(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイロールを容易且つ迅速に製造でき、正確で高精度の加工が期待できる。【解決手段】円柱状のワーク１０Ａを、そのワーク軸心を中心にして回転自在に支持し、前記ワーク１０Ａの円周面に、エッチング液に対して耐性を有するインクをインクジェットノズルから噴射してマスクを形成する。さらに、前記マスクを形成後に、エッチング液をノズルから噴射することにより、露出したワーク１０Ａの金属面をエッチング処理して加工パターンを形成する工程とを備えている。このように製造されたダイロールは、エッチング処理された刃部を有する本体ロールと、回転軸とからなる。【選択図】図１
2012056003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のワークを、そのワーク軸心を中心にして回転自在に支持し、前記ワークの周面に、エッチング液に対して耐性を有するインクをインクジェットノズルから噴射してマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成後に、エッチング液をノズルから噴射することにより、露出したワークの金属面をエッチング処理して加工パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とするダイロールの製造方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の製造方法において、前記エッチングの後に加工パターンを仕上げ切削加工する工程を備えることを特徴とするダイロールの製造方法。
【請求項３】
回転軸と、該回転軸が挿通される軸挿通孔を有しかつ外周面に刃部が設けられた本体ロールとを備え、
前記本体ロールの刃部は、前記請求項１または２に記載のダイロールの製造方法におけるエッチング工程により形成されてなることを特徴とするダイロール。
【請求項４】
前記請求項３に記載のダイロールにおいて、刃部が打抜加工またはハーフカット加工を実施することを特徴とするダイロール。
【請求項５】
回転軸と、該回転軸が挿通される軸挿通孔を有しかつ外周面に刃部が設けられた本体ロールとを備え、
前記本体ロールの刃部は、前記請求項１に記載のダイロールの製造方法におけるエッチング工程により形成され、前記刃部がエンボス加工を実施することを特徴とするダイロール。
【請求項６】
前記請求項３又は５に記載のダイロールにおいて、前記回転軸が前記本体ロールに挿脱自在に挿通されることを特徴とするダイロール。
【請求項７】
前記請求項４に記載のダイロールと、該ダイロールに対向する受胴との間に、加工対象シートを通過させて、前記ダイロールおよび受胴の回転にともなって前記加工対象シートに前記押切刃による切り込みを与えることを特徴とするロータリ加工装置。
【請求項８】
前記請求項５に記載の一対のダイロールを対向して配置し、該一対のダイロール間に、加工対象シートを通過させて、エンボス加工を行うことを特徴とするロータリ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙シートやプラスチックシート（フィルム）等の加工対象シートの打抜加工（押切加工）、ハーフカット加工やエンボス加工を実施するダイロールおよびその製造方法並びにロータリ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周面に刃部を備えた円柱状のダイロールと、このダイロールに対向させて配置された円柱状のアンビルロールとを具備してなり、ダイロールとアンビルロールとの間にフィルム、紙シート、不織布等の加工対象シートを挟み込み、ダイロールの刃部を加工対象シートに押し付けることにより、加工対象シートを打抜加工やハーフカット加工を行うロータリ加工装置が公知である。
【０００３】
前記ダイロールは、切削機械により、円柱状ワーク周囲に刃部を削り残した後に、切削された刃部を仕上げ加工している。
【０００４】
また、最近では、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に、カッティングラインの形状に応じたパターンの刃部を有するフレキシブルダイを作製し、このフレキシブルダイを、ロータリ加工装置のマグネットロールに巻き付けて、該マグネットロールに隣接するアンビルロール（受胴）との間に、加工対象シートを通過させて、マグネットロールとアンビルロールとの回転にともなって加工対象シートに刃部による切り込みを与え、加工対象シートの打抜加工やハーフカット加工を行っている（例えば、特許文献１参照）。また、前記フレキシブルダイの刃部をエッチング処理により形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５５１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のようにダイロール全体を円柱状ワークから削り出す場合には、作業者に多大な加工時間と熟練が要求される。
【０００７】
特許文献１に記載のダイロールは、フレキシブルダイを、ロータリ加工装置のマグネットロールに巻き付ける構成であるため、刃部が部分的に集中するようなパターンである場合や、フレキシブルダイのマグネットローラへの巻き付け方向に沿って延びる刃部が多く存在する場合、フレキシブルダイのマグネットローラへの巻き付け性が悪くなる。また、フレキシブルダイの両端部が張り合わせた状態となるため、フレキシブルベースの一部がマグネットローラの外周面から浮くという「ベースの浮き」が生じることがある。
【０００８】
このフレキシブルダイをマグネットロールに巻き付ける構成では、フレキシブルダイとマグネットロールとの浮きを完全に防止するのは困難であり、特に、マグネットロールの直径が小さい場合には、かかる問題が顕著になっていた。
【０００９】
このように、「ベースの浮き」が生じると、刃部を加工対象シートに押圧した際に、この刃部が逃げるため、刃部の剛性が弱くなり、正確な加工を行うことができない問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、本体ロールの刃部をエッチングにより形成することにより、複雑な任意のパターンの刃部であっても容易且つ迅速に製造することができ、しかも、正確で且つ高精度の加工が期待できるダイロールおよびその製造方法並びにロータリ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、ダイロールの製造方法としての特徴は、円柱状のワークを、そのワーク軸心を中心にして回転自在に支持し、前記ワークの周面に、エッチング液に対して耐性を有するインクをインクジェットノズルから噴射してマスクを形成する工程と、前記マスクを形成後に、エッチング液をノズルから噴射することにより、露出したワークの金属面をエッチング処理して加工パターンを形成する工程とを備えたことにある。
【００１２】
前記本発明のダイロールの製造方法は、ワークの加工パターンは、エッチング処理することにより形成することから、その製造が簡単で迅速に行うことができる。特に、加工パターンが複雑となっている場合には、そのパターンを機械加工のみで削り出す場合に比し、任意の加工パターンの刃部を容易に形成でき効果的である。
【００１３】
前記製造方法において、前記エッチングの後に加工パターンを仕上げ切削加工する工程を備えることにある。
【００１４】
ダイロールとしての特徴は、回転軸と、該回転軸が挿通される軸挿通孔を有しかつ外周面に刃部が設けられた本体ロールとを備え、前記本体ロールの刃部は、エッチング工程により形成されてなることにある。
【００１５】
前記本発明のダイロールは、加工パターンをエッチング処理して設ける構成であるため、従来のフレキシブルダイをマグネットロールに巻き付ける構成と異なり、加工パターンの刃部が切り込時に逃げることがない。この結果、打抜加工、ハーフカット加工やエンボス加工を正確に且つ安定して行うことができ、それぞれの加工精度が向上する。
【００１６】
前記ダイロールにおいて、刃部が打抜加工またはハーフカット加工を実施することにある。
【００１７】
前記ダイロールにおいて、回転軸と、該回転軸が挿通される軸挿通孔を有しかつ外周面に刃部が設けられた本体ロールとを備え、前記本体ロールの刃部は、エッチング工程により形成され、前記刃部がエンボス加工を実施することにある。
【００１８】
また、前記回転軸が前記本体ロールに挿脱自在に挿通される場合には、ダイロールの交換作業が可能となり、使用者側は、回転軸を所持しておいて、不要の本体ロールを所望の本体ロールと交換すればよく、利便性が向上する。
【００１９】
本発明のロータリ加工装置は、前記本体ロールに刃部がエッチング工程により形成された前記ダイロールと、該ダイロールに対向する受胴との間に、加工対象シートを通過させて、前記ダイロールおよび受胴の回転にともなって前記加工対象シートに前記押切刃による切り込みを与えるものである。
【００２０】
また、本発明のロータリ加工装置は、前記本体ロールの刃部がエッチング工程により形成された一対のダイロールを対向して配置し、該一対のダイロール間に、加工対象シートを通過させて、エンボス加工を行うものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、本体ロールとなるワークの刃部をエッチングにより形成するので、複雑な任意のパターンの刃部であっても容易且つ迅速に製造することが可能となる。しかも、従来のフレキシブルダイをマグネットロールに巻き付ける構成と異なり、刃部が切り込時に逃げることがない。この結果、打抜加工、ハーフカット加工やエンボス加工を安定して行うことができ、正確で高精度の加工が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のダイロールの製造方法に係るマスク形成工程の概略正面図である。
【図２】同ダイロールの製造方法に係るエッチング工程の概略正面図である。
【図３】同ダイロールの製造方法に係る機械加工工程の概略正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダイロールの断面図である。
【図５】同ダイロールの分解斜視図である。
【図６】同ダイロールの斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るロータリ加工装置の斜視図である。
【図８】同ロータリ加工装置で加工対象シートを加工する状態を示す概略図である。
【図９】（ａ）はエンボス用ダイロールの斜視図、（ｂ）は同ロータリ加工装置で加工対象シートを加工する状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図４〜図６に本発明に係るダイロールの一例を示し、図７に本実施形態のロータリ加工装置の一例を示す。
【００２４】
ロータリ加工装置１は、図７に示すように、装置フレーム２に円筒状のローラとしてのダイロール５と、円筒状の受胴（アンビルロール）６とが、互いに対向するように図示省略の軸受を介して回転自在に支持されている。なお、ダイロール５と受胴６とは、図示省略のモータにより連動して所定速度でそれぞれ図７に示す矢印方向に回転駆動するようになっている。
【００２５】
前記ダイロール５は、図４〜図６に示すように、筒状の本体ロール１０と、この本体ロール１０に挿脱自在に挿通されて本体ロール１０と一体回転する回転軸２０とから構成されている。
【００２６】
本体ロール１０の材質は、例えば硬度の高い鉄あるいはステンレスが採用されている。本体ロール１０の外周面１１は、軸中心に対して半径が均一となる円筒面であり、この円筒面に刃部１３が突設されている。この刃部１３は、加工製品の形状に応じた切断パターン（加工パターン）Ｐに後述のエッチング処理により形成されている。
【００２７】
また、本体ロール１０の軸心方向に沿う方向（長手方向）の両側には、刃部１３を挟んで前記アンビルロール６が転動するベアラー部１５が設けられている。しかも、本体ロール１０の軸中心には、その長手方向に貫通する軸挿通孔１７が形成されている。また、本体ロール１０の軸挿通孔内周面で且つ本体ロール１０の長手方向の両側には、回転軸２０側が接触する軸受周面１６、１６がそれぞれ形成されている。
【００２８】
前記回転軸２０は、本体ロール１０よりも安価な材質（例えばＳ４５Ｃ等の金属）からなる。また、回転軸２０は、本体ロール１０が外嵌固定される回転軸本体２１と、本体ロール１０の両端よりも突出する突出部２３、２３とからなる。なお、回転軸２０と本体ロール１０とを固定させる手段としては、焼き嵌め、ネジ止め、圧入等の周知の手段が採用可能であり、その具体的な説明は省略する。
【００２９】
次に、前記本体ロール１０の製造方法について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、本体ロール１０となるワーク１０Ａを筒状に機械加工する。
【００３１】
マスク形成工程
前記ワーク１０Ａを、エッチングマスク形成装置５０にセットする（図１参照）。かかるエッチングマスク形成装置５０は、ワーク１０Ａを回転自在に支持する一対の支持部５１、５２と、ワーク１０Ａの表面にエッチング液に対して耐性を有するインクを噴射するインクジェットヘッド５３とを備えている。一方の支持部５１はチャック５５を有するロータリーテーブルからなる。他方の支持部５２はテールストックからなる。
【００３２】
そして、ワーク１０Ａの軸挿通孔１７に支持軸５６を挿通し、ワーク１０Ａを支持軸５６に固定する。なお、支持軸５６は、前記回転軸２０であっても、または、かかる装置５０の専用のものであってもよい、この支持軸５６の一方をチャック５５により挟持するとともに、支持軸５６の他方の先端面は、テールストック５２に支持される。このとき、ワーク１０Ａは、水平状態を維持する。
【００３３】
かかるワーク１０Ａの上方には、インクジェットヘッド５３が設けられている。このインクジェットヘッド５３は、ワーク１０Ａの軸芯に沿う方向に往復移動可能となっている。そして、インクジェットヘッド５３を、ワーク１０Ａの一端上方に位置させ、このインクジェットヘッド５３のノズルから、インクをワーク１０Ａに噴射する。すなわち、チャック５５が、ワーク１０Ａおよび支持軸５６を所定速度で支持軸５６を中心にして回転させ、この回転するワーク１０Ａの周面の所定部分にインクを噴射する。
【００３４】
さらに、インクジェットヘッド５３を、ワーク１０Ａのインクが塗布されていない部分まで所定距離だけ移動させ、このインクジェットヘッド５３から、再びインクをワーク１０Ａのインクが塗布されていない部分に噴射する。かかるインクの噴射工程をワーク１０Ａの一端側から多端側に向けて複数回に分けて行うことにより、ワーク１０Ａの外周面にマスクＭを塗布形成する。
【００３５】
エッチング工程
エッチング装置６０に前記マスク形成工程でマスクが形成されたワーク１０Ａをセットする（図２参照）。具体的には、エッチング装置６０には、前記ワーク１０Ａを回転させる一対の回転手段６１、６１と、この回転手段６１、６１により回転されるワーク１０Ａに、エッチング液を上方から噴出するノズル６２とを備えている。
【００３６】
そして、ワーク１０Ａを回転手段６１で支持して回転させるとともに、この回転するワーク１０Ａにノズル６２からエッチング液を噴射する。エッチング液をノズル６２から噴射することにより、露出したワーク１０Ａの金属面をエッチング処理して切断パターンＰを形成する。エッチング液によるエッチングの進行が、所定深さに達した時点で、ノズル６２からのエッチング液の噴射を停止してエッチングを終了する。
【００３７】
このようなエッチングにより、ワーク１０Ａの外周面に任意の切断パターンＰと、ベアラー部１５とを容易に形成することができる。
【００３８】
このエッチング工程の終了後にワーク１０Ａの外周面に残存するマスクＭを除去する。マスクの除去に際しては、例えば、溶剤でマスクＭを拭き取ったり、また、図示省略のノズルから溶剤を噴射したりすることも可能である。
【００３９】
機械加工工程
前記エッチング工程により本体ロール１０の外周面に切断パターンＰを形成した後、ＮＣ加工機７０にセットする（図３参照）。すなわち、ワーク１０Ａに挿通された支持軸５６の両端を、一対の回転支持手段７１ａ、７１ｂで支持し、ワーク１０Ａを回転させる。しかも、切削工具７２をヘッド７３に装着し、ヘッド７３は切削工具７２を回転させながら適宜移動する。このヘッド７３により、切断パターンＰを仕上げ切削（機械加工）して刃部１３を形成する。
【００４０】
前記本実施形態において、本体ロール１０の刃部１３は、本体ロール１０をエッチング処理することにより形成することから、その製造が簡単で迅速に行うことができる。特に、刃部１３の切断パターンＰが複雑となっている場合には、機械加工のみで削り出す場合に比し、任意の切断パターンＰの刃部１３を容易に形成でき効果的である。
【００４１】
以上の構成からなるロータリ加工装置１を使用する場合には、図８に示すように、ダイロール５とアンビルロール６とを回転駆動させ、加工対象シートＳを回転するダイロール５とアンビルロール６間に通過させる。このとき、ダイロール５の刃部１３は加工対象シートＳを所定量切り込むため、打抜加工やハーフカット加工が行われる。
【００４２】
本実施形態のダイロール５は、刃部１３がエッチング処理により、本体ロール１０に一体的に形成されている構成であるため、従来のフレキシブルダイをマグネットロールに巻き付ける構成と異なり、刃部１３が切り込時に逃げることがない。この結果、打抜加工やハーフカット加工を正確に且つ安定して行うことができ、打抜加工やハーフカット加工の加工精度が向上する。特に、本体ロール１０が小径の場合には、フレキシブルダイをマグネットロールに巻き付ける必要がないので、効果的である。
【００４３】
刃部１３の磨耗により本体ロール１０を交換する際や、刃部１３のパターンＰの段取換えの際には、本体ロール１０を回転軸２０から外し、さらに、新しい本体ロール１０に転軸２０を挿通して取り付ける。
【００４４】
以上のように、ダイロール５は、本体ロール１０と回転軸２０との着脱が可能であることから、ダイロール５の交換作業が可能となり、使用者側は、回転軸２０を所持しておいて、不要の本体ロール１０を所望の本体ロール１０と交換すればよく、利便性が向上する。
【００４５】
また、ダイロール５は、本体ロール１０と回転軸２０とを別部材から構成していることから、交換後に廃棄される本体ロール１０のみを高価な材質を採用し、回転軸は本体ロール１０よりも安価な材質を採用できることなり、ダイロール５全体のコストを下げることが可能となる。
【００４６】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態のダイロール５は、打抜加工やハーフカット加工を行う場合について例示したが、ロータリ加工装置１は、エンボス加工を行うものであってもよい。
【００４７】
具体的には、ロータリ加工装置１は、図９（ｂ）に示すように、一対のダイロール５Ａ、５Ｂを対向配置し、これら一対のダイロール５Ａ、５Ｂにより、加工対象シートＳを凹凸形成するものである。
【００４８】
図９（ａ）に示すように、一方のダイロール５Ａにおける本体ロール１０の外周面には、エンボス加工刃部（凹部）１３Ａからなるエンボス加工パターンＰ１が形成されている。この凹部１３Ａがエッチング処理を施した部分である。なお、本体ロール１０Ｂの外周面のドットで区画した部分１４は、マスクが塗布されており、その結果、エッチング処理が施されていない。
【００４９】
また、他方のダイロール５Ｂには、エンボス加工刃部（凸部）１３Ｂからなるエンボス加工パターンＰ２が形成されている。この凸部１３Ｂがエッチング処理を施していない部分であり、その他の露出する金属表面はエッチング処理が施されている。
【００５０】
かかる、エンボス加工パターンＰ１、Ｐ２は、前記と同様にエッチング加工方法によりそれぞれ形成されているため、その製造方法の具体的な製造方法は省略する。
【００５１】
なお、エンボス加工を行う場合、エンボス加工パターンＰ１、Ｐ２の機械加工を行う必要はなく、エンボス加工パターンＰ１、Ｐ２配置および個数は、これに限らず任意に設定可能である。
【００５２】
また、ダイロール５におけるロール本体と回転軸とを固定する手段は、特に限定されるものではない。
【００５３】
しかも、ダイロール５は、ロール本体と回転軸とが一体に加工されているとともに、エッチング処理により刃部を設けたものであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１          ロータリ加工装置
５          ダイロール
６          アンビルロール
１０        本体ロール
１０Ａ      ワーク
１３        刃部
１３Ａ      エンボス加工刃部（凹部）
１３Ｂ      エンボス加工刃部（凸部）
２０        回転軸
５０        マスク形成装置
５３        インクジェットヘッド
６０        エッチング装置
６２        ノズル
７０        ＮＣ加工機
Ｍ          マスク
Ｐ          切断加工パターン（加工パターン）
Ｐ１        エンボス加工パターン（加工パターン）
Ｐ２        エンボス加工パターン（加工パターン）
【図１】
2012056003.tif 000003
【図２】
2012056003.tif 000004
【図３】
2012056003.tif 000005
【図４】
2012056003.tif 000006
【図５】
2012056003.tif 000007
【図６】
2012056003.tif 000008
【図７】
2012056003.tif 000009
【図８】
2012056003.tif 000010
【図９】
2012056003.tif 000011