(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から出射されるレーザ光をガルバノミラー装置によって被マーキング対象物上を走査するように照射して、文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークを印字するレーザマーキング装置において、
印字すべきマークを構成する複数の印字単位について、これらを印字する順序が異なる複数の印字ルートを作成し、それらの印字ルートの中から、一の印字単位の印字終了点から次の印字単位の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計が最短となる最短印字ルートを選定し、その最短印字ルートを辿るように前記ガルバノミラー装置を駆動することを特徴とするレーザマーキング方法。
【請求項２】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、
このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、
前記制御装置は、
印字すべきマークを構成する各構成線分の座標データを記憶した記憶手段と、前記各構成線分について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、
これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記構成線分の座標データに基づき実質的に一の構成線分の印字終了点から次の構成線分の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、
全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、
この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項３】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、
このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、
前記制御装置は、
印字すべき文字列、記号群又は図形群を構成する各文字、記号又は図形の座標データを記憶した記憶手段と、
前記各文字、記号又は図形について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、
これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記各文字、記号又は図形の座標データに基づき実質的に一の文字、記号又は図形の印字終了点から次の文字、記号又は図形の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、
全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、
この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項４】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、
このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、
前記制御装置は、
印字すべき文字列、記号群又は図形群を構成する複数の文字列、記号群又は図形群の座標データを記憶した記憶手段と、
前記複数の文字列、記号群又は図形群について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、
これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記複数の文字列、記号群又は図形群の座標データに基づき実質的に一の文字列、記号群又は図形群の印字終了点から次の文字列、記号群又は図形群の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、
全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、
この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかにおいて、前記印字ルート生成手段は、一つの構成線分、文字、文字列、記号、記号群、図形又は図形群について前記印字開始点と前記印字終了点とを置き換えて逆方向に辿る印字ルートを含めて生成することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかにおいて、前記被マーキング対象物は前記ガルバノミラー装置に対して移動しつつ前記レーザ光が照射され、前記制御データ生成手段は前記被マーキング対象物の移動速度を加味して制御データを生成することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項７】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置において、前記制御装置に含まれるコンピュータに、
印字すべきマークを構成する複数の印字単位について、それらの印字単位の印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手順と、
これらの各印字ルート毎に、前記各印字単位の構成線分の座標データを記憶した記憶手段から読み出した前記構成線分の座標データに基づき実質的に一の印字単位の印字終了点から次の印字単位の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手順と、
全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である印字ルートを選定する最短印字ルート選定手順と、
この最短印字ルート選定手順によって選定された印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手順を実行させるためのレーザマーキング装置のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を被マーキング対象物上で走査して、文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークを印字するガルバノスキャン方式のレーザマーキング方法、レーザマーキング装置及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のレーザマーキング装置は、一対のガルバノミラーをレーザ光の光路の途中に配して備えており、それらのガルバノミラーを駆動することで被マーキング対象物上でレーザ光の照射点を２次元方向に走査して、所望の文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークを印字する構成である。この装置は、レーザ光源のオンオフ及びガルバノミラーの動作を制御する制御装置と、印字すべきマークを指定するコンソール等の入力装置とを備えている。制御装置には、印字可能なマークに関するフォントデータを記憶したメモリと、前記の入力装置からの入力情報を処理して前記のガルバノミラーの制御データを生成するＣＰＵとが設けられている。
【０００３】
ここで、図１２に示した文字列Ａ１（「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」）を印字する場合を例にとって具体的に説明する。まず、入力装置にて、印字する文字「Ａ」〜「Ｌ」を指定するとともに、それらの配置や大きさ等の情報を入力すると、ＣＰＵがその入力情報に基づいて、メモリから文字「Ａ」〜「Ｌ」に対応するフォントデータを取り出す。このフォントデータには、各文字等の構成線分の印字順序や、それらの構成線分の両端点の座標データやその端点が印字の際に始点となるか終点となるかの情報等が含まれている。
【０００４】
続いてＣＰＵは、ガルバノミラーを制御するための制御データを生成する。この制御データは、前記の文字「Ａ」〜「Ｌ」に対応するフォントデータに基づいて算出され、文字列Ａ１における各文字の構成線分の始点・終点を含んだ複数の点の座標データを含んでいる。ＣＰＵはこの制御データをガルバノミラーに順次与えるとともに、それに対応したオンオフ信号をレーザ光源に与える。すると、ガルバノミラーは、レーザの照射目標点が順次与えられる座標を追うように駆動する。そして、レーザ光の照射目標点が構成線分の始点に至ると、レーザ光源がオンになって照射が開始され、レーザ光の照射目標点が構成線分の終点に至るとレーザ光がオフになり照射目標点が次の構成線分の始点へと向かう。このようにして、所望の文字列Ａ１が被マーキング対象物上に印字される。
【０００５】
図１２において、破線はレーザ光源をオフにしたときの照射目標点の移動軌跡、（非印字区間とよぶ）を示しており、レーザ光源をオンにしたときの照射目標点の移動軌跡である各文字の構成線分とともに、本発明の一つの印字ルートを示している。このような印字ルートにおいて、各文字の印字順序は、例えば一行ごとに上から下へ、同一行では左から右へというように予め定めれられており、また、前述のように、各文字の構成線分についても印字順序や、その構成線分の端点が始点であるか終点であるかはフォントデータに予め定められた通りになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、短時間により多くの被マーキング対象物に印字を行うため、印字工程の高速化が求められている。そのための手段としては、例えば、ガルバノミラーの駆動速度を上げて印字速度の向上を図ることが考えられる。しかし、あまり印字速度を上げると、ガルバノミラーが与えられる座標データに充分に追従することができなくなり、従って座標データに対応する点が正確に再現されなくなって印字品質が低下するという問題があり、高速化にも限界があった。
【０００７】
ここで、上記の文字列Ａ１を複数の文字の集まりからなる文字ブロック「ＡＢＣ」「ＤＥ」「ＦＧＨ」「ＩＪＫＬ」（符号を順にＢ１〜Ｂ４で示す）に分けて見たとすると、上記の印字ルートにおいては、特に各文字ブロックＢ１〜Ｂ４間を結ぶ非印字区間Ｄ１０１〜Ｄ１０３の長さが大きくなっており、それだけレーザ光の照射目標点の移動に時間がかかることになる。即ち、このような非印字区間の長さがより小さくなるような印字ルートをとることができれば、印字工程を高速化を図ることが可能となるが、従来では、前記のように文字等の印字順序は予め定まっており、変更することはできなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、印字工程を高速化することの可能なレーザマーキング方法、レーザマーキング装置及びそのプログラムを提供するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明に係るレーザマーキング方法は、レーザ光源から出射されるレーザ光をガルバノミラー装置によって被マーキング対象物上を走査するように照射して、文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークを印字するレーザマーキング装置において、
印字すべきマークを構成する複数の印字単位について、これらを印字する順序が異なる複数の印字ルートを作成し、それらの印字ルートの中から、一の印字単位の印字終了点から次の印字単位の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計が最短となる最短印字ルートを選定し、その最短印字ルートを辿るように前記ガルバノミラー装置を駆動するところに特徴を有する。
なお、本発明でいう「印字単位」とは、例えば文字を印字する場合には、その一つの文字を構成する各線分、その文字自体及びグループ化された複数の文字からなる文字列を含む概念である。
【０００９】
請求項２の発明に係るレーザマーキング装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、前記制御装置は、印字すべきマークを構成する各構成線分の座標データを記憶した記憶手段と、前記各構成線分について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記構成線分の座標データに基づき実質的に一の構成線分の印字終了点から次の構成線分の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えるところに特徴を有する。
ここで、「構成線分」とは、例えば一個の文字の一画を構成する線分のみならず、その一画を構成する線分を微少な線分の集まりととらえる場合にはその微少な一つの線分をも含む概念である。
また、「実質的に……非印字区間の長さの総計……を算出する」とは、その非印字区間の長さの総計自体を算出するに限らず、非印字区間と印字区間との長さの総計を算出する場合も含む。印字区間はいずれのルートを辿ろうとも同一であるから、ルート毎に非印字区間と印字区間との双方の長さの総計を算出して比較することは、非印字区間のみの長さの総計を算出して比較することと同じだからである。同様に「実質的に……非印字区間の通過時間の総計を算出する」とは、その非印字区間の通過時間の総計自体を算出するに限らず、非印字区間と印字区間との通過時間の総計を算出する場合も含む。
【００１０】
請求項３の発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、前記制御装置は、印字すべき文字列、記号群又は図形群を構成する各文字、記号又は図形の座標データを記憶した記憶手段と、前記各文字、記号又は図形について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記各文字、記号又は図形の座標データに基づき実質的に一の文字、記号又は図形の印字終了点から次の文字、記号又は図形の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項４の発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置であって、前記制御装置は、印字すべき文字列、記号群又は図形群を構成する複数の文字列、記号群又は図形群の座標データを記憶した記憶手段と、前記複数の文字列、記号群又は図形群について、それらの印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手段と、これらの各印字ルート毎に、前記記憶手段から読み出した前記複数の文字列、記号群又は図形群の座標データに基づき実質的に一の文字列、記号群又は図形群の印字終了点から次の文字列、記号群又は図形群の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手段と、全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である最短印字ルートを選定する最短印字ルート選定手段と、この最短印字ルート選定手段により選定された最短印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手段とを備えるところに特徴を有する。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２から請求項４のいずれかにおいて、前記印字ルート生成手段は、一つの構成線分、文字、文字列、記号、記号群、図形又は図形群について前記印字開始点と前記印字終了点とを置き換えて逆方向に辿る印字ルートを含めて生成するところに特徴を有する。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項２から請求項５のいずれかにおいて、前記被マーキング対象物は前記ガルバノミラー装置に対して移動しつつ前記レーザ光が照射され、前記制御データ生成手段は前記被マーキング対象物の移動速度を加味して制御データを生成するところに特徴を有する。
【００１４】
請求項７のレーザマーキング装置のプログラムは、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光を照射するガルバノミラー装置と、このガルバノミラー装置を駆動することで前記レーザ光を前記被マーキング対象物上を走査するように照射して文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークが前記被マーキング対象物上に順次印字されるよう制御する制御装置とを備えたレーザマーキング装置において、前記制御装置に含まれるコンピュータに、印字すべきマークを構成する複数の印字単位について、それらの印字単位の印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを生成する印字ルート生成手順と、これらの各印字ルート毎に、前記各印字単位の構成線分の座標データを記憶した記憶手段から読み出した前記構成線分の座標データに基づき実質的に一の印字単位の印字終了点から次の印字単位の印字開始点までの非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計を算出する非印字区間長さ算出手順と、全ての印字ルートのうち前記非印字区間長さ又は非印字区間の通過時間の総計が最短である印字ルートを選定する最短印字ルート選定手順と、この最短印字ルート選定手順によって選定された印字ルートに基づいて前記ガルバノミラー装置の制御データを生成する制御データ生成手順を実行させるところに特徴を有する。
【００１５】
【発明の作用および効果】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４及び請求項７の発明によれば、印字すべきマークを構成する複数の印字単位（文字、文字列、記号、記号群、図形又は図形群）について、これらを印字する順序が異なる複数の印字ルートを作成し、その中から非印字区間の長さの総計又は非印字区間の通過時間の総計が最短となる最短印字ルートを選定する。ガルバノミラー装置はその最短印字ルートを辿るように駆動されるため、印字工程を高速化することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、複数の印字ルートには、これらを印字する順序が異なるのみでなく、一つの構成線分、文字、文字列、記号、記号群、図形又は図形群について逆方向に辿るような印字ルートも含めて生成するため、より多数の印字ルートの中から最短印字ルートを選定することができる。従って、ガルバノミラー装置の辿る印字ルートの非印字区間の長さの総計をより短くすることができ、印字工程をさらに高速化することが可能である。
【００１７】
請求項６の発明によれば、ガルバノミラー装置は被マーキング対象物の移動速度を加味した制御データに基づき最短印字ルートを辿るため、被マーキング対象物がガルバノミラー装置に対して移動しつつレーザ光が照射される場合でも、高速での印字が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。
本実施形態では、本発明の「印字単位」を複数の文字が集まってなる文字ブロック（文字列）とした例を示す。本実施形態のレーザマーキング装置は、図１に示すように、被マーキング対象物Ｗの表面に文字、文字列、記号、記号群、図形、図形群等のマークを印字するものである。符号１０は、レーザ光源であり、ここから出射されたレーザ光は、ガルバノミラー装置１１によって被マーキング対象物Ｗへと向きが変更される。なお、レーザマーキング装置は、搬送ライン（図示せず）の途中に設けられており、被マーキング対象物Ｗはガルバノミラー装置１１に対して移動しつつレーザ光が照射される。
【００１９】
ガルバノミラー装置１１は、一対のガルバノミラー１２Ｘ，１２Ｙを備えており、両ミラー１２Ｘ，１２Ｙは、それぞれその角度を変更可能な駆動部１３Ｘ，１３Ｙに接続されている。これらの駆動部１３Ｘ，１３Ｙに座標データとしての電圧信号を与えると、その電圧信号のレベルに応じた角度にガルバノミラー１２Ｘ，１２Ｙが回動する。そして、一方のガルバノミラー１２Ｘでレーザ光が、所定方向（これを「Ｘ方向」という）に振られるとともに、他方のガルバノミラー１２Ｙで、その所定方向と直交する方向（これを「Ｙ方向」という）に振られて、これにより、レーザ光の被マーキング対象物Ｗ上における照射目標点が、Ｘ方向とＹ方向の２次元方向で、所望の位置に移動される。
【００２０】
また、符号１４は、前記のレーザ光源１０とガルバノミラー装置１１とを制御する制御装置である。この制御装置１４には、コンソール等で構成された入力装置１５が接続されており、この入力装置１５を用いて、印字すべきマークの情報（例えば入力すべき文字等の選択、配置、大きさ等）が入力される。また、この入力装置１５には、図示しない表示部が備えられ、入力した文字等を確認することができる。
【００２１】
制御装置１４は、図２に示すように、本発明の記憶手段に相当するメモリ１６と、コンピュータ１７とを備えており、コンピュータ１７には、本発明の印字ルート生成手段、非印字区間長さ算出手段、最短印字ルート選定手段及び制御データ生成手段に相当するＣＰＵ１８が設けられている。メモリ１６には、印字可能な文字・記号・図形等のフォントデータが記憶されているおり、このフォントデータには、各文字等の構成線分の両端点の座標データやその端点が始点か終点かの情報等が含まれている。また、メモリ１６には、コンピュータ１７のＣＰＵ１８に以下に詳述する手順を実行させるためのプログラムが記憶されている。
【００２２】
次に、本実施形態のレーザマーキング装置の動作について、図３に示した文字列Ａ１（「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」）を印字する場合を例にとって説明する。まず、入力装置１５を操作して、印字すべきマーク（ここでは文字「Ａ」〜「Ｌ」）を指定するとともに、その配置や大きさ等の情報を入力する。ＣＰＵ１８では、それらの入力情報を受け取り、入力装置１５からガルバノミラー装置１１の制御データ作成開始のトリガ信号が入力されると、このトリガ信号を受けて、メモリ１６から指定された文字（「Ａ」〜「Ｌ」）の文字コードに対応するフォントデータを取り出す。そして、その文字等の全ての構成線分について、両端点の直交座標中の座標データを割り付ける。なお、このデータには、各文字の構成線分の印字順序及び構成線分の両端点が始点か終点かの情報等も含まれている。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ１８は、本発明のプログラムによって以下のように動作する（図４のフローチャートもあわせて参照）。
ＣＰＵ１８は、まず本発明のルート生成手段として動作する。ＣＰＵ１８は、前記の座標データを参照して印字すべき文字・記号・図形等の印字単位ごとに、１から順にｎ（印字単位の個数）まで番号を付ける（ＳＴＥＰ１）。本実施形態では、印字単位を複数の文字が集まってなる文字ブロックとしており、ここでは、印字すべき文字列の配置から、一行ごと、同一行においては（間にスペースを空けずに）隣接した複数の文字ごとに一つの文字ブロックとし、上の行から下の行へ、同一行では左から右へ順に番号を付ける。即ち、本実施形態の文字列Ａ１では、ｎ＝４となり、順に４つの文字ブロック「ＡＢＣ」「ＤＥ」「ＦＧＨ」「ＩＪＫＬ」（符号を順にＢ１〜Ｂ４で示す）に分けられる。なお、文字ブロックは隣接した所定の数の文字等、他の基準で定めても良く、本発明の印字単位は、一つの構成線分、文字、文字列、記号、記号群、図形又は図形群としても良い。また、例えば入力装置１５から印字単位を任意に設定できるようにしても良い。
【００２４】
続いて、ＣＰＵ１８は、前記の座標データより各印字単位ごとの印字開始点及び印字終了点の座標データを取り出す（ＳＴＥＰ２）。印字単位である文字ブロックＢ１〜Ｂ４では、それらの文字ブロックを構成する各文字の印字順序は左から右へと定められており、前述のように各文字の構成線分についての印字順序及びそれらの始点・終点も定められている。これから、例えば文字ブロックＢ１については、印字開始点は文字「Ａ」の最初に印字する線分の端点であるＴ１となり、印字終了点は文字「Ｃ」の最後に印字する線分の終点であるＴ２となる。同様にして、他の文字ブロックＢ２〜Ｂ４についても、印字開始点（順にＴ３，Ｔ５，Ｔ７）及び印字終了点（順にＴ４，Ｔ６，Ｔ８）が定められ、これらの各点Ｔ１〜Ｔ８の座標データが取り出される。
【００２５】
次に、ＣＰＵ１８は、カウンタＫの初期値を１として（ＳＴＥＰ３）、Ｋ番目の印字単位から始まり、各印字単位の印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを作成する（ＳＴＥＰ４）。印字ルートは、言い換えればレーザ光源の照射目標点の辿る道筋であり、本実施形態では、Ｋ＝３とすると、例えば順に（Ｂ３，Ｂ１，Ｂ４，Ｂ２）というように、Ｋ番目の文字ブロックを最初とする文字ブロックＢ１〜Ｂ４の順列組み合わせを全て求めることが、ここでいう複数の印字ルートを作成することに対応している。
【００２６】
続いて、ＣＰＵ１８は、本発明の非印字区間長さ算出手段として動作する。即ち、ＳＴＥＰ４にて作成した全ての印字ルートについて、一の印字単位の印字終了点から次の印字単位の印字開始点までの非印字区間長さの総計を求める（ＳＴＥＰ５）。例えば、図３に示すように、順に（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ３）という印字ルートについての非印字区間長さは、文字ブロックＢ１の印字終了点Ｔ２と文字ブロックＢ２の印字開始点Ｔ３との間の非印字区間Ｄ１の長さ、同様に文字ブロックＢ２，Ｂ４のＴ４，Ｔ７間の非印字区間Ｄ２の長さ、文字ブロックＢ４，Ｂ３のＴ８，Ｔ５間の非印字区間Ｄ３の長さを足し合わせて求める。
【００２７】
次に、ＣＰＵ１８は、本発明の最短印字ルート選定手段として動作する。即ち、ＳＴＥＰ５にて求めた全ての印字ルートについての前記非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートをＫ番目の印字単位から始まる最短の印字ルートとする（ＳＴＥＰ６）。
そして、ＳＴＥＰ７にて、カウンタＫが印字単位の個数ｎに達していないかを判別して、達していない場合にはＳＴＥＰ８にてカウンタＫをインクリメントしてからＳＴＥＰ４へ戻り、カウンタＫが印字単位の個数ｎになるまでＳＴＥＰ４〜８のループを繰り返す。
【００２８】
次に、ＳＴＥＰ７にてカウンタＫが印字単位の個数ｎに達したら、前記のＳＴＥＰ６にて求めた１〜ｎ番目の印字単位から始まるそれぞれの最短の印字ルートにおける非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートを最終的な最短印字ルートに選定する（ＳＴＥＰ９）。ここでは、図３に示した文字ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ３の順が最短印字ルートに選定されたとする。
【００２９】
こうして最短印字ルートが決定されると、ＣＰＵ１８は本発明の制御データ生成手段として動作する。即ち、ＣＰＵ１８は、その最短印字ルートに基づいて、ガルバノミラー装置の制御データを作成する（ＳＴＥＰ１０）。この制御データは、少なくとも印字単位を最短印字ルートにおける印字順序に関する情報と、各構成線分について始点・終点を含む複数の点の座標データとを含んでおり、レーザ光源１０をオンオフ制御するためのオンオフ情報もそこに付されている。
【００３０】
続いて、ＣＰＵ１８は、上記の制御データにおける座標データについて、被マーキング対象物Ｗの移動速度を補正して、その制御データをメモリ１６に書き込む（ＳＴＥＰ１１）。なお、被マーキング対象物の移動速度は、例えば入力装置１５から値を入力するようにしても良い。以上が本実施形態におけるレーザマーキング装置のプログラムの動作である。
【００３１】
次に、ＣＰＵ１８は、印字開始のトリガ信号を受けると、メモリ１６より制御データを順次に取り出し、これを図示しないＤ／Ａ変換手段に通して、ガルバノミラー装置１１に与える。ガルバノミラー装置１１では、座標データをＤ／Ａ変換した電圧信号に基づいて、両駆動部１３Ｘ，１３Ｙが駆動され、これにより、両ガルバノミラー１２Ｘ，１２Ｙの傾きが変更される。すると、照射目標点が二次元的に動いて被マーキング対象物Ｗ上の所定の位置に移動され、順次に受けた座標データに関してこの動作が繰り返されて、照射目標点が軌跡を描く。またこのとき、制御データに付されたレーザ光源１０のオンオフ情報に基づき、照射目標点が移動する途中でレーザ光源がオン・オフされ、これにより文字列Ａ１に対応した軌跡が被マーキング対象物Ｗの表面に印字される。
【００３２】
さて、図３の印字ルートと従来の図１２の印字ルートとを比較すると、非印字区間Ｄ２，Ｄ３の長さが非印字区間Ｄ１０２，Ｄ１０３の長さより小さくなっており、その分、照射目標点の移動距離が小さくなるため、印字工程に係る時間が短縮されることになる。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、印字すべき複数の印字単位（ここでは文字ブロックＢ１〜Ｂ４）について、これらを印字する順序が異なる複数の印字ルートを作成し、その中から非印字区間の長さの総計が最短となる最短印字ルートを選定する。ガルバノミラー装置１１はその最短印字ルートを辿るように駆動されるため、印字工程を高速化することができる。
また、ガルバノミラー装置１１は被マーキング対象物Ｗの移動速度を加味した制御データに基づき最短印字ルートを辿るため、被マーキング対象物Ｗがガルバノミラー装置１１に対して移動しつつレーザ光が照射される場合でも、高速での印字が可能である。
【００３４】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。
本実施形態は第１実施形態とはＳＴＥＰ４における印字ルート作成の際の動作のみ異なり、レーザマーキング装置の構成、フローチャートは、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
第１実施形態では、各文字ブロックＢ１〜Ｂ４における印字開始点及び印字終了点は固定されたものであったが、本実施形態では、ＣＰＵ１８は、文字列Ａ１における複数の印字ルートを作成する際に、一つの印字単位について印字開始点と印字終了点とを置き換えて逆方向に辿る印字ルートを含めて生成する。即ち、ＳＴＥＰ４において、Ｋ番目の文字ブロックを最初とする文字ブロックＢ１〜Ｂ４の順列組み合わせを求めた後、各文字ブロックＢ１〜Ｂ４について印字開始点と印字終了点とを本来のままとした印字ルートと、印字開始点と印字終了点と置き換えた印字ルートとの組み合わせを全て求める。
【００３６】
そして、ＳＴＥＰ５以降は、第１実施形態と同じ要領で最短印字ルートを選定し、それに基づきガルバノミラー装置１１の制御データを作成する。なお、ＣＰＵ１８は印字開始点と印字終了点とを置き換えた文字ブロックについては、制御データ中の座標データを逆順に変換する。
図５には、そのようにして求められた最短印字ルートの例を示したが、この例では文字ブロックＢ２において印字開始点と印字終了点とが逆になっており、文字「ＤＥ」が逆方向に印字されている。第１実施形態の図３のものと比較すると、非印字区間Ｄ１１，Ｄ１２の長さが非印字区間Ｄ１，Ｄ２の長さよりも小さくなっており、その分照射目標点の移動にかかる時間がより短縮されることになる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、印字ルート作成手段（ＣＰＵ１８）にて作成される印字ルートには、これらを印字する順序が異なるのみでなく、一つの印字単位について逆方向に辿るような印字ルートも含めて生成するため、より多数の印字ルートの中から最短印字ルートを選定することができる。従って、ガルバノミラー装置の辿る印字ルートの非印字区間の長さの総計をより短くすることができ、印字工程をさらに高速化することが可能である。
【００３８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。
本実施形態では、本発明の「印字単位」を一個の文字とした例を示す。なお、レーザマーキング装置の構成及びプログラムの動作は第１実施形態のものと同様であるため、重複した説明を一部省略する。本実施形態では、図６に示すように配置された複数の文字「ＡＢＣＤＥＦ」（各文字ごとに順に符号Ｌ１〜Ｌ６で示す）を印字する場合について示す。
【００３９】
入力装置１５にて印字すべき文字「Ａ」〜「Ｆ」の情報を入力した後、ＣＰＵ１８は文字「Ａ」〜「Ｆ」の全ての構成線分について、両端点の直交座標中の座標データを割り付ける。そして、ＣＰＵ１８は、各文字「Ａ」〜「Ｆ」に対して、第１実施形態と同様に、上の行から下の行へ、同一行では左から右へと順に番号を付ける（ＳＴＥＰ１）。続いて、ＣＰＵ１８は各文字ごとの印字開始点及び印字終了点の座標データを取り出す（ＳＴＥＰ２）。次に、ＣＰＵ１８は、カウンタＫの初期値を１として（ＳＴＥＰ３）、Ｋ番目の文字から始まり、各文字の印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを作成する（ＳＴＥＰ４）。そして、ＳＴＥＰ４にて作成した全ての印字ルートについて、一の文字の印字終了点から次の文字の印字開始点までの非印字区間長さの総計を求める（ＳＴＥＰ５）。ＳＴＥＰ５にて求めた全ての印字ルートについての前記非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートをＫ番目の文字から始まる最短の印字ルートとする（ＳＴＥＰ６）。続いて、ＳＴＥＰ７にてカウンタＫが文字の個数ｎ＝６に至るまでＳＴＥＰ４〜８のループを繰り返す。そしてＳＴＥＰ６にて求めた１〜６番目の文字から始まるそれぞれの最短の印字ルートにおける非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートを最終的な最短印字ルートに選定する（ＳＴＥＰ９）。最短印字ルートが決定されると、ＣＰＵ１８は、その最短印字ルートに基づいて、ガルバノミラー装置１１の制御データを作成する（ＳＴＥＰ１０）。続いて、ＣＰＵ１８は、上記の制御データにおける座標データについて、被マーキング対象物Ｗの移動速度を補正して、その制御データをメモリ１６に書き込む（ＳＴＥＰ１１）。こうして、ガルバノミラー装置１１が最短印字ルートを辿って文字「Ａ」〜「Ｆ」を印字する。
【００４０】
さて、図６は、各文字「Ａ」〜「Ｆ」について従来のように一行ごとに上から下へ、同一行では左から右へと順に印字した場合の印字ルートを示しており、図７に示した印字ルート（文字「Ａ」「Ｂ」「Ｅ」「Ｆ」「Ｃ」「Ｄ」の順）をここでは最短印字ルートであるとする。図６と図７との印字ルートを比較すると、非印字区間Ｄ３１，Ｄ３２の長さが非印字区間Ｄ２１，Ｄ２２の長さよりも小さくなっており、その分、照射目標点の移動距離が小さくなるため、印字工程に係る時間が短縮されることになる。
【００４１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について図８を参照して説明する。
本実施形態は第３実施形態とはＳＴＥＰ４における印字ルート作成の際の動作のみ異なり、レーザマーキング装置の構成、フローチャートは、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
第３実施形態では、各文字「Ａ」〜「Ｆ」における印字開始点及び印字終了点は固定されたものであったが、本実施形態では、ＣＰＵ１８は、ＳＴＥＰ４にて複数の印字ルートを作成する際に、一つの文字について印字開始点と印字終了点とを置き換えて逆方向に辿る印字ルートを含めて生成する。そして、ＳＴＥＰ５以降は、第３実施形態と同じ要領で最短印字ルートを選定し、それに基づきガルバノミラー装置１１の制御データを作成する。
【００４３】
図８は、そのようにして求められた最短印字ルートの例を示している。この例では文字「Ｃ」「Ｆ」において印字開始点と印字終了点とが置き換えられ、逆方向に印字される。第３実施形態の図７のものと比較すると、非印字区間Ｄ４１，Ｄ４２，Ｄ４３の長さが非印字区間Ｄ３２，Ｄ３３，Ｄ３４の長さよりも小さくなっており、その分照射目標点の移動にかかる時間がより短縮されることになる。
【００４４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態では、本発明の「印字単位」を一個の線分とした例を示す。なお、レーザマーキング装置の構成及びプログラムの動作は第１実施形態のものと同様であるため、重複した説明を一部省略する。本実施形態では、図９に示すように配置された複数の線分「｜｜｜｜−−」（即ち、１行目に左右に並んだ４本の縦棒「｜」と、２行目に左右に並んだ２本の横棒「−」とからなる。順に符号Ｓ１〜Ｓ６で示す）を印字する場合について示す。
【００４５】
入力装置１５にて印字すべき線分Ｓ１〜Ｓ６の情報を入力した後、ＣＰＵ１８は線分Ｓ１〜Ｓ６の全ての構成線分について、両端点の直交座標中の座標データを割り付ける。そして、ＣＰＵ１８は、各線分Ｓ１〜Ｓ６に対して、第１実施形態と同様に、上の行から下の行へ、同一行では左から右へと順に番号を付ける（ＳＴＥＰ１）。続いて、ＣＰＵ１８は各線分ごとの印字開始点及び印字終了点（始点・終点と一致する）の座標データを取り出す（ＳＴＥＰ２）。次に、ＣＰＵ１８は、カウンタＫの初期値を１として（ＳＴＥＰ３）、Ｋ番目の線分から始まり、各線分の印字順序が互いに異なる複数の印字ルートを作成する（ＳＴＥＰ４）。そして、ＳＴＥＰ４にて作成した全ての印字ルートについて、一の線分の印字終了点から次の線分の印字開始点までの非印字区間長さの総計を求める（ＳＴＥＰ５）。ＳＴＥＰ５にて求めた全ての印字ルートについての前記非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートをＫ番目の線分から始まる最短の印字ルートとする（ＳＴＥＰ６）。続いて、ＳＴＥＰ７にてカウンタＫが線分の個数ｎ＝６に至るまでＳＴＥＰ４〜８のループを繰り返す。そしてＳＴＥＰ６にて求めた１〜６番目の線分から始まるそれぞれの最短の印字ルートにおける非印字区間長さの総計を比較し、それが最小になる印字ルートを最終的な最短印字ルートに選定する（ＳＴＥＰ９）。最短印字ルートが決定されると、ＣＰＵ１８は、その最短印字ルートに基づいて、ガルバノミラー装置１１の制御データを作成する（ＳＴＥＰ１０）。続いて、ＣＰＵ１８は、上記の制御データにおける座標データについて、被マーキング対象物Ｗの移動速度を補正して、その制御データをメモリ１６に書き込む（ＳＴＥＰ１１）。こうして、ガルバノミラー装置１１が最短印字ルートを辿って線分Ｓ１〜Ｓ６を印字する。
【００４６】
さて、図９は、各線分Ｓ１〜Ｓ６について一行ごとに上から下へ、同一行では左から右へと順に印字した場合の印字ルートを示しており、図１０に示した印字ルート（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ３，Ｓ４の順）をここでは最短印字ルートであるとする。図９と図１０との印字ルートを比較すると、非印字区間Ｄ６１，Ｄ６２，Ｄ６３の長さが非印字区間Ｄ５１，Ｄ５２，Ｄ５３の長さよりも小さくなっており、その分、照射目標点の移動距離が小さくなるため、印字工程に係る時間が短縮されることになる。
なお、上記のような線分Ｓ１〜Ｓ６以外にも、例えば文字・記号・図形等を印字する場合にも、それらを構成する線分を印字単位として上記と同様に最短印字ルートに基づく印字を行うことができる。
【００４７】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について図１１を参照して説明する。
本実施形態は第５実施形態とはＳＴＥＰ４における印字ルート作成の際の動作のみ異なり、レーザマーキング装置の構成、フローチャートは、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４８】
第５実施形態では、各線分Ｓ１〜Ｓ６における印字開始点及び印字終了点は固定されたものであったが、本実施形態では、ＣＰＵ１８は、ＳＴＥＰ４にて複数の印字ルートを作成する際に、一つの線分について印字開始点と印字終了点とを置き換えて逆方向に辿る印字ルートを含めて生成する。そして、ＳＴＥＰ５以降は、第５実施形態と同じ要領で最短印字ルートを選定し、それに基づきガルバノミラー装置１１の制御データを作成する。
【００４９】
図１１は、そのようにして求められた最短印字ルートの例を示している。この例では線分Ｓ１，Ｓ３において印字開始点と印字終了点とが置き換えられ、逆方向に印字される。第５実施形態の図１０のものと比較すると、非印字区間Ｄ７１，Ｄ７２，Ｄ７３の長さが非印字区間Ｄ６４，Ｄ６２，Ｄ６５の長さよりも小さくなっており、その分照射目標点の移動にかかる時間がより短縮されることになる。
【００５０】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記各実施形態では、考え得る印字ルートを全て作成するが、本発明によれば、必ずしも全ての印字ルートを作成する必要はない。例えば、予め入力装置にて作成する印字ルートの条件を指定しておき、（例えば最初や最後となる印字単位等）、印字ルートの作成時にはそのような印字ルートを除外するようにすることで計算量を少なくすることができる。
（２）上記各実施形態では、ＳＴＥＰ５にて非印字区間の長さを算出しているが、本発明によれば、非印字区間長さ算出手段は、例えば非印字区間長さをガルバノミラー装置の移動速度で割ることで非印字区間の通過時間の総計を求め、最短印字ルート選定手段にて、この非印字区間の通過時間の総計が最小となる最短印字ルートを選定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザマーキング装置の概念図
【図２】レーザマーキング装置のブロック図
【図３】第１実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図４】プログラムの動作手順を示すフローチャート
【図５】第２実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図６】第３実施形態における他の印字ルートを示す模式図
【図７】第３実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図８】第４実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図９】第５実施形態における他の印字ルートを示す模式図
【図１０】第５実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図１１】第６実施形態における最短印字ルートを示す模式図
【図１２】従来の印字ルートを示す模式図
【符号の説明】
１０…レーザ光源
１１…ガルバノミラー装置
１４…制御装置
１６…メモリ（記憶手段）
１７…コンピュータ
１８…ＣＰＵ
Ｗ…被マーキング対象物
【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】
0004426124.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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