JP2000052075A - レーザ加工機 - Google Patents

レーザ加工機

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JP2000052075A
JP2000052075A JP10232324A JP23232498A JP2000052075A JP 2000052075 A JP2000052075 A JP 2000052075A JP 10232324 A JP10232324 A JP 10232324A JP 23232498 A JP23232498 A JP 23232498A JP 2000052075 A JP2000052075 A JP 2000052075A
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JP
Japan
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mirror
movable
laser
reflected
axis direction
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JP10232324A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ichikawa
隆司 市川
Yukihiko Shibagaki
幸彦 柴垣
Masayoshi Ando
政敬 安藤
Tamotsu Hirakuri
保 平栗
Masahiro Oki
正弘 大木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shachihata Inc
NEC Laser and Automation Ltd
Original Assignee
Shachihata Inc
NEC Laser and Automation Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定ミラーの前の光軸調整用ミラーを2枚用
いることによって、光軸の調整を容易にできることを見
い出した。また、加工屑を加工直後に除去することによ
って、引火を防止する構成とした。更に、加工物をテー
ブルに固定する方法を提供する。 【解決手段】 テーブル上にレールをX軸方向に設け、
前記レールに沿ってX軸方向に移動可能としたアームを
設け、前記アームに沿ってY軸方向に移動可能としたレ
ーザ光線を発射するノズルを有するヘッド部を設けてな
るレーザ加工機において、前記アームの一端に光軸調整
用の可動ミラーを2枚設置したことを特徴とするレーザ
加工機。また、前記ヘッド部に加工屑を吸引する吸引ホ
ースを固定したことを特徴とするレーザ加工機。更に、
前記テーブルに無数の孔を設け、当該孔を通してテーブ
ル上の加工物を吸引固定することを特徴とするレーザ加
工機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム、木、金属、
セラミックス、ガラス、象牙、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、熱可塑性エラストマー等の多孔性・非多孔性の印
材に所要の印面を彫刻するためのレーザ加工機に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、印面をレーザ加工機で彫刻し、こ
れをホルダー等に組み込んで作成する印判が知られてい
る。レーザ加工機は、レーザ発振機、反射用の各種ミラ
ー、レーザ光線発射のためのノズル、加工台となるテー
ブル、カバー等を一体化してなる装置であって、レーザ
としては、炭酸ガスレーザや、YAGレーザなどが用い
られている。このようなレーザ加工機において、レーザ
発振機から発射されたレーザ光線は各種ミラーを反射経
由してノズルまで届けられる。ノズルは固定ミラー、レ
ンズ、発射口からなっているが、レンズの中心、延いて
は固定ミラーの中心にレーザ光線を当てなければ、レー
ザ光線は拡散してしまって十分な出力を得ることができ
ない。そこで、従来は固定ミラーの手前のミラーを可動
にして光軸調整機能を持たせ、固定ミラーの中心にレー
ザ光線を当てられるようにしていた。しかし、この方法
はミラーの角度の調整が困難な欠点があった。また、従
来のレーザ加工機は印面加工時に発生する加工屑をその
まま放置しておくものや、加工室内全部を吸引する構造
になっていたので、飛散した加工屑にレーザ光線があた
って引火する恐れがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
固定ミラーの前の光軸調整用ミラーを2枚用いることに
よって、光軸の調整を容易にできることを見い出した。
また、加工屑を加工直後に除去することによって、引火
を防止する構成とした。更に、加工物をテーブルに固定
する方法を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】テーブル上にレールをX
軸方向に設け、前記レールに沿ってX軸方向に移動可能
としたアームを設け、前記アームに沿ってY軸方向に移
動可能としたレーザ光線を発射するノズルを有するヘッ
ド部を設けてなるレーザ加工機において、前記アームの
一端に光軸調整用の可動ミラーを2枚設置したことを特
徴とするレーザ加工機。また、前記ヘッド部に加工屑を
吸引する吸引ホースを固定したことを特徴とするレーザ
加工機。更に、前記テーブルに無数の孔を設け、当該孔
を通してテーブル上の加工物を吸引固定することを特徴
とするレーザ加工機。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ加工機を実
施例を用いて説明する。1は本体であって、内部にはレ
ーザ発振機4、集塵機5、脱臭機6、吸引機7などを収
容している。2はカバーであって、レーザ光線を通さな
い素材からできており、レーザ光線発射中はカバー2を
閉じておく。3はテーブルであって、その上にはレール
11がX軸方向(横向き)に2本設置してある。12は
アームであって、前記レール11に垂直なY軸方向(縦
向き)に設置してあり、その両端からは下方に向かって
支持柱を設けた形状をしている。そして、前記支持柱が
前記レール上に沿って移動可能に設置することにより、
アーム12はX軸方向に移動可能となっている。13は
前記アーム12に移動可能に支持されたヘッド部であっ
て、Y軸方向にのみ移動可能となっている。前記ヘッド
部13は、固定ミラー15、レンズ16、発射口17か
らなるノズル14を有しており、更に、吸引ホース18
も支持固定している。19は反射ミラーであって、レー
ザ発振機から発射されたレーザ光線を複数のミラーを経
由して前記レール12に平行に反射するものである。2
0及び21はアームの末端に設置された可動ミラーA及
び可動ミラーBであって、反射ミラー19から反射され
てきたレーザ光線を可動ミラーA20で反射させてレー
ザ光線を可動ミラーB21に当て、次に、可動ミラーB
21で反射されたレーザ光線を固定ミラー15に反射す
るものである。また、テーブル3の中央部分には無数の
孔が空けてあり、印材をのせた後テーブル下から吸引し
印材を固定させる。印材をのせる部分のテーブルは、昇
降可能にしてあり、前記発射口17と印材表面との距離
を1インチに保つよう昇降させることができる。8はレ
ーザ加工の制御指令を行う制御装置であって、版下デー
タの実行ファイル変換、加工位置検出、レーザ入切操
作、レーザ出力制御、加工に伴う各種装置の同調操作な
どを操作を行なう。本実施例では制御装置8は本体1に
ケーブルで接続されているが、ネットワーク等を介して
接続されていてもよいし、本体1に内蔵されていてもよ
い。
【0006】次に、レーザ加工機を始動させる前の準備
について説明する。まず初めにワークステーションやパ
ーソナルコンピューター上でイメージ作成ソフトウェ
ア、DTPソフトウェア、イメージスキャナーによるス
キャニング、版下作成専用ソフトウェア等を用いて印面
の版下を作成し、この版下データを画像ファイル化して
おく。画像ファイルは、マイクロソフト社のBMPファ
イル、ISO規格のJPEGファイル、コンピュサーブ
社のGIFファイル、アドビシステム社のTIFFファ
イル、アップルコンピューター社のPICTファイル
等、特に制限なく各種画像ファイルを使用することがで
きる。画像ファイルの解像度は、600〜2400dp
i程度で用いられる。次に、レーザ光線の光軸調整を行
なう。それぞれの可動ミラーは、ミラー自体が360゜
回転すると共に、ミラーを支える支柱自体もX−Y方向
に移動できるよう設計しておく。まず初めに、ヘッド部
をアームの一端に移動させておいてから可動ミラーBの
固定を解除した後、可動ミラーAを調節してレーザ光線
が固定ミラーの中心に当たるようして固定にする。次
に、ヘッド部をアームの他端に移動させ、可動ミラーB
の固定を解いてからレーザ光線が固定ミラーの中心に当
たるように調節して固定する。このようにヘッド部を移
動させながらミラーの調節を数回繰り返すとヘッド部が
どのような位置にあってもレーザ光線を固定ミラーの中
心に当てることができるようになる。従来のように可動
ミラーが1枚であると前記調節は困難を極め、ヘッド部
の位置によって中心を外すことが多く加工精度を大きく
下げる原因となっていたが、可動ミラーをレーザ光線が
クロスするよう2枚設置すると容易に短時間で光軸調整
ができる。
【0007】以下、本発明のレーザ加工機を用いて印面
を彫刻する方法について説明する。まず、印面加工制御
プログラムを内在させておいた制御装置8を用いて、前
記画像ファイルを読み込み、版下データをイメージとし
て表示装置9に表示させる。この際、必要があれば読み
込んだ画像ファイルを拡大又は縮小して用いることもで
きる。次に、印材(ここでは、厚さ2mmの加硫したポ
ーラスNBRゴムシートを使用した。)をレーザ加工機
のテーブル3にのせ、カバー2を閉じる。次に、彫刻開
始を指令するとレーザ発振機4、集塵機5、脱臭機6、
吸引機7、コンプレッサー等に電力が供給され、前記印
材はテーブル下からの吸引によってテーブルに固定され
る。次に、制御装置は印面加工制御プログラムに従い前
記版下データを解析し、版下の外側に拡がり角度を付加
した実行ファイルを作成する。これは実公昭54−34
651の如く通常の活字体が先端部の周縁の拡がり角度
θ1より基端部の周縁の拡がり角度θ2が大きくなるよう
形成するために施される措置であって、本実施例では図
3のように多段階に段差を彫り込んで拡がり角度θ2を
表現する。実行ファイルを作成すると次にヘッド部13
を初期加工位置にセットし、版下の余白部分(通常は白
色の部分)に相当する部分はレーザ出力を100%とし
ながら印材上をY軸方向にトレースする。1ドット分を
トレースし終えたら、X軸方向に1ドット移動し、また
1ドット分Y軸方向にトレースする。ヘッド部13が前
記基端部に差し掛ると前記拡がり角度を形成するように
レーザ出力を減少させていく。版下の印面部分(通常は
黒色の部分)に相当する部分はレーザ出力を0%にす
る。ヘッド部13には吸引ホース18が固定されてお
り、前記加工時にはレーザ光線によって焼かれた屑を即
座に吸引し、屑の飛散を防止すると共に異臭も吸引す
る。
【0008】以上の工程により、図3に表すような断面
をもつ印面を彫刻することができた。次に、彫刻後のシ
ートを取り出し、洗浄機にてシート表面及びシート内部
を洗浄し、ゴム屑やカーボン屑を除去する。次に、乾燥
機にてシートを乾燥させた後、抜き型で所要の形状に切
り取り、インキ含浸機にてインキを含浸させ、これをホ
ルダーに組み付ければ、多孔性印字体を有する浸透印が
完成する。本発明では、印材として多孔性熱可塑性樹脂
やノンポーラスゴムを用いることもでき、この場合は彫
刻後所要の形状に切り取り、そのまま木やプラスチック
のホルダーに張り付ければ印判が完成する。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、光軸調整用の可動ミラ
ーを2枚用いることによって、光軸の調整を容易にでき
ると共に高い精度のレーザ加工を可能にした。また、加
工屑を加工直後に除去することによって、引火を防止す
ることができた。更に、テーブル下から印材を吸引する
ことによって、安定的かつ容易に印材を加工物を固定す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の全体図
【図2】 ヘッド部の説明図
【図3】 加工面の拡大断面図
【符号の説明】
1 本体 2 カバー 3 テーブル 4 レーザ発振機 5 集塵機 6 脱臭機 7 吸引機 8 制御装置 9 表示装置 11 レール 12 アーム 13 ヘッド部 14 ノズル 15 固定ミラー 16 レンズ 17 発射口 18 吸引ホース 19 反射ミラー 20 可動ミラーA 21 可動ミラーB
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 政敬 愛知県名古屋市西区天塚町4丁目69番地 シヤチハタ工業株式会社内 (72)発明者 平栗 保 神奈川県相模原市相模原4丁目3番14号 エヌイーシーレーザ・オートメーション株 式会社内 (72)発明者 大木 正弘 神奈川県相模原市相模原4丁目3番14号 エヌイーシーレーザ・オートメーション株 式会社内 Fターム(参考) 4E068 CA06 CA14 CD11 CE02 CE09 CG02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テーブル上にレールをX軸方向に設け、
    前記レールに沿ってX軸方向に移動可能としたアームを
    設け、前記アームに沿ってY軸方向に移動可能としたレ
    ーザ光線を発射するノズルを有するヘッド部を設けてな
    るレーザ加工機において、前記アームの一端に光軸調整
    用の可動ミラーを2枚設置したことを特徴とするレーザ
    加工機。
  2. 【請求項2】 テーブル上にレールをX軸方向に設け、
    前記レールに沿ってX軸方向に移動可能としたアームを
    設け、前記アームに沿ってY軸方向に移動可能としたレ
    ーザ光線を発射するノズルを有するヘッド部を設けてな
    るレーザ加工機において、前記ヘッド部に加工屑を吸引
    する吸引ホースを固定したことを特徴とするレーザ加工
    機。
  3. 【請求項3】 テーブル上にレールをX軸方向に設け、
    前記レールに沿ってX軸方向に移動可能としたアームを
    設け、前記アームに沿ってY軸方向に移動可能としたレ
    ーザ光線を発射するノズルを有するヘッド部を設けてな
    るレーザ加工機において、前記テーブルに無数の孔を設
    け、当該孔を通してテーブル上の加工物を吸引固定する
    ことを特徴とするレーザ加工機。
JP10232324A 1998-08-03 1998-08-03 レーザ加工機 Pending JP2000052075A (ja)

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