JP3338056B2 - 加工物表面内へのパターンの彫刻生成方法 - Google Patents

加工物表面内へのパターンの彫刻生成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は請求の範囲１の上位概念にて規定された形式
の加工物の表面内へのパターンの彫刻方法に関する。US
４ 156 124によってはレーザを用いての無接触彫刻
方法が公知である。レーザビームはマスク装置を介して
加工物の表面へ向けられる。マスクは透過性又は反射性
であり得る。レーザビームは光学系を用いて伝送され、
マスクの像（イメージ）が、加工物の表面へ投射され
る。マスク及び加工物は固定的間隔位置（ポジション）
にて相互にパラレル（並行）な位置関係に保持される。
レーザビーム源はマスク及び加工物表面に対して相対的
に動かされ、その結果レーザビームはマスク上を、従っ
て加工物の表面上を移動する。マスクによってはレーザ
ビームの強度は個所ポイントに依存して変化され、従っ
て、表面へのレーザビームの作用が変化される。ここ
で、当該の表面へはマスクにより設定されたパターンが
彫刻される。そのような方法及び配置構成によっては
唯、簡単、且つ粗いパターンしか彫刻され得ない。さら
にマスクの作製は複雑であり、コストを要する。マスク
は有限であり、その結果有限のパターンしか彫刻され得
ない。
US4734558によっては或１つの表面内への文字パター
ンの各種の彫刻の装置が公知である。レーザから到来す
るビームはパラレル（並行）ビームに拡大され、該パラ
レルビームは絞りとして作用する位置依存的に可制御の
マスクを通過する。上記マスクは彫刻さるべき記録パタ
ーンに相応する。マスクの像（イメージ）は彫刻さるべ
き表面上に投射される。マスクは液晶の形の光弁であ
り、該光弁の透過性は当該の像により制御される。ここ
で、当該の像は、CTRのスクリーンから液晶上へ投射、
投影されるものである。CRT上の画像（これは彫刻さる
べきパターン記号に相応する）はマイクロコンピュータ
（μｃ）により供給される。該μｃ中では彫刻さるべき
複数の記憶内容（パターン）が記憶され、該パターンは
手動により作動さるべきスイッチにより選択可能であ
る。
要するに当該の公知の装置では金属マスクはマスク発
生器により制御される光学的マスクにより置換される。
彫刻さるべきパターン記号は簡単な性質のものであっ
て、あらかじめ、マスク発生器内に、特別なプログラム
により記憶入力されなければならない。
DE ４ 213 106A1からは請求の範囲１の上位概念に
て特定された、実質的に先に述べた形式（ここでは。マ
スクが同様に可変である）に類似の方法が公知である。
当該の可変調整操作は異なるデジタル制御により行われ
る。彫刻は層（レイヤ）毎に順次行われる。マスクの数
値制御によっては単純なマスクの像（イメージ）、もっ
て、彫刻パターンしか可能でない。数値制御は例えば複
数の回転する孔付板により行われ、上記孔付板の孔画像
は所定のコンフィギュレーション（構成配列体）と照合
（一致）せしめられる。要するにパターンは常に規則的
である。比較的小さな画素は、比較的大きな画線領域に
合成され、上記の比較的大きな画像領域（フィールド）
では当該画素はそれの規則性に基づき継ぎ目なしで相互
に作用し合う。不規則性のパターンの場合、可視の衝合
わせラインの発生なしに比較的大きな画線領域になるよ
うな画素の合成は不可能である。
US ４ 629 858からは、請求の範囲１の上位概念に
て特定された形式の方法が公知であり、該方法ではパタ
ーンが、枚葉紙上でライン状に走査され、そして、走査
された信号により、レーザの強度が制御され、該レーザ
は、同じように、ライン状に絨毯の形態で加工物上を導
かれ、その結果それの表面にて深度パターンが、紙原画
上に色パターンに相応して焼き付けられる。ここで、パ
ターン原画は、加工物の大きさに相応する大きさを有す
る。原画パターンの面積より大の面積を有する加工物の
彫刻生成、加工は、不可能である。
US ３ 739 083から公知の方法は、前述の方法と同
じ手法で動作、使用され、そして、印刷版の作製に用い
られる。ここでもまた、もちろん、パターン原画の面積
は、作製さるべき印刷版の面積に相応する。
本発明の目的ないし課題とするところは、簡単に実施
され得、亦複雑な殊に、不規則なパターンにも適し、そ
して、原画パターンの面積より大の面積を有する加工物
上の面積の原画パターンを彫刻し得る請求の範囲１の上
位概念に特定した形式の方法を提供することにある 本発明の技術思想の基本コンセプトとするところは、
パターン原画により得られた表面情報を記憶し、当該の
記憶された表面情報を少なくとも２度呼出し、そして、
１つの衝合せ線に隣接する、表面領域上の少なくとも２
つの表面領域を彫刻するのである。従って、パターン原
画により走査された表面領域が加工物上で倍加又は任意
に複製され得る。そのつど被走査表面領域に相応する複
数パターンが１つの方向においてのみならず、２つの方
向においても相互につなぎ合わされ得、その結果彫刻さ
れた面全体が増大される。加工物の表面領域内にて走査
されたパターンが簡単な場合及び／又は表面領域の境
界、限界が有利に選ばれた場合、２つの相互に隣接し合
う表面領域間の衝き合わせラインが、加工物上に現れな
い。パターンが２つの相互に隣接する表面領域間で１つ
の衝き合わせラインにて移行（部）なしで、そして、非
可視的につなぎ合わされない場合、記憶された表面情報
を第２の呼出の際逆方向に呼出し、そして、場合によ
り、更なる呼出の際、交互に順方向及び逆方向に読み出
し、ここで、彫刻の際パターンの鏡映的生成を衝合せな
いし衝合せラインにて行うようにすると有利である。
或１つのパターン原画の表面情報に相応する情報領域
が少なくとも２度呼び出されるすべての場合において、
表面情報を準備生成し、上記所定情報領域は加工物上の
表面領域間の衝合せラインに隣接するものであり、ここ
において、衝合せラインの領域にて肉眼にとってできる
だけ不可視の連続的な移行部が生ぜしめられるようにす
ると有利である。上記準備処理は基本的に任意の手法で
行われ得、例えば操作者により目視コントロール下で制
御され得、このことは熟練的操作過程であり得る。当該
の準備処理の特に有利な実施形態によれば、加工物上の
パターン原画の被走査表面領域に相応する表面領域は衝
合せラインにて記憶された表面情報の、例えば時間的に
重なる相応の呼出により重なり合わされ、そして、制御
信号は当該の重なり領域にて相互に連続的に低下、ない
し上昇せしめられ、ここにおいて、実質的に連続的な非
可視のパターンの移行部が衝合せラインに亘って形成さ
れるのである。つまり、換言すれば衝き合わせラインの
領域にてパターンのオーバーラップが行われ得る。
先に述べた実施形態と類似して、加工物上で隣接する
彫刻された表面領域間の非可視の移行の達成のため本発
明の実施形態によれば、加工物上のパターン原画の被走
査表面領域に相応する表面領域は衝合せラインにて記憶
された表面情報の、例えば時間的に重なる相応の呼出に
より重なり合され、そして、制御信号は当該の重なり領
域にて相互に連続的に低下、ないし上昇せしめられ、こ
こにおいて、実質的に連続的な非可視のパターンの移行
部が衝き合わせラインに亘って形成されるようにしたの
である。
パターン原画としては有利に自然のパターン、例えば
自然の革パターン原画の粒粒（粒起状態）部、ないし、
つぶく（痕）状態部が使用され得る。加工物は熱可塑性
のシートの帯状体の連続的刻成のため刻印ロールであり
得る。ここにおいて、特に有利には１つの衝き合わせラ
インにおけるパターンの衝合せ部のない移行を生じさせ
得る方法プロセス形態が使用され得る。刻成ロールの周
囲に亘って連続的な刻成パターンが形成され得る。刻成
を自然のパターン原画、例えば自然の革のパターン原画
の粒粒（粒起状態）部（痕）に依存して行おうとする場
合には刻成表面は自然のパターン原画のネガティブ（陰
画）で行わなければならない。このことを達成するため
には本発明の発展形態によればレーザビームに対する制
御信号を反転する。
次に図を用いて本発明の方法を説明する。
図１はパターン原画の略示図である。
図２は図１のパターン原画の走査の説明図である。
図３は多重に呼び出された表面情報を以ての表面の彫
刻の様子を示す図である。
図４は刻成ロールの表面の彫刻の様子を示す略示図で
ある。
図５は刻成されたロールの様子を示す略示図である。
図１は自然の革から成るパターン原画１が示してあ
り、それの表面は略示する自然の粒粒（粒起状態）部２
を有する。焦点（フォーカス）位置測定システム３はレ
ーザを有し、それのビームは光学系５を介してパターン
原画１の表面上の１点６にフォーカシングされる。
パターン原画１は矢印７の方向に動かされ、焦点（フ
ォーカス）位置測定システム３は矢印８の方向に動かさ
れ、ここで、点６はライン状にパターン原画１の表面上
を移動し、粒粒（粒起状態）部、ないし、ぶつぶつ
（痕）２を走査する。焦点（フォーカス）位置測定シス
テム３は連続的な電気的な制御信号を送出し、該制御信
号は直接的にレーザビームの強さの制御のため使用され
得る。レーザビームの制御波任意の公知手法で行われ
得、例えば冒頭に述べた従来技術の手法により行われ
る。
図３は加工物９の表面上の彫刻線を示す。
レーザ２に由来する表面情報は複数回加工物９の表面間
に刻成される。ここで、レーザ２により形成されたパタ
ーンは破線で示す衝合せライン14,15にて鏡映的になっ
ている。
図３には示し得ないことであって従ってここで説明す
ることは兆候の際にしようされた制御信号（それらは幾
つかにも呼び出されている）が準備生成されており、こ
こで、衝合せライン14,15の領域にて肉眼にとってでき
るだけ非可視の連続的な移行が生ぜしめられるようにす
るのである。この目的のために制御信号は重ね合わさ
れ、ここでは相互に連続的に低下ないし上昇せしめられ
る。それにより、ぶつぶつは例えば衝合せライン14の一
方の側から同じ彫刻深度で連続的に衝合せライン14の他
方の側の粒粒（粒起状態）部へ連続的に移行する。
図４に示すろーる16の表面にはレーザ17によりパター
ンが図３に示すように彫刻される。彫刻の際絶えず矢印
18の方向に回転され、一方、レーザ17はそのフォーカス
19を以て緩慢に軸方向及び矢印10の方向に進む。
当該のエンドレスの彫刻の場合図３に示す像21,22間
の更なる衝合せラインが生じる。当該の衝合せラインで
は制御信号は勿論、衝合せライン14におけると同じ要領
で相互に連続的に低下ないし上昇せしめられ得、その結
果肉眼にとってできるだけ非可視の連続的な粒粒（粒起
状態）部ないしぶつぶつパターンの移行が衝合ラインに
亘って生ぜしめられる。
図５は彫刻の終了したロールを略示する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ランゲ，ギュンター ドイツ連邦共和国 Ｄ―30419 ハノー バー ヨプストヴェーク １アー (72)発明者 モムゼン，イエンス ドイツ連邦共和国 Ｄ―29352 アーデ ルハイツドルフ アウエシュトラーセ 39 (72)発明者 オーヴァーマイヤー，ルートガー ドイツ連邦共和国 Ｄ―30926 レター ヴィーゼンヴェーク 11 (72)発明者 オーベルト，マルクス ドイツ連邦共和国 Ｄ―30457 ハノー バー ヴィルヘルムシュトラーセ ４ (56)参考文献 特開 昭62−224164（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−312357（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−233077（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−277764（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−71502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−80956（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/08 B29C 59/00 B29C 59/04 G05B 19/408 G05B 19/4093

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加工物の表面内へのパターンの彫刻方法で
    あって、それの表面に向けられていて、パターンにおけ
    る個所ポイントに依存して制御されるレーザビームに依
    存して当該のパターン彫刻生成を行う方法であって、原
    画パターンの表面領域を光学的又は機械的に走査し、そ
    して、そのように得られた表面情報を電気的制御信号に
    変換し、上記制御信号によってはレーザビームはパター
    ン原画面の表面領域に相応する表面領域にて制御される
    ようにした当該の加工物の表面内へのパターンに彫刻方
    法において、 パターン原画により得られた表面情報を記憶し、当該の
    記憶された表面情報を少なくとも２度呼出し、そして、
    １つの衝合せ線に隣接する、表面領域上の少なくとも２
    つの表面領域を彫刻することを特徴とする加工物の表面
    内へのパターンの彫刻方法。
  2. 【請求項２】記憶された表面情報を第２の呼出の際逆方
    向に呼出し、そして、場合により、更なる呼出の際、交
    互に順方向及び逆方向に読み出し、ここで、彫刻の際パ
    ターンの鏡映的生成を衝合せないし衝合せラインにて行
    う請求の範囲１記載の方法。
  3. 【請求項３】所定情報領域における少なくとも２度呼出
    された表面情報を準備生成し、上記所定情報領域は加工
    物上の表面領域間の衝合せラインに隣接するものであ
    り、ここにおいて、衝合せラインの領域にて肉眼にとっ
    てできるだけ不可視の連続的な移行部が生ぜしめられる
    請求の範囲１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】加工物上のパターン原画の被走査表面領域
    に相応する表面領域は衝合せラインにて記憶された表面
    情報の、例えば時間的に重なる相応の呼出により重なり
    合され、そして、制御信号は当該の重なり領域にて相互
    に連続的に低下、ないし上昇せしめられ、ここにおい
    て、実質的に連続的な非可視のパターンの移行部が衝合
    せラインに亘って形成される請求の範囲３記載の方法。
  5. 【請求項５】レーザビームに対する制御信号は当該の衝
    合せラインに向かって両側で衝合せラインに隣接する移
    行領域にて連続的に減衰ないし再び上昇せしめられ、そ
    して、当該の制御信号には移行領域にて移行制御信号が
    付加され、該移行制御信号はパターン原画の表面情報か
    ら導出され、そして、移行領域にて当該の制御信号と逆
    に、連続的に上昇増大せしめられ、そして、再び低下せ
    しめられ、個々において、実質的に連続的な非可視のパ
    ターンの移行が衝合せラインに亘って形成されるように
    した請求の範囲３記載の方法。
  6. 【請求項６】パターン原画として自然のパターン、例え
    ば自然の革パターン原画の粒粒（粒起状態）部が使用さ
    れる請求の範囲１記載の方法。
  7. 【請求項７】加工物は例えば熱可塑性シートの帯状体の
    連続的刻印のため刻印ロールであるようにした請求の範
    囲の範囲１記載の方法。
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