JPH06328275A - 鋼製小物へのコードマークマーキング方法及びコードマーク付鋼製小物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小さな光学的読み取り用コードマークが読み
取り装置により正確に読み取られるようにした。 【構成】 鋼製小物１の任意箇所に、その部分の表面の
微細さに対して明らかに差異のある大きさの凹凸によ
り、光学的読み取り用コードマーク２をレーザーマーキ
ングした。 【効果】 コードマークを鋼製小物自体にレーザーマー
キングにより付して光学的に読み取らすことができ、マ
ークの読み取りが正確に行われ、且つマークの耐久性が
飛躍的に高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、いわゆるコードマー
クを鋼製小物等の金属製品表面にマーキングする方法及
びこのようなマーキングをした鋼製小物もの関するもの
であり、特に小さな光学的読み取り用コードマークが読
み取り装置により正確に読み取られるようにしたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】バーコードのような光学的読み取り用コ
ードマークは、あらゆるものに利用されるようになって
きた。ところで、最近はコードマークにより書き込まれ
る情報量が多くなってきたため、いわゆる一方向にだけ
情報が書かれているようなバーコードでは書き込みスペ
ースが足りなくなってきた。

【０００３】そこで、縦横方向に情報が書き込めるいわ
ゆる二次元コードマークが使用されるようになってき
た。この形式のコードマークに属するものとしては、例
えば「カルラコード」、「ベリコード」、「データコー
ド」と称されるものが一般的に使用されるようになって
きている。このうちデータコードは米国特許第４９３９
５３４号に示されるものであり、縦横方向に升目状に仕
切られた枠内が黒と白に色分けされることにより一つの
コードマークとなっている。

【０００４】また、最近はコードマークが付されるもの
の種類も増え、例えば病院で使用されている鋼製小物等
の手術器械にもコードマークを付して病院内での手術機
械の管理などに使用されるようにもなってきた。鋼製小
物には小さいものが多いので、結果としてコードマーク
も小さくするような必要があり、例えば２ｍｍ四方位の
大きさにする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記、データコードの
場合には、このマークをカメラにより画像として取り込
み、その後に、この画像として表示される黒と白からな
るマークを０と１のマトリックスに変換して書き込まれ
ているデータを解読するようにしている。従って、デー
タを正確に解読するためには、マークをカメラにより画
像として取り込む際に、マークの黒と白を間違えずに正
確にはっきりと識別して画像として表示されるようにす
る必要がある。そして、マークが小さい場合にも黒と白
のカメラによる取り込みが正確に行われる必要がある。

【０００６】しかし、手術機械用の鋼製小物等に上記デ
ータコードを付して使用とする場合、鋼製小物は使用の
たびに洗浄消毒されることになるので、コードマークを
印刷したラベルを貼付したのでは、すぐにラベルが破れ
たりあるいはコードがかすれたりして読み取り不能とな
ってしまう。そこでこのような使用用途においては、鋼
製小物の表面に直接コードマークをマーキングすること
が望ましい。これは、手術用の鋼製小物に限らず、その
他の用途の金属製品においてもコードマークの耐久性は
問題となるところである。

【０００７】ところで、手術機械用の鋼製小物などに凹
凸を形成するようにしてマーキングした場合には、金属
表面の凹凸をカメラにより画像として取り込み、これを
黒と白のマークとして識別するようにしている。従っ
て、黒と白に印刷されたマークとは異なり、本来的には
色分けされていないものを、金属表面の凹凸のマークを
画像上は黒と白に識別することになるので、金属表面の
凹凸をカメラにより写した場合に、黒と白に正確に識別
されて再現される必要がある。

【０００８】しかし、従来一般に行われている刻印によ
る方法や、電解腐食による方法では、上記カルラコー
ド，ベリコード，データコードのような二次元コードマ
ークを小さく正確にマーキングすることははなはだ困難
である。

【０００９】また、金属表面にマーキングされた凹凸の
マークの場合には、金属表面の仕上の相違（例えば、鏡
面，梨地，ヘヤーライン等）によっても、光の反射状況
が異なるので、光の反射状況になるたけ左右されずにマ
ークが正確に読み取りができるようにマーキングする必
要がある。

【００１０】更に、上記手術機械用の鋼製小物の場合に
は、形状が一定しておらず、マークを付している部分が
扁平であるとは限らない。従って、マークが付してある
表面形状に関係なしに、マークが正確に読み取られるよ
うにマーキングする必要がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】特に、上記データコード
を使用する場合には、白と黒のセルの識別をそれぞれの
セルの中心部分で行っているので、この部分が白である
のか黒であるのかを正確に読み取れるようにしておく必
要がある。

【００１２】そして、鋼製小物の任意箇所にデータコー
ドを付す場合、その部分の表面の微細さ（凹凸）に対し
て明らかに差異のある大きさの凹凸によりデータコード
を付す必要がある。そうしておかないと、表面部分のも
ともとの凹凸が黒や白に識別されたりしてノイズとして
混入してしまい、本来のデータコードが正確に白と黒に
峻別された状態で画像として読み取られなくなってしま
うことになる。

【００１３】そこで、この発明にかかる鋼製小物へのコ
ードマークマーキング方法は鋼製小物の任意箇所に光学
的読み取り用コードマークを、レーザーによりマーキン
グするようにしたものである。そして鏡面仕上部には彫
り込みマーキングするようにし、また鏡面仕上以外の部
分には酸化マーキングするようにしたものである。

【００１４】また、この発明にかかるコードマーク付鋼
製小物は、鋼製小物の任意箇所に、その部分の表面の微
細さに対して明らかに差異のある大きさの凹凸により、
光学的読み取り用コードマークをレーザーマーキングし
たものである。

【００１５】

【作用】鏡面仕上部分にマーキングする場合には、彫り
込みマーキングとすることにより鏡面仕上部のハレーシ
ョンを上回るようにすることにより、彫り込み部と非彫
り込み部が白と黒に識別されて画像上読み取ることがで
きる。

【００１６】また、非鏡面仕上部分にマーキングする場
合には、酸化マーキングとしてマーキング部を黒くする
ことにより、鋼製小物の地色とマーキング部の色が完全
に異なるようにし、金属表面のもともとの凹凸を排除す
るようにする。

【００１７】そして、このようなマーキングをした鋼製
小物を、適当な読み取り装置により光学的に読み取るこ
とによって、コードマークを黒と白に正確に峻別して読
み取ることができることになる。

【００１８】

【実施例】次に、この発明にかかる鋼製小物へのコード
マークマーキング方法及びコードマーク付鋼製小物の一
実施例を図１に基づいて説明する。

【００１９】１は鋼製小物であり、２はレーザーマーキ
ングした前記のデータコードである。データコード２
は、所定の情報をコードマーク化したものであり、これ
は書き込まれる情報によりそのマーキング内容は異なる
ものである。

【００２０】図示した例では鋏を示したが、鋼製小物１
はこれに限定されるものではなく、メスや鉗子等の手術
用器械の他、その他各種の金属製製品について適用可能
である。また、レーザーマーキングされるコードマーク
はデータコード２に限らず、他のコードマークでも良い
のは言うまでもないことであり、例えば上記カルラコー
ドやベリコード等でもよい。なお、手術用の鋼製小物１
は一般的に、ステンレス鋼が使用されているが、金属材
料はこれに限定されるものではない。

【００２１】鋼製小物１のマーキング部が鏡面仕上の場
合には、彫り込みマーキングによりデータコード２をマ
ーキングする。彫り込みの深さは深いほどハレーション
の防止には効果的であるが、不必要に深く彫る必要はな
く過不足ないように適当な深さとすれば良い。

【００２２】また、鋼製小物１のマーキング部が鏡面仕
上以外であって凹凸がある場合には、酸化マーキングに
よりマーキング部を黒色とする。梨地やヘヤーライン等
の場合には、表面が滑らかでないので表面を彫った場
合、画像上はその凹凸がマーキングした凹凸かあるいは
本来の凹凸であるかが判別できないからである。

【００２３】このようなマーキングをすることにより、
その部分の表面の微細さに対して明らかに差異のある大
きさの凹凸により、鋼製小物１に光学的読み取り用のデ
ータコード２を付すことができ、これを光学的に読み取
った場合に、表面の仕上状態に左右されずに正確に白と
黒にデータコード２を識別することができる。

【００２４】次に、この発明に係るコードマーク付鋼製
小物を、コードマーク読み取り装置により読み取る方法
について説明する。まず、コードマーク読み取り装置の
一例を図２〜図４に基づいて述べる。

【００２５】３は被読み取り物載置台であり、４はこの
読み取り物載置台に垂設したカメラ取付軸である。５は
カメラ取付軸４に摺動して上下動する移動フレームであ
り、締付けネジ６により任意位置においてカメラ取付軸
４に固定できるようになっている。

【００２６】７は上下に開放した角形のカメラ取付フレ
ームであり、移動フレーム５に固着してある。８はカメ
ラ取付フレーム７の中央部分にレンズが被読み取り物載
置台１側となるように配設した赤外線カメラである。

【００２７】９はカメラ取付フレーム７の外側に対向す
るように配設したレーザービーム照射体取付軸であり、
それぞれの端部にはレーザービーム照射体１０，１０’
が斜め下方に向けて配設してある。レーザービーム照射
体１０は縦長の光となり他方のレーザービーム照射体１
０’の光は横長の光となるようにしてある。そして、相
互の光が赤外線カメラ６の焦点が一致する位置において
丁度十字型にクロスするようにしてある。

【００２８】１１は赤外線発光用の赤外線発光ダイオー
ドであり、照明ブロック１２には赤外線発光ダイオード
１１が二列に複数個ずつ配設してある。照明ブロック１
２の赤外線発光ダイオード１１を配設してある面は弧状
に湾曲してあり、赤外線発光ダイオード１１はこの湾曲
面に沿うように配設してある。１３は照明ブロック１０
の両側に設けた取り付け用の支軸である。

【００２９】１４は、照明ブロック取付板であり、カメ
ラ取付フレーム７の外側に固着してあるとともに、照明
ブロック１２の支軸１３挿入用の長孔１５が形成してあ
る。そして、照明ブロック１２の支軸１３が前記長孔１
５に挿入してあり、照明ブロック取付板１２により照明
ブロック１２をやや強めに挟持するようにして、その支
持角度及び支持位置が調節可能となっている。そして、
各照明ブロックはそれぞれ独立に照度の調節ができるよ
うになっている。図示した例では、４枚の照明ブロック
１２を４枚四角形状に配設するようにしてあるが、必ず
しもこのような照明によらなくても良い。また、場合に
よっては赤外線カメラによらず可視光線により通常のカ
メラを使用しても良い。

【００３０】次に、上記したコードマーク読み取り装置
を使用して、本発明に係るコードマーク付鋼製小物のコ
ードマークの読み取り方法を図５に基づいて説明する。
なお、被読み取り物となる手術用の鋼製小物１には、前
記したようにデータコード２をレーザービームにより酸
化マーキング又は彫り込みマーキングしてある。

【００３１】前記したように酸化マーキングの場合には
マーキング部分が黒色となっている。一方、彫り込みマ
ーキングの場合には、マーキングされたデータコード２
自体は白と黒には色分けされておらず、レーザービーム
により彫られた凹部と、金属表面部と同じであり何ら加
工されない結果凹部に対して相対的に凸となる凸部によ
りデータコード２は構成されていることになる。

【００３２】まず、データコード２のマーキングをして
ある鋼製小物１を被読み取り物載置台３の上に置く。そ
して、レーザービーム照射体１０及びレーザービーム照
射体１０’の光が丁度十字型にクロスする位置に、デー
タコード２が位置するように鋼製小物１の位置を調節す
るとともに、赤外線カメラ８の高さを調節する。

【００３３】次に、照明ブロック１２の角度と照度を調
整する。鋼製小物１の表面が鏡面仕上の場合には、ハレ
ーションを防ぐために、１枚の照明ブロック１２のみに
より照明するようにする。

【００３４】また、鋼製小物１の表面が梨地仕上の場合
には、表面が完全な平滑面ではなくて微細な凹凸があ
り、これらによる影が発生しやすいので、これを防止す
るために４枚の照明ブロック１２を全て同じ照度として
強く照明する。

【００３５】あるいは、鋼製小物１の表面がヘヤーライ
ン仕上の場合には、表面に一方向に微細なラインがあ
り、これらによるスジが発生しやすいので、これを防止
するためにラインの向きに対向する二つの照明ブロック
１２のみを点灯し、他の向きの対向する二つの照明ブロ
ック１２は消灯するようにする。なお、これらの照明方
法や照明角度等は、モニター１５を見ながら適宜調整す
る。

【００３６】そして、赤外線カメラ８により読み取られ
た画像情報は例えばサブコントローラー１６に入力され
る。赤外線カメラ８は撮像素子として４１万画素のＣＣ
Ｄを使用しており、そのうちの中央部分の横６８０ピク
セル，縦４８０ピクセルを画像として再現するようにし
ている。そして、サブコントローラー１６で黒と白の再
現性を高めるために、各ピクセル毎に１Ｈライン前の対
応するドットのデータを参考にして、次のラインの対応
するドットの出力を調整し、ハレーションや影を補正す
るようにしている。なお、必ずしもこのような補正は行
わなくても良い。

【００３７】また、サブコントローラー１６において、
マーキングが彫り込みマーキングであるか、あるいは酸
化マーキングであるかを自動的に判別して、または手動
により切換えて画像の白黒を反転させるようにしてい
る。すなわち、酸化マーキングの場合には、マーキング
部が黒色であるので画像にもマーキング部がそのまま黒
色に再現されるが、彫り込みマーキングの場合にはマー
キング部（凹部）がそのままでは白色に再現されてしま
うので、黒と白を逆転させて出力するようにしてある。

【００３８】サブコントローラー１６からの出力はモニ
ター１７及びコントローラー１８に入力される。モニタ
ー１７によりデータコード２がどのように読み取られて
いるかが視覚により確認できることになる。一方、コン
トローラー１８においてはサブコントローラー１６から
の画像情報としてのデータコード２を、０と１のマトリ
ックスに変換し更に文字情報に変換する。

【００３９】コントローラー１８において変換した文字
情報をコンピューター１９に入力し、コンピューター１
９に予め入力してある情報と比較し、コントローラー１
８からの入力を、所定の情報として処理記憶する。例え
ば、コンピューター１８に手術セットとしてどのような
鋼製小物１が必要であるのかを記憶させておき、これを
コントローラー１８からの情報と比較し、順次必要な鋼
製小物１のうちどれが入力されたかを記憶していくよう
にする。

【００４０】そして、データコード２の情報がコンピュ
ーター１９に正確に入力された場合には、逐次音声又は
画面等により入力が完了したことを表示する。また、画
像の読み取り状態が悪かったりして正確な情報として読
み取れない場合には、読み取り不能の警告音等を出力す
るようにする。このようにして、鋼製小物１にマーキン
グされたデータコード２の情報が順次コンピューター１
９に蓄積されていくことになる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る鋼製
小物へのコードマークマーキング方法によれば、鋼製小
物の任意箇所に光学的読み取り用コードマークを、レー
ザーによりマーキングするようにしたので、小さなマー
クでも正確にマーキングでき、微細なカルラコード，ベ
リコード，データコードのような二次元コードマークで
も読み取り装置により正確に読み取り可能となる効果を
有する。

【００４２】また、この発明に係るコードマークをマー
キングした鋼製小物によれば、鋼製小物の表面の凹凸に
影響されることなく、読み取り装置によりマーキングし
た凹凸のみを黒と白の画像として読み取ることができる
ので、彫り込みマーキングや酸化マーキングをコードマ
ークとして使用することができ、しかもマークをプリン
トしたラベルを貼付したものと比べて、鋼製小物自体に
レーザーマーキングしたので耐久性が飛躍的に高まると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼製小物の一例として鋏にデータコードを付し
たものを示した平面図である。

【図２】コードマーク読み取り装置の一例を示した正面
図である。

【図３】コードマーク読み取り装置の一例を示した平面
図である。

【図４】照明ブロックの拡大正面図である。

【図５】鋼製小物のコードマークをコードマーク読み取
り装置を使用して読み取る方法を示したシステム構成図
である。

【符号の説明】 １ 鋼製小物 ２ データコード ３ 被読み取り物載置台 ４ カメラ取付軸 ５ 読み取り装置 ６ 締付けネジ ７ カメラ取付フレーム ８ 赤外線カメラ ９ レーザービーム照射体取付軸 １０ レーザービーム照射体 １０’ レーザービーム照射体 １１ 赤外線発光ダイオード １２ 照明ブロック １３ 支軸 １４ 照明ブロック取付板 １５ 長孔 １６ サブコントローラー １７ モニター １８ コントローラー １９ コンピューター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593110074 インターナショナル データ マトリック ス インコーポレイテッド アメリカ合衆国、フロリダ州、クリアウォ ーター、スウィート 100、ノース 19 ユーエス 28050 (72)発明者 本田 宏志 千葉県船橋市栄町２丁目12番４号 株式会 社日音医理科器械製作所内 (72)発明者 鈴木 敏夫 東京都渋谷区渋谷２丁目15番１号 伊藤忠 エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 朝来野 邦弘 東京都品川区東品川２丁目３番12号 日本 ドライケミカル株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製小物の任意箇所に光学的読み取り用
   コードマークを、レーザーによりマーキングするように
   したことを特徴とする鋼製小物へのコードマークマーキ
   ング方法。
2. 【請求項２】 鋼製小物の鏡面仕上部に光学的読み取り
   用コードマークを、レーザーにより彫り込みマーキング
   するようにしたことを特徴とする鋼製小物へのコードマ
   ークマーキング方法。
3. 【請求項３】 鋼製小物の鏡面仕上以外の部分に光学的
   読み取り用コードマークを、レーザーにより酸化マーキ
   ングするようにしたことを特徴とする鋼製小物へのコー
   ドマークマーキング方法。
4. 【請求項４】 鋼製小物の任意箇所に、その部分の表面
   の微細さに対して明らかに差異のある大きさの凹凸によ
   り、光学的読み取り用コードマークがレーザーマーキン
   グしてあることを特徴とするコードマーク付鋼製小物。