WO2011013666A1 - レーザ処理装置及び容器製造装置 - Google Patents

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WO2011013666A1
WO2011013666A1 PCT/JP2010/062625 JP2010062625W WO2011013666A1 WO 2011013666 A1 WO2011013666 A1 WO 2011013666A1 JP 2010062625 W JP2010062625 W JP 2010062625W WO 2011013666 A1 WO2011013666 A1 WO 2011013666A1
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laser beam
laser
reflecting
irradiation
irradiated
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PCT/JP2010/062625
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English (en)
French (fr)
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辰彦 坂井
博一 横矢
Original Assignee
新日本製鐵株式会社
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    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing apparatus and a container manufacturing apparatus suitable for preventing the occurrence of resin hair when manufacturing a cylindrical container from a primary drawn body or the like of a metal plate having a resin film formed on both sides.
  • a drawn can Patent Document 1
  • a thinned redrawn can Patent Documents 2 and 3
  • a thinned redrawn-ironed can see, for example, Patent Document 4
  • the container is used.
  • a disk-shaped blank is punched out from a plate material having a resin film formed on one side or both sides of a metal plate, the blank is subjected to drawing processing, and a cylindrical primary drawn body (hereinafter, “ A cup). Next, the cup is redrawn and ironed.
  • the resin film at the edge of the blank is stretched to form a hair-like film piece (hereinafter sometimes referred to as “resin hair”). Is likely to occur (Patent Document 6).
  • the length of the resin hair is about 10 mm or more.
  • resin hair may peel from an edge part, may adhere to the inner surface of a container, and may remain.
  • Resin hair is harmless to the human body, but if it is mixed in canned food, it is suspected by consumers as being unsanitary and can be a subject of complaints. For this reason, when the production
  • Patent Documents 5 to 7 describe a technique related to a blank punching method from a plate material
  • Patent Documents 6 and 7 describe a technique for removing a part of a resin film using a laser beam.
  • Patent Document 5 cannot sufficiently prevent the occurrence of resin hair.
  • An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a container manufacturing apparatus capable of processing a cylinder such as a cup while using a laser beam with high efficiency.
  • FIG. 1 is a graph showing optical wavelength transmission characteristics of a polyethylene terephthalate (PET) resin film having a thickness of 20 ⁇ m.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET resin has the property of absorbing energy in the infrared wavelength region, and a CO 2 laser that outputs a laser beam in a wavelength region of about 9 ⁇ m to 11 ⁇ m is suitable for removing the PET resin film.
  • a CO 2 laser that outputs a laser beam in a wavelength region of about 9 ⁇ m to 11 ⁇ m is suitable for removing the PET resin film.
  • approximately 20% to 50% of the laser beam passes through the PET resin film, and the energy corresponding to this is wasted.
  • the inventors have also found that when the resin film is removed using a laser beam, the inside of the cup may be damaged by the laser beam reflected by the inner surface of the cup. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, for example, when the laser beam LX is irradiated on the upper edge of the cup 114 via the beam scanning mirror 118, the laser beam LX reflected from the inner surface of the cup 114 is changed to the cup 114. It may be irradiated even to the bottom of the body. In this case, a damaged portion 19 due to the irradiation of the laser beam LX occurs at the bottom of the cup 114 or the like.
  • a laser processing apparatus includes a first laser beam irradiation unit that irradiates a laser beam on an inner surface or an outer surface of an end portion of a cylinder, and a laser beam irradiated by the first laser beam irradiation unit.
  • a first reflecting means for reflecting a portion of the beam that has passed the outside of the end portion to an outer surface or an inner surface of the cylinder, and the first laser beam irradiating means and the first with the cylinder as a center.
  • rotating means for rotating relative to the reflecting means.
  • a laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to the first aspect, wherein the first laser beam irradiation means irradiates the inner surface or the outer surface and reflects the laser beam reflected by the inner surface or the outer surface. It has the 2nd reflection means reflected on the inner surface or outer surface in a part.
  • the laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to the first aspect, wherein the second laser beam irradiating means for irradiating the outer surface or the inner surface at the end of the cylinder with the laser beam, and the second laser beam. And a third reflecting means for reflecting a portion of the laser beam irradiated by the irradiation means that has passed through the outside of the end portion to the inner surface or the outer surface of the cylinder.
  • a laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to the third aspect, wherein the first laser beam irradiation means irradiates the inner surface or the outer surface and reflects the laser beam reflected by the inner surface or the outer surface.
  • a second reflecting means for reflecting on the inner surface or the outer surface of the portion, and the outer surface or the inner surface at the end portion irradiated with the second laser beam irradiating means on the outer surface or the inner surface and reflected by the outer surface or the inner surface.
  • a fourth reflecting means for reflecting the light.
  • a laser processing apparatus includes, in the first aspect, second laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to an outer surface or an inner surface at an end of the cylinder,
  • the reflecting means is characterized in that the second laser beam irradiating means irradiates the outer surface or the inner surface and reflects the laser beam reflected by the outer surface or the inner surface to the outer surface or the inner surface at the end portion.
  • a laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to the fifth aspect, wherein the first laser beam irradiation means irradiates the inner surface or the outer surface and reflects the laser beam reflected by the inner surface or the outer surface.
  • the fifth reflection is reflected on the inner or outer surface of the cylinder, and the portion of the laser beam irradiated by the second laser beam irradiation means that has passed outside the end of the cylinder is reflected on the inner or outer surface of the cylinder. It has the means.
  • the laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the first reflecting means reflects the outer surface or the inner surface of the cylinder and reflects the outer surface or the inner surface. It has 6th reflection means which reflects a laser beam in the outer surface or inner surface in the said edge part.
  • the first reflecting means is a concave mirror
  • the concave mirror is a reflection reflected by the concave mirror.
  • the laser beam is arranged such that a focal point is located between the concave mirror and the irradiation part on the outer surface or inner surface of the cylinder.
  • the laser processing apparatus is the laser processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first laser beam is irradiated on the inner surface or the outer surface by the first laser beam irradiation means. It has an absorption means for absorbing a laser beam traveling toward the light source of the irradiation means.
  • a laser processing apparatus is the partial reflection mirror according to any one of the first to ninth aspects, wherein the first reflecting means transmits a part of the incident laser beam. And a light detection means for measuring the light intensity of the transmitted laser beam transmitted through the partial reflection mirror.
  • the cylinder is a cylindrical cup made of a metal plate having a resin coating on both sides, and the depth of the cup according to any one of the first to tenth aspects.
  • the resin film on the upper edge of the side surface of the cup is irradiated with a laser beam to evaporate the resin film on the upper edge.
  • a part of the laser beam applied to the end of the cylinder can be applied again to the end. Therefore, it is possible to irradiate the end of the cylinder with a laser beam with high efficiency. For this reason, when the resin film is formed on the inner surface and the outer surface of the cylinder, the resin film can be removed using the laser beam with high efficiency.
  • FIG. 1 is a graph showing the light wavelength transmission characteristics of a resin coating.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a laser processing apparatus.
  • FIG. 2B is a diagram showing the reflection of the laser beam.
  • FIG. 3 is a diagram showing a laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a plan view of the first embodiment as viewed from the upper side of the cup 14.
  • FIG. 4B is an enlarged plan view showing the irradiation unit in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is an enlarged side view showing the irradiation unit in FIG. 4A.
  • FIG. 4D is an enlarged side view illustrating another example of the irradiation unit in FIG. 4A.
  • FIG. 4A is a plan view of the first embodiment as viewed from the upper side of the cup 14.
  • FIG. 4B is an enlarged plan view showing the irradiation unit in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is an enlarged side
  • FIG. 4E is an enlarged side view showing still another example of the irradiation unit in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a plan view of the second embodiment as viewed from above the cup 14.
  • FIG. 5B is an enlarged plan view showing the irradiation unit in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is an enlarged side view showing the irradiation unit in FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a plan view of the third embodiment as viewed from the upper side of the cup 14.
  • FIG. 6B is an enlarged plan view showing the irradiation unit in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is an enlarged side view showing the irradiation unit in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the second reflecting mirror 2.
  • FIG. 7B is an enlarged view of the irradiation unit in FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a side view of the cup 14 as viewed from the side.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating an example of the relationship between the laser beam LA, the laser light receiving element 8, and the non-irradiation detection unit 9.
  • FIG. 9B is an enlarged view of the irradiation unit in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is a diagram showing a light intensity signal in the example shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating another example of the relationship among the laser beam LA, the laser light receiving element 8, and the non-irradiation detection unit 9.
  • FIG. 10B is an enlarged view of the irradiation unit in FIG. 10A.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating another example of the relationship among the laser beam LA, the laser light receiving element 8, and the non-irradiation detection unit 9.
  • FIG. 10B is an enlarged view of the
  • FIG. 10C is a diagram illustrating a light intensity signal in the example illustrated in FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a diagram showing still another example of the relationship among the laser beam LA, the laser light receiving element 8, and the non-irradiation detection unit 9.
  • FIG. 11B is an enlarged view of the irradiation unit in FIG. 11A.
  • FIG. 11C is a diagram showing a light intensity signal in the example shown in FIG. 11A.
  • FIG. 12 is a diagram showing the results of the first experiment and the third experiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing conditions in the third experiment.
  • FIG. 3 is a view showing the laser processing apparatus (container manufacturing apparatus) according to the first embodiment of the present invention, and is a perspective view of the cup 14 which is a workpiece as viewed from obliquely above.
  • 4A is a plan view seen from the upper side of the cup 14, and
  • FIG. 4B is an enlarged plan view showing an irradiation portion irradiated with the laser beams LA and LB on the upper edge end portion 14a of the cup 14.
  • FIG. 4C is a side view showing the irradiation unit in an enlarged manner.
  • the radial direction of the cup 14 is the X direction
  • the tangential direction of the cup 14 is the Y direction
  • the rotational axis direction of the cup 14 is the Z direction.
  • a rotating pedestal 15 for fixing the cup 14 is provided.
  • the rotating pedestal 15 can rotate at a high speed around the rotating shaft 17. Therefore, if the center of the cylindrical cup 14 is made coincident with the rotation shaft 17, the cup 14 rotates around the center.
  • the rotational speed of the rotation base 15 is not specifically limited.
  • the cup 14 for example, a material processed from a plate material in which the resin coating 13 is formed on both surfaces of the metal base material 12 is used.
  • a laser beam LA output from a light source (not shown) such as a CO 2 laser device and condensed by a condenser lens (not shown) is applied to the cup 14.
  • the 1st reflective mirror 1 irradiated to 1st irradiation part A1 of the inner surface in the edge part 14a is provided.
  • a laser beam LB output from a light source (not shown) of the CO 2 laser apparatus and condensed by a condenser lens (not shown) is used as a first 1 ′ on the outer surface of the upper edge portion 14 a of the cup 14.
  • a first ′ reflecting mirror 4 for irradiating the irradiation part B1 is also provided.
  • the light source for the laser beam LA and the light source for the laser beam LB may be provided separately. Further, the laser beam output from one light source may be split by a beam splitting mirror or the like to form laser beams LA and LB. Further, a condensing lens for the laser beam LA and a condensing lens for the laser beam LB may be provided individually. Further, when the laser beam output from one light source is divided, one condenser lens may be provided in the previous stage of the division. In the first embodiment, these optical systems correspond to first or second laser beam irradiation means.
  • the second reflection mirror 2 is disposed at a position facing the first reflection mirror 1 with the first irradiation section A1 interposed therebetween, and the second reflection mirror 2 is disposed at a position facing the first ′ reflection mirror 4 with the first ′ irradiation section B1 interposed therebetween.
  • a 2 'reflection mirror 5 is arranged.
  • the second reflecting mirror 2 and the second 'reflecting mirror 5 correspond to the first or third reflecting means.
  • the second reflecting mirror 2 is adjusted so that the laser beam reflected thereby is irradiated to the second irradiation portion A2 on the outer surface of the upper edge portion 14a.
  • the second ′ reflecting mirror 5 is adjusted so that the laser beam reflected thereby is irradiated to the second ′ irradiation portion B2 on the inner side surface of the upper edge end portion 14a.
  • the third reflecting mirror 3 is arranged in the path of the laser beam reflected by the metal base material 12 in the first irradiation part A1, and the path of the laser beam reflected by the metal base material 12 in the first 'irradiation part B1.
  • a third ′ reflecting mirror 6 is arranged.
  • the third reflecting mirror 3 and the third 'reflecting mirror 6 correspond to the second or fourth reflecting means.
  • the third reflecting mirror 3 is adjusted so that the laser beam reflected thereby is irradiated to the third irradiation portion A3 on the inner side surface of the upper edge end portion 14a.
  • the third ′ reflection mirror 6 is adjusted so that the laser beam reflected thereby is irradiated to the third ′ irradiation portion B3 on the outer surface of the upper edge end portion 14a.
  • the laser beam absorber 16 is disposed on the laser beam LA and LB condenser lens side of the first reflection mirror 1 and the first 'reflection mirror 4.
  • the laser light absorption unit 16 absorbs the laser beam LA or LB traveling toward the light source without interfering with the laser beam LA or LB traveling toward the first reflection mirror 1 and the first ′ reflection mirror 4 from the light source. Placed in position.
  • the second reflection mirror 2 and the second ′ reflection mirror 5 are partial reflection mirrors that transmit part of the laser beam incident thereon, and detect the intensity of the laser beam LA that has passed through the second reflection mirror 2.
  • a laser light receiving element 10 for detecting the intensity of the laser beam LB transmitted through the laser light receiving element 8 and the second 'reflecting mirror 5 is provided. Furthermore, according to the detection result by the laser light receiving element 8, the non-irradiation detection unit 9 that detects that the laser beam LA is not irradiated on the second reflection mirror 2 and the laser according to the detection result by the laser light receiving element 10.
  • a non-irradiation detection unit 11 for detecting that the beam LB is not irradiated on the second ′ reflection mirror 5 is provided.
  • the laser beams LA and LB output from the light source and collected by the condenser lens are first reflected by the first reflection mirror 1 and the first 'reflection mirror 4.
  • the laser beams LA and LB are applied to the first irradiation unit A1 (inner surface) and the first ′ irradiation unit B1 (outer surface), respectively.
  • portions of the resin coating 13 irradiated with the laser beams LA and LB are evaporated and removed.
  • a part of the laser beams LA and LB passes through the upper edge portion 14a, that is, passes through the outside of the first irradiation part A1 or the first ′ irradiation part B1, and passes through the second reflection mirror 2 or the second second. 'The light is guided to the reflection mirror 5. Then, the laser beams LA and LB guided to the second reflection mirror 2 or the second 'reflection mirror 5 are reflected by the second reflection mirror 2 or the second' reflection mirror 5, and the second irradiation part A2 (outer surface). Or it irradiates to 2 'irradiation part B2 (inner surface). As a result, portions of the resin coating 13 irradiated with the laser beams LA and LB are evaporated and removed.
  • a part of the laser beams LA and LB is reflected by the surface of the metal base material 12 without being absorbed by the resin coating 13 even when the first irradiation part A1 or the first ′ irradiation part B1 is irradiated.
  • the light is guided to the reflection mirror 3 or the third ′ reflection mirror 6.
  • the laser beams LA and LB guided to the third reflection mirror 3 or the third 'reflection mirror 6 are reflected by the third reflection mirror 3 or the third' reflection mirror 6, and the third irradiation part A3 (inner surface) ) Or the third 'irradiation unit B3 (outer surface).
  • portions of the resin coating 13 irradiated with the laser beams LA and LB are evaporated and removed.
  • the resin coating 13 on the upper edge 14a is removed over the entire circumference of the cup 14. Further, the reflection of the laser beams LA and LB may be repeated between the upper edge portion 14a and the reflection mirror.
  • the resin coating 13 can be removed with high efficiency. That is, compared with the case where the reflected lights of the laser beams LA and LB are not used, the ratio of contribution to the removal of the resin film 13 can be remarkably improved, so that the energy of the laser beams LA and LB output from the light source can be reduced. Even so, the resin coating 13 can be reliably removed.
  • the laser beams LA and LB may return to the first reflection mirror 1 or the first ′ reflection mirror 4, they are guided to the laser light absorption unit 16 and absorbed by the laser light absorption unit 1. Is done. Therefore, it is possible to suppress irradiation of the portion of the cup 14 that does not require laser irradiation due to the irradiation of the laser beams LA and LB.
  • the laser light absorbing section 16 for example, a metal plate or a ceramic plate whose surface is black-coated in order to absorb laser light can be used. Moreover, you may cool by arranging water cooling piping as needed for overheating prevention.
  • the positions of the second irradiation unit A2 and the second ′ irradiation unit B2 are adjusted by an adjustment mechanism (not shown) of these reflection angles provided on the second reflection mirror 2 and the second ′ reflection mirror 5, for example. Can do.
  • the positions of the third irradiating part A3 and the third 'irradiating part B3 can be adjusted, for example, by a reflection angle adjusting mechanism (not shown) provided on the third reflecting mirror 3 and the third' reflecting mirror 6. .
  • the Y coordinates are made different while the Z coordinates of the respective centers of the first irradiation part A1, the second ′ irradiation part B2 and the third irradiation part A3 on the outer surface of the cup 14 are substantially matched.
  • the laser irradiation is performed three times in total during one rotation at the same position in the Z direction of the upper edge portion 14a.
  • the irradiation width W in the Z direction at that time corresponds to the largest one of the diameters of the laser beams irradiated to the three irradiation portions.
  • the diameter of the laser beam refers to the diameter of the portion including 86.5% of the laser energy, as is generally said.
  • the Y coordinates of the first to third irradiation units A1 to A3 may be made to coincide with each other by the reflection angle adjusting mechanism. Furthermore, these Z coordinates may also be matched so that the first and third irradiation portions A1 and A3 are overlapped, and the second irradiation portion A2 may be positioned on the inner surface side thereof. Even when such a configuration is adopted, the ratio contributing to the removal of the resin coating 13 can be significantly improved as compared with the case where the reflected light of the laser beam LA is not used. The same applies to the first 'to third' irradiation units B1 to B3 and the laser beam LB.
  • the Z coordinates of the respective centers of the first irradiation part A1, the second ′ irradiation part B2, and the third irradiation part A3 on the outer surface of the cup 14 may be made different.
  • the difference (Z-direction interval) of the center Z coordinate between two irradiation parts adjacent in the Z direction is defined as g, and the sum of the radii of the laser beams irradiated to these two adjacent irradiation parts is Rs.
  • the two adjacent irradiation units always overlap in the Z direction, and therefore, the entire laser beam is irradiated within the irradiation width W. A portion where the laser beam is not irradiated within the irradiation width W does not occur. If the gap g in the Z direction is made larger than the absolute value of the difference between the radii of the two irradiating parts, the irradiation width obtained by these two irradiating parts will be the laser beam irradiated to these two irradiating parts. It is larger than the larger of the diameters.
  • the reflection angle is adjusted so that the Z-direction interval g satisfies these two conditions, it is possible to irradiate the laser beam over a wider range in the Z direction. For this reason, even when there is a large variation in the height of the upper edge portion 14a of the cup 14, it is possible to make it difficult to generate a region where the laser beam is not irradiated on the upper edge portion 14a. . This is clear even when compared with the example shown in FIG. 4C where the Z-direction interval g is zero.
  • the combination of two irradiation units adjacent in the Z direction includes Y as in the combination of irradiation units B2 and A1 in FIG.
  • FIG. 5A is a plan view of the laser processing apparatus according to the second embodiment as viewed from the upper side of the cup 14, and FIG. 5B is an irradiation in which the laser beams LA and LB of the upper edge portion 14a of the cup 14 are irradiated.
  • FIG. 5C is an enlarged side view showing the irradiation unit.
  • the first reflection mirror 1, the second reflection mirror 2, the third reflection mirror 3, and the first 'reflection mirror 4 satisfy the following relationship. These reflection angles are adjusted.
  • the laser beam LA is reflected by the first reflecting mirror 1 and guided to the first irradiation unit A1.
  • the laser beam LB is reflected by the first 'reflection mirror 4 and guided to the first' irradiation unit B1.
  • the portion of the laser beam LA beyond the first irradiation part A1 is reflected by the second reflecting mirror 2 and guided to the second irradiation part A2.
  • the third reflection mirror 3 and the third ′ reflection mirror 6 provided in the first embodiment are not provided.
  • the second reflecting mirror 2 and the third reflecting mirror 3 correspond to first or fifth reflecting means.
  • the second embodiment it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment while reducing the number of reflection mirrors compared to the first embodiment.
  • the laser beam LA and LB can be reflected by the other, so that the utilization efficiency of the laser beam is improved. It is possible to make it.
  • FIG. 6A is a plan view of the laser processing apparatus according to the third embodiment as viewed from the upper side of the cup 14, and FIG. 6B is an irradiation in which the laser beams LA and LB of the upper edge portion 14a of the cup 14 are irradiated.
  • FIG. 6C is a side view showing the irradiation unit in an enlarged manner.
  • the first reflecting mirror 1, the second reflecting mirror 2, and the third reflecting mirror 3 are arranged as in the first embodiment.
  • a fourth reflection mirror 7 is provided that further reflects the laser beam LA reflected by the second irradiation unit A2 and guides the laser beam LA to the fourth irradiation unit A4 (outer surface).
  • the fourth reflecting mirror 7 corresponds to a sixth reflecting means.
  • the laser light receiving element 10 is arranged so as to detect the intensity of the laser beam LA beyond the second irradiation part A2.
  • no member having a function related to the reflection of the laser beam LB is provided in the first embodiment.
  • the laser beam LA is first reflected by the first reflecting mirror 1. And laser beam LA is irradiated to 1st irradiation part A1. A part of the laser beam LA is guided to the second reflecting mirror 2 beyond the upper edge portion 14a. Then, the laser beam LA guided to the second reflecting mirror 2 is reflected by the second reflecting mirror 2 and irradiated to the second irradiation part A2. Furthermore, even if a part of the laser beam LA is irradiated to the second irradiation part A2, it is reflected by the surface of the metal base material 12 without being absorbed by the resin coating 13 and guided to the fourth reflection mirror 7. .
  • the laser beam LA guided to the fourth reflection mirror 7 is reflected by the fourth reflection mirror 7 and irradiated to the fourth irradiation part A4.
  • the part irradiated with the laser beam LA of the resin coating 13 evaporates and is removed.
  • the laser beam LA is partially irradiated to the first irradiation part A1, it is reflected by the surface of the metal base material 12 without being absorbed by the resin coating 13, and is guided to the third reflection mirror 3. .
  • the laser beam LA guided to the third reflection mirror 3 is reflected by the third reflection mirror 3 and irradiated to the third irradiation part A3.
  • the reflection of the laser beam LA may be repeated between the upper edge 14a and the reflection mirror. Thereafter, even if a part of the laser beam LA returns to the first reflection mirror 1, these are guided to the laser light absorption unit 16 and absorbed by the laser light absorption unit 1.
  • the resin film 13 can be removed with high efficiency as in the first embodiment. That is, compared with the case where the reflected light of the laser beam LA is not used, since the ratio contributing to the removal of the resin film 13 can be remarkably improved, even if the energy of the laser beam LA output from the light source is lowered, The resin film 13 can be reliably removed. Further, even if only one laser beam is used, the irradiation width W can be adjusted as in the first embodiment, and it is difficult to generate a region where the laser beam is not irradiated on the upper edge portion 14a. It is possible.
  • the laser beam LA is irradiated on the inner side of the cup 14 from the light source.
  • the laser beam LB is irradiated on the outer side of the cup 14, and the same reflection is generated accordingly.
  • a number of reflection mirrors may be arranged.
  • a fourth reflecting mirror 7 may be further provided in the first or second embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the second reflecting mirror 2
  • FIG. 7B is an enlarged view of an irradiation unit irradiated with the laser beam LA of the upper edge portion 14 a of the cup 14.
  • the second reflecting mirror 2 reflects the incident part of the upper edge 14a of the cup 14 of the laser beam LA that passes through the upper part of the first irradiating part A1 and makes the second irradiation.
  • the light is guided to the part A2.
  • a concave mirror (cylindrical mirror) having a curvature in the Z direction (the height direction of the cup 14) is used as the second reflection mirror 2.
  • the focal position FP is set so as to be between the second reflecting mirror 2 and the second irradiation part A2.
  • the laser beam LA reflected by the second reflecting mirror 2 can be reversed and appropriately irradiated to the upper edge portion 14a of the cup 14.
  • the second ′ reflecting mirror 5 has the same shape. That is, the reflection angle adjustment mechanism adjusts the angle of the reflection mirror so that, for example, the focal position of the reflected light by the reflection mirror is located between the reflection mirror and the irradiation part of the cup 14.
  • the other reflecting mirror may be a concave mirror, a plane mirror, or a convex mirror depending on whether the laser beam incident on the reflecting mirror is a divergent beam, a parallel beam, or a convergent beam. preferable.
  • the power density suitable for removing the resin coating 13 can be obtained by adjusting the diameter of the laser beam.
  • FIG. 8 is a side view of the cup 14 as viewed from the side. Since the cup 14 is a primary drawn article, as shown in FIG. 8, there is a variation in the height h of the upper edge portion 14a although there is a difference in degree. This is because there is a considerable anisotropy in the ductility of the plate material including the metal base material 12, and it is difficult to perform completely uniform processing during the primary drawing.
  • the position in the Z direction (the position in the height direction of the cup 14) of the irradiation unit (the first irradiation unit A1, the first ′ irradiation unit B1, etc.) is fixed. Yes. Therefore, when the irradiation width W is smaller than the variation in the height h of the upper edge portion 14a, the laser beams LA and LB pass above the upper edge portion 14a, and the laser beams LA and LB are The uppermost part of the edge part 14a may not be irradiated. As a result, the laser non-irradiation part C may occur. And if a process is continued with the laser non-irradiation part C generating, it will become easy to generate resin hair.
  • FIG. 9A is a diagram showing a state in which a part of the laser beam LA is irradiated to the upper edge end portion 14a and the other part passes above the upper edge end portion 14a.
  • FIG. 9B is an enlarged view showing an irradiation portion irradiated with the laser beam LA at the upper edge portion 14a of the cup 14, and
  • FIG. 9C shows a light intensity signal output by the laser light receiving element 8. It is a figure which shows an example.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 9C indicates time, and the vertical axis indicates the voltage value of the light intensity signal.
  • the laser light receiving element 8 detects the intensity of the laser beam LA transmitted through the second reflecting mirror 2.
  • the laser light receiving element 8 outputs a light intensity signal having a voltage proportional to the intensity.
  • the non-irradiation detection unit 9 analyzes the light intensity signal output from the laser light receiving element 8 and detects that the second reflection mirror 2 is not irradiated with the laser beam LA. For example, the non-irradiation detection unit 9 outputs a non-irradiation detection signal when the light intensity signal input from the laser light receiving element 8 deviates from a preset voltage signal range.
  • the upper limit voltage V1 and the lower limit voltage V2 of the voltage signal range in which it is determined that the non-irradiation has been detected are the second reflection mirror. 90% and 10% of the output voltage Vm of the laser light receiving element 8 when it is incident on 2.
  • the voltage value Vs of the light intensity signal satisfies “V2 ⁇ Vs ⁇ V1”, it is determined that there is no irradiation, that is, normal irradiation.
  • the non-irradiation detection unit 9 outputs an unirradiation detection signal, for example, an alarm indicating that the laser non-irradiation unit C has occurred.
  • the resin film 13 of the first irradiated portion A1 is removed leaving the non-laser irradiated portion C at the uppermost end of the cup 14.
  • the non-irradiation detection unit 9 outputs an unirradiation detection signal, for example, an alarm indicating that the laser non-irradiation unit C has occurred.
  • the resin coating 13 is not removed over almost the entire upper edge end portion 14a of the cup 14, and the laser non-irradiated portion C is generated.
  • the occurrence of the laser non-irradiated part C can be detected by detecting the change in the light intensity signal output from the laser light receiving element 8 by the non-irradiated detection part 9.
  • the laser beam LB, the laser light receiving element 10, and the non-irradiation detecting unit 11 are also operated in the same manner as the laser beam LA, the laser light receiving element 8, and the non-irradiation detecting unit 9.
  • the angle of the first reflecting mirror 1, the first 'reflecting mirror 4, the second reflecting mirror 2, or the second' reflecting mirror 5 may be adjusted by a feedback control unit (not shown). For example, it is possible to further suppress the occurrence of the laser non-irradiated portion C by sequentially changing the mirror reflection angle so that the voltage of the light intensity signal falls within the upper and lower limit range.
  • the laser beam LA or LB output from the light source and reflected by the first reflecting mirror 1 or the first ′ reflecting mirror is irradiated to a plurality of locations on the upper edge portion 14a. Or the same spot is irradiated multiple times. Therefore, the utilization efficiency of laser energy can be improved. For this reason, the resin film 3 can be sufficiently removed with less laser power. Further, if the reflection angle of the reflecting mirror is adjusted to appropriately adjust the Z coordinate of the irradiation unit, the irradiation width W can be widened. Therefore, even when the variation in the height of the upper edge portion 14a of the cup 14 is large, the generation of the laser non-irradiated portion C can be suppressed as much as possible.
  • a laser beam is irradiated on the resin coating 13 on the upper edge 14a of the side surface of the cup 14 by these laser processing devices before the deep drawing of the cup 14.
  • the resin film 13 on the upper edge 14a may be evaporated.
  • the reflection mirrors included in these embodiments are all independently adjustable reflection mirrors, but the reflection angle adjustment function is omitted, and the reflection angle of the reflection mirror is set in advance so that the irradiation position is appropriate. It may be fixed. Such a configuration is particularly effective when, for example, a large amount of cups of the same type are processed.
  • each reflection mirror does not need to be independent, and may be an integral structure having a plurality of independent mirror surfaces. In this case, the possibility of mirror reflection angle fluctuation due to mechanical vibration or the like is eliminated as much as possible compared to the case with an adjustment mechanism, and more stable processing can be expected.
  • the laser beam may be guided to the first reflection mirror 1 and the first 'reflection mirror 4 by an optical fiber.
  • the object of laser processing is not limited to the primary drawn article, and the present invention can be applied to processing of the ends of various cylinders.
  • the reflecting mirror or the like may be rotated relatively.
  • Example No. 1 a laser processing apparatus having the same configuration as that of the first embodiment was manufactured. Moreover, the cup 14 processed from the board
  • the laser power applied to the cup 14 is 150 W to 1000 W per side.
  • the focal point of the lens was set in the vicinity of the first irradiation part A1 and the vicinity of the first 'irradiation part B1, and the beam diameter at the focal position was about 2 mm.
  • the rotational speed of the cup 14 was 400 rpm.
  • flat mirrors were all used.
  • the cross section of the laser irradiation portion was observed with a microscope, and the thickness of the removed portion was calculated from the average thickness of the remaining PET resin coating. The result is shown in FIG.
  • Example No. 2 a laser processing apparatus having the same configuration as that of the second embodiment was produced, and the same investigation was performed. Conditions other than the arrangement of the reflecting mirror are as in Example No. Same as 1. This result is also shown in FIG. As shown in FIG.
  • the relationship between the laser power and the thickness of the PET resin film to be removed in Example 2 is as follows. It was the same as that of 1. That is, Example No. 2 was able to sufficiently remove the PET resin film having a thickness of 20 ⁇ m with a laser power of about 900 W.
  • Example No. 3 a laser processing apparatus having the same configuration as that of the third embodiment was produced, and the same investigation was performed.
  • Example No. 3 laser beam splitting was not performed, and laser power of about 300 W to 2000 W was incident on the first reflecting mirror 1.
  • Other conditions are the same as in Example No. Same as 1.
  • FIG. The relationship between the laser power and the thickness of the PET resin film to be removed in Example 2 is as follows. 1 or No. Similar to that of 2. That is, Example No. 3 was able to sufficiently remove the PET resin film having a thickness of 20 ⁇ m with a laser power of about 900 W.
  • Example No. 1 for the detection of the laser non-irradiated portion C.
  • the upper limit voltage V1 and the lower limit voltage V2 are applied to the laser light receiving element when the laser beam LA is incident on the second reflecting mirror 2 when the cup 14 is not interposed in the optical path of the laser beam LA, respectively.
  • the output voltage Vm of 8 is 90% and 10%.
  • the laser power of the light source was set to 900 W, and laser processing was performed on 10,000 cups 14.
  • an unirradiated detection signal was issued during the processing of the 20 cups 14.
  • these 20 cups 14 were subjected to redrawing and ironing as the subsequent steps, the occurrence of resin hair was confirmed in 18 of them.
  • 9980 cups 14 for which no unirradiation detection signal was generated were subjected to redrawing and ironing as the subsequent steps, no resin hair was generated.
  • Example No The Z-coordinate difference (Z-direction interval) 2 was adjusted as shown in FIG. 13 by the reflection angle adjustment mechanism, and the laser beam was irradiated.
  • the beam radius r1 of the first irradiation unit A1 is 1.0 mm
  • the beam radius r2 of the second irradiation unit A2 is 1.5 mm
  • the beam radius r3 of the third irradiation unit A3 is 0.7 mm.
  • the Z direction as shown in FIG.
  • the third irradiation unit A3, the first irradiation unit A1, and the second irradiation unit A2 are arranged from below in the order, and the Z of the third irradiation unit A3 and the first irradiation unit A1 is arranged.
  • the direction interval g was 0.5 mm
  • the Z direction interval g between the first irradiation unit and the second irradiation unit was 1.0 mm. Therefore, the effective irradiation width W was 2.6 mm.
  • Example No. 4 As shown in FIG. 12, the PET resin film having a thickness of 20 ⁇ m was sufficiently removed with a laser power of about 1200 W.
  • Example No. 2 As in the second experiment, Example No. 2, laser treatment was performed on 10,000 cups 14. As a result, an unirradiated detection signal was issued during the processing of the three cups 14. When these three cups 14 were subjected to redrawing and ironing as the subsequent steps, the occurrence of resin hair was confirmed in two of them. On the other hand, when redrawing and ironing, which are subsequent processes, were performed on 9997 cups 14 for which no unirradiation detection signal was generated, no resin hair was generated.
  • the present invention can be used in, for example, the can manufacturing industry.

Abstract

　レーザ処理装置には、カップ（１４）の上縁端部（１４ａ）における内面又は外面にレーザビーム（ＬＡ、ＬＢ）を照射する反射ミラー（１、４）と、反射ミラー（１、４）により照射されたレーザビーム（ＬＡ、ＬＢ）のうち上縁端部（１４ａ）の外側を通過した部分をカップ（１４）の外面又は内面に反射する反射ミラー（２、５）と、カップ（１４）をその中心を軸に、反射ミラー（１、４）及び反射ミラー（１、４）に対して相対的に回転させる回転台座（１５）と、が設けられている。

Description

レーザ処理装置及び容器製造装置
　本発明は、両面に樹脂被膜が形成された金属板の一次絞り成形体等から円筒容器を製造する際の樹脂ヘアの発生の防止に好適なレーザ処理装置及び容器製造装置に関する。
　従来、飲料缶及び固形食品缶等として、絞り成形缶（特許文献１）、薄肉化再絞り成形缶（特許文献２、３）、薄肉化再絞り－しごき成形缶（例えば特許文献４参照）等の容器（シームレス缶）が用いられる。この容器の製造では、先ず、金属板の片面又は両面に樹脂被膜が形成された板材から円盤状のブランクを打抜き、このブランクの絞り加工を行って、円筒状の一次絞り成形体（以下、「カップ」ということがある）を形成する。次いで、カップに対して再絞り及びしごき加工を行っている。
　このような方法では、主に再絞り及びしごき加工の際に、ブランクの端縁部の樹脂被膜が引き延ばされて、毛髪状の被膜片（以下、「樹脂ヘア」ということがある）が発生しやすい（特許文献６）。通常、樹脂ヘアの長さは約１０ｍｍ以上ある。そして、樹脂ヘアは、端縁部から剥離し、容器の内面に付着して残留することがある。樹脂ヘアは、人体に無害ではあるが、缶詰に混入していると、消費者により不衛生物として疑われ、苦情の対象となり得る。このため、容器の製造に際して、樹脂ヘアの発生が確認されると、そのロット等をすべて廃棄することもある。このように、樹脂ヘアの発生は歩留まりの低下に大きく影響し得る。
　そこで、樹脂ヘアの発生の防止を目的とした種々の技術が提案されている（特許文献５～７）。特許文献５には、板材からのブランクの打抜き方法に関する技術が記載され、特許文献６及び７には、レーザビームを用いて樹脂被膜の一部を除去する技術が記載されている。
　しかしながら、特許文献５に記載された技術では、十分に樹脂ヘアの発生を防止することができない。
　また、特許文献６又は７に記載された技術によれば、所期の目的は達成されるものの、レーザビームの照射に要するエネルギーの量に対して除去できる樹脂被膜の量が多くなく、効率が高いとは言い難い。
特公昭６０－１１５７６号公報 特開平３－１５５４１９号公報 特開平６－２１０３８１号公報 特開平７－２７５９６１号公報 特開２０００－１６７６２５号公報 特開２００５－２９６９９８号公報 特開２００６－２６６７１号公報 特開平７－２９０２５８号公報
　本発明は、高効率でレーザビームを利用しながら、カップ等の円筒の処理を行うことができるレーザ処理装置及び容器製造装置を提供することを目的とする。
　ここで、レーザビームと樹脂被膜の除去との関係について説明する。レーザビームが樹脂被膜に照射されると、レーザビームが樹脂被膜に吸収され、樹脂被膜が加熱される。そして、樹脂被膜の温度が上昇し、樹脂被膜の一部が蒸発及び飛散する。このようにして、樹脂被膜の一部が除去される。ところが、図１に示すように、レーザビームの多くは樹脂被膜を透過してしまう。図１は、厚さが２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂被膜の光波長透過特性を示すグラフである。ＰＥＴ樹脂は赤外波長域においてエネルギーを吸収する性質を有しており、ＰＥＴ樹脂被膜の除去には、約９μｍ～１１μｍの波長域のレーザビームを出力するＣＯ２レーザが好適である。しかしながら、このような好適な組み合わせであっても、図１に示すように、レーザビームの約２０％～５０％がＰＥＴ樹脂被膜を透過し、これに相当するエネルギーが無駄となる。
　また、本願発明者らは、レーザビームを用いて樹脂被膜を除去する場合、カップの内面で反射したレーザビームによってカップの内部に損傷が生じることもあり得ることも見出した。即ち、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、例えばビーム走査ミラー１１８を介してカップ１１４の上縁端部にレーザビームＬＸが照射されると、カップ１１４の内面で反射したレーザビームＬＸがカップ１１４の底部等にまで照射されることがある。この場合、カップ１１４の底部等に、レーザビームＬＸの照射に伴うダメージ部１９が生じてしまう。
　本願発明者らは、これらの知見に基づいて、以下の諸態様に想到した。
　本発明の第１の観点に係るレーザ処理装置は、円筒の端部における内面又は外面にレーザビームを照射する第１のレーザビーム照射手段と、前記第１のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記端部の外側を通過した部分を前記円筒の外面又は内面に反射する第１の反射手段と、前記円筒をその中心を軸に、前記第１のレーザビーム照射手段及び前記第１の反射手段に対して相対的に回転させる回転手段と、を有することを特徴とする。
　本発明の第２の観点に係るレーザ処理装置は、第１の観点において、前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射する第２の反射手段を有することを特徴とする。
　本発明の第３の観点に係るレーザ処理装置は、第１の観点において、前記円筒の端部における外面又は内面にレーザビームを照射する第２のレーザビーム照射手段と、前記第２のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記端部の外側を通過した部分を前記円筒の内面又は外面に反射する第３の反射手段と、を有することを特徴とする。
　本発明の第４の観点に係るレーザ処理装置は、第３の観点において、前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射する第２の反射手段と、前記第２のレーザビーム照射手段により前記外面又は内面に照射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームを前記端部における外面又は内面に反射する第４の反射手段と、を有することを特徴とする。
　本発明の第５の観点に係るレーザ処理装置は、第１の観点において、前記円筒の端部における外面又は内面にレーザビームを照射する第２のレーザビーム照射手段を有し、前記第１の反射手段は、前記第２のレーザビーム照射手段により前記外面又は内面に照射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームをも前記端部における外面又は内面に反射することを特徴とする。
　本発明の第６の観点に係るレーザ処理装置は、第５の観点において、前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射し、前記第２のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記円筒の端部の外側を通過した部分を前記円筒の内面又は外面に反射する第５の反射手段を有することを特徴とする。
　本発明の第７の観点に係るレーザ処理装置は、第１～６の観点のいずれかにおいて、前記第１の反射手段により前記円筒の外面又は内面に反射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームを前記端部における外面又は内面に反射する第６の反射手段を有することを特徴とする。
　本発明の第８の観点に係るレーザ処理装置は、第１～７の観点のいずれかにおいて、前記第１の反射手段が凹面ミラーであり、前記凹面ミラーは、当該凹面ミラーにより反射された反射レーザビームが、当該凹面ミラーと、前記円筒の外面又は内面の照射部との間に焦点が位置するように配置されていることを特徴とする。
　本発明の第９の観点に係るレーザ処理装置は、第１～８の観点のいずれかにおいて、前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射された後に、前記第１のレーザビーム照射手段の光源に向けて進行するレーザビームを吸収する吸収手段を有することを特徴とする。
　本発明の第１０の観点に係るレーザ処理装置は、第１～９の観点のいずれかにおいて、前記第１の反射手段が、入射してくるレーザビームの一部を透過させる部分反射ミラーであり、前記部分反射ミラーを透過した透過レーザビームの光強度を測定する光検知手段を有することを特徴とする。
　本発明の第１１の観点に係る容器製造装置は、前記円筒が、両面に樹脂被膜を有する金属板から成る円筒状のカップであり、第１～１０の観点のいずれかにより、前記カップの深絞り成形前に、前記カップの側面の上縁端部の前記樹脂被膜にレーザビームを照射して、当該上縁端部の樹脂皮膜を蒸発させることを特徴とする。
　本発明によれば、円筒の端部に照射されたレーザビームの一部を、再度、端部に照射することができる。従って、円筒の端部に高効率でレーザビームを照射することができる。このため、円筒の内面及び外面に樹脂被膜が形成されている場合には、高効率でレーザビームを利用しながら樹脂被膜を除去することができる。
図１は、樹脂被膜の光波長透過特性を示すグラフである。 図２Ａは、レーザ処理装置の一例を示す図である。 図２Ｂは、レーザビームの反射を示す図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係るレーザ処理装置を示す図である。 図４Ａは、第１の実施形態をカップ１４の上側から見た平面図である。 図４Ｂは、図４Ａ中の照射部を拡大して示す平面図である。 図４Ｃは、図４Ａ中の照射部を拡大して示す側面図である。 図４Ｄは、図４Ａ中の照射部の他の例を拡大して示す側面図である。 図４Ｅは、図４Ａ中の照射部の更に他の例を拡大して示す側面図である。 図５Ａは、第２の実施形態をカップ１４の上側から見た平面図である。 図５Ｂは、図５Ａ中の照射部を拡大して示す平面図である。 図５Ｃは、図５Ａ中の照射部を拡大して示す側面図である。 図６Ａは、第３の実施形態をカップ１４の上側から見た平面図である。 図６Ｂは、図６Ａ中の照射部を拡大して示す平面図である。 図６Ｃは、図６Ａ中の照射部を拡大して示す側面図である。 図７Ａは、第２反射ミラー２の一例を示す図である。 図７Ｂは、図７Ａ中の照射部を拡大して示す図である。 図８は、カップ１４を側面から見た側面図である。 図９Ａは、レーザビームＬＡ、レーザ光受光素子８、及び未照射検知部９の関係の例を示す図である。 図９Ｂは、図９Ａ中の照射部を拡大して示す図である。 図９Ｃは、図９Ａに示す例における光強度信号を示す図である。 図１０Ａは、レーザビームＬＡ、レーザ光受光素子８、及び未照射検知部９の関係の他の例を示す図である。 図１０Ｂは、図１０Ａ中の照射部を拡大して示す図である。 図１０Ｃは、図１０Ａに示す例における光強度信号を示す図である。 図１１Ａは、レーザビームＬＡ、レーザ光受光素子８、及び未照射検知部９の関係の更に他の例を示す図である。 図１１Ｂは、図１１Ａ中の照射部を拡大して示す図である。 図１１Ｃは、図１１Ａに示す例における光強度信号を示す図である。 図１２は、第１の実験及び第３の実験の結果を示す図である。 図１３は、第３の実験における条件を示す図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るレーザ処理装置（容器製造装置）について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　（第１の実施形態）
　先ず、第１の実施形態について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るレーザ処理装置（容器製造装置）を示す図であり、被加工材であるカップ１４の斜め上方から見た斜視図である。また、図４Ａは、カップ１４の上側から見た平面図であり、図４Ｂは、カップ１４の上縁端部１４ａのレーザビームＬＡ及びＬＢが照射される照射部を拡大して示す平面図であり、図４Ｃは、この照射部を拡大して示す側面図である。なお、図３及び図４Ａ～図４Ｃ中に示す座標に関し、カップ１４の半径方向をＸ方向、カップ１４の接線方向をＹ方向、カップ１４の回転軸方向をＺ方向としている。
　第１の実施形態には、図３及び図４Ａ～図４Ｃに示すように、カップ１４を固定する回転台座１５が設けられている。回転台座１５は、回転軸１７を中心にして高速に回転することができる。従って、円筒状のカップ１４の中心を回転軸１７に一致させれば、カップ１４はその中心を軸にして回転する。なお、回転台座１５の回転速度は特に限定されない。カップ１４としては、例えば、金属母材１２の両面に樹脂被膜１３が形成された板材から加工されたものが用いられる。
　また、第１の実施形態には、例えば、ＣＯ２レーザ装置等の光源（図示せず）から出力され、集光レンズ（図示せず）により集光されたレーザビームＬＡを、カップ１４の上縁端部１４ａにおける内側面の第１照射部Ａ１に照射する第１反射ミラー１が設けられている。また、ＣＯ２レーザ装置の光源（図示せず）から出力され、集光レンズ（図示せず）により集光されたレーザビームＬＢを、カップ１４の上縁端部１４ａにおける外側面の第１´照射部Ｂ１に照射する第１´反射ミラー４も設けられている。なお、レーザビームＬＡ用の光源、及びレーザビームＬＢ用の光源は、個別に設けられていてもよい。また、１台の光源から出力されたレーザビームをビーム分割ミラー等によって分割して、レーザビームＬＡ及びＬＢとしてもよい。更に、レーザビームＬＡ用の集光レンズ、及びレーザビームＬＢ用の集光レンズも、個別に設けられていてもよい。また、１台の光源から出力されたレーザビームを分割する場合には、分割の前段に１つの集光レンズが設けられていてもよい。第１の実施形態では、これらの光学系が第１又は第２のレーザビーム照射手段に相当する。
　また、第１照射部Ａ１を挟んで第１反射ミラー１と対向する位置に第２反射ミラー２が配置され、第１´照射部Ｂ１を挟んで第１´反射ミラー４と対向する位置に第２´反射ミラー５が配置されている。第１の実施形態では、第２反射ミラー２及び第２´反射ミラー５が第１又は第３の反射手段に相当する。第２反射ミラー２は、これにより反射されたレーザビームが上縁端部１４ａにおける外側面の第２照射部Ａ２に照射されるように調整されている。同様に、第２´反射ミラー５は、これにより反射されたレーザビームが上縁端部１４ａにおける内側面の第２´照射部Ｂ２に照射されるように調整されている。
　更に、第１照射部Ａ１において金属母材１２により反射されたレーザビームの経路に第３反射ミラー３が配置され、第１´照射部Ｂ１において金属母材１２により反射されたレーザビームの経路に第３´反射ミラー６が配置されている。第１の実施形態では、第３反射ミラー３及び第３´反射ミラー６が第２又は第４の反射手段に相当する。第３反射ミラー３は、これにより反射されたレーザビームが上縁端部１４ａにおける内側面の第３照射部Ａ３に照射されるように調整されている。同様に、第３´反射ミラー６は、これにより反射されたレーザビームが上縁端部１４ａにおける外側面の第３´照射部Ｂ３に照射されるように調整されている。
　また、第１反射ミラー１及び第１´反射ミラー４のレーザビームＬＡ及びＬＢの集光レンズ側に、レーザ光吸収部１６が配置されている。レーザ光吸収部１６は、光源から第１反射ミラー１及び第１´反射ミラー４に向けて進行するレーザビームＬＡ又はＬＢを妨げることなく、光源に向けて進行するレーザビームＬＡ又はＬＢを吸収する位置に配置されている。
　なお、第２反射ミラー２及び第２´反射ミラー５は、これらに入射したレーザビームの一部を透過させる部分反射ミラーであり、第２反射ミラー２を透過したレーザビームＬＡの強度を検出するレーザ光受光素子８、及び第２´反射ミラー５を透過したレーザビームＬＢの強度を検出するレーザ光受光素子１０が設けられている。更に、レーザ光受光素子８による検出結果に応じてレーザビームＬＡが第２反射ミラー２に照射されていないことを検知する未照射検知部９、及びレーザ光受光素子１０による検出結果に応じてレーザビームＬＢが第２´反射ミラー５に照射されていないことを検知する未照射検知部１１が設けられている。
　次に、このように構成されたレーザ処理装置の動作について説明する。
　光源から出力され、集光レンズにより集光されたレーザビームＬＡ及びＬＢは、先ず、第１反射ミラー１及び第１´反射ミラー４により反射される。そして、レーザビームＬＡ及びＬＢは、夫々、第１照射部Ａ１（内面）、第１´照射部Ｂ１（外面）に照射される。この結果、樹脂被膜１３のレーザビームＬＡ、ＬＢが照射された部分が蒸発し、除去される。
　また、レーザビームＬＡ、ＬＢの一部は、上縁端部１４ａを越えて、即ち、第１照射部Ａ１又は第１´照射部Ｂ１の外側を通過して、第２反射ミラー２又は第２´反射ミラー５へと導光される。そして、第２反射ミラー２又は第２´反射ミラー５に導光されたレーザビームＬＡ、ＬＢは、第２反射ミラー２又は第２´反射ミラー５により反射され、第２照射部Ａ２（外面）又は第２´照射部Ｂ２（内面）に照射される。この結果、樹脂被膜１３のレーザビームＬＡ、ＬＢが照射された部分が蒸発し、除去される。
　更に、レーザビームＬＡ、ＬＢの一部は、第１照射部Ａ１又は第１´照射部Ｂ１に照射されても、樹脂被膜１３に吸収されずに金属母材１２の表面で反射され、第３反射ミラー３又は第３´反射ミラー６へと導光される。そして、第３反射ミラー３又は第３´反射ミラー６へと導光されたレーザビームＬＡ、ＬＢは、第３反射ミラー３又は第３´反射ミラー６により反射され、第３照射部Ａ３（内面）又は第３´照射部Ｂ３（外面）に照射される。この結果、樹脂被膜１３のレーザビームＬＡ、ＬＢが照射された部分が蒸発し、除去される。
　そして、回転台座１５によりカップ１４がその中心を軸に回転すると、カップ１４の全周にわたって上縁端部１４ａの樹脂被膜１３が除去される。また、上縁端部１４ａ及び反射ミラーの間でレーザビームＬＡ及びＬＢの反射が繰り返されることもある。
　このように、本実施形態では、レーザビームＬＡ及びＬＢの夫々が上縁端部１４ａの複数箇所に照射されるため、高効率で樹脂被膜１３を除去することができる。即ち、レーザビームＬＡ及びＬＢの反射光を用いない場合と比較して、樹脂被膜１３の除去に寄与する割合を著しく向上することができるため、光源から出力するレーザビームＬＡ及びＬＢのエネルギーを低くしても、確実に樹脂被膜１３を除去することができる。
　また、レーザビームＬＡ、ＬＢの一部が第１反射ミラー１又は第１´反射ミラー４に戻ることがあっても、これらはレーザ光吸収部１６へと案内されてレーザ光吸収部１により吸収される。従って、レーザビームＬＡ、ＬＢの照射によって、カップ１４のレーザ照射の不要な部位が照射されるのを抑制することができる。なお、レーザ光吸収部１６としては、例えばレーザ光を吸収するために表面を黒色コートされた金属板又はセラミック板等を用いることができる。また、過熱防止等のために必要に応じて水冷配管を配して冷却してもよい。
　なお、第２照射部Ａ２及び第２´照射部Ｂ２の位置は、例えば第２反射ミラー２及び第２´反射ミラー５に設けたこれらの反射角の調整機構（図示せず）により調整することができる。第３照射部Ａ３及び第３´照射部Ｂ３の位置は、例えば第３反射ミラー３及び第３´反射ミラー６に設けたこれらの反射角の調整機構（図示せず）により調整することができる。図４Ｃでは、カップ１４の外面の第１照射部Ａ１、第２´照射部Ｂ２、及び第３照射部Ａ３の各中心のＺ座標をほぼ一致させつつ、Ｙ座標を相違させている。このため、カップ１４の回転に伴って、上縁端部１４ａのＺ方向の同位置に、１回の回転中に合計３回のレーザ照射が行われる。また、その際のＺ方向の照射幅Ｗは３つの照射部に照射されるレーザビームの直径のうちで最も大きなものに相当する。カップ１４の内面についても同様である。なお、レーザビームの直径とは、一般的にいわれているように、レーザエネルギーの８６．５％を含む部分の直径をいう。
　なお、上記の反射角の調整機構によって、第１～第３照射部Ａ１～Ａ３のＹ座標を一致させてもよい。更に、これらのＺ座標も一致させて、第１、第３照射部Ａ１、Ａ３を重ね合わせ、第２照射部Ａ２をこれらの内面側に位置させてもよい。このような構成を採用した場合にも、レーザビームＬＡの反射光を用いない場合と比較して、樹脂被膜１３の除去に寄与する割合を著しく向上することができる。第１´～第３´照射部Ｂ１～Ｂ３及びレーザビームＬＢについても同様である。
　また、図４Ｄに示すように、カップ１４の外面の第１照射部Ａ１、第２´照射部Ｂ２、及び第３照射部Ａ３の各中心のＺ座標を相違させてもよい。ここで、Ｚ方向で隣り合う２つの照射部間の中心のＺ座標の差（Ｚ方向間隔）をｇと定義し、これら隣り合う２つの照射部に照射されるレーザビームの半径の和をＲｓと定義する。この場合、「０＜ｇ≦Ｒｓ」の関係が満たされていると、隣り合う２つの照射部は、必ずＺ方向で重複するため、照射幅Ｗの範囲内の全体にレーザビームが照射され、照射幅Ｗの範囲内にレーザビームが照射されない部分は発生しない。また、Ｚ方向間隔ｇを、当該２つの照射部の半径の差の絶対値よりも大きくすれば、これら２つの照射部により得られる照射幅は、これら２つの照射部に照射されるレーザビームの直径のうちで大きな方よりも大きくなる。従って、Ｚ方向間隔ｇがこれら２つの条件を満たすように、反射角を調整すれば、Ｚ方向に関し、より広い範囲にレーザビームを照射することが可能となる。このため、カップ１４の上縁端部１４ａの高さに大きなばらつきが存在している場合であっても、上縁端部１４ａにレーザビームが照射されない領域を生じさせにくくすることが可能である。このことは、Ｚ方向間隔ｇが０である図４Ｃに示す例と比較しても、明らかである。なお、Ｚ方向間隔ｇに関し、Ｚ方向で隣り合う２つの照射部の組み合わせには、図４Ｄ中の照射部Ｂ２及びＡ１の組み合わせ、並びに図４Ｄ中の照射部Ａ１及びＡ３の組み合わせのようにＹ方向でも隣り合う組み合わせだけでなく、図４Ｅ中の照射部Ｂ２及びＡ３の組み合わせのように、Ｙ方向では隣り合っていない組み合わせも当然に含まれる。
　なお、レーザ光受光素子８及び１０、並びに未照射検知部９及び１１の詳細については後述する。
　（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態について説明する。図５Ａは、第２の実施形態に係るレーザ処理装置をカップ１４の上側から見た平面図であり、図５Ｂは、カップ１４の上縁端部１４ａのレーザビームＬＡ及びＬＢが照射される照射部を拡大して示す平面図であり、図５Ｃは、この照射部を拡大して示す側面図である。
　第２の実施形態では、図５Ａ～図５Ｃに示すように、第１反射ミラー１、第２反射ミラー２、第３反射ミラー３、及び第１´反射ミラー４が、次の関係が満たされるように配置され、これらの反射角が調整されている。
　（ａ）レーザビームＬＡは、第１反射ミラー１により反射されて第１照射部Ａ１に導光される。
　（ｂ）レーザビームＬＢは、第１´反射ミラー４により反射されて第１´照射部Ｂ１に導光される。
　（ｃ）レーザビームＬＡの第１照射部Ａ１を越える部分は、第２反射ミラー２により反射されて第２照射部Ａ２に導光される。
　（ｄ）レーザビームＬＢの第１´照射部Ｂ１を越える部分は、第３反射ミラー３により反射されて第２´照射部Ｂ２に導光される。
　（ｅ）第１照射部Ａ１で反射されたレーザビームＬＡは、第３反射ミラー３へ導光され、第３反射ミラー３によって反射されて第３照射部Ａ３に導光される。
　（ｆ）第１´照射部Ｂ１で反射されたレーザビームＬＢは、第２反射ミラー２へ導光され、第２反射ミラー２によって反射されて第３´照射部Ｂ３に導光される。
　その一方で、第１の実施形態に設けられている第３反射ミラー３及び第３´反射ミラー６は設けられていない。第２の実施形態では、第２反射ミラー２及び第３反射ミラー３が第１又は第５の反射手段に相当する。
　第２の実施形態によれば、第１の実施形態よりも反射ミラーの数を少なくしながら、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　なお、第２反射ミラー２及び第３反射ミラー３のどちらか一方が設けられていない場合であっても、他方によってレーザビームＬＡ及びＬＢの反射が可能であるため、レーザビームの利用効率を向上させることが可能である。
　（第３の実施の形態）
　次に、第３の実施形態について説明する。図６Ａは、第３の実施形態に係るレーザ処理装置をカップ１４の上側から見た平面図であり、図６Ｂは、カップ１４の上縁端部１４ａのレーザビームＬＡ及びＬＢが照射される照射部を拡大して示す平面図であり、図６Ｃは、この照射部を拡大して示す側面図である。
　第３の実施形態では、図６Ａ～図６Ｃに示すように、第１の実施形態と同様にして、第１反射ミラー１、第２反射ミラー２、及び第３反射ミラー３が配置されている。また、第２照射部Ａ２で反射されたレーザビームＬＡを、更に反射して第４照射部Ａ４（外面）に導光する第４反射ミラー７が設けられている。第３の実施形態では、第４反射ミラー７が第６の反射手段に相当する。また、レーザ光受光素子１０が、第２照射部Ａ２を越えたレーザビームＬＡの強度を検出するように配置されている。その一方で、第１の実施形態においてレーザビームＬＢの反射に関する機能を備えた部材は設けられていない。
　このように構成された第３の実施形態では、レーザビームＬＡは、先ず、第１反射ミラー１により反射される。そして、レーザビームＬＡは、第１照射部Ａ１に照射される。また、レーザビームＬＡの一部は、上縁端部１４ａを越えて第２反射ミラー２へと導光される。そして、第２反射ミラー２に導光されたレーザビームＬＡは、第２反射ミラー２により反射され、第２照射部Ａ２に照射される。更に、レーザビームＬＡの一部は、第２照射部Ａ２に照射されても、樹脂被膜１３に吸収されずに金属母材１２の表面で反射され、第４反射ミラー７へと導光される。そして、第４反射ミラー７へと導光されたレーザビームＬＡは、第４反射ミラー７により反射され、第４照射部Ａ４に照射される。この結果、第４照射部Ａ４でも、樹脂被膜１３のレーザビームＬＡが照射された部分が蒸発し、除去される。また、レーザビームＬＡの一部は、第１照射部Ａ１に照射されても、樹脂被膜１３に吸収されずに金属母材１２の表面で反射され、第３反射ミラー３へと導光される。そして、第３反射ミラー３へと導光されたレーザビームＬＡは、第３反射ミラー３により反射され、第３照射部Ａ３に照射される。
　また、上縁端部１４ａ及び反射ミラーの間でレーザビームＬＡの反射が繰り返されることもある。その後、レーザビームＬＡの一部が第１反射ミラー１に戻ることがあっても、これらはレーザ光吸収部１６へと案内されてレーザ光吸収部１により吸収される。
　第３の実施形態によれば、用いるレーザビームを一つのみとしても、第１の実施形態と同様に、高効率で樹脂被膜１３を除去することができる。即ち、レーザビームＬＡの反射光を用いない場合と比較して、樹脂被膜１３の除去に寄与する割合を著しく向上することができるため、光源から出力するレーザビームＬＡのエネルギーを低くしても、確実に樹脂被膜１３を除去することができる。また、用いるレーザビームを一つのみとしても、第１の実施形態と同様に、照射幅Ｗを調整することが可能であり、上縁端部１４ａにレーザビームが照射されない領域を生じさせにくくすることが可能である。
　なお、第３の実施形態では、光源からレーザビームＬＡがカップ１４の内側に照射されているが、レーザビームＬＢがカップ１４の外側に照射され、これに応じて同様の反射が生じるように３個の反射ミラーが配置されていてもよい。
　また、第１又は第２の実施形態に、更に、第４反射ミラー７が設けられていてもよい。
　（反射角の調整機構）
　次に、反射ミラーの反射角の調整機構について説明する。図７Ａは、第２反射ミラー２の一例を示す図であり、図７Ｂは、カップ１４の上縁端部１４ａのレーザビームＬＡが照射される照射部を拡大して示す図である。
上述のように、第２反射ミラー２は、レーザビームＬＡのカップ１４の上縁端部１４ａの第１照射部Ａ１の更に上方を通過して入射してくる部分を反射して、第２照射部Ａ２に導光する。そして、この例では、第２反射ミラー２として、Ｚ方向（カップ１４の高さ方向）に曲率をもつ凹面ミラー（シリンドリカルミラー）が用いられている。また、その焦点位置ＦＰが当該第２反射ミラー２と第２照射部Ａ２との間になるように設定されている。
　このような構成によれば、第２反射ミラー２によって反射したレーザビームＬＡを反転させてカップ１４の上縁端部１４ａに適切に照射することが可能となる。レーザビームＬＢについても、第２´反射ミラー５を同様の形状にすることが好ましい。即ち、反射角の調整機構は、例えば、反射ミラーによる反射光の焦点位置が反射ミラーとカップ１４の照射部との間に位置するように、反射ミラーの角度を調整する。
　また、他の反射ミラーについては、当該反射ミラーに入射してくるレーザビームが発散ビーム、平行ビーム、又は収束ビームのいずれであるかに応じて、凹面ミラー、平面ミラー又は凸面ミラーとすることが好ましい。入射してくるレーザビームの伝搬特性に応じて反射ミラーに適切な曲率（凹面、平面、凸面）を付与することにより、当該反射ミラーによりに反射されて上縁端部１４ａに照射されるレーザビームの直径を調整することが可能となる。そして、レーザビームの直径の調整により、樹脂被膜１３の除去に適したパワー密度を得ることが可能となる。
　（レーザビームの未照射の検知）
　次に、レーザ光受光素子８及び１０、並びに未照射検知部９及び１１の詳細について説明する。図８は、カップ１４を側面から見た側面図である。カップ１４は一次絞り成形体であるため、図８に示すように、程度の差はあるものの、上縁端部１４ａの高さｈにばらつきが生じている。これは、金属母材１２を含む板材の延性には少なからず異方性が存在し、一次絞り成形の際に完全に均一な加工を行うことが困難だからである。
　その一方で、第１～第３の実施形態では、照射部（第１照射部Ａ１、第１´照射部Ｂ１等）のＺ方向の位置（カップ１４の高さ方向の位置）は固定されている。従って、照射幅Ｗが、上縁端部１４ａの高さｈのばらつきよりも小さい場合には、レーザビームＬＡ、ＬＢが上縁端部１４ａの上方を通過したり、レーザビームＬＡ、ＬＢが上縁端部１４ａの最上部に照射されなかったりする。この結果、レーザ未照射部Ｃが発生することもあり得る。そして、レーザ未照射部Ｃが発生したまま処理を継続すると、樹脂ヘアが発生しやすくなる。
　そこで、これらの実施形態では、レーザ光受光素子８及び未照射検知部９等を用いてレーザ未照射部Ｃの発生を検知する。図９Ａは、レーザビームＬＡの一部が上縁端部１４ａに照射され、他の一部が上縁端部１４ａの上方を通過している状態を示す図である。また、図９Ｂは、カップ１４の上縁端部１４ａのレーザビームＬＡが照射される照射部を拡大して示す図であり、図９Ｃは、レーザ光受光素子８により出力される光強度信号の例を示す図である。なお、図９Ｃに示すグラフの横軸は時間を示し、縦軸は光強度信号の電圧値を示す。
　上述のように、レーザ光受光素子８は第２反射ミラー２を透過したレーザビームＬＡの強度を検出する。そして、レーザ光受光素子８は、強度に比例する電圧の光強度信号を出力する。また、未照射検知部９はレーザ光受光素子８から出力された光強度信号の解析を行い、レーザビームＬＡが第２反射ミラー２に照射されていないことを検知する。未照射検知部９は、例えば、レーザ光受光素子８から入力された光強度信号が、予め設定した電圧信号範囲を逸脱したときに未照射検知信号を出力する。未照射を検知したと判断する電圧信号範囲の上限電圧Ｖ１及び下限電圧Ｖ２は、例えば、夫々、レーザビームＬＡの光路中にカップ１４が介在していない場合に、レーザビームＬＡが第２反射ミラー２に入射したときのレーザ光受光素子８の出力電圧Ｖｍの９０％、１０％とする。言い換えれば、光強度信号の電圧値Ｖｓが「Ｖ２≧Ｖｓ≧Ｖ１」を満たしているときには、未照射ではない、即ち正常な照射であると判断される。
　そして、図９Ａに示す状態では、常にレーザビームＬＡの一部が第２反射ミラー２を透過してレーザ光受光素子８に入力するため、図９Ｃに示すように、電圧値Ｖｓが「Ｖ２≧Ｖｓ≧Ｖ１」を満たし、未照射検知信号は出力されない。
　一方、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、上縁端部１４ａが高くなり過ぎてレーザビームＬＡのほぼ全体が上縁端部１４ａを通過しなくなると、レーザビームＬＡの第２反射ミラー２への入射パワーが激減し、図１０Ｃに示すように、光強度信号の電圧値Ｖｓが下限電圧Ｖ１を下回る。この結果、未照射検知部９はレーザ未照射部Ｃが発生したことを示す未照射検知信号、例えば警報を出力する。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す状態では、カップ１４の最上端部のレーザ未照射部Ｃを残して第１照射部Ａ１の樹脂被膜１３が除去される。
　また、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、上縁端部１４ａが低くなり過ぎてレーザビームＬＡのほぼ全体が上縁端部１４ａを通過するようになると、レーザビームＬＡの第２反射ミラー２への入射パワーが増加し、図１１Ｃに示すように、光強度信号の電圧値Ｖｓが上限電圧Ｖ２を上回る。この結果、未照射検知部９はレーザ未照射部Ｃが発生したことを示す未照射検知信号、例えば警報を出力する。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す状態では、カップ１４の上縁端部１４ａのほぼ全体で樹脂被膜１３が除去されずに、レーザ未照射部Ｃが生じる。
　このように、未照射検知部９によって、レーザ光受光素子８から出力される光強度信号の変化を検出することにより、レーザ未照射部Ｃの発生を検出することができる。なお、レーザビームＬＢ、レーザ光受光素子１０、及び未照射検知部１１についても、レーザビームＬＡ、レーザ光受光素子８、及び未照射検知部９と同様の動作が行われる。
　また、レーザビームＬＡ、ＬＢそれぞれについてカップ１４の上縁端部１４ａの所望の位置に照射されるように、レーザ光受光素子８から出力された光強度信号を用いて、ピエゾ駆動素子やモータ等を有する、第１反射ミラー１、第１´反射ミラー４、第２反射ミラー２、又は第２´反射ミラー５の角度をフィードバック制御部（図示せず）により角度調整してもよい。例えば、光強度信号の電圧が上下限範囲内に収まるようにミラー反射角を逐次変更することでレーザ未照射部Ｃの発生を更に抑制することが可能である。
　以上説明したように、これらの実施形態によれば、光源から出力され、第１反射ミラー１又は第１´反射ミラーにより反射されたレーザビームＬＡ又はＬＢが上縁端部１４ａの複数箇所に照射されるか、同一箇所に複数回照射される。従って、レーザエネルギーの利用効率を向上することができる。このため、より少ないレーザパワーにて十分に樹脂被膜３を除去することができる。また、反射ミラーの反射角を調整して照射部のＺ座標を適切に調整すれば、照射幅Ｗを広げることができる。従って、カップ１４の上縁端部１４ａの高さのばらつきが大きい場合でも、レーザ未照射部Ｃの発生を極力抑制することができる。更に、上縁端部１４ａの高さのばらつきが極端に大きい等の理由により、レーザ未照射部Ｃが発生するような場合でも、それを検出することができる。従って、容易に、樹脂ヘアが発生する可能性のあるカップ１４を特定し、これを排除することにより、無駄な工程等を排除することができる。このため、予め、樹脂ヘアの発生に伴う歩留まりの低下及びコストの上昇等を回避することができる。
　そして、シームレス缶等の容器を製造する場合には、これらのレーザ処理装置により、カップ１４の深絞り成形前に、カップ１４の側面の上縁端部１４ａの樹脂被膜１３にレーザビームを照射して、当該上縁端部１４ａの樹脂皮膜１３を蒸発させればよい。
　なお、これらの実施形態に含まれる反射ミラーは、すべて独立して調整可能な反射ミラーであるが、反射角の調整機能を省略し、照射位置が適切になるように予め反射ミラーの反射角を固定してもよい。このような構成は、例えば同型のカップを大量に処理する場合に特に有効である。また、各反射ミラーが独立している必要はなく、独立した複数のミラー面を持つ一体構成体になっていてもよい。この場合、調整機構を持つ場合に比べ、機械振動などによるミラー反射角変動の可能性が極力排除され、より安定した処理が期待できる。
　また、第１反射ミラー１及び第１´反射ミラー４へのレーザビームの導光を光ファイバにより行ってもよい。更に、レーザ処理の対象は一次絞り成形体に限定されることはなく、本発明は種々の円筒の端部の処理に適用することができる。
　更に、カップ１４を回転させるのではなく、反射ミラー等を相対的に回転させてもよい。
　次に、本願発明者らが行った種々の実験について説明する。
　（第１の実験）
　第１の実験では、先ず、第１の実施形態と同様の構成のレーザ処理装置（実施例Ｎｏ．１）を作製した。また、錫メッキ鋼板（金属母材１２）の両面にＰＥＴ樹脂被膜（樹脂被膜１３）が形成された板材から加工されたカップ１４を作製した。カップ１４の直径は１００ｍｍとし、ＰＥＴ樹脂被膜の厚さは厚さが２０μｍとした。そして、実施例Ｎｏ．１について、レーザパワーと、除去されるＰＥＴ樹脂被膜の厚さとの関係を調査した。また、比較のために、図２Ａ及び図２Ｂに示す構成のレーザ処理装置（比較例）も作製し、同様の調査を行った。
　なお、光源としては、ＣＯ２レーザを出力する１台のレーザ装置を用い、レーザパワーは３００Ｗ～２０００Ｗの範囲で変更した。また、このレーザ装置から出力されたレーザビームを、焦点距離が５００ｍｍの集光レンズで集光した後、ビーム分割ミラーでレーザビームＬＡ及びＬＢに等分に分割した。従って、カップ１４に照射されるレーザパワーは片面当たり１５０Ｗ～１０００Ｗである。また、第１照射部Ａ１の近傍及び第１´照射部Ｂ１の近傍にレンズの焦点を設定し、焦点位置でのビーム直径は約２ｍｍとした。更に、カップ１４の回転速度は４００ｒｐｍとした。第１～第３反射ミラー１～３及び第１´～３´反射ミラー４～６としては、すべて平面ミラーを用いた。
　除去されたＰＥＴ樹脂被膜の厚さの測定では、レーザ照射部の断面を顕微鏡にて観察し、残存しているＰＥＴ樹脂被膜の平均厚さから除去された部分の厚さを算出した。この結果を図１２に示す。
　図１２に示すように、図２Ａ及び図２に示すレーザ処理装置を用いた場合、厚さが２０μｍのＰＥＴ樹脂被膜を十分に除去するためには約１４００Ｗのレーザパワーが必要とされた。これに対し、実施例Ｎｏ．１によれば、約９００Ｗのレーザパワーで厚さが２０μｍのＰＥＴ樹脂被膜を十分に除去することができた。
　また、第２の実施形態と同様の構成のレーザ処理装置（実施例Ｎｏ．２）を作製し、同様の調査を行った。反射ミラーの配置以外の条件は実施例Ｎｏ．１と同様とした。この結果も図１２に示す。図１２に示すように、実施例Ｎｏ．２における、レーザパワーと、除去されるＰＥＴ樹脂被膜の厚さとの関係は、実施例Ｎｏ．１のそれと同様であった。つまり、実施例Ｎｏ．２によっても、約９００Ｗのレーザパワーで厚さが２０μｍのＰＥＴ樹脂被膜を十分に除去することができた。
　更に、第３の実施形態と同様の構成のレーザ処理装置（実施例Ｎｏ．３）を作製し、同様の調査を行った。実施例Ｎｏ．３では、レーザビームの分割を行わず、約３００Ｗ～２０００Ｗのレーザパワーを第１反射ミラー１に入射させた。他の条件は実施例Ｎｏ．１と同様とした。この結果も図１２に示す。図１２に示すように、実施例Ｎｏ．２における、レーザパワーと、除去されるＰＥＴ樹脂被膜の厚さとの関係は、実施例Ｎｏ．１又はＮｏ．２のそれと同様であった。つまり、実施例Ｎｏ．３によっても、約９００Ｗのレーザパワーで厚さが２０μｍのＰＥＴ樹脂被膜を十分に除去することができた。
　（第２の実験）
　第２の実験では、実施例Ｎｏ．１におけるレーザ未照射部Ｃの検出に関する調査を行った。この調査では、上限電圧Ｖ１及び下限電圧Ｖ２を、夫々、レーザビームＬＡの光路中にカップ１４が介在していない場合に、レーザビームＬＡが第２反射ミラー２に入射したときのレーザ光受光素子８の出力電圧Ｖｍの９０％、１０％とした。
　そして、光源のレーザパワーを９００Ｗに設定し、１００００個のカップ１４に対してレーザ処理を行った。この結果、２０個のカップ１４の処理の際に、未照射検知信号が発せられた。これら２０個のカップ１４について、後工程である再絞り及びしごき成形を行ったところ、そのうち１８個で樹脂ヘアの発生が確認された。その一方で、未照射検知信号が発せられなかった９９８０個のカップ１４について後工程である再絞り及びしごき成形を行ったところ、樹脂ヘアの発生は皆無であった。
　この結果から、第１の実施形態により、樹脂ヘアの発生する可能性のある容器を的確に検出することができることが実証された。
　（第３の実験）
　第３の実験では、実施例Ｎｏ．２におけるＺ座標の差（Ｚ方向間隔）を、反射角の調整機構によって図１３に示すように調整してレーザビームの照射を行った。ここで、第１照射部Ａ１のビーム半径ｒ１は１．０ｍｍ、第２照射部Ａ２のビーム半径ｒ２は１．５ｍｍ、第３照射部Ａ３のビーム半径ｒ３は０．７ｍｍとした。Ｚ方向には、図１３に示すように、第３照射部Ａ３、第１照射部Ａ１、第２照射部Ａ２の順番で下方から配列させ、第３照射部Ａ３と第１照射部Ａ１のＺ方向間隔ｇを０．５ｍｍ、第１照射部と第２照射部のＺ方向間隔ｇを１．０ｍｍとした。従って、実効的な照射幅Ｗは２．６ｍｍとなった。
　そして、第１の実験と同様にして、レーザパワーと、除去されるＰＥＴ樹脂被膜の厚さとの関係を調査した。この結果を実施例Ｎｏ．４として図１２に示す。図１２に示すように、約１２００Ｗのレーザパワーで厚さが２０μｍのＰＥＴ樹脂被膜を十分に除去することができた。Ｚ方向間隔ｇを０ｍｍとした実施例Ｎｏ．２と比較すると、必要なレーザパワーが大きくなったが、これは広範囲にレーザビームを照射したからである。それでも、比較例と比較すると、必要なレーザパワーを低減することができた。
　更に、第２の実験と同様に、実施例Ｎｏ．２についても１００００個のカップ１４に対してレーザ処理を行った。この結果、３個のカップ１４の処理の際に、未照射検知信号が発せられた。これら３個のカップ１４について、後工程である再絞り及びしごき成形を行ったところ、そのうち２個で樹脂ヘアの発生が確認された。その一方で、未照射検知信号が発せられなかった９９９７個のカップ１４について後工程である再絞り及びしごき成形を行ったところ、樹脂ヘアの発生は皆無であった。
　この結果から、第２の実施形態により、樹脂ヘアの発生する可能性のある容器を的確に検出することができることが実証された。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明は、例えば、製缶産業等において利用することができる。

Claims (11)

  1. 　円筒の端部における内面又は外面にレーザビームを照射する第１のレーザビーム照射手段と、
    　前記第１のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記端部の外側を通過した部分を前記円筒の外面又は内面に反射する第１の反射手段と、
    　前記円筒をその中心を軸に、前記第１のレーザビーム照射手段及び前記第１の反射手段に対して相対的に回転させる回転手段と、
    　を有することを特徴とするレーザ処理装置。
  2. 　前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射する第２の反射手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  3. 　前記円筒の端部における外面又は内面にレーザビームを照射する第２のレーザビーム照射手段と、
    　前記第２のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記端部の外側を通過した部分を前記円筒の内面又は外面に反射する第３の反射手段と、
    　を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  4. 　前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射する第２の反射手段と、
    　前記第２のレーザビーム照射手段により前記外面又は内面に照射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームを前記端部における外面又は内面に反射する第４の反射手段と、
    　を有することを特徴とする請求項３に記載のレーザ処理装置。
  5. 　前記円筒の端部における外面又は内面にレーザビームを照射する第２のレーザビーム照射手段を有し、
    　前記第１の反射手段は、前記第２のレーザビーム照射手段により前記外面又は内面に照射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームをも前記端部における外面又は内面に反射することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  6. 　前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射され、前記内面又は外面で反射されたレーザビームを前記端部における内面又は外面に反射し、
    　前記第２のレーザビーム照射手段により照射されたレーザビームのうち前記円筒の端部の外側を通過した部分を前記円筒の内面又は外面に反射する第５の反射手段を有することを特徴とする請求項５に記載のレーザ処理装置。
  7. 　前記第１の反射手段により前記円筒の外面又は内面に反射され、前記外面又は内面で反射されたレーザビームを前記端部における外面又は内面に反射する第６の反射手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  8. 　前記第１の反射手段が凹面ミラーであり、
    　前記凹面ミラーは、当該凹面ミラーにより反射された反射レーザビームが、当該凹面ミラーと、前記円筒の外面又は内面の照射部との間に焦点が位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  9. 　前記第１のレーザビーム照射手段により前記内面又は外面に照射された後に、前記第１のレーザビーム照射手段の光源に向けて進行するレーザビームを吸収する吸収手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  10. 　前記第１の反射手段が、入射してくるレーザビームの一部を透過させる部分反射ミラーであり、
    　前記部分反射ミラーを透過した透過レーザビームの光強度を測定する光検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ処理装置。
  11. 　前記円筒が、両面に樹脂被膜を有する金属板から成る円筒状のカップであり、
    　請求項１に記載のレーザ処理装置を具備し、
    　前記カップの側面の上縁端部の前記樹脂被膜にレーザビームを照射して、当該上縁端部の樹脂皮膜を蒸発させることを特徴とする容器製造装置。
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