JP3347700B2 - レーザマーキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物の表面に
レーザ光線を照射して該表面にレーザマーキングを施す
レーザマーキング装置に関し、より詳細には、該表面が
受ける単位面積当たりのレーザ光線の強度を調節するこ
とで該施されるレーザマーキングの濃さを適正にするレ
ーザマーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光線（レーザ光とも呼ばれる）
は、周波数幅が狭く指向性が強いといった性質を有する
ため、レーザ光線をレンズ等の光学系によって集中させ
ると極めて高いエネルギ密度を得ることができる。一
方、レーザ光線を物体に照射すると、該物体のレーザ光
線吸収率に応じてレーザ光線は該物体に吸収され、吸収
されたレーザ光線が有していた光エネルギは熱エネルギ
となることで、レーザ光線が照射された該物体の表面温
度が上昇する。従って、集中させた高エネルギ密度のレ
ーザ光線を物体に照射することで、レーザ光線が照射さ
れた該物体の表面温度を急激に上昇させ、これにより該
物体の表面を溶融させ蒸発させることができる。このた
め物体の表面にレーザ光線を照射して、該照射された部
分を彫り込むことや変色させることで文字、図形、記号
等（以下、これらを「マーク」という。）を現すことが
できる。このようにして被処理物の表面にマークを現す
ことをレーザマーキングといい、印刷等による場合とは
異なりインク等は不要であることから様々な分野におい
て利用されつつある。

【０００３】図８は、従来のレーザマーキング装置を示
す概念図である。図８を参照して、従来のレーザマーキ
ング装置１１５について説明する。まず、既知の方法に
よってレーザ光線１０１を発生させ、スキャナ１０３へ
と導く。スキャナ１０３はＹ軸スキャナ１０５とＸ軸ス
キャナ１０７とからなる。Ｙ軸スキャナ１０５はＹ軸モ
ータ１０５ａとそれによって回動されるＹ軸反射鏡１０
５ｂとからなり、Ｘ軸スキャナ１０７はＸ軸モータ１０
７ａとそれによって回動されるＸ軸反射鏡１０７ｂとか
らなる。Ｘ軸反射鏡１０７ｂの回動軸は略水平になるよ
うに、Ｙ軸反射鏡１０５ｂの回動軸は略鉛直になるよう
に、そしてＸ軸反射鏡１０７ｂとＹ軸反射鏡１０５ｂと
が略同一高さになるように配置されている。レーザ光線
１０１は、Ｙ軸スキャナ１０５のＹ軸反射鏡１０５ｂに
よって反射された後、さらにＸ軸スキャナ１０７のＸ軸
反射鏡１０７ｂによって反射され、集光レンズ１０９へ
導かれる。集光レンズ１０９はレーザ光線１０１を集光
しエネルギ密度を高めて集光レーザ光線１０１ａとし、
被処理物１１１の表面１１１ａに集光レーザ光線１０１
ａを照射する。このようなレーザマーキング装置１１５
を用いると、Ｙ軸モータ１０５ａによってＹ軸反射鏡１
０５ｂを回動させＸ軸モータ１０７ａによってＸ軸反射
鏡１０７ｂを回動させることで、被処理物１１１の表面
１１１ａの任意位置に集光レーザ光線１０１ａを照射す
ることができ、表面１１１ａの任意位置にレーザマーキ
ングを施すことができる。なお、図８のレーザマーキン
グ装置１１５では、Ｙ軸モータ１０５ａによってＹ軸反
射鏡１０５ｂを回動させることで集光レーザ光線１０１
ａの照射位置を図８中矢印Ｙ方向に、そしてＸ軸モータ
１０７ａによってＸ軸反射鏡１０７ｂを回動させること
で集光レーザ光線１０１ａの照射位置を図８中矢印Ｘ方
向に移動させる。

【０００４】図９は、図８に示されたレーザマーキング
装置１１５によってレーザ光線が照射された被処理物１
１１の断面図である（図８中、円Ａに囲まれた部分の断
面図である）。なお、図９は、被処理物１１１の表面１
１１ａに対して垂直な面で切断したところを示してお
り、レーザマーキング開始直後の状態を上側の（ａ）に
示しレーザマーキング完了の状態を下側の（ｂ）に示し
ている。図９を参照して、レーザマーキング処理につい
て説明する。まず、上側の（ａ）から、集光レンズ１０
９を通過した集光レーザ光線１０１ａは、集光レンズ１
０９から遠ざかるにつれて絞り込まれ、焦点１２１にお
いて収斂し、焦点１２１よりも集光レンズ１０９から遠
ざかると拡がっている。焦点１２１よりも集光レンズ１
０９から遠ざかり、集光レーザ光線１０１ａがやや拡が
った状態で表面１１１ａに照射されている。集光レーザ
光線１０１ａが照射された部分は、温度が急激に上昇し
溶融し蒸発するので、下側の（ｂ）に示すように凹部１
２３が形成されこれによってレーザマーキングを施すこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図８及び
図９に示されるような従来のレーザマーキング装置１１
５では、被処理物１１１の表面１１１ａとレーザ光線の
焦点１２１との距離が変化すると、レーザ光線の集光度
合い（絞り込み）が異なる。即ち、該距離が小さいほど
レーザ光線は集光されているので照射される表面１１１
ａの単位面積当たり受けるエネルギは大きいが（照射さ
れる面積は小さい）、逆に、該距離が大きいほどレーザ
光線は拡がっているので照射される表面１１１ａの単位
面積当たり受けるエネルギは小さくなる（照射される面
積は大きい）。このため該距離が変化すると、表面１１
１ａ単位面積当たり受けるエネルギ量が、レーザマーキ
ングを施すのに適正なエネルギ量に比して過不足が生じ
る。例えば、表面１１１ａ単位面積当たり受けるエネル
ギ量が、適正なエネルギ量に比して過剰な場合には被処
理物が破損したり、不足の場合にはレーザマーキングが
十分な濃さで形成されないといった問題がある。従っ
て、表面１１１ａと焦点１２１との距離が一定しない場
合、例えば、被処理物１１１の表面１１１ａに凹凸が形
成されていたり、個々の被処理物１１１の表面１１１ａ
の高さが異なるときには、レーザマーキングを適用する
ことが難しいことがあった。

【０００６】そこで本発明では、レーザマーキングを施
すべき被処理物の表面とレーザ光線の焦点との距離が変
化しても、レーザ光線の照射によって該表面が単位面積
当たり受けるエネルギ量がほぼ一定になるレーザマーキ
ング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザマーキン
グ装置（以下、「本装置」という。）は、被処理物の表
面にレーザ光線を照射して該表面にレーザマーキングを
施すレーザマーキング装置であって、該表面に照射され
るレーザ光線の強度を変える物理量を調整する強度調整
手段と、該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した
特定のパラメータを決定するパラメータ決定手段と、該
決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段の
前記物理量を制御する強度制御手段と、を備えてなる、
レーザマーキング装置である。本装置において使用する
「レーザ光線」は、レーザマーキングを施す前記被処理
物の種類等に応じて様々なレーザ光線の中から適宜選択
されればよく特に限定されるものではないが、例えば、
アルゴンレーザ、ヘリウムネオンレーザ、ＣＯ _２レー
ザ、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、エキ
シマレーザ、Ｘ線レーザ、化学レーザ等を用いてもよ
い。そしてここにいう「レーザマーキング」とは、被処
理物の表面にレーザ光線を照射することで、該レーザ光
線が照射された部分がその他の部分とは視覚的又は触覚
的に異なって認識できるように処理することをいい、そ
れによって形成される該照射された部分がいかなる形状
を構成するかを問わないが、例えば、該照射された部分
によって文字、図形、記号等（マーク）を構成するもの
であってもよい。

【０００８】まず、本装置のパラメータ決定手段が、被
処理物の表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特
定のパラメータを決定する。なお、ここにいう「焦点」
とは、レーザ光線が実際に収斂している場合はその収斂
点を、レーザ光線が前記被処理物やその他の障害物によ
って遮られているために実際には収斂した点が存しない
場合（例えば、収斂する点よりも集光レンズに近い位置
に被処理物を配置したような場合）は前記被処理物やそ
の他の障害物を取り除いたときにレーザ光線が収斂する
点を、いう。

【０００９】強度制御手段は、パラメータ決定手段によ
って決定された前記特定のパラメータに応じて後述の強
度調整手段の前記物理量を制御する。

【００１０】そして強度調節手段が、強度制御手段によ
って制御された物理量を調節し被処理物の表面に照射さ
れるレーザ光線の強度を変える。ここで被処理物の表面
とレーザ光線の焦点との距離が変化してもレーザ光線が
照射される被処理物表面の単位面積当たりレーザ光線か
ら受けるエネルギ量が略一定になるようにパラメータ決
定手段が前記特定のパラメータを決定するようにすれ
ば、該決定された前記特定のパラメータに応じて該物理
量は制御されるので、被処理物の表面とレーザ光線の焦
点との距離が変化してもレーザ光線の照射によって該表
面が単位面積当たり受けるエネルギ量をほぼ一定にする
ことができる。

【００１１】前記物理量は、被処理物の表面に照射され
るレーザ光線の強度を変えることができるものであれば
いかなるものであってもよく、また前記特定のパラメー
タは前記物理量を制御できるものであればいかなるもの
であってもよい。特に限定されるものではないが、例え
ば、前記物理量がレーザ光線の照射出力とし、前記特定
のパラメータが、発生されるレーザ光線の出力と略比例
するレーザ光線発生用の印加電圧周波数（レーザ光線
は、例えば、対向する２つの電極間に高周波電圧を印加
することで該電極間に存するガス（例えば、炭酸ガス
等）の分子を励起させることで発生させることができる
が、このとき該２つの電極間に印加する高周波電圧の周
波数と発生するレーザ光線の出力とは略比例する。この
ため該２つの電極間に印加する高周波電圧の周波数即ち
印加電圧周波数によってレーザ光線出力を変化させるこ
とができる。）としてもよい（以下、「出力変化法」と
いう）。また、一定の出力で発生されるレーザ光線を絞
りによって通過量を絞ってレーザ光線の照射出力を変え
る場合（以下、「絞り変化法」という）であれば、前記
物理量が該絞りを通過するレーザ光線量であり、前記特
定のパラメータは該絞りの絞り量となる。そして、被処
理物の表面とレーザ光線の焦点との距離が変化しても、
被処理物の表面に照射されるレーザ光線の拡がりがほぼ
一定になるようにレーザ光線を集光する集光レンズの焦
点距離を調節するようにしてもよく、この場合（以下、
「焦点変化法」という）であれば、集光レンズとして焦
点距離を自由に変化させることができるいわゆるズーム
レンズを用い、前記物理量がレーザ光線の焦点距離であ
り、前記特定のパラメータは集光レンズの焦点距離を調
節するためのレンズの位置となる。さらに、被処理物の
表面とレーザ光線の焦点との距離が変化した際、被処理
物自身を移動させ該表面と該焦点との距離を一定に保つ
ようにしてもよく、この場合（以下、「被処理物移動
法」という）であれば、前記物理量が被処理物の表面と
レーザ光線の焦点との距離であり、前記特定のパラメー
タは被処理物の位置となる。これら出力変化法、絞り変
化法、焦点変化法、被処理物移動法のうち、出力変化法
は可動部分を設けることなくレーザ光線の強度を変える
ことができるので、本装置の構造を簡単にし、本装置の
信頼性を高め、さらに追従性に優れるので好ましい。そ
して絞り変化法は、発生されるレーザ光線出力を一定に
した状態で絞りの開閉によってレーザ光線強度を変える
ことができるので、レーザ光線の発生を安定した状態で
行うことができるので好ましい。さらに、焦点変化法
は、発生されるレーザ光線出力を一定にすることがで
き、発生したレーザ光線のエネルギーを無駄なく使用す
るので省エネルギーに資することができる。また、被処
理物移動法は、従来からのレーザ照射装置をそのまま使
用することができるので、本装置のコストダウン等を図
ることができる。

【００１２】本装置は、レーザ光線の照射位置を示す値
を受け付ける照射位置受付手段を備え、前記パラメータ
決定手段が、該照射位置受付手段によって受け付けられ
た該照射位置を示す値に基づいて前記特定のパラメータ
を決定するものであってもよい。ここにいう「レーザ光
線の照射位置を示す値」とは、レーザ光線を照射する位
置（即ち、前記表面の位置）がレーザ光線の焦点に対し
てどこに位置するかが明らかになるような値をいい、こ
れによってレーザ光線を照射する位置（前記表面）とレ
ーザ光線の焦点との距離を直接又は間接に決定すること
ができ、それに基づきパラメータ決定手段が前記特定の
パラメータを決定することができる。前記被処理物が一
定方向に移動しており、前記照射位置を示す値が前記被
処理物の移動速度であってもよい。前記照射位置を示す
値が、被処理物の搬送方向に関する関数になっていれば
（つまり、被処理物の搬送位置がわかれば、前記照射位
置を示す値が決まる場合）、被処理物が一定方向に移動
している状況では被処理物の移動速度がわかれば前記照
射位置を示す値が決まる。例えば、レーザ光線の照射方
向から見て被処理物の表面に凹凸が存するとき、その凹
凸が移動方向に関する関数になっている場合、被処理物
の移動速度がわかれば該凹凸のどの部分が照射位置にな
っているかを検出することができ、レーザ光線を照射す
る位置がレーザ光線の焦点に対してどこに位置するかを
明らかにすることができる。

【００１３】本装置は、前記被処理物の形状を示すデー
タを受け付ける形状データ受付手段を有し、前記パラメ
ータ決定手段が、該受け付けられた形状を示すデータを
も用いて前記特定のパラメータを決定するものであって
もよい。こうすることで、前記被処理物それぞれが同じ
形状を有するものでなくても、形状データ受付手段が前
記被処理物の形状を示すデータを受け付け、前記パラメ
ータ決定手段が、該受け付けられた形状を示すデータを
も用いて前記特定のパラメータを決定するので、各被処
理物に応じた前記特定のパラメータが決定され、各被処
理物の表面が単位面積当たり受けるエネルギ量をほぼ一
定にすることができる。なお、形状データ受付手段が前
記被処理物の形状を示すデータを受け付け、前記パラメ
ータ決定手段が、該受け付けられた形状を示すデータを
も用いて前記特定のパラメータを決定するのは、個々の
被処理物全てに対して別個に行う必要は必ずしもなく、
略同じ形状を有する被処理物は一群として扱い、それら
の各群それぞれに行うようにしてもよい。

【００１４】前記被処理物が卵であり、前記形状を示す
データが該卵の重量であってもよい。卵は生の状態で食
されることもありサルモネラ中毒を防止するため等から
個々の卵に賞味期限又は生食期限等の情報を記載するこ
とが好ましく、さらに卵は食品であることから印刷用イ
ンク等の異物を付着させることは好ましくない。このた
め本装置によるレーザマーキングを用いてかかる情報を
記載することが好ましい。一方、卵はその重量に応じて
ほぼ形状が定まっているので、前記形状を示すデータと
して卵の重量を用いることができる。なお、ここにいう
「卵」とは、鶏卵のみならず鶉卵等も含む概念である。

【００１５】前記パラメータ決定手段が、該受け付けら
れた形状を示すデータから前記表面と前記レーザ光線の
焦点との間の距離を算出する距離算出手段と、該算出さ
れた距離から前記特定のパラメータを決定する距離−パ
ラメータ変換手段と、を有するものであってもよい。こ
うすることで距離算出手段が該形状を示すデータから前
記表面と前記レーザ光線の焦点との間の距離を算出し、
距離−パラメータ変換手段が該算出された距離から前記
特定のパラメータを決定するので、種類が異なる被処理
物にレーザマーキングする場合でも被処理物の形状を示
すデータを受け付けることでそれぞれの被処理物に適し
た前記特定のパラメータを決定することができる。前記
形状を示すデータが、レーザ光線の照射方向に対して所
定の角度をなす方向から撮影された前記被処理物の表面
の画像データであってもよい。ここにいう「レーザ光線
の照射方向に対して所定の角度をなす方向」とは、レー
ザ光線の照射方向（レーザ光線の進行方向）に対して１
８０×ｎ度（ここにｎは０、１、２、３、４、・・・の
ように０と自然数とからなる数である。）を除く角度を
なす方向である。レーザ光線が照射される前記表面とレ
ーザ光線の焦点との間の距離を算出するには、レーザ光
線の照射方向に対する前記表面の凹凸を検出する必要が
あり、このため該凹凸を検出するには前記被処理物の表
面の画像データが、該照射方向に対して上述した１８０
ｎ度を除く角度をなす角度から撮影されたものである必
要がある。また、画像データとしては、アナログデータ
を用いることもできるが、処理の容易性等からはＣＣＤ
カメラ等によって撮影されたデジタルデータが好まし
い。

【００１６】本装置は、前記表面に施される前記レーザ
マーキングの濃さに影響を与える因子の値を受け付ける
因子受付手段を有し、前記パラメータ決定手段が、該受
け付けられた因子をも用いて前記特定のパラメータを決
定するものであってもよい。前記表面に施されるレーザ
マーキングの濃さに影響を与える因子としては、特に限
定されるものではないが、前記表面又は前記表面周囲に
おける温度、前記表面又は前記表面周囲における湿度、
前記表面を形成している材質がレーザ光線を吸収する度
合い、該材質の熱伝導率（熱伝導率が高ければ周囲への
放熱が大きいので温度上昇が小さくなる）等を例示的に
列挙することができる。とりわけ前記表面又は前記表面
周囲における温度や湿度は、被処理物が取り扱われた状
態によって大幅に変動しレーザマーキングの濃さに大き
な影響を与えるので、これらの因子を考慮して前記特定
のパラメータを決定することが好ましい。

【００１７】なお、パラメータ決定手段が前記特定のパ
ラメータを決定する際に用いる前記照射位置を示す値、
前記形状を示すデータ、前記レーザマーキングの濃さに
影響を与える因子について前記特定のパラメータにどの
ように影響するか、そしてどの程度影響するかについて
は必要に応じて変更できるようにしてもよい。これは例
えば、前記特定のパラメータが、前記照射位置を示す
値、前記形状を示すデータ、前記レーザマーキングの濃
さに影響を与える因子の関数として表される際に、それ
ぞれの係数をキーボード等の入力手段を用いて変更でき
るようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。しかしながら、これらによって本
発明は何ら制限されるものではない。

【００１９】図１は本装置１１を示す概念図である。図
１を参照して、本装置１１について説明する。本装置１
１は、個々の鶏卵１３に生食可能な期間をレーザマーキ
ングによって記載するレーザマーキング装置である。本
装置１１は、キーボードが接続された図示しないコンピ
ュータと、鶏卵１３の重量を測定する計量器１５と、鶏
卵１３を搬送するベルトコンベア１７と、ベルトコンベ
ア１７を駆動する駆動モータ１９と、ベルトコンベア１
７が鶏卵１３を搬送する移動速度を検出する速度センサ
２１と、鶏卵１３の表面にレーザ光線を照射してレーザ
マーキングを施すレーザ照射装置２３と、鶏卵の貯蔵ホ
ッパー（図示せず）から鶏卵１３を計量器１５に搬送し
計量器１５にて計量が終了した鶏卵１３をベルトコンベ
ア１７の一端に載置するトング（鶏卵１３を把持して搬
送する装置）２５と、ベルトコンベア１７の鶏卵１３が
載置された上面近傍に配設された図示しない温度計及び
湿度計と、を備えてなる。

【００２０】まず、養鶏場にて集荷された被処理物たる
鶏卵１３は、外観検査、洗浄、乾燥、透光検査を受けて
貯蔵ホッパー（図示せず）へ導入される。貯蔵ホッパー
に存する鶏卵１３は、トング２５によって計量器１５へ
と搬送され、計量器１５にて重量が計量される。計量さ
れた重量データは、該図示しないコンピュータに送信さ
れる。そして計量が完了した鶏卵１３は、再びトング２
５によって計量器１５からベルトコンベア１７の一端に
載置される。ベルトコンベア１７の一端に載置された鶏
卵１３は、ベルトコンベア１７に沿って一定方向（図１
中、矢印Ｃ方向）に移動する。なお、ベルトコンベア１
７には、所定間隔ごとに仕切板１７ｂが立設されてお
り、互いに隣接する仕切板１７ｂ同士の間に鶏卵１３が
載置されることで、載置された鶏卵１３が不意に移動し
ないようにされている。ベルトコンベア１７は、その駆
動軸１７ａが回転数制御された駆動モータ１９によって
駆動されることで、その上面に載置された鶏卵１３を搬
送する。一方、駆動軸１７ａには速度センサー２１（具
体的には、シャフトエンコーダを使用した）が取り付け
られており、これによって駆動軸１７ａの回転速度を検
出し、被処理物たる鶏卵１３の移動速度を得ることがで
きるようになっている。速度センサー２１によって検出
された駆動軸１７ａの回転速度は、前記図示しないコン
ピュータに常時送信される。一方、ベルトコンベア１７
の上面近傍に配設された図示しない温度計と湿度計と
は、鶏卵１３の表面周囲における温度と湿度とをそれぞ
れ検出し、該検出された温度データ及び湿度データを前
記図示しないコンピュータに常時送信する。そしてベル
トコンベア１７の一端に載置された鶏卵１３は、ベルト
コンベア１７に沿って一定方向（図１中、矢印Ｃ方向）
に移動し所定位置に到達すると、レーザ照射装置２３に
よって生食可能期限たる「９９−１２−３」（１９９９
年１２月３日まで生食可能との意味）が表面にレーザマ
ーキングによって記載される。なお、レーザ照射装置２
３は、後述のようにレーザ光線の照射出力を調節する点
を除いて、図８で既に説明した従来のレーザマーキング
装置１１５と同様の構造を有している。また、前記図示
しないコンピュータは、受信した重量データに該当する
鶏卵１３がレーザ照射装置２３の処理領域に位置したこ
とを、鶏卵１３がベルトコンベア１７の一端に載置され
てから、速度センサー２１によって検出された駆動軸１
７ａの回転速度を時間によって積分して移動距離を計算
することで検知する。このようにして生食可能期限たる
「９９−１２−３」が表面にレーザマーキングによって
記載された鶏卵１３は、ベルトコンベア１７の他端側に
移動され、そこで図示しないトング（把持装置）によっ
て把持され出荷用の箱体に充填されて出荷される。

【００２１】前記図示しないコンピュータは、コンピュ
ータにこれを制御するプログラムを内蔵したものであ
る。図２に、本装置１１のハードウエア構成を示す概略
ブロック図を示す。前記図示しないコンピュータは、演
算処理を行うＣＰＵ２５１ａ、ＣＰＵ２５１ａの作業領
域等となるＲＡＭ２５１ｂ、制御プログラム等を記録す
るＲＯＭ２５１ｃ、本装置１１の他の構成機器との情報
のやりとりを行うためのインターフェイス２５１ｄ、を
有する。なお、インターフェイス２５１ｄには、キーボ
ード２５２、ベルトコンベア１７の上面近傍に配設され
た温度計３０、ベルトコンベア１７の上面近傍に配設さ
れた湿度計３２、鶏卵１３の重量を測定する計量器１
５、ベルトコンベア１７が鶏卵１３を搬送する移動速度
を検出する速度センサ２１、Ｙ軸スキャンコントローラ
ー４６を経由してＹ軸モータ４１、Ｘ軸スキャンコント
ローラー４８を経由してＸ軸モータ４３、レーザ発生器
５１、トング２５の開閉信号器５３（トング２５が開閉
されたときに開閉されたことを前記図示しないコンピュ
ータが認識できる信号を発する。）、が接続されてい
る。

【００２２】図３に、図２に示したハードウエアとＲＯ
Ｍ２５１ｃに記録されるプログラムにより実現される前
記コンピュータの機能ブロック図を示す。前記コンピュ
ータは、機能的には、因子受付手段たる因子受付部３０
１、形状データ受付手段たる形状データ受付部３０３、
照射位置受付手段たる照射位置受付部３０５、出力係数
記憶部３０７、出力係数読出部３０９、出力係数抽出部
３１１、因子考慮部３１３、強度制御手段たる強度制御
部３１５、Ｘ軸Ｙ軸制御部３１７とからなる。なお、本
実施形態では、出力係数記憶部３０７、出力係数読出部
３０９、出力係数抽出部３１１、因子考慮部３１３とに
よってパラメータ決定手段たるパラメータ決定部が構成
されている。

【００２３】まず、外観検査、洗浄、乾燥、透光検査を
受けて貯蔵ホッパー（図示せず）へ導入された鶏卵１３
は、トング２５によって計量器１５へと搬送され、計量
器１５にて重量が計量される。計量された重量データ
（被処理物の形状を示すデータ）は形状データ受付部３
０３へ送信され、一方、計量が完了した鶏卵１３は、再
びトング２５によって計量器１５からベルトコンベア１
７の一端に載置される。なお、ベルトコンベア１７の一
端に鶏卵１３が載置されたことは、トング開閉信号機５
３が発する信号を照射位置受付部３０５が受信すること
で検知し、照射位置受付部３０５は、後述の速度センサ
２１から受信する鶏卵１３の移動速度を時間で積分しレ
ーザマーキングを施す地点に鶏卵１３が位置したことを
検知し、レーザマーキングの開始信号を形状データ受付
部３０３に送信する。レーザマーキングの開始信号を受
信した形状データ受付部３０３は、既に受信している前
記重量データをパラメータ決定部の一部である出力係数
読出部３０９へ送信する。

【００２４】一方、出力係数記憶部３０７には、鶏卵の
重量範囲ごとに後述するパラメータの基礎となる出力係
数が記憶されている。その一例を表１に示す。なお、こ
の出力係数は、鶏卵の重量範囲ごとに、レーザ光線が照
射される鶏卵表面の単位面積当たりレーザ光線から受け
るエネルギ量が略一定になるように、予め鶏卵の形状を
測定して決定されている。 （表１）出力係数記憶部３０７に記憶された出力係数の表 重量Ｗ範囲 変位Ｐ（ｍｍ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７・・・ １５ｇ以上１６ｇ未満 0.98 0.95 0.91 0.88 0.83 0.79 0.77・・ １６ｇ以上１７ｇ未満 0.97 0.93 0.90 0.86 0.80 0.77 0.74・・ １８ｇ以上１９ｇ未満 0.95 0.92 0.88 0.84 0.78 0.75 0.73・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ なお、ここにいう変位Ｐ（ｍｍ）とは、鶏卵の搬送方向
に関して鶏卵の先頭部分を変位Ｐ＝０ｍｍとしたとき、
搬送方向に沿って搬送後方への変位を示している。従っ
て、搬送されている１５ｇ以上１６ｇ未満の鶏卵の先頭
部分が通過してからさらに４ｍｍ搬送された場合では、
出力係数０．８８となる。なお、これらの出力係数は、
キーボード２５２を通じて自由に書き換えることができ
る。

【００２５】前記重量データを形状データ受付部３０３
から受け付けた出力係数読出部３０９は、該受け付けた
重量データに該当する出力係数を出力係数記憶部３０７
から読み出し、後述の出力係数抽出部３１１に送信す
る。例えば、形状データ受付部３０３から受け付けた重
量データが１６．４ｇの場合には、出力係数読出部３０
９は１６．４ｇが該当する１６ｇ以上１７ｇ未満のとこ
ろに記憶された（変位Ｐ、出力係数）の組として（１、
０．９７）、（２、０．９３）、（３、０．９０）、
（４、０．８６）、（５、０．８０）、（６、０，７
７）、（７、０．７４）・・・を読み出し、これらの組
を後述の出力係数抽出部３１１に送信する。

【００２６】一方、ベルトコンベア１７は、その駆動軸
１７ａが回転数制御された駆動モータ１９によって駆動
され、駆動軸１７ａに取り付けられた速度センサー２１
（シャフトエンコーダ）からは照射位置受付部３０５へ
と駆動軸１７ａの回転速度に関する信号が常時送信され
る。照射位置受付部３０５は、ベルトコンベア１７の一
端に鶏卵１３が載置された旨のトング開閉信号機５３が
発する信号を受信した後、速度センサー２１から受信し
た駆動軸１７ａの回転速度に関する信号を時間によって
積分することで鶏卵１３が搬送された距離を算出し、鶏
卵１３の位置を割り出す。そしてこの割り出された鶏卵
１３の位置は、照射位置受付部３０５から出力係数抽出
部３１１に常時送信される。

【００２７】出力係数抽出部３１１は、出力係数読出部
３０９から受信した（変位Ｐ、出力係数）の組の中か
ら、照射位置受付部３０５から受信した鶏卵１３の位置
に対応する（変位Ｐ、出力係数）の組を抽出する。抽出
された（変位Ｐ、出力係数）の組は因子考慮部３１３へ
送信される。例えば、変位Ｐ＝５（ｍｍ）であれば、
（変位Ｐ、出力係数）＝（５、０．８０）が抽出され
る。なお、変位Ｐ（ｍｍ）は、鶏卵の搬送方向に関して
鶏卵の先頭部分からの変位量であるので、照射位置受付
部３０５から受信した鶏卵１３の位置から計算すること
ができる。

【００２８】ベルトコンベア１７の上面近傍に配設され
た温度計３０及び湿度計３２は、鶏卵１３の表面周囲に
おける温度と湿度とをそれぞれ検出し、該検出された温
度データ及び湿度データを因子受付部３０１へ常時送信
する。因子受付部３０１は、受信した温度データ及び湿
度データを因子考慮部３１３へ送信する。因子考慮部３
１３は、予め各温度と各湿度に対応する温度湿度係数を
記憶しており、因子受付部３０１から受信した温度デー
タ及び湿度データに該当する温度湿度係数を抽出し、該
抽出された温度湿度係数を出力係数抽出部３１１から受
信した（変位Ｐ、出力係数）の組の中の出力係数に乗じ
る。この出力係数に温度湿度係数が乗じられたものが、
本実施形態では特定のパラメータとなる。表２に、温度
湿度係数の表の一例を示す。

【００２９】 （表２） 温度湿度係数の表の一例 温度（℃）０〜５未満 ５〜10未満 10〜15未満 15〜20未満・・・ 湿度（％） ０〜10未満 ０．５６ ０．５５ ０．５４ ０．５３ 10〜20未満 ０．６０ ０．５９ ０．５８ ０．５７ 20〜30未満 ０．６９ ０．６８ ０．６７ ０．６６ 30〜40未満 ０．７５ ０．７４ ０．７３ ０．７２ 40〜50未満 ０．８４ ０．８３ ０．８２ ０．８１ ・ ・ なお、これらの温度湿度係数は、キーボード２５２を通
じて自由に書き換えることができる。

【００３０】例えば、因子受付部３０１から因子考慮部
３１３が受信した温度データが１２℃であり、湿度デー
タが３６％であれば、表２では温度10〜15未満で湿度30
〜40未満に該当するので、温度湿度係数は０．７３が抽
出される。このため前述の（変位Ｐ、出力係数）＝
（５、０．８０）と温度湿度係数０．７３とを用いて
（変位Ｐ、特定のパラメータ）＝（５、０．８０×０．
７３）＝（５、０．５８４）と決定することができる。
決定された特定のパラメータは、因子考慮部３１３から
強度制御部３１５とＸ軸Ｙ軸制御部３１７とに並列的に
送信される。

【００３１】強度制御部３１５は、因子考慮部３１３か
ら受信した前記特定のパラメータに応じて、強度調整手
段たるレーザ発生器５１が発生するレーザ光線の照射出
力を制御する。具体的には、ここでは前記特定のパラメ
ータが、レーザ発生器５１が発生するレーザ光線の出力
と略比例するレーザ光線発生用の印加電圧周波数（レー
ザ発生器５１は、対向する２つの電極間に高周波電圧を
印加することで該電極間に存するガス（例えば、炭酸ガ
ス等）の分子を励起させることでレーザ光線を発生させ
るが、このとき該２つの電極間に印加する高周波電圧の
周波数（印加電圧周波数）とレーザ光線出力とは略比例
するので、該周波数（印加電圧周波数）を変化させるこ
とで該照射出力を変化させることができる。）であり、
該印加電圧周波数を変えることで該照射出力を変え、そ
れにより被処理物たる鶏卵の表面に照射されるレーザ光
線強度を変える。一方、Ｘ軸Ｙ軸制御部３１７は、予め
レーザマーキングによって記載すべき内容を記憶してお
り（キーボード２５２から入力される）、因子考慮部３
１３から受信した（変位Ｐ、特定のパラメータ）の中か
ら変位Ｐに応じたレーザ光線の照射位置に対応してＸ軸
スキャンコントローラ４８とＹ軸スキャンコントローラ
４６とに命令しＸ軸モータ４３とＹ軸モータ４１とを駆
動させ、レーザ光線の照射位置を調節する。なお、本実
施形態では鶏卵の生食期限たる「９９−１２−３」（１
９９９年１２月３日まで生食可能との意味）が鶏卵の表
面にレーザマーキングによって記載される。なお、レー
ザマーキングによって記載される内容は、キーボード２
５２を通じて自由に変更することができる。

【００３２】続いて、以上の構成を有する本装置の動作
について前記コンピュータの動作を中心に説明する。図
４に前記コンピュータの動作を示すフローチャートを示
す。まず、形状データ受付部３０３が、計量器１５から
重量データを受け付けたか否か判断し（ｓ４０１）、受
け付けていれば（ＹＥＳ）後述のｓ４０２へ行き、受け
付けていなければ（ＮＯ）再びｓ４０１に戻る。ｓ４０
２ではレーザマーキングを施す地点に鶏卵１３が位置し
たか否か判断し（ｓ４０２）、レーザマーキングを施す
地点に鶏卵１３が位置したと判断した場合（ＹＥＳ）に
はレーザマーキングの開始信号を形状データ受付部３０
３に送信（ｓ４０３）し、レーザマーキングを施す地点
に鶏卵１３が位置したと判断しない場合（ＮＯ）には再
びｓ４０２に戻る。レーザマーキングの開始信号を受信
した形状データ受付部３０３は、既に受信し記憶してい
る前記重量データを出力係数読出部３０９へ送信する
（ｓ４０４）。

【００３３】ｓ４０４にて前記重量データを形状データ
受付部３０３から受け付けた出力係数読出部３０９は、
該受け付けた重量データに該当する出力係数を出力係数
記憶部３０７から読み出し、出力係数抽出部３１１に送
信する（ｓ４０５）。出力係数抽出部３１１は、ｓ４０
５にて出力係数読出部３０９から受信した（変位Ｐ、出
力係数）の組の中から、照射位置受付部３０５から受信
する鶏卵１３の位置に対応する（変位Ｐ、出力係数）の
組を抽出し、抽出された（変位Ｐ、出力係数）の組を因
子考慮部３１３へ送信する（ｓ４０６）。そして因子受
付部３０１から常時送信されている温度データ及び湿度
データを因子考慮部３１３が受け付け（ｓ４０７）、因
子考慮部３１３が、受け付けた温度データ及び湿度デー
タに該当する温度湿度係数を抽出し（ｓ４０８）、該抽
出された温度湿度係数を出力係数抽出部３１１から受信
した（変位Ｐ、出力係数）の組の中の出力係数に乗じて
特定のパラメータを算出する（ｓ４０９）。

【００３４】ｓ４０９において決定された特定のパラメ
ータは、因子考慮部３１３から強度制御部３１５とＸ軸
Ｙ軸制御部３１７とに並列的に送信され、所定のレーザ
マーキングが施される（ｓ４１０）。強度制御部３１５
は、因子考慮部３１３から受信した前記特定のパラメー
タに応じて、強度調整手段たるレーザ発生器５１が発生
するレーザ光線の照射出力を制御する。そしてＸ軸Ｙ軸
制御部３１７は、因子考慮部３１３から受信した（変位
Ｐ、特定のパラメータ）の中から変位Ｐに応じたレーザ
光線の照射位置に対応してＸ軸スキャンコントローラ４
８とＹ軸スキャンコントローラ４６とに命令しＸ軸モー
タ４３とＹ軸モータ４１とを駆動させ、レーザ光線の照
射位置を調節する。最後に、Ｘ軸Ｙ軸制御部３１７が必
要な全てのレーザマーキングが完了したか否か判断し
（ｓ４１１）、全てのレーザマーキングが完了したと判
断した場合（ＹＥＳ）には後述のｓ４１２に行き、全て
のレーザマーキングが完了したと判断しない場合（Ｎ
Ｏ）には前述のｓ４０６に行き残りのレーザマーキング
を行う。そして作業終了か否か判断し（ｓ４１２）、作
業終了であれば（ＹＥＳ）ＥＮＤであり、作業終了でな
ければ（ＮＯ）ｓ４０１に戻る。

【００３５】ここでは被処理物の形状を示すデータとし
て、被処理物たる鶏卵の重量を用いたがこれに限定され
るものではない。図５は、他の実施形態の本装置７１を
示す概念図である。図５を参照して、他の実施形態の本
装置７１について説明する。本装置７１は、前述の本装
置１１に比して被処理物の形状を示すデータとして画像
データを用いる点が異なるのみで、それ以外は同様であ
る。本装置７１は、本装置１１における計量器１５に替
えて、被処理物たる鶏卵１３の表面の画像データを撮影
するＣＣＤカメラ９１を用いている点が異なる。ここに
レーザ照射装置２３から鶏卵１３の表面に照射されるレ
ーザ光線の照射方向は略鉛直方向であるが、この照射方
向に対して略９０度をなす方向からＣＣＤカメラ９１は
鶏卵１３の表面の画像データを撮影するように配設され
ている。

【００３６】まず、外観検査、洗浄、乾燥、透光検査を
受けて貯蔵ホッパー（図示せず）へ導入された鶏卵１３
は、トング２５によってベルトコンベア１７の一端に載
置される。ベルトコンベア１７の一端に載置された鶏卵
１３は、ベルトコンベア１７に沿って一定方向（図５
中、矢印Ｃ方向）に移動する。ベルトコンベア１７は、
本装置１１の場合と同様、回転数制御された駆動モータ
１９によって駆動され、速度センサー２１（シャフトエ
ンコーダ）によって駆動軸１７ａの回転速度を検出し、
鶏卵１３の移動速度を得ることができる。ベルトコンベ
ア１７の一端に載置された鶏卵１３は、ベルトコンベア
１７に沿って一定方向（図１中、矢印Ｃ方向）に移動し
所定位置（レーザマーキングが施される位置）に到達す
ると、ＣＣＤカメラ９１によってその表面の画像データ
が撮影され、撮影された画像データは本装置７１を管理
等する図示しないコンピュータに送信される。その後、
レーザ照射装置２３によって生食可能期限たる「９９−
１２−３」（１９９９年１２月３日まで生食可能との意
味）が鶏卵１３の表面にレーザマーキングによって記載
される。また、前記コンピュータは、鶏卵１３がレーザ
照射装置２３の処理領域に位置したことを、鶏卵１３が
ベルトコンベア１７の一端に載置されてから、速度セン
サー２１によって検出された駆動軸１７ａの回転速度を
時間によって積分して移動距離を計算することで検知す
る。

【００３７】本装置７１を構成する前記コンピュータ
は、本装置１１に用いられたコンピュータと同様にコン
ピュータにこれを制御するプログラムを内蔵したもので
ある。本装置７１のハードウエア構成を示す概略ブロッ
ク図は、本装置１１のものとして図２に示されたものに
比して計量器１５に替えてＣＣＤカメラ９１を備える点
が異なるのみであるのでここでは省略する。

【００３８】図６に、本装置７１を構成する前記コンピ
ュータの機能ブロック図を示す。前記コンピュータは、
機能的には、因子受付手段たる因子受付部３０１、形状
データ受付手段たる形状データ受付部３０３、照射位置
受付手段たる照射位置受付部３０５、鶏卵１３の表面と
レーザ光線の焦点との間の距離を算出する距離算出手段
たる距離算出部３７１、該算出された距離から前記特定
のパラメータを決定する距離−パラメータ変換手段たる
パラメータ変換部３７３、パラメータ抽出部３７５、因
子考慮部３１３、強度制御手段たる強度制御部３１５、
Ｘ軸Ｙ軸制御部３１７とからなる。なお、本実施形態で
は、距離算出部３７１、距離−パラメータ変換３７３、
パラメータ抽出部３７５、因子考慮部３１３とによって
パラメータ決定手段たるパラメータ決定部が構成されて
いる。

【００３９】まず、外観検査、洗浄、乾燥、透光検査を
受けて貯蔵ホッパー（図示せず）へ導入された鶏卵１３
は、ベルトコンベア１７の一端に載置される。なお、ベ
ルトコンベア１７の一端に鶏卵１３が載置されたこと
は、トング開閉信号機５３が発する信号を照射位置受付
部３０５が受信することで検知し、照射位置受付部３０
５は、後述の速度センサ２１から受信する鶏卵１３の移
動速度を時間で積分しレーザマーキングを施す地点に鶏
卵１３が位置したことを検知し、レーザマーキングの開
始信号を形状データ受付部３０３に送信する。レーザマ
ーキングの開始信号を受信した形状データ受付部３０３
は、ＣＣＤカメラ９１から鶏卵１３の表面の画像データ
（被処理物たる鶏卵１３の形状を示すデータであり、照
射方向に対して略９０度をなす方向から撮影される。）
を受け付け、該受け付けた画像データを距離算出部３７
１に送信する。該画像データを受信した距離算出部３７
１は、鶏卵１３の形状を示すデータたる該画像データか
ら鶏卵１３の表面と照射されるレーザ光線の焦点との間
の距離を既知の技術に基づいて算出する。このようにし
て算出された鶏卵１３の表面と照射されるレーザ光線の
焦点との間の距離の一例を表３に示す。

【００４０】 （表３）鶏卵の表面とレーザ光線の焦点との間の距離の一例 変位Ｐ（ｍｍ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ・・・ 距離Ｄ（ｍｍ） 27.4 25.1 23.9 21.5 19.0 18.2 16.8 14.9 ・・・ なお、ここにいう変位Ｐ（ｍｍ）とは、鶏卵の搬送方向
に関して鶏卵の先頭部分を変位Ｐ＝０ｍｍとしたとき、
搬送方向に沿って搬送後方への変位を示している。この
ようにして求められた鶏卵の表面とレーザ光線の焦点と
の間の距離を示すデータは、距離−パラメータ変換部３
７３へ送信される。

【００４１】距離−パラメータ変換部３７３は、鶏卵の
表面とレーザ光線の焦点との間の距離に対応したパラメ
ータを記憶しており、距離算出部３７１から受信した各
距離を対応するパラメータに変換してゆく。距離−パラ
メータ変換部３７３が記憶している各距離に対応したパ
ラメータの一例を表４に示す。 なお、これらの距離Ｄの範囲とそれに対応するパラメー
タは、キーボード２５２を通じて自由に書き換えること
ができる。

【００４２】表４に示したような各距離に対応したパラ
メータを記憶した距離−パラメータ変換部３７３は、距
離算出部３７１から受信した各距離を対応するパラメー
タに変換する。その変換の一例を表５に示す。なお、表
５は、表３に示されたものを表４に示したもので変換し
たものである。 （表５）距離Ｄをパラメータに変換した一例 変位Ｐ（ｍｍ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ・・・ 距離Ｄ（ｍｍ） 27.4 25.1 23.9 21.5 19.0 18.2 16.8 14.9 ・・・ パラメータ 0.97 0.97 0.94 0.94 0.90 0.90 0.90 0.83 ・・・

【００４３】このようにして変換されたパラメータは距
離−パラメータ変換部３７３からパラメータ抽出部３７
５へ送信される。一方、パラメータ抽出部３７５は、照
射位置受付部３０５から鶏卵１３の位置を示す信号を常
時受信しており、該位置を示す信号から変位Ｐ（ｍｍ）
を算出し、変位Ｐ（ｍｍ）の小数点１位を四捨五入した
値に対応するパラメータを表５の記憶内容から抽出す
る。例えば、算出された変位Ｐ（ｍｍ）が６．６ｍｍで
あれば変位Ｐ＝７ｍｍのときのパラメータ０．９０を抽
出する。このように抽出されたパラメータはパラメータ
抽出部３７５から因子考慮部３１３へ送信される。

【００４４】ベルトコンベア１７の上面近傍に配設され
た温度計３０及び湿度計３２は、鶏卵１３の表面周囲に
おける温度と湿度とをそれぞれ検出し、該検出された温
度データ及び湿度データを因子受付部３０１へ常時送信
する。因子受付部３０１は、受信した温度データ及び湿
度データを因子考慮部３１３へ送信する。因子考慮部３
１３は、本装置１１の因子考慮部３１３と同様に、予め
各温度と各湿度に対応する温度湿度係数を記憶してお
り、因子受付部３０１から受信した温度データ及び湿度
データに該当する温度湿度係数を抽出し、該抽出された
温度湿度係数をパラメータ抽出部３７５から受信したパ
ラメータに乗じ、特定のパラメータを算出し決定する。

【００４５】決定された特定のパラメータは、因子考慮
部３１３から強度制御部３１５とＸ軸Ｙ軸制御部３１７
とに並列的に送信される。強度制御部３１５は、因子考
慮部３１３から受信した前記特定のパラメータに応じ
て、強度調整手段たるレーザ発生器５１が発生するレー
ザ光線の照射出力を制御する。具体的には、ここでは前
記特定のパラメータが、レーザ発生器５１が発生するレ
ーザ光線の出力と略比例するレーザ光線発生用の印加電
圧周波数（レーザ発生器５１は、対向する２つの電極間
に高周波電圧を印加することで該電極間に存するガス
（例えば、炭酸ガス等）の分子を励起させることでレー
ザ光線を発生させるが、このとき該２つの電極間に印加
する高周波電圧の周波数（印加電圧周波数）とレーザ光
線出力とは略比例するので、該周波数（印加電圧周波
数）を変化させることで該照射出力を変化させることが
できる。）であり、該印加電圧周波数を変えることで該
照射出力を変え、それにより被処理物たる鶏卵の表面に
照射されるレーザ光線強度を変える。一方、Ｘ軸Ｙ軸制
御部３１７は、予めレーザマーキングによって記載すべ
き内容を記憶しており（キーボード２５２から入力され
る）、因子考慮部３１３から受信した特定のパラメータ
に付随する変位Ｐに応じたレーザ光線の照射位置に対応
してＸ軸スキャンコントローラ４８とＹ軸スキャンコン
トローラ４６とに命令しＸ軸モータ４３とＹ軸モータ４
１とを駆動させ、レーザ光線の照射位置を調節する。な
お、本実施形態では鶏卵の生食期限たる「９９−１２−
３」が鶏卵の表面にレーザマーキングによって記載され
る。なお、レーザマーキングによって記載される内容
は、キーボード２５２を通じて自由に変更することがで
きる。

【００４６】続いて、以上の構成を有する本装置の動作
について前記コンピュータの動作を中心に説明する。図
７に前記コンピュータの動作を示すフローチャートを示
す。まず、照射位置受付部３０５は、ベルトコンベア１
７の一端に鶏卵１３が載置された信号（トング開閉信号
機５３が発する信号）を受け取った後、速度センサ２１
から受信する鶏卵１３の移動速度を時間で積分し鶏卵１
３の移動距離を算出することによりレーザマーキングを
施す地点に鶏卵１３が位置したかどうか判断（ｓ５０
１）し、レーザマーキングを施す地点に鶏卵１３が位置
したと判断した場合（ＹＥＳ）にはレーザマーキングの
開始信号を形状データ受付部３０３に発信し（ｓ５０
２）、レーザマーキングを施す地点に鶏卵１３が位置し
たと判断しない場合（ＮＯ）には再びｓ５０１に戻る。
なお、照射位置受付部３０５は、鶏卵１３の位置を示す
信号をパラメータ抽出部３７５へ常時送信する。

【００４７】レーザマーキングの開始信号を受信した形
状データ受付部３０３は、ＣＣＤカメラ９１から鶏卵１
３の表面の画像データを受け付け、該受け付けた画像デ
ータを距離算出部３７１に送信する（ｓ５０３）。該画
像データを受信した距離算出部３７１は、鶏卵１３の形
状を示すデータたる該画像データから鶏卵１３の表面と
照射されるレーザ光線の焦点との間の距離を算出する
（ｓ５０４）。このようにして求められた鶏卵の表面と
レーザ光線の焦点との間の距離を示すデータは、距離−
パラメータ変換部３７３へ送信される。

【００４８】距離−パラメータ変換部３７３は、受信し
た鶏卵の表面とレーザ光線の焦点との間の距離を示すデ
ータを、自らが記憶している該距離に対応したパラメー
タに照らし合わせパラメータに変換する（ｓ５０５）。
このようにして変換されたパラメータは距離−パラメー
タ変換部３７３からパラメータ抽出部３７５へ送信され
る。一方、パラメータ抽出部３７５は、照射位置受付部
３０５から鶏卵１３の位置を示す信号を常時受信してお
り、該位置を示す信号から変位Ｐ（ｍｍ）を算出し、変
位Ｐ（ｍｍ）の小数点１位を四捨五入した値に対応する
パラメータを距離−パラメータ変換部３７３から受信し
たパラメータから抽出する（ｓ５０６）。このように抽
出されたパラメータはパラメータ抽出部３７５から因子
考慮部３１３へ送信される。

【００４９】ベルトコンベア１７の上面近傍に配設され
た温度計３０及び湿度計３２は、鶏卵１３の表面周囲に
おける温度と湿度とをそれぞれ検出し、該検出された温
度データ及び湿度データを因子受付部３０１へ常時送信
する。因子受付部３０１は、受信した温度データ及び湿
度データを因子考慮部３１３へ送信する。因子考慮部３
１３は、パラメータ抽出部３７５から前記抽出されたパ
ラメータを受信すると、因子受付部３０１からの温度デ
ータ及び湿度データを受け付ける（ｓ５０７）。そして
因子考慮部３１３は、予め記憶している各温度と各湿度
に対応する温度湿度係数から、因子受付部３０１から受
信した温度データ及び湿度データに該当する温度湿度係
数を抽出（ｓ５０８）し、該抽出された温度湿度係数を
パラメータ抽出部３７５から受信したパラメータに乗
じ、特定のパラメータを算出する（ｓ５０９）。

【００５０】ｓ５０９において決定された特定のパラメ
ータは、因子考慮部３１３から強度制御部３１５とＸ軸
Ｙ軸制御部３１７とに並列的に送信され、所定のレーザ
マーキングが施される（ｓ５１０）。強度制御部３１５
は、因子考慮部３１３から受信した前記特定のパラメー
タに応じて、強度調整手段たるレーザ発生器５１が発生
するレーザ光線の照射出力を制御する。そしてＸ軸Ｙ軸
制御部３１７は、因子考慮部３１３から受信した（変位
Ｐ、特定のパラメータ）の中から変位Ｐに応じたレーザ
光線の照射位置に対応してＸ軸スキャンコントローラ４
８とＹ軸スキャンコントローラ４６とに命令しＸ軸モー
タ４３とＹ軸モータ４１とを駆動させ、レーザ光線の照
射位置を調節する。最後に、Ｘ軸Ｙ軸制御部３１７が必
要な全てのレーザマーキングが完了したか否か判断し
（ｓ５１１）、全てのレーザマーキングが完了したと判
断した場合（ＹＥＳ）には後述のｓ５１２に行き、全て
のレーザマーキングが完了したと判断しない場合（Ｎ
Ｏ）には前述のｓ５０６に行き残りのレーザマーキング
を行う。そして作業終了か否か判断し（ｓ５１２）、作
業終了であれば（ＹＥＳ）ＥＮＤであり、作業終了でな
ければ（ＮＯ）ｓ５０１に戻る。

【００５１】なお、これらの実施形態では、レーザ光線
の強度を変える物理量として、レーザ光線の照射出力の
ものを示したが、被処理物の表面へのレーザ光線の照射
面積が略一定になるようにレーザ光線の焦点距離を調節
するようにしてもよい。この焦点距離の調節は、集光レ
ンズの焦点距離を変えるようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置を示す概念図である。

【図２】図１に示した本装置のハードウエア構成を示す
概略ブロック図である。

【図３】図２に示したハードウエアとＲＯＭに記録され
るプログラムにより実現されるコンピュータの機能ブロ
ック図である。

【図４】本装置のコンピュータの動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】他の実施形態の本装置を示す概念図である。

【図６】他の実施形態の本装置を構成するコンピュータ
の機能ブロック図である。

【図７】他の実施形態の本装置のコンピュータのフロー
チャートである。

【図８】従来のレーザマーキング装置を示す概念図であ
る。

【図９】図８に示されたレーザマーキング装置によって
レーザ光線が照射された被処理物の断面図である。

【符号の説明】

１１、７１ 本装置 １３ 鶏卵 １５ 計量器 １７ ベルトコンベア １７ａ 駆動軸 １７ｂ 仕切板 １９ 駆動モータ ２１ 速度センサ ２３ レ−ザ照射装置 ２５ トング ３０ 温度計 ３２ 湿度計 ４１ Ｙ軸モータ ４３ Ｘ軸モータ ４６ Ｙ軸スキャンコントローラー ４８ Ｘ軸スキャンコントローラー ５１ レーザ発生器 ５３ トング開閉信号器 ９１ ＣＣＤカメラ １０１ レーザ光線 １０１ａ 集光レーザ光線 １０３ スキャナ １０５ Ｙ軸スキャナ １０５ａ Ｙ軸モータ １０５ｂ Ｙ軸反射鏡 １０７ Ｘ軸スキャナ １０７ａ Ｘ軸モータ １０７ｂ Ｘ軸反射鏡 １０９ 集光レンズ １１１ 被処理物 １１１ａ 表面 １１５ 従来のレーザマーキング装置 １２１ 焦点 １２３ 凹部 ２５１ａ ＣＰＵ ２５１ｂ ＲＡＭ ２５１ｃ ＲＯＭ ２５１ｄ インターフェイス ２５２ キーボード ３０１ 因子受付部 ３０３ 形状データ受付部 ３０５ 照射位置受付部 ３０７ 出力係数記憶部 ３０９ 出力係数読出部 ３１１ 出力係数抽出部 ３１３ 因子考慮部 ３１５ 強度制御部 ３１７ Ｘ軸Ｙ軸制御部 ３７１ 距離算出部 ３７３ パラメータ変換部 ３７５ パラメータ抽出部

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理物の表面にレーザ光線を照射して該
   表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置で
   あって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
   調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
   ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
   の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該被処理物の形状を示すデータを受け付ける形状データ
   受付手段と、を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた形状を示す
   データをも用いて該特定のパラメータを決定するもので
   あり、 該被処理物が卵であり、該形状を示すデータが該卵の重
   量である、レーザマーキング装置。
2. 【請求項２】被処理物の表面にレーザ光線を照射して該
   表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置で
   あって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
   調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
   ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
   の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該被処理物の形状を示すデータを受け付ける形状データ
   受付手段と、を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた形状を示す
   データをも用いて該特定のパラメータを決定するもので
   あり、 該形状を示すデータが、レーザ光線の照射方向に対して
   所定の角度をなす方向から撮影された該被処理物の表面
   の画像データである、 レーザマーキング装置。
3. 【請求項３】前記パラメータ決定手段が、前記受け付け
   られた形状を示すデータから前記表面と前記レーザ光線
   の焦点との間の距離を算出する距離算出手段と、該算出
   された距離から前記特定のパラメータを決定する距離−
   パラメータ変換手段と、を有するものである、請求項１
   又は２に記載のレーザマーキング装置。
4. 【請求項４】被処理物の表面にレーザ光線を照射して該
   表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置で
   あって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
   調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
   ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
   の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該被処理物の形状を示すデータを受け付ける形状データ
   受付手段と、を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた形状を示す
   データをも用いて該特定のパラメータを決定するもので
   あり、 該物理量がレーザ光線の照射出力である、 レーザマーキング装置。
5. 【請求項５】被処理物の表面にレーザ光線を照射して該
   表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置で
   あって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
   調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
   ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
   の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該被処理物の形状を示すデータを受け付ける形状データ
   受付手段と、を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた形状を示す
   データをも用いて該特定のパラメータを決定するもので
   あり、 該物理量がレーザ光線の焦点距離である、 レーザマーキング装置。
6. 【請求項６】前記被処理物が卵であり、前記形状を示す
   データが該卵の重量である、請求項４又は５に記載のレ
   ーザマーキング装置。
7. 【請求項７】前記パラメータ決定手段が、前記受け付け
   られた形状を示すデータから前記表面と前記レーザ光線
   の焦点との間の距離を算出する距離算出手段と、該算出
   された距離から前記特定のパラメータを決定する距離−
   パラメータ変換手段と、を有するものである、請求項４
   乃至６のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
8. 【請求項８】前記形状を示すデータが、レーザ光線の照
   射方向に対して所定の角度をなす方向から撮影された前
   記被処理物の表面の画像データである、請求項４、５又
   は７に記載のレーザマーキング装置。
9. 【請求項９】前記表面に施される前記レーザマーキング
   の濃さに影響を与える因子の値を受け付ける因子受付手
   段を有し、 前記パラメータ決定手段が、該受け付けられた因子をも
   用いて前記特定のパラメータを決定するものである、請
   求項４乃至８のいずれかに記載のレーザマーキング装
   置。
10. 【請求項１０】被処理物の表面にレーザ光線を照射して
    該表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置
    であって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
    調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
    ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
    の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該表面に施される該レーザマーキングの濃さに影響を与
    える因子の値を受け付ける因子受付手段と、 を備え、該パラメータ決定手段が、該受け付けられた因
    子をも用いて該特定のパラメータを決定するものであ
    り、 該物理量がレーザ光線の照射出力である、 レーザマーキング装置。
11. 【請求項１１】被処理物の表面にレーザ光線を照射して
    該表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置
    であって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
    調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
    ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
    の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該表面に施される該レーザマーキングの濃さに影響を与
    える因子の値を受け付ける因子受付手段と、 を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた因子をも用
    いて該特定のパラメータを決定するものであり、 該物理量がレーザ光線の焦点距離である、 レーザマーキング装置。
12. 【請求項１２】被処理物の表面にレーザ光線を照射して
    該表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置
    であって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
    調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
    ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
    の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該被処理物の形状を示すデータを受け付ける形状データ
    受付手段と、 該表面に施される該レーザマーキングの濃さに影響を与
    える因子の値を受け付ける因子受付手段と、 を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた形状を示す
    データと、該受け付けられた因子と、の両者をも用いて
    該特定のパラメータを決定するものである、レーザマー
    キング装置。
13. 【請求項１３】前記被処理物が卵であり、前記形状を示
    すデータが該卵の重量である、請求項１２に記載のレー
    ザマーキング装置。
14. 【請求項１４】前記パラメータ決定手段が、前記受け付
    けられた形状を示すデータから前記表面と前記レーザ光
    線の焦点との間の距離を算出する距離算出手段と、該算
    出された距離から前記特定のパラメータを決定する距離
    −パラメータ変換手段と、を有するものである、請求項
    １２又は１３に記載のレーザマーキング装置。
15. 【請求項１５】前記形状を示すデータが、レーザ光線の
    照射方向に対して所定の角度をなす方向から撮影された
    前記被処理物の表面の画像データである、請求項１２又
    は１４に記載のレーザマーキング装置。
16. 【請求項１６】被処理物の表面にレーザ光線を照射して
    該表面にレーザマーキングを施すレーザマーキング装置
    であって、 該表面に照射されるレーザ光線の強度を変える物理量を
    調整する強度調整手段と、 該表面とレーザ光線の焦点との距離に対応した特定のパ
    ラメータを決定するパラメータ決定手段と、 該決定された特定のパラメータに応じて該強度調整手段
    の前記物理量を制御する強度制御手段と、 該表面に施される該レーザマーキングの濃さに影響を与
    える因子の値を受け付ける因子受付手段と、 を備え、 該パラメータ決定手段が、該受け付けられた因子をも用
    いて該特定のパラメータを決定するものである、レーザ
    マーキング装置。
17. 【請求項１７】前記因子が、前記表面又は前記表面周囲
    における温度又は湿度の少なくとも１である、請求項９
    乃至１６のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
18. 【請求項１８】レーザ光線の照射位置を示す値を受け付
    ける照射位置受付手段を備え、 前記パラメータ決定手段が、該照射位置受付手段によっ
    て受け付けられた該照射位置を示す値に基づいて前記特
    定のパラメータを決定するものである、請求項１乃至１
    ７のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
19. 【請求項１９】前記被処理物が一定方向に移動してお
    り、 前記照射位置を示す値が前記被処理物の移動速度であ
    る、請求項１８に記載のレーザマーキング装置。