(57)【要約】【課題】被加工物の加工時間を安定させることができるレーザ加工ユニット、及びそれを用いた梱包装置を提供する。【解決手段】その表面が加工されるシート状の梱包材料４を支持する支持部２０と、レーザ光を照射する照射面２１側に配置したレーザヘッド部２２と、を備え、前記レーザ光を梱包材料４の照射面２１に照射し、照射面２１の加工を行うレーザ加工ユニット２において、梱包材料４の照射面２１におけるレーザ照射可能領域２５の反対面２６側に空間部２７を設けたレーザ加工ユニット２とした。【選択図】図４
2014080215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面が加工されるシート状の被加工物を支持する支持部と、
レーザ光を照射する前記被加工物の照射面側に配置したレーザヘッド部と、
を備え、
前記レーザ光を前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットにおいて、
前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けたレーザ加工ユニット。
【請求項２】
前記支持部によって、前記被加工物におけるレーザ照射可能領域の外側を支持する請求項１に記載のレーザ加工ユニット。
【請求項３】
前記支持部によって、前記被加工物の長手方向に張力を付与する請求項１もしくは２のいずれか一つに記載のレーザ加工ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のレーザ加工ユニットと、
前記レーザ加工ユニットによってその表面が加工された前記被加工物と、被梱包物とを搬入し、前記被加工物を用いて前記被梱包物を梱包する梱包部と、
を備えた梱包装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて被加工物の表面の加工を行うためのレーザ加工ユニットに関するものである。
【０００２】
また、本発明は、映像機器、食料品、医薬品、医療機器等を梱包するための材料である梱包材料を被加工物とし、レーザ光を用いて前記被加工物の表面に加工を行った後に、その梱包材料を用いて、それらを梱包する梱包装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来のレーザ加工ユニットは、その表面が加工される被加工物を支持する支持部と、前記被加工物のレーザ光を照射する照射面側に配置したレーザヘッド部と、前記被加工物の前記照射面の反対面側に金属部と、を備え、前記レーザ光を前記被加工物の前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットとなっていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の梱包装置は、その表面が加工される被加工物を支持する支持部と、前記被加工物のレーザ光を照射する照射面側に配置したレーザヘッド部と、前記被加工物の前記照射面の反対面側に金属部と、を備え、前記レーザ光を前記被加工物の前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットと、前記レーザ加工ユニットによってその表面が加工された前記被加工物と、被梱包物とを搬入し、前記被加工物を用いて前記被梱包物を梱包する梱包部と、を備えた梱包装置となっていた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来例におけるレーザ加工ユニット、及び梱包装置においては、前記被加工物の前記照射面とは反対面が金属部と接触している。そのため、前記レーザ光を前記被加工物に照射すると、そのレーザ光によって生じる熱がその金属部を通じて放熱されるため、前記被加工物の加工時間が安定しないという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明では、被加工物の加工時間を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために本発明のレーザ加工ユニットは、その表面が加工されるシート状の被加工物を支持する支持部と、レーザ光を照射する前記被加工物の照射面側に配置したレーザヘッド部と、を備え、前記レーザ光を前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットにおいて、前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けたレーザ加工ユニットとした。
【０００９】
また、本発明の梱包装置は、その表面が加工されるシート状の被加工物を支持する支持部と、レーザ光を照射する前記被加工物の照射面側に配置したレーザヘッド部と、を備え、前記レーザ光を前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットにおいて、前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けたレーザ加工ユニットと、前記レーザ加工ユニットによってその表面が加工された前記被加工物と、被梱包物とを搬入し、前記被加工物を用いて前記被梱包物を梱包する梱包部と、を備えた梱包装置とした。
【００１０】
これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明のレーザ加工ユニットは、その表面が加工されるシート状の被加工物を支持する支持部と、レーザ光を照射する前記被加工物の照射面側に配置したレーザヘッド部と、を備え、前記レーザ光を前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットにおいて、前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けたレーザ加工ユニットとし、また、本発明の梱包装置は、その表面が加工されるシート状の被加工物を支持する支持部と、レーザ光を照射する前記被加工物の照射面側に配置したレーザヘッド部と、を備え、前記レーザ光を前記照射面に照射し、前記照射面の加工を行うレーザ加工ユニットにおいて、前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けたレーザ加工ユニットと、前記レーザ加工ユニットによってその表面が加工された前記被加工物と、被梱包物とを搬入し、前記被加工物を用いて前記被梱包物を梱包する梱包部と、を備えた梱包装置としたものであるので、被加工物の加工時間を安定させることができる。
【００１２】
すなわち、本発明においては、前記照射面におけるレーザ照射可能領域の反対面側に空間部を設けているため、前記レーザ光を前記被加工物に照射することによって生じる熱が、反対面側から放熱されることを大幅に低減することができるので、その結果として、被加工物の加工時間を安定させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における梱包体の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における梱包体の上面図と断面図を示すものであり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中の点線Ａ−Ａでの断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるレーザ加工ユニットを用いた梱包装置の構成を説明する概念図
【図４】図３中の点線Ｂ内の拡大図
【図５】図４中の点線Ｃ−Ｃの上面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
［１］梱包体１の構成
まずはじめに、本実施形態におけるレーザ加工ユニット２、及び、そのレーザ加工ユニット２を用いた梱包装置３によって作成される梱包体１の構成に関して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態１における梱包体の斜視図を示すものである。また、図２は、本発明の実施の形態１における梱包体の上面図と断面図を示すものであり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中の点線Ａ−Ａでの断面図を示すものである。
【００１７】
図１、図２に示すように、梱包体１は、梱包材料４によって、映像機器、食料品、医薬品、医療機器等の被梱包物１４（図１、図２には図示なし。図３に図示）を梱包したものである。また、その梱包材料４上（梱包材料４の表面）には、識別マーク５が設けられている。本実施形態におけるレーザ加工ユニット２は、梱包材料４の表面にレーザ光を照射し、凹部６（図２（ｂ）中に図示）を形成するユニットである。また、本実施形態における梱包装置３は、梱包材料４上に識別マーク５を形成し、その後、識別マーク５が形成された梱包材料４にて、前述の被梱包物１４を梱包することによって梱包体１を作成する装置である。従って、本実施形態における被加工物とは、レーザ加工ユニット２によって、その照射面にレーザ光を照射されて加工される梱包材料４のことを示す。
【００１８】
なお、本実施形態における梱包材料４は、図２（ｂ）に示すように、シーラント層７／強化層８／樹脂層９／金属層１０／樹脂層１１／有色インキ層１２／透明カバー層１３という多層構造を有する積層体を用いた。また、本実施形態における凹部６は、有色インキ層１２と透明カバー層１３とを貫通するように形成している。
【００１９】
［２］レーザ加工ユニット２、及び、梱包装置３の構成
次に、本実施形態におけるレーザ加工ユニット２、及び、そのレーザ加工ユニット２を用いた梱包装置３の構成に関して説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１におけるレーザ加工ユニットを用いた梱包装置の構成を説明する概念図である。また、図４は図３中の点線Ｂ内の拡大図を示すものである。また、図５は、図４中の点線Ｃ−Ｃの上面図を示すものである。
【００２１】
図３に示すように、本実施形態の梱包装置３は、大きく分けて、被梱包物１４と梱包材料４とを投入し、投入された梱包材料４によって被梱包物１４を梱包する梱包部１５と、被梱包物１４を梱包部１５に搬入する被梱包物搬入部１６と、梱包材料４を梱包部１５に搬入する梱包材料搬入部１７と、梱包部１５にて梱包された梱包体１を搬出する搬出部１８と、梱包部１５、被梱包物搬入部１６、梱包材料搬入部１７、搬出部１８の動作を制御する制御部（第１の制御部の一例）１９とを備えている。更に、梱包材料搬入部１７の中流には、レーザ加工ユニット２が設けられている。
【００２２】
また、本実施形態におけるレーザ加工ユニット２は、図３、図４、図５に示すように、その表面が加工されるシート状の梱包材料４を支持する支持部２０と、梱包材料４のレーザ光を照射する照射面２１側に配置したレーザヘッド部２２と、そのレーザヘッド部２２の照射位置移動や発光動作を行うレーザコントローラ部２３と、レーザヘッド部２２とコントローラ部２３の制御を行う制御部（第２の制御部の一例）２４とを備えている。更に、本実施形態においては、梱包材料４の照射面２１におけるレーザ照射可能領域２５の反対面２６側に空間部２７が設けられている。
【００２３】
また、本実施形態においては、支持部２０は、梱包材料４におけるレーザ照射可能領域２５の外側を支持するように構成されている。更に、本実施形態における支持部２０は、梱包材料４の長手方向に張力（図５中の矢印Ｄに相当）を付与するように、梱包材料４を支持するように構成されている。なお、支持部２０は回転軸を有し、回転可能な構成である。また張力を付与するのは支持部２０でなくとも、梱包材料ロール３１や包装部１５内にて包装材料４を移動させるモータ部で発生させることも可能である。
それでは以下に、梱包部１５、被梱包物搬入部１６、梱包材料搬入部１７、搬出部１８、レーザ加工ユニット２、それぞれの詳細に関して説明を行う。
【００２４】
[２]―（１）梱包部１５の構成と動作
図３に示すように、本実施形態における梱包部１５の上流側には、被梱包物１４を搬入する被梱包物搬入口２８と、梱包材料４を投入する梱包材料搬入口２９とが設けられ、梱包部１５の下流側には、梱包材料４にて梱包された被梱包物１４を梱包体１として搬出する梱包体搬出口３０が設けられている。また、梱包部１５は、投入された被梱包物１４を、梱包材料４を用いて梱包する梱包手段（例えば、特許文献である特開２０１１−００５７０７号公報や、特開２０１０−２２８７８８公報や、特開２０１２−１２６４５７公報等に開示されており、それら文献を参照の事）が設けられている。
【００２５】
また、梱包部１５は、制御部１９と接続されており、制御部１９によって、投入された被梱包物１４を、梱包材料４を用いて梱包する梱包動作や、梱包体１として搬出する搬出動作等を行うことができる構成となっている。
【００２６】
[２]―（２）被梱包物搬入部１６の構成と動作
図３に示すように、本実施形態における被梱包物搬入部１６は、梱包部１５の被梱包物搬入口２８に接続されている。また、本実施形態においては、被梱包物搬入部１６として、ベルトコンベアを用いている。また、図３に示すように、被梱包物搬入部１６は制御部１９に接続されている。また、制御部１９、被梱包物搬入部１６の制御を行うことができるようになっており、より具体的には、被梱包物搬入部１６の制御を行うことによって、複数の被梱包物１４を、その上流側から梱包部１５の被梱包物搬入口２８へ一定間隔にて、順次移動させる動作、すなわち、被梱包物搬入動作を行うようになっている。
【００２７】
[２]―（３）梱包材料搬入部１７の構成と動作
図３に示すように、本実施形態における梱包材料搬入部１７は、梱包部１５の梱包材料搬入口２９に接続されている。
【００２８】
また、本実施形態においては、連続したシート状の梱包材料４がロール上に形成された梱包材料ロール３１を用いて梱包部１５に投入された被梱包物１４を梱包することによって、連続した梱包体１を形成し、その後、連続した梱包体１を切断する事によって、一つ一つの梱包体１を形成するようになっている。
【００２９】
また、図３に示すように、本実施形態における梱包材料搬入部１７は、梱包材料ロール３１から、複数の回転可能なローラ３２を用いて、シート状に連続した梱包材料４を、その上流側から梱包部１５の梱包材料搬入口２９まで搬送するように構成している。
【００３０】
また、図３に示すように、梱包材料搬入部１７は制御部１９に接続されている。更に、制御部１９は、梱包材料搬入部１７の制御を行うことができるようになっており、より具体的には、梱包材料搬入部１７の制御を行うことによって、連続した梱包材料４を、その上流側（すなわち、梱包材料ロール３１側）から梱包部１５の梱包材料搬入口２９へ移動させる動作、すなわち、梱包材料搬入動作を行うようになっている。
【００３１】
[２]―（４）搬出部１８の構成と動作
図３に示すように、本実施形態における搬出部１８は、梱包部１５の梱包体搬出口３０に接続されている。また、本実施形態においては、梱包部１５にて、被梱包物１４を梱包材料４によって梱包し、その後、その梱包された被梱包物１４を、梱包体１として、梱包体搬出口３０より排出し、その後、梱包体搬出口３０より排出された梱包体１を、この搬出部１８にて、外部に搬出するように構成している。
【００３２】
なお、本実施形態においては、搬出部１８として、ベルトコンベアを用いている。
【００３３】
[２]―（５）レーザ加工ユニット２の構成と本実施例の効果
前述のように、本実施形態におけるレーザ加工ユニット２は、図３、図４、図５に示すように、その表面が加工されるシート状の梱包材料４を支持する支持部２０と、梱包材料４のレーザ光を照射する照射面２１側に配置したレーザヘッド部２２と、そのレーザヘッド部２２の照射位置移動や発光動作を行うレーザコントローラ部２３と、レーザヘッド部２２とレーザコントローラ部２３の制御を行う制御部（第２の制御部の一例）２４とを備えている。更に、本実施形態においては、梱包材料４の照射面２１におけるレーザ照射可能領域２５の反対面２６側に空間部２７が設けられている。
【００３４】
このように、本実施形態においては、梱包材料４の照射面２１におけるレーザ照射可能領域２５の反対面２６側に空間部２７を設けているため、レーザ光を梱包材料４に照射することによって生じる熱が、反対面２６側から放熱されることを大幅に低減することができるので、その結果として、梱包材料４の加工時間を安定させることができるのである。
更に、支持部２０は、梱包材料４におけるレーザ照射可能領域２５の外側を支持し、更に、梱包材料４の長手方向に張力（図５中の矢印Ｄに相当）を付与するように、梱包材料４を支持するように構成しているため、前述の従来技術（特開２０１１−２５９３１号公報等）に記載されているような梱包材料４の照射面２１とは反対面２６側に配置されている金属部（台座）が不要であるため、梱包材料４を、上流側から下流側へ順次搬送する（梱包材料ロール３１から梱包材料搬入口２９まで順次搬送する）際、梱包材料４と金属部（台座）とが、こすれることに起因する傷や汚れを防止する事ができ、より高品質な梱包体１を作成する梱包装置を提供することができる。
【００３５】
［３］本実施形態のレーザ加工ユニット２と梱包装置３のその他の構成
また、図３に示すように、本実施形態におけるレーザ加工ユニット２と、そのレーザ加工ユニット２を用いた梱包装置３は、レーザ加工ユニット２を制御するための制御部２４、梱包装置３全体を制御するための制御部１９、というように２種類の制御部を設けたが、これを１つの制御部として構成してもよい。
【００３６】
また、レーザ加工ユニット２は、本実施形態のように被梱包物を梱包する梱包材料上を加工するために用いられるだけでなく、例えば、シート状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂上に、バーコード（登録商標）やＱＲコード（登録商標）を印字するような印字装置にも用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、被加工物の加工時間を安定させることができるレーザ加工ユニット、および梱包装置を提供することができるので、例えば、電子機器、食料品、医薬品、医療機器等の梱包装置や、バーコード（登録商標）やＱＲコード（登録商標）を印字するような印字装置に有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１  梱包体
２  レーザ加工ユニット
３  梱包装置
４  梱包材料
５  識別マーク
６  凹部
７  シーラント層
８  強化層
９  樹脂層
１０  金属層
１１  樹脂層
１２  有色インキ層
１３  透明カバー層
１４  被梱包物
１５  梱包部
１６  被梱包物搬入部
１７  梱包材料搬入部
１８  搬出部
１９  制御部（第１の制御部の一例）
２０  支持部
２１  照射面
２２  レーザヘッド部
２３  レーザコントローラ部
２４  制御部（第２の制御部の一例）
２５  レーザ照射可能領域
２６  反対面
２７  空間部
２８  被梱包物搬入口
２９  梱包材料搬入口
３０  梱包体搬出口
３１  梱包材料ロール
３２  ローラ
【図１】
2014080215.tif 000003
【図２】
2014080215.tif 000004
【図３】
2014080215.tif 000005
【図４】
2014080215.tif 000006
【図５】
2014080215.tif 000007