JP2002224864A - レーザマーキング方法及びレーザマーキング装置 - Google Patents

レーザマーキング方法及びレーザマーキング装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字中の煙の発生に起因する印字品質低下を
防止する。 【解決手段】 レーザ光源10から出射されたレーザ光
は、ガルバノスキャナ20により被マーキング対象物W
上に照射され、コントローラ30からの信号でガルバノ
ミラー20V,20Wが駆動されることに照射スポット
が走査される。ガルバノスキャナ20は、印字すべき文
字・記号・図形等を構成する所定の印字単位について、
被マーキング対象物Wの印字領域中を流れる空気流の風
下側から風上側に向かって順に印字するようにレーザ光
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印字順序の制御に
ついて改良したレーザマーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のレーザマーキング装置は、一対
のガルバノミラーをレーザ光の光路の途中に配して備え
ており、それらのガルバノミラーを駆動することで被マ
ーキング対象物上でレーザ光の照射点を平面上で走査し
て、所望の文字・記号・図形等を印字する構成である。
この装置は、レーザ光源のオンオフ及びガルバノミラー
の動作を制御する制御装置と、印字すべき文字・記号・
図形等を指定するコンソール等の入力装置とを備えてい
る。制御装置には、印字可能な文字・記号・図形等に関
するフォントデータを記憶したメモリと、前述の入力装
置からの入力情報を処理して前記のガルバノミラーの制
御データを生成するCPUとが設けられている。
【0003】このようなレーザマーキング装置は、入力
装置によって印字すべき文字等を入力すると、制御装置
によって印字予定の文字等を構成する線分の始点及び終
点の座標データが読み出され、これに基づきガルバノミ
ラーの制御データが生成され、ガルバノミラーは被マー
キング対象物上でレーザスポットを移動させて印字が行
われる。このため、被マーキング対象物にマーキングさ
れる文字等は予め決まった書き順で印字される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザ光が
被マーキング対象物上に照射される際には、照射点より
煙や煤等が発生することがある。そのような煙がレーザ
光の光路にかかると、レーザ光のエネルギーが減衰し
て、印字される文字・記号・図形等がかすれたり、文字
欠けしたりして、印字品質を低下させるという問題があ
った。
【0005】特に、被マーキング対象物の材質によって
照射エネルギーを多量に必要とするときや、深彫りしよ
うとするときなど、照射を長時間かけて行うときには、
前記のような煙の影響が大きくなる傾向があった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、マーキング中に発生する煙の影響を抑
えることの可能なレーザマーキング装置を提供するとこ
ろにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項1の発明に係るレーザマーキング方法は、レ
ーザ光源から出射されるレーザ光をガルバノスキャナに
よって被マーキング対象物上を走査するように照射し
て、文字、記号、図形等を印字するレーザマーキング装
置において、印字すべき文字・記号・図形等を構成する
所定の印字単位について、前記被マーキング対象物の印
字領域中を流れる空気流の風下側から風上側に向かって
順に印字するようにしたところに特徴を有する。
【0008】また、請求項2のレーザマーキング装置
は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光の方向
を変えて被マーキング対象物上にレーザ光を照射するガ
ルバノスキャナと、このガルバノスキャナを駆動するこ
とでレーザ光を被マーキング対象物上を走査するように
照射して文字、記号、図形等の印字単位が被マーキング
対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備
えたレーザマーキング装置であって、被マーキング対象
物の印字領域中を流れる空気流の方向を設定する空気流
方向設定手段を設け、前記制御装置には、空気流方向設
定手段により設定された方向に応じて、印字すべき印字
単位を風下側から風上側に向かって順に印字するように
ガルバノスキャナの制御データを生成する制御データ生
成手段を備えるようにしたところに特徴を有する。
【0009】なお、本発明において「印字単位」には、
文字を構成する各線分、文字自体及び複数の文字からな
る文字列を含むものであり、1又は複数の構成線分の形
成順序が予め定められているものをいう。
【0010】
【発明の作用および効果】本発明によれば、レーザスポ
ットは風下側から風上側に順に移動する。従って、レー
ザスポットは常に風上に近い箇所に位置することにな
り、ここで煙が発生したとしても、既に印字が終わった
部分に流れることになり、その後の印字の妨げになるこ
とを防止でき、もって印字品質の向上を図ることができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1において、符号10はレーザ
光源であって、ここから出射されたレーザ光はガルバノ
スキャナ20によって向きが変更されて被マーキング対
象物W上に照射される。ガルバノスキャナ20は、一対
のガルバノミラー20V,20Wと収束レンズ20Zを
備えており、一方のガルバノミラー20Wは、駆動手段
20Yによって縦方向に反射角度を変移させることがで
き、他方のガルバノミラー20Vは、駆動手段20Xに
よって横方向に反射角度を変移させることができる。こ
れら両ガルバノミラー20V,20Wによりレーザ光は
直交する2方向において向きを調整可能とされ、その結
果、レーザ光の照射点が被マーキング対象物W上のいず
れの位置にも移動可能となる。なお、収束レンズ20Z
は例えばfθレンズから構成されており、ガルバノミラ
ー20V,20Wで反射されたレーザ光を収束して被マ
ーキング対象物W上に焦点を結ばせる機能を有する。
【0012】上記ガルバノスキャナ20の各駆動手段2
0X,20Yは制御装置に相当するコントローラ30に
より制御される。このコントローラ30には図示しない
コンソールが接続され、マーキングしたい所望の文字・
記号・図形等をそのコンソールに設定すると、コントロ
ーラ30がそれに応じたガルバノスキャナ20にデータ
を与える。より詳細には、コントローラ30には文字・
記号・図形等のフォントデータを記憶したメモリが内蔵
され、マーキングすべき文字等が設定されるとそのフォ
ントデータに基づき、その文字等を構成する線分のデー
タが読み出され、これに基づいて図示しないCPUが被
マーキング対象物Wへの照射位置を決定する座標データ
を生成し、D/A変換してガルバノスキャナ20の各駆
動手段20Xに与えるようになっている。したがって、
このコントローラ30は、ガルバノスキャナ20の制御
データを生成する制御データ生成手段として機能する。
【0013】さて、被マーキング対象物Wの設置部近傍
には吸気装置40が設けられている。これはレーザマー
キング装置と一体的に設けられていてもよいし、別体の
いわゆる外付け装置として設けられていてもよい。この
吸気装置40は、被マーキング対象物Wの近傍に開口す
る吸気ダクト41と吸気ファン42とからなり、吸気フ
ァン42を駆動することにより被マーキング対象物Wの
近傍の空気を吸引して図1の矢印に示すような方向に流
れる空気流を生じさせ、これにてレーザ照射によって発
生した煙や蒸気を吸気ダクト41に吸引して排出する。
【0014】そして、この吸気ファン42が駆動される
ことにより、吸気ファン42又はその操作スイッチ(図
示せず)からの信号を受けて前記コントローラ30に方
向信号Sを与える空気流方向設定手段50が設けられて
いる。なお、この実施形態の場合、吸気装置40は被マ
ーキング対象物Wに対して固定的に設けられているか
ら、コントローラ30に対して常に同一方向の方向であ
るという情報を与える。
【0015】一方、コントローラ30は、制御データ生
成手段として機能するに際し、図3の制御データ生成ル
ーチンに示すようにして印字すべき印字単位を風下側か
ら風上側に向かって順に印字するようにガルバノスキャ
ナ20の制御データを生成するようになっている。例え
ば文字「A」を印字する場合を例に取ると、図2に示す
ように「A」は3本の線分、、からなり、メモリ
には各線分の2つの端点について直交座標系における座
標データが記憶されている。そこで、制御データ生成手
段は、まず空気流方向設定手段50から与えられる情報
に基づき空気流に沿った一次元座標軸を設定した上で
(図3のステップS1,S2)、各線分〜の端点の
座標データを読み出して各端点について上記一次元座標
軸上の位置に変換する(同ステップS3,S4)。
【0016】この後、ステップS5において、変換され
た一次元座標軸上において一方の端点が最も風上側に位
置する線分を選定する。この例の場合には、線分がそ
れに相当する。そして、次のステップS6において、選
定された線分の風上側端点3Bを印字始点に設定し、
これを全線分について繰り返し、全線分について終了し
たら制御データとしてデータ出力する(ステップS
8)。この結果、文字「A」の印字順は、図2に矢印で
示すように、線分の端点3B→端点3A、線分の端
点2B→2A、線分の端点1B→1Aの順となる。
【0017】このようにして制御データ生成手段(コン
トローラ30)がガルバノスキャナ20の印字データを
生成することにより、ガルバノミラー20V,20Wが
駆動されてレーザスポットが移動することから、文字
「A」が被マーキング対象物W上に印字される。この印
字に伴い、被マーキング対象物Wが焼けて煙が発生した
としても、レーザスポットは風下側から風上側に向かっ
て移動することになるから、煙は空気流に乗じて既に印
字が終わった部分に流れることになり、その後の印字の
妨げになることを防止でき、もって印字品質の向上を図
ることができる。
【0018】なお、上記実施形態では、文字を構成する
線分毎に分解して印字順を変更するようにしたが、これ
に限らず、文字単位又は文字列単位で印字順を変更する
ようにしてもよい。また、印字順を変更すべく分解され
る線分は、例えば一個の文字の一画を構成する1本の線
分と把握するに限らず、例えばその一画を構成する線分
を微少な線分の集まりととらえる場合にはその微少な一
本の線分毎に分解して印字順を変更してもよい。文字単
位で印字順を変更する様子は、図4に示した通りであ
る。例えば文字A〜Fを二段に渡って印字する場合にお
いて、従来ならば単にA,B,C,D,E,Fの順で印
字が行われるところ、印字領域に同図の白抜き矢印で示
すように空気流が発生しているときには、本発明では
F,E,C,B,D,Aの順で印字が行われることにな
る。これは、上記実施形態と同様に、各文字毎の各端点
を空気流に沿った一次元座標軸上の座標に変換して最も
風下側の端点を含む文字を選定してここから印字を開始
することにより実現される。
【0019】また、文字列単位で印字順を変更する様子
は、図5に示した通りとなる。例えば、A〜Iの9個の
文字をABC,DEF,GHIの3つの文字列グループ
に分けて印字する場合、従来ならば上記の表記順で印字
を行うところ、印字領域に同図の白抜き矢印で示すよう
に空気流が発生しているときには、本発明ではGHIの
グループ→DEFのグループ→ABCのグループの順で
印字が行われることになる。これも、やはり前記実施形
態と同様に、各文字列グループ毎の各端点を空気流に沿
った一次元座標軸上の座標に変換して最も風下側の端点
を含む文字列を選定してここから印字を開始することに
より実現される。
【0020】なお、本発明の技術的範囲は、上記した各
実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次
に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれ
る。 (1)上記実施形態では、空気流方向設定手段50は吸
気装置40からの駆動信号を受けてコントローラ30に
方向信号Sを与えるようにしたが、これに限らず、吸気
装置40の取付位置が固定的であって印字領域近傍の空
気流の流れ方向が決まっている場合は、コントローラ3
0内に空気流方向設定手段を内蔵させて吸気装置40と
は無関係に常に一定の方向信号Sを与えたり、印字のた
めの制御データを生成するためのパラメータを一定にし
たりしてもよい。
【0021】(2)上記実施形態では、被マーキング対
象物Wが静止している状態で説明したが、これが移動し
つつマーキングされる場合にも同様に適用することがで
きる。
【0022】(3)上記実施形態では、吸気装置40に
よって被マーキング対象物Wの近傍に空気流を生じさせ
るようにしたが、これに限らず、送風装置によって風を
被マーキング対象物Wの近傍に吹き付けることにより空
気流を発生させるようにしてもよく、勿論、送風装置と
吸気装置との双方によって空気流を発生させるようにし
てもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図
【図2】実施形態における「A」の書き順を示す図
【図3】制御データ生成ルーチンを示すフローチャート
【図4】他の実施形態における文字列の文字単位での書
き順を示す図
【図5】さらに異なる実施形態における文字列のグルー
プ単位での書き順を示す図
【符号の説明】
20……ガルバノスキャナ 20V,20W……ガルバノミラー 30……コントローラ(制御装置) 40……吸気装置 50……空気流方向設定手段 W……被マーキング対象物

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源から出射されるレーザ光をガ
    ルバノスキャナによって被マーキング対象物上を走査す
    るように照射して、文字、記号、図形等を印字するレー
    ザマーキング装置において、 印字すべき文字・記号・図形等を構成する所定の印字単
    位について、前記被マーキング対象物の印字領域中を流
    れる空気流の風下側から風上側に向かって順に印字する
    ことを特徴とするレーザマーキング方法。
  2. 【請求項2】 レーザ光を出射するレーザ光源と、 前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前
    記レーザ光を照射するガルバノスキャナと、 このガルバノスキャナを駆動することで前記レーザ光を
    前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文
    字、記号、図形等の印字単位が前記被マーキング対象物
    上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレ
    ーザマーキング装置であって、 前記被マーキング対象物の印字領域中を流れる空気流の
    方向を設定する空気流方向設定手段を設け、 前記制御装置には、前記空気流方向設定手段により設定
    された方向に応じて、印字すべき前記印字単位を風下側
    から風上側に向かって順に印字するように前記ガルバノ
    スキャナの制御データを生成する制御データ生成手段が
    備えられていることを特徴とするレーザマーキング装
    置。
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