JP2004045599A

JP2004045599A - Laser marking method

Info

Publication number: JP2004045599A
Application number: JP2002201091A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Endo; 遠藤　恵介; Hiroyuki Nishida; 西田　弘幸
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: JP4185319B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize proper laser machining of an X-ray film or the like being a multilayered body having a surface layer provided on a base layer. SOLUTION: When a laser beam having a high absorption coefficient in the base layer and having a low absorption coefficient in an emulation layer 16 is radiated to an X-ray film 12, the laser beam is absorbed in a boundary surface between the base layer and the emulsion layer. Then concavities are generated in the emulsion layer side surface of the base layer by heat energy, and the emulsion is fused and vapor-deposited to generate many bubbles 16A, and dots 16A having high visibility are formed in the emulsion layer, and thus a marking pattern of high visibility is formed without degradation in quality like fog of the X-ray film. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真フィルム等の多層体にレーザービームを照射してマーキングパターンを形成するレーザーマーキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光を利用して、材料の表面に文字や記号等をマーキングする技術として、例えば特開平１０−３０５３７７号公報（以下、先行技術という）がある。
【０００３】
この先行技術では、例えば包装袋などに易開封性を付与するために一部の層のみを溶融させるハーフカット加工などのように、レーザー吸収性の異なる樹脂フィルムを組み合わせた多層フィルムの一部分の層に対してレーザー加工を行う場合、多層フィルム上のレーザー光の照射部分において、最表層が十分に溶融し、かつ、その下の層に溶融が生じない強度でレーザー光を照射することを必要としている。
【０００４】
先行技術では、このようなレーザー光の強度を実現するために、多層フィルムの表面の温度を非接触で検出し、この検出温度に応じてレーザー光の出力を適切に制御するようにしている。
【０００５】
ところで、このような先行技術を用いて、ＰＥＴ等の支持体となるベース層に乳剤層を重ねて形成した写真フィルム等の感光材料に、文字や記号等を形成するマーキングを行うときには、表面層となる乳剤層に十分な吸収性があり、その下の層であるベース層での吸収性の低い発振波長のレーザービームを選択する必要がある。
【０００６】
すなわち、最表層に十分な吸収性のあるレーザー光を用いることにより、このレーザー光によって最表層を選択的に溶融させて加工することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、最表層の材料に十分なエネルギー吸収性のあるレーザー光を照射できない場合、多層フィルムの最表層だけを選択的に溶融することは不可能であり、レーザー光を用いて意図する加工形状が得られないという問題がある。
【０００８】
また、光エネルギーに反応して発色する記録材料、特に写真フィルムなどの感光材料に、レーザー光を用いて、文字や記号等をマーキングする場合、表層である乳剤層が十分に溶融してしまうレーザー光の強度では、不要な熱被りや塵埃の燃焼による発光被りを起こすことがある。また、レーザー光を照射することにより飛散物が生じると、この飛散物が、写真フィルムの表面に付着することによる白抜けなどのスポット故障や、フィルム表面への擦過傷故障を生じさせるなどの、二次トラブルの発生が懸念される。
【０００９】
また、先行技術で例示している包装材料においては、表面の温度測定以外にも、最終的な加工状態の良し悪しを目視によって確認することが可能であるが、写真フィルムなどの感光材料においては、材料の性質上、可視光下で目視検査が不可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、写真感光材料等の多層フィルムなどの多層体にドットパターンで文字や記号等を形成するマーキング処理を行うときに、適正なマーキング処理が可能となるマーキング方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ベース層の少なくとも一方の面に表面層が形成された多層体にレーザービームを照射して表面層をドット状に加工することにより、所定のマーキングパターンを形成するレーザーマーキング方法であって、前記ベース層での吸収効率が高く、前記表面層での吸収効率の低い発振波長のレーザービームを、前記多層体に照射してドット状のマーキングパターンを形成することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、多層フィルムなどの多層体にレーザービームを照射して、多層体のベース層の少なくとも一方の面に形成されている表面層を加工するときに、レーザービームとして、ベース層での吸収効率が高く、表面層での吸収効率の低い発振波長を用いる。
【００１３】
吸収係数は、照射したエネルギーが試料の厚み方向で減衰されている程度を示す係数であり、吸収係数が小さければ、エネルギーが深くまで伝達する。この吸収係数は、透過率に関係し、透過率が試料に照射したエネルギーに対して試料の抜け出たエネルギーの比であることから、吸収係数をα（ｃｍ^−１）、試料の厚みｄ（ｃｍ）、試料の透過率Ｔとしたときに、
Ｔ＝Ｅｘｐ（−α・ｄ）
となる。
【００１４】
このように発振波長を設定したレーザービームを表面層側から照射することにより、レーザービームは、表面層とベース層の境界面で吸収されて、発熱、蒸散を発生させる。このときに、発生する熱が表面層に溶融及び破壊を生じさせる。
【００１５】
したがって、効率的に、表面層に破壊を生じさせて、マーキング加工を施すことができ、多層体に良好な加工形状を形成することが可能となる。
【００１６】
すなわち、本発明では、ベース層での吸収効率の高い発振波長のレーザービームを、表面層側から照射することにより、ベース層と表面層の境界面で、熱エネルギーを吸収させ、表面層のベース層側からレーザービームによる蒸散や溶融が生じるようにする。これにより、表面層を選択的にレーザー加工を行うことができる。
【００１７】
このような本発明では、前記多層体がポリエチレンテレフタレートをベース層とし、該ベース層の少なくとも一方の面に乳剤を塗布して表面層となる乳剤層を形成した写真感光材料であるときに、前記ベース層での吸収係数が１０００ｃｍ^−１以上であり、かつ、前記表面層での吸収係数が前記ベース層の吸収係数の１／３以下である発振波長のレーザービームを用いることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、多層体として、ＰＥＴをベース層として、このベース層に表面層として乳剤層を形成している写真感光材料（写真フィルム）を用いているときに、ベース層での吸収係数が１０００ｃｍ^−１以上であり、かつ、乳剤層の吸収係数がベース層の吸収係数の１／３以下である発振波長のレーザービームを用いる。
【００１９】
これにより、写真感光材料にレーザーマーキングを行うときに、ベース層と接する乳剤層を、選択的にレーザー加工を行うことができる。
【００２０】
このような本発明では、前記ベース層上の前記表面層の厚さを含めて前記レーザービームの発振波長を設定することが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、ベース層と表面層の吸収係数に加えて表面層の厚さを含めて、レーザービームの発振波長を設定する。
【００２２】
表面層は、吸収係数が低くても、厚さが大きいと、レーザービームの吸収量が多くなる。ここから、表面層が比較的厚い多層体にレーザーマーキングを施すときには、表面層が薄い多層体にレーザーマーキングを施すときよりも、ベース層の吸収係数に対して、表面層の吸収係数が低い発振波長のレーザービームを用いるようにする。
【００２３】
これにより、ベース層と表面層の境界面で吸収されるエネルギー量を多くすることができるので、表面層の的確な加工が可能となる。
【００２４】
このような本発明では、レーザービームの発振波長を、９μｍ帯とすることができ好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１には本実施の形態に係るマーキング装置１０の概略構成を示している。　このマーキング装置１０は、ロール状に巻き取られた長尺のＸレイフィルム１２を被印字体として、このＸレイフィルム１２を搬送する過程で、その表面にレーザービーム（光ビーム）ＬＢを照射して、文字や記号等のマーキングパターンを形成するマーキング加工を施す。
【００２６】
図２（Ａ）に示すように、本実施の形態に多層体として用いているＸレイフィルム１２は、支持体であるベース層１４に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用い、このベース層１４の少なくとも一方の面に塗布された乳剤層１６とで構成された多層フィルムの写真感光材料となっている。
【００２７】
図１に示すように、Ｘレイフィルム１２は、乳剤層１６が外向きとなって巻芯１８にロール状に巻かれており、マーキング装置１０は、このＸレイフィルム１２を最外層から引出す。
【００２８】
最外層から引出されたＸレイフィルム１２は、パスロール２０に巻き掛けられて、進行方向（図１の矢印Ａ方向）から上方（図１の紙面上方）へ略直角に方向転換されてパスロール２２に巻き掛けられる。また、Ｘレイフィルム１２は、パスロール２２に巻き掛けられて、進行方向へ略直角に方向転換され、プリントロール２４へと至るようになっている。
【００２９】
マーキング装置１０では、プリントロール２４に巻き掛けられる位置が、レーザービームＬＢの照射位置として設定されており、このプリントロール２４により進行方向から下方へ略直角に方向転換されたＸレイフィルム１２は、対で配置されたロール２６に挟持され、かつ進行方向へ略直角に方向転換され、小ロール２８、３０ヘ向けて送り出される。
【００３０】
小ロール２８、３０の間には、サクションドラム３２が配置されており、このサクションドラム３２によって、小ロール２８、３０の間に略Ｕ字状の搬送路が形成され、Ｘレイフィルム１２が、小ロール２８、３０の間で、サクションドラム３２に巻き付けられる。
【００３１】
サクションドラム３２は、外周面に複数の小孔（図示省略）が設けられ、周面に巻き付けられるＸレイフィルム１２を、エア吸引によって吸着保持し、かつ自重又は図示しない付勢手段の付勢力で、図１の紙面下方へ移動可能となっている。これにより、Ｘレイフィルム１２には、バックテンションが付与されるため、前記プリントロール２４を通過するときに、プリントロール２４と緊密に密着された状態が維持されるようになっている。
【００３２】
ロール２６から送り出されるＸレイフィルム１２は、一対の小ロール２８、３０の間を略Ｕ字状に搬送されて小ロール３０から送り出され、小ロール３０を通過したＸレイフィルム１２は、巻芯３４に巻き取られる。
【００３３】
一方、マーキング装置１０には、巻取り制御装置３６が設けられており、前記巻芯１８、３４及びサクションドラム３２は、巻取り制御装置３６からの駆動信号で所定の回転速度で回転するモータ等の駆動手段（図示省略）の駆動力によって回転駆動し、Ｘレイフィルム１２を搬送する。
【００３４】
マーキング装置１０では、基本的に、同一の線速度でＸレイフィルム１２を搬送するように、巻芯１８、３４が回転駆動されると共に、サクションドラム３２がＸレイフィルム１２を吸着保持しながら回転するため、サクションドラム３２の回転速度がＸレイフィルム１２のプリントロール２４での搬送速度（ライン速度）と一致するようになっている。
【００３５】
前記サクションドラム３２には、ロータリエンコーダ３８が取り付けられており、このサクションドラム３２の回転角に応じたパルス信号を出力する。
【００３６】
また、マーキング装置１０には、レーザービームＬＢを射出するマーキングヘッド４２及びレーザービームＬＢの射出を制御するレーザー制御装置４０が設けられており、ロータリエンコーダ３８の出力信号（パルス信号）がレーザー制御装置４０へ入力されるようになっている。
【００３７】
図１及び図３に示すように、マーキングヘッド４２は、その先端部であるレーザービームＬＢ出射口が前記プリントロール２４に対向して配設されている。また、マーキングヘッド４２は、レーザー発振器４４と、図示しない集光レンズを含むビーム偏向器４６とを備えており、レーザー発振器４４から発せられるレーザービームＬＢを、プリントロール２４に巻き掛けられているＸレイフィルム１２へ向けて射出する。
【００３８】
本実施の形態に適用したレーザー発振器４４は、レーザー制御装置４０（図３では図示省略）からの駆動信号に基づいて、所定のタイミングで一定の発振波長のレーザービームＬＢを一定の時間幅（パルス幅）で出射する。
【００３９】
ビーム偏向器４６は、例えば、ＡＯＤ（音響光学装置）を備えており、レーザー制御装置４０からの偏向信号によりレーザービームＬＢをＸレイフィルム１２の搬送方向と直交する方向に走査する機能を有している。なお、走査された各レーザービームＬＢは集光レンズによってＸレイフィルム１２上で所定のスポット径の焦点を結ぶように結像される。
【００４０】
レーザー制御装置４０には、前記Ｘレイフィルム１２に記録すべきマーキングパターン（文字や記号）に対応したパターン信号が巻取り制御装置３６から入力される。また、レーザー制御装置４０は、ロータリーエンコーダ３８からＸレイフィル１２の搬送に応じて出力されるパルス信号に基づいてＸレイフィルム１２の搬送長を監視しながら、パターン信号に応じてレーザー発振器（ＣＯ_２レーザー）４４に駆動信号を出力すると共に、ビーム偏向器４６に偏向信号を出力する。
【００４１】
これにより、マーキングヘッド４２は、マーキングパターンＭＰに応じてレーザービームＬＢがオン／オフされながらＸレイフィルム１２上に走査される。
【００４２】
このとき、図３に示すように、マーキングヘッド４２は、ビーム偏向器４６によるレーザービームＬＢの走査方向を主走査方向とし、Ｘレイフィルム１２の搬送方向（図３の矢印方向）を副走査方向として、Ｘレイフィルム１２にマーキングパターン（ここでは、アルファベット）ＭＰを形成する。
【００４３】
図３及び図４に示すように、マーキングパターンＭＰとしては、例えば１文字が５×５ドットなどの所定のドット配列で形成される文字や記号、キャラクター等を用いることができる。また、マーキングパターンＭＰとしては、ドット配列によって形成した複数の文字や記号等を用いるなど、任意の構成で形成することができる。
【００４４】
このようなマーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２が長手方向にカット（カットライン４８を鎖線で示す）されて小幅のロール状又はシート状に加工されるときには、、このカットライン４８を挟んで両サイドに天地の向きが逆となったマーキングパターンＭＰを形成することも可能である。
【００４５】
なお、図１及び図３に示すように、マーキングヘッド４２は、Ｘレイフィルム１２がプリントロール２４に巻き掛けられるときに、プリントロール２４の周面から僅かに浮いた位置で、Ｘレイフィルム１２に対向するようになっており、これにより、Ｘレイフィルム１２を透過したレーザービームＬＢが、プリントロール２４の周面に付着している塵や埃等を加熱して、Ｘレイフィルム１２に被りを生じさせてしまうのを防止している。
【００４６】
このように構成されているマーキング装置１０では、巻取り制御装置３６から出力する駆動信号によって、巻芯１８に巻き取られているＸレイフィルム１２の引出しを開始すると共に、このＸレイフィルム１２の搬送及び巻芯３４への巻取りを開始する。
【００４７】
一方、サクションドラム３２は、巻取り制御装置３６に制御されて、回転しながらエア吸引を開始することにより、周面に巻き掛けられるＸレイフィルム１２を、吸着保持する。これにより、Ｘレイフィルム１２は、所定のライン速度で、引き入れられながら送り出される。このときに、サクションドラム３２は、自重又は付勢手段の付勢力でＸレイフィルム１２に所定のテンションを付与している。
【００４８】
これにより、サクションドラム３２の回転速度（周速度）が、Ｘレイフィルム１２の搬送系の基準となるライン速度となり、プリントロール２４上でのＸレイフィルム１２のライン速度がサクションドラム３２の周速度と一致する。
【００４９】
レーザー制御装置４０は、このサクションドラム３２の回転状態をロータリーエンコーダ３８によって検出している。
【００５０】
一方、レーザー制御装置４０は、巻取り制御装置３６から前記Ｘレイフィルム１２に記録すべきマーキングパターンＭＰに応じたパターン信号が入力されると、前記ロータリーエンコーダ３８から出力されるパルス信号に基づいてＸレイフィルム１２の搬送長を監視し、例えばＸレイフィルム１２の搬送長が予め設定している長さに達すると、パターン信号に基づいてレーザー発振器（ＣＯ_２レーザー）４４に駆動信号を出力すると共に、ビーム偏向器４６に偏向信号を出力する。
【００５１】
これにより、レーザー発振器４４から発せられるレーザービームＬＢが、プリントロール２４に巻き掛けられているＸレイフィルム１２に走査されながら照射されて、Ｘレイフィルム１２に、パターン信号に応じたドット状のマーキングパターンＭＰが形成される。
【００５２】
ところで、マーキング装置１０では、マーキングヘッド４２にＣＯ_２レーザーを発するレーザー発振器４４を用いている。また、マーキング装置１０では、レーザー発振器４４の発振波長を、Ｘレイフィルム１２のベース層１４及び乳剤層１６でのレーザービームＬＢの吸収係数に基づいて設定している。
【００５３】
ドットの配列で表現されるマーキングパターンＭＰを高品質で形成するためには、個々のドットのの直径をほぼ一定に揃え、またＸレイフィルム１２の搬送速度（ライン速度）が一定に保たれる位置でレーザービームＬＢを照射する必要がある。
【００５４】
そこで、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２をサクションドラム３２によって吸着保持し、ロータリーエンコーダー３８から出力されるサクションドラム３２の回転角に応じたパルス信号に基づいて、レーザービームＬＢを照射するようにしている。
【００５５】
図２（Ｂ）に示すように、Ｘレイフィルム１２は、レーザービームＬＢが照射されると、乳剤層１６がこのレーザービームＬＢの熱エネルギーによって溶融、蒸散する過程で、膨張した内部に複数の微細な気泡１６Ｂが生じてドット１６Ａが形成される。
【００５６】
本実施の形態では、このときに乳剤層１６に形成されるドット１６Ａの凸量を１０μｍ以下、各気泡１６Ｂの大きさ（直径）を１〜５μｍとするようにしている。
【００５７】
一方、Ｘレイフィルム１２上でマーキングパターンＭＰを形成するドット１６Ａの視認性は、Ｘレイフィルム１２の乳剤層１６が蒸散して生じる微小な気泡１６Ｂによって向上する。すなわち、乳剤層１６内に多数の気泡１６Ｂが生じることにより、気泡１６Ｂ間の境界膜で光の乱反射が助長されて、ドット１６Ａの内外とで、反射光量が大きく変化する。これにより、Ｘレイフィルム１２の未現像／現像済み、或いは濃度の濃淡に無関係に、ドット１６Ａの視認性が高くなる。
【００５８】
しかし、レーザービームＬＢの照射時間を長くするなどして、必要以上に熱エネルギーを与えると、乳剤層１６が溶融して、ベース層１４と乳剤層１６の間に空間が生じる。このベース層１４と乳剤層１６の境界に生じる空間は、Ｘレイフィルム１２が未現像であれば、ドット１６Ａの視認性を向上させることができるが、現像済みのＸレイフィルム１２では、ドット１６Ａの視認性を低下させてしまう。
【００５９】
また、レーザービームＬＢが必要以上に照射されることにより、乳剤層１６が溶融すると、乳剤層１６の飛散が生じ、ドット１６Ａが崩れたり、このレーザービームＬＢが周囲の塵や埃に当たって発熱させたり不純物を加熱して、Ｘレイフィルム１２に被りを生じさせ、ドット１６Ａの視認性の低下と共に、Ｘレイフィルム１２の品質低下をまねいてしまう。
【００６０】
ここから、マーキング装置１０に設けているレーザー制御装置４０は、Ｘレイフィルム１２にレーザービームＬＢを照射する時間を、少なくともＸレイフィルム１２に被りが生じることなく、適正な形状のドット１６Ａが生じる時間に設定している。
【００６１】
一方、ドット１６Ａは、乳剤層１６側のベース層１４の面に緩やかな凹部（くぼみ）が生じることにより、視認性が向上する。このとき、ベース層１４に生じるくぼみの深さが３μｍ〜１０μｍの範囲であれば、被りの発生を防止することができる。
【００６２】
すなわち、ベース層１４の乳剤層１６側の面に生じるくぼみが１０μｍを越えるように熱エネルギーが与えられると、ベース層１４内の不純物によってＸレイフィルム１２に被りが生じることがあり、また、くぼみが３μｍ以下では、くぼみが乳剤層１６に形成するドット１６Ａの視認性に影響することがない。したがって、ベース層１４に適正なくぼみを形成することにより、ドット１６Ａの視認性の向上を図ることができる。
【００６３】
ここから、マーキング装置１０では、レーザービームＬＢに対するベース層１４及び乳剤層１６の吸収係数に基づいてレーザー発振器４４の発振波長を設定する。このときに、ベース層１４での吸収係数が大きく、乳剤層１６での吸収係数の小さい発振波長に設定する。
【００６４】
吸収係数は、照射したエネルギーが試料の厚み方向で減衰されている程度を示す係数であり、吸収係数が小さければ、エネルギーが深くまで伝達する。なお、吸収係数は、透過率に関係し、透過率が試料に照射したエネルギーに対して試料の抜け出たエネルギーの比であることから、吸収係数をα（ｃｍ^−１）、試料の厚みｄ（ｃｍ）、試料の透過率Ｔとしたときに、
Ｔ＝Ｅｘｐ（−α・ｄ）
となる。
【００６５】
この発振波長のレーザービームＬＢを、Ｘレイフィルム１２に照射することにより、レーザービームＬＢは、ベース層１４での吸収係数が大きいために、主に、乳剤層１６との境界面で吸収され、このときの熱エネルギーが、乳剤層１６に溶融、蒸着を生じさせると共に、ベース層１４の乳剤層１６側の面にくぼみを生じさせる。
【００６６】
すなわち、Ｘレイフイルム１２は、ベース層１４での吸収係数の高い発振波長のレーザービームＬＢを、ベース層１４と乳剤層１６の境界面で吸収する。
【００６７】
また、Ｘレイフィルム１２は、一定のテンションが付与されながら搬送されて、プリントロール２４に巻き掛けられることにより、乳剤層１６がベース層１４へ向けて加圧された状態となる。
【００６８】
これにより、ベース層１４と乳剤層１６の境界面で吸収されたレーザービームＬＢの熱エネルギーが、乳剤層１６に加わり、乳剤層１６に溶融、蒸散による多数の気泡１６Ｂを生じさせて、ドット１６Ａを形成するようになっている。
【００６９】
このように、マーキング装置１０では、ベース層１４での吸収係数が高く、乳剤層１６での吸収係数の低い波長のレーザービームＬＢを発するレーザー発振器４４を用い、マーキングパターンＭＰを形成するドット１６Ａの視認性の向上を図るようにしている。
【００７０】
表１には、発振波長（レーザービームＬＢの波長）に対するベース層１４及び乳剤層１６の光吸収係数を示している。
【００７１】
【表１】

【００７２】
表１で明らかなように、ＰＥＴによって形成しているベース層１４は、レーザービームＬＢの発振波長が、９．８μｍを越える１０μｍ帯（表１では１０．６μｍを例示）では、吸収係数が大きく低下して、発振波長が１０．６μｍでは、１０００ｃｍ^−１を切ってしまう。
【００７３】
これに対して、ベース層１４は、発振波長が９μｍ帯のレーザービームＬＢに対して、吸収係数が１０００ｃｍ^−１以上となっている。
【００７４】
また、乳剤層１６の吸収係数は、９μｍ帯及び１０μｍ帯の何れにおいても、ベース層１４の吸収係数の１／３以下であり、９．３μｍや、９．８μｍなどの９μｍ帯における特定の発振波長では、乳剤層１６の吸収係数がベース層１４の１／１０以下となっている。
【００７５】
表２には、レーザービームＬＢの発振波長に対するＸレイフィルム１２の加工状態の評価結果を示している。この表２では、１７５μｍのＰＥＴで形成したベース層１４を用い、このベース層１４に形成する乳剤層１６を、厚さが０．５μｍ〜２０．０μｍの範囲で変化させたＸレイフィルム１２（評価サンプル）にマーキング装置１０でマーキングパターンＭＰ（ドット１６Ａ）を形成して、視認性を評価している。
【００７６】
このとき、レーザービームＬＢの照射時間を１０μｓｅｃ、レーザービームＬＢのスポット径を０．２ｍｍとした。
【００７７】
なお、表２に示す評価は、
◎・・・ベース層１４の表層及びその上の乳剤層１６が蒸散し、ドットの視認性が優良。
【００７８】
○・・・ベース層１４の表層及びその上の乳剤層１６の一部が蒸散し、残りは溶融して、視認性は比較的良好。
【００７９】
△・・・ベース層１４及び乳剤層１６が溶融し、視認性はやや悪い。
【００８０】
×・・・乳剤層が変色または部分的に溶融し、視認性は悪い。
としている。
【００８１】
【表２】

【００８２】
表２で明らかなように、ベース層１４の吸収係数が１０００ｃｍ^−１以下である発振波長が１０．６μｍのレーザービームＬＢでは、乳剤層１６の厚さが１．０μｍと極めて薄いときにのみ、比較的良好な視認性が得られる。
【００８３】
これに対して、ベース層１４の吸収係数が１０００ｃｍ^−１である発振波長が９．６μｍのレーザービームＬＢでは、少なくとも乳剤層１６の厚さが４．５μｍまで、比較的良好な視認性が得られ、４．０μｍ以下であれば良好な視認性が得られる。
【００８４】
また、ベース層１４の吸収係数の高い９．３μｍ及び９．８μｍの発振波長のレーザービームＬＢでは、乳剤層１６の厚さが５．５μｍ、６．０μｍまで比較的良好な視認性が得られる。
【００８５】
したがって、ＰＥＴによって形成したベース層１４を用いたＸレイフィルム１２では、少なくとも、ベース層１４の吸収係数が１０００ｃｍ^−１以上で、かつ、乳剤層１６の吸収係数がベース層１４の吸収係数の１／３以下である９μｍ帯の波長のレーザービームＬＢを用いることにより、乳剤層１６の厚さが４．５μｍまでのＸレイフィルム１２のマーキングに用いることができる。
【００８６】
特に、Ｘレイフィルム１２においては、乳剤層１６を選択的に溶融、蒸散させるために、ベース層１４の吸収係数が３０００ｃｍ^−１以上であることが好ましく、ベース層１４の吸収係数が１０００ｃｍ^−１以下では、レーザービームＬＢのエネルギー吸収が不足して、発熱による変色のみが生じたり、変化が生じないという結果に終わることが多く、好ましくない。
【００８７】
また、ベース層１４の吸収係数が大きく、ベース層１４の吸収係数に比較して、乳剤層１６の吸収係数の小さい９．３μｍや９．８μｍの発振波長のレーザービームＬＢを用いることにより、乳剤層１６の厚さが６．０μｍまでのＸレイフィルム１２に視認性の高い高品質のマーキングパターンＭＰを形成するようにＸレイフィルム１２のマーキング加工を施すことができるので、Ｘレイフィルム１２のマーキング加工には、より好ましい。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態では、Ｘレイフィルム１２上にレーザービームＬＢを走査して形成するドット１６Ａが所定の配列となるマーキングパターンＭＰを得るときに、レーザー発振器４４としてベース層１４での吸収係数が高く、乳剤層１６での吸収係数が低い発振波長のレーザービームＬＢを発するようにする。このとき、ベース層１４での吸収係数が１０００ｃｍ^−１以上であり、少なくとも乳剤層１６の吸収係数がベース層１４の吸収係数の１／３以下、好ましくは、乳剤層１６の吸収係数がベース層１４の１／１０以下である発振波長のレーザー発振器４４を用いることにより、Ｘレイフィルム１２に被り等の品質低下を生じさせることなく、視認性の高いマーキングパターンＭＰを形成することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、レーザー発振器（ＣＯ_２レーザー）４４を主走査しながら、Ｘレイフィルム１２を副走査する系を例に挙げたが、前記主走査方向に複数のレーザー発振器（ＣＯ_２レーザー）を配列し、これを同時に照射した状態でＸレイフィルム１２を搬送する系においても適用可能である。
【００９０】
また、以上説明した本実施の形態では、多層体として、ＰＥＴをベース層として、このベース層の少なくとも一方の面に、表面層として乳剤層を形成した写真感光材料であるＸレイフィルム１２を例に説明したが、本発明は、これに限らず、ベース層の少なくとも一方の面に表面層を形成した任意の構成の多層フィルムなどの多層体に対する表面層のレーザー加工に適用することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ベース層での吸収効率が高く、表面層での吸収係数の低い発振波長のレーザービームを用いることにより、このレーザービームによって表面層を選択的に、かつ、適切にマーキング加工を施すことができるという優れた効果が得られる。
【００９２】
これにより、例えば、ＰＥＴによって形成した支持体をベース層として、このベース層に乳剤層を設けた写真フィルムに対して、乳剤層を的確にレーザー加工して、視認性の高いマーキングパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したマーキング装置の概略構成図である。
【図２】（Ａ）はＸレイフィルムの概略構成図、（Ｂ）はドットが形成された状態を示すＸレイフィルムの概略構成図である。
【図３】プリントロール近傍を示す概略斜視図である。
【図４】マーキングパターンを形成したＸレイフィルムの概略平面図である。
【符号の説明】
１０　　マーキング装置
１２　　Ｘレイフィルム（多層体、写真感光材料）
１４　　ベース層
１６　　乳剤層（表面層）
１６Ａ　　ドット
１６Ｂ　　気泡
２４　　プリントロール
３２　　サクションドラム
３６　　巻取り制御装置
４０　　マーキング制御装置
４２　　マーキングヘッド
４４　　レーザー発振器
４６　　ビーム偏向器
ＬＢ　　レーザービーム
ＭＰ　　マーキングパターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser marking method for forming a marking pattern by irradiating a multilayer body such as a photographic film with a laser beam.
[0002]
[Prior art]
As a technique for marking characters, symbols, and the like on the surface of a material using laser light, for example, there is JP-A-10-305377 (hereinafter referred to as prior art).
[0003]
In this prior art, for example, a partial layer of a multilayer film in which resin films having different laser absorptivity are combined, such as a half-cut process in which only a part of the layer is melted in order to give easy opening to a packaging bag or the like. When laser processing is applied to the laser beam, it is necessary to irradiate the laser beam with an intensity at which the outermost layer is sufficiently melted at the irradiated portion of the multilayer film and the underlying layer is not melted. Yes.
[0004]
In the prior art, in order to realize such a laser beam intensity, the temperature of the surface of the multilayer film is detected in a non-contact manner, and the output of the laser beam is appropriately controlled according to the detected temperature.
[0005]
By the way, when such a prior art is used for marking to form characters or symbols on a photosensitive material such as a photographic film formed by superimposing an emulsion layer on a base layer serving as a support such as PET, the surface layer Therefore, it is necessary to select a laser beam having an oscillation wavelength that has sufficient absorption in the emulsion layer to be obtained, and has low absorption in the base layer which is the lower layer.
[0006]
That is, by using a laser beam having sufficient absorption for the outermost layer, the outermost layer can be selectively melted and processed by the laser beam.
[0007]
However, when the laser beam with sufficient energy absorption cannot be irradiated to the material of the outermost layer, it is impossible to selectively melt only the outermost layer of the multilayer film, and the intended processing shape using the laser beam is not possible. There is a problem that it cannot be obtained.
[0008]
In addition, when marking characters or symbols on recording materials that develop color in response to light energy, especially photosensitive materials such as photographic films, using laser light, the surface emulsion layer is sufficiently melted. The light intensity may cause unnecessary heat covering and light emission covering due to dust burning. In addition, when scattered objects are generated by irradiating laser light, the scattered objects may cause spot failures such as white spots due to adhering to the surface of the photographic film, or scratch damage to the film surface. There is concern about the next trouble.
[0009]
In addition, in the packaging materials exemplified in the prior art, it is possible to visually check the final processing state in addition to the surface temperature measurement, but in the photosensitive material such as photographic film Due to the nature of the material, visual inspection under visible light is impossible.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above facts, and it is possible to perform appropriate marking processing when performing marking processing for forming characters, symbols, etc. in a dot pattern on a multilayer body such as a multilayer film such as a photographic photosensitive material. It aims at providing the marking method which becomes.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a predetermined marking pattern by irradiating a laser beam to a multilayer body having a surface layer formed on at least one surface of a base layer to process the surface layer into dots. A laser marking method for forming a dot-shaped marking pattern by irradiating the multilayer body with a laser beam having an oscillation wavelength having high absorption efficiency in the base layer and low absorption efficiency in the surface layer It is characterized by that.
[0012]
According to this invention, when a multilayer body such as a multilayer film is irradiated with a laser beam to process a surface layer formed on at least one surface of the base layer of the multilayer body, An oscillation wavelength with high absorption efficiency and low absorption efficiency at the surface layer is used.
[0013]
The absorption coefficient is a coefficient indicating the degree to which the irradiated energy is attenuated in the thickness direction of the sample. If the absorption coefficient is small, the energy is transmitted deeply. This absorption coefficient is related to the transmittance, and the transmittance is the ratio of the energy escaped from the sample to the energy irradiated to the sample. Therefore, the absorption coefficient is α (cm ⁻¹ ) and the sample thickness d (cm ), Where the transmittance T of the sample is
T = Exp (−α · d)
It becomes.
[0014]
By irradiating the laser beam having the oscillation wavelength set in this way from the surface layer side, the laser beam is absorbed at the interface between the surface layer and the base layer, and generates heat and transpiration. At this time, the generated heat causes the surface layer to melt and break.
[0015]
Therefore, it is possible to efficiently cause the surface layer to be destroyed and to perform the marking process, and it is possible to form a favorable processed shape in the multilayer body.
[0016]
That is, in the present invention, a laser beam having an oscillation wavelength with high absorption efficiency in the base layer is irradiated from the surface layer side to absorb thermal energy at the interface between the base layer and the surface layer, thereby Try to cause transpiration and melting by the laser beam from the layer side. Thereby, laser processing can be selectively performed on the surface layer.
[0017]
In the present invention, when the multilayer body is a photographic material in which polyethylene terephthalate is used as a base layer and an emulsion layer is formed as a surface layer by coating an emulsion on at least one surface of the base layer, A laser beam having an oscillation wavelength that has an absorption coefficient in the base layer of 1000 cm ⁻¹ or more and an absorption coefficient in the surface layer of 1/3 or less of the absorption coefficient of the base layer is used.
[0018]
According to the present invention, when a photographic photosensitive material (photographic film) having a multilayer body, PET as a base layer, and an emulsion layer as a surface layer formed on the base layer is used, the absorption coefficient in the base layer is used. There are at 1000 cm ^-1 or more, and the absorption coefficient of the emulsion layer using a laser beam having an oscillation wavelength of one-third or less of the absorption coefficient of the base layer.
[0019]
Thereby, when laser marking is performed on the photographic light-sensitive material, the emulsion layer in contact with the base layer can be selectively laser processed.
[0020]
In the present invention, it is preferable to set the oscillation wavelength of the laser beam including the thickness of the surface layer on the base layer.
[0021]
According to the present invention, the oscillation wavelength of the laser beam is set including the thickness of the surface layer in addition to the absorption coefficients of the base layer and the surface layer.
[0022]
Even if the surface layer has a low absorption coefficient, if the thickness is large, the amount of absorption of the laser beam increases. From this, when laser marking is applied to a multilayer body with a relatively thick surface layer, the absorption coefficient of the surface layer is lower than the absorption coefficient of the base layer than when laser marking is applied to a multilayer body with a thin surface layer. Use a laser beam of a wavelength.
[0023]
Thereby, since the amount of energy absorbed at the interface between the base layer and the surface layer can be increased, the surface layer can be accurately processed.
[0024]
In the present invention as described above, the oscillation wavelength of the laser beam can be in a 9 μm band, which is preferable.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic configuration of a marking device 10 according to the present embodiment. This marking device 10 irradiates the surface with a laser beam (light beam) LB in the process of transporting the X-ray film 12 using a long X-ray film 12 wound up in a roll shape as a printing target. Then, a marking process is performed to form a marking pattern such as characters and symbols.
[0026]
As shown in FIG. 2A, the X-ray film 12 used as a multilayer body in the present embodiment uses PET (polyethylene terephthalate) for the base layer 14 as a support, and at least the base layer 14 This is a multilayer film photographic light-sensitive material composed of an emulsion layer 16 coated on one surface.
[0027]
As shown in FIG. 1, the X-ray film 12 is wound in a roll shape around a core 18 with the emulsion layer 16 facing outward, and the marking device 10 pulls out the X-ray film 12 from the outermost layer.
[0028]
The X-ray film 12 drawn out from the outermost layer is wound around a pass roll 20 and is turned from the traveling direction (arrow A direction in FIG. 1) to the upper side (upward in FIG. 1) at a substantially right angle to pass roll 22. Wrapped. Further, the X-ray film 12 is wound around a pass roll 22, changed in direction substantially at right angles to the traveling direction, and reaches the print roll 24.
[0029]
In the marking device 10, the position wound around the print roll 24 is set as the irradiation position of the laser beam LB, and the X-ray film 12 whose direction is changed substantially perpendicularly from the traveling direction by the print roll 24 is: It is sandwiched between the rolls 26 arranged in pairs and is turned substantially at right angles to the traveling direction and sent to the

small rolls

28 and 30.
[0030]
A suction drum 32 is disposed between the

small rolls

28 and 30, and the suction drum 32 forms a substantially U-shaped conveyance path between the

small rolls

28 and 30. The small rolls 28 and 30 are wound around the suction drum 32.
[0031]
The suction drum 32 is provided with a plurality of small holes (not shown) on the outer peripheral surface, sucks and holds the X-ray film 12 wound around the peripheral surface by air suction, and with its own weight or a biasing force of a biasing means (not shown). 1 can be moved downward in FIG. As a result, since the back tension is applied to the X-ray film 12, the X-ray film 12 is kept in close contact with the print roll 24 when passing through the print roll 24.
[0032]
The X-ray film 12 sent out from the roll 26 is conveyed between the pair of

small rolls

28 and 30 in a substantially U shape, sent out from the small roll 30, and passed through the small roll 30. 34 is wound up.
[0033]
On the other hand, the marking device 10 is provided with a winding control device 36, and the winding

cores

18 and 34 and the suction drum 32 are motors that rotate at a predetermined rotational speed in response to a drive signal from the winding control device 36. The X-ray film 12 is conveyed by being rotated by the driving force of the driving means (not shown).
[0034]
In the marking device 10, the

cores

18 and 34 are rotationally driven so that the X-ray film 12 is conveyed at the same linear velocity, and the suction drum 32 rotates while adsorbing and holding the X-ray film 12. Therefore, the rotational speed of the suction drum 32 matches the transport speed (line speed) of the X-ray film 12 on the print roll 24.
[0035]
A rotary encoder 38 is attached to the suction drum 32, and a pulse signal corresponding to the rotation angle of the suction drum 32 is output.
[0036]
Further, the marking device 10 is provided with a marking head 42 for emitting a laser beam LB and a laser control device 40 for controlling the emission of the laser beam LB, and an output signal (pulse signal) of the rotary encoder 38 is a laser control device. 40 is input.
[0037]
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the marking head 42 has a laser beam LB emission port, which is a tip portion thereof, arranged to face the print roll 24. The marking head 42 includes a laser oscillator 44 and a beam deflector 46 including a condensing lens (not shown), and a laser beam LB emitted from the laser oscillator 44 is wound around the print roll 24. Injection toward the lay film 12.
[0038]
The laser oscillator 44 applied to the present embodiment generates a laser beam LB having a constant oscillation wavelength at a predetermined time based on a drive signal from a laser control device 40 (not shown in FIG. 3). (Width).
[0039]
The beam deflector 46 includes, for example, an AOD (acoustooptic device), and has a function of scanning the laser beam LB in a direction orthogonal to the transport direction of the X-ray film 12 by a deflection signal from the laser control device 40. ing. Each scanned laser beam LB is imaged on the X-ray film 12 by the condenser lens so as to be focused at a predetermined spot diameter.
[0040]
A pattern signal corresponding to a marking pattern (characters or symbols) to be recorded on the X-ray film 12 is input from the winding control device 36 to the laser control device 40. In addition, the laser control device 40 monitors the transport length of the X-ray film 12 based on the pulse signal output from the rotary encoder 38 according to the transport of the X ray fill 12, and the laser oscillator (CO ₂₎ according to the pattern signal. A drive signal is output to the laser 44 and a deflection signal is output to the beam deflector 46.
[0041]
Thereby, the marking head 42 is scanned on the X-ray film 12 while the laser beam LB is turned on / off according to the marking pattern MP.
[0042]
At this time, as shown in FIG. 3, the marking head 42 sets the scanning direction of the laser beam LB by the beam deflector 46 as the main scanning direction, and the transport direction (arrow direction in FIG. 3) of the X-ray film 12 as the sub-scanning direction. As described above, a marking pattern (here, alphabet) MP is formed on the X-ray film 12.
[0043]
As shown in FIGS. 3 and 4, as the marking pattern MP, for example, a character, a symbol, a character, or the like formed by a predetermined dot arrangement such as 5 × 5 dots can be used. Further, the marking pattern MP can be formed with an arbitrary configuration such as using a plurality of characters, symbols, and the like formed by dot arrangement.
[0044]
In such a marking device 10, when the X-ray film 12 is cut in the longitudinal direction (the cut line 48 is indicated by a chain line) and processed into a narrow roll or sheet, both the cut lines 48 are sandwiched. It is also possible to form a marking pattern MP in which the direction of the top and bottom is reversed on the side.
[0045]
As shown in FIGS. 1 and 3, when the X-ray film 12 is wound around the print roll 24, the marking head 42 is positioned slightly lifted from the circumferential surface of the print roll 24. As a result, the laser beam LB transmitted through the X-ray film 12 heats the dust and dirt adhering to the peripheral surface of the print roll 24 and covers the X-ray film 12. Is prevented.
[0046]
In the marking device 10 configured as described above, the X-ray film 12 wound around the core 18 is started to be pulled out by the drive signal output from the winding control device 36, and the X-ray film 12 The conveyance and winding to the core 34 are started.
[0047]
On the other hand, the suction drum 32 is controlled by the winding control device 36 and starts sucking air while rotating, thereby sucking and holding the X-ray film 12 wound around the peripheral surface. Thereby, the X-ray film 12 is sent out while being pulled in at a predetermined line speed. At this time, the suction drum 32 applies a predetermined tension to the X-ray film 12 by its own weight or the urging force of the urging means.
[0048]
As a result, the rotational speed (circumferential speed) of the suction drum 32 becomes a reference line speed for the transport system of the X-ray film 12, and the line speed of the X-ray film 12 on the print roll 24 is the peripheral speed of the suction drum 32. Matches.
[0049]
The laser control device 40 detects the rotation state of the suction drum 32 by the rotary encoder 38.
[0050]
On the other hand, when a pattern signal corresponding to the marking pattern MP to be recorded on the X-ray film 12 is input from the winding control device 36, the laser control device 40 is based on the pulse signal output from the rotary encoder 38. For example, when the transport length of the X-ray film 12 reaches a preset length, a drive signal is output to a laser oscillator (CO ₂ laser) 44 based on the pattern signal. At the same time, a deflection signal is output to the beam deflector 46.
[0051]
Thereby, the laser beam LB emitted from the laser oscillator 44 is irradiated while being scanned on the X-ray film 12 wound around the print roll 24, and the X-ray film 12 is marked with dots according to the pattern signal. A pattern MP is formed.
[0052]
By the way, the marking device 10 uses a laser oscillator 44 that emits a CO ₂ laser to the marking head 42. In the marking apparatus 10, the oscillation wavelength of the laser oscillator 44 is set based on the absorption coefficient of the laser beam LB in the base layer 14 and the emulsion layer 16 of the X-ray film 12.
[0053]
In order to form the marking pattern MP expressed by the dot arrangement with high quality, the diameters of the individual dots are made almost constant, and the transport speed (line speed) of the X-ray film 12 is kept constant. It is necessary to irradiate the laser beam LB at the position.
[0054]
Therefore, in the marking device 10, the X-ray film 12 is sucked and held by the suction drum 32, and the laser beam LB is irradiated based on the pulse signal corresponding to the rotation angle of the suction drum 32 output from the rotary encoder 38. ing.
[0055]
As shown in FIG. 2B, when the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB, the emulsion layer 16 is melted and evaporated by the thermal energy of the laser beam LB, and a plurality of the X-ray film 12 is expanded inside. Fine bubbles 16B are generated to form dots 16A.
[0056]
In this embodiment, the convex amount of the dots 16A formed on the emulsion layer 16 at this time is set to 10 μm or less, and the size (diameter) of each bubble 16B is set to 1 to 5 μm.
[0057]
On the other hand, the visibility of the dots 16A forming the marking pattern MP on the X-ray film 12 is improved by the minute bubbles 16B generated by the evaporation of the emulsion layer 16 of the X-ray film 12. That is, when a large number of bubbles 16B are generated in the emulsion layer 16, diffuse reflection of light is promoted by the boundary film between the bubbles 16B, and the amount of reflected light changes greatly between the inside and outside of the dot 16A. As a result, the visibility of the dots 16A is enhanced regardless of whether the X-ray film 12 is undeveloped / developed or whether the density is dark or light.
[0058]
However, when the thermal energy is applied more than necessary, for example, by extending the irradiation time of the laser beam LB, the emulsion layer 16 melts and a space is generated between the base layer 14 and the emulsion layer 16. The space generated at the boundary between the base layer 14 and the emulsion layer 16 can improve the visibility of the dots 16A if the X-ray film 12 is undeveloped. However, in the developed X-ray film 12, the dots 16A Will reduce the visibility.
[0059]
Further, when the emulsion layer 16 is melted by irradiating the laser beam LB more than necessary, the emulsion layer 16 is scattered and the dots 16A are broken, or the laser beam LB hits surrounding dust and dust to generate heat. Impurities are heated to cause the X-ray film 12 to be covered, and the quality of the X-ray film 12 is deteriorated along with a decrease in the visibility of the dots 16A.
[0060]
From this point, the laser control device 40 provided in the marking device 10 generates the dot 16A having an appropriate shape without causing the X-ray film 12 to be covered at least for the time to irradiate the X-ray film 12 with the laser beam LB. Set to time.
[0061]
On the other hand, the visibility of the dots 16 A is improved by forming a gentle recess (indentation) on the surface of the base layer 14 on the emulsion layer 16 side. At this time, if the depth of the recess generated in the base layer 14 is in the range of 3 μm to 10 μm, the occurrence of covering can be prevented.
[0062]
In other words, if thermal energy is applied so that the pit generated on the surface of the base layer 14 on the emulsion layer 16 side exceeds 10 μm, the X-ray film 12 may be covered by impurities in the base layer 14, and Is 3 μm or less, the indentation does not affect the visibility of the dots 16 A formed in the emulsion layer 16. Therefore, the visibility of the dots 16 A can be improved by forming appropriate depressions in the base layer 14.
[0063]
From here, the marking device 10 sets the oscillation wavelength of the laser oscillator 44 based on the absorption coefficients of the base layer 14 and the emulsion layer 16 with respect to the laser beam LB. At this time, an oscillation wavelength having a large absorption coefficient in the base layer 14 and a small absorption coefficient in the emulsion layer 16 is set.
[0064]
The absorption coefficient is a coefficient indicating the degree to which the irradiated energy is attenuated in the thickness direction of the sample. If the absorption coefficient is small, the energy is transmitted deeply. The absorption coefficient is related to the transmittance, and the transmittance is the ratio of the energy escaped from the sample to the energy irradiated to the sample. Therefore, the absorption coefficient is α (cm ⁻¹ ), and the thickness d ( cm), and the transmittance T of the sample,
T = Exp (−α · d)
It becomes.
[0065]
By irradiating the X-ray film 12 with the laser beam LB having this oscillation wavelength, the laser beam LB is absorbed mainly at the boundary surface with the emulsion layer 16 because the absorption coefficient in the base layer 14 is large. The thermal energy at this time causes the emulsion layer 16 to melt and deposit, and causes a depression on the surface of the base layer 14 on the emulsion layer 16 side.
[0066]
That is, the X ray film 12 absorbs the laser beam LB having an oscillation wavelength with a high absorption coefficient in the base layer 14 at the interface between the base layer 14 and the emulsion layer 16.
[0067]
Further, the X-ray film 12 is conveyed while being given a certain tension and is wound around the print roll 24, whereby the emulsion layer 16 is pressed toward the base layer 14.
[0068]
As a result, the thermal energy of the laser beam LB absorbed at the interface between the base layer 14 and the emulsion layer 16 is applied to the emulsion layer 16, and a large number of bubbles 16 B are generated in the emulsion layer 16 due to melting and transpiration, thereby causing dots 16 A Is supposed to form.
[0069]
As described above, in the marking device 10, the laser oscillator 44 that emits the laser beam LB having a wavelength that has a high absorption coefficient in the base layer 14 and a low absorption coefficient in the emulsion layer 16 is used to form the dots 16A that form the marking pattern MP. Visibility is improved.
[0070]
Table 1 shows the light absorption coefficients of the base layer 14 and the emulsion layer 16 with respect to the oscillation wavelength (the wavelength of the laser beam LB).
[0071]
[Table 1]

[0072]
As is clear from Table 1, the base layer 14 formed of PET has a large absorption coefficient in the 10 μm band where the oscillation wavelength of the laser beam LB exceeds 9.8 μm (10.6 μm is exemplified in Table 1). When the oscillation wavelength is 10.6 μm, it drops to 1000 cm ⁻¹ .
[0073]
In contrast, the base layer 14 has an absorption coefficient of 1000 cm ⁻¹ or more for the laser beam LB having an oscillation wavelength of 9 μm.
[0074]
The absorption coefficient of the emulsion layer 16 is 1/3 or less of the absorption coefficient of the base layer 14 in both the 9 μm band and the 10 μm band, and specific oscillations in the 9 μm band such as 9.3 μm and 9.8 μm. At the wavelength, the absorption coefficient of the emulsion layer 16 is 1/10 or less that of the base layer 14.
[0075]
Table 2 shows the evaluation results of the processing state of the X-ray film 12 with respect to the oscillation wavelength of the laser beam LB. In Table 2, an X-ray film 12 (using a base layer 14 formed of PET having a thickness of 175 μm and the emulsion layer 16 formed on the base layer 14 having a thickness changed in the range of 0.5 μm to 20.0 μm) A marking pattern MP (dot 16A) is formed on the evaluation sample) by the marking device 10 to evaluate the visibility.
[0076]
At this time, the irradiation time of the laser beam LB was 10 μsec, and the spot diameter of the laser beam LB was 0.2 mm.
[0077]
The evaluation shown in Table 2 is
... The surface layer of the base layer 14 and the emulsion layer 16 thereon evaporate, and the dot visibility is excellent.
[0078]
... The surface layer of the base layer 14 and a part of the emulsion layer 16 thereon evaporate, and the rest melts, and the visibility is relatively good.
[0079]
Δ: Base layer 14 and emulsion layer 16 are melted, and visibility is slightly poor.
[0080]
X: The emulsion layer is discolored or partially melted, and the visibility is poor.
It is said.
[0081]
[Table 2]

[0082]
As apparent from Table 2, in the case of the laser beam LB having an oscillation coefficient of 10.6 μm and an absorption coefficient of the base layer 14 of 1000 cm ⁻¹ or less, only when the thickness of the emulsion layer 16 is as extremely thin as 1.0 μm, A relatively good visibility is obtained.
[0083]
On the other hand, with the laser beam LB having an absorption coefficient of 1000 cm ⁻¹ and an oscillation wavelength of 9.6 μm, relatively good visibility is obtained at least until the emulsion layer 16 has a thickness of 4.5 μm. If it is 4.0 μm or less, good visibility can be obtained.
[0084]
Further, with the laser beam LB having an oscillation wavelength of 9.3 μm and 9.8 μm, which has a high absorption coefficient of the base layer 14, relatively good visibility can be obtained up to the thickness of the emulsion layer 16 of 5.5 μm and 6.0 μm. .
[0085]
Therefore, in the X-ray film 12 using the base layer 14 formed of PET, at least the absorption coefficient of the base layer 14 is 1000 cm ⁻¹ or more, and the absorption coefficient of the emulsion layer 16 is 1 of the absorption coefficient of the base layer 14. By using the laser beam LB having a wavelength of 9 μm band which is equal to or less than / 3, it can be used for marking of the X-ray film 12 whose emulsion layer 16 has a thickness of up to 4.5 μm.
[0086]
In particular, in the X-ray film 12, in order to selectively melt and evaporate the emulsion layer 16, the base layer 14 preferably has an absorption coefficient of 3000 cm ⁻¹ or more, and the base layer 14 has an absorption coefficient of 1000 cm ^−1. In the following, the energy absorption of the laser beam LB is insufficient, which often results in only discoloration due to heat generation or no change, which is not preferable.
[0087]
Further, by using a laser beam LB having an oscillation wavelength of 9.3 μm or 9.8 μm, which has a large absorption coefficient of the base layer 14 and a small absorption coefficient of the emulsion layer 16 as compared with the absorption coefficient of the base layer 14, the emulsion Since the X ray film 12 can be marked so as to form a high quality marking pattern MP with high visibility on the X ray film 12 having a thickness of the layer 16 of up to 6.0 μm. It is more preferable for the marking process.
[0088]
As described above, in the present embodiment, the base layer 14 is used as the laser oscillator 44 when obtaining the marking pattern MP in which the dots 16A formed by scanning the laser beam LB on the X-ray film 12 have a predetermined arrangement. A laser beam LB having an oscillation wavelength that has a high absorption coefficient at 1 and a low absorption coefficient in the emulsion layer 16 is emitted. At this time, the absorption coefficient in the base layer 14 is 1000 cm ⁻¹ or more, and at least the absorption coefficient of the emulsion layer 16 is 1/3 or less of the absorption coefficient of the base layer 14, preferably the absorption coefficient of the emulsion layer 16 is the base layer. By using the laser oscillator 44 having an oscillation wavelength that is 1/10 or less of 14, the X-ray film 12 can be formed with a highly visible marking pattern MP without causing quality degradation such as covering.
[0089]
In the present embodiment, a system for sub-scanning the X-ray film 12 while performing main scanning with the laser oscillator (CO ₂ laser) 44 has been described as an example. However, a plurality of laser oscillators (CO ₂ ) are arranged in the main scanning direction. This is also applicable to a system in which the X-ray film 12 is transported in a state in which lasers are arranged and irradiated simultaneously.
[0090]
Further, in the present embodiment described above, an X-ray film 12 which is a photographic photosensitive material in which PET is used as a base layer as a multilayer body and an emulsion layer is formed as a surface layer on at least one surface of the base layer is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to laser processing of a surface layer for a multilayer body such as a multilayer film having an arbitrary structure in which a surface layer is formed on at least one surface of a base layer.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by using a laser beam having an oscillation wavelength having a high absorption efficiency in the base layer and a low absorption coefficient in the surface layer, the surface layer can be selectively selected by this laser beam, and An excellent effect that the marking process can be appropriately performed is obtained.
[0092]
Thus, for example, a photographic film having an emulsion layer provided on the base layer with a support formed of PET as a base layer is precisely laser processed to form a highly visible marking pattern. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a marking device applied to the present embodiment.
2A is a schematic configuration diagram of an X-ray film, and FIG. 2B is a schematic configuration diagram of an X-ray film showing a state where dots are formed.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the vicinity of a print roll.
FIG. 4 is a schematic plan view of an X-ray film on which a marking pattern is formed.
[Explanation of symbols]
10 Marking device 12 X-ray film (Multilayer, Photosensitive material)
14 Base layer 16 Emulsion layer (surface layer)
16A dot 16B bubble 24 print roll 32 suction drum 36 winding control device 40 marking control device 42 marking head 44 laser oscillator 46 beam deflector LB laser beam MP marking pattern

Claims

A laser marking method for forming a predetermined marking pattern by irradiating a laser beam to a multilayer body having a surface layer formed on at least one surface of a base layer to process the surface layer into dots,
A laser marking method characterized in that a dot-shaped marking pattern is formed by irradiating the multilayer body with a laser beam having an oscillation wavelength having a high absorption efficiency in the base layer and a low absorption efficiency in the surface layer.

When the multilayer body is a photographic material in which polyethylene terephthalate is used as a base layer and an emulsion layer is formed as a surface layer by coating an emulsion on at least one surface of the base layer, the absorption coefficient in the base layer is 2. The laser marking according to claim 1, wherein a laser beam having an oscillation wavelength of 1000 cm ⁻¹ or more and having an absorption coefficient in the surface layer of 1/3 or less of the absorption coefficient of the base layer is used. Method.

The laser marking method according to claim 2, wherein an oscillation wavelength of the laser beam is set including a thickness of the surface layer on the base layer.

4. The laser marking method according to claim 2, wherein the oscillation wavelength of the laser beam is in a 9 [mu] m band.