JP6345028B2 - レーザ印字装置及びその印字処理制御方法並びに設定プログラム - Google Patents

Description

本発明はレーザ印字装置及びその印字処理制御方法並びに設定プログラムに関する。

特許文献１はレーザ印字装置を開示している。この業界では、「印字」というタームを、ワークの表面に印字パターンを付す意味で使用している。ここに印字パターンは文字（キャラクタ）、ロゴ、バーコード、二次元コードを含む。この明細書では、業界の慣習に従って「印字」というタームを使う。レーザ印字装置は、非接触の熱加工により対象物（以下、「ワーク」という。）の表面に印字する装置である。具体的には、ワークの表面でレーザビームを走査させることにより印字する。レーザ印字装置は、この業界では、「レーザマーカ」と呼ばれている。レーザマーカは次の利点を有している。

（１）ワークに印字した印字パターンが半永久的に消えない。
（２）小さな印字パターンを印字することができる。

レーザマーカが印字できる印字パターンは、文字、数字、図形、記号の他にバーコード、二次元コードを含み、識別可能な表示情報であると呼ぶことができる。レーザマーカは、樹脂、ガラス、木材、金属など様々な材料からなるワークに適用されている。

レーザマーカは、ユーザが任意に設定することにより例えば所望の二次元コードなどの所望の印字パターンを所望の位置に印字することができる（特許文献１）。ユーザは、ワークの表面性状、ワークの材質などを念頭に置いて、印字処理の工程の構成を決定する。この工程の最も典型的な例が下地工程である。また、印字工程の後に、白黒反転させたレーザビームの走査を行う工程を加えることで印字パターンの輪郭及び下地を綺麗にすることも行われている。

印字処理を複数の工程で構成する場合、従来、各工程毎にパラメータを設定する手法が採用されていた。工程を「ブロック」と呼ぶと、例えば二次元コードの印字処理を(1)下地工程、(2)印字工程、(3)白黒反転工程の３つのブロックで構成した場合、各ブロック毎に、少なくともエンコード内容、セルサイズ、座標などのパラメータ、各種の印字条件（レーザパワーなど）を入力する必要がある。

この手法により作成したブロックを実際の運用に適用するときには、各工程のブロックの順番を組み込む必要がある。すなわち、最初に下地工程、次に印字工程、その次に白黒反転工程が実行されるように、各工程のブロックの順番を誤りなく印字制御プログラムに組み込む必要がある。これにより、図２３を参照して、印字制御プログラムは、トリガを受けて（Ｓ１０１、Ｓ１０２）、下地工程を開始する（Ｓ１０３）。下地工程は第１設定ブロックの設定値に基づいて実行される。この下地工程が終了すると、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進んで、次のトリガを待って印字工程を開始する（Ｓ１０６）。印字工程は第２設定ブロックの設定値に基づいて実行される。この印字工程が終了すると、ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進んで、次のトリガを待って白黒反転工程を開始する（Ｓ１０９）。白黒反転工程は第３設定ブロックの設定値に基づいて実行される。この白黒反転工程が完了すると（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、印字制御プログラムが終了する。

特開２０１３−２４０８３４公報

図２４を参照して二次元コードを例に印字処理の設定を考えてみると、印字処理の設定は、要はセル単位で各セルをどのように処理するかを規定する作業であると言うことができる。

(1)ワークＷのどの位置に印字するか、つまり印字予定位置１の規定は、処理するセルを規定することと等価である。
(2)印字予定位置１において、印字を付す領域つまり印字領域２を規定するのも、黒を付す処理をするセルを規定することと等価である。
(3)印字領域２の周りに余白を設けるのも、余白領域つまりクワイエットゾーン３を規定するのも、クワイエットゾーン３を構成するセルを規定することと等価である。
(4)印字領域２に印字を付すということは、印字領域２のどのセルにレーザビームを当てるか当てないかを規定することと等価である。
(5)印字領域２のどのセルに対してどの程度のパワーのレーザビームを当てるか、つまりレーザパワーの設定も結局のところ印字領域２を構成する各セルを規定することと等価である。

この観点から従来の設定方法を検討すると、複数のブロック間で重複したパラメータの設定作業を強要していると言える。具体的に言うと、エンコード内容、セルサイズ、座標などのパラメータは全て同じ値に設定する必要がある。印字処理が例えば４つのブロックで構成されていた場合、一つのブロックで入力ミス（設定ミス）があると、他の３つのブロックが正しく入力されていたとしても印字品質に影響がある。したがって、同じ値を複数のブロックに設定する作業だけであると言っても、この作業は非常に神経を使う作業である。

例えば下地工程では、印字領域２の周りに所定のセルの数のクワイエットゾーン３を設定する必要があるが、このクワイエットゾーン３又は印字予定位置１の中心が印字領域２の中心と同じになるように座標を設定する必要がある。特に、角度をつけて印字予定位置１を回転させる場合は印字予定位置１の計算は容易ではない。

実際の運用において、印字予定位置１を変更する、エンコード内容を変更する場合、全てのブロックに対して設定変更や変更のための入力、例えば端子台や通信コマンドによる制御が必要となる。

本発明の目的は、設定作業を軽減することのできるレーザ印字装置及びその設定プログラムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、重複したパラメータの設定作業を省くことのできるレーザ印字装置及びその印字処理制御方法並びに設定プログラムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、複数の工程の順番を予め設定することのできるレーザ印字装置及びその印字処理制御方法並びに設定プログラムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、印字処理の制御を簡素化することのできるレーザ印字装置及びその印字処理制御方法並びに設定プログラムを提供することにある。

本発明は、印字処理の工程毎の各ブロック毎にパラメータを設定するという従来の考え方から脱却し、印字処理を構成する複数の工程で共通化できる共通パラメータと、各工程で個別に設定しなければならない個別パラメータとに分類する考え方を採用した点に特徴を有する。

図１を参照して、本発明が提案する考え方によれば、共通パラメータと、各工程毎の個別パラメータとの組み合わせで一つのブロックが構成されることになる。そして、各工程で設定しなければならないパラメータは、共通パラメータと個別パラメータとの組み合わせに過ぎないと言うことができる。勿論、共通パラメータだけで足りる工程もあり得る。

本発明によれば、複数の工程の間で重複したパラメータの設定を一回の作業で終わらせることができる。したがって、設定作業を簡素化することができる。また、重複した設定作業に伴う設定ミスの発生を防止できる。

本発明によれば、また、一群の共通パラメータと各工程毎の個別パラメータとの組み合わせで制御プログラムを作成することができるため、印字処理プログラムも一つのフローで足りる。したがって、印字処理の最初の工程を開始させるトリガを供給するだけで印字処理の一連の工程を連続的に実行させることができる。

上記の技術的課題は、本発明の一つの観点によれば、
複数の工程でレーザビームを走査させることにより、ワークの表面の所望の位置に各工程に応じた印字パターンを重ね書き印字し、所望の印字パターンを印字処理するレーザ印字装置であって、
前記重ね書き印字するために必要なパラメータを入力可能な設定画面を表示する表示部を有し、
前記設定画面が少なくとも共通パラメータ設定画面と、該共通パラメータ設定画面とは別の個別パラメータ設定画面で構成され、
前記共通パラメータ設定画面は、前記複数の工程に共通する共通パラメータを設定する項目を有し、
前記個別パラメータ設定画面は、前記複数の工程の各々の工程毎の個別パラメータを設定する項目を有し、
前記表示部にて選択された印字パターンの種類に応じて前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータを記憶した記憶手段を有し、
前記記憶手段は、前記表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々と、前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた対応関係情報を記憶しており、
前記記憶手段に記憶された対応関係情報が参照されることにより、前記共通パラメータが前記共通パラメータ設定画面に表示されることを特徴とするレーザ印字装置を提供することにより達成される。

前記の技術的課題は、本発明の他の観点によれば、
複数の工程でレーザビームを走査させることにより、ワークの表面の所望の位置に各工程に応じた印字パターンを重ね書き印字し、所望の印字パターンを印字処理するレーザ印字装置であって、
前記重ね書き印字するために必要なパラメータを入力可能な設定画面を表示する表示部を有し、
前記設定画面が少なくとも共通パラメータ設定画面と、該共通パラメータ設定画面とは別の個別パラメータ設定画面で構成され、
前記共通パラメータ設定画面は、前記複数の工程に共通する共通パラメータを設定する項目を有し、
前記個別パラメータ設定画面は、前記複数の工程の各々の工程毎の個別パラメータを設定する項目を有し、
前記表示部にて選択された印字パターンの種類に応じて前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータを記憶した記憶手段を有し、
前記記憶手段は、前記表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々と、前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた対応関係情報を記憶しており、
前記記憶手段に記憶された対応関係情報が参照されることにより、前記共通パラメータが前記共通パラメータ設定画面に表示され、
前記共通パラメータ設定画面が、前記複数の工程の順番を規定する順番設定項目を更に有するレーザ印字装置の印字処理制御方法であって、
前記レーザ印字装置で印字処理するときに、前記順番設定項目で設定された順番で前記複数の工程を連続的に順次実行させることを特徴とする印字処理制御方法を提供することにより達成される。

前記の技術的課題は、本発明の別の観点によれば、
複数の工程でレーザビームを走査させることにより、ワークの表面の所望の位置に各工程に応じた印字パターンを重ね書き印字し、所望の印字パターンを印字処理するレーザ印字装置の設定プログラムであって、
ユーザが入力可能な設定画面として少なくとも共通パラメータ設定画面と個別パラメータ設定画面とを前記レーザ印字装置の表示部に表示する機能を実現することができ、
前記共通パラメータ設定画面は、前記複数の工程に共通する共通パラメータを設定する項目を有し、
前記個別パラメータ設定画面は、前記複数の工程の各々の工程毎の個別パラメータを設定する項目を有し、
前記表示部にて選択された印字パターンの種類に応じて前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータをメモリから読み出す機能を実現し、
前記表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々と、前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた対応関係情報を記憶した前記メモリを参照することにより、前記共通パラメータを前記共通パラメータ設定画面に表示する機能を実現することを特徴とするレーザ印字装置の設定プログラムを提供することにより達成される。

本発明の他の目的、本発明の作用効果の詳細は、以下の本発明の実施例の詳しい説明から明らかになろう。

本発明の概念を説明するための図である。 本発明が適用可能なレーザマーカの全体構成図である。 本発明が適用可能な他のレーザマーカを含む印字システムの全体構成図である。 図３に例示の印字システムに含まれる他の実施例のレーザマーカの全体構成図である。 本発明に従う設定画面表示を実現するための機能ブロック図である。 実施例の第１、第２、第３の設定画面を使って設定作業する手順を説明するためのフローチャートである。 設定作業の最初に行う印字パターンの選択に用いられるツールバーの表示を説明するための図である。 二次元コードの印字パターンが選択されたときにＰＣの表示部に表示される第１、第２、第３の設定画面のＧＵＩである。 バーコードの印字パターンが選択されたときにＰＣの表示部に表示される第１、第２、第３の設定画面のＧＵＩである。 第１、第２、第３の設定画面に含まれる設定項目が「何を」「どこに」「どのように」に相当することを説明するための図である。 第１設定画面に含まれる工程設定項目の表示の変遷を説明するための図である。 第１設定画面を使って工程を設定することに伴って第３設定画面にタブが作成されることを説明するための図である。 第３設定画面のタブ「コード」を選択したときの表示例のＧＵＩである。 第３設定画面のタブ「下地」を選択したときの表示例のＧＵＩである。 印字処理が第１工程、第２工程、第３工程で構成されている場合の印字制御の手順を説明するためのフローチャートである。 印字工程に先だって第１〜第４の４つの下地工程を行う例を説明するための図である。 細字の文字を印字する例を説明するための図である。 太字の文字を印字する例を説明するための図である。 二次元コード、バーコードなどの各印字パターンにおける共通パラメータ、個別パラメータを説明するための一覧表である。 印字設定の際のプレビューの印字パターン表示を実際に一致させるためのプレビュー方法を説明するための図である。 一般的な二次元コードとその周囲のクワイエットゾーンとを設定したときのプレビュー表示を例示するための図である。 白黒反転した二次元コードを設定したときのプレビュー表示を例示するための図である。 従来の設定方法に従ったときの印字処理制御の手順を説明するためのフローチャートである。 ワークの所定の位置に設定した印字予定位置及び印字領域を説明するための図である。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

実施例のレーザマーカ（図２）：
図２を参照して、実施例のレーザマーカ１００は、レーザ励起部２００とレーザ出力部３００とを含む。レーザ出力部３００はレーザ発振部３０２を有している。レーザ発振部３０２はレーザ媒質３０４を含む。レーザマーカ１００は、レーザ媒質３０４で発振されたレーザビームＬbを対象物（ワーク）Ｗの表面上で走査させることで対象物Ｗの表面に印字パターンを印字する。

印字動作を制御する印字信号は、そのＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じてレーザビームＬbのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、その１パルスが発振されるレーザビームＬbの１パルスに対応するＰＷＭ信号である。ＰＷＭ信号は、その周波数に応じたデューティ比に基づいてレーザ強度を規定することができる。変形例として、周波数に基づいた走査速度によってレーザ強度を規定してもよい。

レーザ励起部２００はレーザ励起光源２０２と集光部２０４を有している。レーザ励起光源２０２には電源部２０６から定圧電源が供給される。レーザ励起光源２０２は半導体レーザやランプ等で構成される。具体的には、レーザ励起光源２０２は、複数の半導体レーザダイオード素子を直線状に並べたレーザダイオードアレイで構成されている。各素子からのレーザ発振がライン状に出力され、この出力は集光部２０４の入射面に入射される。集光部２０４は典型的にはフォーカシングレンズ等で構成され、そして、集光部２０４の出射面からレーザ励起光がレーザ出力部３００に向けて出力される。

レーザ励起部２００とレーザ出力部３００とは光ファイバーケーブル２０８によって連結されている。レーザ励起部２００が生成したレーザ励起光は上述したレーザ媒質３０４に入る。ここに、レーザ媒質３０４はロッド状の固体レーザ媒質（例えばＮｄ：ＹＶＯ₄）で構成され、その一方の端面からレーザ励起光を入力して励起され、他方の端面からレーザビームＬbを出射する、いわゆるエンドポンピングによる励起方式が採用されている。レーザ媒質３０４は、固体レーザ媒質に波長変換素子を組み合わせて、出力されるレーザビームＬbの波長を任意の波長に変換できるようにしてもよい。

レーザ媒質３０４の変形例として、レーザビームを発振させる共振器でレーザ媒質３０４を構成しないで、固体レーザ媒質の代わりに、波長変換のみを行う波長変換素子でレーザ媒質３０４を構成してもよい。この場合は、半導体レーザの出力光に対して波長変換を行えばよい。波長変換素子としては、例えばＫＴＰ（ＫＴｉＰＯ₄）、有機非線形光学材料や他の無機非線形光学材料、例えばＫＮ（ＫＮｂＯ₃）、ＫＡＰ（ＫＡｓＰＯ₄）、ＢＢＯ、ＬBＯや、バルク型の分極反転素子（ＬｉＮｂＯ₃（Periodically Polled Lithium Niobate ：ＰＰＬＮ）、ＬｉＴａＯ₃等）が利用できる。また、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ等の希土類をドープしたフッ化物ファイバーを用いたアップコンバージョンによるレーザの励起光源用半導体レーザを用いることもできる。

レーザ出力部３００は、レーザビームＬbを発生させる上述したレーザ発振部３０２を備える。レーザ発振部３０２は、上述したレーザ媒質３０４が放出する誘導放出光の光路に沿って所定の距離を隔てて対向配置された出力ミラー及び全反射ミラーと、これらの間に配されたアパーチャ、Ｑスイッチ等を備える。レーザ媒質３０４が放出する誘導放出光を、出力ミラーと全反射ミラーとの間での多重反射により増幅し、Ｑスイッチの動作により短周期にて通断しつつアパーチャによりモード選別して、出力ミラーを経てレーザビームＬbを出力する。

レーザ発振部３０２の変形例として、ＣＯ₂やヘリウム−ネオン、アルゴン、窒素等の気体を媒質として用いる気体レーザ方式を採用してもよい。例えば炭酸ガスレーザを用いた場合、レーザ発振部３０２は、内蔵電極を含むレーザ発振部３０２の内部に炭酸ガス（ＣＯ₂）が充填され、制御部３２０から与えられる印字信号に基づいて内蔵電極により炭酸ガスを励起してレーザ発振させる。

レーザマーカ１００はレーザビーム走査系３１０を有する。レーザビーム走査系３１０は、レーザ発振部３０２と光路を一致させたＺ軸スキャナを内蔵するビームエキスパンダ３１２と、Ｘ軸スキャナ３１４と、このＸ軸スキャナ３１４と直交するよう配置されたＹ軸スキャナ３１６とを備える。このレーザビーム走査系３１０は、レーザ発振部３０２より出射されるレーザビームＬbをＸ軸スキャナ３１４、Ｙ軸スキャナ３１６で対象物Ｗの表面上の作業領域で二次元的に走査させる。好ましくは、Ｚ軸スキャナ（図示せず）を設けて、このＺ軸スキャナで高さ方向にワーキングディスタンスすなわち焦点距離を調整できるようにするのが良い。これにより三次元状に印字加工が可能となる。なお、集光レンズであるｆθレンズは図示を省略している。

Ｘ軸、Ｙ軸スキャナ３１４、３１６は、光を反射するガルバノミラー３１４a、３１６aと、このガルバノミラー３１４a、３１６a、を回動軸に固定して回動するためのガルバノモータ３１４b、３１６bと、回動軸の回転位置を検出して位置信号として出力する位置検出部を備える。また各Ｘ軸、Ｙ軸スキャナ３１４、３１６はスキャナ駆動回路３１８に接続されている。スキャナ駆動回路３１８は制御部３２０に接続されている。そして制御部３２０から供給される制御信号によってＸ軸、Ｙ軸スキャナ３１４、３１６の動作が制御される。

ビームエキスパンダ３１２は、これに含まれるＺ軸スキャナによって、レーザ媒質３０４から出射するレーザビームＬbのスポット径を調整する機能が付加されている。スポット径を調整することで、ワーキングディスタンス（焦点距離）を調整することができる。すなわち、ビームエキスパンダ３１２で入射レンズと出射レンズとの相対距離を変化させることでレーザビームＬbのビーム径を拡大／縮小し、焦点位置も変化させることができる。このビームエキスパンダ３１２の具体的な構成は特開２００７−１１１７６３号公報に詳細に記載されていることから、この特開２００７−１１１７６３号の記載を援用することにより、ビームエキスパンダ３１２のこれ以上の説明を省略する。

ビームエキスパンダ３１２に含まれるＺ軸スキャナ及びＸ軸、Ｙ軸スキャナ３１４、３１６を制御することにより、ワーキングディスタンスを調整しながらレーザビームＬbを走査することができる。したがって、曲面状や段差状の対象物（ワーク）Ｗの三次元印字位置の全エリアに対して焦点距離を合わせた状態で高精度に且つ最小スポットで印字加工できる。

レーザマーカ１００は、レーザビーム走査系３１０のレーザビームの行路から分岐した受光軸３３０を有する撮像素子３３２を有し、この撮像素子３３２は実質的にカメラつまり撮像部を構成している。具体的に説明すると、レーザマーカ１００は、ビームエキスパンダ３１２と、Ｘ、Ｙ軸ガルバノミラー３１４a、３１６aとの間に配置されたハーフミラー３３４を有している。撮像素子３３２の受光軸３３０は、レーザビーム出射軸３３６が偏向されるハーフミラー３３４を介してレーザビーム出射軸３３６から分岐されている。

図２を引き続き参照して、参照符号３４０は距離測定用ポインタ光出射器を示す。距離測定用ポインタ光出射器３４０は、ワークに向けてレーザ光を出射し、その反射光を撮像素子３３２で受け止める。撮像画像に含まれるレーザ光の輝点の位置座標をワーキングディスタンスに置き換えて、所定のワーキングディスタンスとなるように印字データのＺ座標を補正する。

他の実施例のレーザマーカを含む印字システムの一例（図３、図４）：
図３は、例示としての印字システムの全体構成を示す。図４は、そのブロック図である。印字システム４００は、マーキングヘッド４０２と、マーキングヘッド４０２を制御するコントローラ４０４と、コントローラ４０４とデータ通信可能に接続された三次元加工データ設定装置つまりパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４０６とを有する。

ＰＣ４０６つまり三次元加工データ設定装置を使って、ユーザはワークＷの加工条件などを入力することができる。また、三次元加工データ設定装置４０６のディスプレイ上にパラメータの設定画面などを表示させて、コントローラ４０４に対して印字パターンを三次元加工データとして設定することができる。三次元加工データ設定装置４０６は、三次元加工データ設定プログラムをインストールしたパーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）で構成される。

コントローラ４０４には、必要に応じて各種外部機器４０８が接続される。外部機器４０８としては、例えばワーク搬送ラインで搬送されるワークＷの種別、位置等を確認するイメージセンサ等の画像認識装置、ワークＷとマーキングヘッド４０２との距離に関する情報を取得する変位計等の距離測定装置、所定のシーケンスに従って機器の制御を行うＰＬＣ、ワークＷの通過を検出するＰＤセンサその他各種のセンサ等を例示的に挙げることができる。

印字システム４００は、入力された対象物の印字面に加工パターンを仮想的に一致させるように加工パターン情報を平面状から三次元空間座標データに変換して、対象物の印字面が三次元の凹凸面であっても比較的容易に印字パターンを設定してこれを対象物の表面に印字できる。三次元加工データの設定は例えば特開２００７−１１１７６３号公報に三次元加工データの具体的な手法が記載されていることから、この特開２００７−１１１７６３号公報の全文を本明細書に援用することにより、その説明を省略する。

コントローラ４０４は、メイン制御回路４１０、ワーク加工情報記憶部４１２、電源回路４１４、励起光源４１６を有し、また、レーザビーム増幅器４１８を含むレーザ発振器ユニットを有する。コントローラ４０４によってレーザ発振の制御やレーザビームの走査制御が実行される。励起光源４１６は、レーザ媒質を励起するための励起光を生成するＬＤ（レーザダイオード）などの発光素子と集光レンズとを含む。

レーザビーム増幅器４１８は、コアにレーザ媒質が添加された光ファイバーを含み、このファイバー式のレーザビーム増幅器４１８を用いてレーザビームを増幅することによりエネルギー密度の高い高出力のレーザビームを生成することができる。このレーザビーム増幅器４１８は、低出力の種光を発生させるマスターオシレータ部、種光を増幅するパワーアンプ部、ポンピング用光源装置、アイソレータなどで構成され、マスターオシレータ部及びパワーアンプ部は、レーザ媒質としてイッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類元素が添加された希土類ドープ光ファイバーによって構成される。

レーザビーム増幅器４１８は、例えば、レーザ発振を制御するためのＱスイッチを設けるのが好ましく、Ｑスイッチの切り替えにより、連続発振をパルス発振に変換することができ、ピークパワーの大きなパルス波を生成することができる。なお、レーザビーム増幅器４１８としては、種光を生成するＬＤを直接にオン又はオフすることによって、パルス発振可能な発振器のように、Ｑスイッチ無しで構成してもよい。

コントローラ４０４とマーキングヘッド４０２とは光ファイバーケーブル４２０によって連結されている。光ファイバーケーブル４２０には、レーザビーム増幅器４１８でレーザビームが直接的に入力される。すなわち、光ファイバーケーブル４２０は、レーザビーム増幅器４１８によって増幅されたレーザビームをマーキングヘッド４０２に伝送するデリバリファイバーである。

マーキングヘッド４０２は、光アイソレータ４２２、ビームエキスパンダ４２４、ビームサンプラー４２６、シャッタ４２８、フォトインタラプタ４３０、ダイクロイックミラー４３２、Ｚ軸スキャナ４３４、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６、パワーモニタ４３８及びガイド光源４４０を含む。

光アイソレータ４２２は、光ファイバーケーブル４２０の端面から出射されたレーザビームを通過させ、戻り光を抑制する戻り光抑制手段を構成し、光ファイバーケーブル４２０を介して伝送されたレーザビームをビームエキスパンダ４２４へ入力する順方向の伝送を許容し、逆方向への伝送を禁止する。光アイソレータ４２２は、例えば、アパーチャ、偏光子、ファラデー回転子によって構成される。アパーチャは、通過光を制限するための遮断板である。偏光子は、複屈折結晶からなるロッド状の光学素子である。ファラデー回転子は、磁界の印加によって偏光面を回転させる磁気光学素子である。

ビームエキスパンダ４２４は、レーザビームのビーム径を可変に制御するビーム径可変手段を構成し、光アイソレータ４２２と光軸を一致させて配置される。このビームエキスパンダ４２４は、光路上に配置された複数のレンズによって構成され、レンズ間の距離を調整することにより、ビーム径を所望の値に変換している。ビームサンプラー４２６は、ビームエキスパンダ４２４を通過したレーザビームの一部をダイクロイックミラー４３２に向けて反射させ、他の一部をパワーモニタ４３８側へ透過させる光学素子である。

パワーモニタ４３８は、ビームサンプラー４２６を透過したレーザビームを受光し、レーザパワーを検出するレーザパワー検出用センサであり、レーザパワーの検出結果をパワーレベル検出信号としてコントローラ４０４内のメイン制御回路４１０へ出力する。この様なパワーモニタ４３８としては、例えば、サーモパイル（熱電堆）、或いは、フォトダイオードが用いられる。

シャッタ４２８は、レーザビームを必要に応じて遮断するための遮断装置であり、遮断板や遮断板を移動させる駆動機構によって構成される。このシャッタ４２８は、ビームサンプラー４２６及びダイクロイックミラー４３２間に配置されている。

フォトインタラプタ４３０は、シャッタ４２８が閉じているか否かを光学的に検出する光学センサである。ダイクロイックミラー４３２は、特定波長の光のみを反射し、他の波長の光を透過させる光学素子であり、シャッタ４２８を通過したレーザビームをＺ軸スキャナ４３４に向けて反射し、ガイド光源４４０からのガイド光をそのまま透過させる。

Ｚ軸スキャナ４３４は、光路上に配置された１又は２以上のレンズと、レンズを移動させるレンズ駆動用モーターによって構成されるレーザビームの走査機構であり、レンズを変位させることによって、マーキングヘッド４０２から出射されるレーザビームの焦点位置を光軸方向に調整することができる。また、Ｚ軸スキャナ４３４は、レーザビームの集光機能を有している。なお、このＺ軸スキャナ４３４は、ワークＷの高さに追随してレーザビームの焦点位置を光軸方向に移動させることが可能な走査機構である。

Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６は、交差する回転軸にそれぞれ配置された２つのガルバノミラーと、これらのガルバノミラーを回転させるガルバノミラー駆動用モーターによって構成される。Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６はレーザビームの走査機構である。Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６は、ガルバノミラーを軸回転させることによって、レーザビームを光軸と交差する方向に走査させる。ここでは、加工対象面に照射されるレーザビームの光軸方向をＺ軸方向と呼び、光軸と交差する互いに平行でない２つの方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向と呼ぶ。

Ｚ軸スキャナ４３４を通過したレーザビームは、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６のガルバノミラーによって反射され、ワークＷに照射される。ガイド光源４４０は、レーザビームＬbの照射位置をワークＷ上で可視化するためのガイド光を生成する光源装置である。ガイド光源４４０から出射されたガイド光は、ダイクロイックミラー４３２を透過し、レーザビームの光路に入る。レーザビームの光路に入ったガイド光は、Ｚ軸スキャナ４３４及びＸ軸・Ｙ軸スキャナ４３６を経てワークＷに照射される。

ワーク加工情報記憶部４１２は、ワークＷのレーザ加工に関する情報をワーク加工情報として保持するメモリである。ワーク加工情報として、文字などの印字パターンをワークＷ上に加工する際の加工線の描画情報、レーザ発振を制御するためのレーザ出力制御情報などを含む。加工線の描画情報は、レーザビームの照射目標を示す三次元位置情報、例えば、座標データからなる。また、レーザ出力制御情報としては、例えば、レーザビームのピークパワー、パルス幅、繰返し周波数などが保持される。

ピークパワーは、パルスエネルギーをパルス幅で除算することによって得られる物理量である。パルス幅は、ピークパワーの半分程度のパワーレベルにおけるパルス波の時間長であり、繰返し周波数は、パルス発振の周波数である。また、中心波長は、レーザビーム増幅器４１８により生成されるレーザビームの波長である。

メイン制御回路４１０は、ワーク加工情報記憶部４１２内に保持されているワーク加工情報に基づいて、励起光源４１６、レーザビーム増幅器４１８、Ｚ軸スキャナ４３４、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６及びシャッタ４２８を制御する制御手段を構成する。具体的には、メイン制御回路４１０は、レーザ出力制御情報に基づいて、マーキングヘッド４０２から出射されるレーザビームのピークパワーやパルス幅を調整するための発振器制御信号を生成し、そして、励起光源４１６及びレーザビーム増幅器４１８へ制御信号を出力する。

メイン制御回路４１０は、また、レーザ出力制御情報や描画情報に基づいて、Ｚ軸スキャナ４３４のレンズ駆動用モーター、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６のミラー駆動用モーター、及び、シャッタ４２８を制御するための駆動信号を生成し、この各種の制御信号をＺ軸スキャナ４３４、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６及びシャッタ４２８へ出力する。

この印字システム４００においても、Ｚ軸スキャナ４３４及びＸ軸・Ｙ軸スキャナ４３６を制御することにより、ワーキングディスタンスを調整しながらレーザビームＬbを走査することができる。したがって、曲面状や段差状の対象物（ワーク）Ｗの三次元印字位置の全エリアに対して焦点距離を合わせた状態で高精度に且つ最小スポットで印字加工できる。

図４を参照して、印字システム４００は、Ｚ軸スキャナ４３４と、Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ４３６つまりガルバノミラーとの間にハーフミラー４５０を有している。このハーフミラー４５０は、レーザビームの出射軸４５２から分岐した受光軸４５４を生成する。この受光軸４５４は撮像素子４５６の受光軸である。撮像素子４５６は実質的にカメラつまり撮像部を構成する。

図４を引き続き参照して、参照符号４６０は距離測定用ポインタ光出射器を示す。距離測定用ポインタ光出射器４６０の機能は、前述した距離測定用ポインタ光出射器３４０（図２）と同じであるので、その説明を省略する。

図２に図示のレーザマーカ１００及び図３、図４に図示のレーザ印字システム４００によれば、同じステージ１１で印字及び読み取りを実施することができる。そして、この印字及びこれに続く読み取りは、共通の座標系を使って行うことができる。

図５は、図３、図４に図示のレーザ印字システム４００のブロック図である。勿論、図２に図示のレーザマーカ１００についても実質的に同じである。

図５を参照して、レーザ印字システム４００は、ＰＣ４０６にレーザ印字データ設定プログラムをインストールすることにより印字設定機能が実現される。

コントローラ４０４は、ワーク搬送ラインで搬送されるワークの種別、位置などを認識する外部機器４０８などと送受信してワークＷに対して印字を実行する。

印字制御に必要なパラメータの設定はＰＣ４０６を使って行うことができ、設定された項目はコントローラ４０４の記憶部に記憶される。そして、コントローラ４０４は、記憶部の設定値を参照しながら印字処理プログラムに従って印字処理を制御する。なお、ＰＣ４０６にて設定された項目は、ＰＣ４０６のメモリにも記憶される。

図６は、印字設定の手順を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、ステップＳ１で、ブロックの種類つまり印字パターンの種類を選択する。印字パターンの種類は、「文字列」、「バーコード」、「二次元コード」、「ロゴ・フォト」から選択可能である。

図７は、ＰＣ４０６の表示部に表示されているツールバーの一部を図示してある。ツールバーには、アイコン及び文字で「文字列」「バーコード」「二次元コード」「ロゴ・フォト」が横並びに表示される。ユーザは、所望のアイコンをクリックすることで概略的な「何を」のうち、所望の印字パターンの種類を選択することができる。なお、本実施形態では、図７に示す選択画面は、印字パターンの種類を選択する設定画面として、後述する図８に示す設定画面と別個に存在しているが、本発明はこれに限られず、例えば図８に示す第１設定画面に組み込まれていてもよい。つまり、本実施形態における「第１設定画面」として、図７に示す選択画面を含む一の表示領域（或いは一ウィンドウ）になっていても、別の表示領域（或いは別ウィンドウ）になっていてもよい。

図６に戻って、上述したステップＳ１で選択した印字パターンの種類に対応した第１設定画面がＰＣ４０６に表示される（Ｓ２）。図８は、「二次元コード」を選択したときにＰＣ４０６に表示されるＧＵＩである第１設定画面〜第３設定画面を示す。第１〜第３の設定画面の切り替えは、ページ送り「次へ」ボタン又は「戻る」ボタンを押し下げることにより行うことができる。また、図８を参照すると、第１設定画面〜第３設定画面の上段に「印字データ」、「レイアウト」、「印字条件」のボタンが横並びに配置されているのが分かるであろう。「印字データ」は第１設定画面を意味し、「レイアウト」は第２設定画面を意味し、「印字条件」は第３設定画面を意味する。所望のボタンを押すことにより、第１〜第３の設定画面のなかの所望の画面を表示させることができる。

図８は、第１〜第３の設定画面の変遷を示す。上述したように第１〜第３の設定画面には、各々、「印字データ」、「レイアウト」、「印字条件」のボタンが横並びに配置されている。そして、この「印字データ」、「レイアウト」、「印字条件」のボタンに加えて三角印の表示がある。この三角印の指し示す方向はユーザの設定作業の順番を意味している。この三角印を見ることで、ユーザは次に呼び出すべき設定画面を知ることができる。すなわち、三角印は、ユーザに対して設定の手順を指し示す意味を有している。

図８は、ユーザが「二次元コード」の印字パターンを選択したときの第１〜第３設定画面の表示態様を示す。図９は、ユーザが「バーコード」の印字パターンを選択したときの第１〜第３設定画面の表示態様を示す。図８の左の第１設定画面と図９の左の第１設定画面とを対比すると良く分かるように、「二次元コード」のときにはシンボルサイズ、セルサイズの設定項目が表示される（図８）。これに対して「バーコード」のときには高さ、ナロー線幅の設定項目が表示される（図９）。このように、ユーザが選択する印字パターンの種類に応じて異なる設定項目が第１設定画面に表示される。

バーコードに関する図９は、また、第３設定画面に表示されるタブによって表示が変わることを説明するための図である。図９の右側の２つの第３設定画面を参照すると、第３設定画面には、「下地」「コード」のタブが用意されている。図９の２つの第３設定画面のうち、左の第３設定画面はタブ「下地」の表示を示し、右の第３設定画面はタブ「コード」の表示を示す。タブ「下地」では、下地処理に関連した印字条件の設定項目が表示される。タブ「コード」では、コードに関連した印字条件の設定項目が表示される。

なお、図８の右側に図示の第３設定画面（二次元コード）では、「下地」、「コード」、「白黒反転」のタブが用意されている。図８、図９を対比すると分かるように、第３設定画面のタブは印字パターンの種類に応じたタブが表示される。

図６に戻って、先ず第１設定画面で印字データに関する設定が終わると（Ｓ２）、次に第２設定画面に表示を切り替えてレイアウトに関する設定を行うことができる（Ｓ３）。そして、このレイアウトの設定が終わると、第３設定画面に表示を切り替えて印字条件に関する設定を行うことができる（Ｓ４）。この第３設定画面は、印字処理を構成する複数の工程の各々について印字条件を設定することができる（Ｓ６→Ｓ４）。そして、この一連の設定作業が完了すると、ステップＳ５からステップＳ７に進んでテスト印字を実行し、印字結果がＮＧであればステップＳ４に戻って設定値の調整を行った後に再度、テスト印字を実行する。そして印字結果がＯＫであれば、ステップＳ９に進んで実際の運用、つまり設定値に基づく印字処理プログラムが実行される（Ｓ９）。

図８に戻って、図８は、表示の遷移を示すために、第１〜第３の設定画面を横並びに描いてあるが、例えば、第１、第２設定画面というように２つの画面を横並びに表示するようにしてもよいし、第１〜第３の設定画面の３つの画面を横並びに表示するようにしてもよい。いずれせよ、「印字データ」、「レイアウト」、「印字条件」のいずれかのボタンを押し下げることにより、該当する設定画面がアクティブ状態となり、ユーザが入力可能となる。また、図８に示されるように、文字「印字データ」と文字「レイアウト」との間、文字「レイアウト」と文字「印字条件」との間には、設定順を誘導する誘導表示として、三角印が表示されている。ユーザは、この誘導表示に従って、効率良くパラメータ設定を行うことができる。

また、第１設定画面と第２設定画面とを統合して一つの設定画面で構成してもよい。すなわち、「印字データ」「レイアウト」の各設定項目を含む設定画面であってもよい。更に、印字パターンの種類の選択を第１設定画面で行うようにしてもよい。

図８の第１〜第３の設定画面の各々は図１０の第１〜第３の設定画面に対応している。図１０を参照して、第１設定画面は「何を」に関する設定項目で構成されている。第２設定画面は「どこに」に関する設定項目で構成されている。第３設定画面は「どのように」に関する設定項目で構成されている。第１〜第３の設定画面を使って設定したパラメータは相互に関連した印字情報として一つの設定ブロックを構成する。

図８、図１０を参照して、第１設定画面は、二次元コードのエンコード内容、二次元コードの種類、セルサイズ、シンボルサイズつまり印字パターンの大きさ、白黒反転の有り無し、クワイエットゾーン幅（セルの数）の設定項目が存在している。図７を参照して説明したメニューから例えば「文字列」を選択したときには、この文字列に対応した設定項目が第１設定画面に表示される。つまり、メニュー（図７）で選択可能な印字パターンの種類に対応した設定項目で第１設定画面が構成され、この第１設定画面を使って「何を」印字するのかを規定する設定ができる。

図８、図９，図１０を参照して、第１設定画面は、印字処理を構成する工程を設定し且つその順番を設定する項目を備えている。図８に図示の第１設定画面において、「形式」と表記されている欄で、印字処理を構成する工程を設定することができる。そして、この「形式」に加入した工程（図示の例で言えば、一番上の「下地」は下地工程を意味し、その下の「コード」は印字処理を意味している。）の上からの順番が工程の順番に相当する。

図１１は、第１設定画面において「形式」欄を抽出した図である。現在、第１番目に「下地」、第２番目に「コード」、第３番目に「コード（白黒反転）」が設定されている。例えば、２番目の「コード」を選択した後に削除ボタンを押し下げると「コード」の設定を解除することができる。また、「コード」を選択した後にアップボタンを押し下げると「コード」の順番を一つ繰り上げることができる。逆に、「コード」を選択した後にダウンボタンを押し下げると「コード」の順番を一つ繰り下げることができる。上記の操作によって、印字処理における各工程の順番を設定することができる。

また、追加ボタンを押すとメニューが画面に出現し、この中から例えば「コード」を選択すると、この「コード」を追加することができる。

図８を参照して、第１設定画面で工程を設定すると、第３設定画面にタブが作成される。図１２は、第１設定画面及び第３設定画面の要部を抽出した図である。図示の例で説明すれば、第１設定画面で３つの工程つまり、第１番目に「下地」、第２番目に「コード」、第３番目に「コード（白黒反転）」を設定すると、前述したように第３設定画面には、左から順に「下地」、「コード」、「コード（白黒反転）」のタブが生成される。すなわち、第１設定画面で工程を設定すると、設定した工程の数に応じた且つ各工程に対応するタブが第３設定画面に作成される。

引き続き図８を参照して、第１設定画面は、二次元コードの構成、二次元コードの１セルの高さ、二次元コードの全体のサイズ（セルサイズ）、クワイエットゾーンのセル数を設定する項目を有している。ユーザが印字パターン種類として「文字列」を選択したときには、字列を構成する文字、各文字の高さの設定項目などが表示される。ユーザが印字パターン種類として「バーコード」を選択したときには、バーコードの構成、バーコードの高さの設定項目などが表示される。ユーザが印字パターンとして「ロゴ・フォト」を選択したときには、印字予定領域（印字ブロック）の高さの設定項目などが表示される。

更に図８を参照して、真ん中に図示の第２設定画面は、前述したように「どこに」印字するか、に関する設定項目で構成されている（図１０）。この第２設定画面は、ワークＷの印字位置（Ｘ座標、Ｙ座標）及び回転角度（θ）の他に、ワークＷの表面形状（円柱、球など）の設定項目を含んでいる。なお、図８に図示の第２設定画面の中段に「ブロック基準点」という文字があり、この「ブロック基準点」の文字の下の矩形の下辺の真ん中に塗り潰しのマークがある。この塗り潰しのマークの点が基準点であることを意味している。

図８の右側に図示の第３設定画面は、「どのように」印字するか、に関する設定項目で構成されている（図１０）。第１設定画面で、印字処理を構成する工程を設定すると、これに関連して第３設定画面にタブが形成される。すなわち、印字処理を構成する工程が一つ増えると、増加した工程に対応した設定項目を含むページが作成され、このページにタブが付される。つまり、コード工程、白黒反転工程、下地工程の各ページは、各工程に対応する設定項目を含んでいる。

図１３は、「コード」のタブが付された第３設定画面を示す。図１４は、「下地」のタブが付された第３設定画面を示す。図１３を参照して、コード工程又は白黒反転工程では、この第３設定画面を使って、印字するセルと、印字しないセルとが混在する領域の塗り潰しに適した塗り潰しパターンが選択されることになる。

図１４は、「下地」のタブが付された第３設定画面を示す。下地処理では、印字予定領域のベタ塗りに適した塗り潰しパターンが設定されることになる。

第３設定画面は、レーザパワー、レーザビームのスキャンスピード、パルス周波数、塗り潰し線間隔（印字線幅）などの印字条件に関する設定項目を有する（図１０）。例えばレーザーパワーの設定値を他の工程でも使うときには、レーザパワーの欄の右に見られるチェックボックス（共通）をチェックすればよい。これにより、レーザパワーの設定値が他のタブ（ページ）に自動的に転写される。したがって、工程間での重複した設定値の入力作業を省くことができる。

設定値を共通化できる設定項目は、レーザパワー、スキャンスピード、パルス周波数、スポット可変、印字回数、塗り潰し線間隔である。

図８に図示の第３設定画面の各タブ毎に設定値を入力することで、各工程での印字条件を設定することができる。

図１を参照して説明した「共通パラメータ」は、実施例では、第１、第２の設定画面を使って設定したパラメータが相当する。また、図１を参照して説明した「個別パラメータ」は、第３設定画面を使って設定したパラメータが相当する。第１、第２の設定画面を使って設定されたパラメータは共通パラメータとして及び第３設定画面を使って設定されたパラメータは個別パラメータとして一つのブロックを構成し、このブロックは、ＰＣ４０６の記憶部又はコントローラ４０４の記憶部（図５）に記憶される。

図８に図示の第３の設定画面を見ると分かるように、レーザパワーに相互依存する塗り潰し線間隔（印字間隔）が表示されるため、ユーザはレーザパワーを設定すると共に、同じ設定画面で塗り潰し線間隔（印字間隔）の調整を行うことができる。換言すれば、第３設定画面でプレビューを確認しながら所望の設定を行い、そして印字テストを行うことができる。そして、望み通りの印字になるまで、同じ第３設定画面だけを使って相互関連するパラメータを調整することができる。

すなわち、設定する順番がユーザの感覚と一致するためマニュアル書を読まなくても感覚的な手順で設定作業を行うことができる。換言すれば表示部の表示を切り替えることなく、印字位置の平行移動や回転移動などの合同な座標変換によって実現できるパラメータや、ワークの印字面の形状に相当するパラメータを設定できる。

ワークの種類やワークの表面性状によって印字したときの発色が異なる。つまりレーザパワーやスキャン速度などによって発色が違ってくる。これらは「どのように」の第３設定画面の設定項目である。この「どのように」に関連するパラメータは、何回か印字テストを行いながら試行錯誤を繰り返して最適な条件を発見するしかない。最も試行錯誤しなければならない相互依存関係の設定項目が第３設定画面に表示されるため、設定画面を切り替えることなく、印字条件設定画面つまり第３設定画面だけで設定作業を完了することができる。

このように、相互依存する複数のパラメータの設定項目が第３設定画面に含まれているため、ユーザは、表示されている項目を見ることで、これらが相互依存関係のあるパラメータであることを認識することができる。つまり、ユーザが設定しなければならないパラメータの相互依存性の有り無し又は相互依存性の粗密を表示画面を見ることで認識することができる。

また、第１〜第３の設定画面に表示する項目は、第１設定画面でユーザが設定した内容を第２、第３の設定画面に反映した設定項目が表示される。したがって、ユーザは表示部の表示を見ながら順次、必要な項目に限定したなかで設定作業を進めることができる。例えば、「何を」（第１設定画面）に関して文字列を横書きにする印字パターンを設定した場合、この文字列を板状のワークに印字する場合には、具体的には印字予定領域の左下の位置を座標上に指定するが、文字列を円弧状ワークに印字する場合には、文字列の円弧状のレイアウトの円の中心座標を指定する。

上述した第１〜第３の設定画面を使って設定したパラメータに基づいて印字処理プログラムが実行される。図１５を参照して、印字処理の運用を説明すると、トリガを受けて（Ｓ２１）、印字処理がスタートする（Ｓ２２）。この例では、印字処理が第１〜第３の工程で構成されている。図８に図示の例で説明すれば、第１設定画面（図８、図９、図１０）で設定した順番に従って、第１工程が下地処理工程であり、第２工程が印字処理工程であり、第３工程が白黒反転処理工程である。この白黒反転処理によって下地と印字パターンとの境界が鮮明になり且つ下地の汚れを掃除することができる。

印字処理スタートで先ず、第１工程が、共通設定と第１工程に関する個別設定に基づいて実行される（Ｓ２３）。この第１工程が終了すると、ステップＳ２４からステップＳ２５に進んで次の第２工程が、共通設定と第２工程に関する個別設定に基づいて実行される。この第２工程が終了すると、ステップＳ２６からステップＳ２７に進んで次の第３工程が、共通設定と第３工程に関する個別設定に基づいて実行される。そして、この第３工程が終了すると印字処理が終了する。

実際の運用において、印字処理を複数の工程で構成する場合、様々な組み合わせがある。図１６は、下地工程を４回繰り返した後に印字する例を示す。４回の下地工程では、例えば第１回目の下地工程でレーザビームをＸ軸、Ｙ軸方向に走査し、第２回目の下地工程では、第１回目の走査方向を時計方向４５度回転させた方向にレーザビームを走査し、第３回目の下地工程では、第２回目の走査方向を時計方向４５度回転させた方向にレーザビームを走査し、第４回目の下地工程では、第３回目の走査方向を時計方向４５度回転させた方向にレーザビームを走査する。

図１６に例示の印字処理は、典型的には、鋳肌のように表面が荒れているワークに印字するときに採用される。この図１６の印字処理を行うことで、ワークＷの表面を整わせた後に印字するため、印字パターンを際立せることができる。

他の印字処理を例示すれば次の通りである。
（１）下地（白色）工程と次の印字（黒色）工程との組み合わせ：
ワークＷの表面が黒色の場合、下地工程により印字の周囲を白くして印字の読み取り率を高めることができる。
（２）下地（白色）工程と次の印字（黒色）工程と次の白黒反転印字工程の組み合わせ：
最後の白黒反転印字することで、下地や黒色の印字の輪郭を綺麗にすることができる。

上記の（１）、（２）の例はコントラストを高めることのできる組み合わせと言うことができる。

次の例は、下地処理を丁寧に繰り返す必要があるワークＷに対して適用される。
（３）下地（白色）工程の５回の繰り返しと次の印字（黒色）工程との組み合わせ：
鋳肌のように表面が荒れているワークＷに適用される。

二次元コードでは、コードの周囲を包囲するクワイエットゾーンを設定するのが通常である。バーコードの場合、バーコードの上下にクワイエットゾーンを設けるのを省き、バーコードの左右にクワイエットゾーンを設けるようにしてもよい。

文字を印字する場合、クワイエットゾーンに関し、一つの文字単位でクワイエットゾーンを設ける場合と、文字列を単位にクワイエットゾーンを設ける場合とを想定した設定項目を設定画面に設けるのがよい。

図１７は細字の文字を印字する例を示し、図１８は太字の文字を印字する例を示す。図１８に図示の太字の文字を印字する場合白黒反転印字工程を加えてもよい。

ロゴを印字する場合、下地工程を行ってロゴの周囲を囲む矩形のクワイエットゾーンを設けるのが好ましい。

図１９は、印字パターンの種類つまり「二次元コード」「バーコード」「文字（細文字、太文字）」「ロゴ」の各々において共通設定と個別設定とを分類した一覧である。図中、○印は設定項目を意味している。

図１９を参照して、「二次元コード」には「セルサイズ」に○印が付されている。また、「バーコード」には「バーコード高さ」、「バーコードナロー幅」に○印が付されている。また、「文字」には「文字高さ」、「文字幅」、「文字間隔」に○印が付されている。更に、「ロゴ」には「ロゴの高さ」、「ロゴの幅」に○印が付されている。これらの共通パラメータは、“印字パターンの面積”に関するパラメータであると言うことができる。また、共通のパラメータとして、全ての印字パターンの種類において、「Ｘ座標」、「Ｙ座標」に○印が付されている。「Ｘ座標」、「Ｙ座標」は「印字パターンの座標位置」に関するパラメータであると言うことができる。

印字処理が複数の工程つまり重ね書き工程を有している場合、各工程での印字パターンの面積、印字パターンの位置を整合させる必要がある。これを共通パラメータにすることで、各工程での印字パターンの面積及び位置つまり各セルに対する処理を整合させることができる。

図１９の一覧は、実施例のレーザマーカ１００又は印字システム４００の記憶部に記憶される。そして、この一覧テーブルを参照して第１〜第３設定画面に表示する設定項目が決定される。すなわち、ユーザが選択した印字パターンの種類の各々に対応した共通パラメータが表示情報としてレーザマーカ１００又は印字システム４００の記憶部に記憶されており、この表示情報を参照して第１〜第３設定画面に表示する設定項目が決定される。

図９及び図１９を用いて、本発明について補足説明する。上述したように、図１９の一覧は、表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々（二次元コード、バーコード、文字、ロゴ）と、共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた参照テーブルであって、この参照テーブルはＰＣ４０６内のメモリに記憶されている。なお、この参照テーブルは、「対応関係情報」の一例であって、例えば二次元コードが入力されるとセルサイズが決定・出力される数式モデルなど、対応関係情報の形式の如何は問わない。

ＰＣ４０６内の処理部（ＣＰＵ等）は、メモリに記憶された参照テーブルを参照して、ユーザにより選択された印字パターンの種類に応じて特定される共通パラメータを共通パラメータ設定画面に表示する。具体的には、図９の枠で囲っているように、ユーザによって印字パターンの種類としてバーコードが選択された場合には、一番左に示す第１設定画面にて、「高さ」（バーコード高さの略称）と「ナロー幅」（バーコードナロー幅の略称）の設定項目が表示される。これは、図１９の一覧において、バーコードと、「バーコード高さ」「バーコードナロー幅」とが対応付けられているからである。図１９によれば、バーコードと対応付けられているのは、「エンコード内容」「コード種類」「Ｘ座標」「Ｙ座標」「クワイエットゾーン」である。図９に示すように、「エンコード内容」「コード種類」「クワイエットゾーン」は、上述の「バーコード高さ」「バーコードナロー幅」とともに第１の設定画面に表示され、「Ｘ座標」「Ｙ座標」は、第２の設定画面に表示される。

実施例に係るレーザ印字装置では、“印字ブロック”という概念を導入している。具体的に説明すると、例えば図９の第１〜第３の設定画面では、印字処理が「下地」工程と「コード」工程とを有し、これらを重ね書きするときの設定画面を示しているが、これら「下地」と「コード」は、それぞれ異なる印字ブロックとしてＰＣ４０６のメモリに記憶される。つまり、「下地」が第１の印字ブロックとして、「コード」が第２の印字ブロックとして、メモリに記憶される。したがって、重ね書きするときの「複数の工程」の各工程は、これに対応する各印字ブロックと１対１の対応関係にあるため、本明細書でいう「共通パラメータ」は、複数の印字ブロックに共通するパラメータと言い換えることができる。この場合、まず、図９の第１の設定画面に示されるように、「下地」を示す第１の印字ブロックと「コード」を示す第２の印字ブロックとで共通する共通パラメータとして、「高さ」や「ナロー幅」が表示され、ユーザによって所望の値に設定される。次に、図９の第２の設定画面に示されるように、第１の印字ブロックと第２の印字ブロックとで共通する共通パラメータとして、「Ｘ座標」や「Ｙ座標」を設定する項目が表示され、ユーザによって所望の値に設定される。最後に、図９の第３の設定画面に示されるように（図９の右２つの設定画面）、「レーザパワー」「スキャンスピード」「パルス周波数」「スポット可変」「印字回数」など、第１の印字ブロックと第２の印字ブロックとで個別に設定すべき個別パラメータが、タブにより切替表示される。

ここで、図９では、タブによる切替表示を採用しているが、本発明はこれに限られない。例えば、１つの設定画面（１つのウィンドウ）において、第１の印字ブロックについての個別パラメータを設定する設定領域と、第２の印字ブロックについての個別パラメータを設定する設定領域と、を別々に表示させるようにしてもよい。要するに、共通パラメータ設定画面は、複数の印字ブロックに共通する共通パラメータを設定する項目を含む設定領域を有し、個別パラメータ設定画面は、複数の印字ブロックの各々の印字ブロックごとの個別パラメータ（レーザパワー等）を設定する項目を含む設定領域を有する、と言い換えることができる。

第１〜第３の設定画面で設定した印字を事前に確認するためにプレビューできるのが好ましい。このプレビュー画面においてユーザの設定の結果と実際の印字とが同じに表示するのが好ましい。図２０は、下地とコードとの関係でプレビューの表示態様を変える例を説明するための図である。図２１は、黒色の二次元コードの周りに矩形のクワイエットゾーンを設置した設定でのプレビュー表示例を示す。図２２は、白黒反転した二次元コードを設定した場合のプレビューの表示例を示す。図２１及び図２２に示されるように、ＰＣ４０６の表示部（モニタ）には、レーザビームにより印字可能な印字可能エリアと（一対一で）対応する設定エリアが表示されており、この設定エリアに、重ね書き印字を事前に確認するためのプレビュー表示が行われる。具体的には、複数の工程（複数の印字ブロック）で印字する印字パターンの組み合わせに応じて、実際に重ね書き印字される印字パターンが設定エリアに表示される。

１００ 本発明が適用可能なレーザマーカ
３１４ Ｘ軸スキャナ
３１４a ガルバノミラー
３１４ｂ ガルバノモータ
３１６ Ｙ軸スキャナ
３１６a ガルバノミラー
３１６ｂ ガルバノモータ
３３０ 受光軸
３３２ 撮像素子
４００ 本発明が適用可能な他の印字システム
４０２ ヘッド部（マーキングヘッド）
４０４ コントローラ
４３６ Ｘ軸・Ｙ軸スキャナ

Claims (8)

1. 複数の工程でレーザビームを走査させることにより、ワークの表面の所望の位置に各工程に応じた印字パターンを重ね書き印字し、所望の印字パターンを印字処理するレーザ印字装置であって、
   前記重ね書き印字するために必要なパラメータを入力可能な設定画面を表示する表示部を有し、
   前記設定画面が少なくとも共通パラメータ設定画面と、該共通パラメータ設定画面とは別の個別パラメータ設定画面で構成され、
   前記共通パラメータ設定画面は、前記複数の工程に共通する共通パラメータを設定する項目を有し、
   前記個別パラメータ設定画面は、前記複数の工程の各々の工程毎の個別パラメータを設定する項目を有し、
   前記表示部にて選択された印字パターンの種類に応じて前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータを記憶した記憶手段を有し、
   前記記憶手段は、前記表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々と、前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた対応関係情報を記憶しており、
   前記記憶手段に記憶された対応関係情報が参照されることにより、前記共通パラメータが前記共通パラメータ設定画面に表示されることを特徴とするレーザ印字装置。
2. 前記共通パラメータが、印字パターンの面積に関するパラメータと、印字パターンの座標位置に関するパラメータの少なくとも一方のパラメータを含む、請求項１に記載のレーザ印字装置。
3. 前記表示部にて、前記複数の工程で印字する印字パターンの組み合わせに応じて、重ね書き印字を事前に確認するためのプレビュー表示を行うプレビュー手段を更に有する、請求項１又は２に記載のレーザ印字装置。
4. 前記共通パラメータ設定画面が、前記複数の工程の順番を規定する順番設定項目を更に有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ印字装置。
5. 前記共通パラメータ設定画面が、印字データに関する設定項目を有する第１設定画面と、レイアウトに関する設定項目を有する第２設定画面で構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザ印字装置。
6. 前記複数の工程が、少なくとも下地工程と印字工程とで構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ印字装置。
7. 請求項４に記載のレーザ印字装置の印字処理制御方法であって、
   前記レーザ印字装置で印字処理するときに、前記順番設定項目で設定された順番で前記複数の工程を連続的に順次実行させることを特徴とする印字処理制御方法。
8. 複数の工程でレーザビームを走査させることにより、ワークの表面の所望の位置に各工程に応じた印字パターンを重ね書き印字し、所望の印字パターンを印字処理するレーザ印字装置の設定プログラムであって、
   ユーザが入力可能な設定画面として少なくとも共通パラメータ設定画面と個別パラメータ設定画面とを前記レーザ印字装置の表示部に表示する機能を実現することができ、
   前記共通パラメータ設定画面は、前記複数の工程に共通する共通パラメータを設定する項目を有し、
   前記個別パラメータ設定画面は、前記複数の工程の各々の工程毎の個別パラメータを設定する項目を有し、
   前記表示部にて選択された印字パターンの種類に応じて前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータをメモリから読み出す機能を実現し、
   前記表示部にて選択可能な複数の異なる印字パターンの種類の各々と、前記共通パラメータ設定画面に表示する共通パラメータとを対応付けた対応関係情報を記憶した前記メモリを参照することにより、前記共通パラメータを前記共通パラメータ設定画面に表示する機能を実現することを特徴とするレーザ印字装置の設定プログラム。