JP2843950B2 - 被加工材料の固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばコンピュータ制御による製図機、彫
刻機、カッティングマシン等に被加工材料を固定する被
加工材料の固定方法に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータ制御により自動的に作図されまたは材料
加工が行われる製図機、彫刻機、カッティングマシン等
において、用紙または被加工材料を作図面または加工台
上に固定する方法は従来より次のような代表的な６つの
方法がある。

（１） マグネットにより固定する方法。

（２） 静電的に吸着させる方法。

（３） 一時接着糊を用いて固定する方法。

（４） 減圧吸引作用により吸着固定する方法。

（５） バイスにより固定する方法。

（６） 両面テープにより固定する方法。

慣用される前記６つの方法について簡単に説明すると
それぞれは次のようになっている。

（１） マグネットを用いたもの： XYプロッタにおいて用紙をマグネットシート53上に固
定するもので、第５図に示されるごとく、用紙51の周辺
をペーパーガイド52で押さえる。

（２） 静電吸着を用いたもの： XYプロッタの作図面に静電気による吸着力を発生させ
て、フィルムや用紙を該製図台上に固定する。

（３） 一時接着糊を用いたもの： XYプロッタの作図面と、この表面に載置されるフィル
ムまたは用紙とを一時的に接着することができるととも
に、剥離可能な糊を用いて定着する。

（４） ヴァキュームを用いたもの： 大型の自動製図機や彫刻機に用いるもので第６図に示
されるごとく、空気を吸い込むポンプユニットに接続さ
れたヴァキュームテーブル上に被加工材料を固定する。

（５） バイスを用いたもの 被彫刻材を両側面から機械的に緊締し固定する。

（６） 両面テープを用いたもの： XYプロッタの作図面に対し、その表面に載置される被
加工材料を両面テープを用いて接着固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記６つの方法はそれぞれ問題点を有しており、次に
各問題点につき説明する。

（１） マグネットを用いたもの： 第５図に例示されるようなこの方法は用紙51の固定性
能が良くない。例えば第７図に示されるごとく、マグネ
ットシート53から用紙51が浮き上がり易く、挙上されて
用紙51から離れているべきペン54のペン先54′が、浮き
上がった用紙51に触れることがある。またペーパーガイ
ド52の置き方が悪ければ作図領域が狭くなったり、ペー
パーガイド52の上にペン54のペン先54′が降りて作図不
能になったりする。

また、２乃至４個のペーパーガイドを必要とするた
め、用紙の固定に手間がかかり、用紙等の脱着時の操作
の手順が悪くなることが避けられない。

（２） 静電吸着を用いたもの： フィルムや紙の種類に応じて物性が変化すると、その
変化の範囲によっては固定できなくなることがあり、カ
ッティングシートが十分固定できないことがある。ま
た、温度や湿度が低くなると（５℃,20％RH程度以下）
吸着性能が落ちる。これらの理由から、この方法は主と
してフラットベッドプロッタに適用されるほか、対象機
種が限定される傾向がある。

（３） 一時接着糊を用いたもの： この方法は用紙を作図面から剥離した後一時接着剤の
影響で用紙がカールしたり、延びたりすることがある。

彫刻材料の場合は、材料に付着し残留した糊を落とす
必要がある。

この用法を繰り返し用いると、固定面から被加工材料
へ糊が移るため、固定性能が劣化する。固定面にホコリ
が付着すると接着力の再生が困難である。

（４） ヴァキュームを用いたもの： 大型の自動製図機や彫刻機のみに適用されることが多
い。

この方法は本来バキューム・クランピング・システム
といって、軽金属・重金属の被磁性体、プラスチック、
ガラス、セラミックス、木材など非鉄材の加工に用いら
れることが多いものであって、本発明の目的とする製図
機、彫刻機、カッティングマシン等において用紙または
被加工材料の固定に転用する場合、材料によって、ヴァ
キュームテーブルの種類を選択する必要があり、材料の
形状に応じて真空シールを用いる必要がある。

また、ヴァキュームモーターを用いるため装置が大が
かりなものとなりやすい。

第６図はその構造の一例を説明する概略図で61はバキ
ュームテーブル、62はエアフィルター、63はポンプユニ
ット、64は電源である。

（５）バイスを用いたもの： 一定厚さの剛体のものの固定に用いるが、銘版彫刻等
の場合は第８図に示されるごとく、材料81の締め付け加
減によっては材料81が変形し、彫刻の深さが一定でなく
なる懸念がある。

第８図は、ねじ84を介したバイス82の締め付けによっ
て彫刻材料81が彎曲している様子を示している。なお、
83は彫刻材料81を彫り込むエンドミルである。

（６）両面テープを用いたもの： 作図後、用紙から両面テープを取り除くのが困難であ
るので、実用的には剛体を対象とする彫刻のみに用いる
が、両面テープを貼ったり剥がしたりする作業に手間が
かかる。材料によっては溶剤を用いて両面テープを取り
除く必要がある。

第９図に示されるのは彫刻に用いた場合の断面模型図
で、彫刻材料91は両面テープ93を介して彫刻機のXYテー
ブル92に載置されている。94は回転する加工用のスピン
ドル、95は刃物である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では被加工材料の固定に、多孔質でミクロの吸
盤の役目をする微細吸盤孔を多数有する合成樹脂質シー
ト材を用いることにした。

したがって、本発明の被加工材料の固定方法は、被加
工材料が載置される加工台上に、微細吸盤孔を多数有す
る合成樹脂質シート材を予め固定し、この合成樹脂質シ
ート材の付着作用により被加工材料を着脱自在に合成樹
脂質シート材表面に付着するようにしたことを特徴とす
る被加工材料の固定方法を要旨とする。

〔作 用〕

合成樹脂質シート材は例えば発泡アクリルを基布面に
発泡状に施工したものであって、その面は微細な吸盤が
集まった構造になっており、付着対象となる面が押圧さ
れると吸盤的作用でその面がこの合成樹脂質シート材に
密着する。

この合成樹脂質シート材の平滑面に対する密着性は非
常に優れており、平滑面が凹凸になったり、曲がった
り、屈折していても被加工材料を付着する機能に変化は
ない。

また密着的に付着している時、付着面と水平方向に引
っ張られた場合の強度は非常に強いが、付着面と垂直方
向に引っ張れると簡単に剥離され、付着の後は平滑面に
全く残らない。したがって被加工材料が滑り動くのを確
実に防止し、反復使用しても性能は劣化しない。

コスト的には従来方法のマグネット吸着方式の1/10、
静電吸着方式の1/30、ヴァキューム方式の1/100に低減
できる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例につき図面を参照しつつ説明
する。

第１図はフラットベッドプロッタに前記合成樹脂質シ
ート材を適用したものを説明する図である。

合成樹脂質シート材（以下「シート材」と称する。）
１は両面固着タイプのシート材でプロッタ４の作図面２
に固定されるとともに、用紙５を付着している。３はプ
ロットヘッドで、ペンまたはカッッティングペンを把持
して用紙５にコンピュータ制御で文字や図形を描いた
り、用紙５を切り抜いたりすることができる。

フィルム、カッティングシート、アクリル板銘版等は
作図面２に付着力十分に固定することができ、それらの
固定に用いるときにも好適な結果が得られる。第２図は
作図面２と用紙５類（紙,OHPフィルム，作図フィルム，
カッティングシート等）とシート材１との関係を表す断
面模型図である。このシート材１は微細吸盤孔が基布面
に一面に分布されたもので、具体的には広瀬製紙（株）
製のハイスターFXや、大日本印刷（株）製の発泡アクリ
ルまたは発泡ウレタンの加工体があり、合成樹脂質シー
ト材は厚み0.5mm程度のものを用いることができる。シ
ート材１の付着力が汚れで劣化した場合、濡れナプキン
などで拭けば容易に付着力を回復する。

シート材１の付着力は常温、常湿では著しい変化が見
られない。

第３図に示されるのは他の実施例で、彫刻マシン６に
シート材１を適用した場合を説明する斜視図である。ア
クリル板、銘版などの彫刻材料８は、面出しされたワー
ク（樹脂製）７に固定されたシート材１に圧着されるこ
とにより付着される。第４図はワーク７と彫刻材料８と
シート材１との固定および付着の関係を表す断面模型図
である。

本発明方法において、用紙または被加工材料を付着さ
せる前記合成樹脂質シート材を用紙または被加工材料が
載置される加工台面に固定する場合には、合成樹脂質シ
ート材の片面のみに微細吸盤孔が分布しているものの時
には多面側を適宜の接着手段によって加工台に接着させ
ることとし、合成樹脂質シート材の表裏両面に微細吸盤
孔が分布しているものの時には、任意の一面側の微細吸
盤孔による吸引力によって加工台面に接着させる態様が
任意に適用される。

〔効 果〕

本発明による被加工材料の固定方法は、前述したよう
に、付着したい面を加工台との間に介在する合成樹脂質
シート材の全面に分布する吸盤孔の吸盤的作用でその面
に密着し、剥離に際しては面に垂直方向に引っ張ると簡
単に剥離されるので、材料の着脱に伴う操作性が良く、
水平方向に引っ張る力に対しては非常に強い抵抗力を示
すため、材料の不慮の移動を確実に防止する効果があ
り、加工作業において各種の被加工材料に対して充分に
固定の目的を達することができる。被加工材料を固定す
る面は平滑である程密着性が向上することは言うまでも
ないが、たとえ該面が凹凸になったり、曲がったり、屈
折していても被加工材料を固定する効果に変化はない。

本発明にあっては、前述したような汚れで密着力が劣
化した場合は濡れナプキンなどで拭けば回復するという
便利さとともに、従来方法に比して1/10〜1/100の操業
コストで済むことも、産業上の利用性を高めるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の具体的な実施例を示すも
ので、 第１図はフラットベッドプロッタに本発明を適用した具
体例を説明する斜視図、第２図は作図面と用紙類と合成
樹脂質シート材との固定および付着の関係を表す断面模
型図、第３図は彫刻マシンに本発明による方法を適した
具体例を説明する斜視図、第４図はワークと彫刻材料と
合成樹脂質シート材との固定及び付着の関係を表す断面
模型図、 第５図ないし第９図は従来例をそれぞれ示す図で、第５
図はXYプロッタにおいて用紙の固定にマグネットを用い
たものを説明する図、第６図はヴァキューム方式を説明
する図、第７図はマグネットを用いたものの問題点を説
明する図、第８図はバイス方式を説明する図、第９図は
両面テープを用いたものを説明する図である。 １……合成樹脂質シート材 ２……加工台（作図面） ３……プロットヘッド ５……用紙 ７……加工台（ワーク） ８……彫刻材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 3/08 B43L 5/02 B26D 7/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工材料が載置される加工台上に、微細
   吸盤孔を多数有する合成樹脂質シート材を予め固定し、
   この合成樹脂質シート材の付着作用により被加工材料を
   着脱自在に合成樹脂質シート材表面に付着するようにし
   たことを特徴とする被加工材料の固定方法。