JP2004145177A - レーザーマーキング方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光感光性熱現像感光材料の表面層にレーザービームを照射して、視認性の高いドットないしドット配列によるマーキングパターンを形成する。
【解決手段】マーキング装置では、光感光性熱現像感光材料であるXレイフィルム12にレーザービームを照射して表面層16の内部を溶融させることにより、空洞16Bを生じさせて表面を凸状に突出させたドット16Aを形成する。このとき、表面層の溶融が進行し過ぎて、開口部16Cが生じ、ベース層14が大きく露出してしまうことがないようにレーザービームの照射時間を制御する。これにより、Xレイフィルムに、視認性の高いドットないしドット配列によるマーキングパタンを形成する。
【選択図】    図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベース層の表面に乳剤層を含む表面層が形成された感光材料へレーザービームを照射して形成したドットないしドット配列によって文字や記号等を形成するレーザーマーキング方法に係り、詳細には、光感光性熱現像感光材料へレーザービーム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レーザーマーキング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の医療分野においては、環境保全、装置の省スペース等の観点から、Xレイフィルム等の現像処理を行ったときの処理廃液の減量が望まれている。また、レーザーイメージセッター、レーザーイメージャー等を用いることにより効率的な露光、高解像度及び鮮鋭さを有する鮮明な画像形成が可能となる医療診断用及び写真技術用途の光感光性熱現像写真材料(光感光性熱現像感光材料)が提供されたことにより、医療用分野においても、この光感光性熱現像感光材料を用いた熱現像処理システムが注目されている。
【0003】
一方、Xレイフィルム等の感光材料へレーザービームを照射して、感光材料の表面に熱被りや変形等を生じさせることにより形成したドットないしドット配列によって、文字や記号等を形成するマーキング技術があり、このマーキング技術を用いて視認性の高い熱被りや変形等を生じさせる条件として、50W以下の低出力のレーザー発振器を用いて、レーザービームを比較的長時間照射するように提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
ところで、光感光性熱現像感光材料を用いたXレイフィルム等の所謂ドライフィルムでは、支持体であるベース層は勿論、乳剤層を含む表面層の透明度が高い。
【0005】
一方、低出力のレーザー発振器を用いて、視認性の高いドットを形成するためには、レーザービームの照射時間が長くなる。このために、フィルム表面では、表面層が溶融してクレータ状に開口して、ベース層を形成しているPET等が露出してしまう。
【0006】
このために、透明度の高いドライフィルムでは、レーザービームを照射していない領域とレーザービームが照射されて開口してしまった部分との境界が明確でなくなり、十分な視認性が得られるドットを形成することが困難である。
【0007】
このような視認性の低下を回避するために、フィルム表面にパターン表示用の染料あるいは顔料を用いた表示部分を予め設けたフィルムを用いる提案がなされている(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特許第3191201号明細書
【特許文献2】
特許第2829780号明細書
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光材料の表面に顔料や染料を存在させることは、感光材料に形成する画像に影響を与えてしまうことがあり、また、この影響を回避するためには、さらにコストや労力が必要となると言う問題がある。
【0010】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、顔料や染料等を用いた表示専用領域を設けることなく、ドライフィルムなどの光感光性熱現像感光材料に視認性の高いドットないしドット配列によるマーキングパターンを形成することができるレーザーマーキング方法を提案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、ベース層の表面に乳剤層を含む表面層が形成された光感光性熱現像感光材料に対して、レーザー発振手段からのレーザービームの照射を開始し、該レーザービームのエネルギーによって前記表面層を熱溶融させることにより表面層内部に空洞を生じさせ、該空洞によって前記表面層の前記レーザービームの照射位置を凸状に変形させた時点で前記レーザービームの照射を終了することにより、前記光感光性熱現像感光材料の表面にドットとして表面層の内部が空洞となった凸部を形成し、該ドットないしドット配列によって所定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、レーザー発振手段で発振したレーザービームを光感光性熱現像感光材料の表面層に照射して、ドットを形成することによりドットないしドット配列によって文字や記号等のマーキングパターンを形成する。
【0013】
光感光性熱現像材料の表面層は、レーザービームが照射されることにより、このレーザービームから受ける熱によって溶融する。このとき、表面層の内部から溶融するようにして、表面層の内部に空洞を形成すると共に、表面層の上面に凸状の変形を生じさせてドットを形成する。
【0014】
光感光性熱現像感光材料の表面層は、内部に空洞が生じることにより、この空洞との境界膜で光の乱反射が生じ、ドットの視認性を向上させることができる。また、表面層の溶融が進行すると、空洞が膨張して、凸部の突出高さも高くなり、視認性がより向上するが、表面層が開口してベース層を露出させてしまう。このとき、開口が小さければ、ドットの視認が可能であるが、開口が大きくなると、ドットの視認性が大きく低下し、ついにはドットが消失してしまう。
【0015】
この表面層の溶融は、レーザービームから受ける熱が多くなることにより進行するのは勿論、レーザービームの照射時間が長くなることにより進行する。また、照射時間が同じであっても、レーザービームの波長によって表面層の溶融の進行は異なる。
【0016】
ここから、本発明では、レーザービームによって表面層に与える熱を適正に制御することは勿論、レーザービームの波長に応じて、レーザービームの照射を開始してから終了するまでのレーザービームの照射時間を適正に制御することにより、表面層内に適正な大きさの空洞を生じさせると共に、表面層の上面が適正な高さの凸状に変形するようにして、視認性の高いドットが得られるようにしている。
【0017】
このような本発明では、レーザービームの照射時間を短くするために、波長が10μm帯のレーザービームよりも9μm帯のレーザービームを用いることが好ましく、また、発振出力のより高いレーザー発振手段を用いることがより好ましい。
【0018】
また、本発明では、前記表面層の上面を基準にした前記ドットを形成する凸部の突出高さを10μm以上で、好ましくは50μmまでの間に前記レーザービームの照射を終了することが好ましい。
【0019】
表面層に生じる凸部の突出高さが低いと、ドットとしての視認性が低下する。特に、表面層の上面に対して斜めに見たときのドットの視認性が低くなる。このために、凸部の突出高さとしては、10μm以上であることが好ましい。
【0020】
また、凸部の突出高さが高くなることは、表面層の溶融が進行することであり、これにより、凸部の上部が開口してベース層が露出する。このときに、突出高さが50μm以下であれば、ベース層の露出を抑え、表面層を上方側から見たときにドットの視認が困難となってしまうのを抑えることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1には、本実施の形態に適用したマーキング装置10の概略構成を示している。このマーキング装置10には、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。
【0022】
また、図2に示すように、Xレイフィルム12は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等を用いて形成した支持体をベース層14とし、このベース層14の一方の面に表面層16が形成され、他方の面に裏面層17が形成されている。なお、本実施の形態では、一例としてベース層14の一方の面に表面層16が形成された所謂片面感材を例に説明するが、ベース層14の両面に表面層16を形成した両面感材を適用することも可能である。
【0023】
裏面層17は、消色染料を主要素材とし、ゼラチンをバインダーとしたBC層60と、塩基発生剤を主要素材とし、ゼラチンをバインダーとしたBPC層62によって構成している。
【0024】
また、このXレイフィルム12は、所謂ドライフィルムと呼ばれる光感光性熱現像感光材料であり、表面層16は、乳剤層(Em層)64、MC層66、PC層68及びOC層70によって形成されている。Em層64は、主要素材として、臭化銀(AgBr)、ベヘン酸銀、フタラジン、還元剤、ポリハロゲン等を含む、バインダーとしてSBR−ラテックス(スチレン・ブタジエン・ラバー−ラテックスが用いられている。また、MC層66は、バインダーとしてPVA(ポリビニールアルコール)が用いられている。
【0025】
PC層68及びOC層70は、フタル酸を主要素材とし、バインダーとしてゼラチンが用いられている。なお、Em層64及びMC層66にもバインダーとしてゼラチンが含まれている。
【0026】
このように形成されているXレイフィルム12は、露光画像に応じてEm層64が感光して潜像が形成され、加熱及び加圧処理を施すことにより、露光画像に応じた画像が顕像化される。すなわち、現像液等の処理液を用いずに加熱現像が行われる。
【0027】
図1に示すように、Xレイフィルム12は、表面層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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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されてXレイフィルム12を搬送する。
【0035】
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。
【0036】
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。マーキング装置10では、このロータリーエンコーダ38から出力するパルス信号から、Xレイフィルム12の搬送速度と共に搬送長の監視が可能となっている。
【0037】
ところで、マーキング装置10には、マーキング手段として、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が設けられている。前記したロータリーエンコーダ38は、レーザー制御装置40に接続しており、Xレイフィルム12の搬送に応じたパルス信号がレーザー制御装置40に入力されるようになっている。
【0038】
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の出射口が前記プリントロール24に巻き掛けられるXレイフィルム12に対向するように配置されている。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。
【0039】
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を所定の時間幅(パルス幅)で出射する。すなわち、マーキングヘッド42は、駆動信号が入力されることによりレーザービームLBの射出を開始し、所定時間が経過するとレーザービームLBの射出を終了する。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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にレーザービームLBを走査しながら照射することにより、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。
【0044】
図3、図4(A)及び図4(B)に示すように、マーキングパターンMP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て形成することができる。また、マーキングパターンMPは、例えば図4(B)に示すように、ドット配列によって形成した複数の文字、数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。
【0045】
なお、図3及び図4(A)に示すように、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。
【0046】
このようなドット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、個々のドットの直径をほぼ一定(例えば100μm)に揃え、また、Xレイフィルム12の搬送速度がほぼ一定に保たれた状態で、レーザービームLBを照射する必要がある。
【0047】
ここで、図1及び図3に示すように、マーキング装置10では、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、マーキングヘッド42が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。
【0048】
なお、このときに、Xレイフィルム12には、サクションドラム32等によって一定のテンションが付与されていることにより、マーキングヘッド42との距離が変動してしまうのが確実に防止されている。
【0049】
一方、図5(A)に示すように、Xレイフィルム12の表面層16には、レーザービームLBが照射されることにより、表面層16に対して凸状にドット16Aが形成される。このとき、Xレイフィルム12では、レーザービームLBから受ける熱によって溶融する過程で、表面層16内に空洞16Bが生じる。なお、マーキングヘッド42は、表面層16の内部に溶融が生じるように、レーザービームLBの焦点位置が設定されている。
【0050】
Xレイフィルム12では、表面層16内に空洞16Bが生じることにより、この空洞16Bとの境界膜(空洞16Bの内壁面)で光の乱反射が生じて、ドット16Aとしての視認が可能となる。
【0051】
このとき、表面層16の上面に対するドット16Aの突出高さHが10μm以上であり、かつ、ドット16Aの外径Dが100μm程度となると、高い視認性が得られる。
【0052】
すなわち、光感光性熱現像感光材料では、表面層16の光透過率が高いが、表面層16内に空洞16Bが生じることにより、この空洞16Bの周囲の境界膜で光の乱反射が生じることにより、ドット16Aとしての視認が可能となり、このときに、ドット16Aの突出高さHが10μm以上であり、かつ、ドット16Aの大きさ(外径D)が100μmを越えることにより、高い視認性が得られる。
【0053】
Xレイフィルム12は、現像液等の処理液を用いずに、加熱されることにより現像処理される。このために、表面層16の内部に空洞16Bが生じていても、現像処理したときに、この空洞16Bによって表面層16がベース層14から剥がれてしまうことがないので、このドット16Aは、Xレイフィルム12が未現像状態であるときは勿論、現像済みの状態でも、高い視認性が得られる。
【0054】
一方、図5(B)に示すように、Xレイフィルム12では、レーザービームLBの照射時間が長くなったり、レーザービームLBから受ける熱量が必要以上に大きくなると、表面層16の溶融が進行して空洞16Bの上面側に開口部16Cが生じ、ベース層14が露出する。
【0055】
すなわち、表面層16の溶融が進行して空洞16Bが膨張すると、ドット16Aの突出高さHも大きくなるが、さらに表面層16の溶融が進行することにより、空洞16Bの上部の表面層16が溶融して開口部16Cが生じる。また、表面層16の溶融がさらに進行することにより、開口部16Cの周囲が溶融し、ドット16Aの実質的な突出高さHが逆に低くなる。
【0056】
ドット16は、この開口部16Cが小さければ周囲の境界膜によって光の乱反射が生じるために視認性が得られるが、開口部16Cが大きくなると、表面層16の光透過率が高いために、ドット16Aとしての視認が困難となってしまう。
【0057】
すなわち、開口部16Cによってベース層14が露出すると、開口部16Cによって露出しベース層14と、開口部16Cの周囲の表面層16との区別がつきにくいため、レーザービームLBが照射されることにより形成したドット16Aとしての視認が困難となってしまう。
【0058】
このようなXレイフィルム12では、表面層16がレーザービームLBから受ける熱は、照射時間が長くなることにより多くなる。また、レーザービームLBの波長が、9.2μm、9.6μm、9.8μmの9μm帯では、10.2μmなどの10μm帯に比べてXレイフィルム12の表面層16に与える熱量が大きくなる。
【0059】
すなわち、レーザービームLBの波長と照射時間によって、Xレイフィルム12の表面層16に形成されるドット16Aの形状や視認性が変化する。
【0060】
ここから、マーキング装置10では、レーザー発振器44の発振波長に応じて、レーザービームLBの照射時間を適正に制御することにより、ドット16Aの突出高さHを、10μm以上とすると共に、50μm以下に抑えることにより、Xレイフィルム12の表面層16内に適正な空洞16Bを形成し、視認性の高いドット16Aないしドット16Aの配列によるマーキングパターンMPを形成するようにしている。
【0061】
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。
【0062】
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、小ロール28.30の間へ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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
Xレイフィルム12は、レーザービームLBが照射されることにより、表面層16が溶融する。この表面層16の溶融過程で、表面層16の内部に空洞16Bが生じ、表面層16が凸状となることによりドット16Aが形成される。すなわち、Xレイフィルム12の表面層16には、レーザービームLBが照射されることによりドーム状のドット16Aが形成される。
【0068】
このとき、マーキングヘッド42からXレイフィルム12の表面へ向けて射出するレーザービームLBの照射時間を、レーザービームLBの波長(レーザー発振器44の発振波長)及びレーザー発振器44の出力に応じて、レーザービームLBの照射を開始してから、照射を終了するまでの照射時間を適正に制御することにより、ドット16Aの突出高さHを10μm以上、好ましくは50μm以下となるようにし、ドット16Aの上部が溶融して、大きな開口部16Cが生じることがないようにしながら、表面層16の内部に適正な空洞16Bを形成する。
【0069】
これにより、ドット16Aの上部に、大きな開口部16Cが生じて、ベース層14が大きく露出してしまうのを防止しながらドット16Aを形成する。
【0070】
このようにして形成されたドット16Aは、内部に空洞16Bが形成されていることにより、光の乱反射が生じる。これにより、Xレイフィルム12には、ベース層14や表面層16の濃度や表面層16の光透過率にかかわらず、視認性の高いドット16Aが形成される。
【0071】
【実験例】
ここで、出力の異なるレーザー発振器を用いて、レーザービームLBの照射時間を制御することにより、適正なドットを形成するのに必要なエネルギーを付与したときの、ドット16Aの視認性の評価の試験結果を示す。
【0072】
図6には、COレーザーを発振するレーザー発振器44を用いてマーキングを行う実験装置50の概略構成を示している。
【0073】
この試験では、レーザービームLBの走査が不要であるため、実験装置50には、レーザー制御装置40によって駆動されるレーザー発振器44の射出端に集光レンズ54を配置し、Xレイフィルム12のサンプル56へ向けて、レーザービームLBを照射するようにしている。なお、実験装置50では、レーザー発振器40から射出されるレーザービームLBのビーム径が約4mmとなっており、集光レンズ54は、距離Lが80mmだけ離れて配置したサンプル56上に、スポット径が約0.2mmでレーザービームLBがスポット状に照射するように集光している。
【0074】
また、視認性評価に使用するレーザービームLBの波長は、9.2μm〜9.8μmの9μm帯と、10.2〜10.8μmの10μm帯を用いている。すなわち、レーザー発振器44として、発振波長が9μm帯(例えば9.6μm)のものと、発振波長が10μm帯(例えば10.6μm)のものを用いている。
【0075】
また、それぞれの発振波長のレーザー発振器44として、出力が50Wと100Wのそれぞれを用い、発振波長及び出力ごとに、レーザービームLBの照射時間を変化させたときに、サンプル56に形成されるドット16Aの視認性を評価している。
【0076】
図7及び図8には、視認性評価試験の試験結果を示している。なお、視認性の評価は、
◎・・・表面層内に適正な空洞が形成されて極めて視認性が高いドット。
【0077】
○・・・表面層内に空洞が形成され、一瞥して存在のわかる視認性良好なドット。
【0078】
△・・・ベース層(支持体)の一部が露出しているが、視認可能なドット。
【0079】
×・・・実質的に表面層内に空洞が生じていないか、ベース層が完全に露出して、一瞥しただけでは存在がわからなく視認性が著しく劣るドット。
としている。また、この視認性の評価は、ドット16Aを形成したサンプル56に加熱現像処理を施した後に行っている。
【0080】
図7に示すように、発振出力が100Wで、発振波長が9μm帯のレーザー発振器44を用いた場合、レーザービームLBの照射時間が25μsec〜35μsecの範囲では、視認性の極めて高い高品質のドット16Aを形成することができる。
【0081】
また、レーザービームLBの照射時間がこれにより短い20μsec〜25μsecの範囲では、突出高さHが低いが視認性の良好なドット16Aが得られるが、レーザービームLBの照射時間がさらに短くなると(20μsec以下)、表面層16内に空洞が生じず、表面層16の表面にも変形が生じなくなってしまう。
【0082】
また、レーザービームLBの照射時間が35μsec〜50μsecの範囲では、ドット16Aの上部の表面層16まで溶融してベース層14が露出してしまうためにドット16Aの視認性が低下し、レーザービームLBの照射時間が50μsecを越えると、開口部16Cの周囲の表面層16が完全に溶融して、ドット16Aが消失して視認できなくなってしまう。
【0083】
一方、発振出力が100Wで発振波長が10μm帯のレーザー発振器44を用いた場合、レーザービームLBの照射時間が、40μsec〜50μsecの範囲では、突出高さHが低いが視認性の良好なドット16Aが得られるが、レーザービームLBの照射時間がこれより短い40μsec以下では、表面層16内の空洞も表面層16の変形も生じなくなってしまう。
【0084】
また、レーザービームLBの照射時間が、50μsec〜80μsecの範囲では、ドット16Aの上部が溶融してベース層14が露出してしまうために、ドット16Aの視認性が低下し、レーザービームLBの照射時間が80μsecを越えると、開口部16Cの周囲の表面層16が完全に溶融して、ドット16Aが消失して視認できなくなってしまう。
【0085】
これに対して、図8に示すように、発振出力が50Wと低くなると、9μm帯のレーザービームLBでは、レーザービームLBの照射時間が55μsec〜60μsecの範囲で、ドット16Aの視認が可能となるが、レーザービームLBの照射時間が55μsec以下では、表面層16の変形が僅かであるか(レーザービームLBの照射時間が50μsec〜55μsecの範囲)、変形が生じず(レーザービームLBの照射時間が50μsec以下)、ドット16Aの視認が困難である。また、レーザービームLBの照射時間が60μsecを越えると、ベース層14が大きく露出して、ドット16Aの視認が困難となる。
【0086】
また、発振出力が50Wで10μm帯のレーザービームLBでは、レーザービームLBの照射時間が90μsec〜100μsecの範囲で、ドット16Aの視認が可能となるが、レーザービームLBの照射時間が90μsec以下では、表面層16の変形が僅かであるか(レーザービームLBの照射時間が80μsec〜90μsecの範囲)、変形が生じず(レーザービームLBの照射時間が80μsec以下)、ドット16Aの視認が困難である。また、レーザービームLBの照射時間が100μsecを越えると、ベース層14が大きく露出して、ドット16Aの視認が困難となる。
【0087】
このように、レーザービームLBの発振波長及び照射時間に応じて、Xレイフィルム12に形成するドット16Aの視認性が大きく変化する。ここから、レーザービームLBの照射時間を適正に制御して、表面層16内に空洞16Cを形成すると共に、突出高さHを10μm以上、好ましくは、50μm以下とすることにより、ベース層14の露出を抑えて、視認性の高い高品質のをドット16Aを形成することができる。
【0088】
また、ドット16の突出高さHが上記範囲であれば、ドット16Aの上部が溶融して開口部16Cが生じてベース層14が部分的に露出する状態であっても、ドット16Aとしての視認が可能となる。
【0089】
さらに、発振出力が大きいレーザー発振器44を用いることにより、視認性の高いドット16Aを形成し易く、また、発振波長が10μm帯のレーザービームLBよりも、発振波長が9μm帯のレーザービームLBを用いる方が、より効率的に視認性の高いドット16Aを形成し易くなる。
【0090】
すなわち、適正なドット16Aを形成し得るエネルギーをサンプル56に付与した場合でも、レーザービームLBの照射時間が長くなることにより、表面層16の溶融を進行させてしまい、ドット16Aの視認性を低下させてしまう。
【0091】
ここから、ドット16Aを形成するときのレーザービームLBの照射時間を制御するのみでなく、9μm帯のレーザービームLBを使用したり、発振出力の大きいレーザー発振器44を用いることにより、より効率的に、視認性の高いドット16Aないしドット配列によるマーキングパターンMPを形成することができる。
【0092】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものでない。例えば、本実施の形態では、マーキング装置10を例に説明したが、本発明のマーキング方法は、これに限らず、光感光性熱現像感光材料の表面層にレーザービームを照射してドットないしドット配列によるマーキングパターンを形成するものであれば、任意の構成のマーキング装置に適用することができる。
【0093】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光感光性熱現像感光材料の表面層の内部を溶融するようにレーザービームを照射して、表面層内部に空洞を生じさせると共に表面層の上面側を凸状に変形させる。これにより、表面層の光透過率の高い光感光性熱現像感光材料であっても、視認性の高いドットを形成して、このドットないしドット配列によっ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という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の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】光感光性熱現像感光材料として用いたXレイフィルムの概略構成図である。
【図3】Xレイフィルムへのレーザービームの照射を示すプリントロール近傍の要部概略斜視図である。
【図4】(A)はマーキングパターンを形成したXレイフィルムの一例を示す概略平面図であり、(B)はマーキングパターンとして用いる文字列の一例を示す概略図である。
【図5】(A)及び(B)はレーザービームを表面層に照射することにより形成するドット近傍の概略断面図(顕微鏡観察図)であり、(A)は表面層に空洞が形成されている状態を示し、(B)は(A)から表面層の溶融が進行することによりベース層を露出させる開口部が形成された状態を示している。
【図6】ドットの視認性評価の実験に用いる実験装置の概略構成図である。
【図7】発振出力が100Wのレーザー発振器を用いて、異なる波長帯でのレーザービームの照射時間に対するドット形状の概略と評価結果を示す評価図である。
【図8】発振出力が50Wのレーザー発振器を用いて、異なる波長帯でのレーザービームの照射時間に対するドット形状の概略と評価結果を示す評価図である。
【符号の説明】
10  マーキング装置
12  Xレイフィルム(光感光性熱現像感光材料)
14  ベース層
16  表面層
16A  ドット
16B  空洞
16C  開口部
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
38  ロータリーエンコーダ
40  レーザー制御装置
42  マーキングヘッド
44  レーザー発振器
46  ビーム偏向器
50  実験装置
64  Em層(乳剤層、表面層)
66  MC層(表面層)
68  PC層(表面層)
70  OC層(表面層)

Claims (2)

  1. ベース層の表面に乳剤層を含む表面層が形成された光感光性熱現像感光材料に対して、レーザー発振手段からのレーザービームの照射を開始し、該レーザービームのエネルギーによって前記表面層を熱溶融させることにより表面層内部に空洞を生じさせ、該空洞によって前記表面層の前記レーザービームの照射位置を凸状に変形させた時点で前記レーザービームの照射を終了することにより、前記光感光性熱現像感光材料の表面にドットとして表面層の内部が空洞となった凸部を形成し、該ドットないしドット配列によって所定のマーキングパターンを形成することを特徴とするレーザーマーキング方法。
  2. 前記表面層の上面を基準にした前記ドットを形成する凸部の突出高さを10μm以上で、好ましくは50μmまでの間に前記レーザービームの照射を終了することを特徴とする請求項1に記載のレーザーマーキング方法。
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