JP2019160123A - 立体識別コード、立体識別コードの製造方法及び立体識別コードが表示された自動車用部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間で鮮明に形成可能な立体識別コード及びその製造方法を提供すること。【解決手段】 本発明の立体識別コードでは、被表示面の特定された領域に、被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層と、コードベース層の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層が除去された凹部と、を備えた。【選択図】 図３

Description

本発明は、３次元印刷によりバーコードを立体的に印刷する立体識別コード、立体識別コードの製造方法及び立体識別コードが表示された自動車用部品に関する。

従来、特許文献１に記載の技術では、短時間に立体コードを形成するために高粘性樹脂を塗布し、立体コードを形成する技術が開示されている。

特開２０１６−１６７２５７公報

しかしながら、高粘性樹脂に形成した立体コードのエッジ部分が、樹脂の表面張力によってダレてしまい、コードとして不鮮明になるため、読み取り不良が生じる恐れがあった。また、エッジ部分を鮮明に立体塗装するためには、印刷と硬化を複数回繰り返す必要があり、形成に時間がかかりすぎるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、短時間で鮮明に形成可能な立体識別コード及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の立体識別コードでは、被表示面の特定された領域に、被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層と、コードベース層の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層が除去された凹部と、を備える。

すなわち、予めコードベース層を形成し、そこからコードベース層を部分的に除去することで凹部を形成し、コードベース層が除去された凹部とコードベース層が残された凸部との組み合わせで立体識別コードを形成するため、塗装、乾燥を繰り返す必要が無く、短時間で鮮明なエッジを有する立体識別コードが形成できる。

実施例１の立体識別コードが付与された製品であるプロペラシャフトを表す概略図斜視図である。 実施例１のプロペラシャフトの製造工程を表すフローチャートである。 実施例１の立体識別コードの製造方法の特にバーコード情報付与前までの工程を表す概略図である。 実施例１の立体識別コードの製造方法に使用される保護層及びコードベース層の形成方法の例を表す概略図である。 実施例１のコードベース層にバーコード情報を付与する工程を表す概略図である。 実施例１の黒色製品塗装工程を表す概略図である。 実施例２の立体識別コードの製造方法に使用されるコードベース層の形成方法の例を表す概略図である。 実施例２のコードベース層にバーコード情報を付与する工程を表す概略図である。 実施例２の黒色製品塗装工程を表す概略図である。

〔実施例１〕
図１は、実施例１の立体識別コードが付与された製品であるプロペラシャフトを表す概略図斜視図である。プロペラシャフト１は、エンジン等の動力源からの駆動力を、駆動輪に伝達する自動車用部品である。プロペラシャフト１は、第１円筒部１１と、第２円筒部１２と、第１円筒部１１と第２円筒部１２をフレキシブルに接続するセンターベアリング１３と、の主に３つの部品から構成される。第１円筒部１１は、一端にエンジン側に接続されるジョイント１１ａを有し、他端をセンターベアリング１３と接続する。第２円筒部１２は、一端に駆動輪側に接続されるジョイント１２ａを有し、他端をセンターベアリング１３と接続する。立体識別コード２０は、第１円筒部１１や第２円筒部１２の円筒状部であるチューブ鋼管に設定されたコード形成範囲に形成される。また、図１の部分拡大図に示すように、センターベアリング１３の円筒状部に設定されたコード形成範囲に形成される。

図２は、実施例１のプロペラシャフトの製造工程を表すフローチャートである。
ステップＳ１では、第１円筒部１１と第２円筒部１２のベースとなるチューブ鋼管を加工する。加工後、チューブ鋼管の円筒状部表面に立体識別コードが添付される。この添付される立体識別コード及びその製造方法については、後で詳述する。
ステップＳ２では、ジョイント部品を加工し、ステップＳ３でジョイント１１ａ，１２ａを組み立てる。
ステップＳ４では、チューブ鋼管とジョイント１１ａ，１２ａを溶接やかしめにより一体とし、第１円筒部１１及び第２円筒部１２を組み立てる。
ステップＳ５では、センターベアリング１３の部品を加工する。加工後、図１の部分拡大図に示す円筒状部表面に立体識別コードが添付される。
ステップＳ６では、センターベアリング１３を組み立てる。

ステップＳ７では、第１円筒部１１と第２円筒部１２とセンターベアリング１３とを溶接やかしめにより一体とし、プロペラシャフト１を組み立てる。
ステップＳ８では、回転バランステストを実施する。
ステップＳ９では、回転バランスを調整するためのバランサーを溶着する。そして、添付された立体識別コードを読み取り、読み取った情報と調整内容とを紐づける。
ステップＳ１０では、回転バランステストを再度実施すると共に、強度検査等の各種検査を行う。そして、添付された立体識別コードを読み取り、読み取った情報と検査内容とを紐づける。
ステップＳ１１では、静電スプレー塗装を行う。そして、添付された立体識別コードを読み取り、読み取った情報と塗装完了情報とを紐づける。
ステップＳ１２では、外観検査を行う。そして、添付された立体識別コードを読み取り、読み取った情報と外観検査結果とを紐づける。
ステップＳ１３では、完成部品であるプロペラシャフト１を梱包する。そして、製品単体別に工程履歴データを作成する。
ステップＳ１４では、梱包されたプロペラシャフト１をクライアントに出荷する。

（第１工程：立体識別コードの製造方法）
次に、上記ステップＳ１，Ｓ５で添付された立体識別コードの製造方法について詳述する。図３は、実施例１の立体識別コードの製造方法の特にバーコード情報付与前までの工程を表す概略図、図４は、実施例１の立体識別コードの製造方法に使用される保護層及びコードベース層の形成方法の例を表す概略図、図５は、実施例１の立体識別コードの製造方法の特にバーコード情報付与工程を表す概略図、図６は、実施例１の塗装工程を表す概略図である。

図３（ａ）に示すように、第１円筒部１１の外周に保護層１１０を印刷する。ここで、保護層１１０に使用される材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂、シリコン樹脂、セラミック・ガラス・金属の無機塗料を樹脂材料に混入し光の吸収を低減した無機混合樹脂、樹脂材料に白色・金属染料を混合しレーザー光の反射率を高めた混合樹脂、レーザー光の反射率が高いアルミに代表される金属箔等が挙げられる。これらの材料は、レーザーによるアブレーション加工時の耐久性が高い材料であり、アブレーション加工時の製品表面に与える影響を防止できる。

図３（ｂ）は、保護層１１０に紫外線照射ランプ１５０から紫外線を照射して保護層１１０を光硬化する様子を表す概略図、図３（ｅ）は、保護層１１０が形成された第１円筒部１１の部分断面図である。保護層１１０に必要な厚みを持たせるには、複数回の印刷もしくは塗装を繰り返す必要がある。このとき、保護層１１０を印刷により塗布し、紫外線照射により素早く硬化させることで、印刷もしくは塗装後、乾燥を繰り返す必要が無く、効率的に保護層１１０を形成できる。

図３（ｃ）は、保護層１１０の上にコードベース層１２０を塗布した状態を表す斜視図、図３（ｆ）は、保護層１１０及びコードベース層１２０が形成された第１円筒部１１の部分断面図である。図３（ｃ）に示すように、保護層１１０の上に保護層１１０を形成する際と同様の手順によりコードベース層１２０を形成する。コードベース層１２０とは、バーコード情報を構成する凹凸が形成される層である。コードベース層１２０に使用される材料としては、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ樹脂）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、樹脂材料に黒色染料を混合しレーザー光の吸収率を高めた混合樹脂が挙げられる。

図３（ｄ）は、コードベース層１２０に紫外線照射ランプ１５０から紫外線を照射してコードベース層１２０を光硬化する様子を表す概略図である。コードベース層１２０にも、保護層１１０と同様に必要な厚みを持たせるには、複数回の印刷もしくは塗布を繰り返す必要がある。このとき、コードベース層１２０を印刷により形成し、紫外線照射により素早く硬化させることで、素早く所定厚さの樹脂プレートが形成される。このように、印刷もしくは塗布後、乾燥を繰り返す必要が無く、効率的にコードベース層１２０や保護層１１０を形成できる。また、簡単に積層することが可能となり、任意の厚みを実現できる。

（印刷方法について）
図４は、実施例１の保護層もしくはコードベース層の印刷方法を表す概略図である。尚、例として第１円筒部１１への印刷方法を示すが、他の部品への印刷についても同様に適用可能である。図４（ａ）は、スクリーン印刷方式を表す概略図である。所定の細い貫通孔が形成されたスクリーン版３０２の上に保護層１１０やコードベース層１２０となる材料３０３を載せ、スクリーン版３０２を移動させつつ第１円筒部１１を回転させ、固定されたスキージ３０１により押し出された材料３０３がスクリーン版３０２を通って第１円筒部１１の円筒曲面に沿って塗布される。プロペラシャフト１は、本体の大部分が円筒曲面で構成されている製品である。よって、円筒曲面に沿って塗布可能な印刷方法を採用することで、立体識別コードを形成する位置、大きさの制限を少なくできる。

図４（ｂ）は、凸版印刷方式を表す概略図である。凸版印刷方式では、材料４０３を外周に保持するインキローラ４０１と、保護層１１０もしくはコードベース層１２０と同形状の凸部が形成された回転式の印刷版４０２とが隣接して配置され、インキローラ４０１及び印刷版４０２が相互に回転して印刷版４０２の凸部に材料４０３を転載する。また、第１円筒部１１も同様に回転し、材料４０３が転載された凸部が第１円筒部１１の円筒曲面に接触することで塗布される。よって、円筒曲面に沿って塗布可能な印刷方法を採用することで、立体識別コードを形成する位置、大きさの制限を少なくできる。

図４（ｃ）は、インクジェット印刷方式を表す概略図である。インクジェット方式では、インクジェットノズル５０１から材料５０３を第１円筒部１１の外周面に噴射して塗布する。このとき、第１円筒部１１をインクジェットノズル５０１に対して回動させ、保護層１１０もしくはコードベース層１２０を塗布する。よって、円筒曲面に沿って塗布可能な印刷方法を採用することで、立体識別コードを形成する位置、大きさの制限を少なくできる。

図４（ｄ）は、シール貼り付け方式を表す概略図である。シール貼り付け方式では、貼付材６０３が巻き付けられたシールローラ６０１を回転させると共に、第１円筒部１１を回動させる。そして、シール剥離刃６０２で貼付材６０３をシールローラ６０１から引きはがしながら第１円筒部１１の外周面に貼り付ける。そして、第１円筒部１１の外周に貼付された貼付材６０３をシール押し付けロール６０４で押し付けることで貼付を完了する。尚、貼付材６０３は、保護層１１０とコードベース層１２０と接着剤から構成された例を示すが、各層を個別に貼付するように構成してもよい。これにより、円筒曲面に沿って塗布可能な印刷方法を採用することで、立体識別コードを形成する位置、大きさの制限を少なくできる。

（第２工程：レーザーによる立体識別コードの付与）
図５は、実施例１のコードベース層にバーコード情報を付与する工程を表す概略図である。図５（ａ）は、レーザー装置２００は、ＹＡＧレーザー２０１と、レーザー光線を集光する集光レンズ２０２と、レーザー光を走査するガルバノミラー２０３とを有し、レーザー装置コントローラの指令に基づいて作動する。尚、ＹＡＧレーザーに限らず、ＣＯ２レーザーや、ＹＶＯ４レーザー、ＳＨＧレーザー（ＹＡＧレーザーの第２高調波）を採用してもよく特に限定しない。製造管理部製造計画データベースから、現在の製造ラインに関する情報が製品コード管理部コードデータベースに提供されると、製品コードが決定される。そして、レーザー装置コントローラに対し、製品コードに対応するバーコードを形成するように指示する。レーザー装置コントローラは、コードベース層１２０をアブレーション加工により部分的に取り除き、凹部１２０ｂを形成する。形成された凹部１２０ｂに隣接する部分は凸部１２０ａとして構成される。

ここで、立体識別コード２０に表示する表示コードはバーコードであって、バードコードの複数のバーは、円筒曲面の周方向に沿って延伸している。これにより、立体識別コード２０や距離センサーを円筒曲面の周方向に回転させることなく凹凸バーコードを読み取ることができるため、レーザーポイント式距離計測センサーをコード延伸方向と直角に走査することで１次元の凹凸データを得ることができ、読み取り装置の簡略化や読み取り時間の短縮を図ることができる。

図５（ｂ）は、実施例１のアブレーション加工後の第１円筒部１１の部分断面図である。第１円筒部１１の外周に所定の厚さ（例えば100μｍ）の保護層１１０が形成され、更に外側にコードベース層１２０が所定の厚さ（例えば200μｍ）で形成されている。レーザー装置２００によりコードベース層１２０に対し、スポット光を同一箇所に対して複数回走査し、凸部１２０ａのエッジ部分が鋭く残るようにアブレーション加工する。凹部１２０ｂの幅は100μｍ〜2000μｍの範囲で形成する。レーザースポット径は例えば2〜5μｍ程度とし、凹部の形成誤差を±10μｍ以内に形成する。アブレーション加工では、凹部１２０ｂを形成する際、コードベース層１２０を完全に取り除くように形成する。これにより、凹部１２０ｂの深さとして、コードベース層１２０の厚み分程度を確保することができ、識別性を向上できる。尚、保護層１１０の上端部分が若干アブレーション加工により損傷するものの、第１円筒部１１の外周には何ら影響を与えることがないため、製品の品質を確保できる。

（黒色製品塗装）
図６は、実施例１の黒色製品塗装工程を表す概略図である。図５に示すようにアブレーション加工が終了後、図６（ａ）に示すように、第１円筒部１１の外周の多方位から黒色塗装用噴霧スプレー７００により黒色製品塗装を行う。黒色製品塗装は、防錆を目的として非透過性の塗料が塗布される。図６（ｂ）は、黒色製品塗装実施後の部分断面図である。凸部１２０ａの表面には塗装後凸部１３０ａが形成される。このとき、凸部１２０ａのエッジ部分が鋭く加工されているため、塗料が多少だれたとしても、十分に識別性の高い凸部１２０ａを維持できる。また、凹部１２０ｂの表面には、アブレーション加工時に多少の粗さが残っていたとしても、塗装により表面を平滑に覆うことができ、平滑な塗装後凹部１３０ｂを形成できる。また、黒色塗装は、非透過性塗料であり、黒色製品塗装の被膜厚さに対して凹凸の高さ、幅寸法が十分に大きいため、光学式距離センサーで立体識別コード２０を読み取ることが可能となる。これにより、立体識別コード２０が完成する。

上述したように、プロペラシャフト１のような自動車用部品は、回転ねじり応力を受ける部材である。このような部材の表面に傷があると、その箇所に応力集中を招き、耐久性を低下させる要因となるおそれがある。例えば、シャフトの表面に製造管理用の情報コードを彫り込む場合、耐久性を考慮して安全率を大きくせざるを得ず、重量の増大を招いていた。また、このような応力集中を回避するため、例えば平面的な識別コードを表示したラベルをシャフトに貼ることが考えられる。しかしながら、今般の製造工程における製造情報のトレーサビリティを確保するためには、製造工程の初期に識別コードを付与する必要がある。その場合、最終工程において防錆を目的とした非透過性の塗料（例えば黒色塗料）を塗布すると、平面識別コードでは識別不能となってしまう。そこで、実施例１では、立体識別コード２０を採用し、最終工程の塗装後であっても、識別コードの認識を可能とし、製造情報のトレーサビリティを確保したものである。

〔実施例１の効果〕
以下、実施例１にあっては、下記の作用効果が得られる。
（１−１）プロペラシャフト１の第１円筒部１１の外周面（以下、被表示面）に形成された凹凸パターンにより表示される立体的な識別コード（以下、立体識別コード２０）であって、被表示面の特定された領域に、被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層１２０と、コードベース層１２０の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層１２０が除去された凹部１２０ｂと、を備えた。
すなわち、予めコードベース層１２０を形成し、そこからコードベース層を部分的に除去することで凹部１２０ｂを形成し、コードベース層１２０が除去された凹部１２０ｂとコードベース層が残された凸部１２０ａとの組み合わせで立体識別コード２０を形成するため、塗装、乾燥を繰り返す必要が無く、短時間で鮮明なエッジを有する立体識別コード２０が形成できる。

（２−３）立体識別コード２０は、黒色塗装（非透過性の塗料）で被覆されている。すなわち、非透過性塗料であって、黒色製品塗装の被膜厚さに対して凹凸の高さ、幅寸法が十分に大きいため、光学式距離センサーで立体識別コード２０を読み取ることが可能となり、塗装前後でも立体識別コード２０の識別性を確保できる。

（３−４）コードベース層１２０は、光で硬化が促進する塗料で構成している。すなわち、紫外線の光エネルギーによって樹脂が数秒で硬化するため、曲面部の凸版印刷、スクリーン印刷またはインクジェットの印刷等を実施後、短時間でコードベース層１２０や保護層１１０を形成できる。また、積層することが可能なため、コードベース層１２０や保護層１１０を任意の厚さにできる。

（４−５）コードベース層１２０は、所定厚さの樹脂プレートで構成している。すなわち、樹脂は、金属に比べて低エネルギーのレーザーによって、短時間で所定深さのアブレーション加工ができるため、立体識別コードを高精度で素早く付与できる。また、形成した立体識別コード２０は製品重量に対して十分軽いため、プロペラシャフト１の回転バランスに影響を与えることなく付与できる。

（５−６）被表示面は円筒曲面であり、コードベース層１２０は、被表示面の曲面に沿って形成されている。すなわち、プロペラシャフト１は本体の大部分が円筒曲面で構成されている製品であるため立体識別コード２０を形成する位置、大きさに制限が少ない。尚、１次元バーコードの場合、バーコード凹凸部の幅を検出することで読み取ることができる。２次元バーコードまたは文字の場合は、事前に曲面と距離センサーとの距離を補正値として入力することで読み取り精度を向上できる。

（６−７）被表示面は車両用のプロペラシャフト１である。プロペラシャフト１は、組み立て工程後、表面保護のために黒塗装を施す。このとき、凹凸の三次元形状である立体識別コード２０を採用しているため、塗装後であっても識別が可能となる。また、立体識別コード２０自体の重量が十分小さく、プロペラシャフト１の回転バランスに影響することはない。

（７−８）立体識別コード２０が表示する表示コードはバーコードであって、バードコードの複数のバーは、円筒曲面の周方向に沿って延伸している。すなわち、立体識別コード２０や距離センサーを円筒曲面の周方向に回転させることなく凹凸バーコードを読み取ることができるため、レーザーポイント式距離計測センサーをコード延伸方向と直角に走査することで１次元の凹凸データを得ることができ、読み取り装置の簡略化や読み取り時間の短縮を図ることができる。

（８−９）被表示面とコードベース層１２０との間に保護層１１０が形成されている。すなわち、レーザーエネルギーがコードベース層１２０を貫通したとしても、保護層１１０が保護しているため、製品表面に到達することがなく、製品面にダメージを与えないため、製品強度の低下を防止できる。

（９−１０）凹部１２０ｂの深さは、コードベース層１２０の厚さと概して同じに形成されている。言い換えると、凸部１２０ａの高さをコードベース層１２０の厚み分だけ確保することができ、光学式距離センサーの距離レンジが大きくなりコード読み取り画像の信号レベルとノイズレベルの比（S/N比）を大きくできる。よって、光学式凹凸距離データからのコード読み取り画像の視認性を向上できる。

（１０−１１）被表示面に形成され、その凹凸パターンにより表示される立体的な識別コードの製造方法であって、被表示面の特定された領域に、被表示面に対して凸状にコードベース層１２０を形成する第１工程と、コードベース層１２０の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層１２０を除去して凹部を形成する第２工程と、を有する。
すなわち、予めコードベース層１２０を形成し、そこからコードベース層を部分的に除去することで凹部１２０ｂを形成し、コードベース層１２０が除去された凹部１２０ｂとコードベース層が残された凸部１２０ａとの組み合わせで立体識別コード２０を形成するため、塗装、乾燥を繰り返す必要が無く、短時間で鮮明なエッジを有する立体識別コード２０が形成できる。

（１１−１２）第１の工程は、印刷によりコードベース層１２０を形成する工程である。よって、曲面である製品面への印刷により短時間でコードベース層１２０を形成する樹脂材料を塗布できる。尚、印刷方式はスクリーン印刷、凸版印刷、スキージ印刷、インクジェット印刷など、多様な印刷方法を適用できる。

（１２−１３）印刷は、塗料を塗布する工程と、塗布された塗料を硬化する工程と、これら工程を複数回繰り返して塗料を積層することによりコードベース層１２０を形成する工程と、を有する。
すなわち、塗料を複数回積層することで、所望の厚みのコードベース層１２０を積層形成することができる。また、凹加工を深くすることで光学式距離センサーの距離レンジが大きくなり、コード読み取り画像の信号レベルとノイズレベルの比（S/N比）を大きくできるため、視認性に優れた立体識別コード２０を製造できる。

（１３−１４）印刷は、紫外線で硬化が促進する塗料を塗布する工程と、塗布された塗料に紫外線を照射し硬化させてコードベース層１２０を形成する工程と、を有する。よって、塗布した樹脂を素早く硬化（例えば２秒）させることができ、短時間で所望の厚みを有するコードベース層１２０を積層形成できる。

（１４−１５）第２工程は、高出力ビームによるアブレーションによりコードベース層１２０を除去して凹部１２０ｂを形成する工程である。すなわち、高出力ビームによりコードベース層１２０にアブレーション減少を発現させ、短時間で所望の深さの凹部１２０ｂを形成できる。また、凹パターンの側壁を急峻に加工することができるため、３次元凹凸パターンを２次元の右端画像に変換後のエッジが明確となり、視認性に優れた立体識別コード２０を製造できる。

（１５−１６）高出力ビームは、レーザービームである。すなわち、レーザービームはガルバノミラースキャンさせることができるため、レーザー光の吸収率の高い材料をコードベース層材料として選択することにより、凹パターンのエッジを急峻にすることができ、３Ｄ光学センサーの視認性を向上させることができる。また、複雑な形状の凹パターンを高速に形成することができる。

（１６−１７）高出力ビームは、アブレーション深さが被表示面まで到達しない強度に制御されている。すなわち、特に、プロペラシャフト１は製品の特性上、各部品に応力がかかるため、製品表面材料の強度劣化や急峻な凹凸による応力集中の発生を防止する必要がある。そこで、レーザーアブレーションのエネルギーが製品面材料に到達しないように加工することで、製品材料に熱的、衝撃波ダメージを与えなることを回避し、製品面材料強度の低下を防止できる。

（１７−１８）第１工程の前に、被表示面に保護層１１０を形成する工程を含む。すなわち、高出力ビームでアブレーション除去された後、保護層１１０により被表示面の材料に熱的、機械的（衝撃波）ダメージを回避し、製品表面材料強度の低下を防止できる。また、保護層１１０により製品表面を保護できるため、高出力ビームの強度を大きくすることができ、凹凸コード形成速度を早くすることで、短時間でパターン形成ができると共に、レーザー強度のばらつきによる加工寸法への影響を防止できる。

（１８−１９）保護層１１０の材料は、コードベース層１２０の材料より高出力ビームに対するアブレーション耐久性が高い材料とした。よって、レーザー強度を高めたとしても、製品の表面に与えるダメージを回避しつつ、短時間でパターン形成ができると共に、レーザー強度のばらつきによる加工寸法への影響を防止できる。尚、保護層１１０の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、無機塗料と呼ばれるセラミック、ガラス、金属を樹脂材料に混入して光吸収を少なくするもの、材料に白色、金属染料を混ぜてレーザー光の反射率を上げるもの、アルミに代表される金属箔を被表示面に接着したものが挙げられる。

（１９−２０）第２工程は、高出力ビームによるアブレーションによりコードベース層を除去して凹部を形成する工程である。すなわち、高出力ビームによるアブレーション加工は熱溶融加工に比べてコード層、保護層、被表示表面に対する熱的影響が少ないため高速凹パターン加工ができ、短時間で立体識別コード２０を形成できる。

（２０−２１）高出力ビームは、アブレーション深さが保護層まで到達する強度に制御されている。すなわち、アブレーション加工の深さが保護層１１０まで制御されることにより、凹凸加工高さがコードベース層１２０と同一になり、光学３Ｄ凹凸センサーの形状視認性が向上するため、視認性の高い立体識別コード２０を製造できる。

（２１−２２）第１工程は、被表示面の特定された領域に、所定厚さの樹脂プレートを貼りつけることでコードベース層１２０を形成する工程としてもよい。この場合、必要な厚さの樹脂プレートを貼り付けるので、塗料を積層する必要がなく、印刷、硬化乾燥の時間が不要なため、短時間で立体識別コード２０を製造できる。

（２２−２３）被表示面に識別コードが形成された自動車用部品であるプロペラシャフト１であって、立体識別コード２０は、被表示面の特定された領域に、被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層１２０と、コードベース層１２０の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層１２０が除去された凹部１２０ｂと、で構成され、立体識別コード２０は、塗料で被覆されている。すなわち、コードベース層１２０の厚さと同じ凸部１２０ａを形成することができ、塗装、乾燥を繰り返す必要が無く、短時間で鮮明なエッジを有する立体識別コード２０が形成でき、最終的に黒色塗装を行っても、視認性に優れた立体識別コード２０を製造できる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図７は、実施例２の立体識別コードの製造方法に使用されるコードベース層の形成方法の例を表す概略図である。実施例１では、第１円筒部１１の外周に保護層１１０を印刷し、その上にコードベース層１２０を印刷した。これに対し、実施例２では、保護層１１０を形成することなく、直接コードベース層１２０を印刷する点が異なる。

図７（ａ）に示すように、第１円筒部１１の外周にコードベース層１２０を印刷する。図７（ｂ）は、コードベース層１２０に紫外線照射ランプ１５０から紫外線を照射してコードベース層１２０を光硬化する様子を表す概略図、図７（ｃ）は、コードベース層１２０が形成された第１円筒部１１の部分断面図である。コードベース層１２０に使用される材料としては、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ樹脂）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、樹脂材料に黒色染料を混合しレーザー光の吸収率を高めた混合樹脂が挙げられる。コードベース層１２０に必要な厚みを持たせるには、複数回の印刷もしくは塗布を繰り返す必要がある。このとき、コードベース層１２０を印刷により形成し、紫外線照射により素早く硬化させることで、素早く所定厚さの樹脂プレートが形成される。このように、印刷もしくは塗布後、乾燥を繰り返す必要が無く、効率的にコードベース層１２０を形成できる。また、簡単に積層することが可能となり、任意の厚みを実現できる。

（第２工程：レーザーによる立体識別コードの付与）
図８は、実施例２のコードベース層にバーコード情報を付与する工程を表す概略図である。図８（ａ）は、レーザー装置２００は、ＹＡＧレーザー２０１と、レーザー光線を集光する集光レンズ２０２と、レーザー光を走査するガルバノミラー２０３とを有し、レーザー装置コントローラの指令に基づいて作動する。レーザー装置２００は、コードベース層１２０をアブレーション加工により部分的に取り除き、凹部１２０ｂを形成する。形成された凹部１２０ｂに隣接する部分は凸部１２０ａとして構成される。

ここで、立体識別コード２０に表示する表示コードはバーコードであって、バードコードの複数のバーは、円筒曲面の周方向に沿って延伸している。これにより、立体識別コード２０や距離センサーを円筒曲面の周方向に回転させることなく凹凸バーコードを読み取ることができるため、レーザーポイント式距離計測センサーをコード延伸方向と直角に走査することで１次元の凹凸データを得ることができ、読み取り装置の簡略化や読み取り時間の短縮を図ることができる。

図８（ｂ）は、実施例２のアブレーション加工後の第１円筒部１１の部分断面図である。第１円筒部１１の外周にコードベース層１２０が所定の厚さ（例えば300μｍ）で形成されている。レーザー装置２００によりコードベース層１２０に対し、スポット光を同一箇所に対して複数回走査し、凸部１２０ａのエッジ部分が鋭く残るようにアブレーション加工する。凹部１２０ｂの幅は100μｍ〜2000μｍの範囲で形成する。レーザースポット径は例えば2〜5μｍ程度とし、凹部の形成誤差を±10μｍ以内に形成する。アブレーション加工では、凹部１２０ｂを形成する際、コードベース層１２０が若干残るように取り除く。これにより、保護層を形成していなくても、製品の表面にダメージを与えることを回避できる。

（黒色製品塗装）
図９は、実施例２の黒色製品塗装工程を表す概略図である。図８に示すようにアブレーション加工が終了後、図９（ａ）に示すように、第１円筒部１１の外周の多方位から黒色塗装用噴霧スプレー７００により黒色製品塗装を行う。図９（ｂ）は、黒色製品塗装実施後の部分断面図である。凸部１２０ａの表面には塗装後凸部１３０ａが形成される。このとき、凸部１２０ａのエッジ部分が鋭く加工されているため、塗料が多少だれたとしても、十分に識別性の高い凸部１２０ａを維持できる。また、凹部１２０ｂの表面には、アブレーション加工時に多少の粗さが残っていたとしても、塗装により表面を平滑に覆うことができ、平滑な塗装後凹部１３０ｂを形成できる。また、黒色塗装は、非透過性塗料であり、黒色製品塗装の被膜厚さに対して凹凸の高さ、幅寸法が十分に大きいため、光学式距離センサーで立体識別コード２０を読み取ることが可能となる。これにより、立体識別コード２０が完成する。

（２３−２）凹部の深さは、コードベース層の厚さ以下に形成されている。よって、保護層を形成することなく、コードベース層１２０のみで形成したとしても、製品表面に強度低下の影響を与えることがない。また、保護層を形成する必要が無いため、立体識別コード２０を素早く製造できる。

１ プロペラシャフト
１１ 第１円筒部
１１ａ ジョイント
１２ 第２円筒部
１２ａ ジョイント
１３ センターベアリング
２０ 立体識別コード
１１０ 保護層
１２０ コードベース層
１２０ａ 凸部
１２０ｂ 凹部
１３０ａ 塗装後凸部
１３０ｂ 塗装後凹部
１５０ 紫外線照射ランプ
２００ レーザー装置
７００ 黒色塗装用噴霧スプレー

Claims (14)

1. 被表示面に形成された凹凸パターンにより表示される立体的な識別コードであって、
   前記被表示面の特定された領域に、前記被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層と、
   前記コードベース層の領域内であって、所定の表示コード情報に応じて前記コードベース層が除去された凹部と、
   を備えたことを特徴とする立体識別コード。
2. 請求項１に記載の立体識別コードにおいて、
   前記凹部の深さは、前記コードベース層の厚さ以下に形成されていることを特徴とする立体識別コード。
3. 請求項２に記載の立体識別コードにおいて、
   前記コードベース層は、光で硬化が促進する塗料で構成していることを特徴とする立体識別コード。
4. 請求項２に記載の立体識別コードにおいて、
   前記コードベース層は、所定厚さの樹脂プレートで構成していることを特徴とする立体識別コード。
5. 請求項１に記載の立体識別コードにおいて、
   前記被表示面は円筒曲面であり、
   前記コードベース層は、前記被表示面の曲面に沿って形成されていることを特徴とする立体識別コード。
6. 請求項１に記載の立体識別コードにおいて、
   前記被表示面と前記コードベース層との間に保護層が形成されていることを特徴とする立体識別コード。
7. 請求項６に記載の立体識別コードにおいて、
   前記凹部の深さは、前記コードベースの厚さと概して同じに形成されていることを特徴とする立体識別コード。
8. 被表示面に形成され、その凹凸パターンにより表示される立体的な識別コードの製造方法であって、
   前記被表示面の特定された領域に、前記被表示面に対して凸状にコードベース層を形成する第１工程と、
   前記コードベース層の領域内であって、所定の表示コード情報に応じてコードベース層を除去して凹部を形成する第２工程と、
   を含む立体識別コードの製造方法。
9. 請求項８に記載の立体識別コードの製造方法において、
   前記第１の工程は、印刷によりコードベース層を形成する工程であることを特徴とする立体識別コードの製造方法。
10. 請求項９に記載の立体識別コードの製造方法において、
    前記印刷は、
    光で硬化が促進する塗料を塗布する工程と、
    塗布された塗料に光を照射し硬化させて前記コードベース層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする立体識別コードの製造方法。
11. 請求項８に記載の立体識別コードの製造方法において、
    前記第２工程は、高出力ビームによるアブレーションによりコードベース層を除去して凹部を形成する工程であることを特徴とする立体識別コードの製造方法。
12. 請求項８に記載の立体識別コードの製造方法において、
    前記第１工程の前に、前記被表示面に保護層を形成する工程を含むことを特徴とする立体識別コードの製造方法。
13. 請求項１２に記載の立体識別コードの製造方法において、
    前記第２工程は、高出力ビームによるアブレーションによりコードベース層を除去して凹部を形成する工程であることを特徴とする立体識別コードの製造方法。
14. 被表示面に識別コードが形成された自動車用部品であって、
    前記識別コードは、
    前記被表示面の特定された領域に、前記被表示面に対して凸状に形成されたコードベース層と、
    前記コードベース層の領域内であって、所定の表示コード情報に応じて前記コードベース層が除去された凹部と、
    で構成され、
    前記識別コードは塗料で被覆されていることを特徴とする立体識別コードが表示された自動車用部品。

Images