JPH0225717B2 - - Google Patents
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- JPH0225717B2 JPH0225717B2 JP62018224A JP1822487A JPH0225717B2 JP H0225717 B2 JPH0225717 B2 JP H0225717B2 JP 62018224 A JP62018224 A JP 62018224A JP 1822487 A JP1822487 A JP 1822487A JP H0225717 B2 JPH0225717 B2 JP H0225717B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
-
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、パルスレーザビームを用いて帯状シ
ート材料に穿孔する方法及び装置に関するもので
ある。
ート材料に穿孔する方法及び装置に関するもので
ある。
シート材料に多数の微小な孔を明ける技術が煙
草産業界に使用されている。
草産業界に使用されている。
フイルタ付のシガレツトは、第６図に示すよう
に、シガレツトＡにフイルタＢが組み合わされ、
これにコルクペーパＣが巻き付けられて製造され
るが、通常は、一点鎖線で示すように、２本分組
合わせた一対のフイルタ付シガレツトとして製造
され最終的には中央で切断されて２本のフイルタ
付シガレツトが製造される。
に、シガレツトＡにフイルタＢが組み合わされ、
これにコルクペーパＣが巻き付けられて製造され
るが、通常は、一点鎖線で示すように、２本分組
合わせた一対のフイルタ付シガレツトとして製造
され最終的には中央で切断されて２本のフイルタ
付シガレツトが製造される。
フイルタＢ及びシガレツトＡに巻き付けられる
コルクペーパＣは、ロール状に巻き取られた帯状
シート材料が小片に定寸裁断されて使用される。
コルクペーパＣは、ロール状に巻き取られた帯状
シート材料が小片に定寸裁断されて使用される。
このコルクペーパＣには、喫煙時にタール、ニ
コチンがフイルタに吸着され易くする所謂希釈特
性をもたせるため、多数の微小孔が穿設された通
気性を有する区域が設けられる。
コチンがフイルタに吸着され易くする所謂希釈特
性をもたせるため、多数の微小孔が穿設された通
気性を有する区域が設けられる。
かかる目的のため、コルクペーパーの所望区域
には、穿孔形状が均一で、且つ、穿孔配列が位置
的に正確な穿孔模様に形成されることが要求さ
れ、コルクペーパーは、上述のように、煙草製造
過程では２本分の巾を有する帯状シート材料とし
て製造されるため、巾方向に２列の穿孔模様が形
成されることが望ましい。
には、穿孔形状が均一で、且つ、穿孔配列が位置
的に正確な穿孔模様に形成されることが要求さ
れ、コルクペーパーは、上述のように、煙草製造
過程では２本分の巾を有する帯状シート材料とし
て製造されるため、巾方向に２列の穿孔模様が形
成されることが望ましい。
このような穿孔模様は、現在では、パルスレー
ザビームが使用されているが、パルスレーザ発生
手段は次の二つの方法が用いられている。
ザビームが使用されているが、パルスレーザ発生
手段は次の二つの方法が用いられている。
第一は、連続レーザビームを回転する反射円盤
によりパルス化する方法である。
によりパルス化する方法である。
該反射円盤には、円周にビームが反射する反射
エレメントとビームが通過する開口を備え、帯状
シート材料に所望の穿孔模様を得るように該反射
円盤を複数配置して構成し、パルス化されたビー
ムを移動する帯状シート材料上に向けて照射し穿
孔列を形成するものである（特公昭57−37437号、
特公昭57−49318号、特公昭59−318号参照）。
エレメントとビームが通過する開口を備え、帯状
シート材料に所望の穿孔模様を得るように該反射
円盤を複数配置して構成し、パルス化されたビー
ムを移動する帯状シート材料上に向けて照射し穿
孔列を形成するものである（特公昭57−37437号、
特公昭57−49318号、特公昭59−318号参照）。
第二は、パルス発振する方法である。
この方法は帯状シート材料の巾方向に複数の穿
孔列を形成して穿孔模様を得るためには、パルス
ビームを部分透孔性ミラーと全反射性ミラーとを
配設して分割し、そのビームをそれぞれ移動する
帯状シート材料上に向けて照射し穿孔列を形成す
るものである（特開昭59−21380号参照）。
孔列を形成して穿孔模様を得るためには、パルス
ビームを部分透孔性ミラーと全反射性ミラーとを
配設して分割し、そのビームをそれぞれ移動する
帯状シート材料上に向けて照射し穿孔列を形成す
るものである（特開昭59−21380号参照）。
しかしながら、前記この種の技術において、帯
状シート材料に微小孔を多数穿孔して穿孔模様を
形成するためには、多数の光学部品を要し構成が
複雑となり、精密を要する調整個所の増大とコス
ト高となる欠点がある。
状シート材料に微小孔を多数穿孔して穿孔模様を
形成するためには、多数の光学部品を要し構成が
複雑となり、精密を要する調整個所の増大とコス
ト高となる欠点がある。
又、パルス発振する方法は、パルスビームの発
振において使用するCO2ガスレーザの特性上、一
度発振させると電流を切つてもパルスビーム波形
が第７図に示すように、Ｔ＝１ｍsec程度の尾を
引くため、近接した時間間隔で次の発振をさせる
ことができない。すなわち、パルス発振の周波数
を増大するには限度があるため穿孔作業の高速化
は制限され、しかも微小孔の形状は紡錘状の流れ
形状となる欠点がある。
振において使用するCO2ガスレーザの特性上、一
度発振させると電流を切つてもパルスビーム波形
が第７図に示すように、Ｔ＝１ｍsec程度の尾を
引くため、近接した時間間隔で次の発振をさせる
ことができない。すなわち、パルス発振の周波数
を増大するには限度があるため穿孔作業の高速化
は制限され、しかも微小孔の形状は紡錘状の流れ
形状となる欠点がある。
本発明は、かかる問題点を解決するもので、光
学的に簡潔な構成とし、従つて調整個所が少く、
低い周波数のパルスビームを多数のビームに分割
して極めて高能率に微小孔を穿孔することのでき
る穿孔方法及び装置を提供するものである。
学的に簡潔な構成とし、従つて調整個所が少く、
低い周波数のパルスビームを多数のビームに分割
して極めて高能率に微小孔を穿孔することのでき
る穿孔方法及び装置を提供するものである。
本発明は、パルスレーザビーム発生装置により
一条のパルスレーザビームを発振し、該ビームの
ビーム軸をプリズムの稜線に当てて分割し、分割
したビームを光学的要素により導き、各ビームの
分割線を回転する又は固定の鏡面多角錐体の頂点
に投影し、鏡面多角錐体から反射した多数のビー
ムをビームの焦点距離を回転半径として送給され
る帯状シート材料上に投影し、帯状シート材料に
穿孔する方法並びにその装置を構成するものであ
る。
一条のパルスレーザビームを発振し、該ビームの
ビーム軸をプリズムの稜線に当てて分割し、分割
したビームを光学的要素により導き、各ビームの
分割線を回転する又は固定の鏡面多角錐体の頂点
に投影し、鏡面多角錐体から反射した多数のビー
ムをビームの焦点距離を回転半径として送給され
る帯状シート材料上に投影し、帯状シート材料に
穿孔する方法並びにその装置を構成するものであ
る。
以上のような構成により、パルスレーザビーム
発生装置から発振された断面略円形のパルスレー
ザビームはビーム軸心がプリズムの稜線に当つて
半円形状に分割されて分割線が鏡面多角錐体の頂
点に当つて鏡面多角錐体の外方に180度の角度範
囲に多数分割されて反射し一定距離に焦点を結
ぶ、このビームの焦点は鏡面多角錐体の回転に伴
つて移動する。
発生装置から発振された断面略円形のパルスレー
ザビームはビーム軸心がプリズムの稜線に当つて
半円形状に分割されて分割線が鏡面多角錐体の頂
点に当つて鏡面多角錐体の外方に180度の角度範
囲に多数分割されて反射し一定距離に焦点を結
ぶ、このビームの焦点は鏡面多角錐体の回転に伴
つて移動する。
一方、材料送給案内用の案内ドラムに沿つて移
動する帯状シート材料は上記ビーム焦点内をビー
ムの移動速度と同期して移動するため、帯状シー
ト材料は一度に多数の微小孔が穿孔される。
動する帯状シート材料は上記ビーム焦点内をビー
ムの移動速度と同期して移動するため、帯状シー
ト材料は一度に多数の微小孔が穿孔される。
又、穿孔装置は２個あるので帯状シート材料の
中央に対してそれぞれ両側に穿孔され、シガレツ
ト２個分の穿孔が併行して行なわれる。
中央に対してそれぞれ両側に穿孔され、シガレツ
ト２個分の穿孔が併行して行なわれる。
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第３図において、タイミングプーリ１はモータ
ーの出力軸の回転駆動力を受けてタイミングベル
ト２を介してタイミングプーリ３を回転する。
ーの出力軸の回転駆動力を受けてタイミングベル
ト２を介してタイミングプーリ３を回転する。
タイミングプーリ３と共に同軸に固設されたタ
イミングプーリ４及び５はそれぞれタイミングベ
ルト６及び７を介してタイミングプーリ８及び９
を回転する。
イミングプーリ４及び５はそれぞれタイミングベ
ルト６及び７を介してタイミングプーリ８及び９
を回転する。
タイミングプーリ９と同軸に固設されたピニオ
ン１０はギヤ１１と噛み合い、ギヤ１１と同軸に
固設されたタイミングプーリ１２はタイミングベ
ルト１３を介してタイミングプーリ１４を同速回
転する。
ン１０はギヤ１１と噛み合い、ギヤ１１と同軸に
固設されたタイミングプーリ１２はタイミングベ
ルト１３を介してタイミングプーリ１４を同速回
転する。
一方、繰り出しリール１５に巻きつけられた帯
状シート材料１６は送り込みローラ１７及び１８
に案内され案内ドラム１９及び２０の外周面を経
て送り出しローラ２１に至り、タイミングプーリ
８と同軸に固設されて回転する送り出しローラ２
１とピンチローラ２２に挟圧された帯状シート材
料１６は巻き取りリール２３に巻き付けられる。
状シート材料１６は送り込みローラ１７及び１８
に案内され案内ドラム１９及び２０の外周面を経
て送り出しローラ２１に至り、タイミングプーリ
８と同軸に固設されて回転する送り出しローラ２
１とピンチローラ２２に挟圧された帯状シート材
料１６は巻き取りリール２３に巻き付けられる。
なお、符号１７ａ及び１７ｂはそれぞれ繰り出
しリール及び巻取りリール２３に巻き付けられた
帯状シート材料１６の最大径を示す。
しリール及び巻取りリール２３に巻き付けられた
帯状シート材料１６の最大径を示す。
又、第２図に示すように、ギヤ１１及びタイミ
ングプーリ１２を固着する軸は、軸受２５により
回動自由に支承され、外周面と同心に螺設された
ネジ孔２４ａには鏡面多角錐体２６に同心に立設
されたねじ２６ａが螺合する。鏡面多角錐体２６
は多数の光学的反射面をもつた多角錐体で、各反
射面は同一傾斜角を有する。
ングプーリ１２を固着する軸は、軸受２５により
回動自由に支承され、外周面と同心に螺設された
ネジ孔２４ａには鏡面多角錐体２６に同心に立設
されたねじ２６ａが螺合する。鏡面多角錐体２６
は多数の光学的反射面をもつた多角錐体で、各反
射面は同一傾斜角を有する。
一方、タイミングプーリ１２及び１４に巻回さ
れたタイミングベルト１３により、タイミングプ
ーリ１４を固着した軸２４Ａは軸受２５Ａに支承
され、鏡面多角錐体２６Ａを同心に螺合する。
れたタイミングベルト１３により、タイミングプ
ーリ１４を固着した軸２４Ａは軸受２５Ａに支承
され、鏡面多角錐体２６Ａを同心に螺合する。
鏡面多角錐体２６及び２６Ａは同一形状であ
る。
る。
符号２７はプリズムで、第１図に示すように、
パルスレーザビーム発生装置２８から発振された
ビーム２９がレンズ３０及び３１を経て断面形状
が略円形のビーム３２に拡大され、ビーム３２の
軸心がプリズム２７の稜線に一致するように配設
されている。
パルスレーザビーム発生装置２８から発振された
ビーム２９がレンズ３０及び３１を経て断面形状
が略円形のビーム３２に拡大され、ビーム３２の
軸心がプリズム２７の稜線に一致するように配設
されている。
プリズム２７によつて２分割されて左右に反射
した断面半円形状のビーム３３の光路にそれぞれ
反射鏡３４，３４Ａが配設され、反射鏡３４，３
４Ａによつて略直角方向に反射したビーム３５の
光路にそれぞれレンズ３６，３６Ａが配設されて
いる。
した断面半円形状のビーム３３の光路にそれぞれ
反射鏡３４，３４Ａが配設され、反射鏡３４，３
４Ａによつて略直角方向に反射したビーム３５の
光路にそれぞれレンズ３６，３６Ａが配設されて
いる。
レンズ３６，３６Ａの位置は、レンズハウジン
グ３７，３７Ａの外周部に螺設されたねじによつ
て位置を調整され、レンズ３６，３６Ａの通過し
て集束されるビーム３８の焦点位置を調整するこ
とができる。
グ３７，３７Ａの外周部に螺設されたねじによつ
て位置を調整され、レンズ３６，３６Ａの通過し
て集束されるビーム３８の焦点位置を調整するこ
とができる。
集束される半円径形状のビーム３８は半円径の
円中心部の光路（基準線）Ｌが夫々鏡面多角錐体
２６，２６Ａの頂点と一致するように投影され、
多角錐状の鏡面に反射したビーム３９は鏡面多角
錐体２６，２６Ａの外周囲180度の範囲にわたつ
て多数に分割され、鏡面多角錐体２６，２６Ａの
軸心より同一距離にそれぞれ焦点を結ぶ。
円中心部の光路（基準線）Ｌが夫々鏡面多角錐体
２６，２６Ａの頂点と一致するように投影され、
多角錐状の鏡面に反射したビーム３９は鏡面多角
錐体２６，２６Ａの外周囲180度の範囲にわたつ
て多数に分割され、鏡面多角錐体２６，２６Ａの
軸心より同一距離にそれぞれ焦点を結ぶ。
案内ドラム１９，２０はビーム３９の光路を妨
げないようにそれぞれ２分割され、軸受４０によ
り回動自在に支承される。
げないようにそれぞれ２分割され、軸受４０によ
り回動自在に支承される。
案内ドラム１９，２０の外周部には半円周にわ
たつて帯状シート材料１６が巻き付けられ、帯状
シート材料１６とビーム３９の焦点が重なるよう
に案内ドラム１９，２０の外周部直径の寸法が定
められる。
たつて帯状シート材料１６が巻き付けられ、帯状
シート材料１６とビーム３９の焦点が重なるよう
に案内ドラム１９，２０の外周部直径の寸法が定
められる。
案内ドラム１９，２０の軸心Ｄとビーム３８の
基準線Ｌとを一致せしめた場合には、多数に分割
されたビーム３９の焦点は帯状シート材料１６の
長手方向に配列されるが、軸心Ｄを基準線Ｌに対
して交叉角θだけ僅かに傾けると、第４図に示す
ように、ビーム３８及び鏡面多角錐体２６，２６
Ａに対して帯状シート材料１６が傾斜するため、
鏡面多角錐体２６，２６Ａから多数に分割された
ビーム３９の焦点によつて帯状シート材料１６に
穿孔される微小孔Ｐ，Ｑの配列は帯状シート材料
１６の長手方向に対して僅かな傾きをもつ。
基準線Ｌとを一致せしめた場合には、多数に分割
されたビーム３９の焦点は帯状シート材料１６の
長手方向に配列されるが、軸心Ｄを基準線Ｌに対
して交叉角θだけ僅かに傾けると、第４図に示す
ように、ビーム３８及び鏡面多角錐体２６，２６
Ａに対して帯状シート材料１６が傾斜するため、
鏡面多角錐体２６，２６Ａから多数に分割された
ビーム３９の焦点によつて帯状シート材料１６に
穿孔される微小孔Ｐ，Ｑの配列は帯状シート材料
１６の長手方向に対して僅かな傾きをもつ。
そして孔Ｐは帯状シート材料１６の下半部に、
孔Ｑは上半部に穿孔されるようにすると、孔Ｐ，
Ｑの配列は第５図のようになる。
孔Ｑは上半部に穿孔されるようにすると、孔Ｐ，
Ｑの配列は第５図のようになる。
一つのパルスレーザビームによつて穿孔される
孔列P1及びQ1は帯状シート材料１６上にほゞ対
称的に配列され、その配列長さＳは案内ドラム１
９，２０の外周部の半円周にわたつて接する帯状
シート材料１６の接触長さに等しい。
孔列P1及びQ1は帯状シート材料１６上にほゞ対
称的に配列され、その配列長さＳは案内ドラム１
９，２０の外周部の半円周にわたつて接する帯状
シート材料１６の接触長さに等しい。
又、鏡面多角錐体２６，２６Ａは帯状シート材
料１６の進行方向に対してわずかに傾斜している
ために、一定時間後に発せられる次のパルスレー
ザビームにより新たにP2，Q2の孔の配列が得ら
れる。
料１６の進行方向に対してわずかに傾斜している
ために、一定時間後に発せられる次のパルスレー
ザビームにより新たにP2，Q2の孔の配列が得ら
れる。
かくして、レーザビームのパルス発振により
次々と極めて多数の微小孔が整然と配列されて穿
孔される。
次々と極めて多数の微小孔が整然と配列されて穿
孔される。
穿孔された帯状シート材料１６は送り出しロー
ラ２１の手前に設けられた通気度検査器４１によ
り微小孔の開口度が自動的に検査される。
ラ２１の手前に設けられた通気度検査器４１によ
り微小孔の開口度が自動的に検査される。
通気度の検査は孔を通過する空気の量を計測す
ることにより行われ、適正値を外れた場合にはパ
ルスレーザビーム発生装置の制御装置にフイード
バツクされて出力が調整される。
ることにより行われ、適正値を外れた場合にはパ
ルスレーザビーム発生装置の制御装置にフイード
バツクされて出力が調整される。
以上のように構成された穿孔装置の作用を第１
図及び第３図に基づいて説明する。
図及び第３図に基づいて説明する。
繰り出しリール１５に巻回された帯状シート材
料１６は、送り出しローラ２１の回転によつて牽
引され、送り込みローラ１７，１８、案内ドラム
１９，２０及び通気度検査器４１を経由して巻取
りリール２３に巻取られる。
料１６は、送り出しローラ２１の回転によつて牽
引され、送り込みローラ１７，１８、案内ドラム
１９，２０及び通気度検査器４１を経由して巻取
りリール２３に巻取られる。
一方、パルスレーザビーム発生装置２８から発
振されるパルスレーザビーム２９はレンズ３０，
３１により拡大された平行ビーム３２となり、ビ
ーム３２の断面形状は円形状をなす。
振されるパルスレーザビーム２９はレンズ３０，
３１により拡大された平行ビーム３２となり、ビ
ーム３２の断面形状は円形状をなす。
ビーム３２はビーム軸心がプリズム２７の稜線
に当つて左右に２分割されて反射し、断面形状が
半円形状のビーム３３となつて左右に配設された
反射鏡３４，３４Ａに投影され、反射鏡３４，３
４Ａによつて反射されたビーム３５はレンズ３
６，３６Ａを通過し集束されるビーム３８となり
ビーム３８の基準線Ｌが鏡面多角錐体２６，２６
Ａの頂点と一致するように投影されて多数のビー
ム３９となり帯状シート材料１６上に焦点を結び
多数の微小孔Ｐ，Ｑを穿孔する。
に当つて左右に２分割されて反射し、断面形状が
半円形状のビーム３３となつて左右に配設された
反射鏡３４，３４Ａに投影され、反射鏡３４，３
４Ａによつて反射されたビーム３５はレンズ３
６，３６Ａを通過し集束されるビーム３８となり
ビーム３８の基準線Ｌが鏡面多角錐体２６，２６
Ａの頂点と一致するように投影されて多数のビー
ム３９となり帯状シート材料１６上に焦点を結び
多数の微小孔Ｐ，Ｑを穿孔する。
そして、基準線Ｌに対して案内ドラム１９，２
０の軸心Ｄが傾いている場合には、多数の微小孔
Ｐ，Ｑは帯状シート材料１６上に配列され、帯状
シート材料１６と鏡面多角錐体２６，２６Ａの回
転角速度はほゞ同じであり、レーザビームの１パ
ルスの照射時間内における帯状シート材料上の焦
点のずれは極めて僅かである。
０の軸心Ｄが傾いている場合には、多数の微小孔
Ｐ，Ｑは帯状シート材料１６上に配列され、帯状
シート材料１６と鏡面多角錐体２６，２６Ａの回
転角速度はほゞ同じであり、レーザビームの１パ
ルスの照射時間内における帯状シート材料上の焦
点のずれは極めて僅かである。
又、１パルス発振する毎に微小孔は接近して整
然と配列される（第５図参照）。
然と配列される（第５図参照）。
かくして、多数の微小孔を有し長手方向に均一
な通気度をもつた帯状シート材料が高能率に生産
される。
な通気度をもつた帯状シート材料が高能率に生産
される。
穿孔された帯状シート材料１６は通気度検査器
４１を通過中にチエツクされ、通気度が規格を外
れる場合にはレーザビーム発生装置２８の制御装
置にフイードバツクされ自動的に調整される。
４１を通過中にチエツクされ、通気度が規格を外
れる場合にはレーザビーム発生装置２８の制御装
置にフイードバツクされ自動的に調整される。
通気度検査器４１を通過した帯状シート材料は
巻取りリール２３にロール状に巻取られる。
巻取りリール２３にロール状に巻取られる。
本発明は次の効果を有する。
(1) 本発明は全面反射鏡より成る鏡面多角錐体に
よりパルスレーザビームを多数のビームに分割
するため従来の構造のものに較べて極めて簡潔
な構成となり、ビーム全量を合理的に同時に利
用できる。
よりパルスレーザビームを多数のビームに分割
するため従来の構造のものに較べて極めて簡潔
な構成となり、ビーム全量を合理的に同時に利
用できる。
又、同上の理由により光学的構成が単純化さ
れ、調整箇所が少く且つ調整容易であり、装置
全体がコンパクトでしかも低廉である。
れ、調整箇所が少く且つ調整容易であり、装置
全体がコンパクトでしかも低廉である。
(2) ビームをプリズムで半円形状のビームに２分
割し、平行移動した後に鏡面多角錐体により半
周囲に分割し、帯状シート材料の半円周移送路
上に焦点を結ぶため、焦点距離同一の半円周を
合理的に同時利用できる。
割し、平行移動した後に鏡面多角錐体により半
周囲に分割し、帯状シート材料の半円周移送路
上に焦点を結ぶため、焦点距離同一の半円周を
合理的に同時利用できる。
(3) 従来の帯状シート材料幅方向同時穿孔方式か
ら脱却して、長さ方向同時穿孔としたため、同
時に穿孔する孔数を増加することが容易とな
り、傾斜軸を採用することによりパルス発振周
波数を低速周期とすることが可能となる。
ら脱却して、長さ方向同時穿孔としたため、同
時に穿孔する孔数を増加することが容易とな
り、傾斜軸を採用することによりパルス発振周
波数を低速周期とすることが可能となる。
このことは、単位時間当りの処理量（ペーパ
長さ）増大を可能とする。
長さ）増大を可能とする。
(4) 鏡面多角錐体と帯状シート材料の回転角速度
をほゞ同一速度としたため、従来みられた紡錘
形開孔は生ずることなく真円開孔となつた。
をほゞ同一速度としたため、従来みられた紡錘
形開孔は生ずることなく真円開孔となつた。
(5) 傾斜軸を採用することにより、パルス発振を
利用して巾方向に孔を多数配列することが容易
となつた。
利用して巾方向に孔を多数配列することが容易
となつた。
(6) 本装置は同時に多数穿孔できるため、比較的
に低い発振周波数のパルスでもつて送り速度の
早い帯状シート材料に対応でき、極めて高能率
に高速穿孔できる。
に低い発振周波数のパルスでもつて送り速度の
早い帯状シート材料に対応でき、極めて高能率
に高速穿孔できる。
第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１
図は穿孔装置の要部斜視図、第２図は第３図の要
部Ｅ−Ｅ断面図（ただし案内ドラムは、傾斜状態
を示すＦ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線断面で示す）、第３図は
動力伝達経路を示す要部正面図、第４図は鏡面多
角錐に対して帯状シート材料を傾斜した場合の第
１図における穿孔説明用要部Ｈ矢視図、第５図は
穿孔後の帯状シート材料の要部正面図、第６図は
フイルタ付シガレツトの縦断面図、第７図はパル
スビームの波形図である。 Ａ……シガレツト、Ｂ……フイルタ、Ｃ……コ
ルクペーパ、１，３，４，５，８，９，１２，１
４……タイミングプーリ、２，６，７，１３……
タイミングベルト、１０……ピニオン、１１……
ギヤ、１５……繰り出しリール、１６……帯状シ
ート材料、１９，２０……案内ドラム、２１……
送り出しローラ、２３……巻取りリール、２４，
２４Ａ……軸、２５，４０……軸受、２６，２６
Ａ……鏡面多角錐体、２７……プリズム、２８…
…パルスレーザビーム発生装置、２９，３２，３
３，３５，３８，３９……ビーム、３０，３１，
３６，３６Ａ……レンズ、３４，３４Ａ……反射
鏡、４１……通気度検査器。
図は穿孔装置の要部斜視図、第２図は第３図の要
部Ｅ−Ｅ断面図（ただし案内ドラムは、傾斜状態
を示すＦ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線断面で示す）、第３図は
動力伝達経路を示す要部正面図、第４図は鏡面多
角錐に対して帯状シート材料を傾斜した場合の第
１図における穿孔説明用要部Ｈ矢視図、第５図は
穿孔後の帯状シート材料の要部正面図、第６図は
フイルタ付シガレツトの縦断面図、第７図はパル
スビームの波形図である。 Ａ……シガレツト、Ｂ……フイルタ、Ｃ……コ
ルクペーパ、１，３，４，５，８，９，１２，１
４……タイミングプーリ、２，６，７，１３……
タイミングベルト、１０……ピニオン、１１……
ギヤ、１５……繰り出しリール、１６……帯状シ
ート材料、１９，２０……案内ドラム、２１……
送り出しローラ、２３……巻取りリール、２４，
２４Ａ……軸、２５，４０……軸受、２６，２６
Ａ……鏡面多角錐体、２７……プリズム、２８…
…パルスレーザビーム発生装置、２９，３２，３
３，３５，３８，３９……ビーム、３０，３１，
３６，３６Ａ……レンズ、３４，３４Ａ……反射
鏡、４１……通気度検査器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一条のパルスレーザビームをビーム軸を含む
分割線にて二条のビームに分割し、該二条のビー
ムを、それぞれのビーム光路に配設され回転する
又は固定の鏡面多角錐体の頂点と上記ビームの分
割線が一致するように投影し、上記鏡面多角錐体
から反射した多数のビームの焦点距離を回転半径
として移動する帯状シート材料にパルスレーザビ
ームを照射することを特徴とする帯状シート材料
の穿孔方法。 ２ 上記帯状シート材料の移動速度に同期した速
度で上記鏡面多角錐体を回転するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の帯状シ
ート材料の穿孔方法。 ３ パルスレーザビーム発生装置と、レーザビー
ムのビーム軸を稜線に当てビームを左右に二分割
するプリズムと、上記分割されたビームを夫々導
くための光学的要素と、上記二条のビームの光路
内に夫々配設され回転する又は固定の鏡面多角錐
体であつて、上記ビームの分割線と多角錐体軸線
を一致させて投影することにより多角錐体の外面
周辺にビームを導くようにした鏡面多角錐体と、
該鏡面多角錐体の外方に夫々配設され鏡面多角錐
体から反射されるビームの光路間隙を有し、且つ
上記ビームの焦点距離に等しい半径に設けられた
帯状シート材料送給案内用の案内ドラムと、上記
案内ドラムの外方にあつて帯状シート材料を送給
するローラと、シート材料を移動させる駆動手段
とを具備することを特徴とする帯状シート材料の
穿孔装置。 ４ 上記駆動手段により、上記帯状シート材料の
移動速度に同期した速度で上記鏡面多角錐体を回
転するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の帯状シート材料の穿孔装置。 ５ 上記鏡面多角錐体の軸心に対して上記材料送
給案内ドラム用の案内の軸心を適宜傾斜し、上記
多角錐体からの多数の反射ビームが上記帯状シー
ト材料の送給方向に対して傾斜した線上に配列し
て照射されるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第３項又は第４項に記載の帯状シート材
料の穿孔装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018224A JPS63188486A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 帯状シ−ト材料の穿孔方法及び装置 |
| US07/137,371 US4767909A (en) | 1987-01-30 | 1987-12-23 | Method for perforating a sheet-shaped material and perforating apparatus utilizing pulsed laser beams |
| DE8787119316T DE3763975D1 (de) | 1987-01-30 | 1987-12-29 | Verfahren zum perforieren eines blattfoermigen materials und gepulste laserstrahlen verwendendes perforiergeraet. |
| EP87119316A EP0281686B1 (en) | 1987-01-30 | 1987-12-29 | Method for perforating a sheet shaped material and perforating apparatus utilizing pulsed laser beams |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018224A JPS63188486A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 帯状シ−ト材料の穿孔方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63188486A JPS63188486A (ja) | 1988-08-04 |
| JPH0225717B2 true JPH0225717B2 (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=11965675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62018224A Granted JPS63188486A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 帯状シ−ト材料の穿孔方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4767909A (ja) |
| EP (1) | EP0281686B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63188486A (ja) |
| DE (1) | DE3763975D1 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3903616C1 (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-02 | Hpo Hanseatische Praezisions- Und Orbittechnik Gmbh, 2800 Bremen, De | |
| JPH0753099B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1995-06-07 | 日本たばこ産業株式会社 | 棒状物品の穿孔装置 |
| GB8927534D0 (en) * | 1989-12-06 | 1990-02-07 | Molins Plc | Cigarette manufacture |
| JP2505293B2 (ja) * | 1989-12-08 | 1996-06-05 | 日本たばこ産業株式会社 | 穿孔装置 |
| DE4007687A1 (de) * | 1990-03-10 | 1991-10-02 | Schober Werkzeug & Maschbau | Vorrichtung zum bearbeiten einer endlosen bahn |
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| IT1253040B (it) * | 1991-09-25 | 1995-07-10 | Gd Spa | Dispositivo e metodo per la foratura di materiale di incarto di sigarette mediante almeno un fascio laser |
| JP3101636B2 (ja) * | 1991-11-21 | 2000-10-23 | 日本たばこ産業株式会社 | 帯状シートの穿孔装置 |
| JPH05228669A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-09-07 | Polymer Processing Res Inst | 光線による穴開きウェブの製法および装置 |
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| DE4435532A1 (de) * | 1994-10-05 | 1996-04-11 | Mann & Hummel Filter | Verfahren zur Herstellung von Filtern |
| JPH10249564A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-22 | Japan Tobacco Inc | 帯状材の開孔装置 |
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| CN101879663A (zh) * | 2010-06-21 | 2010-11-10 | 苏州市博海激光科技有限公司 | 聚焦光点摆动式卷烟接装纸激光打孔方法及装置 |
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| TW201438607A (zh) | 2012-10-16 | 2014-10-16 | British American Tobacco Co | 菸品包裝紙及製作菸品之方法 |
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| CN103394809A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | 孙树峰 | 汽车喷油器微细喷油孔飞秒激光高效精密加工装置及方法 |
| CN105397312B (zh) * | 2014-09-11 | 2017-06-27 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种光纤激光高效加工头 |
| CN110916242A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-27 | 红云红河烟草(集团)有限责任公司 | 一种烟支点燃端卷纸在线激光打孔装置 |
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| CN112475639A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-12 | 湖北工业大学 | 一种包装纸密码防伪激光打孔装置及其打孔方法 |
| DE102021207353A1 (de) * | 2021-07-12 | 2023-01-12 | Körber Technologies Gmbh | Vorrichtung zum Schneiden oder Perforieren einer Materialbahn für die Energiezellen produzierende Industrie |
| IT202100032318A1 (it) * | 2021-12-22 | 2023-06-22 | Gd Spa | Apparato e metodo per lavorazioni su un articolo nastriforme senza contatto, preferibilmente per la produzione di celle elettrochimiche |
| WO2023119226A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | G.D S.P.A. | Method for non-contact processing on a ribbon-like article, preferably for the production of electrochemical cells |
| IT202100032321A1 (it) * | 2021-12-22 | 2023-06-22 | Gd Spa | Apparato e metodo per lavorazioni su un articolo nastriforme senza contatto, preferibilmente per la produzione di celle elettrochimiche |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1450251A (en) * | 1974-01-08 | 1976-09-22 | Reed Irrigation Systems | Creating holes in members |
| US4118619A (en) * | 1977-08-02 | 1978-10-03 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Rotary beam chopper and scanning system |
| GB2022492B (en) * | 1978-06-07 | 1982-06-09 | Philip Morris Inc | Method and apparatus for perforation of sheet material by laser |
| AU532065B2 (en) * | 1979-06-08 | 1983-09-15 | Philip Morris Products Inc. | Optical perforating apparatus |
| EP0098048A1 (en) * | 1982-06-25 | 1984-01-11 | Philip Morris Incorporated | Beam splitter |
| IT1163485B (it) * | 1982-07-06 | 1987-04-08 | Hauni Werke Koerber & Co Kg | Dispositivo per perforare articoli dell'industria di lavorazione del tabacco |
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| US4701591A (en) * | 1983-11-07 | 1987-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Apparatus for processing multiple workpieces utilizing a single laser beam source |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62018224A patent/JPS63188486A/ja active Granted
- 1987-12-23 US US07/137,371 patent/US4767909A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-29 EP EP87119316A patent/EP0281686B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-29 DE DE8787119316T patent/DE3763975D1/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63188486A (ja) | 1988-08-04 |
| EP0281686B1 (en) | 1990-07-25 |
| DE3763975D1 (de) | 1990-08-30 |
| US4767909A (en) | 1988-08-30 |
| EP0281686A1 (en) | 1988-09-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |