印字装置
【課題】卵にレーザビームで印字する印字装置において、簡易な構成で、卵に印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置を提供すること。
【解決手段】印字装置３は、立てられた状態の卵８の頂部に印字する印字装置３であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッド３１ａと、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを卵８の頂部の上方側から卵８の頂部に向けて反射させる反射ミラー３４ａ有し、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に走査することで、レーザビームにより卵８の頂部に印字させる走査機構部３２と、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、卵８を上方側から視た場合に卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列を印字するように、走査機構部３２を制御する制御部３６と、を備える。
【解決手段】印字装置３は、立てられた状態の卵８の頂部に印字する印字装置３であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッド３１ａと、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを卵８の頂部の上方側から卵８の頂部に向けて反射させる反射ミラー３４ａ有し、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に走査することで、レーザビームにより卵８の頂部に印字させる走査機構部３２と、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、卵８を上方側から視た場合に卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列を印字するように、走査機構部３２を制御する制御部３６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、卵にレーザビームで印字する印字装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームを出射するレーザヘッドを備え、卵にレーザビームで賞味期限等の文字を印字する印字装置が知られている。卵にレーザビームで印字する印字装置において、レーザビームの強度を一定にした状態で印字すると、卵の表面は曲面形状であるため、文字の濃さの濃淡が大きくなる可能性がある。文字の濃さの濃淡が大きくなると、卵に印字する文字の視認性が低下する可能性がある。
【０００３】
これに対し、卵の形状等に基づいて、レーザビームの強度を調整して、卵に印字する印字装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の印字装置は、レーザビームの強度を調整することで、卵に印字される文字の濃さを適正に調整することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３４７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の印字装置は、卵の形状等を測定した後に、レーザビームの強度を調整して、卵に印字を行っている。そのため、卵の形状を測定する構成やレーザビームの強度を調整する構成が必要となるため、構成が複雑となる。
従って、簡易な構成で、卵にレーザビームで印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置が望まれている。
【０００６】
本発明は、卵にレーザビームで印字する印字装置において、簡易な構成で、卵に印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、立てられた状態の卵の頂部に印字する印字装置であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッドと、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを前記卵の頂部の上方側から前記卵の頂部に向けて反射させる反射ミラーを有し、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に走査することで、レーザビームにより前記卵の頂部に印字させる走査機構部と、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームが、前記卵を上方側から視た場合に前記卵の頂部の上端部を中心とする円環状の文字列を印字するように、前記走査機構部を制御する制御部と、を備える印字装置に関する。
【０００８】
また、前記制御部は、前記文字列を構成する複数の文字のそれぞれが、前記卵を上方側から視た場合に外周側の長さが内周側の長さよりも長い扇状となるように、前記走査機構部を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、卵にレーザビームで印字する印字装置において、簡易な構成で、卵に印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の包装装置１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】本発明の印字装置３の構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の印字装置３の構成を説明するブロック図である。
【図４】鶏卵８に印字される円環状の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【図５】鶏卵８に印字される文字８２が扇状に形成される場合の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して、本発明の実施形態の包装装置１について説明する。本発明の実施形態の包装装置１は、複数の鶏卵８を包装するための装置である。
図１は、本発明の一実施形態の包装装置１における各構成要素の配置を説明するための図である。図２は、本発明の印字装置３の構成を説明する斜視図である。図３は、本発明の印字装置３の構成を説明するブロック図である。図４は、鶏卵８に印字される円環状の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。図５は、鶏卵８に印字される文字８２が扇状に形成される場合の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【００１２】
なお、本実施形態の包装装置１の説明において、１０個の鶏卵８がトレイ７に載置されている状態で、５個の鶏卵８が一列に並ぶ方向であってトレイ７の長辺に沿う方向を「第１方向Ｄ１」という（図２参照）。第１方向Ｄ１は、トレイ７に載置された１０個の鶏卵８が搬送装置４により搬送される場合の搬送方向Ｐに平行な方向でもある。第１方向Ｄ１に並ぶ５個の鶏卵８の一列が２列並ぶ方向であると共にトレイ７の短辺に沿う方向であって、水平方向で且つ第１方向Ｄ１に直交する方向を「第２方向Ｄ２」という（図２参照）。垂直方向を「Ｚ方向」（第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する方向でもある）という。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る包装装置１は、卵載置装置２と、印字装置３と、搬送装置４とを備える。
搬送装置４は、搬送ベルト４１と、駆動ローラ４２と、駆動モータ４３とを備える。搬送ベルト４１は、卵載置装置２と印字装置３とを通るように配置されており、トレイ７を移動させる搬送ラインを構成する。搬送ベルト４１は、駆動モータ４３により駆動されて、搬送ベルト４１の上面に載置されたトレイ７を搬送方向Ｐに搬送する。これにより、搬送ベルト４１は、トレイ７に載置された１０個の鶏卵（卵）８を搬送方向Ｐ（第１方向Ｄ１）に搬送する。
【００１４】
卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を立てた状態でトレイ７に載置する装置である。卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を、第１方向Ｄ１に５個並ぶ一列が第２方向Ｄ２に２列並んだ状態で、トレイ７の１０個の凹部分に立てた状態で載置する。
トレイ７は、１０個の鶏卵８を立てた状態で２列に並べて載置するための容器であって、一般的に卵パックや卵容器等と呼ばれる包装容器において、鶏卵８が載置される部分を構成する。トレイ７は、例えば、透明のプラスチック製のものやダンボール製のものなどがある。
【００１５】
また、卵載置装置２は、１０個の鶏卵８をトレイ７に載置した後に、トレイ７に蓋をかぶせる動作を行わない。なお、トレイ７の蓋は、後述する印字装置３による鶏卵８への賞味期限等の文字の印字の完了後に、後の工程でかぶせられる。これにより、１０個の鶏卵８は包装された状態となる。その後、トレイ７に載置された状態で包装された１０個の鶏卵８は、出荷される。
【００１６】
印字装置３は、卵載置装置２の搬送方向Ｐの下流側に配置されている。印字装置３は、立てられた状態でトレイ７に載置される１０個の鶏卵８の頂部に賞味期限等の文字を印字する装置である。本実施形態においては、鶏卵８の頂部は、立てた状態の鶏卵８において、側面から視た場合に、鶏卵８における上方側の頂点（上端部）から鶏卵８の高さの３分の１程度までの範囲の部分である。そのため、鶏卵８の頂部とは、鶏卵８における上方側の最も端部の点である頂点（上端部）のみを示すものではない。鶏卵８の頂部に印字する文字としては、賞味期限の文字のほかに、例えば、産卵日や生産者名やブランド名等の文字がある。
【００１７】
印字装置３は、図２に示すように、搬送装置４と、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂとを備える。
本実施形態においては、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、印字装置３において、搬送方向Ｐの下流側及び上流側に離間して配置される。２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、２列に並んで載置される鶏卵８の一方の１列又は他方の１列にそれぞれ対応して設けられている。
本実施形態においては、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、印字位置及び印字する鶏卵８の列が異なるのみで、その他は同様の構成である。そのため、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂの同様の構成については、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂそれぞれを印字部３０として説明する。
【００１８】
印字部３０は、レーザ発振器３１と、走査機構部としてのスキャナミラー機構部３２と、集光レンズ３５とを備える。搬送装置４は、前述の通り、１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７を搬送方向Ｐに搬送する。
【００１９】
レーザ発振器３１は、１つのレーザヘッド３１ａを有する。１つのレーザヘッド３１ａは、所定の径を有する１本のレーザビームを出射する。１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームは、スキャナミラー機構部３２により走査されることで、鶏卵８の頂部の表面に賞味期限等の文字を印字する。また、１本のレーザビームの所定の径は、鶏卵８の表面を走査することにより、鶏卵８の表面に賞味期限等の文字を印字可能な径である。そのため、１つのレーザヘッド３１ａから出射される１本のレーザビームは、２個以上の鶏卵８を同時に照射することはない。
【００２０】
スキャナミラー機構部３２は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを、レーザビームの走査範囲Ｓ内で、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査する。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査されたレーザビームは、鶏卵８の頂部に賞味期限等を印字することができる。
スキャナミラー機構部３２は、例えば、単にスキャナミラーと呼ばれたり、ガルバノスキャナと呼ばれることもある。
【００２１】
スキャナミラー機構部３２は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、レーザ発振器３１と印字位置に位置した鶏卵８との間に配置される。ここで、鶏卵８の印字位置とは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの走査範囲Ｓ内に鶏卵８の頂部が位置する位置である。本実施形態においては、鶏卵８は、搬送装置４により搬送されることにより、印字位置に移動される。
【００２２】
スキャナミラー機構部３２は、第１方向走査部３３と、第２方向走査部３４とを有する。
第１方向走査部３３は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第２方向走査部３４よりもレーザ発振器３１側に配置される。
第１方向走査部３３は、第１ミラー３３ａと、第１ミラー駆動モータ３３ｂとを有する。
【００２３】
第１ミラー３３ａは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２方向走査部３４の第２ミラー３４ａ（後述）に向けて反射させると共に、第１回転軸Ｊ１を中心に回動することで、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１に沿う方向に走査するミラーである。
【００２４】
第１ミラー３３ａは、レーザビームを反射させる反射面を有する。第１ミラー３３ａの反射面は、レーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２ミラー３４ａに向けて反射させるように、レーザヘッド３１ａ及び第２ミラー３４ａに対して所定角度傾いて面している。第１ミラー３３ａは、反射面の角度を変化させるように第１回転軸Ｊ１を中心に回動可能に構成される。第１回転軸Ｊ１は、Ｚ方向に延びる回転軸である。
【００２５】
第１ミラー駆動モータ３３ｂは、出力軸３３ｃが第１ミラー駆動モータ３３ｂの回転駆動力を第１ミラー３３ａに伝達して、第１ミラー３３ａを第１回転軸Ｊ１を中心に回動させる。これにより、第１ミラー駆動モータ３３ｂは、第１ミラー３３ａの反射面の角度を変化させて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１に走査する。
【００２６】
第２方向走査部３４は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第１方向走査部３３よりも印字位置に位置する鶏卵８側に配置される。
第２方向走査部３４は、反射ミラーとしての第２ミラー３４ａと、第２ミラー駆動モータ３４ｂとを有する。
【００２７】
第２ミラー３４ａは、印字位置に位置する鶏卵８のＺ方向の上方側に配置される。第２ミラー３４ａは、第１方向走査部３３により反射されるレーザビームを印字位置に位置する鶏卵８のＺ方向の上方側から鶏卵８の頂部に向けて反射させると共に、第２回転軸Ｊ２を中心に回動することで、１つのレーザヘッド３１ａから出射されて第１方向走査部３３により反射されるレーザビームを第２方向Ｄ２に走査するミラーである。
【００２８】
第２ミラー３４ａは、レーザビームを反射させる反射面を有する。第２ミラー３４ａの反射面は、第１ミラー３３ａにより反射されて照射されるレーザビームを印字位置に位置する鶏卵８に向けて反射させるように、第１ミラー３３ａ及び印字位置に位置する鶏卵８に対して所定角度傾いて面している。第２ミラー３４ａは、反射面の角度を変化させるように第２回転軸Ｊ２を中心に回動可能に構成される。第２回転軸Ｊ２は、第１回転軸Ｊ１に直交すると共に第１方向Ｄ１に延びる回転軸である。
【００２９】
第２ミラー駆動モータ３４ｂは、出力軸３４ｃが第２ミラー駆動モータ３４ｂの回転駆動力を第２ミラー３４ａに伝達して、第２ミラー３４ａを第２回転軸Ｊ２を中心に回動させる。これにより、第２ミラー駆動モータ３４ｂは、第２ミラー３４ａの反射面の角度を変化させて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２方向Ｄ２に走査する。
【００３０】
集光レンズ３５は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第２方向走査部３４と印字位置に位置する鶏卵８との間に配置される。集光レンズ３５は、第２ミラー３４ａに反射されたレーザビームを集光して、鶏卵８にレーザビームを照射する。
【００３１】
以上のように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上には、レーザヘッド３１ａから印字位置に位置する鶏卵８までの間に、レーザヘッド３１ａ、第１方向走査部３３、第２方向走査部３４、集光レンズ３５及び鶏卵８が、この順に並んで配置されている。
これにより、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、第１方向走査部３３の第１ミラー３３ａによって反射された後、さらに第２方向走査部３４の第２ミラー３４ａによって反射され、集光レンズ３５を介して、印字位置に位置する鶏卵８に照射される。
【００３２】
また、スキャナミラー機構部３２は、第１ミラー駆動モータ３３ｂによって第１ミラー３３ａを回動させ、かつ、第２ミラー駆動モータ３４ｂによって第２ミラー３４ａを回動させる。これにより、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、第１方向走査部３３が第１ミラー３３ａを回動させることにより第１方向Ｄ１に走査され、第２方向走査部３４が第２ミラー３４ａを回動させることにより第２方向Ｄ２に走査される。
【００３３】
レーザビームの走査範囲Ｓは、図２に示すように、レーザビームが第１方向Ｄ１に走査可能な範囲と、レーザビームが第２方向Ｄ２に走査可能な範囲とで囲まれる範囲である。
本実施形態においては、レーザビームの走査範囲Ｓは、１個の鶏卵８が印字位置にある場合において、Ｚ方向の上方側から視た場合に、少なくとも、１個の鶏卵８の頂部の部分を含む範囲となるように設定されている。
なお、レーザビームの走査範囲Ｓは、スキャナミラー機構部３２の構成やスキャナミラー機構部３２から鶏卵８までの距離やスキャナミラー機構部３２の制御の設定等によって所定の範囲に設定される。
【００３４】
以上のように構成されることにより、スキャナミラー機構部３２は、レーザビームの走査範囲Ｓにおいて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査可能である。そのため、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、レーザビームの走査範囲Ｓに位置する鶏卵８の頂部の任意の位置において、任意の文字を印字することができる。
【００３５】
図３に示すように、印字装置３は、上記の構成の他に、制御部３６と、記憶部３７と、操作部３８とを備える。
制御部３６は、印字装置３を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部３６は、記憶部３７に記憶された各種プログラムや印字に関する文字の画像情報等を適宜読み出して実行することにより、前述したレーザ発振器３１やスキャナミラー機構部３２等のハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
また、制御部３６は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが走査範囲Ｓ（１個の鶏卵８の頂部を含む範囲）を走査して文字を印字するようにスキャナミラー機構部３２を制御する。
【００３６】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列８１を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
本実施形態においては、「円環状」の文字列８１は、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする同心円状に形成されている。なお、「円環状」には、円が周方向に全てつながっていない場合も含まれ、例えば、円弧状又は略円弧状も含まれる。また、「円環状」には、完全な円状でなく、例えば、楕円状も含まれる。
【００３７】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
本実施形態においては、「扇状」の文字８２は、内周８３側から外周８４側に向かうにしたがって周長が次第に長くなる末広がりの形状に形成されている。なお、「扇状」の外周及び内周は、円弧状に湾曲していなくてもよく、扇状には、例えば、台形状又は略台形状も含まれる。
【００３８】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶された賞味期限等の文字の画像情報を、鶏卵８の表面に効率的に印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
また、制御部３６は、操作部３８により入力された日付等の文字の情報を、所定の文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報に変換する。
【００３９】
記憶部３７は、本実施形態の印字装置３を動作させるための制御プログラムや印字に関する文字の画像情報等を予め記憶している。具体的には、記憶部３７は、例えば、鶏卵８に印字する印字内容のタイトル（例えば「賞味期限」など）や、作業者により操作部３８から入力された賞味期限の日時等の情報から変換された文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報等を記憶する。
操作部３８は、作業者等が、賞味期限の日時等の数値を入力するテンキー等や、鶏卵８に印字する印字内容や、鶏卵８に印字する文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）を選択する選択キー等を備える入力装置である。操作部３８は、制御部３６に接続されている。操作部３８により入力された情報や選択された情報は、対応する画像情報が制御部３６により記憶部３７から読み出されたり、制御部３６により画像情報に変換されて記憶部３７に記憶される。
【００４０】
次に、包装装置１の動作について説明する。
まず、卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を立てた状態で２列に並べてトレイ７に載置する。１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７は、搬送装置４により、印字装置３に向けて搬送される。
印字装置３に搬送された２列に並ぶ一方の列及び他方の列の鶏卵８それぞれは、対応する印字部３０Ａ，３０Ｂにより印字される。なお、本実施形態の動作説明においては、前述の通り、一方の列及び他方の列の鶏卵８に対応する印字部３０Ａ，３０Ｂそれぞれを印字部３０として説明する。
【００４１】
印字装置３に搬送された２列に並ぶ１０個の鶏卵８のうちの一方の列及び他方の列の鶏卵８は、それぞれが対応する印字部３０により、頂部に賞味期限等の文字が印字される。
一方の列及び他方の列の鶏卵８の先頭に位置する鶏卵８は、図２及び図３に示すように、印字位置に搬送される。鶏卵８の印字位置とは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの走査範囲Ｓ内に１個の鶏卵８の頂部が位置する位置である。レーザビームの走査範囲Ｓとは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが走査可能な範囲である。
【００４２】
本実施形態においては、鶏卵８の頂部への印字は、搬送装置４によりトレイ７が搬送されている途中に、鶏卵８が載置されたトレイ７の移動中に行われる。
【００４３】
一方の列又は他方の列の先頭に位置する１個の鶏卵８は、不図示の光センサに検知されることにより、印字位置に位置することが検知される。
先頭の鶏卵８が印字位置に位置することが光センサにより検知されると、制御部３６は、光センサによる検知信号に基づいて、鶏卵８の上端部８ａが、第２ミラー３４ａのＺ方向の下方側に位置するタイミングを算出する。そして、制御部３６は、その算出されたタイミングに基づいて、１つのレーザヘッド３１ａがレーザビームを出射するようにレーザ発振器３１を制御する。
【００４４】
また、制御部３６は、光センサの検出信号に基づいて、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方側に位置するときに、鶏卵８の頂部に印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
なお、鶏卵８の頂部への印字は、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方に位置するタイミング、又は、鶏卵８が搬送装置４により移動されている場合には、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方の近傍に位置するタイミングにおいて実行される。
【００４５】
制御部３６は、レーザビームの走査範囲Ｓにおいて、記憶部３７に記憶された画像情報や搬送装置４の搬送速度の情報等に基づいて、鶏卵８の頂部を走査するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。記憶部３７には、鶏卵８に印字する印字内容のタイトルや、作業者により操作部３８から入力された賞味期限の日時等の情報から変換された文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報等が記憶されている。
【００４６】
１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームは、スキャナミラー機構部３２に走査されることで、一方又は他方の１つの列の先頭に位置する１個の鶏卵８の頂部に賞味期限等の文字を印字する。
【００４７】
制御部３６は、鶏卵８に対して、効率的に印字が行われるように、スキャナミラー機構部３２を制御することが好ましい。制御部３６は、搬送方向Ｐに移動中の鶏卵８に対して、レーザビームの走査範囲Ｓを通り過ぎる前に、鶏卵８の頂部をレーザビームで走査して印字を完了させればよい。
【００４８】
また、スキャナミラー機構部３２は、レーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査可能である。そのため、制御部３６は、レーザビームの走査範囲Ｓに位置する鶏卵８の頂部の任意の位置において、任意の文字を印字するように制御することができる。レーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査することにより、鶏卵８に対して、印字を行う文字の画像情報の上下左右のいずれの側からでも印字を行うことができる。
【００４９】
ここで、制御部３６は、例えば、円環状の文字列８１を鶏卵８に印字することが操作部３８により選択された場合には、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図３、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列８１を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５０】
これにより、第２ミラー３４ａにより反射されたレーザビームは、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状になるように、鶏卵８の頂部を走査する。
ここで、第２ミラー３４ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離は、略一定である。そのため、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離も略一定である。
このため、円環状の文字列８１を印字することにより、例えば、直線状の文字列を鶏卵８の頂部の上端部８ａを跨ぐように印字する場合に比べて、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離を略一定にすることができる。従って、レーザビームの強度を一定にしたままで、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることを抑制して、鶏卵８の頂部に印字することができる。これにより、簡易な構成で、鶏卵８に印字する文字の視認性を向上させることができる。
【００５１】
また、制御部３６は、例えば、複数の扇状の文字８２で構成される円環状の文字列８１を鶏卵８に印字することが操作部３８により選択された場合には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５２】
本実施形態においては、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、円環状に形成されることに加えて、文字８２が扇状に形成されている。「扇状」の文字８２は、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に、内周８３側から外周８４側に向かうにしたがって周長が次第に長くなる末広がりの形状である。ここで、鶏卵８を立てたときの鶏卵８の頂部側の形状は、Ｚ方向の上方側から視た場合に、上端部８ａを中心とする円における円周の長さが、上端部８ａからＺ方向の中央側に向かうにしたがって長くなる形状である。そして、鶏卵８の表面に印字される文字列８１を構成する複数の文字８２は、鶏卵８の円周の長さに対応するように、Ｚ方向の上方側から視た場合に、円周の長さが文字８２の外側に向かうにしたがって大きい扇状である。
従って、鶏卵８の表面に印字される円環状の文字列８１を構成する文字８２それぞれの扇状の形状は、鶏卵８の頂部の曲面の形状に対応した形状となっている。これにより、文字列８１が円環状に形成されることにより奏される上記効果に加えて、鶏卵８の表面に印字される文字の視認性を一層向上させることができると共に、デザイン性を向上させることができる。
【００５３】
一方又は他方の列の鶏卵８の先頭に位置する１個の鶏卵８の頂部への印字後、トレイ７は、更に搬送方向Ｐに搬送される。そして、印字位置に移動された順に、一方及び他方の列において、鶏卵８に対して、レーザビームを走査して、鶏卵８の頂部に印字を行う。そして、一方及び他方の列において、先頭の鶏卵８から５番目の鶏卵８まで順次印字が完了することにより、一方及び他方の列に並ぶ鶏卵８への印字が完了する。
【００５４】
印字装置３により印字された１０個の鶏卵８は、トレイ７に載置された状態で、搬送装置４により搬送される。その後、１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７には蓋がかぶせられ、１０個の鶏卵８は、トレイ７に載置された状態で包装され、出荷される。
【００５５】
本実施形態の印字装置３によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態の印字装置３においては、立てられた状態の鶏卵８の頂部に印字する印字装置３であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッド３１ａと、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを鶏卵８の頂部の上方側から鶏卵８の頂部に向けて反射させる第２ミラー３４ａ有し、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に走査することで、レーザビームにより鶏卵８の頂部に印字させるスキャナミラー機構部３２と、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８を上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する制御部３６と、を備える。
【００５６】
そのため、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とした円環状に形成される。これにより、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離を略一定にすることができる。従って、レーザビームの強度を一定にしたままで、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることを抑制して、鶏卵８の頂部に印字することができる。これにより、簡易な構成で、鶏卵８に印字する文字の視認性を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施形態の印字装置３においては、制御部３６は、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８を上方側から視た場合に、外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５８】
そのため、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、円環状に形成されることに加えて、文字８２が扇状に形成されている。これにより、鶏卵８の表面に印字される円環状の文字列８１を構成する文字８２それぞれの扇状の形状は、鶏卵８の頂部の曲面の形状に対応した形状となっている。従って、文字列８１が円環状に形成されることにより奏される上記効果に加えて、鶏卵８の表面に印字される文字の視認性を一層向上させることができると共に、デザイン性を向上させることができる。
【００５９】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、トレイ７に立てた状態で鶏卵８に印字するように構成しているが、これに制限されない。例えば、別の載置台に立てた状態で鶏卵８に印字するように構成してもよい。
【００６０】
また、前述の実施形態においては、鶏卵８への印字を、トレイ７の移動中に行っているが、これに制限されない。鶏卵８への印字は、例えば、トレイ７を停止した状態で行ってもよい。トレイ７を停止した状態で印字を行う場合には、停止状態で、鶏卵８の頂部の上端部８ａのＺ方向の真上からレーザビームを照射できるため、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とした円環状の文字列８１を形成する場合に、第２ミラー３４ａから鶏卵８の表面の印字する部分までの距離を、精度よく略一定にすることができる。これにより、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることが一層抑制されて、鶏卵８に印字する文字の視認性を一層向上させることができる。
本発明の印字装置３によって印字される卵は、鶏卵に制限されず、例えば、うずらの卵でもよい。
【符号の説明】
【００６１】
３ 印字装置
８ 鶏卵（卵）
８ａ 上端部
３１ａ レーザヘッド
３２ スキャナミラー機構部（走査機構部）
３４ａ 第２ミラー（反射ミラー）
５１ 制御部
８１ 文字列
８２ 文字
８３ 内周
８４ 外周
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、卵にレーザビームで印字する印字装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームを出射するレーザヘッドを備え、卵にレーザビームで賞味期限等の文字を印字する印字装置が知られている。卵にレーザビームで印字する印字装置において、レーザビームの強度を一定にした状態で印字すると、卵の表面は曲面形状であるため、文字の濃さの濃淡が大きくなる可能性がある。文字の濃さの濃淡が大きくなると、卵に印字する文字の視認性が低下する可能性がある。
【０００３】
これに対し、卵の形状等に基づいて、レーザビームの強度を調整して、卵に印字する印字装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の印字装置は、レーザビームの強度を調整することで、卵に印字される文字の濃さを適正に調整することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３４７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の印字装置は、卵の形状等を測定した後に、レーザビームの強度を調整して、卵に印字を行っている。そのため、卵の形状を測定する構成やレーザビームの強度を調整する構成が必要となるため、構成が複雑となる。
従って、簡易な構成で、卵にレーザビームで印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置が望まれている。
【０００６】
本発明は、卵にレーザビームで印字する印字装置において、簡易な構成で、卵に印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、立てられた状態の卵の頂部に印字する印字装置であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッドと、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを前記卵の頂部の上方側から前記卵の頂部に向けて反射させる反射ミラーを有し、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に走査することで、レーザビームにより前記卵の頂部に印字させる走査機構部と、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームが、前記卵を上方側から視た場合に前記卵の頂部の上端部を中心とする円環状の文字列を印字するように、前記走査機構部を制御する制御部と、を備える印字装置に関する。
【０００８】
また、前記制御部は、前記文字列を構成する複数の文字のそれぞれが、前記卵を上方側から視た場合に外周側の長さが内周側の長さよりも長い扇状となるように、前記走査機構部を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、卵にレーザビームで印字する印字装置において、簡易な構成で、卵に印字する文字の視認性を向上させることができる印字装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の包装装置１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】本発明の印字装置３の構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の印字装置３の構成を説明するブロック図である。
【図４】鶏卵８に印字される円環状の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【図５】鶏卵８に印字される文字８２が扇状に形成される場合の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して、本発明の実施形態の包装装置１について説明する。本発明の実施形態の包装装置１は、複数の鶏卵８を包装するための装置である。
図１は、本発明の一実施形態の包装装置１における各構成要素の配置を説明するための図である。図２は、本発明の印字装置３の構成を説明する斜視図である。図３は、本発明の印字装置３の構成を説明するブロック図である。図４は、鶏卵８に印字される円環状の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。図５は、鶏卵８に印字される文字８２が扇状に形成される場合の文字列８１を説明する図であって、（ａ）は鶏卵８の上面図（上方側から視た図）であり、（ｂ）は鶏卵８の斜視図である。
【００１２】
なお、本実施形態の包装装置１の説明において、１０個の鶏卵８がトレイ７に載置されている状態で、５個の鶏卵８が一列に並ぶ方向であってトレイ７の長辺に沿う方向を「第１方向Ｄ１」という（図２参照）。第１方向Ｄ１は、トレイ７に載置された１０個の鶏卵８が搬送装置４により搬送される場合の搬送方向Ｐに平行な方向でもある。第１方向Ｄ１に並ぶ５個の鶏卵８の一列が２列並ぶ方向であると共にトレイ７の短辺に沿う方向であって、水平方向で且つ第１方向Ｄ１に直交する方向を「第２方向Ｄ２」という（図２参照）。垂直方向を「Ｚ方向」（第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する方向でもある）という。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る包装装置１は、卵載置装置２と、印字装置３と、搬送装置４とを備える。
搬送装置４は、搬送ベルト４１と、駆動ローラ４２と、駆動モータ４３とを備える。搬送ベルト４１は、卵載置装置２と印字装置３とを通るように配置されており、トレイ７を移動させる搬送ラインを構成する。搬送ベルト４１は、駆動モータ４３により駆動されて、搬送ベルト４１の上面に載置されたトレイ７を搬送方向Ｐに搬送する。これにより、搬送ベルト４１は、トレイ７に載置された１０個の鶏卵（卵）８を搬送方向Ｐ（第１方向Ｄ１）に搬送する。
【００１４】
卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を立てた状態でトレイ７に載置する装置である。卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を、第１方向Ｄ１に５個並ぶ一列が第２方向Ｄ２に２列並んだ状態で、トレイ７の１０個の凹部分に立てた状態で載置する。
トレイ７は、１０個の鶏卵８を立てた状態で２列に並べて載置するための容器であって、一般的に卵パックや卵容器等と呼ばれる包装容器において、鶏卵８が載置される部分を構成する。トレイ７は、例えば、透明のプラスチック製のものやダンボール製のものなどがある。
【００１５】
また、卵載置装置２は、１０個の鶏卵８をトレイ７に載置した後に、トレイ７に蓋をかぶせる動作を行わない。なお、トレイ７の蓋は、後述する印字装置３による鶏卵８への賞味期限等の文字の印字の完了後に、後の工程でかぶせられる。これにより、１０個の鶏卵８は包装された状態となる。その後、トレイ７に載置された状態で包装された１０個の鶏卵８は、出荷される。
【００１６】
印字装置３は、卵載置装置２の搬送方向Ｐの下流側に配置されている。印字装置３は、立てられた状態でトレイ７に載置される１０個の鶏卵８の頂部に賞味期限等の文字を印字する装置である。本実施形態においては、鶏卵８の頂部は、立てた状態の鶏卵８において、側面から視た場合に、鶏卵８における上方側の頂点（上端部）から鶏卵８の高さの３分の１程度までの範囲の部分である。そのため、鶏卵８の頂部とは、鶏卵８における上方側の最も端部の点である頂点（上端部）のみを示すものではない。鶏卵８の頂部に印字する文字としては、賞味期限の文字のほかに、例えば、産卵日や生産者名やブランド名等の文字がある。
【００１７】
印字装置３は、図２に示すように、搬送装置４と、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂとを備える。
本実施形態においては、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、印字装置３において、搬送方向Ｐの下流側及び上流側に離間して配置される。２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、２列に並んで載置される鶏卵８の一方の１列又は他方の１列にそれぞれ対応して設けられている。
本実施形態においては、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂは、印字位置及び印字する鶏卵８の列が異なるのみで、その他は同様の構成である。そのため、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂの同様の構成については、２つの印字部３０Ａ，３０Ｂそれぞれを印字部３０として説明する。
【００１８】
印字部３０は、レーザ発振器３１と、走査機構部としてのスキャナミラー機構部３２と、集光レンズ３５とを備える。搬送装置４は、前述の通り、１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７を搬送方向Ｐに搬送する。
【００１９】
レーザ発振器３１は、１つのレーザヘッド３１ａを有する。１つのレーザヘッド３１ａは、所定の径を有する１本のレーザビームを出射する。１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームは、スキャナミラー機構部３２により走査されることで、鶏卵８の頂部の表面に賞味期限等の文字を印字する。また、１本のレーザビームの所定の径は、鶏卵８の表面を走査することにより、鶏卵８の表面に賞味期限等の文字を印字可能な径である。そのため、１つのレーザヘッド３１ａから出射される１本のレーザビームは、２個以上の鶏卵８を同時に照射することはない。
【００２０】
スキャナミラー機構部３２は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを、レーザビームの走査範囲Ｓ内で、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査する。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査されたレーザビームは、鶏卵８の頂部に賞味期限等を印字することができる。
スキャナミラー機構部３２は、例えば、単にスキャナミラーと呼ばれたり、ガルバノスキャナと呼ばれることもある。
【００２１】
スキャナミラー機構部３２は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、レーザ発振器３１と印字位置に位置した鶏卵８との間に配置される。ここで、鶏卵８の印字位置とは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの走査範囲Ｓ内に鶏卵８の頂部が位置する位置である。本実施形態においては、鶏卵８は、搬送装置４により搬送されることにより、印字位置に移動される。
【００２２】
スキャナミラー機構部３２は、第１方向走査部３３と、第２方向走査部３４とを有する。
第１方向走査部３３は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第２方向走査部３４よりもレーザ発振器３１側に配置される。
第１方向走査部３３は、第１ミラー３３ａと、第１ミラー駆動モータ３３ｂとを有する。
【００２３】
第１ミラー３３ａは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２方向走査部３４の第２ミラー３４ａ（後述）に向けて反射させると共に、第１回転軸Ｊ１を中心に回動することで、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１に沿う方向に走査するミラーである。
【００２４】
第１ミラー３３ａは、レーザビームを反射させる反射面を有する。第１ミラー３３ａの反射面は、レーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２ミラー３４ａに向けて反射させるように、レーザヘッド３１ａ及び第２ミラー３４ａに対して所定角度傾いて面している。第１ミラー３３ａは、反射面の角度を変化させるように第１回転軸Ｊ１を中心に回動可能に構成される。第１回転軸Ｊ１は、Ｚ方向に延びる回転軸である。
【００２５】
第１ミラー駆動モータ３３ｂは、出力軸３３ｃが第１ミラー駆動モータ３３ｂの回転駆動力を第１ミラー３３ａに伝達して、第１ミラー３３ａを第１回転軸Ｊ１を中心に回動させる。これにより、第１ミラー駆動モータ３３ｂは、第１ミラー３３ａの反射面の角度を変化させて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１に走査する。
【００２６】
第２方向走査部３４は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第１方向走査部３３よりも印字位置に位置する鶏卵８側に配置される。
第２方向走査部３４は、反射ミラーとしての第２ミラー３４ａと、第２ミラー駆動モータ３４ｂとを有する。
【００２７】
第２ミラー３４ａは、印字位置に位置する鶏卵８のＺ方向の上方側に配置される。第２ミラー３４ａは、第１方向走査部３３により反射されるレーザビームを印字位置に位置する鶏卵８のＺ方向の上方側から鶏卵８の頂部に向けて反射させると共に、第２回転軸Ｊ２を中心に回動することで、１つのレーザヘッド３１ａから出射されて第１方向走査部３３により反射されるレーザビームを第２方向Ｄ２に走査するミラーである。
【００２８】
第２ミラー３４ａは、レーザビームを反射させる反射面を有する。第２ミラー３４ａの反射面は、第１ミラー３３ａにより反射されて照射されるレーザビームを印字位置に位置する鶏卵８に向けて反射させるように、第１ミラー３３ａ及び印字位置に位置する鶏卵８に対して所定角度傾いて面している。第２ミラー３４ａは、反射面の角度を変化させるように第２回転軸Ｊ２を中心に回動可能に構成される。第２回転軸Ｊ２は、第１回転軸Ｊ１に直交すると共に第１方向Ｄ１に延びる回転軸である。
【００２９】
第２ミラー駆動モータ３４ｂは、出力軸３４ｃが第２ミラー駆動モータ３４ｂの回転駆動力を第２ミラー３４ａに伝達して、第２ミラー３４ａを第２回転軸Ｊ２を中心に回動させる。これにより、第２ミラー駆動モータ３４ｂは、第２ミラー３４ａの反射面の角度を変化させて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第２方向Ｄ２に走査する。
【００３０】
集光レンズ３５は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上において、第２方向走査部３４と印字位置に位置する鶏卵８との間に配置される。集光レンズ３５は、第２ミラー３４ａに反射されたレーザビームを集光して、鶏卵８にレーザビームを照射する。
【００３１】
以上のように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの光路上には、レーザヘッド３１ａから印字位置に位置する鶏卵８までの間に、レーザヘッド３１ａ、第１方向走査部３３、第２方向走査部３４、集光レンズ３５及び鶏卵８が、この順に並んで配置されている。
これにより、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、第１方向走査部３３の第１ミラー３３ａによって反射された後、さらに第２方向走査部３４の第２ミラー３４ａによって反射され、集光レンズ３５を介して、印字位置に位置する鶏卵８に照射される。
【００３２】
また、スキャナミラー機構部３２は、第１ミラー駆動モータ３３ｂによって第１ミラー３３ａを回動させ、かつ、第２ミラー駆動モータ３４ｂによって第２ミラー３４ａを回動させる。これにより、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、第１方向走査部３３が第１ミラー３３ａを回動させることにより第１方向Ｄ１に走査され、第２方向走査部３４が第２ミラー３４ａを回動させることにより第２方向Ｄ２に走査される。
【００３３】
レーザビームの走査範囲Ｓは、図２に示すように、レーザビームが第１方向Ｄ１に走査可能な範囲と、レーザビームが第２方向Ｄ２に走査可能な範囲とで囲まれる範囲である。
本実施形態においては、レーザビームの走査範囲Ｓは、１個の鶏卵８が印字位置にある場合において、Ｚ方向の上方側から視た場合に、少なくとも、１個の鶏卵８の頂部の部分を含む範囲となるように設定されている。
なお、レーザビームの走査範囲Ｓは、スキャナミラー機構部３２の構成やスキャナミラー機構部３２から鶏卵８までの距離やスキャナミラー機構部３２の制御の設定等によって所定の範囲に設定される。
【００３４】
以上のように構成されることにより、スキャナミラー機構部３２は、レーザビームの走査範囲Ｓにおいて、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査可能である。そのため、１つのレーザヘッド３１ａから出射されたレーザビームは、レーザビームの走査範囲Ｓに位置する鶏卵８の頂部の任意の位置において、任意の文字を印字することができる。
【００３５】
図３に示すように、印字装置３は、上記の構成の他に、制御部３６と、記憶部３７と、操作部３８とを備える。
制御部３６は、印字装置３を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部３６は、記憶部３７に記憶された各種プログラムや印字に関する文字の画像情報等を適宜読み出して実行することにより、前述したレーザ発振器３１やスキャナミラー機構部３２等のハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
また、制御部３６は、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが走査範囲Ｓ（１個の鶏卵８の頂部を含む範囲）を走査して文字を印字するようにスキャナミラー機構部３２を制御する。
【００３６】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列８１を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
本実施形態においては、「円環状」の文字列８１は、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする同心円状に形成されている。なお、「円環状」には、円が周方向に全てつながっていない場合も含まれ、例えば、円弧状又は略円弧状も含まれる。また、「円環状」には、完全な円状でなく、例えば、楕円状も含まれる。
【００３７】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
本実施形態においては、「扇状」の文字８２は、内周８３側から外周８４側に向かうにしたがって周長が次第に長くなる末広がりの形状に形成されている。なお、「扇状」の外周及び内周は、円弧状に湾曲していなくてもよく、扇状には、例えば、台形状又は略台形状も含まれる。
【００３８】
また、制御部３６は、記憶部３７に記憶された賞味期限等の文字の画像情報を、鶏卵８の表面に効率的に印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
また、制御部３６は、操作部３８により入力された日付等の文字の情報を、所定の文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報に変換する。
【００３９】
記憶部３７は、本実施形態の印字装置３を動作させるための制御プログラムや印字に関する文字の画像情報等を予め記憶している。具体的には、記憶部３７は、例えば、鶏卵８に印字する印字内容のタイトル（例えば「賞味期限」など）や、作業者により操作部３８から入力された賞味期限の日時等の情報から変換された文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報等を記憶する。
操作部３８は、作業者等が、賞味期限の日時等の数値を入力するテンキー等や、鶏卵８に印字する印字内容や、鶏卵８に印字する文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）を選択する選択キー等を備える入力装置である。操作部３８は、制御部３６に接続されている。操作部３８により入力された情報や選択された情報は、対応する画像情報が制御部３６により記憶部３７から読み出されたり、制御部３６により画像情報に変換されて記憶部３７に記憶される。
【００４０】
次に、包装装置１の動作について説明する。
まず、卵載置装置２は、１０個の鶏卵８を立てた状態で２列に並べてトレイ７に載置する。１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７は、搬送装置４により、印字装置３に向けて搬送される。
印字装置３に搬送された２列に並ぶ一方の列及び他方の列の鶏卵８それぞれは、対応する印字部３０Ａ，３０Ｂにより印字される。なお、本実施形態の動作説明においては、前述の通り、一方の列及び他方の列の鶏卵８に対応する印字部３０Ａ，３０Ｂそれぞれを印字部３０として説明する。
【００４１】
印字装置３に搬送された２列に並ぶ１０個の鶏卵８のうちの一方の列及び他方の列の鶏卵８は、それぞれが対応する印字部３０により、頂部に賞味期限等の文字が印字される。
一方の列及び他方の列の鶏卵８の先頭に位置する鶏卵８は、図２及び図３に示すように、印字位置に搬送される。鶏卵８の印字位置とは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームの走査範囲Ｓ内に１個の鶏卵８の頂部が位置する位置である。レーザビームの走査範囲Ｓとは、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが走査可能な範囲である。
【００４２】
本実施形態においては、鶏卵８の頂部への印字は、搬送装置４によりトレイ７が搬送されている途中に、鶏卵８が載置されたトレイ７の移動中に行われる。
【００４３】
一方の列又は他方の列の先頭に位置する１個の鶏卵８は、不図示の光センサに検知されることにより、印字位置に位置することが検知される。
先頭の鶏卵８が印字位置に位置することが光センサにより検知されると、制御部３６は、光センサによる検知信号に基づいて、鶏卵８の上端部８ａが、第２ミラー３４ａのＺ方向の下方側に位置するタイミングを算出する。そして、制御部３６は、その算出されたタイミングに基づいて、１つのレーザヘッド３１ａがレーザビームを出射するようにレーザ発振器３１を制御する。
【００４４】
また、制御部３６は、光センサの検出信号に基づいて、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方側に位置するときに、鶏卵８の頂部に印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
なお、鶏卵８の頂部への印字は、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方に位置するタイミング、又は、鶏卵８が搬送装置４により移動されている場合には、鶏卵８の上端部８ａが第２ミラー３４ａのＺ方向の下方の近傍に位置するタイミングにおいて実行される。
【００４５】
制御部３６は、レーザビームの走査範囲Ｓにおいて、記憶部３７に記憶された画像情報や搬送装置４の搬送速度の情報等に基づいて、鶏卵８の頂部を走査するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。記憶部３７には、鶏卵８に印字する印字内容のタイトルや、作業者により操作部３８から入力された賞味期限の日時等の情報から変換された文字の形状（例えば、円環状の文字列や扇状の文字の形状）の画像情報等が記憶されている。
【００４６】
１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームは、スキャナミラー機構部３２に走査されることで、一方又は他方の１つの列の先頭に位置する１個の鶏卵８の頂部に賞味期限等の文字を印字する。
【００４７】
制御部３６は、鶏卵８に対して、効率的に印字が行われるように、スキャナミラー機構部３２を制御することが好ましい。制御部３６は、搬送方向Ｐに移動中の鶏卵８に対して、レーザビームの走査範囲Ｓを通り過ぎる前に、鶏卵８の頂部をレーザビームで走査して印字を完了させればよい。
【００４８】
また、スキャナミラー機構部３２は、レーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査可能である。そのため、制御部３６は、レーザビームの走査範囲Ｓに位置する鶏卵８の頂部の任意の位置において、任意の文字を印字するように制御することができる。レーザビームを第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に走査することにより、鶏卵８に対して、印字を行う文字の画像情報の上下左右のいずれの側からでも印字を行うことができる。
【００４９】
ここで、制御部３６は、例えば、円環状の文字列８１を鶏卵８に印字することが操作部３８により選択された場合には、記憶部３７に記憶される情報に基づいて、図３、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列８１を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５０】
これにより、第２ミラー３４ａにより反射されたレーザビームは、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状になるように、鶏卵８の頂部を走査する。
ここで、第２ミラー３４ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離は、略一定である。そのため、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離も略一定である。
このため、円環状の文字列８１を印字することにより、例えば、直線状の文字列を鶏卵８の頂部の上端部８ａを跨ぐように印字する場合に比べて、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離を略一定にすることができる。従って、レーザビームの強度を一定にしたままで、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることを抑制して、鶏卵８の頂部に印字することができる。これにより、簡易な構成で、鶏卵８に印字する文字の視認性を向上させることができる。
【００５１】
また、制御部３６は、例えば、複数の扇状の文字８２で構成される円環状の文字列８１を鶏卵８に印字することが操作部３８により選択された場合には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５２】
本実施形態においては、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、円環状に形成されることに加えて、文字８２が扇状に形成されている。「扇状」の文字８２は、鶏卵８をＺ方向の上方側から視た場合に、内周８３側から外周８４側に向かうにしたがって周長が次第に長くなる末広がりの形状である。ここで、鶏卵８を立てたときの鶏卵８の頂部側の形状は、Ｚ方向の上方側から視た場合に、上端部８ａを中心とする円における円周の長さが、上端部８ａからＺ方向の中央側に向かうにしたがって長くなる形状である。そして、鶏卵８の表面に印字される文字列８１を構成する複数の文字８２は、鶏卵８の円周の長さに対応するように、Ｚ方向の上方側から視た場合に、円周の長さが文字８２の外側に向かうにしたがって大きい扇状である。
従って、鶏卵８の表面に印字される円環状の文字列８１を構成する文字８２それぞれの扇状の形状は、鶏卵８の頂部の曲面の形状に対応した形状となっている。これにより、文字列８１が円環状に形成されることにより奏される上記効果に加えて、鶏卵８の表面に印字される文字の視認性を一層向上させることができると共に、デザイン性を向上させることができる。
【００５３】
一方又は他方の列の鶏卵８の先頭に位置する１個の鶏卵８の頂部への印字後、トレイ７は、更に搬送方向Ｐに搬送される。そして、印字位置に移動された順に、一方及び他方の列において、鶏卵８に対して、レーザビームを走査して、鶏卵８の頂部に印字を行う。そして、一方及び他方の列において、先頭の鶏卵８から５番目の鶏卵８まで順次印字が完了することにより、一方及び他方の列に並ぶ鶏卵８への印字が完了する。
【００５４】
印字装置３により印字された１０個の鶏卵８は、トレイ７に載置された状態で、搬送装置４により搬送される。その後、１０個の鶏卵８が載置されたトレイ７には蓋がかぶせられ、１０個の鶏卵８は、トレイ７に載置された状態で包装され、出荷される。
【００５５】
本実施形態の印字装置３によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態の印字装置３においては、立てられた状態の鶏卵８の頂部に印字する印字装置３であって、レーザビームを出射する１つのレーザヘッド３１ａと、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを鶏卵８の頂部の上方側から鶏卵８の頂部に向けて反射させる第２ミラー３４ａ有し、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームを第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に走査することで、レーザビームにより鶏卵８の頂部に印字させるスキャナミラー機構部３２と、１つのレーザヘッド３１ａから出射されるレーザビームが、鶏卵８を上方側から視た場合に鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とする円環状の文字列を印字するように、スキャナミラー機構部３２を制御する制御部３６と、を備える。
【００５６】
そのため、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とした円環状に形成される。これにより、レーザヘッド３１ａから鶏卵８の表面の円環状の部分までの距離を略一定にすることができる。従って、レーザビームの強度を一定にしたままで、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることを抑制して、鶏卵８の頂部に印字することができる。これにより、簡易な構成で、鶏卵８に印字する文字の視認性を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施形態の印字装置３においては、制御部３６は、文字列８１を構成する複数の文字８２のそれぞれが、鶏卵８を上方側から視た場合に、外周８４側の長さが内周８３側の長さよりも長い扇状となるように、スキャナミラー機構部３２を制御する。
【００５８】
そのため、鶏卵８の頂部に印字される文字列８１は、円環状に形成されることに加えて、文字８２が扇状に形成されている。これにより、鶏卵８の表面に印字される円環状の文字列８１を構成する文字８２それぞれの扇状の形状は、鶏卵８の頂部の曲面の形状に対応した形状となっている。従って、文字列８１が円環状に形成されることにより奏される上記効果に加えて、鶏卵８の表面に印字される文字の視認性を一層向上させることができると共に、デザイン性を向上させることができる。
【００５９】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、トレイ７に立てた状態で鶏卵８に印字するように構成しているが、これに制限されない。例えば、別の載置台に立てた状態で鶏卵８に印字するように構成してもよい。
【００６０】
また、前述の実施形態においては、鶏卵８への印字を、トレイ７の移動中に行っているが、これに制限されない。鶏卵８への印字は、例えば、トレイ７を停止した状態で行ってもよい。トレイ７を停止した状態で印字を行う場合には、停止状態で、鶏卵８の頂部の上端部８ａのＺ方向の真上からレーザビームを照射できるため、鶏卵８の頂部の上端部８ａを中心とした円環状の文字列８１を形成する場合に、第２ミラー３４ａから鶏卵８の表面の印字する部分までの距離を、精度よく略一定にすることができる。これにより、鶏卵８への印字の濃度の濃淡が大きくなることが一層抑制されて、鶏卵８に印字する文字の視認性を一層向上させることができる。
本発明の印字装置３によって印字される卵は、鶏卵に制限されず、例えば、うずらの卵でもよい。
【符号の説明】
【００６１】
３ 印字装置
８ 鶏卵（卵）
８ａ 上端部
３１ａ レーザヘッド
３２ スキャナミラー機構部（走査機構部）
３４ａ 第２ミラー（反射ミラー）
５１ 制御部
８１ 文字列
８２ 文字
８３ 内周
８４ 外周
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立てられた状態の卵の頂部に印字する印字装置であって、
レーザビームを出射する１つのレーザヘッドと、
前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを前記卵の頂部の上方側から前記卵の頂部に向けて反射させる反射ミラーを有し、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に走査することで、レーザビームにより前記卵の頂部に印字させる走査機構部と、
前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームが、前記卵を上方側から視た場合に前記卵の頂部の上端部を中心とする円環状の文字列を印字するように、前記走査機構部を制御する制御部と、を備える
印字装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記文字列を構成する複数の文字のそれぞれが、前記卵を上方側から視た場合に外周側の長さが内周側の長さよりも長い扇状となるように、前記走査機構部を制御する
請求項１に記載の印字装置。
【請求項１】
立てられた状態の卵の頂部に印字する印字装置であって、
レーザビームを出射する１つのレーザヘッドと、
前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを前記卵の頂部の上方側から前記卵の頂部に向けて反射させる反射ミラーを有し、前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームを第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に走査することで、レーザビームにより前記卵の頂部に印字させる走査機構部と、
前記１つのレーザヘッドから出射されるレーザビームが、前記卵を上方側から視た場合に前記卵の頂部の上端部を中心とする円環状の文字列を印字するように、前記走査機構部を制御する制御部と、を備える
印字装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記文字列を構成する複数の文字のそれぞれが、前記卵を上方側から視た場合に外周側の長さが内周側の長さよりも長い扇状となるように、前記走査機構部を制御する
請求項１に記載の印字装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１１０７１（Ｐ２０１３−１１１０７１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３４１６（Ｐ２０１１−２６３４１６）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（３９００３４２２３）イーデーエム株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（３９００３４２２３）イーデーエム株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
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