JPH11277281A - Perforation forming device - Google Patents

Perforation forming device

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JPH11277281A
JPH11277281A JP10084512A JP8451298A JPH11277281A JP H11277281 A JPH11277281 A JP H11277281A JP 10084512 A JP10084512 A JP 10084512A JP 8451298 A JP8451298 A JP 8451298A JP H11277281 A JPH11277281 A JP H11277281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
shutter disk
laser light
perforation
Prior art date
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Pending
Application number
JP10084512A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kono
修 河野
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Toppan Edge Inc
Original Assignee
Toppan Forms Co Ltd
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Publication date
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an inexpensive perforating device. SOLUTION: The paper 10 on which perforation is to be formed is transported at high speed in a tense state by means of rollers 12, 14. A carbon dioxide gas laser 16 generates a laser beam continuously. A shutter disk 18 equipped with a number of fins (8 fins in this embodiment) radially is placed at a position shifted horizontally from the optical path of the laser 19 output beam, and rotated at a prescribed revolution speed by a motor 20. The output beam of the laser 16 is intermittently shielded with the fins of the shutter disk 18. The motor 20 is fixed on a holding plate 22 movable against a fixed part. With the holding plate 22, the shutter disk 18 can be adjusted in the horizontal shift quantity against the output beam of the laser 16. The horizontal shift quantity determines the cut/tie ratio of perforation.

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、紙などのシート材
にレーザ光によりミシン目を形成するミシン目形成装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a perforation forming apparatus for forming perforations on a sheet material such as paper by a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ光は細いビームで被加工物に照射
することにより、高精度で所望のパターンを加工でき
る。例えば、用紙加工では、カット、ハーフ・カット及
びミシン目を任意のパターンで高速に形成できるという
利点がある。レーザ発振器は、通常、炭酸ガス・レーザ
からなり、それをパルス発振させる。または、CW発振
させ、外部変調器によりパルス化する。
2. Description of the Related Art A desired pattern can be processed with high precision by irradiating a laser beam to a workpiece with a thin beam. For example, in paper processing, there is an advantage that cuts, half cuts, and perforations can be formed in an arbitrary pattern at a high speed. The laser oscillator usually consists of a carbon dioxide laser, and makes it pulse-oscillate. Alternatively, CW oscillation is performed, and pulsed by an external modulator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】非常に高速に搬送され
る用紙にミシン目を形成するには、レーザ発振器は、パ
ルス発振周波数が対応して高く、しかも、高出力なもの
を使用しなければならない。
In order to form perforations on paper conveyed at a very high speed, a laser oscillator having a correspondingly high pulse oscillation frequency and high output must be used. No.

【0004】しかし、高出力なレーザ発振器ほど、光学
応答性が悪いので、パルス周波数を上げるこができな
い。CW光をパルス化する従来の外部変調器は、100
W程度にまでしか対応していないだけでなく、非常に高
価である。従って、従来、低価格で高速なミシン目加工
が困難であった。
[0004] However, the higher the output of a laser oscillator, the lower the optical response, so that the pulse frequency cannot be increased. A conventional external modulator for pulsing CW light has 100
Not only does it support up to about W, but it is very expensive. Therefore, conventionally, it has been difficult to perform low-cost and high-speed perforation processing.

【0005】本発明は、このような問題点を解決し、高
速なミシン目加工が可能であり、安価なミシン目加工装
置を提示することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide an inexpensive perforation apparatus which can perform high-speed perforation processing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るミシン目加
工装置は、レーザ光源と、回転駆動手段を具備し、当該
レーザ光源から出力されるレーザ光を遮蔽する遮光部と
レーザ光を通過させる透光部とが回転軸の周囲に交互に
配置され、この回転軸を中心とした任意の半径位置の円
周上における当該遮光部と当該透光部との角度幅の比率
が各半径位置に応じて異なるシャッタ手段と、当該レー
ザ光が当該シャッタ手段を通過する際の、当該レーザ光
の光軸と当該シャッタ手段の回転軸との距離を相対的に
変化させる移動手段と、当該レーザ光の被写体であっ
て、ミシン目を形成される用紙を搬送する搬送手段とか
らなることを特徴とする。
A perforation processing apparatus according to the present invention comprises a laser light source and a rotation drive means, and a light-shielding portion for shielding a laser light output from the laser light source and a laser light passing therethrough. The light-transmitting portions and the light-transmitting portions are alternately arranged around the rotation axis, and the ratio of the angular width between the light-shielding portion and the light-transmitting portion on the circumference of an arbitrary radius position around the rotation axis is set at each radial position. Shutter means different in response thereto, moving means for relatively changing the distance between the optical axis of the laser light and the rotation axis of the shutter means when the laser light passes through the shutter means, It is characterized by comprising a transporting means for transporting a sheet on which a perforation is formed as a subject.

【0007】簡易な構造の光シャッタを用いるので、レ
ーザは、高出力でも、光学応答性の悪い安価なものでよ
くなり、装置全体を安価に実現できる。
Since an optical shutter having a simple structure is used, a low-cost laser having a low optical response can be used even at a high output, and the entire apparatus can be realized at low cost.

【0008】当該遮光部が任意の半径位置における円周
上において、何れも同じ角度幅である。これにより、実
効的にシャッタ手段の回転数を小さくすることができる
Each of the light shielding portions has the same angular width on the circumference at an arbitrary radial position. Thereby, the rotation speed of the shutter means can be effectively reduced.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例を
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0010】図1は、本発明の一実施例の斜視図を示
す。ミシン目を形成しようとする用紙10は、ローラ1
2,14によりピンと張った状態で高速に搬送されてい
る。二酸化炭素ガス・レーザ16は連続レーザ発振して
いる。角度方向に多数(本実施例では、8本)のフィン
を具備するシャッタ・ディスク18が、レーザ16の出
力光の光路から横にずれた位置に置かれ、モータ20に
より所定回転速度で回転する。
FIG. 1 shows a perspective view of one embodiment of the present invention. The paper 10 on which a perforation is to be formed
The paper is conveyed at a high speed in a state of being taut by 2 and 14. The carbon dioxide gas laser 16 oscillates continuously. A shutter disk 18 having a large number (eight in this embodiment) of fins in the angular direction is placed at a position shifted laterally from the optical path of the output light of the laser 16 and rotated at a predetermined rotational speed by a motor 20. .

【0011】本実施例では、モータ20は図示しない固
定部に対して可動な支持板22に固定されている。支持
板22により、シャッタ・ディスク18の、レーザ16
の出力光に対する横シフト量を調整できる。
In this embodiment, the motor 20 is fixed to a support plate 22 which is movable with respect to a fixed portion (not shown). The support plate 22 allows the laser 16
The lateral shift amount with respect to the output light can be adjusted.

【0012】レーザ16の出力光は、シャッタ・ディス
ク18のフィンにより間欠的に遮蔽される。これによ
り、レーザ光がパルス化される。シャッタ・ディスク1
8を通過したレーザ・パルス光は、用紙10に当たり、
用紙10上に、そのパルス光のデューティ比に応じたカ
ット長及びタイ長で縦ミシン目24を形成する。縦ミシ
ン目24のカット/タイ比は、レーザ16の出力光軸に
対する、シャッタ・ディスク18の横シフト量により決
定される。
The output light of the laser 16 is intermittently shielded by the fins of the shutter disk 18. Thereby, the laser light is pulsed. Shutter disk 1
The laser pulse light passing through 8 hits the paper 10
A vertical perforation 24 is formed on the paper 10 with a cut length and a tie length corresponding to the duty ratio of the pulse light. The cut / tie ratio of the vertical perforations 24 is determined by the lateral shift amount of the shutter disk 18 with respect to the output optical axis of the laser 16.

【0013】図2は、シャッタ・ディスク18の正面図
を示す。シャッタ・ディスク18は、放射状に等幅のフ
ィン18aが出ており、フィン18aによりレーザ光が
遮蔽され、フィン18a間の隙間18bをレーザ光が透
過する。従って、ある半径位置での、フィン18aの角
度と隙間18bの角度の比がタイとカットに比になる。
フィン18aが等幅になっているので、中心からずれた
位置をレーザ光が通るほど、カットの割合が大きくな
る。実際のカット長及びタイ長は、シャッタ・ディスク
18の回転数と用紙10の搬送速度によって決まる。
FIG. 2 shows a front view of the shutter disk 18. The shutter disk 18 has fins 18a of equal width radially projecting therefrom, the laser light being shielded by the fins 18a, and the laser light passing through the gaps 18b between the fins 18a. Therefore, the ratio between the angle of the fin 18a and the angle of the gap 18b at a certain radial position is equal to the ratio between the tie and the cut.
Since the fins 18a have the same width, the cut ratio increases as the laser beam passes through a position shifted from the center. The actual cut length and tie length are determined by the rotation speed of the shutter disk 18 and the transport speed of the paper 10.

【0014】図1では、フィン18aが等角度で配置さ
れているが、これを任意の角度で配置しても良い。フィ
ン18aの数と各フィン18aの置かれる角度とその幅
(角)により、単位長におけるミシン目のパターンが決
定される。
Although the fins 18a are arranged at equal angles in FIG. 1, they may be arranged at any angle. The pattern of perforations in a unit length is determined by the number of fins 18a, the angle at which each fin 18a is placed, and its width (corner).

【0015】図1では省略してあるが、シャッタ・ディ
スク18のフィン18aにより反射されたレーザ光が意
図しない箇所に当たるのを防ぐために、シャッタ・ディ
スク18を、レーザ光の光軸部分以外が隠蔽されたケー
スに収容する。
Although not shown in FIG. 1, in order to prevent the laser beam reflected by the fins 18a of the shutter disk 18 from hitting unintended portions, the shutter disk 18 is concealed except for the optical axis portion of the laser beam. Housed in the case.

【0016】タイ/カット比を変更するときでも、例え
ば、タイ長を一定にしたい場合がある。そのような場合
には、シャッタ・ディスク18の回転数及び/又は用紙
10の搬送速度を変更すればよい。
Even when changing the tie / cut ratio, for example, there is a case where it is desired to keep the tie length constant. In such a case, the rotation speed of the shutter disk 18 and / or the transport speed of the paper 10 may be changed.

【0017】本実施例では、レーザ16をCWレーザ発
振させ、外部のシャッタ・ディスク18でパルス化して
いるので、レーザ16は、光学応答性の悪い安価なもの
でよい。シャッタ・ディスク18は、例えば、金属板を
上述の形状に打ち抜いたもの、又は、レーザ16の出力
光を吸収しないディスク板上に、レーザ16の出力光を
完全反射又は吸収する材料を上述のパターンに付着(蒸
着等)させたものでよい。
In this embodiment, since the laser 16 is oscillated by the CW laser and is pulsed by the external shutter disk 18, the laser 16 may be inexpensive with poor optical response. The shutter disk 18 is formed, for example, by stamping a metal plate into the above-described shape, or on a disk plate that does not absorb the output light of the laser 16 by applying a material that completely reflects or absorbs the output light of the laser 16 to the above-described pattern. May be adhered to (e.g., vapor deposition).

【0018】シャッタ・ディスク18は高速に回転して
いるので、いわば空冷された状態になり、熱伝導率の高
い普通の金属を使用すれば、レーザ16からの高出力レ
ーザ光がフィン18aに当たっても溶解するといった恐
れは無いし、特に耐熱性の高い材料を使用しなければい
けないといったこともない。従って、本実施例では、非
常に安価に高出力のパルス光を得られる。
Since the shutter disk 18 is rotating at a high speed, it is in an air-cooled state, so that, if a normal metal having a high thermal conductivity is used, even if a high-power laser beam from the laser 16 hits the fin 18a, There is no danger of melting, and there is no need to use a material with particularly high heat resistance. Therefore, in this embodiment, a high-power pulse light can be obtained at very low cost.

【0019】また、本実施例では、シャッタ・ディスク
18の、レーザ16の出力光に対するオフセット量でタ
イ/カット比を調整できるので、簡単にタイ/カット比
を変更できる。更には、シャッタ・ディスク18を交換
することで、自在なミシン目パターンを実現できる。
In the present embodiment, the tie / cut ratio can be adjusted by adjusting the offset amount of the shutter disk 18 with respect to the output light of the laser 16, so that the tie / cut ratio can be easily changed. Further, by exchanging the shutter disk 18, a flexible perforation pattern can be realized.

【0020】縦ミシン目の実施例を説明したが、横ミシ
ン目に対しては、シャッタ・ディスク18を通過したレ
ーザ光をポリゴン・ミラー等で用紙10の横方向に走査
すればよい。
Although the embodiment of the vertical perforation has been described, the laser beam passing through the shutter disk 18 may be scanned in the horizontal direction of the sheet 10 by a polygon mirror or the like for the horizontal perforation.

【0021】上記実施例では、シャッタ・ディスク18
自体を、レーザ16の出力レーザ光の光軸に対して横に
移動自在としたが、シャッタ・ディスク18(のモータ
20)を固定とし、レーザ光の光軸をシャッタ・ディス
ク18の回転軸に近づけたり、遠ざけたりできるように
してもよい。図3は、その変更実施例の斜視図を示す。
図1と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
In the above embodiment, the shutter disk 18
The laser 16 itself can be moved laterally with respect to the optical axis of the output laser light of the laser 16, but the shutter disk 18 (motor 20) is fixed, and the optical axis of the laser light is set to the rotation axis of the shutter disk 18. You may make it possible to approach and move away. FIG. 3 shows a perspective view of the modified embodiment.
The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0022】レーザ30は用紙10に平行にレーザ光を
出力するように配置され、ミラー32がレーザ30から
のレーザ光を90度回転して、用紙10の方に向ける。
ミラー32と用紙10との間にシャッタ・ディスク18
が配置される。ミラー30は用紙10に平行に移動自在
であり、ミラー30を移動させることで、シャッタ・デ
ィスク18の回転中心軸に対するレーザ光の光軸のずれ
量を調整できる。シャッタ・ディスク18を回転するモ
ータ20は固定されている。
The laser 30 is arranged so as to output a laser beam parallel to the sheet 10, and the mirror 32 rotates the laser beam from the laser 30 by 90 degrees and directs the laser beam toward the sheet 10.
The shutter disk 18 is provided between the mirror 32 and the sheet 10.
Is arranged. The mirror 30 is movable in parallel with the sheet 10, and by moving the mirror 30, the amount of deviation of the optical axis of the laser beam from the rotation center axis of the shutter disk 18 can be adjusted. The motor 20 for rotating the shutter disk 18 is fixed.

【0023】また、上述した実施例では、シャッタ・デ
ィスク18を、複数のフィンを有するプロペラ状とした
が、ディスクの各部に所望の大きさの孔を多数開けたも
のであってもよい。半径によって、角度方向の孔の数及
び大きさを変更すれば、シャッタ・ディスクを光軸から
ずらす量を変更するだけで、より柔軟にミシン目のパタ
ーンを変更及び選択できるようになる。
In the above-described embodiment, the shutter disk 18 has a propeller shape having a plurality of fins. However, the shutter disk 18 may have many holes of a desired size in each part of the disk. By changing the number and size of the holes in the angular direction depending on the radius, the pattern of the perforations can be changed and selected more flexibly simply by changing the amount of displacement of the shutter disk from the optical axis.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、安価な構成でミシン目を形成で
き、タイ/カット比も簡単に変更できる。更には、任意
のミシン目パターンも容易に実現できる。
As can be easily understood from the above description, according to the present invention, perforations can be formed with an inexpensive configuration, and the tie / cut ratio can be easily changed. Further, an arbitrary perforation pattern can be easily realized.

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

【図1】 本発明の一実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例のシャッタ・ディスク18の正面図
である。
FIG. 2 is a front view of the shutter disk 18 of the embodiment.

【図3】 本発明の変更実施例の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a modified embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:用紙 12,14:ガイド・ローラ 16:レーザ 18:シャッタ・ディスク 18a:フィン 20:モータ 22:支持板 24:形成されたミシン目 30:レーザ 32:ミラー 10: paper 12, 14: guide roller 16: laser 18: shutter disk 18a: fin 20: motor 22: support plate 24: formed perforation 30: laser 32: mirror

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源と、 回転駆動手段を具備し、当該レーザ光源から出力される
レーザ光を遮蔽する遮光部とレーザ光を通過させる透光
部とが回転軸の周囲に交互に配置され、この回転軸を中
心とした任意の半径位置の円周上における当該遮光部と
当該透光部との角度幅の比率が各半径位置に応じて異な
るシャッタ手段と、 当該レーザ光が当該シャッタ手段を通過する際の、当該
レーザ光の光軸と当該シャッタ手段の回転軸との距離を
相対的に変化させる移動手段と、 当該レーザ光の被写体であって、ミシン目を形成される
用紙を搬送する搬送手段とからなることを特徴とするミ
シン目形成装置。
1. A laser light source comprising: a laser light source; and a rotation driving means, wherein a light-shielding portion that shields a laser beam output from the laser light source and a light-transmitting portion that passes the laser beam are alternately arranged around a rotation axis. A shutter means in which the ratio of the angular width between the light-shielding part and the light-transmitting part on the circumference of an arbitrary radius position about the rotation axis differs depending on each radial position; Moving means for relatively changing the distance between the optical axis of the laser light and the rotation axis of the shutter means when passing through, and transporting a paper sheet which is a subject of the laser light and is to be formed with perforations. A perforation forming apparatus, comprising:
【請求項2】 当該遮光部が任意の半径位置における円
周上において、何れも同じ角度幅である請求項1に記載
のミシン目形成装置。
2. The perforation forming apparatus according to claim 1, wherein the light shielding portions have the same angular width on a circumference at an arbitrary radial position.
【請求項3】 当該レーザ光源から出力されるレーザ光
が連続光である請求項1に記載のミシン目形成装置。
3. The perforation forming apparatus according to claim 1, wherein the laser light output from the laser light source is continuous light.
JP10084512A 1998-03-30 1998-03-30 Perforation forming device Pending JPH11277281A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045573A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for manufacturing perforated plastic film
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