JP2009167016A - 異物除去装置、並びにレーザ印字システム、レーザ印字検査システム、およびレーザ印字検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するのに好適な異物除去装置、およびそれを用いたシステム等を提供する。
【解決手段】 高圧空気Ｈを噴射する多数の噴射口３６を有する高圧空気噴射手段２１と、噴射口３６が接続され、印字対象物１１の印字面１３に近接する面に開口部４０が設けられるとともに、飛散した紙粉等の異物Ｐを一時的に収容可能な飛散スペース４３を有する箱状本体２２と、飛散スペース４３に連通する吸引口４６を介して配設される吸引手段２３と、を備え、高圧空気噴射手段２１によって、箱状本体２２の開口部４０を通じ、印字面１３に対して斜め方向から高圧空気Ｈを噴き付けることで、印字面１３に付着した紙粉等の異物Ｐを剥離させ、飛散スペース４３に飛散した紙粉等の異物Ｐを、印字面１３に再付着しないように、吸引手段２３によって吸引除去するように異物除去装置２０を構成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するのに好適な異物除去装置、並びにそれを用いたレーザ印字システム、レーザ印字検査システム、およびレーザ印字検査方法に関する。
また、本発明は、データ入力を簡易化し、一元的な管理を可能とするレーザ印字検査システムに関する。

従来、予め印字面に印字領域を設けた印字対象物に対してレーザ光を照射し、そのエネルギーで印字領域の表面を一定の深さまで除去することにより、印字対象物に文字、記号、図形等の印字情報を印字するようにしたレーザ印字の方法、およびレーザ印字装置が知られている（例えば特許文献１乃至３）。
レーザ印字装置によれば、複雑な文字や記号等であっても、正確に再現性よく、鮮明な印字を高速で行うことが可能となり、しかも耐光性や耐水性にも優れるといった利点があるため、近年広く用いられている。

特開平９−１２３６０６号公報 特開平９−１７５０１３号公報 特開２００１−１０８９３２号公報

また、印字装置によって印字された印字情報を検査するためのカメラ等を備え、印字後の印字領域の観察、印字結果の良否判定、および印字不良の発見を行うようにした検査装置についても公知となっており（例えば特許文献４）、これら印字装置と検査装置とを組み合わせて構成した印字検査システムが用いられている。

特開２００２−２１６０７０号公報

ところが、従来の印字検査システム、中でもレーザ印字検査システムでは、レーザ印字が非接触の印字方法であり、かつレーザ印字に要求される印字品質も比較的低レベルなもので済んでいたことも相俟って、印字対象物の印字面に付着している紙粉等の異物が与える影響については何ら着眼され得ないものであった。つまり、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に付着している紙粉等の異物を除去する処理を行うようにしたものはこれまでに開発されていなかった。

一方で、近年、例えば医療用医薬品を対象に、取り違えによる医療事故の防止やトレーサビリティの確保を目的として、製品を特定するバーコード（ＲＳＳコード）表示の標準化が推進されており（平成18年9月15日付薬食安第0915001号厚生労働省医薬食品局安全対策課長通知「医療用医薬品へのバーコード表示の実施について」）、レーザ印字の品質や検査精度についても、従来に比べて相当程度高度なものが要求されるようになってきている。このような事態は、今後、医療用医薬品以外のさまざまな分野でも予想されるところである。
本願発明者らは、かかる状況の下、上記のような紙粉等の異物が、レーザ印字および印字検査の際に悪影響を与えるものとなり、レーザ印字の不良や印字検査での誤検知を引き起こす大きな要因となり得ることを見出し、本発明に至ったものである。

そこで、本発明は第一に、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するのに好適な異物除去装置、およびそれを用いたシステム等を提供することにより、レーザ印字の品質向上を図り、印字検査での誤検知を防止することを目的としている。

また、従来のレーザ印字検査システムでは、レーザ印字装置（レーザマーカー）や、カメラ、バーコードリーダ等の検査装置の単体機器それぞれにおいて、製造品種、製造番号、有効期限（使用期限）等のデータを入力し管理するようにしていたため、入力ミス等が発生する可能性が高く、作業者に過大な負担を強いるものであった。

よって、本発明は第二に、これら各機器へのデータ入力を簡易化し、一元的な管理を可能とするレーザ印字検査システムを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の異物除去装置は、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するための異物除去装置であって、高圧空気を噴射する多数の噴射口を有する高圧空気噴射手段と、該噴射口が接続され、印字対象物の印字面に近接する面に開口部が設けられるとともに、飛散した紙粉等の異物を一時的に収容可能な飛散スペースを有する箱状本体と、該飛散スペースに連通する吸引口を介して配設される吸引手段と、を備え、該高圧空気噴射手段によって、該箱状本体の該開口部を通じ、該印字面に対して斜め方向から高圧空気を噴き付けることで、該印字面に付着した紙粉等の異物を剥離させ、該飛散スペースに飛散した該紙粉等の異物を、該印字面に再付着しないように、該吸引手段によって吸引除去するようになされたことを要旨とする。

また、請求項２に記載の異物除去装置は、請求項１に記載の構成において、該開口部に連続し、かつ該噴射口に対向して、該印字面に噴き付けられた高圧空気を、該印字面から剥離させた紙粉等の異物とともに、該飛散スペースに案内するための傾斜部が設けられたことを要旨とする。

また、請求項３に記載の異物除去装置は、請求項１又は２に記載の構成において、該噴射口から噴射される高圧空気の該印字面に対する噴射角度が、３０度〜６０度となされたことを要旨とする。

また、請求項４に記載のレーザ印字システムは、請求項１乃至３の何れかに記載の構成の異物除去装置と、印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するためのレーザ印字手段と、を備えたことを要旨とする。

また、請求項５に記載のレーザ印字検査システムは、請求項１乃至３の何れかに記載の構成の異物除去装置と、印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するためのレーザ印字手段と、該レーザ印字手段によって印字された印字情報の良否を検査するための印字検査手段と、を備えたことを要旨とする。

また、請求項６に記載のレーザ印字検査システムは、請求項５に記載の構成において、該レーザ印字手段は、該印字面へのレーザ光の照射に伴って発生する粉塵を下方から捕捉する集塵装置を有することを要旨とする。

また、請求項７に記載のレーザ印字検査方法は、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に対して、斜め方向から高圧空気を噴き付けることで、該印字面に付着した紙粉等の異物を剥離させ、飛散した該紙粉等の異物を該印字面に再付着しないように、吸引除去する異物除去工程と、該異物除去工程によって該紙粉等の異物を除去された印字対象物の該印字面に、レーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するレーザ印字工程と、該レーザ印字工程によって印字された印字情報の良否を検査する印字検査工程と、を備えたことを要旨とする。

また、請求項８に記載のレーザ印字検査システムは、コンピュータと、該コンピュータにネットワーク接続されるとともに、印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するレーザ印字手段と、該レーザ印字手段によって印字された印字情報の良否を検査する印字検査手段と、が各々接続されたプログラマブルコントローラと、を備え、該プログラマブルコントローラが、該コンピュータの入力手段によって入力された、印字対象物の印字面に印字すべき文字、記号、図形等からなる印字情報を、該コンピュータから受信し、該レーザ印字手段に印字指令の信号を出力し、受信した該印字情報に基づいて、該レーザ印字手段を動作させ、該印字検査手段に検査指令の信号を出力し、該印字検査手段を動作させるとともに、該印字検査手段によって得られる印字対象物に実際に印字された文字、記号、図形等のデータと、上記受信した該印字情報と、を比較照合して、照合結果データを作成し、該照合結果データを、該コンピュータに送信するようになされたことを要旨とする。

本発明によれば、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するための異物除去装置であって、高圧空気を噴射する多数の噴射口を有する高圧空気噴射手段と、該噴射口が接続され、印字対象物の印字面に近接する面に開口部が設けられるとともに、飛散した紙粉等の異物を一時的に収容可能な飛散スペースを有する箱状本体と、該飛散スペースに連通する吸引口を介して配設される吸引手段と、を備え、該高圧空気噴射手段によって、該箱状本体の該開口部を通じ、該印字面に対して斜め方向から高圧空気を噴き付けることで、該印字面に付着した紙粉等の異物を剥離させ、該飛散スペースに飛散した該紙粉等の異物を、該印字面に再付着しないように、該吸引手段によって吸引除去するように異物除去装置を構成したため、レーザ印字の品質向上、および印字検査での誤検知の防止に多大な効果がある。

また、本発明によれば、コンピュータと、該コンピュータにネットワーク接続されるとともに、印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するレーザ印字手段と、該レーザ印字手段によって印字された印字情報の良否を検査する印字検査手段と、が各々接続されたプログラマブルコントローラと、を備え、該プログラマブルコントローラが、該コンピュータの入力手段によって入力された、印字対象物の印字面に印字すべき文字、記号、図形等からなる印字情報を、該コンピュータから受信し、該レーザ印字手段に印字指令の信号を出力し、受信した該印字情報に基づいて、該レーザ印字手段を動作させ、該印字検査手段に検査指令の信号を出力し、該印字検査手段を動作させるとともに、該印字検査手段によって得られる印字対象物に実際に印字された文字、記号、図形等のデータと、上記受信した該印字情報と、を比較照合して、照合結果データを作成し、該照合結果データを、該コンピュータに送信するようにレーザ印字検査システムを構成したため、データ入力が簡易化され、一元的な管理が可能となる。

本発明に係る異物除去装置が除去しようとする「異物」は、主として、レーザ印字前に印字対象物の印字面に付着している紙粉である。紙粉は，サブミクロン〜数ミクロンのコート層を形成するclay、CaCo₃、スターチ、ラテツクス等の塊、あるいは紙を構成する繊維質物質および数十ミクロンのパウダーであるが、特に紙製の印字対象物にあっては、その製造過程等において紙粉が付着しがちである。
本願発明者らは、鋭意研究の結果、かかる紙粉が、レーザ印字および印字検査に悪影響を及ぼし得る点を見出したものである。

ただし、本発明に係る異物除去装置は、「紙粉」以外の異物を除去し得るものであってもよい。すなわち、レーザ印字および印字検査に悪影響を及ぼし得るものである限り、紙粉に付随して付着するその他の異物あるいは紙粉とは別個独立に付着するその他の異物も、本発明の「異物」には含まれる。

本発明に係る印字対象物に印字される印字情報は、文字、記号、図形等のあらゆる伝達情報である。「図形」にはバーコードが含まれる。
バーコードは、バーとスペースのパターンに文字や記号を置き換えたものであるが、本発明の「バーコード」には、一次元コード、二次元コード、その他これらと同様に機能するコードが含まれる。バーコードは、データ入力作業の簡素化、誤入力の防止、あるいは低コスト化といった観点から印字情報として好ましいものである。

バーコードとして規格化されているものとしては、ＪＡＮ、ＲＳＳ、ＵＰＣ、ＩＴＦなどがあるが、昨今では特に、小物商品の管理を目的に省スペースのバーコードとして開発されたＲＳＳ（Reduce Space Symbology）が注目される。ＲＳＳでは、従来よりも高レベルの印字品質が要求され、かつ印字検査においても一層高精度の検出が必要とされる傾向にあり、そのため、上記紙粉等の異物が及ぼし得る影響も無視できないものとなる。
したがって、本発明に係る異物除去装置は、このようなＲＳＳの如きコードが印字情報としてレーザ印字および印字検査がなされる印字対象物に用いるのが最適であり、きわめて効果的と言える。しかも、本発明に係る異物除去装置であれば、印字面をブラシ等で直接擦るものではないため、デリケートな印字面も保護し得る。
以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は本実施例に係るレーザ印字検査システムの全体構成を示す概略平面図、図２は個装ケースを示す斜視図、図３は異物除去装置を示す拡大平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５はレーザ印字状況を示す側面断面図である。

まず、本実施例に係るレーザ印字検査システム１の全体的な構成について説明する。
図１に示すように、本実施例に係るレーザ印字検査システム１は、主として、搬送手段２、異物除去手段３、レーザ印字手段４、印字検査手段５から構成されている。
搬送手段２は、例えばベルトコンベア等からなり、印字対象物１０を所定の一方向に対して間欠的に搬送しており、その搬送途中において、異物除去手段３、レーザ印字手段４、印字検査手段５によって、異物除去、レーザ印字、印字検査の各工程が順次行われるようになっている。本実施例に係るレーザ印字検査システム１は、１分間あたり２５〜２４０個程度の印字対象物１０を処理できる。

異物除去手段３は、図１に示すように、レーザ印字および印字検査の両工程に先立って、印字対象物１０に付着した紙粉等の異物を除去するための異物除去装置２０を備えて構成されている。これについては後で詳述する。

レーザ印字手段４は、図１に示すように、印字対象物１０にレーザ光を照射して、文字やバーコード等の印字情報をマーキングするためのレーザマーカー４ａを備えて構成されている。本実施例では、１秒間に７００文字程度以上の超高速印字が可能なＣＯ_２レーザを搭載したレーザマーカー４ａを使用している。
印字検査手段５は、図１に示すように、上記のレーザ印字手段４によって印字対象物１０に印字された印字情報の良否を検査するための高解像度のカメラ５ａおよびバーコードリーダ５ｂを備えて構成されている。本実施例では、カメラ５ａで撮像した文字およびバーコードリーダ５ｂで読み取ったバーコードを画像入力し、予めプログラムで規定された正しい文字やバーコードと比較演算することで、レーザ印字の良否を判別し、不良を検出するようになされている。
上記に代えて、レーザ印字と印字検査の工程を同一位置で行うようにすることもできる。また、カメラ１台で文字およびバーコードの双方の印字検査に対応するものであってもよい。カメラを複数台設けるようにしてもよい。

なお、図１に示すように、搬送手段２の下流側には、ベルトコンベア等からなる別の搬送手段７が、搬送手段２に直交して配設されており、印字検査手段５と連携する押し出しロッド９ａを備えた振り分け手段９を介して、印字検査を合格した印字対象物１０ａが良品として排出されるようになっている。印字検査を不合格となった印字対象物１０ｂは、そのまま搬送手段２によって不良品として排出されることとなる。

本実施例で印字対象物１０としているのは、図２に示すように、医薬品等の製品を収容する紙製の個装ケース１１である。個装ケース１１は、直方体形状をなしており、任意の側面が印字面１３として形成されているとともに、印字面１３には印字領域１４、１５が設けられている。印字領域１４、１５には、上記のレーザ印字手段４でレーザ光を照射することによって、それぞれ所定の文字１７およびＲＳＳコード１８が印字されるようになされている。また、上記の印字検査手段５では、この印字された文字１７およびＲＳＳコード１８の不良（汚れ、欠け、擦れ、剥離、読み取り不可、照合エラー等）を検出するものである。

次に、上記の異物除去手段３を構成する異物除去装置２０について、図３〜図４に基づき説明する。
図３〜図４に示すように、異物除去装置２０は、高圧空気噴射手段２１、箱状本体２２、吸引手段２３から構成されている。異物除去装置２０は、上記の搬送手段２によって搬送されてくる個装ケース１１の印字面１３、とりわけ印字領域１４、１５およびその周囲に付着する紙粉等の異物Ｐを、高圧空気Ｈを用いて除去するものである。個装ケース１１は、図３〜図４に示す如くのガイド板２ａや昇降自在のストッパー２ｂ、個装ケースを検知するセンサー２ｃを用いて位置決め規制され、一定の位置に保持されるようになされている。

高圧空気噴射手段２１は、図３〜図４に示すように、箱状本体２２の上部に連成される高圧空気供給体３０と、その一端側にコネクタ３１を介して連結される可撓性ホース３２と、さらに圧縮され高圧となった空気Ｈを、可撓性ホース３２を通じて高圧空気供給体３０に送り込むための高圧空気発生装置（図示せず）とから構成されている。
高圧空気供給体３０には、直径３ｍｍ程度の細長円筒状で先端が閉じた形状の主管路３５と、主管路３５から適宜の間隔で長さ方向に沿って分岐して、箱状本体２２の内部天井面２２ａに現れる多数の噴射口３６（直径約１．２ｍｍ）にそれぞれ連通する分岐路３７が設けられており、送り込まれた高圧空気Ｈを、主管路３５、分岐路３７と、さらに噴射口３６を通して箱状本体２２に供給できるようになっている。なお、本実施例では、噴射口３６から噴出される高圧空気Ｈの送風圧が、０．１５（ＭＰａ）となるようにした。

箱状本体２２は、図３〜図４に示す如くの形状をなしたもので、個装ケース１１の印字面１３に近接する面には、印字領域１４、１５を含んでそれよりも一回り大きく、かつ印字面１３よりは小さい面積を有する長方形状の開口部４０が、印字面１３に略平行して設けられている。そして、箱状本体２２の内部天井面２２ａには、上述のように、多数の噴射口３６が露呈しており、個装ケース１１の印字領域１４、１５およびその周囲における適宜の位置に向かって、斜め方向から、高圧空気Ｈを噴き付けることができるようになされている。
なお、高圧空気Ｈを噴き付けることによって剥離し、飛散する紙粉等の異物Ｐが、箱状本体２２の外に飛び出さないように、開口部４０と印字面１３との間隙は最小限（本実施例では１ｍｍ程度）としている。

図４に示す印字面１３に対して噴射される高圧空気Ｈの噴射角度α（中心線角度）は、０度より大きく９０度より小さい範囲内であればよい。ただし、噴射角度αを９０度に近づけると、印字面１３を噴き付ける力を大きくできる一方で、印字面１３に付着する紙粉等の異物Ｐの飛散方向が不規則となり、逆に、噴射角度αを０度に近づけると、紙粉等の異物Ｐの飛散方向を一定にできる一方で、印字面１３を噴き付ける力が弱くなる傾向にある。したがって、好ましくは噴射角度αを３０度〜６０度程度とするのがよい。

開口部４０の下端には、図４に示すように、印字面１３に対して所定の傾斜角度で臨む傾斜部４１が、開口部４０に連続し、かつ噴射口３６に対向して設けられている。傾斜部４１は、印字領域１４、１５およびその周囲における適宜の位置に噴き付けられた高圧空気Ｈを、剥離させた紙粉等の異物Ｐとともに、開口部４０後方に控える飛散スペース４３に案内する働きをなすものである。傾斜部４１の傾斜角度や傾斜長等は、上記高圧空気Ｈの噴射角度αおよび送風圧に応じて、最適なものを適宜選択する。

本実施例では、図３〜図４に示すように、噴射口３６からの高圧空気Ｈを、印字面１３に対して正面上方となる斜め方向から噴射するようにしているが、「斜め方向」であればこれに限らず、印字面１３に対して左右あるいは下方から噴射する構成とすることもできる。

飛散スペース４３の下方には、図４に示すように、拡径部４５を介して吸引口４６が連通しているとともに、平面視でも、図３に示す如く吸引口４６に対して窄ませたテーパー部４８が設けられており、飛散した紙粉等の異物Ｐを、飛散スペース４３から吸引口４６に捕集し易い構造となっている。

吸引手段２３は、図４に示すように、箱状本体２２の下部に吸引口４６を介して接続される吸引パイプ５０と、飛散スペース４３において飛散状態となった紙粉等の異物Ｐを含んだ空気を、紙粉等の異物Ｐが個装ケース１１の印字面１３に再付着しないように、吸引パイプ５０を通じて吸引する吸引装置（図示せず）とから構成されている。その他必要により吸引ダクトやフィルター等を用いてもよい。なお、吸引口４６からの吸引風速は、噴射される高圧空気Ｈの送風圧に応じて２〜８（ｍ／秒）、より好ましくは４〜６（ｍ／秒）とするのがよい。

特に、図４に示すように、開口部４０から飛散スペース４３へとつながるライン、および飛散スペース４３から吸引パイプ５０へとつながるラインを互いに略直交して配設することで、紙粉等の異物Ｐを効果的かつ確実に剥離させることができるようになるとともに、装置全体をコンパクト化することも可能となる。

次に、上記の如く構成される異物除去装置２０の作用について説明する。
搬送手段２によって搬送されてきた個装ケース１１が所定の場所に位置決め規制されると、高圧空気噴射手段２１によって、高圧空気Ｈが、個装ケース１１の印字領域１４、１５およびその周囲における適宜の位置に対して斜め方向から、一定時間連続的に又は間欠的に噴き付けられる。噴き付けられた高圧空気Ｈは、特に印字領域１４、１５およびその周囲（開口部４０に略相当する面）に付着する紙粉等の異物Ｐを全面的に剥離させ、傾斜部４１によって飛散スペース４３に案内されるとともに、剥離された紙粉等の異物Ｐが瞬間的に飛散状態となって、飛散スペース４３に一時的に収容される。そして、高圧空気噴射手段２１の作動と同時に又は一定の時間差で、吸引手段２３を作動させて、飛散スペース４３に飛散した紙粉等の異物Ｐを含んだ空気を、紙粉等の異物Ｐが個装ケース１１の印字面１３に再付着しないように残らず吸引するものである。スムーズな吸引を行うため、高圧空気噴射手段２１の作動前に、飛散スペース４３にあらかじめ吸引圧力をかけておいても良い。

以上、本実施例に係るレーザ印字検査システム１によれば、上記した異物除去装置２０を備えているため、レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物１０の印字面１３、とりわけ印字領域１４、１５およびその周囲に付着した紙粉等の異物Ｐを確実に除去することができる。
したがって、レーザ印字手段４によるレーザ印字、および印字検査手段５による印字検査の際に、紙粉等の異物Ｐが悪影響を及ぼすのを防止でき、レーザ印字の品質向上と印字検査での誤検知の防止に優れた効果を発揮することが可能となる。その結果、印字効率が改善され、コストの大幅な削減にも繋がる。特に、ＲＳＳコード１８を印字する印字領域１５においてはその効果がきわめて高い。

なお、図５に示すように、レーザ印字手段４として、レーザマーカー４ａのレーザ光４ｂが印字領域１４、１５を彫り込むことで発生する粉塵Ｄを捕捉するための集塵装置５５を、併設する構成としてもよい。

図５に示す集塵装置５５は、搬送手段２上にガイド板２ａ’等で位置決め規制された個装ケース１１の印字面１３に臨む顎部５７ａを有する箱体５７を備えており、顎部５７ａ先下端が印字領域１４、１５下端よりもやや下方に位置し、個装ケース１１の印字面１３に近接する切欠面５７ａ’が形成されるとともに、上部折り返し部についても連続的に切欠面５７ａ’’が形成されて、断面Ｌ字状の捕捉口５７ｂが形成されている。そして、レーザマーカー４ａによる印字領域１４、１５へのレーザ光４ｂの照射に伴って発生する粉塵Ｄを、図示しない吸引装置を作動させることによって、捕捉口５７ｂから吸い込み、集塵パイプ５９を通じて除去するようにしたものである。

レーザ印字の工程で発生し得る粉塵Ｄは、上記のように印字領域１４、１５やその周囲にあらかじめ付着している紙粉等の異物Ｐと比べて、印字検査の精度に与える影響は小さいものと考えられるが、このような集塵装置５５を併用することで、上記した異物除去装置２０の優れた効果をより一層確実なものとできる。また、特に上記の如く下方から局所的に吸引を行う捕捉口５７ｂの構造によれば、発生する粉塵Ｄを効果的に除去することができる。

以上の実施形態の記述は、本発明をこれに限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更等が可能である。
例えば、異物除去装置２０を移動可能とする手段を設け、印字面１３に沿って開口部４０を上下左右にスライドさせることで、印字領域１４、１５全体に高圧空気Ｈを噴き付けることとしてもよい（特に印字領域１４、１５の面積が開口部４０よりも大きいような場合に有効）。特定の印字領域（例えばＲＳＳコード１８が印字される印字領域１５）のみを探し出して開口部４０をスライド移動させ、その部分のみに高圧空気Ｈを噴き付けるようにすることもできる。

個装ケース１１は、搬送手段２上の所定の位置に逐一ストップ固定した上で異物除去の処理を行うようにしてもよいし、あるいは搬送しながら処理を行うようにしてもよい。
また、噴射口３６の構成としては、上記の他に、一又は複数のノズルやスリットを用いることもできる。噴射口３６の噴射角度を調節自在に構成し、噴射口３６から噴射される高圧空気Ｈの印字面１３に対する当接点を、例えば開口部４０の上端側から下端側にかけて移動させるようにしてもよい。
なお、本実施例に係る異物除去装置２０と、レーザ印字手段４と、によって構成した「レーザ印字システム」として利用することもできる。

本実施例は、実施例１で述べたレーザ印字検査システム１において、特にそのレーザ印字手段４および印字検査手段５の制御方法につき、詳細な説明を加えるものである。以下、図６に基づいて説明する。
図６は、本実施例に係るレーザ印字検査システム７０の全体構成を示すブロック図である。

図６に示すように、本実施例に係るレーザ印字検査システム７０は、コンピュータ本体７１と、コンピュータ本体７１にネットワーク接続されるプログラマブルコントローラ７２と、を備えて構成されている。コンピュータ本体７１には、タッチモニタ７５、およびキーボード７６やマウス７７、カードリーダー７８等の周辺機器が接続され、また、プログラマブルコントローラ７２には、レーザ印字手段８０、印字検査手段８１が各々接続されている。

レーザ印字手段８０は、印字対象物にレーザ光を照射して、文字やバーコード等の印字情報をマーキングするもので、レーザマーカー８３およびレーザマーカー８３の制御を行うコントローラ８４とから構成されている。
印字検査手段８１は、上記のレーザ印字手段８０によって印字対象物に印字された印字情報の良否を検査するもので、文字検査用のカメラ８６およびカメラ８６の制御を行うコントローラ８７、さらにバーコード検査用のバーコードリーダ８８およびバーコードリーダ８８の制御を行うコントローラ８９とから構成されている。
なお、９３はＵＳＢケーブルで、文字登録を行うためのものであり、９４は専用ケーブルで、バーコード読み取りに必要なデータ設定登録を行うためのものである。また、プログラマブルコントローラ７２、コントローラ８４、８７、８９は、一の制御盤９７内に収容されている。

プログラマブルコントローラ７２は、制御内容がプログラムによってコントローラ本体に記憶された制御装置としてよく知られたものであり、図示しないＣＰＵ、メモリ部、通信ポート等を備え、シーケンス制御機能、演算機能、情報処理機能、ネットワーク機能等の各種機能を有するものとして構成されている。プログラマブルコントローラ７２を用いることで、プログラムの作成や変更等への柔軟な対応が容易に行えるようになる。

本実施例に係るレーザ印字検査システム７０では、はじめに、入力手段であるキーボード７６やマウス７７を用いてコンピュータ本体７１に、印字対象物へ印字すべき文字やバーコード等からなる製造品種、製造番号、有効期限（使用期限）等の印字情報の入力を行う。また、レーザマーカー８３の印字のための基本文字データや初期条件、あるいは検査不良の収集サンプルデータ等もあらかじめ入力しておく。
コンピュータ本体７１は上記入力された印字情報等をプログラマブルコントローラ７２に送信し、プログラマブルコントローラ７２はこれを受信して、記憶手段であるメモリ部に格納する。

レーザ印字手段８０は、プログラマブルコントローラ７２からの印字指令の信号が入力されると、プログラマブルコントローラ７２から転送されてきた印字情報に基づいて、印字対象物にレーザ光を照射してレーザ印字を行う。

次に、文字検査を行う印字検査手段８１としてのカメラ８６およびコントローラ８７は、プログラマブルコントローラ７２からの文字検査指令の信号が入力されると、印字対象物に印字された文字を撮像する動作を開始する。カメラ８６で撮像した文字のデータは、プログラマブルコントローラ７２へ送信され、プログラマブルコントローラ７２のメモリ部に記憶し格納される。このカメラ８６で撮像した文字のデータは、プログラマブルコントローラ７２のメモリ部があらかじめ記憶する上記印字情報とは別の記憶エリアに別途格納される。そして、プログラマブルコントローラ７２は、上記２つのデータ、すなわちプログラマブルコントローラ７２があらかじめ格納する印字情報（文字のデータ）と、実際に撮像した文字のデータとを比較照合する。この照合の処理は、プログラマブルコントローラ７２が有する照合プログラムを実行することにより行なわれる。
なお、コントローラ８７内で照合判定を行い、合否の結果のみをプログラマブルコントローラ７２へ送信するようにしてもよい。

さらに、バーコード検査を行う印字検査手段８１としてのバーコードリーダ８８およびコントローラ８９は、プログラマブルコントローラ７２からのバーコード検査指令の信号が入力されると、印字対象物に印字されたバーコードを読み取る動作を開始する。バーコードリーダ８８で読み取ったバーコードのデータは、プログラマブルコントローラ７２へ送信され、プログラマブルコントローラ７２のメモリ部に記憶し格納される。このバーコードリーダ８８で読み取ったバーコードのデータは、プログラマブルコントローラ７２のメモリ部があらかじめ記憶する上記印字情報とは別の記憶エリアに別途格納される。そして、プログラマブルコントローラ７２は、上記２つのデータ、すなわちプログラマブルコントローラ７２があらかじめ格納する印字情報（バーコードのデータ）と、実際に読み取ったバーコードのデータとを比較照合する。この照合の処理は、プログラマブルコントローラ７２が有する照合プログラムを実行することにより行なわれる。

上記印字検査によって得られた照合結果データは、プログラマブルコントローラ７２からコンピュータ本体７１へ送信される。
なお、プログラマブルコントローラ７２があらかじめ格納する印字情報（文字、バーコードのデータ）と、実際に撮像した文字のデータ又は読み取ったバーコードのデータが一致した場合は、照合適合となるが、それ以外は照合不適合となる。例えば、紙粉等の異物の影響などで印字の一部に汚れ、欠け、擦れ等があった場合は不適合となる。また、印字自体が誤っている場合にも照合エラーとして不適合となる。さらに、例えば、エレメントエッジの判定、反射率、エッジコントラスト、シンボルコントラスト、モジュレーション、デコード等のあらかじめ設定した所定の検査基準を満たさないものについて不適合とすることとしてもよい。
照合結果データは、例えば、照合適合か不適合か等のフラグを付したものを送信する形式で行われる。

コンピュータ本体７１は、上記照合結果データを受信し、その照合結果データに基づいて、生産実績（良品・不良品数、照合日時等）、異常履歴、あるいは印字品質の評価等の生産管理データを所定のプログラムによって作成し、読み出し自在に記憶格納する。

また、本実施例に係るレーザ印字システム７０においても、実施例１と同様の振り分け手段（図示せず）を備えている。振り分け手段は、印字検査を合格した印字対象物を良品として、印字検査を不合格となった印字対象物を不良品として、それぞれ別々に排出するものである。
プログラマブルコントローラ７２は、上記照合結果に基づき、照合適合か否かの信号を振り分け手段に送信し、振り分け手段が良品と不良品との振り分けを行うようになされている。

以上、本実施例に係るレーザ印字検査システム７０によれば、入力手段７６、７７等によって入力した印字情報等の入力データを、プログラマブルコントローラ７２に一括して転送することにより、入力作業がきわめて簡略化され、同一データの複数箇所への入力に伴う人為的な入力ミスの発生を防止することができる。
また、コンピュータ本体７１のみの操作で、データの入力から、システムの運転、生産実績、異常履歴等に至るまでの一元的な管理が可能となるため、作業者の負担を著しく低減できる。

本発明は、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するのに好適な異物除去装置等を提供することにより、レーザ印字の品質向上を図り、印字検査での誤検知を防止するものである。また、本発明は、データ入力を簡易化し、一元的な管理を可能とするレーザ印字検査システムを提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。

実施例１に係るレーザ印字検査システムの全体構成を示す概略平面図である。 個装ケースを示す斜視図である。 異物除去装置を示す拡大平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 レーザ印字状況を示す側面断面図である。 実施例２に係るレーザ印字検査システムの全体構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ レーザ印字検査システム
２ 搬送手段
３ 異物除去手段
４ レーザ印字手段
４ａ レーザマーカー
５ 印字検査手段
５ａ カメラ
５ｂ バーコードリーダ
１０ 印字対象物
１１ 個装ケース
１３ 印字面
１４、１５ 印字領域
２０ 異物除去装置
２１ 高圧空気噴射手段
２２ 箱状本体
２３ 吸引手段
３６ 噴射口
４０ 開口部
４１ 傾斜部
４３ 飛散スペース
５５ 集塵装置
５７ｂ 捕捉口
７０ レーザ印字検査システム
７１ コンピュータ本体
７２ プログラマブルコントローラ
８０ レーザ印字手段
８１ 印字検査手段
８３ レーザマーカー
８６ カメラ
８８ バーコードリーダ
Ｐ 紙粉等の異物
Ｈ 高圧空気

Claims (8)

1. レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に付着した紙粉等の異物を除去するための異物除去装置であって、
   高圧空気を噴射する多数の噴射口を有する高圧空気噴射手段と、
   該噴射口が接続され、印字対象物の印字面に近接する面に開口部が設けられるとともに、飛散した紙粉等の異物を一時的に収容可能な飛散スペースを有する箱状本体と、
   該飛散スペースに連通する吸引口を介して配設される吸引手段と、を備え、
   該高圧空気噴射手段によって、該箱状本体の該開口部を通じ、該印字面に対して斜め方向から高圧空気を噴き付けることで、該印字面に付着した紙粉等の異物を剥離させ、該飛散スペースに飛散した該紙粉等の異物を、該印字面に再付着しないように、該吸引手段によって吸引除去するようになされた異物除去装置。
2. 該開口部に連続し、かつ該噴射口に対向して、
   該印字面に噴き付けられた高圧空気を、該印字面から剥離させた紙粉等の異物とともに、該飛散スペースに案内するための傾斜部が設けられた請求項１に記載の異物除去装置。
3. 該噴射口から噴射される高圧空気の該印字面に対する噴射角度が、３０度〜６０度となされた請求項１又は２に記載の異物除去装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の異物除去装置と、
   印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するためのレーザ印字手段と、を備えたレーザ印字システム。
5. 請求項１乃至３の何れかに記載の異物除去装置と、
   印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するためのレーザ印字手段と、
   該レーザ印字手段によって印字された印字情報の良否を検査するための印字検査手段と、を備えたレーザ印字検査システム。
6. 該レーザ印字手段は、該印字面へのレーザ光の照射に伴って発生する粉塵を下方から捕捉する集塵装置を有する請求項５に記載のレーザ印字検査システム。
7. レーザ印字および印字検査の前工程において、印字対象物の印字面に対して、斜め方向から高圧空気を噴き付けることで、該印字面に付着した紙粉等の異物を剥離させ、飛散した該紙粉等の異物を該印字面に再付着しないように、吸引除去する異物除去工程と、
   該異物除去工程によって該紙粉等の異物を除去された印字対象物の該印字面に、レーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するレーザ印字工程と、
   該レーザ印字工程によって印字された印字情報の良否を検査する印字検査工程と、を備えたレーザ印字検査方法。
8. コンピュータと、
   該コンピュータにネットワーク接続されるとともに、印字対象物の印字面にレーザ光を照射して、文字、記号、図形等の印字情報を印字するレーザ印字手段と、該レーザ印字手段によって印字された印字情報の良否を検査する印字検査手段と、が各々接続されたプログラマブルコントローラと、を備え、
   該プログラマブルコントローラが、
   該コンピュータの入力手段によって入力された、印字対象物の印字面に印字すべき文字、記号、図形等からなる印字情報を、該コンピュータから受信し、
   該レーザ印字手段に印字指令の信号を出力し、受信した該印字情報に基づいて、該レーザ印字手段を動作させ、
   該印字検査手段に検査指令の信号を出力し、該印字検査手段を動作させるとともに、該印字検査手段によって得られる印字対象物に実際に印字された文字、記号、図形等のデータと、上記受信した該印字情報と、を比較照合して、照合結果データを作成し、
   該照合結果データを、該コンピュータに送信するようになされたレーザ印字検査システム。

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