レーザ印字装置、そのプログラム
【課題】 印字対象物が円筒形状等で回転するものであっても、問題なく明瞭に印字できるようにする。
【解決手段】 メインコントローラ２４は、レーザ印字コントローラ２３ｂに対して指示を送り、レーザ印字ヘッド２３ａからのレーザ光によりワーク３（円柱体）の周面にレーザ印字を行わせるが、その際、印字対象物の直径に応じて、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出し、更に印字する文字列の内容や回転速度その他の印字条件に応じて、移動体文字列の印字幅が上記最適印字幅の範囲内となるようにするスキャンスピードを算出して上記指示を送る。
【解決手段】 メインコントローラ２４は、レーザ印字コントローラ２３ｂに対して指示を送り、レーザ印字ヘッド２３ａからのレーザ光によりワーク３（円柱体）の周面にレーザ印字を行わせるが、その際、印字対象物の直径に応じて、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出し、更に印字する文字列の内容や回転速度その他の印字条件に応じて、移動体文字列の印字幅が上記最適印字幅の範囲内となるようにするスキャンスピードを算出して上記指示を送る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ印字装置に係わり、特に印字対象が曲面形状を有するものであっても問題なく印字できるレーザ印字装置、そのプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品等の印字対象物に対して印字（文字以外（記号、図等）も含む）する方法として、一般的な印刷インクを用いる印刷法、捺印による方法等が用いられてきたが、近年、レーザ発振器からのレーザ光を利用した印字が行われるようになってきた。特に、ガルバノミラー系を用いたスキャン光学系による一筆書きによるレーザ印字方法は、プログラムにより簡単に印字内容を変更できるので、各種レーザ印字方法の中で最も多く使用されてきた。
【０００３】
このようなレーザ印字（マーキング）を行うレーザ印字装置に関して、例えば特許文献１には、間欠搬送ベルト上を間欠移送されるＩＣパッケージ等の被印字物に対して、レーザ発振器及びレーザヘッド（スキャン光学系＋撮像光学系）とによってレーザ光を走査することで印字を行い、同時にレーザ光出射軸と同軸で被印字物の印字面を撮像することが記載されている。
【０００４】
従来のレーザ印字装置では、ＩＣパッケージ等のような印字面が平面の被印字物に対しては、特に問題なく印字を行える。しかし、例えばジュース缶、ビール缶等の缶やペットボトルのような円筒形状の被印字物（以下、円筒ワークと呼ぶ）に対しては、焦点距離の問題等により、上手く印字できない場合がある。勿論、これは、円筒形状に限らず、曲面を有するワーク全てに言えることであるが、曲面である故に、例えば曲面の頂点において焦点距離があっていても、そこから徐々に曲面に沿って距離が離れていくと、当然、どこかで焦点が合わなくなり、印字できなくなるか、そうでなくても印字品質は落ちることになる。
【０００５】
従来では、この様な円筒ワークに対しては、例えば特許文献２記載のように、円筒ワークに対して直接レーザ光印字するのではなく、まずラベルに対してレーザ光印字を行い、このラベルを円筒ワークに貼り付ける方法が採られている。
【特許文献１】特開平９−２２０６８６号公報
【特許文献２】特開平６−１６６１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のレーザ印字装置では、被印字物が例えば円筒形状のように曲面を有するワークである場合には、焦点距離等の問題により上手く印字できないという問題があった。この問題は、ワーク移動方向に文字列を印字する場合（例えば円筒ワークを回転させる場合における横方向に文字列を印字する場合）に、特に顕著になる。
【０００７】
また、円筒ワークには様々な種類があり、円筒の直径も様々である。この為、印字対象の円筒ワークを変更することで、その直径が変わると、当然、対応する焦点距離も変わることになるが、従来のレーザ印字装置ではレーザ装置が固定型であるものが多く、固定されたレーザ装置を、印字対象のワークの直径が変わる毎に、その都度取り替えを行い且つ焦点距離の調整を行う必要があった。現状では焦束点より３(mm)以上ずれると正常な印字が行えなくなる為、専門家が調整を行わなければならず、一般の作業員は調整を行えない。勿論、固定型ではない場合にも、焦点距離の調整を行う必要がある。
【０００８】
本発明の課題は、レーザ印字装置において、被印字物が円筒等の曲面を有する形状であっても問題なく明瞭に印字できるようにし、又は被印字物が円筒の場合にその直径が変わっても焦点距離の調整を自動的に行え、更に当該焦点距離の調整がレーザマーカとカメラの両方を同時に行えるレーザ印字装置、そのプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ印字装置は、印字対象物が曲面を有し印字面が移動するものである場合に、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する最適印字幅算出手段と、印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する移動体文字列長算出手段と、前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出するスキャンスピード算出手段とを有するように構成する。
【００１０】
レーザマーカは所定の印字範囲を有し、この印字範囲内に印字可能であるが、印字対象物が例えば円筒、円柱等のような曲面を有するものである場合、印字範囲内であっても焦点深度の関係で正常に印字できなくなるエリアが存在する。この為、上記最適印字幅算出手段により最適印字幅を算出している。そして、この最適印字幅の範囲内で移動体文字列を印字する為に必要なスキャンスピードを、上記スキャンスピード算出手段で算出し、レーザマーカはこの算出したスキャンスピードで印字を行うことになる。尚、移動体文字とは、移動する印字対象物に印字する為に用いる“くずし文字”である。
【００１１】
また、上記レーザ印字装置において、例えば、前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を更に有するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザ印字装置、そのプログラム等によれば、被印字物が円筒等の曲面を有する形状であっても問題なく明瞭に印字できるようにできる。また、被印字物が円筒の場合にその直径が変わっても焦点距離の調整を自動的に行え、更に当該焦点距離の調整がレーザマーカとカメラの両方を同時に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本例のレーザ印字装置に係わる構成を示す図であり、図１は機構構造図、図２はコントロール装置の構成図、図３はその具体例の構成図である。
【００１４】
まず、図１に示す機構構成図について説明する。図１において、印字対象物であるワーク３は、基本的には略円柱（又は円筒）形状のワーク（上記円筒ワークに相当）であり、不図示の搬送機構やハンド機構によって搬送及び持ち上げされて、ワークテーブル９上に載せられる。ワークテーブル９は、本例では円柱状の形状となっており、ワーク回転用サーボモータ７によって回転駆動される。ワーク回転用サーボモータ７は、後述する図２等に示すコントロール装置によって制御されることで、現在の印字対象ワーク３の径に応じて回転速度（rpm）を変えることで、ワーク３の径の大きさに係わらずラインスピードが一定になるように、ワークテーブル９を回転させる。
【００１５】
ワークテーブル９の下方には軸１０（サーボ軸）が水平に渡されており、軸１０の両端には、それぞれ、任意の長さ分、雄ネジが切られている。また、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５には、それぞれ、軸１０の直径とほぼ同じ内径の孔４ａ、５ａが設けられており、孔４ａ、５ａの内側には雌ネジが切られており、上記軸１０の雄ネジと嵌合するようになっている。これより、軸１０の両端には、それぞれ、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５が取り付けられると共に、焦点調整用サーボモータ６によって軸１０を回転駆動すると、この軸１０の回転によって左螺子ステージ４、右螺子ステージ５が軸１０に沿う水平方向に移動することになる。
【００１６】
更に、例えば図上右側から見て、軸１０を時計回り方向に回転させた場合には、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５は両方とも内側（ワーク３に向かう方向）に移動し、軸１０を反時計回り方向に回転させた場合には、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５は両方とも外側（ワーク３から離れる方向）に移動するようなネジの切り方となっている。そして、移動距離は同じとなるようになっている。
【００１７】
左螺子ステージ４、右螺子ステージ５の上部には、それぞれ、レーザマーカ１、画像処理用カメラ２が取り付けられている。そして、これら各ステージ４、５の初期位置は、例えば後述するマスターワークを用いて調整されている。すなわち、レーザマーカ１、画像処理用カメラ２は、各々、後述するマスターワークの円筒頂点からの距離がその焦点距離となるように設置されている。尚、当然、ワーク３は、その中心軸がワークテーブル９の中心軸と一致する位置に載置されるようになっている。
【００１８】
以上によって、焦点調整用サーボモータ６によって軸１０を回転駆動することで、レーザマーカ１の焦点距離と、画像処理用カメラ２の焦点距離を、同時に調整することができる。換言すれば、レーザ焦点距離自動調整と画像焦点距離自動調整を同時に行うことができる。この調整制御は、図２等に示すコントロール装置によって行われ、詳しくは後述する。
【００１９】
また、ワークテーブル９の裏側には位相角度が印されており、アブソリュート・エンコーダ８によってこれを検出することで、印字タイミングや撮像タイミングを判別する。図１の例では、画像処理用カメラ２は、ワークテーブル９の中心軸を基準にすると、レーザマーカ１から角度１８０°の位置にあるので、基本的には印字タイミングから略１８０°回転したタイミングで撮像を行うことになるが、後述するように遅れ分を先読みする処理を行う必要がある。詳しくは後述する。
【００２０】
また、印字位置が任意である場合は上記の通りでよいが、印字位置が指定されている場合（例えば上流工程で製品名が印刷されており、本装置においてこの製品名の直ぐ後に製造年月日を印字する等）には、上記印字タイミングは、画像処理用カメラ２で印字指定場所の画像（上記例では製品名が印刷された場所の画像）を検出することで決定する。勿論、この場合、画像処理用カメラ２によって撮像した画像データを、文字認識装置等により認識して、認識結果が上記製品名と一致するか否かを判別している。
【００２１】
また、図１には示していないが、バーコードリーダも備えられている。上記焦点距離自動調整は、ワーク３の径が変わる毎に行われるが、その為には、これから印字対象となるワーク３の径を認識する必要がある。これは、本装置の上流において例えば搬送中に直径を計測するセンサ等を用いて計測してもよいし、本装置の上流工程においてワーク３に印刷されているバーコードを、上記バーコードリーダによって光学的に読み取って判別してもよい。尚、これは、通常、各ワーク３毎に行う必要はなく、例えば１ロット単位で、そのロットの最初のワーク３について行えば済む。尚、バーコードリーダは、ハンディタイプでもよいし固定タイプでもよい。
【００２２】
次に、図２、図３に示すコントロール装置の構成図、その具体例について説明する。
図２において、図１に示す構成と同一のものには同一符号を付してあり、その説明は省略する。
【００２３】
図示のコントロール装置２０は、画像処理コントローラ２１、アブソリュート・コントローラ２２、メインコントローラ２４、主操作盤２５、及び副操作盤２６を有する。また、レーザマーカ１は、レーザ印字ヘッド２３ａとレーザ印字コントローラ２３ｂとから成る。更に、図１では不図示であったバーコードリーダ１１が主操作盤２５に接続されている。
【００２４】
メインコントローラ２４は、画像処理用カメラ２、アブソリュート・エンコーダ８、及びレーザ印字ヘッド２３ａの制御に関しては、それぞれ、画像処理コントローラ２１、アブソリュート・コントローラ２２、レーザ印字コントローラ２３に指示を送り、これら各コントローラにより制御を行わせる。ワークテーブル９の回転制御、焦点距離自動調整に関しては、直接、ワーク回転用サーボモータ７、焦点調整用サーボモータ６を駆動制御する。
【００２５】
上記各コントローラへの指示や直接制御は、バーコードリーダ１１によって読み取った情報と予め登録されている情報に基づいて行う。また、上記指示は、例えば、バーコードにより識別した商品品種に対応するプログラム番号を送るものであり、各コントローラ２１〜２３は、指示されたプログラム番号のプログラムを実行する。
【００２６】
図４に、上記予め登録されている情報の一例を示す。図示のデータテーブルは、例えばメインコントローラ２４内の記憶部（メモリ等）に記憶されており、品種ＩＤに対応付けて、フィーダ幅、ワーク直径、レーザマーカ・プログラムＮｏ．、カメラ・プログラムＮｏ．、アブソリュート・プログラムＮｏ．が格納されている。
【００２７】
バーコードの情報には、そのワークの品種（例えば、ミルクコーヒー、ブラックコーヒー、オレンジジュース等）を示す品種ＩＤが含まれているものとする。そして、メインコントローラ２４は、バーコードリーダ１１によって読み取った品種ＩＤを用いて上記データテーブルを検索することで、該当するレコードを抽出する。そして、該当するレコードのレーザマーカ・プログラムＮｏ．、カメラ・プログラムＮｏ．、アブソリュート・プログラムＮｏ．を、それぞれ、各コントローラ２１〜２３に送るが、これと共に、該当するレコードのフィーダ幅、ワーク直径Ｄを用いて、フィーダ幅の調整、焦点距離の調整を行う。
【００２８】
焦点距離の調整について説明する。メインコントローラ２４は、焦点調整用サーボモータ６を駆動制御することで、レーザマーカ１及び画像処理用カメラ２の位置を、同時に移動させる。この位置は、ワークテーブル９の中心からの距離として決定している。ここで、焦点距離を調整するとは、ワーク３の直径が何であっても、ワーク３の円筒頂点からレーザマーカ１及び画像処理用カメラ２までの距離を、上記初期設定時の距離のまま一定とすることであり、例えば上記マスタワークに対応させて決定した初期位置から、マスタワークの半径と印字対象のワーク３の半径との差の分だけ移動させる。
【００２９】
尚、印字対象のワーク３の直径（又は半径）は、上記のようにバーコード情報を読み取る例に限らず、例えばワークテーブル９へ向けての搬送中に又はワークテーブル９上でセンサにより計測するようにしてもよい。但し、通常、ワーク３の直径が１個毎に変わるようなことは無いので、例えば各ロット毎に、最初のワークのみ計測すればよい。これはバーコードを用いる場合も同じである。
【００３０】
また、フィーダ幅の調整は、フィーダ幅≒ワーク直径Ｄとなるように調整する。特に図示していないが、フィーダは、ワークテーブル９に向けてワーク３を搬送する搬送路（ベルトコンベア等）上に設けられ、ワーク３の中心がワークテーブル９の中心と一致するようにガイドする為の構成である。
【００３１】
画像処理コントローラ２１は、レーザマーカ１によってワーク３の周面に印字された任意の文字列を画像処理用カメラ２により撮像させて、これを画像認識する。メインコントローラ２４は、この認識結果としての文字列と上記レーザマーカ１での印字に用いた文字列（登録文字列）とを比較・検証して、両者が不一致である場合には印字ミスと判定する。
【００３２】
レーザ印字コントローラ２３は、予め印字情報が登録されており、この印字情報を用いて、上記メインコントローラ２４から指示されたプログラム番号のプログラムを実行することにより、レーザ印字ヘッド２３ａによるワーク外周面へのレーザ印字を実現させる。
【００３３】
アブソリュート・コントローラ２２は、ワークテーブル９の回転位置をアブソリュート・エンコーダ８により検出させて、検出結果をメインコントローラ２４、レーザ印字コントローラ２３、画像処理コントローラ２１に送る。
【００３４】
主操作盤２５は、例えばタッチパネルであり、オペレータによる運転、停止等の通常の操作に使用する他に、アブソリュート・コントローラ２２の設定にも使用される。
副操作盤２６は、例えばタッチパネルであり、レーザマーカ１の設定に用いる他に、画像処理用カメラ２で撮影した画像や画像認識結果を表示するモニタとして用いる。
【００３５】
図３は、上記図２の構成を更に具体的に示したものであり、図１、図２に示す構成と同一のものには同一符号を付してあり、その説明は省略する。
図３において、シーケンサ３０、アンプ３１、３２、コントローラ３３は、上記メインコントローラ２４に相当する具体例である。ハンディバーコードスキャナ３４は、バーコードリーダ１１の具体例であり、この例ではハンディタイプであるが、固定型であってもよい。シーケンサ３０は、アンプ３１を介して、焦点調整用サーボモータ６、ワーク回転用サーボモータ７を駆動制御する。また、アンプ３２を介して、幅調モータ３８を駆動制御する。尚、幅調モータ３８は、ワーク３をワークテーブル９へ搬送してくる不図示のコンベヤ部においてワーク３の搬送位置をガイドするガイド部の幅を調整する為のモータである。また、コントローラ３３は、終端ストッパーの位置を調整する。
【００３６】
また、ＬＥＤ照明３６は、レーザマーカ１によってワーク３の周面に印字された文字列を照らすことで、画像処理用カメラ２による撮像を補助するものであり、撮像された画像が、ビデオ入力ユニット３５を介して副操作盤２６に入力されてそのディスプレイに表示されることで、上記モニタが行われる。
【００３７】
尚、特に図示しないが、シーケンサ３０は、ＣＰＵ／ＭＰＵ等の演算プロセッサと、所定のアプリケーションプログラムやデータテーブルを格納してあるＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶部と、計算結果を一時的に格納する各種レジスタを有している。各種レジスタとは、後述する運転用レジスタ、印字情報レジスタ、文字係数レジスタ、印字情報レジスタ、検査情報レジスタ等である。また、後述する（１）〜（８）で説明する各種処理は、上記演算プロセッサが、上記記憶部に記憶してあるアプリケーション・プログラムを読出し・実行する（その際、必要に応じて上記データテーブルや各種レジスタを参照する（又は書き込む））ことにより実現される。
【００３８】
上記構成のレーザ印字装置は、印字対象物が略円柱体状のワークであっても良質な印字が行えることを第１の特徴とし、更にワークの直径が変わってもレーザ焦点距離と画像焦点距離を同時に自動的に調整できることを第２の特徴とし、また上記略円柱体状のワークへの印字結果を印字後直ちに撮像して正常／異常をチェックする為に、適切な撮像タイミング、撮像回数を自動的に算出することを第３の特徴とする。
【００３９】
第２の特徴については、既に図４等において詳細に説明してあるので、以下、第１、第３の特徴について詳細に説明する。
まず、本装置では、円筒ワークに対する鮮明なレーザ印字を実現するために、印字面の周速（ラインスピード）が常に一定になるよう、ターンテーブルの回転数を制御する。このときの回転数ＲＳ（rpm）は、Ｄ＝対象ワークの直径（mm）、Ｖ＝周速（ラインスピード）(m/min)とすると、以下の（１）式を使用してシーケンサ３０により自動計算され、計算結果は、運転用レジスタに自動登録される。
【００４０】
ＲＳ＝１０００Ｖ／πＤ ・・・（１）式
ここで、直径Ｄは、バーコード（品種情報）に基づいて取得し、周速Ｖは、全品種共通の固定値として予め登録されている値を、例えばメモリ等から読み出す。
【００４１】
本装置では、円筒ワークに対し鮮明なレーザ印字を実現するために、最適な印字条件を自動計算することで、オペレータの負担を軽減することができる。
（１）レーザ・キャリブレーション
まず、本装置の特徴である円筒印字を行う為の初期設定作業として、印字エリアの中心と円筒（ワーク３）の頂点とを合わせる作業を行う。また、この作業に伴って、焦点距離とサーボ軸との相対関係合わせも行う。この２つの作業を合わせて、レーザ・キャリブレーションと呼ぶものとする。
【００４２】
図５（ａ）は、ワークテーブル９上にマスターワークが載せられた状態を示す斜視図である。マスターワークは、当該初期設定作業用に用意されている直径Ｄ＝φ１００(mm)のワークであり、その中心がワークテーブル９の中心と一致する位置に置いてある。マスターワークには０度ラインが設けられており、この０°ラインがレーザマーカに最も接近する位置へとワークテーブル９を旋回させる。
【００４３】
そして、図５（ｂ）に示すように、０度ラインにレーザポインタが当たるようにレーザマーカを取り付け調整する。更に、マスターワーク円筒頂点とレーザヘッドとの間の距離を、所定の焦点距離（ここでは１４５mm）となるように、軸１０を回転させて調整する。調整完了したらテスト印字を行い、問題なかったら当該位置を直径Ｄ＝φ１００(mm)のマスターワークに対応する位置（基準位置）として記憶する。尚、このとき同時に、画像処理用カメラ２の初期位置調整も同様にして行う。
【００４４】
次に、以下の（２）で説明する最適印字幅ＭＬの自動計算を行う。ここでは、安定印字可能な焦点深度が２(mm)であるものとすると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、最適印字幅ＭＬは円筒頂点（０度ライン）を中心とした２８(mm)の範囲となる。そして、算出した最適印字幅ＭＬのエリア内にテスト印字を行い、当該エリアの両端（円筒頂点から＋１４(mm)と−１４(mm)の位置）における印字が鮮明に印字されていることを確認したら、当該レーザ・キャリブレーション作業を終了する。
【００４５】
但し、図６（ｃ）に示すように、印字原点は印字エリア中心（＝円筒頂点）となるので、そのままでは文字列は図示の通りエリア内の図上右側の領域にのみ印字されることになるので、後述するオフセット量の算出を行って印字開始位置を補正する必要がある。
（２）最適印字幅の自動計算
円筒の外周は曲面であり、印字中心から離れるほど焦点距離が伸びてしまい、印字品質が悪くなってしまい、鮮明な印字が行えない。この問題を解消するために、本装置では、実際の印字範囲が焦点深度が例えば上記２(mm)以下となる範囲内に収まる様に、最適印字幅ＭＬを以下の（２）式を使用して自動計算する。すなわち、レーザマーカ１自体の機能による印字範囲は、図５（ｂ）に示すように非常に広いものである為、この印字範囲をそのまま適用した場合、文字列の長さによっては焦点深度が２(mm)を越えるエリアにまで印字を行ってしまう（特に３mm以上となるのは問題となる）。この為、印字範囲を狭める必要があり、そのワークの径に応じて問題なく印字可能な印字範囲として上記最適印字幅ＭＬを求めるものである。
【００４６】
尚、計算結果は、印字情報レジスタに自動登録される。尚、以下の式において、ｒ＝Ｄ／２（つまり、対象ワークの半径）、ＬＳ＝焦点深度である。焦点深度ＬＳは、全品種共通の固定値として予め登録されている値を、例えばメモリ等から読出す。
【００４７】
【数２】
【００４８】
一例として、例えばワーク直径Ｄ＝φ７６(mm)である場合の最適印字幅ＭＬは、上記の通り焦点深度が２(mm)であるとすると、以下の様に算出される（ＭＬ＝２４．３３）。
【００４９】
【数３】
【００５０】
但し、このまま印字すると図６（ｃ）で説明したように印字開始位置が円筒頂点となってしまう。つまり、図７（ａ）に示すようになってしまう為、本来の最適印字幅ＭＬとしてのエリアの外に印字されてしまうことになる。よって、後述する（７）式によりオフセット量を算出することで、図７（ｂ）示すように文字列の中心が円筒頂点にくるように印字開始位置を補正する。この例では、（７）式により、オフセット量＝ＭＬ／２＝２４．３３／２＝１２．１６５となる。
（３） 移動体文字のＸ・Ｙ成分とその定義
移動体に印字する文字は、移動体の移動方向に沿った成分（ここではＸ成分とする）の多い文字は縮みやすく、移動体の移動方向に沿わない成分（Ｙ成分）の多い文字は伸びやすい傾向にある。本装置では、予め、全ての印字可能文字に対してＸ成分、Ｙ成分の実測を行い、この実測結果を係数化し、各文字ごとに、対応するＸ成分係数、Ｙ成分係数として文字係数レジスタに登録してある。一例は以下の通りである。
【００５１】
アルファベット大文字： Ａ〜Ｚ Ｘ成分２６通り、Ｙ成分２６通り
アルファベット小文字：ａ〜ｚ Ｘ成分２６通り、Ｙ成分２６通り
数字 ：０〜９ Ｘ成分１０通り、Ｙ成分１０通り
その他、漢字や記号等についても同様である。
【００５２】
ＡとＢのみを例にして上記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数について更に詳しく説明する。
図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを例にすると、Ｘ方向の移動距離を無視し、Ａという文字を図示の左矢印方向より投影すると、１(mm)の縦線（縦投影線）が２本存在することになる。これより、Ａという文字のＹ成分係数（ＭＹＡと記す。以下同様）は、２と定義する。
【００５３】
同様に今度は、Ｙ方向の移動距離を無視し、Ａという文字を図示の上矢印方向より投影すると、図示の例では１(mm)の横線が１本と０．６(mm)の横線が１本（何れも横投影線）存在する。よって、ＡのＸ成分係数ＭＸＡは１．６と定義される。
【００５４】
同様にして、図８（ｂ）に示す□１(mm)の文字Ｂについても、Ｂという文字の縦投影線は２本で、両方とも１(mm)なので、ＢのＹ成分係数ＭＹＢは２．０と定義され、そのＸ成分係数は横投影線が３．３本でＭＸＢ＝３．３と定義される。
（４）移動体文字列長さ
本装置では、上記登録されている各文字毎のＸ成分係数・Ｙ成分係数を使用し、移動体文字列長さを自動計算する。移動体文字列長さは、以下の各式（３）〜（５）を使用してシーケンサ３０によって自動算出され、計算結果は、印字情報レジスタに自動登録される。
【００５５】
尚、以下の各式において、ＳＣ＝基準スキャンスピードであり、全品種共通の固定値として予め登録されている。尚、スキャンスピードとは、レーザ光による走査速度（線を引く速度）である。
【００５６】
また、以下の各式において、ＭＸ＝印字文字列のＸ成分係数の総和、ＭＹ＝印字文字列のＹ成分係数の総和、ＩＸ＝Ｘ成分より算出される移動体文字列の長さ、ＩＹ＝Ｙ成分より算出される移動体文字列の長さ、ＩＭ＝移動体文字列の長さである。また、ＭＴ＝印字文字高さ、ＭＷ＝印字文字幅であり、これらはユーザ等が手入力する。
【００５７】
ＩＸ＝（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ×ＭＷ／ＳＣ ・・・（３）式
ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ／ＳＣ ・・・（４）式
ＩＭ＝ＩＸ＋ＩＹ ・・・（５）式
上記移動体文字列長さ算出について、以下、具体例を用いて詳細に説明する。
【００５８】
まず最初に、移動体文字について図９を参照して説明する。図９（ａ）には、通常の文字による文字列（これを固定文字列と呼ぶ）ＡＢＣを示す。印字対象物が印字中に静止している場合には、この固定文字列をそのまま印字すればよいが、印字対象物が印字中に移動する場合には、固定文字列を用いては正常に印字できない。この為、図９（ｂ）に示すようなくずれ文字を用いることになり、これを移動体文字と呼ぶ。この移動体文字より成る文字列（移動体文字列）の、印字対象物の移動方向（この例では円筒体ワークの回転方向であるのでＸ方向となる）における長さ（図９（ｂ）に示す）が、移動体文字列長さＩＭである。換言すれば、ＩＭとは、その移動体文字列を印字する為に必要な印字範囲を意味することにもなる。よって、もしＩＭ＞ＭＬとなると、焦点距離２(mm)を越えてしまうエリアにまで印字してしまうことになる。これに対応する方法は後に説明する。
【００５９】
この移動体文字列を用いて印字すると、もし印字対象物が印字中に静止している場合には図９（ｂ）に示す通りに印字されるが、印字対象物が移動している場合には結果的に図９（ａ）の固定文字列の形状が印字されることになる。
【００６０】
各移動体文字の形状データは、基準となるものが予めメインコントローラ２４内のメモリに格納されているが、印字対象物の移動速度（ラインスピード）に応じて移動体文字は、基本的には図９（ｃ）に示すように、ラインスピードが速くなるほど文字が崩れるように（つまり、移動体文字長さが長くなるように）する必要がある。しかし、これは、ラインスピードのみに影響されるのではなく、上記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数にも影響される。
【００６１】
よって、本例のようにラインスピードを一定としている場合でも、Ｘ成分係数、Ｙ成分係数に応じて、移動体文字長さが変わってくる。但し、これは、スキャンスピードにも影響され、スキャンスピードは速くなれば移動体文字列長さＩＭは短くなる。これより、本例では、上記登録されている各文字のＸ成分係数、Ｙ成分係数を用いて、上記（３）式〜（５）式によって、移動体文字列長さＩＭを求めている。尚、ここでは、移動体文字列長さＩＭは、印字する文字列を構成する各文字の移動体文字長さを合計したものとし、各文字間の空白部分は考慮しないものとする。
【００６２】
上記（３）式、（４）式、（５）式について、更に詳細に説明する。
図１０（ａ）は、Ｘ成分により算出される移動体文字長さを説明する為の図である。
ここでは、単純化して、ライン流れ方向（＝ワークの移動方向。図上、左→右）に線を１本引く場合を例にし、スキャンスピードＳＣが０．１(m/sec)、ラインスピードＶが０．１６６(m/sec)であるとすると、ＩＸは「ＳＣ−Ｖ」時の印字長さとして求められる。
【００６３】
これは、比率計算により、
ＳＣ：ＭＸ×ＭＷ＝（ＳＣ−Ｖ）：ＩＸ
と表せるので、
ＳＣ×ＩＸ＝ＭＷ×（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ
となり、（３）式が得られることになる。
【００６４】
図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを例にし、これを上記条件のもと印字文字幅ＭＷ＝５(mm)、印字文字高さＭＴ＝５(mm)で印字する場合、
ＩＸ＝５×１．６×（０．１−０．１６６）／０．１＝−５．２８
となり、文字列を５．２８短くする成分であると計算される。
【００６５】
上記と同じ条件で、Ｙ成分により算出される移動体文字長さを説明すると、図１０（ｂ）に示すように、ラインスピードが０であればライン流れ方向と直交する方向に１本の線が引かれる印字を行う場合、印字文字高さＭＴが変わらないようにすれば、当然、線はライン流れ方向で伸びることになる（図示のＩＹ）。
【００６６】
これは、比率計算により、
ＳＣ：ＭＹ×ＭＴ＝Ｖ：ＩＹ
と表せるので、
ＳＣ×ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ
となり、（４）式が得られることになる。
【００６７】
上記と同様、図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを上記条件で印字する場合、
ＩＹ＝０．１６６×２×５／０．１＝１６．６(mm)
となり、文字列を１６．６(mm)伸ばす成分であると計算される。
【００６８】
移動体文字長さＩＭは、ＩＸとＩＹの和なので、
ＩＭ＝１６．６＋（−５．２８）＝１１．３２となる。
以上より、図１１（ａ）に示す５mm×５mmの文字Ａを、スキャンスピードＳＣ＝０．１(m/sec)、ラインスピードＶ＝０．１６６(m/sec)の条件でワークに印字したい場合には、移動体文字の幅を図１１（ｂ）のように１１．３２(mm)とした文字データを用いることになる。
（５）最適スキャンスピードの算出
上記（３）〜（５）式によって算出した移動体文字列長さＩＭは、基準となる所定のスキャンスピード（上記の例では０．１(m/sec)）にて計算された値である。これより、上記算出された移動体文字列長さＩＭの文字列を、上記最適印字幅ＭＬのエリア内に収める形で印字にするために、本装置では、以下の（６）式を使用して最適スキャンスピードＳＳを自動計算する。
【００６９】
尚、上記計算結果は、印字情報として、レーザマーカと運転用レジスタに自動登録される。
ＳＳ＝１００×ＩＭ／ＭＬ ・・・（６）式
ここで、本装置では、印字すべき文字列の文字の数が多くても少なくても関係なく、印字すべき文字列全てを最適印字幅ＭＬのエリア内で印字するようにしている。よって、上述してある通り、移動体文字長さＩＭが最適印字幅ＭＬより大きい場合には問題がある。但し、上記移動体文字長さＩＭは、基準となる所定のスキャンスピードで計算されているだけなので、ＩＭ＞ＭＬであった場合には、例えばＩＭ＝ＭＬとなるようなスキャンスピードを算出して、このスキャンスピードで印字を行うようにすればよい。
【００７０】
上記例ではＩＭ＝１１．３２(mm)であるので、仮に最適印字幅ＭＬ＝１０(mm)であったとすると、スキャンスピードと印字幅とは反比例関係にあるので上記（６）式を用いるのであり、本例において（６）式を適用すると、
ＳＳ＝１００(mm/sec)×１１．３２／１０＝１１３．２（mm/sec）
が算出される。
【００７１】
これより、上記の例では、スキャンスピードを１１３．２(mm/sec)にすれば、印字幅＝１０(mm)の印字範囲で上記移動体文字を印字することになり、焦点深度が２(mm)を越えない範囲内で印字を行うことができるので、印字品質が悪くなってしまうことはなく、鮮明な印字が行える。勿論、この例では、結果的に円筒ワーク周面には５mm×５mmの文字Ａが印字されていることになる。
（６）オフセット量の算出
本装置では、装置構成の性質上、印字の基点を円筒の頂点より開始するようにセッティングする。したがって最適印字を考慮すると文字列長さの半分の長さを装置上流側にシフトしなくてはならない。このシフト量（オフセット量）ＯＳは、以下の（７）式により自動計算し、レーザマーカと運転用レジスタに自動登録する。
【００７２】
ＯＳ＝ＭＬ／２ ・・・（７）式
以上自動算出した各値を設定値として、円筒ワークに対してレーザ光により印字を行うことで、ユーザの手間が掛かることなく、最適な設定値のもと、所定の焦点深度を越えない範囲で文字を印字でき、明瞭な印字を行うことができる。更に、ワーク３の直径が変わっても、自動的に、レーザマーカの焦点距離を調整することができ、ユーザの手間が省けるようになる。
【００７３】
次に、本装置では、上記の通り、印字後に直ちに、正しく印字されたか否かを、画像撮像・画像認識を行って確認するが、本装置では、円周に対し３６０度の印字が可能であるため、文字検査においても、３６０度の円周を全て検査する必要がある。ただし、タクトタイム短縮のため、作業者の選択により、ワンショット検査も行える機能も同時に有する。
【００７４】
本装置では、一般的なエリアカメラを使用するため、撮像範囲が円周より短く、３６０度検査を行うためには、オーバーラップ分も含め複数回の撮像をしなくてはならない。
このときの、各々の検査方法に対応するトリガー信号の発信角度は、以下の（８）、（９）式を使用してシーケンサ３０によって自動算出し、この計算結果は、検査情報レジスタとアブソリュート・コントローラ２２に自動登録する。
（７）ワンショット検査トリガー角度の算出
本装置では、印字開始角度は必ずロータリーエンコ−ダーの０度位置になるよう設定されているものとする。レーザマーカとカメラの相対角度関係は、１８０度であるため、ワンショットトリガー角度ＳＴθ（°）は、まず、以下の（８）式によって遅れ角度Δθ（°）を算出し、これより（９）式によって算出する。尚、以下の式において、ΔＬ＝遅れ長さ（mm）であり、全品種共通の固定値として予め登録されている。
【００７５】
Δθ＝ΔＬ／πＤ×３６０ ・・・（８）式
ＳＴθ＝１８０−Δθ ・・・（９）式
ここで、上記遅れ角度Δθ（°）を算出する意味について説明する。上記の通り、本例では、レーザマーカ１の１８０°反対側に画像処理用カメラ２が設けられているので、もしワークを静止させた状態で印字、検査するのであれば、仮に０°で印字された文字を撮像するならば、ワークテーブル９を１８０°回転させて停止させて撮像すれば済む。しかしながら、本手法では、停止せずに常時回転させている中で印字、撮像を行う為、通信速度、シーケンサスキャン速度を考慮すると、ラインスピードに比例する一定の値分を先読みしなければならない。先読みしなければ、もし水平方向の移動を例にするならば、図１２に示す“遅れ長さ”分、撮像するタイミングが遅れることになるので、装置に登録する撮像タイミングは、この遅れ長さ分早めたものとする必要がある。
【００７６】
本装置は、水平移動ではなく回転であるので、上記遅れ長さを角度換算する必要があり、この角度換算式が上記（８）式である。そして、上記（９）式により、１８０°から遅れ分を先読みするタイミングを算出する。
（８）３６０度検査トリガー分割角度の算出
本装置では、印字開始角度は必ずロータリーエンコ−ダーの０度位置になるよう設定されているものとする。レーザマーカとカメラの相対角度関係は、１８０度であるため、３６０度検査トリガー分割角度ＲＴθ（°）は、まず、以下の（１０）式によって撮像回数Ｎを算出し、これより（１１）式によって算出する。尚、以下の式において、ＣＭＷ＝検査カメラの水平視野幅（ｍｍ）、ＯＬ＝検査エリアオーバーラップ量（ｍｍ）であり、これらは全品種共通の固定値として予め登録しておく。
【００７７】
Ｎ＝πＤ／（ＣＭＷ−ＯＬ） （小数点以下切り上げ） ・・・（１０）式
ＲＴθ＝３６０／Ｎ （小数点以下四捨五入） ・・・（１１）式
そして、上記算出結果に基づいて、１回目からＮ回目までの個々の撮像のトリガー角度ＲＴθ１、ＲＴθ２、・・・ＲＴθＮを、以下の（１２）式によって求める。
【００７８】
ＲＴθ１＝１８０−Δθ
ＲＴθ２＝ＲＴθ１＋ＲＴθ
ＲＴθ３＝ＲＴθ２＋ＲＴθ
・
・
・
ＲＴθＮ＝ＲＴθ（Ｎ−１）＋ＲＴθ ・・・（１２）式
尚、上記水平視野幅ＣＭＷは、図１３に示すように、画像処理用カメラ２の例えばＣＣＤに写る、被写体の水平寸法のことである。
【００７９】
また、図１４に示す例のように、直径Ｄ＝φ１００(mm)の円筒ワークを例にして、仮に水平視野幅ＣＭＷ＝４２．６(mm)であり、検査エリアオーバーラップ量ＯＬ＝２(mm)に設定したとすると、円筒ワークの円周長さは約３１４．１６(mm)であるので、上記（１０）式よりＮ＝７．７３（小数点以下切り上げ）＝８となる。これより、図１４に示すように、２(mm)ずつオーバーラップしながら、８回撮像されることになる。
【００８０】
上記印字文字列は、副操作盤においてオペレータ等が任意に設定できる。図１５は、文字設定画面の一例である。上述した説明では横１行の文字列のみを示したが、図１５に示すように、横１行の文字列を複数行印字させることもできる。この場合、１行印字したら、次の行はワーク３が１回転するまで待って印字することになる。図１６は、印字条件設定画面の一例であり、文字高さ、文字幅、Ｘ／Ｙ位置、文字間隔、行間隔等を、オペレータに設定・入力させるものである。
【００８１】
最後に、レーザ印字装置の動作全体について概略的に説明しておく。図１７は、レーザ印字装置の動作フローチャート図である。
図１７において、運転準備状態から印字動作をスタートさせる場合、まず、段取り換えが終了しているか否かを判定する（ステップＳ１）。これは、例えば新たなロットについて印字する場合に、当該ロットのワークに対する様々な準備設定を完了済みであるか否かを判定するものである。
【００８２】
もし、段取り換えが終了していない場合には（ステップＳ１、ＮＯ）、オペレータ等に、上記設定画面上で所望の設定情報を手入力させる。この手動入力情報は、例えば印字内容、文字高さ、文字幅、ラインスピード、レーザパワー、撮像方式選択、カメラ視野サイズ等である。もし入力が未完了である場合には（ステップＳ１８，ＮＯ）、エラー表示を行う（ステップＳ１９）。
【００８３】
入力完了したら（ステップＳ１８，ＹＥＳ）、オペレータ等に、バーコードリーダ１１を用いて当該ロットのワークに関するバーコードを読み取らせる（ステップＳ２０）。そして、上述した通り、読み取った情報中の品種ＩＤ等に基づいて、上記データテーブルからワーク直径、フィード幅等を取得したうえで、自動段取り換え処理を開始する（ステップＳ２１）。
【００８４】
これは、まず、上述してある様にワークテーブル９の回転速度を自動計算し（ステップＳ２２）、計算結果を旋回情報データレジスタに格納する（ステップＳ２３）。更に、上述してある様に、最適スキャンスピードやオフセット量等の印字条件を自動計算し（ステップＳ２４）、計算結果を印字情報データレジスタに格納する（ステップＳ２５）。
【００８５】
また、オペレータ等に検査方式（撮像方式）を選択させ、ワンショット検査が選択された場合には（ステップＳ２６，ＹＥＳ）、上述してある様にワンショット検査トリガー角を自動計算し（ステップＳ２７）、計算結果を検査情報データレジスタに格納する（ステップＳ２９）。一方、３６０度検査が選択された場合には（ステップＳ２６，ＮＯ）、上述した様に３６０度検査トリガー角を自動計算し（ステップＳ２８）、計算結果を検査情報データレジスタに格納する（ステップＳ２９）。
【００８６】
最後に上記フィーダ幅を用いて搬送路上に設けられるガイドの間隔を自動調整し（ステップＳ３０）、段取り換え処理は終了する。
上記段取り換え処理が完了済みの状態で印字開始が指示されると（ステップＳ１，ＹＥＳ）、レーザ印字装置の自動運転がスタートされる（ステップＳ２）。まず、フィードインコンベアを旋回させ（ステップＳ３）、これによってワーク３がワークテーブル９上に移載されたら（ステップＳ４）、ステップＳ２３でレジスタに格納した回転速度を読み出して、旋回条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ５）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ６）、成立する場合にはワークテーブル回転を開始する（ステップＳ７）。
【００８７】
次に、ステップＳ１８で手入力したりステップＳ２４で自動計算した各種印字情報をレジスタから読み出して、印字条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ８）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ９）、成立する場合にはレーザマーカ１によるワーク３周面への印字を開始する（ステップＳ１０）。
【００８８】
次に、ステップＳ２６〜Ｓ２９の処理によってレジスタに格納されている各種画像文字検査情報（撮像方式、トリガー発信角度、その他、別途設定されている検査内容等）を読み出して、画像文字検査条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ１１）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ１２）、成立する場合には印字内容を撮像・認識して基準文字との比較チェックを行うことで印字検査を行い、印字及び検査が終了したら（ステップＳ１３）、ステップＳ１４以降の処理に移る。
【００８９】
ステップＳ１４では、ワークテーブル９上のワーク３を、フィードアウトコンベアに移載し（ステップＳ１４）、上記印字検査結果が不合格であった場合には（ステップＳ１５，ＮＯ）、ワーク３のＮＧ排出を行う（ステップＳ１６）。合格であった場合には（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、フィードアウトコンベアを旋回させて、ワーク３を正常排出する（ステップＳ１７）。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本例のレーザ印字装置に係わる機構構造図である。
【図２】本例のレーザ印字装置におけるコントロール装置の構成図である。
【図３】図２の構成の具体例である。
【図４】登録されているデータテーブルの一例である。
【図５】（ａ）はワークテーブル上のマスターワークの斜視図、（ｂ）はレーザマーカの取付調整作業を説明する為の図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はマスターワークに関する最適印字幅ＭＬ、（ｃ）は印字エリアにおける印字位置を示す図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はオフセットについて説明する為の図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ文字Ａ、文字Ｂを例にしてＸ、Ｙ成分係数を求め方を説明する為の図である。
【図９】（ａ）は固定文字列、（ｂ）は移動体文字列、（ｃ）はラインスピードに応じて移動体文字列がくずれる様子を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、Ｘ成分、Ｙ成分により算出される移動体文字長さを説明する為の図である。
【図１１】（ａ）は固定文字の一例、（ｂ）はこの固定文字を移動体に印字させる為の移動体文字の一例である。
【図１２】遅れ長さを説明する為の図である。
【図１３】水平視野幅を説明する為の図である。
【図１４】３６０°撮像方法の一例を示す図である。
【図１５】文字設定画面例である。
【図１６】印字条件設定画面例である。
【図１７】レーザ印字装置の全体処理フローチャート図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ レーザマ−カ
２ 画像処理用カメラ
３ ワーク（円柱体）
４ 左螺子ステージ
５ 右螺子ステージ
６ 焦点調整用サーボモータ
７ ワーク回転用サーボモータ
８ アブソリュート・エンコーダ
９ ワークテーブル
１０ 軸（サーボ軸）
２１ 画像処理コントローラ
２２ アブソリュート・コントローラ
２３ａ レーザ印字ヘッド
２３ｂ レーザ印字コントローラ
２５ 主操作盤
２６ 副操作盤
３０ シーケンサ
３１ アンプ
３２ アンプ
３３ コントローラ
３４ ハンディ・バーコードスキャナ
３５ ビデオ入力ユニット
３６ ＬＥＤ照明
３７ 終端ストッパー
３８ 幅調モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ印字装置に係わり、特に印字対象が曲面形状を有するものであっても問題なく印字できるレーザ印字装置、そのプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品等の印字対象物に対して印字（文字以外（記号、図等）も含む）する方法として、一般的な印刷インクを用いる印刷法、捺印による方法等が用いられてきたが、近年、レーザ発振器からのレーザ光を利用した印字が行われるようになってきた。特に、ガルバノミラー系を用いたスキャン光学系による一筆書きによるレーザ印字方法は、プログラムにより簡単に印字内容を変更できるので、各種レーザ印字方法の中で最も多く使用されてきた。
【０００３】
このようなレーザ印字（マーキング）を行うレーザ印字装置に関して、例えば特許文献１には、間欠搬送ベルト上を間欠移送されるＩＣパッケージ等の被印字物に対して、レーザ発振器及びレーザヘッド（スキャン光学系＋撮像光学系）とによってレーザ光を走査することで印字を行い、同時にレーザ光出射軸と同軸で被印字物の印字面を撮像することが記載されている。
【０００４】
従来のレーザ印字装置では、ＩＣパッケージ等のような印字面が平面の被印字物に対しては、特に問題なく印字を行える。しかし、例えばジュース缶、ビール缶等の缶やペットボトルのような円筒形状の被印字物（以下、円筒ワークと呼ぶ）に対しては、焦点距離の問題等により、上手く印字できない場合がある。勿論、これは、円筒形状に限らず、曲面を有するワーク全てに言えることであるが、曲面である故に、例えば曲面の頂点において焦点距離があっていても、そこから徐々に曲面に沿って距離が離れていくと、当然、どこかで焦点が合わなくなり、印字できなくなるか、そうでなくても印字品質は落ちることになる。
【０００５】
従来では、この様な円筒ワークに対しては、例えば特許文献２記載のように、円筒ワークに対して直接レーザ光印字するのではなく、まずラベルに対してレーザ光印字を行い、このラベルを円筒ワークに貼り付ける方法が採られている。
【特許文献１】特開平９−２２０６８６号公報
【特許文献２】特開平６−１６６１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のレーザ印字装置では、被印字物が例えば円筒形状のように曲面を有するワークである場合には、焦点距離等の問題により上手く印字できないという問題があった。この問題は、ワーク移動方向に文字列を印字する場合（例えば円筒ワークを回転させる場合における横方向に文字列を印字する場合）に、特に顕著になる。
【０００７】
また、円筒ワークには様々な種類があり、円筒の直径も様々である。この為、印字対象の円筒ワークを変更することで、その直径が変わると、当然、対応する焦点距離も変わることになるが、従来のレーザ印字装置ではレーザ装置が固定型であるものが多く、固定されたレーザ装置を、印字対象のワークの直径が変わる毎に、その都度取り替えを行い且つ焦点距離の調整を行う必要があった。現状では焦束点より３(mm)以上ずれると正常な印字が行えなくなる為、専門家が調整を行わなければならず、一般の作業員は調整を行えない。勿論、固定型ではない場合にも、焦点距離の調整を行う必要がある。
【０００８】
本発明の課題は、レーザ印字装置において、被印字物が円筒等の曲面を有する形状であっても問題なく明瞭に印字できるようにし、又は被印字物が円筒の場合にその直径が変わっても焦点距離の調整を自動的に行え、更に当該焦点距離の調整がレーザマーカとカメラの両方を同時に行えるレーザ印字装置、そのプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ印字装置は、印字対象物が曲面を有し印字面が移動するものである場合に、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する最適印字幅算出手段と、印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する移動体文字列長算出手段と、前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出するスキャンスピード算出手段とを有するように構成する。
【００１０】
レーザマーカは所定の印字範囲を有し、この印字範囲内に印字可能であるが、印字対象物が例えば円筒、円柱等のような曲面を有するものである場合、印字範囲内であっても焦点深度の関係で正常に印字できなくなるエリアが存在する。この為、上記最適印字幅算出手段により最適印字幅を算出している。そして、この最適印字幅の範囲内で移動体文字列を印字する為に必要なスキャンスピードを、上記スキャンスピード算出手段で算出し、レーザマーカはこの算出したスキャンスピードで印字を行うことになる。尚、移動体文字とは、移動する印字対象物に印字する為に用いる“くずし文字”である。
【００１１】
また、上記レーザ印字装置において、例えば、前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を更に有するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザ印字装置、そのプログラム等によれば、被印字物が円筒等の曲面を有する形状であっても問題なく明瞭に印字できるようにできる。また、被印字物が円筒の場合にその直径が変わっても焦点距離の調整を自動的に行え、更に当該焦点距離の調整がレーザマーカとカメラの両方を同時に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本例のレーザ印字装置に係わる構成を示す図であり、図１は機構構造図、図２はコントロール装置の構成図、図３はその具体例の構成図である。
【００１４】
まず、図１に示す機構構成図について説明する。図１において、印字対象物であるワーク３は、基本的には略円柱（又は円筒）形状のワーク（上記円筒ワークに相当）であり、不図示の搬送機構やハンド機構によって搬送及び持ち上げされて、ワークテーブル９上に載せられる。ワークテーブル９は、本例では円柱状の形状となっており、ワーク回転用サーボモータ７によって回転駆動される。ワーク回転用サーボモータ７は、後述する図２等に示すコントロール装置によって制御されることで、現在の印字対象ワーク３の径に応じて回転速度（rpm）を変えることで、ワーク３の径の大きさに係わらずラインスピードが一定になるように、ワークテーブル９を回転させる。
【００１５】
ワークテーブル９の下方には軸１０（サーボ軸）が水平に渡されており、軸１０の両端には、それぞれ、任意の長さ分、雄ネジが切られている。また、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５には、それぞれ、軸１０の直径とほぼ同じ内径の孔４ａ、５ａが設けられており、孔４ａ、５ａの内側には雌ネジが切られており、上記軸１０の雄ネジと嵌合するようになっている。これより、軸１０の両端には、それぞれ、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５が取り付けられると共に、焦点調整用サーボモータ６によって軸１０を回転駆動すると、この軸１０の回転によって左螺子ステージ４、右螺子ステージ５が軸１０に沿う水平方向に移動することになる。
【００１６】
更に、例えば図上右側から見て、軸１０を時計回り方向に回転させた場合には、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５は両方とも内側（ワーク３に向かう方向）に移動し、軸１０を反時計回り方向に回転させた場合には、左螺子ステージ４、右螺子ステージ５は両方とも外側（ワーク３から離れる方向）に移動するようなネジの切り方となっている。そして、移動距離は同じとなるようになっている。
【００１７】
左螺子ステージ４、右螺子ステージ５の上部には、それぞれ、レーザマーカ１、画像処理用カメラ２が取り付けられている。そして、これら各ステージ４、５の初期位置は、例えば後述するマスターワークを用いて調整されている。すなわち、レーザマーカ１、画像処理用カメラ２は、各々、後述するマスターワークの円筒頂点からの距離がその焦点距離となるように設置されている。尚、当然、ワーク３は、その中心軸がワークテーブル９の中心軸と一致する位置に載置されるようになっている。
【００１８】
以上によって、焦点調整用サーボモータ６によって軸１０を回転駆動することで、レーザマーカ１の焦点距離と、画像処理用カメラ２の焦点距離を、同時に調整することができる。換言すれば、レーザ焦点距離自動調整と画像焦点距離自動調整を同時に行うことができる。この調整制御は、図２等に示すコントロール装置によって行われ、詳しくは後述する。
【００１９】
また、ワークテーブル９の裏側には位相角度が印されており、アブソリュート・エンコーダ８によってこれを検出することで、印字タイミングや撮像タイミングを判別する。図１の例では、画像処理用カメラ２は、ワークテーブル９の中心軸を基準にすると、レーザマーカ１から角度１８０°の位置にあるので、基本的には印字タイミングから略１８０°回転したタイミングで撮像を行うことになるが、後述するように遅れ分を先読みする処理を行う必要がある。詳しくは後述する。
【００２０】
また、印字位置が任意である場合は上記の通りでよいが、印字位置が指定されている場合（例えば上流工程で製品名が印刷されており、本装置においてこの製品名の直ぐ後に製造年月日を印字する等）には、上記印字タイミングは、画像処理用カメラ２で印字指定場所の画像（上記例では製品名が印刷された場所の画像）を検出することで決定する。勿論、この場合、画像処理用カメラ２によって撮像した画像データを、文字認識装置等により認識して、認識結果が上記製品名と一致するか否かを判別している。
【００２１】
また、図１には示していないが、バーコードリーダも備えられている。上記焦点距離自動調整は、ワーク３の径が変わる毎に行われるが、その為には、これから印字対象となるワーク３の径を認識する必要がある。これは、本装置の上流において例えば搬送中に直径を計測するセンサ等を用いて計測してもよいし、本装置の上流工程においてワーク３に印刷されているバーコードを、上記バーコードリーダによって光学的に読み取って判別してもよい。尚、これは、通常、各ワーク３毎に行う必要はなく、例えば１ロット単位で、そのロットの最初のワーク３について行えば済む。尚、バーコードリーダは、ハンディタイプでもよいし固定タイプでもよい。
【００２２】
次に、図２、図３に示すコントロール装置の構成図、その具体例について説明する。
図２において、図１に示す構成と同一のものには同一符号を付してあり、その説明は省略する。
【００２３】
図示のコントロール装置２０は、画像処理コントローラ２１、アブソリュート・コントローラ２２、メインコントローラ２４、主操作盤２５、及び副操作盤２６を有する。また、レーザマーカ１は、レーザ印字ヘッド２３ａとレーザ印字コントローラ２３ｂとから成る。更に、図１では不図示であったバーコードリーダ１１が主操作盤２５に接続されている。
【００２４】
メインコントローラ２４は、画像処理用カメラ２、アブソリュート・エンコーダ８、及びレーザ印字ヘッド２３ａの制御に関しては、それぞれ、画像処理コントローラ２１、アブソリュート・コントローラ２２、レーザ印字コントローラ２３に指示を送り、これら各コントローラにより制御を行わせる。ワークテーブル９の回転制御、焦点距離自動調整に関しては、直接、ワーク回転用サーボモータ７、焦点調整用サーボモータ６を駆動制御する。
【００２５】
上記各コントローラへの指示や直接制御は、バーコードリーダ１１によって読み取った情報と予め登録されている情報に基づいて行う。また、上記指示は、例えば、バーコードにより識別した商品品種に対応するプログラム番号を送るものであり、各コントローラ２１〜２３は、指示されたプログラム番号のプログラムを実行する。
【００２６】
図４に、上記予め登録されている情報の一例を示す。図示のデータテーブルは、例えばメインコントローラ２４内の記憶部（メモリ等）に記憶されており、品種ＩＤに対応付けて、フィーダ幅、ワーク直径、レーザマーカ・プログラムＮｏ．、カメラ・プログラムＮｏ．、アブソリュート・プログラムＮｏ．が格納されている。
【００２７】
バーコードの情報には、そのワークの品種（例えば、ミルクコーヒー、ブラックコーヒー、オレンジジュース等）を示す品種ＩＤが含まれているものとする。そして、メインコントローラ２４は、バーコードリーダ１１によって読み取った品種ＩＤを用いて上記データテーブルを検索することで、該当するレコードを抽出する。そして、該当するレコードのレーザマーカ・プログラムＮｏ．、カメラ・プログラムＮｏ．、アブソリュート・プログラムＮｏ．を、それぞれ、各コントローラ２１〜２３に送るが、これと共に、該当するレコードのフィーダ幅、ワーク直径Ｄを用いて、フィーダ幅の調整、焦点距離の調整を行う。
【００２８】
焦点距離の調整について説明する。メインコントローラ２４は、焦点調整用サーボモータ６を駆動制御することで、レーザマーカ１及び画像処理用カメラ２の位置を、同時に移動させる。この位置は、ワークテーブル９の中心からの距離として決定している。ここで、焦点距離を調整するとは、ワーク３の直径が何であっても、ワーク３の円筒頂点からレーザマーカ１及び画像処理用カメラ２までの距離を、上記初期設定時の距離のまま一定とすることであり、例えば上記マスタワークに対応させて決定した初期位置から、マスタワークの半径と印字対象のワーク３の半径との差の分だけ移動させる。
【００２９】
尚、印字対象のワーク３の直径（又は半径）は、上記のようにバーコード情報を読み取る例に限らず、例えばワークテーブル９へ向けての搬送中に又はワークテーブル９上でセンサにより計測するようにしてもよい。但し、通常、ワーク３の直径が１個毎に変わるようなことは無いので、例えば各ロット毎に、最初のワークのみ計測すればよい。これはバーコードを用いる場合も同じである。
【００３０】
また、フィーダ幅の調整は、フィーダ幅≒ワーク直径Ｄとなるように調整する。特に図示していないが、フィーダは、ワークテーブル９に向けてワーク３を搬送する搬送路（ベルトコンベア等）上に設けられ、ワーク３の中心がワークテーブル９の中心と一致するようにガイドする為の構成である。
【００３１】
画像処理コントローラ２１は、レーザマーカ１によってワーク３の周面に印字された任意の文字列を画像処理用カメラ２により撮像させて、これを画像認識する。メインコントローラ２４は、この認識結果としての文字列と上記レーザマーカ１での印字に用いた文字列（登録文字列）とを比較・検証して、両者が不一致である場合には印字ミスと判定する。
【００３２】
レーザ印字コントローラ２３は、予め印字情報が登録されており、この印字情報を用いて、上記メインコントローラ２４から指示されたプログラム番号のプログラムを実行することにより、レーザ印字ヘッド２３ａによるワーク外周面へのレーザ印字を実現させる。
【００３３】
アブソリュート・コントローラ２２は、ワークテーブル９の回転位置をアブソリュート・エンコーダ８により検出させて、検出結果をメインコントローラ２４、レーザ印字コントローラ２３、画像処理コントローラ２１に送る。
【００３４】
主操作盤２５は、例えばタッチパネルであり、オペレータによる運転、停止等の通常の操作に使用する他に、アブソリュート・コントローラ２２の設定にも使用される。
副操作盤２６は、例えばタッチパネルであり、レーザマーカ１の設定に用いる他に、画像処理用カメラ２で撮影した画像や画像認識結果を表示するモニタとして用いる。
【００３５】
図３は、上記図２の構成を更に具体的に示したものであり、図１、図２に示す構成と同一のものには同一符号を付してあり、その説明は省略する。
図３において、シーケンサ３０、アンプ３１、３２、コントローラ３３は、上記メインコントローラ２４に相当する具体例である。ハンディバーコードスキャナ３４は、バーコードリーダ１１の具体例であり、この例ではハンディタイプであるが、固定型であってもよい。シーケンサ３０は、アンプ３１を介して、焦点調整用サーボモータ６、ワーク回転用サーボモータ７を駆動制御する。また、アンプ３２を介して、幅調モータ３８を駆動制御する。尚、幅調モータ３８は、ワーク３をワークテーブル９へ搬送してくる不図示のコンベヤ部においてワーク３の搬送位置をガイドするガイド部の幅を調整する為のモータである。また、コントローラ３３は、終端ストッパーの位置を調整する。
【００３６】
また、ＬＥＤ照明３６は、レーザマーカ１によってワーク３の周面に印字された文字列を照らすことで、画像処理用カメラ２による撮像を補助するものであり、撮像された画像が、ビデオ入力ユニット３５を介して副操作盤２６に入力されてそのディスプレイに表示されることで、上記モニタが行われる。
【００３７】
尚、特に図示しないが、シーケンサ３０は、ＣＰＵ／ＭＰＵ等の演算プロセッサと、所定のアプリケーションプログラムやデータテーブルを格納してあるＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶部と、計算結果を一時的に格納する各種レジスタを有している。各種レジスタとは、後述する運転用レジスタ、印字情報レジスタ、文字係数レジスタ、印字情報レジスタ、検査情報レジスタ等である。また、後述する（１）〜（８）で説明する各種処理は、上記演算プロセッサが、上記記憶部に記憶してあるアプリケーション・プログラムを読出し・実行する（その際、必要に応じて上記データテーブルや各種レジスタを参照する（又は書き込む））ことにより実現される。
【００３８】
上記構成のレーザ印字装置は、印字対象物が略円柱体状のワークであっても良質な印字が行えることを第１の特徴とし、更にワークの直径が変わってもレーザ焦点距離と画像焦点距離を同時に自動的に調整できることを第２の特徴とし、また上記略円柱体状のワークへの印字結果を印字後直ちに撮像して正常／異常をチェックする為に、適切な撮像タイミング、撮像回数を自動的に算出することを第３の特徴とする。
【００３９】
第２の特徴については、既に図４等において詳細に説明してあるので、以下、第１、第３の特徴について詳細に説明する。
まず、本装置では、円筒ワークに対する鮮明なレーザ印字を実現するために、印字面の周速（ラインスピード）が常に一定になるよう、ターンテーブルの回転数を制御する。このときの回転数ＲＳ（rpm）は、Ｄ＝対象ワークの直径（mm）、Ｖ＝周速（ラインスピード）(m/min)とすると、以下の（１）式を使用してシーケンサ３０により自動計算され、計算結果は、運転用レジスタに自動登録される。
【００４０】
ＲＳ＝１０００Ｖ／πＤ ・・・（１）式
ここで、直径Ｄは、バーコード（品種情報）に基づいて取得し、周速Ｖは、全品種共通の固定値として予め登録されている値を、例えばメモリ等から読み出す。
【００４１】
本装置では、円筒ワークに対し鮮明なレーザ印字を実現するために、最適な印字条件を自動計算することで、オペレータの負担を軽減することができる。
（１）レーザ・キャリブレーション
まず、本装置の特徴である円筒印字を行う為の初期設定作業として、印字エリアの中心と円筒（ワーク３）の頂点とを合わせる作業を行う。また、この作業に伴って、焦点距離とサーボ軸との相対関係合わせも行う。この２つの作業を合わせて、レーザ・キャリブレーションと呼ぶものとする。
【００４２】
図５（ａ）は、ワークテーブル９上にマスターワークが載せられた状態を示す斜視図である。マスターワークは、当該初期設定作業用に用意されている直径Ｄ＝φ１００(mm)のワークであり、その中心がワークテーブル９の中心と一致する位置に置いてある。マスターワークには０度ラインが設けられており、この０°ラインがレーザマーカに最も接近する位置へとワークテーブル９を旋回させる。
【００４３】
そして、図５（ｂ）に示すように、０度ラインにレーザポインタが当たるようにレーザマーカを取り付け調整する。更に、マスターワーク円筒頂点とレーザヘッドとの間の距離を、所定の焦点距離（ここでは１４５mm）となるように、軸１０を回転させて調整する。調整完了したらテスト印字を行い、問題なかったら当該位置を直径Ｄ＝φ１００(mm)のマスターワークに対応する位置（基準位置）として記憶する。尚、このとき同時に、画像処理用カメラ２の初期位置調整も同様にして行う。
【００４４】
次に、以下の（２）で説明する最適印字幅ＭＬの自動計算を行う。ここでは、安定印字可能な焦点深度が２(mm)であるものとすると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、最適印字幅ＭＬは円筒頂点（０度ライン）を中心とした２８(mm)の範囲となる。そして、算出した最適印字幅ＭＬのエリア内にテスト印字を行い、当該エリアの両端（円筒頂点から＋１４(mm)と−１４(mm)の位置）における印字が鮮明に印字されていることを確認したら、当該レーザ・キャリブレーション作業を終了する。
【００４５】
但し、図６（ｃ）に示すように、印字原点は印字エリア中心（＝円筒頂点）となるので、そのままでは文字列は図示の通りエリア内の図上右側の領域にのみ印字されることになるので、後述するオフセット量の算出を行って印字開始位置を補正する必要がある。
（２）最適印字幅の自動計算
円筒の外周は曲面であり、印字中心から離れるほど焦点距離が伸びてしまい、印字品質が悪くなってしまい、鮮明な印字が行えない。この問題を解消するために、本装置では、実際の印字範囲が焦点深度が例えば上記２(mm)以下となる範囲内に収まる様に、最適印字幅ＭＬを以下の（２）式を使用して自動計算する。すなわち、レーザマーカ１自体の機能による印字範囲は、図５（ｂ）に示すように非常に広いものである為、この印字範囲をそのまま適用した場合、文字列の長さによっては焦点深度が２(mm)を越えるエリアにまで印字を行ってしまう（特に３mm以上となるのは問題となる）。この為、印字範囲を狭める必要があり、そのワークの径に応じて問題なく印字可能な印字範囲として上記最適印字幅ＭＬを求めるものである。
【００４６】
尚、計算結果は、印字情報レジスタに自動登録される。尚、以下の式において、ｒ＝Ｄ／２（つまり、対象ワークの半径）、ＬＳ＝焦点深度である。焦点深度ＬＳは、全品種共通の固定値として予め登録されている値を、例えばメモリ等から読出す。
【００４７】
【数２】
【００４８】
一例として、例えばワーク直径Ｄ＝φ７６(mm)である場合の最適印字幅ＭＬは、上記の通り焦点深度が２(mm)であるとすると、以下の様に算出される（ＭＬ＝２４．３３）。
【００４９】
【数３】
【００５０】
但し、このまま印字すると図６（ｃ）で説明したように印字開始位置が円筒頂点となってしまう。つまり、図７（ａ）に示すようになってしまう為、本来の最適印字幅ＭＬとしてのエリアの外に印字されてしまうことになる。よって、後述する（７）式によりオフセット量を算出することで、図７（ｂ）示すように文字列の中心が円筒頂点にくるように印字開始位置を補正する。この例では、（７）式により、オフセット量＝ＭＬ／２＝２４．３３／２＝１２．１６５となる。
（３） 移動体文字のＸ・Ｙ成分とその定義
移動体に印字する文字は、移動体の移動方向に沿った成分（ここではＸ成分とする）の多い文字は縮みやすく、移動体の移動方向に沿わない成分（Ｙ成分）の多い文字は伸びやすい傾向にある。本装置では、予め、全ての印字可能文字に対してＸ成分、Ｙ成分の実測を行い、この実測結果を係数化し、各文字ごとに、対応するＸ成分係数、Ｙ成分係数として文字係数レジスタに登録してある。一例は以下の通りである。
【００５１】
アルファベット大文字： Ａ〜Ｚ Ｘ成分２６通り、Ｙ成分２６通り
アルファベット小文字：ａ〜ｚ Ｘ成分２６通り、Ｙ成分２６通り
数字 ：０〜９ Ｘ成分１０通り、Ｙ成分１０通り
その他、漢字や記号等についても同様である。
【００５２】
ＡとＢのみを例にして上記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数について更に詳しく説明する。
図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを例にすると、Ｘ方向の移動距離を無視し、Ａという文字を図示の左矢印方向より投影すると、１(mm)の縦線（縦投影線）が２本存在することになる。これより、Ａという文字のＹ成分係数（ＭＹＡと記す。以下同様）は、２と定義する。
【００５３】
同様に今度は、Ｙ方向の移動距離を無視し、Ａという文字を図示の上矢印方向より投影すると、図示の例では１(mm)の横線が１本と０．６(mm)の横線が１本（何れも横投影線）存在する。よって、ＡのＸ成分係数ＭＸＡは１．６と定義される。
【００５４】
同様にして、図８（ｂ）に示す□１(mm)の文字Ｂについても、Ｂという文字の縦投影線は２本で、両方とも１(mm)なので、ＢのＹ成分係数ＭＹＢは２．０と定義され、そのＸ成分係数は横投影線が３．３本でＭＸＢ＝３．３と定義される。
（４）移動体文字列長さ
本装置では、上記登録されている各文字毎のＸ成分係数・Ｙ成分係数を使用し、移動体文字列長さを自動計算する。移動体文字列長さは、以下の各式（３）〜（５）を使用してシーケンサ３０によって自動算出され、計算結果は、印字情報レジスタに自動登録される。
【００５５】
尚、以下の各式において、ＳＣ＝基準スキャンスピードであり、全品種共通の固定値として予め登録されている。尚、スキャンスピードとは、レーザ光による走査速度（線を引く速度）である。
【００５６】
また、以下の各式において、ＭＸ＝印字文字列のＸ成分係数の総和、ＭＹ＝印字文字列のＹ成分係数の総和、ＩＸ＝Ｘ成分より算出される移動体文字列の長さ、ＩＹ＝Ｙ成分より算出される移動体文字列の長さ、ＩＭ＝移動体文字列の長さである。また、ＭＴ＝印字文字高さ、ＭＷ＝印字文字幅であり、これらはユーザ等が手入力する。
【００５７】
ＩＸ＝（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ×ＭＷ／ＳＣ ・・・（３）式
ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ／ＳＣ ・・・（４）式
ＩＭ＝ＩＸ＋ＩＹ ・・・（５）式
上記移動体文字列長さ算出について、以下、具体例を用いて詳細に説明する。
【００５８】
まず最初に、移動体文字について図９を参照して説明する。図９（ａ）には、通常の文字による文字列（これを固定文字列と呼ぶ）ＡＢＣを示す。印字対象物が印字中に静止している場合には、この固定文字列をそのまま印字すればよいが、印字対象物が印字中に移動する場合には、固定文字列を用いては正常に印字できない。この為、図９（ｂ）に示すようなくずれ文字を用いることになり、これを移動体文字と呼ぶ。この移動体文字より成る文字列（移動体文字列）の、印字対象物の移動方向（この例では円筒体ワークの回転方向であるのでＸ方向となる）における長さ（図９（ｂ）に示す）が、移動体文字列長さＩＭである。換言すれば、ＩＭとは、その移動体文字列を印字する為に必要な印字範囲を意味することにもなる。よって、もしＩＭ＞ＭＬとなると、焦点距離２(mm)を越えてしまうエリアにまで印字してしまうことになる。これに対応する方法は後に説明する。
【００５９】
この移動体文字列を用いて印字すると、もし印字対象物が印字中に静止している場合には図９（ｂ）に示す通りに印字されるが、印字対象物が移動している場合には結果的に図９（ａ）の固定文字列の形状が印字されることになる。
【００６０】
各移動体文字の形状データは、基準となるものが予めメインコントローラ２４内のメモリに格納されているが、印字対象物の移動速度（ラインスピード）に応じて移動体文字は、基本的には図９（ｃ）に示すように、ラインスピードが速くなるほど文字が崩れるように（つまり、移動体文字長さが長くなるように）する必要がある。しかし、これは、ラインスピードのみに影響されるのではなく、上記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数にも影響される。
【００６１】
よって、本例のようにラインスピードを一定としている場合でも、Ｘ成分係数、Ｙ成分係数に応じて、移動体文字長さが変わってくる。但し、これは、スキャンスピードにも影響され、スキャンスピードは速くなれば移動体文字列長さＩＭは短くなる。これより、本例では、上記登録されている各文字のＸ成分係数、Ｙ成分係数を用いて、上記（３）式〜（５）式によって、移動体文字列長さＩＭを求めている。尚、ここでは、移動体文字列長さＩＭは、印字する文字列を構成する各文字の移動体文字長さを合計したものとし、各文字間の空白部分は考慮しないものとする。
【００６２】
上記（３）式、（４）式、（５）式について、更に詳細に説明する。
図１０（ａ）は、Ｘ成分により算出される移動体文字長さを説明する為の図である。
ここでは、単純化して、ライン流れ方向（＝ワークの移動方向。図上、左→右）に線を１本引く場合を例にし、スキャンスピードＳＣが０．１(m/sec)、ラインスピードＶが０．１６６(m/sec)であるとすると、ＩＸは「ＳＣ−Ｖ」時の印字長さとして求められる。
【００６３】
これは、比率計算により、
ＳＣ：ＭＸ×ＭＷ＝（ＳＣ−Ｖ）：ＩＸ
と表せるので、
ＳＣ×ＩＸ＝ＭＷ×（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ
となり、（３）式が得られることになる。
【００６４】
図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを例にし、これを上記条件のもと印字文字幅ＭＷ＝５(mm)、印字文字高さＭＴ＝５(mm)で印字する場合、
ＩＸ＝５×１．６×（０．１−０．１６６）／０．１＝−５．２８
となり、文字列を５．２８短くする成分であると計算される。
【００６５】
上記と同じ条件で、Ｙ成分により算出される移動体文字長さを説明すると、図１０（ｂ）に示すように、ラインスピードが０であればライン流れ方向と直交する方向に１本の線が引かれる印字を行う場合、印字文字高さＭＴが変わらないようにすれば、当然、線はライン流れ方向で伸びることになる（図示のＩＹ）。
【００６６】
これは、比率計算により、
ＳＣ：ＭＹ×ＭＴ＝Ｖ：ＩＹ
と表せるので、
ＳＣ×ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ
となり、（４）式が得られることになる。
【００６７】
上記と同様、図８（ａ）に示す□１(mm)の文字Ａを上記条件で印字する場合、
ＩＹ＝０．１６６×２×５／０．１＝１６．６(mm)
となり、文字列を１６．６(mm)伸ばす成分であると計算される。
【００６８】
移動体文字長さＩＭは、ＩＸとＩＹの和なので、
ＩＭ＝１６．６＋（−５．２８）＝１１．３２となる。
以上より、図１１（ａ）に示す５mm×５mmの文字Ａを、スキャンスピードＳＣ＝０．１(m/sec)、ラインスピードＶ＝０．１６６(m/sec)の条件でワークに印字したい場合には、移動体文字の幅を図１１（ｂ）のように１１．３２(mm)とした文字データを用いることになる。
（５）最適スキャンスピードの算出
上記（３）〜（５）式によって算出した移動体文字列長さＩＭは、基準となる所定のスキャンスピード（上記の例では０．１(m/sec)）にて計算された値である。これより、上記算出された移動体文字列長さＩＭの文字列を、上記最適印字幅ＭＬのエリア内に収める形で印字にするために、本装置では、以下の（６）式を使用して最適スキャンスピードＳＳを自動計算する。
【００６９】
尚、上記計算結果は、印字情報として、レーザマーカと運転用レジスタに自動登録される。
ＳＳ＝１００×ＩＭ／ＭＬ ・・・（６）式
ここで、本装置では、印字すべき文字列の文字の数が多くても少なくても関係なく、印字すべき文字列全てを最適印字幅ＭＬのエリア内で印字するようにしている。よって、上述してある通り、移動体文字長さＩＭが最適印字幅ＭＬより大きい場合には問題がある。但し、上記移動体文字長さＩＭは、基準となる所定のスキャンスピードで計算されているだけなので、ＩＭ＞ＭＬであった場合には、例えばＩＭ＝ＭＬとなるようなスキャンスピードを算出して、このスキャンスピードで印字を行うようにすればよい。
【００７０】
上記例ではＩＭ＝１１．３２(mm)であるので、仮に最適印字幅ＭＬ＝１０(mm)であったとすると、スキャンスピードと印字幅とは反比例関係にあるので上記（６）式を用いるのであり、本例において（６）式を適用すると、
ＳＳ＝１００(mm/sec)×１１．３２／１０＝１１３．２（mm/sec）
が算出される。
【００７１】
これより、上記の例では、スキャンスピードを１１３．２(mm/sec)にすれば、印字幅＝１０(mm)の印字範囲で上記移動体文字を印字することになり、焦点深度が２(mm)を越えない範囲内で印字を行うことができるので、印字品質が悪くなってしまうことはなく、鮮明な印字が行える。勿論、この例では、結果的に円筒ワーク周面には５mm×５mmの文字Ａが印字されていることになる。
（６）オフセット量の算出
本装置では、装置構成の性質上、印字の基点を円筒の頂点より開始するようにセッティングする。したがって最適印字を考慮すると文字列長さの半分の長さを装置上流側にシフトしなくてはならない。このシフト量（オフセット量）ＯＳは、以下の（７）式により自動計算し、レーザマーカと運転用レジスタに自動登録する。
【００７２】
ＯＳ＝ＭＬ／２ ・・・（７）式
以上自動算出した各値を設定値として、円筒ワークに対してレーザ光により印字を行うことで、ユーザの手間が掛かることなく、最適な設定値のもと、所定の焦点深度を越えない範囲で文字を印字でき、明瞭な印字を行うことができる。更に、ワーク３の直径が変わっても、自動的に、レーザマーカの焦点距離を調整することができ、ユーザの手間が省けるようになる。
【００７３】
次に、本装置では、上記の通り、印字後に直ちに、正しく印字されたか否かを、画像撮像・画像認識を行って確認するが、本装置では、円周に対し３６０度の印字が可能であるため、文字検査においても、３６０度の円周を全て検査する必要がある。ただし、タクトタイム短縮のため、作業者の選択により、ワンショット検査も行える機能も同時に有する。
【００７４】
本装置では、一般的なエリアカメラを使用するため、撮像範囲が円周より短く、３６０度検査を行うためには、オーバーラップ分も含め複数回の撮像をしなくてはならない。
このときの、各々の検査方法に対応するトリガー信号の発信角度は、以下の（８）、（９）式を使用してシーケンサ３０によって自動算出し、この計算結果は、検査情報レジスタとアブソリュート・コントローラ２２に自動登録する。
（７）ワンショット検査トリガー角度の算出
本装置では、印字開始角度は必ずロータリーエンコ−ダーの０度位置になるよう設定されているものとする。レーザマーカとカメラの相対角度関係は、１８０度であるため、ワンショットトリガー角度ＳＴθ（°）は、まず、以下の（８）式によって遅れ角度Δθ（°）を算出し、これより（９）式によって算出する。尚、以下の式において、ΔＬ＝遅れ長さ（mm）であり、全品種共通の固定値として予め登録されている。
【００７５】
Δθ＝ΔＬ／πＤ×３６０ ・・・（８）式
ＳＴθ＝１８０−Δθ ・・・（９）式
ここで、上記遅れ角度Δθ（°）を算出する意味について説明する。上記の通り、本例では、レーザマーカ１の１８０°反対側に画像処理用カメラ２が設けられているので、もしワークを静止させた状態で印字、検査するのであれば、仮に０°で印字された文字を撮像するならば、ワークテーブル９を１８０°回転させて停止させて撮像すれば済む。しかしながら、本手法では、停止せずに常時回転させている中で印字、撮像を行う為、通信速度、シーケンサスキャン速度を考慮すると、ラインスピードに比例する一定の値分を先読みしなければならない。先読みしなければ、もし水平方向の移動を例にするならば、図１２に示す“遅れ長さ”分、撮像するタイミングが遅れることになるので、装置に登録する撮像タイミングは、この遅れ長さ分早めたものとする必要がある。
【００７６】
本装置は、水平移動ではなく回転であるので、上記遅れ長さを角度換算する必要があり、この角度換算式が上記（８）式である。そして、上記（９）式により、１８０°から遅れ分を先読みするタイミングを算出する。
（８）３６０度検査トリガー分割角度の算出
本装置では、印字開始角度は必ずロータリーエンコ−ダーの０度位置になるよう設定されているものとする。レーザマーカとカメラの相対角度関係は、１８０度であるため、３６０度検査トリガー分割角度ＲＴθ（°）は、まず、以下の（１０）式によって撮像回数Ｎを算出し、これより（１１）式によって算出する。尚、以下の式において、ＣＭＷ＝検査カメラの水平視野幅（ｍｍ）、ＯＬ＝検査エリアオーバーラップ量（ｍｍ）であり、これらは全品種共通の固定値として予め登録しておく。
【００７７】
Ｎ＝πＤ／（ＣＭＷ−ＯＬ） （小数点以下切り上げ） ・・・（１０）式
ＲＴθ＝３６０／Ｎ （小数点以下四捨五入） ・・・（１１）式
そして、上記算出結果に基づいて、１回目からＮ回目までの個々の撮像のトリガー角度ＲＴθ１、ＲＴθ２、・・・ＲＴθＮを、以下の（１２）式によって求める。
【００７８】
ＲＴθ１＝１８０−Δθ
ＲＴθ２＝ＲＴθ１＋ＲＴθ
ＲＴθ３＝ＲＴθ２＋ＲＴθ
・
・
・
ＲＴθＮ＝ＲＴθ（Ｎ−１）＋ＲＴθ ・・・（１２）式
尚、上記水平視野幅ＣＭＷは、図１３に示すように、画像処理用カメラ２の例えばＣＣＤに写る、被写体の水平寸法のことである。
【００７９】
また、図１４に示す例のように、直径Ｄ＝φ１００(mm)の円筒ワークを例にして、仮に水平視野幅ＣＭＷ＝４２．６(mm)であり、検査エリアオーバーラップ量ＯＬ＝２(mm)に設定したとすると、円筒ワークの円周長さは約３１４．１６(mm)であるので、上記（１０）式よりＮ＝７．７３（小数点以下切り上げ）＝８となる。これより、図１４に示すように、２(mm)ずつオーバーラップしながら、８回撮像されることになる。
【００８０】
上記印字文字列は、副操作盤においてオペレータ等が任意に設定できる。図１５は、文字設定画面の一例である。上述した説明では横１行の文字列のみを示したが、図１５に示すように、横１行の文字列を複数行印字させることもできる。この場合、１行印字したら、次の行はワーク３が１回転するまで待って印字することになる。図１６は、印字条件設定画面の一例であり、文字高さ、文字幅、Ｘ／Ｙ位置、文字間隔、行間隔等を、オペレータに設定・入力させるものである。
【００８１】
最後に、レーザ印字装置の動作全体について概略的に説明しておく。図１７は、レーザ印字装置の動作フローチャート図である。
図１７において、運転準備状態から印字動作をスタートさせる場合、まず、段取り換えが終了しているか否かを判定する（ステップＳ１）。これは、例えば新たなロットについて印字する場合に、当該ロットのワークに対する様々な準備設定を完了済みであるか否かを判定するものである。
【００８２】
もし、段取り換えが終了していない場合には（ステップＳ１、ＮＯ）、オペレータ等に、上記設定画面上で所望の設定情報を手入力させる。この手動入力情報は、例えば印字内容、文字高さ、文字幅、ラインスピード、レーザパワー、撮像方式選択、カメラ視野サイズ等である。もし入力が未完了である場合には（ステップＳ１８，ＮＯ）、エラー表示を行う（ステップＳ１９）。
【００８３】
入力完了したら（ステップＳ１８，ＹＥＳ）、オペレータ等に、バーコードリーダ１１を用いて当該ロットのワークに関するバーコードを読み取らせる（ステップＳ２０）。そして、上述した通り、読み取った情報中の品種ＩＤ等に基づいて、上記データテーブルからワーク直径、フィード幅等を取得したうえで、自動段取り換え処理を開始する（ステップＳ２１）。
【００８４】
これは、まず、上述してある様にワークテーブル９の回転速度を自動計算し（ステップＳ２２）、計算結果を旋回情報データレジスタに格納する（ステップＳ２３）。更に、上述してある様に、最適スキャンスピードやオフセット量等の印字条件を自動計算し（ステップＳ２４）、計算結果を印字情報データレジスタに格納する（ステップＳ２５）。
【００８５】
また、オペレータ等に検査方式（撮像方式）を選択させ、ワンショット検査が選択された場合には（ステップＳ２６，ＹＥＳ）、上述してある様にワンショット検査トリガー角を自動計算し（ステップＳ２７）、計算結果を検査情報データレジスタに格納する（ステップＳ２９）。一方、３６０度検査が選択された場合には（ステップＳ２６，ＮＯ）、上述した様に３６０度検査トリガー角を自動計算し（ステップＳ２８）、計算結果を検査情報データレジスタに格納する（ステップＳ２９）。
【００８６】
最後に上記フィーダ幅を用いて搬送路上に設けられるガイドの間隔を自動調整し（ステップＳ３０）、段取り換え処理は終了する。
上記段取り換え処理が完了済みの状態で印字開始が指示されると（ステップＳ１，ＹＥＳ）、レーザ印字装置の自動運転がスタートされる（ステップＳ２）。まず、フィードインコンベアを旋回させ（ステップＳ３）、これによってワーク３がワークテーブル９上に移載されたら（ステップＳ４）、ステップＳ２３でレジスタに格納した回転速度を読み出して、旋回条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ５）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ６）、成立する場合にはワークテーブル回転を開始する（ステップＳ７）。
【００８７】
次に、ステップＳ１８で手入力したりステップＳ２４で自動計算した各種印字情報をレジスタから読み出して、印字条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ８）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ９）、成立する場合にはレーザマーカ１によるワーク３周面への印字を開始する（ステップＳ１０）。
【００８８】
次に、ステップＳ２６〜Ｓ２９の処理によってレジスタに格納されている各種画像文字検査情報（撮像方式、トリガー発信角度、その他、別途設定されている検査内容等）を読み出して、画像文字検査条件が成立するか否かを判定し（ステップＳ１１）、成立しない場合にはエラー表示し（ステップＳ１２）、成立する場合には印字内容を撮像・認識して基準文字との比較チェックを行うことで印字検査を行い、印字及び検査が終了したら（ステップＳ１３）、ステップＳ１４以降の処理に移る。
【００８９】
ステップＳ１４では、ワークテーブル９上のワーク３を、フィードアウトコンベアに移載し（ステップＳ１４）、上記印字検査結果が不合格であった場合には（ステップＳ１５，ＮＯ）、ワーク３のＮＧ排出を行う（ステップＳ１６）。合格であった場合には（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、フィードアウトコンベアを旋回させて、ワーク３を正常排出する（ステップＳ１７）。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本例のレーザ印字装置に係わる機構構造図である。
【図２】本例のレーザ印字装置におけるコントロール装置の構成図である。
【図３】図２の構成の具体例である。
【図４】登録されているデータテーブルの一例である。
【図５】（ａ）はワークテーブル上のマスターワークの斜視図、（ｂ）はレーザマーカの取付調整作業を説明する為の図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はマスターワークに関する最適印字幅ＭＬ、（ｃ）は印字エリアにおける印字位置を示す図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はオフセットについて説明する為の図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ文字Ａ、文字Ｂを例にしてＸ、Ｙ成分係数を求め方を説明する為の図である。
【図９】（ａ）は固定文字列、（ｂ）は移動体文字列、（ｃ）はラインスピードに応じて移動体文字列がくずれる様子を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、Ｘ成分、Ｙ成分により算出される移動体文字長さを説明する為の図である。
【図１１】（ａ）は固定文字の一例、（ｂ）はこの固定文字を移動体に印字させる為の移動体文字の一例である。
【図１２】遅れ長さを説明する為の図である。
【図１３】水平視野幅を説明する為の図である。
【図１４】３６０°撮像方法の一例を示す図である。
【図１５】文字設定画面例である。
【図１６】印字条件設定画面例である。
【図１７】レーザ印字装置の全体処理フローチャート図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ レーザマ−カ
２ 画像処理用カメラ
３ ワーク（円柱体）
４ 左螺子ステージ
５ 右螺子ステージ
６ 焦点調整用サーボモータ
７ ワーク回転用サーボモータ
８ アブソリュート・エンコーダ
９ ワークテーブル
１０ 軸（サーボ軸）
２１ 画像処理コントローラ
２２ アブソリュート・コントローラ
２３ａ レーザ印字ヘッド
２３ｂ レーザ印字コントローラ
２５ 主操作盤
２６ 副操作盤
３０ シーケンサ
３１ アンプ
３２ アンプ
３３ コントローラ
３４ ハンディ・バーコードスキャナ
３５ ビデオ入力ユニット
３６ ＬＥＤ照明
３７ 終端ストッパー
３８ 幅調モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字対象物が曲面を有し印字面が移動するものである場合に、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する最適印字幅算出手段と、
印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する移動体文字列長算出手段と、
前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出するスキャンスピード算出手段と、
を有することを特徴とするレーザ印字装置。
【請求項２】
前記曲面を有する印字対象物は、略円筒又は略円柱形状であり、回転することで印字面が移動するものであり、
最適印字幅算出手段は、該円筒又は円柱の半径をｒ、前記焦点深度をＬＳとすると、以下の式により前記最適印字幅を算出する
【数１】
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ印字装置。
【請求項３】
予め各文字毎に、その文字のＸ方向成分、Ｙ方向成分をそれぞれ係数化して成るＸ成分係数、Ｙ成分係数を求めて登録しておき、
前記移動体文字列長算出手段は、前記印字する任意の文字列を構成する各文字の前記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数と、前記基準スキャンスピードと、任意の印字条件とに基づいて、前記移動体文字列の印字幅を算出することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ印字装置。
【請求項４】
前記移動体文字列長算出手段は、前記印字する任意の文字列を構成する各文字の前記Ｘ成分係数の総和と前記Ｙ成分係数の総和を求め、それぞれＭＸ、ＭＹとし、前記基準スキャンスピードをＳＣとし、前記任意の印字条件として前記印字対象物の移動速度Ｖ、印字文字高さＭＴ、印字文字幅ＭＷとすると、以下の式により前記移動体文字列の印字幅ＩＭを算出する
ＩＸ＝（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ×ＭＷ／ＳＣ
ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ／ＳＣ
ＩＭ＝ＩＸ＋ＩＹ
ことを特徴とする請求項３記載のレーザ印字装置。
【請求項５】
前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を更に有することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のレーザ印字装置。
【請求項６】
前記印字対象物を挟んで前記レーザマーカの略反対側に撮像装置を設け、
該レーザマーカと撮像装置は、同一の軸に沿って該軸の回転に伴って移動する構成となっており、
前記調整手段は、該軸を回転駆動制御することで、前記レーザマーカの焦点距離と該撮像装置の焦点距離を同時に調整することを特徴とする請求項５記載のレーザ印字装置。
【請求項７】
略円筒又は略円柱形状の印字対象物にレーザマーカにより印字するレーザ印字装置において、
前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を有することを特徴とするレーザ印字装置。
【請求項８】
略円筒又は略円柱形状の印字対象物にレーザマーカにより印字するレーザ印字装置における、該レーザマーカによる印字制御を実行するコンピュータに、
焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する機能と、
印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する機能と、
前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出する機能と、
を実現させる為のプログラム。
【請求項１】
印字対象物が曲面を有し印字面が移動するものである場合に、焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する最適印字幅算出手段と、
印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する移動体文字列長算出手段と、
前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出するスキャンスピード算出手段と、
を有することを特徴とするレーザ印字装置。
【請求項２】
前記曲面を有する印字対象物は、略円筒又は略円柱形状であり、回転することで印字面が移動するものであり、
最適印字幅算出手段は、該円筒又は円柱の半径をｒ、前記焦点深度をＬＳとすると、以下の式により前記最適印字幅を算出する
【数１】
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ印字装置。
【請求項３】
予め各文字毎に、その文字のＸ方向成分、Ｙ方向成分をそれぞれ係数化して成るＸ成分係数、Ｙ成分係数を求めて登録しておき、
前記移動体文字列長算出手段は、前記印字する任意の文字列を構成する各文字の前記Ｘ成分係数、Ｙ成分係数と、前記基準スキャンスピードと、任意の印字条件とに基づいて、前記移動体文字列の印字幅を算出することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ印字装置。
【請求項４】
前記移動体文字列長算出手段は、前記印字する任意の文字列を構成する各文字の前記Ｘ成分係数の総和と前記Ｙ成分係数の総和を求め、それぞれＭＸ、ＭＹとし、前記基準スキャンスピードをＳＣとし、前記任意の印字条件として前記印字対象物の移動速度Ｖ、印字文字高さＭＴ、印字文字幅ＭＷとすると、以下の式により前記移動体文字列の印字幅ＩＭを算出する
ＩＸ＝（ＳＣ−Ｖ）×ＭＸ×ＭＷ／ＳＣ
ＩＹ＝Ｖ×ＭＹ×ＭＴ／ＳＣ
ＩＭ＝ＩＸ＋ＩＹ
ことを特徴とする請求項３記載のレーザ印字装置。
【請求項５】
前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を更に有することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のレーザ印字装置。
【請求項６】
前記印字対象物を挟んで前記レーザマーカの略反対側に撮像装置を設け、
該レーザマーカと撮像装置は、同一の軸に沿って該軸の回転に伴って移動する構成となっており、
前記調整手段は、該軸を回転駆動制御することで、前記レーザマーカの焦点距離と該撮像装置の焦点距離を同時に調整することを特徴とする請求項５記載のレーザ印字装置。
【請求項７】
略円筒又は略円柱形状の印字対象物にレーザマーカにより印字するレーザ印字装置において、
前記印字対象物の径を求め、前記レーザマーカと該印字対象物との距離を、求めた径に基づいて調整することで焦点距離を合わせる調整手段を有することを特徴とするレーザ印字装置。
【請求項８】
略円筒又は略円柱形状の印字対象物にレーザマーカにより印字するレーザ印字装置における、該レーザマーカによる印字制御を実行するコンピュータに、
焦点深度が所定値以下となる印字範囲である最適印字幅を算出する機能と、
印字する任意の文字列に対応する移動体文字列の印字幅を、レーザマーカによるスキャンスピードの所定の基準スピードである基準スキャンスピードに基づいて算出する機能と、
前記移動体文字列の印字幅と前記最適印字幅とに基づいて、前記移動体文字列を印字する為の印字範囲が該最適印字幅以下となるようにするスキャンスピードを算出する機能と、
を実現させる為のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−７５８９７（Ｐ２００６−７５８９７Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６６０４９（Ｐ２００４−２６６０４９）
【出願日】平成１６年９月１３日（２００４．９．１３）
【出願人】（５９１０１６２５３）発紘電機株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１３日（２００４．９．１３）
【出願人】（５９１０１６２５３）発紘電機株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
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