特許ウォッチ

公開番号2025097436
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213637
出願日2023-12-19
発明の名称レーザマーキング装置
出願人澁谷工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B23K 26/00 20140101AFI20250624BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】略円筒状を有した容器を回転体を用いて搬送しつつ、歪みを抑えたレーザマーキングを行う。
【解決手段】搬送手段は、主回転体R1の外周に設けられて容器1を保持する容器保持手段12と、上記容器保持手段12に保持された容器1を回転させる容器回転手段13と、上記容器保持手段12を上記主回転体R1の半径方向に移動させる容器移動手段14とを備えている。
レーザ光照射手段4がレーザ光Lを照射するレーザ光照射範囲を、上記主回転体R1が容器1を搬送する間に、上記容器移動手段14は上記容器1の外周面を平面視において直線状の照射経路で移動させるとともに、上記容器回転手段13は上記容器1のマーキング領域Aにおけるマーキングを行う位置が順次上記レーザ光照射手段4によるレーザ光Lの照射位置に向くように回転させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
容器を搬送する搬送手段と、上記搬送手段によって搬送される容器にレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、上記容器に設定したマーキング領域にレーザ光を上記容器の搬送方向と交差する方向に走査させつつ、上記容器の搬送方向に追従させながら照射することによりレーザマーキングを行うレーザマーキング装置において、
上記搬送手段は、回転可能に設けられた回転体と、当該回転体の外周に設けられて上記容器を保持する容器保持手段と、上記容器保持手段に保持された容器を回転させる容器回転手段と、上記容器保持手段を上記回転体の半径方向に移動させる容器移動手段とを備え、
上記レーザ光照射手段がレーザ光を照射するレーザ光照射範囲を、上記回転体が容器を搬送する間に、上記容器移動手段は上記容器の外周面を平面視において直線状もしくは上記回転体の外周とは逆円弧状の経路で移動させるとともに、上記容器回転手段は上記容器のマーキング領域におけるマーキングを行う位置が順次上記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射位置に向くように回転させることを特徴とするレーザマーキング装置。
続きを表示（約 100 文字）【請求項２】
上記マーキング領域を容器の上下方向に複数設定し、
上記レーザ光照射手段を上記マーキング領域の個数に対応して配置した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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザマーキング装置に関し、詳しくは容器に設定したマーキング領域にレーザ光によるレーザマーキングを行うレーザマーキング装置に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ペットボトル等の容器には商品名や原材料等を表示したラベルが貼付されているが、当該ラベルの貼付に代えて、容器にレーザ光を照射することでレーザマーキングによる印字を行うことが提案されている。
このようなレーザマーキングを行うレーザマーキング装置として、容器を搬送する搬送手段と、上記搬送手段によって搬送される容器にレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備えたものが知られている（特許文献１）。
上記特許文献１のレーザ光照射手段には、レーザ光を照射するレーザ発振器と、レーザ光を反射させる反射ミラーと、当該反射ミラーを回転させる駆動モータとを備え、上記レーザ発振器より照射されたレーザ光を上記反射ミラーによって反射させるとともに、当該反射ミラーを駆動モータによって回転させることで上記レーザ光を走査する、いわゆるガルバノシステムが採用されている。
上記ガルバノシステムは、上記反射ミラーの揺動角度によってレーザ光のレーザ光照射範囲が設定されるため、特許文献１ではレーザ光照射範囲を通過するように容器を搬送して、当該容器の表面にレーザマーキングを行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１０８４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１では、上記容器をコンベヤによって直線状に搬送しており、また上記容器は断面略長方形を有し、所要の平面を上記レーザ光照射手段に向けた状態で搬送するようになっている。
一方、特許文献１では円筒状の容器に対するレーザマーキングについても言及されている。この場合、容器の外周面に設定されるマーキング領域は、当該容器の断面形状に基づいた断面円弧状の曲面となる。
この場合、特許文献１のレーザマーキング装置では、上記曲面を有したマーキング領域にレーザ光を照射すると、マーキング領域の中央と両端部とではレーザ光の照射距離に違いがあるため、印字に歪みが発生したり、印字が不十分になるという問題が生じる。
また今日、容器を搬送する搬送手段として、回転体の外周に複数の容器保持手段を備えたものが知られているが、このような回転体を用いて容器を搬送すると搬送経路が円弧状となるため、当該容器の位置に応じてレーザ光の照射距離に違いが生じてしまい、上述したような印字不良が想定される。
このような問題に鑑み、本発明は略円筒状を有した容器を回転体を用いて搬送しつつ、歪みを抑えたレーザマーキングを行うことが可能なレーザマーキング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１の発明にかかるレーザマーキング装置は、容器を搬送する搬送手段と、上記搬送手段によって搬送される容器にレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、上記容器に設定したマーキング領域にレーザ光を上記容器の搬送方向と交差する方向に走査させつつ、上記容器の搬送方向に追従させながら照射することによりレーザマーキングを行うレーザマーキング装置において、
上記搬送手段は、回転可能に設けられた回転体と、当該回転体の外周に設けられて上記容器を保持する容器保持手段と、上記容器保持手段に保持された容器を回転させる容器回転手段と、上記容器保持手段を上記回転体の半径方向に移動させる容器移動手段とを備え、
上記レーザ光照射手段がレーザ光を照射するレーザ光照射範囲を、上記回転体が容器を搬送する間に、上記容器移動手段は上記容器の外周面を平面視において直線状もしくは上記回転体の外周とは逆円弧状の経路で移動させるとともに、上記容器回転手段は上記容器のマーキング領域におけるマーキングを行う位置が順次上記レーザ光照射手段４によるレーザ光の照射位置に向くように回転させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によれば、略円筒状を有した容器を、回転体を備えた搬送手段によって搬送する場合であっても、上記容器移動手段によって容器の外周面を直線状もしくは前記回転体の外周と逆円弧状の経路で移動するようにし、併せて容器回転手段が容器を回転させることにより、当該容器のマーキング領域におけるマーキングされる位置を順次レーザ光照射手段のレーザ照射位置に向けることができる。
これにより、上記レーザ光照射手段が回転しながら移動する容器の外周面のマーキング領域に追従するようにレーザ光を照射することから、平坦面にレーザマーキングを行う場合と同様、レーザ光の照射距離の違いを抑えることが可能となり、レーザマーキングの歪を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
レーザマーキング装置の平面図
容器の側面図
レーザマーキング装置の側面図
容器回転手段および容器移動手段の動作を説明する図
レーザ光照射手段の構成を説明する図
照射面に沿って移動する容器の外周面と、容器の回転によるマーキング領域との関係を説明する図
第２の実施形態を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図示実施形態について説明すると、図１は容器１の側面にレーザ光で印字（レーザマーキング）を行うレーザマーキング装置２の平面図を示している。当該レーザマーキング装置２の上流側には充填装置やキャッピング装置が設けられており、レーザマーキング装置２には飲料の充填された容器１が供給されるようになっている。
上記容器１は、図２に示すように飲料の充填された本体部１ａと、本体部１ａの上部に装着されたキャップ１ｂとによって構成され、本実施形態において、上記本体部１ａは断面円形を有した円筒状に形成されている。
そして本実施形態においては、上記容器１の側面にマーキング領域Ａが設定されており、このマーキング領域Ａは商品のロゴマークを表示させる第１マーキング領域Ａ１、製造者や原材料等を表示させる第２マーキング領域Ａ２、その他の事項や賞味期限等を表示させる第３マーキング領域Ａ３が上下方向に設定されている。本実施形態のレーザマーキング装置２は、上記マーキング領域Ａ１～Ａ３に対してそれぞれレーザマーキングを行うものとなっている。
なお、容器１の本体部１ａについては厳密に円筒状を有している必要はなく、外面に溝などの多少の凹凸が形成されていてもよい。また断面形状についても、断面４角形や断面６角形などの角形形状であっても良い。
【０００９】
上記レーザマーキング装置２は、容器１を搬送する搬送手段３と、上記搬送手段３によって搬送される容器１にレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射手段４とを備え、これらはコンピュータなどからなる図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
上記搬送手段３は、複数の回転体Ｒを備えており、上記レーザ光照射手段４によるレーザマーキングが行われる主回転体Ｒ１と、主回転体Ｒ１の搬送方向上流側および下流側に設けた供給回転体Ｒ２および排出回転体Ｒ３とを備えている。
そして、上記供給回転体Ｒ２の上流側には飲料の充填された容器１を供給する供給コンベヤ３ａが設けられ、上記排出回転体Ｒ３の下流側には、レーザマーキングが完了した容器１を排出する排出コンベヤ３ｂが設けられている。
上記供給回転体Ｒ２および排出回転体Ｒ３の外周部には、等間隔に上記容器１を収容可能なポケット形成されており、これらのポケットを用いて、上記主回転体Ｒ１への容器１の受け渡しや取り出しを行うようになっている。
【００１０】
図３は図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ部、すなわち上記主回転体Ｒ１における上記レーザ光照射手段４の設けられた部分の側面図を示している。
主回転体Ｒ１は円盤状を有する下部回転テーブル１１Ａおよび上部回転テーブル１１Ｂを有し、これら回転テーブル１１Ａ、１１Ｂの外周には、上記容器１を保持する容器保持手段１２が等間隔に設けられている。
また本実施形態のレーザマーキング装置２は、上記容器保持手段１２を回転させる容器回転手段１３と、上記容器保持手段１２を主回転体Ｒ１の半径方向に移動させる容器移動手段１４とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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