JP2012056003A - Die roll, method of manufacturing the same, and rotary machining device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a die roll, a manufacturing method thereof, and a rotary processing apparatus for performing punching processing (pressing processing), half-cut processing or embossing processing of a sheet to be processed such as a paper sheet or a plastic sheet (film).
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。 Conventionally, comprising a cylindrical die roll having a blade portion on the outer peripheral surface, and a cylindrical anvil roll disposed to face the die roll, a film, a paper sheet, between the die roll and the anvil roll, A rotary processing apparatus that punches or half-cuts a processing target sheet by sandwiching a processing target sheet such as a nonwoven fabric and pressing a blade portion of a die roll against the processing target sheet is known.
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。 The die roll finishes the cut blade portion after cutting the blade portion around the cylindrical workpiece by a cutting machine.
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。 In addition, recently, a flexible die having a blade portion with a pattern corresponding to the shape of the cutting line is produced on one side of a flexible base (ferromagnetic material), and this flexible die is wound around a magnet roll of a rotary processing apparatus. The sheet to be processed is passed between the anvil roll (cylinder) adjacent to the magnet roll, and the sheet to be processed is cut by the blade portion with the rotation of the magnet roll and the anvil roll. Punching and half-cutting are performed (for example, see Patent Document 1). The blade portion of the flexible die is formed by etching.
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。 However, when the entire die roll is cut out from the cylindrical workpiece as described above, a great amount of processing time and skill are required for the operator.
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。
The die roll described in
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。 In the configuration in which the flexible die is wound around the magnet roll, it is difficult to completely prevent the flexible die and the magnet roll from floating, particularly when the diameter of the magnet roll is small. .
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。 As described above, when “floating of the base” occurs, when the blade portion is pressed against the sheet to be processed, the blade portion escapes, so that the rigidity of the blade portion becomes weak and accurate machining cannot be performed. is there.
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。 Therefore, according to the present invention, by forming the blade portion of the main body roll by etching, it is possible to easily and quickly manufacture even a complicated arbitrary pattern blade portion, and to perform accurate and high-precision processing. An object of the present invention is to provide a die roll, a manufacturing method thereof, and a rotary processing apparatus which can be expected.
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。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a feature of the die roll manufacturing method is that a cylindrical workpiece is supported so as to be rotatable about the workpiece axis, and the peripheral surface of the workpiece is provided. In addition, a process of forming a mask by jetting ink having resistance to an etchant from an inkjet nozzle, and after forming the mask, an etchant is jetted from the nozzle to etch the exposed metal surface of the workpiece. And a step of forming a processing pattern.
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。 In the die roll manufacturing method of the present invention, since the workpiece processing pattern is formed by etching, the manufacturing can be performed easily and quickly. In particular, when the machining pattern is complicated, a blade portion having an arbitrary machining pattern can be easily formed as compared with a case where the pattern is machined only by machining.
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。 The manufacturing method includes a step of finishing and cutting a processing pattern after the etching.
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。 The die roll has a rotation shaft and a main body roll having a shaft insertion hole through which the rotation shaft is inserted and a blade portion provided on the outer peripheral surface. The blade portion of the main body roll is formed by an etching process. It is to be formed.
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。 Since the die roll of the present invention has a configuration in which a processing pattern is provided by etching, unlike a configuration in which a conventional flexible die is wound around a magnet roll, the blade portion of the processing pattern does not escape at the time of cutting. As a result, punching, half-cutting and embossing can be performed accurately and stably, and the respective processing accuracy is improved.
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。 In the die roll, the blade portion is to perform punching or half-cut processing.
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。 The die roll includes a rotation shaft and a body roll having a shaft insertion hole through which the rotation shaft is inserted and having a blade portion provided on an outer peripheral surface, and the blade portion of the body roll is formed by an etching process. The blade portion is to perform embossing.
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。 In addition, when the rotating shaft is removably inserted into the main body roll, it is possible to replace the die roll, and the user side possesses the rotating shaft and removes an unnecessary main body roll as desired. It is only necessary to replace the roll body, which improves convenience.
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。 In the rotary processing apparatus of the present invention, a sheet to be processed is passed between the die roll having a blade portion formed in the main body roll by an etching process and a receiving cylinder facing the die roll, and the die roll and the receiving cylinder are passed. As the machine rotates, the sheet to be processed is cut by the pressing blade.
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。 Further, in the rotary processing apparatus of the present invention, a pair of die rolls in which the blade portion of the main body roll is formed by an etching process are arranged to face each other, and a sheet to be processed is passed between the pair of die rolls, thereby embossing. Is to do.
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。 According to the present invention, since the blade portion of the work serving as the main body roll is formed by etching, even a blade portion having a complicated arbitrary pattern can be easily and quickly manufactured. In addition, unlike a configuration in which a conventional flexible die is wound around a magnet roll, the blade portion does not escape when being cut. As a result, punching, half-cutting and embossing can be performed stably, and accurate and highly accurate processing can be expected.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 to 6 show an example of the die roll according to the present invention, and FIG. 7 shows an example of the rotary processing apparatus of the present embodiment.
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。
As shown in FIG. 7, the
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。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
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。
As the material of the
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。
Moreover, the
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。
The
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。
Next, a method for manufacturing the
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。
First, the
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。
Mask Forming Step The
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。
Then, the
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。
An
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。
Further, the
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。
Etching Step The
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。
Then, the
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。
By such etching, the arbitrary cutting pattern P and the
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。
After this etching process is completed, the mask M remaining on the outer peripheral surface of the
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。
Machining Step After the cutting pattern P is formed on the outer peripheral surface of the
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。
In the present embodiment, since the
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。
When using the
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。
Since the
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。
When the
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。
As described above, since the
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。
Moreover, since the
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。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
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。
Specifically, as shown in FIG. 9 (b), the
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。
As shown to Fig.9 (a), the embossing pattern P1 which consists of the embossing blade part (concave part) 13A is formed in the outer peripheral surface of the
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。
Moreover, the embossing pattern P2 which consists of the embossing blade part (convex part) 13B is formed in the other die-
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。 Since the embossed patterns P1 and P2 are respectively formed by the etching method as described above, a specific manufacturing method of the manufacturing method is omitted.
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。 When embossing is performed, it is not necessary to machine the embossing patterns P1 and P2, and the arrangement and number of embossing patterns P1 and P2 are not limited to this and can be arbitrarily set.
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。
The means for fixing the roll body and the rotating shaft in the
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。
Moreover, the
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)
DESCRIPTION OF
13B Embossing blade (convex)
20 Rotating
P1 Embossing pattern (processing pattern)
P2 Embossing pattern (machining pattern)
Claims (8)
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。 A step of forming a mask by ejecting ink having resistance to an etching solution from an inkjet nozzle on a peripheral surface of the workpiece, and supporting a cylindrical workpiece rotatably about the workpiece axis;
A method of manufacturing a die roll, comprising: forming a processed pattern by etching a metal surface of an exposed workpiece by spraying an etching solution from a nozzle after forming the mask.
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。 A rotation shaft and a body roll having a shaft insertion hole through which the rotation shaft is inserted and having a blade portion provided on the outer peripheral surface;
The die roll formed by the etching process in the manufacturing method of the die roll of the said Claim 1 or 2 to the blade part of the said main body roll.
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。 A rotation shaft and a body roll having a shaft insertion hole through which the rotation shaft is inserted and having a blade portion provided on the outer peripheral surface;
The die roll according to claim 1, wherein the blade portion of the main body roll is formed by an etching step in the die roll manufacturing method according to claim 1, and the blade portion performs embossing.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120329 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130917 |