JP3632249B2

JP3632249B2 - レーザ加工装置

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Publication number: JP3632249B2
Application number: JP19460995A
Authority: JP
Inventors: 修河野; 晃伊藤; 徹原田
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0938789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工装置に関し、より具体的には、相対的に移動する用紙をその移動方向にレーザ・ビームにより加工するレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続用紙に縦ミシン目、縦スリット及びハーフ・スリット等を形成する従来の加工装置は、加工サイズに適合したスリット刃又は縦ミシン刃を連続用紙の送り速度に同期して回転駆動させ、連続用紙に所望サイズの縦ミシン目などを形成するようになっている。加工サイズを変更するには、新たな加工サイズに適合したスリット刃や縦ミシン刃に交換する。また、刃の切れが悪くなった場合は新規な刃と交換することになる。
【０００３】
このような機械的な加工では、加工時に紙粉が発生するだけでなく、加工面にバリも発生し、印刷時の印刷汚れの原因になっている。
【０００４】
これに対して、レーザ・ビームにより非接触式に加工するレーザ加工装置が提案されている。例えば、縦ミシン目に関して、平成６年特許出願公告第６５４７９号の第３ページ右欄第３０行以降に記載されている。このようなレーザ加工によれば、紙粉が発生しないだけでなく、加工面も平滑になってバリも無くなる。スリット刃や縦ミシン刃の消耗による交換といった手間も不要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載される構成では、縦ミシン目のサイズが照射レンズ７により規定されるので、加工サイズが変更される都度、新しい加工サイズに適合する照射レンズ７を設置しなければならず、面倒である。照射レンズ７の光学的性能によっては、選択できる加工サイズが限定される。例えば、長いスリットを形成することは、上記公告公報に記載される構成では不可能である。
【０００６】
本発明は、加工サイズの変更に柔軟に対応できるレーザ加工装置を提示することを目的とする。
【０００７】
また、用紙送り速度は、一定とは限らない。例えば、初期的には低速であり、徐々に速度を上げて、初期の目標速度で安定させることになる。従って、目標速度での加工のみならず、この目標速度より低い速度、更には、加減速しているときにも、所望のサイズで加工できることが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明は、異なる用紙送り速度でも、所望のサイズに加工できるレーザ加工装置を提示することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーザ加工装置は、移動する用紙をその長さ方向にレーザ・ビームにより加工するレーザ加工装置であって、当該用紙の移動量を検出する移動量検出手段と、当該移動量検出手段の出力に応じて、当該用紙の当該移動量に応じた周期で、しかも、当該用紙の送り速度に応じて変化するパルス幅であって、当該用紙の送り速度が遅いほど広くなるパルス幅のパルスを発生するパルス発生手段と、当該パルス発生手段の出力パルスを、加工パターンに応じて通過・遮断するゲート手段と、当該ゲート手段の出力によりパルス駆動され、当該用紙の被加工箇所に照射されるべき一定ピークパワーのレーザ・ビームを発生するレーザ発振手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ・ビーム・パルスの持続時間及び周期を変更自在な、一定ピークパワーのレーザ・ビームを発生するレーザ発振手段と、当該レーザ発振手段を駆動するパルスを発生する駆動手段と、当該レーザ発振手段の発生するレーザ・ビームに対する、加工対象の相対的な送り速度を検出する速度検出手段と、当該速度検出手段の検出結果に従い当該駆動手段の出力すべきパルスの幅及び周期の少なくとも一方を調節し、設定される加工情報に従い当該駆動手段のパルス出力の有無を制御する制御手段とを具備する。当該駆動手段が、当該速度検出手段により検出される速度に応じた周期で、当該制御手段により規定されるパルス幅のパルス信号を発生するパルス発生手段と、当該制御手段による制御下に、当該パルス発生手段の出力パルスを通過遮蔽するゲート手段とを具備する。当該制御手段は、当該パルス発生手段の発生するパルス幅を、当該加工対象の送り速度に応じて、当該送り速度が遅いほど当該パルス幅が広くなるように制御する。
【００１１】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ・パルスにより、相対的に移動する用紙を所望パターンに加工するレーザ加工装置であって、当該レーザ・パルスの周期をＴ、当該レーザ・パルスの持続時間をｔ、レーザ・ビームの幅をＷ、用紙の相対的な移動速度をｖとしたとき、レーザ・ビーム幅Ｗ以上の連続する加工に対して、
ｔ＝Ｔ／（１−α）−Ｗ／ｖ
但し、０＜α＜１
を満たすように、ｖ、ｔ及びＴの何れかを調節することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示し、図２は、加工対象の連続用紙の平面図を示す。連続用紙１０は、図２に示すように、左右端に、紙送りのための多数の送り孔１２を設けてある。長手方向で一定間隔に折り兼切断の横ミシン目１４を別の加工装置により形成する。この折り兼切断の横ミシン目１４で切り離される用紙１０ａが、縦ミシン目加工及び印刷などの基本単位になる。
【００１４】
図１を説明する。連続用紙１０は、１対のガイド・ローラ２０，２０により案内されつつ、トラクタ装置２２により、図１上で左方向に連続的に搬送されている。トラクタ装置２２は、連続用紙１０の送り孔１２に係合するトラクタ・ピン（図示せず）を具備し、回転することにより連続用紙１０を所望の速度で搬送する。トラクタ装置２２の回転軸には、ロータリ・エンコーダ２４が固定されている。本実施例のロータリ・エンコーダ２４は、連続用紙１０の１インチ送りに対して２４０個のパルスを発生する。用紙の加工単位が通常、１／３インチ、１／６インチ、１／８インチ又は１／１０インチであるので、１インチ当たり２４０個のパルスを発生するロータリ・エンコーダ２４は、このような加工単位に対応しやすくなる。
【００１５】
用紙端検出装置２６は、縦ミシン目加工の基本となる用紙１０ａの端部を検出する。用紙端検出装置２６は例えば、横ミシン目１４を形成する加工装置の一部であってもよいし、形成された横ミシン目を光学的又は機械的に検出する単独の装置であってよい。
【００１６】
制御装置２８には、ロータリ・エンコーダ２４の出力と用紙端検出装置２６の出力が印加される。制御装置２８はいわゆるパーソナル・コンピュータ又はその拡張ボードからなり、キーボードその他の入力装置から紙加工情報がセットされる。紙加工情報は、用紙１０ａに対する加工開始位置、加工終了位置及び加工パターン情報からなる。加工パターン情報は、例えばカット長とタイ長の基本周期パターンの情報であり、これにより、任意の縦カット・パターンをセットできる。
【００１７】
制御装置２８にセットできる紙加工情報は、連続用紙１０の縦方向で１つに限定されないことは明らかである。連続用紙１０の横方向で異なる位置にレーザ・ビームを照射できる場合、連続用紙１０の横方向のどの位置でレーザ加工するかを示す横位置情報も必要になることもまた、明らかである。
【００１８】
制御装置２８は、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルス数をカウントするカウンタ２８ａを具備し、カウンタ２８ａは、用紙端検出装置２６の用紙端検出パルスによりクリアされるようになっている。用紙端検出装置２６の用紙端検出パルスは、用紙端検出装置２６の設置位置とレーザ加工位置との距離差に応じた量だけ、時間調整される。カウンタ２８ａのカウント値は、加工単位となる用紙１０ａにおける現在位置を示す。
【００１９】
制御装置２８はまた、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスの周期を測定する周期測定回路２８ｂを具備する。ロータリ・エンコーダ２４の出力が、連続用紙１０の１インチに対して２４０パルスになっているので、周期測定回路２８ｂの測定結果により連続用紙１０の紙送り速度ｖを知ることができる。詳細は後述するが、本実施例では、紙送り速度ｖに応じて、レーザ・パルスの持続時間を調節する。変換回路２８ｃは、予め測定した対応関係に基づき、周期測定回路２８ｂの測定結果をパルス幅制御信号に変換する。パルス幅制御信号は、例えば、基準の紙送り速度における基準パルス幅を下記に説明する原理に基づき補正したパルス幅を示す信号である。変換回路２８ｃには、必要により、基準の紙送り速度における基準パルス幅（紙厚みに応じて変更される。）の情報がセットされる。
【００２０】
制御装置２８は更に、セットされた紙加工条件に応じてレーザ・パルスの連続用紙１０への印加を制御する主制御回路２８ｄを具備する。主制御回路２８ｄは、ユーザにより設定される基準の紙送り速度における基準パルス幅を変換回路２８ｃに設定する。
【００２１】
パルス発生回路３０には、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスが印加されると共に、制御装置２８の変換回路２８ｃからパルス幅制御信号が印加される。パルス発生回路３０は、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスに同期し、且つ、制御装置２８の変換回路２８ｃからのパルス幅制御信号に応じたパルス幅のパルス信号を生成する。パルス発生回路３０の生成するパルス信号は、ゲート回路３２を介してレーザ発振装置３４に印加される。レーザ発振装置３４は、ゲート回路３２からのパルス信号に応じてパルス発振し、レーザ・パルスを連続用紙１０上に照射する。
【００２２】
なお、レーザ発振装置３４は、所謂、炭酸ガス・レーザが適している。その出力ビームは、直接、又は所定の案内光学系を介して連続用紙１０上に照射される。案内光学系を設けることにより、レーザ発振装置３４の設置箇所がある程度、自由になることは明らかである。
【００２３】
制御装置２８の主制御回路２８ｄは、セットされた紙加工情報と、カウンタ２８ａのカウント値に従い、ゲート回路３２の開閉を制御する。例えば、図２に符号１６で示すように、用紙１０ａの端からＡ１の位置から、Ｂ１の長さに縦ミシン目を入れるとする。縦ミシン目１６は、例えば、カット幅が２ｍｍ、タイ幅が１ｍｍであるとする。このとき、制御装置２８の主制御回路２８ｄは、図３に示すようなタイミングでゲート回路３２の開閉を制御する。図３（ａ）は、用紙端検出装置２６の出力、同（ｂ）はロータリ・エンコーダ２４の出力、同（ｃ）はパルス発生回路３０の出力、同（ｄ）はゲート回路３２に対する開閉制御信号、同（ｅ）はレーザ発振装置３４から出力される光パルスである。なお実際には、ゲート回路３２は、カット部に対して１９個のパルスをレーザ発振装置３４に印加し、タイ部については９個のパルスを遮蔽した。
【００２４】
本実施例では、パルス発生回路３０は、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスに同期したパルスを発生する。従って、パルス発生回路３０の出力パルスの周波数ｆ（＝１／Ｔ）、即ちレーザ発振装置３４のレーザ出力の周波数は、連続用紙１０の紙送り速度ｖに比例する。使用したレーザ発振装置３４は、駆動パルス周波数を上げると、ほぼそれに比例して平均レーザ出力が増加する。一般に、連続用紙１０の送り速度ｖを速くした場合に同じ紙加工能力を得るには、用紙１０に加えるべきレーザ・エネルギーを増す必要がある。本実施例では、連続用紙１０の紙送り速度ｖに応じて、レーザ発振装置３４のパルス発振周波数を変更することにより、これを実現しており、連続用紙１０の加速時又は減速時にも、適切なレーザ・パワーを用紙１０に加えることができ、用紙１０を焦げさせたり、貫通すべき部分を貫通できなかったりすることが無くなる。
【００２５】
但し、本実施例では更に、用紙１０の紙送り速度ｖに応じて、制御装置２８は、パルス発生回路３０の発生するパルス幅、従ってレーザ発振装置３４の出力するレーザ・ビームの持続時間ｔを制御する。具体的には、用紙１０の送り速度ｖが遅いほど、ほぼ送り速度ｖに反比例してレーザ・ビームの持続時間ｔを広くするようにした。この理由は、以下の通りである。
【００２６】
即ち、レーザ発振装置３４は基本的にパルス駆動になっているので、用紙１０にスポット状の孔をあけていく。そのスポットが連続することにより、所望の長さのカットを実現する。用紙の送り速度をｖ、レーザ発振装置３４の出力レーザ・ビームの持続時間をｔ、その周期をＴ、レーザ発振装置３４の出力レーザ・ビームの幅（即ち、用紙１０の送り方向のビーム径）をＷとする。個別のレーザ・パルスによるスポットが、図４に示すように、隣接するスポットとの間で重なるためには、下記式で与えられる重複率αが、０より大きくなければならない。
【００２７】
α＝（Ｗ＋ｖｔ−ｖＴ）／（Ｗ＋ｖｔ）（１）
レーザ・ビームの半分、即ちＷ／２以上、重複するのが好ましいので、これを満たすには、
Ｗ＋ｖｔ−ｖＴ≧Ｗ／２（２）
従って、
Ｗ／２≧ｖ（Ｔ−ｔ）（３）
となるように、ｖに対してＴ，ｔを調節すればよい。
【００２８】
式（１）を変形すると、
ｖ（１−（１−α）ｔ／Ｔ）＝（１−α）Ｗ／Ｔ（４）
となり、用紙１０の送り速度ｖとデューティ比（ｔ／Ｔ）とは、図５に示すような関係になり、用紙１０の送り速度ｖを速くする程、（ｔ／Ｔ）を大きくしなければならない。即ち、用紙１０の送り速度ｖを速くする程、レーザ・パルスの持続時間ｔを広くするか、レーザ・パルスの周期Ｔを小さくするか、それとも、ｔを大きくしつつＴを小さくするかである。
【００２９】
式（４）を変形すると、
ｔ＝Ｔ／（１−α）−Ｗ／ｖ（５）
となる。
【００３０】
本実施例では、レーザ平均出力が用紙送り速度ｖに関わらず、ほぼ一定となるように、レーザ・パルスの周期Ｔを用紙１０の送り速度ｖに反比例させている。従って、
Ｔ＝Ｋ／ｖ（６）
と表記できる。Ｋは定数である。式（６）を式（５）に代入すると、
ｖｔ＝Ｋ／（１−α）−Ｗ（７）
となる。
【００３１】
従って、レーザ・パルスの周期Ｔを用紙１０の送り速度ｖに反比例させている場合に、レーザ・ビームのスポットが重なるためには、ｔをｖに反比例させればよく、用紙１０の紙送り速度ｖを速くする程、レーザ・パルスの持続時間ｔは小さくてよい。換言すると、停止している状態から目標速度に到達するまで、又は、何からの原因で用紙１０を目標速度で搬送できないときなどのように、用紙１０の送り速度ｖが目標速度より遅いときには、それだけ、レーザ発振装置３４に対する駆動パルス幅、即ちパルス発生回路３０が発生するパルス幅を広くしなければならない。これにより、目的の長さを凸凹させずにきれいに加工（ここではカット）できる。
【００３２】
理論的には上記の通りであるが、一般に、レーザ発振装置３４に印加される駆動パルス（パルス発生回路３０の発生するパルス）のパルス幅と、この駆動パルスによりレーザ発振装置３４が発生するレーザ・パルスの持続時間ｔは必ずしも一致しない。従って、使用するレーザ発振装置３４に応じて、予め、駆動パルスのパルス幅と、レーザ発振装置３４が発生するレーザ・パルスの持続時間ｔとの対応関係を測定しておく必要があり、その結果を考慮して、用紙１０の送り速度ｖとパルス発生回路３０が発生する駆動パルスの幅との対応を制御装置２８の変換回路２８ｃにプログラムしておく。
【００３３】
ｔの変化により平均出力も変化するが、連続した加工（ここではカット）のためには、レーザ・ビームによる連続するスポットの重なり部分で加えられるパワーが問題になるのであり、カットの場合にはパワーの変化はほぼ無視できる。ハーフカットの場合には、カットの場合に比べてより厳密に、各加工対象部分に加えられるレーザ・パワーを一定範囲に保つ必要があるのは勿論であり、そのためには、例えば、αを可能な範囲で小さくする。
【００３４】
用紙送り速度ｖに対するレーザ平均出力は駆動パルス幅によっても調節できるが、パルス周期Ｔによる方が容易であり、細かく調節できる。カットの場合、レーザ・ビームによる用紙１０上のスポットの重複はかなりラフでよい。従って、本実施例のように、レーザ平均出力を周期Ｔで調節し、スポットの重複をレーザ・ビームの持続時間ｔにより調節する構成は、所望の性能を実現しやすいという利点がある。
【００３５】
また、例えば、用紙送り速度ｖに対するレーザ平均出力を駆動パルス幅で調節し、周期Ｔを一定とした場合には、レーザ・スポットの重複のためには、式（３）から分かるように、ｖが小さい程、レーザ・パルスの持続時間ｔを小さくする必要がある。
【００３６】
縦ミシン目を形成する例を説明したが、本実施例により縦スリットも形成できることは明らかである。
【００３７】
本実施例の使用方法と動作を簡単に説明する。例えば、図２の領域Ａ１，Ａ２を非加工とし、領域Ｂ１に、カット部２ｍｍ、タイ部１ｍｍの縦ミシン目を形成するとする。先ず、連続用紙１０の目標速度、例えば３００フィート／分におけるレーザ発振装置３４の出力パワー（例えば、５０Ｗ〜１５０Ｗ）をセットし、連続用紙１０の厚みに対応してパルス発生回路３０の出力パルス幅（例えば、１０μｓ〜２５μｓ）を制御装置２８にセットする。更に、制御装置２８の主制御回路２８ｄに、領域Ｂ１にカット部２ｍｍ、タイ部１ｍｍの縦ミシン目を形成するための紙加工条件を入力する。
【００３８】
連続用紙１０をガイド・ローラ２０，２０の間に通し、送り孔１２にトラクタ装置２２のトラクタ・ピンを係合し、トラクタ装置２２を駆動して、連続用紙１０の送りを開始し、目標速度まで順次加速していく。本実施例では、加速中にも、紙加工を開始できる。
【００３９】
連続用紙１０の送り開始により、ロータリ・エンコーダ２４は連続用紙１０の送り量に応じて、１インチ当たり２４０個のパルスを制御装置２８とパルス発生回路３０に供給する。用紙端検出装置２６は、連続用紙１０の加工単位となる用紙１０ａの前端を検出し、前端検出パルスを制御装置２８に供給する。先に説明したように、制御装置２８のカウンタ２８ａは、用紙端検出装置２６の用紙端検出パルスにより、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスのカウントを開始し、予め入力されるページ・サイズ毎にクリアされる。カウンタ２８ａのカウント値は、予め入力されるページ・サイズにおける用紙１０ａ上の現在位置を示す。
【００４０】
制御装置２８の周期測定回路２８ｂは、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスの周期を測定する。測定された周期の逆数が、用紙１０の紙送り速度ｖを示すことは明らかである。制御装置２８の変換回路２８ｃは、主制御回路２８ｄから指示される、基準速度におけるパルス幅を基準に、周期測定回路２８ｂの出力を、現在の紙送り速度ｖにおけるパルス幅を示すパルス幅制御信号に変換して、パルス発生回路３０に印加する。主制御回路２８ｄは、加工開始点、即ち領域Ｂ１に到達するまではゲート回路３２を閉じておく。
【００４１】
パルス発生回路３０は、ロータリ・エンコーダ２４からのパルスに同期し、且つ、制御装置２８の変換回路２８ｃからのパルス幅制御信号により規定されるパルス幅の駆動パルスを発生し、ゲート回路３２に印加する。
【００４２】
制御装置２８の主制御回路２８ｄは、加工対象領域Ｂ１についてカット部２ｍｍ、タイ部１ｍｍの繰り返しパターンとなるように、ロータリ・エンコーダ２４の出力パルスに同期してゲート回路３２を開閉制御する。即ち、主制御回路２８ｄは、カット部については、ゲート回路３２を通過状態にして、パルス発生回路３０の１９個の出力パルスをレーザ発振装置３４に供給し、タイ部についてはゲート回路３２を閉じて、パルス発生回路３０の９個の出力パルスを遮蔽する。
【００４３】
レーザ発振装置３４はゲート回路３２からのパルスに応じてレーザ・パルス発振し、レーザ・パルスを連続用紙１０上に照射する。これにより、連続用紙１０の照射位置に、レーザ・ビームの大きさに合った小さなスポット状の孔が開く。スポット状の孔が重複することで、所望長さのカット部を形成する。
【００４４】
領域Ａ２に到達すると、制御装置２８の主制御回路２８はゲート回路３２を閉じ、以後、次の用紙１０ａまでレーザ発振装置３４がレーザ出力しないようにする。
【００４５】
このようにして、連続用紙１０上に、用紙１０ａを単位として繰り返し、用紙１０ａの同じ範囲Ｂ１に縦ミシン目が形成される。
【００４６】
レーザ・ビームを連続用紙１０の横方向には走査できない実施例を説明したが、レーザ・ビームを連続用紙１０の横方向に連続走査する光学系、例えばポリゴン・ミラーを有する場合、レーザ・ビームの横走査速度と紙送り速度ｖの合成速度ベクトルに対して式（１）をあてはめることで、紙送り方向から傾いた方向に沿った紙加工も同様に実現できる。レーザ・ビームの走査方向を紙送り方向に直交する方向から傾けておけば、紙送り方向に直交する方向での紙加工も、同様に実現できる。
【００４７】
上記実施例では、用紙送り量を示す信号がトラクタ装置２２に連結するロータリ・エンコーダ２４から得られたが、ロール搬送装置から用紙送りを示す信号を得てもよい。即ち、例えば、印刷機に上記レーザ加工装置が組み込まれる場合には、その印刷機のロール搬送装置に連結されるロータリ・エンコーダから用紙送り量を示す信号を得ることが出来る。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、加工対象の用紙の連続送りしている状況でも、紙送り速度に関わらず、所望の長さをきれいに加工できる。即ち、レーザ・ビームのスポットがきれいに重複して、所望の長さでスムーズな加工端面を得ることが出来る。レーザ加工によるので、紙粉も発生せず、加工端面のバリも生じない。
【００４９】
また、加工サイズに応じた照射レンズを必要としない上に、加工パターンを紙加工情報によりセットできるので、種々の加工パターンに柔軟に対応できる。即ち、任意のタイ・カットの任意サイズのミシン及びスキップ・ミシン並びにスリットを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】加工対象の連続用紙の平面図である。
【図３】本実施例のタイミング図である。
【図４】レーザ・ビーム・スポットの重なりの説明図である。
【図５】式（４）で用紙１０の送り速度ｖとデューティ比（ｔ／Ｔ）の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０：連続用紙
１０ａ：縦ミシン目加工及び印刷などの基本単位になる用紙
１２：送り孔
１４：折り兼切断の横ミシン目
１６：縦ミシン目
２０：ガイド・ローラ
２２：トラクタ装置
２４：ロータリ・エンコーダ
２６：用紙端検出装置
２８：制御装置
２８ａ：カウンタ
２８ｂ：周期測定回路
２８ｃ：変換回路
２８ｄ：主制御回路
３０：パルス発生回路
３２：ゲート回路
３４：レーザ発振装置

Claims

移動する用紙をその長さ方向にレーザ・ビームにより加工するレーザ加工装置であって、
当該用紙の移動量を検出する移動量検出手段と、
当該移動量検出手段の出力に応じて、当該用紙の当該移動量に応じた周期で、しかも、当該用紙の送り速度に応じて変化するパルス幅であって、当該用紙の送り速度が遅いほど広くなるパルス幅のパルスを発生するパルス発生手段と、
当該パルス発生手段の出力パルスを、加工パターンに応じて通過・遮断するゲート手段と、
当該ゲート手段の出力によりパルス駆動され、当該用紙の被加工箇所に照射されるべき一定ピークパワーのレーザ・ビームを発生するレーザ発振手段
とを具備することを特徴とするレーザ加工装置。
レーザ・ビーム・パルスの持続時間及び周期を変更自在な、一定ピークパワーのレーザ・ビームを発生するレーザ発振手段と、
当該レーザ発振手段を駆動するパルスを発生する駆動手段と、
当該レーザ発振手段の発生するレーザ・ビームに対する、加工対象の相対的な送り速度を検出する速度検出手段と、
当該速度検出手段の検出結果に従い当該駆動手段の出力すべきパルスの幅及び周期の少なくとも一方を調節し、設定される加工情報に従い当該駆動手段のパルス出力の有無を制御する制御手段
とを具備し、
当該駆動手段が、当該速度検出手段により検出される速度に応じた周期で、当該制御手段により規定されるパルス幅のパルス信号を発生するパルス発生手段と、当該制御手段による制御下に、当該パルス発生手段の出力パルスを通過遮蔽するゲート手段とを具備し、
当該制御手段は、当該パルス発生手段の発生するパルス幅を、当該加工対象の送り速度に応じて、当該送り速度が遅いほど当該パルス幅が広くなるように制御する
ことを特徴とするレーザ加工装置。
上記制御手段は、上記駆動手段を制御して、上記駆動手段の出力するパルスの周期をＴ、上記レーザ発振手段の出力するレーザ・パルスの持続時間をｔ、レーザ・ビームの幅をＷ、加工対象の相対的な移動速度をｖとしたとき、レーザ・ビーム幅Ｗ以上の連続する加工に対して、
ｔ＝Ｔ／（１−α）−Ｗ／ｖ
但し、０＜α＜１
を満たすように、ｔ及びＴの少なくとも一方を調節する請求項２に記載のレーザ加工装置。
上記制御手段は更に、ｖに対して、
Ｗ／２≧ｖ（Ｔ−ｔ）
の関係を満たすように、Ｔ及びｔの少なくとも一方を調節する請求項３に記載のレーザ加工装置。
上記駆動手段が、上記速度検出手段の出力及び上記制御手段の制御信号により規定されるパルス幅及び周期のパルス信号を発生するパルス発生手段と、上記制御手段による制御下に、当該パルス発生手段の出力パルスを通過・遮断するゲート手段とからなる請求項３又は４に記載のレーザ加工装置。
レーザ・パルスにより、相対的に移動する用紙を所望パターンに加工するレーザ加工装置であって、
当該レーザ・パルスの周期をＴ、当該レーザ・パルスの持続時間をｔ、レーザ・ビームの幅をＷ、用紙の相対的な移動速度をｖとしたとき、レーザ・ビーム幅Ｗ以上の連続する加工に対して、
ｔ＝Ｔ／（１−α）−Ｗ／ｖ
但し、０＜α＜１
を満たすように、ｖ、ｔ及びＴの何れかを調節することを特徴とするレーザ加工装置。
ｖに対して下記式
Ｗ／２≧ｖ（Ｔ−ｔ）
を満たすように、Ｔ及びｔの少なくとも一方が調節される請求項７に記載のレーザ加工装置。