されたカッターホルダと、
を備え、
前記カッターホルダが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、
前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度に保持することが可能なことを特徴とするカッター保持装置。
【請求項２】
前記ホルダベースが前記Ｚ軸に沿って移動中に前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束されることを特徴とする請求項１に記載のカッター保持装置。
【請求項３】
前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交していることを特徴とする請求項１又は請求項２のひとつに記載のカッター保持装置。
【請求項４】
前記傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のカッター保持装置。
【請求項５】
前記カッターホルダが前記ホルダベースに対して前記Ｚ軸に交差する軸であるＲ軸周りに回転および拘束が可能になっており、
前記カッターホルダが前記Ｒ軸周りに回転することにより前記傾斜角θを所定の角度範囲から選択可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のカッター保持装置。
【請求項６】
前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することのできることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のカッター保持装置。
【請求項７】
前記ホルダベースが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束された主ホルダベースと該主ホルダベースにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持される副ホルダベースとを有し、
前記カッターホルダは前記副ホルダベースに取り付けられ、
前記副ホルダベースを前記主ホルダベースに対して前記Ｚ軸周りに回転し拘束させることにより前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することのできることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載のカッター保持装置。
【請求項８】
前記主ホルダベースが、前記取付基台に取り付けられ長手方向を前記Ｚ軸に一致させ長手方向に摺動自在となった摺動ロッドを有し、前記副ホルダベースがロック機構を有し、前記副ホルダベースが該摺動ロッドに回転自在に支持され、前記ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なことを特徴とする請求項７に記載のカッター保持装置。
【請求項９】
工具キャリッジがパンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻物を彫刻をする彫刻機のリンクであることを特徴とする請求項１乃至請求項８に記載のカッター保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、彫刻技術、特に、指輪などの貴金属装身具、アクセサリー、ギフト製品を加工するために、金属、石、ガラス、セラミック、貝、その他の表面に文字や模様などを彫刻するための彫刻技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、装身具の表面に文字を彫刻する場合に、従来からマスターをリンク機構により倣ってカッター工具を動かして彫刻するパンタグラフ式彫刻機やパソコンにより制御してカッター工具を動かして彫刻するパソコン式彫刻機が使用されている。
パンタグラフ式彫刻機を、図を基に、詳述する。図９は、従来の装置の平面図である。図１０は、従来の装置の使用概念図である。
スタイラス４７で文字原版（マスター）２上の文字３をなぞり、そのスタイラス４７の動きをパンタグラフ式のリンク機構４により相似に縮小してカッター工具の動きに伝え、カッター工具についたカッター２１の刃先が装身具の彫刻部位５５をスクラッチして文字を彫刻する。
このさい、手動でカッター工具を彫刻部位５５に押し付けて、金属の表面をカッターの刃先でスクラッチする。この押し付ける力の大小により、彫刻部位５５に彫刻された文字の彫りの深さが決まる。
【０００３】
上述の様に、手動でカッター工具を彫刻部位に手動で押し付ける方法では、カッターの刃先の圧力を所定の値以上に大きくすることは困難であり、深い彫りのある彫刻をするには熟練を要する。
また、カッター工具を彫刻部位に押し付けつつカッターの刃先を移動する際に、水平方向に抵抗力が発生する。この抵抗力がパンタグラフ式のリンク機構を介してスタイラスに伝達される。従って、彫りの深い彫刻をしようとすると、大きな抵抗力に逆らってスタイラスを動かすので、円滑な作業が困難であった。
また、指輪の内周面に彫刻を施す場合には、カッターの刃先を彫刻部位に垂直に進入させることが困難であるので、刃先に大きな圧力を作用させることが困難であり、彫りの深い彫刻が困難であった。
また、カッターの刃先を彫刻部位に垂直に押し付けて彫刻する方法と構造では、彫刻の彫りの断面形状がカッターの刃先の形状により一意的に決定されるので、彫刻の彫りの断面形状が単調になりやすかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に、従来の彫刻技術では今以上に彫りの深さや彫りの形状に変化を付けることが困難であり、今以上に平面、曲面などの彫刻部位の形状にかかわらず深い彫りの彫刻を柔軟に行なうことができ、また彫刻部位がどんな箇所にあっても容易に彫刻をすることができ、また彫刻の彫りの断面形状にバリエーションを持たせることができ、興趣及び表現力のある彫刻をすることができ、今以上に彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の彫刻機用カッター保持装置にかわって、彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術を実践できる彫刻機用カッター保持装置を提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置を、工具キャリッジに取り付けられる取付基台と、前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持されるホルダべースと、カッター工具を保持するカッター工具保持部を有し前記ホルダベースに固定されたカッターホルダと、を備え、前記カッターホルダが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度になる様に保持することが可能なものとした。
【０００７】
上記本発明の構成により、取付基台が工具キャリッジに取り付けられ、ホルダべースが前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持され、カッター工具保持部を有するカッターホルダが前記ホルダベースに固定され、前記カッターホルダが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度になる様に保持することが可能であるので、工具キャリッジが前記取付基台を支持し、前記取付基台が前記ホルダベースを支持し、前記ホルダベースが前記カッターホルダを支持し、前記カッターホルダがカッター工具を支持し、前記カッターホルダが前記取付基台に対してＺ軸周りの回転が拘束され、傾斜角θを所定の角度になる様に保持できるので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることができる。
【０００８】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記ホルダベースが前記Ｚ軸に沿って移動中に前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束された前記ホルダベースがカッターホルダを固定するので、前記カッターホルダが前記取付基台に対してＺ軸周りの回転が拘束され、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻ができる。
【０００９】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているのが好ましい。
上記本発明の構成により、Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているので、被彫刻物の彫刻面をＸ−Ｙ平面に沿うように置けば、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、広い範囲の彫刻面に特異な形状の彫りができる。
【００１０】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能で、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面にバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対して前記Ｚ軸に交差する軸であるＲ軸周りに回転および拘束が可能になっており、前記カッターホルダが前記Ｒ軸周りに回転することにより前記傾斜角θを所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対して前記Ｒ軸周りに回転および拘束が可能になっているので、ホルダベースに対しカッターホルダを回転させると簡単に傾斜角θを調整でき、被彫刻物に彫るバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
【００１２】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束するができるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することができるので、カッター工具の傾斜する向きを選択でき、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを変えて被彫刻物の彫刻面にカッターの刃先が当たり、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
【００１３】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記ホルダベースが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束された主ホルダベースと該主ホルダベースにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持される副ホルダベースとを有し、前記カッターホルダは前記副ホルダベースに取り付けられ、前記副ホルダベースを前記主ホルダベースに対して前記Ｚ軸周りに回転し拘束させることにより前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することのできるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記主ホルダベースが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記副ホルダベースが該主ホルダベースにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持され、前記カッターホルダは前記副ホルダベースに固定されるので、副ホルダベースを主ホルダベースに対しＺ軸周りに回転させるだけで、カッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
【００１４】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記主ホルダベースが、前記取付基台に取り付けられ長手方向を前記Ｚ軸に一致させ長手方向に摺動自在となった摺動ロッドを有し、前記副ホルダベースがロック機構を有し、前記副ホルダベースが該摺動ロッドに回転自在に支持され、前記ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なことが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向を前記Ｚ軸に一致させ長手方向に摺動自在となった摺動ロッドが前記取付基台に取り付けられ、前記副ホルダベースが該摺動ロッドに回転自在に支持され、前記ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なので、副ホルタベースを摺動ロッド周りに回転させて前記ロック機構により回転を拘束するだけで、簡単にカッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状をより簡単に選択できる。
【００１５】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、工具キャリッジがパンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻物を彫刻をする彫刻機のリンクであるのが好ましい。
上記本発明の構成により、彫刻機がパンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って彫刻をするものであり、その彫刻機のリンクに本発明に係るカッター保持装置を付けるので、簡単な線図をマスターにして、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りを持った形状を簡単に彫刻できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態に係るカッター保持装置を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の側面図である。図２は、本発明の実施形態の正面図である。図３は、本発明の実施形態の平面図である。図４は、本発明の実施形態の部分詳細図である。
【００１８】
カッター保持装置１００は、少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジ１２に支持され、被彫刻物に対してカッター工具１３を保持する装置であり、取付基台１１０とホルダベース１２０とカッターホルダ１３０と付勢手段１４０とを備える。
カッター工具１３は、被彫刻物を彫刻するカッター２１を保持する。
以下で、工具キャリッジ１２が、パンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻部物を彫刻をするパンタグラフ式彫刻機のリンクである場合を例にとり説明する。
また、カッター工具１３は、先端部にカッター２１を脱着可能にし、電動によりカッター２１を回転駆動する電動ハンド１３であるとして、説明する。電動ハンド１３は、両端がすぼまった略円筒形状をし、中間部が手で握ることのできる略円筒形状の握り部を持っている。
【００１９】
取付基台１１０は、カッター保持装置１００を工具キャリッジ１２に取り付ける基礎部品であり、工具キャリッ１２ジに取り付けられる。取付基台１１０は工具キャリッジ１２と一体となって、Ｘ−Ｙ平面を移動する。
取付基台１１０は、取付基台本体１１１と取付蝶ボルト１１５と取付座金１１４とを有する。
取付基台本体１１１は、取付面ａ２と位置決めキー部１１２と取付用雌ねじ部を持った略６面体のブロックである。このブロックは機械的干渉を避けるために一部が切り欠かれている。
位置決めキー部１１２が工具キャリッジ１２に設けられたキー溝に噛みあい、取付基台１１１はキー溝の長手方向に移動し取付位置を選択可である。取付基台１１１の取付面ａ２と工具キャリッジの取付面ａ１とを向かい合わせて、取付基台本体１１１と取付座金１１４とで工具キャリッジ１２を挟み込む。取付蝶ボルト１１５が工具キャリッジ１２を貫通して取付用雌ねじ部１１３にねじ込まれる。
取付基台本体１１１には、後述するホルダべース１２０の一部であるホルダべースロッド１２１が貫通する貫通孔が設けられている。貫通孔の軸心は後述するＺ軸に沿っている。Ｚ軸は位置決めキー部１１２の長手方向に直交している。
【００２０】
ホルダべース１２０は、後述するカッターホルダ１３０を取付基台１１０に対して直線移動させる部材であり、取付基台１１０に支持され所定の直線方向の軸（以下、Ｚ軸という。）に沿って移動自在になっている。
前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているのが好ましい。
また、ホルダベース１２０がＺ軸に沿って移動中に取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束されるのが好ましい。
特に、ホルダベース１２０が取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束された主ホルダベース１２０ａと主ホルダベース１２０ａにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持される副ホルダベース１２０ｂとを有し、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに回転し拘束させることができるのが好ましい。後述するカッターホルダ１３０は前記副ホルダベースに取り付けられる。
【００２１】
図１乃至図３には、ホルダべースロッド（摺動ロッドに相当する。）１２１とホルダベース固定板１２２とガイドロッド１２３と押しボタン１２４とストローク調整ネジ１２５とで構成された主ホルダベース１２０ａと、ホルダべース座板１２６とホルダべース止めネジ（ロック機構に相当する。）１２７とホルダベースカラー１２８とで構成される副ホルダベース１２０ｂとが示されている。
ホルダべースロッド１２１は、円柱形状の部材であり、取付基台本体１１１に設けられた貫通孔に摺動自在に貫入し、両端が外部へ突出している。ホルダべースロッド１２１は、Ｚ軸に沿って直線運動自在である。
ホルダベース固定板１２２は、長方形形状の板部材であり、一端側がホルダべースロッド１２１の一端に固定され、他端側が後述するガイドロッド１２３に固定される。
ガイドロッド１２３は、取付基台１１０に別途設けられたＺ軸方向に軸心を合わせた長孔に摺動自在に貫入されている。
従って、ホルダべースロッド１２１がホルダベース固定板１２２とガイドロッド１２３によりＺ軸周りの回転を拘束されるので、主ホルダべース１２０ａは取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束される。
【００２２】
ホルダべース座板１２６は、略六面体のブロックであり、一面が後述するカッターホルダ１３０が取り付けられる取付面ｂ１である。ホルダべースロッド１２１が、取付面に平行な軸に沿って設けられた孔に貫入し、ホルダべース止めネジ１２７で固定されている
ホルダべース止めネジ１２７を緩めると、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに回転させ、ホルダべース止めネジ１２７を締めつけると、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに拘束することができる。
従って、後述するカッターホルダ１３０に保持されるカッター工具１３のＸ−Ｙ平面での傾斜する向きの角φ（以下、向き角φという。）を調整できる。
【００２３】
ストローク調整ネジ１２５は、取付基台１１０に対するホルダベース１２０の直線移動量を調整するものである。
図１乃至図３には、ホルダベース固定板１２２に設けられた雌ねじにねじ込まれたボルトが示され、ボルトの先端と取付基台１１０との間隔が距離Ｓとなっているのが示されている。
ホルダベース１２０が距離Ｓだけ移動すると、ストローク調整ネジ１２５が取付基台１１０に当たって、それ以上の移動が阻止される・
【００２４】
カッターホルダ１３０は、カッター工具１３を保持するカッター工具保持部を有し、ホルダベース１２０に取り付けられる部材である。
カッター工具１３に固定されたカッターの長手軸とＺ軸とが交差し、その交差角θ（以下、傾斜角θという。）を所定の角度になる様に保持する様になっている。
また、傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
特に、カッターホルダ１３０がホルダベース１２０に対してＺ軸に直交する軸（以下、Ｒ軸という。）の周りに回転および拘束が可能になっており、カッターホルダをＲ軸周りに回転することにより角度θを所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
カッターホルダ本体１３１は、取付面ｂ２とカッター工具保持部とを有する。取付面ｂ２は、ホルダベース１２０に固定される面である。カッター工具保持部は、カッター工具１３を保持する部分である。
カッター工具１３はカッター工具保持部に対して長手方向に保持位置を調整でき、カッターホルダからのカッターの突き出し距離Ｈを調整可能になっている。
【００２５】
図１乃至図３には、カッターホルダ本体１３１とカッターホルダ蝶ボルト１３２とカッターホルダ固定ボルト１３３とで構成されるカッターホルダ１３０が示されている。
カッター工具保持部に保持されるカッター工具の軸心が、取付面ｂ２に平行になっている。カッター工具保持部は、スリーブ４５が嵌め合う様になっている。例えば、カッター工具保持部は円筒形空洞であり、スリーブ４５は鍔のついた円管である。円管の外径がカッター工具保持部の内径に略等しく、円管の内径がカッター工具の握り部の外径に略等しい。
スリットが、カッターホルダ本体１３１に設けられ、カッター工具保持部の一部を切り欠いている。
【００２６】
カッターホルダ蝶ボルト１３２が、そのスリットに直交してカッターホルダ本体１３１にねじ込まれる。カッターホルダ蝶ボルト１３２を締め込むと、スリットが狭くなり、カッター工具保持部が狭くなる。従って、カッターホルダ蝶ボルト１３２を締め込むと、カッター工具保持部はカッター工具を保持できる。
カッターホルダ蝶ボルト１３２を緩めると、カッター工具１３がスリーブ４５の中を長手方向にスライドでき、カッターホルダ本体１３１とカッターの刃先との距離Ｈを調整できる。
【００２７】
カッターホルダ固定ボルト１３３が、ホルダベース座板１２６を貫通してカッターホルダ本体１３１の取付面ｂ２に設けられた雌ねじにねじ込まれている。カッターホルダ固定ボルト１３３を締め込むと、ホルダべース座板１２６の取付面ｂ１とカッターホルダ本体１３１の取付面ｂ２とが当接し摩擦力により、カッターホルダ本体１３１のホルダべース座板１２６に対する回転が拘束される。
カッターホルダ固定ボルト１３３の軸心は、取付面ｂ２に直交しており、Ｒ軸に一致する。
従って、カッターホルダ１３０がホルダベース１２０に対してＲ軸周りに回転および拘束が可能になっており、カッターホルダ１３０がＲ軸周りに回転することにより傾斜角θを所定の角度範囲から選択可能である。
【００２８】
付勢手段１４０は、カッター工具１３に固定されるカッター２１を被彫刻物５から離間する方向にホルダベース１２０を付勢する手段である。
図１乃至図３には、取付基台１１０とホルダベース固定板１２２とに挟まれホルダベースロッド１２１に巻きかけられた弦巻ばね１４０である付勢手段１４０が示されている。
弦巻ばね１４０の弾性力がホルダベース固定板１２２を取付基台１１０から離れる方向に付勢している。
【００２９】
以下に、本発明に係る実施形態の作用を説明する。
カッターを先端に固定したカッター工具１３にスリーブ４５を被せて、カッターホルダ１３０のカッター工具保持部にはめ込む。
取付基台１１０を工具キャリッジ１２に取付て、取付蝶ボルト１１５を締めつけると、カッター保持装置１００は工具キャリッジ１２に固定される。
ストローク調整ネジ１２５を回して距離Ｓを所定の値にすると、ホルダベース１２０のＺ軸に沿っての移動量が決定される。
ホルダベース止めネジ１２７を緩めると、ホルダベース座板１２６をＺ軸周りに回転できる。ホルダベース座板１２６を所定の姿勢にしてホルダベース止めネジ１２７を締め込むと、ホルダベース座板１２６のＺ軸周りの回転が拘束され、カッターホルダ１３０の向き角φが決定する。
【００３０】
カッターホルダ固定ボルト１３３を緩めると、カッターホルダ１３０がＲ軸周りに回転できる。カッターホルダ１３０を所定の姿勢にしてカッターホルダ固定ボルト１３３を締め込むと、カッターホルダ１３０のＲ軸周りの回転が固定され、カッターホルダ１３０の保持するカッターの長手軸と前記Ｚ軸との傾斜角θを決定することができる。
カッターホルダ蝶ボルト１３２を緩めると、カッター工具がカッター軸の軸線上で移動できる。カッター工具を所定の位置にしてカッターホルダ蝶ボルト１３２を締めつけると、カッターの刃先と被彫刻物の彫刻部位との間隔を決定できる。
【００３１】
カッター工具１３を電気駆動して、カッター２１を回転させる。
押しボタン１２４を手で押すと、付勢手段１４０の付勢力に逆らって、ホルダベース１２０がＺ軸に沿って移動し、カッター２１の刃先が、彫刻部位４８に当たる。カッター２１が被彫刻物５を切削し、被彫刻物を彫刻する。
彫刻する際に、カッターの軸が彫刻部位４８の面に対して傾いていると、図４に示すごとく、彫りの形状が特異な形状となる。工具キャリッジ１２をＸ−Ｙ平面に移動させると、特異な形状をした切削断面を持った溝が彫られる。例えば、所定の文字を倣って工具キャリッジ１２を動かすと、興趣及び表現力のある字体の文字を彫ることが出来る。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る装置の第一の使用方法を説明する。図５は、本発明の第一の使用方法の概念図である。図６は、本発明の第一の使用方法での彫りの形状図である。
パンタグラフ式彫刻機に本発明の実施形態に係るカッター保持装置を使用した例を説明する。
説明の容易のために、工具キャリッジの移動するＸ−Ｙ平面を水平とし、Ｚ軸をＸ−Ｙ平面に直交するものとする。
【００３３】
最初に、パンタグラフ式彫刻機を概略説明する。
パンタグラフ式彫刻機は、パンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻部物を彫刻をする装置であり、４本のリンクで構成される。スタイラスが一本のリンクの端に設けられる。カッター工具が他のリンク（工具キャリッジに相当する。）に固定される。他のリンクの一端がマスターや被彫刻物を固定する基礎構造に回転自在に固定される。
Ｘ−Ｙ平面を上からみたときに、カッター工具のカッターの刃先が工具キャリッジの両端の回転中心を結ぶ線（以下、Ｌ線と呼ぶ。）の上にある事が必要である。スタイラスがマスター上の所定の軌跡を倣うと、カッターの刃先が所定の軌跡に相似した軌跡を描く。
この際、カッターの刃先がＬ線上にないと、マスターに相似した彫刻をすることができないので注意しなければならない。
カッター工具のカッターの刃先の下には被彫刻物が、彫刻部位４８を上にして置かれる。
文字が書かれたマスター（字母）には、左右に並んだ文字列「ＡＢＣＤ」が並んでいる。
【００３４】
傾斜角θと向き角φとを調整して、カッター軸を文字列の列の向きに直交する様にする。
カッター工具１３の突き出し距離Ｈを調整し、カッター２１の刃先が上から見てＬ線上に乗る様にする。
図５では、パンタグラフ式リンクに囲まれた内側から工具キャリッジに固定され、カッターの刃先がＬ線上に位置するカッター保持装置が示されている。
スタイラスでマスターを倣うと、被彫刻物の彫刻部位４８に、縮小された文字列「ＡＢＣＤ」が彫られる。
文字の形状は、あたかも幅広のペン先で書いたボルド書体のごとき文字となる。
【００３５】
彫刻機を操作する多くの操作員にとって、上記の傾斜角θと向き角φとを調整して、さらにカッター刃先がＬ線上に乗るように調整することが困難であるので、傾斜角θと向き角φを予め調整し拘束した複数のカッター保持装置を用意することとなる。
操作員は、工具キャリッジへのカッター保持装置の取付位置を調整してマスターを倣う縮小率を設定して、彫刻する。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係るカッター保持装置の第二の使用方法を説明する。図７は、本発明の第二の使用方法の概念図である。図８は、本発明の第二の使用方法での彫りの形状図である。
パンタグラフ式彫刻機に本発明の実施形態に係るカッター保持装置を使用した例を説明する。
説明の容易のために、工具キャリッジの移動するＸ−Ｙ平面を水平とし、Ｚ軸をＺ−Ｙ平面に直交するものとする。
パンタグラフ式彫刻機は第一の使用方法でのものと同じなので、説明を省略する。
【００３７】
傾斜角θとφとを調整して、カッター軸を文字列の列の向きに平行になる様にする。
カッター工具１３の突き出し距離Ｈを調整し、カッター２１の刃先が上から見てＬ線上に乗る様にする。
図７では、パンタグラフ式リンクの外側から工具キャリッジに固定され、カッターの刃先がＬ線上に位置するカッター保持装置が示されている。
スタイラスでマスターを倣うと、被彫刻物の彫刻部位４８に、縮小された文字列「ＡＢＣＤ」が彫られる。
文字の形状は、ボルド書体とは異なる興趣及び表現力のある文字となる。
【００３８】
上述の実施形態のカッター保持装置を用いれば、カッターをＺ軸方向に移動して被彫刻物におしつけた際に、カッター軸を傾斜させて被彫刻物の彫刻部位にお押し込めるので、彫刻部位での彫りの形状が特異になり、面白みのある彫刻ができる。
また、ホルダベースを主ホルダベースと副ホルダベースとで構成するようにし、主ホルダベースのホルダベースロッドをＺ軸に平行にし、副ホルダベースのホルダべース座板がホルダベースロッドの周りに回転し、ホルダべース止めネジで回転をロックするようにしたので、副ホルダベースに固定されたカッターホルダをＺ軸周りに回転して向き角φを簡単に調整できる。
また、副ホルダベースのホルダべース座板を貫通するカッターホルダ固定ボルトがＺ軸に直交し、カッターホルダをカッターホルダ固定ボルトの軸であるＲ軸周りに回転し拘束して、カッター軸とＺ軸の傾斜角θを簡単に調整できる。
また、Ｚ軸がＸ−Ｙ平面に直交しているので、彫刻部位がＸ−Ｙ平面に平行になるように被彫刻物を置くことで、彫刻部位の広い面にわたって工具キャリッジを移動して、彫刻を施すことができる。
また、向き角φと傾斜角θを適切に選択することにより、被彫刻物の彫刻部位にバラティーに富んだ特異な断面をもつ彫りができ、面白みのある彫刻ができる。
また、ガイドロッドにより周り止めがされたホルダロッドを取付基台に対して摺動させるので、簡単な構造でなめらかにホルダベースをＺ軸方向に移動させることができる。
また、カッターホルダのカッター工具保持部にカッター工具を保持させたので、カッター工具のカッター工具保持部への差し込み量を調整することで、カッターの突き出し距離Ｈを調整し、カッターの刃先の位置を調整できる。
【００３９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
パンタグラフ式彫刻機に使用する例で、使用方法を説明したがこれに限定されず、例えば、パソコン式彫刻機でも使用できる。
カッター工具を電動によりカッターを回転させるものとして説明したがこれに限定されず、例えば振動カッターを駆動するものでもよい。
また、カッター工具を手持ちによって使用できるハンドツールであるとして説明したがこれに限定されず、例えば、カッター保持装置専用の電動工具等でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置は、その構成により、以下の効果を有する。
カッター保持装置をカッターの送り方向（Ｚ軸）とカッターの軸心とに傾斜角θを設けられる構造としたので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることできる。
また、ホルダベースと取付基台とのＺ軸周りの回転を拘束したので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることができる。
また、前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交させたので、被彫刻物の彫刻面をＸ−Ｙ平面に沿うように置けば、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面に特異な形状の彫りができる。
また、前記傾斜度θが所定の角度範囲から選択可能にしたので、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面にバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
また、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対してＲ軸周りに回転および拘束が可能にしたので、ホルダベースに対しカッターホルダを回転させると簡単に傾斜角θを調整でき、被彫刻物に彫るバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
また、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束できるようにしたので、カッター工具の傾斜する向きを選択でき、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを変えて被彫刻物の彫刻面にカッターの刃先が当たり、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
また、副ホルダベースが該主ホルダベースに回転可能に支持され、前記カッターホルダが前記副ホルダベースに固定されたので、副ホルダベースを主ホルダベースに対しＺ軸周りに回転させるだけで、カッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
また、ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なので、副ホルタベースを摺動ロッド周りに回転させるだけで、簡単にカッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状をより簡単に選択できる。
また、本発明に係るカッター保持装置をパンタグラフ式リンク機構を持つ彫刻機に付けたので、簡単な線図をマスターにして、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りを持った形状を簡単に彫刻できる。
従って、彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術を実践できる彫刻機用カッター保持装置を提供できる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の側面図である。
【図２】本発明の実施形態の正面図である。
【図３】本発明の実施形態の平面図である。
【図４】本発明の実施形態の部分詳細図である。
【図５】本発明の第一の使用方法の概念図である。
【図６】本発明の第一の使用方法での彫りの形状図である。
【図７】本発明の第二の使用方法の概念図である。
【図８】本発明の第二の使用方法での彫りの形状図である。
【図９】従来の装置の平面図である。
【図１０】従来の装置の使用概念図である。
【符号の説明】
θ　　傾斜角
φ　　向き角
ａ１　取付面
ａ２　取付面
ｂ１　取付面
ｂ２　取付面
１　　彫刻機
２　　字母
３　　文字
４　　パンタグラフ
５　　被彫刻物
１２　　工具キャリッジ
１３　　電動ハンド（カッター工具）
２１　　カッター
４５　　スリーブ
４７　　スタイラス
４８　　彫刻部位
５５　　彫刻部位
１００　　カッター保持装置
１１０　　取付基台
１１１　　取付基台本体
１１２　　位置決めキー部
１１３　　取付用雌ねじ部
１１４　　取付座金
１１５　　取付蝶ボルト
１２０　　ホルダベース
１２０ａ　主ホルダベース
１２１　　ホルダべースロッド（摺動ロッドに相当する。）
１２２　　ホルダベース固定板
１２３　　ガイドロッド
１２４　　押しボタン
１２５　　ストローク調整ネジ
１２０ｂ　副ホルダベース
１２６　　ホルダべース座板
１２７　　ホルダべース止めネジ（ロック機構に相当する。）
１２８　　ホルダベースカラー
１３０　　カッターホルダ
１３１　　カッターホルダ本体
１３２　　カッターホルダ蝶ボルト
１３３　　カッターホルダ固定ボルト
１４０　　付勢手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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