DE2129926A1

DE2129926A1 - Verfahren zur Markierung

Info

Publication number: DE2129926A1
Application number: DE19712129926
Authority: DE
Inventors: Satoru Honjo; Takao Komaki; Seiji Matsumoto; Masamichi Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2096342A5; DE2129926C3; DE2129926B2; CA937280A; BE768537A

Description

DR. E.WIEGAND DIPUNG. W. NIEMANN 2129926 DR. M. KÖHLER DlPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 55547« 8000 MON CH EN 15, TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

16» Juni 1971 W. 40538/71 - Dr.K/G

Fuji Photo Film Co.,Ltd., Ashigara-Kamigun, Kanagawa, Japan

Verfahren zur Markierung

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Markierung, insbesondere mit einem neuen Verfahren zur Markierung unter Anwendung von Laserstrahlen.

Für den Fall, daß Eisenplattea so markiert v/erden, daß die Platten entlang der markierten Linien mit einem Gasbrenner geschnitten werden können, ist es bekannt, ein Markierungsmaterial auf die Oberfläche der Platte aufzubringen und mit einem Laserstrahl zu bestrahlen, um die Farbe des Materials zu ändern oder das Material zu entfernen. Bei diesem Verfahren ist jedoch nachteilig, daß die markierte Linie beim Schneiden der Platte durch den Bremer verschwindet, αa das liarkierungsmaterial durch die Wärme des Brenners verfärbt oder entfernt wird. Darüberhinaus ist es bekannt, daß lintempfindliche Materialien bei den vorstehenden Markierungsverfahren eingesetzb v/erden. Diese Verfahren zeilen den Nachteil, daß dabüi ein dunkler Saum benötigt wird. Insbesondere in Fall einer großen ALsenplatte, die mim Aufbau eines großen

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Tanks oder Gefäßes markiert wird, ist es sehr schwierig, einen so großen Dunkelraum herzustellen, der ausreichend Platz zur Markierung der großen Platten bietet.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Markierung, bei dem die vorstehenden Nachteile vermieden werden.

Eine weitere Aufgabe der E_rfindung besteht in einem Verfahren zur Markierung einer großen Platte, bei dem die Linien genau und leicht auf großen Platten selbst mit gekrümmter Oberfläche markiert werden können.

Selbstverständlich ist das Markierungsverfahren gemäß der Erfindung ganz allgemein auf Bildaufzeichnungsverfahren, beispielsweise Faksimileaufzeichnungsverfahren, anwendbar.

Die Erfindung besitzt zwei Hauptmerkmale. Bei einem Merkmal zur Markierung gemäß der Erfindung v/erden lichtabsorbier ende und thermoplastische feine Teilchen auf die Oberfläche des zu markierenden Gegenstandes in einer dünnen Schicht aufgetragen,und ein Laserstrahl auf die Schicht in dem zu markierenden Küster zum Schmelzen der feinen Teilchen darauf aufgestrahlt und dann v/erden die Teilchen, die nicht geschmolzen sind, von der Oberfläche des Gegenstandes entfernt.

Gemäß einem anderen Merkmal wird eine thermisch schmelzbare dünne Schicht an der Oberfläche des zu markierenden Gegenstandes ausgebildet und feine Teilchen darauf aufgezogen. Ein Laserstrahl wird auf die Oberfläche des Gegenstandes zum Schmelzen der Teilchen aufgestrahlt und die geschmolzenen Teilchen an der Oberfläche fixiert, worauf dann die nichtgeschmolzenen Teilchen von der Oberfläche des Gegenstandes entfernt werden.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, worin

die Pig. 1 bis 3 die Stufen gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung,

worin Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt eines zu markierenden Gegenstandes gemäß der Erfindung, der mit feinen Teilchen bedeckt ist,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt des zu markierenden Gegenstandes, wobei der Laserstrahl auf die Oberfläche aufgestrahlt wurde, und

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt eines gemäß der Erfindung zu markierenden Gegenstandes zeigen;

die Fig. 4- bis 6 die Stufen gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung,

worin Fig. 4· einen vergrößerten Querschnitt des mit den Teilchen bedeckten zu markierenden Gegenstandes,

die Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt des zu markierenden Gegenstandes nach der Bestrahlung mit einem !laserstrahl, und

die Fig« 6 einen vergrößerten Querschnitt des zu markierenden Gegenstandes, worauf die Markierung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgte, zeigen, darstellen.

Gemäß Fig. 1 wird der zu markierende Gegenstand 10 mit !Teilchen 11 auf einer Oberfläche bedeckt. D_er zu markierende Gegenstand 10 kann aus jeden Haterial, beispielsweise Metallplatten, Glasplatten, Kunststoffplatten, Papier, Holz, Keramikmatcrial, Beton, Schichtgebilden und dergleichen bestehen. Die auf der Oberfläche des Ge-

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geristandes 10 aufgezogenen Pe int eilchen 11 müssen aus einem lichtabsorbierenden und thermoplastischen Material sein. Unter dem Ausdruck "lichtabsorbierend" wird verstanden, caß das Licht mit einer Wellenlänge entsprechend derjenigen eines Laserstrahls bei der Aufstrahlung durch das Material absorbiert wird. D_er Lichtabsorptionslcoeffizient des die Teilchen 11 bildenden Materials ist günstigerweise so groß wie möglich. Weiterhin ist es günstig, wenn die Teilchen 11 bei einer Temperatur, so niedrig wie möglich, geschmolzen werden.

Selbstverständlich darf der Schmelzpunkt nicht so niedrig v/ie Raumtemperatur sein, bei der der Markierungsvorgang durchgeführt wird. Um die Teilchen 11 herzustellen, v/erden ein thermoplastisches Material und ein Pigment miteinander vermischt und zur Sprühtrocknung verflüssigt, so daß getrocknete Teilchen erhalten werden, oder es wird der Mischungsklumpen nach der Trocknung gepulvert. Andererseits kann auch ein Flüssigkeitsgemisch in einer weiteren Flüssigkeit emulsionsdispergiert werden. Weiterhin kann das Material durch Vermischen des Pigmentes mit dem Harzpulver hergestellt v/erden. In diesem Fall kann das Pigment auch durch ein Farbmaterial ersetzt v/erden, urn das thermoplastische Material anzufärben. Als thermoplastische Materialien können Wachse oder thermoplastische Harze eingesetzt v/erden. Als Pigmente können die verschiedenen anorganischen oder organischen Pigmente für Farben, Lacke, Anstriche und dergleichen in günstiger V/_eise verwendet werden.

Gemäß Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 20 einen Laserstrahl von hoher Konzentration. Hinsichtlich des Laserstrahls kann einRubilaser (694-3 A), ein Argonionenlaser (4880 A, 5145 A), ein Kohlendioxydcaslasor (io,6/x), ein

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Glaslaser (1,06^) und ähnliche verwendet werden. D_er Laserstrahl wird auf den Gegenstand durch ein Linsensystem zur Kondensation des Laserstrahls aufgestrahlt oder kann ohne Durchgang durch ein Kondensatorlinsensystem aufgestrahlt werden. Die Teilchen auf der bestrahlten Fläche des Gegenstandes absorbieren den Laserstrahl und werden dadurch bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Weiterhin werden die geschmolzenen Teilchen an der Oberfläche des Gegenstandes angeschmolzen und kleben an der Oberfläche an. In diesem geschmolzenen Zustand, wie in IJ¹Ig. 2 gezeigt, ist bisweilen die Markierungslinie nicht erkennbar. Falls die geschmolzenen Teilchen ihre Farbe ändern, kann in diesem Zustand die Markierungslinie erkannt werden.

In Fig. J ist ein Querschnitt des zu markierenden Gegenstandes zu dem Zeitpunkt gezeigt, wo die Teilchen 11 an den Flächen, wo der Laserstrahl nicht aufgestrahlt hat, entfernt sind. Die T_eilchen 11 in der Fläche 30, v/o die Teilchen durch den Laserstrahl geschmolzen wurden, sind an der Oberfläche des Gegenstandes 10 im geschmolzenen Zustand fixiert. Die T_eilcheri 11, die nicht geschmolzen sind, können durch Abblasen oder Abbürsten entfernt werden. Andererseits können sie mit einem Tuch oder einen Schwamm abgewischt werden. Die Teilchen können auch durch Vibration des Gegenstandes entfernt v/erden und weiterhin können sie durch Absaugen bei Anwendung einer Saugdüse entfex'nt werden.

Das weitere Merkmal der Erfindung v/ird nachfolgend anhand der Fig. 4- bis 6 erläutert.

Gemäß Fig. 4- wird das zu markierende Objekt 10 mit einer thermo3chmelzbaren Schicht 11 abgedeckt, worauf

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lichtabsorbierende F_einteilchen 12 als dünne Schicht abgeschieden sein. Als Gegenstand 10 können Metallplatten, Kunststoffplatten, Papier, Holzplatten, Glasplatten, Keramikplatten, Beton und dergleichen verwendet werden. Die Schicht 11 sollte thermisch schmelzbar sein, darf jedoch nicht aus einem lichtabsorbierenden Material bestehen. Die Teilchen 12 brauchen nicht notwendigerweise aus einem thermoschmelzbaren Material sein. Jedoch muß entweder die Schicht 11 oder die Teilchen 12 aus einen lichtabsorbierenden Material bestehen,und der Lichtabsorptionskoeffizient dabei ist günstigerweise so groß wie möglich. Hinsichtlich der Teilchen 12 können verschiedene Pigmente mit hohem Absorptionskoeffizienten, Gemische aus Pigment und Harz, gefärbte hochmolekulare Materialien, Metallpulver und dergleichen verwendet v/erden· Beispielsweise können als Pigmente Ruß, Roteisenoxyd, Eisenschwarz (Fe^O^), Bleirot, Ultramarinblau, Phthalocyanin und verschiedene andere anorganische oder organische Pigmente verwendet werden. Selbstverständlich können diese Pigmente auch in Gemischen mit Harz verwendet werden. Weißpigmente .niit kleinem Absorptionsefxekt (TiOp, ZnO, BaSO^ usw.) können auch verwendet werden. Färbbares Material von höherem Molekulargewicht kann verwendet werden, beispielsweise mit wasser_löslichen Farbstoffen gefärbte Gelatine und mit in organischen Lösungsmitteln löslichen Farbstoffen gefärbte in organischen Lösungsmitteln lösliche Harze, die gepulvert sind und für den vorliegenden Zweck verwendet werden können. Als Beispiele für Metallpulver können Eisenpulver, Kupferpulver, Hessingpulver und dergleichen verwendet werden. Für die Schicht 11 können beispielsweise Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylchlorid- acetat-

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Copolymere, Polyamide, Polycarbonate, Polyester, PoIyvinylidenchloride, feste Paraffine und dergleichen verwendet werden. Selbstverständlich können diese Schichten auch im G_emisch mit einem Pigment eingesetzt v/erden.

In Fig. 5 ist mit der B_ezugsziffer 20 ein Laserstrahl von hoher Konzentration bezeichnet. Hinsichtlich des Laserstrahls kann ein Rubilaser (694-3 A), ein Argon-

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ionenlaser (4880 A, 5Ή5 A), ein Kohlendioxydgaslaser (10,6yU), ein Glaslaser (i,05_yM-)und dergleichen verwendet werden. Der Laserstrahl kann auf das Objekt durch ein Kondensatorlinsensystem aufgestrahlt werden oder kann ohne Anwendung eines derartigen Linsensystems aufgestrahlt werden. Die Teilchen im bestrahlten Bereich der Schicht absorbieren im gleichen Bereich den Laserstrahl und werden dadurch bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Dadurch wird die Schicht 11 in dem gleichen Bereich geschmolzen und die Teilchen 12 darauf fixiert, wenn die Schicht härtet. Ih der in Fig. 5 gezeigten Situation kann bisweilen die Markierungslinie oder der Markierungsfleck nicht erkannt werden. Falls jedoch die geschmolzenen Teilchen ihre Farbe ändern, kann in diesem Zustand die Markierungslinie oder der Harkierungsfleck erkannt werden.

Ih Fig. 6 ist ein Querschnitt des zu markierenden Gegenstandes in der Lage gezeigt, wo die Teilchen an den Flächen, wo der Laserstrahl nicht aufgestrahlt hat, entfernt sind. Die T_eilchen 12 in dem Bereich JO, v/o die Teilchen durch den Laserstrahl geschmolzen sind, sind an der Oberfläche der Schicht 11 fixiert. Die T_eilchen 12, die nicht geschmolzen sind, können durch einen Luftstrahl oder durch Anwendung einer Bürste entfernt werden. Andererseits können sie durch Abwischen mit einen Tuch oder uit eines Schwamn entfernt werden,oder es kann Vibration zur

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Entfernung der Teilchen angewandt v/erden und weiterhin können sie auch durch Saugwirkung unter Anwendung einer Saugdüse entfernt werden. Selbstverständlich können die vorstehenden Maßnahmen zur Entfernung der T_eilchen auch gleichzeitig angewandt werden.

Gemäß beiden Merkmalen kann eine Wasserströmung oder ein Gebläse zur Entfernung der Teilchen angewandt werden. Dieses Bntfernungsverfahren für die T_eilchen ist insofern vorteilhaft, als die Teilchen ohne Fleckenbildung im Vergleich zu einem Luftgebläse entfernt werden können.

Weiterhin ist im Vergleich zu dem Abwischverfahren unter Anwendung einer Bürste oder' eines Tuches eine Wasserströmung insofern vorteilhaft, als die Markierungslinie nicht gebrochen wird. B_eim Abwischverfahren wird bisweilen die Markierungslinie entfernt, falls die Teilchen" nicht fest an der Oberfläche des Gegenstandes 10 oder der Schicht 11 fixiert sind. Ein wirksames Verfahren zur Entfernung der verbliebenen T_eilchen besteht in der Abwischung unter Anwendung eines massen Tuches oder einer nassen Bürste. Falls ein trockenes Tuch oder eine trockene Bürste zum Abwischen der Teilchen verwendet wird, wird bisweilen statische Elektrizität durch R_eibung erzeugt,und die Teilchen kleben dadurch an der Oberfläche der Schicht, wodurch sich eine Nebelbildung ergibt. Falls jedoch das Tuch oder die Bürste feucht sind, ergibt sich keine statische Elektrizität und die Markierungslinie ist zu einer Unterbrechung zu hart.

Damit die Teilchen uneinheitlich auf der Oberfläche des Gegenstandes 10 oder der Schicht 11, wie in den Fig. oder 4 gezeigt, kleben, können die Teilchen darauf aufgerastert werden, oder die Teilchen können zu einer entgegengesetzten Polarität zur Oberfläche des Gegenstandes

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oder der Schicht aufgeladen werden und darauf durch elektrostatische Kräfte angezogen werden. Andererseits können die Teilchen an der Oberfläche des Gegenstandes oder der Schicht durch eine elektrostatische Kraft angehaftet v/erden, die durch triboelektrische Aufladung erzeugt wird. Die Teilchen können auch elektrostatisch auf die Metallplatte nach den elektrostatischen Aufzugsverfahren aufgezogen werden. Darüberhinaus kann ein elektrophoretischer Effekt angewandt werden, um die Teilchen an der Oberfläche anzuhaften. Auch ein Kaskadenentwicklungsverfahren kann zu diesem Zweck eingesetzt werden. Anders ausgedrückt, werden die Teilchen triboelekfcrisch an den T_rägerperlen fixiert und die Trägerperlen werden kaskadenförmig auf die Oberfläche des Gegenstandes oder der Schicht aufgebracht, so daß die T_eilchen an der Oberfläche des Gegenstandes oder der Schicht angezogen werden und einheitlich eine Teilchenschicht darauf ausbilden. W_eiterhin kann ein Vierbürsten-oder Magnetbürstenverfahren angewandt werden, wie es für elektrographische Entwicklungsverfahren bekannt ist. Aners ausgedruckt, v/erden die T_eilchen triboelektrisch geladen und an'der Bürste fixiert und auf die Oberfläche des Gegenstandes 10 oder der S_chicht 11 durch R_eiben der Oberfläche mit der Bürste aufgetragen. Auch Flüssigkeitsentwickler für elektrophotographische Entwicklung können verwendet werden. D.h. die Oberfläche oder die Schicht wird, falls sie aus einem dielektrischen Material besteht, aufgeladen und die in der dielektrischen Flüssigkeit disporgierten Teilchen, die zu der entgegengesetzten-Polarität aufgeladen sind, aufgebracht, so daß die Oberfläche auf dio Oberfläche in der V/_eise aufgebracht wird, daß die Teilchen einheitlich an der Oberfläche angezogen und ai)Cöla;*ert werden.

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Falls der zu markierende Gegenstand 10 aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie einer dicken Bisenplatte, besteht und gemäß dem Merkmal der Fig. 4 bis 6 die Schicht 11 als Wärmeis öl ier schicht zur Verhinderung der V/ärme zur Übermittlung von der Metallplatte hinweg dient. Infolgedessen kann die Markierung mit geringer Energie ausgeführt werden. Selbstverständlich ist hierbei, daß irgendeine weitere thermisch schmelzbare Schicht nicht auf dem G_egenstand 10 erforderlich ist, falls der Gegenstand 10 aus einem thermisch schmelzbaren Material gefertigt ist.

Entsprechend der vorstehend abgehandelten Erfindung kann ein Markierung©verfahren zur Markierung eines aufgebauten großen Gefäßes oder Tankers, insbesondere die Markierung einer geraden Linie, deren Durchführung bisher sehr schwierig und mühsam erschien, leicht und genau innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes ausgeführt v/erden.

Die folgenden spezifischen Beispiele erläutern spezielle Ausführungsformen der Erfindung.

Beispiel 1

Ein Kunstpapier wurde als zu markierender Gegenstand verwendet. Auf diesem Kunstpapier wurden die in der nachfolgend angegebenen V/eise hergestellten Teilchen einheitlich aufgedeckt:

Ruß 1 Gewichtsteil

Polystyrol 8 Gewichtstele, und

Toluol 4- Gev/ichtsteile

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Das Material wurde während 8 Stunden in einer Kugelmühle vermischt und mit Äthylacetat zu einem zehnfach so großem Volumen wie dasjenige des G_emisches verdünnt und dann sprühgetrocknet. Die erhaltenen Teilchen hatten einen Durchmesser von Λ bis 10m . Dann wurde ein Rubilaserstrahl (694-3 I) auf die T_eilchenschicht auf dem Gegenstand während 300yUSekunden aufgestrahlt. Die Teichen in den Flächen, wo der Laserstrahl aufgestrahlt hatte, wurden geschmolzen und an der Oberfläche des Kunstpapieres fixiert. Die Abgabestärke des Laserstrahls betrug 0,1 joule und der Durchmesser der best_rahlten Fläche betrug etwa 0,7 mm.Dann wurden die Teilchen, die nicht geschmolzen wa^n, mit einer Scheuerbürste abgerieben. Dadurch wude eine schwarze Stele auf weißem Untergrund erhalten.

Beispiel 2

Ein mit einer dünnen Schicht aus Nitrocellulose überzogenes Kunstpapier wurde als zu markierender Gegenstand verwendet. Hetallkugeln mit etwa 0,4 mm Durchmesser, die mit Nitrocellulose in einer Stärke von etwa 0,6/Aüberzogen waren, wurden als Trägerperlen verwendet. Die Trägerperlen wurden miteinander mit den gemäß dem ersten Beispiel hergestellten Teilchen vermischt, so daß die Trägerperlen mit den Teilchen an der Oberfläche abgedeckt waren. Dann wurde das G_emisch kaskadenförmig auf die Oberfläche des mit Nitrocellulose überzogenen Gegenstandes aufgezogen und eine einheitliche dünne Schicht der Teichen auf der Oberfläche des Kunstpapieres ausgebildet. In gleicher Weise wie im ersten Beispiel wurde ein Laserstrahl darauf aufgestrahlt und die Teilchen darauf mit

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einer Bürste abgerieben. Dadurch wurde eine scharfe Markierung auf dem Gegenstand erhalten.

Beispiel 5

Eine Eisenplatte mit 5 mm Stärke wurde als zu markierender Gegenstand verwendet. Die T_eilchen wurden wie nachfolgend beschrieben hergestellt:

Rotblei 2 Gewichtsteile

Polystyrol 4· Gewichtsteile, und

Toluol 5 Gewichtsteile

und miteinander während 10 Stunden in einer Kugelmühle vermischt und auf ein zehnfach so großes Volumen wie dasjenige des Gemisches verdünnt und dann sprühgetrocknet, Die erhaltenen Teilchen hatten 1 bis 10 /J- Durchmesser. Die erhaltenen Teilchen wurden auf die Eisenplatte einheitlich unter Anwendung einer aus Äthylenterephthalatfasern hergestellten Bürste aufgetragen. Dann wurde die mit den Teilchen überzogene Sisenplatte mittels eines Argonionenlaserstrahls (514-5 A) mit einer 1 W-Abgabe, kondensiert durch ein Kondensatorlinsensystem auf etwa 0,6 /Λτα Durchmesser, bestrahlt. D_er Laserstrahl wurde auf der Eisenplatte in einem Ausmaß von ^O mm je Sekunde gerastert. Nach der Rasterung wurden die Teilchen mit Luft mittels eines Kompressors abgeblasen. Hierbei wurden die Teilchen,ausgenommen in den flächen, wo die Rasterung durch den Laserstrahl erfolgt war, abgeblasen und entfernt und eine scharfe Linie hierauf als Markierungslinie er halt en.

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vorstehenden Verfahren der Beispiele 1 bis 3 sind auf sämtliche Arten von Materialien, die zu markieren sind, anwendbar.

Beispiel 4·

Eine Polyäthylenterephthalatfolie von 100 M, Stärke wurde mit Aluminium in einer Dicke von 0,1 ijl durch Vakuumabdampfung überzogen. Der vorstehende Film wurde als zu markierender Gegenstand verwendet und weiterhin mit den in der nachfolgenden Weise hergestellten Teilchen überzogen. Ein elektrophoretisches Verfahren wurde zum Überziehen des Filmes mit den Teilchen angewandt:

Ruß 1 Gewichtsteil Polymethylmethacrylat (Durchschnittsmolekular
gewicht 15 000) 8 Gewichtsteile, und Äthylacetat 4 Gewichtsteile

die miteinander während 6 Stunden in einer Kugelmühle vermischt wurden und das dabei erhaltene G_emisch in Kerosin mit dem hundertzwanzigfachen Volumen wie das Gemisch unter Anwendung von Überschallwellen dispergiort wurde. Der Durchmesser der T_eilchen in der Dispersion betrug 0,-1 bis luund die Ladungspolarität der T_eilchen war positiv. Wenn die aufgedampfte Aluminiumschicht als Kathode diente, wurden die Teilchen einheitlich auf dem Film durch elekbrophoretische Wirkung abgeschieden. s)±q elektroabgoschiedene Teilcherisohicht wurde getrocknet und dann ein Laserstrahl ciarauf in unr gleichen W_eise wie

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in Beispiel 5 aufgestrahlt. Dann wurde die Oberfläche des Filmes mit einem absorbierenden Baumwolltuch abgewfcht, so daß die geschmolzenen Teilchen auf der Oberfläche des Filmes fixiert verblieben. Dadurch wurde eine sehr scharfe Markierung auf dem Film erhalten.

Beispiel 5

Eine Eisenplatte von 1 mm Stärke wurde als zu markierender Gegenstand verwendet· Die T_eil^cneⁿ wurden auf die folgenden Weise hergestellt:

Phthalocyaninblau 1 Gewichtsteil Polyvinylchloridharz 4 Gewichtsteile, und (Bezeichnung des Harzes der Denki Kagaku
K.K. "Denka Vinyl
1 000 G")
^Äceton 3 Gewichtsteile,

die miteinander während 10 Stunden In einer Kugelmühle vermählen wurden und v/eiterhin in Aceton mit einem zehnfachen Volumen wie das Gemisch verdünnt und dann sprühgetrocknet wurden. Die Teilchen wurden mit einem Durchmesser von 1 bis 1OyU- zunächst auf eine Bürste aus einer Polyaraidharzfaser aufgetragen und dann auf die Oberfläche der Eisenplatte durch Aufbürsten auf die Eisenplatte mit der Bürste übertragen.

Dann wurde ein laserstrahl mit Kohlendioxydgaslaser von 30 W-Abgabe auf die Eisenplatte, die mit den T_eilchen bedeckt war, aufgestrahlt. ^Die Wellenlänge des Laserstrahls betrug 10,6 lk und der Laser i/urde o.uf der Eisenplatbe in .

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einem Ausmaß von 500 mm/sec gerastert. Die T_eilchen wurden auf der Oberfläche der Eisenplatte bei der Laserrast erung geschmolzen und fixiert. Dann wurde die Oberfläche der Eisenplatte mit einer Luftsaugbürste zur Entfernung der Teilchen, die nicht geschmolzen waren, abgespült. Dabei wurde eine scharfe Markierung auf der Eisenplatte erhalten.

Beispiel 6

Beim vorstehenden Beispfel 5 wurden die T_eilchen mit den nachfolgenden Teilchen ersetzt, die durch das folgende Verfahren erhalten wurden. Auch in diesem EaIl wurde eine schürfe Markierung, d.h. eine scharfe Linie auf der Eisenplatte erhalten.

Rotöl

("Farbindex 12140)

Polymethylmethacrylat

(wie in Beispiel 4 verwendet)

Äthylacetat

0,4 Gewichtsteile

10 Gewichtsteile, und 50 Gewichtsteile

die miteinander gelöst und sprühgetrocknet wurden, so daß Teilchen mit einem Durchmesser von 1 bis 10 U^ erhalten wurden.

Beispiel 7

Anstelle der in B_eispiel 5 verwendeten Teilchen wurden die nach dem nachfolgenden Verfahren erhaltenen

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Teilchen verwendet. Auch in diesem Fall wurde eine scharfe Linie auf der Sisenplatte erhalten.

Ruß

(wie in Beispiel 1

verwendet) 1 Gewichtsteil

Carnubawachs 8 Gewichtsteile

wurden miteinander vermischt und bei einer T_emperatur von 85⁰C gerührt und bei hoher Temperatur gesprüht. Dabei wurden Teilchen mit 30 bis ^O U, Durchmesser erhalten.

Beispiel 8

Eine Eisenplatte mit 20 mm Stärke wurde als zu markierender Gegenstand verwendet. Als T_eilchen wurden die in Beispiel 3 verwendeten eingesetzt. Die Teilchen wurden nicht direkt auf der Eisenplatte fixiert, sondern auf einer Schicht eines rostverhindernden Anstriches, der auf der Eisenplatte aufgezogen war, fixiert. Dann wurde ein Laserstrahl auf die Eisenplatte in gleicher W_eise wie in Beispiel 5 aufgestrahlt. Die Rastergeschwindigkeit des Lasers betrug 200 mm/sec. Nach der Bestrahlung wurde die Oberfläche des Eisens mit einer Luftströmung mittels eines Luftkompressors abgespült,und die Teilchen, die nicht geschmolzen worden waren, wurden weggeblasen. Auf diese Weise wurden die T_eilchen in den Flächen, wo der Laserstrahl gerastert v/urde, geschmolzen und eine scharfe Linie auf der Sisenplatte markiert·

Falls die Teilchen direkt auf der Oberfläche der Eisenplatte fixiert wurden, trat öle Gefahr auf, daß die

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V/ärme des Laserstrahles auf die Bisenplatte übertragen wurde und infolgedessen die Schmelzgeschwindigkeit erniedrigt wurde. Dadurch v/urde die Markierungsgeschwindigkeit verlangsamt. Palis jedoch eine wärmeisolierende Schicht zwischen den Teilchen und der Eisenplatte vorliegt, können diese Nachteile vermieden v/erden,

Beispiel 9

Entsprechend dem gleichen Verfahren wie in den Beispielen 3, 5 und 8 wurden die T_eilchen auf der Eisenplatte durch eine V/asser strömung von der Oberfläche der Wasserzuführung entfernt. Die T_eilchen ließen sich leicht entfernen und es wurde eine scharfe Markierung erhalten.

Beispiel 10

Anstelle der Wasserströmung gemäß Beispiel 9 v/urde eine feuchte tierische Pelzbürste zur Entfernung der Teilchen auf der Eisenplatte verwendet. Eine scharfe Markierung ohne Nebel v/urde erhalten. Die an der Pelzbürste anklebenden Teilchen wurden leicht durch Anwendung einer Wasserströmung entfernt.

Die Beispiele 1 bis 10 entsprachen dem ersteren Merkmal der Erfindung, während die folgenden Beispiele dem zweiten Merkmal der Erfindung entsprechen.

Beispiel 11

Eine ISisenplatte mit 20 mm Stärke wurde als zu markierender Gegenstand verwendet. Auf der Oberfläche der Eisenplatto wurde eine Polystyrolschicht in einer Trocken-

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stärke von 1OyU- aufgezogen. Dann wurde Rußpulver auf eine tierische Pelzbürste aufgezogen und der Ruß einheitlich auf der Oberfläche der Polystyrolschicht verteilt. Bann wurde ein Argonionenlaser mit einer Abgabestärke von 0,7 W zu einem Strahl mit einem Durchmesser von etwa 50/U. eingeengt. Die Wellenlänge des Laserstrahles betrug 5145 A". und wurde auf der Polystyrolschicht in einem Ausmaß von 80 mm je Sekunde gerastert. Anschließend an diese Rasterung wurden die Teilchen auf der Schicht unter- Anwendung einer Pelzbürste, an der keine T_eilchen klebten, geklärt. Dadurch wurden die verbliebenen .T_eilchen von der Oberfläche der Schicht entfernt und lediglich die markierte schwarze Linie darauf belassen·

Beispiel 12

Anstelle des Argonionenlasers im vorstehenden Beispiel, wurde ein Rubilaser (Abgabe 0,1 joule, Wellenlänge 6945 A) verwendet. Die Dauer der Bestrahlung betrug 200 Sekunden und der Durchmesser des Laserstrahls betrug etwa 0,6 mm. Die T_eilehen auf den flächen, v/o der Laserstrahl nicht eingestrahlt hatte, wurden nach dem gleichen Verfahren wie im vorstehenden B_eispiel entfernt. Sin scharfer schwarzer Hecken wurde auf der Eisenplatte markiert·

Beispiel 13

Ih dem gemäß Beispiel 11 angewandten Polystyrol wurde ein Titandioxydpigment (TiO₃) eingemischt. Das gewichtsmäßige Mischverhältnis des Titandioxyds und Polystyrols be-

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trug 1:1. Die Trockenstärke der Schicht betrug An der Oberfläche desselben wurde Ruß wie in Beispiel 1 aufgezogen und ein Laserstrahl gerastert. Nach der Entfernung uer verbliebenen Teilchen, wurde auf einem weißen Untergrund eine schwarze scharfe Linie erhalten.

Beispiel 14-

Auf einer gemäß dem ersten Beispiel verwendeten Eisenplatte wurde ein Gemisch aus Ruß und Polyvinylchloridvinylacetat-Copolymeren (gewichtsmäßiges Mischverhältnis 1 : 1) zu einer Stärke von 7yu. im trockenen Zustand aufgezogen.Weiterhin wurden darauf Teile aus Titandioxyd als Dünnschicht aufgetragen. Dann wurde mit einem Laserstrahl darauf in glei^ner Weise wie im ersten Beispiel aufgestrahlt. Die Rastergeschwindigkeit des Laserstrahls betrug 40 mm/sec. Anschließend an die Rasterung wurde ein Luftgebläse mittels eines Luftkompressors angewandt, um .die weißen Teilchen zu entfernen. Dadurch wurde eine weiße Linie auf einem schwarzen Untergrund erhalten.

Beispiel 15

Rotblei-Teilchen wurden auf einer Polyvinylchloridplatte von 5 sini Stärke als Dünnschicht aufgebracht. Ähnlich wie in Beispiel 11 wurden die T_eilchen durch eine Luftströmung nach der Rasterung mit einem Laserstrahl entr fernt. Eine scharfe rote Linie wurde auf der Platte erhalten.

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Baispiel 16

Ein Acrylharz wurde in einer Stärke von 10 auf einer Glasplatte von 5 mm Stärke aufgezogen und Brilliantcarmin 6B wurde einheitlich darauf in Dünnschicht aufgezogen. Mit einem Laserstrahl wurde hierauf in gleicher V/eise wie in Beispiel 11 bestrahlt und die verbliebenen Teilchen durch eine tierische Pelzbürste entfernt. Dabei wurde eine scharfe Magentalinie erhalten.

Baispiel 17 -^: "

Anstelle des in Beispiel 16 eingesetzten Pigmentes wurde ein Schweröl einheitlich auf die Glasplatte aufgebrannt und gesintert. Dann wurde ein Laserstrahl wie in Beispiel 11 eingestrahlt. Die Teilchen wurden durch Anwendung eines Baumv/olltuches entfernt. Dabei wurde ein scharfes schv/arzes Bild erhalten.

Beispiel 18

Bei den vorstehenden Beispielen 11 bis 16 wurde eine Wasserströmung zur Entfernung der T_eilchen nach der Bestrahlung mit dem Laserstrahl verwendet. Es wurde jeweils eine scharfe Markierung erhalten.

Baispiel Iff

Anstelle der in Beispiel 18 eingesetzten Wasserströmung wurde eine befeuchtete Bürste aus tierischem Haar zur Entfernung der T_eilchen verwendet. Eine scharfe Markierung wurde dabei ohne ITebelbildung erhalten. Die Teilchen ließen sich weiterhin leicht unter Anwendung einet Wasserströmung zusammen mit der Anwendung einer feuchten Bürste mit tierischem Haar entfernen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Markierungen, dadurch gekennzeichnet, daß feine Teilchen auf einen Gegenstand aufgebracht werden, mit einem Laserstrahl darauf zum Verkleben der T_eilchen auf dem Gegenstand eingestrahlt wird und die Teilchen, die nicht an der Oberfläche des Gegenstandes ankleben^ entfernt v/erden.
2. Verfahren zur Markierung, dadurch gekennzeichnet, daß feine Teilchen auf dem zu markierenden Gegenstand in einer Dünnschicht angebracht werden, wobei die feinen Teilchen lichtabsorbierend und thermoplastisch sind, mit einem Laserstrahl darauf zum Schmelzen der T_eilchen in dem zur Markierung gewünschten Muster eingestrahlt wird, und die Teilchen, die nicht geschmolzen sind, von der Oberfläche des Gegenstandes entfernt v/erden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zu markierender Gegenstand eine Eisenplatte verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen, welche durch V_ermischen eines thermoplastischen Materials und eines Pigmentes und Sprühtrocknung des Gemisches erhalten wurden, verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen verwendet werden, welche durch Färbung eines thermisch schmelzbaren Materials und Trocknung des Materials hergestellt wurden, verwendet v/erden.

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6« Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen, die nicht geschmolzen sind, von der Oberfläche des zu markierenden Gegenstandes durch eine Wasserströmung entfernt v/erden·
7# Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen von der Oberfläche des Gegenstandes durch die Anwendung einer nassen Bürste oder eines nassen Tuches entfernt v/erden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen auf den Gegenstand in einer Dünnschicht unter Anwendung der elektrostatischen Kraft aufgebracht werden.
9· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine wärmeisolierende Schicht, die auf der Oberfläche der Eisenplatte aufgezogen ist, angewandt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht aus einem Rostverhinderungsanstrich besteht.
11. Verfahren zur Markierung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die T_eilchen zunächst auf eier Oberfläche von Trägerperlen fixiert werden und dann auf die Oberfläche dos zu überziehenden Gegenstandes durch Kaskadenbchandlung der Trägerperlen auf die Oberfläche des Gegenstandes übertragen werden.

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12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in einer dielektrischen Flüssigkeit dispergiert werden und die Teilchen zu einer Polarität geladen werden und die Flüssigkeit in Kontaktierung mit der Oberfläche des Gegenstandes gebracht wird, die mit der entgegengesetzten Polax ität geladen ist.
13· Verfahren zur Markierung, dadurch gekennzeichnet, daß feine Teilchen auf die Oberfläche eines Gegenstandes mit einer thermisch schmelzbaren Oberfläche aufgebracht werden, mit einem Laserstrahl darauf zum Schmelzen der Oberfläche durch die in mindestens in den Teilchen und/oder der Oberfläche durch den Laserstrahl induzierten Wärme bestrahlt wird und die T_eilchen, die durch den Laserstrahl nicht geschmolzen wurden, von der Oberfläche entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch schmelzbare Oberfläche ein lichtabsorbierendes Material verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen, welche ein Pigment enthalten, verwendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen, die ein Pigment enthalten, im Gemisch mit einem eingemischten Harz verwendet werden.
17. Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen nit einer Wasserströmung

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entfernt werden.

18, Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mittels einer feuchten Bürste entfernt werden.

19c Verfahren nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die T_eilchen durch eine Saugwirkung entfernt werden.

20, Verfahren nach Anspruch 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen einheitlich auf dem Gegenstand mittels einer elektrostatischen Kraft abgeschieden werden.

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