JP2010528877A - 高速・高出力レーザースクライビング方法およびレーザースクライビングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】材料の上にグラフィックをスクライビングする方法が与えられる。その方法では、レーザー(32)の出力(34)が材料に当てられる。材料の表面にグラフィックをスクライビングするために、レーザー(32)の出力(34)は10m/sより早い速度で材料に対して動かされ、500Wより大きなパワーを持つ。また、材料の上にグラフィックをスクライビングするためのシステムが与えられる。本発明に係る方法とシステムは、特に建築材料をスクライビングするために有用である。
【選択図】図1
Description
本出願は、2007年6月12日に出願された米国特許仮出願第60/943,943,317号と、2007年7月27日に出願された米国特許仮出願第60/952,431号について優先権の利益を有する。米国特許仮出願第60/943,943,317号明細書と米国特許仮出願第60/952,431号明細書の開示全部を参照によりここに含める。
用語「グラフィック」は、装飾的で芸術的なデザイン、非装飾的なデザイン、パターン、グラフィックイメージ、外観、英数字文字、ロゴ、他の識別符号などを指す。
最も重要なことだが、そのようなデザインは非常に短い時間で作られたので、レーザー彫刻プロセスは大規模生産のために実に安価になるであろう。ドライウォールにレーザーで刻まれたグラフィックは屋内壁の設計の美学にある程度の新しい自由を付け加え、さらに他の驚きを示した。ハードやソフトのボードからセラミックタイルまで及ぶ床張り材に異なるテクスチャをレーザーで刻むことは、床張り材に装飾とデザインを付け加えるための新しい低コストの代替手段を提供した。全く新しい大量生産される見て美しい外観を与えるために、くっきりと描かれたグラフィックとパターンがミラー上にさえレーザーで刻まれることができる。
レーザーのパワーとスキャン速度に関する基板材料とグラフィックイメージパターンの影響を明示するために、次の表Iに示す実験を様々な基板について実行した。
Claims (41)
- レーザーの出力を材料に当てる工程を備え、
前記材料の表面にグラフィックをスクライビングするために、前記レーザーの出力は10m/sより早い速度で前記材料に対して動かされ、前記レーザーの出力は500Wよりも大きなパワーを持つことを特徴とする材料上へのグラフィックスクライビング方法。 - グラフィックを示す情報を記憶する工程を備え、
前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、前記レーザーの出力のための制御情報を設定するために記憶されている前記グラフィックを示す情報を使用する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。 - 前記材料が、商業用建物または住居用建物の室内用部品または屋外用部品で、またはそれらのために使用される建築材料を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記建築材料が、屋外デッキング材料、屋外遊具材料および家庭用屋外材料のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項3に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記建築材料が、複数の異なる材料で作られた複合建築材料を含むことを特徴とする請求項3または4に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、ガラス繊維強化プラスチック、コーティングされた鋼鉄および木質複合材ボードのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、ガラス生産品を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、窓を含むことを特徴とする請求項7に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、ミラーを含むことを特徴とする請求項7に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、床張り材を含むことを特徴とする請求項3に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、天井タイル生産品を含むことを特徴とする請求項3に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、ドライウォール生産品を含むことを特徴とする請求項3に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記材料が、透明なプラスチック材料を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、制御可能なミラーを用いてレーザーの出力を動かす工程を含むことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記制御可能なミラーが、コーティングされているベリリウム基板を含むことを特徴とする請求項14に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記レーザーの出力のパワーが、1000Wより大きく、
前記制御可能なミラーが、20m/sより速い速度で前記レーザーの出力を動かすことができる、
ことを特徴とする請求項14または15に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。 - 前記レーザーの出力のパワーが、2000Wより大きく、
前記制御可能なミラーが、30m/sより速い速度で前記レーザーの出力を動かすことができる、
ことを特徴とする請求項14または15に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。 - 前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、0.9メートル以上の面積で材料に前記レーザーの出力を当てる工程を含むことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、前記材料の第1の部分を加工するために前記レーザーの出力を当てる工程を含み、当該レーザーの出力は第1のレーザーから発せられる第1のレーザーの出力を含み、前記材料の別の部分を加工するために第2のレーザーから発せられる別の第2のレーザーの出力を当てる工程を含むことを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- コントローラーが前記レーザーの出力の移動速度を変える工程を備えることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- コントローラーが前記レーザーの出力のパワーを変える工程を備えることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、前記材料に対して前記レーザーの出力を継続的に動かす工程を含むことを特徴とする請求項1乃至21のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 前記レーザーの出力を材料に当てる工程が、前記材料に望ましくないダメージを与えずに前記材料の上にパターンを形成するパラメータに従って実行されることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビング方法。
- 500Wよりも大きなパワー出力で動作可能なレーザーと、
材料の表面にグラフィックをスクライビングするために、10m/sより早い速度でレーザーの出力を動かすためのミラーシステムと、
を備えることを特徴とする材料上へのグラフィックスクライビングシステム。 - 前記レーザーのための制御情報を設定するために前記グラフィックを示す情報を記憶するためのコントローラーを備えることを特徴とする請求項24に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、商業用建物または住居用建物の室内用部品または屋外用部品で、またはそれらのために使用される建築材料を含むことを特徴とする請求項24または25に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記建築材料が、屋外デッキング材料、屋外遊具材料および家庭用屋外材料のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項26に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記建築材料が、複数の異なる材料で作られた複合建築材料を含むことを特徴とする請求項26または27に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、ガラス繊維強化プラスチック、コーティングされた鋼鉄および木質複合材ボードのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項24乃至28のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、ガラス生産品を含むことを特徴とする請求項24乃至28のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、窓を含むことを特徴とする請求項30に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、ミラーを含むことを特徴とする請求項30に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、床張り材を含むことを特徴とする請求項26に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、天井タイル生産品を含むことを特徴とする請求項26に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、ドライウォール生産品を含むことを特徴とする請求項26に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記材料が、透明なプラスチック材料を含むことを特徴とする請求項24乃至28のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記ミラーシステムが、コーティングされているベリリウム基板を含むことを特徴とする請求項24乃至36のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記レーザーのパワー出力が、1000Wより大きく、
前記ミラーシステムが、20m/sより速い速度で前記レーザーの出力を動かすことができる、
ことを特徴とする請求項24乃至37のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。 - 前記レーザーのパワー出力が、2000Wより大きく、
前記ミラーシステムが、30m/sより速い速度で前記レーザーの出力を動かすことができる、
ことを特徴とする請求項24乃至37のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。 - 前記レーザーの移動速度を変えるためのコントローラーを備えることを特徴とする請求項24乃至39のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
- 前記レーザーのパワー出力を変えるためのコントローラーを備えることを特徴とする請求項24乃至39のいずれか1項に記載の材料上へのグラフィックスクライビングシステム。
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