JP2001259876A - ミシン目形成装置および形成方法 - Google Patents

ミシン目形成装置および形成方法

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JP2001259876A
JP2001259876A JP2000075250A JP2000075250A JP2001259876A JP 2001259876 A JP2001259876 A JP 2001259876A JP 2000075250 A JP2000075250 A JP 2000075250A JP 2000075250 A JP2000075250 A JP 2000075250A JP 2001259876 A JP2001259876 A JP 2001259876A
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perforation
scanning
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Takaaki Okada
貴章 岡田
Kazuki Takayama
一樹 高山
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Toppan Edge Inc
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Toppan Forms Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変速度にしたがって連続的に移動する連続
用紙に対して良好な性状の縦ミシン目を形成する。 【解決手段】 所定方向に沿って連続的に移動するシー
ト(6)に縦ミシン目を形成するミシン目形成装置。レ
ーザービーム(2)をパルス発振するためのレーザー光
源(1)と、レーザービームをシート上へ導くための導
光部(3〜5)と、シートの移動速度の変化に応じてレ
ーザー光源の時間出力特性を制御するための制御部
(7)とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミシン目形成装置
および形成方法に関し、特に連続用紙に対してミシン目
を形成するときのパルスレーザーの時間出力特性の制御
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、コンピュータの出力帳票とし
て、いわゆる連続用紙が使用されている。連続用紙は一
方向に沿って長く延びた用紙であり、その長手方向すな
わち連続方向に沿って両側に一対の縦ミシン目が形成さ
れている。また、その長手方向と直交する方向すなわち
幅方向に沿って横ミシン目が多数形成されている。
【0003】連続用紙に縦ミシン目を形成する方法とし
て、適当な搬送手段の作用によって移動する連続用紙上
にパルス発振されたレーザービームを照射する方法が知
られている。この場合、連続用紙は、停止状態から単調
に速度が増大し、いわゆるランスロー状態(低等速度状
態)に達する。ランスロー状態では、ミシン目形成の準
備およびテストが行われる。
【0004】一定の時間亘ってランスロー状態を続けた
連続用紙は、やがて単調に速度が増大し、いわゆるラン
ファースト状態(高等速度状態)に達する。従来技術で
は、このランファースト状態に達してはじめて縦ミシン
目の本格的な形成が開始される。縦ミシン目の形成が終
了すると、単調に速度が減少し、やがて連続用紙は停止
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の装置では、ランファースト状態のときだけ縦ミシン目
の形成を行うため、ランスロー状態からランファースト
状態までの間およびランファースト状態から停止までの
間には縦ミシン目の形成が全く行われないことになる。
その結果、従来技術では、連続用紙の始端および終端に
おいて縦ミシン目の形成されない領域が残ることにな
り、ミシン目の形成効率が低いという不都合があった。
【0006】ところで、パルスレーザービームを照射し
てミシン目を形成する場合、連続用紙の移動速度に応じ
てレーザービームの出力強度やパルス幅やデューティ比
などを適切に設定しないと、良好な性状のミシン目を形
成することができない。具体的には、連続用紙を貫通す
べきカット部分が貫通しなかったり、カット部分からの
発煙が著しくなったり、ひいてはカット部分が燃えてし
まうこともある。
【0007】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、可変速度にしたがって連続的に移動する連続
用紙に対して良好な性状の縦ミシン目を形成することの
できる、ミシン目形成装置および形成方法を提供するこ
とを目的とする。
【0008】また、本発明は、等速度で移動する連続用
紙に対して良好な性状の横ミシン目を形成することので
きる、ミシン目形成装置および形成方法を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1発明では、所定方向に沿って連続的に
移動するシートに対して、前記所定方向に沿ったミシン
目を形成するミシン目形成装置において、レーザービー
ムをパルス発振するためのレーザー光源と、前記レーザ
ー光源から出力されたレーザービームを前記シート上へ
導くための導光部と、前記シートの移動速度の変化に応
じて前記レーザー光源の時間出力特性を制御するための
制御部とを備えていることを特徴とするミシン目形成装
置を提供する。
【0010】第1発明の好ましい態様によれば、前記制
御部は、前記シートの特性に基づいて前記レーザー光源
の時間出力特性を制御する。また、前記制御部は、前記
レーザー光源から出力されるレーザービームのパルス幅
およびデューティ比を制御することが好ましい。さら
に、前記制御部は、前記レーザー光源から出力されるレ
ーザービームの出力強度を制御することが好ましい。
【0011】また、第1発明の好ましい態様によれば、
前記シートは連続用紙であり、前記制御部は、前記連続
用紙の紙厚、紙質および表面状態に基づいて、前記レー
ザー光源の時間出力特性を制御する。この場合、前記制
御部は、前記連続用紙の紙厚、紙質および表面状態に応
じてそれぞれ作成された複数の参照テーブルを有し、各
参照テーブルには、前記連続用紙の各移動速度に応じて
設定すべき時間出力特性の各ファクターが規定され、前
記制御部は、所定の参照テーブルに基づいて前記レーザ
ー光源の時間出力特性を制御することが好ましい。
【0012】本発明の第2発明では、第1方向に沿って
等速度で連続的に移動するシートに対して、前記第1方
向と直交する第2方向に沿ったミシン目を順次形成する
ミシン目形成装置において、レーザービームをパルス発
振するためのレーザー光源と、前記レーザー光源から出
力されたレーザービームを所定の走査面に沿ってシート
上において等速度で走査するための走査系と、前記シー
ト上においてレーザービームを走査すべき走査等速度と
前記シートの特性とに基づいて前記レーザー光源の時間
出力特性を初期的に設定するための制御部とを備えてい
ることを特徴とするミシン目形成装置を提供する。
【0013】第2発明の好ましい態様によれば、前記制
御部は、前記レーザー光源から出力されるレーザービー
ムのパルス幅およびデューティ比を初期的に設定する。
さらに、前記制御部は、前記レーザー光源から出力され
るレーザービームの出力強度を初期的に設定することが
好ましい。
【0014】また、第2発明の好ましい態様によれば、
前記シートは連続用紙であり、前記制御部は、前記連続
用紙の紙厚、紙質および表面状態に基づいて、前記レー
ザー光源の時間出力特性を初期的に設定する。この場
合、前記制御部は、前記走査等速度と前記連続用紙の紙
厚、紙質および表面状態とに応じて設定すべき時間出力
特性の各ファクターが規定された参照テーブルを有し、
前記制御部は、前記参照テーブルに基づいて前記レーザ
ー光源の時間出力特性を初期的に設定することが好まし
い。
【0015】本発明の第3発明では、所定方向に沿って
連続的に移動するシートに対して、前記所定方向に沿っ
たミシン目を形成するミシン目形成方法において、レー
ザー光源からパルス発振されたレーザービームを前記シ
ート上へ導きながらミシン目を形成する際に、前記シー
トの移動速度の変化に応じて前記レーザー光源の時間出
力特性を制御することを特徴とするミシン目形成方法を
提供する。
【0016】本発明の第4発明では、第1方向に沿って
等速度で連続的に移動するシートに対して、前記第1方
向と直交する第2方向に沿ったミシン目を順次形成する
ミシン目形成方法において、レーザー光源からパルス発
振されたレーザービームを所定の走査面に沿ってシート
上において等速度で走査しながらミシン目を形成するの
に先立って、前記シート上においてレーザービームを走
査すべき走査等速度と前記シートの特性とに基づいて前
記レーザー光源の時間出力特性を初期的に設定すること
を特徴とするミシン目形成方法を提供する。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明では、レーザー光源からパ
ルス発振されたレーザービームを連続用紙のようなシー
ト上へ導きながら縦ミシン目を形成する際に、連続用紙
の移動速度の変化に応じてレーザー光源の時間出力特性
を制御する。この場合、連続用紙の特性に基づいて、す
なわちその紙厚、紙質および表面状態に基づいて、レー
ザー光源の時間出力特性を制御することになる。
【0018】具体的には、たとえばレーザー光源の出力
強度が不変である場合、良好な性状の縦ミシン目を形成
するために、デューティ比を一定に保持する範囲におい
ては、連続用紙の移動速度が増大するにつれてパルス幅
を増大させる(すなわち連続用紙の移動速度が減少する
につれてパルス幅を減少させる)。そして、パルス幅を
一定に保持する範囲においては、連続用紙の移動速度が
増大するにつれてデューティ比を増大させる(すなわち
連続用紙の移動速度が減少するにつれてデューティ比を
減少させる)。もちろん、連続用紙の移動速度の変化に
応じて、パルス幅およびデューティ比の双方をともに増
大させたり減少させたりしてもよい。なお、ミシン目の
カット部分はパルス発振がONのときに形成され且つタ
イ部分(カットされない部分)はパルス発振がOFFの
ときに形成されるので、所望のタイカットパターン(カ
ット部分とタイ部分との繰り返しパターン)に応じて、
パルス発振のON・OFFを制御することになる。こう
して、本発明では、可変速度にしたがって連続的に移動
する連続用紙に対して良好な性状の縦ミシン目を形成す
ることができる。
【0019】また、本発明では、レーザー光源からパル
ス発振されたレーザービームを所定の走査面に沿って連
続用紙のようなシート上において等速度で走査しながら
横ミシン目を形成するのに先立って、連続用紙上におい
てレーザービームを走査すべき走査等速度と連続用紙の
特性(すなわちその紙厚、紙質および表面状態)とに基
づいて、レーザー光源の時間出力特性を初期的に設定す
る。
【0020】具体的には、たとえばレーザー光源の出力
強度および走査等速度が不変である場合、良好な性状の
横ミシン目を形成するために、連続用紙の紙厚が大きい
場合にはパルス幅やデューティ比を大きく設定する(す
なわち連続用紙の紙厚が小さい場合にはパルス幅やデュ
ーティ比を小さく設定する)。さらに具体的には、デュ
ーティ比を一定に保持する範囲においては、連続用紙の
紙厚が増大するにつれてパルス幅を増大させる。そし
て、パルス幅を一定に保持する範囲においては、連続用
紙の紙厚が増大するにつれてデューティ比を増大させ
る。なお、横ミシン目の場合も縦ミシン目の場合と同様
に、ミシン目のカット部分はパルス発振がONのときに
形成され且つタイ部分はパルス発振がOFFのときに形
成されるので、所望のタイカットパターンに応じてパル
ス発振のON・OFFを制御することになる。こうし
て、本発明では、等速度で移動する連続用紙に対して良
好な性状の横ミシン目を形成することができる。
【0021】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明の第1実施形態にかかるミシ
ン目形成装置の構成を概略的に示す斜視図である。ま
た、図2は、図1における連続用紙の移動速度の変化を
示す図である。第1実施形態では、連続用紙に対して縦
ミシン目を形成する装置に本発明を適用している。
【0022】図1に示す装置は、パルス発振型のレーザ
ー光源として、たとえば炭酸ガスレーザー光源1を備え
ている。レーザー光源1から射出されたレーザービーム
2は、コリメータレンズ3を介して平行ビームとなり、
光路折り曲げ用のミラー4に入射する。ミラー4で反射
されたレーザービーム2は、集光レンズ5を介して集光
された後、処理すべき連続用紙6上に結像スポットを形
成する。
【0023】一方、連続用紙6は、その長手方向(図中
矢印F1で示す)に沿って連続的に搬送される。図示を
省略したが、連続用紙6の搬送手段として、無端ベルト
コンベアなどを利用した周知の搬送ユニットを用いるこ
とができる。なお、レーザー光源1の時間出力特性(出
力強度、パルス幅、デューティ比など)は、連続用紙6
の移動速度Vの変化に応じて制御部7により制御され
る。また、制御部7は、レーザー光源1のパルス発振の
ON・OFFを制御する。こうして、連続的に移動する
連続用紙6上にレーザービーム2を照射することによ
り、連続用紙6の長手方向に沿った縦ミシン目8が形成
される。すなわち、レーザー光源1のパルス発振がON
のときに縦ミシン目8のカット部分が形成され、パルス
発振がOFFのときに縦ミシン目8のタイ部分が形成さ
れる。
【0024】第1実施形態では、図2に示すように、停
止状態(A)から単調に速度Vが増大し、ランスロー状
態に達する(B)。ランスロー状態(B〜C)では、一
定の速度Vsが維持され、比較的低い等速度Vsで移動
する連続用紙6に対してミシン目形成の準備およびテス
トが行われる。ミシン目形成の準備およびテストが終了
すると(C)、再び単調に速度が増大し、ランファース
ト状態に達する(D)。ランファースト状態(D〜E)
では、比較的高い等速度Vfが長時間に亘って維持され
る。ランファースト状態が終了すると、単調に速度が減
少し、連続用紙6は再び停止する(F)。
【0025】前述したように、従来技術では、連続用紙
6が比較的高い等速度Vfで移動するランファースト状
態(D〜E)においてのみ縦ミシン目8の形成がなされ
る。しかしながら、第1実施形態では、図2に示すよう
に、ランスロー状態の終了時点(C)から縦ミシン目8
の形成を開始し、長時間に亘って比較的高い等速度Vf
が維持されるランファースト状態を経た後、単調に速度
が減少してたとえば速度Vsに達する時点(C’)まで
続行する。
【0026】この場合、縦ミシン目8の形成中において
連続用紙6は可変速度Vにしたがって連続的に移動する
ことになるが、この連続用紙6に対して良好な性状の縦
ミシン目8を形成するために、移動速度Vの変化に応じ
てレーザー光源1の時間出力特性を制御する。以下、連
続用紙6の移動速度Vの変化に応じたレーザー光源1の
時間出力特性の制御について説明する。なお、説明を簡
単にするために、レーザー光源1がたとえば100Wの
定格出力を有し、その出力強度が不変であるものと設定
する。
【0027】この場合、レーザー光源1の時間出力特性
に関する可変ファクターは、パルス幅およびデューティ
比である。そこで、制御部7は、連続用紙6の紙厚(た
とえば40μm〜170μm)、紙質(たとえば上質
紙、マット紙、コート紙、合成紙など)および表面状態
(たとえば接着剤の塗布の有無、接着剤の種類など)に
応じてそれぞれ作成された複数の参照テーブルを備えて
いる。各参照テーブルには、次の表(1)に示すよう
に、連続用紙6の各移動速度Viに応じて設定すべきパ
ルス幅PWiおよびデューティ比DRiが規定されてい
る。
【0028】
【表1】 移動速度V パルス幅PW デューティ比DR V1 PW1 DR1 V2 PW2 DR2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vi PWi DRi ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vn PWn DRn
【0029】表(1)において、Vi(i=1〜n)
は、たとえば次の式(1)によって規定されている。 Vi=V1+(Vn−V1)(i−1)/(n−1) (1) ここで、Vn>Vf,V1<Vsである。
【0030】また、表(1)においては、可変速度Vに
したがって連続的に移動する連続用紙6に対して良好な
性状の縦ミシン目8を形成するために、たとえばパルス
幅PW1〜PWmが一定に保持され、対応するデューテ
ィ比DR1〜DRm(デューティ比の最大値)まで単調
に増大するように設定されている。そして、デューティ
比DRm〜DRnが一定に保持され、対応するパルス幅
PWm〜PWnまで単調に増大するように設定されてい
る。あるいは、これに限定されることなく、たとえばパ
ルス幅PW1〜PWnおよびデューティ比DR1〜DR
nまでがともに単調に増大するように設定されていても
よい。
【0031】こうして、制御部7は、連続用紙6の特性
(その紙厚、紙質および表面状態)に応じて作成された
所定の参照テーブルを参照し、連続用紙6の移動速度V
の変化に応じてレーザー光源1の時間出力特性(パルス
幅PWおよびデューティ比DR)を段階的に制御する。
その結果、第1実施形態では、可変速度Vにしたがって
連続的に移動する連続用紙6に対して良好な性状の縦ミ
シン目8を形成することができる。
【0032】なお、上述の第1実施形態では、レーザー
光源の出力強度が不変であるものと設定しているが、出
力強度が可変のレーザー光源を用いることもできる。こ
の場合、制御部は、連続用紙の移動速度の変化に応じ
て、レーザー光源の出力強度も必要に応じて制御するこ
とになる。
【0033】また、上述の第1実施形態では、参照テー
ブルを用いてレーザー光源の時間出力特性を段階的に制
御しているが、連続用紙の特性に応じてそれぞれ規定さ
れた適当な関数などを参照してレーザー光源の時間出力
特性を連続的に制御することもできる。
【0034】さらに、上述の第1実施形態では、連続用
紙の長手方向に沿って1本の縦ミシン目を形成する例を
示しているが、上述の構成を有する装置を並列的に設置
することにより複数の縦ミシン目を形成することもでき
る。あるいは、レーザー光源からのビームを複数に分割
し、分割した各ビームを上述の構成に準じて連続用紙上
へ導くことにより、複数の縦ミシン目を形成することも
できる。
【0035】また、上述の第1実施形態では、ランスロ
ー状態の終了時点から再び同じ速度に減少するまで縦ミ
シン目の形成を行っているが、これに限定されることな
く、たとえばランスロー状態の終了時点から最終的に停
止する時点までの間で任意に(選択的に)設定した区間
において縦ミシン目の形成を行うことができる。さら
に、上述の第1実施形態では、制御部によってレーザー
光源のパルス発振のON・OFFを適宜制御することに
よって、縦ミシン目のスキップ(ミシン目の形成をスキ
ップすること)を任意に設定することができる。
【0036】図3は、本発明の第2実施形態にかかるミ
シン目形成装置の構成を概略的に示す斜視図である。ま
た、図4は、図3における連続用紙の移動速度と走査角
度との関係およびガルバノメータースキャナーの走査タ
イミングとミシン目間隔との関係を説明する図である。
第2実施形態では、連続用紙に対して所望の間隔で横ミ
シン目を形成する装置に本発明を適用している。
【0037】図3に示す装置は、パルス発振型のレーザ
ー光源として、たとえば炭酸ガスレーザー光源31を備
えている。レーザー光源31から射出されたレーザービ
ーム32は、コリメータレンズ33を介して平行ビーム
となり、第1ミラー34に入射する。第1ミラー34で
反射されたレーザービーム32は、第2のミラー35で
再び偏向された後、ガルバノメータースキャナー36の
反射鏡36aに入射する。
【0038】ガルバノメータースキャナー36は、1枚
の反射鏡36aを所望のタイミングにしたがって所定の
軸線廻りに往復回動させる。ガルバノメータースキャナ
ー36の走査タイミング、すなわち反射鏡36aの往復
回動の動作タイミングは、制御部37によって制御され
る。また、後述するように、制御部37は、連続用紙3
9上におけるレーザービーム32の走査等速度に基づい
て、レーザー光源31の時間出力特性(出力強度、パル
ス幅、デューティ比など)を初期的に設定する。また、
制御部37は、レーザー光源31のON・OFFを制御
する。
【0039】ガルバノメータースキャナー36の反射鏡
36aによって反射されたレーザービーム32は、集光
レンズ38を介して集光された後、処理すべき連続用紙
39上に結像スポットを形成する。上述したように、反
射鏡36aは、所望の可変タイミングにしたがって往復
回動する。したがって、図中時計廻りに回転する反射鏡
36aの作用により、レーザービーム32は参照符号3
2aで示す位置から参照符号32bで示す位置へ所定の
走査面に沿って走査され、その結果、連続用紙39上に
おいても図中破線で示す直線軌道40に沿って結像スポ
ットが走査されることになる。また、ガルバノメーター
スキャナー36および集光レンズ38は、結像スポット
が連続用紙39上において直線軌道40に沿って等速度
で移動するように構成されている。
【0040】一方、連続用紙39は、その長手方向(図
中矢印F2で示す)に沿って連続的に且つ等速度で搬送
される。図示を省略したが、連続用紙39の搬送手段と
して、無端ベルトコンベアなどを利用した周知の搬送ユ
ニットを用いることができる。なお、ガルバノメーター
スキャナー36の走査面と連続用紙39の表面との交差
線すなわち直線軌道40が連続用紙39の幅方向に対し
て斜めに設定され、その角度θが後述するように連続用
紙39の移動速度に応じて調整される。
【0041】この目的のため、第2ミラー35、ガルバ
ノメータースキャナー36および集光レンズ38は、ス
テージ41上に固定的に支持されている。なお、ステー
ジ41には、ガルバノメータースキャナー36の反射鏡
36aで反射されて集光レンズ38へ向かうレーザービ
ーム32を通過させるための切り欠き部41aが形成さ
れている。また、第2ミラー35へ入射するレーザービ
ーム32の中心軸線を中心としてステージ41を回転駆
動するための駆動手段として、たとえばサーボモータ4
2が設けられている。
【0042】こうして、サーボモータ42によりステー
ジ41を回転駆動すると、ガルバノメータースキャナー
36および集光レンズ38が一体的に回転駆動され、ひ
いてはガルバノメータースキャナー36の走査面が変化
する。その結果、直線軌道40と連続用紙39の幅方向
とがなす走査角度θが変化する。制御部37は、連続用
紙39の搬送手段から供給される移動速度情報に基づい
て、サーボモータ42によりステージ41を回転駆動
し、ひいてはガルバノメータースキャナー36による走
査角度θを制御する。
【0043】次に、図4を参照して、連続用紙39の移
動速度と走査角度θとの関係およびガルバノメータース
キャナー36の走査タイミングとミシン目間隔との関係
を説明する。たとえば、連続用紙39の幅方向の全体に
亘って横ミシン目を形成する場合、横ミシン目の加工長
さは連続用紙39の幅寸法Wと一致する。そして、1つ
の横ミシン目を形成するのに要する走査時間をt1と
し、連続用紙39の移動速度をvとし、1つの横ミシン
目を形成する間に連続用紙39が移動する距離をL1と
すると、次の式(2)に示す関係が成立する。
【0044】L1=v×t1 (2) したがって、連続用紙39の長手方向と直交する方向に
沿って(すなわち幅方向に沿って)横ミシン目を正確に
形成するには、次の式(3)に示す関係が成立する必要
がある。 θ=tan-1(v×t1/W) (3)
【0045】式(3)において、連続用紙39の幅寸法
Wは一定である。また、走査時間t1は、結像スポット
の走査等速度Voに、ひいてはガルバノメータースキャ
ナー36の走査タイミングに依存し、その値は既知であ
る。したがって、制御部37は、連続用紙39の移動速
度情報(すなわちvに関する情報)と式(3)とに基づ
いて所望の走査角度θを求め、求めた所望の走査角度θ
と実際の走査角度θとが一致するようにサーボモータ4
2を駆動制御する。こうして、連続用紙39の移動速度
に応じて走査角度θを適宜調整することにより、連続用
紙39の長手方向と正確に直交する方向に沿って横ミシ
ン目が形成される。すなわち、レーザー光源31のパル
ス発振がONのときに横ミシン目のカット部分が形成さ
れ、パルス発振がOFFのときに横ミシン目のタイ部分
が形成される。
【0046】第2実施形態では、走査時間t1を介して
1つの横ミシン目39aの形成を完了した後、次の横ミ
シン目39bの形成を開始するまで待機時間t2が設け
られる。具体的には、ガルバノメータースキャナー36
の反射鏡36aは、走査時間t1に亘って図1中時計廻
りに回転しながらレーザービーム32を直線軌道40に
沿って走査する。その後、反射鏡36aは、図1中反時
計廻りに迅速に逆回転して原点位置(初期位置)へ復帰
し、その原点位置において回転することなく休止状態を
維持する。そして、反射鏡36aは、直線軌道40に沿
って走査の終了から待機時間t2を経た後に、次の横ミ
シン目39bの形成のために時計廻りの回転を再開す
る。
【0047】前述したように、ガルバノメータースキャ
ナー36では、反射鏡36aを所望の可変タイミングに
したがって往復回動する。すなわち、制御部37は、ガ
ルバノメータースキャナー36の走査タイミングを制御
することによって、走査時間t1および待機時間t2を
自在に設定する。この場合、待機時間t2の間に連続用
紙39が移動する距離L2およびミシン目間隔Lは、次
の式(4)および(5)で表される。 L2=v×t2 (4) L=L1+L2=v×(t1+t2) (5)
【0048】こうして、第2実施形態では、たとえば走
査時間t1を一定に保持し且つ待機時間t2を適宜変化
させながらレーザー加工を繰り返すことにより、所望の
可変間隔を隔てた横ミシン目を順次形成することができ
る。さらに、一般的には、走査時間t1と待機時間t2
との合計時間を各ミシン目の形成毎に適宜変化させなが
らレーザー加工を繰り返すことにより、所望の可変間隔
を隔てた横ミシン目を順次形成することができる。
【0049】以上のように、第2実施形態では、等速度
vで移動する連続用紙39上においてレーザービーム3
2を等速度Voで直線状に走査することになるが、この
連続用紙39に対して良好な性状の横ミシン目を形成す
るために、走査等速度Voと連続用紙39の特性とに基
づいてレーザー光源31の時間出力特性を初期的に設定
する。以下、走査等速度Voと連続用紙39の特性とに
基づくレーザー光源31の時間出力特性の初期的な設定
について説明する。なお、説明を簡単にするために、走
査等速度Voが不変であるものと設定する。また、レー
ザー光源31がたとえば500Wの定格出力を有し、そ
の出力強度が不変であるものと設定する。
【0050】この場合、レーザー光源31の時間出力特
性に関する可変ファクターは、パルス幅およびデューテ
ィ比である。そこで、制御部37は、連続用紙39の特
性、すなわちその紙厚(たとえば40μm〜170μ
m)、紙質(たとえば上質紙、マット紙、コート紙、合
成紙など)および表面状態(たとえば接着剤の塗布の有
無、接着剤の種類など)に応じて設定すべき時間出力特
性の各ファクターが規定された参照テーブルを備えてい
る。具体的には、この参照テーブルには、次の表(2)
に示すように、連続用紙39の特性タイプTiに応じて
初期的に設定すべきパルス幅PWiおよびデューティ比
DRiが規定されている。
【0051】
【表2】 特性タイプT パルス幅PW デューティ比DR T1 PW1 DR1 T2 PW2 DR2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ti PWi DRi ・ ・ ・ ・ ・ ・ Tn PWn DRn
【0052】上述したように、表(2)において、パル
ス幅PWiおよびデューティ比DRiは、不変の値に設
定されている走査等速度Voと連続用紙39の特性タイ
プTiとに基づいて設定されている。具体的には、たと
えば連続用紙39の紙厚が大きい場合には、パルス幅P
Wやデューティ比DRを大きく設定している。換言する
と、連続用紙39の紙厚が小さい場合には、パルス幅P
Wやデューティ比DRを小さく設定している。さらに具
体的には、デューティ比DRを一定に保持する範囲にお
いては、連続用紙39の紙厚が増大するにつれてパルス
幅PWを増大させている。そして、パルス幅PWを一定
に保持する範囲においては、連続用紙39の紙厚が増大
するにつれてデューティ比DRを増大させている。
【0053】こうして、制御部37は、連続用紙39の
特性タイプTiの入力(および必要に応じて走査等速度
Voの入力)に応じて、上述の参照テーブルを参照し、
レーザー光源31の時間出力特性(パルス幅PWおよび
デューティ比DR)を初期的に設定する。その結果、第
2実施形態では、等速度vで移動する連続用紙39に対
して良好な性状の横ミシン目を形成することができる。
【0054】なお、上述の第2実施形態では、レーザー
光源の出力強度が不変であるものと設定しているが、出
力強度が可変のレーザー光源を用いることもできる。こ
の場合、制御部は、連続用紙の特性に応じて、レーザー
光源の出力強度も必要に応じて初期的に設定することに
なる。
【0055】また、上述の第2実施形態では、走査等速
度が不変であるものと設定しているが、連続用紙の移動
等速度や特性などに応じて走査等速度の設定を変更する
こともできる。この場合、制御部は、走査等速度と連続
用紙の特性とに応じて、レーザー光源の時間出力特性を
初期的に設定することになる。すなわち、制御部は、各
走査等速度に応じてそれぞれ作成された複数の参照テー
ブルを備えることになる。
【0056】さらに、上述の第2実施形態では、制御部
によってレーザー光源のON・OFFを適宜制御するこ
とによって、横ミシン目毎にタイカットパターンを任意
に設定したり、ミシン止めの長さを任意に設定すること
ができる。
【0057】なお、上述の第1実施形態および第2実施
形態では、連続用紙にミシン目を形成しているが、これ
に限定されることなく、他の適当なシートに対して本発
明を適用することもできる。また、上述の第1実施形態
および第2実施形態では、パルス発振がONのときにカ
ット部分を形成し且つパルス発振がOFFのときにタイ
部分を形成しているが、1パルス毎にカット部分を形成
する態様も可能である。この場合、カット部分の長さは
パルス幅と移動速度または走査速度とに依存し、タイカ
ットパターンはデューティ比に依存することになる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、レー
ザー光源からパルス発振されたレーザービームを連続用
紙のようなシート上へ導きながら縦ミシン目を形成する
際に、連続用紙の移動速度の変化に応じてレーザー光源
の時間出力特性を制御する。その結果、可変速度にした
がって連続的に移動する連続用紙に対して良好な性状の
縦ミシン目を形成することができる。
【0059】また、本発明では、レーザー光源からパル
ス発振されたレーザービームを所定の走査面に沿って連
続用紙のようなシート上において等速度で走査しながら
横ミシン目を形成するのに先立って、連続用紙上におい
てレーザービームを走査すべき走査等速度と連続用紙の
特性とに基づいてレーザー光源の時間出力特性を初期的
に設定する。その結果、等速度で移動する連続用紙に対
して良好な性状の横ミシン目を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかるミシン目形成装
置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】第1実施形態における連続用紙の移動速度の変
化を示す図である。
【図3】本発明の第2実施形態にかかるミシン目形成装
置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図4】第2実施形態における連続用紙の移動速度と走
査角度との関係およびガルバノメータースキャナーの走
査タイミングとミシン目間隔との関係を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1,31 レーザー光源 2,32 レーザービーム 3,33 コリメータレンズ 4,34,35 ミラー 5,38 集光レンズ 6,39 連続用紙 7,37 制御部 8 縦ミシン目 36 ガルバノメータースキャナー 39a 横ミシン目 40 結像スポットの直線軌道 41 ステージ 42 サーボモータ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定方向に沿って連続的に移動するシー
    トに対して、前記所定方向に沿ったミシン目を形成する
    ミシン目形成装置において、 レーザービームをパルス発振するためのレーザー光源
    と、 前記レーザー光源から出力されたレーザービームを前記
    シート上へ導くための導光部と、 前記シートの移動速度の変化に応じて前記レーザー光源
    の時間出力特性を制御するための制御部とを備えている
    ことを特徴とするミシン目形成装置。
  2. 【請求項2】 前記制御部は、前記シートの特性に基づ
    いて前記レーザー光源の時間出力特性を制御することを
    特徴とする請求項1に記載のミシン目形成装置。
  3. 【請求項3】 前記制御部は、前記レーザー光源から出
    力されるレーザービームのパルス幅およびデューティ比
    を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の
    ミシン目形成装置。
  4. 【請求項4】 前記制御部は、前記レーザー光源から出
    力されるレーザービームの出力強度を制御することを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のミシン
    目形成装置。
  5. 【請求項5】 前記シートは連続用紙であり、 前記制御部は、前記連続用紙の紙厚、紙質および表面状
    態に基づいて、前記レーザー光源の時間出力特性を制御
    することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に
    記載のミシン目形成装置。
  6. 【請求項6】 前記制御部は、前記連続用紙の紙厚、紙
    質および表面状態に応じてそれぞれ作成された複数の参
    照テーブルを有し、 各参照テーブルには、前記連続用紙の各移動速度に応じ
    て設定すべき時間出力特性の各ファクターが規定され、 前記制御部は、所定の参照テーブルに基づいて前記レー
    ザー光源の時間出力特性を制御することを特徴とする請
    求項5に記載のミシン目形成装置。
  7. 【請求項7】 第1方向に沿って等速度で連続的に移動
    するシートに対して、前記第1方向と直交する第2方向
    に沿ったミシン目を順次形成するミシン目形成装置にお
    いて、 レーザービームをパルス発振するためのレーザー光源
    と、 前記レーザー光源から出力されたレーザービームを所定
    の走査面に沿ってシート上において等速度で走査するた
    めの走査系と、 前記シート上においてレーザービームを走査すべき走査
    等速度と前記シートの特性とに基づいて前記レーザー光
    源の時間出力特性を初期的に設定するための制御部とを
    備えていることを特徴とするミシン目形成装置。
  8. 【請求項8】 前記制御部は、前記レーザー光源から出
    力されるレーザービームのパルス幅およびデューティ比
    を初期的に設定することを特徴とする請求項7に記載の
    ミシン目形成装置。
  9. 【請求項9】 前記制御部は、前記レーザー光源から出
    力されるレーザービームの出力強度を初期的に設定する
    ことを特徴とする請求項7または8に記載のミシン目形
    成装置。
  10. 【請求項10】 前記シートは連続用紙であり、 前記制御部は、前記連続用紙の紙厚、紙質および表面状
    態に基づいて、前記レーザー光源の時間出力特性を初期
    的に設定することを特徴とする請求項7乃至9のいずれ
    か1項に記載のミシン目形成装置。
  11. 【請求項11】 前記制御部は、前記走査等速度と前記
    連続用紙の紙厚、紙質および表面状態とに応じて設定す
    べき時間出力特性の各ファクターが規定された参照テー
    ブルを有し、 前記制御部は、前記参照テーブルに基づいて前記レーザ
    ー光源の時間出力特性を初期的に設定することを特徴と
    する請求項10に記載のミシン目形成装置。
  12. 【請求項12】 所定方向に沿って連続的に移動するシ
    ートに対して、前記所定方向に沿ったミシン目を形成す
    るミシン目形成方法において、 レーザー光源からパルス発振されたレーザービームを前
    記シート上へ導きながらミシン目を形成する際に、前記
    シートの移動速度の変化に応じて前記レーザー光源の時
    間出力特性を制御することを特徴とするミシン目形成方
    法。
  13. 【請求項13】 第1方向に沿って等速度で連続的に移
    動するシートに対して、前記第1方向と直交する第2方
    向に沿ったミシン目を順次形成するミシン目形成方法に
    おいて、 レーザー光源からパルス発振されたレーザービームを所
    定の走査面に沿ってシート上において等速度で走査しな
    がらミシン目を形成するのに先立って、前記シート上に
    おいてレーザービームを走査すべき走査等速度と前記シ
    ートの特性とに基づいて前記レーザー光源の時間出力特
    性を初期的に設定することを特徴とするミシン目形成方
    法。
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