PT86545B

PT86545B - Processo e aparelho laser para marcar repetitivamente uma folha em movimento

Info

Publication number: PT86545B
Application number: PT86545A
Authority: PT
Inventors: Antony Stuart Bransden; John Henry Porter Clarke Megaw; Malcolm John Terry; Brooke Armitage Ward
Original assignee: Wiggins Teape Group Ltd
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1993-08-31
Also published as: CA1290816C; EP0279505B1; ZA88244B; ES2016673B3; US4874919A; DE3860344D1; PT86545A; FI880143A; ATE54856T1; GB8700765D0; AU1024888A; JPS63191581A; FI90024B; EP0279505A2; FI90024C; EP0279505A3; FI880143A0

Description

MEKÔRIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a um processo e aparelho para marcar material em folha em movimento pela acção da luz sobre ele. 0 invento aplica-se em particular na marcação de uma banda de mate, rial tal como papel movendo-se longitudinalmente. Uma preocupação particular do invento é a utilização da energia láser para a marcação do material. Compreender-se-á que neste contexto luz” tanto de um láser como de outra fonte inclui radiação tanto dentro como fóra do espectro vizível, Marcação” de uma folha é aqui utilizada para significar a efectivação de uma mudança na folha fazendo embater luz na folha. Uma tal mudança pode por ex emplo, ser termlcamente induzida ou induzida foto-auimicamente e pode ser ou não vizível. A utilização prática do invento tem aplicação particular onde a marcação a ser aplicada à folha esteja de acordo com algum padrão ou desenho requerido. 0 invento será descrito particularmente em relação à marcação de papel com uma imagem visível.

Foi à muito estabelecido na marcação de papel, marcar a ban da com marca de água sobre o arame de Foudrinier. A banda é mar cada assim em intervalos suficientes tanto através da banda como ao longo dela de modo que quando a banda é finalmente talhada e cortada em folhas individuais, cada folha suportava uma marca de · água aBBOciada com o fabricante de papel. Na prática a marcação com marca de água do modo convencional é apenas económico para qualidades de papel relativamente caras que são produzidas a velocidades relativamente lentas. A marcação com marca de água não é normalmente aplicada a papéis nos quais a marcação com mar ca de água pode ser obscurecida por revestimentos aplicados subse. quentemente. Não é aplicada com os papéis que são para ser utilizados no fabrico de papel químico sem carbono exepto para os ca beçalhos de cartas ou para qualidades extra de gramagem relativamente baixa, principalmente na zona económica acima mencionada.

No entanto o fabricante de tais papéis pode desejar identificar o papel com a sua própria marca, visto que as folhas corta67 206

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-3das quando embaladas e vendidas apresentarão normalmente o rotulo de qualquer outra companhia. Assim aparece a necessidade de existirem outros meios de marcação que sejam identificáveis mas que não sejam demasiado obstrutivos para a utilização para a qual o papel se destina.

Muitos materiais tais como metal, plásticos e papel podem ser marcados pela utilização da luz láser que remove uma camada de revestimento ou actua na camada superficial de um material de base. Tal acção pode ser um remoção ou queimadura do material ou outra mudança induzida termicamente, tal como uçje. mudança de cor, dependendo do material em questão. Um exemplo da utilização de láser para este fim é descrito no jornal Laser Focus de Julho de 1975 páginas 28 a 32 sob o título Fast laser pulses can etch a pattern on a moving part on production line (Impulsos láser rápidos podem marcar com marca de água um padrão numa parte em movimento numa linha de produção). 0 aparelho para este fim geral está disponível em diversos fabricantes. Nos apa relhos disponíveis comercialmente uma máscara contendo o padrão a ser marcado sobre o produto é imprimida no produto. A máscara tem a forma de uma matriz através do qual a luz se transmite. Toda a máscara é iluminada com um impulso láser para produzir uma imagem pulsada no produto. Utilizando impulsos curtos de energia suficiente, o aparelho pode marcar claramente uma super fície movendo-se rapidamente.

Tal aparelho pode ser utilizado para marcar papel. Em prin cípio pode ser utilizado numa máquina de marcar papel ou noutras máquinas para processamento de banda fabricada, tais como máquinas de revestimento que aplicam microcápsulas para papel de cópia sem carbono. Uma tal banda por ter normalmente até vários metros de largura e é normal e subseouentemente fendida longitu dinalmente em rolos que podem então ser utilizados para fornecerem folhas tanto numa forma precortada como fornecerem banda de papel contínua. Assim cada secção longitudinal a ser cortada da banda requer ser marcada em intervalos ao longo do seu comprimen to. Apesar de, em princípio, isto poder ser feito pelo disposi67 206

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tivo de impressão por impulso descrito com o auxilio de divisores de feixe, estes dividem a energia do impulso, requerendo um aumento da potência da fonte láser para uma intensidade de imagem requerida na banda. A potência de impulso requerida é rela tivamente alta uma vez que toda a área da máscara tal como impri mida é iluminada ao mesmo tempo e o tempo de permanência efectivo sobre a banda em movimento é necessariamente curto, de modo a evitar borrar a imagem. Normalmente uma banda pode ser movida a velocidades acima de 20 m/s.

Houveram numerosas propostas para utilizar a energia láser para perfurar o papel das pontas de cigarro. Aqui o objectivo é formar pequenas perfurações e não formar qualquer imagem no papel. Tais propostas utilizaram meios de comutação ópticos, possivelmente combinados com arranjos de focagem, para dirigirem um feixe láser para localizações sucessivas através e ao longo da banda. Estas propostas envolveram a utilização de arranjos desfasados de elementos ópticos, muitas vezes dispostos de modo rotativo. Exemplos são encontrados nas especificações das patentes britânicas GB 1 603 752, 2 022 492, 2 027 628 e 2 032 323; e nas especificações das patentes europeias EP 0021165 e 0047604. Disposições de comutação ópticas são também descritas nas patentes GB 2 074 341 e EP 0042173. Uma alternativa à comutação óptica é descrita na patente GB 2 118 882 na qual a banda de papel de ponta de cigarro passa sobre um tambor tendo filas de aberturas separadas circunferencialmente, para as quais láseres individuais localizados no tambor, são dirigidos.

A especificação da patente GB 2 161 752A descreve a aplica ção de energia láser a uma banda em pontos seleccionados. A pa tente GB 2 133 352 descreve como um feixe láser pode ser utilizado para marcar um produto em movimento pela utilização de deflexão de feixe controlada electronicamente para produzir sinais numa base de matriz por pontos.

É também conhecido gravar com láser materiais incluindo papel. Um tal dispositivo é descrito na patente GB 2 126 955 em

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-5que a imagem gravada e o objecto a ser gravado são explorados em quadro por um feixe láser focado. Isto não é adequado para marcação múltipla de uma banda em movimento.

Será descrito abaixo mais completamente o aparelho em que um láser CW de onda contínua é utilizado para proporcionar a mar cação da banda em diversas localizações transversalmente à banda movendo-se longitudinalmente e repetitivamente ao longo da banda. 0 feixe de entrada é sequencialmente comutado para várias locali zações de saída por elementos ópticos e pode ser disposto para proporcionar a utilização quase contínua da energia do feixe láser. Efectivamente os elementos de comutação ópticos servem para estabelecer sequencialmente uma pluralidade de percursos ópti cos terminando nas localizações de saída, mas tendo uma entrada comum para receber o feixe láser. Tem interesse particular para marcar a banda com uma imagem que é derivada de uma máscara de suporte de imagem. 0 aparelho a ser descrito explora a máscara o que permite uma potência de feixe mais baixa a ser utilizada do que seria o caso para imprimir toda a máscara.

Para efectuar a exploração, o feixe láser de entrada é foca do para uma configuração predeterminada que é explorada através da máscara de modo a modular a distribuição de intensidade. A exploração de cada máscara é executada pelo aparelho descrito abaixo pela focagem do feixe para uma configuração alongada que é fixada no espaço e movimentar a máscara através do foco. Um tal foco é requerido para cada localização de saída através da banda. Os focos interceptados pelas respectivas máscaras podem permanecer num plano que fica sensivelmente na superfície da ban da. Este é um dispositivo de contacto em que a banda é convenientemente guiada sobre a superfície de um tambor rotativo. As máscaras são colocadas na superfície e os outros elementos ópticos estão contidos dentro do tambor. Ê preferido, no entanto, utilizar uma disposição sem contacto em que os focos de exploração de máscara são formados em pontos intermédios nos percursos ópticos respectivos e são reimprimidos e assim focados para a banda pelas ópticas de saída em cada percurso. Os focos de li-

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-6nha reimprimida na banda são modulados de acordo com a imagem de máscara à medida que a máscara é explorada. Visto que a linha modulada na banda é também fixa espacialmente, a própria banda proporciona o movimento de exploração necessário para reproduzir a imagem sobre ela.

Serão descritas duas técnicas para executar a comutação do feixe e focagem. A primeira utiliza segmentos de espelho cónicos para executar tanto a comutação do feixe como a focagem. Isto é feito na prática pela montagem dos segmentos numa estrutura em rotação contínua. A segunda técnica emprega segmentos de espelho cónicos para executar a focagem e conjuntos de espelhos planos para executar a comutação do feixe. Neste caso os segmentos de espelho cónicos são montados fixamente e os conjun tos de espelhos planos são montados numa estrutura rotativa. Os espelhos cónicos têm a propriedade de produzirem um foco de linha como discutido acima.

Ao implementar a primeira técnica a comutação de feixe e a focagem para linhas podem ser convenientemente executadas por conjuntos de segmentos de espelho cónicos dispostos numa estru tura rotativa cujo eixo de rotação se prolonga transversalmente à banda. Cada conjunto de segmentos de espelho cónicos está lo calizado num anel cilíndrico, estando os conjuntos transversalmente espaçados através da banda. Os segmentos de cada conjunto estão angularmente espaçados e os conjuntos estão angularmen te desfasados de modo que como visto por um feixe láser entrando eles estão intercalados de modo que o feixe embate em apenas um segmento de espelho cónico num instante e preferivelmente so bre segmentos de espelho de diferentes conjuntos em sucessão à medida que os conjuntos rodam. Com a ajuda de outros elementos ópticos o feixe pode ser trazido para os focos de linha nas posições requeridas para imprimir sobre o papel.

Através da orientação dos segmentos de espelho cónicos para terem os seus eixos de cone coincidentes com o eixo de rotação cada linha de foco produzida pelo feixe entrando embatendo num espelho em movimento é fixa no espaço e os focos de linha

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sucessivos produzidos por qualquer um dos conjuntos de espelhos cónicos permanece no mesmo ponto espacial fixo. Neste caso os focos de linha não estão apenas fixados numa direcção transversal à direcção do movimento da banda mas estão fixos também na direcção longitudinal. A exploração da máscara relevante por uma tal linha fixa é efectuada movendo a máscara relativamente ao feixe de linha. Convenientemente a máscara pode ser transportada por, ou de outro modo rodada sincronizadamente com, a estrutura transportando os segmentos de espelho. Uma disposição é ter uma respectiva máscara para cada segmento de espelho que é posicionado para atravessar a linha focada à medida que o espelho atravessa o feixe láser.

A segunda técnica tem um espelho cénico fixado no percurso óptico para cada localização de saída através da banda. Estes espelhos fixos são convenientemente fixados em linha com as secções longitudinais respectivas da banda a ser marcada. Adja cente a cada espelho cénico existe um conjunto de montagens de espelhos planos, dispostas numa maneira desfasada angularmente para rotação para comutar repetitivamente o feixe para o espelho cénico. Os conjuntos de montagens de comutação de espelhos planos estão eles próprios desfasados uns dos outros, isto é eles estão desfasados angular e progressivamente através da banda de modo que como se vê através de feixe entrando os espelhos estão intercalados para proporcionarem uma sequência repetida de marcações através da banda.

As montagens de espelhos planos de preferência utilizam pa res de espelhos, especificamente em ângulos rectos. Um primeiro espelho do par está alinhado para ir para uma posição em fren te do espelho cónico associado à medida que a rotação progride. 0 segundo está deslocado radialmente do primeiro para interceptar o feixe de modo que reflita o feixe para o primeiro. Uma adaptação particular desta disposição é ter os segundos espelhos dos pares posicionados alternativamente em raios maiores e menores em redor do conjunto, isto é, em círculos interiores e exteriores. Com uma tal disposição o feixe entrando é deslocado

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lateralmente entre os raios de círculo interior e exterior por um dispositivo corte de feixe de entrada que é rodado sincronamente com a rotação dos espelhos de comutação.

Os espelhos cónicos fixos produzem focos de linha como já se descreveu e as máscaras de suporte de imagem são transportadas com a rotação de espelhos planos de modo que são explorados pelos focos de linha da maneira já explicada. De preferencia os focos de linha modulados são reimprimidos na banda.

De acordo com um aspecto do presente invento é proporciona do um processo para marcar material em folha movendo-se ao longo de um percurso predeterminado compreendendo os passos de: estabelecer repetitivamente através de meios ópticos de co mutação de percurso uma ligação óptica entre uma porção de entrada de um percurso óptico e uma porção de saída do per curso óptico, porção de saída que termina na folha em movi mento numa localização que é fixada espacialmente numa direcção transversal à direcção do movimento da folha, dirigindo um feixe de luz ao longo da porção de entrada do per curso óptico, pelo menos, às vezes quando a ligação óptica é estabelecida, pelo que o feixe de luz embate na folha em movimento na dita localização, provocando o dito feixe de luz uma mudança na folha para marcar a mesma em intervalos espaciais na direcção do movimento; caracterizado por o feixe de luz ser focado para uma configuração predeterminada na dita localização e por a modulação da configuração de feixe predeterminada ser feita por meio de uma máscara de suporte de imagem para marcar a folha de acordo com a imagem.

A configuração acima mencionada poder ser uma configuração alongada, prolongando-se transversalmente na direcção do movimento da folha.

Nas concretizações a serem descritas um movimento de expio ração é efectuado entre a máscara e a configuração de feixe pre determinada. 0 feixe pode ser focado para a sua configuração predeterminada num ponto precedendo a já mencionada localização

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-9e a configuração reimprimida na localização. O movimento de exploração entre a máscara e o feixe é efectuado neste ponto prece dente.

Serão descritos as respectivas disposições ópticas nas quais a focagem de feixe é executada pelos meios de comutação de percurso óptico e por meios separados dos meios de comutação.

Mais particularmente, o processo do invento pode ser utili zado para marcar uma folha ao longo de, pelo menos, um eixo adi cional na direcção do movimento da folha e para este fim, de pre ferencia compreende o estabelecimento repetitivamente pelos ditos meios de comutação ópticos de uma ligação óptica entre a dita porção de entrada e uma porção de saída adicional de um percurso óptico adicional, porção de saída adicional que termina numa localização adicional que está fixa espacialmente numa direcção transversal à direcção do movimento da folha e está tranjs versalmente desfasada da localização mencionada primeiro, estando as ligações ópticas estabelecidas no percurso óptico mencionado primeiro intercaladas em tempo com as estabelecidas no percurso óptico adicional, ocorrendo a direcção do feixe de luz ao longo da dita porção de entrada, pelo menos, quando as ligações ópticas às porções mencionadas primeiro e de saída adicional são estabelecidas, pelo que o feixe de luz embate também na folha em movimento na dita localização adicional e focando o dito feixe de luz na dita localização adicional para uma configuração predeterminada e modulando esta última configuração por meio de uma máscara de suporte de imagem para marcar também a folha em inter valos espaciais na direcção do movimento ao longo de um eixo des fasado transversalmente a partir das marcações mencionadas primeiro .

Noutro aspecto o invento proporciona um aparelho óptico pa ra utilização na produção de uma imagem numa folha em movimento de material compreendendo um ponto de entrada de feixe para receber um feixe láser num alinhamento predeterminado, pelo menos, meios receptores de máscara para receberem uma máscara suportan do uma imagem, meios ópticos incluindo primeiro e segundo ele-

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-10mentos ópticos transportados por uma estrutura móvel repetitivamente num percurso predeterminado para interceptar o feixe em instantes diferentes, nos quais tal movimento para comutar o fei xe para o ou os diferentes meios receptores de máscara, estando os ditos meios ópticos adaptados para focar o feixe láser recebido para uma linha nos meios receptores de máscara para os quais o feixe é comutado, estando os meios receptores de máscara e os meios ópticos dispostos de modo a proporcionarem um movimento re lativo entre a linha e os meios receptores de máscara, nos quais é focada para exploração de uma máscara neles recebida.

A estrutura referida no parágrafo precedente pode ser montada rotativamente, pelo que cada um dos ditos elementos descreve um percurso arqueado e pode ter meios de accionamento acoplados a ela para a rodarem contínuamente.

Numa concretização do aparelho óptico descrito abaixo, o primeiro e segundo elementos estão adaptados para focarem o fei xe assim interceptado para uma linha fixada no espaço à medida que os elementos de intercepção se movem e em que os meios recep tores de máscara estão montados na dita estrutura para se moverem em sincronismo com ela de modo a efectuarem a exploração em relação à linha fixa espacialmente relevante. Estes primeiro e segundo elementos podem compreender segmentos de espelho cónicos montadoB para terem os seus eixos de cone coincidentes com o eixo de rotação da estrutura. Eles podem ser montados para interceptarem o feixe láser em pontos diferentes do longo do feixe para proporcionarem focos de linha respectivos que são espacialmente separados.

Num aparelho preferido o primeiro elemento é um de um primeiro conjunto de elementos semelhantes montados para interceptarem o feixe recebido no mesmo primeiro ponto ao longo do seu percurso e em intervalos diferentes durante o movimento da dita estrutura, e o segundo elemento é um de um segundo conjunto de elementos semelhantes montados para interceptarem o feixe recebido num segundo ponto ao longo do seu percurso e em intervalos diferentes durante o movimento da dita estrutura que estão in-

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Ref: JWB/SS/Ap259/93E tercalados com as intercepçães de feixe do primeiro conjunto de elementos.

Como se mencionou acima,os meios receptores de máscara podem ser montados na estrutura e neste caso os elementos do primeiro conjunto podem proporcionar segmentos de linha respectivos,no mesmo primeiro ponto espacial nas suas respectivas inter cepções de feixe e os elementos do segundo conjunto proporcionam linhas focadas respectivas, no mesmo segundo ponto espacial nas suas respectivas intercepçSes do feixe. Mais particularmen te quando são empregues segmentos de espelho cónicos, então, de preferencia, os elementos do primeiro conjunto têm superfícies cónicas que são segmentos de um primeiro cone e os elementos do segundo conjunto têm superfícies cónicas que são segmentos de um segundo cone.

No aparelho podem existir o primeiro e o segundo dispositivos fixos para voltar a representar as linhas focadas nos ditos primeiro e segundo pontos respectivamente para o terceiro e o quarto pontos fixos espacialmente, respectivamente.

Noutra concretização do aparelho do invento, os meios ópti cos incluem pelo menos um elemento óptico fixo para focagem do feixe para uma linha e os primeiro e segundo elementos ópticos atrás mencionados compreendem espelhos planos. Neste caso o pri meiro e o segundo elementos podem ser montados para intercepção de feixe em pontos diferentes ao longo do feixe e um elemento óptico fixo respectivo,está então associado com o primeiro e o segundo elementos para receber o feixe assim interceptado e focagem do mesmo para uma linha. 0 ou cada um dos elementos ópticos fixos pode compreender um segmento de espelho cónico.

Mais particularmente nesta concretização, de preferência, o primeiro elemento é um de um primeiro conjunto de elementos semelhantes montados para executarem a intercepção de feixe num primeiro ponto em intervalos diferentes durante o movimento da dita estrutura, e o dito segundo elemento é um de um segundo conjunto de elementos semelhantes montados para executarem a_ intercepção de feixe num segundo ponto deslocado do primeiro

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-12ponto na direcção do embate de feixe nele e em intervalos diferentes durante o movimento da dita estrutura que estão intercalados com a intercepção de feixe do primeiro conjunto de elemen tos. Um único elemento óptico de focagem, respectivo, está associado com cada um dos primeiro e segundo conjuntos de elementos e cada um dos elementos ópticos dos primeiro e segundo conjuntos compreende um par de espelhos planos. Estes espelhos pia nos de cada par são colocados em ângulos rectos uns em relação aos outros para inverter a direcção de embate de feixe neles.

Numa concretização preferida para a concretização acabada de explicar os elementos ópticos do primeiro conjunto estão des fasados dos do segundo conjunto quando vistos perpendicularmente à direcção de embate de feixe e compreendem, além disso, mei os de comutação de percurso óptico adicionais para recepção de um feixe de entrada dirigido para o dito ponto de entrada e para comutação do dito feixe para o primeiro e o segundo percursos interceptados pelos ditos primeiro e segundo conjuntoB de elemen tos, respectivamente sendo os ditos meios de comutação de percur so óptico adicionais operáveis em sincronismo com o movimento da dita estrutura.

É também um aspecto do presente invento proporcionar um apa relho para marcar repetitivamente uma folha de material em movimento com uma imagem,compreendendo:

aparelho óptico de acordo com o mencionado acima, meios para gerarem e proporcionarem um feixe láser no dito ponto de entrada de feixe do aparelho óptico; e meios para movimentarem uma folha ao longo de um percurso predeterminado para receber imagens da ou de cada máscara expio rada por um segundo segmento de linha. Neste aparelho de marcação, os meios para gerarem e proporcionarem o feixe láser incluem, de preferencia um láser de onda contínua, meios para monitorizarem o alinhamento do feixe láser no ponto de entrada pa ra proporcionarem um sinal indicativo de erro em alinhamento e meios no percurso do feixe láser para o dito ponto de entrada de feixe para ajustamento do alinhamento do feixe láser de acor

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-13do com o dito sinal de erro. Pode, adicionalmente, compreender meios ligados num percurso de realimentaçSo com o láser para mo nitorizar e regular a potência de saída láser.

Duas concretizações do invento para marcar uma banda de pa pel em movimento serão agora descritas com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a fig. 1 é um diagrama esquemático de um aparelho láser para marcar repetitivamente uma imagem em secções longitudinais de uma banda de papel em movimento longitudinal;

a fig. 2 mostra uma representação diagramática de um dispositivo óptico incluindo uma disposição de espelho rotativo para utilização no aparelho da fig. 1 olhando na direcção axiel da seta A na fig. 3, proporcionando a disposição de espelho tanto comutação de feixe como focagem de linha;

a fig. 3 mostra um corte axial longitudinal através da dis posição de espelho da fig. 2;

a fig. 4 mostra uma disposição preferida para localizar com precisão a banda em relação às ópticas de processamento láser;

a fig. 5 mostra um corte axial longitudinal através de outro dispositivo óptico para utilização no aparelho da fig. 1 e no qual a focagem de feixe e a comutação de feixe é executada por espelhos separados fixos e rotativos, respectivamente;

a fig. 6 mostra uma vista frontal de uma estrutura de roda como utilizada no dispositivo óptico da fig. 5, transportando a estrutura de roda as montagens de espelhos de comutação;

a fig. 7 é uma vista em perspectiva de uma tal estrutura de roda com a lente de imprimir associada para reproduzir uma imagem numa banda em movimento;

a fig. 8 é um corte através de um dispositivo de corte de feixe de entrada para comutar o feixe entre os percursos de entrada separados lateralmente para o dispositivo óptico da fig. 5;

a fig. 9 é uma vista frontal do dispositivo de corte de fei_ xe da fig. 8 ; e a fig, 10 mostra uma máscara de matriz para utilização em

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-14cada uma das ópticas de processamento dos dispositivos ópticos.

Nas figuras, referencias numéricas semelhantes referem-se a partes semelhantes.

Referindo a fig. 1, uma banda de papel 10 é mostrada duran te o seu movimento no sentido do comprimento da direita para a esquerda na direcção da seta B ao longo de um percurso, guiada por rolos apropriados (não mostrados). Para os fins desta descrição, assume-se que a banda será eventualmente cortada num número de secções longitudinais, tais como lOa-lOd e que cada secção será cortada em folhas individuais. 0 objectivo do aparelho é marcar cada uma das folhas individuais com uma palavra ou logotipo indicativo do fabricante.

Um dispositivo óptico 20 está montado ao longo do percurso da banda e é mostrado mais completamente nas figs. 2 e 3 para proporcionar uma série de marcas ao longo de cada secção longitudinal lOa-lOd da banda em intervalos que permitirão à marca aparecer em cada folha cortada. 0 dispositivo óptico 20 recebe um feixe láser numa localização de entrada ou ponto de entrada de feixe 22. 0 feixe é gerado por um láser de onda contínua 30, tal como um láser de gás dióxido de carbono de 1KW ou superior. 0 feixe 32 é mostrado pela linha traço ponto e é transmitido atra vés de um percurso óptico 34 fechado. 0 percurso exacto dependerá das circunstâncias locais, mas inclui uma unidade de modificação de feixe (BMU) 40 para controlo do feixe no ponto de en trada 22. 0 feixe é guiado no seu percurso com o auxílio de e£ pelhos planos tais como 38 a,b,£.

A BMU 40 é efectivamente ura telescópio cuja função é proporcionar um feixe do tamanho requerido e divergente no ponto de entrada 22 a partir do feixe emergente do láser 30. 0 feixe emergente terá um tamanho de feixe e divergência particulares para um dado láser e assim a concepção óptica da BMU é dependen te do conhecimento das características do láser empregue. A concepção das ópticas da BMU é uma questão dentro da competência dos especialistas em dispositivos láser e não necessita de ser também explicada aqui.

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As características de feixe no ponto 22 podem ser monitorizadas no ponto ou como está representado, podem ser monitorizadas em termos do feixe emergente da BMU 40 por um espelho parcial 42 para desviar uma pequena proporção do feixe para um detector 44. Tais detectores são conhecidos na técnica láser e também não serão descritos.

Em qualquer caso pode-se provar desejável ter meios de monitorização do alinhamento do feixe no ponto de entrada 22 assim como da sua intensidade. A intensidade do feixe é de importância de modo a obter uma intensidade na superfície da banda que é suficiente para produzir uma marca visualmente aceitável sem da no excessivo para o material. Para este fim uma disposição 46 f

de monitorização separada para desviar uma pequena proporção do feixe e detecção do seu alinhamento e intensidade pode ser colo cada no ou adjacente ao ponto 22. A medida de alinhamento pode ser utilizada para gerar um sinal de controlo para um dos primei ros espelhos deflectores de feixe, tal como o 38b. 0 espelho po de ser montado de modo móvel para ser accionado por motor ao lon go de eixos ortogonais pelos meios indicados em diagrama em 4θ e que reagem ao sinal de controlo de alinhamento aplicado na linha 50. 0 sinal de medida de intensidade é aplicado na linha 52 como um sinal de realimentação para o láser 30. Um láser moderno convencional é controlado electronicamente para estabelecer a sua potência de saída e assim prontamente levado para estar ligado num circuito fechado de realimentação de controlo de potência. Existe vantagem de medir a intensidade tão perto quanto possível do ponto final de aplicação do feixe de modo não só a compensar as flutuações de funcionamento do láser mas também as do percurso de feixe.

Tendo descrito o modo pelo qual se estabelece um feixe láser, o dispositivo óptico de processamento láser para marcar a banda será agora descrito com referência às figs. 2 e 3. 0 dispositivo será descrito principalmente com referência aos elementos ópticos empregues para marcação de uma secção longitudinal 10a da banda. Disposições similares para marcação das outras secções

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estão espaçadas transversalmente através da banda e angularmente intercaladas de uma maneira que será subsequentemente explicada.

Apesar de ter sido feita referencia a uma localização de en trada ou ponto de entrada de feixe 22 não existe ponto defenido precisamente como tal. 0 aparelho tanto quanto descrito proporciona um feixe láser 32 de tamanho predeterminado e alinhamento para entrar no dispositivo óptico mostrado nas figs. 2 e 3.

Como explicado o alinhamento e intensidade do feixe pode ser monitorizado num ponto adjacente à localização de entrada 22 que pode ser observado como um plano rotacional interceptando a entrada de feixe para o dispositivo óptico como indicado na fig. 3. Neste ponto o feixe terá secção transversal circular com um diâmetro de cerca de 8 mm.

dispositivo óptico 20 inclui uma construção rotativa, con venientemente suportada dentro de um tambor cilíndrico 60 que es tá montado para rotação em torno do seu eixo 62. Um motor de ac cionamento (não mostrado) é proporcionado para rodar o tambor a uma velocidade uniforme ou a uma velocidade em sincronismo com a velocidade da banda. 0 tambor 60 está montado por cima e afasta do do percurso da banda 10, com o eixo do tambor perpendicular à direcção do movimento longitudinal da banda. Em cada marcação da banda o dispositivo óptico foca uma linha de luz láser na superfície da banda. Para assegurar um posicionamento preciso da banda durante o embate da linha na banda, a banda é de preferência guiada como se mostra na fig. 4, quando a banda passa num rolo 64 livremente rotativo, cuja superfície é perpendicular ao eixo óptico no ponto de embate. Para fácil representação e com preenção, nas figs. 2 e 3 assume-se que a banda deve-se movimen tar num plano debaixo do tambor 60.

No seu interior oco o tambor tem uma pluralidade de conjun tos de segmentos de espelho, estando os conjuntos espaçados axi almente através do tambor. Para clareza apenas de representação um conjunto 70 é mostrado completamente compreendendo por exemplo, sete segmentos 71a-77a, dispostos num anel cilíndrico espaçado equiangularmente. Cada segmento é formado a partir de

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um bloco de cobre tendo uma superfície 78 conformada e polida com a forma de um segmento de um cone cujo eixo coincide com o eixo de rotação 62 do tambor 60. Os segmentos são montados na superfície interior do tambor e podem ser localizados por uma parede anelar cilíndrica 61. Assim quando montadas dentro do tambor as faces de espelho cónicas 78 formam segmentos de um tronco de cone coaxial com eixo do tambor com o vértice do cone apontando pa ra longe da direcção do feixe láser de entrada 32. 0 eixo do fei xe láser é paralelo ao eixo 62 e está desfasado radialmente do eixo o mesmo que está dos segmentos de modo que cada segmento de espelho cónico intercepta e atravessa o feixe à medida que o tam bor é rodado. As figs. 2 e 3 mostram o feixe no ponto central do seu embate num dos segmentos de espelho 71a.

É uma característica do espelho cónico, rodado nesta orientação, que durante o tempo que o feixe láser embate nele, o espe, lho focará o feixe para um segmento de linha especialmente fixo. Este segmento de linha permanece no eixo do cone na ausência de quaisquer outras ópticas. Â medida que o tambor roda os segmen tos 71a-77a executam tanto a comutação como a focagem do feixe para uma linha. 0 feixe focado para a linha será referido como um feixe de linha.

dispositivo óptico 20 inclui também um espelho plano 80 suportado fixamente dentro do tambor 60 e posicionado e orientado para produzir o foco de linha na parede do tambor. 0 feixe de linha produzido pelos segmentos 71a-77a sai do tambor atra vés de aberturas respectivas 81a-87a na sua parede que estão ali nhadas com os segmentos de espelho. Ver-se-á melhor na fig. 2 que à medida que cada segmento 71a-77a intercepta o feixe láser de entrada 32, produz durante o período que durar a intercepção um feixe de linha especialmente fixo num ponto 82 que permanece na direcção axial e explora assim, pelo menos, parte da abertura associada 81a-87a que se move transversalmente para além dele. 0 eixo óptico através do ponto 82 é radial em relação ao eixo do tambor de modo que o feixe de linha permanece na parede do tambor e o eixo óptico prolongado intercepta a banda per67 206

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-18pendicular ao seu plano e à direcção do movimento. Fora do tambor, o dispositivo óptico 20 inclui uma lente de imprimir 90 que está montada no eixo óptico prolongado para imprimir o feixe de linha na superfície da banda. Assim à medida que o feixe de linha explora uma das aberturas 81a-87a, a sua imagem, fixa também no espaço, explora uma porção da superfície da banda em movimento. Se o feixe de linha é modulado na abertura a modulação é re produzida na actuação do feixe de linha na superfície da banda de modo a marcá-la. Pela colocação de meios para modular o feixe de linha, isto é para selectivamente aplicar máscara ao feixe, na abertura, a imagem transportada pelos meios de modulação é re produzida na superfície do papel.

Como se vê nas figs. 3 e 10 os meios de modulação 84 são uma matriz cortado, com o nome comercial, logotipo ou qualquer imagem que é para ser reproduzida no papel e a imagem é explora da pelo feixe de linha. A máscara de matriz é uma folha fina de cobre refletivo localizada na abertura na superfície exterior do tambor. Assim o ponto 82 do foco de feixe de linha fica na superfície do tambor. Á medida que o feixe explora a abertura de imagem na matriz a linha modulada reproduz a imagem na banda como se vê melhor na fig. 3. Se a velocidade periférica do tam bor é a mesma que a da banda, a imagem da máscara será reproduzida exactamente no papel; se não, o coeficiente de aspecto da imagem reproduzida não será 1:1. A largura máxima - na direcção do feixe de linha - da abertura da matriz é menor do que o comprimento do segmento de linha. Ao reproduzir uma imagem a partir de uma matriz tem de se ter em conta que a lente 90 de imprimir produz uma imagem invertida.

conjunto de segmentos de espelho representado tem sete aberturas e assim sete máscaras idênticas podem ser localizadas nas aberturas respectivas se marcas idênticas forem empregues em todas elas.

Dever-se-á ter em conta que a disposição assim como descri ta produzirá uma série de marcas espaçadas, sete por rotação do tambor, ao longo do eixo longitudinal da banda. Esta série de

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marcas pode ser assim alinhada ao longo de uma das secções longitudinais, por exemplo 10a para aquela banda é para ser mais tarde cortada. A técnica de comutação de feixe estende-se tam bém a dispositivos ópticos espaçados lateralmente pelo que uma pluralidade de séries de máscaras longitudinais podem ser espa çadas transversalmente através da banda, de modo a marcar as quatro secções longitudinais lOa-lOd mostradas na fig. 1.

Para este fim o tambor 60 é equipado com três conjuntos adicionais de sete segmentos de espelho 71b-77b, 71ç-77c e 71d-77d. Os segmentos de cada conjunto são espaçados equiangu larmente em torno do eixo 62 mas os conjuntos estão desfasados angularmente uns dos outros. Os conjuntos estão deslocados axi almente un6 dos outros ao longo do eixo 62 de modo que o tambor 60 contém quatro dispositivos ópticos de comutação de feixe para focagem e impressão, como já descrito na fig. 3. Isto é, em adição ao conjunto dos segmentos de espelho existe um conjunto associado de aberturas de alinhamento do tambor, contendo cada uma delas uma máscara de matriz e um espelho plano 80 respecti vo e uma lente 90 de imprimir para projecção de um feixe de linha para a superfície da banda. Os quatro espelhos planos 80 espaçados transversalmente e as lentes 90 de imprimir são supor tados em pórticos (não representados) prolongando-se através da banda e proporcionando quatro saídas transversalmente fixas para marcação da banda.

A construção e funcionamento das ópticas completas de processamento láser podem ser melhor compreendidos com referência à fig. 2. Esta mostra a tracejado o conjunto seguinte de segmen tos 71b-77b espaçados também ao longo do eixo, mas desfasados angularmente dos segmentos 71a-77a. Os dois conjuntos seguintes estão de igual modo desfasados tal como representado por meio do exemplo para os segmentos 74b, 74£, 74d mutuamente desfasados com e entre os segmentos 74a e 75a. Assim como se vê ao longo do eixo, os segmentos dos conjuntos estão intercalados e o feixe é sucessivamente comutado por um segmento respectivo de cada conjunto.

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-20Esta disposição produz sucessivamente uma marca em cada uma das quatro secções de banda lOa-lOd. numa sequência que é repetida sete vezes em cada rotação do tambor no caso represen tado.

Tanto o número de segmentos de espelho num conjunto como o número de conjuntos podem ser variados. Existe vantagem em ter o anel cilíndrico traçado pelo feixe láser 32 relativo ao tambor cheio com segmentos de espelho fazendo a utilização máxima da potência do láser CW. No lado mais distante do tambor da entrada do feixe pode ser colocado material absorvente para absorver qualquer luz láser que passa no dispositivo óptico. Ao tentar utilizar o maior número de segmentos tem de se tomar em atenção a necessidade que o feixe deve embater em cada segmento de espelho o suficiente para explorar a imagem da máscara de matriz. Assim a extensão angular do segmento não pode eer demasiado reduzida. Adicionalmente deve-se ter em conta a largura física do feixe relativa ao segmento de espelho. Num protótipo do aparelho o feixe tinha um diâmetro de 8 mm. Os segmentos tinham cerca de 35mm de largura na direcção de rotação de modo que o feixe era totalmente interceptado pelo espelho na distância de cerca de 19mm. A intensidade total do fei xe de linha focado 6 assim realizada nesta distância mais peque na.

Numa implementação prática do aparelho acima deBcrito, recomenda-se que sejam feitos os reparos seguintes.

Todas as ópticas estacionárias no dispositivo são refrigeradas para evitar possíveis distorções causadas por sobreaquecimento. Utiliza-se uma temperatura controlada de refrigerante e mantida acima do ponto de orvalho para evitar condensação nas superfícies de espelho. As montagens de lente de impri mir são abastecidas com ar comprimido seco e eem óleo para evitar que resíduos ee acumulem sobre as superfícies de lente e pa ra parar o bloqueio de feixe” provocado por vapor e resíduos do aparelho de transporte da banda e do processo relacionado que absorve uma parte significante do feixe láser. Para auxiliar

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-21eficientemente a utilização da energia lâser, o vapor e resíduos de tal processo devem ser efectivamente removidos do dispositivo óptico, particularmente nos espelhos de comutação de feixe, utilizando uma combinação de jactos de ar comprimido dispositivo de extração e injectores de protecção.

No aparelho descrito até aqui, os segmentos de espelho cónicos têm desempenhado a dupla função de comutação de percurso óptico e focagem de feixe para uma linha. Faz-se-á agora refe rência às figs. 5 a 9 dos desenhos que mostram três mudanças funcionais do aparelho acima descrito mas para produzir o mesmo resultado final. Estas mudanças são sumarizadas como se segue: separação das funções de comutação e de focagem, utilizan do uma combinação de espelhos fixos e rotativos para executarem estas funções e utilização especificamente de espelhos cónicos e montagens de espelhos planos para comutar; e utilização de uma disposição de comutação óptica adicional na entrada para proporcionar dois conjuntos de percursos ópticos para utilizar o feixe tão eficientemente quanto possível.

As figs. 5 a 9 mostram uma forma alternativa do dispositivo óptico e pretende-se que receba o feixe láser no ponto de en trada ou plano 22 e manipule o feixe para marcar a banda em intervalos ao longo de cada de uma pluralidade de secções longitudinais da maneira já descrita utilizando um feixe de linha fo cada para explorar uma máscara de suporte de imagem.

A fig. 5 mostra uma secção axial através de parte de uma estrutura 100 prolongando-se através da banda. A estrutura com preende uma armação 110 suportada fixamente para se prolongar através da banda e suportar dentro dela uma estrutura rotativa 120 tendo espelhos de comutação. 0 eixo da estrutura é indicado por 62. A armação tem um conjunto de segmentos cónicos de espelho 122a-122d cada um dos quais está montado num respectivo suporte direito 124a-124d espaçados através da banda. Os se£ mentos cónicos estão virados para fora e estão montados numa linha equidistante do eixo 62. 0 feixe de entrada é recebido à esquerda como se vê na figura mas é comutado opticamente de um

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-22modo a ser descrito, para embater em cada espelho cónico da direita. Os espelhos focam o feixe para uma linha ao longo de um eixo M-M que é o eixo comum dos espelhos cónicos e que é interceptado pelas máscaras de suporte de imagem como descrito abaixo. As linhas moduladas pela imagem da máscara são reimprimidas pelas lentes 90 para as secções longitudinais respectivas da ban da 10a, 10b etc. 0 resultado final, em consequência, é como dejs crito na concretização anterior.

A estrutura rotativa 120 é suportada dentro da armação 110 e inclui um veio 126 suportado em chumaceiras 127 nas paredes extremas 112 da armação. 0 veio é rodado por um motor de accionamento (não mostrado) e tem conjuntos de espelhos de comutação de feixe espaçados ao longo do veio para cooperarem com os respectivos espelhos cónicos 122a-122d. Cada conjunto de espelhos de comutação de feixe é suportado no que pode ser descrito como o raio de uma estrutura de roda cujo cubo é fixado a um veio 126 para com ele rodar. As rodas 128a-128d são idênticas em constru ção e estão localizadas para rodarem adjacentes aos respectivos espelhos cónicos 120a-120d para sucessiva e repetitivamente interceptarem o feixe entrado e dirigí-lo para os espelhos cónicos associados para imprimirem sucessivamente as secções de banda lOa-lOd. Para este fim as rodas são sucessiva e angularmente desi fasadas através da banda como se tomará mais claro a partir da descrição seguinte.

A construção de uma roda será explicada com referência às figs. 5 e 6. A fig. 6 mostra uma roda 128 como se vê no lado esquerdo na fig. 5 e na posição de intercepção de feixe da roda 128a.

A roda 128 representada tem oito raios 130 espaçados equiangularmente prolongando-se de um cubo 132 fixado num veio 126, para um perímetro circular 132 que roda dentro da armação 110. Cada raio tem um par de espelhos planos dispostos a 90° uns em relação aos outros para inverterem a direcção do feixe de entra da. Cada par de espelhos planos compreende um espelho 136 radi almente interior disposto num circulo comum que intercepta a li

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-23nha dos espelhos cónicos de modo que à medida que a roda roda cada espelho interior vai para a posição em frente do espelho cónico associado, como pode ser visto a partir da fig. 5. Os espelhos exteriores 138 dos pares são dispostos altemativamen te num primeiro círculo exterior - espelhos 138a - e um segundo círculo exterior de menor raio - espelhos 138b. A separação dos espelhos exteriores para uma sequencia regular de círculos pode ser prolongada em princípio para três ou mais de tais cír culos. 0 efeito de dividir os espelhos exteriores' em dois cír culos é dobrar o ângulo entre espelhos sucessivos no mesmo cír culo permitindo que mais rodas sejam utilizadas para um dado án guio subtendido por cada espelho.

Suportado na extremidade exterior de cada raio da roda fica um suporte de máscara 140 de modo que cada par de espelhos que se move para a posição de intercepção de feixe, dirige o fei xe para o espelho cónico associado para formar o feixe de linha especialmente fixo como antes, para explorar a máscara em movimento com a roda.

A fig. 5 mostra o feixe 32a passando através de uma abertura 113a da parede externa 112 paralela ao eixo de rotação 62 para embater no espelho exterior 138a para ser reflectido através do espelho 136 de par de retorno na direcção axial para o segmento de espelho cónico 120a associado. Este feixe está focado para uma linha fixa espacialmente para explorar o suporte de máscara 140 na extremidade exterior do raio relevante em vir tude do movimento circunferencial do suporte de máscara. Como a estrutura 120 roda a roda 12¾ seguinte traz um espelho 138b para a posição de alinhamento. Para embater neste espelho o feixe é comutado por meios a serem descritos, para um percurso 32b paralelo e mais perto do eixo 62. Este é mostrado em diagrama pelo percurso óptico da linha a tracejado na fig. 5, atra vés dele apreciar-se-á que no ponto, na rotação, este percurso não foi ainda estabelecido. A rotação adicional traz sucessivamente, para a posição de intercepção de feixe, um espelho 13¾ da roda 128ç e depois nm espelho 138b da roda 128d, etc. Para

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-24a sequencia que é descrita deve ser proporcionado um número impar de rodas, que é de cinco, sete e daí em diante. Tomando cin co rodas, como exemplo, a intercepção do feixe seguinte será fei ta por um espelho exterior 138a da quinta roda. Seguindo 45° de rotação da estrutura 120 a partir da posição vista na fig. 6 o espelho de intercepção seguinte é um espelho 138b, no raio seguin te da roda 128a. Assim a sequencia continua até apôs 90° de rotação, sendo a posição novamente como se ve nas figs. 5 e 6. Assim a sequencia repete-se em cada 720/n graus, onde n é o número de raios por roda e as rodas sucessivas ao longo do veio estão angularmente desfasadas em 360/(n.m) graus, onde m é o número de rodas.

Ver-se-á que se todos os espelhos exteriores forem dispostos num círculo comum, o que é possível, é mais difícil acondicionar o número total de espelhos de modo similar ao acondicionamento mostrado na fig. 2. Alternando os espelhos exteriores em círculos interiores e exteriores a densidade de acondicionamento angular é reduzida a metade. Existe um benefício adicional. Como mencionado em ligação com a fig. 3 à medida que o fei xe 32 se move de um segmento de espelho 71a de um conjunto para o segmento 71b do conjunto Beguinte, a intensidade do foco de li nha na máscara é reduzida durante o periodo em que o feixe está parcialmente em ambos os segmentos. A exploração efectiva da máscara devia ser completada no periodo durante o qual o feixe é totalmente interceptado por um segmento de espelho.

Voltando à fig. 6, ver-se-á que o espelho plano 138a de intercepção da roda 124a está angularmente sobreposto por um espelho 138b da roda 124b seguinte mostrada pela linha interrompida. A comutação de feixe entre percursos 32a e 32b está disposta para ocorrer num ponto 142 no qual o feixe que está totalmente no espelho 138a passa a estar totalmente no espelho 138b. Esta sobreposição existe entre toda a sucessão dos espelhos 138a e 138b para assegurar a utilização total da energia do feixe, É também uma vantagem que as porções de raio não se interliguem de facto, com o feixe.

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-250 feixe de entrada em 22 na fig. 1 está a ser alternado rapidamente entre os dois eixos 32a e 32b. Para acomodar os dois eixos de feixe a abertura 113a de parede de extremidade é suplementada por uma segunda abertura 113b para o feixe 32b ou é proporcionada uma ranhura alongada única. Cada um dos suportes de espelhos cónicos 124a-124d tem uma ranhura 125 de transmissão de feixe. Isto pode ser melhor observado na vista em perspectiva da fig. 7 que mostra apenas uma roda 128, com um espelho 138a de círculo exterior, interceptando o feixe 32a para comutá-lo atra vés o seu par de espelhos 136 para o espelho cónico fixo 120, as sociado que produz a exploração de feixe de linha, projectando o suporte de máscara 140 respectivo, axialmente do raio relevante da roda 129. A linha é novamente focada pela lente 90 para a banda 10, prolongando-se a linha transversalmente da banda . A rotação da roda 128 e o movimento da banda são indicados pelas setas D e E respectivamente. Após a sequencia de intercepção de feixe pelas outras rodas como descrito, o espelho 138b interceptará o feixe que naquele instante será comutado para a posição 32b mostrada pela linha interrompida para completar o percurso óptico para o espelho cónico 122.

A comutação do feixe para alternar entre as posições 32a e 32b será agora descrita com referencia as figs. 8 e 9. As figuras representam um dispositivo de corte de feixe 160 que desloca o feixe 32 que entra entre os dois eixos 32a e 32b. Para a disposição da fig. 1 o feixe que entra é paralelo ao eixo 62 e é para ser comutado entre os dois percursos 32a e 32b também paralelos ao eixo 62. A fig. 8 mostra o dispositivo de corte como um disco 162 com aberturas tendo uma superfície frontal r£ flectora como se vê na vista de frente do disco (fig. 9) com sectores de abertura 164 localizadas equiangularmente. Os sectores abertos e não abertos 164 e 166 respectivamente, têm a mes ma extensão angular. 0 disco é montado num ângulo (convenientemente 45°) para o feixe embater nele. Onde o feixe é reflectido para fora de um eector de superfície frontal 166, ele é dirigido ao longo do eixo de feixe 32a. As aberturas do disco podem ser quer guarnecidas com uma superfície traseira reflectora, por

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exemplo por um disco reflector 168 fixado na traseira quer por aberturas que permitem ao feixe embater num espelho plano 170 fixo colocado no mesmo ângulo que o disco 162. Isto produz o segundo feixe comutado 32b ou 32b*. A escolha de qual o proces^ so é utilizado pode depender do deslocamento referido entre fei xes 32a e 32b. Se o disco 162 é utilizado com a superfície 168 reflectora traseira então a espessura do disco está obviamente relacionada com o deslocamento requerido.

disco 162 do dispositivo de corte é rodado em torno do seu eixo 163 por um accionador (não mostrado) que é sincronizado com a rotação da estrutura 120. Observando outra vez a fig· 6, o ângulo percorrido pela estrutura ao mover-se desde o embate do feixe num espelho 138a de uma roda para um espelho 138b da roda seguinte é 360/mn graus. Se existem £ sectores de aber tura 164 no disco 162, o disco necessitará ter percorrido de um sector frontal reflector para uma abertura, isto é 180/p graus. Assim a razão de rotação do disco 162 em relação â da estrutura 120 é nm/2p. Se como mostra j) = n = 8, então a razão é simplesmente m/2. Assim para uma estrutura com cinco ou sete rodas a razão é 2,5 ou 3,5.

Referindo também de novo a fig. 6 a posição relativa ou fa se do disco 162 devia ser regulada de modo que o feixe que entra atravesse a borda entre sectores no ponto 140.

Claims

REIVINDICAQÕES lã. - Processo de marcação de material em folha movendo-se ao longo de um percurso predeterminado compreendendo os passos de: estabelecer repetitivamente por meios ópticos de comutação de percurso uma ligação óptica entre uma porção de entrada de um percurso óptico e uma porção de saida do percurso óptico, porção de saída que termina na folha em movimento numa localização que é fixada espacialmente numa direcção transversal à direcção do movimento da folha, dirigindo um feixe de luz ao longo da por ção de entrada do percurso óptico pelo menos às vezes quando a ligação óptica é estabelecida, pelo que o feixe de luz embate na folha em movimento na dita localização, provocando o dito feixe de luz uma mudança na folha para marcar a mesma em intervalos espaciais na direcção do movimento; caracterizado por o feixe de luz ser focado para uma configuração predeterminada na dita localização e por a modulação da configuração de feixe predetermi nada ser feita por meio de uma máscara de suporte de imagem para marcar a folha de acordo com a imagem.

26. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita configuração ser uma configuração alongada prolongando-se transversalmente na direcção do movimento da folha.
3^a. - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por ser efectuado um movimento de exploração entre a máscara e a configuração de feixe predeterminada na dita localização para assim modular a configuração predeterminada.
4^a. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito feixe ser focado para a dita configuração predeterminada num ponto do percurso óptico precedendo a dita localização e a configuração predeterminada ser representada novamente na dita localização e por ser efectuado um movimento de exploração entre a máscara e a configuração predeterminada no dito ponto para assim modular a configuração predeterminada na dita localização.

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-285^ã. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a focagem do feixe de luz ser exe cutada por meios de comutação de percurso óptico.
6§. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por a focagem do feixe de luz ser executada por meios ópticos separados dos meios de comutação de percurso óptico.
7-. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender o estabelecimento xe petitivamente pelos ditos meios de comutação ópticos de uma li gação óptica entre a dita porção de entrada e uma porção de sai da adicional de um percurso óptico adicional, terminando a porção de saída adicional numa localização adicional que está fixa espacialmente numa direcção transversal à direcção do movimento da folha e está transversalmente desfasada da localização mencionada primeiro, estando as ligações ópticas estabelecidas no percurso óptico mencionado primeiro intercaladas em tempo com as estabelecidas no percurso óptico adicional, ocorrendo a direcção do feixe de luz ao longo da dita porção de entrada, pelo menos quando as ligações ópticas às porções mencionadas em primeiro lugar e de saída adicional são estabelecidas, pelo que o feixe de luz embate também na folha em movimento na dita localização adicional, focando o dito feixe de luz na dita localização adicional uma configuração predeterminada e modulando esta última configuração por meio de uma máscara de suporte de imagem para marcar também a folha em intervalos espaciais na di recção do movimento ao longo de um eixo desfasado transversalmente a partir das marcações mencionadas primeiro.
8S. - Aparelho óptico para utilização na produção de uma imagem sobre uma folha de material em movimento, caracterizado por compreender um ponto de entrada de feixe para receber um fei xe láser num alinhamento predeterminado, pelo menos meios receptores de máscara para receberem uma máscara suportando uma imagem, meios ópticos incluindo primeiro e segundo elementos ópticos transportados por uma estrutura móvel repetitivamente num

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Ref: JWB/SS/Ap239/93E percurso predeterminado para interceptar o feixe em instantes diferentes nos quais tal movimento para comutar o feixe para o ou os diferentes meios receptores de máscara, estando os ditos meios ópticos adaptados para focar o feixe láser recebido para uma linha nos meios receptores de máscara para os quais o feixe é comutado, estando os meios receptores de máscara e os mei os ópticos dispostos de modo a proporcionarem um movimento relativo entre a linha e os meios receptores de máscara nos quais é focada para exploração de uma máscara neles recebida.
9^â. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a dita estrutura estar montada rotativamente, ( pelo que cada um dos ditos elementos descreve um percurso arqueado .
10^s. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 8 ou 9 caracterizado por compreender meios de accionamento acoplados à dita estrutura para rodarem a mesma continuamente.

ll^fi. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o primeiro e segundo elementos estarem adaptados para focarem o feixe assim interceptado para uma linha fi xada no espaço à medida que os elementos de intercepção se movem e por os meios receptores de máscara estar ou estarem montados na dita estrutura para ee moverem em sincronismo com ela de modo a efectuar exploração com respeito à linha fixa especiÇ almente relevante.
12®. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o primeiro e o segundo elementos compreenderem segmentos de espelho cónicos montados para terem os seus ei xos de cone coincidentes com o eixo de rotação da dita estrutura.
13^ô« - Aparelho óptico de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado por o primeiro e o segundo elementos estarem montados para interceptarem o feixe láser recebido em pontos diferentes ao longo do feixe para proporcionar focos de linha respectivos que são espacialmente separados.
14^Ê. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 13,

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Ref: JWB/SS/Ap239/93E caracterizado por o dito primeiro elemento ser um de um primeiro conjunto de elementos semelhantes montados para interceptar o feixe recebido no mesmo primeiro ponto ao longo do seu percur so e em intervalos diferentes durante o movimento da dita estru tura, e o dito segundo elemento ser um de um segundo conjunto de elementos semelhantes montados para interceptarem o feixe recebido num segundo ponto ao longo do seu percurso e em inter valos diferentes durante o movimento da dita estrutura que estão intercalados com as intercepções de feixe do primeiro conjunto de elementos.
15^â. - Aparelho óptico de acordo com as reivindicações 14 e 11, caracterizado por os elementos do primeiro conjunto proporcionarem segmentos de linha respectivos no mesmo primeiro pon to nas suas respectivas intercepções do feixe e os elementos do segundo conjunto proporcionarem linhas focadas respectivas no mesmo segundo ponto espacial nas suas respectivas intercepções do feixe.
16b. - Aparelho óptico de acordo com as reivindicações 15 e 12, caracterizado por os elementos do primeiro conjunto terem superfícies cónicas que Bão segmentos de um primeiro cone e os elementos do segundo conjunto terem superfícies cónicas que são segmentos de um segundo cone.
17^a. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 15 ou 16 caracterizado por compreender o primeiro e o segundo dispositivos fixos para voltar a representar as linhas focadas nos ditos primeiro e segundo pontos respectivamente para o terceiro e o quarto pontos fixos espacialmente, respectivamente.

188. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10, caracterizado por os ditos meios ópticos incluírem, pelo menos um elemento óptico fixo para focagem do feixe para uma linha.
19®. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por os ditos primeiro e segundo elementos ópticos compreenderem espelhos planos.

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203. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 18 ou 16, caracterizado por os ditos primeiro e segundo elementos serem montados para intercepção de feixe em pontos diferentes ao longo do feixe e por um elemento óptico fixo respectivo estar associado com os ditos primeiro e segundo elementos para receber o feixe interceptado. assim e focagem do mesmo para uma linha.

213. - Aparelho óptico de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 20, caracterizado por o ou cada um dos elementos ópticos fixos compreender um segmento de espelho cónico.

223. _ Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o dito primeiro elemento ser um de um primei ro conjunto de elementos semelhantes montados para executar a intercepção de feixe num primeiro ponto em intervalos diferentes durante o movimento da dita estrutura, e o dito segundo ele mento ser um de um segundo conjunto de elementos semelhantes montados para executarem intercepção de feixe num segundo ponto deslocado do primeiro ponto na direcção do embate de feixe nele e em intervalos diferentes durante o movimento da dita estru tura que estão intercalados com a intercepção de feixe do primeiro conjunto de elementos.
23^a. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por um elemento óptico fixo respectivo estar associado com cada um dos ditos primeiro e segundo conjuntos de elementos.
24^a. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado por cada um dos elementos ópticos dos primeiro e segundo conjuntos compreender um par de espelhos planos.
25^a. - Aparelho óptico de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por os espelhos planos de cada par serem colocados em ângulos rectos uns aos outros, para inverter a direcção de embate de feixe neles.

263. _ Aparelho óptico de acordo com qualquer das reivindicações 22 a 25, caracterizado por os elementos ópticos do pri meiro conjunto estarem desfasados dos do segundo conjunto quando

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-32vistos perpendicularmente à direcção de embate de feixe e compreendendo além disso meios de comutação de percurso óptico adi cionais para recepção de um feixe de entrada dirigido para o dl to ponto de entrada e para comutação do dito feixe para o primeiro e o segundo percursos interceptados pelos ditos primeiro e segundo conjuntos de elementos, respectivamente, sendo os ditos meios de comutação de percurso óptico adicionais operáveis em sincronismo com o movimento da dita estrutura.
27 ^a. - Aparelho para marcar repetitivamente uma folha em movimento com uma imagem, caracterizado por compreender:

o aparelho óptico de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 26;

meios para gerarem e proporcionarem um feixe láser no dito ponto de entrada de feixe do aparelho óptico; e meios para movimentar uma folha ao longo de um percurso predeterminado para receber imagens da ou de cada máscara expio rada por um segmento de linha.
28®. - Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por os ditos meios para gerar e proporcionar o feixe láser incluirem um láser de onda contínua, meios para monitorizarem o alinhamento do feixe láser no ponto de entrada para proporcionar um sinal indicativo de erro em alinhamento e meios no percurso do feixe láser para o dito ponto de entrada de feixe pa ra ajustamento do alinhamento do feixe láser de acordo com o dito sinal de erro.
29^a. - Aparelho de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender também meios ligados num percurso de realimentação com o láser para monitorizar e regular a saída láser.