JP3931288B2

JP3931288B2 - レーザマーキング装置およびマーキング方法

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Publication number: JP3931288B2
Application number: JP12426698A
Authority: JP
Inventors: 博敏早川; 伸久酒井; 修一高波
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JPH11300490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶又はプラズマディスプレイ等に使用されるガラス基板等のレーザ光線透過体にレーザ光線を用いてマーキングする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マーキング装置に付設されている除塵装置としては、フードで吸引する方式のもの（特開平９−２４８６９２号）や洗浄用の帯状布により拭き取る拭取り方式（特開平７−２２７６８５号）またはレーザ照射によって蒸発・気化させる気化方式（特開平５−２２０５８８号）などが提案されている。
また、液晶又はプラズマディスプレイ等に使用されるガラス基板等に製品番号、バーコード、２次元コード等をマーキングする方法として特願平０９−０６８５９６に記載した方法がある。この方法は、文字、図形若しくは記号のパターンが形成される透明体又はレーザ光線透過体からなる被マーキング材と、金属、合金、金属間化合物若しくは金属化合物又は金属、合金、金属間化合物若しくは金属化合物を少なくとも１つを含む複合物からなるマーキング材と、前記被マーキング材と前記マーキング材とを合わせ、前記被マーキング材を通して前記マーキング材にレーザ光線を照射し、前記マーキング材を蒸発させ前記被マーキング材に付着させ膜を形成する第１工程と、その後前記レーザ光線によって所定の条件で走査しながら照射し付着した膜の一部を打ち抜く第２工程とによって文字、図形若しくは記号のパターンを形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のマーキング装置では、マーキング材と被マーキング材との間またはマーキング材とマーキング材を取り囲むケースとの間等の微小な隙間に存在する塵が除去できなかったり、また、マーキング方法を実現するレーザマーキング装置では、第１工程で、ＹＡＧレーザ等のレーザ光線が、例えば金属のマーキング材に照射されると加熱され微粒子となってマーキング材から飛散し、飛散した微粒子は空気中の酸素と結合し酸化物を形成して被マーキング材例えばガラス基板に付着する。付着する微粒子のうちレーザ光線によって発生するプラズマ内にある微粒子はプラズマの熱によって加熱され、ガラス基板に膜として強固に付着する。一方、飛散した微粒子のうちプラズマ内の滞在時間が短い微粒子はガラスへの付着力が弱く、遊離することがあり、マーキング材と被マーキング材（ガラス）の間を漂い、発塵源となる。また、第２工程で、打ち抜かれた膜は微粒子となって被マーキング材又はマーキング材周辺に漂う。このように発生したパーティクルは、後の工程でフォトリソグラフィ等の手法によってガラス基板上に形成される微細な電極パターンに断線等の不良を引き起こすことがある。
そこで、本発明は発生したパーティクルを効果的に除去できる高性能のマーキング装置とパーティクルのないマーキング方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は被マーキング材の面とマーキング材の面とを合わせ、前記マーキング材に前記レーザ光線を第１のレーザパワーで照射して前記マーキング材を蒸発させ前記被マーキング材の所定部分に前記マーキング材からなる付着物を塗りつぶして付着させる第１工程と、前記付着物に前記被マーキング材を通して第２のレーザパワーで前記レーザ光線を照射して前記付着物の一部を除去する第２工程とによって被マーキング材に文字、図形若しくは記号のパターンを形成するマーキング方法において、前記第２工程は前記付着物の一部を除去してパターンを形成する前に、前記所定部分の付着物の周辺に前記被マーキング材を通してレーザ光線を照射して前記被マーキング材上にあるパーティクルを脱落させて除去するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例は、除塵機構として吸引機構を用いたレーザマーキング装置である。
図１は第１実施例のレーザマーキング装置を示した断面図、図２は図１のマーキング材周辺部分の斜視図である。図において、１はガラス基板、２はマーキング材、３は除塵のための吸引機構、４は吸引路、５はマーキングテーブル、６はマーキング材を移動する移動機構（スライダ）、１１はレーザ発振源、１０はスキャナ部からなるレーザ光源、１３はマーキング材ケース、１５はギャップセンサである。なお、７は移動機構６を取りつける固定具、８は固定具７に取りつけられ移動機構６を駆動するモータ、９は固定具７を固定する架台である。また、レーザ発振源１１としてＹＡＧレーザを用いた。
吸引機構３はマーキングテーブル５の上にマーキング材ケース１３を設け、このマーキング材ケース１３中にマーキング材２を設置している。マーキング材２はその底面、すなわちマーキングする面の反対面でマーキング材ケース１３に接している。さらに、マーキング材の側面とマーキング材ケースとは約２ｍｍ程度の間隙をもつ吸引路４を有する。吸引口３ｂはマーキング材ケース１３の外周側面に接続され、マーキング材２とマーキング材ケース１３との間隙につながっている。図示していない吸引機を動作させると、マーキング材２の上部にある空気はマーキング材２とマーキング材ケース１３との間隙から吸引口３ｂを経て吸引機に吸引される。
マーキングのプロセスを図３により説明する。図３はマーキング材周辺を示す断面図で、図３（ａ）はマーキングの第一工程を示し、図３（ｂ）は、マークＭの一部を除去する第二工程を示している。図３（ａ）では、マーキング材２をガラス基板１に２０〜１００μｍ、好ましくは５０μｍのギャップを介して近づけ、レーザ光線ＬＢを走査しながらマーキング材２（本実施例では、マーキング材はＦｅ−Ｃｒ合金）に照射して塗りつぶしのマークＭを形成する。レーザ光線ＬＢを照射しているときに、図示していない吸引機を稼働させると矢印Ｃの方向に空気が吸引され、これに伴い、マーキング材周辺の空気が矢印Ａ、矢印Ｂのように間隙を通過ながら吸引され同時にマーキング中に発生するパーティクルも吸引される。図３（ｂ）は、スライダ６によってマーキング材２をガラス基板１から約１０ｍｍ離した後、図３（ａ）の工程で形成した塗りつぶしマークＭにレーザ光線ＬＢを所定の文字、図形若しくは記号になるように走査しながら照射して塗りつぶしたマークＭの一部を除去する。このマークＭの一部を除去する過程において、除去されたマークはパーティクルとなってマーキング材２の周辺に漂い、吸引機構３が動作すると矢印Ａ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２に示す方向に吸引される。しかも、マーキング材２の上部の空気は、矢印Ａ２及びＢ２の方向からも吸引されると考えられ、マーキング材２の上部は乱流が発生し、単に除去されたパーティクルを除去するのみならず、ガラス基板１及びマーキング材２に付着しているパーティクルも効果的に除去できる。
つぎに、マーキング後、ガラス基板１から発生するパーティクルの量を計測して除塵の効果を調べた。
パーティクルの計量は、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板に長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍのバーコード（ナロー幅：０．２ｍｍ、１６文字相当）を形成し、ガラス板を電子工業用エタノールに浸し、パーティクルをガラス基板から遊離させ、さらに電子工業用エタノールを加え適度に希釈し、希釈後の電子工業用エタノール中に存在するパーティクルの個数をレーザ側方散乱方式の液中パーティクルカウンタで計測した。なお、パーティクルは０．３μｍ以下、０．５μｍ以下（０．３〜０．５μｍ）、０．７μｍ以下（０．５〜０．７μｍ）、１．０μｍ以下（０．７〜１．０μｍ）、２．０μｍ以下（１．０〜２．０μｍ）、２．０μｍ以上の６つの粒度に分けて同時計測した。
パーティクル量の計測結果を、表１の実施例のＮｏ１に示す。
【０００６】
【表１】

【０００７】
表１から分かるように、粒度の小さいパーティクルほど個数は多くなり、総個数で約５千個／ｆｔ³相当であった。これに対して従来のレーザマーキング装置では総個数約４２万個／ｆｔ³相当のパーティクルが発生している。したがって、本実施例のレーザマーキング装置は、従来に比べ約１００分の１に少なくなっており、効果の大きいことが分かる。
なお、本実施例ではマーキング材と被マーキング材とのギャップ範囲を１０μｍ〜１０ｍｍとしたが、２μｍ以下ではパーティクルの除去効果は低下する。また、１０ｍｍ以上でも同様であった。したがって、ギャップは２μｍ〜１０ｍｍが望ましい。
【０００８】
（第２実施例）
本発明の第２実施例は、除塵機構として第１実施例と同じく吸引機構を用いたが、吸引路をさらに、マーキング材ケース１３にも設けた装置である。
図４は、第２実施例のマーキング材周辺を示した断面図である。図において、１３ａはマーキング材ケース１３に設けた吸引路である。本実施例でマーキング材２とマーキング材ケース１３上部との隙間は２ｍｍであるが、吸引路１３ａの部分ではマーキング材２とマーキング材ケース１３との間隙は８ｍｍとした。吸引路１３ａはマーキング材２の側面の周囲全体に渡ってつながっており、さらに吸引口３ｂにつながっている。
本実施例のマーキング材ケース１３は吸引路１３ａを設けているので、ノズル３ｂから距離が離れた間隙の部分では十分空気が吸引できる。したがって、矢印Ａ１及びＢ２で示す間隙の周辺部においても矢印Ａ２及びＢ１で示す部分から吸引する間隙周辺部とほぼ同等量の空気を吸引でき、矢印Ａ１及びＢ２で示す間隙の周辺部のマーキング材２のマーキング面２ａ及びガラス基板の発生／付着したパーティクルを効果的に除去できる。
【０００９】
つぎに、パーティクル量の計測結果を表１の実施例のＮｏ２に示す。測定方法は実施例１と同様である。
表１から分かるように、本実施例のレーザマーキング装置を使用してマーキングしたとき発生するパーティクル総数は、約１５００個であり、実施例１に比べ約１／２に減少した。しかも、２μｍ以上のパーティクルは検出できず、ほぼ完全に除去できた。本実施例ではマーキング材２とマーキング材ケース１３の間隙から発生するパーティクルをさらに除去できることが分かった。本実施例では、マーキング材上部とマーキング材ケース上部の間隙（以下、上部間隙と記す）を２ｍｍにして吸引路１３ａの部分ではマーキング材２とマーキング材ケース１３との間隙（以下、吸引路間隙と記す）は８ｍｍとしたが、吸引路間隙が上部間隙（本実施例では２ｍｍ）よりも広ければ本実施例と同様の効果が得られる。
【００１０】
（第３実施例）
本発明の第３実施例は、除塵機構として剥ぎ取り機構を用いたレーザマーキング装置である。
図５は第３実施例を示すレーザマーキング装置のマーキング材周辺の斜視図、図６は剥ぎ取り機構の平面図である。図において、１６は剥ぎ取り機構、１７は吸着テープ、１８は吸着テープ駆動部である。１８ａは吸着テープ巻き取りモータ、１８ｂは吸着テープ送りモータ、１８ａ２は吸着テープ巻き取りドラム、１８ａ３は使用後の吸着テープ、１８ｂ２は吸着テープ送りドラム、１８ｂ３は使用前の吸着テープ、２１はガイド、２２は押しつけローラ、２３は押しつけドラムである。吸着テープ１７は粘着性を有している。
つぎに、動作について図７により説明する。
図７は剥ぎ取り機構の断面図であり、（ａ）は動作前の状態を示し、（ｂ）は動作時の状態を示している。吸着テープ巻き取りドラム１８ａ２はモータシャフト１８ａ１を介して吸着テープ巻き取りモータ１８ａの回転により巻き取る機構となっており、使用後の吸着テープ１８ａ３は矢印Ａのように巻き取られる。１８ｂ２は吸着テープ送りドラムで、この吸着テープ送りドラム１８ｂ２はモータシャフト１８ｂ１を介して吸着テープ送りモータ１８ｂの回転により矢印Ｂのように送られる。２０１はローラで、シャフト２０の外周に配置され回転自在である。２２は押しつけローラで押しつけドラム２３に固定され、押しつけドラム２３は押しつけドラムシャフト２４に対して回転自在である。さらに押しつけドラムシャフト２４には、引っ張り具２５が取り付けられ、押しつけドラムシャフト２４に対して回転自在である。さらに引っ張り具２５には、ワイヤ２７ａ及び２７ｂが取り付けられているものである。ワイヤ２７ａはモータシャフト１８ｃ１が固定されたワイヤ巻き取りドラム１８ｃ２に接続され、モータ１８ｃの回転によって矢印Ｃの回転方向に巻き取られる。なお、２６ａはワイヤ２７ａのガイドローラで、ガイドシャフト２６に対して回転自在であり、ワイヤ２７ａの移動とともに回転する機構となっている。２８はバネボックスで、２８内にあるバネでワイヤ２７ｂには常に矢印Ｆ方向に引っ張り力がかかっている。モータ１８ｃが動作すると、押しつけローラ２２はガイド２１に沿って移動し、吸着テープ１７が上方に持ち上げられる。
図７（ｂ）は、ガラス基板１上に形成したマークＭに、吸着テープ１７を上方に持ち上げられマークＭに接したときの様子を示したものである。図において各ローラ及びワイヤは矢印Ａ〜Ｅのように稼働する。吸着テープ１７には、その表面に粘着材が塗布されているためマークＭに接したときガラスに付着しているパーティクルを吸着するものである。
【００１１】
つぎに、パーティクル量の計測結果を表１の実施例のＮｏ３に示す。測定方法は実施例１と同様である。
表１から分かるように、発生したパーティクル総数は、１２０個であり大幅に減少した。しかも、０．７μｍ以上のパーティクルは検出できず、ほぼ完全に除去できた。本実施例ではマーキング材２とマーキング材ケース１３の間隙から発生するパーティクルを有効に除去でき、しかも吸着テープによってガラス基板付着したパーティクルを再度取り除くのでガラス基板からの発生するパーティクルを激減できる。
なお、本実施例では粘着性を有する吸着テープを使用したが、静電気吸着する布、紙を使用してもよい。また、研磨テープを使用することも可能である。
【００１２】
（第４実施例）
本発明の第４実施例は、除塵機構としてブラッシング機構を用いたレーザマーキング装置である。
図８は第４の実施例を示すレーザマーキング装置のマーキング材周辺の斜視図、図９はブラッシング機構の断面図である。図において、２９はブラッシング機構で、３０は円筒形のブラシ、３１はブラシ３０が固定されたシャフト、３２はモータ、３３はアクチュエータである。なお、図示していないがブラッシング機構に吸引機構を取り付けている。
ブラッシング機構２９とエンコーダ３３ａ及びモータ３３ｂからなるアクチュエータ３３の回転によって上下動可能なネジ式移動機構を具備し、ガラス基板１とブラシ３０の接触圧力が調整できる接触圧可変機構としたものである。
本実施例の動作について図１０および図１１を用いて説明する。
図１０はマーキングの第１工程におけるレーザマーキング装置の断面図、図１１は第１工程のマーキング後ブラッシングの状態を示す断面図である。
まず、図１０のマーキング時においては、ブラッシング機構は下方に位置した状態でマーキングが行われる。すなわち、マーキングの第１工程でマーキング材２はガラス基板１に近接してレーザビームＬＢが照射されてマーキングされ、第２工程でマーキング材２は移動機構６によりやや下方に移動し、マーキングを行う。マーキングが完了すると、図１１のようにマーキング材２は、移動機構６のモータ８の動作により下方に移動し、さらに、アクチュエータ３３が動作してブラッシング機構２９が上方に移動しブラシ３０の先端がガラス基板１にふれるような所定の位置で停止する。ブラッシング機構２９が停止した時点でブラシ３０は回転してガラス基板上のパーティクルを除去する。パーティクルの除去後、ガラス基板１は次工程へと搬送される。図１１には示していないが、ブラッシング機構部に吸引機構を付けパーティクルの除去を行うと、基板表面に比較的強固に付着したパーティクルまでも除去できるため後工程において発塵が非常に少ない。
【００１３】
つぎに、パーティクル量の計測結果を表１の実施例のＮｏ４に示す。測定方法は実施例１と同様である。
表１から分かるように、発生したパーティクル総数は、１６０個であり従来例に比べると大幅に減少している。しかも、１μｍ以上のパーティクルは検出できず、ほぼ完全に除去できた。本実施例ではマーキング材２とマーキング材ケース１３の間隙から発生するパーティクルを有効に除去でき、しかもブラッシング機構によってガラス基板に付着したパーティクルを再度取り除くのでガラス基板１から発生するパーティクルを激減できる。なお、本実施例でブラシの材質がナイロン、ポリプロピレン、馬毛、豚毛を使用した結果、馬毛および豚毛のブラシはブラシの毛自体から若干の発塵がある。一方、ナイロン、ポリプロピレンブラシを使用したとき馬毛、豚毛に比べ発塵は少なかった。また、ブラシの回転数は、数ＲＰＭの低回転では除塵効果は低く、７００ＲＰＭの高速回転ではブラシが毛切れを起こしたり、ガラス基板との摩擦によって発熱することがあり、１０〜７００ＲＰＭが適当で、好ましくは２０〜１００ＲＰＭ程度がよい。なお、本実施例では回転ブラシを使用したが、スペース的にリニアブラシを使い、Ｘ若しくはＹ方向にブラッシングしてもよい。
以上本実施例のようにブラッシング機構を付けたレーザマーキング装置はパーティクルを効果的に除去できる。また、本実施例のレーザマーキング装置は消耗品ないためコスト的にも有利である。
【００１４】
（第５実施例）
本発明の第５実施例は、除塵機構として静電気集塵機を用いたレーザマーキング装置である。
図１２は第５実施例を示すレーザマーキング装置のマーキング材２周辺の斜視図である。図において３４は静電気集塵機、３５ａは陽極電極、３５ｂは陰極電極である。図１３は静電集塵機３４の断面図を示したものである。その構成は陽極電極３５ａ及び陰極電極３５ｂが絶縁ブロック３６でケース３７とは電気的に絶縁され、直流高電圧電源３９によって、陽極電極３５ａ及び陰極電極３５ｂには電界がかけられている。陰極電極３５ｂは先端が鋭く尖っているため先端では高い電界強度となり、その先端から電子が放出される。
本実施例の動作について図１４を用いて説明する。
図１４は静電気による集塵の状態を示す模式図で、図１４（ａ）は浮遊するパーティクルを除去する様子を示し、図１４（ｂ）は付着しているパーティクルを除去する様子を示しいてる。
ガラス基板１の周辺に浮遊するパーティクルＰ₁は、陰極電極３５ｂから放出した電子３８が浮遊パーティクルＰ₁にぶつかり、浮遊パーティクルＰ₁はマイナスに帯電する。さらに、帯電した浮遊パーティクルＰ₁は陰極電極−陽極電極間の電界によって陽極電極３５ａに引き寄せられ集塵される。一方、ガラス基板１あるいはマークＭの表面に付着しているパーティクルＰ₂は、図１４（ｂ）のように陰極電極３５ｂからの電子３８によって帯電し時間が経過するごとにその帯電量は増加し、これと同時にガラス基板１あるいはマークＭの表面もマイナスに帯電する。帯電量がある一定値になると、パーティクルＰ₂は静電反発力によってガラス基板１あるいはマークＭの表面から剥離し、陽極電極３５ａに引き寄せられる。
【００１５】
つぎに、パーティクル量の計測結果を表１の実施例のＮｏ５に示す。測定方法は実施例１と同様である。
表１から分かるように、発生したパーティクル総数は、３６０個であり従来例に比べると大幅に減少している。
本実施例では０．５μｍ以下の残存パーティクルが少なく、静電気集塵機を有する本発明のレーザマーキング装置は０．５μｍ以下の微小なパーティクルの除去に非常に有効であることがわかった。また、静電気集塵機は、可動部がないため故障がなく、上述したブラッシング機構、あるいは剥ぎ取り機構を有するレーザマーキング装置に比べ、装置寿命が長い。また、本発明のレーザマーキング装置は、陽極電極と陰極電極に直流電圧を印加するだけであるため装置構成が簡単である。
本実施例では陽極電極と陰極電極に直流電圧を印加するだけであったが、陰極電極から陽極電極に空気の流れを与え、パーティクルの除去効率を上げることも可能である。また、静電気集塵機の周辺に帯電したガラス基板の帯電を除去するため、たとえば軟Ｘ線発生装置などのイオン発生装置をおいて帯電除去すると、後工程でパーティクルの付着が少なくなる。
【００１６】
（第６実施例）
本発明の第６実施例は、除塵機構としてエアナイフクリーナを用いたレーザマーキング装置である。
図１５は、第６実施例を示すマーキング材周辺の斜視図である。図において４１はエアナイフクリーナ、４３はエア射出口、４２は吸気口である。エアナイフクリーナの断面図を図１６に示す
エアナイフクリーナ４１はハッチングした部分の隔壁で仕切られ３つの槽からなる。エア射出口４３からナイフ状の空気流を発生させ、対向するガラス基板１の表面のパーティクルを吹き飛ばし、吸気口４２から空気を吸い込む。左右の２つの槽は空気圧縮槽４３１で中心の槽は空気吸引槽４２１である。空気は吸気ジョイント４３２から送られ、空気圧縮槽４３１で圧縮されエア射出口４３から吹き出し、ガラス基板１及びマークＭ上のパーティクルを吹き飛ばし、吹き飛ばされたパーティクルは吸気口４２から吸引され空気吸気槽４２１に送られ排気ジョイント４２２経て外部処理装置に送られる。
図１７はエアナイフクリーナ４１の別の実施例を示す断面図である。構成は図１６とほぼ同じであるが、空気圧縮槽４３１内のエア射出口４３近傍に超音波振動子４４を設けた点が異なる。この超音波振動子４４によってエアナイフクリーナ４１には１００ｋＨｚの振動が加わり、パーティクルの除去効率が上がる。
【００１７】
つぎに、パーティクル量の計測結果を表１の実施例のＮｏ６に示す。測定方法は実施例１と同様である。
表１から分かるように、発生したパーティクル総数は、２０個と従来例に比べると極端に小さい。図１６のエアナイフクリーナ４１を使用したレーザマーキング装置では０．７μｍ以上パーティクルは完全に除去できた。また、図１７の超音波振動子付きエアナイフクリーナ４１を使用したレーザマーキング装置では０．３μｍ以上パーティクルは完全に除去できた。
以上のように本実施例によれば、エアナイフクリーナのパーティクル除去力によって、液晶プロセスでほぼ問題ない程度にパーティクルを減少させることができる。特に超音波振動子はサブミクロンオーダーの微細なパーティクルの除去に有効である。図１７の実施例では圧電性の超音波振動子を使用したが、磁歪素子若しくは電歪素子を使用してもよい。
【００１８】
（第７実施例）
本発明の第７実施例は、ガラス基板１に膜を付着させる第１工程と、付着させた膜を除去する第２工程とからなるレーザマーキング方法に、レーザビーム照射を行う除塵方法を加えたレーザマーキング方法である。
ガラス基板上に付着したパーティクルは、実施例１〜６に示したような除塵機構で大半は落下しないが、ガラス基板に付着したままのパーティクルが希にある。この除去できないパーティクルは、ガラスと化学的に付着していると考えられ、触れた程度では離脱しない。しかし、薬液処理や熱処理においても絶対に離脱しないとはいえないので除去しておくことが望ましい。
図１８は本実施例のマーキングの第１工程完了後のマークＭを示す模式図である。図１９は第２工程のレーザ照射の状況を示す模式図で、（ａ）は横方向の走査、（ｂ）は縦方向の走査を示している。
まず、第１工程でガラス基板１に約３．４ｍｍ角の領域に膜を付着させる（図１８）。続く第２工程では、図１９（ａ）の横線のようにレーザ光線ＬＢを付着面側から照射し走査する。さらに、図１９（ｂ）の縦線のようにレーザ光線を走査する。レーザ光線ＬＢのスポット径は２００μｍ、走査ピッチを１００μｍとしたので図１９のレーザ光線ＬＢの走査後には図２０のような１．７ｍｍ角のマークとなる。さらに、このマークＭ内を所定のコード模様にレーザ光線で打ち抜けば、図２１のような２次元データコードのマークＭとなる。
図２１に示すマーキング後、領域１、２及び３のパーティクルを光散乱方式のパーティクル検出器で測定したが、パーティクルは全くなかった。
本実施例では、従来例の図２２に示したマーク領域とパーティクルが飛散した領域１、２および３は、レーザ光線によって完全に除去できる。
また、本実施例のようにガラスを通してレーザ光線を照射しパーティクルを除去すれば、ガラスとパーティクルの付着界面部分に直接レーザが照射されるので、化学反応が起きにくく効果的にパーティクルを除去できる。
以上述べたように、本マーキング方法でガラス基板用のパーティクルを完全に除去できる。
なお、実施例３〜５に示した除塵機構は、マーキング部近傍に設置したが別の位置、あるいは工程に併用してもよい。
また、本実施例ではレーザ発振源としてＹＡＧレーザを用いたが、これに限らず加熱できるものであれば、どんなレーザ発振源を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上の述べたように、本発明のレーザマーキング装置は、吸引機構、剥ぎ取り機構、ブラッシング機構又はエアナイフクリーナ等の除塵機構を備えたので、マーキング時に発生するパーティクルを除去でき、また、基板表面及びマーク表面に付着したパーティクルも除去できる効果がある。
さらに、本発明はマーク周辺のガラス基板をレーザ光線によって走査するのでマーク周辺のパーティクルを完全に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すレーザマーキング装置の断面図である。
【図２】第１実施例のマーキング材周辺部を示す斜視図である。
【図３】第１実施例のマーキング材周辺部を示す断面図であり、（ａ）はマーキングの第一工程を示し、（ｂ）はマーキングの第二工程を示している。
【図４】本発明の第２実施例を示すマーキング材周辺部の断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示すマーキング材周辺部分の斜視図である。
【図６】第３実施例の剥ぎ取り機構を示す平面図である。
【図７】第３実施例の剥ぎ取り機構を示す断面図で、（ａ）は動作前の状態を示し、（ｂ）は動作時の状態を示す。
【図８】本発明の第４実施例を示すマーキング材周辺の斜視図である。
【図９】第４実施例のブラッシング機構とねじ式移動機構を示す断面図である。
【図１０】第４実施例のマーキング時の状態を示す断面図である。
【図１１】第４実施例のブラッシング時の状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５実施例を示すマーキング材周辺の斜視図である。
【図１３】第５実施例の静電気集塵機を示す断面図である。
【図１４】第５実施例の集塵の状態を示す模式図で、（ａ）は浮遊するパーティクルの場合、（ｂ）は付着したパーティクルの場合である。
【図１５】本発明の第６実施例を示すマーキング材周辺の斜視図である。
【図１６】第６実施例のエアナイフクリーナを示す断面図である。
【図１７】第６実施例の超音波振動子付きエアナイフクリーナを示す断面図である。
【図１８】第７実施例のマーキングの第１工程完了後のマークを示す模式図である。
【図１９】第７実施例のマーキングの第２工程のレーザ照射の状況を示す模式図で、（ａ）は横方向の走査を、（ｂ）は縦方向の走査を示す。
【図２０】第７実施例の第２工程完了後のマークを示す模式図である。
【図２１】第７実施例の完了後のマークを示す模式図である。
【図２２】従来の第１工程でマーキングしたマーク領域周辺の模式図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２マーキング材
３吸引機構
３ａホース
３ｂ吸引口
４吸引路
５マーキングテーブル
６移動機構（スライダ）
６ａ固定テーブル
６ｂ可動テーブル
６ｃネジ（ボールネジ）
７固定具
８モータ
８ａモータ軸
９架台
１０レーザ光源
１１レーザ発振源
１２ローラ
１３マーキング材ケース
１３ａ吸引路
１５ギャップセンサ
１６剥ぎ取り機構
１７吸着テープ
１８吸着テープ駆動部
１８ａ吸着テープ巻き取りモータ
１８ａ１モータシャフト
１８ａ２吸着テープ巻き取りドラム
１８ａ３使用後の吸着テープ
１８ｂ吸着テープ送りモータ
１８ｂ１モータシャフト
１８ｂ２吸着テープ送りドラム
１８ｂ３使用前の吸着テープ
１８ｃモータ
１８ｃ１モータシャフト
１８ｃ２ワイヤ巻き取りドラム
２０シャフト
２０１ローラ
２１ガイド
２２押しつけローラ
２３押しつけドラム
２４押しつけドラムシャフト
２５引っ張り具
２７、２７ａ、２７ｂワイヤ
２８バネボックス
２９ブラッシング機構
３０ブラシ
３１シャフト
３２モータ
３３アクチュエータ
３３ａエンコーダ
３３ｂモータ
３４静電集塵機
３５電極
３５ａ陽極電極
３５ｂ陰極電極
３６絶縁ブロック
３７ケース
３８電子
３９直流高圧電源
４１エアナイフクリーナ
４２吸気口
４２１空気吸引槽
４２２排気ジョイント
４３エア射出口
４３１空気圧縮槽
４３２吸気ジョイント
４４超音波振動子

Claims

被マーキング材の面とマーキング材の面とを合わせ、前記マーキング材に前記レーザ光線を第１のレーザパワーで照射して前記マーキング材を蒸発させ前記被マーキング材の所定部分に前記マーキング材からなる付着物を塗りつぶして付着させる第１工程と、前記付着物に前記被マーキング材を通して第２のレーザパワーで前記レーザ光線を照射して前記付着物の一部を除去する第２工程とによって被マーキング材に文字、図形若しくは記号のパターンを形成するマーキング方法において、
前記第２工程は前記付着物の一部を除去してパターンを形成する前に、前記所定部分の付着物の周辺に前記被マーキング材を通してレーザ光線を照射して前記被マーキング材上にあるパーティクルを脱落させて除去することを特徴とするマーキング方法。