DE60317868T2

DE60317868T2 - Lasermarkierungsverfahren

Info

Publication number: DE60317868T2
Application number: DE60317868T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Endo; Hiroyuki Nishida
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2023-10-28
Also published as: EP1416323B1; CN100398329C; EP1416323A1; CN1498768A; US7369152B2; ATE380358T1; US20040090521A1; US20050174423A1; US7199812B2; DE60317868D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lasermarkierungsverfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Verfahren dieser Art ist aus der EP-A-1 355 191 bekannt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lasermarkierungsverfahren, welches ein Markierungsmuster beispielsweise in Form von Zeichen oder Symbolen dadurch erzeugt, dass ein Laserstrahl auf ein photoempfindliches Material gerichtet wird, welches ein photoempfindliches und sich bei Wärme entwickelndes Photomaterial sein kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Auf medizinischen Gebieten hat in den vergangenen Jahren eine Verringerung des Lösungs-Abfallmaterials aus Entwicklungsarbeiten mit Röntgenfilmen stattgefunden in dem Bestreben, die Umwelt zu schonen und den für die Geräte erforderlichen Raumbedarf zu vermindern. Außerdem wurden photoempfindliche Wärmeentwicklungs-Photomaterialien (photoempfindliche, sich bei Wärme entwickelnde Photomaterialien) für medizinische Zwecke und photographische technische Anwendungen bereitgestellt, die mit Hilfe eines Laserbild-Einrichters oder eines Laser-Abbildungsgeräts wirksam belichtet werden konnten, und die ein deutliches Bild hoher Auflösung mit guter Schärfe liefern können. Auf diese Weise hat sich auch auf medizinischem Gebiet die Aufmerksamkeit auf Wärmeentwicklungs-Verarbeitungssysteme konzentriert, die von derartigen lichtempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterialien Gebrauch machen.
Es gibt ein Markierungsverfahren, mit dem Zeichen, Symbole und dergleichen in Form von Punkten oder in Form von Punkte-Anordnungen dadurch gebildet werden, dass ein Laserstrahl auf ein Photomaterial, beispielsweise einen Röntgenfilm gerichtet wird, so dass durch Wärme gebildeter Nebel oder eine Verformung auf der Oberfläche des Photomaterials stattfindet. Als Bedingung für die durch Wärmeentwicklung erzeugten Nebel oder Deformationen mit guter Sichtbarkeit unter Einsatz einer solchen Markierungsmethode wurde die Bestrahlung mit einem Laserstrahl während einer relativ langen Zeitspanne unter Verwendung eines Laseroszillators mit geringer Ausgangsleistung von 50 W oder weniger vorgeschlagen, vergleiche das japanische Patent Nr. 3191201 .
In einem sogenannten Trockenfilm, beispielsweise einem Röntgenfilm unter Einsatz von lichtempfindlichem, Wärmeentwicklungs-Photomaterial ist an der Basisschicht als Träger die Transparenz der die Emulsionsschicht enthaltenden Oberflächenschicht natürlich groß.
Um einen Punkt guter Sichtbarkeit unter Verwendung eines Laseroszillators geringer Ausgangsleistung zu erzeugen, ist die Zeitspanne, innerhalb der der Laserstrahl aufgestrahlt wird, lang. Damit schmilzt auf der Filmoberfläche die Oberflächenschicht und öffnet sich kraterähnlich, so dass das die Basisschicht bildende PET frei liegt.
Bei einem stark transparenten Trockenfilm lassen sich also die Grenzbereiche zwischen Zonen, die der Laserstrahl nicht trifft, und Bereichen, in denen der Laserstrahl auftrifft und Öffnungen gebildet werden, nicht unterscheiden. Es ist schwierig, Punkte zu bilden, die ausreichende Sichtbarkeit aufweisen.
Um eine solche Verringerung der Sichtbarkeit zu vermeiden, wurde der Vorschlag gemacht, einen Film zu verwenden, in dessen Filmoberfläche vorab ein Anzeigebereich unter Verwendung eines Farbstoffs oder eines Pigments für die Darstellung eines Musters eingebracht wurde. Vergleiche beispielsweise das japanische Patent Nr. 2829780 .
Das Vorhandensein eines Pigments oder eines Farbstoffs an der Grenzfläche des Photomaterials kann allerdings abträglichen Einfluss auf das auf dem Photomaterial erzeugte Bild haben. Um solche Einflüsse zu vermeiden, sind zusätzliche Kosten und Mühen aufzuwenden.
In Photomaterialien wie beispielsweise Röntgenfilmen für medizinische Zwecke, werden beispielsweise Zeichen am Randbereich aufgezeichnet, damit sich der Hersteller, der Produkttyp und das Los ermitteln lassen. Es ist eine Markierungsmethode bekannt, bei der beim Aufzeichnen von Zeichen, Symbolen und dergleichen auf einem Photomaterial, beispielsweise einem Röntgenfilm, Laserlicht (ein Laserstrahlbündel) auf das Photomaterial aufgestrahlt wird und Punkte durch Nebel oder Verformungen erzeugt werden, die durch Wärme hervorgerufen werden an der Oberfläche des Photomaterials, so dass durch die Anordnung dieser Punkte ein Markierungsmuster gebildet wird, zum Beispiel in Form von Zeichen oder Symbolen.
Wie in den 22A und 22B beispielhaft dargestellt ist, wird in einem Röntgenfilm 90 durch Aufstrahlen eines Laserstrahlbündels ein Schmelzen und Verdunsten an der Oberfläche aufgrund der Energie des Laserstrahls bewirkt. Bei diesem Vorgang entsteht eine große Anzahl winziger Luftbläschen im Inneren einer Emulsionsschicht 92, die anschwillt, wodurch ein Punkt gebildet wird.
Wie in 22A zu sehen ist, steht in einem deutlich sichtbaren Punkt 94 die Oberfläche vor (ist konvex), bedingt durch die große Anzahl von Luftbläschen in der Emulsionsschicht 92. Die unregelmäßige Reflexion von Licht an den Grenzbereichen zwischen der großen Anzahl feiner Luftbläschen wird gefördert und wird betrachtlich in Form einer starken Änderung der reflektierten Lichtmengen im Inneren und am Äußeren des Punkts 94.
Wenn Zeichen oder Symbole durch die Anordnung derartiger Punkte erzeugt werden, müssen der Punktdurchmesser und der Abstand zwischen den Punkten in passender Weise eingestellt werden. Außerdem wird für jeden der einzelnen Punkte 94 gute Sichtbarkeit gefordert, das heißt eine gute Endqualität.
Wenn nun beispielsweise Energie in einer Menge, die die benötigte Menge überschreitet, mit einem Laserstrahl auf die Emulsionsschicht 92 aufgebracht wird, so schmilzt gemäß 22B die Emulsionsschicht 92 und öffnet sich, demzufolge ein Punkt 98 entsteht, welcher eine den Träger bildende Basisschicht 96 freilegt.
Im Fall des Röntgenfilms 90, bei dem die Emulsionsschicht 92 eine hohe Transmittanz aufweist, ist es nicht möglich, einen solchen Punkt 98 visuell wahrzunehmen, weil es schwierig ist, zwischen der Emulsionsschicht 92 und der freigelegten Basisschicht 96 zu unterscheiden. Die Sichtbarkeit des Punkts 98 ist nämlich äußerst gering, und die Sichtbarkeit von Zeichen, Symbolen und dergleichen, die durch eine diese Punkte 98 enthaltende Punkteanordnung gebildet werden, ist ebenfalls äußerst gering.
Wenn also ein Punkt hoher Sichtbarkeit (der Punkt 94) mit Hilfe eines Laserstrahls auf einem Röntgenbild erzeugt wird, so wird die Zeit, in welcher der Laserstrahl auf den Röntgenfilm aufgestrahlt wird, in passender Weise so gesteuert, dass die geeignete Verformung an dem Röntgenfilm aufgrund der Laserstrahlenergie entsteht.
Durch Erhöhen der Sichtbarkeit der einzelnen Punkte auf diese Weise wird auch die Sichtbarkeit des durch die Punkteanordnung erzeugten Markierungsmusters gesteigert.
In einer Laserröhre, die durch Oszillieren Laserlicht erzeugt, ist die Ausgangs-Spitzenleistung unmittelbar nach Beginn des Treibervorgangs groß. Bei kontinuierlichem Betrieb nimmt die Ausgangsleistung allmählich ab. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne stabilisiert sich die Ausgangsleistung, und man erreicht einen Zustand beständiger Ausgangsleistung.
Wenn ein Zeichen durch eine Punkteanordnung oder ein Markierungsmuster gebildet wird, in welchem mehrere Zeichen aufeinanderfolgend von einer solchen Laserröhre aufgezeichnet werden, so ist die Sichtbarkeit der Punkte oder durch die Punkteanordnung erzeugten Zeichen unmittelbar nach Beginn des Markierungsvorgangs äußerst schlecht. Wenn nämlich der Laserstrahl auf das Photomaterial in einem Zustand hoher Ausgangs- Spitzenleistung aufgestrahlt wird, schreitet der Vorgang des Schmelzens oder Verdunstens der Emulsionsschicht derart schnell voran, dass die Basisschicht freigelegt wird.
Als Verfahren zum Verhindern der Effekte der Ausgangs-Spitzenleistung unmittelbar nach dem Beginn des Betriebs der Laserröhre beim Markieren mit Hilfe eines Laserstrahls wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Markierung in der Weise vorgenommen wird, dass bei Markierung mittels Pulsbetrieb einer Laserröhre deren Betrieb in einem Zustand gestartet wird, in welchem ein Verschluss verschlossen ist, um anschließend in einem Zustand geöffneten Verschlusses die eigentliche Markierung durch Pulsbetrieb vorzunehmen. Vergleiche hierzu beispielsweise die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 2000-52069 .
Auf diese Weise wird die Markierung nicht abträglich durch die Ausgangs-Spitzenleistung beeinträchtigt, die unmittelbar nach dem Start des Betriebs der Laserröhre vorhanden ist, so dass eine Markierung mittels Laserstrahl möglich wird.
Wenn allerdings eine Laserröhre kontinuierlich im Pulsbetrieb arbeitet, so steigt der Ausgangs-Spitzenwert unmittelbar nach dem Start des Betriebs an. Auch beim Erzeugen jedes Treiberimpulses ergibt sich als erstes ein Ausgangs-Spitzenwert, danach fällt die Ausgangsleistung allmählich ab, um einen Dauerzustand einzunehmen.
Wenn ein Zeichen oder ein Zeichenfeld erzeugt wird und dabei eine Laserröhre kontinuierlich angesteuert wird, wie dies in 23A gezeigt ist, so ist die Ausgangsleistung des Laserstrahls unmittelbar nach dem Start der Ansteuerung äußerst hoch. Im Verlauf der Zeit nimmt dann die Ausgangsleistung allmählich ab und stabilisiert sich in einem Dauerzustand. Wenn hingegen eine Laserröhre pulsweise betrieben wird, wie dies in 23B gezeigt ist, so nimmt die Ausgangs-Spitzenleistung der von wiederholten Impulsen angesteuerten Laserröhre allmählich ab. Allerdings findet während der Zeit der Ansteuerung mit dem jeweiligen Impuls eine Änderung der Ausgangsleistung in der Weise statt, dass die Ausgangsleistung unmittelbar nach Beginn der Ansteuerung am größten ist, um dann plötzlich abzufallen.
Wenn auf einem Photomaterial Punkte gebildet werden, so kann eine solche Schwankung in der Ausgangsleistung des Laserstrahls, der von der Laserröhre aufgestrahlt wird, dazu führen, dass sich die Energie des Laserstrahls in einem Bereich konzentriert.
Auf diese Weise kommt es zu einem fortschreitenden Schmelzen und Verdampfen der Emulsionsschicht, so dass die Basisschicht freigelegt wird, beispielsweise im mittleren Bereich des Punkts oder dergleichen, demzufolge eine Verformung des Punkts, eine Durchmesserverringerung des Punkts oder dergleichen stattfindet. Wenn derartige Punkte gebildet werden, verschlechtert sich die Sichtbarkeit der Punkte und demzufolge die Sichtbarkeit der Zeichen, Symbole oder dergleichen, die durch eine Punkteanordnung gebildet werden.
Nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die EP-A-1 355 191 ein Lasermarkierungsverfahren, bei dem eine Aufstrahlzeit auf 6–15 μs beschränkt wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht. Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Lasermarkierungsverfahrens, welches ein Markierungsmuster durch Punkte oder eine Punkteanordnung hoher Sichtbarkeit auf einem photoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterial, beispielsweise einem Trockenfilm oder dergleichen, erzeugen kann, ohne dass eine Zone bereitgestellt wird, die ausschließlich für die Anzeige verwendet wird, die von einem Pigment, einem Farbstoff oder dergleichen Gebrauch macht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Lasermarkierungsverfahrens, welches ungeachtet der Änderungen in der Ausgangsleistung einer Laseroszillatoreinrichtung, beispielsweise einer Laserröhre oder dergleichen, auf einem photoempfindlichen Material (im folgenden: Photomaterial) ein Markierungsmuster erzeugen kann, welches durch Punkte oder eine Punkteanordnung hoher Qualität und guter Sichtbarkeit gebildet wird.
Um die obigen Ziele zu erreichen, enthält das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird durch Aufstrahlen des Laserstrahls, der von der Laseroszillatoreinrichtung erzeugt wird, auf die Oberfläche des photoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterials unter Bildung eines Punkts das Markierungsmuster aus Zeichen, Symbolen und dergleichen in Form eines Punkts oder einer Punkteanordnung erzeugt.
Dadurch, dass der Laserstrahl die Oberflächenschicht des photoempfindlichen (im folgenden einfach: photoempfindlich) Wärmeentwicklungsmaterials bestrahlt, wird die Oberflächenschicht von der aus dem Laserstrahl übernommenen Wärme geschmolzen. Dabei schmilzt die Oberflächenschicht von ihrem Inneren her, demzufolge im Inneren der Oberflächenschicht ein Hohlraum entsteht und auf der Oberseite der Oberflächenschicht eine Verformung in konvexer Form stattfindet, wodurch ein Punkt gebildet wird.
Dadurch, dass sich der Hohlraum im Inneren der Oberflächenschicht des photoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterials ausbildet, lassen sich eine unregelmäßige Reflexion von Licht an der Grenzfläche des Hohlraums und die Sichtbarkeit des Punkts verbessern. Mit fortschreitendem Schmelzen der Oberflächenschicht schwillt der Hohlraum derart an, dass die Überstandshöhe des konvexen Teils zunimmt und die Sichtbarkeit weiter verbessert wird. Allerdings kann sich die Oberflächenschicht öffnen und die Basisschicht freilegen. Wenn die Öffnung klein ist, ist eine visuelle Wahrnehmung des Punkts möglich. Ist allerdings die Öffnung groß, so verschlechtert sich die Sichtbarkeit des Punkts deutlich, und schließlich verschwindet der Punkt vollständig.
Das Schmelzen der Oberflächenschicht schreitet natürlich aufgrund der aus dem Laser empfangenen Wärme stark an und schreitet aufgrund der langen Belichtungszeit mit dem Laserstrahl weiter fort. Selbst wenn also die Belichtungszeit gleich ist, differiert der Fortschritt des Schmelzens der Oberflächenschicht abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls.
Erfindungsgemäß wird die von dem Laserstrahl auf die Oberflächenschicht aufgebrachte Wärme natürlich passend gesteuert, und die Belichtungszeit des Laserstrahls von dem Zeitpunkt des Beginns der Belichtung mit dem Laserstrahl bis zu dem Zeitpunkt des Endes der Belichtung, wird in passender Weise abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls gesteuert. Auf diese Weise wird ein Hohlraum angemessener Größe in der Oberflächenschicht erzeugt, und die Oberfläche der Oberflächenschicht verformt sich zu einer konvexen Form mit passender Höhe, so dass man einen Punkt mit guter Sichtbarkeit erhält.
Um erfindungsgemäß die Belichtungszeit des Laserstrahls kurz zu halten, wird ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge im 9-μm-Band anstelle eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge im 10-μm-Band verwendet. Außerdem gibt es Fälle, in denen eine Laseroszillatoreinrichtung mit höherer Ausgangsleistung verwendet wird.
Darüber hinaus kann erfindungsgemäß die Beleuchtung mit dem Laserstrahl während einer Zeit abgeschlossen werden, in der die Überstandshöhe des den Punkt bildenden konvexen Bereichs in bezug auf die Oberseite der Oberflächenschicht 10 μm oder mehr beträgt, tatsächlich bis zu 50 μm beträgt.
Wenn die Überstandshöhe des an der Oberflächenschicht gebildeten konvexen Bereichs gering ist, so verschlechtert sich die Sichtbarkeit eines Punkts. Insbesondere ist die Sichtbarkeit des Punkts dann schlecht, wenn der Punkt unter einem Winkel gegenüber der Oberseite der Oberflächenschicht betrachtet wird. Es kommt also vor, dass die Überstandshöhe des konvexen Teils auf 10 μm oder mehr gebracht wird.
Wenn außerdem die Überstandshöhe des konvexen Bereichs groß ist, so schreitet das Schmelzen der Oberflächenschicht voran. Der obere Teil des konvexen Bereichs öffnet sich dadurch, und die Basisschicht wird freigelegt. Wenn dann die Überstandshöhe 50 μm oder weniger beträgt, wird die Belichtung der Basisschicht unterdrückt, und es wird möglich, Schwierigkeiten bei der visuellen Erfassung des Punkts bei Betrachtung der Oberflächenschicht von oben zu vermeiden.
Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 10 wird, bevor das Laserlicht auf das Photomaterial aufgestrahlt und der Punkt erzeugt wird, die Laseroszillatoreinrichtung angesteuert und die Abgabe des Laserlichts gestartet. Das Laserlicht wird auf das Photomaterial in einem Zustand aufgestrahlt, in welchem die Ausgangsleistung der Laseroszillatoreinrichtung stabil ist.
Durch Ablenken des Laserlichts mit einer Ablenkeinrichtung werden Punkte entsprechend dem Markierungsmuster auf dem Photomaterial erzeugt.
Auf diese Weise können die jeweiligen das Markierungsmuster bildenden Punkte auf dem Photomaterial in gleichmäßiger Qualität aufgezeichnet werden. Ein Markierungsmuster mit guter Sichtbarkeit kann auf dem Photomaterial erzeugt werden. Man beachte, dass von dem Zeitpunkt des Beginns des Aufstrahlens des Laserlichts mit Hilfe der Laseroszillatoreinrichtung bis hin zur Zeit der Stabilisierung der Ausgangsleistung das Laserlicht nicht auf das Photomaterial aufgestrahlt werden muss, so dass das Laserlicht auf einen gegebenen Bereich aufgestrahlt wird, der vorab im Inneren oder außerhalb der Vorrichtung eingestellt wird, beispielsweise mit einem Dämpfungsglied oder dergleichen.
Weiterhin kann das Verfahren nach Anspruch 10 ein Lasermarkierungsverfahren sein, um auf einem Photomaterial ein Markierungsmuster aus Zeichen, Symbolen, eines Zeichenfelds, in welchem Zeichen oder Symbole oder dergleichen kontinuierlich angeordnet sind, oder dergleichen durch Anordnen von Punkten gebildet werden, die ihrerseits durch Aufstrahlen von Laserlicht erzeugt werden, das von einer Laseroszillatoreinrichtung abgegeben wird, während das Photomaterial transportiert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Starten des Transports des Photomaterials zu einem Zeitpunkt nach dem Start des Schwingens des Laserlichts in der Laseroszillatoreinrichtung; und Erzeugen des Markierungsmusters auf dem Photomaterial durch Aufstrahlen des Laserstrahls auf das Photomaterial, während das Laserlicht von einer Ablenkeinrichtung abhängig von dem Markierungsmuster abgelenkt wird.
Erfindungsgemäß wird, nachdem das Schwingen des Laserlichts durch die Laseroszillatoreinrichtung begonnen wurde, das Photomaterial in Gang gesetzt. Auf diese Weise kann das Laserlicht auf das Photomaterial aufgestrahlt werden, und es können Punkte in einem Zustand erzeugt werden, in welchem die Ausgangsleistung der Laseroszillatoreinrichtung stabil ist. Aus diesem Grund kann ein Markierungsmuster mit guter Sichtbarkeit auf dem Photomaterial erzeugt werden.
Erfindungsgemäß kann der Zeitpunkt des Beginns des Transports des Photomaterials der Zeitpunkt sein, bis zu dem die Ausgangsleistung des von der Laseroszillatoreinrichtung gelieferten Laserlichts stabil ist.
Erfindungsgemäß kann außerdem der Zeitpunkt zum Starten des Transports des Photomaterials der Zeitpunkt sein, zu dem die Ausgangsleistung des Laserlichts aus der Laseroszillatoreinrichtung stabil ist, bevor eine vorbestimmte Position des Photomaterials die Beleuchtungsstelle für das Laserlicht erreicht. In beiden Fällen kann zu dem Zeitpunkt, zu dem das Laserlicht auf das Photomaterial aufgestrahlt wird, die Ausgangsleistung der Laseroszillatoreinrichtung in einem stabilen Zustand sein.
Außerdem kann der Zeitpunkt des Starts des Transports des Photomaterials erfindungsgemäß ein Zeitpunkt sein, der vorab auf der Grundlage von Änderungen im Ausgangssignal der Laseroszillatoreinrichtung eingestellt wird. Alternativ lässt sich das Laserlicht von der Laseroszillatoreinrichtung detektieren, und der Zeitpunkt zum Beginn des Transports des Photomaterials kann anhand des erfassten Ergebnisses beurteilt werden.
Außerdem kann die im Anspruch 10 angegebene Erfindung einen Schritt beinhalten, wonach im Anschluss an eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Anhalten des Transports des Photomaterials die Schwingung des Laserlichts aus der Laseroszillatoreinrichtung beendet wird.
Wenn das Transportieren des Photomaterials angehalten wird, und die Anhaltezeit relativ kurz ist, kann erfindungsgemäß auch das Schwingen der Laseroszillatoreinrichtung fortgesetzt werden.
Wenn die Unterbrechung nur kurz ist, kann hierdurch de Markierung des Photomaterials erfolgen, indem der Start des Transports des Photomaterials eingeleitet wird. Die Fertigungseffizienz kann dadurch vor einer Beeinträchtigung bewahrt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Strukturansicht einer Markierungseinrichtung für eine Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine schematische Strukturansicht eines Röntgenfilms, der als Lichtempfindliches Wärmeentwicklungs-Photomaterial verwendet wird.
3 ist eine schematische Perspektivansicht von Hauptteilen einer Umgebung einer Druckwalze, wobei die Beleuchtung des Röntgenfilms mit einem Laserstrahl dargestellt ist.
4A ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Röntgenfilms, auf dem ein Markierungsmuster gebildet wird.
4B ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines als Markierungsmuster dienenden Zeichenfelds.
5A ist eine schematische Schnittansicht (eine Betrachtung unter Mikroskop) einer Umgebung eines Punkts, der durch Aufstrahlen eines Laserstrahls auf einer Oberflächenschicht gebildet ist, wobei die Ansicht einen Zustand zeigt, in welchem ein Hohlraum an der Oberflächenschicht gebildet wurde.
5B ist zeigt eine schematische Schnittansicht (eine Ansicht unter Mikroskop) einer Umgebung eines Punkts, der durch Aufstrahlen eines Laserstrahls auf die Oberflächenschicht gebildet wurde, und veranschaulicht einen Zustand, in welchem ein Öffnungsbereich, der die Basisschicht freilegt, durch das fortschreitende Schmelzen der Oberflächenschicht gemäß 5A gebildet wird.
6 ist eine schematische Strukturansicht einer Prüfvorrichtung, die in einem Experiment zum Auswerten der Sichtbarkeit von Punkten verwendet wird.
7 ist ein Bewertungsdiagramm, welches Ergebnisse der Bewertung veranschaulicht und Punkt-Konfigurationen in bezug auf Belichtungszeit mit Laserstrahlen verschiedener Wellenlängenbänder zusammenfasst, wozu ein Laseroszillator mit einer Ausgangsleistung von 100 W verwendet wird.
8 ist ein Bewertungsdiagramm, welches Bewertungsergebnisse veranschaulicht und Punkt-Konfigurationen in bezug auf Belichtungszeiten für Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlängenbänder unter Einsatz eines Laseroszillators mit einer Ausgangsleistung von 50 W veranschaulicht.
9 ist eine schematische Strukturansicht einer Markierungsvorrichtung in Verbindung mit einer Ausführungsform der Erfindung.
10A ist eine schematische Strukturansicht eines Röntgenfilms, der bei einer Ausführungsform der Erfindung angewendet wird.
10B ist ein schematisches Diagramm eines Röntgenfilms mit einem darauf ausgebildeten Markierungsmuster.
11 ist eine schematische Perspektivansicht von Hauptteilen in der Umgebung einer Druckwalze und eines Markierungskopfs.
12 ist eine graphische Darstellung einer Gesamtdarstellung von Schwankungen im Ausgangssignal einer Laseroszillatorröhre im Verlauf der Zeit.
13A ist eine graphische Darstellung, die Intensitätsschwankungen des Laserstrahls in einem Zustand stabilisierter Ausgangsleistung veranschaulicht.
13B ist eine graphische Darstellung eines Beispiels für Schwankungen in der Intensität eines Laserstrahls vor der Stabilisierung der Ausgangsleistung.
13C ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer Punkteanordnung, die in einem Zustand gebildet wurde, in welchem die Ausgangsleistung des Laserstrahls stabilisiert war.
13D ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer Punkteanordnung, die vor der Stabilisierung der Ausgangs-Laserstrahlleistung gebildet wurde.
14 ist ein schematisches Diagramm eines Markierungskopfs und zeigt eine Bestrahlungsstelle für den Laserstrahl während der Zeit der Nicht-Markierung.
15 ist eine graphische Darstellung einer Reihe von Schwankungen im Ablenk-Wirkungsgrad bezüglich einer Frequenz, die als Ablenksignal an einen Strahlablenker eingegeben wird.
16 ist ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsbeispiels, wenn die Markierungsverarbeitung an einem Röntgenfilm vorgenommen wird.
17 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels für eine Markierungsverarbeitung mit einem Lasersteuergerät, entsprechend dem Verarbeitungsablauf nach 16.
18 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels für Arbeitsbedingungen an einen Röntgenfilm, beim Treiben einer Laserröhre und für den zeitlichen Ablauf des Einschaltens/Ausschaltens der Markierung im Verlauf der Zeit.
19A ist eine graphische Darstellung eines Beispiels des Betriebszustands der Laserröhre zur Zeit der Bearbeitung eines Röntgenfilms, wobei der zeitliche Ablauf eines Ablenksignals in Verbindung mit einem Markierungssignal dargestellt ist.
19B ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels für Änderungen der Beleuchtungsstelle des Laserstrahls, basierend auf dem Ablenksignal.
19C ist ein schematisches Diagramm einer Punkteanordnung auf einem Röntgenfilm, gebildet durch Änderung der Bestrahlungsstelle nach 19B.
20A und 20B sind schematische Diagramme eines Markierungskopfs, die weitere Beispiele für die Bestrahlungsstelle des Laserstrahls zur Zeit der Nicht-Markierung veranschaulichen.
21A und 21B sind schematische Diagramme einer Umgebung des Markierungskopfs, und sie zeigen Beispiele für die Bestrahlungsstelle des Laserstrahls bei der Nicht-Markierung, wobei die Beispiele sich von jenen der 20A und 20B unterscheiden.
22A ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines korrekten Punkts.
22B ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels für einen nicht korrekten Punkt.
23A ist eine graphische Darstellung eines Beispiels für Schwankungen im Ausgangssignal zur Zeit, wenn eine Laserröhre kontinuierlich angesteuert wird.
23B ist eine graphische Darstellung eines Beispiels für Schwankungen in der Ausgangsleistung dann, wenn eine Laserröhre im Pulsbetrieb arbeitet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Markierungsvorrichtung 10 in Anwendung bei der Ausführungsform. In der Markierungsvorrichtung 10 dient ein bahnförmiger Röntgenfilm 12, der zu einer Rolle aufgewickelt ist, als zu bedruckender Körper. Während der Röntgenfilm 12 transportiert wird, führt die Markierungsvorrichtung 10 eine Markierung durch, indem ein Laserstrahl LB auf die Oberfläche des Röntgenfilms 12 derart aufgestrahlt wird, dass ein Markierungsmuster aus Zeichen, Symbolen und dergleichen gebildet wird.
Wie in 2 gezeigt ist, wird in dem Röntgenfilm 12 ein aus PET (Polyethylenterephthalat) oder dergleichen gebildeter Träger als Basisschicht 14 verwendet. Auf einer Seite der Basisschicht 14 ist eine Oberflächenschicht 16 gebildet. Auf der anderen Oberfläche ist eine Rückseitenschicht 17 gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird als Beispiel ein Fall eines sogenannten einseitigen Photomaterials erläutert, bei dem die Oberflächenschicht 16 auf einer Oberfläche der Basisschicht 14 gebildet ist. Allerdings ist die Erfindung auch anwendbar bei doppelseitigen Photomaterialien, bei denen die Oberflächenschichten 16 auf beiden Seiten der Basisschicht 14 angeordnet sind.
Die Rückseitenschicht 17 besteht aus einer BC-Schicht 60, dessen Hauptwerkstoff ein entfärbbarer Farbstoff ist, und in der Gelatine als Bindemittel eingesetzt ist, und einer BPC-Schicht 62, deren Hauptwerkstoff ein Basen-Erzeugungsmittel ist, wobei Gelatine als Bindemittel eingesetzt ist.
Der Röntgenfilm 12 ist ein photoempfindliches Wärmeentwicklungs-Photomaterial, bezeichnet als Trockenfilm. Die Oberflächenschicht 16 wird gebildet durch eine Emulsionsschicht (Em-Schicht) 64, eine MC-Schicht 66, eine PC-Schicht 68 und eine OC- Schicht 70. Die Em-Schicht 64 enthält als Hauptbestandteil Silberbromid (AgBr), Silberbehenat, Phthalazin, ein Reduktionsmittel, ein Polyhalogen oder dergleichen, außerdem als Bindemittel SBR-Latex (Styrol-Butadiengummi-Latex). Die MC-Schicht 66 verwendet PVA (Polyvinylalkohol) als Bindemittel.
Die PC-Schicht 68 und die OC-Schicht 70 verwenden Phthalsäure als Hauptwerkstoff mit Gelatine als Bindemittel. Man beachte, dass Gelatine auch als Bindemittel in der Em-Schicht 64 und der MC-Schicht 66 enthalten ist.
An dem auf diese Weise ausgestalteten Röntgenfilm 12 wird die Em-Schicht 64 abhängig von einem belichteten Bild photoempfindlich behandelt, so dass ein latentes Bild entsteht, und durch Ausführen einer Wärme- und Druckbearbeitung wird ein dem belichteten Bild entsprechendes Bild sichtbar gemacht. Es erfolgt nämlich eine Wärmeentwicklung ohne Verwendung von Prozessflüssigkeiten wie zum Beispiel einer Entwicklungsflüssigkeit oder dergleichen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist der Röntgenfilm 12 in Form einer Rolle auf einem Kern 18 mit der Oberflächenschicht 16 nach außen weisend aufgewickelt. Die Markierungsvorrichtung 10 zieht den Röntgenfilm 12 von der äußersten Lage ab.
Der Röntgenfilm 12 wird nach dem Abziehen von der äußersten Lage um eine Umlenkwalze 20 geführt, so dass sich seine Richtung im wesentlichen unter einem rechten Winkel gegenüber der Transportrichtung (Richtung gemäß Pfeil A in 1) nach oben (in Richtung der Oberseite der 1) ändert, anschließend wird der Röntgenfilm 12 um eine Umlenkwalze 22 geführt. Der Röntgenfilm 12 wird derart um die Umlenkwalze 22 geführt, dass seine Richtung etwa rechtwinklig in Transportrichtung geändert wird, woraufhin der Röntgenfilm 12 eine Druckwalze 24 erreicht.
An der Markierungsvorrichtung 10 ist die Stelle, an der der Röntgenfilm 12 um die Druckwalze 24 geführt wird, als Beleuchtungsstelle oder Aufstrahlstelle für den Laserstrahl LB eingerichtet. Der Röntgenfilm 12, dessen Laufrichtung gegenüber der Trans portrichtung von der Druckwalze 24 etwa rechtwinklig umgelenkt wird, wird zwischen einem Paar Walzen 26 aufgenommen, wobei seine Laufrichtung im wesentlichen wieder rechtwinklig in die Transportrichtung umgestellt wird. Der Röntgenfilm 12 wird dann zu kleinen Walzen 28, 30 weitergeleitet.
Zwischen den kleinen Walzen 28, 30 befindet sich eine Saugtrommel 32, so dass zwischen den kleinen Walzen 28, 30 durch die Saugtrommel 32 ein im wesentlichen U-förmiger Transportweg gebildet wird. Der Röntgenfilm 12 wird zwischen den kleinen Walzen 28, 30 um die Saugtrommel 32 geführt.
In der Außenumfangsfläche der Saugtrommel 32 befindet sich eine Mehrzahl kleiner (nicht dargestellter) Löcher. Durch Ansaugen von Luft saugt die Saugtrommel 32 den Röntgenfilm 12, der über die Umfangsfläche der Saugtrommel 32 geführt wird, an und hält ihn an der Oberfläche. Die Saugtrommel 32 kann in 1 aufgrund ihres Eigengewichts oder durch die Spannkraft einer nicht dargestellten Spanneinrichtung nach unten bewegt werden.
Da hierdurch auf den Röntgenfilm 12 eine Rückspannung ausgeübt wird, wenn der Röntgenfilm 12 an der Druckwalze 24 vorbeiläuft, liegt der Röntgenfilm 12 eng an der Druckwalze 24 bleibend an.
Der Röntgenfilm 12, der von den Walzen 26 abgegeben wird, wird von den paarweisen kleinen Walzen 28 und 30 in eine etwa U-förmige Gestalt gebracht und wird von der kleinen Walze 30 abgegeben. Der von der kleinen Walze 30 abgehende Röntgenfilm 20 wird auf einen Wickelkern 34 aufgewickelt.
Eine Aufnahmesteuereinrichtung 36 befindet sich an der Markierungsvorrichtung 10. Die Wickelkerne 18, 34 und die Saugtrommel 32 werden von dem Antriebsmoment einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung, zum Beispiel einen Motor oder dergleichen, der mit einer vorbestimmten Drehzahl von einem Treibersignal aus der Aufnahmesteuerung 36 angesteuert wird, gedreht, so dass der Röntgenfilm 12 transportiert wird.
An der Markierungsvorrichtung 10 werden die Wickelkerne 18, 34 derart gedreht, dass sie den Röntgenfilm 12 mit gleicher Lineargeschwindigkeit transportieren, und die Saugtrommel 32 dreht sich, während sie den Röntgenfilm 12 ansaugt und hält. Damit stimmt die Drehgeschwindigkeit der Saugtrommel 32 mit der Transportgeschwindigkeit (Lineargeschwindigkeit) des Röntgenfilms 12 an der Druckwalze 24 überein.
An der Saugtrommel 32 ist ein Drehkodierer 38 angebracht, er gibt ein dem Drehwinkel der Saugtrommel 32 entsprechendes Impulssignal aus. An der Markierungsvorrichtung 10 erfolgt die Überwachung der Transportgeschwindigkeit und des Transporthubs des Röntgenfilms 12 anhand des von dem Drehkodierer 38 ausgegebenen Impulssignals.
Ein Markierungskopf 42, der den Laserstrahl LB emittiert, und ein Lasersteuergerät 40, welches die Emission des Laserstrahls LB steuert, sind als Markierungseinrichtung an der Markierungsvorrichtung 10 vorgesehen. Der Drehkodierer 38 ist mit dem Lasersteuergerät 40 gekoppelt. Ein dem Transport des Röntgenfilms 12 entsprechendes Impulssignal wird in das Lasersteuergerät 40 eingegeben.
Wie in den 1 und 3 dargestellt ist, ist der Markierungskopf 42 derart angeordnet, dass seine Emissionsöffnung für den Laserstrahl LB am distalen Ende des Markierungskopfs 42 dem über die Druckwalze 24 geleiteten Röntgenfilm 12 gegenüberliegt. Der Markierungskopf 42 enthält einen Laseroszillator 44 und einen Strahldeflektor (Strahlablenker) 46, der eine nicht dargestellte Sammellinse aufweist. Der Markierungskopf 42 emittiert den Laserstrahl LB, der von dem Laseroszillator 44 abgegeben wird, in Richtung auf den über die Druckwalze 24 geführten Röntgenfilm 12.
Der Laseroszillator 44 dieser Ausführungsform emittiert den Laserstrahl LB mit einer konstanten Schwingungswellenlänge in einem vorbestimmten zeitlichen Ablauf während einer vorbestimmten Zeitspanne (Impulsbreite) auf der Grundlage des von dem Lasersteuergerät 40 (welches in 3 nicht dargestellt ist) kommenden Treibersignals. Durch Eingeben des Treibersignals in den Markierungskopf 42 beginnt dieser mit der Emission des Laserstrahls LB. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne beendet der Markierungskopf 42 die Emission des Laserstrahls LB.
Der Strahldeflektor 46 enthält beispielsweise ein AOD (akustooptisches Bauelement) und arbeitet so, dass er den Laserstrahl LB abtastend in einer Richtung orthogonal zur Transportrichtung des Röntgenfilms 12 abhängig von einem Ablenksignal aus dem Lasersteuergerät 40 führt. Man beachte, dass die jeweiligen Abtast-Laserstrahlen LB von der Sammellinse fokussiert werden, so dass Brennpunkte vorbestimmter Fleckdurchmesser auf dem Röntgenfilm 12 verbunden werden.
Ein dem Markierungsmuster (Zechen und/oder Symbole), das auf dem Röntgenfilm 12 aufgezeichnet werden soll, entsprechendes Mustersignal wird von der Aufnahmesteuereinrichtung 36 in das Lasersteuergerät 40 eingegeben. Während das Lasersteuergerät 40 die Transportlänge des Röntgenfilms 12 anhand des von dem Drehkodierer 38 entsprechend dem Transport des Röntgenfilms 12 ausgegebenen Impulssignal überwacht, gibt das Lasersteuergerät 40 ein Treibersignal an den Laseroszillator (einen CO₂-Laser) 44 abhängig von dem Mustersignal und gibt ein Ablenksignal an den Strahldeflektor 46.
Auf diese Weise tastet der Markierungskopf 42 mit dem Laserstrahl LB den Röntgenfilm 12 ab, während der Laserstrahl LB nach Maßgabe eines Markierungsmusters MP ein- und ausgeschaltet wird.
Dabei ist gemäß 3 an dem Markierungskopf 42 die Abtastrichtung des Laserstrahls LB, der von dem Strahldeflektor 46 abgelenkt wird, die Hauptabtastrichtung, die Transportrichtung des Röntgenfilms 12 (Pfeilrichtung in 3) ist die Nebenabtastrichtung. Weil der Markierungskopf 42 den Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 12 aufstrahlt, während dieser abtastend geführt wird, wird auf dem Röntgenfilm 12 das Markierungsmuster MP (hier in Form von Buchstaben des Alphabets) gebildet.
Wie in den 3, 4A und 4B gezeigt ist, kann das Markierungsmuster MP unter Verwendung von Zeichen, Symbolen und dergleichen gebildet werden, welche ihrerseits aus vorbestimmten Punkteanordnungen gebildet werden, wobei beispielsweise ein Zeichen aus 5 × 5 Punkten oder dergleichen besteht. Wie in 4B gezeigt ist, kann beispielsweise das Markierungsmuster MP durch eine beliebige Struktur gebildet werden, beispielsweise so, dass eine Mehrzahl von Zeichen, Ziffern und Symbolen und dergleichen durch Punkteanordnungen erzeugt werden.
Wie in den 3 und 4A gezeigt ist, lassen sich die Markierungsmuster auf beiden Seiten einer Schnittlinie 48 ausbilden, wenn der Röntgenfilm 12 in seiner Längsrichtung geschnitten wird (entlang der gestrichelten Schnittlinie 48), um in die Form von Rollen oder in die Form von Bögen geringer Breite gebracht zu werden, so dass die aufgebrachten Markierungsmuster MP in bezug aufeinander über Kopf angeordnet sind.
Um das sich durch eine solche Punkteanordnung darstellende Markierungsmuster MP mit hoher Qualität auszubilden, müssen die Durchmesser der einzelnen Punkte im wesentlichen konstant sein (zum Beispiel 100 μm), und der Laserstrahl LB muss in einem Zustand aufgestrahlt werden, in welchem die Transportgeschwindigkeit des Röntgenfilms im wesentlichen konstant gehalten ist.
Wie in den 1 bis 3 zu sehen ist, liegt an der Markierungseinrichtung 10 der Markierungskopf 42 dem Röntgenfilm 12 an einer Stelle gegenüber, in der der Röntgenfilm 12 etwas von der Umfangsfläche der Druckrolle 24 abgerückt ist, wenn der Röntgenfilm 12 über die Druckrolle 24 geführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, zu verhindern, dass der Laserstrahl LB, der über den Röntgenfilm 12 streicht, durch Aufheizen Schmutz, Staub und dergleichen an der Umfangsfläche der Druckrolle 24 haften lässt, so dass eine Schleierbildung an dem Röntgenfilm 12 unterbleibt.
Man beachte, dass zu diesem Zeitpunkt aufgrund einer konstanten Spannung, die durch die Saugtrommel 32 oder dergleichen auf den Röntgenfilm 12 aufgebracht wird, die Möglichkeit besteht, zuverlässig zu verhindern, dass sich der Abstand von dem Röntgenfilm 12 bis zu dem Markierungskopf 42 ändert.
Wie in 5A zu sehen ist, wird durch das Aufstrahlen des Laserstrahls LB auf die Oberflächenschicht 16 des Röntgenfilms 12 ein Punkt 16A in einer Form ausgebildet, die in bezug auf die Oberflächenschicht 16 konvex ist. Dabei entsteht an dem Röntgenfilm 12 im Zuge des Schmelzens durch die von dem Laserstrahl LB übernommene Wärme ein Hohlraum 16B innerhalb der Oberflächenschicht 16. An dem Markierungskopf 42 ist die Brennweiten-Stelle des Laserstrahls LB derart eingestellt, dass das Schmelzen im Inneren der Oberflächenschicht 16 stattfindet.
An dem Röntgenfilm 12 kommt es durch die Ausbildung des Hohlraums 16B innerhalb der Oberflächenschicht 16 zu einer unregelmäßigen Lichtreflexion an der Grenzschicht des Hohlraums 16B (an der Innenwandfläche des Hohlraums 16B), so dass die sichtbare Wahrnehmung als Punkt 16A möglich ist.
Wenn nun eine Überstandshöhe H des Punkts 16A in bezug auf die Oberseite der Oberfläche 16 einen Wert von 10 μm oder mehr hat und ein Außendurchmesser D des Punkts 16A einen Wert von 100 μm hat, wird eine gute Sichtbarkeit erreicht.
An dem lichtempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterial ist nämlich die Durchlässigkeit an der Oberflächenschicht 16 groß. Aufgrund des in der Oberflächenschicht 16 entstehenden Hohlraums 16B allerdings nimmt die unregelmäßige Lichtreflexion an der Grenzschicht am Umfang des Hohlraums 16B zu, so dass eine visuelle Wahrnehmbarkeit des Punkts 16A möglich ist. Durch die Überstandshöhe H des Punkts 16A von 10 μm oder mehr und die Größe (Außendurchmesser D) des Punkts 16A von mehr als 100 μm wird dabei eine gute Sichtbarkeit erreicht.
Der Röntgenfilm 12 wird dadurch einer Entwicklungsverarbeitung unterzogen, dass er ohne den Einsatz flüssiger Bearbeitungsmittel wie beispielsweise einer Entwicklerflüssigkeit oder dergleichen erhitzt wird. Selbst wenn daher die Hohlräume 16B im Inneren der Oberflächenschicht 16 entstehen, wird bei der Entwicklung die Oberflächenschicht 16 nicht von der Basisschicht 14 aufgrund der vorhandenen Hohlräume 16B abgeschält. Mit dem Punkt 16A erreicht man also eine gute Sichtbarkeit nicht nur in einem Zustand, in welchem der Röntgenfilm 12 noch nicht entwickelt ist, sondern auch im entwickelten Zustand des Röntgenfilms 12.
Wie in 5B zu sehen ist, schreitet am Röntgenfilm 12 im Verlauf der Zeit, innerhalb der der Laserstrahl LB lange Zeit aufgestrahlt wird und die aus dem Laserstrahl LB entnommene Wärme größer als benötigt wird, das Schmelzen der Oberflächenschicht 16 voran, und in der Oberseite des Hohlraums 16B entsteht ein Öffnungsbereich 16C, durch den die Basisschicht 14 freigelegt wird.
Wenn das Schmelzen der Oberflächenschicht 16 voranschreitet und der Hohlraum 16B anschwillt, wird auch die Überstandshöhe H des Punkts 16A größer. Aufgrund des weiter schreitenden Schmelzens der Oberflächenschicht 16 schmilzt auch die Oberflächenschicht 16 im oberen Bereich des Hohlraums 16B, so dass es zu dem Öffnungsbereich 16C kommt. Durch das noch weitergehende Schmelzen der Oberflächenschicht 16 schmilzt auch der Umfang des Öffnungsbereichs 16C, so dass die wesentliche Überstandshöhe H des Punkts 16A hingegen geringer wird.
Wenn der Öffnungsbereich 16C klein ist, kommt es zu eine unregelmäßigen Lichtreflexion aufgrund der Grenzschicht am Umfang, wodurch die Sichtbarkeit des Punkts 16A erreicht wird. Wenn allerdings der Öffnungsbereich 16C groß wird, ist die visuelle Wahrnehmung des Punkts 16A schwierig, bedingt durch die gute Durchlässigkeit der Oberflächenschicht 16.
Wenn nämlich die Basisschicht 14 durch den Öffnungsbereich 16A frei liegt, ist es schwierig, zwischen der Basisschicht 14, die durch den Öffnungsbereich 16C frei liegt, und der Oberflächenschicht 16 am Umfang des Öffnungsbereichs 16C zu unterscheiden. Deshalb ist die sichtbare Wahrnehmung als durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB gebildeter Punkt 16A schwierig.
In dem Röntgenfilm 12 nimmt aufgrund der länger werdenden Belichtungszeit die von der Oberflächenschicht 16 aus dem Laserstrahl LB übernommene Wärme zu. Wenn außerdem die Wellenlänge des Laserstrahls LB im Band von 9 μm liegt, beispielsweise 9,2 μm; 9,6 μm; 9,8 μm beträgt, so ist die auf die Oberflächenschicht 16 des Röntgenfilms 12 gelangte Wärme beträchtlich im Vergleich zu dem Fall, dass die Wellenlänge des Laserstrahls LB im 10-μm-Band liegt, beispielsweise 10,2 μm oder ähnlich beträgt.
Die Konfiguration und die Sichtbarkeit des an der Oberflächenschicht 16 des Röntgenfilms 12 gebildeten Punkts 16A variieren abhängig von der Wellenlänge und der Belichtungszeit mit dem Laserstrahl LB.
An der Markierungseinrichtung 10 wird durch Steuern der Belichtungszeit des Laserstrahls LB in passender Weise entsprechend der Schwingungswellenlänge des Laseroszillators 44 die Überstandshöhe H des Punkts 16A zu 10 μm oder mehr gemacht und auf 50 μm oder weniger gehalten. Auf diese Weise werden innerhalb der Oberflächenschicht 16 des Röntgenfilms 12 passende Hohlräume 16B gebildet, und es wird das Markierungsmuster MP durch die Punkte 16A oder eine Punkteanordnung 16H mit hoher Sichtbarkeit gebildet.
In der Markierungseinrichtung 10 mit diesem Aufbau wird das Abziehen des Röntgenfilms 12 von dem Wickelkern 18 gestartet, und der Transport des Röntgenfilms 12 sowie dessen Aufwickeln auf den Wickelkern 34 wird begonnen in Abhängigkeit des von der Aufnahmesteuereinrichtung 36 ausgegebenen Treibersignals.
Weil die Saugtrommel 32 von der Aufnahmesteuereinrichtung 36 derart gesteuert wird, dass das Ansaugen von Luft während der Drehung beginnt, saugt die Saugtrommel 32 den Röntgenfilm 12 an und hält ihn, während der Film um die Umfangsfläche der Trommel geschlungen ist. Auf diese Weise wird der Röntgenfilm 12 beim Abziehen zwischen die kleinen Walzen 28 und 30 mit vorbestimmter Lineargeschwindigkeit geführt. Dabei bringt die Saugtrommel 32 auf den Röntgenfilm 12 mit ihrem Eigengewicht oder in Form einer Spannkraft durch eine Spanneinrichtung eine vorbestimmte Spannung auf.
Auf diese Weise ist die Drehgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) der Saugtrommel 32 die Lineargeschwindigkeit als Referenzgröße für das Transportsystem des Röntgenfilms 12. Die Lineargeschwindigkeit des Röntgenfilms 12 an der Druckwalze 24 stimmt überein mit der Umfangsgeschwindigkeit der Saugtrommel 32.
Das Lasersteuergerät 40 detektiert den Drehzustand der Saugtrommel 32 mit Hilfe des Drehkodierers 38.
Wenn ein dem Markierungsmuster MP, welches auf den Röntgenfilm 12 aufzuzeichnen ist, entsprechendes Mustersignal von der Aufnahmesteuerung 36 in das Lasersteuergerät 40 eingegeben wird, überwacht dieses den Transporthub des Röntgenfilms 12 anhand des von dem Drehkodierer 38 ausgegebenen Impulssignals. Wenn zum Beispiel der Transporthub des Röntgenfilms 12 einen Längenwert erreicht, der vorab eingestellt wurde, so gibt das Lasersteuergerät 40 ein Treibersignal an den Laseroszillator (CO₂-Laser) 44 und gibt ein Ablenksignal an den Strahlablenker 46 auf der Grundlage des Mustersignals.
Auf diese Weise wird der von dem Laseroszillator 44 emittierte Laserstrahl LB aktiviert, während er abtastend über den über die Druckwalze 24 gezogenen Röntgenfilm 12 geführt wird. Das Markierungsmuster MP, welches in Form von Punkten ausgebildet ist und dem Mustersignal entspricht, wird auf dem Röntgenfilm 12 erzeugt.
Weil der Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 12 aufgestrahlt wird, schmilzt die Oberflächenschicht 16. Dieser Vorgang des Schmelzens der Oberflächenschicht 16 bewirkt die Bildung des Hohlraums 16B im Inneren der Oberflächenschicht 16, wodurch die Oberflächenschicht 16 konvex wird und der Punkt 16A entsteht. Durch das Aufstrahlen des Laserstrahls LB entsteht der domförmige Punkt 16A an der Oberflächenschicht 16 des Röntgenfilms 12.
Zu dieser Zeit wird die Belichtungszeit des Laserstrahls LB, der von dem Markierungskopf 42 auf die Oberfläche des Röntgenfilms 12 emittiert wird, in passender Weise abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls LB (der Schwingungswellenlänge des La seroszillators 44) und der Ausgangsleistung des Laseroszillators 44 so gesteuert, dass eine Belichtungszeit vom Beginn der Aufstrahlung des Laserstrahls LB bis zum Ende der Aufstrahlung reicht. Auf diese Weise beträgt die Überstandshöhe H des Punkts 16A 10 μm oder mehr, vorzugsweise 50 μm oder weniger, und während der obere Bereich des Punkts 16A ohne Entstehung einer großen Öffnung 16C schmilzt, entsteht im Inneren der Oberflächenschicht 16 ein passender Hohlraum 16B.
Auf diese Weise kann der Punkt 16A erzeugt und gleichzeitig verhindert werden, dass sich ein großer Öffnungsbereich 16C im oberen Bereich des Punkts 16A ausbildet, wodurch verhindert wird, dass die Basisschicht 14 stark freigelegt wird.
Weil der Hohlraum 16B im Inneren des Punkts 16A auf diese Weise erzeugt wird, kommt es zu einer unregelmäßigen Lichtreflexion. Der Punkt 16A wird daher mit hoher Sichtbarkeit auf dem Röntgenfilm 12 ungeachtet der Dichten der Basisschicht 14 und der Oberflächenschicht 16 und außerdem ungeachtet der Durchlässigkeit der Oberflächenschicht 16 erzeugt.
Versuchsbeispiele
Hier sind Versuchsbeispiele für die Auswertung der Sichtbarkeit des Punkts 16A für den Zeitpunkt dargestellt, zu dem Energie zur Ausbildung eines korrekten Punkts dadurch aufgebracht wurde, dass die Beleuchtungszeit des Laserstrahls LB aus dem Laseroszillator bei verschiedenen Ausgangsleistungen gesteuert wurde.
6 zeigt den Grundaufbau einer Testvorrichtung 50, die eine Markierung mit Hilfe des Laseroszillators 44 in Form eines CO₂-Lasers ausführt.
Weil bei diesem Versuch keine Notwendigkeit besteht, den Laserstrahl LB abtastend in dem Testgerät 50 zu führen, befindet sich am Emissionsende des Laseroszillators 44, der von dem Lasersteuergerät 40 angesteuert wird, eine Sammellinse 54. Der Laserstrahl LB wird auf eine Probe 56 des Röntgenfilms 12 aufgestrahlt. Man beachte, dass in dem Test gerät 50 der Strahldurchmesser des Laserstrahls LB aus dem Laseroszillator 44 etwa 4 mm beträgt. Die Sammellinse 54 bündelt den Laserstrahl LB, so dass dieser in Form eines Flecks mit einem Fleckdurchmesser von etwa 0,2 mm auf die in einem Abstand von L von 80 mm angeordnete Probe 56 auftrifft.
Weiterhin wird für die Wellenlänge des Laserstrahls LB, der hinsichtlich der Sichtbarkeit ausgewertet werden soll, ein Band von 9 μm von 9,2 μm bis 9,8 μm, außerdem ein Band von 10 μm, speziell 10,2 μm bis 10,8 μm, verwendet. Als Laseroszillator 44 dient ein Oszillator mit einer Schwingungswellenlänge im 9-μm-Band (zum Beispiel 9,6 μm) und ein Laseroszillator mit einer Schwingungswellenlänge im 10-μm-Band (zum Beispiel 10,6 μm).
Außerdem werden als Laseroszillatoren 44 mit diesen Schwingungswellenlängen der Laseroszillator mit einer Ausgangsleistung von 50 W und der Laseroszillator 44 mit einer Ausgangsleistung von 100 W verwendet. Die Sichtbarkeit des auf der Probe 56 gebildeten Punkts 16A wird zu der Zeit bewertet, in der die Aufstrahlzeit für den Laserstrahl LB bei der jeweiligen Schwingungswellenlänge und jeder Ausgangsleistung geändert wird.
Die Versuchsergebnisse des Sichtbarkeits-Bewertungsversuchs sind in 7 und 8 dargestellt. Die Symbole, die die Bewertung der Sichtbarkeit zum Ausdruck bringen, haben folgende Bedeutungen:

: Ein Punkt, bei dem ein geeigneter Hohlraum in der Oberflächenschicht erzeugt wird und der eine extrem gute Sichtbarkeit besitzt,
O: Ein Punkt, in dem ein Hohlraum in der Oberflächenschicht gebildet wird, und der gute Sichtbarkeit in dem Maß aufweist, in welchem die Existenz des Punkts mit einem Blick erfasst werden kann,
Δ: Ein Punkt, in dem ein Teil der Basisschicht (des Substrats) frei liegt, dr aber visuell erkennbar ist
X: Ein Punkt, in dem entweder in der Oberflächenschicht praktisch kein Hohlraum entsteht, oder in welchem die Basisschicht vollständig frei liegt, und dessen Existenz bei Betrachtung nicht erkannt werden kann, und dessen Sichtbarkeit deutlich schlecht ist.

Außerdem erfolgt die Bewertung der Sichtbarkeit, nachdem die Probe 56 mit dem darauf gebildeten Punkt 16A einer Wärmeentwicklungsverarbeitung unterzogen wurde.
Wie in 7 gezeigt ist, kann in dem Fall, dass der Laseroszillator 44 benutzt wird, dessen Ausgangsleistung 100 W bei einer Wellenlänge im 9-μm-Band beträgt, während die Beleuchtungszeit mit dem Laserstrahl LB im Bereich von 25 μs bis 35 μs liegt, der Punkt 16A mit hoher Qualität und extrem guter Sichtbarkeit erzeugt werden.
Wenn außerdem die Beleuchtungszeit für den Laserstrahl LB im Bereich von 20 μs bis 25 μs liegt, was weniger als im vorhergehenden Fall ist, so kann der Punkt 16A mit einer geringen Überstandshöhe H aber guter Sichtbarkeit erhalten werden. Wenn allerdings die Belichtungszeit auf noch weniger beschränkt wird (20 μs oder weniger), wird in der Oberflächenschicht 16 kein Hohlraum gebildet, und es erscheint auch keine Information auf der Oberfläche der Oberflächenschicht 16.
Wenn außerdem die Laserstrahl-Beleuchtungszeit im Bereich von 35 μs bis 50 μs liegt, findet an der Oberflächenschicht 16 im oberen Bereich des Punkts 16A ein Schmelzvorgang statt, und die Basisschicht 14 wird freigelegt. Hierdurch wird die Sichtbarkeit des Punkts 16A verschlechtert. Wenn der Laserstrahl LB mit einer längeren Beleuchtungszeit als 50 μs bestrahlt wird, wird die Oberflächenschicht 16 am Umfang des Öffnungsbereichs 16C vollständig geschmolzen, und der Punkt 16A verschwindet und kann nicht sichtbar wahrgenommen werden.
Wenn der Laseroszillator 44 verwendet wird, der eine Ausgangsleistung von 100 W bei einer Schwingungswellenlänge im 10-μm-Band aufweist, und dabei die Beleuchtungszeit des Laserstrahls LB im Bereich von 40 μs bis 50 μs liegt, erhält man den Punkt 16A mit geringer Überstandshöhe H, jedoch guter Sichtbarkeit. Wenn allerdings die Beleuchtungs zeit 40 μs oder weniger beträgt, so erhält man keinen Hohlraum in der Oberflächenschicht 16 und auch keine Verformung.
Wenn außerdem die Belichtungszeit im Bereich von 50 μs bis 80 μs liegt, schmilzt der obere Bereich des Punkts 16A, und die Basisschicht 14 wird freigelegt. Deshalb verschlechtert sich die Sichtbarkeit des Punkts 16A. Wenn die Belichtungszeit des Laserstrahls LB 80 μs übersteigt, schmilzt die Oberflächenschicht 16 am Umfang des Öffnungsbereichs 16C vollständig, der Punkt 16A verschwindet, und er kann nicht sichtbar wahrgenommen werden.
Wenn hingegen gemäß 8 die Ausgangsleistung auf 50 W gesenkt wird und ein Laserstrahl LB im 9-μm-Band verwendet wird, und wenn die Belichtuhgszeit des Laserstrahls LB im Bereich von 55 μs bis 60 μs liegt, lässt sich der Punkt 16A sichtbar wahrnehmen. Wenn allerdings die Belichtungszeit 55 μs oder weniger beträgt, gibt es entweder eine geringfügig Verformung der Oberflächenschicht 16 (wenn die Belichtungszeit im Bereich von 50 μs bis 55 μs liegt), oder es erfolgt überhaupt keine Verformung der Oberflächenschicht 16 (wenn die Belichtungszeit des Laserstrahls LB 50 μs oder weniger beträgt), und es ist schwierig, den Punkt 16A zu sehen. Wenn außerdem die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB größer als 60 μs ist, wird die Basisschicht 14 in starkem Maß freigelegt, so dass das sichtbare Erkennen des Punkts 16A schwierig ist.
Wenn außerdem der Laserstrahl mit einer Ausgangsleistung von 50 W und einer Schwingungswellenlänge im 10-μm-Band verwendet wird und die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB im Bereich von 90 μs bis 100 μs liegt, ist ein sichtbares Wahrnehmen des Punkts 16A möglich. Wenn allerdings die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB 90 μs oder weniger beträgt, gibt es entweder eine geringfügige Verformung der Oberflächenschicht 16 (wenn die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB im Bereich von 80 μs bis 90 μs liegt), oder es kommt zu keiner Verformung der Oberflächenschicht 16 (wenn die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB 80 μs oder weniger beträgt), und es ist schwierig, den Punkt 16A zu sehen. Wenn außerdem die Belichtungszeit den Wert von 100 μs übersteigt, wird die Basisschicht 14 stark freigelegt, und es ist schwierig, den Punkt 16A zu erkennen.
Auf diese Weise variiert die Sichtbarkeit des auf dem Röntgenfilm 12 erzeugten Punkts 16A abhängig von der Schwingungswellenlänge und der Belichtungszeit mit dem Laserstrahl LB. Hieraus ergibt sich, dass man die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB passend steuert, wodurch der Hohlraum 16C innerhalb der Oberflächenschicht 16 entsteht, während die Überstandshöhe H einen Wert von 10 μm oder mehr und vorzugsweise 50 μm oder weniger erhält. Auf diese Weise lässt sich der Punkt 16A erzeugen, bei dem die Freilegung der Basisschicht 14 unterdrückt wird, und der eine hohe Qualität und hohe Sichtbarkeit besitzt.
Wenn die Überstandshöhe H des Punkts 16A in dem genannten Bereich liegt, ist eine visuelle Erkennung als Punkt 16A auch dann möglich, wenn der obere Teil des Punkts 16A schmilzt und ein Öffnungsbereich 16C entsteht, so dass sich die Basisschicht 14 in einem Zustand befindet, in welchem ein Teil von ihr frei liegt.
Durch Verwendung des Laseroszillators 44 mit einer hohen Ausgangsleistung ist es einfach, den Punkt 16A mit guter Sichtbarkeit zu bilden. Wenn außerdem der Laserstrahl LB mit einer Schwingungswellenlänge im 9-μm-Band verwendet wird, ist es einfacher, in wirksamer Weise den Punkt 16A mit guter Sichtbarkeit zu erzeugen, verglichen mit einem Fall, in dem ein Laserstrahl LB mit einer Wellenlänge im 10-μm-Band verwendet wird.
Selbst in solchen Fällen, in denen Energie auf die Probe 56 aufgebracht wird, mit der ein geeigneter Punkt 16A gebildet werden könnte, wird durch Streckung der Beleuchtungszeit für den Laserstrahl LB ein fortschreitendes Schmelzen der Oberflächenschicht 16 erreicht, was die Sichtbarkeit des Punkts 16A verschlechtert.
Hieraus resultiert nicht nur durch das Steuern des Laserstrahls LB in seiner Belichtungszeit zur Bildung des Punkts 16A sondern auch durch Verwendung des Laserstrahls LB im 9-μm-Band oder durch Verwenden des Laseroszillators 44 mit hoher Ausgangsleistung eine effektivere Ausbildung des Markierungsmusters MP durch den Punkt 16A guter Sichtbarkeit oder durch eine Anordnung von Punkten hoher Sichtbarkeit.
Die obige Ausführungsform soll nicht die Struktur der Erfindung beschränken. Beispielsweise ist bei dieser Ausführungsform die Markierungseinrichtung 10 als Beispiel erläutert. Allerdings ist das erfindungsgemäße Markierungsverfahren nicht hierauf beschränkt, sondern es kann auch bei einer Markierungsvorrichtung mit einer beliebigen Struktur angewendet werden, vorausgesetzt, die Markierungseinrichtung strahlt einen Laserstrahl auf die Oberflächenschicht eines photoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterials auf, um durch einen Punkt oder eine Punkteanordnung ein Markierungsmuster zu erzeugen.
Wie oben erläutert wurde, wird erfindungsgemäß ein Laserstrahl derart aufgestrahlt, dass das Innere der Oberflächenschicht eines photoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterials angeschmolzen wird und ein Hohlraum im Inneren der Oberflächenschicht entsteht, so dass sich die Oberflächenseite der Oberflächenschicht zu einer konvexen Form ausbildet. Auf diese Weise ist es selbst in dem Fall, dass das lichtempfindliche Wärmeentwicklungs-Photomaterial eine Oberflächenschicht hoher Transmittanz aufweist, möglich, den hervorragenden Effekt zu erreichen, dass ein Punkt mit hoher Sichtbarkeit erzeugt werden kann, oder ein Markierungsmuster mit hoher Sichtbarkeit, welches aus dem Punkt oder eine Punkteanordnung gebildet ist.
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren erläutert. Der schematische Aufbau der Markierungseinrichtung 110 dieser Ausführungsform ist in 9 gezeigt.
Während die Markierungseinrichtung 110 einen Röntgenfilm 112, der in Form einer Rolle aufgewickelt ist, transportiert, bestrahlt die Markierungseinrichtung 110 mit dem Laserstrahl LB die Oberfläche des Röntgenfilms 112, um einen Punkt oder eine Punkteanordnung zu erzeugen. Ein Markierungsmuster, das ein Zeichen oder ein Symbol ist, oder ein Zeichenfeld aus mehreren Zeichen und Symbolen und dergleichen, wird hierdurch auf dm Röntgenfilm 112 gebildet.
Der als Photomaterial bei dieser Ausführungsform verwendete Röntgenfilm 110 ist ein Wärmeentwicklungs-Photomaterial für medizinische Zwecke. Wie in 10A zu sehen ist, besitzt der Röntgenfilm 112 eine Mehrschichtstruktur mit einer Basisschicht 114, die als Träger dient und aus PET (Polyethylenterephthalat) besteht, und auf mindestens einer Oberfläche der Basisschicht 114 ist durch Auftragen einer Emulsion einer Emulsionsschicht 116 gebildet.
Wie in 9 gezeigt ist, ist der von der Markierungseinrichtung 110 zu verarbeitende Röntgenfilm 112 in Form einer Rolle 120 ausgebildet; die in Form von Schichten auf einem Wickelkern 118 derart aufgerollt ist, dass zum Beispiel die Emulsionsfläche 116 nach außen weist.
In der Markierungseinrichtung 110 befindet sich ein Paar kleiner Walzen 122, 124 in der Nähe der Stelle, an der die Rolle 120 angeordnet ist. Der von der Rolle 120 abgezogene Röntgenfilm 112 wird zunächst über die kleine Walze 122 gezogen.
Zwischen den kleinen Walzen 122, 124 befindet sich eine Saugtrommel 126. Durch die kleinen Walzen 122, 124 und die Saugtrommel 126 ist ein im wesentlichen U-förmiger Transportweg gebildet, und der Röntgenfilm 112 ist um den Außenumfang der Saugtrommel 126 zwischen den kleinen Walzen 122, 124 derart geschlungen, dass die Emulsionsfläche 116 nach außen weist.
Eine Mehrzahl kleiner Löcher (nicht dargestellt) ist in der Außenumfangsfläche der Saugtrommel 126 ausgebildet. Der um die Außenumfangsfläche der Saugtrommel 126 geführte Röntgenfilm 112 wird durch den Unterdruck an diesen kleinen Löchern angesaugt und gehalten. Außerdem kann an der Markierungseinrichtung 110 die Saugtrommel 126 beispielsweise in 17 nach oben bewegt werden, bedingt durch die Spannkraft einer nicht dargestellten Spanneinrichtung. Auf diese Weise wird in der Markierungseinrichtung 118 auf den Röntgenfilm 112 eine konstante Spannung aufgebracht.
An der Markierungseinrichtung 110 wird die Saugtrommel 126 derart angetrieben, dass sie mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit dreht, dies geschieht mit Hilfe der Antriebskraft von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung.
Auf diese Weise wird der Röntgenfilm 112 transportiert, während er von der Rolle 112 abgezogen wird, und zwar mit einer Lineargeschwindigkeit, die der Drehgeschwindigkeit der Saugtrommel 126 entspricht. Anschließend wird der Film 112 von der kleinen Walze 124 abgeleitet.
In der Nähe der kleinen Walze 124 befindet sich eine Umlenkwalze 28, über die der Röntgenfilm 112 geleitet wird, so dass sich seine Transportrichtung nach oben hin ändert.
Oberhalb der Umlenkwalze 28 befindet sich eine Druckwalze 130. Da der Röntgenfilm 112 über die Druckwalze 130 geführt wird, verläuft er in horizontaler Richtung. Indem eine vorbestimmte Spannung auf den Röntgenfilm 112 ausgeübt wird, wird der Röntgenfilm jetzt stramm über die Umfangsfläche der Druckwalze 130 geführt, wobei die Emulsionsfläche 116 nach außen weist.
An der Markierungseinrichtung 110 befindet sich eine Umlenkwalze 132 auf der horizontalen Seite der Druckwalze 130. Unterhalb der Umlenkwalze 132 befindet sich eine Umkehrwalze 134.
Weil der um die Druckwalze 130 geschlungene und von dieser abgegebene Röntgenfilm 112 um die Umlenkwalze 132 läuft, ändert sich die Richtung des Röntgenfilms 120 nach unten hin. Nach dem Passieren der Umkehrwalze 134 wird der Film 112 auf einen Wickelkern 136 aufgewickelt. Der Film 112 wird dabei derart auf den Wickelkern 136 aufgewickelt, dass beispielsweise die Emulsionsfläche 116 in der gleichen Weise wie bei der Rolle 120 nach außen weist.
Die Aufnahmesteuereinrichtung 138, die den Betrieb steuert, befindet sich in der Markierungseinrichtung 110, sie steuert eine nicht dargestellte Antriebsquelle, damit diese die Saugtrommel 126 und den Wickelkern 136 drehend antreibt.
Auf diese Weise erreicht der Röntgenfilm 112, der von der Rolle 120 abgezogen und dann über die Druckwalze 130 geführt wurde, den Wickelkern 136, auf der der Film 112 schichtenweise aufgenommen wird.
Ein nicht dargestellter Drehkodierer befindet sich an der Saugtrommel 126. Die Drehwelle des Drehkodierers dreht sich im Verein mit der Saugtrommel 126 und gibt ein dem Drehwinkel der Saugtrommel 126 entsprechendes Impulssignal ab. Durch Messen dieses Impulssignals an der Aufnahmesteuereinrichtung 138 ist ein Erfassen der Transportgeschwindigkeit und des Transporthubs des Röntgenfilms 112 möglich.
Die Markierungseinrichtung 112 ist mit einem Markierungskopf 140 und einem Lasersteuergerät 142, das den Betrieb des Markierungskopfs 140 steuert, ausgestattet.
Das von dem Drehkodierer abgegebene Impulssignal entspricht der Drehung der Saugtrommel 126 und wird in das Lasersteuergerät 142 eingegeben, das den Betrieb des Markierungskopfs 140 steuert, während es die Transportgeschwindigkeit und den Transporthub des Röntgenfilms 120 auf der Grundlage dieses Impulssignals überwacht.
Wie in den 9 und 11 gezeigt ist, befinden sich eine Laserröhre 144 als Laseroszillatoreinrichtung und ein Strahldeflektor (Strahlablenker) 146, der als Strahlablenkeinrichtung fungiert, innerhalb des Markierungskopfs 140, der außerdem mit einem Objektivtubus 148 ausgestattet ist, der eine nicht dargestellte Sammellinse oder dergleichen enthält.
Die Laserröhre 144 ist hier bei dieser Ausführungsform ein CO₂-Laser. Die Röhre 144 emittiert den Laserstrahl LB mit einer konstanten Wellenlänge auf der Grundlage eines von dem Lasersteuergerät 142 kommenden Treibersignals. Der Strahldeflektor 146 ist zum Beispiel mit einem AOD (akustooptischen Bauelement) ausgestattet. Anhand eines von dem Lasersteuergerät 142 eingegebenen Ablenksignals emittiert der Strahldeflektor 146 den von der Laserröhre 144 emittierten Laserstrahl LB in Richtung auf den über die Druckwalze 130 geführten Röntgenfilm 112, während der Laserstrahl LB in Querrichtung des Röntgenfilms 112 abgelenkt wird.
Der Laserstrahl LB wird von dem Objektivtubus 148 gebündelt und bestrahlt dann mit einem vorbestimmten Fleckdurchmesser den Röntgenfilm 112.
An dem Röntgenfilm 112 wird eine große Anzahl winziger Luftbläschen während des Schmelzens und des Anschwitzens der Emulsionsschicht 116 aufgrund der Beleuchtung mit dem Laserstrahl LB erzeugt. An dem Röntgenfilm 112 kommt es aufgrund der großen Anzahl entstandener Luftbläschen zu einer unregelmäßigen Reflexion des Lichts an den Grenzschichten zwischen den Luftbläschen, und es entsteht ein wahrnehmbarer Punkt, unabhängig davon, ob der Röntgenfilm 112 entwickelt ist oder nicht, und unabhängig von dem Dichtegrad.
An der Markierungseinrichtung 110 werden Zeichen oder Symbole durch Anordnung dieser Punkte erzeugt. Darüber hinaus wird ein Feld von Zeichen, in welchem diese Zeichen oder Symbole in vorbestimmten Abständen aufgereiht sind, als Markierungsmuster MP an dem Röntgenfilm 112 erzeugt.
Das Lasersteuergerät 142 gibt ein Treibersignal an die Laserröhre 144. In dem Zustand, in welchem die Laserröhre 144 angesteuert wird, wird ein Mustersignal, das dem Markierungsmuster MP entspricht, welches an dem Röntgenfilm 112 erzeugt werden soll, beispielsweise von der Aufnahmesteuereinrichtung 138 eingegeben. Das Steuergerät 142 gibt ein Ablenksignal an den Strahldeflektor 146 in Abhängigkeit dieses Mustersignals.
Auf diese Weise wird der Laserstrahl LB abtastend geführt nach Maßgabe des zu erzeugenden Markierungsmusters MP und streicht über den Röntgenfilm 112, der um die Druckwalze 130 geschlungen ist.
Dabei überwacht das Lasersteuergerät 142 den Transporthub des Röntgenfilms 112 auf der Grundlage des von dem an der Saugtrommel 126 befindlichen Drehkodierer ausgegebenen Impulssignals. Jedes Mal, wenn der Transporthub einen vorbestimmten Wert erreicht, gibt das Steuergerät 142 das Ablenksignal an den Strahldeflektor 146.
Auf diese Weise wird an der Markierungseinrichtung 110 in vorbestimmten Intervallen auf dem Röntgenfilm 112 das Markierungsmuster erzeugt. An der Markierungseinrichtung 110 wird, wie 10B zeigt, durch Aufstrahlen des Laserstrahls LB mit der Transportrichtung des Röntgenfilms 112 (Pfeilrichtung A in 10B) als Nebenabtastrichtung und Abtastrichtung des Laserstrahls LB als Hauptabtastrichtung das Markierungsmuster MP in Form von Punkten erzeugt. 10B zeigt als Beispiel das Markierungsmuster MP, welches durch Buchstaben des Alphabets in einer Punkteanordnung von 5 × 5 Punkten gebildet ist.
Wenn der Röntgenfilm 112 im Mittelbereich in Querrichtung zu schneiden (zu schlitzen) ist, so wird das Markierungsmuster MP auf beiden Seiten einer Schlitzlinie 150 (siehe 10B und 11) erzeugt, bei der es sich um die Stelle für den Schlitzvorgang handelt. Dabei lässt sich das Markierungsmuster MP erzeugen, welches in bezug auf der jeweiligen Seite der Schlitzlinie 112 auf dem Kopf stehend angeordnet ist.
Wenn das Markierungsmuster MP mit hoher Sichtbarkeit auf dem Röntgenfilm 112 erzeugt wird, muss die Sichtbarkeit der einzelnen Punkte gut sein. Die Belichtungszeit des Laserstrahls LB zur Erzeugung dieser Punkte ist zum Beispiel ein Wert im Bereich von 1 μs bis 15 μs, wenn die Schwingungswellenlänge der Laserröhre 144 (die Wellenlänge des Laserstrahls LB) im 9-μm-Band liegt (zum Beispiel 9,3 μm; 9,6 μm oder dergleichen beträgt). Wenn die Schwingungswellenlänge der Laserröhre 144 im 10-μm-Band liegt (beispielsweise 10,6 μm beträgt), lässt sich die Belichtungszeit für den Laserstrahl LB so wählen, dass sie zum Beispiel im Bereich von 5 μs bis 18 μs liegt.
Als Punktdurchmesser wird häufig ein Wert von 0,18 mm oder darüber gewählt. Ein Wert von 0,2 mm oder mehr kann ebenfalls gewählt werden. An dem Markierungskopf 140 beträgt, um einen derartigen Punktdurchmesser zu erreichen, der Fleckdurchmesser des auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlten Laserstrahls LB etwa 0,2 mm oder mehr.
Die Sichtbarkeit des Markierungsmusters MP wird nicht nur durch den Punktdurchmesser beeinflusst, sondern auch durch den Punktabstand als Mittenabstand zwischen den Punkten. Um das Markierungsmuster MP mit hoher Sichtbarkeit zu erzeugen, beträgt an der Markierungseinrichtung 110 der Wert P/D, das ist das Verhältnis eines Punkte-Mittenabstands P in bezug auf einen Punktdurchmesser D, 1,5 oder weniger.
An der Markierungseinrichtung 110 wird, bevor der Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird, die Laserröhre 144 betrieben und der Transport des Röntgenfilms 112 mit einem entsprechenden zeitlichen Verlauf gestartet. Jedes Mal, wenn der Transporthub des Röntgenfilms 112 einen vorbestimmten Wert erreicht, wird an den Strahldeflektor 146 das Ablenksignal entsprechend dem Mustersignal für das Markierungsmuster MP ausgegeben. Hierdurch bestrahlt der Laserstrahl LB den Röntgenfilm 112.
12 zeigt ein Beispiel für Schwankungen im Ausgangssignal des von der Laserröhre 144 abgegebenen Laserstrahls LB. Die Laserröhre 144 in dem Markierungskopf 140 startet mit der Emission des Laserstrahls LB aufgrund der Eingabe des Treibersignals in die Laserröhre 144.
Dabei beginnt unmittelbar im Anschluss an die Ansteuerung der Laserröhre 144 diese mit der Abgabe eines Ausgangs-Spitzenwerts (Peaks) des Laserstrahls LB. Im Verlauf der Zeit nimmt die Ausgangsleistung ab, und es kommt zu einem Zustand, in welchem eine Dauer-Ausgangsleistung Pa geliefert wird. Man beachte, dass bei dieser Ausführungsform dieser Dauer-Ausgabezustand der Laserröhre 144 ein Zustand ist, in welchem Fluktuationen im Ausgangssignal des Laserstrahls LB kleiner als ±3% des Dauerwerts Pa sind.
Wenn die Belichtungszeit des Laserstrahls LB derart eingestellt ist, dass durch Aufstrahlen des Laserstrahls LB in dessen Dauer-Abgabezustand ein geeigneter Punkt entsteht, und dabei die Ausgangsleistung des Laserstrahls LB groß ist, so wird an die Emulsions schicht 116 des Röntgenfilms 112 mehr Energie geliefert, als nötig ist, wodurch die Sichtbarkeit des Films schlechter wird.
An dem Röntgenfilm 112 schreitet bei zu hoher Ausgangsleistung des Laserstrahls LB das Anschmelzen und Schwitzen der Emulsionsschicht 116 derart fort, dass schließlich die Basisschicht 114 frei liegt und dadurch die Sichtbarkeit des Punkts schlechter wird.
Eine solche Beeinträchtigung der Sichtbarkeit des Punkts bewirkt, dass an dem Zeichen oder Symbol, das durch diese Punkteanordnung erzeugt wird, eine Verschlechterung der Sichtbarkeit stattfindet, beispielsweise durch einen fehlenden Punkt, was letztendlich die Qualität des Endprodukts beeinträchtigt.
Im Zustand der stabilen Ausgangsleistung ist gemäß 13A der auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlte Laserstrahl LB ein Gaußscher Strahl mit einer Gauß-Verteilung, wobei die Intensität des Strahls in der Strahlmitte einen Spitzenwert hat (strichpunktierte Linie in 13A). In diesem Gauß-Strahl entspricht eine Linie (die gestrichelte Linie in 13A), an der die Intensität etwa 86,5% kleiner als der Spitzenwert ist, der Strahldurchmesser. Der Punkt wird an dem Röntgenfilm 112 abhängig von diesem Strahldurchmesser erzeugt.
In einem Zustand hingegen, in dem die Ausgangsleistung unmittelbar nach Beginn der Ansteuerung der Laserröhre 144 instabil ist, kann die Verteilung der Intensität des Laserstrahls LB anstatt einer Gauß-Verteilung einer Verteilung entsprechen, bei der beispielsweise mehrere Intensitätspeaks vorhanden sind, wie dies in 13B gezeigt ist. in den 13A und 13B entspricht die horizontale Achse der Richtung des Strahldurchmessers.
Wenn der Laserstrahl LB mit einer solchen Intensitätsverteilung auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird, wird nicht die passende Anzahl von Punkten an den geeigneten Stellen erzeugt.
Wenn daher beispielsweise ein Versuch unternommen wird, ein Zeichenfeld zu erzeugen, wie dies in 13C als Markierungsmuster MP auf dem Röntgenfilm 112 gezeigt ist, so gibt es gemäß 13D Fälle, in denen mehrere Punkte an Stellen erzeugt werden, die von den Stellen abweichen, an denen die Punkte eigentlich gebildet werden sollten.
Um einer solchen Qualitätsbeeinträchtigung der Punkte vorzubeugen, wird an der Markierungseinrichtung 110 vor der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 die Ansteuerung der Laserröhre 144 des Markierungskopfs 140, das heißt das Schwingen des Laserstrahls LB, gestartet. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne, in der die Ausgangsleistung der Laserröhre 144 stabil werden kann, wird der Röntgenfilm 112 der Bearbeitung unterzogen. Der Transport des Röntgenfilms 112 wird gestartet, wenn der Transport des Röntgenfilms 112 angehalten ist und die Bearbeitung des Röntgenfilms 112 unterbrochen oder abgeschlossen wird, wird der Betrieb der Laserröhre 144 nicht eher angehalten, bis eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist.
In der Markierungseinrichtung 110 beginnt nun die Zeitspanne, nachdem die Schwingung des Laserstrahls LB seitens der Laserröhre 144 gestartet wurde, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Transport des Röntgenfilms 112 begonnen wird, eingestellt auf der Grundlage der Zeitspanne, bis zu der das Ausgangssignal der Laserröhre 144 stabil wird.
In der Markierungseinrichtung 110 wird die Zeitspanne vom Zeitpunkt des Starts der Ansteuerung der Laserröhre 144 bis zum Zeitpunkt, zu dem der Transport des Röntgenfilms 112 gestartet wird, beispielsweise auf eine Zeitspanne T₀ eingestellt, die einen Spielraum von etwa 10% in bezug auf die Zeitspanne nach dem Beginn des Schwingens des Laserstrahls LB an der Laserröhre 144 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Ausgangssignal der Laserröhre 144 seinen Dauerzustand erreicht und stabil ist, aufweist.
Auf diese Weise ist in der Markierungseinrichtung 110, wenn das Markierungsmuster MP während des Transports des Röntgenfilms 112 erzeugt wird, die Ausgabe des Laserstrahls LB auf den Röntgenfilm 112 in einem stabilen Zustand.
Wenn außerdem der Transport des Röntgenfilms 112 angehalten wird, wird der Betrieb der Laserröhre 144 während einer Zeitspanne nicht angehalten, die noch mehr Spielraum gegenüber der Zeitspanne T₀ aufweist. Auf diese Weise wird nach beispielsweise einem Austausch der Rolle 120 oder dergleichen die Möglichkeit erhalten, unmittelbar im Anschluss an diesen Vorgang mit der Weiterbearbeitung des Röntgenfilms 112 fortzufahren.
Wie in 14 gezeigt ist, ist ein Dämpfungsglied 152, das die Energie des Laserstrahls LB innerhalb des Objektivtubus 148 absorbiert, an dem Markierungskopf 140 vorgesehen. Während der Zeit, in welcher der Laserstrahl LB nicht auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird, gibt das Lasersteuergerät 142 an den Strahldeflektor 146 ein solches Ablenksignal, dass der Laserstrahl LB auf das Dämpfungsglied 152 fällt.
Wenn der Betrieb der Laserröhre 144 gestartet wird, gibt das Lasersteuergerät 142 an den Strahldeflektor 146 ein solches Ablenksignal, dass der Laserstrahl LB auf das Dämpfungsglied 152 fällt. Wenn auf dem Röntgenfilm 112 das Markierungsmuster MP zu bilden ist, gibt das Lasersteuergerät 142 ein solches Ablenksignal aus, dass der bis dahin auf das Dämpfungsglied 152 gelangte Laserstrahl LB nun eine vorbestimmte Stelle des Röntgenfilms 112 bestrahlt.
Weil das Lasersteuergerät 142 nun in korrekter Weise das Ablenksignal steuert, wird die Belichtungszeit mit dem Laserstrahl LB so gesteuert, dass auf dem Röntgenfilm 112 ein passender Punkt gebildet werden kann.
Die Laserröhre 144 erzeugt bei der Emission des Laserstrahls LB Wärme. Das Dämpfungsglied 152, auf welches der Laserstrahl LB aufgestrahlt wird, erzeugt durch Absorption von Energie aus dem Laserstrahl LB Wärme.
Damit ist ein allgemeiner Aufbau angebracht, der eine Kühleinrichtung unter Verwendung eines Wasserkühlsystems an dem Markierungskopf 140 und dem Objektivtubus 148 an dem Markierungskopf 140 enthält. Auf diese Weise ist es an der Markierungseinrichtung 110 möglich, Schwankungen des Ausgangssignals im Laserstrahl LB, einen Versatz der Ablenkstelle des Laserstrahls LB und dergleichen zu vermeiden, was üblicherweise bei einem Temperaturanstieg des Markierungskopfs 140 zustande kommt.
Der Strahldeflektor 146 unter Verwendung eines AOD lenkt den Laserstrahl LB nach Maßgabe der als Ablenksignal eingegebenen Ultraschallfrequenz ab. An dem Strahldeflektor 146 wird beispielsweise der Ablenkwinkel in bezug auf eine Mittenfrequenz f₀ nach Maßgabe einer Frequenz f des eingegebenen Ablenksignals geändert. Abhängig von dieser Änderung des Ablenkwinkels wird die Stelle, an der der Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird, in Querrichtung des Röntgenfilms 112, also in der Hauptabtastrichtung, geändert.
15 zeigt eine Zusammenstellung des Ablenkwirkungsgrads des in dem Strahldeflektor 146 eingesetzten AOD in bezug auf die als Ablenksignal eingegebene Frequenz f. An dem Strahldeflektor 146 (dem AOD) gibt es in der Nähe der Mittenfrequenz f₀ wenig Änderungen des Ablenk-Wirkungsgrads, die Frequenz f verläuft im wesentlichen flach. Schwankt die Frequenz f hingegen in bezug auf die Mittenfrequenz f₀ stark, so nimmt der Ablenkwirkungsgrad plötzlich ab.
Diese Abnahme des Ablenk-Wirkungsgrads bewirkt eine Dämpfung des Laserstrahls LB, und es wird schwierig, einen Punkt mit guter Sichtbarkeit zu bilden. Folglich kommt es zu Markierungsdefekten, beispielsweise zu fehlenden Punkten oder dergleichen.
Um dieses Phänomen zu vermeiden, macht in der Nähe der Mittenfrequenz f₀ das Lasersteuergerät 142 Gebrauch von einem Bereich zwischen einer Frequenz fa bis zu einer Frequenz fb, das sind Frequenzen eines Bereichs (in 23 durch eine Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt), in welchem der Ablenkungswirkungsgrad Pe beispielsweise ±10% gegenüber einem durchschnittlichen Ablenkwirkungsgrad Pea einer Zone beträgt, in der es kaum eine Schwankung des Ablenkwirkungsgrads gibt und in der der Ablenkwirkungsgrad im wesentlichen flach verläuft. Außerdem ist die Markierungseinrichtung 140 derart ausgebildet, dass ein im Bereich dieser Frequenzen fa bis fb abgelenkter Laserstrahl LB auf die Zone des Röntgenfilms 112 aufgestrahlt wird, in der das Markierungsmuster MP erzeugt werden soll.
Auf diese Weise ist es an der Markierungseinrichtung 110 möglich, gleichförmige Punkte an dem Röntgenfilm 112 zu erzeugen. Man beachte, dass die Ablenkung des Laserstrahls LB häufig mit einem Ablenkwirkungsgrad Pe im Bereich von ±10% bezüglich des durchschnittlichen Ablenkwirkungsgrads Pea durchgeführt wird. Ein Bereich von ±10% bis –30% bezüglich des mittleren Ablenkwirkungsgrads Pea kann als aktuelle Zone für den Ablenkwirkungsgrad Pe bei der Durchführung einer Lasermarkierung genutzt werden. Daher reicht es aus, Einstellungen insoweit zumindest vorzunehmen, als die Ablenkung des Laserstrahls LB in diesem Bereich des Ablenkwirkungsgrads Pe stattfindet.
In der Markierungseinrichtung 110 mit diesem Aufbau wird das Markierungsmuster MP unter Verwendung des auf dem Mustersignal basierenden Ablenksignals erzeugt. Deshalb lässt sich das auf dem Röntgenfilm 112 erzeugte Markierungsmuster MP leicht ändern, indem man das Mustersignal ändert.
An der Markierungseinrichtung 110 wird das Markierungsmuster MP erzeugt durch Anordnen von Punkten, die durch den Laserstrahl LB erzeugt werden, der auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird. Ein Mustersignal, welches dem Markierungsmuster MP entspricht, das auf den Röntgenfilm 112 aufgezeichnet werden soll, wird an das Lasersteuergerät 142 gegeben. Auf diese Weise können beliebige Zeichen oder Symbole oder dergleichen als Markierungsmuster MP erzeugt werden, und ein Teil des Markierungsmusters MP oder das gesamte Markierungsmuster, welches auf dem Röntgenfilm 112 zu erzeugen ist, lässt sich leicht abändern.
Im folgenden wird das Markieren eines Röntgenfilms 112 mit Hilfe einer Markierungseinrichtung 110 gemäß dem Betrieb dieser Ausführungsform erläutert.
16 zeigt eine Zusammenschau der Verarbeitung zur Zeit der Ausführung der Markierungsbearbeitung (Werkstückbearbeitung) an dem Röntgenfilm 112 in der Markierungseinrichtung 110.
In der Markierungseinrichtung 110 wird eine Bearbeitungs-Startanforderung eingegeben, beispielsweise zum Markieren des Röntgenfilms 112, veranlasst von einem Fertigungssteuergerät höherer Ordnung oder dergleichen, oder in Form einer Schalterbetätigung, bei der der Schalter in einen Zustand gebracht wird, in der die Rolle 120 geladen wird, oder dergleichen. Auf diese Weise ist die Abfrage im Anfangsschritt 200 der 16 bejahend, und es beginnt die Markierungsbearbeitung des Röntgenfilms 112.
Wegen der bejahenden Antwort im Schritt 200 geht die Routine zum Schritt 202, so dass zunächst die an der Markierungseinrichtung 110 vorgesehene Aufnahmesteuereinrichtung 138 an das Lasersteuergerät 142 ein Startsignal für ein Schwingungsausgangssignal der Laserröhre 144 gibt.
17 zeigt eine Zusammenschau der Markierungsbearbeitung mit dem Markierungskopf 140 in dem Lasersteuergerät 142.
In diesem Flussdiagramm wird im Anfangsschritt 220 bestätigt, ob ein Schwingungs-Startsignal seitens der Aufnahmesteuereinrichtung 138 eingegeben wurde oder nicht. Die Abfrage im Schritt 220 dieses Flussdiagramms ist bejahend, weil die Aufnahmesteuereinrichtung 138 ein Schwingungs-Startsignal an das Lasersteuergerät 142 in dem oben erwähnten Schritt 202 in 16 gibt.
Auf diese Weise bewegt sich die Routine zu einem Schritt 222, in welchem ein Treibersignal an den Laseroszillator 144 ausgegeben wird und der Laserstrahl LB des Laseroszillators 144 anzuschwingen beginnt. Zu diesem Zeitpunkt gibt das Lasersteuergerät 142 an den Strahldeflektor 146 ein Ablenksignal aus, so dass der Laserstrahl LB auf das Dämpfungsglied 152 in dem Objektivtubus 148 aufgestrahlt wird.
Im anschließenden Schritt 224 wird bestätigt, ob die Zeit nach dem Start des Schwingens des Laserstrahls LB aus dem Laseroszillator 144 die voreingestellte Zeit T₀ erreicht hat oder nicht. Wurde die Zeit T₀ erreicht und ist die Abfrage im Schritt 224 bejahend, so geht die Routine zum Schritt 226, bei dem das Bearbeitungs-Startsignal an die Aufnahmesteuereinrichtung 138 ausgegeben wird.
Die Zeit T₀ ist zu diesem Zeitpunkt diejenige Zeitspanne, die verstreicht, bis das Ausgangssignal in Form des Laserstrahls LB aus der Laserröhre 144 einen stabilen Zustand erreicht hat. Daran anschließend gibt das Lasersteuergerät 142 das Verarbeitungs-Startsignal an die Aufnahmesteuereinrichtung 138, wenn der ausgegebene Laserstrahl LB stabil geworden ist.
Wie in 16 gezeigt ist, wird, wenn die Aufnahmesteuereinrichtung 138 das Schwingungs-Startsignal im Schritt 202 ausgibt, im nachfolgenden Schritt 204 bestätigt, ob ein Verarbeitungsstart-Möglich-Signal eingegeben wurde. Wenn das Lasersteuergerät 142 ein Signal ausgibt, welches zum Ausdruck bringt, dass es möglich ist, die Bearbeitung zu starten (Schritt 224 in 17), so ist das Ergebnis der Abfrage im Schritt 204 bejahend, und die Routine geht weiter zum nächsten Schritt 206, in welchem durch Starten des Drehantriebs der Saugtrommel 126 oder dergleichen der Transport des Röntgenfilms 112 in Gang gesetzt wird, während der Röntgenfilm 112 von der Rolle 120 abgezogen wird.
Wie in 18 gezeigt ist, ist an der Markierungsvorrichtung 110, weil die nach dem Beginn des Schwingens des Laserstrahls LB aus der Laserröhre 144 anschließende Zeitspanne T₀ verstrichen ist, das Markieren des Röntgenfilms 112 möglich. Zu dieser Zeit wird der Transport für die Bearbeitung des Röntgenfilms 112 gestartet.
Wie in 17 gezeigt ist, geht, wenn das Verarbeitungsstart-Möglich-Signal an das Lasersteuergerät 142 ausgegeben wird, die Routine zum Schritt 228, in welchem ein Markierungsbearbeitung durchgeführt wird.
Diese Markierungsverarbeitung erfolgt bei gleichzeitiger Überwachung der Transportgeschwindigkeit, des Transporthubs und dergleichen des Röntgenfilms anhand des Ausgangssignals des nicht dargestellten Drehkodierers an der Saugtrommel 126. Wenn die Aufnahmesteuereinrichtung 138 den Transport des Röntgenfilms 112 startet, wird der Laserstrahl LB bei jedem abgelaufenen Transporthub des Röntgenfilms 112 auf diesen aufgestrahlt, so dass das Markierungsmuster MP in vorbestimmten Intervallen auf dem Röntgenfilm 112 erzeugt wird.
Wie in 19A gezeigt ist, befindet sich die Laserröhre 144 an dem Markierungskopf 140 in einem Zustand, in welchem ein kontinuierliches Erzeugen des Laserstrahls LB erfolgt. Auf diese Weise wird der Laserstrahl LB in einem stabilen Zustand ausgegeben.
Wenn der Transporthub des Röntgenfilms 112 einen vorbestimmten Längenwert erreicht, erzeugt in diesem Zustand das Lasersteuergerät 142 ein Markierungssignal (Markierungssignal EIN). Das Lasersteuergerät 142 gibt dadurch an den Strahlreflektor 146 auf der Grundlage des Markierungssignals für das Markierungsmuster MP ein Ablenksignal.
Weil der auf das Dämpfungsglied 152 gerichtete Laserstrahl LB nun aufgrund des Mustersignals des Markierungsmusters MP abgelenkt wird, richtet sich der Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 112, um diesen zu bestrahlen.
Wie in 19B gezeigt ist, wird hierdurch die Beleuchtungsstelle des Laserstrahls LB entlang der Längsrichtung des Röntgenfilms 112 (Pfeilrichtung L in 19B), bei der es sich um die Transportrichtung (Nebenabtastrichtung) handelt, und entlang der Querrichtung des Röntgenfilms 112 (Pfeilrichtung W in 19B), bei der es sich um die Hauptabtastrichtung handelt, abgelenkt.
Nun lenkt das Lasersteuergerät 142 den Laserstrahl LB unter Verwendung eines Bereichs ab, in welchem der Ablenkwirkungsgrad des Strahldeflektors 146 (des AOD) im wesentlichen konstant ist. Auf diese Weise wird gemäß 19C ein Zeichen oder dergleichen in Form einer Punkteanordnung guter Sichtbarkeit auf dem Röntgenfilm 112 erzeugt. Man beachte, das die 19B und 19C ein Beispiel sind, in welchem der Buchstabe „A" durch die Anordnung von 5 × 5 Punkten erzeugt wird.
Wie in 16 gezeigt ist, bestätigt im Schritt 208 die Aufnahmesteuereinrichtung 138, ob ein vorbestimmtes Stopsignal eingegeben wurde oder nicht.
Wenn die Antwort im Schritt 208 bejahend ist, weil das Stopsignal zu dem Zweck eingegeben wurde, die Rolle 120 auszutauschen, oder das Gerät angehalten werden soll oder ähnliches, geht die Routine zum Schritt 210, in welchem der Transport des Röntgenfilms 112 angehalten wird. Im nachfolgenden Schritt 212 wird durch Rücksetzen/Starten eines nicht dargestellten Timers das Messen der angehaltenen Zeit T begonnen.
Im Schritt 214 wird ermittelt, ob die angehaltene Zeit T eine Zeit T_I, die vorab eingestellt wurde, erreicht hat oder nicht. Im Schritt 216 wird ermittelt, ob die nächste Verarbeitungs-Start-Anforderung eingegeben wurde.
Wenn hier die angehaltene Zeit T die Zeit T_I erreicht hat, so ist die Entscheidung im Schritt 214 bejahend. Die Routine geht zum Schritt 218, in welchem ein Signal zum Beendigen des Betriebs der Laserröhre 144 an das Lasersteuergerät 142 ausgegeben wird.
Wie in 17 gezeigt ist, wird an dem Lasersteuergerät 142 während der Durchführung der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 (Schritt 228) im Schritt 230 ermittelt, ob ein Schwingungs-Stopsignal eingegeben wurde oder nicht. Weil nach 16 im Schritt 218 die Aufnahmesteuereinrichtung 138 ein Schwingungs-Stopsignal ausgibt, ist die Beantwortung im Schriatt 230 bejahend. Die Routine geht zum Schritt 232, in welchem der Betrieb der Laserröhre 144 angehalten wird.
In dem in 16 gezeigten Flussdiagramm ist, weil ein Verarbeitungs-Startsignal eingegeben wurde, bevor die angehaltene Zeit T die Zeit T_I erreicht hat, die Antwort im Schritt 216 bejahend, und die Routine geht zum Schritt 206.
Auf diese Weise wird der Start des Röntgenfilms 112 vorgenommen, und die Markierung erfolgt einhergehend und schritthaltend mit dem Transport des Röntgenfilms 112.
Wie in 18 gezeigt ist, wird in der Markierungseinrichtung 110, wenn die gestoppte Zeit T noch nicht die Zeit T_I erreicht hat und der Transport des Röntgenfilms 112 gestartet wird, der Schwingungsbetrieb für den Laserstrahl LB in der Laserröhre 144 fortgesetzt, so dass der Zustand aufrecht erhalten werden kann, in welchem der Röntgenfilm 112 markier werden kann.
Wenn hingegen die gestoppte Zeit T die Zeit T_I übersteigt, wird der Betrieb der Laserröhre 144 angehalten.
In der Markierungseinrichtung 110 wird der Betrieb der Laserröhre 144 angehalten, wenn die gestoppte Zeit T lang ist. Ist diese gestoppte Zeit T hingegen kurz, wird durch fortgesetzten Schwingungsbetrieb der Laserröhre 144 ermöglicht, die Verarbeitung des Röntgenfilms 112 bei Eingabe eines Befehls zum Starten der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 rasch zu beginnen.
In der Markierungseinrichtung 110 wird, wenn die Verarbeitung des Röntgenfilms 112 in einem Zustand beginnt, in welchem die Laserröhre 144 den Schwingungsbetrieb beendet hatte, der Start der Verarbeitung solange verzögert, bis die Ausgangsleistung der Laserröhre 144 stabil ist.
Wenn also der Betrieb der Laserröhre 144 jedes Mal dann angehalten wird, wenn ein Signal zum Anhalten der Verarbeitung des Röntgenfilms 112 eingegeben wird, kann die Verarbeitung des Röntgenfilms 112 nicht sofort weitergeführt werden, wenn ein Befehl zum Beginn der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 eingegeben wird.
Aus diesem Grund wird die Zeit T_I eingestellt, und durch Anhalten des Betriebs der Laserröhre 144 nur zu solchen Zeiten, zu denen die angehaltene Zeit T lang genug ist, um die Zeit T_I zu überschreiten, ist es möglich, den Röntgenfilm 112 rasch neu zu starten, wenn die angehaltene Zeit T kurz ist.
Diese Zeit T_I lässt sich auf der Grundlage der Zeit T₀ einstellen. Beispielsweise reicht es aus, wenn man die Zeit T_I zumindest länger einstellt als die Zeit T₀. Außerdem kann die Zeit T_I auf der Grundlage des Betriebszustands der Markierungseinrichtung 110 eingestellt werden.
Insbesondere dann, wenn die Markierungseinrichtung 110 arbeitet und beispielsweise ein Anhalten für etwa 5 Minuten zum Wechsel der Rolle 120 häufig stattfindet, reicht es aus, die Zeit T_I auf mindestens 5 Minuten oder mehr einzustellen, damit sie länger als die Zeit T₀ ist.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Verschlechterung des Betriebswirkungsgrads zu vermeiden, die verursacht wird durch das Erfordernis, die Laserröhre 144 nach jedem relativ kurzen Anhalten, was in der Markierungseinrichtung 110 häufig geschieht, neu zu starten.
Auf diese Weise wird in der Markierungseinrichtung 110, wenn der Laserstrahl LB aus der Laserröhre 144 auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird und dort das Markierungsmuster MP gebildet wird, der Laserstrahl LB mit einer stabilen Ausgangsintensität auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt. Hierdurch können hochqualitative Punkte auf dem Röntgenfilm 112 gebildet werden. Dies wiederum ermöglicht ein Aufzeichnen des Markierungsmusters MP mit guter Sichtbarkeit.
Man beachte, dass die oben beschriebene Ausführungsform den Aufbau der Erfindung nicht einschränken soll. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise die Laserröhre 144 mit einem CO₂-Laser als Lasereinrichtung realisiert. Allerdings ist die Lasereinrichtung nicht auf diesen Spezialfall beschränkt. Beispielsweise kann jeder Aufbau eingesetzt werden, der in herkömmlicher Weise beliebiges Laserlicht erzeugt, beispielsweise ein YAG-Laser.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt der Beginn des Transports des Röntgenfilms auf der Grundlage der Zeitspanne T₀ nach dem Beginn des Schwingens des Laserstrahls LB in der Laserröhre 144, bis hin zu dem Zeitpunkt, zu dem der ausgegebene Laserstrahl LB stabil ist. Allerdings ist der Beginn der Verarbeitung des Röntgenfilms 112 nicht hierauf beschränkt.
Beispielsweise kann der Transport des Röntgenfilms 112 gestartet werden, indem man die Zeitspanne nach dem Start des Transports des Röntgenfilms 112 bis zur Ankunftszeit, zu der der Laserstrahl LB tatsächlich aufgestrahlt wird, vorhersagt. Der Transportvorgang (die Bearbeitung) des Röntgenfilms 112 kann derart gestartet werden, dass der Laserstrahl LB auf den Röntgenfilm 112 aufgestrahlt wird, wenn die Zeit T₀ nach dem Start des Betriebs der Laserröhre 144 verstrichen ist.
Darüber hinaus kann diese Zeit T₀ dadurch eingestellt werden, dass ein Probedruck auf dem Röntgenfilm 112 ausgeführt wird und die Sichtbarkeit der einzelnen gedruckten Punkte überprüf wird.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt ein Einstellen der Zeit T₀ und eine Ausführung der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 auf der Grundlage dieser Zeit T₀. Es reicht allerdings erfindungsgemäß aus, in der Lage zu sein, den Laserstrahl LB zu einer Zeit auf den Röntgenfilm 112 aufzustrahlen, zu der zumindest das Ausgangssignal der Laserröhre 144 stabil ist.
Der Laserstrahl LB wird hier beispielsweise erzeugt und ausgegeben von der Laserröhre 144 und dabei von einem Sensor überwacht und gemessen. Die Bearbeitung des Röntgenfilms 112 kann gestartet werden zu einem Zeitpunkt, zu dem es anhand der Überwachungs- und Messergebnisse bekannt ist, dass das Ausgangssignal der Laserröhre 144 stabil ist.
Bei dieser Ausführungsform wird außerdem die Zeit T_I auf der Grundlage des Betriebszustands der Markierungseinrichtung 110 und der Zeit T₀ eingestellt. Die Erfindung ist al lerdings nicht hierauf beschränkt. Wenn beispielsweise der Betrieb der Markierungseinrichtung 110 von einer Fertigungs-Verwaltungsvorrichtung höherer Ebene gehandhabt wird (durch einen Fertigungscomputer), der an die Markierungseinrichtung 110 angeschlossen ist, so kann der Betrieb der Laserröhre 144 von dieser Vorrichtung gesteuert werden.
Wenn ein Fertigungscomputer höherer Ebene den Betrieb der Markierungseinrichtung 110 entsprechend dem Fortschritt der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 steuert, so kann der Computer den Betrieb abhängig vom Anfang und vom Ende des Betriebs der Laserröhre 144 steuern.
Bei dieser Ausführungsform befindet sich außerdem das Dämpfungsglied 152 in dem Objektivtubus 148 des Markierungskopfs 140. Durch Aufstrahlen des Laserstrahls LB auf das Dämpfungsglied 152 während der Fortsetzung des Betriebs der Laserröhre 144 ist es möglich, ein unnötiges Belichten des Röntgenfilms 112 durch den Laserstrahl LB zu unterbinden. Allerdings ist der Aufbau der Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt.
Wie zum Beispiel in 20A gezeigt ist, befindet sich ein den Laserstrahl LB reflektierender Spiegel 54 in dem optischen Weg des Laserstrahls LB zwischen der Laserröhre 144 und dem Strahldeflektor 146. In der Richtung, in der der Laserstrahl LB vom Spiegel 54 abgelenkt wird, befindet sich ein Dämpfungsglied 56. Üblicherweise wird der Laserstrahl LB von dem Spiegel 54 auf das Dämpfungsglied 56 gelenkt. Abhängig von der zeitlichen Lage der Markierung des Röntgenfilms 112 kann der Laserstrahl LB auf den Strahldeflektor 146 auftreffen.
Auf diese Weise gibt es keine Wärmequelle zumindest innerhalb des Objektivtubus 148, so dass dieser nicht gekühlt zu werden braucht. Außerdem besteht kein Bedarf an einer Fortsetzung der Abgabe eines Ablenksignals an den Strahldeflektor 146, um den Laserstrahl LB auf das Dämpfungsglied 56 zu lenken.
Wie in 20B gezeigt ist, kann weiterhin ein Dämpfungsglied 58 an einer Stelle angeordnet sein, die gegenüber der Beleuchtungszone des Laserstrahls LB auf dem Röntgenfilm 112 versetzt ist. Hierdurch ist es möglich, eine unnötige Wärmeerzeugung durch den Objektivtubus 148 und den Markierungskopf 140 aufgrund des Laserstrahls LB zu unterdrücken, so dass es keine Wärmequelle in dem Objektivtubus 148 gibt. Folglich besteht auch keine Notwendigkeit, den Objektivtubus 148 zu kühlen.
Wie in den 21A und 21B zu sehen ist, kann ein Dämpfungsglied 60 innerhalb des Lasersteuergeräts 142 angeordnet sein. Wie in 21A zu sehen ist, kann der Spiegel 54 zwischen der Laserröhre 144 und dem Strahldeflektor 146 angeordnet sein, und es kann ein Spiegel 62 in Ablenkrichtung des Laserstrahls LB durch den Spiegel 54 angeordnet sein, so dass der Laserstrahl LB auf das in dem Lasersteuergerät 142 befindliche Dämpfungsglied 60 auftrifft.
Durch Anordnen eines Spiegels 64 außerhalb des Objektivtubus 148 an einer von der Beleuchtungsstelle des Laserstrahls LB auf dem Röntgenfilm 112 versetzten Stelle gemäß 21B und durch Aufstrahlen des Laserstrahls LB auf diesen Spiegel 64 kann der Laserstrahl LB in Richtung des Dämpfungsglieds 60 an dem Lasersteuergerät 142 reflektiert werden, um auf das Dämpfungsglied 60 aufzutreffen.
Im allgemeinen befindet sich in dem Lasersteuergerät ein Leistungsverstärker für den Laser, der Leistung zum Treiben der Laserröhre 144 erzeugt, ferner befindet sich dort eine Kühleinrichtung, zum Beispiel ein Wasserkühlsystem oder dergleichen, um diesen Leistungsverstärker für den Laser innerhalb des Lasersteuergeräts 110 zu kühlen.
Hierdurch ist es möglich, das Dämpfungsglied 60 unter Verwendung der Einrichtung zum Kühlen des Verstärkers für die Laser-Leistungsquelle zu kühlen.
Wie oben erläutert wurde, lässt sich erfindungsgemäß die zeitliche Lage des Starts der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 durch Überwachen des von der Laserröhre 144 ausge gebenen Laserstrahls LB oder durch Messen der Ausgangsleistung des Laserstrahls LB oder dergleichen beurteilen.
Aus diesem Grund kann ein das Schwingungs-Ausgangssignal der Laserröhre 144 überwachender oder messender Sensor an dem Lasersteuergerät 142 anstelle des Dämpfungsglieds 60 angeordnet sein. Alternativ kann ein Halbspiegel, der auf diesen Sensor einen Teil des auf das Dämpfungsglied 60 gerichteten Laserstrahls LB reflektiert, oder ein Spiegel, der den auf das Dämpfungsglied 60 aufgestrahlten Laserstrahl LB auf den Sensor und zu einer beliebigen Zeit reflektiert, vorgesehen sein.
Auf diese Weise ist es in dem Lasersteuergerät 142 möglich, die Laserröhre 144 zu überwachen oder deren Ausgangsleistung zu messen. Die Festlegung der zeitlichen Lage für den Start der Bearbeitung des Röntgenfilms 112 kann auf der Grundlage der Messergebnisse erfolgen.
Man beachte, dass bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Röntgenfilm 112, bei dem es sich um ein Wärmeentwicklungs-Photomaterial für medizinische Zwecke handelt, hier als Beispiel für das Photomaterial verwendet wurde. Die Erfindung ist allerdings nicht hierauf beschränkt, sie kann auch anwendet werden auf die Lasermarkierung von Photomaterialien beliebigen Aufbaus.
Wie oben ausgeführt wurde, können erfindungsgemäß zu der Zeit, zu der eine große Anzahl von Punkten kontinuierlich durch Aufstrahlen von Laserlicht während des Transports eines Photomaterials erzeugt wird, die einzelnen Punkte durch Laserlicht gebildet werden, dessen Abgabe stabil ist. Folglich zeigt sich der hervorragende Effekt, dass es möglich ist, individuelle Punkte hoher Qualität zu bilden und ein Markierungsmuster mit guter Sichtbarkeit auf dem Photomaterial aufzuzeichnen.

Claims

Lasermarkierungsverfahren, umfassend: Starten der Aufstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge im 9-μm-Band von einer Laseroszillatoreinrichtung auf ein licht-photoempfindliches Wärmeentwicklungs-Photomaterial mit einer Oberflächenschicht, die eine Emulsionsschicht enthält und auf einer Oberfläche einer Basisschicht gebildet ist; Bilden eines Hohlraums im Inneren der Oberflächenschicht durch Energie des Laserstrahls; Bilden eines konvexen Bereichs als einen Punkt auf einer Oberfläche des lichtphotoempfindlichen Wärmeentwicklungs-Photomaterials durch Abschließen des Aufstrahlens des Laserstrahls auf einen Punkt zu einer Zeit, zu der ein von dem Laserstrahl beleuchteter Bereich auf der Oberflächenschicht zu einer konvexen Form verformt wurde durch einen in einem inneren Bereich der Oberflächenschicht ausgebildeten Hohlraum; und Ausbilden eines vorbestimmten Markierungsmusters durch den Punkt oder eine Anordnung der Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungszeit für die Ausbildung eines Punkts auf 20–50μs bei einer Oszillator-Ausgangsleistung von 100 W eingestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend den Abschluss des Aufstrahlungslaserstrahls, wenn eine Projektionshöhe des konvexen Bereichs, der den Punkt bildet, in Bezug auf die Oberseite der Oberflächenschicht 10 μm oder mehr beträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend das Abschließen des Aufstrahlens des Laserstrahls, wenn die Projektionshöhe des konvexen Bereichs, der den Punkt bildet, in Bezug auf die Oberseite der Oberflächenschicht im Bereich von 10 μm oder mehr und 50 μm oder weniger liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend die Verwendung eines Röntgenfilms als lichtempfindliches, Wärmeentwicklungs-Photomaterial.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Bildens des vorbestimmten Markierungsmusters für den Fall, dass der Röntgenfilm in Längsrichtung geschnitten wird und in einem Zustand einer schmalen Rolle und in einem Zustand eines schmalen Bogens verarbeitet wird, die Ausbildung einer Schnittlinie durch Schneiden beinhaltet, sowie das Ausbilden des Markierungsmusters in der Weise, dass es auf beiden Seiten der Schnittlinie eine Oben-Unten-Symmetrie aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend das Vergleichmässigen der einzelnen Punkt-Durchmesser und das Halten einer Transportgeschwindigkeit des Röntgenfilms auf einem im wesentlichen konstanten Wert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend die Ausbildung des Punkt-Außendurchmessers bei etwa 100 μm.
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend das Ausbilden des Außendurchmessers des Punkts mit einem Wert von mehr als 100 μm.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beleuchtungszeit des Laserstrahls in einem Bereich von 25 μs bis 35 μs eingestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Markieren durchgeführt wird, während das Photomaterial transportiert wird, weiterhin umfassend folgende Schritte: Starten des Schwingens des Laserlichts durch die Laseroszillatoreinrichtung, bevor das Laserlicht auf das Photomaterial aufgestrahlt wird; und nach Stabilisierung der Ausgangsschwingung der Laseroszillatoreinrichtung, Ausbilden des Markierungsmusters auf dem Photomaterial.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Markierungsmuster auf dem Photomaterial gebildet wird, indem das Laserlicht auf das Photomaterial aufgestrahlt wird, während das Laserlicht von einer Ablenkeinrichtung abhängig von dem Markierungsmuster abgelenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Zeitpunkt zum Starten des Transports des Photomaterials ein Zeitpunkt ist, bei dem das von der Laseroszillatoreinrichtung ausgegebene Laserlicht stabil ist, bevor eine vorbestimmte Stelle des Photomaterials eine Aufstrahlstelle des Laserlichts erreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem der Zeitpunkt zum Starten des Transports des Photomaterials ein Zeitpunkt ist, der vorab auf der Grundlage von Änderungen im Ausgangssignal der Laseroszillatoreinrichtung eingestellt wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend das Detektieren des von der Laseroszillatoreinrichtung erzeugten Laserlichts und des Beurteilens des Zeitpunkts zum Start des Transports des Photomaterials anhand des Detektierergebnisses.
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend das Beenden der Schwingung des Laserlichts durch die Laseroszillatoreinrichtung, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Beenden des Transports des Photomaterials verstrichen ist.