(57)【要約】【課題】使用者側で簡単に仕様変更に伴う交換作業ができ、かつ、その交換コストが低廉となるレーザマーキング装置を提供する。【解決手段】レーザマーキング装置１は、レーザ光を出射するレーザ光源を備えて本体ユニット３が構成される一方、レーザ光源２からのレーザ光の方向を変更する第１ガルバノミラー６と、この第１ガルバノミラー６で反射された反射光の方向を変更する第２ガルバノミラー７と、第１及び第２ガルバノミラー６，７のそれぞれの回動角度を駆動制御する第１及び第２ガルバノ駆動手段４，５と、ｆθレンズ９とを備えてヘッドユニット１０が形成されている。そして本体ユニット３とヘッドユニット１０が結合手段により着脱可能に結合されている。【選択図】　図１
2004136351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
このレーザ光源からのレーザ光の光路途中に配されて前記レーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、
このガルバノミラーを回動させてその回動角度を制御するモータと、このモータを駆動する駆動回路とを有するガルバノ駆動手段と、
前記ガルバノミラーからのレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとを備え、
前記被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置であって、
前記レーザ光源を有してなる本体ユニットと、
前記収束レンズ、前記ガルバノミラー、及び前記ガルバノ駆動手段を備えてなるヘッドユニットと、
これら本体ユニットとヘッドユニットとを着脱可能に結合する結合手段とを備え、
前記本体ユニットに対して複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットがそれぞれ交換可能とされたことを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項２】
レーザ光を出射するレーザ光源を用いて　被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置に用いられるヘッドユニットであって、
前記レーザ光源からのレーザ光の光路途中に配されて前記レーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、
このガルバノミラーを回動させることによりその回動角度を制御するモータと、このモータを駆動する駆動回路とを有してなるガルバノ駆動手段と、
前記ガルバノミラーからのレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとを備えたユニットとして構成されるとともに、
複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットを前記レーザ光源を有してなる本体ユニットに対して交換可能に結合する結合手段により、前記本体ユニットに対して取付けられたことを特徴とするレーザマーキング装置のヘッドユニット。
【請求項３】
レーザ光源から出射されるレーザ光の方向をガルバノミラーを用いて変更すると共に、このガルバノミラーからのレーザ光を収束レンズを介して被マーキング対象物上に照射しつつ走査することにより、被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置の仕様を変更する仕様変更方法であって、
前記レーザマーキング装置を、前記レーザ光源を備える本体ユニットと、前記収束レンズ、前記ガルバノミラー、及び前記ガルバノ駆動手段を備えるヘッドユニットと、これら本体ユニット及びヘッドユニットを着脱可能に結合する結合手段とを備えて構成すると共に、
前記本体ユニットに対して複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットを着脱可能とし、これらを交換することによりレーザマーキング装置の仕様を変更することを特徴とするレーザマーキング装置の仕様の変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザマーキング装置、レーザマーキング装置のヘッドユニット、及びレーザマーキング装置における仕様の変更方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、レーザ光源（レーザ発振器）から出射されるレーザ光を、２枚のガルバノミラーを用いて、２次元方向に走査することで、金属、樹脂、セラミック、半導体、紙、ガラスなどの多種多様の素材からなる被マーキング対象物表面に、多種多様な文字・記号・図形などのマーキングするレーザマーキング装置が提供されている。このようなレーザマーキング装置は、図７にて例示されるように、レーザ光を出射するレーザ発振器１０２と、このレーザ発振器１０２から出射されたレーザ光を、ビームエキスパンダ１１２を介して２枚のガルバノミラーに照射させ、この２枚のガルバノミラー１０６，１０７を使い、被マーキング対象物（ワーク）表面おいて、一方方向と、それに直交する方向に走査（スキャニング）する構成となっている。
【０００３】
このスキャニング部は、レーザ光が入射される第１ガルバノミラー１０６（Ｘ−ガルバノミラー）と、このＸ−ガルバノミラーからの反射光が入射される第２ガルバノミラー１０７（Ｙ−ガルバノミラー）と、この第２ガルバノミラーからの反射光が入射される収束レンズであるｆθレンズ１０９とを備えている。そして、Ｘ−ガルバノミラーおよびＹ−ガルバノミラーを所定の速度で駆動し、反射することで被マーキング対象物（ワーク）表面において二次元方向に走査することができるようになっており、このような構成によれば、レーザ光の走査範囲（印字エリア）はほぼ正方形形状となる。なお、図示はしていないが、これら第１ガルバノミラー１０６、第２ガルバノミラー１０７、これらを駆動する第１ガルバノ駆動手段１０４、第２ガルバノ手段１０５、ビームエキスパンダ１１２、及びｆθレンズ１０９を全体的にカバーするカバー部材がベース基板１１５に取付けられる構成にて配置されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１０５７３公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年においては、レーザマーキング装置によりマーキングされる被マーキング対象物は、材質・大きさなどが異なる様々な種類のものが存在するため、被マーキング対象物の種類に応じて、或いは、印字エリアやマーキングする文字・記号・図形の線幅や深さに応じてｆθレンズを交換する必要性が高まっており、このような交換を使用者側において容易にかつ迅速に行いたいとの要求がある。
【０００６】
しかしながら、従来のレーザマーキング装置においては、図７に示すように、レーザ光源（即ち、レーザ発振器１０２）や、上記の２つのガルバノミラー１０６，１０７、およびｆθレンズ１０９が一つのベース基板１１５に対して固定される構成をなすものが主流であり、このような従来技術においては、ｆθレンズ１０９を交換する際の課題に着目されておらず、外部からｆθレンズ１０９を簡単に交換し得る構成のものは提供されていなかった。
【０００７】
すなわち、このようなレーザマーキング装置は、製造過程において、印字対象物上の印字可能領域に応じて適当な特性のｆθレンズが選択され、そのｆθレンズの特性を考慮して、ガルバノミラーを駆動するためのガルバノ駆動回路の回路定数（例えば、具体的には抵抗値）が調整され、もって予め定められた仕様に基づいた印字エリアが設定される。このため、例えば、出荷後にユーザ側で、印字エリアを変更したい等といった要望が生じる場合に対しての対応できる構成を取っていない。
【０００８】
しかも、印字エリアを変更するには、まず光学的に特性の異なる収束レンズに交換する必要があるが、単にレンズ交換をしただけでは、設計値通りの印字エリアにならない場合があるため、ｆθレンズの交換に伴って、ガルバノミラーの回動角度の制御に関する調整、つまり、回路定数等の再調整が必要になる。この調整作業は、具体的には、例えばｆθレンズを交換した後に、サンプルにテストパターンをマーキングすることにより、所望の印字エリアの大きさ・形状になっているかを確認しながら、最適な回路定数を決定していくもので、作業が非常に複雑であり、専門的知識、熟練した技術等が必要となる。
【０００９】
その上、同特性のものとして設計されるｆθレンズであっても、設計値に対して個々にばらつきが生じる可能性がある。例えば、ｆθレンズが破損したことなどにより、特性の同じｆθレンズに変えた場合にも、ガルバノミラーの回動角度に対する走査距離等が変わってしまう可能性があるため、結局、そのような場合にもガルバノミラーの回動角度の再調整が必要となってくる。
【００１０】
更に言えば、従来のレーザマーキング装置においては、ｆθレンズ毎２つのガルバノミラーの回動角度を調整する構成となっているが、このようなｆθレンズを交換しようとする場合には、ｆθレンズの焦点距離に応じた２つのガルバノミラーのそれぞれの回動角度の調整を使用者側において実行するのは極めて困難であり、製造者側にレーザマーキング装置を戻して再調整するか、仕様の異なるレーザマーキング装置を印字エリアに対応して、それぞれ個別で用意しておく必要があった。したがって、複数の印字エリアに対応させようとする場合には、それぞれの印字エリアに対応したレーザマーキング装置が個別に必要であり、非常にコストアップしてしまう可能性がある。
【００１１】
なお、ｆθレンズの交換を容易に行おうとするものとして、特許文献１に示されるようなものがある。この技術は、使用者側で簡単に印字エリアの変更に伴うｆθレンズの交換を行おうとするものであるが、この文献のものは、単にガルバノミラーの最大回転角度を所定のｆθレンズを基準に固定値として定めるものであり、ｆθレンズ自体を交換した場合に生じる問題を想定していない。即ち、この方法では上述した問題を解決できず、交換後の印字エリアが所望のものではない可能性があり、仕様の印字エリアを満たさない可能性がある。
【００１２】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、使用者側で簡単に仕様変更に伴う交換作業ができ、かつ、その交換コストが低廉となるレーザマーキング装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
このレーザ光源からのレーザ光の光路途中に配されて前記レーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、
このガルバノミラーを回動させてその回動角度を制御するモータと、このモータを駆動する駆動回路とを有するガルバノ駆動手段と、
前記ガルバノミラーからのレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとを備え、
前記被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置であって、
前記レーザ光源を有してなる本体ユニットと、
前記収束レンズ、前記ガルバノミラー、及び前記ガルバノ駆動手段を備えてなるヘッドユニットと、
これら本体ユニットとヘッドユニットとを着脱可能に結合する結合手段とを備え、
前記本体ユニットに対して複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットがそれぞれ交換可能とされたところに特徴を有する。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
本発明のレーザマーキング装置によれば、収束率の異なる複数種類の収束レンズにそれぞれ対応して仕様調整のなされたヘッドユニットを、それぞれ本体ユニットに対し交換可能に設けたので、印字エリアや焦点距離を変更することに伴って収束レンズを交換する場合に、レーザマーキング装置の走査部（スキャニング部分）を分解する必要がなく、ヘッドユニットごと交換することができることとなる。その結果、使用者側で所望の印字エリアや焦点距離に対応することができる。しかも、ヘッドユニット内において収束レンズと、その収束レンズに合わせて調整のなされたガルバノミラー及びガルバノ駆動手段を備えているので、印字エリアや焦点距離を変更したい場合に、収束レンズを変更する都度、対応させてガルバノミラーの回動角度を再調整する必要がなくなる。したがって、そのような再調整に関する専門的知識や、熟練技術が無くとも容易に交換作業が行える装置構成となる。
【００１５】
さらに、請求項１に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例１）としてもよい。
構成例１．前記結合手段は、前記ヘッドユニットが載置されてそのヘッドユニットを支持する支持部材を、前記本体ユニットの一部として、若しくは前記本体ユニットとは別体部品として備え、かつその支持部材に、前記本体ユニットと前記ヘッドユニットとの相対位置を設定する位置設定手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載のレーザマーキング装置。
【００１６】
このように構成することにより、ヘッドユニットをベース部材上に載置して取付ける構成となるため、本体ユニットとを着脱可能とし得る好適構成となり、取付け作業の作業性を効果的に向上できる構成となる。
【００１７】
さらに、請求項１又は上記構成例１に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例２）としてもよい。
構成例２．前記支持部材は、前記本体ユニットの一部、又は本体ユニットとは別部材として、前記レーザ光源の下位置に配置される構成をなすと共に、前記レーザ光源からの前記レーザ光の出射方向に延設されるものであり、かつ、その延設される部分に前記ヘッドユニットが載置される形態をなし、
他方、前記位置設定手段は、前記延設される部分の上部に形成された、又は取付けられた係合部を有し、その係合部が前記ヘッドユニット下部に形成された、又は取付けられた被係合部と互いに係合することにより前記本体ユニットに対する前記ヘッドユニットの位置設定がなされるように構成されることを特徴とする請求項１又は構成例１に記載のレーザマーキング装置。
【００１８】
このように構成することにより、ヘッドユニットを簡易な構成にて着脱可能とでき、さらに、その交換作業を容易に行い得る構成となる。即ち、使用者は、ヘッドユニットをベース部材上に載置し、その載置面上において設けられた係合部とヘッドユニットの被係合部とを互いに係合させれば位置調整ができるため、その位置調整及び着脱作業を容易に行い得る構成となる。
【００１９】
さらに、請求項１又は構成例１若しくは構成例２に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例３）としてもよい。
構成例３．前記複数のヘッドユニットは、各々固有の印字エリア及び固有の焦点距離が設定されており、それらヘッドユニットを交換することにより、前記焦点距離及び前記印字エリアの設定変更がなされるように構成されることを特徴とする請求項１又は構成例１若しくは構成例２のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
【００２０】
このような構成をなすことにより、各々のヘッドユニットが固有の印字エリア及び焦点距離を有する構成となり、使用者は所望の印字エリア及び焦点距離に対応したヘッドユニットを選択して用いることにより、複雑な調整を行わずとも印字エリアや焦点距離を容易に変更することが可能となり、利便性が極めて高いものとなる。
【００２１】
さらに、請求項１、若しくは構成例１ないし構成例３に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例４）としてもよい。
構成例４．前記ヘッドユニットは、前記ガルバノミラー及び前記ガルバノ駆動手段をカバーするヘッドカバー部材を有する一方、当該ヘッドユニットの下部においてこれらガルバノミラーとガルバノ駆動手段との双方が直接又は他部材を介して間接的に取付けられるヘッドベース部材が設けられ、
かつこのヘッドベース部材又は前記ヘッドカバー部材において、前記収束レンズを外部に露出させる露出部が形成されており、
さらに、前記ヘッドベース部材又は前記ヘッドカバー部材が、前記本体ユニットに対して前記結合手段により着脱可能に結合されることを特徴とする請求項１、若しくは構成例１ないし構成例３のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
【００２２】
このようにすれば、本体ユニットとヘッドユニットとを分離した構成としつつも、ヘッドユニット内部の光学部品がカバー部材により覆われた構成となり、塵、埃等のヘッドユニット内部への侵入を効果的に防ぐことができる。また、ヘッドユニットはカバー部材に覆われた形態にて取り換えられる構成となるため、光学部品に関する知識を有さない使用者が、誤って光学部品を調整してしまうことがなくなり、ヘッドユニット内部は予め調整された状態が効果的に維持され、その結果、利用者はヘッドユニットの内部をブラックボックスとして扱うようにしてヘッドユニットの交換ができることとなる。なお、ヘッドベース部材と、ヘッドカバー部材は一体的に構成しても良く、それぞれ別体として構成してもよい。なお、上記露出部は開口部、切欠部等により構成できる。
【００２３】
さらに、請求項１、若しくは構成例１ないし構成例４に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例５）としてもよい。
構成例５．前記本体ユニットは、前記レーザ光源の外部をカバーする光源カバー部材を有するとともに、その光源カバー部材の一部に、前記レーザ光源からのレーザ光をヘッドユニット側に照射するための照射用開口部が設けられる一方、
前記ヘッドユニットには、前記照射用開口部からのレーザ光を進入させるための進入用開口部が前記ヘッドカバー部材に設けられており、
これら本体ユニット及びヘッドユニットは、前記照射用開口部及び前記進入用開口部を対向させる形態にて互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項１、若しくは構成例１ないし構成例４のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
【００２４】
このようにすれば、レーザ光源及びヘッドユニット側の光学部品を共にカバーできる構成としつつも、レーザ光が好適にヘッドユニット側に出力される構成となる。より具体的には、照射用開口部と進入用開口部が隣接配置（具体的には、本体ユニットとヘッドユニットとで閉鎖、若しくはほぼ閉鎖した空間を構成するように隣接配置）されるため、各々のカバー部材においてレーザ光が通過する構成としつつもそのレーザ光の通過部（即ち、照射用開口部及び進入用開口部）からも塵、埃等が進入することが無くなり、本体ユニット及びヘッドユニットの双方の防塵効果を一層高めることができる。
【００２５】
さらに、請求項１、若しくは構成例１ないし構成例５に更に要件を付加し、以下のような構成（構成例６）としてもよい。
構成例６．前記駆動回路は、前記ヘッドユニット外部より出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路と、そのＤ／Ａ変換回路により変換されたアナログ信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御回路を含むことを特徴とする請求項１、若しくは構成例１ないし構成例５のいずれかに記載のレーザマーキング装置。
【００２６】
このように構成することにより、ヘッドユニットと外部との信号のやり取りをデジタル信号にて行う一方、仕様の調整に影響が大となるＤ／Ａ変換回路、及びモータ制御回路等のアナログ信号を扱う要素が、ヘッドユニット内に収められる構成となり、仕様調整に影響を及ぼし易い要素のみによりヘッドユニットを構成できることとなる。
【００２７】
また、請求項２の発明は、レーザ光を出射するレーザ光源を用いて　被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置に用いられるヘッドユニットであって、
前記レーザ光源からのレーザ光の光路途中に配されて前記レーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、
このガルバノミラーを回動させることによりその回動角度を制御するモータと、このモータを駆動する駆動回路とを有してなるガルバノ駆動手段と、
前記ガルバノミラーからのレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとを備えたユニットとして構成されるとともに、
複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットを前記レーザ光源を有してなる本体ユニットに対して交換可能に結合する結合手段により、前記本体ユニットに対して取付けられたところに特徴を有する。
【００２８】
この請求項２の発明によれば、仕様変更が簡単に行えるレーザマーキング装置において好適に用いられるヘッドユニットとなる。なお、上記構成例１ないし構成例４のいずれかに記載の構成要件を、請求項２に記載のヘッドユニットの対象となるレーザマーキング装置に適用した形態でそのヘッドユニットを構成してもよい。
【００２９】
さらに、請求項３の発明は、レーザ光源から出射されるレーザ光の方向をガルバノミラーを用いて変更すると共に、このガルバノミラーからのレーザ光を収束レンズを介して被マーキング対象物上に照射しつつ走査することにより、被マーキング対象物上に文字・記号・図形等をマーキングするレーザマーキング装置の仕様を変更する仕様変更方法であって、
前記レーザマーキング装置を、前記レーザ光源を備える本体ユニットと、前記収束レンズ、前記ガルバノミラー、及び前記ガルバノ駆動手段を備えるヘッドユニットと、これら本体ユニット及びヘッドユニットを着脱可能に結合する結合手段とを備えて構成すると共に、
前記本体ユニットに対して複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応したヘッドユニットを着脱可能とし、これらを交換することによりレーザマーキング装置の仕様を変更するところに特徴を有する。
【００３０】
この請求項３の発明によれば、レーザマーキング装置の仕様を使用者側で容易に変更できる方法を実現でき、レーザマーキングの自由度（例えば材質、大きさ等の異なる被マーキング対象物に対する対応の自由度等）を効果的に高め得る好適方法となる。この方法によれば、仕様変更に伴う複雑な再調整が必要とならず、専門的知識や、熟練技術が無くともレーザマーキング装置の仕様変更を容易に、かつ迅速に行えることとなる。なお、上記構成例１ないし構成例４のいずれかに記載の要件を備えたレーザマーキング装置を構成して、請求項３に記載の仕様の変更方法を行うようにしてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図４を参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態に係るレーザマーキング装置１の正面一部断面図であるとともに、ヘッドユニット１０についての内部構成を示すものである。また、図２はそのレーザマーキング装置の概略を示す概略図である。図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係るレーザマーキング装置１は、レーザ光を出射するレーザ発振器からなるレーザ光源２（図２）と、レーザ光源２からのレーザ光の方向を一方の方向に変更する第１ガルバノミラー６（Ｘ−ガルバノミラー）と、この第１ガルバノミラー６で反射されたレーザ光を、その第１ガルバノミラー６による反射方向と直交する方向に変更する第２ガルバノミラー７（Ｙ−ガルバノミラー）とを備えて構成されている。さらに、第１及び第２ガルバノミラー６，７のそれぞれの回動角度を駆動制御する第１ガルバノ駆動手段４、及び第２ガルバノ駆動手段５が設けられている。そして、第１及び第２のガルバノミラー６，７を介して反射されるレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとしてｆθレンズ９が設けられている。以下、このように構成されるレーザマーキング装置１の各部について詳述する。
【００３２】
レーザ光源２（図２）の周りには、図１に示すようにこのレーザ光源２をカバーする光源カバー部材３Ａが、レーザ光源２の全体に被さる形態にて設けられ、このレーザ光源２及び光源カバー部材３Ａを備えて本体ユニット３が構成されている。光源カバー部材３Ａは、例えば、金属材料や樹脂材料等により箱状、或いは略箱状に形成することができ、底部を例えば板状に形成して、その底部にレーザ光源２を載置、或いは取付けた構成とすることができる。そのレーザ光源２は、細長に形成される本体ユニット３の長手方向を照射方向とするように配置され、その照射側においてヘッドユニット１０が設けられる。
【００３３】
ヘッドユニット１０は、第１ガルバノミラー６（Ｘ−ガルバノミラー）と、この第１ガルバノミラー６を駆動する第１ガルバノ駆動手段４とが保持部４Ａ（ガルバノマウント）にて保持されており、他方、第２ガルバノミラー７（Ｙ−ガルバノミラー）とこの第２ガルバノミラー７を駆動する第２ガルバノ駆動手段５とが保持部５Ａ（ガルバノマウント）にて保持されている。なお、以下において、これらガルバノミラーの総称として、第１及び第２ガルバノミラー６，７とも称するものとし、ガルバノ駆動手段の総称として第１及び第２ガルバノ駆動手段４，５とも称するものとする。
【００３４】
保持部４Ａ及び５Ａはヘッドユニット１０の下部に配置された板状のヘッドベース部材１２に固定されるマウントとして一体的に構成されており、保持部５Ａがヘッドベース部材１２の板面に対し直交方向上向きに延び、その保持部５Ａに対し直交する方向に延びる形態にて保持部４Ａが形成されている。なお、ここに示すマウントの形態はあくまで一例であり、ガルバノミラー及びガルバノ駆動手段を所定位置に保持できる形態であればこれに限定されない。第１ガルバノ駆動手段４は、第１ガルバノミラー６を駆動するモータ及び駆動回路を備えた構成をなし、他方、第２ガルバノ駆動手段５は、第２ガルバノミラー７及び駆動回路を備えた構成をなしている。なお、これらモータ及び駆動回路については、図１では図示を省略しているが、それぞれ第１及び第２のガルバノ駆動手段４，５の内部に構成されており、外部からの制御信号を受けて第１及び第２ガルバノミラー６，７を変位させるように構成されている。
【００３５】
図２のブロック図では、このヘッドユニット１０の電気的構成等を概略的に示しており、第１及び第２のガルバノミラー６，７のそれぞれの回動角度を駆動制御する上記第１及び第２ガルバノ駆動手段４，５の構成要素として、ガルバノ駆動モータ２１が設けられている。なお、このガルバノ駆動モータ２１は、第１及び第２のガルバノミラー６，７を駆動する双方のモータを総称しており、これらのモータの駆動部（駆動軸等）が各々のガルバノミラー６，７に直接又は他部材を介して間接的に連結されて第１及び第２のガルバノミラー６，７を変位させることとなる。さらに、図２では、このガルバノ駆動モータ２１を駆動制御する駆動回路２２が設けられており、これについても同様に各々のガルバノ駆動モータを駆動する駆動回路を総称している。この駆動回路２２は、双方のガルバノ駆動モータを制御するように単一の回路基板により構成しても良く、各々のガルバノ駆動モータに対応させて回路基板をそれぞれ設けるようにしてもよい。具体的には、この駆動回路２２は、ヘッドユニット１０の外部より出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路と、そのＤ／Ａ変換回路により変換されたアナログ信号に基づいてモータを制御するモータ制御回路を含む構成とすることができ、このモータ制御回路とモータによりサーボ回路が構成されている。なお、このように構成される駆動回路２２に対しモータの変位を指示する制御信号をデジタル信号として出力する制御部２３が、ヘッドユニット１０の外部に配置されており、この制御部２３は設定部２４からの入力情報（例えばマーキングすべき文字、図形等の入力）を受けて、その入力情報に対応した制御信号をヘッドユニット１０に向けて送信するようになっている。
【００３６】
そして、図１，図２に示すように、第１及び第２のガルバノミラー６，７を介して反射されるレーザ光を収束して、被マーキング対象物上に照射する収束レンズとしてｆθレンズ９がヘッドベース部材１２に固定されている。より具体的には、図１のように、ヘッドユニット１０の下部に配置されたヘッドベース部材１２の一部においてこのｆθレンズ９を外部に露出させる露出部として開口部１２Ｂが形成されており、この開口部１２Ｂ内にｆθレンズ９が配置されている。なお、その開口部１２Ｂの下部には、本体ベース部材１５において開口する開口部１５Ｃが形成されており、これら開口部１２Ｂ及び開口部１５Ｃが設けられることによりｆθレンズ９が本体ベース部材１５の下方に露出する構成となっている。なお、図１のｆθレンズ９近傍において、ヘッドベース部材１２及び本体ベース部材１５の一部断面図を示している。
【００３７】
さらには、レーザ光源２からのレーザ光を広げて平行光にするビームエキスパンダ１１がレーザ光源２とガルバノミラー６の間の光路中に設けられており、このビームエキスパンダ１１はマウント１１Ａを介してヘッドベース部材１２に固定される形態をなしている。なお、このようにビームエキスパンダ１１を含むようにヘッドユニット１０を構成することにより、例えばマーキングにおける線の太さ等を変更するような場合においても、当該ヘッドユニット１０内においてビームエキスパンダ１１の特性を加味した調整がなされることとなり、そのような線種変更等において精度高く対応し得るヘッドユニット構成となる。
【００３８】
そして、ヘッドユニット１０には上記のように構成される光学部品をカバーするヘッドカバー部材１０Ａが例えば、金属材料、樹脂材料等により箱状、略箱状などの形態にて設けられており、このヘッドカバー部材１０Ａがヘッドベース部材１２に対して着脱可能となっている。ヘッドカバー部材１０Ａをヘッドベース部材１２に対して取付ける構成は種々考えられるが、例えば、螺子（ネジ）等の締結部材により固定しても良く、一方に係合部、他方に被係合部を形成してこれらを互いに係合させる構成（例えばスナップフィット構成等）により固定してもよい。
【００３９】
上記のように構成されるヘッドユニット１０は、そのヘッドベース部材１２が支持部材たる本体ベース部材１５に対して着脱可能に固定されることとなる。図１及び図３に示すように、ここでは、ヘッドベース部材１２の一部において、このヘッドベース部材１２を本体ベース部材１５に取付けるための取付部１２Ａが側方に突出する形態にて板状に形成されており、この取付部１２Ａと本体ベース部材１５を螺子等の締結部材３３により固定することによりこれらが固定され、ヘッドユニット１０が本体ベース部材１５に保持されることとなる。なお、ここに示す固定構成はあくまで一例であり、その他の締結部材でもよく、締結部材を用いない係合構成等でもよい。
【００４０】
本体ベース部材１５は上記の結合手段として機能するものであり、本体ユニット３の一部として、若しくは本体ユニット３とは別体部品として設けることができる。ここでは、本体ベース部材１５は、本体ユニット３に対して取り外しできるように、その本体ユニット３とは別部品として構成されており、ヘッドユニット１０の保持と同様に、本体ユニット３に形成された取付部３Ｂが本体ベース部材１５に対し螺子等の締結部材３５により着脱可能に固定されている。なお、固定構成はヘッドユニットと同様にその他の係合構成等でもよい。さらに、本体ベース部材１５は、レーザ光源２（図２）の下位置に配置される構成をなし、かつレーザ光源２からのレーザ光の出射方向と同方向に延設されるものであり、その延設される延設部１５Ｂ上の載置面１５Ａ（即ち本体ベース部材１５の上面）にヘッドユニット１０が載置される形態をなしている。
【００４１】
そして、ヘッドユニット１０及び本体ユニット３の本体ベース部材１５上での取付け位置、又は固定位置については、予め位置調整されて定められている。図４は、ヘッドユニット１０を本体ベース部材１５から取り外した状態を示しているが、図４に示すように、ヘッドユニット１０側では、本体ベース部材１５における延設部１５Ｂの所定の位置に、載置面１５Ａからさらに上方に突出する突起部３１が形成され、図６（ａ）に示すように、これがヘッドユニット１０の所定位置（具体的には取付部１２Ａ）に形成された孔１２Ｃ内に挿入されてこれらが係合することによりヘッドユニット１０が所定位置に位置決めされることとなる。なお、このように突起部３１及び孔１２Ｃにより位置調整する場合には、これら突起部３１、孔１２Ｃ、及び本体ベース部材１５が位置設定手段として機能する。なお突起部と孔の関係は本体ユニット３とヘッドユニット１０において逆でもよい。即ち、ヘッドユニット１０側にこのような突起部を設けてもよい。なお、このような突起部３１を設けずに位置調整を行うようにしてもよい。即ち、図６（ｂ）に示すように螺子等の締結部材３３による固定のみにより位置調整してもよい。この場合、締結部材３３、取付部１２Ａ（具体的には取付部１２Ａに形成される締結部材３３を貫通する孔１２Ｃ）、及び本体ベース部材１５（具体的には本体ベース部材１５に形成される締結部材３３と螺合する雌螺子孔１５Ｄ）が位置設定手段として機能することとなる。
【００４２】
なお、突起部３１の挿入される位置と、締結部材が挿入される位置は別位置としてもよく、同位置としてもよい。本実施形態では、突起部３１に挿入される位置（即ち孔１２Ｃ）を締結部材３３による固定位置とは別位置に設けており、突起部３１及び孔１２Ｃにより位置決めした後にネジ止めする形態をなしている。なお、これとは別に、同位置となる構成としては、例えば、突起部３１を雄螺子状に形成して取付部１２Ａを貫通させ、その貫通側となる取付部１２Ａの上面において雌螺子と螺合させて締結するようにすることができる。この場合、突起部３１は、結合手段としての機能と、位置設定手段としての機能の双方を果たすこととなる。さらには、図６（ｃ）に示すように、載置面１５Ａに対し段状に形成された段差部３９を設け、その段差部３９の側部に取付部１２Ａの側部を当接させるようにして位置決めしてもよい。この場合、段差部３９及び取付部１２Ａが位置設定手段として機能する。
【００４３】
さらに、本体ユニット３に設けられた光源カバー部材３Ａの側部において、レーザ光源２（図２）からのレーザ光をヘッドユニット１０側に照射するための照射用開口部（図示略）が設けられる一方、ヘッドユニット１０には、照射用開口部からのレーザ光を進入させるための進入用開口部（図示略）が、照射用開口部と対向する形態にてヘッドカバー部材１０Ａの側方に設けられている。この進入用開口部は、ビームエキスパンダ１１の側方位置に設けられ、この進入用開口部を通過したレーザ光がそのビームエキスパンダ１１に照射されることとなる。
【００４４】
そして、これら本体ユニット３とヘッドユニット１０とが結合された状態で、さらにこれら本体ユニット３及びヘッドユニット１０の双方を共にカバーするように全体カバー（図示略）を被せることで、ヘッドユニット１０及び本体ユニット３を全体的にカバーし、防塵効果、耐久性等が効果的に高められた形にてレーザマーキング装置１を構成することができる。
【００４５】
以上のような構成を採ることにより、複数のヘッドユニット１０において、各々固有の印字エリアや固有の焦点距離が設定され、それらヘッドユニット１０を交換することにより、焦点距離や印字エリアの設定変更がなされることとなる。具体的に印字エリアを変更する場合には、作業者は、本体カバーを外して、本体ベース部材から現在のヘッドユニットを外し、変更したい印字エリアに対応するｆθレンズを備えるヘッドユニットをその本体ベース部材に新たに取り付ける。
【００４６】
このように複数種類の収束率の異なる収束レンズに対応した走査部ユニットの中から選定されたヘッドユニットを適宜取付・交換することにより所望の印字エリアに変更することができる。このとき、それぞれの印字エリアに対応するｆθレンズを備えるヘッドユニットは、ヘッドユニットを製造する段階において、このｆθレンズの特性に応じたガルバノミラーの回動角度、つまり、ガルバノ駆動手段の回路定数等を調整して、ガルバノの回動角度に対する実際の印字エリアを確認して、所望の印字エリアに合わせ込んでいる。したがって、印字エリアを変更したい場合には、このヘッドユニットを交換するだけで所望の印字エリアを得ることができ、使用者側の簡単な交換作業で多様な印字エリアに対応することができる。つまり、従来のように、印字エリアを交換したい場合に、もう１つ別の製品を購入したり、製造元に返却して仕様を変更するための再調整を施してもらうようなことがなくなる。特に、複数の印字エリアをその都度変更してマーキングを行う場合には、交換の都度その再調整作業が必要となってしまうということもなくなる
【００４７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図５を参照しつつ説明する。
この第２実施形態は、本体ユニット３とヘッドユニット１０が、第１実施形態よりもさらに接近した形態をなしている点が、この第１実施形態と異なり、それ以外の部分については、同様の構成としているため、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図５において、本体ユニット３及びヘッドユニット１０は、互いに接触するか、又はわずかな隙間を隔てた構成にて隣接して配置されており、レーザ光を本体ユニット３から照射するための照射用開口部と、そのレーザ光をヘッドユニット１０内に進入させるための進入用開口部とが互いに対向して配置されている。具体的には、本体ユニット３とヘッドユニット１０との互いの側部を接触させるようにすることができる。若しくは、照射用開口部と進入用開口部の間にこれらを連通する中空状の連通部材を設けてこの連通部材をそれぞれのユニット３，１０に取付け、又は当接させ、本体ユニット３とヘッドユニット１０とを連通させた形態にて密閉する構成すると一層よい。この場合、本体ユニット３とヘッドユニット１０の間に隙間が生じず、防塵効果が極めて高いものとなる。
【００４８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、ヘッドユニット１０を本体ベース部材１５に載置する構成としたが、結合形態はこれに限定されず、ヘッドユニット１０と本体ユニット３との相対位置が調整された形態で結合されればよい。例えば、本体ユニット３の側部とヘッドユニットの側部を螺子等の締結部材により直接結合するようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、ヘッドベース部材１０とヘッドカバー部材１０Ａとを着脱可能に別体に構成する例を示したが、これらを一体的に構成してもよい
（３）上記実施形態では、ヘッドカバー部材１０Ａ及びヘッドベース部材１２により、閉鎖した空間が構成される例を示しているが、一部のみを開口させたり、或いは一部のみをカバーする構成としてもよく、ヘッドカバー部材１０Ａを省略する構成としてもよい。また、このようなカバー形態は本体ユニット３側でも同様である。
（４）上記実施形態では、ビームエキスパンダ１１をヘッドユニット１０内部に配置する構成を例示したが、このビームエキスパンダ１１を本体ユニット３側に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザマーキング装置の一例を示す正面一部断面図
【図２】図１のレーザマーキング装置のブロック図
【図３】図１の平面図
【図４】ヘッドユニットを取り外した状態を示す説明図
【図５】本発明の第２実施形態に係るレーザマーキング装置を示す図
【図６】ヘッドベース部材と本体ベース部材の結合形態をいくつか例示する説明図
【図７】従来のレーザマーキング装置を例示する説明図
【符号の説明】
１…レーザマーキング装置
３…本体ユニット
３Ａ…光源カバー部材
４…第１ガルバノ駆動手段
５…第２ガルバノ駆動手段
６…第１ガルバノミラー
７…第２ガルバノミラー
９…ｆθレンズ（収束レンズ）
１０…ヘッドユニット
１０Ａ…ヘッドカバー部材
１５…ベース部材（結合手段）
１５Ｂ…延設部
３１…係合部（位置設定手段）
３３…螺子部材（結合手段、位置設定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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