JPH05309483A - レーザ加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽画の彫刻パターンを使用して、被加工物に
陰画の彫刻を施すと共に、加工精度を向上させる。 【構成】 第１支持テーブル４２に、回転中心から半径
方向に距離Ｍだけ離間した位置に被加工物２０を位置決
め固定する。第２支持テーブル４４に、被加工物２０に
彫刻するパターンを２倍に拡大した寸法の陽画の彫刻パ
ターン１２を描いた被走査体１４を、回転中心から半径
方向に距離２Ｍだけ離間した位置に位置決め固定する。
第１支持テーブル４２と第２支持テーブル４４とを、相
互に反対方向に回転する。テーブル４２,４４が一回転
する毎に、送りテーブル３２を所定ピッチづつＹ方向に
移動させる。このとき、検出ヘッド１６は、テーブル３
２と逆方向に移動する。これにより被加工物２０には、
被走査体１４に描かれた彫刻パターンを１／２に縮小し
た寸法のパターンが彫刻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工方法およ
び装置に関し、更に詳細には、印鑑や印版等に所望のパ
ターンの陰画を彫刻するに際し、陽画の検出パターンに
応じてレーザビームを被加工物に照射することにより、
そのまま該被加工物に前記パターンの陰画を彫刻し得る
と共に、極めて簡単な構成で加工精度を向上させること
のできる新規なレーザ加工方法および装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】被加工物の表面に文字や絵等の所望のパタ
ーンを彫刻する方法として、レーザ発信器からのレーザ
ビームを被加工物に集束的に照射して彫刻加工を施すレ
ーザ加工方法が知られている。

【０００３】図５は、従来技術に係るレーザ加工方法を
適用したレーザ加工装置の概略構成を示すものであっ
て、ＸＹテーブル１０上に、所望の彫刻パターン１２を
黒色で描出した白色の被走査体１４が載置されると共
に、該被走査体１４上を、パターン検出ヘッド１６が相
対的に走査移動するようになっている。また別のＸＹテ
ーブル１８上には、被加工物２０が載置されており、こ
の被加工物２０の上方に、レーザ加工ヘッド２２が相対
的に走査移動し得るように配設されている。そして両Ｘ
Ｙテーブル１０,１８は、何れも図示しない駆動機構の
作用下に、Ｘ方向およびＹ方向に同期的に移動するよう
設定されている。

【０００４】前記ＸＹテーブル１０,１８が図示しない
駆動機構により駆動され、検出ヘッド１６やレーザ加工
ヘッド２２に対して相対的に左右方向に走査されると、
前記検出ヘッド１６は、その真下に来た被走査体１４上
に描かれた彫刻パターン１２を検出する。そして前記検
出ヘッド１６が、彫刻パターン１２を検出している間
(すなわち検出ヘッド１６が黒色部分を走査している間)
は、黒色を検出した信号が制御装置２４に送出され、レ
ーザ加工ヘッド２２からレーザビームが照射される。従
って、レーザ加工ヘッド２２から射出されたレーザビー
ムは、被加工物２０の表面に照射され、ＸＹテーブル１
８の走査に従って溝が刻設される。

【０００５】また、検出ヘッド１６の走査中に、黒色部
分の箇所から白色部分の箇所の走査に入ると、白色を検
出した旨の信号が検出ヘッド１６から制御装置２４に送
出される。これにより、被加工物２０の表面へのレーザ
ビームの照射が中断される。以上の走査の繰り返しによ
り、被加工物２０の表面には、被走査体１４上に描かれ
た彫刻パターン１２と同形あるいは類似形の文字を表わ
す凹部が彫られる。

【０００６】なお、被加工物２０の表面に彫刻パターン
１２を凸部として形成する場合は、検出ヘッド１６が白
色を検出したときにレーザ加工ヘッド２２からレーザビ
ームを照射し、検出ヘッド１６が黒色を検出したときに
レーザビームの照射を中断するよう制御することにより
対応し得る。また、黒色検出でレーザビーム照射、白色
検出でレーザビーム照射中断の制御において、所望の彫
刻パターン１２を白色で描出した黒色の被走査体１４を
使用しても、同様に彫刻パターン１２を凸部として形成
することができる。

【０００７】前述したレーザ加工装置では、被走査体１
４に描いた彫刻パターン１２と同一形状のパターンが、
被加工物２０の表面に彫刻される。この場合において、
印鑑や印版等のように所望パターンの陰画を彫刻するも
のでは、前記被走査体１４に前記パターンの陰画を予め
描出しておく必要がある。すなわち、所望の文字や絵等
のパターンを印鑑や印版に彫刻するときには、先ず前記
パターンから陰画を作成し、この陰画を被走査体１４に
転写する工程が必要となる。このため時間と手間とを要
して製造能率が低下すると共に、コストも増大する原因
となっている。なお、本明細書では、所望の文字や絵等
のパターンの正像を「陽画」と称し、これに対してパター
ンの左右が反対になった像を「陰画」と称する。また、
「画」とは、文字や図形および文字と図形との組合わせ等
を含む意味で使用されるものである。

【０００８】また前記装置では、レーザ加工ヘッド２２
に対して被加工物２０(ＸＹテーブル１８)をＸ方向に走
査させながら、そのＸ方向の一走査毎にＹ方向にステッ
プ移動させ、被加工物２０の表面全体をレーザ加工ヘッ
ド２２が走査するよう制御している。このとき、ＸＹテ
ーブル１８がＸ方向に一回走査した後、次いで反転する
際に振動が発生し易く、被加工物２０や被走査体１４に
位置ずれを生ずることがある。この結果、被加工物２０
に正確なパターンが彫刻されず、仕上り状態を損う欠点
があった。

【０００９】そこで、前述した各種問題に対処する１つ
の提案が、本件出願人により、発明「レーザ加工方法お
よびその装置」として出願されている。先の出願に係る
加工方法では、第１支持テーブルに被走査体を位置決め
すると共に、第２支持テーブルに被加工物を位置決めし
た状態で、両テーブルを相互に反対方向に回転させるよ
うにしている。そして、第１支持テーブルの上方に配設
した検出ヘッドおよび第２支持テーブルの上方に配設し
たレーザ加工ヘッドを、各テーブルに対して相対的に半
径方向に移動させることにより、被加工物の表面全体を
レーザ加工ヘッドが走査するようになっている。すなわ
ち、両テーブルを相互に反対方向に回転させたことによ
り、陽画の彫刻パターンを描いた被走査体を走査して、
そのまま被加工物に陰画の彫刻パターンを彫刻すること
ができる。また各テーブルは常に一定方向に回転してい
るので、移動中に振動が発生することがなく、被加工物
や被走査体の位置ずれを有効に防止することができるも
のである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したレーザ加工装
置により細かい文字や図形を彫刻するには、検出ヘッド
の解像度を上げて(視野を小さくしたり倍率を上げる)、
被走査体に描かれた細かい彫刻パターンを精度良く検出
する必要がある。この場合に問題となるのは、検出ヘッ
ドの解像度を上げると該センサの焦点深度が浅くなるた
め、検出ヘッドに対する被走査体の高さ位置が僅かに変
化するだけで焦点がぼやけてしまい、正確な読み取りを
行なえなくなる点である。すなわち、支持テーブル表面
(被走査体の載置面)にうねりや凸凹がある場合は、これ
に位置決め載置される被走査体と検出ヘッドとの離間距
離にバラツキを生ずるため、彫刻パターンを正確に読み
取れなくなる。そしてこれに対処するには、支持テーブ
ルの加工精度や該テーブルに対する被走査体の位置決め
精度を向上させればよいが、このときには製造コストが
嵩む問題を招来する。

【００１１】また検出ヘッドの解像度を上げることによ
り、被走査体の表面に付着している微細な汚れやゴミ等
も読み取ってしまうおそれがあり、被加工物に正確なパ
ターンを彫刻することができなくなって、不良品を生ず
る問題がある。更に、検出ヘッドとして半導体レーザを
使用する場合は、被走査体の彫刻パターン自体に凸凹が
あると、正確な読み取りが行なえなくなるため、被走査
体の加工精度や作業環境の改善を図る必要を生ずる。す
なわち、検出ヘッドの解像度を上げることにより加工精
度を向上させることは現実的には極めて困難であるとい
うのが実状である。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、前述した従来のレーザ加工技
術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決す
るべく提案されたものであって、陽画の彫刻パターンを
使用して、そのまま被加工物の表面に陰画の彫刻を施す
ことができ、しかも検出ヘッドの解像度を上げることな
く加工精度を向上させ得るレーザ加工方法および装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した課題を克服し、
所期の目的を達成するため本発明に係るレーザ加工方法
は、被走査体に描かれた彫刻パターンを検出する検出ヘ
ッドを備え、該検出ヘッドの検出パターンに応じて、レ
ーザ加工ヘッドから被加工物にレーザビームを照射し所
要のレーザ加工を行なうレーザ加工方法において、正転
方向に回転する第１支持体の回転中心から半径方向に所
定距離離間した位置に前記被加工物を位置決めし、前記
被加工物に彫刻するパターンを所定倍率で拡大した彫刻
パターンを描いた被走査体を、逆転方向に回転する第２
支持体の回転中心から半径方向に、前記第１支持体の回
転中心から被加工物までの離間距離の彫刻パターンの倍
率に対応する距離だけ離間した位置に位置決めし、前記
第１支持体および第２支持体を同期して相互に逆方向に
回転駆動すると共に、前記レーザ加工ヘッドと検出ヘッ
ドとが各対応の被加工物と被走査体とを走査可能な方向
に向けて前記両支持体を移動させ、前記両支持体の移動
に同期して、前記検出ヘッドを支持体の移動方向と逆方
向に前記彫刻パターンの倍率に対応する距離だけ移動さ
せ、前記検出ヘッドが前記彫刻パターンを検出している
間、前記レーザ加工ヘッドからレーザビームを前記被加
工物に照射することにより、被加工物に縮小された彫刻
パターンを彫刻するようにしたことを特徴とする。

【００１４】また前述の方法を好適に実施するため本願
の別の発明に係るレーザ加工装置は、被走査体に描かれ
た彫刻パターンを検出するヘッドと、被加工物に前記検
出ヘッドの検出パターンに応じてレーザビームを照射す
るレーザ加工ヘッドとを備えるレーザ加工装置におい
て、前記加工装置に回転自在に枢支され、その回転中心
から半径方向に所定距離離間した位置に被加工物を位置
決め可能な第１支持体と、前記加工装置に回転自在に枢
支され、その回転中心から半径方向に前記第１支持体の
回転中心から被加工物までの離間距離の所要倍の距離だ
け離間した位置に前記被走査体を位置決め可能な第２支
持体と、前記両支持体を相互に反対方向に回転駆動する
駆動手段と、前記両支持体を、前記レーザ加工ヘッドと
検出ヘッドとが各対応の被加工物と被走査体とを走査可
能な方向に向けて移動させる移動手段と、前記検出ヘッ
ドを両支持体の移動方向と逆方向に移動させる手段とか
ら構成したことを特徴とする。

【００１５】

【実施例】次に、本発明に係るレーザ加工方法につき、
これを好適に実施させ得る装置との関係において、好適
な実施例を挙げて以下説明する。図１は、本発明の一実
施例に係るレーザ加工装置の概略側面図であって、該レ
ーザ加工装置２６は、基台２８の上面に配設したガイド
レール３０に、送りテーブル３２が摺動走行可能に配設
されている。また基台２８には、送りテーブル３２の走
行方向に所定長さで延在するスリット２８ａが形成さ
れ、このスリット２８ａを介して送りテーブル３２の底
面に垂設したナット３２ａが基台内部に延出している。
更に基台３２の内部にステッピングモータ３４が配設固
定され、該モータ３４の回転軸にカップリング(何れも
図示せず)を介して固着したボールねじ３６が、前記ナ
ット３２ａに螺挿してある。従ってステッピングモータ
３４を回転駆動することによって、ボールねじ３６とナ
ット３２ａとの協働作用下に送りテーブル３２は、ガイ
ドレール３０に沿って所定ピッチづつＹ方向に移動す
る。

【００１６】前記送りテーブル３２には、図１に示す如
く、ガイドレール３０の延在方向に所定間隔離間して第
１の軸３８と第２の軸４０とが回転自在に立設され、両
軸３８,４０は、各軸心を通る交線がガイドレール３０
と平行となる関係をもって位置決めされている。第１の
軸３８の頂部には、円盤状の第１支持テーブル４２が同
軸的に固定され、このテーブル４２の上面に被加工物２
０を位置決め載置可能に構成されている。また、第２の
軸４０の頂部に円盤状の第２支持テーブル４４が同軸的
に固定され、このテーブル４４の上面に被走査体１４を
位置決め載置するようになっている。

【００１７】前記被走査体１４は、図２に示す如く、被
加工物２０の２倍(面積比にして４倍)の大きさに設定さ
れると共に、該被走査体１４には被加工物２０に彫刻す
るパターンを２倍に拡大した寸法の彫刻パターン１２が
陽画として描かれている。また第２支持テーブル４４の
半径は、第１支持テーブル４２の半径Ｌの２倍に設定さ
れ、第１支持テーブル４２に、その回転中心から半径方
向に所定距離Ｍだけ離間した位置に被加工物２０を位置
決めした際に、第２支持テーブル４４に、該テーブル４
４の回転中心から半径方向に２Ｍの距離だけ離間した位
置に被走査体１４を位置決めし得るよう構成してある。
すなわち、第１支持テーブル４２の回転中心から被加工
物２０までの離間距離と第２支持テーブル４４の回転中
心から被走査体１４までの離間距離との比率と、被加工
物２０に実際に彫刻するパターンの寸法と被走査体１４
に描かれた彫刻パターン１２の寸法との比率は何れも
１：２に設定される。これにより、後述する如く、被走
査体１４に描かれた彫刻パターン１２を１／２に縮小し
た寸法のパターンを、被加工物２０に彫刻することがで
きる。

【００１８】なお、実施例では両支持テーブル４２,４
４の高さレベルが一致するよう設定されているが、その
レベルを異ならせて両支持テーブル４２,４４の一部を
上下に重なった状態に位置させることにより、装置２６
の小型化を図り得る。また、彫刻パターン１２の拡大比
率に対応する比率で被走査体１４を支持テーブル４４に
位置決めし得るものであれば、両支持テーブル４２,４
４を同一半径に設定してもよい。

【００１９】図１に示す如く、前記送りテーブル３２の
適宜位置に、モータ４６が立設され、該モータ４６の出
力軸に配設したプーリ４８に巻掛けたベルト５０が、前
記第２の軸４０に同軸的に配設したプーリ５２に巻掛け
られている。また第２の軸４０には、前記プーリ５２と
は別のプーリ５４が同軸的に配設され、該プーリ５４と
第１の軸３８に同軸的に配設したプーリ５６との間に、
ベルト５８がタスキ掛け状に巻掛けられている。従っ
て、モータ４６を所定方向に回転駆動すれば、第１の軸
３８と第２の軸４０とは同期して相互に反対方向に回転
する。

【００２０】前記第１の軸３８や第２の軸４０またはモ
ータ４６に、近接スイッチやエンコーダ等の回転検出手
段が配設され、軸３８,４０が一回転する毎に、前記ス
テッピングモータ３４を駆動制御して、送りテーブル３
６を所定ピッチだけＹ方向に移動させるようになってい
る。なお第１支持テーブル４２と第２支持テーブル４４
とは、１：１の比率で回転するよう設定され、各回転中
心から前述した比率で位置決めした被加工物２０および
被走査体１４の周方向の移動量は１：２の比率となる。

【００２１】前記送りテーブル３２の上方に、ガイドレ
ール３０と平行に支持部材６０が配設され、第１支持テ
ーブル４２の上方に臨む支持部材６０に、レーザ加工ヘ
ッド２２が位置決め固定されている。そしてこのレーザ
加工ヘッド２２に、レーザ光源を格納したレーザ発振器
が筒体や反射鏡収納部等(何れも図示せず)を介して連結
され、該加工ヘッド２２から被加工物２０にレーザビー
ムを照射して彫刻を施すようになっている。

【００２２】また第２支持テーブル４４の上方に臨む支
持部材６０に、取付体７０が摺動自在に配設されると共
に、該取付体７０にパターン検出センサ本体６３が昇降
調節可能に配設されている。そして検出センサ本体６３
の底面に検出ヘッド１６が配設され、この検出ヘッド１
６により、第２支持テーブル４４に載置した被走査体１
４に描いた彫刻パターン１２を検出するよう構成されて
いる。

【００２３】前記レーザ加工ヘッド２２および検出ヘッ
ド１６は、前記第１の軸３８および第２の軸４０の軸心
を通る交線上に一致するよう位置決めされ、前記送りテ
ーブル３２がガイドレール３０に沿って移動した際に、
加工ヘッド２２および検出ヘッド１６は、各対応のテー
ブル４２,４４に対して求心移動するよう構成されてい
る。なお、後述する被加工物２０の加工に際し、レーザ
加工ヘッド２２が支持テーブル４２の中心に近づくにつ
れて、該テーブル４２の周速を速くするよう前記モータ
４６を制御して、レーザビームによる彫りの深さを均一
にすることが推奨される。

【００２４】前記加工装置２６の図示しない固定部に
は、図１に示す如く、送りテーブル３２を挟むＹ方向の
両側に夫々２個のプーリ６４,６４が回転自在に配設さ
れ、左側のプーリ６４,６４に巻掛けられたワイヤ６６
は、その一端が送りテーブル３２の左端部に連結される
と共に、他端が取付体６２の左端部に連結される。また
右側のプーリ６４,６４に巻掛けられたワイヤ６８は、
その一端が送りテーブル３２の右端部に連結されると共
に、他端が取付体６２の右端部に連結されている。これ
により、前記ステッピングモータ３４の付勢により送り
テーブル３２が図示右方に所定ピッチで移動すると、検
出ヘッド１６はテーブル３２の移動方向と逆の左方に移
動する。

【００２５】すなわち、送りテーブル３２を所定距離Ｓ
だけ右方に移動した際に、前記固定配置したレーザ加工
ヘッド２２と第１支持テーブル４２に載置した被加工物
２０との半径方向の相対的な移動量は、送りテーブル３
２の移動量Ｓと同一となる。しかるに、検出ヘッド１６
は送りテーブル３２の移動量Ｓと同一距離だけ逆方向に
移動するので、該検出ヘッド１６と第２支持テーブル４
４に載置した被走査体１４との半径方向の相対的な移動
量は、送りテーブル３２の移動量Ｓの２倍となる(図３
参照)。これにより、被加工物２０に対するレーザ加工
ヘッド２２の半径方向の移動量と被走査体１４に対する
検出ヘッド１６の半径方向の移動量との比率は、前記被
加工物２０に実際に彫刻するパターンの寸法と被走査体
１４に描かれた彫刻パターン１２の寸法との比率である
１：２となる。

【００２６】

【実施例の作用】次に、前述した構成に係るレーザ加工
装置の作用につき説明する。なお、実施例では検出ヘッ
ド１６が黒色部分を検出した際にレーザ加工ヘッド２２
からレーザビームが照射され、該検出ヘッド１６が白色
部分を検出した際に加工ヘッド２２からのレーザビーム
の照射を中断するよう設定されているものとする。また
前記条件において被加工物２０にパターンを凸状に形成
するため、黒色の被走査体１４の表面に彫刻パターン１
２を白抜きしてある。

【００２７】(レーザ加工準備状態)先ず、図２に示す如
く、前記第１支持テーブル４２に、その回転中心から半
径方向に距離Ｍだけ離間した位置に被加工物２０を位置
決め固定する。また第２支持テーブル４４に、被加工物
２０に彫刻するパターンを２倍に拡大した寸法の彫刻パ
ターン１２を陽画のまま描いた被走査体１４を、その回
転中心から半径方向に距離２Ｍだけ離間した位置に位置
決め固定する。なお送りテーブル３２は、図１における
左方の始動待機位置に臨むと共に、レーザ加工ヘッド２
２は第１支持テーブル４２の右端に位置し、検出ヘッド
１６は第２支持テーブル４４の右端に位置している。

【００２８】(レーザ加工状態)前述した状態において、
前記モータ４６を時計方向に回転駆動すると、図２に示
す如く、被加工物２０を載置した第１支持テーブル４２
は反時計方向に回転し、また被走査体１４を載置した第
２支持テーブル４４は時計方向に回転する。前記検出ヘ
ッド１６は、第２支持テーブル４４に載置された被走査
体１４に描かれたパターンを走査し、該被走査体１４の
黒色部分を走査しているときは、レーザ加工ヘッド２２
からレーザビームが被加工物２０に射出されて、被加工
物２０の表面に彫刻加工が施される。また検出ヘッド１
６が被走査体１４の白色の彫刻パターン１２を走査して
いるときは、レーザ加工ヘッド２２からのレーザビーム
の射出は遮断される。

【００２９】ここで、第１支持テーブル４２と第２支持
テーブル４４との回転比率は１：１となっているが、被
加工物２０と被走査体１４との対応する各回転中心から
の離間距離の比率は１：２となっている。従って、検出
ヘッド１６で走査される彫刻パターン１２の周方向の長
さは、被加工物２０の表面においては１／２に縮小され
た長さで彫刻される。

【００３０】次に、第１支持テーブル４２および第２支
持テーブル４４が一回転する毎に、前記ステッピングモ
ータ３４が駆動制御され、前記送りテーブル３２を所定
ピッチづつＹ方向に移動させる。このとき、前記ワイヤ
６６,６８を介し送りテーブル３２に連結される検出ヘ
ッド１６が、支持部材６０に沿ってテーブル３２と逆方
向に移動する。すなわち図３に示す如く、レーザ加工ヘ
ッド２２に対する被加工物２０の半径方向の移動量がＳ
であるのに対し、検出ヘッド１６に対する被走査体１４
の半径方向の移動量は２倍のＳとなる。これにより、検
出ヘッド１６で読み取られた彫刻パターン１２の半径方
向の長さは、被加工物２０の表面においては１／２に縮
小された長さで彫刻される。

【００３１】以上のように支持テーブル４２,４４が一
回転する毎に、送りテーブル３２をＹ方向に所定ピッチ
づつ移動し、検出ヘッド１６により被走査体１４の全範
囲を走査することにより、被加工物２０には被走査体１
４に描かれた彫刻パターン１２を１／２に縮小した寸法
のパターンが彫刻される。

【００３２】前述した如く、被加工物２０に対するレー
ザ加工ヘッド２２の移動量と、被走査体１４に対する検
出ヘッド１６の移動量との比率を１：２に設定したの
で、被走査体１４に描く彫刻パターン１２の寸法を、実
際に被加工物２０に彫刻するパターンの２倍(面積比で
４倍)とすることができる。この結果、検出ヘッド１６
の解像度を上げることなく、彫刻パターン１２を正確に
読み取ることができ、被加工物２０に対する加工精度を
向上し得るものである。また彫刻加工に際し、被加工物
２０または被走査体１４を載置した両支持テーブル４
２,４４は、従来のようにＸ方向に一走査する毎に反転
しないので、振動が生ずることがなく、被加工物２０に
彫刻パターンを正確に凸形成することができる。更に、
第１支持テーブル４２と第２支持テーブル４４とは、相
互に反対方向に回転するので、検出ヘッド１６により走
査された陽画の彫刻パターン１２は、被加工物２０の表
面に左右が反転した陰画のパターンとして凸状に形成さ
れる。

【００３３】

【別実施例について】図４は、本発明に係るレーザ加工
装置の別実施例を示す概略側面図であって、被加工物２
０および被走査体１４の支持体として、円盤状のテーブ
ルに代えてドラムを使用している。すなわち、送りテー
ブル３２の上面に、該テーブル３２の走行方向に所定間
隔離間して３つの軸受７０,７２,７４が立設され、左側
の軸受７０と中央の軸受７２との間に第１支持ドラム７
６が回転自在に枢支され、この第１支持ドラム７６は、
左軸受７０に配設したモータ７８により回転駆動される
よう構成される。また右側の軸受７４と中央の軸受７２
との間に第２支持ドラム８０が回転自在に枢支され、こ
の第２支持ドラム８０は、右軸受７４に配設したモータ
８２により回転駆動される。そして、第１支持ドラム７
６の外表面に被加工物２０が位置決め固定され、第２支
持ドラム８０の外表面に被走査体１４が位置決め固定さ
れるようになっている。なお、両支持ドラム７６,８０
の回転中心は、送りテーブル３２の移動方向に整列一致
するよう設定されている。

【００３４】前記第２支持ドラム８０の半径は、第１支
持ドラム７６の半径Ｔの２倍に設定されると共に、両ド
ラム７６,８０は１：１の比率で相互に逆方向に回転す
るよう前記モータ７８,８２が制御される。また第２支
持ドラム８０に位置決めされる被走査体１４には、被加
工物２０に彫刻するパターンを２倍に拡大した寸法の彫
刻パターン１２が陽画で描かれている

【００３５】前記送りテーブル３２は、前記両支持ドラ
ム７６,８０が一回転する毎にステッピングモータ３４
の付勢によりＹ方向に所定ピッチで間欠的に移動するよ
う構成される。また被走査体１４の彫刻パターン１２を
検出する検出ヘッド１６は、ワイヤ６６,６８を介して
送りテーブル３２に連結され、該テーブル３２の移動と
同期して逆方向に移動するようになっている。

【００３６】すなわち、第１支持ドラム７６の回転中心
から被加工物２０までの離間距離と第２支持ドラム８０
の回転中心から被走査体１４までの離間距離との比率、
および被加工物２０に対するレーザ加工ヘッド２２の移
動量と被走査体１４に対する検出ヘッド１６の移動量と
の比率は、何れも１：２に設定されている。従って、前
述した拡大寸法で彫刻パターン１２を描いた被走査体１
４を第２支持ドラム８０に位置決めした状態で、両ドラ
ム７６,８０が一回転する毎に、送りテーブル３２を所
定ピッチでＹ方向に移動させることにより、被加工物２
０には被走査体１４に描かれた彫刻パターン１２を１／
２に縮小した寸法のパターンが彫刻される。

【００３７】

【変更例について】実施例では、送りテーブルと検出ヘ
ッドとをワイヤを介して同期して逆方向に移動するよう
構成した場合につき説明したが、本願はこれに限定され
るものでない。例えば送りテーブルと検出ヘッドとを独
立した駆動手段により相互に逆方向に移動させるように
してもよい。この場合に、第１支持テーブルの回転中心
から被加工物までの離間距離と第２支持テーブルの回転
中心から被走査体までの離間距離との比率と、被加工物
に対するレーザ加工ヘッドの移動量と被走査体に対する
検出ヘッドの移動量との比率を、被加工物に実際に彫刻
するパターンの寸法と被走査体に描かれた彫刻パターン
の寸法との比率に対応して任意に設定することにより、
被加工物に彫刻するパターンの縮小率を変えることがで
きる。

【００３８】また両テーブルを固定位置で回転させ、レ
ーザ加工ヘッドおよび検出ヘッドを夫々半径方向に移動
させると共に、加工ヘッドと検出ヘッドの移動量を変え
ることにより縮小率を変えるようにしてもよいことは勿
論である。なお、対をなすテーブルやドラムを同一方向
に回転させれば、被加工物の表面に、被走査体上に描か
れた彫刻パターンと同形あるいは類似形のパターンを彫
刻することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るレーザ
加工方法および装置によれば、検出ヘッドで陽画の彫刻
パターンを描いた被走査体を走査することにより、その
まま被加工物に陰画の彫刻パターンを彫刻することがで
きる。すなわち、所望の彫刻パターンの陽画から陰画の
パターンを作成して被走査体に転写する工程を省くこと
ができ、製造能率を向上させてコスト低減を達成し得
る。また、被加工物および被走査体が支持される支持体
を一定方向に回転させるよう構成したので、支持体の移
動中に振動が発生することがなく、被加工物や被走査体
の位置ずれを有効に防止することができる。

【００４０】更に、被加工物と被走査体の各回転中心か
らの離間距離、および被加工物に対するレーザ加工ヘッ
ドの移動量と被走査体に対する検出ヘッドの移動量を、
夫々所要の比率に設定することにより、被走査体に描い
た彫刻パターンの縮小した寸法のパターンを被加工物に
彫刻することができる。すなわち、被走査体には被加工
物に彫刻するパターンを拡大した彫刻パターンを描くこ
とができ、検出ヘッドの解像度を上げることなく彫刻パ
ターンを正確に検出することができる。これにより、支
持体や被加工物の加工精度を向上させることなく、被加
工物の表面に細かなパターンを正確に加工することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施施に係るレーザ加工装置を示す概略側面図
である。

【図２】第１支持テーブルとレーザ加工ヘッドおよび第
２支持テーブルと検出ヘッドとの関係を示す説明平面図
である。

【図３】第１支持テーブルとレーザ加工ヘッドおよび第
２支持テーブルと検出ヘッドとの関係を示す説明平面図
である。

【図４】別実施例に係るレーザ加工装置を示す概略側面
図である。

【図５】従来技術に係るレーザ加工装置を示す概略斜視
図である。

【符号の説明】

１２ 彫刻パターン １４ 被走査体 １６ 検出ヘッド ２０ 被加工物 ２２ レーザ加工ヘッド ３４ ステッピングモータ ４２ 第１支持テーブル ４４ 第２支持テーブル ４６ モータ ６６ ワイヤ ６８ ワイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被走査体(14)に描かれた彫刻パターン(1
   2)を検出する検出ヘッド(16)を備え、該検出ヘッド(16)
   の検出パターンに応じて、レーザ加工ヘッド(22)から被
   加工物(20)にレーザビームを照射し所要のレーザ加工を
   行なうレーザ加工方法において、 正転方向に回転する第１支持体(42)の回転中心から半径
   方向に所定距離離間した位置に前記被加工物(20)を位置
   決めし、 前記被加工物(20)に彫刻するパターンを所定倍率で拡大
   した彫刻パターン(12)を描いた被走査体(14)を、逆転方
   向に回転する第２支持体(44)の回転中心から半径方向
   に、前記第１支持体(42)の回転中心から被加工物(20)ま
   での離間距離の彫刻パターン(12)の倍率に対応する距離
   だけ離間した位置に位置決めし、 前記第１支持体(42)および第２支持体(44)を同期して相
   互に逆方向に回転駆動すると共に、前記レーザ加工ヘッ
   ド(22)と検出ヘッド(16)とが各対応の被加工物(20)と被
   走査体(14)とを走査可能な方向に向けて前記両支持体(4
   2,44)を移動させ、 前記両支持体(42,44)の移動に同期して、前記検出ヘッ
   ド(16)を支持体(44)の移動方向と逆方向に前記彫刻パタ
   ーン(12)の倍率に対応する距離だけ移動させ、 前記検出ヘッド(16)が前記彫刻パターン(12)を検出して
   いる間、前記レーザ加工ヘッド(22)からレーザビームを
   前記被加工物(20)に照射することにより、被加工物(20)
   に縮小された彫刻パターンを彫刻するようにしたことを
   特徴とするレーザ加工方法。
2. 【請求項２】 被走査体(14)に描かれた彫刻パターン(1
   2)を検出するヘッド(16)と、被加工物(20)に前記検出ヘ
   ッド(16)の検出パターンに応じてレーザビームを照射す
   るレーザ加工ヘッド(22)とを備えるレーザ加工装置にお
   いて、 前記加工装置に回転自在に枢支され、その回転中心から
   半径方向に所定距離離間した位置に被加工物(20)を位置
   決め可能な第１支持体(42)と、 前記加工装置に回転自在に枢支され、その回転中心から
   半径方向に前記第１支持体(42)の回転中心から被加工物
   (20)までの離間距離の所要倍の距離だけ離間した位置に
   前記被走査体(14)を位置決め可能な第２支持体(44)と、 前記両支持体(42,44)を相互に反対方向に回転駆動する
   駆動手段(46)と、 前記両支持体(42,44)を、前記レーザ加工ヘッド(22)と
   検出ヘッド(16)とが各対応の被加工物(20)と被走査体(1
   4)とを走査可能な方向に向けて移動させる移動手段(34)
   と、 前記検出ヘッド(16)を両支持体(42,44)の移動方向と逆
   方向に移動させる手段(66,68)とから構成したことを特
   徴とするレーザ加工装置。