DE69822417T2

DE69822417T2 - Verfahren zum Beschriften unter Verwendung aktiver Strahlung und beschriftetes Formteil

Info

Publication number: DE69822417T2
Application number: DE1998622417
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Mikata-gun Watanabe; Hirofumi Tsuruga-shi Kikuda; Toyoshi Maizuru-shi Fukumura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2018-12-12
Also published as: US6245397B1; EP0924096B1; JPH11180099A; EP0924096A1; US20020006475A1; CN1220210A; DE69822417D1; CN1153674C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Beschriftungsverfahren zur Darstellung von Zeichen und Mustern auf Formkörpern durch einen Laserstrahl, einen Elektronenstrahl, Hitzestrahlung oder eine andere Energiestrahlung und auf beschriftete Formkörper.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die folgenden Verfahren waren üblicherweise als das Beschriftungsverfahren auf einen Harz-Formkörper durch Verwendung von aktiver Strahlung wie einem Laserstrahl bekannt. Wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-11771 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-59663 offengelegt, wird ein Harz mit einem Füllstoff gemischt, der durch die Einwirkung eines Laserstrahls oder einer Energiestrahlung verformt wird, die Mischung wird spritzgegossen, um einen Harz-Formkörper zu erhalten und dieser Harz-Formkörper wird der Energiestrahlung wie einem Laserstrahl ausgesetzt, um teilweise entfärbt zu werden, so dass ein erwünschtes Zeichen oder Muster gebildet wird. Wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 60-4094 und dem offengelegten japanischen Patent Nr. 1-267092 offengelegt, wird einleitend eine Vielzahl von Überzugsfilmen auf der Oberfläche eines Harz-Formkörpers durch Auftragen von Farbüberzügen mit unterschiedlichen Farben ausgebildet und nur die Oberflächenschicht oder eine Vielzahl von Überzugsfilmen werden teilweise durch Emission eines Laserstrahls entfernt, so dass eine bevorzugte zurückbleibt.
EP 0 605 803 legt ein Verfahren zur Beschriftung von Kunststoffteilen offen, bei dem ein Grundmaterial, das mit einem sublimierbaren Farbstoff versehen ist gegen das zu beschriftende Kunststoffteil gedrückt wird und bei dem die Kunststoffoberfläche mit farbigen Zeichen oder Symbolen durch einen Laser, der im sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert versehen wird.
EP 0 201 627 legt einen Prozess offen, bei dem mit Hilfe eines lenkbaren Laserstahls ein Material, das in der Lage ist sublimiert zu werden, in einer gasförmigen Phase in das Oberflächengebiet als ein grafisches Zeichen von irgendeiner Farbe eindiffundiert.
WO95/13195 legt ein Drucktransfermedium offen, das einen Träger einschließt, auf den eine aushärtbare lasertransferierbare Tinte, in einer oder mehreren Schichten aufgetragen wird. Das Transfermedium kann Laserenergie in Wärme umwandeln. Die Tinte schließt zumindest einen Farbstoff, zumindest einen Polymerisationsstarter und zumindest ein aushärtbares Präpolymer ein. Die Tinte wird auf eine Oberfläche von Interesse übertragen und in einem Schritt durch Anwendung von Laserenergie ausgehärtet.
Spezielle konventionelle Verfahren werden unten beschrieben unter Bezug auf 9 und 10. 9 ist eine Vorderansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Entfärbung des Füllstoffes in dem Harz-Formkörper und 10 ist im Wesentlichen eine Vorderschnittansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Entfernung des Überzugsfilms der Farbe auf dem Harz-Formkörper. In 9 wird die Oberflächenschicht, welche ein Farbpulver 4 enthält, das durch die Einwirkung eines Laserstahls entfärbt wird auf der Oberfläche eines Harz-Formkörpers 3 ausgebildet. Ein Laserstrahl 1, der durch eine Ablenkvorrichtung 2 gesteuert wird, wird auf die Oberflächenschicht emittiert und der Teil, der dem Laserstrahl ausgesetzt ist wird farblich verändert und eine Beschriftung 5 wird gebildet. Während der Laserstrahl 1 durch die Ablenksteuerung in Übereinstimmung mit dem erwünschten Zeichen oder Muster emittiert wird, wird die Beschriftung 5 auf der Oberflächenschicht des Harz-Formkörpers 3 gebildet.
In 10 werden drei Farbüberzüge hintereinander auf die Oberfläche eines Harz-Formkörpers 6 aufgetragen und drei Schichten von Überzugsfilmen 7, 8, 9 werden gebildet. Ein durch eine Ablenkvorrichtung 2 gesteuerter Laserstrahl 1 wird in Reflexion in Übereinstimmung mit der Emissionsposition, die einem erwünschten Zeichen oder Muster entspricht gesteuert, wird auch bezüglich der Energiemenge gesteuert und wird auf die Seite des Oberflächenüberzugfilms 7 des Harz-Formkörpers 6 emittiert. Abhängig von der Energiemenge wird der Überzugsfilm 7, der Überzugsfilm 8 oder der Überzugsfilm 9 mit einer unterschiedlichen Farbe abgetragen und Zeichen und Muster mit unterschiedlichen Farben werden wie benötigt gebildet.
Bei dem konventionellen Beschriftungsverfahren durch Verwendung von Entfärbung des Füllstoffes des Harz-Formkörpers durch Laserstrahl jedoch können keine Zeichen oder Muster mit verschiedenen Farben auf einem Harz-Formkörper gebildet werden. Andererseits ist bei dem konventionellen Beschriftungsverfahren durch teilweise Entfernung des Überzugsfilms durch Bestrahlung mit Laserstrahl mit im Voraus gebildeten Überzugsfilmen auf der Oberfläche des Harz-Formkörpers durch Ausbildung von Überzugsfilmschichten in Mehrfachschichten durch unterschiedliche Farben eine Kombination von Beschriftungen unterschiedlicher Farbe möglich, aber es erfordert mehr Schritte zum Überziehen und Trocknen.
Es ist somit ein Ziel der Erfindung ein Verfahren zum Beschriften mit erwünschten Zeichen oder Mustern und ein Beschriften des Formkörpers mit unterschiedlichen Farben, ohne Beschränkung in der Beschriftungsfarbe bei niedrigeren Kosten zu liefern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Ausbildung einer Beschriftung auf einem Formkörper, welches die Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Films mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche
(b) Verteilen einer Farbe auf der ersten Oberfläche des Films, wobei die Farbe einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als der Film und die Farbe einen Klebstoff enthält, der eine abziehbare klebrige Haftfähigkeit aufweist
(c) Positionieren des Films auf einer Oberfläche des Formkörpers und Pressen eines der verformbaren elastischen Teils von der Seite der zweiten Oberfläche des Films, so dass die erste Oberfläche des Films, auf der die Farbe verteilt ist sich an die Form der Oberfläche des Formkörpers anpasst und die Farbe an der Oberfläche des Formkörpers haftet, und anschließendes Lösen des elastischen Teils von der zweite Oberfläche, wobei der Film in einer Position gehalten wird, die der Form der Oberfläche des Formkörpers entspricht
(d) Ausbilden des Zeichens durch Richten eines Energiestrahls auf einen vorgegebenen Abschnitt der zweiten Oberfläche des Films, wobei die verteilte Farbe, die sich auf einem Teil der ersten Oberfläche des Films an den vorgegebenen Abschnitt angrenzend befindet, auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen und darauf verteilt wird.

Vorzugsweise ist das Formteil ein Harz-Formkörper, der aus einem Material gebildet ist, das Harz enthält.
Vorzugsweise besitzt der Frmkörper zumindest eine Oberfläche ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) gebogene Oberfläche, (ii) konkave Oberfläche, (iii) konvexe Oberfläche, (iv) konvex konkave Oberfläche und (v) ebene Oberfläche.
Vorzugsweise besitzt der Formkörper eine gröbere Oberflächenrauhigkeit als die erste Oberfläche des Films.
Vorzugsweise wird die Energiestrahlung bezüglich ihrer Emissionsposition durch eine Ablenkvorrichtung gesteuert.
Vorzugsweise wird die Energiestrahlung zu der Farbschicht emittiert durch Hindurchtreten durch den Film ohne Verursachung von Effekten auf dem Film.
Vorzugsweise ist die Energiestrahlung ein Laserstrahl.
Vorzugsweise besitzt die Farbkomponente eine spezielle Farbe und die Beschriftung besitzt die spezielle Farbe.
Vorzugsweise enthält die Farbkomponente zumindest einen Farbstoff oder ein Pigment.
Vorzugsweise kann die Farbkomponente durch Bestrahlung mit der Energiestrahlung geschmolzen werden und wenn der, die Farbe enthaltende Film mit der Energiestrahlung bestrahlt wird, wird die Farbkomponente aufgeschmolzen und auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen.
Vorzugsweise kann die Farbkomponente sublimiert werden, wenn sie mit der Energiestrahlung bestrahlt wird und wenn der farbenthaltende Film mit der Energiestrahlung bestrahlt wird, wird die Farbkomponente sublimiert und auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen.
Bei dieser Einrichtung kann eine Beschriftung mit einer erwünschten Farbe auf einem Formteil ausgebildet werden. Die Beschriftung wird einfach und kostengünstig gebildet. Eine Beschriftung mit einer hervorragenden Verschleißfestigkeit wird gebildet. Eine Beschriftung mit einer hervorragenden Genauigkeit wird auf der Oberfläche eines Formkörpers, der eine komplizierte Form besitzt gebildet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens auf einem Formkörper bei einer ersten Ausführung der Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Beschriftungsausführungszustand bei der ersten Ausführung zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen abgeschlossenen Beschriftungszustand bei der ersten Ausführung zeigt.
4 ist eine Schnittansicht, die einen abgeschlossenen Beschriftungszustand bei der ersten Ausführung zeigt.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Durchbiegung eines Films auf einer breiten Formkörper-Oberfläche zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die ein Film-Haftungs-Verfahren auf einem Formkörper mit einer konkaven Oberfläche bei der ersten Ausführung zeigt.
7 ist eine wesentliche Schnittansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens bei einer zweiten Ausführung der Erfindung.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Tastatur, die als eine Eingabevorrichtung in einem elektronischen Informationsgerät verwendet wird und durch ein Beschriftungsverfahren der Erfindung hergestellt ist.
9 ist eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens auf einem Harz-Formkörper entsprechend dem Stand der Technik.
10 ist eine wesentliche frontale Schnittansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens auf einem Harz-Formkörper entsprechend einer anderen Ausführung entsprechend dem Stand der Technik.

REFERENZZAHLZEICHEN

11, 21, 51, 61: Formkörper
12, 22, 52, 62: Film
13, 53: Farbe
14: Laserstrahl
15: Ablenkvorrichtung
16: Laserstrahl-Vorrichtung
17: Träger
18, 72: Beschriftung
54: elastisches Teil
63: Farbstoff
64: YAG-Laserstrahl
71: Tastenoberseite

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Beschriftungsverfahren bei einer Ausführung der Erfindung umfasst einen Schritt des Zuführens eines Films aus einem hitzebeständigen Harz mit einer Farbe, platziert auf einer ersten Oberfläche auf einer Seite, einen Schritt der Kontaktierung der Farbseite mit der Oberfläche eines Formkörpers als das Übertragungsobjekt, einen Schritt der Emission einer Energiestrahlung, die in der Emissionsposition durch eine Ablenkvorrichtung auf einer zweiten Oberfläche an der farbfreien Rückseite des Films steuerbar ist und einen Schritt der Übertragung und Fixierung der Farbe nur an dem bestrahlten Teil auf die Oberfläche des Formkörpers von der Filmoberfläche. Bei diesem Verfahren kann, ohne Berücksichtigung des Formkörpers als das Übertragungsobjekt die Farbe der Beschriftung gewechselt werden durch Ersetzen des Films aus einem hitzebeständigen Harz, der im Voraus mit Farbe überzogen wurde. Als ein Ergebnis können Formkörper beschriftet mit erwünschten Farben leicht und kostengünstig erhalten werden.
Bei dieser Einrichtung ist es durch Verwendung eines sublimierenden Farbstoffes als die Farbe bevorzugt, den Farbstoff durch Bestrahlung mit einer Energiestrahlung zu verdampfen und durch Durchdringung der verdampften Farbe von der Oberfläche des Formkörpers zu beschriften. Bei diesem Verfahren wird die Beschriftung, die zu der Oberflächenschicht des Formkörpers hindurchdringt erhalten. Als ein Ergebnis wird eine Beschriftung mit einer hervorragenden Verschleißfestigkeit gebildet.
Bei dieser Einrichtung unter Verwendung eines transparenten oder durchscheinenden Films aus hitzebeständigem Harz ist es bevorzugt, durch Emission eines YAG-Laserstrahls mit einer kurzen Wellenlänge zu beschriften. Der YAG-Laserstrahl ist ein Strahl, der aus einer Vorrichtung erzeugt wird, die ein Yttrium-Aluminium-Granat-Material verwendet. Da der YAG-Laserstrahl von kurzer Wellenlänge ist, dringt der Strahl völlig durch den Film und die Energie wird auf die Oberflächenschicht des Formkörpers konzentriert und deshalb wird die Textur der Oberflächenschicht aktiviert und eine Fixierung der geschmolzenen Farbe oder eine Durchdringung einer verdampften Farbe ist einfacher. Als ein Ergebnis kann eine deutlichere Beschriftung mit einer hervorragenden Verschleißfestigkeit gebildet werden.
Bei dieser Einrichtung liegt die Dicke des Films bevorzugt bei etwa 10 Mikrometer bis etwa 200 Mikrometer. Bei diesem Verfahren kann, da der Film eine passende Festigkeit besitzt der Film leicht maschinell gehandhabt werden und die spezifische Durchlässigkeit der Energiestrahlung ist hervorragend. Somit ist das Schmelzen oder die Übertragung der, auf dem Film abgeschiedenen Farbe oder die Verdampfung von Farbe einfach.
Bei dieser Einrichtung besitzt der Film eine spezifische Dicke und eine spezifische Falt- und Biegefestigkeit. Während beide Seiten des Films so gehalten werden, dass er eine U-förmige Durchbiegung mit der ersten Farbauftrag-Oberfläche an der Außenseite besitzt, wird die erste Oberfläche mit der Farbe eng in Kontakt mit der Oberfläche des Formkörpers gepresst und eine Energiestrahlung wird von der Rückseite des Films in diesem Zustand emittiert. Bei diesem Verfahren wird unter Verwendung einer einfachen Beschriftungsvorrichtung der Film fest auf dem Formkörper ausgebildet und eine erwünschte Beschriftung wird geliefert.
Bei dieser Einrichtung wird, wenn die Oberfläche des zu beschriftenden Formkörpers einen konvexen Teil besitzt der Film, während die erste Oberfläche mit der Farbe in einem Zustand des Überdeckens des konvexen Teils des Formkörpers gehalten wird, von beiden Seiten gezogen, so dass der Film mit der Oberfläche des zu beschriftenden konvexen Teils in Kontakt gebracht wird und Energiestrahlung wird in diesem Zustand emittiert. Bei diesem Verfahren kann der Film eng mit dem Formkörper mit einem konvexen Aussehen in Kontakt gebracht werden, so dass die gewünschte Beschriftung an einer geeigneten Position ausgebildet werden kann.
Bei dieser Einrichtung wird, wenn die Oberfläche des zu beschriftenden Formkörpers einen konvexen Teil besitzt die Umgebung des Formkörpers unter Vakuum gesetzt, während die erste Oberfläche mit der Farbe in einem Zustand des Überdeckens des konvexen Teils gehalten wird, so dass der Film mit der Oberfläche des zu beschriftenden konvexen Teils in Kontakt gebracht wird und ein Laserstrahl oder eine Energiestrahlung wird in diesem Zustand emittiert. Der Film kann eng mit dem Formkörper mit einem konvexen Aussehen in Kontakt gebracht werden, so dass die gewünschte Beschriftung ausgebildet werden kann.
Bei dieser Einrichtung besteht die Farbe aus einer Farbe, die mit einem abziehbaren Klebstoff mit einer klebrigen Haftfähigkeit gemischt ist. Verwendet man ein elastisches Teil mit einer Form entsprechend der Oberflächenform des zu beschriftenden Formkörpers, indem man das mit einer Farbe überzogene Teil auf eine Seite presst, wird Energiestrahlung im Zustand der engen Kontaktierung des Films mit der Oberfläche des Formkörpers emittiert. Bei diesem Verfahren wird der Film der Seite mit dem Film mit der klebrigen Haftfähigkeit kontaktiert und auf der Oberfläche des zu beschriftenden Formkörpers gehalten. Dementsprechend kann auf der Oberfläche des Formkörpers mit unterschiedlichen Formen wie flach, konvex, konkav oder eine andere Oberfläche der Film geeignet eng angeheftet werden und deshalb eine erwünschte Beschriftung ausgebildet werden und dann kann der Film leicht abgezogen werden.
Mit diesem Beschriftungsverfahren können beschriftete Formkörper mit unterschiedlichen Beschriftungen hergestellt werden. Formkörper mit unterschiedlichen Farben, erwünschten Zeichen und Mustern können mit Beschriftungen mit einer hervorragenden Verschleißfestigkeit erhalten werden.
Als der Formkörper ist ein thermoplastisches Harz bevorzugt. In diesem Fall ist der Freiheitsgrad der Auswahl an Materialien für einen Formkörper groß. Somit ist es möglich eine Flexibilität mit verschiedenen Farben, Formen und Mustern zu erreichen. Der Haupt Formkörper wird für das Tastenoberteil einer Tastatur verwendet, die als Eingabevorrichtung eines elektronischen Informationsgeräts verwendet wird. Bei dieser Einrichtung werden Tastenoberteile unterschiedlicher Beschriftung mit einer gleichen Form oder ein Tastenoberteil mit Farben in verschiedenen Farbtönen Beschriftungen von hoher Qualität und hervorragender Verschleißfestigkeit liefern. Verwendbare Materialien für den Formkörper schließen ein thermoplastisches Harz, ein thermisch aushärtbares Harz, ein Verbundharz, das einen Füllstoff enthält, keramische Materialien, metallische Materialien und andere ein. Speziell ist das Harz für den Formkörper vorzuziehen und die obigen Effekte werden in diesem Fall weiter verbessert werden.
Bei dieser Einrichtung können als die Energiestrahlung ein Laserstrahl, Elektronenstrahl, Hitzestrahl und ein anderer Energiestrahl mit einer hohen Energie verwendet werden.
Bevorzugte Ausführungen des Beschriftungsverfahrens und ein beschrifteter Formkörper der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Beispielhafte Ausführung 1
1 ist eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens auf einem Harz-Formkörper bei einer ersten Ausführung der Erfindung, 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Beschriftungsausführungszustand zeigt, 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen abgeschlossenen Beschriftungszustand zeigt und 4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand der abgeschlossenen Beschriftung und übertragenen Farbe zeigt.
In 1, 2, 3 und 4 umfasst eine Beschriftungsvorrichtung einen Laserstrahlgenerator 16, eine Ablenkeinheit 15 zur Steuerung einer Ablenkung des Laserstrahls, einen Laserstrahl 14, gesteuert durch die Ablenkeinheit 15, einen Träger 17 zur Positionierung und Unterstützung eines Harz-Formkörpers 11 und eine Farbe 13, die auf einer Seite eines Films 12 aus Polyethylenterephthalat (PET) verteilt ist. Die obenliegende Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 besitzt bei dieser Ausführung eine flache Gestalt. Der PET-Film 12 besteht aus einem thermoplastischen hitzebeständigen Harz. Der PET-Film 12 ist farblos und transparent. Die Dicke des Films 12 liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 10 Mikrometer bis etwa 200 Mikrometer und der PET Film mit dieser Dicke besitzt eine passende Festigkeit und ist, wenn man unter Verwendung der Beschriftungsvorrichtung beschriftet leicht handhabbar und der PET-Film mit dieser Dicke besitzt eine hervorragende Durchlässigkeit für einen Laserstrahl. wenn die Dicke des Films 12 geringer als 10 Mikrometer ist, kann der Film zerrissen werden. Wenn die Dicke des Films 12 200 Mikrometer überschreitet, kann der Kontakt des Films 12 und des Formkörpers schlecht sein. Außerdem besitzt der PET-Film eine feine oder glatte Oberfläche mit einer geringeren Oberflächenrauhigkeit als die der Oberfläche des Harz-Formkörpers 11. Das heißt der Harz-Formkörper 11 besitzt eine solche Oberflächenrauhigkeit, dass die geschmolzene oder sublimierte Farbe verteilt werden kann.
Die Ablenkeinheit 15 steuert die Absenkung des Laserstrahls durch die numerischen Steuerdaten (NC).
Der Beschriftungsvorgang durch eine solche Beschriftungsvorrichtung wird im Folgenden beschrieben. An einer spezifizierten Position unter der Ablenkeinheit 15 wird der Harz-Formkörper 11 angebracht und positioniert. Als Nächstes wird ein Film, der mit der Farbe 13 auf einer Seite überzogen ist vorbereitet. Die Oberfläche der Farbe 13 des Films 12, der parallel zu der obenliegenden Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 gehalten wird, wird gepresst und in Kontakt gebracht mit der obenliegenden Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 von der Oberseite des Harz-Formkörper 11 her. Später wird der Laserstrahl 14, der von der Laserstrahlquelle 16 abgestrahlt wird mit einer spezifizierten Intensität auf die zweite Oberfläche gegenüber der Beschichtungsseite der Farbe 13 des Films 12 durch die Ablenkeinheit 15 emittiert. Der Laserstrahl 14 erzeugt lokal Wärme durch ein Einwirken auf den Film 12 und die Farbe 13 auf seiner unteren Seite und auf den Harz-Formkörper 11 darunter.
Durch diese Wärme wird die Farbe 13 geschmolzenen und wird auf die Oberfläche des Harz-Formkörpers 11, die eine rauere Oberfläche besitzt als der Film 12 übertragen und verteilt. Hierbei wird die Emissionsposition des Laserstrahls 14 durch die Ablenkeinheit 15 in Übereinstimmung mit den NC-Daten bewegt. Die Farbe in dem geschmolzenen Teil, der durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl lokal erhitzt wurde wird auf natürliche Weise abgekühlt und ist auf der Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 befestigt An einem anderen Abschnitt wird, nach einem Bewegen des Lasers 14, die Farbe erwärmt und auf ähnliche Weise verändert. Durch eine kontinuierliche Durchführung einer solchen Aktion, wie in 3 und 4 gezeigt, wird die Farbe 13 von dem Film 12 auf die Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 übertragen. Bei diesem Verfahren wird eine Beschriftung 18 wie ein erwünschtes Zeichen oder Muster auf der Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 ausgebildet.
Somit kann, in Übereinstimmung mit der Ausführung die auf den Film verteilte Farbe leicht auf die Oberfläche des Harz-Formkörper übertragen werden. Darüber hinaus können mehrere Filme versehen mit Farben verschiedener Farbtöne auf einer Seite der Reihe nach wie benötigt verwendet werden. Bei diesem Verfahren können verschiedene Farb-Beschriftungen auf der Oberfläche von einzelnen Harz-Formkörpern ausgebildet werden und auch eine Vielzahl von Beschriftungen mit verschiedenen Farben kann leicht auf der Oberfläche von einem Harz-Formkörper ausgebildet werden.
Bei der vorausgehenden Ausführung wird der Film 12 parallel zu der Oberfläche des Harz-Formkörpers 11 gehalten, aber andere Verfahren, die in 5 bis 6 gezeigt sind, können auch möglich sein. Wie in 5 gezeigt, bei der das Beschriftungsgebiet des Harz-Formkörpers 21 verhältnismäßig breit ist, wird, wenn das obige Beschriftungsverfahren mit dem Halten eines Films 22 parallel zu der Oberfläche eines Harz-Formkörpers 21 angewandt wird eine Durchbiegung auf der Oberfläche des Harz-Formkörpers 21 verursacht und der Kontakt zwischen dem Film 22 und dem Harz-Formkörper 21 wird verschlechtert. Um dies zu verhindern ist ein Beschriftungsverfahren wie in 6 gezeigt möglich.
In 6 besitzt die Oberfläche eines Harz-Formkörpers 51 eine konkave Gestalt. In diesem Fall enthält eine Farbe 53, die auf einem Film 52 verteilt ist ein Acrylharz als einen Klebstoff mit einer abziehbaren klebrigen Haftfähigkeit. Der konkaven Oberfläche des Harz-Formkörpers 51 liegt die Oberfläche der Farbe 53 des Films 52 gegenüber und die zweite Oberfläche an der gegenüberliegenden Seite des Films 52 wird gepresst unter Verwendung eines elastischen Teils 54 mit einer Form, die der konkaven Gestalt entspricht und der Film 52 und die Farbe 53 werden in der konkaven Form des Harz-Formkörpers 51 angeklebt und gehalten. Bei diesem Verfahren kann die Oberfläche der Farbe 53 sicher mit der Oberfläche des Harz-Formkörpers 51 in Kontakt gebracht werden und nach Beendigung des Beschriftungsvorgangs kann der Film 52 leicht abgezogen werden.
In Übereinstimmung mit dem Beschriftungsverfahren in 6 kann, wenn die Oberfläche des Harz-Formkörpers eine komplizierte Gestalt, wie eine sphärische, konvexe oder konkave Gestalt besitzt oder eine extrem breite Fläche umfasst, die Oberfläche der Farbe, die auf einer Seite des Films angebracht ist sicher mit der Oberfläche des Harz-Formkörpers in Kontakt gebracht werden. Die Farbe, die durch Bestrahlung mit Laserstrahl geschmolzen wird, wird auf die Oberfläche des Harz-Formkörpers mit einer hervorragenden Genauigkeit übertragen und beschriftet.
Bei der Ausführung wird ein Laserstrahl verwendet, aber ohne Beschränkung darauf kann jede Energiestrahlung wie ein Elektronenstrahl oder Hitzestrahl verwendet werden, der in der Lage ist die Farbe zu schmelzen.
Beispielhafte Darstellung 2
7 ist eine wesentliche Schnittansicht zur Erläuterung eines Beschriftungsverfahrens bei einer zweiten Ausführung der Erfindung. In 7 ist eine sublimierende Farbe 63 auf einer Seite eines farblosen PET-Transparentfilms 61, der ein thermoplastisches hitzebeständiges des Harz darstellt verteilt. Als der Energiestrahl wird ein YAG-Laserstrahl 64 verwendet, der in der Lage ist eine kurze Wellenlänge zu erzeugen. Der YAG-Laserstrahl ist ein Strahl, der aus einer Vorrichtung unter Verwendung eines Yttrium-Aluminium-Granat-Materials erzeugt wird. Das restliche Verfahren ist das gleiche wie in Ausführung 1. In 7 dringt ein YAG-Laserstrahl 64, der durch eine Ablenkvorrichtung 15 gesteuert wird vollständig durch einen Film 62 und wird zu der Farbe 63 und der Oberflächenschicht des Harz-Formkörpers 61 darunter konzentriert und emittiert. Zu diesem Zeitpunkt wird die sublimierende Farbe 63 verdampft und die Textur der Oberflächenschicht des Harz-Formkörpers 61 wird aktiviert und die verdampfte Farbe 63 dringt leicht in die Oberflächenschicht des Formkörpers. Somit wird die Farbe 63 auf dem Formkörper 61 verteilt und eine Beschriftung wird auf der Oberfläche des Formkörpers 61 ausgebildet.
Bei diesem Verfahren kann die Beschriftung durch ein Eindringen der verdampften Farbe 63 in die aktivierte Oberflächenschicht des Harz-Formkörpers 61 gebildet werden, so dass die Beschriftung mit einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit gebildet werden kann.
Bei der Ausführung ist der Harz-Formkörper 61 flach, aber nicht auf diese Gestalt beschränkt und er kann komplizierte Formen, wie in 6 gezeigt besitzen und der gleiche Kontakt wie in Ausführung 1 wird erhalten und der gleiche Effekt wie in Ausführung 1 wird in diesem Fall erhalten.
Beispielhafte Ausführung 3
8 zeigt eine Ausführung eines Harz-Formkörpers zur Ausbildung einer Beschriftung unter Verwendung eines Beschriftungsverfahrens der Erfindung und sie ist eine teilweise perspektivische Ansicht einer Tastatur als eine Eingabevorrichtung, die in einem elektronischen Informationsgerät oder ähnlichem verwendet wird. In 8 werden Beschriftungen 72 auf der Oberfläche von Tastenoberseiten 71 gebildet, die eine Vielzahl von Harz-Formkörpern einer Betriebseinheit bilden. Die Tastenoberseiten 71 bestehen aus einem thermoplastischen Harz von hervorragender Verarbeitbarkeit und Beschriftungen 72 werden auf der Betriebsoberfläche ausgebildet. Die Beschriftungen 72 werden durch ein Verfahren mit emittiertem YAG-Laserstrahl durch dasselbe Verfahren wie in der Ausführung 2 gebildet, durch Verwendung einer Vielzahl von Filmen, die mit sublimierenden Farben mit unterschiedlichen Farbtönen auf einer Seite überzogen sind. Farben verschiedener Farbtöne werden verdampft und dringen in die Oberflächenschicht der Tastenoberseiten 71, so dass die Vielzahl von Beschriftungen 72 wie Zeichen oder Muster auf der Oberfläche der Tastenoberseiten 79 mit einer hohen Qualität deutlich ausgebildet werden. Die Beschriftungen 72 besitzen eine hervorragende Verschleißfestigkeit.
Bei der Ausführung wird ein farbloser Transparentfilm verwendet, aber ohne Beschränkung darauf kann ein farbiger durchscheinender Film verwendet werden abhängig von der Sorte des Laserstrahls oder dem Farbton der angewandten Farbe.
Somit können, in Übereinstimmung mit der Erfindung, durch die Ablenksteuerung durch NC-Daten erwünschte Zeichen oder Muster auf die Oberfläche des Formkörpers beschriftet werden. Beschriftungen von verschiedenen Farben können auch gebildet werden. Darüber hinaus können die Beschriftungen auf dem Formkörper mit niedrigeren Kosten gebildet werden. Beschriftungen mit hervorragender Verschleißfestigkeit können ferner gebildet werden. Zusätzlich können Beschriftungen von hervorragender Genauigkeit auf der Oberfläche des Formkörpers mit einer komplizierten Form gebildet werden.

Claims

Verfahren zum Ausbilden einer Markierung auf einem Formkörper, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Films mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, b) Verteilen einer Farbe auf der ersten Oberfläche des Films, wobei die Farbe einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als der Film und die Farbe einen Klebstoff enthält, der eine abziehbare klebrige Haftfähigkeit aufweist, c) Positionieren des Films auf einer Oberfläche des Formkörpers und Pressen eines verformbaren elastischen Teils von der Seite der zweiten Oberfläche des Films, so dass die erste Oberfläche des Films, auf der die Farbe verteilt ist, sich an die Form der Oberfläche des Formkörpers anpasst und die Farbe an der Oberfläche des Formkörpers haftet, und anschließendes Lösen des elastischen Teils von der zweiten Oberfläche, wobei der Film in einer Position gehalten wird, die der Form der Oberfläche des Formkörpers entspricht, d) Ausbilden des Zeichens durch Richten eines Energiestrahls auf einen vorgegebenen Abschnitt der zweiten Oberfläche des Films, wobei die Farbe, die sich auf einem Teil der ersten Oberfläche des Films an den vorgegebenen Abschnitt angrenzend befindet, auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen und darauf verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper ein Harz-Formkörper ist, der aus einem Material ausgebildet ist, das Harz enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper ein Harz-Formkörper ist, der aus einem Material ausgebildet ist, das Thermoplastharz enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Emission des Energiestrahls durch eine Ablenkvorrichtung gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper wenigstens eine Oberfläche hat, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus (I) gekrümmter Oberfläche, II) konkaver Oberfläche, III) konvexer Oberfläche und IV) konvex-konkaver Oberfläche besteht, und in dem Schritt c) die auf dem Film verteilte Farbe in engem Kontakt mit der einen ausgewählten Oberfläche des Formkörpers ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper eine plane Oberfläche hat und in Schritt c) die Farbe, die auf dem Film verteilt wird, in engem Kontakt mit der Oberfläche des Formkörpers ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper eine stärkere Oberflächenrauhigkeit hat als die erste Oberfläche des Films und die Farbe auf die raue Oberfläche des Formkörpers übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Energiestrahl die Farbe bestrahlt, indem er durch den Film hindurchtritt, ohne Auswirkungen auf den Film zu verursachen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Energiestrahl ein Laserstrahl ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe einen bestimmten Farbton hat und das Zeichen einen bestimmten Farbton hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe wenigstens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Farbstoff und Pigment besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe durch Bestrahlung mit dem Energiestrahl zum Schmelzen gebracht und auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe durch Bestrahlung mit dem Energiestrahl zum Schmelzen gebracht wird, der Formkörper ein Harz-Formkörper ist, der aus einem Material ausgebildet ist, das Harz enthält, und wenn die Farbe mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, die Oberfläche des Harz-Formkörpers eine aktivierte Oberflächenschicht bildet, und die Farbe zum Schmelzen gebracht wird und die geschmolzene Farbe auf der Oberfläche des Formkörpers verteilt wird, um das Zeichen auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe sublimiert wird, wenn sie mit dem Energiestrahl bestrahlt wird und auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbe sublimiert wird, wenn sie mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, der Formkörper ein Harz-Formkörper ist, der aus einem Material ausgebildet ist, das Harz enthält, wenn die Farbe mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, die Oberfläche des Harz-Formkörpers eine aktivierte Oberflächenschicht bildet, und die Farbe sublimiert wird, und die sublimierte Farbe auf der Oberfläche des Formkörpers verteilt wird, um das Zeichen auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Energiestrahl ein Laserstrahl ist und der Laserstrahl durch einen Laser erzeugt wird, bei dem Yttrium-Aluminium-Granat-Material eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Film in Bezug auf den Energiestrahl wenigstens transparent oder transluzent ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Film die Eigenschaft hat, selbst während der Bestrahlung mit dem Energiestrahl thermische Eigenschaften wie ohne Schmelzen beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Film eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 10 Mikrometer bis ungefähr 200 Mikrometer hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) eine Vielzahl von Filmen bereitgestellt wird, in Schritt b) eine Vielzahl von Farben bereitgestellt wird und wobei alle der Vielzahl von Farben voneinander verschiedene Farbtöne haben, eine der Vielzahl von Farben auf der ersten Oberfläche eines der Vielzahl von Filmen verteilt wird, eine andere der Vielzahl von Farben auf der ersten Oberfläche eines anderen der Vielzahl von Filmen verteilt wird, und ein Zeichen, das eine Vielzahl von Farben hat, auf der Oberfläche des Formkörpers ausgebildet wird, indem alle der Vielzahl von Farben verwendet werden, die jeweils auf jedem der Vielzahl von Filmen verteilt werden.