JP4005454B2

JP4005454B2 - Laser marking method

Info

Publication number: JP4005454B2
Application number: JP2002257534A
Authority: JP
Inventors: 恵介遠藤; 弘幸西田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP2004090071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘレイフィルム等の感光材料に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。詳細には、マーキングパターンとして一次元バーコードを形成可能とするレーザーマーキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘレイフィルム等の感光材料に文字や記号等の記録する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この先行技術では、感光材料にレーザービームを照射して、被りや変形等を生じさせることによりドットの配列によって、文字や記号等のマーキングパターンを形成する。
【０００４】
例えば、ＰＥＴ等の支持体をベース層として、このベース層の一方の面に乳剤層が形成されたＸレイフィルムは、乳剤層側の面にレーザービームが照射されることにより、乳剤層が溶融する過程で多数の微細な気泡が生じ表面にドット状の凸部（ドット）が形成される。このドットは、内部に多数の微細な気泡が生じていることにより、これらの気泡の境界膜で光の反射が変化することから視認可能となる。
【０００５】
Ｘレイフィルムに視認性の高いドットを形成するときには、ドット径を所定以上とする必要があり、このために、先行技術では、レーザービームの照射時間を適切に制御することにより視認性の高いドットを形成するように提案している。また、ドットの間隔を所定範囲内で揃えることにより、ドット配列により形成する文字や記号等の視認視を高めることができる。
【０００６】
ところで、Ｘレイフィルムにレーザービームを照射してドットを形成するときに、ベース層と乳剤層の間に空間が生じることがある。この空間は、Ｘレイフィルムにドット（マーキングパターン）を形成した直後では、ドットの視認性を向上させるが、Ｘレイフィルムに現像処理等を施すことにより、この空間の上部の乳剤層がベース層から剥がれて、ドットの視認性を低下させてしまう。すなわち、ベース層と乳剤層の間に生じる空間が、ユーザーの使用段階でのドットの視認性を低下させてしまう。
【０００７】
ここから、Ｘレイフィルム等の感光材料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ときには、ドットの形成段階と、その後の処理工程以降とで、視認性の変化が生じることのない、ドットの形成が望まれている。
【０００８】
一方、ドット配列によってＸレイフィルム等の感光材料に形成したマーキングパターンによって、各種の情報を持たせる構成が各種提案されている。
【０００９】
文字や記号等に代えて各種の情報を表す記号には、バーコードがある。このバーコードでは、太さの異なる線とスペースの組み合わせによって文字や記号を表す所謂一次元バーコードが一般的であり、このバーコードを用いることにより、限られたスペースに多量の情報を記録することができると共に、Ｘレイフィルムの処理工程で、バーコードリーダによって自動的に読み取ることにより、マーキングパターンとして記録している情報に基づいたＸレイフィルムの適切な処理が可能となる。
【００１０】
マーキングヘッドから射出するスポット状のレーザービームを用いて、Ｘレイフィルム等の感光材料にバーコードを記録する場合、Ｘレイフィルムの搬送を停止させるか、Ｘレイフィルムの搬送速度に合わせてマーキングヘッドを移動させて行う必要がある。
【００１１】
すなわち、スポット状のレーザービームを用いて、Ｘレイフィルムにドットではなくバー（ライン）を形成する場合、Ｘレイフィルムをマーキングヘッドに対して相対的に停止させた状態でレーザービームを照射する必要がある。
【００１２】
しかし、ロール状のＸレイフィルムに所定間隔でマーキングパターンとしてバーコードを記録するときに、その都度、Ｘレイフィルムの搬送を停止させると、マーキングパターンの記録に要する時間が長くなってしまい、Ｘレイフィルム等の感光材料の加工時間が長くなり、加工効率が低下してしまうという問題が生じる。
【００１３】
【特許文献１】
特許第３１９１２０１号明細書。
【００１４】
【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、Ｘレイフィルム等の感光材料に、後工程での処理によって視認性が低下してしまうことのないマーキングパターンの形成が可能なレーザーマーキング方法及び、感光材料にマーキングパターンとしてバーコードを効率的に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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１の発明は、レーザー発振手段から射出されるレーザービームを集光手段によってスポット状に集光しながらベース層及び乳剤層が設けられた感光材料に照射して、該感光材料の乳剤層に微細な気泡を形成し、該気泡によって形成されるドットによって、気泡の形成段階と現像処理工程以降とで視認性の変化が生じることのない文字や記号のマーキングを施すレーザーマーキング方法であって、前記感光材料を、レーザービームの集光手段による焦点位置よりも前記レーザー発振手段から離れるように予め設定した位置に配置して、前記レーザービームを前記感光材料へ照射してマーキングを施すことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、レーザービームの焦点位置に対して、感光材料をデフォーカスして配置して、レーザービームを照射する。レーザービームはデフォーカスされることにより、感光材料に照射したときのスポット内のエネルギーが略均一になるので、部分的にレーザービームのエネルギーが高くなることにより、このエネルギーが感光材料のベース層と乳剤層の間に空間を生じさせてしまうのを防止できる。
【００１７】
これにより、視認性が高く、かつ、この感光材料に対する現像処理等の処理工程後でも、視認性が大きく低下するのを防止することができる。
【００１８】
また、請求項２の発明は、レーザー発振手段から射出されるレーザービームを集光手段によってスポット状に集光しながらベース層及び乳剤層が設けられた感光材料に照射して、該感光材料の乳剤層に微細な気泡を形成し、該気泡によって形成されるドットによって、気泡の形成段階と現像処理工程以降とで視認性の変化が生じることのない文字や記号のマーキングを施すレーザーマーキング方法であって、前記感光材料を、レーザービームの集光手段による焦点位置よりも前記レーザー発振手段から離れるように予め設定した位置を通過するように搬送しながら、走査手段によって前記レーザービームを前記感光材料の搬送方向と直交する幅方向に沿って走査しながら照射して、マーキングを施すことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、レーザービームの焦点位置よりも離れた位置を感光材料が通過するように搬送し、レーザービームをデフォーカスして、感光材料に照射する。レーザービームの焦点位置よりも離れる方向へデフォーカスすることにより、感光材料に形成するドット径が広がり、このドットを感光材料の搬送方向に沿って所定間隔で形成することにより、ドットをバー状に連続させることができる。
【００２０】
このとき、感光材料を搬送しながらレーザービームを照射することにより、ドットが感光材料の搬送方向に沿って長い楕円状に形成できるので、ドットをバー状に連続させたときの太さを太くすることができる。
【００２１】
これにより、感光材料にマーキングパターンとして、バーコードのバーを形成することが可能となる。
【００２２】
また、請求項３の発明は、前記レーザー発振手段が前記レーザービームを、前記感光材料の搬送方向に沿って予め設定した間隔で前記感光材料に照射することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、感光材料の搬送方向に沿って予め設定した間隔でバー状のドットを形成することができる。
【００２４】
これにより、例えば、カスタムコードやPostNet等の個々のバーの太さが同じで、長さや書出し位置等が異なるバーコードを感光材料に形成することが可能となる。
【００２５】
【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。
【００２６】
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ＬＢをスポット状に照射して、ドット配列による文字や記号等のマーキングパターンを形成することができる。また、マーキング装置１０では、マーキングパターンとして、バーコードを記録できるようになっている。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、本実施の形態に感光材料として適用した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乳剤が塗布されて乳剤層１６が形成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【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】
一方、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。
【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スポット状に集光されてＸレイフィルム１２に照射される。
【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（ＣＯ₂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ＭＰを形成する。
【００４４】
図４に示すように、マーキング装置１０では、例えば、１文字が５×５ドットなどの所定のドット配列で英数字等の文字や、記号、キャラクタ等をＸレイフィルム１２に形成することができ、また、このドット配列によって形成した複数の文字、数字や記号等をマーキングパターンＭＰとして形成することができる。
【００４５】
また、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。
【００４６】
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。
【００４７】
マーキング装置１０では、一例としてＣＯ₂レーザーを用いており、マーキングヘッド４２のレーザー発振器４４には、例えば９．６μｍなどの９μｍ帯や、１０．６μｍなどの１０μｍ帯等の固定波長のＣＯ₂レーザーを出力するレーザー発振管が用いられている。
【００４８】
Ｘレイフィルム１２では、スポット状に集光されたレーザービームＬＢが照射されることにより、このレーザービームＬＢのエネルギー（熱エネルギー）によって溶融する過程で、乳剤層１６内に、直径が約１〜５μｍの微細な気泡１６Ｂが生じ、この気泡１６Ｂによって表面が凸状となり、図２（Ｂ）に示すように、ドット１６Ａが形成される。
【００４９】
Ｘレイフィルム１２は、乳剤層１６に多数の気泡１６Ｂが生じることにより、この気泡１６Ｂ間の境界膜が多数形成され、この境界膜によって光の乱反射が助長される。これにより、Ｘレイフィルム１２では、ドット１６Ａの内外で反射光量が大きく変化することになり、未現像か現像済みか、あるいは濃度の濃淡に無関係に、ドット１６Ａの視認性が向上される。
【００５０】
また、このようにＸレイフィルム１２に形成されたドット１６Ａは、白濁し、Ｘレイフィルム１２の上方側から見たときは勿論、Ｘレイフィルム１２を傾けて見たときにも、確実に視認可能となっている。すなわち、Ｘレイフィルム１２には、視認性の高いドット１６Ａが形成される。
【００５１】
ドット配列によってマーキングパターンＭＰを形成するときには、このドット１６Ａの凸量を約１０μｍ程度、ドット１６Ａの直径を約２００μｍとすると共に、ドット１６Ａの間隔が適切となる間隔でレーザービームＬＢを照射する。これにより、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。
【００５２】
一方、図２（Ｃ）に示すように、Ｘレイフィルム１２では、レーザービームＬＢの照射によって、ベース層１４と乳剤層１６の間に、空間１４Ａが生じることがある。この空間１４Ａは、乳剤層１６に生じる気泡１６Ｂとは異なって大きく、Ｘレイフィルム１２に、この空間１４Ａが生じると、レーザービームＬＢの照射直後である未現像状態では、ドット１６Ａの視認性が高くなるが、現像処理を行うことにより、この空間１４Ａの上部の乳剤層１６が飛散したり、乳剤層１６が剥がれて開口してベース層１４が露出する。これにより、Ｘレイフィルム１２に形成したドット１６ＡやマーキングパターンＭＰのドット１６Ａの視認性が低下したり、ドット１６Ａが消失してしまう。
【００５３】
ここで、図５に示すように、マーキング装置１０では、マーキングヘッド４２から射出されるレーザービームＬＢの焦点ｆよりも、Ｘレイフィルム１２をマーキングヘッド４２から離間させた位置にＸレイフィルム１２の搬送路を設けて、この搬送路を搬送されるＸレイフィルム１２にレーザービームＬＢを照射するようにしている。
【００５４】
すなわち、マーキング装置１０では、レーザービームＬＢをデフォーカスして、Ｘレイフィルム１２に照射するようにしている。
【００５５】
レーザービームＬＢは、集光レンズ等を用いて集光されるときに、ビームウエストが生じる。このために、焦点ｆの近傍の所定範囲であれば、ビーム径が略同じとなる。これにより、レーザービームＬＢを用いて被印字体にマーキング処理を施すときには、このレーザービームＬＢの焦点ｆがほぼ被印字体の表面となるようにして被印字体にレーザービームＬＢを照射するようにして、マーキングヘッド４２と被印字体の間隔が僅かに変化しても、被印字体に照射されるレーザービームＬＢのビーム径が略一定となるようにしている。
【００５６】
しかし、レーザービームＬＢのビームウエスト位置では、レーザービームＬＢのエネルギーが、スポットの周縁部よりも中心部大きくなっている。また、レーザービームＬＢのビームウエスト位置でのビーム径は、所定の視認性が得られるドット径よりも小さくなっている。
【００５７】
このために、レーザービームＬＢのビームウエスト位置にＸレイフィルム１２を配置して、レーザービームのスポット径よりも大きい径のドット１６Ａを形成するようにレーザービームＬＢを照射すると、レーザービームＬＢのスポットの中心部分で、レーザービームＬＢのエネルギーがＸレイフィルム１２の内部まで伝わって、ベース層１４と乳剤層１６の間に空間１４Ａを生じさせてしまうことがある。
【００５８】
ここで、マーキング装置１０では、レーザービームＬＢをデフォーカスしてＸレイフィルム１２に照射する。
【００５９】
これにより、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２に照射されたレーザービームＬＢのスポット内で、Ｘレイフィルム１２が受けるエネルギーが略均一となるようにして、所定径のドット１６Ａを形成するときに、レーザービームＬＢのスポットの中心部分で、空間１４Ａ（図２（Ｃ）参照）が生じるのを防止している。
【００６０】
また、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２の位置がレーザービームＬＢの焦点ｆよりも離れて位置で、デフォーカスしてＸレイフィルム１２にレーザービームＬＢを照射することにより、ドット１６Ａの径を広げ、ビーム偏向器４６によるレーザービームＬＢの走査方向に沿って隣接するドット１６Ａとバー状に連続するようにしている。なお、このときには、ドット配列によるマーキングパターンＭＰ（図４参照）を形成するときのドット１６Ａの間隔（ドットピッチ）よりも狭くして、ドット１６Ａをバー状に連続させるようにしても良い。
【００６１】
また、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２を搬送しながら、スポット状に集光したレーザービームＬＢを照射しており、これにより、Ｘレイフィルム１２に、搬送方向に沿って長い略楕円状のドット１６Ａが形成される。
【００６２】
したがって、Ｘレイフィルム１２には、照射されるレーザービームＬＢのスポット径より太い幅でバー状に連続するドット１６Ａが形成される。
【００６３】
ここから、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２に、PostNet（POSTal Number Encoding Technique）やカスタマバーコードを用いてマーキングパターンＭＰを形成するようにしている。
【００６４】
バーコード（Bar Code：一次元バーコード）は、太さの異なる線とスペースの組み合わせでコード化し、共通商品用バーコードとして広く普及しているＪＡＮ（Japan Article Number）や、ＣＯＤＢＡＲが一般的であるが、PostNet（POSTal Number Encoding Technique）やカスタマバーコードなどでは、主に異なる長さのライン（バー）の組み合わせでコード化するものがある。
【００６５】
図６（Ａ）に示すように、PostNetは、２．９２ｍｍ〜３．４３ｍｍの長さ（高さ）のフルバーと、１．０２ｍｍ〜１．５２ｍｍの長さのハーフバーを用いて、主に数字をコード化するようにしている。
【００６６】
また、図６（Ｂ）に示すように、カスタマバーコードは、ロングバー５０Ａ、２種類（上側と下側）のセミロングバー５０Ｂ、５０Ｃ及びタイミングバー５０Ｄを用い、ロングバー５０Ａ、セミロングバー５０Ｂ、５０Ｃ及びタイミングバー５０Ｄの４つの形状のうちの３本を組み合わせて１つのキャラクタを表す４テイスト３バーとして用いられ、例えば図６（Ｃ）に示すようにして、数字等をコード化するようにしている。
【００６７】
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。
【００６８】
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を吸着保持して回転する。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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（ＣＯ₂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。
【００７２】
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マーキングパターンＭＰが形成される。
【００７３】
ところで、Ｘレイフィルム１２は、スポット状に集光されたレーザービームＬＢが照射されることにより、乳剤層１６が溶融する過程で多数の微細な気泡１６Ｂが生じると共に表面が凸状に突出する。これにより、Ｘレイフィルム１２にドット１６Ａが形成される。
【００７４】
このとき、図５に示すように、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２をマーキングヘッド４２から射出されるレーザービームＬＢの焦点ｆよりも離して搬送し、レーザービームＬＢをデフォーカスしてＸレイフィルム１２に照射するようにしている。
【００７５】
これにより、マーキング装置１０では、レーザービームＬＢをＸレイフィルム１２に照射したときのスポット内が略均一なエネルギーとなるようにし、このスポット内でＸレイフィルム１２の乳剤層１６が均一に発泡するようにしている。また、照射されたレーザービームＬＢのスポット内のエネルギーが略均一となっているので、Ｘレイフィルム１２では、乳剤層１２が部分的に溶融してしまうのを抑えることができ、かつ、レーザービームＬＢのエネルギーがＸレイフィルム１２の内部に伝わって、ベース層１４と乳剤層１６との間に気泡１６Ｂよりも大きい空間１４Ａが生じてしまうのを防止できる。
【００７６】
また、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２に均一にエネルギーを付与することができるので、乳剤層１６に溶融や蒸着、飛散が生じるのを抑えて、レーザービームＬＢを用いてマーキングパターンＭＰを形成することにより、被り等によるさえ製品品質の低下が生じるのを防止することができる。
【００７７】
マーキング装置１０では、このようにして視認性の高いドット１６Ａを形成するようにし、例えば現像処理した後に、乳剤層１６がベース層１４から剥がれるなどしてドット１６Ａの視認性の低下が生じてしまうことがないようにしている。すなわち、Ｘレイフィルム１２の製造段階と、ユーザーによるＸレイフィルム１２の使用段階の間での、マーキングパターンＭＰの視認性評価の差を軽減することができる。
【００７８】
一方、マーキング装置１０では、Ｘレイフィルム１２を所定速度で搬送しながら、レーザービームＬＢを走査するようにしている。これにより、Ｘレイフィルム１２には、ドット１６Ａが略楕円状に形成されると共に、このドット１６Ａが搬送方向に沿って所定間隔で形成される。
【００７９】
また、マーキング装置１０では、レーザービームＬＢをデフォーカスしてＸレイフィルム１２に照射することによりＸレイフィルム１２上でのスポット径を大きくして、径の大きなドット１６Ａを形成することができる。これにより、複数のドット１６Ａを、ビーム偏向器４６によるレーザービームＬＢの走査方向に沿って連続させたバー状に形成することができる。
【００８０】
ここから、マーキング装置１０では、マーキングパターンＭＰとしてカスタマバーコードやPostNet等のバーコードを形成することができる。これにより、最終的に製品となるＸレイフィルム１２の周縁部（非画像形成領域）の狭いスペースに、単に文字や数字等を形成したときに比べて、多数の情報を記録することができる。
【００８１】
また、マーキングパターンＭＰとしてバーコードを用いていることができるので、このＸレイフィルム１２に対して、露光、現像等の各種の処理を行うときに、バーコードリーダ等によって簡単にかつ確実に、マーキングパターンＭＰとして記録されている各種の情報を読み出すことができるので、この情報に基づいた適切なＸレイフィルム１２の処理が可能となる。
【００８２】
【実験例】
図７には、レーザー発振器４４としてＣＯ₂レーザーを用いて、レーザービームＬＢの焦点ｆに対するＸレイフィルム１２の位置に応じたドット形状の実験装置６２を示している。
【００８３】
この実験装置６０では、マーキングヘッド４２とレーザー制御装置４０を用いて、試料台６２に載置したＸレイフィルム１２を所定速度で移動させながら、Ｘレイフィルム１２にレーザービームＬＢを照射する。本実験例では、この実験装置６０の試料台６２上のＸレイフィルム１２に形成されるドット形状を観察している。
【００８４】
試料台６２は、Ｘレイフィルム１２を載置するテーブル６４が、マーキングヘッド４２との接離方向である上下方向に高精度で平行移動可能なＺ軸テーブルとなっており、レーザービームＬＢを集光する集光レンズが設けられたビーム偏向器４６の射出口（マーキングヘッド４２の下端）と、テーブル６４上のＸレイフィルム１２との距離ＷＤを変化させ、距離ＷＤに応じてＸレイフィルム１２に形成されるドット１６Ａの形状を確認する。このとき、ビーム偏向器４６によってＸレイフィルム１２（試料台６２）の移動方向（矢印Ｂ方向）と直交する方向に沿ってレーザービームＬＢを走査して、複数のドット１６Ａを形成する。
【００８５】
なお、Ｘレイフィルム１２としては、富士フイルム社製の医療用ＸレイフィルムであるＳＥ４（品種）を用いており、このＸレイフィルム１２は、ＰＥＴのベース層１４の厚さが約０．１７５ｍｍ（１７５μｍ）であり、このベース層１４に塗布した乳剤によって厚さが約０．００２ｍｍ〜０．００５ｍｍ（２μｍ〜５μｍ）の乳剤層１６が形成されている。
【００８６】
また、発振波長が１０．６μｍのＣＯ₂レーザーを所定時間（一定時間）照射する。このとき、レーザービームＬＢのスポット径は、レーザー発振器４４とビーム偏向器４６の間で約０．４ｍｍであり、また、焦点ｆ（距離ＷＤ₀）で０．２ｍｍとしている。
【００８７】
図８には、Ｘレイフィルム１２に形成したドット１６Ａの距離ＷＤごとの評価サンプルを示している。なお、この形状評価に用いる評価サンプルは、レーザービームＬＢを照射した後のＸレイフィルム１２を現像処理してドット形状の評価用いている。
【００８８】
なお、図８では、中央列のＷＤ₀から上方へ向けて距離ＷＤが小さく、さらに、左列の下端から上方へ向けて距離WＤが小さくなっており、中央列のＷＤ₀から下方へ向けて距離ＷＤが大きく、さらに、右列の上方側から下方へ向けて距離ＷＤが大きくなっている。また、図中の矢印Ｂは、個々の評価サンプルに対する実験装置６０でのＸレイフィルム１２（試料台６２）の移動方向を示している。
【００８９】
Ｘレイフィルム１２に形成されるドット１６Ａは、距離ＷＤがレーザービームＬＢの焦点位置（焦点ｆ）近傍であるとき（距離ＷＤ＝ＷＤ₀）、Ｘレイフィルム１２の移動方向に沿って長い楕円となっている。また、これらのドット１６Ａの周縁部は、気泡１６Ｂによって白濁しているが、ドット１６Ａの中央部には、乳剤層１６が溶融することにより生じた窪みが現れている。
【００９０】
また、距離ＷＤをレーザービームＬＢの焦点ｆまでの距離ＷＤ₀よりも小さくすると（ＷＤ＜ＷＤ₀）、ドット１６Ａ内の白濁部分が中央部にまで広がり、視認性が徐々に高くなっている。すなわち、Ｘレイフィルム１２をレーザービームＬＢに対してデフォーカスすることにより、レーザービームＬＢのスポット内のエネルギーが均一化するために、ドット１６Ａ内に空間１４Ａが生じなくなるためである。
【００９１】
さらに、距離ＷＤを小さくすることにより、ドット１６Ａ内は白濁しているが、外径が徐々に小さくなっており、これにより、視認性が低下している。
【００９２】
これに対して、Ｘレイフィルム１２をマーキングヘッド４２から離して、距離ＷＤを大きくすると、ドット１６Ａ内の窪みがが小さくなり、ドット１６Ａの白濁部分が周囲に広がり、互いに隣接するドット１６Ａが繋がってバー状になる。
【００９３】
すなわち、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、距離ＷＤがレーザービームＬＢの焦点位置（ＷＤ＝ＷＤ０）であるときには、レーザービームＬＢのスポットの中央部で乳剤層１６の溶融が生じて、Ｘレイフィルム１２に形成されるドット１６Ａの中央部に窪みが生じている。
【００９４】
これに対して、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、距離ＤＷを焦点距離よりも短くしたとき（ＷＤ＜ＷＤ₀）には、ベース層１４と乳剤層１６との間に空間（空間１４Ａ）が生じることなく、また、乳剤層１６の溶融による窪みが生じることもない適性なドット１６Ａを形成することができる。
【００９５】
また、図９（Ｅ）及び図９（Ｆ）に示すように、距離ＤＷを焦点距離よりも長くしたときに（ＷＤ＞ＷＤ₀）には、ベース層１４と乳剤層１６との間に空間（空間１４Ａ）や乳剤層１６の溶融による窪みが生じることがないのは勿論、さらに、複数のドット１６Ａがバー状に連続して形成される。
【００９６】
したがって、レーザービームＬＢをデフォーカスしてＸレイフィルム１２に照射することにより、視認性が高く、かつ、現像工程等の後処理工程を行ったときにも視認性の変化のないドット１６Ａを形成することが出きる。
【００９７】
また、Ｘレイフィルム１２をレーザービームＬＢの焦点ｆよりもマーキングヘッド４２から離れる方向でデフォーカスすることにより、ドット１６Ａが連続するバー状に形成することができるので、Ｘレイフィルム１２にマーキングパターンＭＰとして、カスタマコードやPostNet等のバーコードを形成することが出きる。これにより、単に文字や記号等を形成する場合に比べて、マーキングパターンＭＰに多量の情報を持たせることができ、かつ、この情報を、Ｘレイフィルム１２の処理を行う各工程で、バーコードリーダを用いて確実に読み取ることができる。
【００９８】
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、感光材料とし主にＸレイフィルムを例に説明したが、Ｘレイフィルムとしては、片面感材であっても良く、また、乳剤層１６がベース層１４の両面に形成された両面感材であっても良く、さらに、加熱現像によって画像が顕像化されるドライフィルムであっても良いことは勿論、これに限らず、任意の構成の感光材料へのマーキングパターンの形成に適用することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、現像処理等の処理工程後においても、視認性が低減することのない、高品質の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。また、本発明によれば、ドットをバー状に連続して形成することができるので、感光材料にマーキングパターンとしてバーコード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）は本実施の形態に適用したＸレイフィルムの概略構成図、（Ｂ）は適正なドットが形成されたＸレイフィルムの概略構成図、（Ｃ）はベース層と乳剤層の間に空間が生じたＸレイフィルムの概略構成図である。
【図３】マーキング装置のプリントロール近傍の概略構成を示す要部斜視図である。
【図４】マーキングパターンの一例として文字を形成したＸレイフィルムの概略図である。
【図５】本実施の形態におけるマーキングヘッドとＸレイフィルムの相対位置を示す概略図である。
【図６】（Ａ）はバーコードの一例であるPostNetの表記例を示す概略図、（Ｂ）はバーコードの一例であるカスタマコードに用いるバーの構成を示す概略図、（Ｃ）はカスタマコードの表記例を示す概略図である。
【図７】実験例に適用した実験装置の一例を示す概略構成図である。
【図８】実験装置を用いて実験結果の評価サンプルを示す概略図である。
【図９】（Ａ）乃至（Ｆ）はＸレイフィルムに形成されるドットの概略を示し、（Ａ）は焦点位置よりも短くデフォーカスしたときのドットの概略図、（Ｂ）は図９（Ａ）の概略断面図、（Ｃ）は焦点位置でのドットの概略図、（Ｄ）は図９（Ｃ）の概略断面図、（Ｅ）は焦点位置よりも長くデフォーカスしたときのドットの概略図、（Ｆ）は図９（Ｅ）の概略断面図である。
【符号の説明】
１０マーキング装置
１２Ｘレイフィルム（感光材料）
１４ベース層
１４Ａ空間
１６乳剤層
１６Ａドット
１６Ｂ気泡
２４プリントロール
３２サクションドラム（搬送手段）
３８ロータリーエンコーダ
４０レーザー制御装置（レーザー発振手段、走査手段）
４２マーキングヘッド（レーザー発振手段、走査手段）
４４レーザー発振器（レーザー発振手段）
４６ビーム偏向器（走査手段）
６０実験装置
６２試験台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser marking method for forming a marking pattern such as characters and symbols by irradiating a photosensitive material such as an X-ray film with a laser beam. More specifically, the present invention relates to a laser marking method that can form a one-dimensional barcode as a marking pattern.
[0002]
[Prior art]
A technique for recording characters and symbols on a photosensitive material such as an X-ray film has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In this prior art, a marking pattern such as characters and symbols is formed by dot arrangement by irradiating a photosensitive material with a laser beam to cause covering or deformation.
[0004]
For example, in an X-ray film in which an emulsion layer is formed on one side of this base layer using a support such as PET as the base layer, the emulsion layer is melted by irradiating the surface on the emulsion layer side with a laser beam. In the process, a large number of fine bubbles are generated, and dot-shaped convex portions (dots) are formed on the surface. The dots are visible because a large number of fine bubbles are generated inside, and the reflection of light changes at the boundary film of these bubbles.
[0005]
When forming dots with high visibility on the X-ray film, the dot diameter needs to be greater than or equal to a predetermined value. For this reason, in the prior art, dots with high visibility are controlled by appropriately controlling the irradiation time of the laser beam. Propose to form. In addition, by aligning the dot intervals within a predetermined range, it is possible to enhance the visibility of characters and symbols formed by the dot arrangement.
[0006]
By the way, when an X-ray film is irradiated with a laser beam to form dots, a space may be generated between the base layer and the emulsion layer. Immediately after forming dots (marking patterns) on the X-ray film, this space improves the visibility of the dots. However, by applying development processing to the X-ray film, the emulsion layer above this space becomes the base layer. And the visibility of dots is reduced. That is, the space generated between the base layer and the emulsion layer reduces the visibility of dots at the use stage of the user.
[0007]
From this point, when forming a marking pattern by irradiating a photosensitive material such as an X-ray film with a laser beam, there is no change in visibility between the dot formation stage and the subsequent processing steps. Formation is desired.
[0008]
On the other hand, various configurations have been proposed in which various kinds of information are provided by a marking pattern formed on a photosensitive material such as an X-ray film by dot arrangement.
[0009]
Bar codes are used as symbols representing various types of information in place of characters and symbols. In this barcode, a so-called one-dimensional barcode that represents characters and symbols by a combination of lines and spaces having different thicknesses is generally used, and a large amount of information is recorded in a limited space by using this barcode. In addition, the X-ray film can be appropriately processed based on information recorded as a marking pattern by being automatically read by a barcode reader in the X-ray film processing step.
[0010]
When recording a barcode on a photosensitive material such as an X-ray film using a spot-like laser beam emitted from the marking head, the X-ray film transport is stopped or the marking head is adjusted in accordance with the X-ray film transport speed. Need to be moved.
[0011]
That is, when using a spot laser beam to form a bar (line) instead of a dot on an X-ray film, it is necessary to irradiate the laser beam with the X-ray film stopped relative to the marking head. There is.
[0012]
However, when the barcode is recorded as a marking pattern at a predetermined interval on the roll-shaped X-ray film, if the conveyance of the X-ray film is stopped each time, the time required for recording the marking pattern becomes long. The processing time of a photosensitive material such as a lay film becomes long, resulting in a problem that processing efficiency is lowered.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3191201.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and a laser marking method capable of forming a marking pattern on a photosensitive material such as an X-ray film and the like without causing a decrease in visibility due to processing in a subsequent process, and Another object of the present invention is to propose a laser marking method capable of efficiently forming a barcode as a marking pattern on a photosensitive material.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to irradiating a photosensitive material provided with a base layer and an emulsion layer while condensing a laser beam emitted from a laser oscillation means in a spot shape by a condensing means. , Forming fine bubbles in the emulsion layer of the photosensitive material In addition, the dots formed by the bubbles do not cause a change in visibility between the bubble formation stage and the development process and thereafter. Letters and notes Of A laser marking method for marking, wherein the photosensitive material is arranged at a preset position so as to be farther from the laser oscillation means than a focal position by a laser beam condensing means, and the laser beam is placed on the photosensitive material It is characterized in that the marking is performed by irradiating to the surface.
[0016]
According to the present invention, the photosensitive material is defocused with respect to the focal position of the laser beam and irradiated with the laser beam. Since the laser beam is defocused, the energy in the spot when irradiated to the photosensitive material becomes substantially uniform. Therefore, the energy of the laser beam is partially increased, so that this energy is applied to the base layer of the photosensitive material. To prevent space between the emulsion layers. wear .
[0017]
Thereby, the visibility is high, and it is possible to prevent the visibility from greatly decreasing even after a processing step such as a development process for the photosensitive material.
[0018]
The invention of claim 2 irradiates the photosensitive material provided with the base layer and the emulsion layer while condensing the laser beam emitted from the laser oscillation means in a spot shape by the condensing means. Formation of fine bubbles in the emulsion layer In addition, the dots formed by the bubbles do not cause a change in visibility between the bubble formation stage and the development process and thereafter. Letters and notes Of A laser marking method for marking, wherein the photosensitive material is transported so as to pass through a preset position so as to be farther from the laser oscillation means than a focal position by a laser beam condensing means, and by a scanning means. Marking is performed by irradiating the laser beam while scanning along the width direction orthogonal to the conveyance direction of the photosensitive material.
[0019]
According to the present invention, the distance from the focal position of the laser beam is increased. So that the photosensitive material passes through the Defocused photosensitive material To Shoot. By defocusing in a direction away from the focal position of the laser beam, the dot diameter formed on the photosensitive material increases, Along the conveyance direction of photosensitive material By forming them at a predetermined interval, dots can be made continuous in a bar shape.
[0020]
At this time, by irradiating the photosensitive material while irradiating a laser beam, the dots can be formed into a long ellipse along the photosensitive material conveyance direction, so that the thickness when the dots are continuous in a bar shape is increased. be able to.
[0021]
This makes it possible to form barcode bars as marking patterns on the photosensitive material.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, the laser oscillating means causes the laser beam to pass along the conveying direction of the photosensitive material. Preset The photosensitive material is irradiated at intervals.
[0023]
According to this invention, along the conveyance direction of the photosensitive material Preset Bar-shaped dots can be formed at intervals.
[0024]
As a result, for example, it is possible to form on the photosensitive material bar codes having the same bar thickness, such as custom code and PostNet, but having different lengths and writing positions.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a marking device 10 applied to the present embodiment.
[0026]
This marking device 10 irradiates the surface with a laser beam LB in the form of a spot 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. Marking patterns such as characters and symbols by dot arrangement can be formed. Further, the marking device 10 can record a barcode as a marking pattern.
[0027]
As shown in FIG. 2A, the X-ray film 12 applied as a photosensitive material in the present embodiment uses PET (polyethylene terephthalate) for the base layer 14 as a support, and at least one of the base layers 14 is used. The emulsion layer 16 is formed by coating the emulsion on the surface.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
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.
[0033]
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.
[0034]
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 a driving force of a driving means (not shown).
[0035]
In the marking apparatus 10, the winding cores 18 and 34 are basically rotated so as to convey the X-ray film 12 at the same linear velocity, and the suction drum 32 rotates while adsorbing and holding the X-ray film 12. For this reason, 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.
[0036]
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. In the marking device 10, the conveyance length can be monitored together with the conveyance speed of the X-ray film 12 from the pulse signal output from the rotary encoder 38.
[0037]
On the other hand, 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 as marking means. The rotary encoder 38 is connected to the laser control device 40, and a pulse signal corresponding to the conveyance of the X-ray film 12 is input to the laser control device 40.
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 3, the marking head 42 is disposed so that the exit of the laser beam LB, which is the tip of the marking head 42, faces the X-ray film 12 wound around 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.
[0039]
The laser oscillator 44 applied to the present embodiment applies a laser beam LB having a constant oscillation wavelength to a predetermined time width (pulse) based on a drive signal from a laser control device 40 (not shown in FIG. 3). (Width).
[0040]
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 condensed in a spot shape by a condensing lens and irradiated onto the X-ray film 12.
[0041]
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. Further, 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) according to the pattern signal. ₂ A drive signal is output to the laser 44 and a deflection signal is output to the beam deflector 46.
[0042]
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.
[0043]
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, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB while scanning, thereby forming the marking pattern MP on the X-ray film 12.
[0044]
As shown in FIG. 4, in the marking device 10, for example, characters such as alphanumeric characters, symbols, characters, etc. can be formed on the X-ray film 12 with a predetermined dot arrangement such as 5 × 5 dots. In addition, a plurality of characters, numbers, symbols and the like formed by this dot arrangement can be formed as the marking pattern MP.
[0045]
In the 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 shape or a sheet shape, the cut line 48 is sandwiched on both sides. It is also possible to form a marking pattern MP in which the direction of the top and bottom is reversed.
[0046]
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 peripheral 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.
[0047]
In the marking device 10, as an example, CO ₂ A laser is used, and the laser oscillator 44 of the marking head 42 has a fixed wavelength CO such as a 9 μm band such as 9.6 μm or a 10 μm band such as 10.6 μm. ₂ A laser oscillation tube that outputs a laser is used.
[0048]
The X-ray film 12 has a diameter of about 1 to about 1 in the emulsion layer 16 in the process of being melted by the energy (thermal energy) of the laser beam LB by being irradiated with the laser beam LB focused in a spot shape. A fine bubble 16B of 5 μm is generated, and the surface of the bubble 16B becomes convex, and dots 16A are formed as shown in FIG.
[0049]
In the X-ray film 12, a large number of bubbles 16B are formed in the emulsion layer 16, whereby a large number of boundary films are formed between the bubbles 16B, and diffuse reflection of light is promoted by the boundary films. As a result, in the X-ray film 12, the amount of reflected light greatly changes inside and outside the dot 16A, and the visibility of the dot 16A is improved regardless of whether it is undeveloped or developed or whether the density is dark or shaded.
[0050]
In addition, the dots 16A formed on the X-ray film 12 in this manner are clouded, and when viewed from the upper side of the X-ray film 12, the dots 16A are surely visible when the X-ray film 12 is tilted. It is possible. That is, high visibility dots 16 A are formed on the X-ray film 12.
[0051]
When the marking pattern MP is formed by the dot arrangement, the convex amount of the dots 16A is set to about 10 μm, the diameter of the dots 16A is set to about 200 μm, and the laser beam LB is irradiated at an appropriate interval of the dots 16A. Thereby, the marking pattern MP by the dot 16A thru | or dot arrangement with high visibility can be formed.
[0052]
On the other hand, as shown in FIG. 2C, in the X-ray film 12, a space 14A may be generated between the base layer 14 and the emulsion layer 16 by the irradiation of the laser beam LB. This space 14A is large, unlike the bubbles 16B generated in the emulsion layer 16, and when this space 14A is generated in the X-ray film 12, the visibility of the dots 16A is improved in an undeveloped state immediately after irradiation with the laser beam LB. However, by performing the development process, the emulsion layer 16 above the space 14A is scattered or the emulsion layer 16 is peeled off and opened to expose the base layer 14. Thereby, the visibility of the dots 16A formed on the X-ray film 12 and the dots 16A of the marking pattern MP is lowered, or the dots 16A are lost.
[0053]
Here, as shown in FIG. 5, in the marking device 10, the X-ray film 12 is positioned at a position farther from the marking head 42 than the focal point f of the laser beam LB emitted from the marking head 42. A transport path is provided, and the X-ray film 12 transported along the transport path is irradiated with the laser beam LB.
[0054]
That is, in the marking device 10, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB defocused.
[0055]
When the laser beam LB is condensed using a condenser lens or the like, a beam waist is generated. For this reason, the beam diameter is substantially the same within a predetermined range near the focal point f. As a result, when marking is performed on the printing medium using the laser beam LB, the laser beam LB is irradiated on the printing medium so that the focal point f of the laser beam LB is substantially on the surface of the printing medium. Thus, even if the interval between the marking head 42 and the printing medium is slightly changed, the beam diameter of the laser beam LB irradiated on the printing medium is made substantially constant.
[0056]
However, at the beam waist position of the laser beam LB, the energy of the laser beam LB is larger at the center than at the periphery of the spot. Further, the beam diameter of the laser beam LB at the beam waist position is smaller than the dot diameter at which predetermined visibility is obtained.
[0057]
For this purpose, when the X-ray film 12 is arranged at the beam waist position of the laser beam LB and the laser beam LB is irradiated so as to form a dot 16A having a diameter larger than the spot diameter of the laser beam, the spot of the laser beam LB is obtained. The energy of the laser beam LB is transmitted to the inside of the X-ray film 12 at the central portion of the film, and a space 14A may be generated between the base layer 14 and the emulsion layer 16.
[0058]
Here, in the marking device 10, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB defocused.
[0059]
Thereby, in the marking device 10, when forming the dots 16 A having a predetermined diameter so that the energy received by the X-ray film 12 is substantially uniform within the spot of the laser beam LB irradiated to the X-ray film 12. The space 14A (see FIG. 2C) is prevented from being generated at the center of the spot of the laser beam LB.
[0060]
In the marking device 10, the X ray film 12 is defocused at a position away from the focal point f of the laser beam LB, and the X ray film 12 is irradiated with the laser beam LB, thereby reducing the diameter of the dot 16 A. It spreads out so as to be continuous with adjacent dots 16A in a bar shape along the scanning direction of the laser beam LB by the beam deflector 46. At this time, the dot 16A may be made continuous in a bar shape by making it narrower than the interval (dot pitch) of the dots 16A when forming the marking pattern MP (see FIG. 4) by the dot arrangement.
[0061]
Further, the marking device 10 irradiates the laser beam LB condensed in a spot shape while conveying the X-ray film 12, thereby causing the X-ray film 12 to have a substantially elliptical shape that is long along the conveyance direction. Dots 16A are formed.
[0062]
Therefore, dots 16A that are continuous in a bar shape with a width wider than the spot diameter of the irradiated laser beam LB are formed on the X-ray film 12.
[0063]
From here, the marking apparatus 10 forms a marking pattern MP on the X-ray film 12 using PostNet (POSTal Number Encoding Technique) or a customer barcode.
[0064]
Bar codes (one-dimensional bar codes) are coded with combinations of lines and spaces of different thickness, and JAN (Japan Article Number) and CODEBAR, which are widely used as bar codes for common products, are common. However, some PostNet (POSTal Number Encoding Technique) and customer barcodes are mainly coded with combinations of lines (bars) of different lengths.
[0065]
As shown in FIG. 6A, PostNet uses a full bar with a length (height) of 2.92 mm to 3.43 mm and a half bar with a length of 1.02 mm to 1.52 mm. Is to be coded.
[0066]
As shown in FIG. 6B, the customer bar code includes a long bar 50A, two types (upper and lower) semi-long bars 50B and 50C, and a timing bar 50D. A combination of three of the four shapes of the 50C and the timing bar 50D is used as a 4-taste 3 bar representing one character. For example, as shown in FIG. ing.
[0067]
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.
[0068]
On the other hand, the suction drum 32 is controlled by the winding control device 36 and starts sucking air while rotating, and rotates while 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.
[0069]
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.
[0070]
The laser control device 40 detects the rotation state of the suction drum 32 by the rotary encoder 38.
[0071]
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. The conveyance length of the X-ray film 12 is monitored. For example, when the conveyance length of the X-ray film 12 reaches a preset length, a laser oscillator (CO ₂ A drive signal is output to the laser 44 and a deflection signal is output to the beam deflector 46.
[0072]
As a result, 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 marking pattern MP corresponding to the pattern signal is applied to the X-ray film 12. It is formed.
[0073]
By the way, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB focused in a spot shape, so that a large number of fine bubbles 16B are generated while the emulsion layer 16 is melted, and the surface protrudes in a convex shape. Thereby, the dots 16 A are formed on the X-ray film 12.
[0074]
At this time, as shown in FIG. 5, in the marking device 10, the X-ray film 12 is transported away from the focal point f of the laser beam LB emitted from the marking head 42, the laser beam LB is defocused, and the X-ray film 12 is transferred. The film 12 is irradiated.
[0075]
Thereby, in the marking apparatus 10, the inside of the spot when the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB has substantially uniform energy, and the emulsion layer 16 of the X-ray film 12 foams uniformly in this spot. I am doing so. Further, since the energy in the spot of the irradiated laser beam LB is substantially uniform, in the X-ray film 12, it is possible to prevent the emulsion layer 12 from being partially melted, and the laser beam. It can be prevented that the energy of LB is transmitted to the inside of the X-ray film 12, and a space 14A larger than the bubbles 16B is generated between the base layer 14 and the emulsion layer 16.
[0076]
Further, since the marking device 10 can uniformly apply energy to the X-ray film 12, the marking layer MP is formed by using the laser beam LB while suppressing the melting, vapor deposition and scattering of the emulsion layer 16. By doing so, it is possible to prevent the product quality from being deteriorated even by covering.
[0077]
In the marking device 10, the dots 16A with high visibility are formed in this way. For example, after the development process, the emulsion layer 16 is peeled off from the base layer 14, and the visibility of the dots 16A is reduced. I'm trying not to get it. That is, the difference in the visibility evaluation of the marking pattern MP between the manufacturing stage of the X-ray film 12 and the use stage of the X-ray film 12 by the user can be reduced.
[0078]
On the other hand, the marking device 10 scans the laser beam LB while conveying the X-ray film 12 at a predetermined speed. Thereby, the dots 16A are formed in an approximately elliptical shape on the X-ray film 12, and the dots 16A are formed at predetermined intervals along the transport direction.
[0079]
Further, in the marking device 10, the spot diameter on the X-ray film 12 can be increased by defocusing the laser beam LB and irradiating the X-ray film 12, thereby forming a dot 16A having a large diameter. Thereby, the plurality of dots 16A can be formed in a bar shape that is continuous along the scanning direction of the laser beam LB by the beam deflector 46.
[0080]
From here, the marking device 10 can form a barcode such as a customer barcode or PostNet as the marking pattern MP. As a result, a larger amount of information can be recorded as compared with the case where characters, numbers, and the like are simply formed in a narrow space at the peripheral edge portion (non-image forming area) of the X-ray film 12 to be finally produced.
[0081]
Further, since a barcode can be used as the marking pattern MP, when performing various processes such as exposure and development on the X-ray film 12, it can be easily and reliably performed by a barcode reader or the like. Since various kinds of information recorded as the marking pattern MP can be read out, appropriate processing of the X-ray film 12 based on this information becomes possible.
[0082]
[Experimental example]
In FIG. 7, the laser oscillator 44 is a CO. ₂ A dot-shaped experimental apparatus 62 corresponding to the position of the X-ray film 12 with respect to the focal point f of the laser beam LB is shown using a laser.
[0083]
In the experimental apparatus 60, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB while the X-ray film 12 placed on the sample stage 62 is moved at a predetermined speed by using the marking head 42 and the laser control apparatus 40. In this experimental example, the dot shape formed on the X-ray film 12 on the sample stage 62 of the experimental device 60 is observed.
[0084]
The sample table 62 is a Z-axis table in which a table 64 on which the X-ray film 12 is placed can be translated in a vertical direction, which is a contact / separation direction with the marking head 42, with high accuracy, and collects the laser beam LB. The distance WD between the exit of the beam deflector 46 (the lower end of the marking head 42) provided with the light condensing lens and the X-ray film 12 on the table 64 is changed, and the X-ray film 12 is changed according to the distance WD. The shape of the dots 16 A formed in the above is confirmed. At this time, the laser beam LB is scanned by the beam deflector 46 along the direction orthogonal to the moving direction (arrow B direction) of the X-ray film 12 (sample stage 62) to form a plurality of dots 16A.
[0085]
As the X-ray film 12, SE4 (variety), which is a medical X-ray film manufactured by FUJIFILM Corporation, is used, and the thickness of the PET base layer 14 is about 0.175 mm. The emulsion layer 16 having a thickness of about 0.002 mm to 0.005 mm (2 μm to 5 μm) is formed by the emulsion applied to the base layer 14.
[0086]
Further, CO having an oscillation wavelength of 10.6 μm ₂ Laser irradiation is performed for a predetermined time (fixed time). At this time, the spot diameter of the laser beam LB is about 0.4 mm between the laser oscillator 44 and the beam deflector 46, and the focal point f (distance WD). ₀ ) Is 0.2 mm.
[0087]
In FIG. 8, the evaluation sample for every distance WD of the dot 16A formed in the X-ray film 12 is shown. In addition, the evaluation sample used for this shape evaluation develops the X-ray film 12 after irradiating the laser beam LB, and uses the dot shape for evaluation.
[0088]
In FIG. 8, the WD in the center row ₀ The distance WD is small from the upper side to the upper side, and the distance WD is smaller from the lower end of the left column to the upper side. ₀ The distance WD increases from the upper side to the lower side, and further, the distance WD increases from the upper side of the right row to the lower side. Moreover, the arrow B in the figure indicates the moving direction of the X-ray film 12 (sample stage 62) in the experimental apparatus 60 for each evaluation sample.
[0089]
The dots 16A formed on the X-ray film 12 have a distance WD in the vicinity of the focal position (focal point f) of the laser beam LB (distance WD = WD). ₀ ), An ellipse that is long along the moving direction of the X-ray film 12. Further, the peripheral edge of these dots 16A is clouded by the bubbles 16B, but in the central part of the dots 16A, a depression caused by the melting of the emulsion layer 16 appears.
[0090]
The distance WD is the distance WD to the focal point f of the laser beam LB. ₀ Smaller than (WD <WD ₀ ), The cloudy portion in the dot 16A extends to the center, and the visibility is gradually increased. That is, by defocusing the X-ray film 12 with respect to the laser beam LB, the energy in the spot of the laser beam LB is made uniform, so that the space 14A is not generated in the dot 16A.
[0091]
Furthermore, by making the distance WD small, the inside of the dot 16A becomes cloudy, but the outer diameter is gradually becoming smaller, thereby lowering the visibility.
[0092]
On the other hand, when the X-ray film 12 is moved away from the marking head 42 and the distance WD is increased, the depression in the dot 16A is reduced, the cloudy portion of the dot 16A spreads around, and the adjacent dots 16A are connected. It becomes a bar shape.
[0093]
That is, as shown in FIGS. 9C and 9D, when the distance WD is the focal position of the laser beam LB (WD = WD0), the emulsion layer 16 is melted at the center of the spot of the laser beam LB. Is generated, and a dent is generated in the center of the dot 16 A formed on the X-ray film 12.
[0094]
In contrast, as shown in FIGS. 9A and 9B, when the distance DW is shorter than the focal length (WD <WD). ₀ ) Can form suitable dots 16A without a space (space 14A) between the base layer 14 and the emulsion layer 16 and without causing depression due to melting of the emulsion layer 16.
[0095]
Further, as shown in FIGS. 9E and 9F, when the distance DW is longer than the focal length (WD> WD). ₀ ), The space (space 14A) between the base layer 14 and the emulsion layer 16 and the depression due to melting of the emulsion layer 16 do not occur, and a plurality of dots 16A are continuously formed in a bar shape. It is formed.
[0096]
Therefore, by defocusing the laser beam LB and irradiating the X-ray film 12, a dot 16A having high visibility and having no change in visibility even when a post-processing process such as a development process is performed is formed. I can do it.
[0097]
Further, by defocusing the X-ray film 12 in a direction away from the marking head 42 with respect to the focal point f of the laser beam LB, the dots 16A can be formed in a continuous bar shape. As MP, it is possible to form a barcode such as a customer code or PostNet. As a result, the marking pattern MP can be provided with a large amount of information as compared with the case of simply forming characters, symbols, etc., and this information is converted into a barcode in each process of processing the X-ray film 12. It can be read reliably using a reader.
[0098]
The embodiment described above does not limit the configuration of the present invention. For example, in this embodiment, the X-ray film is mainly described as an example of the photosensitive material. However, the X-ray film may be a single-sided photosensitive material, and the emulsion layer 16 is provided on both sides of the base layer 14. It may be a double-sided photosensitive material that is formed, and may be a dry film on which an image is visualized by heat development. It can be applied to the formation of
[0099]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to form a marking pattern with high quality dots or dot arrangements that does not reduce visibility even after a processing step such as development processing. Further, according to the present invention, since dots can be continuously formed in a bar shape, an excellent effect that a barcode can be formed as a marking pattern on the photosensitive material is obtained.
[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 applied to this embodiment, FIG. 2B is a schematic configuration diagram of an X-ray film in which appropriate dots are formed, and FIG. 2C is a base layer and an emulsion. It is a schematic block diagram of the X-ray film which the space produced between the layers.
FIG. 3 is a main part perspective view showing a schematic configuration in the vicinity of a print roll of a marking device.
FIG. 4 is a schematic view of an X-ray film on which characters are formed as an example of a marking pattern.
FIG. 5 is a schematic view showing a relative position between a marking head and an X-ray film in the present embodiment.
6A is a schematic diagram showing a notation example of PostNet, which is an example of a barcode, FIG. 6B is a schematic diagram showing a configuration of a bar used for a customer code, which is an example of a barcode, and FIG. It is the schematic which shows the example of a code | cord | chord.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of an experimental apparatus applied to an experimental example.
FIG. 8 is a schematic view showing an evaluation sample of an experimental result using an experimental apparatus.
9A to 9F schematically show dots formed on an X-ray film, FIG. 9A is a schematic diagram of dots when defocused shorter than the focal position, and FIG. (A) Schematic sectional view, (C) is a schematic diagram of a dot at a focal position, (D) is a schematic sectional view of FIG. 9 (C), and (E) is a dot when defocused longer than the focal position. FIG. 9F is a schematic cross-sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Marking device
12 X-ray film (photosensitive material)
14 Base layer
14A space
16 Emulsion layer
16A dot
16B air bubbles
24 Print roll
32 Suction drum (conveying means)
38 Rotary encoder
40 Laser control device (laser oscillation means, scanning means)
42 Marking head (laser oscillation means, scanning means)
44 Laser oscillator (laser oscillation means)
46 Beam deflector (scanning means)
60 Experimental equipment
62 Test stand

Claims

By irradiating a laser beam emitted from the laser oscillating unit in the light-sensitive material while converged into a spot-like base layer and the emulsion layer is provided by the condensing means to form fine bubbles in the emulsion layer of the photosensitive material , the dots formed by the air bubbles, a laser marking method of applying a marking bubbles forming step with the development step after the change of the visibility that no characters or caused by Symbol,
The photosensitive material is arranged at a position set in advance so as to be farther from the laser oscillation means than the focal position by the laser beam condensing means, and marking is performed by irradiating the photosensitive material with the laser beam. Laser marking method.

By irradiating a laser beam emitted from the laser oscillating unit in the light-sensitive material while converged into a spot-like base layer and the emulsion layer is provided by the condensing means to form fine bubbles in the emulsion layer of the photosensitive material , the dots formed by the air bubbles, a laser marking method of applying a marking bubbles forming step with the development step after the change of the visibility that no characters or caused by Symbol,
While conveying the photosensitive material so that it passes through a preset position so as to be farther from the laser oscillation means than the focal position by the laser beam condensing means, the scanning means conveys the laser beam by the scanning means. Marking is performed by irradiating while scanning along the width direction orthogonal to the laser marking method.

3. The laser marking method according to claim 2, wherein the laser oscillating unit irradiates the photosensitive material with the laser beam at a predetermined interval along a conveyance direction of the photosensitive material.