JP2615596B2 - レーザマーキング方法 - Google Patents
レーザマーキング方法Info
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- JP2615596B2 JP2615596B2 JP62049681A JP4968187A JP2615596B2 JP 2615596 B2 JP2615596 B2 JP 2615596B2 JP 62049681 A JP62049681 A JP 62049681A JP 4968187 A JP4968187 A JP 4968187A JP 2615596 B2 JP2615596 B2 JP 2615596B2
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- JP
- Japan
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- laser beam
- laser
- base material
- marking method
- irradiated
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザビームを照射してマーキングを施す
レーザマーキング方法に関するものである。
レーザマーキング方法に関するものである。
レーザビームにより合成物質の物体にマーキングする
方法に関しては特開昭56−144995号公報に開示されてい
る。この従来方法は合成物質表面が染料と珪素含有無機
化合物または珪素を含有する染料を含むものとし、この
表面を表面上で測定して少くとも1000KW/cm2の強さを有
するレーザビームに曝すことによりマーキングするとい
うもので、レーザビームの照射により染料を分解して照
射部を局部的に変色させてマーキングしようとするもの
である。
方法に関しては特開昭56−144995号公報に開示されてい
る。この従来方法は合成物質表面が染料と珪素含有無機
化合物または珪素を含有する染料を含むものとし、この
表面を表面上で測定して少くとも1000KW/cm2の強さを有
するレーザビームに曝すことによりマーキングするとい
うもので、レーザビームの照射により染料を分解して照
射部を局部的に変色させてマーキングしようとするもの
である。
ところが、レーザエネルギ２〜10J/cm2,パルス幅ほぼ
1msec以下の短い時間で照射した場合は、染料の分解は
起こらない。染料の分解，変質で変色させようとする
と、エネルギ量は同じでも、化学変化を起こすだけの長
い時間、少くとも100倍の時間が要る。また、強いレー
ザビームを照射すると照射部がほれてしまう。さらに得
られるマークはあまり鮮明なものではなかつた。
1msec以下の短い時間で照射した場合は、染料の分解は
起こらない。染料の分解，変質で変色させようとする
と、エネルギ量は同じでも、化学変化を起こすだけの長
い時間、少くとも100倍の時間が要る。また、強いレー
ザビームを照射すると照射部がほれてしまう。さらに得
られるマークはあまり鮮明なものではなかつた。
上記のように従来のレーザマーキング方法では、染料
を分解させ変色させようとするため長時間を要し作業性
が悪く、マークの鮮明度が劣るという問題点があつた。
を分解させ変色させようとするため長時間を要し作業性
が悪く、マークの鮮明度が劣るという問題点があつた。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたも
ので、短時間に作業性良く説明にマーキングできるレー
ザマーキング方法を得ることを目的とする。
ので、短時間に作業性良く説明にマーキングできるレー
ザマーキング方法を得ることを目的とする。
この発明のレーザマーキング方法は、母材に着色顔料
を含有させた材料に、母材に対して着色顔料に選択的に
吸収される波長のレーザビームを照射して、上記着色顔
料を上記母材から除去して上記レーザビームの照射部分
を脱色するようにしたものである。
を含有させた材料に、母材に対して着色顔料に選択的に
吸収される波長のレーザビームを照射して、上記着色顔
料を上記母材から除去して上記レーザビームの照射部分
を脱色するようにしたものである。
この発明においては着色顔料が選択的に除去されるた
め、レーザビームの照射部分は脱色され（母材本来の色
になり）、非照射部分のもとの色（着色顔料を含有した
材料の色）と良好なコントラストが得られ、マークの鮮
明度が向上する。
め、レーザビームの照射部分は脱色され（母材本来の色
になり）、非照射部分のもとの色（着色顔料を含有した
材料の色）と良好なコントラストが得られ、マークの鮮
明度が向上する。
以下、この発明の一実施例のレーザマーキング方法を
図に基いて説明する。第１図（ａ）〜（ｃ）はこの方法
の動作を説明するため、供試材料を模式的に示す断面図
で、（ａ）はレーザビーム照射前の材料を、（ｂ），
（ｃ）はレーザビーム照射時の材料の変化を順に表わし
ている。図において、（１）は着色顔料、この場合はカ
ーボンブラツク、（２）はマーキングされる材料、この
場合の組成については第１表に記す。（2a）は材料
（２）の母材、（３）は母材（2a）に対して着色顔料
（１）に選択的に吸収される波長のレーザビームで、こ
の場合は1060nmの波長のYAGレーザを用いた。その装置
仕様及び照射条件については第２表に記す。（４）は材
料（２）から除去された着色顔料である。
図に基いて説明する。第１図（ａ）〜（ｃ）はこの方法
の動作を説明するため、供試材料を模式的に示す断面図
で、（ａ）はレーザビーム照射前の材料を、（ｂ），
（ｃ）はレーザビーム照射時の材料の変化を順に表わし
ている。図において、（１）は着色顔料、この場合はカ
ーボンブラツク、（２）はマーキングされる材料、この
場合の組成については第１表に記す。（2a）は材料
（２）の母材、（３）は母材（2a）に対して着色顔料
（１）に選択的に吸収される波長のレーザビームで、こ
の場合は1060nmの波長のYAGレーザを用いた。その装置
仕様及び照射条件については第２表に記す。（４）は材
料（２）から除去された着色顔料である。
カーボンブラツクにより黒色に着色されたマーキング
に供される材料（２）に第２表に示す装置仕様及び照射
条件で波長1060nmのYAGレーザビーム（３）を集光して
照射し、円形のマーキングを行つたところ、円形のレー
ザビーム（３）照射部分が黄白色となり、鮮明なマーク
が得られた。これは母材（2a）はこのレーザビームを吸
収せず透過してしまうが、着色顔料のカーボンブラツク
（１）はよく吸収するため、その温度は急激に上昇す
る。この時、周囲のカーボンブラック周囲、極く近傍の
母材（2a）に含まれる樹脂成分が熱伝導等により温度上
昇して瞬時に分解、ガス化して蒸発する。この蒸発時の
高圧ガスにより第１図（ｃ）に示すようにカーボンブラ
ツク（４）が表面から飛び出し除去されるためと思われ
る。その結果レーザビーム（３）の照射部分は黒色顔料
のカーボンブラツク（１）が選択的に除去されて脱色さ
れ、母材（2a）本来の黄白色となり、非照射部分の最初
の黒色表面と鮮明なコントラストを生じ、鮮明度の高い
マークが得られたものと考えられる。なお、マーク部を
SEMで観察したところ、マーク表面がポーラスな状態に
なっていた。これはカーボンブラックが選択的に除去さ
れたためと考えられる。このマーキングは、レーザエネ
ルギ２〜10J/cm2、パルス巾1msec以下の時間で、レーザ
ビームを照射するという作業だけで、短時間に簡単に実
施できた。
に供される材料（２）に第２表に示す装置仕様及び照射
条件で波長1060nmのYAGレーザビーム（３）を集光して
照射し、円形のマーキングを行つたところ、円形のレー
ザビーム（３）照射部分が黄白色となり、鮮明なマーク
が得られた。これは母材（2a）はこのレーザビームを吸
収せず透過してしまうが、着色顔料のカーボンブラツク
（１）はよく吸収するため、その温度は急激に上昇す
る。この時、周囲のカーボンブラック周囲、極く近傍の
母材（2a）に含まれる樹脂成分が熱伝導等により温度上
昇して瞬時に分解、ガス化して蒸発する。この蒸発時の
高圧ガスにより第１図（ｃ）に示すようにカーボンブラ
ツク（４）が表面から飛び出し除去されるためと思われ
る。その結果レーザビーム（３）の照射部分は黒色顔料
のカーボンブラツク（１）が選択的に除去されて脱色さ
れ、母材（2a）本来の黄白色となり、非照射部分の最初
の黒色表面と鮮明なコントラストを生じ、鮮明度の高い
マークが得られたものと考えられる。なお、マーク部を
SEMで観察したところ、マーク表面がポーラスな状態に
なっていた。これはカーボンブラックが選択的に除去さ
れたためと考えられる。このマーキングは、レーザエネ
ルギ２〜10J/cm2、パルス巾1msec以下の時間で、レーザ
ビームを照射するという作業だけで、短時間に簡単に実
施できた。
第２図（ａ）〜（ｃ）は比較例の動作を説明するた
め、供試材料を模式的に示す断面図で、（ａ）はレーザ
ビーム照射前の材料を、（ｂ），（ｃ）はレーザビーム
照射時の材料の変化を順に表わしている。図において、
（１），（２），（2a）は実施例と同様のもので、（3
a）はカーボンブラツク（１）及び母材（2a）とともに
よく吸収される波長のレーザビームで、この場合は1060
0nmのCO2レーザである。
め、供試材料を模式的に示す断面図で、（ａ）はレーザ
ビーム照射前の材料を、（ｂ），（ｃ）はレーザビーム
照射時の材料の変化を順に表わしている。図において、
（１），（２），（2a）は実施例と同様のもので、（3
a）はカーボンブラツク（１）及び母材（2a）とともに
よく吸収される波長のレーザビームで、この場合は1060
0nmのCO2レーザである。
この比較例の場合はカーボンブラツク（１）及び母材
（2a）ともCO2レーザビーム（3a）をよく吸収するの
で、照射部分全体の温度が急上昇する。その結果、蒸発
温度が低い樹脂成分の爆発的な蒸発が照射部表面全体で
起こり、充てん剤のSiO2粒子とカーボンもともに蒸発す
るものの、SiO2粒子とカーボンが表面に露出し、照射面
は照射前の表面と基本的には同じになる。第２図（ｃ）
に示すように、表面からコーボンブラックが選択的に除
去されず、照射部分に残留するため、脱色されない。ま
た、照射部分の表面全体が高温になり熱変質して（焦げ
て）、茶褐色の黒っぽいマークとなり、鮮明度が低かっ
た。
（2a）ともCO2レーザビーム（3a）をよく吸収するの
で、照射部分全体の温度が急上昇する。その結果、蒸発
温度が低い樹脂成分の爆発的な蒸発が照射部表面全体で
起こり、充てん剤のSiO2粒子とカーボンもともに蒸発す
るものの、SiO2粒子とカーボンが表面に露出し、照射面
は照射前の表面と基本的には同じになる。第２図（ｃ）
に示すように、表面からコーボンブラックが選択的に除
去されず、照射部分に残留するため、脱色されない。ま
た、照射部分の表面全体が高温になり熱変質して（焦げ
て）、茶褐色の黒っぽいマークとなり、鮮明度が低かっ
た。
なお、上記実施例では、材料として母材に充てん剤と
してSiO2を含有するものを示したが、SiO2でなく他の充
てん剤でも、また全く含有しなくても良く同様の効果を
奏する。また母材に含まれる樹脂もエポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂に限らず、他のものでも良く、同様の効果を
奏し、材料組成は表１に限定されるものではない。
してSiO2を含有するものを示したが、SiO2でなく他の充
てん剤でも、また全く含有しなくても良く同様の効果を
奏する。また母材に含まれる樹脂もエポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂に限らず、他のものでも良く、同様の効果を
奏し、材料組成は表１に限定されるものではない。
また、着色顔料として、カーボンブラツクを例に示し
たが、他のものでも良く、例えば黄色に着色するアゾメ
チン系顔料、橙色に着色するアゾ系顔料、青緑色に着色
するメロシアニン系顔料等が用いられ、母材との組み合
せにより同様の鮮明なマークが得られる。なお、照射す
るレーザビームは母材との兼ね合いで着色顔料に選択吸
収される波長のレーザビームを選択する必要がある。カ
ーボンブラツクの場合は197〜1067nmの波長のレーザビ
ーム、アゾメチン系顔料、アゾ系顔料及びメロシアニン
系顔料の場合は400〜700nmの波長のレーザビームを用い
るとよい。
たが、他のものでも良く、例えば黄色に着色するアゾメ
チン系顔料、橙色に着色するアゾ系顔料、青緑色に着色
するメロシアニン系顔料等が用いられ、母材との組み合
せにより同様の鮮明なマークが得られる。なお、照射す
るレーザビームは母材との兼ね合いで着色顔料に選択吸
収される波長のレーザビームを選択する必要がある。カ
ーボンブラツクの場合は197〜1067nmの波長のレーザビ
ーム、アゾメチン系顔料、アゾ系顔料及びメロシアニン
系顔料の場合は400〜700nmの波長のレーザビームを用い
るとよい。
さらにレーザビームとしてYAGレーザを例に示した
が、アルゴンレーザ、エキシマレーザでも同様の効果を
奏する。
が、アルゴンレーザ、エキシマレーザでも同様の効果を
奏する。
さらにまた単にレーザビームを集光して照射し円形の
マーキングをする場合について示したが、例えばマスク
を介してレーザビームを照射することにより、必要な文
字などのパターンを簡単に短時間でマーキングできる。
マーキングをする場合について示したが、例えばマスク
を介してレーザビームを照射することにより、必要な文
字などのパターンを簡単に短時間でマーキングできる。
以上のように、この発明によれば、母材に着色顔料を
含有させた材料に、上記母材に対して上記着色顔料を選
択的に吸収される波長のレーザビームを照射して、上記
着色顔料を上記母材から除去して上記レーザビームの照
射部分を脱色することにより、短時間で作業性良く鮮明
にマーキングできる効果がある。
含有させた材料に、上記母材に対して上記着色顔料を選
択的に吸収される波長のレーザビームを照射して、上記
着色顔料を上記母材から除去して上記レーザビームの照
射部分を脱色することにより、短時間で作業性良く鮮明
にマーキングできる効果がある。
第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施例のレーザマ
ーキング方法に係わる模式的断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は比較例に係わる模式的断面図である。 図において、（１）は着色顔料、（２）は材料、（2a）
は母材、（３）は母材に対して着色顔料に選択的に吸収
される波長のレーザビームである。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
ーキング方法に係わる模式的断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は比較例に係わる模式的断面図である。 図において、（１）は着色顔料、（２）は材料、（2a）
は母材、（３）は母材に対して着色顔料に選択的に吸収
される波長のレーザビームである。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】母材に着色顔料を含有させた材料に、上記
母材に対して上記着色顔料に選択的に吸収される波長の
レーザビームを照射して、上記着色顔料を上記母材から
除去して上記レーザビームの照射部分を脱色するように
したレーザマーキング方法。 - 【請求項２】着色顔料はカーボンブラツクで、レーザビ
ームの波長は197〜1064nmである特許請求の範囲第１項
記載のレーザマーキング方法。 - 【請求項３】着色顔料はアゾメチン系顔料、アゾ系顔
料、及びメロシアニン系顔料のいずれか一種で、レーザ
ビームの波長は400〜700nmである特許請求の範囲第１項
記載のレーザマーキング方法。 - 【請求項４】使用するレーザはYAGレーザ、アルゴンレ
ーザ及びエキシマレーザのいずれかである特許請求の範
囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のレーザマーキ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049681A JP2615596B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | レーザマーキング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049681A JP2615596B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | レーザマーキング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63216790A JPS63216790A (ja) | 1988-09-09 |
| JP2615596B2 true JP2615596B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=12837919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62049681A Expired - Lifetime JP2615596B2 (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | レーザマーキング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615596B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2913650B2 (ja) * | 1988-11-17 | 1999-06-28 | 大日本インキ化学工業株式会社 | レーザーマーキング用材料及びレーザーマーキング方法 |
| EP0607597B1 (en) * | 1993-01-19 | 1999-03-03 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Marking composition, molding thereof and marking method |
| US6315202B2 (en) * | 1997-08-11 | 2001-11-13 | Technolines, Llc. | Material coding using lasers |
| US6075223A (en) * | 1997-09-08 | 2000-06-13 | Thermark, Llc | High contrast surface marking |
| US6852948B1 (en) | 1997-09-08 | 2005-02-08 | Thermark, Llc | High contrast surface marking using irradiation of electrostatically applied marking materials |
| JP2002278465A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Max Co Ltd | 電柱番号札ならびに電柱番号札製作システム |
| US7238396B2 (en) | 2002-08-02 | 2007-07-03 | Rieck Albert S | Methods for vitrescent marking |
| JP2010124718A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Sekisui Jushi Co Ltd | 樹脂被覆パイプ |
| JP5227215B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-07-03 | 株式会社イノアックコーポレーション | ステッチ模様を設けた部材の製造方法 |
| US9744559B2 (en) | 2014-05-27 | 2017-08-29 | Paul W Harrison | High contrast surface marking using nanoparticle materials |
| KR101779794B1 (ko) | 2015-07-17 | 2017-09-19 | 한국엔지니어링플라스틱 주식회사 | 레이저 마킹용 폴리옥시메틸렌 조성물 |
| CN109370279B (zh) * | 2018-10-24 | 2020-10-27 | 浙江优可丽新材料有限公司 | 一种可激光彩色标记的可涂刷组合物 |
| KR20220056412A (ko) | 2020-10-28 | 2022-05-06 | 코오롱플라스틱 주식회사 | 레이저 마킹용 폴리옥시메틸렌 수지 조성물 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3044722C2 (de) * | 1980-11-27 | 1982-11-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Herstellen von mit verschiedenen Zeichen versehenen gleichartigen Kuststoffteilen, insbesondere Kunststoff-Gerätetasten durch Spritzgießen |
| JPS5818290A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 画像形成材料並びにこれを用いた画像形成方法及び平版印刷版の製造法 |
| JPS58224447A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体 |
| JPS60184888A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-20 | Daicel Chem Ind Ltd | レ−ザ−記録用フイルム |
| JPS60202119A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-12 | Nec Corp | 樹脂組成物及び樹脂組成物へのレ−ザ−捺印方法 |
| AU597240B2 (en) * | 1985-02-05 | 1990-05-31 | Ciba-Geigy Ag | Laser marking of pigmented systems |
| JP2740162B2 (ja) * | 1986-03-10 | 1998-04-15 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP62049681A patent/JP2615596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63216790A (ja) | 1988-09-09 |
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