被加工素材固定用治具、レーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法
【課題】被加工素材に対してレーザ光を照射し、肉厚方向に貫通した貫通加工を実施する場合であっても、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、精度の高いレーザ加工を実施することが可能な被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法を提供する。
【解決手段】被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具１０であって、前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、前記被加工素材を支持する支持面１１には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部１５が形成されていることを特徴とする。
【解決手段】被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具１０であって、前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、前記被加工素材を支持する支持面１１には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部１５が形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、この被加工素材固定用治具を用いたスリーブ印刷版の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工素材に対してレーザ加工を行うことによって製造される部材としては、例えば、特許文献１、２に記載されているように、フレキソ印刷、凸版印刷、缶等の円筒物に対するオフセット印刷の分野において使用されているスリーブ印刷版が挙げられる。
このスリーブ印刷版では、画像パターンの周方向位置がスリーブ支持体上で予め設定されているので、スリーブ支持体とシリンダとの位置合わせを行うことで画像パターンの見当合わせを行うことができ、画像パターンの交換作業に掛かる時間と労力を大幅に削減することが可能となる。
【０００３】
前述のスリーブ印刷版においては、スリーブ支持体の一部に前記軸線方向端部に向けて開口した位置決め用切欠部が設けられており、この位置決め用切欠部が前記シリンダに立設されたガイドピンと係合することによって、スリーブ印刷版とシリンダとの周方向の相対位置及び軸線方向の相対位置が決定される。
【０００４】
このようなスリーブ印刷版の製造方法として、例えば平板状の被加工素材を被加工素材固定用治具に固定し、この被加工素材に対してレーザ加工を実施して位置決め用切欠部と画像パターンとを形成し、その後、この被加工材を丸めて端部を溶接するものが提案されている。
また、円筒状の被加工素材を被加工素材固定用治具に固定し、この被加工素材に対してレーザ加工を実施して位置決め用切欠部と画像パターンとを形成し、スリーブ印刷版を形成する方法も提案されている。
ここで、印刷品質を向上されるために、上述の位置決め用切欠部と画像パターンとを、互いの相対位置が一致するように精度良く形成することが必要となる。そこで、特許文献３においては、同一の被加工素材固定用治具に被加工素材を装着した状態で、画像パターンの形成と位置決め用切欠部とを、レーザ加工によって形成する技術が提案されている。
また、スリーブ印刷版の生産効率の向上を図るために、長尺の円筒状の被加工素材を準備し、これをレーザ加工によって切断して複数のスリーブを製造する技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２６９３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７２６８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、レーザ加工によって被加工素材の切断や位置決め用切欠部の形成を行う場合には、被加工素材の肉厚方向に貫通するようにレーザ加工することになる。すると、被加工素材を支持する被加工素材固定用治具の支持面に対して、レーザ光が照射される。これにより、被加工素材固定用治具の支持面に疵等が発生し、被加工素材を十分に支持することができなくなり、レーザ加工の加工精度が劣化するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであって、被加工素材に対してレーザ光を照射し、肉厚方向に貫通した貫通加工を実施する場合であっても、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、精度の高いレーザ加工を実施することが可能な被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明に係る被加工素材固定用治具は、被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具であって、前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、前記被加工素材を支持する支持面には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の被加工素材固定用治具によれば、前記被加工素材を支持する支持面に凹部が形成されているので、レーザ光が前記被加工素材を貫通して、前記被加工素材固定用治具の支持面に照射された場合であっても凹部の位置ではレーザ光の焦点が合わなくなる。よって、レーザ光による前記被加工素材固定用治具の損傷を抑制できる。なお、予め凹部を形成していることから、前記被加工素材を確実に支持可能なように凹部を配設することで、レーザ加工の加工精度の向上を図ることができる。
【００１０】
ここで、前記凹部の深さが、１ｍｍ以上とされていることが好ましい。
この場合、凹部の深さ、すなわち、前記被加工素材固定用治具の支持面からの深さが１ｍｍ以上とされているので、被加工素材固定用治具に照射されるレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、被加工素材固定用治具の損傷を確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記凹部の幅が、１ｍｍ以上とされていることが好ましい。
この場合、レーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹部内に向けて照射されることになり、被加工素材固定用治具の損傷を確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、前記凹部の内面は、前記支持面よりも面粗さが粗く設定されていることが好ましい。
レーザ光が前記支持面に照射された場合、レーザ光の反射光がレーザ光照射部に向けて照射され、レーザ光照射部が損傷してしまうおそれがある。そこで、凹部の内面の面粗さを支持面よりも粗く設定することで、凹部内に照射されたレーザ光が乱反射し、レーザ光の反射光によるレーザ光照射部の損傷を抑制することができる。
【００１３】
前記凹部は、Ｖ字溝とされていることが好ましい。
この場合、レーザ光が凹部に向けて照射されても、Ｖ字溝の斜面でレーザ光が反射されるため、レーザ光の反射光がレーザ光照射部に向けて照射されることがなく、レーザ光照射部の損傷を抑制することができる。
【００１４】
本発明のレーザ加工装置は、前述の被加工素材固定用治具と、この被加工素材固定用治具に固定された被加工素材に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備えていることを特徴としている。
この構成のレーザ加工装置によれば、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、被加工素材を確実に支持して、精度の高いレーザ加工を実施することができる。
【００１５】
本発明のスリーブ印刷版の製造方法は、印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版の製造方法であって、被加工素材に対してレーザ光を照射し、前記被加工素材の肉厚方向に貫通する加工を実施する貫通加工工程を有しており、前記貫通加工工程では、前述の被加工素材固定用治具により、前記被加工素材を支持し、前記被加工素材の貫通加工予定部に対応する位置に、前記凹部を配置することを特徴としている。
本発明のスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材を支持する被加工素材固定用治具においてレーザ光による損傷が抑制されるので、被加工素材を確実に支持することができる。よって、画像パターン、位置決め用切欠部等を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被加工素材に対してレーザ光を照射し、肉厚方向に貫通した貫通加工を実施する場合であっても、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、精度の高いレーザ加工を実施することが可能な被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態であるレーザ加工装置によって製造されるスリーブ印刷版の斜視図である。
【図２】図１のスリーブ印刷版を軸線方向から見た図である。
【図３】本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されるスリーブ素体（被加工素材）の概略図である。
【図４】本実施形態であるレーザ加工装置の概略図である。
【図５】本発明の第一の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）の概略図である。
【図６】図５に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に設けられた凹部の断面図である。
【図７】本実施形態であるレーザ加工装置で加工されるスリーブ素体（被加工素材）、第１画像データ及び第２画像データを示す説明図である。
【図８】図５及び図６に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されたスリーブ素体をレーザ加工する状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第二の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）の概略図である。
【図１０】図９に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に設けられた凹部の断面図である。
【図１１】図９及び図１０に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されたスリーブ素体（被加工素材）をレーザ加工する状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態である被加工素材固定用治具の概略図である。
【図１３】図１２に示す被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置の概略図である。
【図１４】図１３に示すレーザ加工装置を用いたスリーブ印刷版の製造方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、本発明の第一の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）１０を備えたレーザ加工装置５０によって製造されるスリーブ印刷版３０について、図１、図２を用いて説明する。
このスリーブ印刷版３０は、図１及び図２に示すように、軸線Ｏに沿って延びる円筒状をなすスリーブ体３１と、スリーブ体３１の外周側に配設された版材３２と、を備えている。
【００１９】
スリーブ体３１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で形成されており、外径Ｄが１００ｍｍ≦Ｄ≦３００ｍｍ、軸線Ｏ方向長さＬが５０ｍｍ≦Ｌ≦６００ｍｍ、とされ、外径Ｄと軸線Ｏ方向長さＬとの比Ｌ／Ｄが０．２≦Ｌ／Ｄ≦２に設定されている。さらに、スリーブ体３１の肉厚ｔは、０．１ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍとされている。なお、本実施形態においては、スリーブ体３１の軸線Ｏ方向長さは、２００ｍｍとされている。
【００２０】
版材３２は、例えばレーザ光による彫刻が可能な感光性樹脂からなり、肉厚が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの円筒状をなしている。この版材３２の外周面には、画像パターンを有する凸版３３が刻設されている。
そして、スリーブ印刷版の軸線Ｏ方向端部には、印刷装置のシリンダに立設されたガイドピンと係合することによって、前記シリンダとの周方向相対位置、軸線Ｏ方向相対位置を案内する位置決め用切欠部３４が形成されている。
【００２１】
次に、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０に装着されるスリーブ素体４０について、図３を参照して説明する。
このスリーブ素体４０は、円筒状をなし、その軸線Ｏ方向長さＬ０が５０ｍｍ≦Ｌ０≦３０００ｍｍとされている。本実施形態では、Ｌ０＝１０００ｍｍとされている。すなわち、一つのスリーブ素体４０から、５つのスリーブ印刷版３０が製造される。
そして、このスリーブ素体４０には、レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部として、切断加工が実施される切断加工予定部４１及び位置決め用切欠部３４が形成される切欠部形成予定部４２が設けられている。
なお、本実施形態においては、スリーブ素体４０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂の外周面に、レーザ光による彫刻が可能な感光性樹脂が積層された構造とされている。
【００２２】
次に、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０を備えたレーザ加工装置５０について、図４を参照にして説明する。
【００２３】
本実施形態であるレーザ加工装置５０は、図４に示すように、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０及びこのスリーブ素体支持シリンダ１０を回転可能に支持する軸支部５２を有するスリーブ素体支持部５３と、スリーブ素体支持シリンダ１０を軸線Ｎ中心に回動させる回転駆動部５５と、スリーブ素体支持シリンダ１０に装着されたスリーブ素体４０に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部６０と、このレーザ光照射部６０をスリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎに平行な方向に移動させる直動部６５と、これらスリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御する制御部７０と、を備えている。
なお、スリーブ素体支持部５３には、スリーブ素体支持シリンダ１０の回転位置情報θを得るための回転方向位置センサ５４が設けられている。
【００２４】
直動部６５は、スリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎに平行な方向に延在するガイドバー６６と、このガイドバー６６に沿って移動する支持部材６７と、支持部材６７の位置情報（軸線Ｎ方向位置情報Ｚ）を得る軸線方向位置センサ６８と、を備えている。
そして、レーザ光照射部６０は、直動部６５の支持部材６７に支持され、軸線Ｎに平行な方向に移動可能な構成とされている。また、このレーザ光照射部６０には、レーザ光の出力を調整する出力調整器６１が設けられている。なお、本実施形態においては、レーザ光照射部６０は炭酸ガスレーザで構成されている。
【００２５】
制御部７０は、位置決め用切欠部形成位置及び形状と切断位置及び形状を示す第１画像データ４６及び凸版３３の画像パターンの位置及び形状を示す第２画像データ４７を記憶する記憶手段７１と、第１画像データ４６に基づいて、切断及び位置決め用切欠部を形成する際のレーザ光のエネルギー密度と第２画像データ４７に基づいて凸版３３の画像パターンを形成する際のレーザ光のエネルギー密度とを、それぞれ調整するエネルギー密度調整部７２と、を備えている。
そして、第１画像データ４６及び第２画像データ４７に基づいて、スリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御し、スリーブ素体４０の切断、位置決め用切欠部３４の形成、凸版３３の形成を行う。
【００２６】
そして、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０は、図５に示すように、本体部１２と軸部１３とを有しており、本体部１２の外周面が、スリーブ素体４０の内周面を支持する支持面１１とされている。この支持面１１においては、前述したスリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方に向けて後退した凹部１５が形成されている。
【００２７】
本実施形態では、図６に示すように、凹部１５は、断面Ｖ字状をなしている。
また、凹部１５の深さＺは、１ｍｍ以上とされている。なお、スリーブ素体支持シリンダ１０の剛性を確保するために、凹部１５の深さＺは、スリーブ素体支持シリンダ１０の外径ｄの１／４以下とすることが好ましい。
さらに、凹部１５の幅Ｗは、１ｍｍ以上とされている。なお、スリーブ素体４０を確実に支持するために、凹部１５の幅Ｗは、２０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
また、このスリーブ素体支持シリンダ１０は、図３に示すスリーブ素体４０の内径よりも僅かに大きな外径とされており、スリーブ素体４０は、その収縮力によってスリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１に強く押圧されて固定される構成とされている。さらに、このスリーブ素体支持シリンダ１０には、支持面１１に開口されたエア孔（図示なし）からエアを噴出するエア噴出機構（図示なし）が設けられている。
【００２９】
次に、このような構成とされた本実施形態であるレーザ加工装置５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法について説明する。
まず、スリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１に、図４に示すスリーブ素体４０を装着する。このとき、スリーブ素体４０の一端をスリーブ素体支持シリンダ１０に嵌め込み、この状態でエア噴出機構によってエア孔からエアを噴出する。すると、このエアによってスリーブ素体４０が拡径され、スリーブ素体支持シリンダ１０にスリーブ素体４０が装着される。このとき、スリーブ素体４０の軸線Ｏとスリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎが一致することになる。
【００３０】
次に、図７に示すように、位置決め用切欠部形成位置及び形状と切断位置及び形状を示す第１画像データ４６と、凸版３３の画像パターンの位置及び形状を示す第２画像データ４７と、を記憶手段７１に記憶させる。すなわち、第１画像データ４６が、スリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２を表すことになる。
そして、制御部７０において、これら第１画像データ４６及び第２画像データ４７に基づいて、スリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御する。
【００３１】
レーザ光照射部６０からスリーブ素体４０に向けてレーザ光を照射しながら、スリーブ素体支持シリンダ１０を回転駆動部５５によって回転させるとともに直動部６５によって軸線Ｎ方向に移動させることにより、スリーブ素体４０の外周面全体をレーザ光照射部６０によって走査させる。
【００３２】
ここで、第１画像データ４６に該当する箇所では、エネルギー密度調整部７２から出力調整器６１に指令信号が発信されてレーザ光の出力が高く設定され、スリーブ素体４０の肉厚全体が除去されることになる。これにより、スリーブ素体４０の切断及び位置決め用切欠部３４の形成が行われる。
一方、第２画像データ４７に該当する箇所では、エネルギー密度調整部７２から出力調整器６１に指令信号が発信されてレーザ光の出力が低く設定され、スリーブ素体４０の肉厚の一部が除去されることになる。これにより、スリーブ素体４０に凸版３３の画像パターンが形成される。
【００３３】
このようにして、レーザ光の出力を調整することでレーザ光のエネルギー密度が調整され、スリーブ素体４０の外周面全体をレーザ光照射部６０によって１回走査させることによって、スリーブ素体４０の切断、位置決め用切欠部３４の形成及び凸版３３の画像パターンの形成が行われ、一つのスリーブ素体４０から５つのスリーブ印刷版３０が製出されることになる。
【００３４】
ここで、スリーブ素体４０の切断及び位置決め用切欠部３４の形成を実施する場合、図６に示すように、スリーブ素体４０の肉厚全体を除去したあと、レーザ光がスリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１へと照射されることになる。本実施形態では、この支持面１１に、径方向内方に向けて後退した凹部１５が形成されているため、レーザ光は、凹部１５へと照射されることになる。
【００３５】
以上のような構成とされた本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０、このスリーブ素体支持シリンダ１０を備えたレーザ加工装置５０、及び、このレーザ加工装置５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法によれば、スリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１のうち、スリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方へと後退した凹部１５が形成されているので、図６に示すように、スリーブ素体４０の肉厚全体を除去したあとに、レーザ光が凹部１５へと照射される。凹部１５内では、レーザ光の焦点がずれることになるため、レーザ光によってスリーブ素体支持シリンダ１０を損傷するおそれがない。
【００３６】
また、この凹部１５が断面Ｖ字状をなしているので、凹部１５内に照射されたレーザ光は、Ｖ字の斜面にて反射されるため、レーザ光照射部６０側に向けてレーザ光の反射光が照射されることがない。よって、このレーザ光の反射光によるレーザ光照射部６０の損傷を抑制することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、凹部１５の深さＺが１ｍｍ以上とされているので、凹部１５に内に照射したレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、スリーブ素体支持シリンダ１０の損傷を確実に防止することができる。
また、凹部１５の幅Ｗが１ｍｍ以上とされているので、凹部１５がレーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹部１５の内部に向けて照射されることになり、スリーブ素体支持シリンダ１０の損傷を確実に防止することができる。
【００３８】
また、本実施形態であるスリーブ印刷版の製造方法によれば、上述のように、スリーブ素体４０を支持するスリーブ素体支持シリンダ１０においてレーザ光による損傷が抑制されるので、スリーブ素体４０を確実に支持することができる。よって、画像パターンを有する凸版３３、位置決め用切欠部３４を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版３０を提供することが可能となる。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）１１０について、図９から図１１を参照して説明する。
【００４０】
このスリーブ素体支持シリンダ１１０は、図９に示すように、本体部１１２と軸部１１３とを有しており、本体部１１２の外周面が、スリーブ素体４０の内周面を支持する支持面１１１とされている。この支持面１１１には、前述したスリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方に向けて後退した凹部１１５が形成されている。
【００４１】
本実施形態では、この凹部１１５は断面Ｕ字状をなしている。また、凹部１１５の内面は、支持面１１１よりも面粗さが粗く設定されている。具体的には、支持面１１１の面粗さがＲａ≦１μｍの範囲内とされ、凹部１１５の内面の面粗さがＲａ≧２０μｍの範囲内とされている。
また、凹部１１５の深さＺは、１ｍｍ以上、かつ、スリーブ素体支持シリンダ１１０の外径ｄの１／４以下とされている。
さらに、凹部１１５の幅Ｗは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされている。
【００４２】
このような構成とされた本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１１０によれば、凹部１１５の内面が、支持面１１１よりも面粗さが粗く設定されているので、レーザ光が凹部１１５の内部に照射された場合であっても、レーザ光が乱反射することでレーザ光照射部６０への反射が抑制されることになり、レーザ光照射部６０の損傷を抑制することができる。
特に、本実施形態では、凹部１１５の内面の面粗さをＲａ≧２０μｍの範囲内に設定しているので、レーザ光の反射を確実に抑制することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の第三の実施形態である被加工素材固定用治具２１０について、図１２から図１４を参照して説明する。
この被加工素材固定用治具２１０は、図１２に示すように、平板状をなすプレート素体２４０を固定するものである。
このプレート素体２４０には、図１４に示すように、レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部として、切断加工が実施される切断加工予定部２４１及び位置決め用切欠部２３４が形成される切欠部形成予定部２４２が設けられている。
【００４４】
被加工素材固定用治具２１０は、概略平板状をなしており、プレート素体２４０の裏面を支持する支持面２１１を備えている。この支持面２１１には、切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２に対応する位置に凹溝２１５が形成されている。
この凹溝２１５の深さは１ｍｍ以上とされている。なお、被加工素材固定用治具２１０の剛性を確保するために、凹溝２１５の深さは、被加工素材固定用治具２１０の厚さの１／４以下とすることが好ましい。さらに、凹溝２１５の幅は１ｍｍ以上とされている。なお、プレート素体２４０を確実に支持するために、凹溝２１５の幅は２０ｍｍ以下とすることが好ましい。
また、この凹溝２１５の内面は、支持面２１１よりも面粗さが粗く設定されている。
【００４５】
次に、図１３を用いて、被加工素材固定用治具２１０を備えたレーザ加工装置２５０について説明する。
このレーザ加工装置２５０は、本実施形態である被加工素材固定用治具２１０と、被加工素材固定用治具２１０を駆動させる駆動手段２５１と、駆動手段２５１の動作を制御す駆動制御部２５２と、被加工素材固定用治具２１０に固定されたプレート素体２４０に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部２６０と、レーザ光発振器２６１及び出力制御装置２６２を備えたレーザ光発生装置２６３と、レーザ加工条件を制御するレーザ加工制御部２６５と、を備えている。
【００４６】
次に、このレーザ加工装置２５０を利用したスリーブ印刷版２３０の製造方法について説明する。
このレーザ加工装置２５０においては、被加工素材固定用治具２１０を駆動手段２５１によって移動させ、レーザ光照射部２６０からレーザ光をプレート素体２４０に向けて照射し、レーザ加工を行う。ここで、レーザ加工制御部２６５からの指令によってレーザの出力を調整することで、レーザ彫刻と貫通加工とを選択的に実施することになる。
【００４７】
まず、プレート素体２４０を、図１２に示す被加工素材固定用治具２１０の支持面２１１に固定する。このとき、切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２が凹溝２１５の上に位置されることになる。
【００４８】
レーザ光照射部２６０によってレーザ彫刻を行って凸版２３３を形成するとともに、位置決め用切欠部２３４の形成及び切断加工を実施する。これにより、図１４に示すように、平板状の版材２４５を製出する。
そして、この平板状の版材２４５を丸めて端部をレーザ溶着又は超音波溶着することにより、円筒状をなすスリーブ印刷版２３０が製出される。
【００４９】
以上のような構成とされた本実施形態である被加工素材固定用治具２１０、この被加工素材固定用治具２１０を備えたレーザ加工装置２５０、及び、このレーザ加工装置２５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材固定用治具２１０の支持面２１１のうち、プレート素体２４０の切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２に対応する位置に凹溝２１５が形成されているので、貫通加工後にレーザ光によって被加工素材固定用治具２１０を損傷するおそれがない。
【００５０】
さらに、本実施形態では、凹溝２１５の深さが１ｍｍ以上とされているので、凹溝２１５の内部に照射したレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、被加工素材固定用治具２１０の損傷を確実に防止することができる。
また、凹溝２１５の幅Ｗが１ｍｍ以上とされているので、凹溝２１５がレーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹溝２１５の内部に向けて照射されることになり、被加工素材固定用治具２１０の損傷を確実に防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態であるスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材固定用治具２１０に固定したプレート素体２４０に対してレーザ加工を行って凸版２３３と位置決め用切欠部２３４を形成しているので、これらの相対位置が一致した平板状の版材２４５を形成することができる。そして、この平板状の版材２４５を丸めて端部をレーザ溶着又は超音波溶着することにより、円筒状をなすスリーブ印刷版２３０を形成しているので、凸版２３３、位置決め用切欠部２３４を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版２３０を提供することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、凹部の形状を断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状としたもので説明したが、これに限定されることはなく、任意の形状の凹部を形成してもよい。
【００５３】
また、製造されるスリーブ印刷版３０は、本実施形態に記載されたものに限定されることはない。例えば、スリーブ体が繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成されたものであってもよいし、スリーブ体を有さないものであってもよい。
【００５４】
さらに、レーザ加工装置の構成は、本実施形態に限定されることはなく、本発明の被加工素材固定用治具を備えていれば、他の構造に限定はない。
また、スリーブ素体及びプレート素体の切断を、位置決め用切欠部及び凸版の画像パターンの形成とともに行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、切断工程を別途実施してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１１０ スリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）
１１、１１１ 支持面
１５、１１５ 凹部
３０ スリーブ印刷版
３４ 位置決め用切欠部
４０ スリーブ素体（被加工素材）
４１ 切断加工予定部（貫通加工予定部）
４２ 切欠部形成予定部（貫通加工予定部）
５０ レーザ加工装置
６０ レーザ光照射部
２１０ 被加工素材固定用治具
２１１ 支持面
２１５ 凹溝
２３０ スリーブ印刷版
２３４ 位置決め用切欠部
２４０ プレート素体
２４１ 切断加工予定部（貫通加工予定部）
２４２ 切欠部形成予定部（貫通加工予定部）
２５０ レーザ加工装置
２６０ レーザ光照射部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、この被加工素材固定用治具を用いたスリーブ印刷版の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工素材に対してレーザ加工を行うことによって製造される部材としては、例えば、特許文献１、２に記載されているように、フレキソ印刷、凸版印刷、缶等の円筒物に対するオフセット印刷の分野において使用されているスリーブ印刷版が挙げられる。
このスリーブ印刷版では、画像パターンの周方向位置がスリーブ支持体上で予め設定されているので、スリーブ支持体とシリンダとの位置合わせを行うことで画像パターンの見当合わせを行うことができ、画像パターンの交換作業に掛かる時間と労力を大幅に削減することが可能となる。
【０００３】
前述のスリーブ印刷版においては、スリーブ支持体の一部に前記軸線方向端部に向けて開口した位置決め用切欠部が設けられており、この位置決め用切欠部が前記シリンダに立設されたガイドピンと係合することによって、スリーブ印刷版とシリンダとの周方向の相対位置及び軸線方向の相対位置が決定される。
【０００４】
このようなスリーブ印刷版の製造方法として、例えば平板状の被加工素材を被加工素材固定用治具に固定し、この被加工素材に対してレーザ加工を実施して位置決め用切欠部と画像パターンとを形成し、その後、この被加工材を丸めて端部を溶接するものが提案されている。
また、円筒状の被加工素材を被加工素材固定用治具に固定し、この被加工素材に対してレーザ加工を実施して位置決め用切欠部と画像パターンとを形成し、スリーブ印刷版を形成する方法も提案されている。
ここで、印刷品質を向上されるために、上述の位置決め用切欠部と画像パターンとを、互いの相対位置が一致するように精度良く形成することが必要となる。そこで、特許文献３においては、同一の被加工素材固定用治具に被加工素材を装着した状態で、画像パターンの形成と位置決め用切欠部とを、レーザ加工によって形成する技術が提案されている。
また、スリーブ印刷版の生産効率の向上を図るために、長尺の円筒状の被加工素材を準備し、これをレーザ加工によって切断して複数のスリーブを製造する技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２６９３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７２６８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、レーザ加工によって被加工素材の切断や位置決め用切欠部の形成を行う場合には、被加工素材の肉厚方向に貫通するようにレーザ加工することになる。すると、被加工素材を支持する被加工素材固定用治具の支持面に対して、レーザ光が照射される。これにより、被加工素材固定用治具の支持面に疵等が発生し、被加工素材を十分に支持することができなくなり、レーザ加工の加工精度が劣化するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであって、被加工素材に対してレーザ光を照射し、肉厚方向に貫通した貫通加工を実施する場合であっても、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、精度の高いレーザ加工を実施することが可能な被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明に係る被加工素材固定用治具は、被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具であって、前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、前記被加工素材を支持する支持面には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の被加工素材固定用治具によれば、前記被加工素材を支持する支持面に凹部が形成されているので、レーザ光が前記被加工素材を貫通して、前記被加工素材固定用治具の支持面に照射された場合であっても凹部の位置ではレーザ光の焦点が合わなくなる。よって、レーザ光による前記被加工素材固定用治具の損傷を抑制できる。なお、予め凹部を形成していることから、前記被加工素材を確実に支持可能なように凹部を配設することで、レーザ加工の加工精度の向上を図ることができる。
【００１０】
ここで、前記凹部の深さが、１ｍｍ以上とされていることが好ましい。
この場合、凹部の深さ、すなわち、前記被加工素材固定用治具の支持面からの深さが１ｍｍ以上とされているので、被加工素材固定用治具に照射されるレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、被加工素材固定用治具の損傷を確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記凹部の幅が、１ｍｍ以上とされていることが好ましい。
この場合、レーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹部内に向けて照射されることになり、被加工素材固定用治具の損傷を確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、前記凹部の内面は、前記支持面よりも面粗さが粗く設定されていることが好ましい。
レーザ光が前記支持面に照射された場合、レーザ光の反射光がレーザ光照射部に向けて照射され、レーザ光照射部が損傷してしまうおそれがある。そこで、凹部の内面の面粗さを支持面よりも粗く設定することで、凹部内に照射されたレーザ光が乱反射し、レーザ光の反射光によるレーザ光照射部の損傷を抑制することができる。
【００１３】
前記凹部は、Ｖ字溝とされていることが好ましい。
この場合、レーザ光が凹部に向けて照射されても、Ｖ字溝の斜面でレーザ光が反射されるため、レーザ光の反射光がレーザ光照射部に向けて照射されることがなく、レーザ光照射部の損傷を抑制することができる。
【００１４】
本発明のレーザ加工装置は、前述の被加工素材固定用治具と、この被加工素材固定用治具に固定された被加工素材に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備えていることを特徴としている。
この構成のレーザ加工装置によれば、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、被加工素材を確実に支持して、精度の高いレーザ加工を実施することができる。
【００１５】
本発明のスリーブ印刷版の製造方法は、印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版の製造方法であって、被加工素材に対してレーザ光を照射し、前記被加工素材の肉厚方向に貫通する加工を実施する貫通加工工程を有しており、前記貫通加工工程では、前述の被加工素材固定用治具により、前記被加工素材を支持し、前記被加工素材の貫通加工予定部に対応する位置に、前記凹部を配置することを特徴としている。
本発明のスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材を支持する被加工素材固定用治具においてレーザ光による損傷が抑制されるので、被加工素材を確実に支持することができる。よって、画像パターン、位置決め用切欠部等を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被加工素材に対してレーザ光を照射し、肉厚方向に貫通した貫通加工を実施する場合であっても、被加工素材固定用治具の損傷を防止でき、精度の高いレーザ加工を実施することが可能な被加工素材固定用治具、この被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置、及び、スリーブ印刷版の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態であるレーザ加工装置によって製造されるスリーブ印刷版の斜視図である。
【図２】図１のスリーブ印刷版を軸線方向から見た図である。
【図３】本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されるスリーブ素体（被加工素材）の概略図である。
【図４】本実施形態であるレーザ加工装置の概略図である。
【図５】本発明の第一の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）の概略図である。
【図６】図５に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に設けられた凹部の断面図である。
【図７】本実施形態であるレーザ加工装置で加工されるスリーブ素体（被加工素材）、第１画像データ及び第２画像データを示す説明図である。
【図８】図５及び図６に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されたスリーブ素体をレーザ加工する状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第二の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）の概略図である。
【図１０】図９に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に設けられた凹部の断面図である。
【図１１】図９及び図１０に示すスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）に装着されたスリーブ素体（被加工素材）をレーザ加工する状態を示す説明図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態である被加工素材固定用治具の概略図である。
【図１３】図１２に示す被加工素材固定用治具を備えたレーザ加工装置の概略図である。
【図１４】図１３に示すレーザ加工装置を用いたスリーブ印刷版の製造方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、本発明の第一の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）１０を備えたレーザ加工装置５０によって製造されるスリーブ印刷版３０について、図１、図２を用いて説明する。
このスリーブ印刷版３０は、図１及び図２に示すように、軸線Ｏに沿って延びる円筒状をなすスリーブ体３１と、スリーブ体３１の外周側に配設された版材３２と、を備えている。
【００１９】
スリーブ体３１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で形成されており、外径Ｄが１００ｍｍ≦Ｄ≦３００ｍｍ、軸線Ｏ方向長さＬが５０ｍｍ≦Ｌ≦６００ｍｍ、とされ、外径Ｄと軸線Ｏ方向長さＬとの比Ｌ／Ｄが０．２≦Ｌ／Ｄ≦２に設定されている。さらに、スリーブ体３１の肉厚ｔは、０．１ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍとされている。なお、本実施形態においては、スリーブ体３１の軸線Ｏ方向長さは、２００ｍｍとされている。
【００２０】
版材３２は、例えばレーザ光による彫刻が可能な感光性樹脂からなり、肉厚が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの円筒状をなしている。この版材３２の外周面には、画像パターンを有する凸版３３が刻設されている。
そして、スリーブ印刷版の軸線Ｏ方向端部には、印刷装置のシリンダに立設されたガイドピンと係合することによって、前記シリンダとの周方向相対位置、軸線Ｏ方向相対位置を案内する位置決め用切欠部３４が形成されている。
【００２１】
次に、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０に装着されるスリーブ素体４０について、図３を参照して説明する。
このスリーブ素体４０は、円筒状をなし、その軸線Ｏ方向長さＬ０が５０ｍｍ≦Ｌ０≦３０００ｍｍとされている。本実施形態では、Ｌ０＝１０００ｍｍとされている。すなわち、一つのスリーブ素体４０から、５つのスリーブ印刷版３０が製造される。
そして、このスリーブ素体４０には、レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部として、切断加工が実施される切断加工予定部４１及び位置決め用切欠部３４が形成される切欠部形成予定部４２が設けられている。
なお、本実施形態においては、スリーブ素体４０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂の外周面に、レーザ光による彫刻が可能な感光性樹脂が積層された構造とされている。
【００２２】
次に、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０を備えたレーザ加工装置５０について、図４を参照にして説明する。
【００２３】
本実施形態であるレーザ加工装置５０は、図４に示すように、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０及びこのスリーブ素体支持シリンダ１０を回転可能に支持する軸支部５２を有するスリーブ素体支持部５３と、スリーブ素体支持シリンダ１０を軸線Ｎ中心に回動させる回転駆動部５５と、スリーブ素体支持シリンダ１０に装着されたスリーブ素体４０に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部６０と、このレーザ光照射部６０をスリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎに平行な方向に移動させる直動部６５と、これらスリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御する制御部７０と、を備えている。
なお、スリーブ素体支持部５３には、スリーブ素体支持シリンダ１０の回転位置情報θを得るための回転方向位置センサ５４が設けられている。
【００２４】
直動部６５は、スリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎに平行な方向に延在するガイドバー６６と、このガイドバー６６に沿って移動する支持部材６７と、支持部材６７の位置情報（軸線Ｎ方向位置情報Ｚ）を得る軸線方向位置センサ６８と、を備えている。
そして、レーザ光照射部６０は、直動部６５の支持部材６７に支持され、軸線Ｎに平行な方向に移動可能な構成とされている。また、このレーザ光照射部６０には、レーザ光の出力を調整する出力調整器６１が設けられている。なお、本実施形態においては、レーザ光照射部６０は炭酸ガスレーザで構成されている。
【００２５】
制御部７０は、位置決め用切欠部形成位置及び形状と切断位置及び形状を示す第１画像データ４６及び凸版３３の画像パターンの位置及び形状を示す第２画像データ４７を記憶する記憶手段７１と、第１画像データ４６に基づいて、切断及び位置決め用切欠部を形成する際のレーザ光のエネルギー密度と第２画像データ４７に基づいて凸版３３の画像パターンを形成する際のレーザ光のエネルギー密度とを、それぞれ調整するエネルギー密度調整部７２と、を備えている。
そして、第１画像データ４６及び第２画像データ４７に基づいて、スリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御し、スリーブ素体４０の切断、位置決め用切欠部３４の形成、凸版３３の形成を行う。
【００２６】
そして、本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０は、図５に示すように、本体部１２と軸部１３とを有しており、本体部１２の外周面が、スリーブ素体４０の内周面を支持する支持面１１とされている。この支持面１１においては、前述したスリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方に向けて後退した凹部１５が形成されている。
【００２７】
本実施形態では、図６に示すように、凹部１５は、断面Ｖ字状をなしている。
また、凹部１５の深さＺは、１ｍｍ以上とされている。なお、スリーブ素体支持シリンダ１０の剛性を確保するために、凹部１５の深さＺは、スリーブ素体支持シリンダ１０の外径ｄの１／４以下とすることが好ましい。
さらに、凹部１５の幅Ｗは、１ｍｍ以上とされている。なお、スリーブ素体４０を確実に支持するために、凹部１５の幅Ｗは、２０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
また、このスリーブ素体支持シリンダ１０は、図３に示すスリーブ素体４０の内径よりも僅かに大きな外径とされており、スリーブ素体４０は、その収縮力によってスリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１に強く押圧されて固定される構成とされている。さらに、このスリーブ素体支持シリンダ１０には、支持面１１に開口されたエア孔（図示なし）からエアを噴出するエア噴出機構（図示なし）が設けられている。
【００２９】
次に、このような構成とされた本実施形態であるレーザ加工装置５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法について説明する。
まず、スリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１に、図４に示すスリーブ素体４０を装着する。このとき、スリーブ素体４０の一端をスリーブ素体支持シリンダ１０に嵌め込み、この状態でエア噴出機構によってエア孔からエアを噴出する。すると、このエアによってスリーブ素体４０が拡径され、スリーブ素体支持シリンダ１０にスリーブ素体４０が装着される。このとき、スリーブ素体４０の軸線Ｏとスリーブ素体支持シリンダ１０の軸線Ｎが一致することになる。
【００３０】
次に、図７に示すように、位置決め用切欠部形成位置及び形状と切断位置及び形状を示す第１画像データ４６と、凸版３３の画像パターンの位置及び形状を示す第２画像データ４７と、を記憶手段７１に記憶させる。すなわち、第１画像データ４６が、スリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２を表すことになる。
そして、制御部７０において、これら第１画像データ４６及び第２画像データ４７に基づいて、スリーブ素体支持シリンダ１０、直動部６５及びレーザ光照射部６０の動作を制御する。
【００３１】
レーザ光照射部６０からスリーブ素体４０に向けてレーザ光を照射しながら、スリーブ素体支持シリンダ１０を回転駆動部５５によって回転させるとともに直動部６５によって軸線Ｎ方向に移動させることにより、スリーブ素体４０の外周面全体をレーザ光照射部６０によって走査させる。
【００３２】
ここで、第１画像データ４６に該当する箇所では、エネルギー密度調整部７２から出力調整器６１に指令信号が発信されてレーザ光の出力が高く設定され、スリーブ素体４０の肉厚全体が除去されることになる。これにより、スリーブ素体４０の切断及び位置決め用切欠部３４の形成が行われる。
一方、第２画像データ４７に該当する箇所では、エネルギー密度調整部７２から出力調整器６１に指令信号が発信されてレーザ光の出力が低く設定され、スリーブ素体４０の肉厚の一部が除去されることになる。これにより、スリーブ素体４０に凸版３３の画像パターンが形成される。
【００３３】
このようにして、レーザ光の出力を調整することでレーザ光のエネルギー密度が調整され、スリーブ素体４０の外周面全体をレーザ光照射部６０によって１回走査させることによって、スリーブ素体４０の切断、位置決め用切欠部３４の形成及び凸版３３の画像パターンの形成が行われ、一つのスリーブ素体４０から５つのスリーブ印刷版３０が製出されることになる。
【００３４】
ここで、スリーブ素体４０の切断及び位置決め用切欠部３４の形成を実施する場合、図６に示すように、スリーブ素体４０の肉厚全体を除去したあと、レーザ光がスリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１へと照射されることになる。本実施形態では、この支持面１１に、径方向内方に向けて後退した凹部１５が形成されているため、レーザ光は、凹部１５へと照射されることになる。
【００３５】
以上のような構成とされた本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１０、このスリーブ素体支持シリンダ１０を備えたレーザ加工装置５０、及び、このレーザ加工装置５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法によれば、スリーブ素体支持シリンダ１０の支持面１１のうち、スリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方へと後退した凹部１５が形成されているので、図６に示すように、スリーブ素体４０の肉厚全体を除去したあとに、レーザ光が凹部１５へと照射される。凹部１５内では、レーザ光の焦点がずれることになるため、レーザ光によってスリーブ素体支持シリンダ１０を損傷するおそれがない。
【００３６】
また、この凹部１５が断面Ｖ字状をなしているので、凹部１５内に照射されたレーザ光は、Ｖ字の斜面にて反射されるため、レーザ光照射部６０側に向けてレーザ光の反射光が照射されることがない。よって、このレーザ光の反射光によるレーザ光照射部６０の損傷を抑制することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、凹部１５の深さＺが１ｍｍ以上とされているので、凹部１５に内に照射したレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、スリーブ素体支持シリンダ１０の損傷を確実に防止することができる。
また、凹部１５の幅Ｗが１ｍｍ以上とされているので、凹部１５がレーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹部１５の内部に向けて照射されることになり、スリーブ素体支持シリンダ１０の損傷を確実に防止することができる。
【００３８】
また、本実施形態であるスリーブ印刷版の製造方法によれば、上述のように、スリーブ素体４０を支持するスリーブ素体支持シリンダ１０においてレーザ光による損傷が抑制されるので、スリーブ素体４０を確実に支持することができる。よって、画像パターンを有する凸版３３、位置決め用切欠部３４を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版３０を提供することが可能となる。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）１１０について、図９から図１１を参照して説明する。
【００４０】
このスリーブ素体支持シリンダ１１０は、図９に示すように、本体部１１２と軸部１１３とを有しており、本体部１１２の外周面が、スリーブ素体４０の内周面を支持する支持面１１１とされている。この支持面１１１には、前述したスリーブ素体４０の切断加工予定部４１及び切欠部形成予定部４２に対応する位置に、径方向内方に向けて後退した凹部１１５が形成されている。
【００４１】
本実施形態では、この凹部１１５は断面Ｕ字状をなしている。また、凹部１１５の内面は、支持面１１１よりも面粗さが粗く設定されている。具体的には、支持面１１１の面粗さがＲａ≦１μｍの範囲内とされ、凹部１１５の内面の面粗さがＲａ≧２０μｍの範囲内とされている。
また、凹部１１５の深さＺは、１ｍｍ以上、かつ、スリーブ素体支持シリンダ１１０の外径ｄの１／４以下とされている。
さらに、凹部１１５の幅Ｗは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされている。
【００４２】
このような構成とされた本実施形態であるスリーブ素体支持シリンダ１１０によれば、凹部１１５の内面が、支持面１１１よりも面粗さが粗く設定されているので、レーザ光が凹部１１５の内部に照射された場合であっても、レーザ光が乱反射することでレーザ光照射部６０への反射が抑制されることになり、レーザ光照射部６０の損傷を抑制することができる。
特に、本実施形態では、凹部１１５の内面の面粗さをＲａ≧２０μｍの範囲内に設定しているので、レーザ光の反射を確実に抑制することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の第三の実施形態である被加工素材固定用治具２１０について、図１２から図１４を参照して説明する。
この被加工素材固定用治具２１０は、図１２に示すように、平板状をなすプレート素体２４０を固定するものである。
このプレート素体２４０には、図１４に示すように、レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部として、切断加工が実施される切断加工予定部２４１及び位置決め用切欠部２３４が形成される切欠部形成予定部２４２が設けられている。
【００４４】
被加工素材固定用治具２１０は、概略平板状をなしており、プレート素体２４０の裏面を支持する支持面２１１を備えている。この支持面２１１には、切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２に対応する位置に凹溝２１５が形成されている。
この凹溝２１５の深さは１ｍｍ以上とされている。なお、被加工素材固定用治具２１０の剛性を確保するために、凹溝２１５の深さは、被加工素材固定用治具２１０の厚さの１／４以下とすることが好ましい。さらに、凹溝２１５の幅は１ｍｍ以上とされている。なお、プレート素体２４０を確実に支持するために、凹溝２１５の幅は２０ｍｍ以下とすることが好ましい。
また、この凹溝２１５の内面は、支持面２１１よりも面粗さが粗く設定されている。
【００４５】
次に、図１３を用いて、被加工素材固定用治具２１０を備えたレーザ加工装置２５０について説明する。
このレーザ加工装置２５０は、本実施形態である被加工素材固定用治具２１０と、被加工素材固定用治具２１０を駆動させる駆動手段２５１と、駆動手段２５１の動作を制御す駆動制御部２５２と、被加工素材固定用治具２１０に固定されたプレート素体２４０に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部２６０と、レーザ光発振器２６１及び出力制御装置２６２を備えたレーザ光発生装置２６３と、レーザ加工条件を制御するレーザ加工制御部２６５と、を備えている。
【００４６】
次に、このレーザ加工装置２５０を利用したスリーブ印刷版２３０の製造方法について説明する。
このレーザ加工装置２５０においては、被加工素材固定用治具２１０を駆動手段２５１によって移動させ、レーザ光照射部２６０からレーザ光をプレート素体２４０に向けて照射し、レーザ加工を行う。ここで、レーザ加工制御部２６５からの指令によってレーザの出力を調整することで、レーザ彫刻と貫通加工とを選択的に実施することになる。
【００４７】
まず、プレート素体２４０を、図１２に示す被加工素材固定用治具２１０の支持面２１１に固定する。このとき、切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２が凹溝２１５の上に位置されることになる。
【００４８】
レーザ光照射部２６０によってレーザ彫刻を行って凸版２３３を形成するとともに、位置決め用切欠部２３４の形成及び切断加工を実施する。これにより、図１４に示すように、平板状の版材２４５を製出する。
そして、この平板状の版材２４５を丸めて端部をレーザ溶着又は超音波溶着することにより、円筒状をなすスリーブ印刷版２３０が製出される。
【００４９】
以上のような構成とされた本実施形態である被加工素材固定用治具２１０、この被加工素材固定用治具２１０を備えたレーザ加工装置２５０、及び、このレーザ加工装置２５０を用いたスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材固定用治具２１０の支持面２１１のうち、プレート素体２４０の切断加工予定部２４１及び切欠部形成予定部２４２に対応する位置に凹溝２１５が形成されているので、貫通加工後にレーザ光によって被加工素材固定用治具２１０を損傷するおそれがない。
【００５０】
さらに、本実施形態では、凹溝２１５の深さが１ｍｍ以上とされているので、凹溝２１５の内部に照射したレーザ光の焦点が確実に合わなくなり、被加工素材固定用治具２１０の損傷を確実に防止することができる。
また、凹溝２１５の幅Ｗが１ｍｍ以上とされているので、凹溝２１５がレーザ光のスポット径よりも大きくなり、確実にレーザ光が凹溝２１５の内部に向けて照射されることになり、被加工素材固定用治具２１０の損傷を確実に防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態であるスリーブ印刷版の製造方法によれば、被加工素材固定用治具２１０に固定したプレート素体２４０に対してレーザ加工を行って凸版２３３と位置決め用切欠部２３４を形成しているので、これらの相対位置が一致した平板状の版材２４５を形成することができる。そして、この平板状の版材２４５を丸めて端部をレーザ溶着又は超音波溶着することにより、円筒状をなすスリーブ印刷版２３０を形成しているので、凸版２３３、位置決め用切欠部２３４を精度良く形成することができ、高品質なスリーブ印刷版２３０を提供することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、凹部の形状を断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状としたもので説明したが、これに限定されることはなく、任意の形状の凹部を形成してもよい。
【００５３】
また、製造されるスリーブ印刷版３０は、本実施形態に記載されたものに限定されることはない。例えば、スリーブ体が繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成されたものであってもよいし、スリーブ体を有さないものであってもよい。
【００５４】
さらに、レーザ加工装置の構成は、本実施形態に限定されることはなく、本発明の被加工素材固定用治具を備えていれば、他の構造に限定はない。
また、スリーブ素体及びプレート素体の切断を、位置決め用切欠部及び凸版の画像パターンの形成とともに行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、切断工程を別途実施してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１１０ スリーブ素体支持シリンダ（被加工素材固定用治具）
１１、１１１ 支持面
１５、１１５ 凹部
３０ スリーブ印刷版
３４ 位置決め用切欠部
４０ スリーブ素体（被加工素材）
４１ 切断加工予定部（貫通加工予定部）
４２ 切欠部形成予定部（貫通加工予定部）
５０ レーザ加工装置
６０ レーザ光照射部
２１０ 被加工素材固定用治具
２１１ 支持面
２１５ 凹溝
２３０ スリーブ印刷版
２３４ 位置決め用切欠部
２４０ プレート素体
２４１ 切断加工予定部（貫通加工予定部）
２４２ 切欠部形成予定部（貫通加工予定部）
２５０ レーザ加工装置
２６０ レーザ光照射部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具であって、
前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、
前記被加工素材を支持する支持面には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部が形成されていることを特徴とする被加工素材固定用治具。
【請求項２】
前記凹部の深さが、１ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項３】
前記凹部の幅が、１ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項４】
前記凹部の内面は、前記支持面よりも面粗さが粗く設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項５】
前記凹部は、Ｖ字溝とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項６】
前記被加工素材は、円筒状をなすスリーブ素体とされ、
前記スリーブ素体の内周面を支持する前記支持面に、前記スリーブ素体の前記貫通加工予定部に対応する位置に、径方向内方へと後退した凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具と、この被加工素材固定用治具に固定された被加工素材に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版の製造方法であって、
被加工素材に対してレーザ光を照射し、前記被加工素材の肉厚方向に貫通する加工を実施する貫通加工工程を有しており、
前記貫通加工工程では、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の被加工素材固定用冶具により、前記被加工素材を支持し、前記被加工素材の貫通加工予定部に対応する位置に、前記凹部を配置することを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法。
【請求項１】
被加工素材に対してレーザ加工を行う際に、この被加工素材を支持する被加工素材固定用治具であって、
前記被加工素材は、前記レーザ加工によって肉厚方向に貫通するように加工される貫通加工予定部を備えており、
前記被加工素材を支持する支持面には、前記被加工素材の前記貫通加工予定部に対応する位置に凹部が形成されていることを特徴とする被加工素材固定用治具。
【請求項２】
前記凹部の深さが、１ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項３】
前記凹部の幅が、１ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項４】
前記凹部の内面は、前記支持面よりも面粗さが粗く設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項５】
前記凹部は、Ｖ字溝とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項６】
前記被加工素材は、円筒状をなすスリーブ素体とされ、
前記スリーブ素体の内周面を支持する前記支持面に、前記スリーブ素体の前記貫通加工予定部に対応する位置に、径方向内方へと後退した凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の被加工素材固定用治具と、この被加工素材固定用治具に固定された被加工素材に対してレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備えていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版の製造方法であって、
被加工素材に対してレーザ光を照射し、前記被加工素材の肉厚方向に貫通する加工を実施する貫通加工工程を有しており、
前記貫通加工工程では、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の被加工素材固定用冶具により、前記被加工素材を支持し、前記被加工素材の貫通加工予定部に対応する位置に、前記凹部を配置することを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−７５３（Ｐ２０１３−７５３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１５６２（Ｐ２０１１−１３１５６２）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（３０５０６０１５４）ユニバーサル製缶株式会社 (219)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（３０５０６０１５４）ユニバーサル製缶株式会社 (219)
【Ｆターム（参考）】
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