JP2003136273A - Laser beam machining line for integrated manufacturing - Google Patents

Laser beam machining line for integrated manufacturing

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JP2003136273A
JP2003136273A JP2001336009A JP2001336009A JP2003136273A JP 2003136273 A JP2003136273 A JP 2003136273A JP 2001336009 A JP2001336009 A JP 2001336009A JP 2001336009 A JP2001336009 A JP 2001336009A JP 2003136273 A JP2003136273 A JP 2003136273A
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Japan
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laser
line
irradiation
processing
laser irradiation
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JP2001336009A
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Japanese (ja)
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Masakatsu Urairi
正勝 浦入
Shigeru Katayama
茂 片山
Mika Horiike
美華 堀池
Kazuyuki Hirao
一之 平尾
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process suitable for continuously and efficiently manufacturing a structure which has a structural changing part by emitting an ultrashort pulsed laser to a material to be machined. SOLUTION: A laser beam machining line for integrated manufacturing is one in which a separate line is installed in the front and rear of the laser irradiation line where the material to be machined is irradiated with a laser beam having a pulse width of 10<-12> sec. or below. These lines are characterized in that they are controlled consistent in transporting speed. The laser irradiation line may be provided with a material transportation better unit in both front and rear ends or either one end of the line. The laser irradiation part is desirably set movably in the irradiation line. The separate line installed in the front of the laser irradiation line may be a molding process line and/or a delivery line, while the one installed in the rear may be a post-processing line.

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、プラスチック材料
の高機能化・高性能化のためのレーザーによる加工に関
する技術分野に属しており、さらには加工材料に超短パ
ルスのレーザーを照射して構造や物性を変化させる加工
を連続的に行う一貫製造レーザー加工ラインに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field relating to laser processing for improving the functionality and performance of plastic materials. Furthermore, the processing material is irradiated with an ultrashort pulse laser to form a structure. The present invention relates to an integrated manufacturing laser processing line that continuously performs processing that changes physical properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プラスチック等の部品の表面や内
部を高機能化する要求が高まってきている。このような
高機能化の要求に対して、例えば、部品の材料がプラス
チック材料の場合、プラスチックの構造体自身をポリマ
ーアロイ化又は複合化する材料面での技術対応と、要求
に合わせて機能部位を組み込んだり、構造の制御を行っ
たりする加工面での技術対応との2つの面での取り組み
が行われている。一例として、熱を加えることにより相
分離(組成変化)、再結晶化(密度や結晶化度の変化)
や熱反応を生じさせる方法、圧力や応力を加えることに
より分子配向(配向度、光学的・機械的異方性)を促進
したり電気的・光学的変化を促進したりする方法、光を
照射することにより光反応(電気的化学結合反応)・光
架橋(架橋や硬化)・光分解(結合の開裂)などを生じ
させる方法が検討されてきている。このような方法(技
術)の中で、熱や圧力などは、プラスチック構造体全体
に作用させる場合が多く、プラスチック構造体内部にお
ける任意の場所(部位)に限定して作用させ、元のプラ
スチック構造体内部と異なる構造を有する内部に形成す
るのは不向きである。一方、光は、本質的に、プラスチ
ック構造体内部の任意の場所への作用させることに適し
た手段であり、より微細な構造制御による高機能化・高
性能化の技術のトレンドに貢献できる可能性がある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for highly functionalized surfaces and interiors of parts such as plastics. In order to meet such demands for higher functionality, for example, when the material of the parts is a plastic material, technical response in terms of material for polymer alloying or compounding the plastic structure itself and functional parts according to the requirements Is being implemented, and technical measures are being taken in terms of processing such as controlling the structure. As an example, phase separation (composition change) and recrystallization (change in density and crystallinity) by applying heat.
Or a method of causing a thermal reaction, a method of accelerating molecular orientation (orientation degree, optical / mechanical anisotropy) by applying pressure or stress, a method of accelerating electrical / optical changes, and irradiation with light Methods of causing photoreaction (electrochemical bond reaction), photocrosslinking (crosslinking or curing), photolysis (cleavage of bond), etc. have been studied. Of these methods (techniques), heat or pressure is often applied to the entire plastic structure, and it is applied only to an arbitrary place (site) inside the plastic structure, and the original plastic structure It is not suitable to be formed inside having a different structure from the inside of the body. On the other hand, light is essentially a suitable means to act on any place inside the plastic structure, and it can contribute to the trend of technology with higher functionality and higher performance by finer structure control. There is a nature.

【0003】一方、レーザー光源に対する技術進歩は著
しく、特に、パルスレーザーでは、ナノ秒(10-9秒)
のオーダーのパルス幅から、ピコ秒(10-12秒)のオ
ーダーのパルス幅へと超短パルス化が進んでおり、更に
最近では、チタン・サファイア結晶などをレーザー媒質
とするフェムト秒(10-15秒)のオーダーのパルス幅
を有するパルスレーザーなども開発されてきている。パ
ルス幅が10-12秒以下である(例えば、パルス幅がフ
ェムト秒のオーダーである)超短パルスレーザー又はそ
のシステムは、通常のレーザーが持つ、指向性、空間的
・時間的なコヒーレントなどの特徴を有するとともに、
パルス幅が極めて狭いことから、同じ平均出力であって
も、単位時間・単位空間当たりの電場強度が極めて高い
という特徴を有している。
On the other hand, technological advances in laser light sources are remarkable, and in particular, in pulsed lasers, nanoseconds (10 −9 seconds)
From the order of the pulse width, picoseconds (10 -12 seconds) to the order of the pulse width has progressed ultrashort pulsed More recently, femtosecond (10 to the titanium-sapphire crystals and laser medium - A pulse laser having a pulse width of the order of 15 seconds) has been developed. An ultrashort pulse laser with a pulse width of 10 -12 seconds or less (for example, a pulse width on the order of femtoseconds) or a system thereof has a directivity, a spatial / temporal coherence, etc. which a normal laser has. While having the characteristics,
Since the pulse width is extremely narrow, the electric field strength per unit time / unit space is extremely high even with the same average output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で、超短パルスレーザー又はそのシステムは出力がまだ
低く、バッチ式で照射し、連続的に一貫した流れの中で
照射できるシステムになっていなかった。
However, until now, the ultra-short pulse laser or its system has a low output and has not been a system capable of irradiating in a batch type and continuously and in a continuous flow. .

【0005】従って、本発明の目的は、加工材料に超短
パルスレーザーを照射することにより構造が変化した構
造変化部を有する構造体を、連続的に効率よく作製する
ための加工に適したプロセスを提供することにある。本
発明の他の目的は、加工材料がプラスチック材料であっ
ても、超短パルスレーザーの照射による加工作業性が優
れているプロセスを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a process suitable for continuous and efficient production of a structure having a structurally changed portion whose structure is changed by irradiating a processing material with an ultrashort pulse laser. To provide. Another object of the present invention is to provide a process having excellent workability by irradiation with an ultrashort pulse laser even if the processing material is a plastic material.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため鋭意検討した結果、パルス幅が10
-12秒以下のレーザーを照射する加工ラインを挟んで、
これの前後に別のライン設置し、これらのすべてのライ
ンの搬送速度を統一した同一の速度に制御すると、優れ
た作業性で、連続的に効率よくレーザー加工することが
できることを見出し、本発明を完成させた。
The present inventors have made the above-mentioned objectives.
As a result of intensive studies to achieve the target, the pulse width is 10
-12Across the processing line that irradiates laser for less than a second,
Install separate lines before and after this, and
It is excellent to control the transport speed of the transport to be the same speed.
With good workability, continuous and efficient laser processing is possible.
The inventors have found out what can be done and have completed the present invention.

【0007】すなわち、本発明は、パルス幅が10-12
秒以下のレーザーを加工材料に照射するレーザー照射加
工ラインの前後に別のラインが設置された一貫製造レー
ザー加工ラインであって、これらのラインにおける搬送
速度が統一して制御されていることを特徴とする一貫製
造レーザー加工ラインである。
That is, according to the present invention, the pulse width is 10 −12.
It is an integrated manufacturing laser processing line in which another line is installed before and after the laser irradiation processing line that irradiates the processing material with a laser for less than a second, and the transport speed in these lines is controlled uniformly This is an integrated manufacturing laser processing line.

【0008】本発明では、レーザー照射加工ラインの前
後またはそのいずれかに材料搬送緩衝装置を有すること
が好ましい。また、レーザー照射加工ラインにおけるレ
ーザー照射部が、移動可能に設けられていてもよい。
In the present invention, it is preferable to have a material-conveying buffer device before or after the laser irradiation processing line or at any one of them. Further, the laser irradiation part in the laser irradiation processing line may be movably provided.

【0009】レーザー照射加工ラインの前に設置された
ラインは、成形プロセスライン及び/又は繰り出しライ
ンであってもよく、レーザー照射加工ラインの後に設置
されたラインは、後加工プロセスラインであってもよ
い。さらにまた、レーザー照射加工ラインには、複数の
レーザー発生装置、及び/又はレーザー光を複数の光に
分光する装置が設けられていてもよい。
The line installed before the laser irradiation processing line may be a molding process line and / or a payout line, and the line installed after the laser irradiation processing line may be a post-processing process line. Good. Furthermore, the laser irradiation processing line may be provided with a plurality of laser generators and / or a device that splits laser light into a plurality of lights.

【0010】前記加工材料としては、可視光波長領域に
おいて全光線透過率が10%以上であるプラスチック材
料を好適に用いることができる。
As the processing material, a plastic material having a total light transmittance of 10% or more in the visible light wavelength region can be preferably used.

【0011】[0011]

【発明の実施の態様】以下に、本発明を必要に応じて図
面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の部材につ
いては、同一の符号を付している場合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the drawings as necessary. In addition, the same code | symbol may be attached | subjected about the same member.

【0012】図1は本発明の一貫製造レーザー加工ライ
ンに関するプロセス全体の一例を示す図である。図2は
本発明の一貫製造レーザー加工ラインに関するプロセス
全体の他の例を示す図である。図1及び図2において、
Aはレーザー照射加工ライン、Bは前ライン、Cは後ラ
イン、Dは材料搬送緩衝装置、Eは材料搬送緩衝装置、
Fはライン上を加工材料が移動する方向(「搬送方向」
と称する場合がある)を示す。図1では、レーザー照射
加工ラインAの前に、前ラインBが設置され、後に、後
ラインCが設置されている。また、図2では、図1と同
様のプロセスから構成されているが、レーザー照射加工
ラインAと、前ラインBとの間に材料搬送緩衝装置Dが
設置され、レーザー照射加工ラインAと、後ラインCと
の間に材料搬送緩衝装置Eが設置されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the entire process relating to the integrated manufacturing laser processing line of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing another example of the whole process relating to the integrated manufacturing laser processing line of the present invention. 1 and 2,
A is a laser irradiation processing line, B is a front line, C is a rear line, D is a material transfer buffer, E is a material transfer buffer,
F is the direction in which the processing material moves on the line (“conveying direction”)
May be called). In FIG. 1, the front line B is installed in front of the laser irradiation processing line A, and the rear line C is installed after it. In addition, in FIG. 2, the process is the same as that of FIG. 1, but a material transfer buffer device D is installed between the laser irradiation processing line A and the front line B, and the laser irradiation processing line A and the rear line B are installed. A material transfer shock absorber E is installed between the line C and the line C.

【0013】[レーザー照射加工ライン]レーザー照射
加工ラインAは、パルス幅が10-12秒以下のレーザー
(「超短パルスレーザー」と称する場合がある)を加工
材料に照射して加工を行うレーザー照射加工ラインであ
る。このレーザー照射加工ラインでは、ベルトコンベヤ
ーで搬送されている加工材料に、超短パルスレーザーを
外部から照射して、加工材料の表面又は内部に構造が変
化した構造変化部を形成して、構造変化部を有する構造
体を作製している。
[Laser irradiation processing line] The laser irradiation processing line A is a laser for processing by irradiating a processing material with a laser having a pulse width of 10 -12 seconds or less (sometimes referred to as "ultra-short pulse laser"). It is an irradiation processing line. In this laser irradiation processing line, the processing material conveyed by the belt conveyor is irradiated with an ultra-short pulse laser from the outside to form a structural change portion with a structural change on the surface or inside of the processing material to change the structure. A structure having a portion is manufactured.

【0014】(加工材料)加工材料としては、特に制限
されず、例えば、プラスチック材料などの有機材料;金
属材料、ガラス材料、無機系高分子などの無機材料など
を用いることができる。加工材料は、単独で又は2種以
上組み合わせて使用することができる。加工材料として
は、いずれかの材料(例えば、プラスチック材料)中に
他の材料(例えば、金属材料やガラス材料など)が分散
状態で含まれた複合体であってもよく、各種の材料が層
状の状態で含まれた積層体であってもよい。
(Processing Material) The processing material is not particularly limited, and for example, an organic material such as a plastic material; a metal material, a glass material, an inorganic material such as an inorganic polymer can be used. The processing materials can be used alone or in combination of two or more. The processing material may be a composite material in which another material (for example, a metal material or a glass material) is dispersed in any material (for example, a plastic material), and various materials are layered. It may be a laminated body included in the above state.

【0015】加工材料としては、プラスチック材料を好
適に用いることができる。プラスチック材料としては、
特に制限されないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫
外線硬化性樹脂など種々の樹脂を用いることができる。
プラスチック材料は単独で又は2種以上組み合わせて使
用することができる。プラスチック材料としては、熱可
塑性樹脂、なかでも2つ以上のガラス転移温度(ガラス
転移点)を有するプラスチック材料を好適に用いること
ができる。2つ以上のガラス転移温度を有するプラスチ
ック材料には、熱的な運動性が異なったお互いに相溶性
のない2つ以上の成分を含んで構成された材料系が含ま
れる。このような材料系としては、2つ以上の異種材料
のブレンド物(例えば、2種以上のホモポリマー及び/
又はランダム共重合体のブレンド物、2種以上のブロッ
ク共重合体のブレンド物など)、2つ以上の異種成分か
ら構成されたブロック共重合体などが挙げられる。
A plastic material can be preferably used as the processing material. As a plastic material,
Although not particularly limited, various resins such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin can be used.
The plastic materials may be used alone or in combination of two or more. As the plastic material, a thermoplastic resin, in particular, a plastic material having two or more glass transition temperatures (glass transition points) can be preferably used. A plastic material having two or more glass transition temperatures includes a material system composed of two or more components having different thermal mobilities and incompatible with each other. Such material systems include blends of two or more dissimilar materials (eg, two or more homopolymers and / or
Or a blend of random copolymers, a blend of two or more block copolymers, etc.), a block copolymer composed of two or more different kinds of components, and the like.

【0016】例えば、プラスチック材料において、2つ
以上の異種材料のブレンド物としては、各種の高分子材
料を組み合わせて用いることができる。より具体的に
は、プラスチック材料を構成する高分子材料としては、
ポリイソプレンやポリブタジエンなどのポリジエン類;
ポリイソブチレンなどのポリアルケン類;ポリアクリル
酸ブチル、ポリアクリル酸エチルなどのポリアクリル酸
エステル類;ポリブトオキシメチレンなどのポリビニル
エステル類;ポリウレタン類;ポリシロキサン類;ポリ
サルファイド類;ポリフォスファゼン類;ポリトリアジ
ン類;ポリカーボラン類;ポリカーボネート(PC);
ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのメタクリ
レート系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)
などのポリエステル系樹脂;ポリエーテルスルホン(P
ES);ポリノルボルネン;エポキシ系樹脂;ポリアリ
ール;ポリイミド;ポリアミド;ポリアリーレンエーテ
ル;ポリアリレートなどが挙げられる。
For example, in a plastic material, various polymer materials can be used in combination as a blend of two or more different materials. More specifically, as the polymer material constituting the plastic material,
Polydienes such as polyisoprene and polybutadiene;
Polyalkenes such as polyisobutylene; polyacrylic acid esters such as polybutyl acrylate and polyethyl acrylate; polyvinyl esters such as polybutoxymethylene; polyurethanes; polysiloxanes; polysulfides; polyphosphazenes; poly Triazines; Polycarboranes; Polycarbonates (PC);
Methacrylate resins such as polymethylmethacrylate (PMMA); polyethylene terephthalate (PET)
Polyester resin such as: Polyether sulfone (P
ES); polynorbornene; epoxy resin; polyaryl; polyimide; polyamide; polyarylene ether; polyarylate and the like.

【0017】また、2つ以上の異種成分から構成された
ブロック共重合体としては、上記に例示の高分子材料を
適当に組み合わせて、ブロック共重合体となるように重
合(共重合)して、共重合化すれば良い。重合方法(共
重合方法)としては、特に制限されず、例えば、リビン
グアニオン重合法、リビングカチオン重合法、リビング
ラジカル重合法などの公知のリビング重合法を採用する
ことができる。
As the block copolymer composed of two or more different components, the above-exemplified polymer materials are appropriately combined and polymerized (copolymerized) to form a block copolymer. It may be copolymerized. The polymerization method (copolymerization method) is not particularly limited, and for example, a known living polymerization method such as a living anionic polymerization method, a living cationic polymerization method, a living radical polymerization method can be adopted.

【0018】プラスチック構造体において、高分子材料
の分子量(重量平均分子量など)は特に制限されない。
高分子材料の分子量(重量平均分子量など)は、目的と
するプラスチック構造体に応じて適宜選択することがで
きる。高分子材料の重量平均分子量としては、例えば、
10,000〜500,000程度の範囲から選択する
ことができる。
In the plastic structure, the molecular weight of the polymer material (weight average molecular weight etc.) is not particularly limited.
The molecular weight (weight average molecular weight, etc.) of the polymer material can be appropriately selected according to the intended plastic structure. As the weight average molecular weight of the polymer material, for example,
It can be selected from the range of about 10,000 to 500,000.

【0019】加工材料、特にプラスチック材料として
は、可視光波長領域(例えば、400nm〜800n
m)において全光線透過率が10%以上(好ましくは5
0%以上、さらに好ましくは85%以上)であることが
好ましい。このように、10%以上の光透過性を有して
いると、パルス幅が10-12秒以下であり且つ波長が可
視光波長領域にある超短パルスレーザーの照射により、
レーザー加工が円滑に出来るようになる。例えば、可視
光の波長領域において、著しい光吸収や散乱を起こす着
色したプラスチック材料や、散乱性粒子を多量に含むプ
ラスチック材料は望ましくない。なお、加工材料(なか
でもプラスチック材料)の透過率が10%以上である
と、レーザー光の強度をサンプル中で減衰させることな
く焦点を合わせることができる。また、加工材料(なか
でもプラスチック材料)の透過率が10%以上である
と、加工材料の内部の状態を視認することができるの
で、超短パルスレーザーの照射位置又は焦点位置や、構
造の変化の度合いなどを視認することができ、加工材料
への超短パルスレーザーの照射を有効に行うことができ
る。
As a processing material, especially a plastic material, a visible light wavelength region (for example, 400 nm to 800 n) is used.
m), the total light transmittance is 10% or more (preferably 5).
It is preferably 0% or more, and more preferably 85% or more). As described above, when the material has a light transmittance of 10% or more, by irradiation with an ultrashort pulse laser having a pulse width of 10 -12 seconds or less and a wavelength in the visible light wavelength region,
Laser processing can be done smoothly. For example, a colored plastic material that significantly absorbs or scatters light in the visible wavelength region or a plastic material that contains a large amount of scattering particles is not desirable. When the transmittance of the processing material (among others, the plastic material) is 10% or more, focusing can be performed without attenuating the laser light intensity in the sample. Further, when the transmittance of the processing material (among others, the plastic material) is 10% or more, the internal state of the processing material can be visually recognized, so that the irradiation position or the focal position of the ultrashort pulse laser or the change in the structure It is possible to visually check the degree of the above, and to effectively irradiate the processing material with the ultrashort pulse laser.

【0020】加工材料に超短パルスレーザーを照射する
と、加工材料における超短パルスレーザーが照射された
照射部と、該照射部の近辺部とは、プラズマ発生など化
学的・物理的作用を受けながら、局部的に高温状態とな
り、その後、照射の終了や、照射部の移動に伴い、照射
されていた照射部及びその近辺部は、通常は、常温に戻
される。このとき、加工材料は、レーザーの照射開始後
の高温状態から照射終了後の常温状態にかけて温度が低
下して固化する過程において、該照射部及びその近辺部
の構造が、照射される前の構造に対して変化したり、蒸
発したり、あるいは高温状態で蒸発して空洞を形成した
りする。そのため、加工材料には、構造が変化した構造
変化部と、構造が変化していない構造未変化部とが形成
され、結果として、構造変化部及び構造未変化部による
相分離構造を有する構造体が得られる。
When the processing material is irradiated with the ultra-short pulse laser, the irradiation portion of the processing material irradiated with the ultra-short pulse laser and the vicinity of the irradiation portion are subjected to chemical and physical actions such as plasma generation. The temperature of the irradiated part and its vicinity are normally returned to room temperature when the irradiation is completed or the irradiation part moves after the irradiation part is locally heated to a high temperature. At this time, in the process in which the temperature of the processing material decreases from the high temperature state after the start of laser irradiation to the normal temperature state after the irradiation and solidifies, the structure of the irradiation part and its vicinity is the structure before irradiation. With respect to the above, evaporate, or evaporate at high temperature to form a cavity. Therefore, the structural material has a structurally changed portion whose structure has changed and a structurally unchanged portion whose structure has not changed, and as a result, a structural body having a structurally separated portion and a phase-separated structure composed of the structurally unchanged portion. Is obtained.

【0021】(超短パルスレーザー)超短パルスレーザ
ーとしては、パルス幅が10-12秒以下であれば特に制
限されず、パルス幅が10-15秒のオーダーのパルスレ
ーザーを好適に用いることができる。パルス幅が10
-15秒のオーダーであるパルスレーザーには、パルス幅
が1×10-15秒〜1×10-12秒であるパルスレーザー
が含まれる。より具体的には、超短パルスレーザーとし
ては、パルス幅が10×10-15秒〜500×10-15
(好ましくは50×10-15秒〜300×10-15秒)程
度であるパルスレーザーが好適である。
(Ultrashort pulse laser) The ultrashort pulse laser is not particularly limited as long as it has a pulse width of 10 -12 seconds or less, and a pulse laser having a pulse width of the order of 10 -15 seconds is preferably used. it can. Pulse width is 10
Pulsed lasers on the order of -15 seconds include pulsed lasers with pulse widths of 1x10 -15 seconds to 1x10 -12 seconds. More specifically, the pulse width of the ultrashort pulse laser is about 10 × 10 −15 seconds to 500 × 10 −15 seconds (preferably 50 × 10 −15 seconds to 300 × 10 −15 seconds). Lasers are preferred.

【0022】パルス幅が10-12秒以下である超短パル
スレーザーは、例えば、チタン・サファイア結晶を媒質
とするレーザーや色素レーザーを再生・増幅して得るこ
とができる。
An ultrashort pulse laser having a pulse width of 10 -12 seconds or less can be obtained, for example, by reproducing and amplifying a laser using a titanium-sapphire crystal as a medium or a dye laser.

【0023】超短パルスレーザーにおいて、その波長と
しては、例えば、可視光の波長領域(例えば、400〜
800nm)であることが好ましい。また、超短パルス
レーザーにおいて、その繰り返しとしては、例えば、1
Hz〜80MHzの範囲から選択することができ、通
常、10Hz〜500kHz程度である。
The wavelength of the ultrashort pulse laser is, for example, in the visible light wavelength region (for example, 400 to 400 nm).
800 nm) is preferable. In the ultrashort pulse laser, the repetition is, for example, 1
It can be selected from the range of Hz to 80 MHz, and is usually about 10 Hz to 500 kHz.

【0024】なお、超短パルスレーザーの平均出力又は
照射エネルギーとしては、特に制限されず、目的とする
変化部の大きさや変化の種類又は該変化の程度等に応じ
て適宜選択することができ、例えば、500mW以下
(例えば、1〜500mW)、好ましくは5〜300m
W、さらに好ましくは10〜100mW程度の範囲から
選択することができる。このように、本発明では、超短
パルスレーザーの照射エネルギーは低くてもよい。
The average output or irradiation energy of the ultrashort pulse laser is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the size of the target change portion, the type of change, the degree of the change, etc. For example, 500 mW or less (for example, 1 to 500 mW), preferably 5 to 300 m
W, and more preferably from about 10 to 100 mW. As described above, in the present invention, the irradiation energy of the ultrashort pulse laser may be low.

【0025】また、超短パルスレーザーの照射スポット
径としては、特に制限されず、目的とする変化部の大き
さやその変化の種類又は該変化の程度、レンズの大きさ
や開口数又は倍率などに応じて適宜選択することがで
き、例えば、0.1〜10μm程度の範囲から選択する
ことができる。
Further, the irradiation spot diameter of the ultra-short pulse laser is not particularly limited, and it depends on the size of the target change portion, the kind of the change or the degree of the change, the size of the lens, the numerical aperture or the magnification. Can be appropriately selected, and for example, can be selected from the range of about 0.1 to 10 μm.

【0026】(レーザーの照射)図3は、プラスチック
材料に対して超短パルスレーザーを照射している状態の
一例を示す概略図である。図3において、1はプラスチ
ック構造体、2は構造変化部、3は構造未変化部、1a
はプラスチック材料である。4はパルス幅が10 -12
以下である超短パルスレーザー(単に「レーザー」と称
する場合がある)、Lはレーザー4の照射方向であり、
5はレンズ、7はレーザー照射加工ラインAにおけるベ
ルトコンベヤーのシート又はファイバー(単に「シー
ト」と称する場合がある。)である。ベルトコンベヤー
のシート7上にプラスチック材料1aが載置され、レー
ザー4の照射によるプラスチック材料1aの加工により
プラスチック構造体1が作製されている。構造変化部2
は、レーザー4の照射による影響を受けて構造が変化し
た部位である。また、構造未変化部3は、レーザー4の
照射による影響を受けておらず、構造が変化していない
部位であり、元の構造を保持している。すなわち、構造
未変化部3は、元の状態又は形態を保持している。
(Laser Irradiation) FIG. 3 shows plastic
When the material is being irradiated with an ultra-short pulse laser
It is the schematic which shows an example. In FIG. 3, 1 is a plastic
Structure, 2 is a structurally changed portion, 3 is a structurally unchanged portion, 1a
Is a plastic material. 4 has a pulse width of 10 -12Second
The following ultra-short pulse lasers (simply called “lasers”)
, L is the irradiation direction of the laser 4,
5 is a lens, and 7 is a beam in the laser irradiation processing line A.
The sheet or fiber of the lt conveyor (simply “see
May be referred to as "to". ). Belt conveyor
The plastic material 1a is placed on the sheet 7 of
By processing the plastic material 1a by irradiation of the
The plastic structure 1 has been produced. Structural change part 2
Changes its structure under the influence of laser 4 irradiation.
It is the part where In addition, the structure unchanged portion 3 of the laser 4
Unaffected by irradiation, no change in structure
It is a site and retains its original structure. Ie structure
The unchanged portion 3 retains the original state or form.

【0027】レーザー4は、プラスチック材料1aに向
けて、照射方向Lの向きで、すなわちZ軸と平行な方向
で、照射している。なお、レーザー4はレンズ5を用い
ることにより焦点を絞って合わせることができる。従っ
て、レーザーの焦点を絞って合わせる必要が無い場合等
では、レンズを用いる必要はない。
The laser 4 irradiates the plastic material 1a in the irradiation direction L, that is, in the direction parallel to the Z axis. The laser 4 can be focused by using the lens 5. Therefore, it is not necessary to use the lens when it is not necessary to focus the laser for focusing.

【0028】6aはレーザー4の照射をし始めたときの
焦点を合わせた最初の位置又はその中心位置(「照射開
始位置」と称する場合がある)、6bはレーザー4の照
射を終えたときの焦点を合わせた最終の位置又はその中
心位置(「照射終了位置」と称する場合がある)であ
り、6cはレーザー4の照射の焦点又はその中心位置
(単に「焦点位置」と称する場合がある)が照射開始位
置6aから照射終了位置6bに移動する移動方向であ
る。6はレーザー4の照射の焦点位置又は焦点の中心位
置が移動した軌跡(「焦点位置軌跡」と称する場合があ
る)である。すなわち、図3では、レーザー4の焦点位
置を、照射開始位置6aから照射終了位置6bにかけ
て、焦点位置の移動方向6cの方向で、連続的に直線的
に移動させており、該移動した焦点位置の軌跡が焦点位
置軌跡6である。該焦点位置軌跡6において、焦点位置
が移動した方向6cは、レーザー4の照射方向Lと平行
な方向(図2では、Z軸と平行な方向)であって、照射
方向Lとは同一の方向である。
Reference numeral 6a denotes a first focused position or a central position thereof (may be referred to as "irradiation start position") when the irradiation of the laser 4 is started, and 6b denotes a position when the irradiation of the laser 4 is finished. A final position or a center position thereof (may be referred to as “irradiation end position”) which is focused, and 6c is a focus of irradiation of the laser 4 or a center position thereof (may be simply referred to as “focus position”). Is the moving direction to move from the irradiation start position 6a to the irradiation end position 6b. Reference numeral 6 denotes a locus (sometimes referred to as a "focal point locus") along which the focal position of irradiation of the laser 4 or the central position of the focal point has moved. That is, in FIG. 3, the focus position of the laser 4 is continuously and linearly moved from the irradiation start position 6a to the irradiation end position 6b in the moving direction 6c of the focus position. Is the focal position locus 6. In the focus position locus 6, the direction 6c in which the focus position has moved is a direction parallel to the irradiation direction L of the laser 4 (direction parallel to the Z axis in FIG. 2) and the same direction as the irradiation direction L. Is.

【0029】具体的には、プラスチック材料1aにレー
ザー4を照射方向Lの方向で照射すると、前記レーザー
4の焦点位置軌跡6上の各焦点位置及びその周辺部(近
辺部)において、プラスチック材料の構造に変化が生じ
て、構造変化部が形成される。また、レーザー4の照射
に際して、その焦点の位置を連続的に移動させているの
で、プラスチック材料の構造が変化している部位も焦点
位置の移動に応じて連続的に移動して、移動方向に延び
て変化した部位(「変化部位」と称する場合がある)か
らなる構造変化部2が形成されている。
Specifically, when the plastic material 1a is irradiated with the laser 4 in the irradiation direction L, the plastic material 1a is irradiated at each focal position on the focal position locus 6 of the laser 4 and its peripheral portion (near portion). A change in structure occurs and a structure change portion is formed. In addition, since the position of the focal point is continuously moved during irradiation of the laser 4, the portion where the structure of the plastic material is changed also moves continuously in accordance with the movement of the focal position, and moves in the moving direction. The structural change portion 2 is formed of a part that has extended and changed (sometimes referred to as a “change part”).

【0030】また、図4は、プラスチック材料に対して
超短パルスレーザーを照射している状態の他の例を示す
概略図である。図4において、11はプラスチック構造
体、21は構造変化部、31は構造未変化部、1aはプ
ラスチック材料である。また、61aは照射開始位置、
61bは照射終了位置、61cは焦点位置が照射開始位
置61aから照射終了位置61bに移動する移動方向で
あり、61は焦点位置軌跡である。なお、4、L、5及
び7は、図3と同様である。図4では、図3と同様に、
ベルトコンベヤーのシート7上にプラスチック材料1a
が載置され、レーザー4の照射により、プラスチック構
造体11が作製されている。
FIG. 4 is a schematic view showing another example of a state in which a plastic material is irradiated with an ultrashort pulse laser. In FIG. 4, 11 is a plastic structure, 21 is a structurally changed portion, 31 is a structurally unchanged portion, and 1a is a plastic material. 61a is the irradiation start position,
Reference numeral 61b is an irradiation end position, 61c is a moving direction in which the focal position moves from the irradiation start position 61a to the irradiation end position 61b, and 61 is a focal position locus. Note that 4, L, 5 and 7 are the same as in FIG. In FIG. 4, as in FIG.
Plastic material 1a on the sheet 7 of the belt conveyor
Is placed and the plastic structure 11 is produced by irradiation of the laser 4.

【0031】図4では、レーザー4の焦点位置を、移動
方向61cの方向(レーザー4の照射方向Lと垂直な方
向)に、照射開始位置61aから照射終了位置61bに
移動させた場合であり、焦点位置軌跡61の方向は、レ
ーザー4の照射方向Lと垂直な方向(図4では、X軸と
平行な方向)となっている。具体的には、レーザー4の
焦点位置を、プラスチック材料1aの上面から一定の深
さに保持して、レーザー4の照射方向Lとは垂直な方向
である移動方向61cの方向に、照射開始位置61aか
ら照射終了位置61bに移動させている。従って、構造
変化部21は、移動方向61cの方向、すなわち、レー
ザー4の照射方向Lに対して垂直な方向(X軸と平行な
方向)に沿って形成されている。なお、構造未変化部位
31は、レーザー4の照射による影響を受けておらず、
構造が変化していない部位(元の状態又は形態を保持し
ている部位)である。
In FIG. 4, the focus position of the laser 4 is moved from the irradiation start position 61a to the irradiation end position 61b in the moving direction 61c (direction perpendicular to the irradiation direction L of the laser 4). The direction of the focal position locus 61 is a direction perpendicular to the irradiation direction L of the laser 4 (in FIG. 4, a direction parallel to the X axis). Specifically, the focal position of the laser 4 is maintained at a constant depth from the upper surface of the plastic material 1a, and the irradiation start position is in the moving direction 61c which is a direction perpendicular to the irradiation direction L of the laser 4. It is moved from 61a to the irradiation end position 61b. Therefore, the structure change portion 21 is formed along the direction of the moving direction 61c, that is, the direction perpendicular to the irradiation direction L of the laser 4 (direction parallel to the X axis). The structure unchanged portion 31 is not affected by the irradiation of the laser 4,
It is a site where the structure has not changed (site that retains the original state or morphology).

【0032】このように、レーザーの焦点の位置を、レ
ーザーの照射方向に対して、平行な方向や垂直な方向な
どに移動させることにより、該焦点位置の移動方向に連
続的に構造が変化して形成された構造変化部を形成させ
ることができる。レーザーの焦点位置の移動方向(「焦
点移動方向」と称する場合がある)は、特に制限され
ず、如何なる方向であってもよい。例えば、レーザーの
照射方向に対して、平行な方向(レーザーの照射方向と
同一の方向又は反対の方向)、垂直な方向、斜めの方向
などが挙げられる。特に本発明では、レーザーの焦点位
置は、何れかの方向のみに直線的に移動させることもで
き、種々の方向に曲線的に移動させることもできる。ま
た本発明では、レーザーの焦点位置は、連続的又は間欠
的に移動させることもできる。
As described above, by moving the focus position of the laser in a direction parallel or perpendicular to the laser irradiation direction, the structure continuously changes in the moving direction of the focus position. It is possible to form the structural change portion formed by the above. The moving direction of the focus position of the laser (may be referred to as “focus moving direction”) is not particularly limited and may be any direction. For example, the direction parallel to the laser irradiation direction (the same direction as the laser irradiation direction or the opposite direction), the vertical direction, the oblique direction, and the like can be mentioned. Particularly in the present invention, the focal position of the laser can be linearly moved only in any direction, or can be curvedly moved in various directions. Further, in the present invention, the focus position of the laser can be moved continuously or intermittently.

【0033】レーザーの焦点位置を移動させる速度(移
動速度)は、特に制限されず、加工材料の材質やレーザ
ーの照射エネルギーの大きさ等に応じて適宜選択するこ
とができる。なお、前記移動速度をコントロールするこ
とにより、構造変化部の大きさ等をコントロールするこ
とも可能である。
The speed at which the focal position of the laser is moved (moving speed) is not particularly limited and can be appropriately selected according to the material of the processing material, the amount of laser irradiation energy, and the like. By controlling the moving speed, it is possible to control the size and the like of the structural change portion.

【0034】また、加工材料に形成される構造変化部の
数は、特に制限されず、単数であってもよく、複数であ
ってもよい。内部に複数の構造変化部を有している構造
体では、適度な間隔を隔てて構造変化部を積層したよう
な積層構造とすることも可能である。複数の構造変化部
が設けられている場合、構造変化部間の間隔は、任意に
選択することができるが、5μm以上であることが好ま
しい。
The number of structural change portions formed in the processing material is not particularly limited, and may be singular or plural. The structure having a plurality of structure changing portions inside may have a laminated structure in which the structure changing portions are laminated at appropriate intervals. When a plurality of structure-changing portions are provided, the distance between the structure-changing portions can be arbitrarily selected, but is preferably 5 μm or more.

【0035】本発明では、構造変化部の大きさ、形状、
構造の変化の程度は、レーザーの照射時間、レーザーの
焦点位置の移動方向やその速度、加工材料の種類、レー
ザーのパルス幅の大きさや照射エネルギーの大きさ、レ
ーザーの焦点を調整するためのレンズの開口数などによ
り適宜調整することができる。
In the present invention, the size, shape, and
The degree of structural change depends on the laser irradiation time, the moving direction and speed of the laser focus position, the type of processing material, the laser pulse width and irradiation energy, and the lens for adjusting the laser focus. It can be adjusted as appropriate depending on the numerical aperture and the like.

【0036】構造変化部を有する構造体の作製方法とし
ては、図3〜4で示されているように、パルス幅が10
-12秒以下の超短パルスレーザーを、その焦点をレンズ
を利用して絞って合わせて、加工材料の任意の部位(又
は箇所)に照射し、必要に応じて前記超短パルスレーザ
ーの焦点位置(又は照射位置)を移動させることによ
り、構造変化部が任意の部位(特に内部の部位)に設け
られた構造体を作製する方法が好適に採用される。この
ような超短パルスレーザーの焦点位置の移動は、超短パ
ルスレーザー及びレンズと、加工材料(又は構造変化部
を有する構造体)との相対位置を動かせることにより、
例えば、超短パルスレーザー及びレンズ、及び/又は加
工材料を移動させることにより、行うことができる。具
体的には、例えば、ベルトコンベヤー上に設置された2
次元又は3次元の方向に精密に動かすことができるステ
ージ上に加工材料(照射サンプル)を設置し、超短パル
スレーザー発生装置(レーザー発生装置)及びレンズ含
むレーザー照射部を前記加工材料に対して焦点が合うよ
う(任意の部位でよい)に固定し、前記ステージを動か
せて焦点位置を移動させることにより、加工材料の任意
の部位に、目的とする形状の構造変化部を作製すること
ができる。また、レーザー照射部又は該照射部内の部品
(レーザー発生装置やレンズ等)を、加工材料に対して
相対的に動かせることによっても、加工材料の任意の部
位に構造変化部を作製することができる。
As a method for producing a structure having a structure change portion, as shown in FIGS.
-The ultrashort pulse laser of -12 seconds or less is focused and focused using a lens to irradiate any part (or part) of the processing material, and if necessary, the focal position of the ultrashort pulse laser. A method of producing a structure in which the structural change portion is provided at an arbitrary portion (in particular, an internal portion) by moving (or an irradiation position) is preferably adopted. Such movement of the focal position of the ultrashort pulse laser can be achieved by moving the relative position between the ultrashort pulse laser and the lens and the processing material (or the structure having the structural change portion).
For example, it can be performed by moving the ultrashort pulse laser and the lens, and / or the processing material. Specifically, for example, 2 installed on a belt conveyor
A processing material (irradiation sample) is set on a stage that can be precisely moved in three-dimensional or three-dimensional directions, and an ultra-short pulse laser generator (laser generator) and a laser irradiation part including a lens are provided for the processing material. By fixing it so that it is in focus (it may be any part), and moving the stage to move the focus position, it is possible to create a structural change part of the desired shape in any part of the processing material. . Further, by moving the laser irradiation part or parts (laser generator, lens, etc.) in the irradiation part relative to the processing material, the structural change part can be produced at an arbitrary portion of the processing material. .

【0037】また、ベルトコンベヤーのシート7上に載
置された加工材料に対して超短パルスレーザーを照射す
る際には、図5で示されているように、レーザー照射部
は、移動可能に設けられていることが好ましい。図5
は、レーザー照射加工ラインにおいて、レーザー照射部
が移動可能である状態の一例を示す概略図である。8は
レーザー照射部、8aはレーザー照射部8の移動可能な
方向である。なお、F、4、5、L及び7は、図1〜4
と同様である。図5では、レーザー照射部8は、レーザ
ー照射加工ラインAにおける搬送方向Fと平行な方向
(同一及び反対の方向)8aに移動可能となっている。
また、その移動速度は適宜調整することが可能となって
いる。従って、例えば、レーザー照射加工ラインAにお
いて、レーザー照射部8をベルトコンベヤーの搬送速度
及び搬送方向に対して同一の速度及び同一の方向で移動
させることにより、加工材料が搬送されて移動されてい
ても、ベルトコンベヤーのシート7又は該シート7上に
載置されている加工材料等と、レーザー照射部8との相
対的な位置関係を一定に保持することができる。
When the processing material placed on the sheet 7 of the belt conveyor is irradiated with the ultrashort pulse laser, the laser irradiation unit is movable as shown in FIG. It is preferably provided. Figure 5
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a state in which a laser irradiation unit is movable on a laser irradiation processing line. Reference numeral 8 is a laser irradiation portion, and 8a is a movable direction of the laser irradiation portion 8. In addition, F, 4, 5, L and 7 are shown in FIGS.
Is the same as. In FIG. 5, the laser irradiation unit 8 is movable in a direction (same and opposite direction) 8a parallel to the conveyance direction F in the laser irradiation processing line A.
The moving speed can be adjusted appropriately. Therefore, for example, in the laser irradiation processing line A, the processing material is conveyed and moved by moving the laser irradiation section 8 at the same speed and the same direction as the conveying speed and the conveying direction of the belt conveyor. Also, the relative positional relationship between the laser irradiation unit 8 and the sheet 7 of the belt conveyor or the processing material or the like placed on the sheet 7 can be kept constant.

【0038】レーザー照射部8は、レーザー照射加工ラ
インAにおける搬送方向Fと平行な方向(ベルトコンベ
ヤーのシート7の長さ方向)とともに、前記搬送方向F
と垂直な方向(ベルトコンベヤーのシート7の左右の方
向(幅方向)や上下の方向など)に移動可能となってい
てもよい。レーザー照射部8が搬送方向Fと平行な方向
だけでなく、垂直な方向にも移動可能に設けられている
と、前記ステージを用いなくても、レーザー照射部8の
移動により、レーザー4の焦点位置を移動させることも
できる。このように、本発明では、レーザー照射部8は
移動可能に設けられていることが好ましく、特に搬送方
向Fと平行な方向に移動可能に設けられていることが好
適である。
The laser irradiating section 8 is arranged in a direction parallel to the conveying direction F in the laser irradiation processing line A (longitudinal direction of the sheet 7 of the belt conveyor) and the conveying direction F.
It may be movable in a direction perpendicular to the direction (a left and right direction (width direction), a vertical direction, etc. of the sheet 7 of the belt conveyor). If the laser irradiation unit 8 is provided so as to be movable not only in the direction parallel to the transport direction F but also in the vertical direction, the laser irradiation unit 8 can be moved to move the focus of the laser 4 without using the stage. The position can be moved. As described above, in the present invention, the laser irradiation unit 8 is preferably provided so as to be movable, and particularly preferably provided so as to be movable in a direction parallel to the transport direction F.

【0039】前記ステージやレーザー照射部又は該照射
部内の部品の移動速度、移動方向や移動時間などをコン
トロールすることにより、超短パルスレーザーの照射を
2又は3次元的な連続性を持って任意に行うことができ
る。
By controlling the moving speed, moving direction, moving time, etc. of the stage, the laser irradiation section or the parts within the irradiation section, the irradiation of the ultrashort pulse laser can be arbitrary with two-dimensional or three-dimensional continuity. Can be done.

【0040】また、レーザー照射加工ラインには、図6
又は図7で示されるように、複数のレーザー発生装置、
及び/又はレーザー光を複数の光に分光する装置が設け
られていてもよい。図6は、レーザー照射加工ラインに
おいて、レーザー照射部が複数設けられている状態の一
例を示す概略図である。図6において、81、82、8
3は、レーザー照射部であり、7、Fは図3〜5と同様
である。図6では、複数のレーザー照射部(81,8
2,83)が設けられており、各レーザー照射部は1台
のレーザー発生装置を有している。
The laser irradiation processing line is shown in FIG.
Or a plurality of laser generators, as shown in FIG.
And / or a device for splitting the laser light into a plurality of lights may be provided. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a state in which a plurality of laser irradiation parts are provided in the laser irradiation processing line. In FIG. 6, 81, 82, 8
3 is a laser irradiation part, 7 and F are the same as FIGS. In FIG. 6, a plurality of laser irradiation units (81, 8
2, 83) and each laser irradiation unit has one laser generator.

【0041】また、図7は、レーザー照射加工ラインに
おいて、レーザー光を複数の光に分光する装置が設けら
れている状態の一例を示す概略図である。図7におい
て、51はレンズ、52はレンズ、4aはレーザー、4
a1はレーザー、4a2はレーザー、9はレーザー光源
部、91はハーフミラー、92はミラーを示す。7、F
は図3〜図6と同様である。図7では、レーザー光を複
数の光に分光する装置として、ハーフミラー91及びミ
ラー92が設けられている。レーザー光源部9からのレ
ーザー4aは、ハーフミラー91及びミラー92により
分光され、ハーフミラー91により反射したレーザー4
a1はレンズ51により焦点を合わせられ、ハーフミラ
ー91を透過してミラー92により反射したレーザー4
a2はレンズ52により焦点を合わせられて、シート7
上で搬送される加工材料に照射することができる。
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a state in which a device for splitting laser light into a plurality of lights is provided in the laser irradiation processing line. In FIG. 7, 51 is a lens, 52 is a lens, 4a is a laser, 4
a1 is a laser, 4a2 is a laser, 9 is a laser light source unit, 91 is a half mirror, and 92 is a mirror. 7, F
Is the same as in FIGS. In FIG. 7, a half mirror 91 and a mirror 92 are provided as a device that splits laser light into a plurality of lights. The laser 4 a from the laser light source unit 9 is split by the half mirror 91 and the mirror 92 and reflected by the half mirror 91.
The laser beam a1 is focused by the lens 51, passes through the half mirror 91, and is reflected by the mirror 92.
a2 is focused by the lens 52 and the sheet 7
The work material conveyed above can be irradiated.

【0042】このように、複数のレーザー発生装置を用
いて照射する方法や、レーザー光を複数の光に分光する
装置(例えば、ハーフミラー、プリズム、グレーティン
グ等のビームスプリッターなど)を用いてレーザー光の
光束を複数に分光させて照射する方法などを採用するこ
とにより、例えば、複数の加工材料に対してレーザーを
照射したり、多光束干渉(2光束干渉など)方法により
レーザーを照射したりして、処理速度を増加させること
ができ、より一層効率的にレーザー照射による加工を行
うことができる。
As described above, laser light is emitted using a method of irradiating with a plurality of laser generators or a device for splitting laser light into a plurality of lights (for example, a beam splitter such as a half mirror, a prism or a grating). By adopting a method of radiating a plurality of luminous fluxes by splitting them, for example, a plurality of processing materials can be irradiated with a laser, or a laser can be irradiated by a multi-beam interference (two-beam interference, etc.) method. Therefore, the processing speed can be increased, and the processing by laser irradiation can be performed more efficiently.

【0043】[前ライン]前ラインBは、レーザー照射
加工ラインAの前に設けられているラインである。前ラ
インBとしては、その種類は特に制限されないが、成形
プロセスライン及び/又は繰り出しラインから構成され
ていることが好ましい。前記成形プロセスラインとして
は、例えば、種々の成形方法(例えば、熱溶融押出し、
溶解した材料のキャスト、展延又は圧延など)により、
種々の形状に成形された加工材料(例えば、シート状あ
るいはファイバー状の成形物)を作製する成形ライン
や、該成形ラインにより作製された成形物または予め成
形されている成形物に対して前処理(例えば、熱処理、
1方向又は2方向の延伸処理、熱応力を除去する処理な
どの前処理)を行う前処理ラインなどが挙げられる。す
なわち、成形プロセスラインとしては、成形ライン又は
前処理ラインのみから構成されていてもよく、成形ライ
ンと、該成形ラインの後に設けられる前処理ラインとか
ら構成されていてもよい。
[Front Line] The front line B is a line provided in front of the laser irradiation processing line A. The type of the front line B is not particularly limited, but it is preferable that the front line B is formed of a molding process line and / or a feeding line. As the molding process line, for example, various molding methods (for example, hot melt extrusion,
By casting, spreading or rolling the melted material)
A molding line for producing processed materials (for example, sheet-shaped or fiber-shaped molded products) molded in various shapes, and pretreatment for molded products manufactured by the molding line or pre-molded products (Eg heat treatment,
Examples include a pretreatment line for performing a unidirectional or bidirectional stretching treatment, a pretreatment such as a treatment for removing thermal stress, and the like. That is, the molding process line may be composed of only the molding line or the pretreatment line, or may be composed of the molding line and the pretreatment line provided after the molding line.

【0044】また、繰り出しラインとしては、前記成形
ラインにより作製された成形物や前処理ラインにより前
処理された成形物を、レーザー照射加工ラインAに繰り
出すラインである。すなわち、繰り出しラインは、前記
成形プロセスラインの後に設けることができる。また、
繰り出しラインは、前記成形プロセスラインと融合され
た形態であってもよい。すなわち、繰り出しラインは、
成形、成形及び前処理、または前処理を行いながら繰り
出すラインであってもよい。
The feeding line is a line for feeding the molded product produced by the molding line or the molded product pretreated by the pretreatment line to the laser irradiation processing line A. That is, the payout line can be provided after the molding process line. Also,
The payout line may be in a form integrated with the molding process line. That is, the payout line is
It may be a line for molding, molding and pretreatment, or a line for feeding while performing pretreatment.

【0045】従って、前ラインBを採用することによ
り、任意の成形や前処理が施された加工材料をレーザー
照射加工ラインAに供給することができる。
Therefore, by adopting the front line B, it is possible to supply the laser-irradiation processing line A with the processing material which has been subjected to arbitrary molding and pretreatment.

【0046】[後ライン]後ラインCは、レーザー照射
加工ラインAの後に設けられているラインである。後ラ
インCとしては、その種類は特に制限されないが、後加
工プロセスラインから構成されていることが好ましい。
後加工プロセスラインとしては、例えば、レーザー照射
加工ラインAで作製された構造変化部を有する構造体に
対して、種々の加工又は処理方法(例えば、延伸や収
縮、切断、他の部材と複合化など加工又は処理方法)に
より、種々の形状又は形態に加工又は処理された構造体
を作製する加工処理ラインなどが挙げられる。従って、
後ラインCを採用することにより、構造変化部を有する
構造体に、任意の加工や処理を施すことが可能である。
例えば、後ラインCが設けられている場合は、構造変化
部を有する構造体は、他の部材と組み合わせて用いるこ
とが可能となる。
[Post-Line] The post-line C is a line provided after the laser irradiation processing line A. The type of the rear line C is not particularly limited, but it is preferable that the rear line C is composed of a post-processing process line.
As the post-processing process line, for example, various processing or processing methods (for example, stretching, shrinkage, cutting, and compounding with other members) are applied to the structure having the structurally changed portion produced on the laser irradiation processing line A. Processing or processing method), and a processing line for manufacturing a structure processed or processed into various shapes or forms. Therefore,
By adopting the rear line C, it is possible to perform arbitrary processing or treatment on the structure having the structural change portion.
For example, when the rear line C is provided, the structure having the structural change portion can be used in combination with other members.

【0047】[材料搬送緩衝装置]材料搬送緩衝装置
(D,E)は、レーザー照射加工ラインの前後またはそ
のいずれかに設けることができる。材料搬送緩衝装置
(D,E)は、次のラインに供給する加工材料を一旦貯
めこんで、次のラインの処理速度に合わせて、次のライ
ンに供給する装置である。例えば、材料搬送緩衝装置D
は、連続的に供給される加工材料(例えば、シート状物
あるいはファイバー状物の加工材料)を、レーザー照射
加工ラインAでの処理速度に合わせて、その供給分を一
旦貯めこんで供給する装置である。従って、例えば、レ
ーザー照射加工ラインAにおいて、ベルトコンベヤーの
シートの移動を一旦停止させて、停止している加工材料
にレーザーを照射する場合であっても、材料搬送緩衝装
置Dで加工材料の前ラインBからの供給を吸収すること
ができる。また、材料搬送緩衝装置Eを用いた(付帯さ
せた)場合は、後ラインCへの供給が断続的になること
を防ぐことができる。
[Material Transfer Buffer] The material transfer buffer (D, E) can be provided before or after the laser irradiation processing line or in either of them. The material transfer buffer device (D, E) is a device that temporarily stores the processing material to be supplied to the next line and supplies the processing material to the next line according to the processing speed of the next line. For example, the material transfer shock absorber D
Is a device for continuously supplying a processing material (for example, a processing material for a sheet or a fibrous material) that is continuously supplied according to the processing speed in the laser irradiation processing line A and temporarily storing the supplied amount. Is. Therefore, for example, in the laser irradiation processing line A, even when the movement of the sheet on the belt conveyor is temporarily stopped and the stopped processing material is irradiated with the laser, the material transfer buffer device D is used before the processing material. The supply from line B can be absorbed. Further, when the material transport / buffer device E is used (attached), it is possible to prevent intermittent supply to the rear line C.

【0048】材料搬送緩衝装置(D,E)は、設けられ
ていてもよく、設けられていなくてもよい。例えば、材
料搬送緩衝装置Dが設けられていない場合は、レーザー
照射加工ラインAのレーザー照射部を移動させながら照
射することにより、滞りなく加工材料を連続的に搬送さ
せて移動させることができる。
The material conveying / buffering device (D, E) may or may not be provided. For example, in the case where the material conveyance buffer device D is not provided, by irradiating while moving the laser irradiation portion of the laser irradiation processing line A, the processing material can be continuously conveyed and moved without delay.

【0049】本発明では、このように、レーザー照射加
工ラインAの前の前ラインB、およびレーザー照射加工
ラインAの後の後ラインCのうちいずれか又は両方を設
け、且つこれらのライン(レーザー照射加工ラインA、
前ラインB、後ラインC)の搬送速度を統一して制御し
て、加工材料のレーザー加工を行っている。すなわち、
レーザー照射加工ラインAの搬送速度に合わせて、前ラ
インBや後ラインCの搬送速度を制御して、必要に応じ
て材料搬送緩衝装置(D,E)を用いることにより、加
工材料をレーザー加工している。そのため、加工材料に
超短パルスレーザーを照射することによる構造変化部を
有する構造体を、連続的に効率よく作製することができ
る。特に、加工材料がプラスチック材料であっても、優
れた加工作業性でレーザー加工を行うことができる。特
に、本発明では、レーザー照射加工ラインA、前ライン
B、後ラインCでの搬送速度を同一の速度とすることが
できるので(必要に応じて、材料搬送緩衝装置(D,
E)を用いてもよい)、構造変化部を有する構造体を、
極めて効率よく、連続的に作製することができる。ま
た、レーザー照射加工ラインA、前ラインB、後ライン
Cでの搬送速度を同一の速度としない場合は、材料搬送
緩衝装置(D,E)を用いて、レーザー照射加工ライン
A、前ラインB、後ラインCでの搬送速度を統一的に制
御することにより、構造変化部を有する構造体を連続的
に効率よく作製することが可能である。
In the present invention, either or both of the front line B before the laser irradiation processing line A and the rear line C after the laser irradiation processing line A are thus provided, and these lines (laser Irradiation processing line A,
The processing speed of the front line B and the rear line C) is unified and controlled to perform laser processing of the processing material. That is,
Laser processing of the processing material is performed by controlling the transfer speed of the front line B and the rear line C according to the transfer speed of the laser irradiation processing line A and using the material transfer buffer device (D, E) as necessary. is doing. Therefore, it is possible to continuously and efficiently manufacture a structure having a structure-changed portion by irradiating a processing material with an ultrashort pulse laser. In particular, even if the processing material is a plastic material, laser processing can be performed with excellent processing workability. In particular, in the present invention, the conveyance speeds of the laser irradiation processing line A, the front line B, and the rear line C can be set to the same speed (if necessary, the material conveyance buffer device (D,
E) may be used), a structure having a structural change portion,
It can be manufactured very efficiently and continuously. Further, when the conveyance speeds of the laser irradiation processing line A, the front line B, and the rear line C are not the same, the material irradiation shock absorbers (D, E) are used and the laser irradiation processing line A and the front line B are used. By uniformly controlling the conveyance speed in the rear line C, it is possible to continuously and efficiently manufacture the structure having the structure change portion.

【0050】なお、例えば、前ラインBが設けられてい
ない場合は、通常、レーザー照射加工ラインAには、予
め特定の形状に成形され、必要に応じて前処理された成
形物を供給する供給部が設けられている。また、後ライ
ンCが設けられていない場合は、構造変化部を有する構
造体は、そのままの状態又は形態で用いることができ
る。
For example, when the front line B is not provided, the laser irradiation processing line A is usually supplied with a molded product which is molded into a specific shape in advance and, if necessary, is pretreated. Section is provided. When the rear line C is not provided, the structure having the structural change portion can be used as it is or in the form.

【0051】本発明において、加工材料に超短パルスレ
ーザーを照射して得られる構造体の構造変化部における
構造の変化としては、元の構造から異なる他の構造への
変化であれば特に制限されず、化学的な構造の変化であ
ってもよく、物理的な構造の変化であってもよい。具体
的には、構造の変化としては、例えば、熱溶融・冷却に
よる構造の変化、架橋反応による構造の変化、相分離に
よる構造の変化、分解反応による構造の変化などが挙げ
られる。例えば、加工材料がプラスチック材料である場
合、レーザーの照射を受けてプラスチック材料が溶融
し、冷却されることにより、元の構造の状態又は形態か
ら他の構造の状態又は形態(例えば、配向している状態
から無配向の状態など)に構造が変化する変化を例示す
ることができる。また、架橋反応により、未架橋の状態
又は形態から架橋の状態又は形態に構造が変化する変化
が挙げられる。また、相分離により、混合又は溶解され
た状態から相分離した状態に構造が変化する変化が挙げ
られる。さらに、分解反応により、未分解の状態から分
解された状態に構造が変化する変化であってもよい。本
発明では、構造変化部における構造の変化が、架橋反
応、相分離、又は分解反応による構造の変化を好適に用
いることができる。
In the present invention, the structure change in the structure change portion of the structure obtained by irradiating the processing material with the ultrashort pulse laser is not particularly limited as long as it is a change from the original structure to another structure. Instead, it may be a change in chemical structure or a change in physical structure. Specifically, examples of the structural change include a structural change due to heat melting / cooling, a structural change due to a crosslinking reaction, a structural change due to phase separation, and a structural change due to a decomposition reaction. For example, when the processing material is a plastic material, the plastic material is melted by being irradiated with a laser and is cooled, so that the original structure state or form is changed to another structure state or form (for example, oriented). The change of the structure from the existing state to the non-oriented state can be exemplified. Further, there is a change in the structure from an uncrosslinked state or morphology to a crosslinked state or morphology due to a crosslinking reaction. Further, there is a change in the structure that changes from a mixed or dissolved state to a phase separated state due to phase separation. Furthermore, the change may be a change in the structure from an undecomposed state to a decomposed state due to a decomposition reaction. In the present invention, as the structure change in the structure change portion, a structure change due to a crosslinking reaction, a phase separation, or a decomposition reaction can be preferably used.

【0052】より具体的には、プラスチック材料が、ガ
ラス転移温度を2つ以上有するプラスチック材料である
と、相分離による構造の変化が主として生じる。この場
合、相分離による構造の変化とともに、他の形態による
構造の変化(例えば、熱溶融・冷却による構造の変化、
架橋反応による構造の変化、分解反応による構造の変
化)が生じていてもよい。
More specifically, when the plastic material is a plastic material having two or more glass transition temperatures, a structural change mainly occurs due to phase separation. In this case, along with the structural change due to phase separation, the structural change due to other forms (for example, the structural change due to thermal melting / cooling,
(Structure change due to cross-linking reaction, structure change due to decomposition reaction) may occur.

【0053】このような構造の変化により物性が変化す
る。変化する物性としては、特に制限されず、例えば、
電気的特性(耐電圧、抵抗率、誘電率など)、光学的特
性(着色性、光吸収性、発光性、屈折率、光線透過率、
光学的角度偏差など)、機械的特性(強度、伸度、粘弾
性など)、熱的特性(耐熱性など)、物理的特性(溶解
度、ガス透過性、吸湿性など)などが挙げられる。加工
材料としてプラスチック材料を用いた場合、構造の変化
により屈折率が変化していることが好ましい。すなわ
ち、構造変化部と構造未変化部とは屈折率が変化してい
ることが好ましい。
Physical properties change due to such a change in structure. The physical property that changes is not particularly limited, and for example,
Electrical characteristics (withstand voltage, resistivity, dielectric constant, etc.), optical characteristics (colorability, light absorption, light emission, refractive index, light transmittance,
Optical angle deviation), mechanical characteristics (strength, elongation, viscoelasticity, etc.), thermal characteristics (heat resistance, etc.), physical characteristics (solubility, gas permeability, hygroscopicity, etc.) and the like. When a plastic material is used as the processing material, it is preferable that the refractive index changes due to the change in structure. That is, it is preferable that the structure-changed portion and the structure-unchanged portion have different refractive indices.

【0054】本発明の一貫製造レーザー加工ラインによ
り作製された構造変化部を有する構造体は、例えば、拡
散板や散乱素子などの光機能部材;精密な空間や流路な
どの形成用スペーサー機能を利用したマイクロマシーン
やセンサー;電気的探針;バイオ機器;マイクロリアク
ターチップ;埋め込み型人工臓器などの高機能なレーザ
ー加工品の他、回折格子(透過型回折格子など)、光導
波路などとして利用することができる。
The structure having a structural change portion produced by the integrated manufacturing laser processing line of the present invention has, for example, an optical functional member such as a diffusion plate or a scattering element; and a spacer function for forming a precise space or a flow path. Used micromachines and sensors; electrical probes; biodevices; microreactor chips; high-performance laser processed products such as implantable artificial organs, as well as diffraction gratings (transmission diffraction gratings), optical waveguides, etc. be able to.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、加工材料に超短パルス
レーザーを照射することにより構造が変化した構造変化
部を有する構造体を、前処理や後処理等も含めて連続的
に且つ効率よく作製することができる。例えば、加工材
料がプラスチック材料であっても、超短パルスレーザー
の照射による加工作業性が優れている。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a structure having a structurally changed portion whose structure is changed by irradiating a processing material with an ultrashort pulse laser can be continuously and efficiently subjected to pretreatment and posttreatment. It can be manufactured well. For example, even if the processing material is a plastic material, the processing workability by irradiation with an ultrashort pulse laser is excellent.

【0056】[0056]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。 (実施例1)重合用容器に、モノマー成分としてアクリ
ル酸ブチル(BA)と、アクリル酸エチル(EA)とを
等モル比の割合で入れ、重合開始剤として2−ブロモイ
ソ酪酸エチル(前記モノマー成分全量に対して0.00
12モル%)、重合触媒として臭化銅(前記モノマー成
分全量に対して0.0012モル%)、助触媒として
2、2´−ビピリジン系誘導体(前記モノマー成分全量
に対して0.0036モル%)を用いた公知のリビング
ラジカル重合法により、先ず、重量平均分子量約25,
000のアクリル酸ブチル・アクリル酸エチルランダム
共重合体[ポリ(BA・EA)ランダム共重合体]を作
製した。引き続いて、前記ポリ(BA・EA)ランダム
共重合体を含む反応混合物に、ブロック共重合体を作製
するための共重合性モノマー成分としてメチルメタアク
リレート(MMA)を追加して、さらにリビングラジカ
ル重合を行うことにより、ポリ(BA・EA)ランダム
共重合体に、ブロック的に、重量平均分子量が約58,
000のポリメチルメタクリレート(PMMA)を結合
させた、PMMA・(ポリ(BA・EA)ランダム共重
合体)ブロック共重合体[ポリ(MMA/BA・EA)
ブロック共重合体]を得た。該ポリ(MMA/BA・E
A)ブロック共重合体(「ブロック共重合体A」と称す
る場合がある)において、ブロック共重合体全体の重量
平均分子量は約83,000であり、PMMAの比率は
70重量%(重量平均分子量比)である。このブロック
共重合体Aをフィルターやイオン交換樹脂を用いて精製
した後、紫外線(UV)により架橋させることができ且
つ約250nm及び約360nmに最大吸収波長(λm
ax)を有するトリアジン系架橋剤を、ブロック共重合
体(ブロック共重合体A)100重量部に対して1重量
部添加し、さらに酢酸エチルを加えて、濃度が約30重
量%の溶液(「サンプル溶液A」と称する場合がある)
を調製した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Butyl acrylate (BA) and ethyl acrylate (EA) as monomer components were placed in a polymerization container in an equimolar ratio, and ethyl 2-bromoisobutyrate (the above-mentioned monomer component was used as a polymerization initiator). 0.00 for the total amount
12 mol%), copper bromide (0.0012 mol% with respect to the total amount of the monomer components) as a polymerization catalyst, and 2,2′-bipyridine derivative as a co-catalyst (0.0036 mol% with respect to the total amount of the monomer components). By a known living radical polymerization method using
000 butyl acrylate / ethyl acrylate random copolymer [poly (BA.EA) random copolymer] was prepared. Subsequently, methyl methacrylate (MMA) was added as a copolymerizable monomer component for preparing a block copolymer to the reaction mixture containing the poly (BA.EA) random copolymer, and living radical polymerization was further performed. By carrying out, the poly (BA.EA) random copolymer has a block-weight average molecular weight of about 58,
PMMA / (poly (BA / EA) random copolymer) block copolymer [poly (MMA / BA / EA) bonded with 000 polymethylmethacrylate (PMMA)
Block copolymer] was obtained. The poly (MMA / BA · E
In A) block copolymer (sometimes referred to as “block copolymer A”), the weight average molecular weight of the entire block copolymer is about 83,000, and the ratio of PMMA is 70% by weight (weight average molecular weight). Ratio). After the block copolymer A is purified by using a filter or an ion exchange resin, it can be crosslinked by ultraviolet rays (UV) and has a maximum absorption wavelength (λm of about 250 nm and about 360 nm).
1 part by weight of a triazine-based cross-linking agent having ax) is added to 100 parts by weight of a block copolymer (block copolymer A), ethyl acetate is further added, and a solution having a concentration of about 30% by weight (“ (It may be referred to as "Sample solution A")
Was prepared.

【0057】なお、前記サンプル溶液Aを用いて、キャ
スティング法により、膜厚:約50μmのフィルム状サ
ンプルを作製し、(株)村上色彩技術研究所のMICC
製反射・透過計HR−100を用いて、400nmから
800nmの全光線透過率を測定したところ、該フィル
ム状サンプルの波長:400nm〜800nmにおける
全光線透過率は92.7%であった。
A film-like sample having a film thickness of about 50 μm was prepared by the casting method using the sample solution A, and MICC of Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.
When the total light transmittance from 400 nm to 800 nm was measured using a reflection / transmittance meter HR-100, the total light transmittance at the wavelength of the film sample: 400 nm to 800 nm was 92.7%.

【0058】前記サンプル溶液Aを、キャスティング工
程を含む前ライン、パルス幅が10 -12秒以下のレーザ
ーの照射による加工工程を含むレーザー照射加工ライ
ン、レーザー加工された構造体を切断する切断工程を含
む後ラインからなる一連の製造ラインに、下記に示すよ
うにして供給した。
The sample solution A was cast
The previous line including the pulse width is 10 -12Subsecond laser
Laser irradiation processing line including processing steps by laser irradiation
Cutting process to cut the laser-processed structure.
A series of manufacturing lines consisting of a post-processing line is shown below.
Thus supplied.

【0059】まず、前記サンプル溶液Aを、前ラインに
供給して、キャスティング工程を含む製膜ラインによ
り、膜厚:約800μmのシート(「照射サンプルA」
と称する場合がある)を連続的に作製し、該照射サンプ
ルAを搬送緩衝装置(アキュムレータ)を通して、レー
ザー照射加工ラインに搬送させた。レーザー照射加工ラ
インでは、照射サンプルAを可動ステージ上に固定し、
該固定された照射サンプルAの上面から約60μmの位
置を焦点にして、チタン・サファイア・フェムト秒パル
スレーザー装置及び対物レンズ(倍率:20倍)を使用
して、超短パルスレーザー(照射波長:800nm、パ
ルス幅:150×10-15秒、繰り返し:200kH
z)を、照射エネルギー(平均出力):20mW、照射
スポット径:約3μmの条件で、照射サンプルAを照射
方向に垂直な方向に移動速度:約500μm/秒で移動
させながら、照射サンプルAの上面側から照射したとこ
ろ、照射サンプルAの内部に超短パルスレーザーの照射
を開始した焦点位置(照射開始位置)から、照射を止め
た焦点位置(照射終了位置)にかけて、元の照射サンプ
ルAとは異なる構造を有する構造変化部が形成されたプ
ラスチック構造体が得られた。そして、レーザー加工処
理された照射サンプルAを、後ライン側の搬送緩衝装置
を通して、後ラインに搬送し、特定の形状に切断加工し
た。
First, the sample solution A was supplied to the preceding line, and a sheet having a film thickness of about 800 μm (“irradiation sample A”) was formed by a film forming line including a casting process.
(Hereinafter, may be referred to as ") is continuously produced, and the irradiation sample A is conveyed to a laser irradiation processing line through a conveyance buffer device (accumulator). In the laser irradiation processing line, the irradiation sample A is fixed on a movable stage,
Using a titanium-sapphire femtosecond pulse laser device and an objective lens (magnification: 20 times), a position of about 60 μm from the upper surface of the fixed irradiation sample A was used as a focal point, and an ultrashort pulse laser (irradiation wavelength: 800 nm, pulse width: 150 × 10 -15 seconds, repetition: 200 kH
z) under irradiation energy (average output): 20 mW, irradiation spot diameter: about 3 μm, while moving irradiation sample A in a direction perpendicular to the irradiation direction at a moving speed of about 500 μm / sec, When irradiated from the upper surface side, from the focus position (irradiation start position) where irradiation of the ultrashort pulse laser started inside the irradiation sample A to the original irradiation sample A from the focus position where irradiation was stopped (irradiation end position) As a result, a plastic structure having a structure change portion having a different structure was obtained. Then, the laser-processed irradiation sample A was conveyed to the rear line through the conveyance buffer device on the rear line side, and cut into a specific shape.

【0060】従って、この実施例1では、搬送緩衝装置
で次のラインへの搬送の調整ができるので、前ライン、
レーザー照射加工ライン、後ラインの間で、統一して制
御された搬送速度で搬送を行って連続加工を行うことが
できる。
Therefore, in the first embodiment, since the conveyance buffer can adjust the conveyance to the next line,
It is possible to carry out continuous processing by carrying at a uniformly controlled carrying speed between the laser irradiation processing line and the subsequent line.

【0061】なお、得られた構造体について、構造変化
部と、構造が変化していない元のままの状態である構造
未変化部との屈折率差を求めたところ、1.9×10-3
であった。
Regarding the obtained structure, the difference in refractive index between the structure-changed portion and the structure-unchanged portion in which the structure remains unchanged is 1.9 × 10 −. 3
Met.

【0062】(実施例2)搬送緩衝装置を使用せず、レ
ーザー照射加工ラインのレーザー照射部として移動可能
なものを用いること以外は、実施例1と同様に、前ライ
ン、レーザー照射加工ラインおよび後ラインからなる一
連の製造ラインに、供給したところ、レーザー照射部
が、ベルトコンベヤーのシート(またはファイバー)の
搬送と、レーザー照射の位置合わせとの両者に合わせて
移動させることができるので、前ライン、レーザー照射
加工ライン、後ラインの間で、統一して制御された搬送
速度で搬送を行って連続加工を行うことができる。
(Embodiment 2) A front line, a laser irradiation processing line, and a laser irradiation processing line are used in the same manner as in Embodiment 1 except that a transfer buffer device is not used and a movable laser irradiation portion of the laser irradiation processing line is used. When supplied to a series of manufacturing lines consisting of a rear line, the laser irradiation part can move according to both the conveyance of the sheet (or fiber) of the belt conveyor and the position adjustment of the laser irradiation. The line, the laser irradiation processing line, and the rear line can be conveyed at a uniformly controlled conveyance speed to perform continuous processing.

【0063】(実施例3)レーザー照射加工ラインのレ
ーザー照射部として、複数台のレーザー照射部を用いる
こと以外は、実施例1と同様にして、前ライン、レーザ
ー照射加工ラインおよび後ラインからなる一連の製造ラ
インに、供給したところ、レーザー照射加工ラインの搬
送速度を実施例1よりも高速で行うことができ、一連の
製造ライン全体としても高速化が可能であった。
(Embodiment 3) A laser irradiation processing line comprises a front line, a laser irradiation processing line and a rear line in the same manner as in Embodiment 1 except that a plurality of laser irradiation portions are used as the laser irradiation portions of the laser irradiation processing line. When it was supplied to a series of production lines, the transportation speed of the laser irradiation processing line could be higher than that in Example 1, and the series of production lines as a whole could be speeded up.

【0064】(実施例4)レーザー照射加工ラインのレ
ーザー照射部として、レーザー光の光束をハーフミラー
で分割して照射するレーザー照射部を用いること以外
は、実施例1と同様にして、前ライン、レーザー照射加
工ラインおよび後ラインからなる一連の製造ラインに、
供給したところ、レーザー照射加工ラインの搬送速度を
実施例1よりも高速で行うことができ、一連の製造ライ
ン全体としても高速化が可能であった。
(Embodiment 4) The same procedure as in Embodiment 1 was carried out except that a laser irradiation portion for dividing the light flux of the laser beam with a half mirror was used as the laser irradiation portion of the laser irradiation processing line. , A series of production lines consisting of laser irradiation processing line and rear line,
When supplied, the transportation speed of the laser irradiation processing line could be higher than that of Example 1, and the entire production line could be speeded up.

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

【図1】本発明の一貫製造レーザー加工ラインに関する
プロセス全体の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an entire process relating to an integrated manufacturing laser processing line of the present invention.

【図2】本発明の一貫製造レーザー加工ラインに関する
プロセス全体の他の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing another example of the entire process relating to the integrated manufacturing laser processing line of the present invention.

【図3】プラスチック材料に対して超短パルスレーザー
を照射している状態の一例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a state in which a plastic material is irradiated with an ultrashort pulse laser.

【図4】プラスチック材料に対して超短パルスレーザー
を照射している状態の他の例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing another example of a state in which a plastic material is irradiated with an ultrashort pulse laser.

【図5】レーザー照射加工ラインにおいて、レーザー照
射部が移動可能である状態の一例を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a state in which a laser irradiation unit is movable on a laser irradiation processing line.

【図6】レーザー照射加工ラインにおいて、レーザー照
射部が複数設けられている状態の一例を示す概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a state in which a plurality of laser irradiation parts are provided in a laser irradiation processing line.

【図7】レーザー照射加工ラインにおいて、レーザー光
を複数の光に分光する装置が設けられている状態の一例
を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a state in which a device for splitting laser light into a plurality of lights is provided in a laser irradiation processing line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A レーザー照射加工ライン B 前ライン C 後ライン D 材料搬送緩衝装置 E 材料搬送緩衝装置 F ライン上を加工材料が移動する方向 1,11 プラスチック構造体 1a ,11a プラスチック材料 2,21 構造変化部 3,31 構造未変化部 4 パルス幅が10-12秒以下である超短パルス
レーザー 5 レンズ L レーザー4の照射方向 6,61 レーザー4の焦点位置軌跡 6a ,61a レーザー4の照射開始位置 6b ,61b レーザー4の照射終了位置 6c ,61c レーザー4の焦点位置の移動方向 7 ベルトコンベヤーのシート又はファイバー 8 レーザー照射部 8a レーザー照射部8の移動可能な方向 81 レーザー照射部 82 レーザー照射部 83 レーザー照射部 4a レーザー 4a1 レーザー 4a2 レーザー 51 レンズ 52 レンズ 9 レーザー光源部 91 ハーフミラー 92 ミラー
A laser irradiation processing line B front line C rear line D material transfer shock absorber E material transfer shock absorber F direction in which the processing material moves on the line 1,11 plastic structure 1a, 11a plastic material 2,21 structural change part 3, 31 Structure unchanged part 4 Ultrashort pulse laser with pulse width of 10 -12 seconds or less 5 Lens L Laser 4 irradiation direction 6,61 Laser 4 focal position locus 6a, 61a Laser 4 irradiation start position 6b, 61b Laser 4 irradiation end positions 6c, 61c moving direction of focal position of laser 4 7 belt conveyor sheet or fiber 8 laser irradiation part 8a movable direction of laser irradiation part 81 laser irradiation part 82 laser irradiation part 83 laser irradiation part 4a Laser 4a1 Laser 4a2 Laser 51 Lens 52 Lens 9 Laser light source 91 Half mirror 92 Mirror

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀池 美華 大阪府茨木市下穂積一丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 平尾 一之 京都府京都市左京区田中下柳町8−94 Fターム(参考) 4E068 AA00 CA01 CA11 CD04 CE02 CE11 DB10 4F073 AA14 BA18 BB01 CA53 HA09   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Mika Horiike             1-2 1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto             Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Kazuyuki Hirao             8-94 Tanaka Shimoyanagicho, Sakyo Ward, Kyoto City, Kyoto Prefecture F-term (reference) 4E068 AA00 CA01 CA11 CD04 CE02                       CE11 DB10                 4F073 AA14 BA18 BB01 CA53 HA09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス幅が10-12秒以下のレーザーを
加工材料に照射するレーザー照射加工ラインの前後に別
のラインが設置された一貫製造レーザー加工ラインであ
って、これらのラインにおける搬送速度が統一して制御
されていることを特徴とする一貫製造レーザー加工ライ
ン。
1. An integrated manufacturing laser processing line in which another line is installed before and after a laser irradiation processing line for irradiating a processing material with a laser having a pulse width of 10 −12 seconds or less, and a conveying speed in these lines. An integrated manufacturing laser processing line that is characterized by uniform control.
【請求項2】 レーザー照射加工ラインの前後またはそ
のいずれかに材料搬送緩衝装置を有する請求項1記載の
一貫製造レーザー加工ライン。
2. The integrated manufacturing laser processing line according to claim 1, further comprising a material transfer buffer device before or after the laser irradiation processing line.
【請求項3】 レーザー照射加工ラインにおけるレーザ
ー照射部が、移動可能に設けられている請求項1又は2
記載の一貫製造レーザー加工ライン。
3. The laser irradiation part in the laser irradiation processing line is movably provided.
Integrated manufacturing laser processing line described.
【請求項4】 レーザー照射加工ラインの前に設置され
たラインが、成形プロセスライン及び/又は繰り出しラ
インである請求項1〜3の何れかの項に記載の一貫製造
レーザー加工ライン。
4. The integrated manufacturing laser processing line according to claim 1, wherein the line installed before the laser irradiation processing line is a molding process line and / or a feeding line.
【請求項5】 レーザー照射加工ラインの後に設置され
たラインが、後加工プロセスラインである請求項1〜4
の何れかの項に記載の一貫製造レーザー加工ライン。
5. The line installed after the laser irradiation processing line is a post-processing process line.
The integrated manufacturing laser processing line according to any one of 1.
【請求項6】 レーザー照射加工ラインが、複数のレー
ザー発生装置、及び/又はレーザー光を複数の光に分光
する装置を有する請求項1〜5の何れかの項に記載の一
貫製造レーザー加工ライン。
6. The integrated laser processing line according to claim 1, wherein the laser irradiation processing line has a plurality of laser generators and / or a device for splitting laser light into a plurality of lights. .
【請求項7】 加工材料が、可視光波長領域において全
光線透過率が10%以上であるプラスチック材料である
請求項1〜6の何れかの項に記載の一貫製造レーザー加
工ライン。
7. The integrated manufacturing laser processing line according to claim 1, wherein the processing material is a plastic material having a total light transmittance of 10% or more in a visible light wavelength region.
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