JP5740921B2 - Laser processing equipment, laser processing system - Google Patents
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Description
本発明は、加工用紙にレーザ加工するレーザ加工装置、レーザ加工システムに関するものである。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing system that perform laser processing on processed paper.
従来、送り方向に送っている用紙にレーザ光(レーザビーム)により加工又はマーキング等を実施するには、ガルバノ等のミラーを使用して、送り方向及びこれに直交する方向にレーザ光の照射方向を振ることによって、加工エリアをレーザ加工するスキャナ方式があった(例えば特許文献1)。
しかし、このスキャナ方式は、ミラーを使用して、1本のレーザ光を送り方向及びこれに直交する方向に振るために、流れているワークに対して高速で加工又はマーキングを施すことが難しかった。また、ダンサローラを設けて、加工エリア内の用紙を停止させたりするために、加工効率が悪かった。
一方、スキャナ方式とは異なり、固定されたレーザヘッドにより定点にのみレーザ光を出力する固定ヘッド方式があった。
しかし、この固定ヘッド方式は、加工エリアが狭い範囲に限られてしまうので、大きくて複雑な加工形状には対応できなかった。
Conventionally, in order to perform processing or marking with a laser beam (laser beam) on paper fed in the feeding direction, a mirror such as a galvano is used, and the irradiation direction of the laser beam in the feeding direction and the direction orthogonal thereto. There is a scanner system that laser-processes a processing area by shaking (for example, Patent Document 1).
However, since this scanner system uses a mirror to oscillate one laser beam in the feed direction and the direction perpendicular thereto, it is difficult to process or mark the flowing workpiece at high speed. . Further, since the dancer roller is provided to stop the paper in the processing area, the processing efficiency is poor.
On the other hand, unlike the scanner method, there is a fixed head method in which laser light is output only at a fixed point by a fixed laser head.
However, this fixed head method is limited to a narrow processing area, and cannot cope with a large and complicated processing shape.
本発明の課題は、複雑な加工形状であっても、送っている加工用紙に対して高速でレーザ加工できるレーザ加工装置、レーザ加工システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a laser processing system capable of performing laser processing on a processing sheet being fed at high speed even with a complicated processing shape.
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。 The present invention solves the problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this. In addition, the configuration described with reference numerals may be improved as appropriate, or at least a part thereof may be replaced with another configuration.
第1の発明は、加工用紙を送り方向に送る用紙送り部(21,22)と、前記加工用紙に対してレーザ照射し、前記加工用紙上への各照射位置が、前記送り方向に対して直交する方向に配列されるように設けられた複数のレーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)と、前記各レーザ照射部がそれぞれレーザ照射するか否かを総括して制御するレーザ制御部(40)とを備えること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第2の発明は、第1の発明のレーザ加工装置において、加工形状を記憶する記憶部を備え、前記レーザ制御部(40)は、前記用紙送り部が送る前記加工用紙の送り方向の位置に対応して、前記各レーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)を制御して、前記加工用紙に前記加工形状をレーザ加工すること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第3の発明は、第1又は第2の発明のレーザ加工装置において、レーザ光を発するレーザ発振器(31)と、前記レーザ発振器が発したレーザ光を、前記複数のレーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)に振り分けるために分岐するレーザ分岐部(35)とを備えること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第4の発明は、第3の発明のレーザ加工装置において、前記レーザ分岐部(35)が分岐したレーザ光を、前記各レーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)に導く複数の光ファイバ(36−1〜36−16)を備えること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第5の発明は、第1から第4までのいずれかの発明のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)は、焦点距離が無限遠のレーザ光を照射すること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第6の発明は、第1から第5までのいずれかの発明のレーザ加工装置において、前記各レーザ照射部(37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)は、前記各レーザ照射部が照射するレーザ光の遮光及び通過を切り替えるシャッタ部(38,238A,238B)を備えること、を特徴とするレーザ加工装置である。
第8の発明は、第1から第6までのいずれかの発明のレーザ加工装置において、隣合うレーザ照射位置にレーザ照射する2つの前記レーザ照射部(237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8)は、前記送り方向に対して直交する方向から見たときに、異なる位置に配置されていること、を特徴とするレーザ加工装置である。
According to a first aspect of the present invention, a paper feed unit (21, 22) that feeds processed paper in the feed direction and laser irradiation of the processed paper, each irradiation position on the processed paper is orthogonal to the feed direction. A plurality of laser irradiation units (37-1 to 37-16, 237A-1 to 237A-8, 237B-1 to 237B-8) provided so as to be arranged in the direction to be operated, and the laser irradiation units respectively And a laser control unit (40) that collectively controls whether or not laser irradiation is performed.
According to a second aspect of the present invention, in the laser processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the laser control unit (40) corresponds to a position in the feed direction of the processed paper fed by the paper feed unit. Then, each of the laser irradiation units (37-1 to 37-16, 237A-1 to 237A-8, 237B-1 to 237B-8) is controlled to laser process the processed shape on the processed paper. The laser processing apparatus characterized by these.
According to a third aspect of the present invention, in the laser processing apparatus of the first or second aspect, the laser oscillator (31) that emits laser light and the laser light emitted by the laser oscillator are used as the plurality of laser irradiation units (37-1). To 37-16, 237A-1 to 237A-8, 237B-1 to 237B-8), and a laser branching portion (35) that branches to distribute the laser processing device.
According to a fourth aspect of the present invention, in the laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention, the laser beam branched by the laser branching section (35) is converted into the laser irradiation sections (37-1 to 37-16, 237A-1 to 237A- And a plurality of optical fibers (36-1 to 36-16) led to 8,237B-1 to 237B-8).
According to a fifth aspect of the present invention, in the laser processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the laser irradiation units (37-1 to 37-16, 237A-1 to 237A-8, 237B-1 to 237B- 8) is a laser processing apparatus characterized by irradiating laser light having an infinite focal length.
A sixth invention is the laser processing apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein each of the laser irradiation sections (37-1 to 37-16, 237A-1 to 237A-8, 237B-1 to 237B). -8) is a laser processing apparatus including a shutter unit (38, 238A, 238B) that switches between shielding and passing of the laser light irradiated by each laser irradiation unit.
According to an eighth aspect of the present invention, in the laser processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the two laser irradiation units (237A-1 to 237A-8, 237B-1) that perform laser irradiation to adjacent laser irradiation positions. ˜237B-8) are laser processing apparatuses characterized in that they are arranged at different positions when viewed from a direction orthogonal to the feed direction.
第9の発明は、第1から第7までのいずれかの発明のレーザ加工装置と、前記加工用紙を前記送り方向に流しながら前記加工用紙に対して印刷する印刷装置と、を備えるレーザ加工システムである。 A ninth aspect of the invention is a laser processing system comprising: the laser processing apparatus according to any one of the first to seventh aspects of the invention; and a printing apparatus that performs printing on the processed paper while flowing the processed paper in the feed direction. It is.
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明は、複数のレーザ照射部をレーザ制御部が総括して制御するので、送り方向に対して直交する方向に(幅方向)において、加工用紙に同時にレーザ照射できる。これにより、複雑な加工形状であっても、レーザ照射部の照射方向を振る必要がなく、高速でレーザ加工できる。
(2)本発明は、加工用紙の送り方向の位置に対応して、各レーザ照射部を制御することにより、前述した複雑な形状をレーザ加工できる。また、加工用紙が後の工程で例えば冊子状等に加工されるものである場合に、記憶部に記憶した加工形状を、予め、毎ページ可変となるようにデータ処理してレーザ加工すれば、冊子状等に加工にも対応できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In the present invention, since the laser control unit collectively controls the plurality of laser irradiation units, it is possible to simultaneously irradiate the processing sheet with the laser in the direction orthogonal to the feed direction (width direction). Thereby, even if it is a complicated process shape, it is not necessary to shake the irradiation direction of a laser irradiation part, and it can laser-process at high speed.
(2) According to the present invention, the complex shape described above can be laser processed by controlling each laser irradiation unit corresponding to the position in the feed direction of the processed paper. In addition, when the processed paper is processed into a booklet shape or the like in a later process, if the processed shape stored in the storage unit is processed in advance so as to be variable every page and laser processed, It can also be used for booklet processing.
(3)本発明は、レーザ発振器が発したレーザ光を分岐して、複数のレーザ照射部に導くので、1つのレーザ発振器当たり複数のレーザ照射部からレーザ照射できるため、レーザ発振器の数量を減らして、構造を簡単にできる。また、レーザ照射部を小型にできる。さらに、レーザ発振器を複数設けたり、レーザ分岐部の数及びレーザ照射部の数を増やすことにより、より広いエリアにレーザ加工できる。
(4)本発明は、分岐したレーザ光を各レーザ照射部に導く光ファイバを備えるので、分岐したレーザ光を、レーザ分岐部から各レーザ照射部に導く構造を簡単にできる。
(3) In the present invention, since the laser beam emitted from the laser oscillator is branched and guided to a plurality of laser irradiation units, laser irradiation can be performed from a plurality of laser irradiation units per laser oscillator, so the number of laser oscillators is reduced. The structure can be simplified. In addition, the laser irradiation unit can be reduced in size. Furthermore, laser processing can be performed in a wider area by providing a plurality of laser oscillators or increasing the number of laser branch portions and the number of laser irradiation portions.
(4) Since the present invention includes an optical fiber that guides the branched laser light to each laser irradiation unit, the structure for guiding the branched laser light from the laser branching unit to each laser irradiation unit can be simplified.
(5)本発明は、焦点距離が無限遠に変換されたレーザ光を照射するため、レーザ照射部及び加工用紙の距離が多少ずれても加工できる。このため、この距離の調整作業が容易であるため、作業効率を向上できる。また、高精細な調整機構が必要ないので、構造を簡単にでき、かつ低コストである。
(6)本発明は、レーザ照射部が照射するレーザ光の遮光及び通過を切り替えるシャッタ部を備えるので、レーザ照射するか否かの切り替えを、シャッタ部で切り替えできる。
(7)本発明は、隣合うレーザ照射位置にレーザ照射する2つのレーザ照射部が、送り方向に対して直交する方向から見たときに、異なる位置に配置されているので、各レーザ照射部の設置スペースを大きくでき、また、より高精細にレーザ加工できる。
(5) Since the present invention irradiates laser light whose focal length is converted to infinity, it can be processed even if the distance between the laser irradiation unit and the processing paper is slightly shifted. For this reason, since the adjustment work of this distance is easy, work efficiency can be improved. In addition, since a high-definition adjustment mechanism is not required, the structure can be simplified and the cost can be reduced.
(6) Since the present invention includes a shutter unit that switches between shielding and passing the laser beam irradiated by the laser irradiation unit, switching of whether or not to perform laser irradiation can be switched by the shutter unit.
(7) In the present invention, since two laser irradiation units that irradiate laser beams to adjacent laser irradiation positions are arranged at different positions when viewed from a direction orthogonal to the feeding direction, each laser irradiation unit The installation space can be increased, and laser processing can be performed with higher precision.
(第1実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態のインライン帳票加工システム1の構成を説明する図である。
インライン帳票加工システム1(レーザ加工システム)は、送りローラ2、巻き取りローラ3、管理サーバ10、レーザ加工装置20、プリンタ50(印刷装置)を備える。
送りローラ2は、加工前の加工用紙W(ワーク)が巻かれたローラであり、送り方向Xの上流側X1に設けられている。
巻き取りローラ3は、加工後の加工用紙Wを巻き取るローラであり、送り方向Xの下流側X2に設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an inline
The inline form processing system 1 (laser processing system) includes a
The
The take-
管理サーバ10は、サーバ記憶部11、サーバ制御部12を備える。
サーバ記憶部11は、管理サーバ10の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。サーバ記憶部11は、加工データ記憶部11a、印刷データ記憶部11bを備える。
加工データ記憶部11aは、レーザ加工装置20で加工する加工形状を記憶する記憶領域である。
印刷データ記憶部11bは、プリンタ50で印刷する印刷内容を記憶する記憶領域である。
The
The
The machining
The print
サーバ制御部12は、管理サーバ10を統括的に制御する制御部であり、例えば、CPU(中央処理装置)等から構成される。サーバ制御部12は、サーバ記憶部11に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。サーバ制御部12は、レーザ加工装置20及びプリンタ50に対して、加工データ記憶部11a及び印刷データ記憶部11bの情報を送信する。
The
レーザ加工装置20は、加工用紙Wに対してレーザ加工を行う装置である。
レーザ加工装置20は、ローラ21,22(用紙送り部)、レーザ加工部30、加工制御部40(レーザ制御部)を備える。
ローラ21,22は、加工用紙Wを下流側X2に送るローラである。
The laser processing device 20 is a device that performs laser processing on the processed paper W.
The laser processing apparatus 20 includes rollers 21 and 22 (paper feeding unit), a
The rollers 21 and 22 are rollers for feeding the processed paper W to the downstream side X2.
レーザ加工部30は、ローラ21,22が送る加工用紙Wに対して、レーザ光Lを発する装置である。レーザ加工部30の構成は、後述する。
加工制御部40は、レーザ加工装置20を統括的に制御する制御部であり、例えば、CPU等から構成される。加工制御部40は、サーバ制御部12が送信した加工データを、レーザ加工装置20の記憶装置(図示せず)に記憶して、その加工データに基づいて、レーザ加工を行う。加工制御部40の処理は、後述する。
The
The
プリンタ50は、レーザ加工装置20よりも下流側X2に連設され、レーザ加工部30によって加工された加工用紙Wに対して、印刷する装置である。プリンタ50は、プリンタ駆動ローラ51,52、インクジェットヘッド53、プリンタ制御部55を備える。
プリンタ駆動ローラ51,52は、プリンタ50内部において、加工用紙Wを送り方向Xに送る装置である。プリンタ駆動ローラ51は、プリンタ50内の上流側X1に配置され、プリンタ駆動ローラ52は、下流側X2に配置されている。
インクジェットヘッド53は、インクジェット方式により、加工用紙Wに対してインクを射出して印刷する装置である。
プリンタ制御部55は、プリンタ50を統括的に制御する制御部である。プリンタ制御部55は、管理サーバ10から印刷データを受信して、その印刷データに基づいて、プリンタ駆動ローラ、インクジェットヘッド53を制御して、加工用紙Wに印刷する。
The printer 50 is a device that prints on the processed paper W that is connected to the downstream side X <b> 2 from the laser processing device 20 and processed by the
The printer driving rollers 51 and 52 are devices that feed the processed paper W in the feeding direction X inside the printer 50. The printer driving roller 51 is disposed on the upstream side X1 in the printer 50, and the printer driving roller 52 is disposed on the downstream side X2.
The
The
なお、プリンタ50は、レーザ加工部30よりも下流側X2に設けられた例を説明したが、レーザ加工部30よりも上流側X1に設けてもよい。この場合には、プリンタ50によって印刷した加工用紙Wに対して、レーザ加工装置20がレーザ加工することになる。
In addition, although the example in which the printer 50 is provided on the downstream side X2 from the
図2は、第1実施形態のレーザ加工部30の構成を説明する三面図である。
図2(a)は、上面図(加工用紙Wの表面を法線方向から見た図)である。
図2(b)は、左側面図(図2(a)に示す下流側X2から見た図)である。
図2(c)は、図2(a)に示す幅方向Yの手前側Y1から見た図である。
レーザ加工部30は、レーザ発振器31、無限フォーカスレンズ32、プリズム33,34、スプリッタ35(レーザ分岐部)、16個の光ファイバ36−1〜36−16、16個のレーザヘッド37−1〜37−16(レーザ照射部)を備える。
レーザ発振器31は、レーザ光の発光源となる装置であり、例えば、レーザ光を放射する半導体を備える。
無限フォーカスレンズ32は、レーザ発振器31が発したレーザ光を、無限遠の焦点距離に変換するレンズである。
プリズム33,34は、無限フォーカスレンズ32を通過してきたレーザ光を、スプリッタ35へと導く部材である。
FIG. 2 is a three-view diagram illustrating the configuration of the
FIG. 2A is a top view (a view of the surface of the processed paper W viewed from the normal direction).
FIG. 2B is a left side view (a view seen from the downstream side X2 shown in FIG. 2A).
FIG.2 (c) is the figure seen from the near side Y1 of the width direction Y shown to Fig.2 (a).
The
The
The
The
スプリッタ35は、プリズム33,34によって導かれたレーザ光を、16個のレーザヘッド37−1〜37−16に分配するために分岐する部材である。このように、レーザ加工部30は、レーザ発振器31の数量が1つでよいので、低コストである。
光ファイバ36−1〜36−16は、スプリッタ35によって分岐されたレーザ光を、各レーザヘッド37−1〜37−16に導く部材である。光ファイバ36−1〜36−16を用いることにより、レーザ加工部30は、スプリッタ35から各レーザヘッド37−1〜37−16に導く構造を簡単にできる。
The
The optical fibers 36-1 to 36-16 are members that guide the laser light branched by the
レーザヘッド37−1〜37−16は、ローラ21,22が送る加工用紙Wに対して、レーザ光Lを照射する装置である。各レーザヘッド37−1〜37−16は、各光ファイバ36−1〜36−16によって導かれたレーザ光を、加工用紙Wに向けて照射する。このように、レーザ加工部30は、レーザヘッド37−1〜37−16自体にレーザ光を発する半導体や、フォーカスレンズを設けていないため、レーザヘッド37−1〜37−16を小型にできる。これにより、隣合うレーザヘッド37−1〜37−16は、幅方向Yの間隔を小さくできるので、高精細にレーザ加工できる。
The laser heads 37-1 to 37-16 are devices that irradiate the processing paper W sent by the rollers 21 and 22 with the laser light L. The laser heads 37-1 to 37-16 irradiate the processing paper W with the laser light guided by the optical fibers 36-1 to 36-16. Thus, since the
レーザヘッド37−1〜37−16は、幅方向Yに1列に配置されている。また、レーザヘッド37−1〜37−16の加工用紙W上の各照射位置37−1a〜37−16aは、幅方向Yに平行な線上に位置し、等間隔である。以下、各照射位置37−1a〜37−16aを結ぶ線を、加工ライン37bという。
なお、本実施形態では、16個のレーザヘッド37−1〜37−16が設けられている例を説明するが、レーザヘッドの数をより多くして、より高密度に配置することにより、高精細にレーザ加工できる。
The laser heads 37-1 to 37-16 are arranged in a line in the width direction Y. Further, the irradiation positions 37-1a to 37-16a on the processed paper W of the laser heads 37-1 to 37-16 are located on a line parallel to the width direction Y and are equally spaced. Hereinafter, a line connecting the irradiation positions 37-1a to 37-16a is referred to as a
In this embodiment, an example in which 16 laser heads 37-1 to 37-16 are provided will be described. However, by increasing the number of laser heads and arranging them at a higher density, a higher density can be achieved. Fine laser processing.
また、レーザヘッド37−1〜37−16は、焦点距離が無限遠に変換されたレーザ光を照射するため、レーザヘッド37−1〜37−16及び加工用紙Wの距離d1が多少ずれても加工できる。このため、レーザ加工部30は、レーザヘッド37−1〜37−16及び加工用紙Wの距離d1の調整作業を容易にできるため、作業効率を向上できる。また、高精細な調整機構が必要なくなるので、構造を簡単にでき、かつ低コストである。
Further, since the laser heads 37-1 to 37-16 irradiate laser light whose focal length is converted to infinity, even if the distance d1 between the laser heads 37-1 to 37-16 and the processing paper W is slightly shifted. Can be processed. For this reason, since the
レーザヘッド37−1〜37−16は、シャッタ部38を備える。
シャッタ部38は、レーザヘッド37−1〜37−16が照射するレーザ光の遮光及び通過を、独立して切り替える装置である。シャッタ部38は、例えば、液晶を利用したライトバルブであり、1つの装置で、レーザヘッド37−1〜37−16のレーザ光の遮光及び通過を、独立して切り替えできる。なお、シャッタ部38は、遮蔽板を機械的に駆動して開閉する機構を用いてもよい。
The laser heads 37-1 to 37-16 include a
The
次に、インライン帳票加工システム1の動作について説明する。
なお、以下の説明では、レーザ加工装置20のマーキング処理を説明するが、マーキング処理工程の後に、プリンタ50による印刷処理工程を有する。印刷処理工程については、説明を省略する。
図3は、第1実施形態のマーキング処理を説明するフローチャートである。
図4は、第1実施形態の加工制御部40によるマーキング処理を説明する上面図である。
ここでは、「イ」という文字をマーキングする例を説明する。なお、図中、説明を分かりやすくするために、マーク「イ」に対応する領域を点線60で示すが、この点線60は、実際にはマーキングされない。
S1において、マーキング処理が開始すると、加工制御部40は、加工用紙Wが一定の速度で送り方向Xに送るように、ローラ21,22を制御する。
Next, the operation of the inline
In the following description, the marking process of the laser processing apparatus 20 will be described. However, a printing process step by the printer 50 is included after the marking process step. Description of the printing process is omitted.
FIG. 3 is a flowchart illustrating the marking process according to the first embodiment.
FIG. 4 is a top view illustrating the marking process performed by the
Here, an example of marking the character “I” will be described. In order to make the explanation easy to understand in the figure, a region corresponding to the mark “I” is indicated by a dotted
In S1, when the marking process is started, the
S2において、加工制御部40は、加工ライン37b及びマーク「イ」の重複領域が存在するか否かを判定する。例えば、加工制御部40は、以下のようにこの判定を行う。
(1)マーク「イ」の加工データに基づいて、加工用紙Wにおける、マーク「イ」の送り方向Xの座標と、幅方向Yの座標とを算出する。
(2)ローラ21,22内に設けられたエンコーダの出力や、ローラ21,22を駆動するパルスモータのパルス信号によって、加工用紙Wの送り方向Xの位置情報を判定する。
(3)上記(1)で算出した座標情報と、上記(2)で判定した送り方向Xの位置情報とに基づいて、幅方向Yにおいて、加工ライン37b及びマーク「イ」の重複領域が存在するか否かを判定する。
これにより、加工制御部40は、ローラ21,22が送る加工用紙Wの送り方向Xの速度に対応して、重複領域が存在するか否かを判定できる。
例えば、図4(a)は、マーク「イ」の左端が加工ライン37bに重なって、重複領域となった場面である。
加工制御部40は、加工ライン37b及びマーク「イ」の重複領域が存在すると判定した場合には(S2:YES)、S3に進み、一方、重複領域を有しないと判定した場合には(S2:NO)、S5に進む。
In S <b> 2, the
(1) Based on the processing data of the mark “I”, the coordinate in the feed direction X and the coordinate in the width direction Y of the mark “I” on the processed paper W are calculated.
(2) Position information in the feed direction X of the processed paper W is determined based on the output of an encoder provided in the rollers 21 and 22 and the pulse signal of a pulse motor that drives the rollers 21 and 22.
(3) Based on the coordinate information calculated in (1) above and the position information in the feed direction X determined in (2) above, there is an overlapping area of the
Thereby, the
For example, FIG. 4A shows a scene in which the left end of the mark “I” overlaps with the
If the
S3において、加工制御部40は、加工ライン37b及びマーク「イ」の重複領域が、いずれのレーザヘッド37−1〜37−16の照射位置であるかを判定する。
S4において、加工制御部40は、シャッタ部38を開駆動して、S3で判定したレーザヘッド37−1〜37−16からレーザ照射してマーキングする。
図4(a)は、加工制御部40が、マーク「イ」の左端へは、レーザヘッド37−10がレーザ照射すると判定して(S3)、レーザ照射した場面である(S4)。
In S <b> 3, the
In S4, the
FIG. 4A shows a scene in which the
S5において、加工制御部40は、加工用紙Wの送り方向Xの位置情報に基づいて、マーク「イ」のマーキング処理が終了したか否かを判定する。加工制御部40は、マーキング処理が終了したと判定した場合には(S5:YES)、S6に進んでマーキング処理を終了し、一方、マーキング処理が終了していないと判定した場合には(S5:NO)、S1からの処理を繰り返す。
In S <b> 5, the
図4(b)は、繰り返されるS1〜S4において、マーク「イ」の左端に次の重複領域にレーザ照射する場面である。
また、図4(c)は、繰り返されるS1〜S4において、加工制御部40が、加工ライン37b及びマーク「イ」の重複領域にレーザ照射するレーザヘッド37−1〜37−16が、複数存在すると判定して(S3)、レーザ照射した場面である(S4)。この場面では、連設されたレーザヘッド37−7〜37−16及びこれらとは隔てて配置されたレーザヘッド37−5から、同時にレーザ照射している。
このように、加工制御部40は、各レーザヘッド37−1〜37−16からレーザ照射するか否かを独立して、かつ総括して制御するので、送っている加工用紙Wに対して複雑な形状をレーザ加工でき、また、加工用紙Wの送りを停止しなくてもよいので、高速にレーザ加工できる。
FIG. 4B is a scene in which the next overlapping region is irradiated with laser at the left end of the mark “I” in repeated S1 to S4.
FIG. 4C shows a plurality of laser heads 37-1 to 37-16 in which the
In this way, the
これとは異なり、レーザヘッドの位置を移動したり、回転する構成の場合には、送っている加工用紙Wに追従させてレーザ照射方向を振るため、追従性に応じて加工用紙Wの送り速度を低くしたり、加工用紙Wの送りを停止しなければならない。このため、このような構成の場合、加工効率が低下するという問題がある。本実施形態のレーザ加工装置20は、加工ライン37b上に同時にレーザ照射できるので、この問題を解決できる。
In contrast to this, in the case of a configuration in which the position of the laser head is moved or rotated, the laser irradiation direction is made to follow the processing paper W being fed, so that the feed speed of the processing paper W according to the followability Or the feeding of the processed paper W must be stopped. For this reason, in such a structure, there exists a problem that processing efficiency falls. Since the laser processing apparatus 20 of this embodiment can simultaneously irradiate the laser on the
最後に、図4(d)は、繰り返されるS1〜S4において、マーク「イ」の右端の重複領域にレーザ照射する場面であり、加工制御部40は、このレーザ照射を終了すると、マーク「イ」のマーキング処理が終了したと判定し(S5:YES)、マーキング処理を終了する(S6)。
Finally, FIG. 4D is a scene in which the overlapping region at the right end of the mark “I” is irradiated with laser in the repeated S1 to S4. When the laser irradiation is finished, the
以上説明したように、本実施形態のインライン帳票加工システム1は、送っている加工用紙Wに対して、複雑な加工形状を高速でレーザ加工できる。
As described above, the inline
(第2実施形態)
次に、本発明を適用したレーザ加工システムの第2実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。また、第2実施形態のレーザ加工部230は、第1実施形態と同様なインライン帳票加工システム、レーザ加工装置に設けられているが、図示及び説明を省略する。
図5は、第2実施形態のレーザ加工部230の三面図である。
図5(a)は、上面図(加工用紙Wの表面を法線方向から見た図)である。
図5(b)は、左側面図(図5(a)に示す下流側X2から見た図)である。
図5(c)は、図5(a)に示す幅方向Yの手前側Y1から見た図である。
レーザ加工部230は、幅方向に1列に配置されたレーザヘッド237A−1〜237A−8と、幅方向に1列に配置されたレーザヘッド237B−1〜237B−8とを備える。レーザヘッド237A−1〜237A−8は、シャッタ部238Aによってレーザ照射が制御され、レーザヘッド237B−1〜237B−8は、シャッタ部238Bによってレーザ照射が制御される。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the laser processing system to which the present invention is applied will be described.
Note that, in the following description and drawings, the same reference numerals or the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above, and overlapping descriptions will be omitted as appropriate. The
FIG. 5 is a three-side view of the
FIG. 5A is a top view (a view of the surface of the processed paper W viewed from the normal direction).
FIG. 5B is a left side view (viewed from the downstream side X2 shown in FIG. 5A).
FIG.5 (c) is the figure seen from the near side Y1 of the width direction Y shown to Fig.5 (a).
The
レーザヘッド237A−1〜237A−8は、加工ライン237bよりも上流側X1に配置されており、レーザ照射方向が、下側Z1から下流側X2に傾いている(角度θA参照)。
レーザヘッド237B−1〜237B−8は、加工ライン237bよりも下流側X2に配置されており、レーザ照射方向が下側Z1から上流側X1に傾いている(角度θB参照)。
レーザヘッド237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8が照射する照射位置237A−1a〜237A−8a,237B−1a〜237B−8aは、全て同一の加工ライン237b上である。
なお、図示は省略するが、レーザヘッド237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8のレーザ光の光源は、1つのレーザ発振器でもよいし、又はレーザヘッド237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8毎にレーザ発振器を設けてもよい。
The laser heads 237A-1 to 237A-8 are arranged on the upstream side X1 from the
The laser heads 237B-1 to 237B-8 are disposed on the downstream side X2 from the
The irradiation positions 237A-1a to 237A-8a and 237B-1a to 237B-8a irradiated by the laser heads 237A-1 to 237A-8 and 237B-1 to 237B-8 are all on the
Although not shown, the laser light sources of the laser heads 237A-1 to 237A-8 and 237B-1 to 237B-8 may be one laser oscillator, or the laser heads 237A-1 to 237A-8. , 237B-1 to 237B-8 may be provided with a laser oscillator.
このように、本実施形態のレーザ加工部230は、隣合う照射位置(例えば照射位置237A−1a,237B−1a)にレーザ照射するレーザヘッド(例えば照射位置237A−1,237B−1)が、図5(c)に示すように、幅方向Xから見たときに、異なる位置に配置され、各照射位置に向けてレーザ照射する。
このため、同列に配置されたレーザヘッド(例えば照射位置237A−1,237A−2)の間隔を大きくできるので、設置スペースを大きく確保できる。また、この間隔を、例えば第1実施形態程度に狭くすれば、より高精細にレーザ加工できる。
As described above, the
For this reason, since the space | interval of the laser head (for example,
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiment and modifications described later can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
(変形形態)
(1)実施形態において、ローラ21,22は、一定の送り速度で加工用紙Wを送る例を示したが、これに限定されない。例えば、送り速度が可変であっても、加工制御部40が加工用紙Wの位置を判定して、加工ライン37b及びマークの重複領域が存在するか否かを判定してレーザ照射することにより、実施形態と同様にレーザ加工できる。
(Deformation)
(1) In the embodiment, an example in which the rollers 21 and 22 feed the processed paper W at a constant feed speed is shown, but the present invention is not limited to this. For example, even when the feed rate is variable, the
(2)実施形態において、マーキング処理は、1文字だけ行う例を示したが、これに限定されない。例えば、加工データ記憶部11aの加工形状が連続した文字であっても、マークキング処理を連続して行うことにより対応できる。また、加工用紙が後の工程で冊子状等に加工されるものである場合には、予め、毎ページ可変となる加工データを、サーバ制御部12がデータ処理し、加工制御部40が、そのデータ処理後のデータに基づいてレーザ加工装置20を制御することにより、冊子状等の加工にも対応できる。
(2) In the embodiment, the example in which the marking process is performed for only one character has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, even if the processed shape of the processed
(3)実施形態において、加工ラインは、1列である例を示したが、これに限定されない。加工ラインは複数列でもよい。これにより、1列の場合よりも、加工速度を向上できる。また、この場合には、レーザ発振器を複数設けたり、スプリッタの数及びレーザヘッドの数を増やすことにより、より広いエリアにレーザ加工できる。 (3) In the embodiment, the example in which the processing line is one row is shown, but the present invention is not limited to this. The processing line may be a plurality of rows. Thereby, processing speed can be improved rather than the case of one row. In this case, laser processing can be performed in a wider area by providing a plurality of laser oscillators or increasing the number of splitters and the number of laser heads.
(4)実施形態において、加工内容は、マークをマーキングする例を示したがこれに限定されない。加工内容は、レーザ照射によって加工できればいずれのものでもよく、例えば、孔開け加工、ミシン目加工等であってもよい。 (4) In the embodiment, the processing content has shown an example of marking a mark, but is not limited to this. The processing content may be any as long as it can be processed by laser irradiation, for example, perforation processing, perforation processing, and the like.
1 インライン帳票加工システム
10 管理サーバ
11a 加工データ記憶部
20 レーザ加工装置
21,22 ローラ
30,230 レーザ加工部
31 レーザ発振器
32 無限フォーカスレンズ
35 プリッタ
36−1〜36−16 光ファイバ
37−1〜37−16,237A−1〜237A−8,237B−1〜237B−8 レーザヘッド
38,238A,238B シャッタ部
40 加工制御部
50 プリンタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記加工用紙に対してレーザ照射し、前記加工用紙上への各照射位置が、前記送り方向に対して直交する方向に配列されるように設けられた複数のレーザ照射部と、
加工形状を記憶する記憶部と、
前記各レーザ照射部がそれぞれレーザ照射するか否かを総括して制御するレーザ制御部とを備え、
前記レーザ制御部は、
前記用紙送り部が送る前記加工用紙の送り方向の位置に基づいて、前記記憶部の加工形状に対応した加工領域と前記レーザ照射部の照射位置を結ぶ線である加工ラインとが重複するか否かを判定し、
重複すると判定した場合に、重複領域に対応した前記レーザ照射部を制御して、前記加工用紙に前記加工形状をレーザ加工すること、
を特徴とするレーザ加工装置。 A paper feed section for feeding processed paper in the feed direction;
A plurality of laser irradiation units provided so as to irradiate the processing paper with a laser and each irradiation position on the processing paper is arranged in a direction orthogonal to the feeding direction;
A storage unit for storing the machining shape;
A laser control unit that collectively controls whether or not each laser irradiation unit performs laser irradiation ,
The laser controller is
Whether or not the processing area corresponding to the processing shape of the storage unit and the processing line that is a line connecting the irradiation position of the laser irradiation unit overlap based on the position in the feeding direction of the processing paper fed by the paper feeding unit Determine
If it is determined that the overlap, the laser irradiation unit corresponding to the overlap region is controlled to laser process the processing shape on the processing paper;
A laser processing apparatus characterized by the above.
前記レーザ制御部は、重複領域に対応した前記レーザ照射部が2以上存在すると判定した場合には、2以上の前記レーザ照射部を制御してレーザ照射すること、When the laser control unit determines that there are two or more laser irradiation units corresponding to the overlapping region, the laser control unit controls two or more laser irradiation units to perform laser irradiation;
を特徴とするレーザ加工装置。A laser processing apparatus characterized by the above.
レーザ光を発するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器が発したレーザ光を、前記複数のレーザ照射部に振り分けるために分岐するレーザ分岐部とを備えること、
を特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus of Claim 1 or Claim 2,
A laser oscillator that emits laser light;
A laser branching part for branching the laser light emitted from the laser oscillator to be distributed to the plurality of laser irradiation parts,
A laser processing apparatus characterized by the above.
前記レーザ分岐部が分岐したレーザ光を、前記各レーザ照射部に導く複数の光ファイバを備えること、
を特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus of Claim 3,
Comprising a plurality of optical fibers for guiding the laser beam branched by the laser branching section to each laser irradiation section;
A laser processing apparatus characterized by the above.
前記レーザ照射部は、焦点距離が無限遠のレーザ光を照射すること、
を特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The laser irradiation unit irradiates laser light having an infinite focal length;
A laser processing apparatus characterized by the above.
前記各レーザ照射部は、前記各レーザ照射部が照射するレーザ光の遮光及び通過を切り替えるシャッタ部を備えること、
を特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Each of the laser irradiation units includes a shutter unit that switches between shielding and passing of the laser light emitted by each of the laser irradiation units,
A laser processing apparatus characterized by the above.
隣合うレーザ照射位置にレーザ照射する2つの前記レーザ照射部は、
前記送り方向に対して直交する方向から見たときに、異なる位置に配置され、
レーザの照射方向が異なり、レーザの照射位置が同じ加工ライン上であること、
を特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
Two laser irradiation units for laser irradiation to adjacent laser irradiation positions are:
When viewed from a direction orthogonal to the feed direction, arranged at different positions ,
The laser irradiation direction is different and the laser irradiation position is on the same processing line,
A laser processing apparatus characterized by the above.
前記レーザ加工装置とは異なる装置であり、前記レーザ加工装置にインラインで接続され、前記加工用紙を前記送り方向に流しながら前記加工用紙に対して印刷する印刷装置と、
前記レーザ加工装置及び前記印刷装置とは異なる装置であり、前記レーザ加工装置に対して加工データを送信し、前記印刷装置に対して印刷データを送信する管理装置と、
を備えるレーザ加工システム。 The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A printing device that is different from the laser processing device, is connected inline to the laser processing device, and prints the processed paper while flowing the processed paper in the feed direction;
A management device that is different from the laser processing device and the printing device, transmits processing data to the laser processing device, and transmits print data to the printing device;
A laser processing system comprising:
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