JPH1034359A - スキャニング式レーザマーキング方法及び装置 - Google Patents
スキャニング式レーザマーキング方法及び装置Info
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- JPH1034359A JPH1034359A JP8212133A JP21213396A JPH1034359A JP H1034359 A JPH1034359 A JP H1034359A JP 8212133 A JP8212133 A JP 8212133A JP 21213396 A JP21213396 A JP 21213396A JP H1034359 A JPH1034359 A JP H1034359A
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- marking
- cleaning
- laser
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マーキング加工の前後の清浄化の処理を自動
化し、しかも効率的かつ良好に行うようにする。 【解決手段】 レーザマーキング装置において、制御部
３８はディスプレイに表示されている起動Ｎｏ．を識別
し（Ａ1 ）、この起動Ｎｏ．に対応する描画データと描
画位置データをメモリから検索する（Ａ2 ）。制御部３
８は、検索した描画データおよび描画位置データを基に
して清浄化領域を決定する（Ａ3 ）。そして、スキャニ
ング速度等の「エリア・スイープ型の清浄化」モードに
特有の設定値を検索する（Ａ4 ）。次に、被加工物Ｗの
表面上でＹＡＧレーザ光のビームスポットが清浄化領域
をほぼ全面的に掃くように、ＹＡＧレーザ光を１回スキ
ャニングさせる（Ａ5 ）。この清浄化のスキャニング動
作を予め設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返す
（Ａ5 →Ａ6 →Ａ7 →Ａ5 ）。これにより、清浄化領域
では、ＹＡＧレーザ光のエネルギーが照射されること
で、被加工物表面の物質が薄めまたは少なめに溶融また
は昇華して、汚れ等が消しゴムで消すようにして除去さ
れる。
化し、しかも効率的かつ良好に行うようにする。 【解決手段】 レーザマーキング装置において、制御部
３８はディスプレイに表示されている起動Ｎｏ．を識別
し（Ａ1 ）、この起動Ｎｏ．に対応する描画データと描
画位置データをメモリから検索する（Ａ2 ）。制御部３
８は、検索した描画データおよび描画位置データを基に
して清浄化領域を決定する（Ａ3 ）。そして、スキャニ
ング速度等の「エリア・スイープ型の清浄化」モードに
特有の設定値を検索する（Ａ4 ）。次に、被加工物Ｗの
表面上でＹＡＧレーザ光のビームスポットが清浄化領域
をほぼ全面的に掃くように、ＹＡＧレーザ光を１回スキ
ャニングさせる（Ａ5 ）。この清浄化のスキャニング動
作を予め設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返す
（Ａ5 →Ａ6 →Ａ7 →Ａ5 ）。これにより、清浄化領域
では、ＹＡＧレーザ光のエネルギーが照射されること
で、被加工物表面の物質が薄めまたは少なめに溶融また
は昇華して、汚れ等が消しゴムで消すようにして除去さ
れる。
Description
【００１０】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャニング式レ
ーザマーキング方法および装置に関する。
ーザマーキング方法および装置に関する。
【００２０】
【従来の技術】スキャニング式のレーザマーキング法
は、被加工物に高密度に集光されたレーザ光を照射し、
該レーザ光をスキャニング・ミラーで振って、被加工物
表面上でレーザスポットをスキャニングし、ビームスポ
ットの当たった被加工物表面の微小部分をレーザエネル
ギーで瞬間的に改質（溶融、蒸発、変色等）させなが
ら、文字、図形、記号等の所望のパターンを描画するよ
うにしてマーキング（刻印または印字）する技術であ
る。
は、被加工物に高密度に集光されたレーザ光を照射し、
該レーザ光をスキャニング・ミラーで振って、被加工物
表面上でレーザスポットをスキャニングし、ビームスポ
ットの当たった被加工物表面の微小部分をレーザエネル
ギーで瞬間的に改質（溶融、蒸発、変色等）させなが
ら、文字、図形、記号等の所望のパターンを描画するよ
うにしてマーキング（刻印または印字）する技術であ
る。
【００３０】レーザマーキング法の特徴の１つは、被加
工物に非接触でマーキングを施せることである。しか
し、被加工物の表面に汚れが付いていたり凹凸があった
りすると、マーキング・パターンが部分的に欠落したり
掠れたりして、マーキングの品質が下がる。
工物に非接触でマーキングを施せることである。しか
し、被加工物の表面に汚れが付いていたり凹凸があった
りすると、マーキング・パターンが部分的に欠落したり
掠れたりして、マーキングの品質が下がる。
【００４０】そこで、従来は、被加工物の表面、特にマ
ーキングすべき部分に好ましくない汚れや凹凸がある場
合には、前処理として作業員がアセトンやエタノール等
の薬液または洗浄液を染み込ませた布やティッシュペー
パー等で被加工物の表面を拭いたり、あるいはブラシ等
で被加工物表面を擦るなどして、被加工物表面のマーキ
ング部分を清浄にしていた。
ーキングすべき部分に好ましくない汚れや凹凸がある場
合には、前処理として作業員がアセトンやエタノール等
の薬液または洗浄液を染み込ませた布やティッシュペー
パー等で被加工物の表面を拭いたり、あるいはブラシ等
で被加工物表面を擦るなどして、被加工物表面のマーキ
ング部分を清浄にしていた。
【００５０】また、レーザ光のエネルギーを大きくして
深彫りのマーキングを行うと、被加工物表面上でマーキ
ング加工の際に生じた粉塵やカス等がマーキング部分の
溝の中に残ったり、溝の縁部にバリ等が出来たりするこ
とがある。このままではマーキングの出来栄えは良くな
いので、やはり作業員がマーキング部分やその周囲を拭
いたり研磨するなどの後処理を行っていた。
深彫りのマーキングを行うと、被加工物表面上でマーキ
ング加工の際に生じた粉塵やカス等がマーキング部分の
溝の中に残ったり、溝の縁部にバリ等が出来たりするこ
とがある。このままではマーキングの出来栄えは良くな
いので、やはり作業員がマーキング部分やその周囲を拭
いたり研磨するなどの後処理を行っていた。
【００６０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
マーキング加工における上記のような従来の前処理／後
処理方法は、人手を要し作業員にとって実に面倒な作業
であるばかりか、拭き取りや研磨の際に布やティッシュ
ペーパー等の繊維が被加工物表面の凹凸部やバリ等に引
っ掛かって取れなくなったり、却って被加工物表面（特
にマーキング部分）に細かい傷を付けてしまって再研磨
を必要とすることもあり、生産効率や品質管理の上で不
都合があった。
マーキング加工における上記のような従来の前処理／後
処理方法は、人手を要し作業員にとって実に面倒な作業
であるばかりか、拭き取りや研磨の際に布やティッシュ
ペーパー等の繊維が被加工物表面の凹凸部やバリ等に引
っ掛かって取れなくなったり、却って被加工物表面（特
にマーキング部分）に細かい傷を付けてしまって再研磨
を必要とすることもあり、生産効率や品質管理の上で不
都合があった。
【００７０】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、マーキング加工の前後の清浄化の処理を自動化
し、しかも効率的かつ良好に行うようにしたスキャニン
グ式レーザマーキング方法および装置を提供することを
目的とする。
もので、マーキング加工の前後の清浄化の処理を自動化
し、しかも効率的かつ良好に行うようにしたスキャニン
グ式レーザマーキング方法および装置を提供することを
目的とする。
【００８０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、被加工
物の表面にレーザ光をスキャニングしながら照射して文
字、記号または図形等からなる所望のパターンをマーキ
ングするスキャニング式レーザマーキング方法におい
て、前記マーキングの工程に先立ち、前記マーキング用
のレーザ光のエネルギーよりも低いエネルギーで前記被
加工物の表面のマーキング部分にレーザ光をスキャニン
グしながら照射して前記マーキング部分を清浄化する工
程を含むことを特徴とする。
めに、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、被加工
物の表面にレーザ光をスキャニングしながら照射して文
字、記号または図形等からなる所望のパターンをマーキ
ングするスキャニング式レーザマーキング方法におい
て、前記マーキングの工程に先立ち、前記マーキング用
のレーザ光のエネルギーよりも低いエネルギーで前記被
加工物の表面のマーキング部分にレーザ光をスキャニン
グしながら照射して前記マーキング部分を清浄化する工
程を含むことを特徴とする。
【００９０】また、請求項２に記載の発明は、被加工物
の表面にレーザ光をスキャニングしながら照射して文
字、記号または図形等からなる所望のパターンをマーキ
ングするレーザマーキング方法において、前記マーキン
グの工程の後で、前記マーキング用のレーザ光のエネル
ギーよりも低いエネルギーで前記被加工物の表面のマー
キング部分にレーザ光をスキャニングしながら照射して
前記マーキング部分を清浄化する工程を含むことを特徴
とする。
の表面にレーザ光をスキャニングしながら照射して文
字、記号または図形等からなる所望のパターンをマーキ
ングするレーザマーキング方法において、前記マーキン
グの工程の後で、前記マーキング用のレーザ光のエネル
ギーよりも低いエネルギーで前記被加工物の表面のマー
キング部分にレーザ光をスキャニングしながら照射して
前記マーキング部分を清浄化する工程を含むことを特徴
とする。
【０１００】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の方法のうち、前記清浄化の工程におい
て、前記被加工物の表面のマーキング部分だけに前記清
浄化用のレーザ光をスキャニングしながら照射すること
を特徴とする。
または２に記載の方法のうち、前記清浄化の工程におい
て、前記被加工物の表面のマーキング部分だけに前記清
浄化用のレーザ光をスキャニングしながら照射すること
を特徴とする。
【０１１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または２に記載の方法のうち、前記清浄化の工程におい
て、前記被加工物の表面のマーキング部分を含む所望の
領域に前記清浄化用レーザ光をスキャニングしながら照
射することを特徴とする。
または２に記載の方法のうち、前記清浄化の工程におい
て、前記被加工物の表面のマーキング部分を含む所望の
領域に前記清浄化用レーザ光をスキャニングしながら照
射することを特徴とする。
【０１２０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の方法において、前記清浄化用レ
ーザ光のスキャニング速度を前記マーキング用のレーザ
光のスキャニング速度よりも大きな値に選定することを
特徴とする。
〜４のいずれかに記載の方法において、前記清浄化用レ
ーザ光のスキャニング速度を前記マーキング用のレーザ
光のスキャニング速度よりも大きな値に選定することを
特徴とする。
【０１３０】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の方法において、前記清浄化用レ
ーザ光のレーザ出力を前記マーキング用のレーザ光のレ
ーザ出力よりも小さな値に選定することを特徴とする。
〜４のいずれかに記載の方法において、前記清浄化用レ
ーザ光のレーザ出力を前記マーキング用のレーザ光のレ
ーザ出力よりも小さな値に選定することを特徴とする。
【０１４０】請求項７に記載の発明は、被加工物の表面
にレーザ光をスキャニングしながら照射して文字、記号
または図形等からなる所望のパターンをマーキングする
スキャニング式レーザマーキング装置において、前記マ
ーキング用のレーザ光のエネルギーよりも低いエネルギ
ーで前記被加工物の表面のマーキング部分にレーザ光を
スキャニングしながら照射して前記被加工物の表面のマ
ーキング部分を清浄化する清浄化手段を有することを特
徴とする。
にレーザ光をスキャニングしながら照射して文字、記号
または図形等からなる所望のパターンをマーキングする
スキャニング式レーザマーキング装置において、前記マ
ーキング用のレーザ光のエネルギーよりも低いエネルギ
ーで前記被加工物の表面のマーキング部分にレーザ光を
スキャニングしながら照射して前記被加工物の表面のマ
ーキング部分を清浄化する清浄化手段を有することを特
徴とする。
【０１５０】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の装置において、前記パターンの画像および位置に関す
るデータを設定入力する設定入力手段と、前記設定入力
手段により設定入力されたデータに基づいて前記被加工
物の表面のマーキング部分を含む所望の領域を清浄化領
域として設定する清浄化領域設定手段と、前記清浄化領
域設定手段により設定された清浄化領域に前記清浄化用
レーザ光をスキャニングしながら照射するスキャニング
手段とを有することを特徴とする。
の装置において、前記パターンの画像および位置に関す
るデータを設定入力する設定入力手段と、前記設定入力
手段により設定入力されたデータに基づいて前記被加工
物の表面のマーキング部分を含む所望の領域を清浄化領
域として設定する清浄化領域設定手段と、前記清浄化領
域設定手段により設定された清浄化領域に前記清浄化用
レーザ光をスキャニングしながら照射するスキャニング
手段とを有することを特徴とする。
【０１６０】
【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【０１７０】図１に、本発明の一実施例によるスキャニ
ング式ＹＡＧレーザマーキング装置の外観を示す。この
ＹＡＧレーザマーキング装置は、制御電源ユニット１０
とレーザ発振ユニット１２とスキャニング・ヘッド２０
とを有する。
ング式ＹＡＧレーザマーキング装置の外観を示す。この
ＹＡＧレーザマーキング装置は、制御電源ユニット１０
とレーザ発振ユニット１２とスキャニング・ヘッド２０
とを有する。
【０１８０】制御電源ユニット１０において、上部室に
は表示部のディスプレイ１３が設けられ、中間室（前扉
１４の奥）にはキーボードや制御基板が設けられ、下部
室（前扉１６の奥）にはレーザ電源回路やレーザ冷却装
置等が配置されている。中間室内の制御部より発生され
たスキャニング制御信号は所定の信号線（図示せず）を
介してスキャニング・ヘッド２０へ伝送される。スキャ
ニング・ヘッド２０はレーザ発振ユニット１２のレーザ
出射口に取り付けられ、ヘッド２０の真下に作業台１８
が配置されている。この作業台１８の上で、被加工物Ｗ
にマーキングが施される。
は表示部のディスプレイ１３が設けられ、中間室（前扉
１４の奥）にはキーボードや制御基板が設けられ、下部
室（前扉１６の奥）にはレーザ電源回路やレーザ冷却装
置等が配置されている。中間室内の制御部より発生され
たスキャニング制御信号は所定の信号線（図示せず）を
介してスキャニング・ヘッド２０へ伝送される。スキャ
ニング・ヘッド２０はレーザ発振ユニット１２のレーザ
出射口に取り付けられ、ヘッド２０の真下に作業台１８
が配置されている。この作業台１８の上で、被加工物Ｗ
にマーキングが施される。
【０１９０】図２に、制御電源ユニット１０およびレー
ザ発振ユニット１２内の要部の構成を示す。
ザ発振ユニット１２内の要部の構成を示す。
【０２００】レーザ発振ユニット１２内には、マーキン
グ用のＹＡＧレーザ光ＬM または清浄化用のＹＡＧレー
ザ光ＬC を選択的に発振出力するためのＹＡＧレーザ発
振器２２と、指向性の強い可視光たとえば赤色のガイド
光ＬG を発生するためのＨｅ−Ｎｅレーザ２４とが設け
られている。ＹＡＧレーザ発振器２２より発振出力され
たＹＡＧレーザ光ＬM ／ＬC は、先ずミラー２６で光路
が直角に曲げられ、次にミラー２８で光路が直角に曲げ
られてから直進してスキャニング・ヘッド２０へ送られ
る。Ｈｅ−Ｎｅレーザ２４より発生されたガイド光ＬG
は、先ずミラー３０で光路が直角に曲げられ、次にミラ
ー３２で光路が直角に曲げられてからミラー２８を裏側
から透過し、そのまま直進してスキャニング・ヘッド２
０へ送られる。
グ用のＹＡＧレーザ光ＬM または清浄化用のＹＡＧレー
ザ光ＬC を選択的に発振出力するためのＹＡＧレーザ発
振器２２と、指向性の強い可視光たとえば赤色のガイド
光ＬG を発生するためのＨｅ−Ｎｅレーザ２４とが設け
られている。ＹＡＧレーザ発振器２２より発振出力され
たＹＡＧレーザ光ＬM ／ＬC は、先ずミラー２６で光路
が直角に曲げられ、次にミラー２８で光路が直角に曲げ
られてから直進してスキャニング・ヘッド２０へ送られ
る。Ｈｅ−Ｎｅレーザ２４より発生されたガイド光ＬG
は、先ずミラー３０で光路が直角に曲げられ、次にミラ
ー３２で光路が直角に曲げられてからミラー２８を裏側
から透過し、そのまま直進してスキャニング・ヘッド２
０へ送られる。
【０２１０】制御電源ユニット１０内には、ＹＡＧレー
ザ電源部３４、Ｈｅ−Ｎｅレーザ電源部３６、制御部３
８、表示部４０、入力部４２、インタフェース回路４４
等が設けられている。ＹＡＧレーザ電源部３４は、制御
部３８の制御の下でＹＡＧレーザ発振器２２内のレーザ
励起手段（たとえば励起ランプ）に電力を供給する。Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ電源部３６は、制御部３８の制御の下で
Ｈｅ−Ｎｅレーザ２４内のレーザ励起手段（たとえばレ
ーザ管）に電力を供給する。
ザ電源部３４、Ｈｅ−Ｎｅレーザ電源部３６、制御部３
８、表示部４０、入力部４２、インタフェース回路４４
等が設けられている。ＹＡＧレーザ電源部３４は、制御
部３８の制御の下でＹＡＧレーザ発振器２２内のレーザ
励起手段（たとえば励起ランプ）に電力を供給する。Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ電源部３６は、制御部３８の制御の下で
Ｈｅ−Ｎｅレーザ２４内のレーザ励起手段（たとえばレ
ーザ管）に電力を供給する。
【０２２０】表示部４０は、制御部３８からの画像デー
タおよび表示制御にしたがってディスプレイ１３に画面
を映し出す。入力部４２には、キーボード、マウス、イ
メージスキャナ等の入力装置が含まれる。インタフェー
ス回路４４は、外部装置（図示せず）とデータや制御信
号等をやりとりするために用いられる。
タおよび表示制御にしたがってディスプレイ１３に画面
を映し出す。入力部４２には、キーボード、マウス、イ
メージスキャナ等の入力装置が含まれる。インタフェー
ス回路４４は、外部装置（図示せず）とデータや制御信
号等をやりとりするために用いられる。
【０２３０】制御部３８は、マイクロコンピュータから
なり、内蔵のメモリに蓄積されている所定のソフトウェ
アにしたがって所要のデータ処理を行い、装置内の各部
を制御する。特に、制御部３８は、後述するようなスキ
ャニング・ヘッド２０におけるスキャニング動作を制御
するためのスキャニング制御信号を信号線４６を介して
ヘッド２０内のスキャニング駆動回路に供給する。ま
た、ＹＡＧレーザ発振器２２にはピーク出力（尖頭値）
の極めて高いパルスレーザ光を得るためのＱスイッチが
内蔵されており、制御部３８は図示しない制御線を介し
てこのＱスイッチの制御をも行う。
なり、内蔵のメモリに蓄積されている所定のソフトウェ
アにしたがって所要のデータ処理を行い、装置内の各部
を制御する。特に、制御部３８は、後述するようなスキ
ャニング・ヘッド２０におけるスキャニング動作を制御
するためのスキャニング制御信号を信号線４６を介して
ヘッド２０内のスキャニング駆動回路に供給する。ま
た、ＹＡＧレーザ発振器２２にはピーク出力（尖頭値）
の極めて高いパルスレーザ光を得るためのＱスイッチが
内蔵されており、制御部３８は図示しない制御線を介し
てこのＱスイッチの制御をも行う。
【０２４０】図３に、スキャニング・ヘッド２０内のス
キャニング機構の構成例を示す。このスキャニング機構
は、互いに直交する回転軸５２ａ，５４ａに取り付けら
れたＸ軸スキャニング・ミラー５２およびＹ軸スキャニ
ング・ミラー５４と、両ミラー５２，５４をそれぞれ回
転振動（首振り）させるＸ軸ガルバノメータ５６および
Ｙ軸ガルバノメータ５８を有している。
キャニング機構の構成例を示す。このスキャニング機構
は、互いに直交する回転軸５２ａ，５４ａに取り付けら
れたＸ軸スキャニング・ミラー５２およびＹ軸スキャニ
ング・ミラー５４と、両ミラー５２，５４をそれぞれ回
転振動（首振り）させるＸ軸ガルバノメータ５６および
Ｙ軸ガルバノメータ５８を有している。
【０２５０】スキャニング・ヘッド２０内に入って来た
レーザ発振ユニット１２からのレーザ光ＬM ／ＬC およ
びガイド光ＬG は、先ずＸ軸スキャニング・ミラー５２
に入射して、そこで全反射してからＹ軸スキャニング・
ミラー５４に入射し、このミラー５４で全反射してのち
ｆθレンズ６０を通って被加工物Ｗの表面に集光照射す
る。マーキング面上のビームスポットＳＰの位置は、Ｘ
方向においてはＸ軸スキャニング・ミラー５２の振れ角
によって決まり、Ｙ方向においてはＹ軸スキャニング・
ミラー５４の振れ角によって決まる。
レーザ発振ユニット１２からのレーザ光ＬM ／ＬC およ
びガイド光ＬG は、先ずＸ軸スキャニング・ミラー５２
に入射して、そこで全反射してからＹ軸スキャニング・
ミラー５４に入射し、このミラー５４で全反射してのち
ｆθレンズ６０を通って被加工物Ｗの表面に集光照射す
る。マーキング面上のビームスポットＳＰの位置は、Ｘ
方向においてはＸ軸スキャニング・ミラー５２の振れ角
によって決まり、Ｙ方向においてはＹ軸スキャニング・
ミラー５４の振れ角によって決まる。
【０２６０】Ｘ軸スキャニング・ミラー５２は、Ｘ軸ガ
ルバノメータ５６の駆動で矢印Ａ，Ａ’方向に回転振動
（首振り）する。一方、Ｙ軸スキャニング・ミラー５４
は、Ｙ軸ガルバノメータ５８の駆動で矢印Ｂ，Ｂ’方向
に回転振動（首振り）する。
ルバノメータ５６の駆動で矢印Ａ，Ａ’方向に回転振動
（首振り）する。一方、Ｙ軸スキャニング・ミラー５４
は、Ｙ軸ガルバノメータ５８の駆動で矢印Ｂ，Ｂ’方向
に回転振動（首振り）する。
【０２７０】Ｘ軸ガルバノメータ５６には、Ｘ軸スキャ
ニング・ミラー５２に結合された可動鉄片（回転子）
と、この可動鉄片に接続された制御バネと、固定子に取
り付けられた駆動コイルとが内蔵されている。Ｘ軸ガル
バノメータ駆動回路（図示せず）よりＸ方向スキャニン
グ制御信号に応じた駆動電流が電気ケーブル６２を介し
てＸ軸ガルバノメータ５６内の該駆動コイルに供給され
ることで、該可動鉄片（回転子）が該制御バネに抗して
Ｘ軸スキャニング・ミラー５２と一体にＸ方向スキャニ
ング制御信号の指定する角度に振れるようになってい
る。
ニング・ミラー５２に結合された可動鉄片（回転子）
と、この可動鉄片に接続された制御バネと、固定子に取
り付けられた駆動コイルとが内蔵されている。Ｘ軸ガル
バノメータ駆動回路（図示せず）よりＸ方向スキャニン
グ制御信号に応じた駆動電流が電気ケーブル６２を介し
てＸ軸ガルバノメータ５６内の該駆動コイルに供給され
ることで、該可動鉄片（回転子）が該制御バネに抗して
Ｘ軸スキャニング・ミラー５２と一体にＸ方向スキャニ
ング制御信号の指定する角度に振れるようになってい
る。
【０２８０】Ｙ軸ガルバノメータ５８も同様の構成を有
しており、Ｙ軸ガルバノメータ駆動回路（図示せず）よ
りＹ方向スキャニング制御信号に応じた駆動電流が電気
ケーブル６４を介してＹ軸ガルバノメータ５８内の駆動
コイルに供給されることで、Ｙ軸ガルバノメータ５８内
の可動鉄片（回転子）がＹ軸スキャニング・ミラー５４
と一体にＹ方向スキャニング制御信号の指定する角度に
振れるようになっている。
しており、Ｙ軸ガルバノメータ駆動回路（図示せず）よ
りＹ方向スキャニング制御信号に応じた駆動電流が電気
ケーブル６４を介してＹ軸ガルバノメータ５８内の駆動
コイルに供給されることで、Ｙ軸ガルバノメータ５８内
の可動鉄片（回転子）がＹ軸スキャニング・ミラー５４
と一体にＹ方向スキャニング制御信号の指定する角度に
振れるようになっている。
【０２９０】したがって、レーザ発振ユニット１２から
のＹＡＧレーザ光ＬM ／ＬC およびガイド光ＬG がスキ
ャニング・ヘッド２０内に所定のタイミングで入ってく
る度に、それと同期して両ガルバノメータ５６，５８が
Ｘ方向およびＹ方向スキャニング制御信号に応じてＸ軸
スキャニング・ミラー５２およびＹ軸スキャニング・ミ
ラー５４をそれぞれ所定の角度で振ることにより、被加
工物Ｗのマーキング面上でレーザ光ＬM ／ＬC およびガ
イド光ＬG のビームスポットＳＰがスキャニングされ
る。
のＹＡＧレーザ光ＬM ／ＬC およびガイド光ＬG がスキ
ャニング・ヘッド２０内に所定のタイミングで入ってく
る度に、それと同期して両ガルバノメータ５６，５８が
Ｘ方向およびＹ方向スキャニング制御信号に応じてＸ軸
スキャニング・ミラー５２およびＹ軸スキャニング・ミ
ラー５４をそれぞれ所定の角度で振ることにより、被加
工物Ｗのマーキング面上でレーザ光ＬM ／ＬC およびガ
イド光ＬG のビームスポットＳＰがスキャニングされ
る。
【０３００】図４に、制御電源ユニット１０のディスプ
レイ１３で表示される設定画面の一例を示す。画面の左
側領域において、最上段には現在のモード（図示のモー
ドは「起動待機」モード」）が表示される。その下に、
当該マーキング動作を指定するための起動Ｎｏ．が表示
され、その下にその起動Ｎｏ．のマーキング動作を規定
する条件データすなわちＱスイッチ周波数、マーキング
速度、ランプ電流、アパーチャＮｏ．等の各種条件デー
タの設定入力値が列挙して表示される。画面の右側領域
には、当該起動Ｎｏ．のパターンを規定する描画データ
が画像ＭＳとしてＸ−Ｙ座標上に表示される。図示の例
では、起動Ｎｏ．３におけるマーキング部分またはパタ
ーンＭＳとして、バーコード図形が設定入力されてい
る。
レイ１３で表示される設定画面の一例を示す。画面の左
側領域において、最上段には現在のモード（図示のモー
ドは「起動待機」モード」）が表示される。その下に、
当該マーキング動作を指定するための起動Ｎｏ．が表示
され、その下にその起動Ｎｏ．のマーキング動作を規定
する条件データすなわちＱスイッチ周波数、マーキング
速度、ランプ電流、アパーチャＮｏ．等の各種条件デー
タの設定入力値が列挙して表示される。画面の右側領域
には、当該起動Ｎｏ．のパターンを規定する描画データ
が画像ＭＳとしてＸ−Ｙ座標上に表示される。図示の例
では、起動Ｎｏ．３におけるマーキング部分またはパタ
ーンＭＳとして、バーコード図形が設定入力されてい
る。
【０３１０】制御部３８内のＲＯＭには、起動Ｎｏ．単
位で所望のパターンを規定する描画データや各種条件デ
ータを設定入力するための「設定入力」モード用のソフ
トウェア、起動Ｎｏ．単位でマーキング動作を実行制御
するための「マーキング実行」モード用のソフトウェア
等が格納される。また、制御部３８内のＲＡＭまたは外
部記憶装置には、各起動Ｎｏ．毎に設定入力された描画
データおよび条件データ等が図５に示すような対応関係
をもって所定の記憶位置に格納される。
位で所望のパターンを規定する描画データや各種条件デ
ータを設定入力するための「設定入力」モード用のソフ
トウェア、起動Ｎｏ．単位でマーキング動作を実行制御
するための「マーキング実行」モード用のソフトウェア
等が格納される。また、制御部３８内のＲＡＭまたは外
部記憶装置には、各起動Ｎｏ．毎に設定入力された描画
データおよび条件データ等が図５に示すような対応関係
をもって所定の記憶位置に格納される。
【０３２０】なお、本実施例では、後述するような「清
浄化」モードを実行するためのソフトウェアおよび設定
値もそれぞれ制御部３８内のＲＯＭおよびＲＡＭに格納
される。
浄化」モードを実行するためのソフトウェアおよび設定
値もそれぞれ制御部３８内のＲＯＭおよびＲＡＭに格納
される。
【０３３０】このレーザマーキング装置では、図４に示
すような「起動待機」モード以外に「設定入力」モー
ド、「マーキング実行」モード、そして本実施例による
「清浄化」モードがある。さらに、「清浄化」モードに
は、マーキング部分だけを清浄化する「パターン・トレ
ース型の清浄化」モードと、マーキング部分を含む所望
の領域をほぼ全面的に清浄化する「エリア・スイープ型
の清浄化」モードとがある。入力部４２のキーボードま
たはマウス等から所定のコマンドを入力することによっ
て各モードへ切り換えられる。
すような「起動待機」モード以外に「設定入力」モー
ド、「マーキング実行」モード、そして本実施例による
「清浄化」モードがある。さらに、「清浄化」モードに
は、マーキング部分だけを清浄化する「パターン・トレ
ース型の清浄化」モードと、マーキング部分を含む所望
の領域をほぼ全面的に清浄化する「エリア・スイープ型
の清浄化」モードとがある。入力部４２のキーボードま
たはマウス等から所定のコマンドを入力することによっ
て各モードへ切り換えられる。
【０３４０】ここで、「マーキング部分」とは、被加工
物の表面上で所望のパターンがマーキングされる部分を
指し、マーキング前の部分（位置）またはマーキング後
の部分（位置）を意味するものである。
物の表面上で所望のパターンがマーキングされる部分を
指し、マーキング前の部分（位置）またはマーキング後
の部分（位置）を意味するものである。
【０３５０】図６に、「エリア・スイープ型の清浄化」
モードにおける制御部３８の処理動作をフローチャート
で示す。通常、「エリア・スイープ型の清浄化」モード
は、「マーキング実行」モードに先立って行われる。図
７に、「エリア・スイープ型の清浄化」モードの作用の
一例を示す。図７の（Ａ）において、被加工物Ｗの表面
には汚れ、傷または凹凸等ＦＱ（以下、単に汚れ等ＦＱ
と表記する。）が散在している。なお、予め作業台１８
上で被加工物Ｗにガイド光ＬG を照射して、被加工物Ｗ
の位置合わせが行われる。
モードにおける制御部３８の処理動作をフローチャート
で示す。通常、「エリア・スイープ型の清浄化」モード
は、「マーキング実行」モードに先立って行われる。図
７に、「エリア・スイープ型の清浄化」モードの作用の
一例を示す。図７の（Ａ）において、被加工物Ｗの表面
には汚れ、傷または凹凸等ＦＱ（以下、単に汚れ等ＦＱ
と表記する。）が散在している。なお、予め作業台１８
上で被加工物Ｗにガイド光ＬG を照射して、被加工物Ｗ
の位置合わせが行われる。
【０３６０】たとえば、図４に示す例で、この「エリア
・スイープ型の清浄化」モードに入ると、制御部３８
は、先ずディスプレイ１３の画面に現在表示されている
起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）を識別し（ステップＡ1 ）、次
いでこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）に対応する描画データ
Ｄｍ3 （バーコードＭＳの図形データ）をメモリから検
索する（ステップＡ2 ）。その際、描画位置を規定する
座標データも一緒に検索する。
・スイープ型の清浄化」モードに入ると、制御部３８
は、先ずディスプレイ１３の画面に現在表示されている
起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）を識別し（ステップＡ1 ）、次
いでこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）に対応する描画データ
Ｄｍ3 （バーコードＭＳの図形データ）をメモリから検
索する（ステップＡ2 ）。その際、描画位置を規定する
座標データも一緒に検索する。
【０３７０】次に、制御部３８は、検索した描画データ
Ｄｍ3 および描画位置データを基に所定の定義方法にし
たがって清浄化領域ＣＥを決定する（ステップＡ3 ）。
たとえば、図９に示すように、マーキング部分ＭＳの周
りを囲む線ＨＬで区画される内側のエリアを清浄化領域
ＣＥと定義してよい。なお、「エリア・スイープ型の清
浄化」モードの期間中、ディスプレイ１３の画面に、上
記のようにして決定した清浄化領域ＣＥを表す画像また
は線分を、図９のようにマーキング部分またはパターン
ＭＳの画像と一緒に、あるいは図１０に示すように単独
で（パターンＭＳの画像を消して）表示してよい。図１
０の場合、清浄化領域ＣＥを所定の色付けで表示しても
よい。
Ｄｍ3 および描画位置データを基に所定の定義方法にし
たがって清浄化領域ＣＥを決定する（ステップＡ3 ）。
たとえば、図９に示すように、マーキング部分ＭＳの周
りを囲む線ＨＬで区画される内側のエリアを清浄化領域
ＣＥと定義してよい。なお、「エリア・スイープ型の清
浄化」モードの期間中、ディスプレイ１３の画面に、上
記のようにして決定した清浄化領域ＣＥを表す画像また
は線分を、図９のようにマーキング部分またはパターン
ＭＳの画像と一緒に、あるいは図１０に示すように単独
で（パターンＭＳの画像を消して）表示してよい。図１
０の場合、清浄化領域ＣＥを所定の色付けで表示しても
よい。
【０３８０】次に、制御部３８は、スキャニング速度等
の「エリア・スイープ型の清浄化」モードに特有の設定
値を検索する（ステップＡ4 ）。
の「エリア・スイープ型の清浄化」モードに特有の設定
値を検索する（ステップＡ4 ）。
【０３９０】ＹＡＧレーザ光ＬM ／ＬC の光強度（レー
ザ出力）を同程度に設定した場合、「エリア・スイープ
型の清浄化」モード用のスキャニング速度は、マーキン
グ工程用のスキャニング（マーキング）速度よりも格段
に高い値たとえば１００〜１０００倍位の値に選定され
る。これにより、「エリア・スイープ型の清浄化」モー
ドで被加工物表面の単位面積当たりに１回のスキャニン
グでＹＡＧレーザ光ＬC により供給されるレーザ・エネ
ルギーは、「マーキング実行」モードで被加工物表面の
単位面積当たりに１回のスキャニングでレーザ光ＬM に
より供給されるレーザ・エネルギーの１／１０００〜１
／１００位の低い値となる。
ザ出力）を同程度に設定した場合、「エリア・スイープ
型の清浄化」モード用のスキャニング速度は、マーキン
グ工程用のスキャニング（マーキング）速度よりも格段
に高い値たとえば１００〜１０００倍位の値に選定され
る。これにより、「エリア・スイープ型の清浄化」モー
ドで被加工物表面の単位面積当たりに１回のスキャニン
グでＹＡＧレーザ光ＬC により供給されるレーザ・エネ
ルギーは、「マーキング実行」モードで被加工物表面の
単位面積当たりに１回のスキャニングでレーザ光ＬM に
より供給されるレーザ・エネルギーの１／１０００〜１
／１００位の低い値となる。
【０４００】上記ステップＡ4 の後、制御部３８は、Ｙ
ＡＧレーザ電源部３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３
６を通じてＹＡＧレーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレ
ーザ２４より清浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC およびガイ
ド光ＬG をそれぞれ点灯させると同時に、上記ステップ
Ａ3 で決定した清浄化領域ＣＥを規定する画像データお
よびスキャニング速度等の条件データに応じたスキャニ
ング制御信号をスキャニング・ヘッド２０に送って、被
加工物Ｗの表面上でＹＡＧレーザ光ＬC のビームスポッ
トＳＰが図８に示すように清浄化領域ＣＥをほぼ全面的
に掃くように、ＹＡＧレーザ光ＬC を１回スキャニング
させる（ステップＡ5 ）。そして、この清浄化のスキャ
ニング動作を予め設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に
繰り返す（ステップＡ5 →Ａ6 →Ａ7 →Ａ5 ）。
ＡＧレーザ電源部３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３
６を通じてＹＡＧレーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレ
ーザ２４より清浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC およびガイ
ド光ＬG をそれぞれ点灯させると同時に、上記ステップ
Ａ3 で決定した清浄化領域ＣＥを規定する画像データお
よびスキャニング速度等の条件データに応じたスキャニ
ング制御信号をスキャニング・ヘッド２０に送って、被
加工物Ｗの表面上でＹＡＧレーザ光ＬC のビームスポッ
トＳＰが図８に示すように清浄化領域ＣＥをほぼ全面的
に掃くように、ＹＡＧレーザ光ＬC を１回スキャニング
させる（ステップＡ5 ）。そして、この清浄化のスキャ
ニング動作を予め設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に
繰り返す（ステップＡ5 →Ａ6 →Ａ7 →Ａ5 ）。
【０４１０】これにより、清浄化領域ＣＥでは、ＹＡＧ
レーザ光ＬC のエネルギーが照射されることで、被加工
物表面の物質が薄めまたは少なめに溶融または昇華し
て、汚れ等ＦＱが消しゴムで消すようにして除去され
る。上記したように、被加工物表面の清浄化領域ＣＥの
単位面積当たりに照射するＹＡＧレーザ光ＬC のエネル
ギーはマーキング用ＹＡＧレーザ光ＬM のそれよりも相
当に低く、清浄化領域ＣＥにマーキング跡が形成される
までには至らない。なお、スキャニング速度だけでな
く、ＹＡＧレーザ光ＬC の光強度あるいはスキャニング
の回数（Ｎ）を変えることによっても、清浄化の強弱
（加減）を調整することができる。ＹＡＧレーザ光ＬC
の光強度は、Ｑスイッチ周波数あるいはランプ電流等を
変えることで任意に調整することができる。
レーザ光ＬC のエネルギーが照射されることで、被加工
物表面の物質が薄めまたは少なめに溶融または昇華し
て、汚れ等ＦＱが消しゴムで消すようにして除去され
る。上記したように、被加工物表面の清浄化領域ＣＥの
単位面積当たりに照射するＹＡＧレーザ光ＬC のエネル
ギーはマーキング用ＹＡＧレーザ光ＬM のそれよりも相
当に低く、清浄化領域ＣＥにマーキング跡が形成される
までには至らない。なお、スキャニング速度だけでな
く、ＹＡＧレーザ光ＬC の光強度あるいはスキャニング
の回数（Ｎ）を変えることによっても、清浄化の強弱
（加減）を調整することができる。ＹＡＧレーザ光ＬC
の光強度は、Ｑスイッチ周波数あるいはランプ電流等を
変えることで任意に調整することができる。
【０４２０】上記のような清浄化のスキャニングを設定
回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返した後に、制御部３８
はスキャニング制御信号を止めると同時に、ＹＡＧレー
ザ光ＬC およびガイド光ＬG を消灯させる（ステップＡ
8 ）。なお、ＹＡＧレーザ光ＬC は非可視光であるが、
ガイド光ＬC は可視光であるため、このガイド光ＬCが
ＹＡＧレーザ光ＬC と一緒にスキャニングされること
で、清浄化スキャニングの様子を目視で確認できる。
回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返した後に、制御部３８
はスキャニング制御信号を止めると同時に、ＹＡＧレー
ザ光ＬC およびガイド光ＬG を消灯させる（ステップＡ
8 ）。なお、ＹＡＧレーザ光ＬC は非可視光であるが、
ガイド光ＬC は可視光であるため、このガイド光ＬCが
ＹＡＧレーザ光ＬC と一緒にスキャニングされること
で、清浄化スキャニングの様子を目視で確認できる。
【０４３０】このように、「マーキング実行」モードに
先立って「エリア・スイープ型の清浄化」モードを行っ
た場合には、被加工物表面のマーキング部分ＭＳを含む
所望の清浄化領域ＣＥに所定の光強度を有するＹＡＧレ
ーザ光ＬC を所定のスキャニング速度で所定の回数だけ
スキャニングしながら照射することで、該清浄化領域Ｃ
Ｅ内の汚れ等ＦＱがほぼ全面的に除去される。この結
果、図７の（Ｂ）に示すように、清浄化領域ＣＥでは、
奇麗に研磨されたように被加工物Ｗの主材質が露出する
こととなる。
先立って「エリア・スイープ型の清浄化」モードを行っ
た場合には、被加工物表面のマーキング部分ＭＳを含む
所望の清浄化領域ＣＥに所定の光強度を有するＹＡＧレ
ーザ光ＬC を所定のスキャニング速度で所定の回数だけ
スキャニングしながら照射することで、該清浄化領域Ｃ
Ｅ内の汚れ等ＦＱがほぼ全面的に除去される。この結
果、図７の（Ｂ）に示すように、清浄化領域ＣＥでは、
奇麗に研磨されたように被加工物Ｗの主材質が露出する
こととなる。
【０４４０】なお、「エリア・スイープ型の清浄化」モ
ードでは、マーキング部分ＭＳよりも広い面積の清浄化
領域ＣＥがスキャニングの対象範囲となる。しかし、清
浄化領域ＣＥは通常は四辺形等の簡単な形状に設定され
るため、スキャニング動作を迅速かつ円滑に行うことが
可能であり、比較的短い時間で清浄化処理を実施するこ
とができる。
ードでは、マーキング部分ＭＳよりも広い面積の清浄化
領域ＣＥがスキャニングの対象範囲となる。しかし、清
浄化領域ＣＥは通常は四辺形等の簡単な形状に設定され
るため、スキャニング動作を迅速かつ円滑に行うことが
可能であり、比較的短い時間で清浄化処理を実施するこ
とができる。
【０４５０】図６に、「マーキング実行」モードにおけ
る制御部３８の処理動作をフローチャートで示す。上記
した図７の例では、「エリア・スイープ型の清浄化」モ
ードの終了後に「マーキング実行」モードに切り換えて
よい。
る制御部３８の処理動作をフローチャートで示す。上記
した図７の例では、「エリア・スイープ型の清浄化」モ
ードの終了後に「マーキング実行」モードに切り換えて
よい。
【０４６０】「マーキング実行」モードに入ると、制御
部３８は、先ずディスプレイ１３の画面に現在表示され
ている起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）を識別し（ステップＢ1
）、次いでこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）に対応する描
画データＤｍ3 （バーコードＭＳの図形データ）および
条件データ（Ｑスイッチ周波数、マーキング速度等）を
メモリから検索する（ステップＢ2 ）。
部３８は、先ずディスプレイ１３の画面に現在表示され
ている起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）を識別し（ステップＢ1
）、次いでこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）に対応する描
画データＤｍ3 （バーコードＭＳの図形データ）および
条件データ（Ｑスイッチ周波数、マーキング速度等）を
メモリから検索する（ステップＢ2 ）。
【０４７０】次に、制御部３８は、ＹＡＧレーザ電源部
３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３６を通じてＹＡＧ
レーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレーザ２４よりマー
キング用のＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG をそ
れぞれ点灯させると同時に、上記検索した描画データそ
の他の条件データに応じたスキャニング制御信号をスキ
ャニング・ヘッド２０に送って、被加工物Ｗの表面上で
ＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG のビームスポッ
トＳＰを１回スキャニングさせ、被加工物Ｗの表面上の
清浄化領域ＣＥ内でこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）による
パターン（バーコード図形）ＭＳを描画する（ステップ
Ｂ3 ）。
３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３６を通じてＹＡＧ
レーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレーザ２４よりマー
キング用のＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG をそ
れぞれ点灯させると同時に、上記検索した描画データそ
の他の条件データに応じたスキャニング制御信号をスキ
ャニング・ヘッド２０に送って、被加工物Ｗの表面上で
ＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG のビームスポッ
トＳＰを１回スキャニングさせ、被加工物Ｗの表面上の
清浄化領域ＣＥ内でこの起動Ｎｏ．（Ｎｏ．３）による
パターン（バーコード図形）ＭＳを描画する（ステップ
Ｂ3 ）。
【０４８０】このマーキング用のスキャニングでは、図
１３に示すように、ガイド光ＬG のビームスポットＳＰ
がマーキング部分ＭＳをトレースするようにしてパター
ンを描画する。なお、図示の例で、バーコード図形にお
ける太線部分は、ビームスポットＳＰを単位線幅ずつず
らすことで描かれる。
１３に示すように、ガイド光ＬG のビームスポットＳＰ
がマーキング部分ＭＳをトレースするようにしてパター
ンを描画する。なお、図示の例で、バーコード図形にお
ける太線部分は、ビームスポットＳＰを単位線幅ずつず
らすことで描かれる。
【０４９０】このスキャニング動作により、被加工物Ｗ
の表面上では、汚れ等ＦＱが除去さている清浄化領域Ｃ
Ｅ内で、ＹＡＧレーザ光ＬM のビームスポットの当たっ
た被加工物Ｗの微小部分がレーザエネルギーで瞬間的に
蒸発または変色し、結果として図１２の（Ｂ）に示すよ
うに当該パターン（バーコード）ＭＳの図形が鮮明にマ
ーキング（刻印）される。
の表面上では、汚れ等ＦＱが除去さている清浄化領域Ｃ
Ｅ内で、ＹＡＧレーザ光ＬM のビームスポットの当たっ
た被加工物Ｗの微小部分がレーザエネルギーで瞬間的に
蒸発または変色し、結果として図１２の（Ｂ）に示すよ
うに当該パターン（バーコード）ＭＳの図形が鮮明にマ
ーキング（刻印）される。
【０５００】また、可視光（赤色）のガイド光ＬG のビ
ームスポットが非可視光（赤外線）のＹＡＧレーザ光Ｌ
M のビームスポットと同じパターンを描くため、マーキ
ングの軌跡が目視で確認できる。
ームスポットが非可視光（赤外線）のＹＡＧレーザ光Ｌ
M のビームスポットと同じパターンを描くため、マーキ
ングの軌跡が目視で確認できる。
【０５１０】通常は、１回のスキャニングでマーキング
加工は完了する。したがって、１回のスキャニングを行
ったなら、そこでスキャニング制御信号を止めると同時
に、ＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG を消灯さ
せ、マーキング用のスキャニング動作を停止（終了）さ
せる（ステップＢ4 ）。
加工は完了する。したがって、１回のスキャニングを行
ったなら、そこでスキャニング制御信号を止めると同時
に、ＹＡＧレーザ光ＬM およびガイド光ＬG を消灯さ
せ、マーキング用のスキャニング動作を停止（終了）さ
せる（ステップＢ4 ）。
【０５２０】上記したように、「エリア・スイープ型の
清浄化」モードで被加工物Ｗの表面上でマーキング部分
を含む所望の清浄化領域ＣＥを清浄化した後に、「マー
キング実行」モードで本来のマーキング工程を行うこと
により、該清浄化領域ＣＥに所望のパターンを鮮明かつ
効率的にマーキングすることができる。
清浄化」モードで被加工物Ｗの表面上でマーキング部分
を含む所望の清浄化領域ＣＥを清浄化した後に、「マー
キング実行」モードで本来のマーキング工程を行うこと
により、該清浄化領域ＣＥに所望のパターンを鮮明かつ
効率的にマーキングすることができる。
【０５３０】図１４に、「パターン・トレース型の清浄
化」モードにおける制御部３８の処理動作をフローチャ
ートで示す。また、図１５に、「パターン・トレース型
の清浄化」モードの好適な適用例を示す。
化」モードにおける制御部３８の処理動作をフローチャ
ートで示す。また、図１５に、「パターン・トレース型
の清浄化」モードの好適な適用例を示す。
【０５４０】図１５の（Ａ）において、この被加工物Ｗ
の表面には、前以て行われた「マーキング実行」モード
によって深彫りのマーキング部分またはパターンＭＳが
形成され、そのマーキング加工の際に生じた粉塵やカス
等ＧＲがマーキング部分ＭＳの溝の中に残っており、ま
た溝の縁部にバリ等ＢＧが付いている。このような深彫
りのマーキング工程の直後に、つまり作業台１８上で被
加工物Ｗが同じ位置に置かれている状態の下で、「起動
待機」モードから「パターン・トレース型の清浄化」モ
ードに切り換えられてよい。
の表面には、前以て行われた「マーキング実行」モード
によって深彫りのマーキング部分またはパターンＭＳが
形成され、そのマーキング加工の際に生じた粉塵やカス
等ＧＲがマーキング部分ＭＳの溝の中に残っており、ま
た溝の縁部にバリ等ＢＧが付いている。このような深彫
りのマーキング工程の直後に、つまり作業台１８上で被
加工物Ｗが同じ位置に置かれている状態の下で、「起動
待機」モードから「パターン・トレース型の清浄化」モ
ードに切り換えられてよい。
【０５５０】「パターン・トレース型の清浄化」モード
に入ると、制御部３８は先ずディスプレイ１３の画面に
現在表示されている起動Ｎｏ．を識別し（ステップＣ1
）、次いでこの起動Ｎｏ．に対応する描画データＤｍi
をメモリから検索する（ステップＣ2 ）。その際、描
画位置を規定する座標データも一緒に検索する。
に入ると、制御部３８は先ずディスプレイ１３の画面に
現在表示されている起動Ｎｏ．を識別し（ステップＣ1
）、次いでこの起動Ｎｏ．に対応する描画データＤｍi
をメモリから検索する（ステップＣ2 ）。その際、描
画位置を規定する座標データも一緒に検索する。
【０５６０】次に、制御部３８は、スキャニング速度等
の「パターン・トレース型の清浄化」モードに特有の設
定値を検索する（ステップＣ3 ）。
の「パターン・トレース型の清浄化」モードに特有の設
定値を検索する（ステップＣ3 ）。
【０５７０】次いで、制御部３８は、ＹＡＧレーザ電源
部３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３６を通じてＹＡ
Ｇレーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレーザ２４より清
浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC およびガイド光ＬG をそれ
ぞれ点灯させると同時に、上記検索した描画データその
他の条件データに応じたスキャニング制御信号をスキャ
ニング・ヘッド２０に送って、被加工物Ｗの表面上でＹ
ＡＧレーザ光ＬC のビームスポットＳＰがマーキング部
分ＭＳをトレースするように、ＹＡＧレーザ光ＬC を１
回スキャニングさせる（ステップＣ4 ）。そして、この
清浄化のスキャニング動作を予め設定された回数（Ｎ
回）だけ連続的に繰り返す（ステップＣ4→Ｃ5 →Ｃ6
→Ｃ4 ）。
部３４およびＨｅ−Ｎｅレーザ電源部３６を通じてＹＡ
Ｇレーザ発振器２２およびＨｅ−Ｎｅレーザ２４より清
浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC およびガイド光ＬG をそれ
ぞれ点灯させると同時に、上記検索した描画データその
他の条件データに応じたスキャニング制御信号をスキャ
ニング・ヘッド２０に送って、被加工物Ｗの表面上でＹ
ＡＧレーザ光ＬC のビームスポットＳＰがマーキング部
分ＭＳをトレースするように、ＹＡＧレーザ光ＬC を１
回スキャニングさせる（ステップＣ4 ）。そして、この
清浄化のスキャニング動作を予め設定された回数（Ｎ
回）だけ連続的に繰り返す（ステップＣ4→Ｃ5 →Ｃ6
→Ｃ4 ）。
【０５８０】これにより、被加工物Ｗの表面のマーキン
グ部分ＭＳでは、清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC のエネル
ギーが照射されることで、マーキング溝内で被加工物表
面の物質が薄めまたは少なめに溶融または昇華して、そ
こに残留している汚れやカス等ＧＲおよびバリ等ＢＲが
除去される。
グ部分ＭＳでは、清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC のエネル
ギーが照射されることで、マーキング溝内で被加工物表
面の物質が薄めまたは少なめに溶融または昇華して、そ
こに残留している汚れやカス等ＧＲおよびバリ等ＢＲが
除去される。
【０５９０】「パターン・トレース型の清浄化」モード
では、スキャニング速度を大きくするよりもＹＡＧレー
ザ光ＬC の光強度を下げる（たとえばマーキング用のＹ
ＡＧレーザ光ＬM の光強度の４０％程度に下げる）のが
効果的である。このように小さなレーザエネルギーを有
する清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC が照射されることによ
って、マーキング部ＭＳから上記のような不所望な物質
（ＧＲ，ＢＲ）が除去されるものの、新たなマーキング
跡が形成されるまでには至らない。また、スキャニング
回数（Ｎ）を変えることでも、清浄化の強弱（加減）を
調整することができる。
では、スキャニング速度を大きくするよりもＹＡＧレー
ザ光ＬC の光強度を下げる（たとえばマーキング用のＹ
ＡＧレーザ光ＬM の光強度の４０％程度に下げる）のが
効果的である。このように小さなレーザエネルギーを有
する清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC が照射されることによ
って、マーキング部ＭＳから上記のような不所望な物質
（ＧＲ，ＢＲ）が除去されるものの、新たなマーキング
跡が形成されるまでには至らない。また、スキャニング
回数（Ｎ）を変えることでも、清浄化の強弱（加減）を
調整することができる。
【０６００】上記のような清浄化のスキャニングを予め
設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返した後、制
御部３８はスキャニング制御信号を止めると同時に、Ｙ
ＡＧレーザ光ＬC およびガイド光ＬG を消灯させる（ス
テップＣ7 ）。
設定された回数（Ｎ回）だけ連続的に繰り返した後、制
御部３８はスキャニング制御信号を止めると同時に、Ｙ
ＡＧレーザ光ＬC およびガイド光ＬG を消灯させる（ス
テップＣ7 ）。
【０６１０】上記したように、深彫り等のマーキング加
工において粉塵やカス等ＧＲあるいはバリ等ＢＧがマー
キング部分ＭＳに残った場合には、「パターン・トレー
ス型の清浄化」モードで清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC の
ビームスポットが該マーキング部分ＭＳをトレースする
ように、ＹＡＧレーザ光ＬC をスキャニングすることに
より、それらの不所望な物質（ＧＲ，ＢＧ）を自動的
に、しかも短時間で効果的に除去することが可能であ
り、マーキング加工の生産性および品質を向上させるこ
とができる。
工において粉塵やカス等ＧＲあるいはバリ等ＢＧがマー
キング部分ＭＳに残った場合には、「パターン・トレー
ス型の清浄化」モードで清浄化用ＹＡＧレーザ光ＬC の
ビームスポットが該マーキング部分ＭＳをトレースする
ように、ＹＡＧレーザ光ＬC をスキャニングすることに
より、それらの不所望な物質（ＧＲ，ＢＧ）を自動的
に、しかも短時間で効果的に除去することが可能であ
り、マーキング加工の生産性および品質を向上させるこ
とができる。
【０６２０】なお、このようなマーキング加工後の「パ
ターン・トレース型の清浄化」モードにおいて、特にマ
ーキング部分ＭＳの周縁部のバリ等ＢＧを一層効果的に
除去するために、ステップＣ2 で検索した描画データを
基にスキャニング対象（清浄化）範囲をマーキング部分
ＭＳより外側に拡張するようにしてもよい。
ターン・トレース型の清浄化」モードにおいて、特にマ
ーキング部分ＭＳの周縁部のバリ等ＢＧを一層効果的に
除去するために、ステップＣ2 で検索した描画データを
基にスキャニング対象（清浄化）範囲をマーキング部分
ＭＳより外側に拡張するようにしてもよい。
【０６３０】上記したマーキング工程後の清浄化処理と
して、「パターン・トレース型の清浄化」モードに代え
て、「エリア・スイープ型の清浄化」モードを行うこと
も可能である。また、逆に、図７のようなマーキング工
程前の清浄化処理として、「エリア・スイープ型の清浄
化」モードに代えて、「パターン・トレース型の清浄
化」モードを選択してもよい。もっとも、バーコード図
形のようなパターンをマーキングする場合は、バー部分
（マーキング部分）間の空白部も奇麗であるのが好まし
く、その意味では前処理に「エリア・スイープ型の清浄
化」モードを選択するのが有利である。
して、「パターン・トレース型の清浄化」モードに代え
て、「エリア・スイープ型の清浄化」モードを行うこと
も可能である。また、逆に、図７のようなマーキング工
程前の清浄化処理として、「エリア・スイープ型の清浄
化」モードに代えて、「パターン・トレース型の清浄
化」モードを選択してもよい。もっとも、バーコード図
形のようなパターンをマーキングする場合は、バー部分
（マーキング部分）間の空白部も奇麗であるのが好まし
く、その意味では前処理に「エリア・スイープ型の清浄
化」モードを選択するのが有利である。
【０６４０】上記した実施例では、マーキング用のＹＡ
Ｇレーザ光ＬM および清浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC の
いずれも共通のＹＡＧレーザ発振器２２より得るように
しているので、装置サイズの点でも装置価格の点でも有
利である。しかし、両ＹＡＧレーザ光ＬM ，ＬC を異な
るレーザ発振器より別個に得るようにしてもよい。
Ｇレーザ光ＬM および清浄化用のＹＡＧレーザ光ＬC の
いずれも共通のＹＡＧレーザ発振器２２より得るように
しているので、装置サイズの点でも装置価格の点でも有
利である。しかし、両ＹＡＧレーザ光ＬM ，ＬC を異な
るレーザ発振器より別個に得るようにしてもよい。
【０６５０】上記した実施例によるＹＡＧレーザマーキ
ング装置は、レーザ発振部をＹＡＧレーザ発振器で構成
し、ガイド光発生手段をＨｅ−Ｎｅレーザで構成した
が、それらは一例にすぎない。本発明においては、任意
のマーキング用または清浄化用のレーザ発振部またはレ
ーザ光が使用可能であり、ガイド光を用いないで「清浄
化」モードや「マーキング実行」モードを実行すること
も可能である。
ング装置は、レーザ発振部をＹＡＧレーザ発振器で構成
し、ガイド光発生手段をＨｅ−Ｎｅレーザで構成した
が、それらは一例にすぎない。本発明においては、任意
のマーキング用または清浄化用のレーザ発振部またはレ
ーザ光が使用可能であり、ガイド光を用いないで「清浄
化」モードや「マーキング実行」モードを実行すること
も可能である。
【０６６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスキャニ
ング式レーザマーキング方法または装置によれば、マー
キング工程の前または後に、被加工物の表面のマーキン
グ部分またはそれを含む所定の領域にレーザ光をスキャ
ニングしながら照射することにより、マーキング部分付
近を奇麗に清浄化するようにしたので、清浄化処理を自
動化するとともに、生産性およびマーキング品質の向上
をはかることができる。
ング式レーザマーキング方法または装置によれば、マー
キング工程の前または後に、被加工物の表面のマーキン
グ部分またはそれを含む所定の領域にレーザ光をスキャ
ニングしながら照射することにより、マーキング部分付
近を奇麗に清浄化するようにしたので、清浄化処理を自
動化するとともに、生産性およびマーキング品質の向上
をはかることができる。
【図１】本発明の一実施例によるスキャニング式ＹＡＧ
レーザマーキング装置の外観を示す斜視図である。
レーザマーキング装置の外観を示す斜視図である。
【図２】実施例の装置における制御電源ユニットおよび
レーザ発振ユニット内の要部の構成を示すブロック図で
ある。
レーザ発振ユニット内の要部の構成を示すブロック図で
ある。
【図３】実施例の装置におけるスキャニング・ヘッド内
のスキャニング機構の構成例を示す斜視図である。
のスキャニング機構の構成例を示す斜視図である。
【図４】実施例の装置において制御電源ユニットのディ
スプレイで表示される設定画面の一例を示す図である。
スプレイで表示される設定画面の一例を示す図である。
【図５】実施例の装置における設定値のデータ管理のフ
ォーマット例を示す図である。
ォーマット例を示す図である。
【図６】実施例の装置における「エリア・スイープ型の
清浄化」モードのための制御部の処理動作を示すフロー
チャートである。
清浄化」モードのための制御部の処理動作を示すフロー
チャートである。
【図７】実施例において「エリア・スイープ型の清浄
化」モードによる作用の一例を示す図である。
化」モードによる作用の一例を示す図である。
【図８】実施例において「エリア・スイープ型の清浄
化」モードによるレーザ光のビームスポットの軌跡の一
例を示す図である。
化」モードによるレーザ光のビームスポットの軌跡の一
例を示す図である。
【図９】実施例において「エリア・スイープ型の清浄
化」モードの期間中にディスプレイに表示される画面の
一例を示す図である。
化」モードの期間中にディスプレイに表示される画面の
一例を示す図である。
【図１０】実施例において「エリア・スイープ型の清浄
化」モードの期間中にディスプレイに表示される画面の
別の例を示す図である。
化」モードの期間中にディスプレイに表示される画面の
別の例を示す図である。
【図１１】実施例において「マーキング実行」モードの
ための制御部の処理動作を示すフローチャートである。
ための制御部の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施例において「マーキング実行」モードに
よる作用の一例を示す図である。
よる作用の一例を示す図である。
【図１３】実施例において「マーキング実行」モードに
よるレーザ光のビームスポットの軌跡を示す図である。
よるレーザ光のビームスポットの軌跡を示す図である。
【図１４】実施例の装置における「パターン・トレース
型の清浄化」モードのための制御部の処理動作を示すフ
ローチャートである。
型の清浄化」モードのための制御部の処理動作を示すフ
ローチャートである。
【図１５】実施例において「パターン・トレース型の清
浄化」モードによる作用の一例を示す図である。
浄化」モードによる作用の一例を示す図である。
２０ スキャニング・ヘッド ２２ ＹＡＧレーザ発振器 ２４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ ３４ ＹＡＧレーザ電源部 ３６ Ｈｅ−Ｎｅレーザ電源部 ３８ 制御部 ４２ 入力部 Ｗ 被加工物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 26/10 １０４ Ｇ０２Ｂ 26/10 １０４Ｚ
Claims (8)
- 【請求項１】 被加工物の表面にレーザ光をスキャニン
グしながら照射して文字、記号または図形等からなる所
望のパターンをマーキングするスキャニング式レーザマ
ーキング方法において、 前記マーキングの工程に先立ち、前記マーキング用のレ
ーザ光のエネルギーよりも低いエネルギーで前記被加工
物の表面のマーキング部分にレーザ光をスキャニングし
ながら照射して前記マーキング部分を清浄化する工程を
含むことを特徴とするスキャニング式レーザマーキング
方法。 - 【請求項２】 被加工物の表面にレーザ光をスキャニン
グしながら照射して文字、記号または図形等からなる所
望のパターンをマーキングするレーザマーキング方法に
おいて、 前記マーキングの工程の後で、前記マーキング用のレー
ザ光のエネルギーよりも低いエネルギーで前記被加工物
の表面のマーキング部分にレーザ光をスキャニングしな
がら照射して前記マーキング部分を清浄化する工程を含
むことを特徴とするスキャニング式レーザマーキング方
法。 - 【請求項３】 前記清浄化の工程において、前記被加工
物の表面のマーキング部分だけに前記清浄化用のレーザ
光をスキャニングしながら照射することを特徴とする請
求項１または２に記載のスキャニング式レーザマーキン
グ方法。 - 【請求項４】 前記清浄化の工程において、前記被加工
物の表面のマーキング部分を含む所望の領域に前記清浄
化用レーザ光をスキャニングしながら照射することを特
徴とする請求項１または２に記載のスキャニング式レー
ザマーキング方法。 - 【請求項５】 前記清浄化用レーザ光のスキャニング速
度を前記マーキング用のレーザ光のスキャニング速度よ
りも大きな値に選定することを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載のスキャニング式レーザマーキング方
法。 - 【請求項６】 前記清浄化用レーザ光の光強度を前記マ
ーキング用のレーザ光の光強度よりも小さな値に選定す
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のス
キャニング式レーザマーキング方法。 - 【請求項７】 被加工物の表面にレーザ光をスキャニン
グしながら照射して文字、記号または図形等からなる所
望のパターンをマーキングするスキャニング式レーザマ
ーキング装置において、 前記マーキング用のレーザ光のエネルギーよりも低いエ
ネルギーで前記被加工物の表面のマーキング部分にレー
ザ光をスキャニングしながら照射して前記被加工物の表
面マーキング部分を清浄化する清浄化手段を有すること
を特徴とするスキャニング式レーザマーキング装置。 - 【請求項８】 前記パターンの画像および位置に関する
データを設定入力する設定入力手段と、前記設定入力手
段により設定入力されたデータに基づいて前記被加工物
の表面のマーキング部分を含む所望の領域を清浄化領域
として設定する清浄化領域設定手段と、前記清浄化領域
設定手段により設定された清浄化領域に前記清浄化用レ
ーザ光をスキャニングしながら照射するスキャニング手
段とを有することを特徴とする請求項７に記載のスキャ
ニング式レーザマーキング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21213396A JP3259014B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | スキャニング式レーザマーキング方法及び装置 |
| KR1019970031793A KR980008429A (ko) | 1996-07-24 | 1997-07-09 | 스캐닝(scanning)식 레이저 마킹(marking)방법 및 장치 |
| US08/899,632 US5965042A (en) | 1996-07-24 | 1997-07-24 | Method and apparatus for laser marking with laser cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21213396A JP3259014B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | スキャニング式レーザマーキング方法及び装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034359A true JPH1034359A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3259014B2 JP3259014B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=16617447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21213396A Expired - Fee Related JP3259014B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | スキャニング式レーザマーキング方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3259014B2 (ja) |
| KR (1) | KR980008429A (ja) |
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