| 【発明の名称】 |
レーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材 |
| 【発明者】 |
【氏名】中澤 幸利
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| 【要約】 |
【課題】彫刻カスや有害な強臭ガスを発生させずに、しかも高精度に浸透性ゴム印をレーザー加工する。
【解決手段】予め外形を形成した浸透性を有するメチルビニルシリコーンゴムの印面部材１２を印面保持部材１１に口金１４を介して取り付けるとともにホルダー１１を彫刻用治具１６に取り付け、この彫刻用治具１６をテーブル上に位置決め部材を介して位置決めしてレーザー光線による印面彫刻を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱可塑性樹脂またはシリコーン系の合成ゴムの発泡体にて形成したことを特徴とするレーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材。
【請求項２】 前記熱可塑性樹脂はポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、あるいはポリビニルアルコールから成るレーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材。
【請求項３】 前記シリコーン系の合成ゴムは、フェニルメチルシリコーン、メチルシリコーンまたは変性シリコーンから成る請求項１記載のレーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材。
【請求項４】 前記発泡体は、硬度３０〜４０°、気孔径は５〜６０μｍ、空孔率は５０〜７０％の範囲内である請求項１記載のレーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザーシステムにより加工する浸透性ゴム印の印面部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から行われている印面の加工には、例えば特開昭５２−４１０２３号公報に開示された発明が知られている。この発明は、図７で示す逆版文字４３を形成した文字母型３３を加熱して、図８に示す印版３１の凹部４１に嵌め込んだ熱可塑性の樹脂素材から成る印面版３４の印面に圧着することにより、印面版３４の印面を溶融軟化させて凹凸の印面３２を形成するものである。
【０００３】他の例として、特公平７−１３７４１０号公報に係る発明が知られている。この発明は、図９に示すように、外ケース３７内にクッション３８を介して印面保持部材３９を嵌合し、前記両者間に保護ケース１４をバネ１５を介して摺動可能に嵌合させた、前記印面ホルダー３９下端に熱可塑性の液浸透式印面版４０を嵌め込み、この印面版４０の面に対して、逆版文字４４を形成した文字母型４５を加熱し圧着することにより印面版４０の面を溶融軟化させて凹凸の印面を形成するものである。
【０００４】しかしながら、前記従来の印面の加工方法は、いずれの場合も逆版文字を形成した文字母型を用いていることから、印面を加工する前に文字母型を製作しなければならないことと、文字母型の製作に多大な日時が必要となるという問題があり、本願発明者はこの問題を解決するために既に特開平１０−２７８２１４号公報に開示された印面の加工方法及び印版の製造方法を提案している。
【０００５】この発明は、ゴム印の印面部材として約１１０℃にて溶融するＥＶＡの発砲性合成ゴムを用い、図１０に示すようにテーブル２７上に直接に取り付けてレーザー光線により印面を彫刻するものである。印面部材２１の上方には左右方向に移動するロボットフレーム５が配置され、ロボットフレーム５の側面にはローラー８を介して前後方向に移動するレーザー光線１の照射装置２と空気源９から供給されるエアーの噴射ノズル１０とが設けられており、照射装置２から印面部材２１の面に照射されるレーザー光線１のレーザースポット１ａはテーブル２７の上下動により調整され、レーザースポット１ａに対するエアー１７の噴射方向は位置調整クランプ１３により噴射ノズル１０の位置を調整することにより行われるようになっている。
【０００６】この装置を用いたゴム印の彫刻は、先ず平板状印面部材２１をテーブル２７上に載置した後、テーブル２７の上下動にて印面におけるレーザースポット１ａを調整するとともにレーザースポット１ａに対するエア噴射ノズル１０の噴射方向を調整する。その後に図示しない制御部を作動させて彫刻を開始する。彫刻により発生した有害ガスや彫刻カスは噴射ノズル１０からの噴射エア１７にて吹き飛ばされて吸込口２３に吸い込まれ、集塵脱臭装置２４にて浄化処理された後、大気中に放出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記レーザー光線を用いた印面加工においては、印面加工に用いられている印面部材が発泡性合成ゴムから成ることによりレーザー加工時に強臭の有害ガスやタール状の彫刻カスが発生し、有害ガスは職場環境を初め、近隣地域の自然環境に大きな影響を及ぼすために強力な脱臭装置２７を設備しなければならないという問題がある。また脱臭装置を設備しても完全に脱臭することができないために浸透性ゴム印製造の普及に大きな障害となっていた。
【０００８】また、印面から発生するタール状の彫刻カスは印面に付着するとインクに混じってインクを変色させる恐れがあるので、このカスを除去するために図示しない洗浄及び乾燥処理装置を設ける必要がある他、洗浄した後に廃液を処理する装置まで設けなければならないという問題がある。
【０００９】その他に、印面部材として発泡性合成ゴムを用いた場合は、真空による強制含浸にてインクを含浸させるのが一般的的である。このためには真空含浸機が必要となり、またインクを適量にするために複雑なインクの除去処理が必要になるという問題がある。
【００１０】さらに、従来の加工方法では、彫刻、脱臭、洗浄、乾燥の多くの工程と、彫刻後に印面保持部材のサイズに合わせて印面をカットするという多くの工程が必要になる。またこのような方法では、印面の突出量等に関わる彫刻の深さが、加工する機械の状態や加工条件の設定等により変動するため、製品の品質にばらつきが生じやすく、品質を大きく左右するという問題がある。
【００１１】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、ゴム印をレーザー加工にて彫刻する際にタール状の彫刻カスや有害ガスを発生させずに、しかも高精度にかつ安定した品質が得られる印面部材の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は、熱可塑性樹脂またはシリコーン系の合成ゴムの発泡体にて形成したことを特徴とする。
【００１３】請求項１記載の発明によれば、メチルビニルシリコーンゴム等の発泡体はレーザー光線にて加工する際に発生するガスが無害であり、また臭気はごく僅かであるために脱臭装置を設備する必要がない。また、加工時に発生する彫刻カスは完全燃焼して灰になるために灰はエアにて吹き飛ばした後、吸引してフィルターを通すことにより回収処理することができる。これにより従来の印面部材を用いた場合に発生していたタール状の彫刻カスを洗浄し乾燥する装置が不要となる。従って、洗浄や乾燥のための工程を削減することがが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図６は本発明の実施の形態に係り、図１は印面保持部材を挿着した彫刻用治具の断面図、図２は印面部材の斜視図、図３は印面保持部材に印面部材を取り付けた断面図、図４は印面保持部材に印面部材を取り付けた斜視図、図５は彫刻用治具をテーブルに取り付けた斜視図、図６はゴム印の組立断面図である。
【００１５】本実施の形態にて使用する印面の加工装置は図１０に示すように、印面部材を取り付けるテーブル２７の上方に左右方向に移動するロボットフレーム５が配置され、ロボットフレーム５の側面を左右のローラ８を介して前後方向に移動するレーザー光線の照射装置２とエアーの噴射ノズル１０とが設けられている。
【００１６】照射装置２から照射されるレーザー光線の印面に対すれレーザースポット１ａはテーブルの上下動により調整が可能であり、噴射ノズル１０のレーザースポット１ａに対するエアー１７の噴射方向はノズルクランプ１３により調整が可能となっている。
【００１７】また、装置の側方には噴射されたエアの吸込口２３が設けられ、吸込口２３は集塵装置２４に連結されていて、彫刻時に印面から発生したガスや彫刻カスは噴射ノズル１０からの噴射エア１７にて吹き飛ばさると同時に吸込口２３に吸い込まれ、集塵装置２４に送られて彫刻カスが集塵されるように構成されている。
【００１８】本実施の形態にて用いる印面部材は、熱可塑性樹脂またはシリコーン系の発泡体にて形成したものを使用する。また、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂あるいはポリビニルアルコールを挙げることができる。
【００１９】また、前記シリコーン系の合成ゴムとしてフェニルメチルシリコーン、メチルシリコーンまたは変性シリコーンを適用することができる。
【００２０】前記発泡体については、硬度３０〜４０°、気孔径５〜６０μｍ、空孔率５０〜７０％の範囲のものを使用するのが好適である。なお、以上の範囲の発泡体により、レーザーシステムにて加工する印面の加工精度について、所要の精度が得られるとともに浸透性ゴム印について要求される適度なインクの吸引保持力を維持することができる。
【００２１】なお、この印面部材を用いた場合はレーザー加工した際に強臭の有害ガスが発生しないため集塵装置２４内に脱臭装置が設けられていない。また彫刻カスは燃焼して粉状になるため、従来のようにタール状彫刻カスが発生しない。従ってタール状彫刻カスを除去するための洗浄装置や乾燥装置も設けられていない。
【００２２】また、前記加工装置に対する印面部材の取り付けについては、従来はテーブル２７上に板状の印面部材を直接セツトしていたが、本発明においては印面部材を印面保持部材にセットし、その印面保持部材を彫刻用治具に固定したうえで彫刻用治具をテーブル上に位置決め部材を介してセットするものである。
【００２３】図１に示すように、印面部材１２は、前記メチルビニルシリコーンゴム等のシリコーン系発泡合成ゴムからなり、後述の口金受け１３の大径端に載置するとともに口金内径に挿入しうる外径を有する厚めの円板の一方の平面部における円周に沿って後述の装着口金にて係止するためのリング状の一段低い係止段付き部を形成している。なお、印面部材１２全体の形状は、例えば成形型等を用いて全数が均一な寸法になるように予め形成しておく。
【００２４】この印面部材１２を取り付ける印面保持部材１１は、図３に示すように２段の円筒状に形成された口金受け部１３と、口金受け部１３の大径側に嵌着される円筒状の口金１４とからなっており、口金受け部１３の大径側には図６に示すように印面部材１２が口金１４にて装着され、小径側の外径は後述のホルダーＡに嵌着され、内径はインク軸２５が挿入される部分となっている。
【００２５】彫刻用治具１６は、図１及び５に示すように直方体の上下面が側方に張出した張出部１６ａを形成した断面略Ｈ形のものであり、その上面における１乃至複数箇所に印面保持部材１１の装着穴１８が設けられ、装着穴１８内には印面保持部材１１の口金受け１３に形成された段付部が当接することにより印面保持部材１１に取り付けられた印面部材１２の印面が同一面になるように段付部が形成されており、側面の直交する２辺が印面部材１２の位置決め基準面となっている。
【００２６】この彫刻用治具１６を加工テーブル２７に取り付ける場合は、図５に示すように加工テーブル上に固定されたＬ形位置決め部材１９の直交２辺に前記彫刻用治具１６の直交２辺を当接させるだけで高精度にかつ容易に位置決めすることができるようになっている。
【００２７】次に、印面保持部材１１に印面部材１２を取り付けるとともに印面保持部材１１を彫刻用治具１６に装着し、さらにレーザー加工装置のテーブル面にセットして印面を彫刻する手順及びゴム印の組立手順について説明する。
【００２８】先ず図３に示すように、外形が予め形成された印面部材１２を複数の印面保持部材１１の口金受け１３における大径端に載置するとともに印面部材１２に口金１４を被せて押し込むことにより印面部材１２の係止段付部２０が口金１４のＵ字形係止部１５により押圧され、同時に口金１４の開口部が口金受け１３の外径に嵌着される。これにより印面保持部材１１に取り付けられた印面部材１２の印面２２がＵ字形曲折部１５の端部から０．１〜０．２ｍｍの規定範囲内にてほぼ均一に突出した状態となる。なお印面部材の突出量は規定量より多いと押印時にインクが出すぎ、少ないと押印が困難になる。
【００２９】次に、図１に示すように、印面部材１２が取り付けられた複数個の印面保持部材１１を彫刻用治具１６の装着孔１８に装着する。この場合、印面保持部材１１を彫刻用治具１６の装着穴１８の最深部まで挿入することにより口金受け１３の段付部が装着付穴１８の段付部に当接して印面保持部材１１の装着高さが同一になり、各印面部材１２の印面２２が同一面になる。
【００３０】次に、図５に示すように、ホルダーが挿着された彫刻用治具１６を加工テーブル２７の面に取り付ける。この場合は、加工テーブル２７に固定されたＬ形位置決め部材１９の直交２辺に対して彫刻用治具１６の直交２辺を当接させることにより容易にかつ高精度に位置決めすることができる。
【００３１】次に、レーザー照射装置２から照射されるレーザー光線１の印面に対するレーザースポット及びエア噴射ノズル１０のレーザースポットに対する噴射方向の調整を行い、図示しない自動制御装置の指令により装置の各部を作動させ自動制御しつつ印面の彫刻を開始する。彫刻開始と同時に発生するガスや彫刻カスはエア噴射ノズル１０からの噴出エアにて吹き飛ばされると同時に吸込口２３に吸い込まれ、集塵装置２４にて集塵され、浄化されたエアが大気中に放出される。この場合彫刻時に発生するガスは無害であり、また臭気はごく僅かであるために脱臭装置を設備する必要がない。
【００３２】彫刻が終了した印面部材１２はホルダー１１とともに彫刻用治具１６から取り外して印面部材にインクを自然含浸させた後、組立工程に入る。ゴム印の組立は、図６に示すように口金受け１３に袴２６及びバネ２９を取り付け、口金受け１３の小径側外径をホルダーＡに強引に押し込んで円周溝１３ａを嵌着させる。
【００３３】これにより袴２６はバネ２９に押されてその開口端が印面１２より前方に突出した状態となる。さらに口金受け１３の小径側内径にインク軸２５を挿入し、インク軸２５の突出端部にインクキャップ３０を被せるとともにインクキャップ３０の端部を口金受け１３の小径端部に嵌着させる。この後はホルダーＡの後端側にホルダーＢを嵌着し、前端側に印面キャップＣを嵌着して組み立てが完了する。なお組立予定外の印面保持部材１１は印面部材１２を取り付けたまま予備部品として保管しておく。
【００３４】完成したゴム印は図６に示すとおりで、常時は袴２６がバネ２９にて前方に押出されていることにより印面保持部材１１に取り付けられた印面部材１２の印面２２が袴２６の開口端より後退した位置にあり、押印の際に袴２６を押印面に当てて押圧することにより袴２６は押されて後退し、印面２２が露出して押印が可能となる。押印後は袴２６がバネ２９にて押し出されて元の状態に戻る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、メチルビニルシリコーンゴム等の発泡体にて形成した印面部材を用いることにより、レーザー加工の際に印面部材から発生するガスが強臭のない無害ガスとなり、脱臭装置が不要となる。さらに、彫刻カスがタール状にならずに完全燃焼して灰になるために灰はフィルターで回収処理することが可能となる。これにより従来の加工において発生していたタール状の彫刻カスを洗浄し乾燥するための工程が不要になるとともに、洗浄や乾燥装置も不要となり、工程数を削減し、製造の工期を短縮することが可能となる。
【００３６】また、印面部材は予め外形を成形しておき、これを用いてホルダーにセットした状態で直接に印面加工をすることにより印面突出量のばらつきが減少するとともに、彫刻後に印面部材の外形加工をする必要がなくなる。従って、そのまま本体に組み込んで製品にすることができ、組立工数を削減することが可能となる。
【００３７】また印面部材を取り付けたホルダーは、彫刻用治具に取り付けた後、加工テーブル面に対して位置決め部材を介して取り付けることにより印面部材を高精度にかつ容易に取り付けることが可能となる。これによりレーザー加工の専門的な知識がなくても印面加工をすることが可能となる。以上によりゴム印の品質が保証され、品質管理が容易になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９７０４９００８
【氏名又は名称】株式会社中沢商会
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月９日（２０００．１１．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９４２０
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 武
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１４４６８７（Ｐ２００２−１４４６８７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年５月２２日（２００２．５．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４１８２８（Ｐ２０００−３４１８２８） |
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