特許 6284819 レーザ加工方法及び装置、加飾部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6284819

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】レーザ加工方法及び装置、加飾部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20180215BHJP

   B23K 26/082 20140101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 B

   B23K26/082

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-90731(P2014-90731)

(22)【出願日】2014年4月24日

(65)【公開番号】特開2015-208756(P2015-208756A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2017年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110343

【氏名又は名称】トリニティ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 征弘

【審査官】 奥隅 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０５６５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０３０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３００７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３６６９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザを発生させるレーザ発生部と、互いに直交するＸ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラーを駆動して前記レーザを偏向させるレーザ偏向部とを制御し、部品素材の表面に前記レーザを照射して柄または文字を描くレーザ加工方法であって、
走査開始点から加工始端に向けてミラー指向点を走査すべく前記レーザ偏向部の駆動を開始させ、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまでの助走時間を求める助走時間算出ステップと、
第１加工部の次に第２加工部を加工する場合であって、前記第１加工部の加工終端と前記第２加工部の加工始端とが非連続かつ離間しているときに、前記第１加工部の前記加工終端の延長線上にある走査終了点から前記第２加工部の前記加工始端の延長線上にある走査開始点までの移動距離を求める移動距離算出ステップと、
前記走査終了点から前記ミラー指向点を移動させて前記走査開始点で停止させたときに生じる前記レーザ偏向部のリンギングの収束時間を前記移動距離の長さに応じて予測する収束時間算出ステップと、
前記収束時間算出ステップで予測した前記収束時間と、前記助走時間算出ステップで求めた前記助走時間とを比較する時間比較ステップと、
前記収束時間のほうが前記助走時間よりも長い場合には、前記第２加工部の前記加工始端の延長線上であって前記走査開始点よりも遠い位置に前記走査開始点を変更し、変更後の走査開始点から前記加工始端まで前記ミラー指向点を移動させるのに要する時間が前記収束時間と等しくなるようにする走査開始点変更ステップと、
前記第２加工部の前記走査開始点上及び前記変更後の走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様で前記ミラー指向点を移動させるべく、前記レーザ偏向部を駆動制御するレーザ偏向部駆動制御ステップと
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。

【請求項2】

前記移動距離算出ステップでは、前記走査終了点から前記走査開始点までの前記Ｘ方向の距離と前記Ｙ方向の距離とを求め、
前記収束時間算出ステップでは、それら距離に応じて算出される前記Ｘ方向のガルバノミラーのリンギングが収束する時間と前記Ｙ方向のガルバノミラーのリンギングが収束する時間とを比較して長いほうの時間を前記収束時間として決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。

【請求項3】

前記レーザ偏向部によって前記レーザの走査が可能なレーザ照射領域は、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向にそれぞれ３５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工方法。

【請求項4】

前記助走時間算出ステップでは、前記助走時間を前記レーザの加工条件に関連付けて保持する第１パラメータテーブルを参照し、前記加工条件に対応する前記助走時間を選択することで前記助走時間を求め、
前記収束時間算出ステップでは、前記収束時間を前記移動距離の長さに関連付けて保持する第２パラメータテーブルを参照し、前記移動距離の長さに対応する前記収束時間を選択することで前記収束時間を予測する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法を経て、部品素材の表面に柄または文字により装飾が施された加飾部品を製造することを特徴とする加飾部品の製造方法。

【請求項6】

レーザを発生させるレーザ発生部と、互いに直交するＸ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラーを駆動して前記レーザを偏向させるレーザ偏向部とを制御し、部品素材の表面に前記レーザを照射して柄または文字を描くレーザ加工装置であって、
走査開始点から加工始端に向けてミラー指向点を走査すべく前記レーザ偏向部の駆動を開始させ、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまでの助走時間を求める助走時間算出手段と、
第１加工部の次に第２加工部を加工する場合であって、前記第１加工部の加工終端と前記第２加工部の加工始端とが非連続かつ離間しているときに、前記第１加工部の前記加工終端の延長線上にある走査終了点から前記第２加工部の前記加工始端の延長線上にある走査開始点までの移動距離を求める移動距離算出手段と、
前記走査終了点から前記ミラー指向点を移動させて前記走査開始点で停止させたときに生じる前記レーザ偏向部のリンギングの収束時間を前記移動距離の長さに応じて予測する収束時間算出手段と、
前記収束時間算出手段で予測した前記収束時間と、前記助走時間算出手段で求めた前記助走時間とを比較する時間比較手段と、
前記収束時間のほうが前記助走時間よりも長い場合には、前記第２加工部の前記加工始端の延長線上であって前記走査開始点よりも遠い位置に前記走査開始点を変更し、変更後の走査開始点から前記加工始端まで前記ミラー指向点を移動させるのに要する時間が前記収束時間と等しくなるようにする走査開始点変更手段と、
前記第２加工部の前記走査開始点上及び前記変更後の走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様で前記ミラー指向点を移動させるべく、前記レーザ偏向部を駆動制御するレーザ偏向部駆動制御手段と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項7】

前記助走時間を前記レーザの加工条件に関連付けて保持する第１パラメータテーブルと、前記収束時間を前記移動距離の長さに関連付けて保持する第２パラメータテーブルとを記憶するテーブル記憶手段をさらに備えるとともに、
前記助走時間算出手段は、前記テーブル記憶手段における前記第１パラメータテーブルを参照し、前記加工条件に対応する前記助走時間を選択することで前記助走時間を求め、
前記収束時間算出手段は、前記テーブル記憶手段における前記第２パラメータテーブルを参照し、前記移動距離の長さに対応する前記収束時間を選択することで前記収束時間を予測する
ことを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品素材の表面にレーザを照射して柄や文字を描くレーザ加工方法及び装置、そのレーザ加工方法を経て、部品素材の表面に柄や文字により装飾が施された加飾部品の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、部品素材の表面にレーザを照射して柄や文字を描くレーザ加工装置が実用化されている。レーザ加工装置は、ガルバノスキャナとレーザ発振器とを組み合わせて構成されている。ガルバノスキャナは、互いに直交する２組のガルバノミラーとそれらを駆動するモータとを備えている。このレーザ加工装置では、レーザの応答とガルバノミラーの応答とで違いがある。このため、レーザの出力と同時にスキャナをオンすると、加工線１０１の加工始端では、スキャナ速度が遅いため、加工幅が太くなりその加工品質が低下してしまう（図１８参照）。この対策として、助走区間（助走時間ｔａ）を設け、スキャナ速度が所定の設定速度に達するまでレーザのオンタイミングを遅らせることで、加工線１０１の加工始端の太りは解消する（図１９参照）。

【0003】

また、比較的距離の離れた２つの第１加工部及び第２加工部を順番に加工する場合、第１加工部における走査終了点から第２加工部における走査開始点にガルバノスキャナを移動させた後、ガルバノスキャナを急に停止させると、ガルバノミラーの慣性モーメントによって振動（リンギング）が発生することがある。このリンギングが収束する前にガルバノスキャナの走査を開始してレーザ加工を行うと、加工品質の低下を招いてしまう。このため、ガルバノスキャナの移動距離に応じた待ち時間を設定し、リンギングが収束してからガルバノスキャナの走査を開始するように構成したレーザ加工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−５６５２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のレーザ加工装置では、ガルバノスキャナの移動距離に応じた待ち時間ｔｒ（リンギングの収束時間）を設け、走査開始点においてリンギングの収束時間ｔｒが経過した後に、ガルバノスキャナの走査を開始している（図２０参照）。さらに、特許文献１のレーザ加工装置では、加工線１０１の加工始端の手前に助走区間が設けられており、ガルバノスキャナの走査速度が所定の設定速度に達したタイミングでレーザをオンして加工するように構成されている（図２０参照）。この場合、加工線１０１の加工を開始する前に、リンギングの収束時間ｔｒとガルバノスキャナの助走時間ｔａが必要となるため、加工時間が長くなってしまう。特に、繊維織布を模した絵柄（カーボン調の絵柄）などを描画する際には、加工線が数千〜数万と多くなる。このような場合、１つの製品を製造する際に、リンギングの収束時間ｔｒやガルバノスキャナの助走時間ｔａの合計は無視できないほどの長さとなるため、加工コストが増加してしまう。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、柄や文字を短時間で効率よく描くことができるレーザ加工方法及びその装置を提供することにある。また別の目的は、部品素材の表面に柄または文字による装飾を短時間で効率よく描くことで、その加工コストを抑えることができる加飾部品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、レーザを発生させるレーザ発生部と、互いに直交するＸ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラーを駆動して前記レーザを偏向させるレーザ偏向部とを制御し、部品素材の表面に前記レーザを照射して柄または文字を描くレーザ加工方法であって、走査開始点から加工始端に向けてミラー指向点を走査すべく前記レーザ偏向部の駆動を開始させ、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまでの助走時間を求める助走時間算出ステップと、第１加工部の次に第２加工部を加工する場合であって、前記第１加工部の加工終端と前記第２加工部の加工始端とが非連続かつ離間しているときに、前記第１加工部の前記加工終端の延長線上にある走査終了点から前記第２加工部の前記加工始端の延長線上にある走査開始点までの移動距離を求める移動距離算出ステップと、前記走査終了点から前記ミラー指向点を移動させて前記走査開始点で停止させたときに生じる前記レーザ偏向部のリンギングの収束時間を前記移動距離の長さに応じて予測する収束時間算出ステップと、前記収束時間算出ステップで予測した前記収束時間と、前記助走時間算出ステップで求めた前記助走時間とを比較する時間比較ステップと、前記収束時間のほうが前記助走時間よりも長い場合には、前記第２加工部の前記加工始端の延長線上であって前記走査開始点よりも遠い位置に前記走査開始点を変更し、変更後の走査開始点から前記加工始端まで前記ミラー指向点を移動させるのに要する時間が前記収束時間と等しくなるようにする走査開始点変更ステップと、前記第２加工部の前記走査開始点上及び前記変更後の走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様で前記ミラー指向点を移動させるべく、前記レーザ偏向部を駆動制御するレーザ偏向部駆動制御ステップとを含むことを特徴とするレーザ加工方法をその要旨とする。

【0008】

手段１に記載の発明によると、時間比較ステップにおいて、収束時間算出ステップで予測したリンギングの収束時間と、助走時間算出ステップで求めた助走時間とが比較される。その比較結果に基づいて収束時間のほうが助走時間よりも長いと判定された場合には、走査開始点変更ステップにおいて、第２加工部の加工始端の延長線上であって走査開始点よりも遠い位置に走査開始点が移動される。この結果、変更後の走査開始点から加工始端までミラー指向点を移動させるのに要する時間がリンギングの収束時間と等しくなる。一方、収束時間のほうが助走時間よりも短い場合には、走査開始点の位置は移動されることない。そして、レーザ偏向部駆動制御ステップでは、レーザ偏向部が駆動制御され、走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様でミラー指向点が移動される。このようにすると、レーザ偏向部を駆動しミラー指向点が走査開始点から加工始端まで達するまでの時間に、レーザ偏向部のリンギングが収束し、加工始端にてレーザ発生部からレーザが発生されてレーザ加工が行われる。このように、本発明では、従来技術のようにレーザ偏向部を停止させた状態でリンギングが収まるまで走査開始点で待つ必要がなく、柄や文字を短時間で効率よく描くことが可能となる。

【0009】

なお、本発明において、「ミラー指向点」とは、レーザ偏向部におけるガルバノミラーの光軸が指し示す点であり、レーザ発生部からレーザが出力される場合には、部品素材の表面にてそのレーザの照射点と一致するレーザ偏向部の走査点のことをいう。

【0010】

Ｘ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラーを駆動してレーザを偏向させるレーザ偏向部では、Ｘ方向及びＹ方向の走査特性が異なる。この場合、移動距離算出ステップにおいて、走査終了点から走査開始点までのＸ方向の距離とＹ方向の距離とを求める。そして、収束時間算出ステップでは、それら距離に応じて算出されるＸ方向のガルバノミラーのリンギングが収束する時間とＹ方向のガルバノミラーのリンギングが収束する時間とを比較して長いほうの時間を収束時間として求める。このようにすると、レーザ偏向部で発生するリンギングの収束時間をより正確に求めることができる。そして、収束時間に応じて走査開始点の位置を変更することにより、リンギングによる加工品質の低下を確実に回避することができる。

【0011】

レーザ偏向部によってレーザの走査が可能なレーザ照射領域は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ３５０ｍｍ以上であってもよい。また、レーザ照射領域は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ６５０ｍｍ以上であってもよい。このようにレーザ照射領域が広くなると、レーザ照射領域に応じてガルバノミラーのサイズが大きくなるため、その慣性モーメントが大きくなる。従って、レーザ偏向部の助走時間やリンギングの収束時間が長くなる。このため、リンギングの収束時間に応じて走査開始点の位置を変更することにより、リンギングが収まるのと同時にレーザ加工を行うことができ、柄や文字を短時間で効率よく描くことが可能となる。

【0012】

レーザ加工方法により部品素材の表面に描かれる柄は繊維織布を模した絵柄であってもよい。具体的には、繊維織布を模した絵柄は、細長形状の複数の柄パターンを配向してなる第１ブロックと、第１ブロックを構成する柄パターンとは異なる方向に細長形状の複数の柄パターンを配向してなる第２ブロックとを複数個ずつ組み合わせたものである。この場合、絵柄を描画するために複数回のレーザ加工が必要となる。このため、本発明のレーザ加工方法を採用することで、短時間で効率よく絵柄を描画することが可能となる。

【0013】

助走時間算出ステップでは、助走時間をレーザの加工条件（レーザの走査速度や加工座標などの条件）に関連付けて保持する第１パラメータテーブルを参照し、加工条件に対応する助走時間を選択することで助走時間を求めてもよい。また、収束時間算出ステップでは、収束時間を移動距離の長さに関連付けて保持する第２パラメータテーブルを参照し、移動距離の長さに対応する収束時間を選択することで収束時間を予測してもよい。このように、各パラメータテーブルを用いて助走時間を算出したり収束時間を予測したりすることで、演算処理にかかる処理負荷を低減することができる。

【0014】

手段２に記載の発明は、手段１に記載のレーザ加工方法を経て、部品素材の表面に柄または文字により装飾が施された加飾部品を製造することを特徴とする加飾部品の製造方法をその要旨とする。

【0015】

従って、手段２に記載の発明によると、手段１のレーザ加工方法を経て、部品素材の表面に、柄または文字の装飾を施すことにより、加飾部品を短時間で効率よく製造することができるため、加飾部品の製造コストを低く抑えることができる。

【0016】

手段３に記載の発明は、レーザを発生させるレーザ発生部と、互いに直交するＸ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラーを駆動して前記レーザを偏向させるレーザ偏向部とを制御し、部品素材の表面に前記レーザを照射して柄または文字を描くレーザ加工装置であって、走査開始点から加工始端に向けてミラー指向点を走査すべく前記レーザ偏向部の駆動を開始させ、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまでの助走時間を求める助走時間算出手段と、第１加工部の次に第２加工部を加工する場合であって、前記第１加工部の加工終端と前記第２加工部の加工始端とが非連続かつ離間しているときに、前記第１加工部の前記加工終端の延長線上にある走査終了点から前記第２加工部の前記加工始端の延長線上にある走査開始点までの移動距離を求める移動距離算出手段と、前記走査終了点から前記ミラー指向点を移動させて前記走査開始点で停止させたときに生じる前記レーザ偏向部のリンギングの収束時間を前記移動距離の長さに応じて予測する収束時間算出手段と、前記収束時間算出手段で予測した前記収束時間と、前記助走時間算出手段で求めた前記助走時間とを比較する時間比較手段と、前記収束時間のほうが前記助走時間よりも長い場合には、前記第２加工部の前記加工始端の延長線上であって前記走査開始点よりも遠い位置に前記走査開始点を変更し、変更後の走査開始点から前記加工始端まで前記ミラー指向点を移動させるのに要する時間が前記収束時間と等しくなるようにする走査開始点変更手段と、前記第２加工部の前記走査開始点上及び前記変更後の走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様で前記ミラー指向点を移動させるべく、前記レーザ偏向部を駆動制御するレーザ偏向部駆動制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置をその要旨とする。

【0017】

手段３に記載の発明によると、時間比較手段により、収束時間算出手段で予測した収束時間と、助走時間算出手段で求めた助走時間とが比較される。時間比較手段による比較結果に基づいて、収束時間のほうが助走時間よりも長いと判定された場合には、走査開始点変更手段により、第２加工部の加工始端の延長線上であって走査開始点よりも遠い位置に走査開始点が移動される。この結果、変更後の走査開始点から加工始端までミラー指向点を移動させるのに要する時間がリンギングの収束時間と等しくなる。一方、収束時間のほうが助走時間よりも短い場合には、走査開始点の位置は移動されることない。そして、レーザ偏向部駆動制御手段により、レーザ偏向部が駆動制御され、走査開始点上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様でミラー指向点が移動される。このようにすると、レーザ偏向部を駆動しミラー指向点が走査開始点から加工始端まで達するまでの時間に、レーザ偏向部のリンギングが収束し、加工始端にてレーザ発生部からレーザが発生されてレーザ加工が行われる。このように、本発明のレーザ加工装置を用いると、従来技術のようにレーザ偏向部を停止させた状態でリンギングが収まるまで走査開始点で待つ必要がなく、柄や文字を短時間で効率よく描くことが可能となる。

【0018】

レーザ加工装置は、助走時間をレーザの加工条件に関連付けて保持する第１パラメータテーブルと、収束時間を移動距離の長さに関連付けて保持する第２パラメータテーブルとを記憶するテーブル記憶手段をさらに備えていてもよい。この場合、助走時間算出手段は、テーブル記憶手段における第１パラメータテーブルを参照し、レーザの加工条件に対応する助走時間を選択することで助走時間を求める。また、収束時間算出手段は、テーブル記憶手段における第２パラメータテーブルを参照し、移動距離の長さに対応する収束時間を選択することで収束時間を予測する。このように、各パラメータテーブルを用いて助走時間を算出したり収束時間を予測したりすることで、演算処理にかかる処理負荷を低減することができる。

【発明の効果】

【0019】

以上詳述したように、手段１または３に記載の発明によると、柄や文字を短時間で効率よく描くことができる。また、手段２に記載の発明によると、柄や文字を短時間で効率よく描くことができ、加飾部品の製造コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１の実施の形態におけるレーザ加工装置を示す概略構成図。

【図2】第１の実施の形態の車両用内装部品を示す平面図。

【図3】第１の実施の形態のレーザ加工方法を示すフローチャート。

【図4】第１の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図5】第１の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図6】第１の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図7】リンギングの収束時間が助走時間よりも長い場合を示す説明図。

【図8】リンギングの収束時間が助走時間よりも短い場合を示す説明図。

【図9】第２の実施の形態の車両用内装部品を示す平面図。

【図10】第２の実施の形態の車両用内装部品を示す断面図。

【図11】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図12】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図13】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図14】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図15】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図16】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図17】第２の実施の形態のレーザ加工方法を示す説明図。

【図18】従来のレーザ加工方法を示す説明図。

【図19】従来のレーザ加工方法を示す説明図。

【図20】従来のレーザ加工方法を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［第１の実施の形態］
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

【0022】

図１には、車両用内装部品１（加飾部品）を構成する樹脂成形体２（部品素材）の表面に柄または文字を描くレーザ加工装置１１を示している。本実施の形態のレーザ加工装置１１は、車両用内装部品１の樹脂成形体２を支持する支持台１２と、樹脂成形体２の表面にレーザＬを照射するレーザ照射装置１３と、レーザ照射装置１３を制御するための制御装置１４とを備えている。

【0023】

レーザ照射装置１３は、レーザＬ（例えば波長が１０６４ｎｍのＹＶＯ_４レーザ）を発生させるレーザ発生部２１と、レーザＬを偏向させるレーザ偏向部２２と、レーザ発生部２１及びレーザ偏向部２２を制御するレーザ制御部２３とを備えている。レーザ偏向部２２は、レンズ２４と、互いに直交するＸ方向及びＹ方向の２組のガルバノミラー２５ａ，２５ｂと、レンズ２４やガルバノミラー２５ａ，２５ｂを駆動する駆動モータ（図示略）等を備える。

【0024】

レーザ偏向部２２は、駆動モータ等によって、レンズ２４及びガルバノミラー２５ａ，２５ｂを駆動してレーザＬを偏向させる。この結果、レーザ照射装置１３から照射されるレーザＬの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。レーザ制御部２３は、レーザ発生部２１及びレーザ偏向部２２を制御することで、レーザＬの照射強度、レーザＬの走査速度などのレーザ照射条件を調整する。本実施の形態のレーザ照射装置１３において、レーザ偏向部２２によりレーザＬの走査が可能なレーザ照射領域は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ７００ｍｍである。

【0025】

制御装置１４は、ＣＰＵ３１、メモリ３２（記憶部）及び入出力ポート３３等からなる周知のコンピュータにより構成されている。制御装置１４は、レーザ照射装置１３に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってレーザ照射装置１３を制御する。

【0026】

制御装置１４のメモリ３２には、樹脂成形体２の表面に描く柄や文字に応じたレーザ照射を行うための描画データ（柄データ、文字データなどのデータ）が記憶されている。描画データは、ＣＡＤデータを変換することによって得られるデータであり、ＣＡＤデータは、樹脂成形体２の表面の形状データや柄や文字を示す画像データ等を変換することによって得られるデータである。また、メモリ３２には、レーザ照射装置１３のレーザ照射条件（レーザＬの走査速度、レーザＬの照射強度、レーザＬのスポット径などの加工条件）を示すデータが予め記憶されている。制御装置１４は、メモリ３２に記憶されているデータに基づいてレーザ照射装置１３を制御することで、樹脂成形体２の表面に柄や文字を加飾する。本実施の形態の柄や文字は、凹状に形成された複数の加工線（加工部）からなり、レーザ照射による加工（具体的には、レーザアブレーション加工）によって描画される。

【0027】

本実施の形態のレーザ加工装置１１は、レーザ走査時におけるガルバノミラー２５ａ，２５ｂの応答遅れや、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂの慣性モーメントによって発生する振動（リンギング）を考慮して、柄や文字を加飾する。

【0028】

次に、レーザ加工装置１１を用いた車両用内装部品１のレーザ加工方法について図３のフローチャートに従って説明する。ここでは、図２に示されるように、樹脂成形体２の表面に設定された描画領域Ｒ１に、例えば「Ｔ０１２３」といった複数の文字からなる製造番号１０を描く場合を具体例として説明する。なお、図３の処理は、制御装置１４のＣＰＵ３１が実行する処理であり、制御装置１４に設けられているスタートボタン（図示略）を作業者が操作したときに開始される。

【0029】

先ず、ＣＰＵ３１は、製造番号１０を示す各文字について、それら文字を構成する加工線（加工部）の加工始端及び加工終端の座標を描画領域Ｒ１に設定する（ステップ１００）。また、ＣＰＵ３１は、レーザＬの加工条件に基づいて、加工線４１，４２に対する走査開始点Ｓ１を加工始端Ｓ２の延長線上に設定するとともに、走査終了点Ｅ１を加工終端Ｅ２の延長線上に設定する（図４参照）。なお、図４には、文字「Ｔ」を構成する２本の加工線４１，４２に関する走査開始点Ｓ１、走査終了点Ｅ１、加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２を示しているが、他の文字についても同様に、走査開始点Ｓ１、走査終了点Ｅ１、加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２を設定する。ここでは、レーザＬの加工条件（加工時の走査速度や加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２の座標等）に応じたガルバノミラー２５ａ，２５ｂの応答遅れを考慮して、走査開始点Ｓ１及び走査終了点Ｅ１の座標を設定している。

【0030】

具体的には、レーザ偏向部２２の駆動を開始させたとき、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２に向けてミラー指向点を走査し、そのミラー指向点が加工始端Ｓ２を通過するタイミングで予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するように走査開始点Ｓ１の座標が設定される。また、ミラー指向点が所定の走査速度で移動して加工終端Ｅ２に達したタイミングでレーザ偏向部２２の駆動を停止させる。その際に、ミラー指向点の走査速度が所定の走査速度から減速して０となる位置に走査終了点Ｅ１の座標が設定される。なお、ステップ１００で設定した各文字の加工線４１，４２等に対する走査開始点Ｓ１、加工始端Ｓ２、加工終端Ｅ２、走査終了点Ｅ１の座標は、製造番号１０の描画データとしてメモリ３２に記憶される。

【0031】

次に、助走時間算出手段としてのＣＰＵ３１は、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２に向けてミラー指向点を走査すべくレーザ偏向部２２の駆動を開始させ、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまでの助走時間を求める（助走時間算出ステップとしてのステップ１１０）。走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までの助走距離及びそれに対応する助走時間は、加工時の走査速度、加工線の座標、加工線の加工方向などの加工条件によって変化する。従って、ＣＰＵ３１は、それら加工条件に応じて助走時間を求める。

【0032】

その後、移動距離算出手段としてのＣＰＵ３１は、第１加工線の次に第２加工線を加工する場合であって、第１加工線の加工終端Ｅ２と第２加工線の加工始端Ｓ２とが非連続かつ離間しているときに、第１加工線の走査終了点Ｅ１から第２加工線の走査開始点Ｓ１までの移動距離を求める（移動距離算出ステップとしてのステップ１２０）。具体的には、図４に示されるように、文字「Ｔ」を描く場合、横線が第１加工線４１となり、縦線が第２加工線４２となる。この場合、横線４１（第１加工線）の走査終了点Ｅ１から縦線４２（第２加工線）の走査開始点Ｓ１までの移動距離が求められる。ここで、ＣＰＵ３１は、第１加工線４１の走査終了点Ｅ１から第２加工線５２の走査開始点Ｓ１までのＸ方向（図４では横方向）の距離ＬｘとＹ方向（図４では縦方向）の距離Ｌｙとを求める。

【0033】

また、図５に示されるように、文字「Ｔ」に続いて文字「０」を描く場合、文字「Ｔ」の縦線４２が第１加工線となり文字「０」の加工線４３が第２加工線となる。そして、文字「Ｔ」の縦線４２（第１加工線）の走査終了点Ｅ１から文字「０」の加工線４３（第２加工線）の走査開始点Ｓ１までの移動距離（Ｘ方向の距離Ｌｘ及びＹ方向の距離Ｌｙ）が求められる。文字「０」に続いて他の文字「１」，「２」，「３」を描く場合も同様に移動距離Ｌｘ，Ｌｙが求められる。なお、文字「０」の加工線４３では、上端の同じ位置に加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２が設定されている。

【0034】

次に、収束時間算出手段としてのＣＰＵ３１は、第１加工線の走査終了点Ｅ１からミラー指向点を移動させて第２加工線の走査開始点Ｓ１で停止させたときに生じるレーザ偏向部２２のリンギングの収束時間を移動距離Ｌｘ，Ｌｙの長さに応じて予測する（収束時間算出ステップとしてステップ１３０）。ここで、ＣＰＵ３１は、Ｘ方向の移動距離Ｌｘに応じて算出されるＸ方向のガルバノミラー２５ａのリンギングが収束する時間と、Ｙ方向の移動距離Ｌｙに応じて算出されるＹ方向のガルバノミラー２５ｂのリンギングが収束する時間とを比較し、長いほうの時間をリンギングの収束時間として決定する。

【0035】

その後、時間比較手段としてのＣＰＵ３１は、ステップ１３０で予測した収束時間と、ステップ１１０で求めた助走時間とを比較する（時間比較ステップとしてのステップ１４０）。その結果、ＣＰＵ３１は、収束時間のほうが助走時間よりも長いと判定した場合には、図６に示されるように、第２加工線４２の加工始端Ｓ２の延長線上であってステップ１００で設定した走査開始点Ｓ１よりも遠い位置に走査開始点Ｓ１を変更する（走査開始点変更ステップとしてのステップ１５０）。この変更後には走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までミラー指向点を移動させるのに要する時間がリンギングの収束時間ｔｒと等しくなる（図７参照）。

【0036】

また、ＣＰＵ３１は、収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも短いと判定した場合（図８参照）には、走査開始点Ｓ１の位置を変更せず、ステップ１００での設定位置（ガルバノミラー２５ａ，２５ｂの応答遅れを考慮した位置）とする。この場合、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までミラー指向点を移動させるのに要する時間が助走時間ｔａとなる（図８参照）。

【0037】

ＣＰＵ３１は、製造番号１０の文字を構成する各加工線について、ステップ１４０の時間比較を行い、収束時間ｔｒのほうが長い場合には、ステップ１５０で走査開始点Ｓ１の位置を変更する。また、ＣＰＵ３１は、ステップ１５０で変更した走査開始点Ｓ１の座標を、製造番号１０の描画データとしてメモリ３２に記憶する。

【0038】

その後、レーザ偏向部駆動制御手段としてのＣＰＵ３１は、メモリ３２に記憶されている描画データやレーザ照射条件を示すデータに基づいて、各種の駆動信号をレーザ照射装置１３に出力し、駆動信号に基づいてレーザ照射装置１３を制御する（レーザ偏向部駆動制御ステップとしてのステップ１６０）。これにより、レーザ偏向部２２が駆動制御され、走査開始点Ｓ１上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様でミラー指向点が移動される。このようにすると、レーザ偏向部２２を駆動しミラー指向点が走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２まで達するまでの時間に、レーザ偏向部２２のリンギングが収束する。

【0039】

より詳しくは、収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも長いと判定し、ステップ１５０で走査開始点Ｓ１の位置を変更した場合、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までミラー指向点が移動している間にリンギングが徐々に収束し、加工始端Ｓ２にミラー指向点が達するタイミングでリンギングが収まる（図７参照）。またこのタイミングでレーザ発生部２１によりレーザＬがオンされてレーザ加工が行われる。

【0040】

一方、収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも短いと判定し、ステップ１５０で走査開始点Ｓ１の位置を変更しない場合、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までミラー指向点が移動しているときに（助走区間の途中で）リンギングが収まる（図８参照）。その後、ミラー指向点が加工始端Ｓ２に達する（加工時の走査速度に達する）タイミングでレーザ発生部２１によりレーザＬがオンされ、レーザ加工が行われる。

【0041】

このようにして、各加工線４１，４２，４３等のレーザ加工が行われる結果、製造番号１０を示す「Ｔ０１２３」の文字が描画領域Ｒ１に描かれる。

【0042】

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0043】

（１）本実施の形態のレーザ加工装置１１において、リンギングの収束時間ｔｒのほうがレーザ偏向部２２の助走時間ｔａよりも長いと判定した場合、ＣＰＵ３１により第２加工線４２の加工始端Ｓ２の延長線上であって走査開始点Ｓ１よりも遠い位置に走査開始点Ｓ１が移動される。このようにすると、レーザ偏向部２２を駆動しミラー指向点が走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２まで達する間に、レーザ偏向部２２のリンギングが収束する。この結果、従来技術のようにレーザ偏向部２２を停止させた状態でリンギングが収まるまで走査開始点Ｓ１で待つ必要がなく、加工時間の短縮が可能となる。具体的には、製造番号１０の各文字を加工する際に、リンギングの収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも長くなる場合（図８参照）、従来技術の場合（図２０では収束時間ｔｒ＋助走時間ｔａ）と比較すると、助走時間ｔａに対応する時間の短縮が可能となる。一方、リンギングの収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも短い場合（図９参照）、従来技術の場合と比較すると、リンギングの収束時間ｔｒに対応する時間の短縮が可能となる。このように、本実施の形態のレーザ加工方法を採用すると、製造番号１０の各文字を短時間で効率よく描くことができる。この結果、車両用内装部品１の製造コストを低く抑えることができる。

【0044】

（２）本実施の形態のレーザ加工装置１１では、第１加工線４１の走査終了点Ｅ１から第２加工線４２の走査開始点Ｓ１までのＸ方向の距離ＬｘとＹ方向の距離Ｌｙとが求められる。そして、それら距離Ｌｘ，Ｌｙに応じて算出されるＸ方向のガルバノミラー２５ａのリンギングが収束する時間とＹ方向のガルバノミラー２５ｂのリンギングが収束する時間とを比較して長いほうの時間が収束時間ｔｒとして求められる。このようにすると、レーザ偏向部２２で発生するリンギングの収束時間ｔｒをより正確に求めることができる。そして、その収束時間ｔｒに応じて走査開始点Ｓ１の位置を変更することにより、リンギングによる加工品質の低下を確実に回避することができる。

【0045】

（３）本実施の形態のレーザ加工装置１１において、レーザ偏向部２２によってレーザＬの走査が可能なレーザ照射領域は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ７００ｍｍであり、従来のレーザ加工装置のレーザ照射領域と比較すると、２倍以上の広さである。このようにレーザ照射領域が広くなると、レーザ照射領域に応じてガルバノミラー２５ａ，２５ｂのサイズが大きくなるため、その慣性モーメントが大きくなる。このため、レーザ偏向部２２の助走時間ｔａやリンギングの収束時間ｔｒが長くなる。従って、リンギングの収束時間ｔｒに応じて走査開始点Ｓ１の位置を変更することにより、リンギングが収まるのと同時にレーザ加工を行うことができ、製造番号１０の各文字を短時間で効率よく描くことが可能となる。
［第２の実施の形態］

【0046】

次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に基づき説明する。上記第１の実施の形態では、樹脂成形体２の表面に文字を描く場合のレーザ加工方法について説明した。これに対して、本実施の形態では、樹脂成形体２の表面に柄を描く場合のレーザ加工方法について説明する。なお、レーザ加工装置１１の構成は、上記第１の実施の形態と同じである。

【0047】

図９及び図１０に示されるように、本実施の形態の車両用内装部品１Ａは、立体的形状の樹脂成形体２Ａと、その樹脂成形体２Ａの表面を被覆するように形成された塗装膜３とを有し、部品表面の塗装膜３に炭素繊維織布を模したカーボン調の絵柄４が描かれている。

【0048】

本実施の形態の絵柄４は、縦方向に細長形状の複数の柄パターン５を配向してなる第１ブロック６と、横方向に細長形状の複数の柄パターン７を配向してなる第２ブロック８とを複数ずつ組み合わせて描画されている。絵柄４において、第１ブロック６の柄パターン配向方向と第２ブロック８の柄パターン配向方向とは直交する関係にある。具体的には、第１ブロック６の柄パターン５は、横方向の直径よりも縦方向の直径が長い縦長の長楕円パターンであり、第２ブロック８の柄パターン７は、縦方向の直径よりも横方向の直径が長い横長の長楕円パターンである。本実施の形態の絵柄４において、各柄パターン５，７の線幅を０．０５ｍｍ、長楕円パターンの短径を０．２ｍｍ、長楕円パターンの長径を４ｍｍとしている。

【0049】

本実施の形態の絵柄４において、第１ブロック６の縦幅は、長楕円パターン５の長径と等しく、第１ブロック６の縦幅と横幅との比が２：１である。また、第２ブロック８の縦幅と横幅との比は１：２である。つまり、第１ブロック６の縦幅及び第２ブロック８の横幅は４ｍｍであり、第１ブロック６の横幅及び第２ブロック８の縦幅は２ｍｍである。そして、複数の第１ブロック６は、横方向に１ブロック、縦方向に半ブロックずつずらした位置にそれぞれ連続して配置されている。一方、複数の第２ブロック８は、横方向に半ブロック、縦方向に１ブロックずつずらした位置にそれぞれ連続して配置されている。また、第１ブロック６と第２ブロック８とは、縦方向及び横方向に交互に配置されている。これら第１ブロック６及び第２ブロック８の長楕円パターン５，７によって、朱子織の炭素繊維織布を模した絵柄４が形成される。

【0050】

次に、本実施の形態における絵柄４のレーザ加工方法について説明する。

【0051】

ここでは、先ず、絵柄４を描くときの書き順について説明する。具体的には、例えば絵柄４の左上に配置される第１ブロック６の左端の長楕円パターン５から描画が開始され、第１ブロック６を構成する複数の長楕円パターン５が順次描画される（図１１（ａ）〜（ｃ）参照）。１つの第１ブロック６における各長楕円パターン５の描画完了後には、右下に隣接する別の第１ブロック６に移動し、同様に複数の長楕円パターン５を順次描画するといった動作を繰り返し行う（図１２参照）。

【0052】

そして、絵柄４の右下に位置する第１ブロック６の右端の長楕円パターン５を描画した後、第１ブロック６から最も近い位置にある第２ブロック６に移動して第２ブロック８を構成する複数の長楕円パターン７を順次描画する。１つの第２ブロック８における各長楕円パターン７の描画完了後に、左上に隣接する別の第２ブロック８に移動し、同様に複数の長楕円パターン７を順次描画するといった動作を繰り返し行う（図１３参照）。

【0053】

上述した書き順で絵柄４をレーザ描画する際に、制御装置１４のＣＰＵ３１は、レーザＬの加工条件に基づいて、各長楕円パターン５，７の加工線に対する走査開始点Ｓ１を加工始端Ｓ２の延長線上に設定するとともに、走査終了点Ｅ１を加工終端Ｅ２の延長線上に設定する（図１４及び図１５参照）。本実施の形態では、図１４に示されるように、第１ブロック６における右側に隣接する長楕円パターン５の走査開始点Ｓ１と左側に隣接する長楕円パターン５の走査終了点Ｅ１とを同じ位置に設定している。また、長楕円パターン５において下端の同じ位置に加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２を設定している。つまり、長楕円パターン５の下端（加工始端Ｓ２）でレーザＬの照射を開始し、ミラー指向点を走査してレーザＬの軌跡が長楕円パターン５の下端（加工終端Ｅ２）に戻ったところでレーザＬの照射が一旦停止される。そして、走査終了点Ｅ１及び走査開始点Ｓ１の位置でミラー指向点を折り返し、右隣に位置する次の長楕円パターン５の加工始端Ｓ２に向けてミラー指向点を走査する。このように、第１ブロック６における各長楕円パターン５を描画する際には、ミラー指向点が一筆書きの形態で走査されるようになっている。

【0054】

同様に、図１５に示されるように、第２ブロック８における上側に隣接する長楕円パターン７の走査開始点Ｓ１と下側に隣接する長楕円パターン７の走査終了点Ｅ１とを同じ位置に設定している。また、長楕円パターン７において左端の同じ位置に加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２を設定している。つまり、長楕円パターン７の左端（加工始端Ｓ２）でレーザＬの照射を開始し、ミラー指向点を走査してレーザＬの軌跡が長楕円パターン７の左端（加工終端Ｅ２）に戻ったところでレーザＬの照射が一旦停止される。そして、走査終了点Ｅ１及び走査開始点Ｓ１の位置でミラー指向点を折り返し、上側に位置する次の長楕円パターン７の加工始端Ｓ２に向けてミラー指向点を走査する。このように、第２ブロック８における各長楕円パターン７を描画する際には、ミラー指向点が一筆書きの形態で走査されるようになっている。

【0055】

走査開始点Ｓ１及び走査終了点Ｅ１、加工始端Ｓ２及び加工終端Ｅ２の設定後、助走時間算出手段としてのＣＰＵ３１は、走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２に向けてミラー指向点を走査し、予め設定されたレーザ加工時の走査速度に達するまで助走時間ｔａを求める（ステップ１１０）。本実施の形態の絵柄４において、各ブロック６，８を構成する複数の長楕円パターン５，７は、形成位置にかかわらず同じ加工度合いとする必要があるため、同じ走査速度でレーザ描画される。また、レーザ加工装置１１のレーザ照射領域は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ７００ｍｍであり、従来装置と比較すると広い領域である。このため、各長楕円パターン５，７の加工条件として同じ走査速度に設定した場合でも、レーザ照射領域における中央部で長楕円パターン５，７を描く場合と、外縁部で長楕円パターン５，７を描く場合とでは、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂを駆動する際のミラー変位量が異なり、助走時間ｔａも異なる。従って、ＣＰＵ３１は、長楕円パターン５，７の加工座標（加工条件）に応じて助走時間ｔａを求める。

【0056】

なお、本実施の形態では、１つの第１ブロック６において、隣接する長楕円パターン５を順番に加工する場合、左側に位置する長楕円パターン５（第１加工部）の加工終端Ｅ２と右側に位置する長楕円パターン５（第２加工部）の加工始端Ｓ２とが離間していない。またこの場合、第１加工部となる左側の長楕円パターン５の走査終了点Ｅ１と第２加工部となる右側の長楕円パターン５の走査開始点Ｓ１とが同じ位置となる。このため、１つの第１ブロック６において、各長楕円パターン５を描画する際には、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂのリンギングは生じない。従って、図３のステップ１２０〜ステップ１５０の各処理は実行されず、走査開始点Ｓ１（走査終了点Ｅ１）の位置は、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂの応答遅れを考慮した位置となる。

【0057】

図１６に示されるように、１つの第１ブロック６の各長楕円パターン５の加工完了後、右下に隣接する別の第１ブロック６に移動して長楕円パターン５を加工する場合には、ミラー指向点のＹ方向の移動距離Ｌｙが長くなり、Ｙ方向のガルバノミラー２５ｂのリンギングが生じる。同様に、隣接する第２ブロック８の間でミラー指向点を移動させる場合、ミラー指向点のＸ方向の移動距離Ｌｘが長くなり、Ｘ方向のガルバノミラー２５ａのリンギングが生じる。さらに、異なるブロック６，８間でミラー指向点を移動させる場合にも、ミラー指向点のＸ方向及びＹ方向の移動距離Ｌｘ，Ｌｙが長くなり、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂのリンギングが生じる。従って、このようにミラー指向点の移動距離Ｌｘ，Ｌｙが長くなる場合には、図３のステップ１２０〜ステップ１５０の各処理が実行され、各ブロック６，８における走査開始点Ｓ１の位置が変更される。

【0058】

図１６に示されるように、左上の第１ブロック６から右下に隣接する別の第１ブロック６にミラー指向点を移動させる場合、左上の第１ブロック６における右端の長楕円パターン５の加工線５１を第１加工線（第１加工部）とし、右下の第１ブロック６における左端の長楕円パターン５の加工線５２を第２加工線（第２加工部）とする。そして、移動距離算出手段としてのＣＰＵ３１は、第１加工線５１の長楕円パターン５の走査終了点Ｅ１から第２加工線５２の長楕円パターン５の走査開始点Ｓ１までの移動距離を求める。ここでは、Ｘ方向の距離よりもＹ方向の距離Ｌｙが長いため、Ｙ方向の移動距離Ｌｙを求める。次に、収束時間算出手段としてのＣＰＵ３１は、第１加工線５１の走査終了点Ｅ１からミラー指向点を移動させて第２加工線５２の走査開始点Ｓ１で停止させたときに生じるレーザ偏向部２２のリンギングの収束時間ｔｒをＹ方向の移動距離Ｌｙに応じて予測する（ステップ１３０）。

【0059】

その後、時間比較手段としてのＣＰＵ３１は、予測した収束時間ｔｒとステップ１１０の処理で求めた助走時間ｔａとを比較する。その結果、ＣＰＵ３１は、収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも長いと判定した場合には、図１７に示されるように、第２加工線５２における加工始端Ｓ２の延長線上であってステップ１００で設定した走査開始点Ｓ１よりも遠い位置に走査開始点Ｓ１を変更する。この変更後には走査開始点Ｓ１から加工始端Ｓ２までミラー指向点を移動させるのに要する時間がリンギングの収束時間ｔｒと等しくなる（図７参照）。

【0060】

また、ＣＰＵ３１は、収束時間ｔｒのほうが助走時間ｔａよりも短いと判定した場合（図８参照）には、走査開始点Ｓ１の位置を変更せず、ステップ１００での設定位置（ガルバノミラーの応答遅れを考慮した位置）とする。

【0061】

その後、ＣＰＵ３１は、各種の駆動信号を制御装置１４からレーザ照射装置１３に出力し、駆動信号に基づいてレーザ照射装置１３を制御する。ここでは、レーザ偏向部２２が駆動制御され、走査開始点Ｓ１上にてリンギング収束のための待ち時間を設けない態様でミラー指向点が移動される。そして、ミラー指向点が加工始端Ｓ２に達したタイミングでレーザ発生部２１によりレーザＬがオンされるとともに、加工終端Ｅ２に達したタイミングでレーザ発生部２１によりレーザＬがオフされることで、レーザ加工が行われる。

【0062】

このようにして、各ブロック６，８について、各長楕円パターン５，７の加工線５１，５２等のレーザ加工が行われる結果、カーボン調の絵柄４が部品表面の塗装膜３に描画される。

【0063】

なお、本実施の形態では、複数の車両用内装部品１Ａに同じカーボン調の絵柄４を描画する場合、部品毎に図３に示す各処理を繰り返して行う必要はない。具体的には、１つ目の車両用内装部品１Ａの描画を行うために図３に示す各処理を行う際に、リンギングの収束時間ｔｒに応じて走査開始点Ｓ１の位置が変更された描画データがメモリ３２に記憶される。２つ目以降の車両用内装部品１Ａについては、そのメモリ３２の描画データを用いてレーザ照射装置１３を制御してレーザ加工を行う。この結果、複数の車両用内装部品１Ａに同じカーボン調の絵柄４が描画される。

【0064】

このように本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、樹脂成形体２Ａの表面に描かれる柄は繊維織布を模したカーボン調の絵柄４である。樹脂成形体２Ａの表面において、その絵柄４をレーザ照射領域に対応する描画領域（７００ｍｍ×７００ｍｍの領域）に描く場合、絵柄４における第１ブロック６及び第２ブロック８の総数は数万個になる。このため、絵柄４を描画するために数万回以上のレーザ加工が必要となる。従って、本実施の形態のレーザ加工方法を採用すると、短時間で効率よく絵柄４を描画することが可能となる。より具体的には、絵柄４を描画するには４００秒程度の加工時間が必要となるが、その加工時間に対して１％以上の時間短縮が可能となる。

【0065】

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

【0066】

・上記各実施の形態では、図３のステップ１１０において、加工時の走査速度、加工線の座標などの加工条件に応じて助走時間ｔａを算出していた。この算出処理において、予め用意した助走時間算出用のパラメータテーブル（第１パラメータテーブル）を用いて助走時間を算出するよう構成してもよい。具体的には、助走時間算出用のパラメータテーブルは、助走時間ｔａをレーザＬの加工条件（例えば、加工線４１〜４３，５１，５２等の座標）に関連付けて保持するパラメータテーブルであり、メモリ３２（テーブル記憶手段）に記憶される。この場合、ＣＰＵ３１は、メモリ３２に記憶されている助走時間算出用のパラメータテーブルを参照し、加工線の座標に対応する助走時間を選択することで助走時間ｔａを求める。このように、助走時間算出用のパラメータテーブルを用いて助走時間ｔａを求める場合、助走時間ｔａの演算処理にかかるＣＰＵ３１の処理負荷を低減することができる。

【0067】

・上記各実施の形態では、図３のステップ１３０において、リンギングの収束時間ｔｒを移動距離Ｌｘ，Ｌｙに応じて予測していた。この算出処理において、予め用意した収束時間算出用のパラメータテーブル（第２パラメータテーブル）を用いて収束時間ｔｒを算出するよう構成してもよい。具体的には、収束時間算出用のパラメータテーブルは、収束時間ｔｒを移動距離Ｌｘ，Ｌｙの長さに関連付けて保持するパラメータテーブルであり、メモリ３２に記憶されている。そして、ＣＰＵ３１は、メモリ３２に記憶されている収束時間算出用のパラメータテーブルを参照し、移動距離Ｌｘ，Ｌｙに応じた収束時間を選択することで、ガルバノミラー２５ａ，２５ｂのリンギングの収束時間を求める。このように、パラメータテーブルを用いて収束時間ｔｒを求める場合でも、収束時間ｔｒの演算処理にかかるＣＰＵ３１の処理負荷を低減することができる。

【0068】

・上記第２の実施の形態では、カーボン調の絵柄４を同じ走査速度でレーザＬを照射して絵柄４（各長楕円パターン５，７）を描画していたが、これに限定されるものではない。具体的には、柄パターンが異なる複雑な形状の絵柄を描画する場合には、それら柄パターンに応じて異なる走査速度でレーザＬを照射し、絵柄を描画してもよい。この場合、走査速度（加工条件）に応じた助走時間算出用のパラメータテーブル（第１パラメータテーブル）をメモリ３２に記憶する。そして、ＣＰＵ３１は、そのパラメータテーブルを参照することにより、走査速度に応じた助走時間ｔａを求める。この場合でも、ＣＰＵ３１の処理負荷を低減することができる。

【0069】

・上記各実施の形態では、凹状の加工線４１〜４３，５１，５２（加工溝）によって製造番号１０の文字や絵柄４を描画していたが、凸状に膨らませた加工部を形成して文字や絵柄を描画してもよい。

【0070】

・上記各実施の形態では、加飾部品として車両用内装部品１に具体化するものであったが、これ以外に、家具や家電などの化粧パネルなどの加飾部品に本発明を具体化してもよい。

【0071】

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【0072】

（１）手段１において、前記レーザ偏向部によって前記レーザの走査が可能なレーザ照射領域は、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向にそれぞれ６５０ｍｍ以上であることを特徴とするレーザ加工方法。

【0073】

（２）手段１において、前記柄は繊維織布を模した絵柄であり、細長形状の複数の柄パターンを配向してなる第１ブロックと、前記第１ブロックを構成する柄パターンとは異なる方向に細長形状の複数の柄パターンを配向してなる第２ブロックとを複数個ずつ組み合わせたものであることを特徴とするレーザ加工方法。

【0074】

（３）手段１において、前記部品素材は、車両用の部品素材であることを特徴とするレーザ加工方法。

【符号の説明】

【0075】

１，１Ａ…加飾部品としての車両用内装部品
２，２Ａ…部品素材としての樹脂成形体
４…絵柄
１０…複数の文字からなる製造番号
１１…レーザ加工装置
２２…レーザ偏向部
２５ａ，２５ｂ…ガルバノミラー
３１…助走時間算出手段、移動距離算出手段、収束時間算出手段、時間比較手段、走査開始点変更手段、レーザ偏向部駆動制御手段としてのＣＰＵ
３２…テーブル記憶手段としてのメモリ
４１，５１…第１加工部としての第１加工線
４２，５２…第２加工部としての第２加工線
Ｅ１…走査終了点
Ｅ２…加工終端
Ｌ…レーザ
Ｌｘ…移動距離としてのＸ方向の距離
Ｌｙ…移動距離としてのＹ方向の距離
Ｓ１…走査開始点
Ｓ２…加工始端
ｔａ…助走時間
ｔｒ…収束時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】