JPH03128185A - 段ボールシートのけい線入れ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、パルスレーザを用い非接触で段ボールシート
の折り目にけい線を入れる、段ボールシートのけい締入
れ方法に関する。

〈従来の技術〉 段ボールケースの製造では、まず原紙をコルゲ、−夕に
投入して段ボールシートを作る。

この段ボールシート０１は、その断面を第１１図に示し
たように、表ライナ０２と裏ライナ０３との間に波形形
状の申しん０４を一体的に挾んで形成されている。この
ように形成された段ボールシート０１は、印刷工程を経
た後、押し型切断等によって所望形状に切断され例えば
第１０図に示したような段ボール基材０５に形成される
。

そしてこれを組み立て糊付けすることにより段ポールケ
ースを得る。この組み立て工程に先立っては、予め段ボ
ール基材０５の折り目０６（第１０図中破線で図示）に
折り込みを容易化するけい線が入れられる。

このようなけい線入れの方法としては、例えば円板の外
周縁を折り目０６に沿って回転押圧することにより折り
目０６に沿う凹部を形成し、これを前記けい線とするこ
とが従来よりなされている。この種のけい線を施した段
ボールシート０１の断面を第１２図に示したように、前
記凹部０７は裏ライナ０３及び中しん０４を押しつぶす
ようにして形成されている。

また、別のけい線入れの方法としては、抜き型に形成し
た多数の突起部を段ボールシート０１の折り目０６に押
圧し、以て該折り目０６にミシン目状の間欠孔を形成す
るものがある。この方法によりけい線を施された段ボー
ルシート０１の断面を第１３図に示したように、前記間
欠孔０８は段ボールシー）−０１の表層部分である裏ラ
イナ０３と中しん０４を貫通して形成されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来、段ボールシー１−０１のけい線入れにおいては、
例えば段ボールシート０１に抜き型を押圧し該シート０
１の折り目に沿ってミシン目状の間欠孔０８を形成する
。しかるにこの場合、第１３図に示した如く抜き型の押
圧による段ボールシート０１の変形は避は難く、シかも
製品の種類ごとにけい線入れ用の前記抜き型を製作し且
つこれを交換しなければならず、コストアップにつなが
るという問題がある。

また、この他に、円板を折り目０６に沿って回転押圧し
凹部０７を形成する方法では、第１２図に示した如く裏
ライナ０３及び中しん０４が著しく変形し、このため本
来段ボールシート０１の大きな強度を生む立体構造が損
なわれて、大幅な強度低下をもたらすという課題がある
。さらに、この円板によるけい線入れで１よ、第１０図
中に示したような一直線状でない段違いけい線０９を連
続的に形成することが極めて困難であるという問題もあ
った。

く課題を解決するための手段及びその作用〉本発明によ
る段ボールシートのけい線入れ方法は、レーザ発振器か
らパルス発振モードのレーザビームを発生させ、光学装
置を経て前記レーザビームの光束を絞り段ボールシート
の折り目上に焦点を結ばせると共に、該し一ザビームの
照射位置を移動させて前記折り目の表層部分にミシン目
状の間欠孔からなるけい線を形成することを特徴とする
ものである。

〈実 施　例〉 以下、本発明による段ボールシートのけい線入れ方法の
一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

との一実施例に係るｗ１念図を第１図に示したように、
所定のけい線入れをすべき段ボールシート５１は、図示
しない搬送装置上に載置固定された状態で矢印Ｔ方向に
搬送移動されている。本例では、このように移動状態に
ある段ボールシートが、以下のような構成を有するレー
ザ加工装置によって連続的にけい線入れされる。

即ち図中、段ボールシート５１の上方には、炭酸ガスレ
ーザ等のレーザビーム５２を発生するレーザ発振器５３
が設けられている。ここで該レーザ発振＠５３から発生
するレーザビーム５２には、段ボールシート５１の表層
部分にミシン目状の間欠孔を形成するために好適なパル
ス発振モードのレーザビームが用いられろ。

このレーザ発振器５３より照射されたレーザビーム５２
は、レーザ発振器５３の照射孔５４と略対向して設けら
れた反射鏡５５によって反射される。さらに、該反射鏡
５５により反射されたレーザビーム５６の光路上には、
いま１つの反射鏡５７が設けられている。そして、該反
射＠５７は、レーザビーム５６を反射して可動反射鏡５
８へと送る。該可動反射鏡５８は、２軸ジンバル駆動機
構等によって支持され、入射するレーザビーム５９に対
する反射角を自在に変更できろようになっており、反射
したレーザビーム６０を、段ボールシート５１上の任意
位置に移動させることができる。

前述した反射鏡５５．５７の夫々は、可撓性を有する薄
板で形成され且つその反射面に鏡面金メツキ等を施して
なるものである。さらに反射鏡５５．５７の夫々は、こ
れら反射鏡５５，５７の反射面を放物面状に撓ませ得ろ
抑圧支持装置によって支持されている。しかも、反射［
５５，５７の夫々に形成され得る放物面の軸Ｔ、Ｊの夫
々は、互いに垂直に交差するように設定されている。こ
こで、本明細書におけろ放物面の軸とは、該放物面の切
断面に形成される放物線の頂点を結ぶ線分に平行する直
線である。

このように反射＠１ｉ５５，５７の夫々を配置し、且っ
押圧支持装置によってこれら反射鏡５５．５７の反射面
を適切な放物面状とすることにより、レーザ発振器５３
から照射されたレーザビーム５２は焦点を結ぶことがで
きろ。

２つの反射鏡５５．５７によって絞られたレーザビーム
５９は、さらに可動反射！１５８によって反射されて段
ボールシート５１上の任意位置に照射され得る。この際
、レーザビーム６０の段ボールシート５１上における照
射位置の移動に伴い、レーザ発振器５３から前記照射位
置に至るレーザビームの光路長が変化する。乙のため、
反射ｆｉ５５，５７の反射面の夫々に形成される放物面
の形状は、前記抑圧支持装置により随時変更されて、レ
ーザビーム６０が常に段ボールシート５１上にて焦点を
結ぶように制御されている。

また、けい線入れに際しては、レーザ発振器５３より照
射されるパルス発振モードのレーザビーム５２を断続さ
せろ必要を生ずる。

しかしながら、レーザ発振Ｗ５３をｏｎ−ｏｆｆするの
は立ち上がり時間等の必要から望ましくない。そのため
、レーザ発振器５３と反射鏡５５との間には、レーザビ
ーム５２を随時遮ぎ得る両面反射鏡６１が、レーザビー
ム５２の方向と略４５°の角度をなして且つ上下駆動自
在に支持されている。この両面反射鏡６１の駆動は、例
えばソレノイドと空気圧駆動とを組み合わせた機構によ
り行われる。

従って、レーザビーム５２を遮る際には、該両面反射鏡
６１をレーザビーム５２内に位置させろことにより該ビ
ーム５２を反射し、且つ側方に設けられたレーザ透過性
の塩化ビニル製等の水槽６２内にこれを導いて吸収させ
る。けい線入れを再開する際には、両面反射Ｉ！６１を
レーザビーム５２内より退避させればよい。

さらに、該両面反射１１６１を用いて装置起動時或いは
再起動時の調整が行われろ。つまり、両面反射鏡６１を
挾んで水槽６２と対向する位置には、例えば危険性の小
さいＨｅ−Ｎ。

レーザ発振器とビームエクスパンダとを組み合わせた調
整用レーザ発振器６３が設けられている。従って該調整
用レーザ発振器６３より出たレーザビーム６４は、両面
反射Ｉ！６１で反射した後、レーザ発振器５３からのレ
ーザビームと全く同じ経路をたどって段ボールシート５
１上に至り、これによって、反射鏡５５．５７、可動反
射鏡５８及び照射基準点などの種々の調整がなされろ。

ところで、既述した如く、反射鏡５５．５７の夫々の反
射面を放物面状に変形させ且つ該放物面形状を自在に変
え得る押圧支持装置を詳述すると以下のようになる。

この抑圧支持装置７０の概略斜視図を第２図に、平面図
を第３図に、正面図を第４図に、また第３図中のＡ矢視
図を第５図に夫々表した。

これらの図に示したように、略コの字形断面を有するブ
ラケット７１の一方の突出部７２には、略円柱状のホル
ダ７３が回転自在に支持されている。つまりホルダ７３
は、該ホルダ７３の下端部に同心状に突設された針状の
ピボット軸７４と、ホルダ７３の上端部を同心状に支承
する針状のピボットねじ７５とを介して、前記突出部７
２に回転自在に支持されている。

前記突出部７２と他方の突出部７６との間には、ブラケ
ット７１の本体部分７７に回動自在に支持されて、突出
部７２と略同形状の揺動部材７８が設けられている。該
揺動部材７８の先端部には、いま１つのホルダ７９が、
前述したホルダ７３と同様の支持構造によって回転自在
に支持されている。そして、これら２つのホルダ７３の
外周部には、夫々互いに対向して長溝９０が切られ、こ
れらの長溝７９内に既述した略矩形状の反射鏡５５．５
７の両端部が挿入され自由端支持されている。

なお、この支持部分は、第４図中のＢ−Ｂ矢視断面図を
表す第６図によって拡大して示した。

このように支持された反射鏡５５．５７は、これら反射
鏡の一端側を支持する揺動部材７８を、反射鏡５５．５
７＠へと僅かに回動させることにより押圧され放物面形
状に撓む。その抑圧に係る機構は以下のように設けられ
る。

つまり、揺動部材７８と対向して位置する突出部７６に
は、揺動部材７８に当接抑圧してこれを僅かに回動させ
得ろ圧電素子８０が、位置調整用のマイクロメータねじ
８１を介して設けられている。さらに、該突出部７６と
揺動部材７８との間には、引っ張りばね８２が介装され
て、揺動部材７８を常に圧電素子８０側へと付勢してい
る。また、引っ張りばね８２の端部は、突出部７６に設
けられた調整ねじ８３に連結され、該調整ねじ８３を操
作することにより、引っ張りばね８２の付勢力を自在に
調整できろようになっている。

従って、圧電素子８０を作動させることにより、揺動部
材７８が反射鏡５５，５７側へと僅かに回動じ、以て反
射鏡５５．５７が放物面形状に、ブラケット７１の本体
部分７７側へとへこむようにして撓む。このようにして
撓む状態を極めて誇張して表したのが第３図であり、ま
た反射鏡５５．５７に形成される放物面の軸Ｘを第４図
中において示した。

つまり本実施例において該放物面の軸Ｘは、ホルダ７３
．７９の中心軸に平行して形成されるのであり、該軸Ｘ
が、第１図において既述した放物面の軸１．Ｊの夫々に
一致するよう、該押圧支持装置７０を夫々配設すればよ
いのである。

また、レーザビーム５２．５６を反射する反射１［５５
，５７の反射率は極めて高く、はとんどのレーザビーム
を反射するものの、そのごく一部は反射鏡５５．５７に
吸収されてこれら反射鏡の温度を上昇させろ。従って、
これらの反射！１５５．５７を冷却するための冷却器８
４が、反射＠５５，５７裏面側のケーシング７１に取り
付けられている。

この冷却器８４単独の斜視図が、第７図である。同図に
示したように、該冷却器８４は、入口管８５より供給さ
れる水等の冷却液を、本体８６の側面に設けられた放出
口８７から放出し、且つ該放出水を反射鏡５５，５７の
裏面にて薄膜を形成するように流下させることにより冷
却を行うものである。流下した冷却液は、本体８６の下
部に設けられた受は皿８８に集められ、出口管８９より
外部へ導かれるようになっている。

以上のような構成を有する反射鏡５５，５７夫々の押圧
支持装置７０や、可動反射鏡５８、両面反射鏡６１等は
、夫々図示しない制御部分によって、連動して動き、以
て本例では移動状態の段ボールシート５１に非接触にて
けい徐入れを施すことができろ。

とのけい線入れの一例を第８図に示したように、同図で
は段ボールシート５１の図中上下に並列して２つの段ボ
ール基材９１が切り抜かれ且つ夫々にけい線入れが施さ
れろ場合である。ここでは、図中の破線部分が折り目で
あって、該折り目にミシン目状の間欠孔であるけい線が
形成される。

例えば、図中略中央を左右方向（即ち段ボールシートの
搬送方向Ｔ）に走る折り目９２にけい線を施す場合には
、該折り目位置の一点Ｐに一定時間レーザビームの焦点
を合わせればよく、また、図中上下方向に走る折り目９
３にけい線を施すには、段ボールシート５１の搬送速度
を考慮して経路９４の如く斜行させればよい。そして、
このような一連のけい線入れを、段ボールシート５１が
レーザビームの加工可能範囲内を移動する間に、全て完
了すればよいのである。

このように、パルス発振モードのレーザビームの焦点位
置を、段ボールシート５１に対して相対移動させること
により、一定間隔で穿設されろミシン目状（図中破線の
如く）の間欠孔が形成されろ。該間欠孔を穿設した段ボ
ールシート５１の断面を第９図に示したように、本例に
おいて該間欠孔９５は、段ボールシートの表層部分であ
ろ裏ライナ９６と申しん９７を貫通するものであって表
ライナ９８には達していない。従ってこの他に前記間欠
孔９５は、裏ライナ９６のみを貫通するものであっても
よいし、また前述した如く裏ライナ９６側にけい線を施
す他に、表ライナ９８側にけい線入れを行ってももちろ
んよいのである。

こうして、レーザビームを用い段ボールシート５１に非
接触でけい線を形成することにより、第９図に示す如く
けい線形酸部分になんらの変形も発生させることがない
ため、従来のけい線引き作業に伴う強度劣化を完全に回
避することができる。またこれと共に、従来円板による
けい線引きでは不可能たった段違いけい線の形成も極め
て容易に行えるのである。

ところで本実施例では、移動状態にある段ボールシート
５１にけい線を施したが、もちろんこれを停止状態にあ
る段ボールシート５１に施してもよシ、）。またレーザ
発振器５３からのレーザビームを絞りつつ、これを段ボ
ールシート５１上に照射する構成も本実施例のみに限定
されず、例えば段ボールシート５１までの焦点距離がほ
とんど変化しない場合等では本例中の可変焦点機構部分
を備えずともよいし、さらには固定焦点のレンズ等を用
いて光束を絞り、以てこれを段ボールシート上に導くよ
うな構成としてもよいのである。

〈発明の効果〉 本発明の段ボールシートのけい線入れ方法によれば、パ
ルス発振モードのレーザビームの焦点を段ボールシート
上に結ばせ、且つこのビームを移動させることにより、
段ボールシートの折り目に、ミシン目状の間欠孔からな
ろけい線を非接触で形成する。

従って、段ボールシート積層構造になんらの変形成いは
応力を与えることがないため、該段ボールシートの強度
を全く損うことなくけい線入れが行える。また、従来の
抜き型によろけい線引きに比しても、抜き型製作のコス
トやその交換等のための工程がないので、特に多品種少
量生産等においては大幅なコスト低減と省力化、効率化
が実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を表す概略構成図、第２図
は反射鏡の押圧支持装置の一例を表す概略斜視図、第３
図、第４図、第５図は夫々、抑圧支持装置の平面図、正
面図、側面図、第６図は第４図中のＢ−Ｂ矢視断面図、
第７図は冷却器の概略斜視図、第８図は段ボールシート
へのけい線入れを示す説明図、第９図はけい線入れ部分
の断面図、第１０図は従来のけい線入れを示す説明図、
第１１図は段ボールシートの断面図、第１２図、第１３
図は夫々けい線入れ部分の断面図である。 ５１は段ボールシート、５２，５６，５９゜６０はレー
ザビーム、５３はレーザ発振器、５５．５７は反射鏡、
５８は可動反射鏡、６１は両面反射鏡、６２は水槽、６
３は調整用レーザ発振器、７０は押圧支持装置、７３は
ホルダ、７８は揺動部材、８０は圧電素子、８１はマイ
クロメータねじ、８２は引っ張りばね、８４は冷却器、
９１は段ボール基材、９２，９３は折り目（けい線）で
ある。 第２図 ７Ｂ 第３図 第４図 第５図 ７５ 第７図 ５ 第１０図 第１１図 第１２図 第９図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器からパルス発振モードのレーザビームを発
   生させ、光学装置を経て前記レーザビームの光束を絞り
   段ボールシートの折り目上に焦点を結ばせると共に、該
   レーザビームの照射位置を移動させて前記折り目の表層
   部分にミシン目状の間欠孔からなるけい線を形成するこ
   とを特徴とする段ボールシートのけい線入れ方法。