(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工体の被加工面に垂直な方向にマーキングスタイラスを振動させながら被加工体にその先端を打刻するマーキング装置用振動ペンに使用されるマーキングスタイラスであり、
前記マーキングスタイラスの先端が複数の加工痕によって成形された略円錐形とされ、
前記加工痕が前記略円錐形の頂点から放射状に伸びており、
前記加工痕が、前記略円錐形の頂点から放射状に伸びる複数の稜線によって区画され、
前記加工痕がＶ字溝とされ、前記Ｖ字溝を区面する溝壁面が前記マーキングスタイラスの打刻方向と垂直な面に対して非平行な面とされていることを特徴とするマーキングスタイラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーキングスタイラスに関するものである。特に、機械部品などに二次元コード、ロット番号等を刻印するために使用されるマーキングスタイラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や建設機械などの自動化された工場においては、ロット番号等の英数字や合いマークの刻印を行うために、マーキング装置が使用されている。
特許文献１には、往復運動するスタイラス固定部と、このスタイラス固定部の往復運動に追従して先端部でワーク表面を打刻するスタイラスと、を備えたマーキング装置用の振動ペンが開示されている。
この振動ペンのスタイラス先端を機械部品の被刻印部に押し当てて、圧縮性流体を利用してスタイラス固定部およびスタイラスを振動させることにより、ワーク表面に刻印を打刻することができる。このスタイラスを振動ペンごと移動させることにより、機械部品の被刻印部の表面に、スタイラスの軌跡に沿った溝を形成することができる。このようにして、機械部品の被刻印部に文字、数字、記号などをマーキングすることができる。
また、スタイラスを一カ所で振動させるとその部分にドットが形成されるので、このドットを所定のパターンに複数形成することにより、いわゆる二次元コードを形成することができる。
【０００３】
部品等の製造工程では、このようなドットインパクト式マーキング装置を用いてマーキングスタイラスにより被加工面に窪みを形成し、その窪みを利用して、品質データ、ロット番号などの情報を文字、数字、記号、あるいは二次元コードなどのマークにして直接部品に刻印する。
そして、後工程では部品等に窪みをカメラなどで読み取り、品質データ、ロット番号などの情報を読み出すことにより、部品等の品質管理などを行っている。
【０００４】
図６は、カメラを用いて前記マークを読み取る原理の一例を示す概念図である。
図６に示すように、被加工体１５には、断面形状が三角形の窪み６０が形成されている。被加工体１５の被加工面１５ａの上方には、リング状の照明装置３１が配置され、更にその上方にカメラ３０が配置されている。カメラ３０は、カメラ本体部３５とレンズ部３４とから構成されている。また、リング状の照明装置３１は、リング状のランプ部３２と開口部３３とから構成されている。カメラ３０のレンズ部３４は、窪み６０の中心を通る垂線ｌ上に配置されており、リング状の照明装置３１の開口部３３から被加工体１５の表面１５ａおよび窪み６０を観測できる構成とされている。
【０００５】
図６に示すように、リング状の照明装置３２から被加工体１５の窪み６０に照射された光ｐは、被加工体１５の被加工面１５ａへ垂直に照射される。そのため、被加工面１５ａで反射される光は、リング状の照明装置３２の方向に戻り、リング状の照明装置３２の開口部３３から観測するカメラ３０では、被加工面１５ａを「明」状態として観測する。
しかし、窪み６０の内壁面６０ａで反射される光ｒは、窪み６０の内壁面６０ａが被加工体１５の被加工面１５ａに対して斜めに形成されているので、カメラ３０のレンズ部３４の方向には反射されない。そのため、リング状の照明装置３２の開口部３３から観測するカメラ３０では、窪み６０を「暗」状態として観測する。
このようにして、窪み６０を「暗」状態、その周囲の被加工体１５の被加工面１５ａを「明」状態として観測することにより、窪み６０により形成された文字などの刻印されたマークをカメラ３０により読み取ることができる。
【０００６】
しかし、従来のマーキングスタイラスによる窪みは、窪みの内壁面での光の乱反射により、被加工体１５の被加工面１５ａと窪み６０のコントラストを不十分とし、窪み６０をカメラ３０で明確に観測できず、品質データ、ロット番号などの情報を読み取ることができない場合があった。
【０００７】
図７は、従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）の一例を示す図であって、図７（ａ）は側面図であり、図７（ｂ）は底面図である。
従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）４０ｂは略円錐形とされており、その略円錐面は、略円錐形の軸ｍを中心とした複数の略同心円状の面４１、４２、４３…から構成されている。
略同心円状の面４１、４２、４３は、略円錐面の一部であって、平面視したときに円形またはリング状となる。略同心円状の面４１、４２、４３が略円錐形の軸ｍとなす角度θ４１、θ４２、θ４３はそれぞれ異なっており、角度θ４３が最も大きく形成されている。
【０００８】
従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）４０ｂは、円柱状の打刻体用部材（以下、円柱状部材）の一端を工作機の所定の位置に取り付けた後、この円柱状部材の軸方向を中心にして回転させ、さらにこの円柱状部材の側面に垂直な方向から研削用砥石を当接して円柱状部材の他端を削り取り、略円錐形に加工していた。そのため、図７に示すように、略円錐面に略同心円状の面４１、４２、４３…からなる加工痕が形成された。
【０００９】
図８は、図７に示したマーキングスタイラスの先端（打刻体）を用いて打刻した場合に被加工体に刻まれる窪みの一例を示す断面図である。
マーキングスタイラスの先端（打刻体）４０ｂは被加工体１５の被加工面１５ａに垂直な方向（垂線）ｌに沿って打刻され、被加工面１５ａにマーキングスタイラスの先端（打刻体）４０ｂの先端部分を転写して窪み５０を形成する。
そのため、窪み５０の内壁面６０ａには、打刻体４０ｂの略同心円状の面４１、４２、４３…が転写されて、複数の略同心円状の壁面５１、５２、５３…が形成されている。
【００１０】
また、窪み５０として形成された略円錐形の軸線は垂線ｌと等しくされている。そのため、略同心円状の壁面５１、５２、５３が垂線ｌとなす角度θ５１、θ５２、θ５３は、略同心円状の面４１、４２、４３が軸ｍとなす角度θ４１、θ４２、θ４３と等しくされる。
【００１１】
図９は、窪み５０に照射した光の経路を示している。図９では省略しているが、先に記載したように、被加工体１５の被加工面１５ａの上方には、リング状の照明装置３１とカメラ３０が設置されている。
リング状の照明装置３１から被加工体１５の表面１５ａに垂直に照射された光ｐは、窪み５０の略同心円状の壁面５１、５２、５３で乱反射して、光ｒ５１、ｒ５２、ｒ５３を放射する。光ｒ５１、ｒ５２、ｒ５３は、それぞれ壁面５１、５２、５３が垂線ｌとなす角度θ５１、θ５２、θ５３の大きさによって反射方向が決定される。すなわち、角度θ５１、θ５２が小さい壁面５１、５２での反射光ｒ５１、ｒ５２はリング状の照明装置３１の方向に戻らず、角度θ５３が大きい壁面５３での反射光ｒ５３は、リング状の照明装置３１の方向に戻る。
【００１２】
反射光ｒ５３がリング状の照明装置３１の方向に戻されることにより、リング状の照明装置３１の開口部３３に設置されたカメラ３０は、反射光ｒ５３を観測し、本来「暗」状態とされなくてはならない窪み５０を「明」状態に近づけて観測する。このことにより、被加工体１５の被加工面１５ａと窪み５０のコントラストは低下し、品質データ、ロット番号などの情報に対する読み取り精度が低下する。
【００１３】
また、マーキングスタイラスの先端（打刻体）４０ｂをラップして面粗さを小さくすれば、窪み５０の内壁面５０ａを滑らかにして、垂線ｌに対し垂直となる面、すなわち被加工面１５ａに平行な面を無くすことができるが、ラップするプロセスを加えることにより、スタイラスの製作時間を長くなるとともに、製造コストも高くなるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−９９７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コントラストを向上させた窪みを形成でき、安価で、製造することが容易なマーキングスタイラス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】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
本発明のマーキングスタイラスは、被加工体の被加工面に垂直な方向にマーキングスタイラスを振動させながら被加工体にその先端を打刻するマーキング装置用振動ペンに使用されるマーキングスタイラスであり、前記マーキングスタイラスの先端が複数の加工痕によって成形された略円錐形とされ、前記加工痕が前記略円錐形の頂点から放射状に伸びており、前記加工痕が、前記略円錐形の頂点から放射状に伸びる複数の稜線によって区画され、前記加工痕がＶ字溝とされ、前記Ｖ字溝を区面する溝壁面が前記マーキングスタイラスの打刻方向と垂直な面に対して非平行な面とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成によれば、コントラストを向上させた窪みを形成でき、安価で、製造することが容易なマーキングスタイラスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態であるマーキング装置用振動ペン１の一例を示す図であって、図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は底面図である。
なお、図１（ａ）においては、動作の説明のために、被加工体１５と、被加工体１５にマーキングスタイラスの先端（打刻体）４ｂを打刻する際の図も合わせて示している。
【００２０】
図１に示すように、本発明の実施形態であるマーキング装置用振動ペン１は、ペン胴体部１６の一端側にシリンダ２が嵌合され、このシリンダ２に往復自在に取り付けられたスタイラス固定部３と、スタイラス固定部３の孔部３ａに挿入された棒状のマーキングスタイラス４と、スタイラス固定部３の基端側に備えられてこのスタイラス固定部３をその長手方向に振動させる振動部（振動手段）５と、スタイラス固定部３を振動部５寄りに付勢させるコイルばね６とを具備して概略構成されている。
【００２１】
シリンダ２は先端側が先細りの中空円筒状の部材であり、その先端側に棒状のマーキングスタイラス４を案内するためのスリーブ１０が備えられている。また、シリンダ２の基端側には振動部５が備えられている。スリーブ１０にはシリンダ２の先端側へ向けてスリーブ孔１１が設けられ、このスリーブ孔１１に棒状のマーキングスタイラス４が挿入されている。
また、ペン胴体部１６とシリンダ２の間にはシリンダ固定部１４が備えられ、シリンダ固定部１４の基端側に隔壁２ｃが配置されている。さらにまた、隔壁２ｃを介して、先端寄りにシリンダ室２Ａが、基端寄りに圧縮空気室２Ｂがそれぞれ区画形成されている。
【００２２】
マーキングスタイラス４は、円柱状の部材であり、その先端４ｂが略円錐形とされ、その基端４ａがスタイラス固定部３に設けられた孔部３ａに挿入されて固定されている。マーキングスタイラス４は、たとえば、超硬合金を用いて形成されているが、打刻を行うことができる硬質材料であればどのような材料でもよく、鋼材、軟鉄材などを用いることもできる。さらにまた、マーキングスタイラス４の先端４ｂに座金を介して多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素などを用いることもできる。
【００２３】
マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂは略円錐形に成形されているので、マーキングスタイラス４を被加工体１５に押し当てたままで、どの方向に移動させても打刻体４ｂには均一な応力が加わるため、打刻体４ｂが破損するおそれがなく、マーキング装置用振動ペン１の長寿命化を図ることができる。また、打刻時の衝撃が特定の箇所に偏って集中することがなく、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの破損を防止できる。
【００２４】
スタイラス固定部３は、円板部３ｂと、円板部３ｂから突出する円板部３ｂよりも小径の円形凸部３ｃとから構成され、シリンダ２のシリンダ室２Ａに収納されている。
【００２５】
円板部３ｂの側面３ｂ１はシリンダ室２Ａの内壁面２Ａ１に対向してこの内壁面２Ａ１に対して慴動自在とされている。また、マーキングスタイラス４はスリーブ１０のスリーブ孔１１に往復自在に挿入されている。
【００２６】
この構成によって、スタイラス固定部３がシリンダ室２Ａ内に往復自在に収納されている。また、シリンダ２のスリーブ１０とスタイラス固定部３の円板部３ｂとの間にコイルばね６が配置されており、このコイルばね６が円板部３ｂを隔壁２ｃ側に付勢することによってマーキングスタイラス４およびスタイラス固定部３全体がシリンダ２の隔壁２ｃ側に付勢されている。
【００２７】
次に、スタイラス固定部３とシリンダ固定部１４との間にはゴム製のＯリング１２がはめ込まれ、このＯリング１２はスタイラス固定部３の円板部３ｂによって係止されている。
【００２８】
また、シリンダ固定部１４には数カ所にオリフィス（開口部）１３が設けられている。そして、コイルばね６によってスタイラス固定部３がシリンダ２の隔壁２ｃ寄りに付勢されたときに、Ｏリング１２によってオリフィス（開口部）１３が閉塞されるようにオリフィス（開口部）１３とＯリング１２とが位置決めされている。なお、オリフィス（開口部）１３は、圧縮空気室２Ｂの空気を絞って、シリンダ室２Ａへ流入させる目的で形成された開口部である。
【００２９】
また、上述したように、ペン胴体部１６に圧縮空気室２Ｂが形成されている。この圧縮空気室２Ｂは、シリンダ２の外部と流通され、また複数のオリフィス（開口部）１３を介してシリンダ２のシリンダ室２Ａと流通されている。また圧縮空気室２Ｂには図示略の制御装置から圧縮空気が供給されるようになっている。この圧縮空気室２Ｂ、隔壁２ｃ、オリフィス（開口部）１３、およびＯリング１２、円板部３ｂ並びにコイルばね６によって振動部（振動手段）５が構成されている。
【００３０】
次に、本発明の実施形態であるマーキング装置用振動ペン１の動作を説明する。まず、被加工体１５の被加工面１５ａ上にマーキングスタイラス４を位置させる。次に、図示略の制御部から圧縮空気室２Ｂに圧縮空気を供給する。圧縮空気が供給されると、圧縮空気室２Ｂ内部の圧力が上昇する。圧力がある一定値を越えると、オリフィス（開口部）１３を閉塞しているＯリング１２に対してコイルばね６の付勢力よりも大きな圧力が加わる。これによりＯリング１２が押し下げられ、コイルばね６によって付勢されているスタイラス固定部３がシリンダ２の先端側に押し下げられる。このとき、圧縮空気室２Ｂのオリフィス１３が「開」の状態となる。
【００３１】
続いて、圧縮空気室２Ｂ内で圧縮された空気が、「開」となったオリフィス（開口部）１３を介してシリンダ室２Ａに流れる。すると、圧縮空気室２Ｂ内の圧力が低下し、コイルばね６によってスタイラス固定部３が再び隔壁２ｃ側に付勢され、Ｏリング１２によってオリフィス（開口部）１３が「閉」の状態となる。これにより圧縮空気室２Ｂの圧力が再び上昇する。
【００３２】
以上の動作を繰り返すことにより、スタイラス固定部３およびマーキングスタイラス４が一定の周期で往復振動する。なお、振動部（振動手段）５は、圧縮空気の圧力などを制御することにより、約５０Ｈｚ〜８００Ｈｚの周波数で、マーキングスタイラス４およびスタイラス固定部３全体を振動させることができる。
【００３３】
なお、マーキング装置用振動ペンは、約５０Ｈｚ〜８００Ｈｚの周波数で、マーキングスタイラス４およびスタイラス固定部３全体を振動させることができるペンであればよく、振動部（振動手段）５に代えて、超音波振動装置あるいは電磁振動装置を取り付けてマーキング装置用振動ペンとしてもよい。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、この往復振動するマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂを被加工体１５の被加工面１５ａに押し付けることにより、被加工面１５ａ上に窪みが形成される。この窪みを複数形成することで、被加工面１５ａ上に２次元バーコードをマーキングすることができる。また、振動するマーキングスタイラス４を被加工面１５ａに押し当てながら移動させると、その移動の軌跡に沿って溝が形成される。マーキングスタイラス４の移動方向を任意に制御することで、被加工面１５ａ上に数字や文字や記号等をマーキングすることができる。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの一例を示す図であって、図２（ａ）は側面図であり、図２（ｂ）は底面図である。
【００３６】
図２に示すように、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂは略円錐形とされており、その略円錐面は複数のＶ字溝の加工痕２０、２１、２２…で構成されている。なお、加工痕とは、金属部材などを研削などの加工を行うことにより形成される面または面の組み合わせである。
【００３７】
マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの略円錐形の頂角２９は、断面視したときに約１２０°とされている。しかし、この角度に限定されるものではなく、使用用途等に従って任意に選択することが望ましい。
【００３８】
加工痕２０、２１、２２…はＶ字溝とされており、山型の稜線２０ａ、２１ａ、２２ａ…と、谷型の稜線２０ｃ、２１ｃ、２２ｃ…を備えており、山型の稜線２０ａ、２１ａ、２２ａ…により区画されている。また、山型の稜線２０ａ、２１ａ、２２ａ…と、谷型の稜線２０ｃ、２１ｃ、２２ｃ…は、それぞれ、略円錐形の頂点２９から放射状に伸びている。
【００３９】
また、たとえば、Ｖ字溝の加工痕２１は溝壁面２１ｄ、２１ｅにより区面されており、溝壁面２１ｄは山型の稜線２０ａと谷型の稜線２１ｃに沿って形成され、溝壁面２１ｅは山型の稜線２１ｂと谷型の稜線２１ｃに沿って形成される。先に記載したように、山型の稜線２０ａ、谷型の稜線２１ｃ、山型の稜線２１ｂはそれぞれ略円錐形の頂点２９から放射状に伸びているので、溝壁面２１ｄ、２１ｅは打刻方向に垂直な面と非平行な面とされる。
【００４０】
また、加工痕２０、２１、２２…は、隣接するもの同士で１稜線と２頂点を共有して配置されている。たとえば、加工痕２１は、隣接する加工痕２０と山型の稜線２０ａを共有し、頂点２９と頂点２０ｂを共有するとともに、反対側の隣接する加工痕２２と山型の稜線２１ａを共有し、頂点２９と頂点２１ｂとを共有している。さらに、頂点２９は略円錐形の頂点であり、すべての加工痕２０、２１、２２…に共有されている。
【００４１】
加工痕２０、２１、２２…のＶ字溝の角度は鋭角であってもよく、加工痕２０、２１、２２…の数、大きさも特に規定されない。
加工痕２０、２１、２２…のＶ字溝の角度を鋭角にしたり、加工痕２０、２１、２２…の数を増やしたり、加工痕２０、２１、２２…の大きさを大きくしたとしても、加工痕２０、２１、２２…が略円錐形の頂点から放射状に伸びる稜線に沿って形成されるので、打刻方向に垂直な面と非平行な面とされるためである。
【００４２】
次に、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの形成方法の一例について説明する。
たとえば、円柱状の打刻体用部材（以下、円柱状部材）の一端を工作機の所定の位置に設置する。次に、この円柱状部材の他端側に、円柱の軸方向から所定の角度をつけて研削用砥石をセットする。この研削用砥石を円柱状部材に押し付けて、円柱状部材の中心軸から側面方向に動かすことにより、円柱状部材の中心軸から側面方向に至る傾斜面（加工痕）を形成することができる。このとき、Ｖ字型の研削用砥石を用いれば、Ｖ字溝を有する加工痕を形成することができる。
次に、円柱状部材を所定の角度、回転させ、同様の操作を行う。この操作を元の位置に戻るまで繰り返すことにより、本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂを形成することができる。
【００４３】
この際、円柱状部材の回転角度を大きくすれば、大きな面積からなる加工痕からなるマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂを得ることができ、円柱状部材の回転角度を小さくすれば、小さな面積からなる加工痕からなるマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂを得ることができる。
また、円柱状部材の中心軸に対する研削用砥石の設置角度を大きくすれば、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの略円錐形の頂角を大きくすることができ、この設置角度を小さくすれば、略円錐形の頂角を小さくすることができる。
【００４４】
図３は、本発明の実施形態であるマーキングスタイラスを用いて形成した窪みの一例を示す断面模式図である。
被加工体１５の被加工面１５ａに、窪み１００が形成されている。窪み１００は、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂを転写して略円錐形に形成されている。窪み１００の内壁面１００ａには、略円錐形の頂点１２９から放射状に形成された複数の山型の打刻痕１２０、１２１、１２２…が形成されている。打刻痕１２０、１２１、１２２…は、それぞれ、先に示したマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの加工痕２０、２１、２２…が転写されて形成されたものである。なお、打刻痕とは、被加工体などに打刻などを行うことにより形成される面または面の組み合わせである。
【００４５】
窪み１００はマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂが転写されて形成されたものであるため、稜線の山型と谷型は逆にされている。
たとえば、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの山型の稜線２１ａは、窪み１００では打刻痕１２１の谷型の稜線１２１ａとされ、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの谷型の稜線２１ｃは、窪み１００では打刻痕１２１の山形の稜線１２１ｃとされている。
【００４６】
打刻痕１２１は、略円錐形の頂点１２９から放射状に伸びて形成されており、略円錐形の頂点１２９から放射状に伸びた谷型の稜線１２０ａ、１２１ａによって区画されている。また、打刻痕１２１は、略円錐体の頂点１２９から放射状に伸びた山型の稜線１２１ｃを介して壁面１２１ｄ、１２１ｅを備えている。
【００４７】
図４は、本発明の実施形態であるマーキングスタイラスを用いて形成した窪みに照射した光の経路を示している。図５では省略しているが、先に記載したように、被加工体１５の被加工面１５ａの上方には、リング状の照明装置３１とカメラ３０が設置されている。
リング状の照明装置３１から被加工体１５の表面１５ａに垂直に照射された光ｐは、窪み１００の略円錐形の頂点１２９から放射状に形成された複数の山型の打刻痕１２０、１２１、１２２…で乱反射して、光ｑ１２０、ｑ１２１、ｑ１２２…を放射する。
【００４８】
窪み１００の略円錐形の頂角１２９は、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの頂角２９が転写されて、断面視したときに約１２０°とされている。しかし、この角度に限定されるものではなく、使用用途等に従って任意に選択することが望ましい。
たとえば、窪み１００の略円錐形の頂角１２９を１２０°未満にした場合、１回の打刻により形成できる面積が小さくなるのでマーキング自体の作業効率が悪くなるが、リング状の照明装置３１からの光は正反射しカメラ３０に入ることは無くなり、被加工面１５ａと窪み１００のコントラストを向上させることができるとともに、刻印するマークの大きさを小さくすることができる。使用用途に応じて適宜角度を選択することがよい。
【００４９】
マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの頂角は断面視したときに１２０°とした場合、垂線ｌと山型の稜線１２１ｃがなす角度θ１２１ｃは６０°以下とされ、垂線ｌと谷型の稜線１２１ａとがなす角度θ１２１ａも６０°以下とされる。
そのため、打刻痕１２１は稜線１２１ｃと稜線１２１ａとによって区画され、打刻痕１２１を区面する壁面１２１ｄ、１２１ｅがそれぞれ垂線ｌとなす角度も６０°以下とされる。そのため、被加工面１５ａに垂直な方向から打刻痕１２１に照射される光ｐは、被加工面１５ａに対して最大で３０°上方方向に反射される光ｑ１２１とされ、カメラ３０の方向に反射されない。
【００５０】
このように、窪み１００の壁面１２０、１２１、１２２…で反射された光ｑ１２０、ｑ１２１、ｑ１２２…は、リング状の照明装置３１の方向に設置されるカメラ３０の方向には反射されないので、カメラ３０では窪み１００を「暗」状態と観測される。一方、被加工体１５の被加工面１５ａで反射される光は、すべてカメラ３０の方向に反射されるので、カメラでは被加工面１５ａを「明」状態と観測され、被加工面１５ａと窪み１００とのコントラストを向上させることができる。
【００５１】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂの別の一例を示す図であって、図５（ａ）は側面図であり、図５（ｂ）は底面図である。
加工痕がＶ字溝から平坦面とされた以外は、実施形態１と同様の構成とされており、図６に示すように、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂは略円錐形とされており、その略円錐面は複数の加工痕２５、２６、２７…で構成されている。
【００５２】
加工痕２５、２６、２７…は平坦面とされており、山型の稜線２５ａ、２６ａ、２７ａ…を備えており、山型の稜線２５ａ、２６ａ、２７ａ…により区画されている。また、山型の稜線２５ａ、２６ａ、２７ａ…は、略円錐形の頂点２８から放射状に伸びている。
【００５３】
加工痕２６は平坦面２６ｄにより区面されており、平坦面２６ｄは山型の稜線２５ａと山型の稜線２６ａに沿って形成される。先に記載したように、山型の稜線２５ａと山型の稜線２６ａはそれぞれ略円錐形の頂点２８から放射状に伸びているので、平坦面２６ｄは打刻方向に垂直な面と非平行な面とされる。そのため、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、マーキングスタイラス４の製造工程において、平板の研削用砥石を用いれば、マーキングスタイラス４の先端（打刻体）４ｂに平坦面からなる加工痕を容易に形成することができる。
【００５５】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、その先端（打刻体）４ｂが略円錐形とされており、その略円錐面は複数の加工痕２０、２１、２２…により形成されており、前記加工痕２０、２１、２２…が前記略円錐形の頂点２９より放射状に伸びている構成なので、前記加工痕２０、２１、２２…を区面する溝壁面２１ｄ、２１ｅ…が打刻方向に垂直な面とされないので、このマーキングスタイラス４を用いて被加工面１５ａに垂直な方向から打刻して形成する窪み１００の打刻痕１２１…を区面する壁面１２１ｄ、１２１ｅ…を、被加工面１５ａに非平行な面とすることができる。
【００５６】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、このマーキングスタイラス４を用いて形成する窪み１００の打刻痕１２０、１２１、１２２…を区面する壁面１２１ｄ、１２１ｅ…を被加工面１５ａに非平行な面とする構成なので、被加工面１５ａに垂直な方向ｌに照明装置３１とカメラ３０を配置したときに、照明装置３１から照明光を窪み１００に照射したときに、窪み１００からカメラ３０への反射光を無くすることができ、被加工面１５ａの「明」状態と窪み１００の「暗」状態のコントラストを向上させることができ、カメラ３０による窪み１００の認識率を向上させることができる。
【００５７】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、加工痕２０、２１、２２…が略円錐形の頂点２９より側面に向かって放射状に伸びる稜線２０ａ、２１ａ、２２ａ…によって区画されており、打刻方向と垂直な面と非平行とされている構成なので、打刻方向を被加工面１５ａに垂直な方向としたときに形成する窪み１００の打刻痕１２０、１２１、１２２…を区面する壁面１２１ｄ、１２１ｅ…を被加工面１５ａに非平行な面とし、窪み１００からカメラ３０への反射光を無くすることができ、被加工面１５ａの「明」状態と窪み１００の「暗」状態のコントラストを向上させることができ、カメラ３０による窪み１００の認識率を向上させることができる。
【００５８】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、その先端（打刻体）４ｂが略円錐形とされており、その略円錐面は複数の加工痕２５、２６、２７…により形成されており、前記加工痕２５、２６、２７…が前記略円錐形の頂点２９より放射状に伸びている構成なので、前記加工痕２５、２６、２７…を区面する壁面２６ｄ…が打刻方向に垂直な面とされないので、このマーキングスタイラス４を用いて被加工面１５ａに垂直な方向から打刻して形成する窪みの打刻痕を区面する壁面を、被加工面１５ａに非平行な面とすることができる。
【００５９】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、加工痕２５、２６、２７…が略円錐形の頂点２９より側面に向かって放射状に伸びる稜線２５ａ、２６ａ、２７ａ…によって区画されており、打刻方向と垂直な面と非平行とされている構成なので、打刻方向を被加工面１５ａに垂直な方向としたときに形成する窪みの打刻痕を区面する壁面を被加工面１５ａに非平行な面とし、窪みからカメラ３０への反射光を無くすることができ、被加工面１５ａの「明」状態と窪みの「暗」状態のコントラストを向上させることができ、カメラ３０による窪みの認識率を向上させることができる。
【００６０】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、その先端４ｂが略円錐形の頂点２９から放射状に形成された加工痕２０、２１、２２…がＶ字溝である構成なので、安価に、かつ、容易に製造することができるマーキングスタイラス４とすることができる。
【００６１】
本発明の実施形態であるマーキングスタイラス４は、その先端４ｂが略円錐形の頂点２９から放射状に形成された加工痕２５、２６、２７…が平坦面である構成なので、安価に、かつ、容易に製造することができるマーキングスタイラス４とすることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００６２】
超硬合金からなる円柱状の打刻体用部材（以下、円柱状部材）を用意した。この円柱状部材の一端を工作機の所定の位置に設置した。次に、前記円柱状部材の他端側に、円柱状部材の軸方向から所定の角度をつけて研削用砥石をセットした。この研削用砥石を円柱状部材の中心軸から側面方向に動かすことにより、円柱状部材の中心軸から側面方向に至る加工痕を形成した。
円柱状部材を所定の角度、回転させ、同様の操作を行い、元に位置に戻るまでこの操作を繰り返すことにより、円柱状部材の先端を４０個の加工痕からなる略円錐形の打刻体に加工した。
【００６３】
この円柱状部材を所定のスタイラス部材に座金を介して接合したものを、マーキング装置用振動ペンのスタイラス固定部に接合した。これを用いて、被加工体に、所定の条件で窪みを形成してマーキングを行い、カメラによって読み取り精度を調べた。
【００６４】
（比較例）
実施例と同様に、円柱状部材を用意した。この円柱状部材の一端を工作機の所定の位置に設置した。次に、前記円柱状部材の他端側に、前記円柱状部材の側面に垂直な方向から研削用砥石を当接して、前記円柱状部材の軸を中心として回転させることにより、前記円柱状部材の他端を同心円状に研削した。前記円柱状部材の他端側を所定の量だけ削った後、研削用砥石の位置を一端側にわずかにずらして、所定の量だけ研削した。この操作を８回繰り返すことにより、前記円柱状部材の先端を８個の同心円の加工痕からなる略円錐形の打刻体に加工した。
【００６５】
この円柱状部材を所定のスタイラス部材に座金を介して接合したものを、マーキング装置用振動ペンのスタイラス固定部に接合した。これを用いて、被加工体に、所定の条件で窪みを形成してマーキングを行い、カメラによって読み取り精度を調べた。
【００６６】
実施例と比較例を比較することにより、実施例のマーキングスタイラスの先端（打刻体）を用いてマーキングを行うことにより、マーキングの読み取り精度が向上し、部品等の品質管理効率を向上させることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、マーキングスタイラスおよびマーキング装置用振動ペンを生産販売する産業において利用可能性がある。また、マーキング装置により、機械部品などに二次元コード、ロット番号などを刻印し、品質管理などを行う産業において利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のマーキング装置用振動ペンを示す図である。
【図２】本発明のマーキングスタイラスの先端（打刻体）を示す図である。
【図３】本発明のマーキングスタイラスの先端（打刻体）により形成された窪みを示す断面図である。
【図４】本発明のマーキングスタイラスの先端（打刻体）により形成された窪みへ照射された光の経路を示す図である。
【図５】本発明のマーキングスタイラスの先端（打刻体）を示す図である。
【図６】カメラを用いてマークを読み取る原理を示す概念図である。
【図７】従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）を示す図である。
【図８】従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）により形成された窪みを示す断面図である。
【図９】従来のマーキングスタイラスの先端（打刻体）により形成された窪みへ照射された光の経路を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…マーキング装置用振動ペン、２…シリンダ（ホルダー）、２ｃ…隔壁、２Ａ…シリンダ室、２Ａ１…壁面、２Ｂ…圧縮空気室、３…スタイラス固定部、３ａ…孔部、３ｂ…円板部、３ｂ１…側面、３ｃ…円形凸部、４…マーキングスタイラス、４ａ…基端側、４ｂ…マーキングスタイラスの先端（打刻体）、５…振動部（振動手段）、６…コイルばね、１０…スリーブ、１１…スリーブ孔、１２…Ｏリング、１４…シリンダ固定部、１５…被加工体、１６…胴体部、１５ａ…被加工面、２０、２１、２２…加工痕、２０ａ、２１ａ、２２ａ…稜線、２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ…頂点、２０ｃ、２１ｃ、２２ｃ…稜線、２１ｄ、２１ｅ…溝壁面、２５、２６、２７…加工痕、２５ａ、２６ａ、２７ａ…稜線、２５ｂ、２６ｂ、２７ｂ…頂点、２６ｄ…平坦面、２８…頂点、２９…頂点、３０…カメラ、３１…リング状の照明装置、３２…リング状のランプ部、３３…開口部、３４…レンズ部、３５…カメラ本体部、４０ｂ…打刻体、４１、４２，４３…加工痕、５０…窪み、５０ａ…内壁面、５１、５２、５３…壁面、６０…窪み、６０ａ…内壁面、１００…窪み、１００ａ…内壁面、１２０、１２１、１２２…打刻痕、１２０ａ、１２１ａ、１２２ａ…稜線、１２０ｂ、１２１ｂ、１２２ｂ…頂点、１２０ｃ、１２１ｃ、１２２ｃ…稜線、１２１ｄ、１２２ｅ…壁面、１２９…頂点。
【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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【図８】
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【図９】
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