JPH05245663A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH05245663A
JPH05245663A JP4051255A JP5125592A JPH05245663A JP H05245663 A JPH05245663 A JP H05245663A JP 4051255 A JP4051255 A JP 4051255A JP 5125592 A JP5125592 A JP 5125592A JP H05245663 A JPH05245663 A JP H05245663A
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JP
Japan
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laser
laser beam
pattern
workpiece
reflecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP4051255A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenori Fujiwara
重徳 藤原
Kiyoyuki Amemori
清行 雨森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba FA Systems Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4051255A priority Critical patent/JPH05245663A/ja
Publication of JPH05245663A publication Critical patent/JPH05245663A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を発振
するレーザ装置と、このレーザ装置から発振されたレー
ザ光を所定位置へ伝送する伝送手段と、この伝送手段に
より送られるレーザ光を集光する集光手段と、この集光
手段からのレーザ光を基に、被加工物にマーキングする
複数のパターンを有し、これらのパターンが任意に選択
できるよう回転自在に形成されたパターンマスクとを有
する。 【効果】 本発明によれば、パターンマスクに複数のパ
ターンを形成し、これらのパターンの中から任意に所望
のパターンを選択できるように構成したので、パターン
を簡便に変更することができ、マーキング加工における
生産性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて被加
工物に任意にパターンをマーキングするレーザ加工装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、マーキング加工を行なうレーザ
加工装置は、マスクイメージ法或いは直接マスク法によ
り、被加工物上にレーザ光を照射し、表面にレーザ光に
よる変質或いは一部除去加工を行ない、パターンマスク
に形成されたパターンと同一の形を描こうとするもので
ある。
【0003】図10は、従来のこの種のレーザ加工装置
を示すもので、レーザ光Lを発振するレーザ装置1と、
このレーザ装置1から出社されたレーザ光を加工領域ま
で導く伝送光学系2と、任意の文字や数字が形成された
パターンマスク3と、このパターンマスク3を通したレ
ーザ光を集光するイメージングレンズ4とから構成さ
れ、イメージングレンズ4を介して、被加工物5にマー
キングされる。また、安全上レーザ光Lの伝送路を覆う
光路カバー(図示せず)を有している。
【0004】このように構成されたレーザ加工装置にお
いては、イメージングレンズ4によりパターンマスク3
に形成されたパターンは、スライド映写と同様の原理
で、被加工物5上に結像される。そして、レーザ光のエ
ネルギーにより、被加工物5上の表面は加工され変質或
いは一部材料の除去が行なわれ、光の反射が異なるよう
にするため、被加工物5上にパターンと同様の文字や数
字を読み取ることができるようになる。
【0005】なお、ここでは、マスクイメージ法による
マーキング方法を示したが、パターンマスク3を直接被
加工物5上に設置することにより、直接マスク法による
マーキング方法も存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のレ
ーザ加工装置においては、パターンマスクは通常金属の
薄膜材料に必要なパターン形状を穴明け加工にて形成し
たものか、或いは、ガラス等の透過材にクロム(Cr)
等の金属の反射材を蒸着により塗布したものであり、こ
れらを板状に形成して用いていた。そして、マーキング
するパターンを変更する場合、パターンマスクを取外し
て交換することによりパターンの変更を行なっていた。
【0007】このため、これらパターンマスクの交換に
は、かなりの時間と労力を費やしているのが実情であ
り、数多くのパターンをマーキングする場合、多数のパ
ターンマスクを用意するとともに、これらの交換作業を
随時行なわなければならなかった。そこで、本発明は、
上記問題点を鑑み、簡便にパターンマスクを変換可能な
レーザ加工装置を提供することを目的とする。 [発明の構成]
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ光を発振するレーザ装置と、この
レーザ光を伝送する伝送光学系と、この伝送光学系によ
り送られるレーザ光を集光する集光光学系と、この集光
光学系からのレーザ光を基に、被加工物にマーキングす
る複数のパターンを有し、これらのパターンが任意に選
択できるよう回転自在に形成されたパターンマスクとを
備えたレーザ加工装置、レーザ光を発振するレーザ装置
と、このレーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置
へ伝送する伝送手段と、被加工物にマーキングする複数
のパターンを有する帯状に形成されたパターンマスク
と、このパターンマスクの内側に設けられ、前記パター
ンマスクの内側から前記伝送手段を介して送られたレー
ザ光を照射する反射手段と、前記パターンマスクを介し
て送られたレーザ光を前記被加工物上に照射する照射手
段とを備えたレーザ加工装置、レーザ光を発振するレー
ザ装置と、このレーザ装置から発振されたレーザ光を所
定位置へ伝送する伝送手段と、この伝送手段により送ら
れるレーザ光を反射する複数の反射手段と、被加工物へ
所望パターンを形成するように前記反射手段を駆動する
駆動手段と、前記反射手段にて反射されたレーザ光を集
光して、集光したレーザ光を前記被加工物へ照射し、前
記被加工物上へ所望パターンを形成する集光手段とを備
えたレーザ加工装置、レーザ光を発振するレーザ装置
と、このレーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置
へ伝送する伝送手段と、複数種類の被加工物を判別する
判別手段と、前記伝送手段により送られるレーザ光を反
射する複数の反射手段と、前記判別手段からの判別結果
を基に、予め設定されている前記被加工物に形成するパ
ターンを選出し、この選出したパターンが前記被加工物
に形成されるように前記反射手段を駆動する駆動手段
と、この駆動手段にて駆動された前記反射手段で反射さ
れたレーザ光を集光して、前記被加工物へ集光したレー
ザ光を照射し、前記被加工物上へ所望のパターンを形成
する集光手段とを備えたレーザ加工装置、を提供する。
【0009】
【作用】このように構成された本発明のレーザ加工装置
においては、パターンマスクに形成された文字や数字等
のパターンが任意に選択できるようにパターンマスクを
回転自在に構成したので、必要に応じて簡単にパターン
を選択してマーキングすることができる。
【0010】また、駆動可能な複数の反射手段を所望の
パターン形状に応じて駆動手段により各々独立に制御す
るので、簡便にパターンを変更することができる。更
に、被加工物の種類を自動的に判別し、その判別結果を
基に、判別した被加工物に対応するパターンを選出し、
選出したパターンを形成するように駆動手段を介して複
数の反射手段を駆動するので、被加工物に応じた所定の
パターンを自動的に形成することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
【0012】図1に示すように、本実施例のレーザ加工
装置は、パルスレーザ光を発振するパルスレーザ装置で
あるTEA−CO2 レーザ10と、このTEA−CO2
レーザ10から出射されたレーザ光Lを伝送する反射鏡
11a,11b,11cを有する伝送光学系12と、反
射鏡11b,11c間に設けられ、横一列に形成された
マークを複数個有するベルト状の回転自在なパターンマ
スク13と、このパターンマスク13上の選択された任
意のパターンに照射されたレーザ光を通過させるアパー
チャ14と、このアパーチャ14を介して送られたマー
キングの像を更に反射鏡11cを介して入力し、被加工
物Aに照射するイメージングレンズ15とから成る。
【0013】なお、パターンマスク13は、その基板材
料が銅薄膜、アルミ薄膜、鉄薄膜、ステンレス製薄膜等
の金属薄膜、カーボン等のレーザ光に対する不透明体を
含むプラスチック膜、ポリマーフィルム、パルプ等から
成る紙材で形成されている。このように構成された本実
施例のレーザ加工装置においては、回転機構(図示せ
ず)により、パターンマスク13を回転させ、ベルト上
に形成された任意のパターンを選択して、必要なパター
ンをマスク位置へ送り、レーザ照射をすることにより、
マーキング加工を行なう。
【0014】また、一時期に数種の異なったマーキング
加工を行なう場合においても、随時パターンマスク13
を回転させることによりパターンを任意に選択し、任意
のパターンを被加工物A上に対して順次マーキングする
ことができる。
【0015】更に、マーキング加工を施す被加工物Aを
判別する判別機構と、この判別機構の判別結果に基いて
パターンマスク13を回転させて自動的にパターンを決
定するパターン決定機構とを設けることにより、多品種
の被加工物が混合して搬送されてくる場合に対しても連
続的に個別に設定されたマーキングを行なうことができ
る。次に、第2の実施例を図2に示す。
【0016】本実施例の特徴は、図2に示すように、パ
ターンマスク20を、ベルト状のものを数列並列に並べ
て構成した点にある。このパターンマスク20において
は、英数字とアルファベットがパターンとして形成され
ており、各列からそれらの文字を選択して配列するよう
になっている。そして、この配列は、第1の実施例でも
述べたように、判別機構及びパターン決定機構により被
加工物に応じて自動的に決定される。更に、図3を用い
て、本発明の第3の実施例を説明する。
【0017】図3に示すように、本実施例のレーザ加工
装置は、レーザ光Lを発振するTEA−CO2 レーザ3
0と、このTEA−CO2 レーザ30から出射されたレ
ーザ光Lを所定位置に伝送する反射鏡31a,31b,
31cを有する伝送手段32と、反射鏡31b,31c
間に設けられ、被加工物33に応じて、所定のパターン
形状を形成するパターンマスク34と、このパターンマ
スク34を介して送られるレーザ光Lを集光して、被加
工物に照射するイメージングレンズ35とから構成され
る。尚、図示していないが、安全上レーザ光Lの光路を
覆う光路カバーも有している。
【0018】更に、パターンマスク34の表面Sは、図
4に示すように、ドット状に分割された複数のミラー3
6で構成され、全体として全反射鏡を形成している。そ
して、これらのミラー36は、図5に示すように、各々
駆動機構37により駆動される。
【0019】このように構成された本実施例のレーザ加
工装置においては、パターン形状を形成する場合、図5
に示すように、パターン形状に不要なミラー36aは、
駆動機構37aにより内部へ引込まれる。そこへレーザ
光Lがある角度にて入射すると、ミラー36aが引込ま
れた穴の部分では、レーザ光Lが穴の中に入る。そし
て、穴の内側に設けられたレーザ光を散乱する散乱部材
38に反射され、穴に一度入ったレーザ光は二度と穴の
外へは出ない。従って、ミラー36をパターン形状に応
じて引込むことで、その部分のみがレーザ光を遮断した
ことになり、所望のパターン形状を形成する。また、ミ
ラーの取付けについては、図6に示すように、斜め方向
にミラーを設ける穴を形成して取付けるようにしてもよ
い。次に、図5に示した駆動機構について、図7を用い
て詳述する。
【0020】図7に示すように、ミラー基板40に設け
られた複数のミラー41に永久磁石42を連結棒43を
介して取付け、ミラー41の背面にも同様に永久磁石4
4を設け、ミラー41に取付けた永久磁石42とミラー
41の背面に設けた永久磁石44が所定の力で引合うよ
うにする。
【0021】また、永久磁石42に対向した位置に電磁
石45を配置する。そして、この電磁石45を駆動する
コイル46にトランジスタ47を介して電流を流し、電
磁石45に磁力を発生させる。そして、不要なミラーを
引込めたい場合は、その磁石に設けられた永久磁石42
に対向配置された電磁石45に磁力を発生させ、電磁石
45と永久磁石42とを引合わせる。
【0022】以上のように、本実施例のレーザ加工装置
によれば、パターン形状に合わせて任意にミラーを駆動
することができ、任意のパターンを自動的に形成するこ
とができる。
【0023】尚、本実施例では、円形ミラー41をマト
リックス状に配置したが、図8に示すように、円形ミラ
ー50を千鳥配列に配置したり、角型ミラー51をマト
リックス状に配置しても良い。また、穴の内側に散乱部
材を設けたが、この散乱部材の代りに吸収部材(例え
ば、グラファイトカーボン材)を設けても良い。次に、
本発明の第4の実施例を図9を用いて説明する。
【0024】図9に示すように、本実施例のレーザ加工
装置においては、第3の実施例に被加工物を判別する判
別手段60を付加し、この判別手段60の判別結果Xに
応じて、パターン形状を選出し、この選出したパターン
形状に応じて、ミラーを駆動するようにした点に特徴を
有する。このような特徴を有する本実施例によれば、混
合して搬送されてくる被加工物に対しても連続的に個別
に設定されたマーキング加工を行うことができる。
【0025】尚、本発明を実現するためのレーザ装置
は、TEA−CO2 レーザに限定されることなく、パル
スYAGレーザ、エキシマレーザ、金属蒸気レーザ等の
パルスレーザであればよい。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ターンマスクに複数のパターンを形成し、これらのパタ
ーンの中から任意に所望のパターンを選択できるように
構成したので、パターンを簡便に変更することができ、
マーキング加工における生産性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す概要構成図。
【図2】本発明の第2の実施例の特徴であるパターンマ
スクを示す構成図。
【図3】本発明の第3の実施例を示す概要構成図。
【図4】図3に示した第3の実施例におけるマスク表面
を示す図。
【図5】図3に示した第3の実施例におけるマスクを示
す概要構成図。
【図6】図3に示した第3の実施例におけるマスクの他
の例を示す概要構成図。
【図7】図5に示したマスクを示す詳細構成図。
【図8】図4に示したマスク表面の他の実施例を示す概
要構成図。
【図9】本発明の第4の実施例を示す概要構成図。
【図10】従来のレーザ加工装置を示す概要構成図。
【符号の説明】
10,30…TEA−CO2 レーザ 11a,11b,11c,31a,31b,31c…反
射鏡 12,32…伝送手段 13,20,34…パターンマスク 14…アパーチャ 15,35…イメージングレンズ 36,36a,41,50,51…ミラー 37,37a…駆動機構 38…散乱部材 40…ミラー基板 42,44…永久磁石 43…連結棒 45…電磁石 46…コイル 47…トランジスタ 60…判別手段 L…レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41M 5/24 8305−2H G02B 26/10 101 (72)発明者 雨森 清行 東京都府中市晴見町2丁目24番の1 東芝 エフエーシステムエンジニアリング株式会 社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、この伝送手段により送られるレーザ光を
    集光する集光手段と、この集光手段からのレーザ光を基
    に、被加工物にマーキングする複数のパターンを有し、
    これらのパターンが任意に選択できるよう回転自在に形
    成されたパターンマスクとを具備したことを特徴とする
    レーザ加工装置。
  2. 【請求項2】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、被加工物にマーキングする複数のパター
    ンを有する帯状に形成されたパターンマスクと、このパ
    ターンマスクの内側に設けられ、前記パターンマスクの
    内側から前記伝送手段を介して送られたレーザ光を照射
    する反射手段と、前記パターンマスクを介して送られた
    レーザ光を前記被加工物上に照射する照射手段とを具備
    したことを特徴とするレーザ加工装置。
  3. 【請求項3】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、この伝送手段により送られるレーザ光を
    反射する複数の反射手段と、被加工物へ所望パターンを
    形成するように前記反射手段を駆動する駆動手段と、前
    記反射手段にて反射されたレーザ光を集光して、集光し
    たレーザ光を前記被加工物へ照射し、前記被加工物上へ
    所望パターンを形成する集光手段とを具備したことを特
    徴とするレーザ加工装置。
  4. 【請求項4】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から発振されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、複数種類の被加工物を判別する判別手段
    と、前記伝送手段により送られるレーザ光を反射する複
    数の反射手段と、前記判別手段からの判別結果を基に、
    予め設定されている前記被加工物に形成するパターンを
    選出し、この選出したパターンが前記被加工物に形成さ
    れるように前記反射手段を駆動する駆動手段と、この駆
    動手段にて駆動された前記反射手段で反射されたレーザ
    光を集光して、前記被加工物へ集光したレーザ光を照射
    し、前記被加工物上へ所望のパターンを形成する集光手
    段とを具備したことを特徴とするレーザ加工装置。
JP4051255A 1992-03-10 1992-03-10 レーザ加工装置 Pending JPH05245663A (ja)

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JP4051255A JPH05245663A (ja) 1992-03-10 1992-03-10 レーザ加工装置

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JP4051255A JPH05245663A (ja) 1992-03-10 1992-03-10 レーザ加工装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100590263B1 (ko) * 2004-11-03 2006-06-19 삼성에스디아이 주식회사 레이저 열전사 장치와 그를 이용한유기전계발광표시장치의 제조방법
CN107571638A (zh) * 2017-11-22 2018-01-12 盐城方天无纺制品有限公司 一种激光印制的推料机构

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