JP4006987B2 - カラーマーキング方法およびマーキングされた筐体部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザマーキング制御技術に関し、特に情報処理機器に対するカラーマーキング技術等に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や周辺機器、さらには携帯電話、ＰＤＡ等の情報処理機器では、製品筐体に対するユーザ固有のロゴやシリアル番号等の管理情報をマーキングによる個性化サービスが普及してきている。
【０００３】
ところで、製品筐体に対するロゴ等のマーキング方法としては、樹脂あるいは金属等の対象物の材質を問わずに安定なマーキングが可能なレーザマーキング技術を用いることが考えられる。すなわち、文字や図形や画像から構成されるマーキングデータをレーザパルスに対応するビットイメージに展開し、マーキング領域を、水平方向のラスタ走査（主走査）と、垂直方向における主走査開始位置のステップ移動（副走査）にてラスタ順にスキャンして、レーザマーキングを行うものである。
【０００４】
このような、レーザーマーキングにおける表現力の向上の一つとして、たとえば、特開昭６２−２０３６９２号公報に記述されているように、レーザーによる材料の除去が可能なことを利用し、情報処理装置の筐体等の素材表面に予め異なる色素を含む多色層を設け、選択的に前記多色層を除去し、カラー発色のマーキングをおこなうことが知られている。
【０００５】
また、特開平８−９９５００号公報には、金属等の被加工物にスタイラスを衝突させて被加工物に塑性変形を起こすことにより文字、図形を刻印するマ−キング装置において、刻印時の刻印溝に色つけヘッドがトレ−スし、刻印溝に着色材を充填し色をつけるカラーマーキング方法が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、素材表面に予め多色層を設ける必要があり、マーキング面積や発色数に比例して材料コストが上昇し、結果として筐体材料が高価となる問題があった。また、マーキング位置が筐体材料の素材に制限される点や、発色数が素材に制限されるため、提供する個性化サービスの自由度が低い問題もある。
【０００７】
また、上記他の従来技術では、マーキングの精細度がスタイラスの加工精度に依存するので、材料表面にマーキングする文字・図形の品質を高くできないという技術的な問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解決し、低コストで自由度の高く、高精細なカラーマーキングを行えるマーキング方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、情報処理装置の個性化要求に対応でき、安価で自由度に優れた情報処理装置の筐体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、情報処理装置等の筐体表面の塗装面の硬化部分に、マーキングをおこないたい文字や図形情報に対応するパターンで、レーザーを照射して塗装の硬化層を除去あるいは変質させ、前記レーザーを照射した塗装部に着色材料を塗布して、塗装材料に着色材料を浸透あるいは定着させるようにした。この着色材料の色相を筐体表面と異なる色にすることでカラーマーキングをおこなうようにした。
【００１１】
また、照射するレーザーのパターンを着色する領域ごとに孤立するように形成した。これにより、異なる色の着色材料が混色することを防止することができる。
【００１２】
さらに、不必要な着色材料の除去作業を不要にするために、レーザーマーキングの照射パターン情報に基づき、着色材料の塗布をインクジェットプリンタで行うようにした。
【００１３】
なお、本発明は、情報処理装置の筐体表面の塗装部にマーキングをおこなう際に、塗膜表面は、焼付けや紫外線照射により硬化されインク等の着色材料に対する汚染性が高くなっているが、塗膜内部では塗料粒子の溶融あるいは結合が不十分で粒子間に隙間が残っているためか、レーザーの照射により塗料材料が変質し、着色材料が浸透しやすい状態になっているか、あるいは、塗装面にレーザーを照射することにより、塗装表面の濡れ性が変化しインク等の着色材料の定着性がよくなる現象に基づくものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図５は、本発明のカラーマーキングした筐体部品を適用する情報処理装置の一例を示す図である。図５に例示されるように、ノートブックタイプのパーソナルコンピュータ100の蓋体104やケース101は、モールド樹脂あるいは金属ダイキャストで構成されるベース基材に塗装を施したものであり、筐体部品の表面の一部に他のパーソナルコンピュータとの識別を容易にするためや、デザイン性の向上のために、マーキング領域210およびマーキング領域220等のマーキングを施すことが多い。
【００１５】
マーキング領域210は、一例として当該パーソナルコンピュータ100の所有者に固有の名称や図形、画像等からなるロゴ情報がマーキングされ、マーキング領域220には、当該所有者における資産管理番号等のユーザシリアル番号情報がマーキングされている。以下、本実施の形態の説明では、マーキング領域210やマーキング領域220にカラーマーキングをおこなう例について説明する。
【００１６】
図2は、本発明を適用したカラーマーキング内容を説明する外観図である。上記マーキング領域210やマーキング領域220に相当するマーキング領域2の中に、マーキング図形A（3a）とマーキング図形B（3b）のカラーマーキングをおこなう例を説明する。ここで、マーキング領域2は筐体の塗装面をであり、例えば、灰色で塗装され、マーキング図形A（3a）とマーキング図形B（3b）は、それぞれ、赤色（マゼンタ）と青色（シアン）で着色するものとする。カラーマーキング色は前記に限ったものではなく、着色材料の発色性や耐光性等を考慮し選択すればよいことは言うまでもないが、超微粒子化された顔料性インクを使用するのが望ましい。
【００１７】
図6は、マーキング図形A（3a）とマーキング図形B（3b）に相当する刻印をおこなう、レーザーマーキング装置の概要を示す斜視図である。レーザーマーキング装置61は、レーザー照射部62と、マーキング対象部品63を搭載されるＸＹテーブル65と、レーザー照射部62から照射されるレーザーの垂直方向の焦点を調整するリフタ64とから構成される。レーザー照射部62は、文字や図形や画像から構成されるマーキングデータをレーザパルスに対応するビットイメージに展開し、マーキング領域をラスタ順にスキャンして、レーザマーキングを行うものである。
【００１８】
図3は、図2に示したマーキング図形（3a）とマーキング図形B（3b）を、レーザーマーキング装置61を使用してレーザーマーキングをおこなったときの、マーキング領域2の中央部の横断面を示す図である。筐体部品8は、モールド樹脂あるいは金属ダイキャストで形成されるベース基材7と塗装部5から構成される。塗装部5は、焼付けや紫外線の照射により、その表面が硬化した硬化層5aと塗装基材層5bからなる。ここで図3では、硬化層5aと塗装基材層5bの境界を明示するために仮想的な境界線6を記している。
【００１９】
図3のマーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）は、レーザー照射によりマーキング図形（3a）とマーキング図形B（3b）に相当する塗料が除去された後の塗装面をしめす。このとき、レーザー照射は、境界線6より内部の塗装基材層5bが露出するように、照射エネルギーや照射回数を調整する。
【００２０】
つぎに、着色インクを前記レーザー照射された塗装面に塗布する。この結果、図4に示すように、レーザー照射により塗装部が除去されたマーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）から塗布された着色インクが塗料内部に浸透し、着色部9aと着色部9bが形成される。より詳細には、塗料粒子10の隙間に前記着色インクが浸透することで、着色インクが定着する。
【００２１】
特に図示しないが、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）に着色インクを塗布する時に、マーキング領域外の塗布された着色インクは、硬化層5aは着色インクの浸透がないので、簡単に拭き取ることができる。さらに着色部9aと着色部9bは、筐体部品の塗装面より凹部になっているので、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）に一旦塗布・浸透した着色インクが、拭き取られることはない。
【００２２】
図7は、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）にレーザー照射して塗装部5の塗装材質を変質した場合の例を示す。例えば、塗装材質が多孔質状態に変質し、塗装粒子の隙間に着色インクが浸透することで着色インクが定着して、着色部9aと着色部9bが形成される。着色インクの塗布は、後述するインクジェットプリンタでおこなうことにより、不要インクの拭き取りをおこなう必要がなくなる。
【００２３】
図4や図7に示したとおり、着色部9aと着色部9bは、塗装材質に着色インクが浸透することにより着色される。このため、着色部9aと着色部9bが隣接していた場合には、着色部9aと着色部9bの境界部で着色インクの混色が発生し、カラーマーキングの品質が低下する問題がある。この着色インクの混色を防止するために、本実施例では、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）との間に、隔壁領域を形成できるように、レーザー照射をおこなうようにした。つまり、マーキングする色毎に孤立するパターンを形成するようにレーザーを照射し、着色インクの混色を防止するようにした。
【００２４】
つぎに、図1のフロー図を基に、本発明の一実施の形態であるカラーマーキング方法の処理手順を説明する。まず、マーキング図形（3a）とマーキング図形B（3b）のように、マーキングをおこないたい文字や図形情報に対応するパターンで、レーザーを照射して塗装の硬化層を除去あるいは、塗料材料を変質させる（S1）。このとき、着色インクの色毎にマーキング領域を孤立するようにレーザーを照射するパターンを調整するようにする。
【００２５】
つぎに、着色インクをマーキングしたい色毎に前記マーキング領域に塗布する（S2）。これにより、例えばマーキング面A（4a）から塗布された着色インクが塗料内部に浸透し、着色部9aが形成される。塗布の方法によっては、マーキング面A（4a）以外の塗装面に着色インクが付着することがあるので、マーキング面以外に付着した不要着色インクの除去を行う（S3）。前記ステップS2とS3を、マーキングする着色インクの色についておこない、指定色分の処理が終了した場合に、カラーマーキング処理を終了する（S4）。
【００２６】
前記図1のステップS3で、不要着色材の除去をおこなうようにしているが、着色インクの塗布をインクジェットプリンタをおこなうことで、不要着色材の除去を不要にする。詳しくは、マーキング対象物に対して、レーザー照射のパターンと同一パターンで、目的のマーキング領域に指定の着色インクで印字を行うようにする。使用するインクジェットプリンタは、ラスタ順に印字をおこなうインクジェットプリンタであっても、面順次に印字をおこなうインクジェットプリンタであってもよい。面順次に印字をおこなうプリンタの場合には、マーキングパターン情報の色分解し、色毎に印字をおこなう。マーキング対象物のレーザー照射位置とインクジェットプリンタの印字位置を合わせることにより、マーキング領域以外に着色インクが付着するのを防止できるので、不要着色材の除去をおこなう必要がなくなる。
【００２７】
さらに、不要着色材の除去を不要にする例をつぎに説明する。レーザー照射をおこなう前に、塗装面のマーキング領域2の部分に、レーザー吸収率が高い薄膜のマスキングシートを貼付する。つぎに、このマスキングシートの上からレーザー照射をおこない、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）を得る。マスキングシートはレーザー照射により、マーキング図形（3a）とマーキング図形B（3b）に相当するシート部分が除去され、塗装部5も先の例と同様に、その硬化層5aが除去されるか、または塗装材質が変質して、マーキング面A（4a）とマーキング面B（4b）を得ることができる。このマーキング面に着色インクを塗布して着色部9aと着色部9bを得るのも、先の例と同様である。指定された着色インクを塗布した後、前記マスキングシートを剥がして、カラーマーキングが完了する。着色インクを塗布した時のマーキング面外の不要インクは、前記マスキングシートに付着するので、前記マスキングシートと共に除去される。
【００２８】
前記例では、目的のカラーマーキング色を得るために、着色インクと塗料面に直接塗布する例を記述したが、カラーマーキングの背景色となる塗料色と着色インクの組合せによっては、着色インクの発色性が低下することがある。このため、着色インクの発色性の改善するために、レーザー照射により形成されたマーキング面に、まず白色の着色インクを塗布し、その上に目的の着色インクを重ね塗りするようにカラーマーキングをおこなってもよい。レーザー照射により塗装部5の硬化層5aを除去する場合には、メーキング面がマーキング領域外の塗装面より内部にあるので、重ね塗りをおこなっても不滅性が低下することがない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、情報処理装置の筐体表面塗装部に、低コストで自由度の高く、高精細なカラーマーキングを行え、個性化の要求を満足する情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるカラーマーキング方法の処理手順を説明するフロー図である。
【図２】本発明を適用したカラーマーキング内容を説明する外観図である。
【図３】本発明を適用する塗料が塗布された筐体部品の断面図である。
【図４】インク等の着色材料が浸透する状態を説明する概念図である。
【図５】本発明のカラーマーキングした筐体部品を適用する情報処理装置の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態のレーザーマーキング装置の概要を示す斜視図である。
【図７】インク等の着色材料が浸透する他の状態を説明する概念図である。
【符号の説明】
2…マーキング領域、 3a…マーキング図形A、 3b…マーキング図形B、
4a…マーキング面A、 4b…マーキング面B、
5…塗装部、 5a…硬化層、 5b…塗装基材層、
6…境界線、 7…ベース基材、 8…筐体部品

Claims (5)

1. 紫外線の照射や焼付による硬化層を有する塗装面へのマーキング方法であって、塗装面に所望のパターンでレーザーを照射して前記塗装面の硬化層を除去し、レーザーを照射した塗装部に着色材料を塗布して、塗装材料に着色材料を浸透させることを特徴とするカラーマーキング方法。
2. 前記照射するレーザーは、色毎に孤立するパターンを形成するように照射され、レーザーを照射した塗装部に塗布する着色材料が混色しないようにすることを特徴とする請求項1記載のカラーマーキング方法。
3. 前記着色材料をレーザーを照射した塗装部に塗布する場合に、前記レーザーの照射パターン情報に基づき、着色材料をインクジェットプリンタで塗装部に塗布することを特徴とする請求項1記載のカラーマーキング方法。
4. 紫外線の照射や焼付により 表面が硬化した第1の塗装部と、前記表面硬化層が除去され 筐体色と異なる着色材料が浸透している第2の塗装部とを備えることを特徴とする筐体部品。
5. 前記第2の塗装部は、着色材料の色毎に孤立したパターン形状を有することを特徴とする請求項４記載の筐体部品。

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