JP2000229260A - Direct plotting method and direct plotting device - Google Patents

Direct plotting method and direct plotting device

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JP2000229260A
JP2000229260A JP11031728A JP3172899A JP2000229260A JP 2000229260 A JP2000229260 A JP 2000229260A JP 11031728 A JP11031728 A JP 11031728A JP 3172899 A JP3172899 A JP 3172899A JP 2000229260 A JP2000229260 A JP 2000229260A
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JP
Japan
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laser beam
scanning
laser
scanning speed
ink
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JP11031728A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Okutsu
津 浩 一 奥
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Laser Beam Processing (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To unnecessitate a zoom mechanism to simplify the device. SOLUTION: A scanning control part 9 moves a laser irradiating part 6 in the K, Y directions, and at this time, a scanning velocity control part 10 of the scanning control part 9 makes variable the scanning velocity of the laser irradiating part 6, that is, the scanning velocity of a laser beam 8 from a laser irradiating port 5, based on the previously set pattern information. In this way, the hardening width of a hardening part of UV ink can be made variable. Therefore, without using a zoom mechanism, adjustment of resolution (DPI) and contrast (LPI) can be carried out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータ用ドア
パネル等の描画対象物に対して描画を施すための直接描
画方法及び直接描画装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct drawing method and a direct drawing apparatus for drawing a drawing object such as an elevator door panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレベータのかご室や乗り場のドアパネ
ル表面に模様を描く場合の従来の一般的手法は、所謂シ
ルクスクリーン法と呼ばれるものであった。シルクスク
リーン法とは、まず、塗料を塗布したい部分に網目を残
すように製版されたシルクスクリーン(ナイロン等によ
り形成されている)を作成し、この作成したシルクスク
リーンをドアパネルの表面に載せて塗料(インク)を伸
ばすことにより、パネル表面に所望の模様を印刷する手
法である。
2. Description of the Related Art A conventional general technique for drawing a pattern on the surface of a door panel of an elevator cab or a landing is a so-called silk screen method. The silk screen method is to create a silk screen (made of nylon or the like) that has been prepressed so as to leave a mesh in the area where the paint is to be applied, and place the created silk screen on the surface of the door panel to paint. This is a method of printing a desired pattern on the panel surface by extending (ink).

【0003】しかし、このシルクスクリーン法による描
画は、シルクスクリーンを作成する際の網目の細かさに
限界があるため解像度を一定以上向上させることができ
ず、また、インクを伸ばす際にシルクスクリーンが伸縮
することがあるため位置精度を一定以上向上させること
ができないという欠点を有していた。
[0003] However, the drawing by the silk screen method cannot improve the resolution more than a certain level due to the limitation of the fineness of the mesh at the time of producing the silk screen. There was a drawback that the position accuracy could not be improved beyond a certain level due to the possibility of expansion and contraction.

【0004】そこで、本出願人は、近時このシルクスク
リーン法に代わるものとして直接描画方法と呼ばれる手
法を採用するに至っている。直接描画方法とは、第1の
工程において紫外線硬化性インク(UVインク)をドア
パネル表面に塗布して塗料層を形成し、第2の工程にお
いてこの塗料層にレーザ光を照射して塗料層の一部を硬
化させ、第3の工程において洗浄作業により硬化部分を
残して未硬化部分を除去するようにしてドアパネル表面
に所望の模様を描く手法である。本出願人は、この直接
描画方法については既に特願平10−15784号によ
る提案を行っている。
Accordingly, the present applicant has recently adopted a method called a direct drawing method as an alternative to the silk screen method. In the direct drawing method, a UV curable ink (UV ink) is applied to a door panel surface in a first step to form a paint layer, and in a second step, the paint layer is irradiated with a laser beam to form the paint layer. This is a method of drawing a desired pattern on the surface of the door panel by curing a part of the door panel and removing an uncured part while leaving a cured part by a washing operation in a third step. The present applicant has already proposed this direct drawing method in Japanese Patent Application No. 10-15784.

【0005】図8は、この直接描画方法に用いられる直
接描画装置の要部構成を示す斜視図である。この図にお
いて、パネル1の前面1aにはUVインク2が塗布され
ており、前面1aの前方位置にはレンズ系4と、このレ
ンズ系4に対するズームドライブを行うモータ5とを有
するズーム機構3が配設されているそして、ズーム機構
3の更に前方にはレーザ照射口7を有するレーザ照射部
6が配設されている。
FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a main part of a direct drawing apparatus used in the direct drawing method. In this figure, a UV ink 2 is applied to a front surface 1a of a panel 1, and a zoom mechanism 3 having a lens system 4 and a motor 5 for performing a zoom drive on the lens system 4 is provided in front of the front surface 1a. Further, a laser irradiation unit 6 having a laser irradiation port 7 is disposed further in front of the zoom mechanism 3.

【0006】このレーザ照射部6は、ガイドレール(図
示せず)にX方向へ移動自在に取り付けられており、ま
た、このガイドレールはY方向へ自在に移動できるよう
になっている。つまり、レーザ照射部6及びレーザ照射
口7はXY平面上を自在に移動することができ、前面1
aの任意の地点の対向位置に移動できるようになってい
る。
[0006] The laser irradiation section 6 is mounted on a guide rail (not shown) so as to be movable in the X direction, and the guide rail can be freely moved in the Y direction. That is, the laser irradiation unit 6 and the laser irradiation port 7 can freely move on the XY plane,
It can be moved to a position opposite to an arbitrary point a.

【0007】走査制御部9は、このレーザ照射部6及び
レーザ照射口7の移動を制御し、レーザ照射口7から発
せられるレーザ光8のUVインク2に対する走査を制御
するようになっている。なお、レーザ照射部6、走査制
御部9及びズーム機構3に対しては描こうとする模様に
ついてのパターン情報が予め設定されており、このパタ
ーン情報に基づき走査制御部9は走査制御を行い、レー
ザ照射部6はレーザ照射口7からのレーザ光8の照射を
制御を行い、ズーム機構3はズーム制御を行うようにな
っている。
The scanning control section 9 controls the movement of the laser irradiation section 6 and the laser irradiation port 7 to control the scanning of the laser beam 8 emitted from the laser irradiation port 7 with respect to the UV ink 2. The laser irradiation unit 6, the scanning control unit 9, and the zoom mechanism 3 are set in advance with pattern information on a pattern to be drawn, and the scanning control unit 9 performs scanning control based on this pattern information. The irradiation unit 6 controls the irradiation of the laser beam 8 from the laser irradiation port 7, and the zoom mechanism 3 performs zoom control.

【0008】次に、図8の動作につき説明する。予め設
定されたパターン情報に基づき、走査制御部9はレーザ
照射部6に対する所定速度の走査制御を行い、レーザ照
射部6はレーザ照射口7からのレーザ光8の照射を制御
する。このとき、ズーム機構3はモータ5によりレンズ
系4を駆動してズーム制御を行い、UVインク2に対し
て照射されるレーザビームのビーム径を調節する。
Next, the operation of FIG. 8 will be described. The scanning control unit 9 performs scanning control of the laser irradiation unit 6 at a predetermined speed based on the preset pattern information, and the laser irradiation unit 6 controls the irradiation of the laser beam 8 from the laser irradiation port 7. At this time, the zoom mechanism 3 drives the lens system 4 by the motor 5 to perform zoom control, and adjusts the beam diameter of the laser beam applied to the UV ink 2.

【0009】パネル1の前面1aに塗布されたUVイン
ク2のうち、レーザ光8が照射された部分のみが硬化す
るが、このときの硬化部分の硬化幅は、ズーム機構3に
よるレーザ光8のビーム径の調節により可変されるよう
になっている。この硬化幅の可変制御により、描こうと
する模様についての解像度及び諧調の調整が行われる。
そして、レーザ光8の照射が終了すると、パネル1は洗
浄装置(図示せず)内へ搬送され洗浄作業が行われる。
UVインク2のうちレーザ光8が照射されなかった部分
は未硬化部分となっており、この未硬化部分は洗浄作業
によって除去され、レーザ光8が照射されたUVインク
2の硬化部分のみが前面1aに残存する。これにより、
パネル1の前面1aに所望の模様が描かれる。
In the UV ink 2 applied to the front surface 1a of the panel 1, only the portion irradiated with the laser beam 8 is cured. It can be varied by adjusting the beam diameter. By this variable control of the curing width, the resolution and gradation of the pattern to be drawn are adjusted.
When the irradiation of the laser beam 8 is completed, the panel 1 is conveyed into a cleaning device (not shown) to perform a cleaning operation.
The portion of the UV ink 2 that has not been irradiated with the laser light 8 is an uncured portion, and this uncured portion is removed by a washing operation, and only the cured portion of the UV ink 2 that has been irradiated with the laser light 8 is located on the front surface. 1a. This allows
A desired pattern is drawn on the front surface 1a of the panel 1.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図8に示した
装置では、UVインク2の硬化部分の硬化幅を可変する
手段としてズーム機構3が用いられており、装置の構成
が複雑なものとなっている。このような装置構成の複雑
化は、それだけ故障発生の可能性を大きくすると共に、
メインテナンスを面倒なものとし、さらにコスト削減を
阻害する大きな要因となっている。
However, in the apparatus shown in FIG. 8, the zoom mechanism 3 is used as means for varying the curing width of the cured portion of the UV ink 2, and the structure of the apparatus is complicated. Has become. Such an increase in the complexity of the device configuration increases the possibility of failure,
This is a major factor that complicates maintenance and further hinders cost reduction.

【0011】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、ズーム機構を不要とすることができ、もって装置
の簡単化を図ることが可能な直接描画方法及び直接描画
装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a direct drawing method and a direct drawing apparatus which can eliminate the need for a zoom mechanism and can thereby simplify the apparatus. The purpose is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、描画対象物の表
面に塗布された光硬化性樹脂に対して、所定のパターン
情報に基づき走査されるレーザ光を照射し、その後の洗
浄作業でレーザ光の照射による硬化部分を残して前記光
硬化性樹脂の未硬化部分を除去することにより、前記描
画対象物の表面に所望の模様を描く直接描画方法におい
て、前記レーザ光の走査速度を可変することにより、前
記硬化部分の硬化幅を可変する、ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a photo-curable resin applied to the surface of an object to be drawn is provided on the basis of predetermined pattern information. By irradiating the laser beam to be scanned, by removing the uncured portion of the photocurable resin leaving a cured portion by the laser beam irradiation in the subsequent cleaning work, a desired pattern on the surface of the drawing object In the direct drawing method, a curing width of the cured portion is varied by varying a scanning speed of the laser beam.

【0013】請求項2記載の発明は、描画対象物に対向
し且つその表面に沿ってレーザ光を走査し得るように配
設され、この描画対象物の表面に塗布された光硬化性樹
脂に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、所定の
パターン情報に基づき前記レーザ光の走査を制御する走
査制御部と、を備えた直接描画装置において、前記走査
制御部は、前記レーザ光の走査速度を可変制御する走査
速度制御手段を有するものである、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photocurable resin which is provided so as to face a drawing object and scan a laser beam along the surface thereof. A direct-writing apparatus comprising: a laser irradiating unit that irradiates a laser beam to the laser beam; and a scanning control unit that controls scanning of the laser beam based on predetermined pattern information. And a scanning speed control means for variably controlling the speed.

【0014】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記レーザ照射部は、前記描画対象物の表
面に沿ってXY方向に移動可能なものであり、前記走査
速度制御手段は、このレーザ照射部の移動速度を制御す
ることにより、前記レーザ光の走査速度を可変制御する
ものである、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the laser irradiation unit is movable in XY directions along the surface of the object to be drawn, and the scanning speed control means is provided. The scanning speed of the laser beam is variably controlled by controlling the moving speed of the laser irradiation unit.

【0015】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記レーザ照射部は、前記描画対象物の表
面に対するレーザ光の照射角を可変するミラー手段を有
するものであり、前記走査速度制御手段は、このミラー
手段の照射角変化速度を制御することにより、前記レー
ザ光の走査速度を可変制御するものである、ことを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the laser irradiating unit has mirror means for changing an irradiation angle of a laser beam on a surface of the object to be drawn. The speed control means variably controls the scanning speed of the laser light by controlling the irradiation angle change speed of the mirror means.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。但し、図8と同様の構成要素には同一の
符号を付して重複した説明を省略する。図1は本実施形
態に係る直接描画装置の要部構成を示す斜視図である。
図1が図8と異なる点は、走査制御部9が走査速度制御
手段10を有しており、ズーム機構3が省略されている
点である。この走査速度制御手段10により、レーザ照
射部6がX方向及びY方向に移動する際の移動速度すな
わちレーザ照射口7から発射されるレーザ光8のUVイ
ンク2に対する走査速度が可変制御されるようになって
いる。そして、走査速度制御手段10が予め設定された
パターン情報に基づき上記のような走査速度の可変制御
を行うことにより、UVインク2の硬化部分の硬化幅を
可変することができ、図8におけるズーム機構3を用い
ることなく適切な解像度及び諧調についての調整を行う
ことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of a direct drawing apparatus according to the present embodiment.
FIG. 1 differs from FIG. 8 in that the scanning control unit 9 has the scanning speed control means 10 and the zoom mechanism 3 is omitted. The scanning speed control means 10 variably controls the moving speed when the laser irradiation unit 6 moves in the X direction and the Y direction, that is, the scanning speed of the laser light 8 emitted from the laser irradiation port 7 with respect to the UV ink 2. It has become. Then, the scanning speed control unit 10 performs the above-described variable control of the scanning speed based on the preset pattern information, so that the curing width of the cured portion of the UV ink 2 can be varied. Adjustment of appropriate resolution and gradation can be performed without using the mechanism 3.

【0017】ここで、レーザ光8の走査速度を可変制御
することによりUVインク2の硬化部分の硬化幅を可変
できることについて、数式を用いて具体的に説明する。
Here, the fact that the curing width of the cured portion of the UV ink 2 can be varied by variably controlling the scanning speed of the laser beam 8 will be specifically described using mathematical expressions.

【0018】レーザ光8は、所謂シングルモードと呼ば
れる発振状態のときに最も小さく集光できるため、通常
はこのシングルモードで用いられる。図2は、このシン
グルモードにおけるレーザ光8の強度特性を示す特性図
である。この図において、rはレーザビームの半径を示
しており、また、Iは単位面積当たりの光パワー、I0
はビーム中央部でのIの値を示している。この図から明
らかなように、レーザ光8の光強度はビーム中央部でピ
ーク値をとり、全体の強度分布はビーム半径に応じたガ
ウス分布状となっている。なお、r0はレーザ光強度が
ビーム中央部の1/e2(約13.5%)となる半径で
あり、ビーム半径と呼ばれるものである。
Since the laser beam 8 can be condensed the least when it is in an oscillation state called a so-called single mode, it is usually used in this single mode. FIG. 2 is a characteristic diagram showing an intensity characteristic of the laser beam 8 in the single mode. In this figure, r indicates the radius of the laser beam, I is the optical power per unit area, I0
Indicates the value of I at the center of the beam. As is clear from this figure, the light intensity of the laser beam 8 has a peak value at the center of the beam, and the entire intensity distribution has a Gaussian distribution corresponding to the beam radius. Note that r0 is a radius at which the intensity of the laser beam becomes 1 / e 2 (about 13.5%) of the center of the beam, and is called a beam radius.

【0019】そして、XY平面のある点(x,y)におけ
る光パワーの分布状態をI(x,y)とすると、この分布
状態I(x,y)は下式(1)により表される。なお、
(1)式において、Ptはレーザ光8の全パワーを示し
ており、また、光軸の位置を(x0,y0)で表すと半径
rは(2)式により表される。
Assuming that the distribution state of the optical power at a certain point (x, y) on the XY plane is I (x, y), this distribution state I (x, y) is expressed by the following equation (1). . In addition,
In the equation (1), Pt indicates the total power of the laser beam 8, and when the position of the optical axis is represented by (x0, y0), the radius r is represented by the equation (2).

【0020】[0020]

【数1】 ここで、レーザ光8のビーム進行方向をz方向とすると
共に、z軸の原点をUVインク2の照射面に設定し、レ
ーザ光8の照射方向が照射面に対して垂直方向であると
すると、UVインク2の深さ方向における光パワーの分
布状態I(x,y,z)は、光がLambert-Beerの法則に従
ってz方向に減衰することから、(3)式で表される。
なお、(3)式におけるDpはUVインク2における光
透過深度を表している。
(Equation 1) Here, assuming that the beam traveling direction of the laser light 8 is the z direction, the origin of the z axis is set on the irradiation surface of the UV ink 2, and the irradiation direction of the laser light 8 is perpendicular to the irradiation surface. The distribution state I (x, y, z) of the light power in the depth direction of the UV ink 2 is expressed by equation (3) since the light attenuates in the z direction according to the Lambert-Beer law.
Note that Dp in the equation (3) represents the light transmission depth of the UV ink 2.

【0021】[0021]

【数2】 そして、レーザ光8を静止したままUVインク2に照射
する場合、露光時間をτとすると、UVインク2におけ
る各部分の露光量E(x,y,z)は(4)式で表され
る。図3は、この場合のUVインク2における硬化形状
を示すものであり、図示するような回転放物体形状とな
る。
(Equation 2) When irradiating the UV ink 2 with the laser beam 8 stationary, assuming that the exposure time is τ, the exposure amount E (x, y, z) of each portion in the UV ink 2 is expressed by the equation (4). . FIG. 3 shows a cured shape of the UV ink 2 in this case, which has a paraboloid shape as shown.

【0022】 E(x,y,z)=I(x,y,z)・τ … (4) 次に、レーザ光8を走査しながらUVインク2に照射す
る場合を考えてみる。走査方向を1軸方向(x軸方向)
とし、走査速度をVとすると、UVインク2中のある点
(x,y,z)における時刻tの光強度はI(x−Vt,
y,z)で表される。そして、走査範囲を、−∞<x<
∞とすると、UVインク2における各部分の露光量E
(x,y,z)は(5)式で表される。ここで、E=Ec
(臨界露光量)に達した時点でUVインク2の硬化が開
始されるものとすると、E≧Ec,z≧0となる範囲の
立体空間が硬化形状となる。
E (x, y, z) = I (x, y, z) · τ (4) Next, consider a case where the UV ink 2 is irradiated while scanning with the laser beam 8. Scan direction is one axis direction (x axis direction)
And the scanning speed is V, a certain point in the UV ink 2
The light intensity at time t at (x, y, z) is I (x−Vt,
y, z). Then, the scanning range is defined as -∞ <x <
∞, the exposure amount E of each part in the UV ink 2
(x, y, z) is represented by equation (5). Here, E = Ec
Assuming that the curing of the UV ink 2 is started when the (critical exposure amount) is reached, the three-dimensional space in the range of E ≧ Ec, z ≧ 0 becomes a cured shape.

【0023】[0023]

【数3】 図4は、この場合のUVインク2における硬化形状を示
すものであり、図示するように、z軸に関しては放物線
をなし、x軸(走査方向)に関しては一様な柱形状とな
る。ドアパネルに模様を描く場合やその他の場合の一般
的な光造形では、図3に示したような単位硬化形状が重
なり合うようにしてレーザ走査を行い、各硬化部分を相
互に密着させながら全体の硬化形状を形成させる必要が
ある。
(Equation 3) FIG. 4 shows the cured shape of the UV ink 2 in this case. As shown, the z-axis has a parabolic shape, and the x-axis (scanning direction) has a uniform column shape. In general stereolithography for drawing a pattern on a door panel or other cases, laser scanning is performed so that the unit cured shapes overlap as shown in FIG. 3, and the entire cured portion is brought into close contact with each cured portion. It is necessary to form a shape.

【0024】図4の硬化形状の断面(yz平面)は、
(5)式より導かれる(6)式で表され、また、硬化幅
Wは、(6)式にz=0を代入してyを求め、このyを
2倍にすればよいので(7)式のように表される。
The cross section (yz plane) of the cured shape in FIG.
The curing width W is represented by the expression (6) derived from the expression (5), and the curing width W is obtained by substituting z = 0 into the expression (6) to obtain y. ) Expression.

【0025】[0025]

【数4】 この(7)式から明らかなように、硬化幅Wは、レーザ
光8の全パワーPt、レーザビーム径r0、走査速度
V、臨界露光量Ecなどのパラメータによって定まる
が、使用機器やインキの種類によっては走査速度V以外
のパラメータを可変させることが困難である。そこで、
これらのパラメータのうち走査速度V以外のパラメータ
を一定値として考えると、硬化幅Wは、(8)式で示す
ように、走査速度Vの関数と考えることができる。つま
り、レーザ光8の走査速度を可変制御することによりU
Vインク2の硬化部分の硬化幅を可変できることにな
る。
(Equation 4) As is apparent from the equation (7), the curing width W is determined by parameters such as the total power Pt of the laser beam 8, the laser beam diameter r0, the scanning speed V, and the critical exposure amount Ec. In some cases, it is difficult to vary parameters other than the scanning speed V. Therefore,
When parameters other than the scanning speed V among these parameters are considered to be constant values, the curing width W can be considered as a function of the scanning speed V, as shown in Expression (8). That is, by variably controlling the scanning speed of the laser beam 8,
The cured width of the cured portion of the V ink 2 can be changed.

【0026】W=f(V) … (8) 図5は、硬化幅Wと走査速度Vとの関係を示す特性図で
ある。この図に示すように、硬化幅Wは、走査速度Vが
速くなればなるほど狭くなり、やがて殆どゼロとなる。
一方、硬化幅Wは、走査速度Vが遅くなればなるほど大
きくなるが、一定の速度V0まで低下したときにレーザ
ビームの有効径W0となり、それ以下に遅くしても、こ
れ以上硬化幅Wが大きくなることはない。
W = f (V) (8) FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the curing width W and the scanning speed V. As shown in this figure, the curing width W becomes narrower as the scanning speed V increases, and eventually becomes almost zero.
On the other hand, the curing width W increases as the scanning speed V decreases. However, when the scanning speed V decreases to a constant speed V0, the curing beam W becomes the effective diameter W0 of the laser beam. It does not grow.

【0027】図6は、走査速度Vを可変した場合のUV
インク2中における硬化部2a及び未硬化部2bの形状
を示した断面図であり、(a)は走査速度が速い場合、
(b)は走査速度が遅い場合を示している。図6(a)
のように走査速度が速い場合は、レーザ光8のUVイン
ク2に対する照射時間が長い場合と考えることができ、
したがって概念上は、レーザ光強度特性曲線11の頂部
が充分にUVインク2に対して浸透せず、硬化幅W1は
レーザ光強度特性曲線11の頂部付近の幅に対応した狭
いものとなる。一方、図6(b)のように走査速度が遅
い場合は、レーザ光8のUVインク2に対する照射時間
が短い場合と考えることができ、したがって概念上は、
レーザ光強度特性曲線11の頂部が充分にUVインク2
に対して浸透し、硬化幅W2はレーザ光強度特性曲線1
1の頂部付近から離れた幅に対応した広いものとなる。
FIG. 6 shows the UV when the scanning speed V is varied.
It is sectional drawing which showed the shape of the hardening part 2a and the unhardened part 2b in the ink 2, (a) is a case where a scanning speed is fast,
(B) shows a case where the scanning speed is low. FIG. 6 (a)
In the case where the scanning speed is high as described above, it can be considered that the irradiation time of the laser beam 8 to the UV ink 2 is long,
Therefore, conceptually, the top of the laser light intensity characteristic curve 11 does not sufficiently penetrate into the UV ink 2, and the curing width W1 is narrow corresponding to the width near the top of the laser light intensity characteristic curve 11. On the other hand, when the scanning speed is low as shown in FIG. 6B, it can be considered that the irradiation time of the laser beam 8 with respect to the UV ink 2 is short.
The top of the laser light intensity characteristic curve 11 is sufficiently UV ink 2
And the curing width W2 is the laser light intensity characteristic curve 1
1 is wide corresponding to the width away from the vicinity of the top.

【0028】図1に示した直接描画装置は、上記のよう
な原理に基づき、直接描画方法を実行するための装置で
ある。次に、図1の動作につき説明する。走査制御部9
は、レーザ照射部6をX,Y方向に移動させるが、この
とき、走査制御部9の走査速度制御手段10は、予め設
定されたパターン情報に基づき、レーザ照射部6の移動
速度すなわちレーザ照射口7からのレーザ光8の走査速
度を可変する。図7は、このときの走査速度の変化に対
応する硬化幅の変化を示した説明図である。
The direct drawing apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus for executing a direct drawing method based on the above principle. Next, the operation of FIG. 1 will be described. Scan control unit 9
Moves the laser irradiation unit 6 in the X and Y directions. At this time, the scanning speed control unit 10 of the scanning control unit 9 uses the moving speed of the laser irradiation unit 6, that is, the laser irradiation based on the preset pattern information. The scanning speed of the laser beam 8 from the opening 7 is varied. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in the curing width corresponding to a change in the scanning speed at this time.

【0029】レーザ光8の走査速度は図7(a)に示した
走査速度特性曲線12に従って変化し、また、レーザ光
8のビーム形状13は図7(b)の矢印方向に移動する。
なお、図7(b)は、UVインク2の塗布面を上方から見
た平面図である。
The scanning speed of the laser beam 8 changes according to the scanning speed characteristic curve 12 shown in FIG. 7A, and the beam shape 13 of the laser beam 8 moves in the direction of the arrow in FIG. 7B.
FIG. 7B is a plan view of the application surface of the UV ink 2 as viewed from above.

【0030】走査速度が、図7(a)に示すように、V
1の状態ではレーザ照射時間が長くなるため、硬化幅
は、図7(b)に示すように、比較的に大きな値のW3
である。しかし、走査速度をV1からV2に上昇させると
レーザ照射時間が短くなるため、硬化幅はW3よりも小
さな値のW4となる。
As shown in FIG. 7A, when the scanning speed is V
In the state of 1, since the laser irradiation time is long, the curing width is set to a relatively large value of W3 as shown in FIG.
It is. However, when the scanning speed is increased from V1 to V2, the laser irradiation time is shortened, so that the curing width becomes W4 smaller than W3.

【0031】このように、UVインク2に対してレーザ
光8を照射する場合に、その走査速度を可変することで
UVインク2の硬化部2aの硬化幅Wを可変することが
できる。したがって、従来のようなズーム機構を用いる
ことなく解像度(DPI)及び諧調(LPI)の調整を行う
ことができる。
As described above, when irradiating the UV ink 2 with the laser beam 8, the curing width W of the cured portion 2 a of the UV ink 2 can be varied by varying the scanning speed. Therefore, resolution (DPI) and gradation (LPI) can be adjusted without using a conventional zoom mechanism.

【0032】なお、上記実施形態では、図示を省略して
あるモータ駆動機構等によりレーザ照射部6をXY平面
上で移動させてレーザ光8の走査を行う場合を想定して
いるが、他の方法でレーザ光8の走査を行うことも可能
である。例えば、レーザ照射部6にレーザ照射口7から
のレーザ光8を反射させるためのミラー手段を設けてお
き、パネル1の前面1aに対するこのミラー手段のレー
ザ光照射角を可変制御することによりレーザ光8の走査
速度の制御を行うようにしてもよい。これによれば、よ
り迅速な走査速度の制御を行うことが可能となり、解像
度及び諧調の調整を一層高精度に行うことが可能とな
る。
In the above-described embodiment, it is assumed that the laser irradiation unit 6 is moved on the XY plane by a motor drive mechanism or the like (not shown) to scan the laser beam 8. It is also possible to scan the laser beam 8 by the method. For example, the laser irradiation unit 6 is provided with mirror means for reflecting the laser light 8 from the laser irradiation port 7, and the laser light irradiation angle of the mirror means with respect to the front surface 1 a of the panel 1 is variably controlled to thereby control the laser light. 8 may be performed. According to this, it is possible to more quickly control the scanning speed, and it is possible to adjust the resolution and the gradation with higher accuracy.

【0033】また、上記実施形態では、塗料としてUV
インク2を用いた例につき説明したが、この塗料は光の
照射によって硬化する光硬化性樹脂であればよく、他の
ものを用いることができる。
In the above embodiment, the coating material is UV
Although the example using the ink 2 has been described, the paint may be any photo-curable resin that is cured by light irradiation, and other paints may be used.

【0034】さらに、上記実施形態では、描画対象物が
エレベータ用のドアパネルである場合につき説明した
が、これに限定されるものではなく、光造形一般の描画
対象物に対して本発明の技術を適用することが可能であ
る。
Further, in the above embodiment, the case where the object to be drawn is a door panel for an elevator has been described. However, the present invention is not limited to this. It is possible to apply.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、描画対
象物の表面に塗布された光硬化性樹脂に対してレーザ光
を照射する場合に、レーザ光の走査速度を可変すること
により、この光硬化性樹脂の硬化幅を可変する構成とし
たので、従来用いられていたズーム機構を用いることな
く解像度及び諧調の調整を行うことができるようにな
り、装置の簡単化を図ることが可能になる。
As described above, according to the present invention, when irradiating a laser beam to a photocurable resin applied to the surface of an object to be drawn, the scanning speed of the laser beam is varied. Since the curing width of the photocurable resin is variable, the resolution and gradation can be adjusted without using a conventionally used zoom mechanism, and the apparatus can be simplified. Will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る直接描画装置の要部構
成を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a direct drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるレーザ光8の光強度特性を示す特
性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing light intensity characteristics of a laser beam 8 in FIG.

【図3】レーザ光8を静止したまま照射した場合におけ
るUVインク2の硬化形状を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cured shape of the UV ink 2 when the laser beam 8 is irradiated while being stopped.

【図4】レーザ光8を走査しながら照射した場合におけ
るUVインク2の硬化形状を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cured shape of the UV ink 2 when the laser beam 8 is irradiated while scanning.

【図5】硬化幅Wと走査速度Vとの関係を示す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a curing width W and a scanning speed V.

【図6】走査速度Vを可変した場合のUVインク2中に
おける硬化部2a及び未硬化部2bの形状を示した断面
図であり、(a)は走査速度が速い場合、(b)は走査
速度が遅い場合を示す。
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views showing the shapes of a cured portion 2a and an uncured portion 2b in the UV ink 2 when the scanning speed V is varied. FIG. Shows the case where the speed is slow.

【図7】走査速度の変化に対応する硬化幅の変化を示し
た説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in a curing width corresponding to a change in a scanning speed.

【図8】従来例に係る直接描画装置の要部構成を示す斜
視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a main configuration of a direct writing apparatus according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パネル(描画対象物) 1a 前面 2 UVインク(光硬化性樹脂) 2a 硬化部 2b 未硬化部 3 ズーム機構 4 レンズ系 5 モータ 6 レーザ照射部 7 レーザ照射口 8 レーザ光 9 走査制御部 10 走査速度制御手段 11 レーザ光強度特性曲線 12 走査速度特性曲線 13 ビーム形状 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Panel (drawing target object) 1a Front surface 2 UV ink (photocurable resin) 2a Cured part 2b Uncured part 3 Zoom mechanism 4 Lens system 5 Motor 6 Laser irradiation part 7 Laser irradiation port 8 Laser light 9 Scan control part 10 Scanning Speed control means 11 Laser light intensity characteristic curve 12 Scanning speed characteristic curve 13 Beam shape

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】描画対象物の表面に塗布された光硬化性樹
脂に対して、所定のパターン情報に基づき走査されるレ
ーザ光を照射し、その後の洗浄作業でレーザ光の照射に
よる硬化部分を残して前記光硬化性樹脂の未硬化部分を
除去することにより、前記描画対象物の表面に所望の模
様を描く直接描画方法において、 前記レーザ光の走査速度を可変することにより、前記硬
化部分の硬化幅を可変する、 ことを特徴とする直接描画方法。
A photo-curable resin applied to the surface of an object to be drawn is irradiated with a laser beam scanned based on predetermined pattern information. By removing the uncured portion of the photocurable resin while leaving, in a direct drawing method of drawing a desired pattern on the surface of the drawing object, by changing the scanning speed of the laser beam, A direct drawing method characterized by varying a curing width.
【請求項2】描画対象物に対向し且つその表面に沿って
レーザ光を走査し得るように配設され、この描画対象物
の表面に塗布された光硬化性樹脂に対してレーザ光を照
射するレーザ照射部と、 所定のパターン情報に基づき前記レーザ光の走査を制御
する走査制御部と、 を備えた直接描画装置において、 前記走査制御部は、前記レーザ光の走査速度を可変制御
する走査速度制御手段を有するものである、 ことを特徴とする直接描画装置。
2. A laser beam is applied to a photo-curable resin applied to the surface of the object to be drawn so as to be opposed to the object to be drawn and scan the surface of the object. A laser irradiation unit, and a scanning control unit that controls the scanning of the laser beam based on predetermined pattern information. The scanning control unit variably controls a scanning speed of the laser beam. A direct drawing apparatus having speed control means.
【請求項3】前記レーザ照射部は、前記描画対象物の表
面に沿ってXY方向に移動可能なものであり、 前記走査速度制御手段は、このレーザ照射部の移動速度
を制御することにより、前記レーザ光の走査速度を可変
制御するものである、 ことを特徴とする請求項2記載の直接描画装置。
3. The laser irradiation unit is movable in XY directions along the surface of the object to be drawn, and the scanning speed control means controls the moving speed of the laser irradiation unit. The direct drawing apparatus according to claim 2, wherein the scanning speed of the laser beam is variably controlled.
【請求項4】前記レーザ照射部は、前記描画対象物の表
面に対するレーザ光の照射角を可変するミラー手段を有
するものであり、 前記走査速度制御手段は、このミラー手段の照射角変化
速度を制御することにより、前記レーザ光の走査速度を
可変制御するものである、 ことを特徴とする請求項2記載の直接描画装置。
4. The laser irradiation section has mirror means for changing the irradiation angle of laser light on the surface of the object to be drawn, and the scanning speed control means controls the irradiation angle change speed of the mirror means. The direct drawing apparatus according to claim 2, wherein the control is performed to variably control a scanning speed of the laser beam.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010111568A (en) * 2008-09-29 2010-05-20 Corning Inc Laser separation method of glass sheet

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