JP2009172629A - マーキング装置およびマーキング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な装置によって認識率の高い２次元コードのマーキングを短時間で行なうことができるマーキング装置およびマーキング方法を提供する。
【解決手段】本発明のマーキング装置１は、複数のファイバレーザモジュール２、コネクタ６、複数の光ファイバ１２、移動装置１４および制御手段１５からなる。ファイバレーザモジュール２は２次元コードＣのどちらか１次元のセルＣａの個数分だけあり、光ファイバ１２の出光端１０ａは、その１次元方向に配列されている。移動装置１４は、光ファイバ１２の出光端１０ａの列と直交方向ＭＤにワークＷを移動させる。これより、光ファイバ１２の出光端１０ａからレーザ光ＬＺが出光すれば、２次元コードＣがワークＷにマーキングされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マーキング装置およびマーキング方法に係り、特に、スタック型コードやマトリックス型コードなどの２次元コードをワークに対してレーザ光形成する際に好適に利用できるマーキング装置およびマーキング方法に関する。

従来のマーキング装置は、その一例として、レーザ光源、光ファイバおよびスキャニング機構を備えている。レーザ光源は光ファイバに接続されている。また、図９に示すように、スキャニング機構１１１は、Ｘ軸ガルバノミラー１１１ＸおよびＹ軸ガルバノミラー１１１Ｙを有しており、レーザ光ＬＺを出射する光ファイバの出光端と出光レンズ１１３との間に配設されている（特許文献１の段落００３７および図３を参照）。

また、従来のマーキング方法は、前述した従来のマーキング装置を用いて行なわれる。レーザ光源が光ファイバを介してレーザ光ＬＺを出射すると、スキャニング機構１１１はＸ軸ガルバノミラー１１１ＸおよびＹ軸ガルバノミラー１１１Ｙのミラー傾斜角をそれぞれ変更することによって光ファイバから出射したレーザ光ＬＺの照射方向を複雑に制御しながらレーザ光ＬＺをワークに照射する。照射方向が制御されたレーザ光ＬＺが出光レンズ１１３を介してワークに照射されることにより、２次元コードＣのセルは１個ずつマーキングされる（特許文献１の段落００３７および図３を参照）。

特開２００１−１４７９８５号公報

しかしながら、従来のマーキング装置においては、高価なスキャニング機構１１１を用いて２次元コードＣのマーキングを行なっていたので、マーキング装置の製造コストが増加してしまうという問題があった。

また、従来のマーキング方法においては、スキャニング機構１１１を用いて２次元コードＣのセルを１個ずつマーキングしていたので、２次元コードＣの大きさや個数が増大するとマーキング時間が長時間化してしまうという問題があった。

さらに、従来のマーキング装置およびマーキング方法においては、図１０に示すように、レーザ光ＬＺのスポットが円形状であったので、矩形状のセルを矩形状にマーキングすることができず、将来的には２次元コードＣの誤認のおそれを生じる可能性があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、安価な装置によって認識率の高い２次元コードのマーキングを短時間で行なうことができるマーキング装置およびマーキング方法を提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明のマーキング装置は、その第１の態様として、複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源にそれぞれ設けられた複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバから出射したレーザ光をワークに照射する出射光学ユニットと、所定の方向に前記ワークまたは前記出射光学ユニットを移動させる移動手段と、前記移動手段の動作および前記複数のレーザ光源の出力を個々に制御する制御手段とを備えており、前記複数の光ファイバの出射端は１次元に配列されており、前記移動手段は、前記ワークが前記光ファイバの出射端の１次元配列方向と異なる方向に移動するように、前記ワークと前記出射光学ユニットとを相対的に移動させることを特徴としている。

本発明の第１の態様のマーキング装置によれば、ワークまたは出射光学ユニットの移動方向とレーザ光の１次元配列方向とを異ならせているので、スキャニング機構を用いてレーザ光の照射方向を複雑に制御せずともワークに２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などをマーキングすることができる。

本発明の第２の態様のマーキング装置は、複数のレーザ光源と、前記複数のレーザ光源にそれぞれ設けられた複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバから出射したレーザ光をワークに照射する出射光学ユニットと、所定の方向に前記ワークまたは前記出射光学ユニットを移動させる移動手段と、前記移動手段の動作および前記複数のレーザ光源の出力を個々に制御する制御手段とを備えており、前記複数の光ファイバの出射端は２次元に配列されていることを特徴としている。

本発明の第２の態様のマーキング装置によれば、複数のレーザ光を２次元配列させているので、スキャニング機構を用いてレーザ光の照射方向を複雑に制御せずともワークに２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などをマーキングすることができる。

本発明の第３の態様のマーキング装置は、第１または第２の態様のマーキング装置において、光ファイバの出光端側のコアは、矩形状に形成されていることを特徴としている。

本発明の第３の態様のマーキング装置によれば、レーザ光のスポット断面が矩形状になるため、セルに精密なマーキングをすることができる。

本発明の第４の態様のマーキング装置は、第１から第３のいずれか１の態様のマーキング装置において、光ファイバは、レーザ光源に結合している入光端および入光端の他端である第１の接続端からなる第１の光ファイバと、出光端および出光端の他端である第２の接続端からなる第２の光ファイバと、第１の接続端および第２の接続端を着脱自在に接続するコネクタとを有していることを特徴としている。

本発明の第４の態様のマーキング装置によれば、光ファイバを第１の光ファイバおよび第２の光ファイバに分割することができるので、マーキング装置にレーザ光源および第１の光ファイバからなる、いわゆるピグテイル式ファイバレーザモジュール等の光ファイバ付レーザ光源を用いることができる。

本発明の第５の態様のマーキング装置は、第１から第４のいずれか１の態様のマーキング装置において、第２の光ファイバのコアは、矩形状に形成されていることを特徴としている。

本発明の第５の態様のマーキング装置によれば、マーキング装置に光ファイバ付レーザ光源を用いた場合であって第１の光ファイバのコアの形状が一般的な円形状などの矩形状以外の形状であっても、レーザ光のスポット断面を矩形状にすることができる。

本発明の第６の態様のマーキング装置は、第１から第５のいずれか１の態様のマーキング装置において、レーザ光源は、半導体レーザであることを特徴としている。

本発明の第６の態様のマーキング装置によれば、レーザ光源を安価にすることができるので、マーキング装置に複数のレーザ光源を配設してもマーキング装置の製造コストの増加を抑制することができる。

本発明の第７の態様のマーキング装置は、第１から第６のいずれか１の態様のマーキング装置において、前記ワークには２次元コードがマーキングされることを特徴としている。

本発明の第７の態様のマーキング装置によれば、複数のレーザ光源および光ファイバを用いること、および、それらの利用によりワークに対して２次元コードを同時にまたは連続的にマーキングすることを鑑みると、２次元コードのマーキングに用いることが本発明のマーキング装置を最も効率よく利用することができる。

また、前述した目的を達成するため、本発明のマーキング方法は、その第１の態様として、制御手段による移動手段の制御によってワークまたは出射光学ユニットを所定の方向に所定量だけ移動させる工程Ａと、前記制御手段によってレーザ光の出力および出力タイミングが制御された前記複数のレーザ光源から複数の光ファイバをそれぞれ介して複数の前記レーザ光を前記ワークに向けて同時にまたは個別に照射し、前記ワークにマーキングを施す工程Ｂとを備えており、前記複数の光ファイバの出射端は１次元に配列されており、前記移動手段は、前記ワークが前記光ファイバの出射端の１次元配列方向と異なる方向に移動するように、前記ワークと前記出射光学ユニットとを相対的に移動させることを特徴としている。

本発明の第１の態様のマーキング方法によれば、ワークの移動方向とレーザ光の１次元配列方向とを異ならせているので、スキャニング機構を用いてレーザ光の照射方向を複雑に制御せずともワークに２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などをマーキングすることができる。

本発明の第２の態様のマーキング方法は、制御手段による移動手段の制御によってワークまたは出射光学ユニットを所定の方向に所定量だけ移動させる工程Ａと、前記制御手段によってレーザ光の出力および出力タイミングが制御された前記複数のレーザ光源から複数の光ファイバをそれぞれ介して複数の前記レーザ光を前記ワークに向けて同時にまたは個別に照射し、前記ワークにマーキングを施す工程Ｂとを備えており、前記複数の光ファイバの出射端は２次元に配列されていることを特徴としている。

本発明の第２の態様のマーキング方法によれば、複数のレーザ光を２次元配列させているので、スキャニング機構を用いてレーザ光の照射方向を複雑に制御せずともワークに２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などをマーキングすることができる。

本発明の第３の態様のマーキング方法は、第１または第２の態様のマーキング方法において、前記ワークには２次元コードがマーキングされることを特徴としている。

本発明の第３の態様のマーキング方法によれば、複数のレーザ光源および光ファイバを用いること、および、それらの利用によりワークに対して２次元コードを同時にまたは連続的にマーキングすることを鑑みると、２次元コードのマーキングに用いることが本発明のマーキング装置を最も効率よく利用することができる。

本発明のマーキング装置またはマーキング方法によれば、２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などを１回でまたは連続的に形成することができるので、安価な装置によってマーキング時間を短縮化することができるという効果を奏する。

また、本発明のマーキング装置またはマーキング方法によれば、２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などを精密に形成することができるので、認識率の高い２次元コード、１次元コード（バーコード）、文字、記号または図形などを効率よくマーキングすることができるという効果を奏する。

以下、本発明のマーキング装置およびマーキング方法をその２つの実施形態により説明する。

はじめに、第１の実施形態のマーキング装置１を説明する。図１は第１の実施形態のマーキング装置１の概念的な斜視図を示し、図２は、第１の実施形態のマーキング装置１の概念的な正面図を示している。第１の実施形態のマーキング装置１は、図１および図２に示すように、ファイバレーザモジュール２、光ファイバ１２、出射光学ユニット１１、移動装置１４および制御手段１５を備えており、図３に示すような１８セル×１８セルの２次元コードＣをマーキングする。

ファイバレーザモジュール２とはファイバレーザを出光するモジュールであり、ファイバレーザとは光ファイバ１２を媒質に用いたレーザの総称である。第１の実施形態のファイバレーザモジュール２は、図１および図２に示すように、複数個のレーザ光源３および複数の第１の光ファイバ５を有するピグテイル式モジュールであり、第１の光ファイバ５がレーザ光源３に結合されている。第１の実施形態のファイバレーザモジュール２の配設個数は、マーキングされる１８セル×１８セルの２次元コードＣの一方の次元（例えば図３のＹ方向の次元）の配列個数と同等の１８個である。なお、図を見易くするために、図１では、ファイバレーザモジュール２の個数を実際より少ない個数で示している。

レーザ光源３としては、ＹＡＧレーザや半導体レーザを出光する光源を選択できる。第１の実施形態のレーザ光源３は、半導体レーザ光源３が選択されている。また、第１の実施形態のレーザ光源３は、図２に示すように、制御手段１５に接続された電源装置４に接続されている。また、レーザ光源３から出力されたレーザ光ＬＺはレーザ光源３と第１の光ファイバ５との間に配設された集光レンズ９を介在させて第１の光ファイバ５に入射する。

光ファイバ１２は、図１および図２に示すように、第１の光ファイバ５、コネクタ６および第２の光ファイバ１０を有している。第１の実施形態の第１の光ファイバ５は、光ファイバ１２を形成する１つの部品でもあり、ファイバレーザモジュール２を形成する１つの部品でもある。ファイバレーザモジュール２がピグテイル式モジュールであり、それらが結合されて市販されていることによる。

第１の光ファイバ５は、図２に示すように、レーザ光源３とコネクタ６との間に配設されている。第１の光ファイバ５の本数は、ファイバレーザモジュール２の配設個数と同数の１８本である。また、第１の光ファイバ５のコア８の断面は、一般的な円形状に形成されている。なお、第１の実施形態の第１の光ファイバ５においては、図２に示すように、レーザ光源３側の端面を第１の光ファイバ５の入光端５ａとし、コネクタ６側の端面を第１の光ファイバ５の第１の接続端５ｂとする。光ファイバ１２の全体では、第１の光ファイバ５の入光端５ａが光ファイバ１２の入光端５ａとなる。

コネクタ６は、第１の光ファイバ５の第１の接続端５ｂと第２の光ファイバ１０の第２の接続端１０ａとを自在に接続するファイバコネクタである。コネクタ６としては、ＳＣコネクタ、ＦＣコネクタ、ＬＣコネクタといった種々のコネクタが存在し、いずれの種類のコネクタも採用できる。

第２の光ファイバ１０は、コネクタ６と出射光学ユニット１１との間に配設されている。第２の光ファイバ１０の本数は第１の光ファイバ５の本数と同数の１８本であり、図１に示すように、これら第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂは２次元コードＣの一方の次元（例えば図３のＹ方向の次元）の配列に対応して一列に配置されている。なお、第１の実施形態の第２の光ファイバ１０においては、コネクタ６側の端面を第２の光ファイバ１０の第２の接続端１０ａとし、出射光学ユニット１１側の端面を第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂとする。光ファイバ１２の全体では、第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂが光ファイバ１２の出光端１０ｂとなる。

第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂにおけるコア８の断面は、矩形状に形成されていることが好ましい。また、矩形断面状のコア８については、第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂから一定の距離の領域に形成されているのではなく、第２の光ファイバ１０の全域に形成されていていることが好ましい。

出射光学ユニット１１は、第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂから出光したレーザ光ＬＺのスポットＳの寸法を調整するものである。第１の実施形態の出射光学ユニット１１は、主として出光レンズ（対物レンズ）１３を用いて形成されている。この出光レンズ１３は複数の第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂにそれぞれ１個ずつ配設しても良いが、第１の実施形態の出光レンズ１３は複数の光ファイバ１２に対して１個の出光レンズ１３が用いられている。

移動装置１４は、第２の光ファイバ１０の配列方向と直交方向（例えば、図３のＸ方向）ＭＤにワークＷを移動させる装置である。第１の実施形態の移動装置１４は、図１および図２に示すように、ワークＷを載置するベルト１４ａおよびベルト１４ａを移送する搬送ローラ１４ｂを用いて形成されている。

制御手段１５は、移動装置１４によるワークＷの移動量およびレーザ光源３の出力および出力タイミングを制御する装置である。図１に示すように、この制御手段１５にはワークＷの移動量を検出するＣＣＤカメラ１６が移動装置１４のベルト１４ａの上方に取付けられている。ワークＷは第２の光ファイバ１０の配列方向と直交方向（例えば、図３のＸ方向）ＭＤに搬送される。そのため、図３に示した２次元コードＣをワークＷの所定の方向（例えば、図３のＸ方向）に走査して作成されたプログラムを用いることにより、制御手段１５がワークＷの所定の方向（例えば、図３のＸ方向）ＭＤへの移動量に基づいてファイバレーザモジュール２におけるレーザ光ＬＺの出力タイミングを個々に制御するように制御手段１５が形成されている。

なお、図５に示すように、ＣＣＤカメラ１６の代わりに、搬送ローラ１４ｂの回転数からワークＷの移動量が算出できる回転数検出手段１７が接続されていてもよい。

次に、第１の実施形態のマーキング方法を説明する。第１の実施形態のマーキング方法は、第１の実施形態のマーキング装置１を用いて工程Ａ〜Ｃを経ることにより、行なわれる。

工程Ａにおいては、移動装置１４を用いて２次元コードＣをマーキングするワークＷを所定の方向ＭＤに移動させる。ワークＷの搬送目的は２つある。１つは、ワークＷを照射位置ＬＰまで移動させるためである。２つめは、１次元に配列されたレーザ光ＬＺをワークＷに連続的に照射することにより、２次元コードＣを連続的にマーキングするためである。そのため、第１の実施形態においては、ワークＷが光ファイバ１２の出光端１０ｂの配列方向と直交方向ＭＤに搬送される。

工程Ｂにおいては、ワークＷの移動量に基づいてレーザ光源３から個々に出力された複数のレーザ光ＬＺを複数の光ファイバ１２の入光端５ａにそれぞれ入光させる。「ワークＷの移動量に基づいて」とは、図３に示した２次元コードＣのセルＣａを移動単位として、ワークＷが所定の方向（例えば、図３のＸ方向）ＭＤへどれだけ搬送されたかに基づいての意味である。２次元コードＣにはマーキングされるセルＣａ（図３の黒色のセルＣａ）とマーキングされないセルＣａ（図３の白色のセルＣａ）が存在する。つまり、マーキングされたセルＣａの隣のセルＣａがマーキングされるとは限らないため、ワークＷの移動量に基づいて複数のレーザ光ＬＺを個々に制御する。この制御は制御手段１５が担当する。

工程Ｃにおいては、複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂから複数のレーザ光ＬＺをそれぞれ出射する。ここで、複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂは、２次元コードＣにおけるどちらか一方の次元（例えば図３のＹ方向の次元）の配列と同様に１次元に配列されている。そのため、複数のレーザ光ＬＺが照射されたワークＷには、２次元コードＣのうち、光ファイバ１２の出光端１０ｂの配列と平行の列（例えば図３のＹ方向の次元の列）のセルＣａが一列分マーキングされる。制御手段１５は、図３に示した２次元コードＣをワークＷの所定の方向（例えば、図３のＸ方向）に走査して作成されたプログラムを有しているため、ワークＷを所定の方向（例えば、図３のＸ方向）ＭＤに移動させると、２次元コードＣがワークＷにマーキングされる。

次に、第１の実施形態のマーキング装置１の作用を説明する。

第１の実施形態のマーキング装置１は、図１に示すように、複数のレーザ光源３を備えている。これら複数のレーザ光源３は複数の光ファイバ１２がそれぞれ接続されており、光ファイバ１２の出光端１０ｂが２次元コードＣの所定の次元（例えば図３のＹ方向）に配置されたセルＣａに対応して配置されている。また、ワークＷは光ファイバ１２の出光端１０ｂと直交方向に搬送されている。そのため、図７に示したスキャニング機構１１１を用いてレーザ光ＬＺの照射方向を複雑に制御せずとも、２次元コードＣのセルＣａをマーキングすることができる。

レーザ光源３から出力されたレーザ光ＬＺのスポットＳの断面は、光ファイバ１２のコア８の断面形状に依存する。そのため、光ファイバ１２の出光端１０ｂ側のコア８（第１の実施形態においては第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂ側のコア８）は、矩形状に形成されていることが好ましい。光ファイバ１２の出光端１０ｂ側のコア８が矩形状に形成されていれば、レーザ光ＬＺのスポットＳの断面が矩形状になる。これより、図４に示すように、矩形状のセルＣａにレーザ光ＬＺの矩形状のスポットＳを照射することができるため、セルＣａに精密なマーキングをすることができる。

また、第２の光ファイバ１０のコア８の全域が矩形状に形成されていれば、第１の光ファイバ５のコアの形状が円形状であっても、レーザ光ＬＺのスポットＳの断面を矩形状にすることができる。また、矩形状のコア８の領域が長くなるほど、レーザ光ＬＺのスポットＳの断面強度分布も均一化するので、レーザ光ＬＺによって形成されたセルＣａの深さ方向の断面が精密な矩形状になり、認識率の高いセルＣａをマーキングすることができる。

また、第１の実施形態の光ファイバ１２を第１の光ファイバ５、コネクタ６および第２の光ファイバ１０に分割して形成すれば、レーザ光源３および第１の光ファイバ５からなるファイバレーザモジュール２を選択することができる。ファイバレーザモジュール２は一般にピグテイル式モジュール等として市販されているため、その入手も比較的容易であり、第１の実施形態のマーキング装置１を容易に製造することができる。

ファイバレーザモジュール２のレーザ光源３が半導体レーザであれば、レーザ光源３を安価にすることができる。第１の実施形のマーキング装置１においては、２次元コードＣにおける１次元方向のセルＣａの個数（例えば図３のＹ方向の次元のセルＣａの個数であれば１８個）と同等の個数のレーザ光源３が配設されるが、レーザ光源３に半導体レーザを採用してその単価が安価になれば、レーザ光源３の配設個数が増加してもマーキング装置１の製造コストの増加を抑制することができる。

次に、第１の実施形態のマーキング方法の作用を説明する。

第１の実施形態のマーキング方法は第１の実施形態のマーキング装置１を用いて行なわれる。レーザ光ＬＺを出射する第２の光ファイバ１０の出光端１０ｂは一列に配置され、その配列方向と直交方向にワークＷが搬送される。そのため、複数のレーザ光ＬＺがワークＷに一列に照射され、そのワークＷがレーザ光ＬＺの配列方向と直交方向ＭＤに搬送されるので、２次元コードＣをマーキングすることができる。つまり、スキャニング機構１１１を用いてレーザ光ＬＺの照射方向を複雑に制御せずとも、２次元コードＣのセルＣａをマーキングすることができる。

次に、第２の実施形態のマーキング装置１Ｂを説明する。

第２の実施形態のマーキング装置１Ｂは、図２に示した第１の実施形態のマーキング装置１と同様、ファイバレーザモジュール２、光ファイバ１２、出射光学ユニット１１、移動装置１４および制御手段１５を備えており、図３に示すような１８セル×１８セルの２次元コードＣをマーキングする。第１の実施形態のマーキング装置１との相違点は、ファイバレーザモジュール２および光ファイバ１２の配設個数および光ファイバ１２の出光端１０ｂの配置方法である。

ファイバレーザモジュール２は、マーキングを所望する２次元コードＣのセルＣａの総数と同数だけ配設されている。つまり、第２の実施形態のマーキング装置１Ｂは１８セル×１８セルの２次元コードＣをマーキングするため、第２の実施形態のファイバレーザモジュール２は３２４個（＝１８個×１８個）だけ配設されている。

図６は、複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂの配置を出射光学ユニット１１の出光レンズ１３側から示した平面図である。複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂは、図６に示すように、２次元コードＣにおけるセルＣａの２次元配列と同様に２次元に配列されている。つまり、第２の実施形態のマーキング装置１Ｂは１８セル×１８セルの２次元コードＣをマーキングするため、第２の実施形態の複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂは１８×１８の仮想格子点上に１個ずつ配置されている。

光ファイバ１２のコア８は、図６に示すように、第１の実施形態と同様、少なくとも出光端１０ｂから一定の領域、好ましくは第２の光ファイバ１０の全域において、矩形状に形成されていることが好ましい。また、取り扱い容易のため、第２の実施形態においては、図示はしないが、複数の光ファイバ１２を結束したバンドルファイバを採用することが好ましい。

移動装置１４は、参考にする図２に示すように、ワークＷを載置するベルト１４ａおよびベルト１４ａを移送する搬送ローラ１４ｂを用いて形成されている。ただし、第１の実施形態とは異なり光ファイバ１２の出光端１０ｂが２次元配置のため、第２の実施形態の移動装置１４は、光ファイバ１２の出光端１０ｂからそれぞれ出射した複数のレーザ光ＬＺがワークＷに照射されることを条件として、ワークＷを任意の方向に移動させるように形成されている。

次に、第２の実施形態のマーキング方法を説明する。第２の実施形態のマーキング方法は第２の実施形態のマーキング装置１Ｂを用いて行なわれる。また、第２の実施形態のマーキング方法においては、工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｄの３つの工程を経て、ワークＷに２次元コードＣのマーキングが行なわれる。工程Ａおよび工程Ｂについては第１の実施形態とほぼ同様であるが、工程Ｄについては第１の実施形態との相違点が見られる。

工程Ａにおいては、参考にする図２に示すように、移動装置１４を用いて所定の方向に２次元コードＣをマーキングするワークＷを移動させる。第１の実施形態においてはワークＷの搬送目的が２つあったが、第２の実施形態においてはワークＷの搬送目的は１つであり、ワークＷを照射位置ＬＰまで移動させるためである。

工程Ｂにおいては、ワークＷの移動量に基づいてレーザ光源３から個々に出力された複数のレーザ光ＬＺを複数の光ファイバ１２の入光端にそれぞれ入光させる。「ワークＷの移動量に基づいて」とは、第１の実施形態とは異なり、次に搬送されてくる他のワークＷのマーキング箇所または同一のワークＷであって他のマーキング箇所が照射位置ＬＰに搬送されたかに基づいての意味である。次にマーキングされる２次元コードＣが同一内容の２次元コードＣか否かはその時のマーキング状況に依存するため、ワークＷの移動量に基づいて複数のレーザ光ＬＺを個々に制御する。この制御は制御手段１５が担当する。

工程Ｄにおいては、複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂから複数のレーザ光ＬＺをそれぞれ出射する。ここで、複数の光ファイバ１２の出光端１０ｂは、２次元コードＣと同様に２次元配置されている。そのため、複数のレーザ光ＬＺが照射されたワークＷには、２次元コードＣのスタンプを押印したかのごとく２次元コードＣの全てのセルＣａがワークＷに一回で同時にマーキングされる。

ワークＷに２次元コードＣをマーキングした後、同一のワークＷに他の２次元コードＣをマーキングする場合、前述した工程Ａとして、他の２次元コードＣをマーキングする箇所まで移動装置１４が同一のワークＷを移動させる。また、他のワークＷに同一もしくは異なる２次元コードＣをマーキングする場合、前述した工程Ａとして、他のワークＷにおける２次元コードＣをマーキングする箇所まで移動装置１４が他のワークＷを移動させる。

以上の工程を経て、ワークＷに２次元コードＣがマーキングされる。

次に、第２の実施形態のマーキング装置１Ｂの作用を説明する。第２の実施形態のファイバレーザモジュール２は２次元コードＣのセルＣａの個数と同数だけ配設されており、それらファイバレーザモジュール２にそれぞれ接続された光ファイバ１２の出光端１０ｂが２次元配置されている。そのため、レーザ光ＬＺが２次元コードＣのセルＣａの配置と同様に配置されながら照射される。レーザ光ＬＺが照射されるワークＷは、移動装置１４によって順次搬送されるので、スキャニング機構１１１を用いてレーザ光ＬＺの照射方向を複雑に制御せずとも、搬送されたワークＷに２次元コードＣのセルＣａを１回で同時にマーキングすることができる。

光ファイバ１２の出光端１０ｂ側のコア８が矩形状に形成されていることによる作用（第３の態様）、光ファイバ１２が第１の光ファイバ５、コネクタ６および第２の光ファイバ１０から形成されていることによる作用（第４の態様）、第２の光ファイバ１０のコア８が矩形状に形成されていることによる作用（第５の態様）およびレーザ光源３が半導体レーザであることによる作用（第６の態様）については、第１の実施形態と同様である。

なお、２次元コードＣのセルＣａの個数分だけレーザ光源３の配設個数は増えるが、レーザ光源３に半導体レーザを用いることにより、スキャニング機構１１１を配設するよりも安価にマーキング装置１Ｂを形成することができる。

次に、第２の実施形態のマーキング方法の作用を説明する。

第２の実施形態のマーキング方法は、工程ＡにおいてワークＷを所定の照射位置ＬＰに搬送した後、工程ＢにおいてワークＷの搬送と同期させながら２次元コードＣのセルＣａと同数のレーザ光ＬＺを同数の光ファイバ１２にそれぞれ入射し、工程Ｃにおいて２次元コードＣのセルＣａの配置と同配置の光ファイバ１２の出光端１０ｂからレーザ光ＬＺをそれぞれ出光する。複数のレーザ光ＬＺは２次元コードＣのセルＣａと同様に２次元配置されているので、スキャニング機構１１１を用いてレーザ光ＬＺの照射方向を複雑に制御せずとも、２次元コードＣのセルＣａを１回で同時にマーキングすることができる。

すなわち、第１または第２の実施形態のマーキング装置１、１Ｂまたはマーキング方法によれば、２次元コードＣの複数のセルＣａを１回でまたは連続的に形成することができるので、安価な装置によってマーキング時間を短縮化することができるという効果を奏する。

また、第１または第２の実施形態のマーキング装置１、１Ｂまたはマーキング方法によれば、２次元コードＣ内の複数のセルＣａを精密に形成することができるので、認識率の高いセルＣａを効率よく精密にマーキングすることができるという効果を奏する。

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、第１の実施形態のマーキング装置１においては、ファイバレーザモジュール２を２次元コードＣのどちらか１次元のセルＣａの個数分だけ設け、光ファイバ１２の出光端１０ａは、その１次元方向に配列されている。しかしながら、ファイバレーザモジュールの個数はこれに限定されるものではなく、任意の個数に増減できる。例えば、ファイバレーザモジュール２の個数を１次元配列の総数の半分である９個に設定し、９個の光ファイバ１２の出光端１０ｂを図３に示したＹ方向の次元と平行に１列に並べた場合を考える。移動装置１４が光ファイバの出光端１０ｂの配列方向と直交方向だけでなく、その配列方向と平行方向（図３のＹ方向）にもワークＷを搬送すれば、１８セル×１８セルの２次元コードＣであっても９個のファイバレーザモジュール２によって、所望の２次元コードＣをワークＷにマーキングすることができる。

また、第２の実施形態のマーキング装置１Ｂにおいては、ファイバレーザモジュール２を２次元コードＣのセルＣａの総数と同数だけ配設している。しかしながら、ファイバレーザモジュール２の個数はこれに限定されるものではなく、任意の個数に増減できる。例えば、セルＣａの総数より少ない個数のファイバレーザモジュール２を配設し、ワークＷを移動しながら１つのコードＣをマーキングすることもできる。また、セルＣａの総数より多い個数のファイバレーザモジュール２を配設し、複数のコードＣを１度にマーキングすることもできる。

また、第１または第２の実施形態においては、２次元コードのマーキングを例にとって説明したが、図７に示した１次元コード（バーコード）や、図８に示した文字、記号、図形も第１または第２の実施形態のマーキング装置１、１Ｂによって当然にマーキングすることができる。

第１の実施形態のマーキング装置を概念的に示す斜視図 第１の実施形態のマーキング装置を概念的に示す正面図 第１の実施形態または第２の実施形態においてマーキングされる２次元コードの一例を示す平面図 第１の実施形態または第２の実施形態においてマーキングされる２次元コードの一例を拡大して示す平面図 第１の実施形態のマーキング装置においてＣＣＤカメラの代わりに回転数検出手段が配設されたものを概念的に示す正面図 第２の実施形態のマーキング装置において光ファイバの出光端が２次元コードのセルの配置と同様に２次元配置された状態を出射光学ユニットの出光レンズ側から示す平面図 第１または第２の実施形態のマーキング装置によってマーキングされる１次元コード（バーコード）の一例を示す平面図 第１または第２の実施形態のマーキング装置によってマーキングされる文字、数字または図形の一例を示す平面図 従来のマーキング装置のスキャニング機構を示す斜視図 従来のマーキング装置によってマーキングされる２次元コードの一例を拡大して示す平面図

符号の説明

１、１Ｂ マーキング装置
２ ファイバレーザモジュール
３ レーザ光源
５ 第１の光ファイバ
６ コネクタ
８ （第２の光ファイバの）コア
１０ 第２の光ファイバ
１１ 出射光学ユニット
ＬＰ 照射位置
ＬＺ レーザ光
Ｓ レーザ光のスポット
Ｗ ワーク

Claims (10)

1. 複数のレーザ光源と、
   前記複数のレーザ光源にそれぞれ設けられた複数の光ファイバと、
   前記複数の光ファイバから出射したレーザ光をワークに照射する出射光学ユニットと、
   所定の方向に前記ワークまたは前記出射光学ユニットを移動させる移動手段と、
   前記移動手段の動作および前記複数のレーザ光源の出力を個々に制御する制御手段と
   を備えており、
   前記複数の光ファイバの出射端は１次元に配列されており、
   前記移動手段は、前記ワークが前記光ファイバの出射端の１次元配列方向と異なる方向に移動するように、前記ワークと前記出射光学ユニットとを相対的に移動させる
   ことを特徴とするマーキング装置。
2. 複数のレーザ光源と、
   前記複数のレーザ光源にそれぞれ設けられた複数の光ファイバと、
   前記複数の光ファイバから出射したレーザ光をワークに照射する出射光学ユニットと、
   所定の方向に前記ワークまたは前記出射光学ユニットを移動させる移動手段と、
   前記移動手段の動作および前記複数のレーザ光源の出力を個々に制御する制御手段と
   を備えており、
   前記複数の光ファイバの出射端は２次元に配列されている
   ことを特徴とするマーキング装置。
3. 前記光ファイバの出光端側のコアは、矩形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマーキング装置。
4. 前記光ファイバは、
   前記レーザ光源に結合している入光端および前記入光端の他端である第１の接続端からなる第１の光ファイバと、
   前記出光端および前記出光端の他端である第２の接続端からなる前記第２の光ファイバと、
   前記第１の接続端および前記第２の接続端を着脱自在に接続するコネクタと
   を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマーキング装置。
5. 前記第２の光ファイバのコアは、矩形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のマーキング装置。
6. 前記レーザ光源は、半導体レーザである
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマーキング装置。
7. 前記ワークには、２次元コードがマーキングされる
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のマーキング装置。
8. 制御手段による移動手段の制御によってワークまたは出射光学ユニットを所定の方向に所定量だけ移動させる工程Ａと、
   前記制御手段によってレーザ光の出力および出力タイミングが制御された前記複数のレーザ光源から複数の光ファイバをそれぞれ介して複数の前記レーザ光を前記ワークに向けて同時にまたは個別に照射し、前記ワークにマーキングを施す工程Ｂと
   を備えており、
   前記複数の光ファイバの出射端は１次元に配列されており、
   前記移動手段は、前記ワークが前記光ファイバの出射端の１次元配列方向と異なる方向に移動するように、前記ワークと前記出射光学ユニットとを相対的に移動させる
   ことを特徴とするマーキング方法。
9. 制御手段による移動手段の制御によってワークまたは出射光学ユニットを所定の方向に所定量だけ移動させる工程Ａと、
   前記制御手段によってレーザ光の出力および出力タイミングが制御された前記複数のレーザ光源から複数の光ファイバをそれぞれ介して複数の前記レーザ光を前記ワークに向けて同時にまたは個別に照射し、前記ワークにマーキングを施す工程Ｂと
   を備えており、
   前記複数の光ファイバの出射端は２次元に配列されている
   ことを特徴とするマーキング方法。
10. 前記ワークには、２次元コードがマーキングされる
    ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のマーキング方法。

Images