JP4198440B2

JP4198440B2 - Laser marking method

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Publication number: JP4198440B2
Application number: JP2002312293A
Authority: JP
Inventors: 恵介遠藤; 弘幸西田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP2004145177A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベース層の表面に乳剤層を含む表面層が形成され、加熱現像されることにより露光画像が顕像化される光感光性熱現像感光材料へ加熱現像前に、レーザービームを照射して形成したドットないしドット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レーザーマーキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の医療分野においては、環境保全、装置の省スペース等の観点から、Ｘレイフィルム等の現像処理を行ったときの処理廃液の減量が望まれている。また、レーザーイメージセッター、レーザーイメージャー等を用いることにより効率的な露光、高解像度及び鮮鋭さを有する鮮明な画像形成が可能となる医療診断用及び写真技術用途の光感光性熱現像写真材料（光感光性熱現像感光材料）が提供されたことにより、医療用分野においても、この光感光性熱現像感光材料を用いた熱現像処理システムが注目されている。
【０００３】
一方、Ｘレイフィルム等の感光材料へレーザービームを照射して、感光材料の表面に熱被りや変形等を生じさせることにより形成したドットないしドット配列によって、文字や記号等を形成するマーキング技術があり、このマーキング技術を用いて視認性の高い熱被りや変形等を生じさせる条件として、５０Ｗ以下の低出力のレーザー発振器を用いて、レーザービームを比較的長時間照射するように提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、光感光性熱現像感光材料を用いたＸレイフィルム等の所謂ドライフィルムでは、支持体であるベース層は勿論、乳剤層を含む表面層の透明度が高い。
【０００５】
一方、低出力のレーザー発振器を用いて、視認性の高いドットを形成するためには、レーザービームの照射時間が長くなる。このために、フィルム表面では、表面層が溶融してクレータ状に開口して、ベース層を形成しているＰＥＴ等が露出してしまう。
【０００６】
このために、透明度の高いドライフィルムでは、レーザービームを照射していない領域とレーザービームが照射されて開口してしまった部分との境界が明確でなくなり、十分な視認性が得られるドットを形成することが困難である。
【０００７】
このような視認性の低下を回避するために、フィルム表面にパターン表示用の染料あるいは顔料を用いた表示部分を予め設けたフィルムを用いる提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３１９１２０１号明細書
【特許文献２】
特許第２８２９７８０号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光材料の表面に顔料や染料を存在させることは、感光材料に形成する画像に影響を与えてしまうことがあり、また、この影響を回避するためには、さらにコストや労力が必要となると言う問題がある。
【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、顔料や染料等を用いた表示専用領域を設けることなく、ドライフィルムなどの光感光性熱現像感光材料に視認性の高い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レーザーマーキング方法を提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ベース層の表面に乳剤層を含む表面層が形成され、加熱現像によって露光画像が顕像化される加熱現像前の光感光性熱現像感光材料に対して、レーザー発振手段からのレーザービームの照射を開始し、該レーザービームのエネルギーによって前記表面層を熱溶融させることにより表面層内部に空洞を生じさせ、該空洞によって前記表面層の前記レーザービームの照射位置を凸状に変形させた時点で前記レーザービームの照射を終了することにより、前記光感光性熱現像感光材料の表面にドットとして表面層の内部が空洞となり、前記加熱現像の為に、前記ドットとなる部位の前記表面層が周囲の表面層から剥がれることなく加熱現像前及び加熱現像後でも視認される凸部を前記表面層に形成し、該ドットないしドット配列によって所定のマーキングパターンを形成する。
【００１２】
この発明によれば、レーザー発振手段で発振したレーザービームを光感光性熱現像感光材料の表面層に照射して、ドットを形成することによりドットないしドット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。
【００１３】
光感光性熱現像材料の表面層は、レーザービームが照射されることにより、このレーザービームから受ける熱によって溶融する。このとき、表面層の内部から溶融するようにして、表面層の内部に空洞を形成すると共に、表面層の上面に凸状の変形を生じさせてドットを形成する。
【００１４】
光感光性熱現像感光材料の表面層は、内部に空洞が生じることにより、この空洞との境界膜で光の乱反射が生じ、ドットの視認性を向上させることができる。また、表面層の溶融が進行すると、空洞が膨張して、凸部の突出高さも高くなり、視認性がより向上するが、表面層が開口してベース層を露出させてしまう。このとき、開口が小さければ、ドットの視認が可能であるが、開口が大きくなると、ドットの視認性が大きく低下し、ついにはドットが消失してしまう。
【００１５】
この表面層の溶融は、レーザービームから受ける熱が多くなることにより進行するのは勿論、レーザービームの照射時間が長くなることにより進行する。また、照射時間が同じであっても、レーザービームの波長によって表面層の溶融の進行は異なる。
【００１６】
ここから、本発明では、レーザービームによって表面層に与える熱を適正に制御することは勿論、レーザービームの波長に応じて、レーザービームの照射を開始してから終了するまでのレーザービームの照射時間を適正に制御することにより、表面層内に適正な大きさの空洞を生じさせると共に、表面層の上面が適正な高さの凸状に変形し、加熱現像の為に剥がれることなく、かつ、加熱現像の前後で視認性の変化がない凸部を形成するようにして、視認性の高いドットが得られるようにする。
【００１７】
このような本発明では、レーザービームの照射時間を短くするために、波長が１０μｍ帯のレーザービームよりも９μｍ帯のレーザービームを用いることが好ましく、また、発振出力のより高いレーザー発振手段を用いることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明では、前記表面層の上面を基準にした前記ドットを形成する凸部の突出高さを１０μｍ以上で、５０μｍに達するまでの間に前記レーザービームの照射を終了することが好ましい。
【００１９】
表面層に生じる凸部の突出高さが低いと、ドットとしての視認性が低下する。特に、表面層の上面に対して斜めに見たときのドットの視認性が低くなる。このために、凸部の突出高さとしては、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２０】
また、凸部の突出高さが高くなることは、表面層の溶融が進行することであり、これにより、凸部の上部が開口してベース層が露出する。このときに、突出高さが５０μｍ以下であれば、ベース層の露出を抑え、表面層を上方側から見たときにドットの視認が困難となってしまうのを抑えることができる。
【００２１】
【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。このマーキング装置１０には、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マーキング加工を施す。
【００２２】
また、図２に示すように、Ｘレイフィルム１２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いて形成した支持体をベース層１４とし、このベース層１４の一方の面に表面層１６が形成され、他方の面に裏面層１７が形成されている。なお、本実施の形態では、一例としてベース層１４の一方の面に表面層１６が形成された所謂片面感材を例に説明するが、ベース層１４の両面に表面層１６を形成した両面感材を適用することも可能である。
【００２３】
裏面層１７は、消色染料を主要素材とし、ゼラチンをバインダーとしたＢＣ層６０と、塩基発生剤を主要素材とし、ゼラチンをバインダーとしたＢＰＣ層６２によって構成している。
【００２４】
また、このＸレイフィルム１２は、所謂ドライフィルムと呼ばれる光感光性熱現像感光材料であり、表面層１６は、乳剤層（Ｅｍ層）６４、ＭＣ層６６、ＰＣ層６８及びＯＣ層７０によって形成されている。Ｅｍ層６４は、主要素材として、臭化銀（ＡｇＢｒ）、ベヘン酸銀、フタラジン、還元剤、ポリハロゲン等を含む、バインダーとしてＳＢＲ−ラテックス（スチレン・ブタジエン・ラバー−ラテックスが用いられている。また、ＭＣ層６６は、バインダーとしてＰＶＡ（ポリビニールアルコール）が用いられている。
【００２５】
ＰＣ層６８及びＯＣ層７０は、フタル酸を主要素材とし、バインダーとしてゼラチンが用いられている。なお、Ｅｍ層６４及びＭＣ層６６にもバインダーとしてゼラチンが含まれている。
【００２６】
このように形成されているＸレイフィルム１２は、露光画像に応じてＥｍ層６４が感光して潜像が形成され、加熱及び加圧処理を施すことにより、露光画像に応じた画像が顕像化される。すなわち、現像液等の処理液を用いずに加熱現像が行われる。
【００２７】
図１に示すように、Ｘレイフィルム１２は、表面層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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
ところで、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。すなわち、マーキングヘッド４２は、駆動信号が入力されることによりレーザービームＬＢの射出を開始し、所定時間が経過するとレーザービームＬＢの射出を終了する。
【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Ｘレイフィルム１２上で所定のスポット径の焦点を結ぶように結像される。
【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（ここでは、アルファベット）ＭＰを形成する。
【００４４】
図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、マーキングパターンＭＰ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形成される文字や記号、キャラクター等を用いて形成することができる。また、マーキングパターンＭＰは、例えば図４（Ｂ）に示すように、ドット配列によって形成した複数の文字、数字や記号等を用いるなど、任意の構成で形成することができる。
【００４５】
なお、図３及び図４（Ａ）に示すように、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】
このようなドット配列で表現されるマーキングパターンＭＰを高品質で形成するためには、個々のドットの直径をほぼ一定（例えば１００μｍ）に揃え、また、Ｘレイフィルム１２の搬送速度がほぼ一定に保たれた状態で、レーザービームＬＢを照射する必要がある。
【００４７】
ここで、図１及び図３に示すように、マーキング装置１０では、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、マーキングヘッド４２が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。
【００４８】
なお、このときに、Ｘレイフィルム１２には、サクションドラム３２等によって一定のテンションが付与されていることにより、マーキングヘッド４２との距離が変動してしまうのが確実に防止されている。
【００４９】
一方、図５（Ａ）に示すように、Ｘレイフィルム１２の表面層１６には、レーザービームＬＢが照射されることにより、表面層１６に対して凸状にドット１６Ａが形成される。このとき、Ｘレイフィルム１２では、レーザービームＬＢから受ける熱によって溶融する過程で、表面層１６内に空洞１６Ｂが生じる。なお、マーキングヘッド４２は、表面層１６の内部に溶融が生じるように、レーザービームＬＢの焦点位置が設定されている。
【００５０】
Ｘレイフィルム１２では、表面層１６内に空洞１６Ｂが生じることにより、この空洞１６Ｂとの境界膜（空洞１６Ｂの内壁面）で光の乱反射が生じて、ドット１６Ａとしての視認が可能となる。
【００５１】
このとき、表面層１６の上面に対するドット１６Ａの突出高さＨが１０μｍ以上であり、かつ、ドット１６Ａの外径Ｄが１００μｍ程度となると、高い視認性が得られる。
【００５２】
すなわち、光感光性熱現像感光材料では、表面層１６の光透過率が高いが、表面層１６内に空洞１６Ｂが生じることにより、この空洞１６Ｂの周囲の境界膜で光の乱反射が生じることにより、ドット１６Ａとしての視認が可能となり、このときに、ドット１６Ａの突出高さＨが１０μｍ以上であり、かつ、ドット１６Ａの大きさ（外径Ｄ）が１００μｍを越えることにより、高い視認性が得られる。
【００５３】
Ｘレイフィルム１２は、現像液等の処理液を用いずに、加熱されることにより現像処理される。このために、表面層１６の内部に空洞１６Ｂが生じていても、現像処理したときに、この空洞１６Ｂによって表面層１６がベース層１４から剥がれてしまうことがないので、このドット１６Ａは、Ｘレイフィルム１２が未現像状態であるときは勿論、現像済みの状態でも、高い視認性が得られる。
【００５４】
一方、図５（Ｂ）に示すように、Ｘレイフィルム１２では、レーザービームＬＢの照射時間が長くなったり、レーザービームＬＢから受ける熱量が必要以上に大きくなると、表面層１６の溶融が進行して空洞１６Ｂの上面側に開口部１６Ｃが生じ、ベース層１４が露出する。
【００５５】
すなわち、表面層１６の溶融が進行して空洞１６Ｂが膨張すると、ドット１６Ａの突出高さＨも大きくなるが、さらに表面層１６の溶融が進行することにより、空洞１６Ｂの上部の表面層１６が溶融して開口部１６Ｃが生じる。また、表面層１６の溶融がさらに進行することにより、開口部１６Ｃの周囲が溶融し、ドット１６Ａの実質的な突出高さＨが逆に低くなる。
【００５６】
ドット１６は、この開口部１６Ｃが小さければ周囲の境界膜によって光の乱反射が生じるために視認性が得られるが、開口部１６Ｃが大きくなると、表面層１６の光透過率が高いために、ドット１６Ａとしての視認が困難となってしまう。
【００５７】
すなわち、開口部１６Ｃによってベース層１４が露出すると、開口部１６Ｃによって露出しベース層１４と、開口部１６Ｃの周囲の表面層１６との区別がつきにくいため、レーザービームＬＢが照射されることにより形成したドット１６Ａとしての視認が困難となってしまう。
【００５８】
このようなＸレイフィルム１２では、表面層１６がレーザービームＬＢから受ける熱は、照射時間が長くなることにより多くなる。また、レーザービームＬＢの波長が、９．２μｍ、９．６μｍ、９．８μｍの９μｍ帯では、１０．２μｍなどの１０μｍ帯に比べてＸレイフィルム１２の表面層１６に与える熱量が大きくなる。
【００５９】
すなわち、レーザービームＬＢの波長と照射時間によって、Ｘレイフィルム１２の表面層１６に形成されるドット１６Ａの形状や視認性が変化する。
【００６０】
ここから、マーキング装置１０では、レーザー発振器４４の発振波長に応じて、レーザービームＬＢの照射時間を適正に制御することにより、ドット１６Ａの突出高さＨを、１０μｍ以上とすると共に、５０μｍ以下に抑えることにより、Ｘレイフィルム１２の表面層１６内に適正な空洞１６Ｂを形成し、視認性の高いドット１６Ａないしドット１６Ａの配列によるマーキングパターンＭＰを形成するようにしている。
【００６１】
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。
【００６２】
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、小ロール２８．３０の間へ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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ドット状のマーキングパターンＭＰが形成される。
【００６７】
Ｘレイフィルム１２は、レーザービームＬＢが照射されることにより、表面層１６が溶融する。この表面層１６の溶融過程で、表面層１６の内部に空洞１６Ｂが生じ、表面層１６が凸状となることによりドット１６Ａが形成される。すなわち、Ｘレイフィルム１２の表面層１６には、レーザービームＬＢが照射されることによりドーム状のドット１６Ａが形成される。
【００６８】
このとき、マーキングヘッド４２からＸレイフィルム１２の表面へ向けて射出するレーザービームＬＢの照射時間を、レーザービームＬＢの波長（レーザー発振器４４の発振波長）及びレーザー発振器４４の出力に応じて、レーザービームＬＢの照射を開始してから、照射を終了するまでの照射時間を適正に制御することにより、ドット１６Ａの突出高さＨを１０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以下となるようにし、ドット１６Ａの上部が溶融して、大きな開口部１６Ｃが生じることがないようにしながら、表面層１６の内部に適正な空洞１６Ｂを形成する。
【００６９】
これにより、ドット１６Ａの上部に、大きな開口部１６Ｃが生じて、ベース層１４が大きく露出してしまうのを防止しながらドット１６Ａを形成する。
【００７０】
このようにして形成されたドット１６Ａは、内部に空洞１６Ｂが形成されていることにより、光の乱反射が生じる。これにより、Ｘレイフィルム１２には、ベース層１４や表面層１６の濃度や表面層１６の光透過率にかかわらず、視認性の高いドット１６Ａが形成される。
【００７１】
【実験例】
ここで、出力の異なるレーザー発振器を用いて、レーザービームＬＢの照射時間を制御することにより、適正なドットを形成するのに必要なエネルギーを付与したときの、ドット１６Ａの視認性の評価の試験結果を示す。
【００７２】
図６には、ＣＯ₂レーザーを発振するレーザー発振器４４を用いてマーキングを行う実験装置５０の概略構成を示している。
【００７３】
この試験では、レーザービームＬＢの走査が不要であるため、実験装置５０には、レーザー制御装置４０によって駆動されるレーザー発振器４４の射出端に集光レンズ５４を配置し、Ｘレイフィルム１２のサンプル５６へ向けて、レーザービームＬＢを照射するようにしている。なお、実験装置５０では、レーザー発振器４０から射出されるレーザービームＬＢのビーム径が約４ｍｍとなっており、集光レンズ５４は、距離Ｌが８０ｍｍだけ離れて配置したサンプル５６上に、スポット径が約０．２ｍｍでレーザービームＬＢがスポット状に照射するように集光している。
【００７４】
また、視認性評価に使用するレーザービームＬＢの波長は、９．２μｍ〜９．８μｍの９μｍ帯と、１０．２〜１０．８μｍの１０μｍ帯を用いている。すなわち、レーザー発振器４４として、発振波長が９μｍ帯（例えば９．６μｍ）のものと、発振波長が１０μｍ帯（例えば１０．６μｍ）のものを用いている。
【００７５】
また、それぞれの発振波長のレーザー発振器４４として、出力が５０Ｗと１００Ｗのそれぞれを用い、発振波長及び出力ごとに、レーザービームＬＢの照射時間を変化させたときに、サンプル５６に形成されるドット１６Ａの視認性を評価している。
【００７６】
図７及び図８には、視認性評価試験の試験結果を示している。なお、視認性の評価は、
◎・・・表面層内に適正な空洞が形成されて極めて視認性が高いドット。
【００７７】
○・・・表面層内に空洞が形成され、一瞥して存在のわかる視認性良好なドット。
【００７８】
△・・・ベース層（支持体）の一部が露出しているが、視認可能なドット。
【００７９】
×・・・実質的に表面層内に空洞が生じていないか、ベース層が完全に露出して、一瞥しただけでは存在がわからなく視認性が著しく劣るドット。
としている。また、この視認性の評価は、ドット１６Ａを形成したサンプル５６に加熱現像処理を施した後に行っている。
【００８０】
図７に示すように、発振出力が１００Ｗで、発振波長が９μｍ帯のレーザー発振器４４を用いた場合、レーザービームＬＢの照射時間が２５μsec〜３５μsecの範囲では、視認性の極めて高い高品質のドット１６Ａを形成することができる。
【００８１】
また、レーザービームＬＢの照射時間がこれにより短い２０μsec〜２５μsecの範囲では、突出高さＨが低いが視認性の良好なドット１６Ａが得られるが、レーザービームＬＢの照射時間がさらに短くなると（２０μsec以下）、表面層１６内に空洞が生じず、表面層１６の表面にも変形が生じなくなってしまう。
【００８２】
また、レーザービームＬＢの照射時間が３５μsec〜５０μsecの範囲では、ドット１６Ａの上部の表面層１６まで溶融してベース層１４が露出してしまうためにドット１６Ａの視認性が低下し、レーザービームＬＢの照射時間が５０μsecを越えると、開口部１６Ｃの周囲の表面層１６が完全に溶融して、ドット１６Ａが消失して視認できなくなってしまう。
【００８３】
一方、発振出力が１００Ｗで発振波長が１０μｍ帯のレーザー発振器４４を用いた場合、レーザービームＬＢの照射時間が、４０μsec〜５０μsecの範囲では、突出高さＨが低いが視認性の良好なドット１６Ａが得られるが、レーザービームＬＢの照射時間がこれより短い４０μsec以下では、表面層１６内の空洞も表面層１６の変形も生じなくなってしまう。
【００８４】
また、レーザービームＬＢの照射時間が、５０μsec〜８０μsecの範囲では、ドット１６Ａの上部が溶融してベース層１４が露出してしまうために、ドット１６Ａの視認性が低下し、レーザービームＬＢの照射時間が８０μsecを越えると、開口部１６Ｃの周囲の表面層１６が完全に溶融して、ドット１６Ａが消失して視認できなくなってしまう。
【００８５】
これに対して、図８に示すように、発振出力が５０Ｗと低くなると、９μｍ帯のレーザービームＬＢでは、レーザービームＬＢの照射時間が５５μsec〜６０μsecの範囲で、ドット１６Ａの視認が可能となるが、レーザービームＬＢの照射時間が５５μsec以下では、表面層１６の変形が僅かであるか（レーザービームＬＢの照射時間が５０μsec〜５５μsecの範囲）、変形が生じず（レーザービームＬＢの照射時間が５０μsec以下）、ドット１６Ａの視認が困難である。また、レーザービームＬＢの照射時間が６０μsecを越えると、ベース層１４が大きく露出して、ドット１６Ａの視認が困難となる。
【００８６】
また、発振出力が５０Ｗで１０μm帯のレーザービームＬＢでは、レーザービームＬＢの照射時間が９０μsec〜１００μsecの範囲で、ドット１６Ａの視認が可能となるが、レーザービームＬＢの照射時間が９０μsec以下では、表面層１６の変形が僅かであるか（レーザービームＬＢの照射時間が８０μsec〜９０μsecの範囲）、変形が生じず（レーザービームＬＢの照射時間が８０μsec以下）、ドット１６Ａの視認が困難である。また、レーザービームＬＢの照射時間が１００μsecを越えると、ベース層１４が大きく露出して、ドット１６Ａの視認が困難となる。
【００８７】
このように、レーザービームＬＢの発振波長及び照射時間に応じて、Ｘレイフィルム１２に形成するドット１６Ａの視認性が大きく変化する。ここから、レーザービームＬＢの照射時間を適正に制御して、表面層１６内に空洞１６Ｃを形成すると共に、突出高さＨを１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以下とすることにより、ベース層１４の露出を抑えて、視認性の高い高品質のをドット１６Ａを形成することができる。
【００８８】
また、ドット１６の突出高さＨが上記範囲であれば、ドット１６Ａの上部が溶融して開口部１６Ｃが生じてベース層１４が部分的に露出する状態であっても、ドット１６Ａとしての視認が可能となる。
【００８９】
さらに、発振出力が大きいレーザー発振器４４を用いることにより、視認性の高いドット１６Ａを形成し易く、また、発振波長が１０μｍ帯のレーザービームＬＢよりも、発振波長が９μｍ帯のレーザービームＬＢを用いる方が、より効率的に視認性の高いドット１６Ａを形成し易くなる。
【００９０】
すなわち、適正なドット１６Ａを形成し得るエネルギーをサンプル５６に付与した場合でも、レーザービームＬＢの照射時間が長くなることにより、表面層１６の溶融を進行させてしまい、ドット１６Ａの視認性を低下させてしまう。
【００９１】
ここから、ドット１６Ａを形成するときのレーザービームＬＢの照射時間を制御するのみでなく、９μｍ帯のレーザービームＬＢを使用したり、発振出力の大きいレーザー発振器４４を用いることにより、より効率的に、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。
【００９２】
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、マーキング装置１０を例に説明したが、本発明のマーキング方法は、これに限らず、光感光性熱現像感光材料の表面層にレーザービームを照射して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ものであれば、任意の構成のマーキング装置に適用することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光感光性熱現像感光材料の表面層の内部を溶融するようにレーザービームを照射して、表面層内部に空洞を生じさせると共に表面層の上面側を凸状に変形させて、加熱現像の為に、剥がれ落ちることのない凸部を形成する。これにより、表面層の光透過率の高い光感光性熱現像感光材料であっても、加熱現像前及び加熱現像後にかかわらず、視認性の高いドットを形成して、このドットないしドット配列によって視認性の高いマーキングパターン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】本発明の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】光感光性熱現像感光材料として用いたＸレイフィルムの概略構成図である。
【図３】Ｘレイフィルムへのレーザービームの照射を示すプリントロール近傍の要部概略斜視図である。
【図４】（Ａ）はマーキングパターンを形成したＸレイフィルムの一例を示す概略平面図であり、（Ｂ）はマーキングパターンとして用いる文字列の一例を示す概略図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はレーザービームを表面層に照射することにより形成するドット近傍の概略断面図（顕微鏡観察図）であり、（Ａ）は表面層に空洞が形成されている状態を示し、（Ｂ）は（Ａ）から表面層の溶融が進行することによりベース層を露出させる開口部が形成された状態を示している。
【図６】ドットの視認性評価の実験に用いる実験装置の概略構成図である。
【図７】発振出力が１００Ｗのレーザー発振器を用いて、異なる波長帯でのレーザービームの照射時間に対するドット形状の概略と評価結果を示す評価図である。
【図８】発振出力が５０Ｗのレーザー発振器を用いて、異なる波長帯でのレーザービームの照射時間に対するドット形状の概略と評価結果を示す評価図である。
【符号の説明】
１０マーキング装置
１２Ｘレイフィルム（光感光性熱現像感光材料）
１４ベース層
１６表面層
１６Ａドット
１６Ｂ空洞
１６Ｃ開口部
２４プリントロール
３２サクションドラム
３６巻取り制御装置
３８ロータリーエンコーダ
４０レーザー制御装置
４２マーキングヘッド
４４レーザー発振器
４６ビーム偏向器
５０実験装置
６４Ｅｍ層（乳剤層、表面層）
６６ＭＣ層（表面層）
６８ＰＣ層（表面層）
７０ＯＣ層（表面層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  In the present invention, a surface layer including an emulsion layer is formed on the surface of the base layer.Photosensitive thermal development that exposes exposed images by heat developmentTo photosensitive materialBefore heat developmentCharacters and symbols formed by dots or dot arrays formed by laser beam irradiationEtc.The present invention relates to a laser marking method for forming a marking pattern.
[0002]
[Prior art]
In the medical field in recent years, from the viewpoints of environmental protection, space saving of an apparatus, etc., it is desired to reduce the amount of processing waste liquid when developing a X-ray film or the like. Photosensitive heat-developable photographic materials for medical diagnosis and photographic technology that enable efficient exposure, high-resolution and sharp image formation by using a laser image setter, laser imager, etc. ( As a result of the provision of a photothermographic material, a heat development processing system using the photothermographic material has attracted attention in the medical field.
[0003]
On the other hand, there is a marking technology that forms characters, symbols, etc. by dots or dot arrays formed by irradiating a photosensitive material such as an X-ray film with a laser beam and causing the surface of the photosensitive material to be covered with heat or deformed. There is a proposal to irradiate a laser beam for a relatively long time using a low-power laser oscillator of 50 W or less as a condition for causing high visibility heat covering or deformation using this marking technology. (For example, refer to Patent Document 1).
[0004]
By the way, in a so-called dry film such as an X-ray film using a photosensitive photothermographic material, the transparency of the surface layer including the emulsion layer as well as the base layer as a support is high.
[0005]
On the other hand, in order to form dots with high visibility using a low output laser oscillator, the irradiation time of the laser beam becomes long. For this reason, on the film surface, the surface layer melts and opens in a crater shape, and the PET or the like forming the base layer is exposed.
[0006]
For this reason, in a highly transparent dry film, the boundary between the area that has not been irradiated with the laser beam and the area that has been opened by irradiation with the laser beam is not clear, forming dots that provide sufficient visibility. Difficult to do.
[0007]
In order to avoid such a decrease in visibility, a proposal has been made to use a film in which a display portion using a pattern display dye or pigment is provided in advance on the film surface (see, for example, Patent Document 2).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3191201
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2829780
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the presence of pigments or dyes on the surface of the photosensitive material may affect the image formed on the photosensitive material, and more cost and labor are required to avoid this effect. There is a problem to say.
[0010]
The present invention has been made in view of the above facts, and it is possible to provide a highly visible dot or dot arrangement on a photosensitive photothermographic material such as a dry film without providing a display-dedicated region using a pigment or a dye. It aims at proposing the laser marking method which can form a marking pattern.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention relates to a photothermographic material before heat development in which a surface layer including an emulsion layer is formed on the surface of a base layer and an exposed image is visualized by heat development. Then, irradiation of the laser beam from the laser oscillation means is started, and the surface layer is thermally melted by the energy of the laser beam to form a cavity inside the surface layer, and the cavity causes the laser beam of the surface layer to By irradiating the laser beam when the irradiation position is deformed into a convex shape, the inside of the surface layer becomes a cavity as a dot on the surface of the photosensitive photothermographic material, and for the heat development,The surface layer of the portion to be the dot is from the surrounding surface layerProtrusions that are visible before and after heat development without peelingOn the surface layerForming a predetermined marking pattern by the dot or dot arrangement.To do.
[0012]
According to this invention, a laser beam oscillated by a laser oscillation means is irradiated to the surface layer of the photosensitive photothermographic material to form dots, thereby forming marking patterns such as characters and symbols by dots or dot arrays. To do.
[0013]
The surface layer of the photosensitive heat-developable material is melted by heat received from the laser beam when irradiated with the laser beam. At this time, a void is formed inside the surface layer so as to melt from the inside of the surface layer, and a convex deformation is caused on the upper surface of the surface layer to form dots.
[0014]
In the surface layer of the photosensitive photothermographic material, cavities are formed in the interior thereof, whereby irregular reflection of light occurs in the boundary film with the cavities, and the visibility of dots can be improved. Further, as the melting of the surface layer proceeds, the cavity expands and the protruding height of the convex portion increases, and the visibility is further improved, but the surface layer opens to expose the base layer. At this time, if the opening is small, it is possible to visually recognize the dot, but if the opening is large, the visibility of the dot is greatly reduced, and the dot eventually disappears.
[0015]
The melting of the surface layer proceeds not only by increasing the heat received from the laser beam, but also progressing by increasing the irradiation time of the laser beam. Even if the irradiation time is the same, the progress of the melting of the surface layer differs depending on the wavelength of the laser beam.
[0016]
  From this point, in the present invention, the laser beam irradiation time from the start to the end of the laser beam irradiation according to the wavelength of the laser beam as well as appropriately controlling the heat applied to the surface layer by the laser beam. By appropriately controlling the cavities, a cavity of an appropriate size is generated in the surface layer, and the upper surface of the surface layer is deformed into a convex shape having an appropriate height.In addition, a convex part that does not peel off due to heat development and has no change in visibility before and after heat development is formed.So that high visibility dots can be obtained.Do.
[0017]
In the present invention, in order to shorten the irradiation time of the laser beam, it is preferable to use a laser beam having a wavelength of 9 μm rather than a laser beam having a wavelength of 10 μm, and use a laser oscillation means having a higher oscillation output. It is more preferable.
[0018]
  In the present invention, the protrusion height of the protrusions forming the dots with reference to the upper surface of the surface layer is 10 μm or more.50 μmReachIt is preferable to end the irradiation of the laser beam in the meantime.
[0019]
If the protrusion height of the convex portion generated in the surface layer is low, the visibility as a dot is lowered. In particular, the visibility of dots when viewed obliquely with respect to the upper surface of the surface layer is reduced. For this reason, it is preferable that the protrusion height of the protrusion is 10 μm or more.
[0020]
In addition, the protrusion height of the convex portion is increased because the melting of the surface layer proceeds, whereby the upper portion of the convex portion is opened and the base layer is exposed. At this time, if the protruding height is 50 μm or less, the exposure of the base layer can be suppressed, and it is possible to suppress the difficulty of visually recognizing the dots when the surface layer is viewed from above.
[0021]
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. The marking device 10 has a long X-ray film 12 wound up in a roll shape as a printing target, and in the process of transporting the X-ray film 12, the surface is irradiated with a laser beam LB, Marking processing is performed to form marking patterns such as symbols.
[0022]
Further, as shown in FIG. 2, the X-ray film 12 has a base layer 14 as a support formed using PET (polyethylene terephthalate) or the like, and a surface layer 16 is formed on one surface of the base layer 14, A back layer 17 is formed on the other surface. In the present embodiment, as an example, a so-called single-sided sensitive material in which the surface layer 16 is formed on one surface of the base layer 14 will be described as an example, but the double-sided sense in which the surface layer 16 is formed on both sides of the base layer 14 is described. It is also possible to apply materials.
[0023]
The back surface layer 17 is composed of a BC layer 60 containing a decolorizable dye as a main material and gelatin as a binder, and a BPC layer 62 containing a base generator as a main material and gelatin as a binder.
[0024]
The X-ray film 12 is a photosensitive photothermographic material called a so-called dry film, and the surface layer 16 is formed of an emulsion layer (Em layer) 64, an MC layer 66, a PC layer 68, and an OC layer 70. Has been. The Em layer 64 includes silver bromide (AgBr), silver behenate, phthalazine, a reducing agent, polyhalogen, and the like as main materials, and SBR-latex (styrene-butadiene rubber-latex) as a binder. The MC layer 66 uses PVA (polyvinyl alcohol) as a binder.
[0025]
The PC layer 68 and the OC layer 70 are mainly made of phthalic acid, and gelatin is used as a binder. The Em layer 64 and the MC layer 66 also contain gelatin as a binder.
[0026]
In the X-ray film 12 thus formed, the Em layer 64 is exposed in accordance with the exposed image to form a latent image, and the image corresponding to the exposed image is visualized by applying heat and pressure treatment. It becomes. That is, heat development is performed without using a processing solution such as a developing solution.
[0027]
As shown in FIG. 1, the X-ray film 12 is wound around the core 18 in a roll shape with the surface layer 16 facing outward, and the marking device 10 pulls out the X-ray film 12 from the outermost layer.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
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]
By the way, 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). That is, the marking head 42 starts emission of the laser beam LB when a drive signal is input, and ends the emission of the laser beam LB when a predetermined time elapses.
[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 imaged on the X-ray film 12 by the condenser lens so as to be focused at a predetermined spot diameter.
[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.₂A 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 a result, the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB while scanning, thereby forming a marking pattern (here, alphabet) MP on the X-ray film 12.
[0044]
As shown in FIGS. 3, 4 (A), and 4 (B), the marking pattern MP uses characters, symbols, characters, and the like that are formed with a predetermined dot arrangement such as 5 × 5 dots. Can be formed. In addition, the marking pattern MP can be formed in an arbitrary configuration such as using a plurality of characters, numbers, symbols, and the like formed by dot arrangement, as shown in FIG. 4B, for example.
[0045]
As shown in FIGS. 3 and 4A, when the X-ray film 12 is cut in the longitudinal direction (cut line 48 is indicated by a chain line) and processed into a narrow roll or sheet, this cut It is also possible to form a marking pattern MP in which the direction of the top and bottom is reversed on both sides across the line 48.
[0046]
In order to form the marking pattern MP expressed by such a dot arrangement with high quality, the diameter of each dot is made substantially constant (for example, 100 μm), and the conveyance speed of the X-ray film 12 is made almost constant. It is necessary to irradiate the laser beam LB while being maintained.
[0047]
Here, as shown in FIGS. 1 and 3, in the marking device 10, when the X-ray film 12 is wound around the print roll 24, the marking head 42 is slightly lifted from the peripheral surface of the print roll 24. Is opposed to the X-ray film 12, so that 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 X This prevents the lay film 12 from being covered.
[0048]
At this time, since a certain tension is applied to the X-ray film 12 by the suction drum 32 or the like, the distance from the marking head 42 is reliably prevented from changing.
[0049]
On the other hand, as shown in FIG. 5A, the surface layer 16 of the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB, whereby dots 16 </ b> A are formed in a convex shape with respect to the surface layer 16. At this time, in the X-ray film 12, a cavity 16B is generated in the surface layer 16 in the process of melting by heat received from the laser beam LB. In the marking head 42, the focal position of the laser beam LB is set so that melting occurs in the surface layer 16.
[0050]
In the X-ray film 12, when the cavity 16B is generated in the surface layer 16, irregular reflection of light occurs in the boundary film with the cavity 16B (inner wall surface of the cavity 16B), and the dot 16A can be visually recognized.
[0051]
At this time, when the protrusion height H of the dots 16A with respect to the upper surface of the surface layer 16 is 10 μm or more and the outer diameter D of the dots 16A is about 100 μm, high visibility is obtained.
[0052]
That is, in the photothermographic material, the light transmittance of the surface layer 16 is high. However, when the cavity 16B is formed in the surface layer 16, light is diffusely reflected in the boundary film around the cavity 16B. The dot 16A can be visually recognized. At this time, the protrusion height H of the dot 16A is 10 μm or more, and the size (outer diameter D) of the dot 16A exceeds 100 μm. can get.
[0053]
The X-ray film 12 is developed by being heated without using a processing solution such as a developing solution. For this reason, even if the cavity 16B is generated inside the surface layer 16, the surface layer 16 is not peeled off from the base layer 14 by the cavity 16B when the development process is performed. High visibility can be obtained not only when the lay film 12 is in an undeveloped state but also in a developed state.
[0054]
On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the X-ray film 12, when the irradiation time of the laser beam LB becomes longer or the amount of heat received from the laser beam LB becomes larger than necessary, the melting of the surface layer 16 proceeds. Thus, an opening 16C is formed on the upper surface side of the cavity 16B, and the base layer 14 is exposed.
[0055]
That is, when the melting of the surface layer 16 progresses and the cavity 16B expands, the protrusion height H of the dot 16A also increases, but the surface layer 16 on the upper side of the cavity 16B is further increased by the further melting of the surface layer 16. The opening 16C is generated by melting. Further, when the surface layer 16 is further melted, the periphery of the opening 16C is melted, and the substantial protrusion height H of the dots 16A is reduced.
[0056]
If the opening 16C is small, the dots 16C can be visually recognized due to diffuse reflection of light by the surrounding boundary film. However, if the opening 16C is large, the light transmittance of the surface layer 16 is high. Viewing as 16A becomes difficult.
[0057]
That is, when the base layer 14 is exposed through the opening 16C, it is difficult to distinguish between the base layer 14 exposed from the opening 16C and the surface layer 16 around the opening 16C. It becomes difficult to visually recognize the formed dots 16A.
[0058]
In such an X-ray film 12, the heat received by the surface layer 16 from the laser beam LB increases as the irradiation time becomes longer. Further, in the 9 μm band where the wavelength of the laser beam LB is 9.2 μm, 9.6 μm, and 9.8 μm, the amount of heat applied to the surface layer 16 of the X-ray film 12 is larger than in the 10 μm band such as 10.2 μm.
[0059]
That is, the shape and visibility of the dots 16A formed on the surface layer 16 of the X-ray film 12 vary depending on the wavelength of the laser beam LB and the irradiation time.
[0060]
From this point, in the marking device 10, by appropriately controlling the irradiation time of the laser beam LB according to the oscillation wavelength of the laser oscillator 44, the protrusion height H of the dot 16A is set to 10 μm or more and 50 μm or less. By suppressing, an appropriate cavity 16B is formed in the surface layer 16 of the X-ray film 12, and a marking pattern MP having a highly visible arrangement of dots 16A to 16A is formed.
[0061]
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.
[0062]
On the other hand, the suction drum 32 is controlled by the winding control device 36 and starts sucking air while rotating, thereby sucking and holding the X-ray film 12 wound around the peripheral surface. As a result, the X-ray film 12 is sent out while being drawn between the small rolls 28.30 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.
[0063]
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.
[0064]
The laser control device 40 detects the rotation state of the suction drum 32 by the rotary encoder 38.
[0065]
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 (CO₂A drive signal is output to the laser 44 and a deflection signal is output to the beam deflector 46.
[0066]
Thereby, 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 X-ray film 12 is marked with dots according to the pattern signal. A pattern MP is formed.
[0067]
When the X-ray film 12 is irradiated with the laser beam LB, the surface layer 16 is melted. During the melting process of the surface layer 16, a cavity 16B is generated inside the surface layer 16, and the surface layer 16 becomes convex, thereby forming dots 16A. That is, a dome-shaped dot 16A is formed on the surface layer 16 of the X-ray film 12 by irradiation with the laser beam LB.
[0068]
At this time, the irradiation time of the laser beam LB emitted from the marking head 42 toward the surface of the X-ray film 12 is determined according to the wavelength of the laser beam LB (the oscillation wavelength of the laser oscillator 44) and the output of the laser oscillator 44. By appropriately controlling the irradiation time from the start of the irradiation of the beam LB to the end of the irradiation, the protrusion height H of the dot 16A is set to 10 μm or more, preferably 50 μm or less, and the upper portion of the dot 16A. The appropriate cavity 16B is formed inside the surface layer 16 while preventing the large opening portion 16C from being melted.
[0069]
As a result, a large opening 16C is formed above the dot 16A, and the dot 16A is formed while preventing the base layer 14 from being largely exposed.
[0070]
The dots 16A formed in this manner cause irregular reflection of light because the cavities 16B are formed inside. Thereby, high visibility dot 16 </ b> A is formed on the X-ray film 12 regardless of the concentration of the base layer 14 and the surface layer 16 and the light transmittance of the surface layer 16.
[0071]
[Experimental example]
Here, a test for evaluating the visibility of the dot 16A when energy necessary for forming an appropriate dot is applied by controlling the irradiation time of the laser beam LB using laser oscillators having different outputs. Results are shown.
[0072]
In FIG.₂A schematic configuration of an experimental apparatus 50 that performs marking using a laser oscillator 44 that oscillates a laser is shown.
[0073]
In this test, since the scanning of the laser beam LB is unnecessary, the experimental device 50 is provided with a condenser lens 54 at the exit end of the laser oscillator 44 driven by the laser control device 40, and a sample of the X-ray film 12 is obtained. The laser beam LB is irradiated toward the light source 56. In the experimental apparatus 50, the beam diameter of the laser beam LB emitted from the laser oscillator 40 is about 4 mm, and the condenser lens 54 has a spot diameter on the sample 56 arranged at a distance L of 80 mm apart. Is about 0.2 mm, and the laser beam LB is focused so as to be irradiated in a spot shape.
[0074]
The wavelength of the laser beam LB used for visibility evaluation is a 9 μm band of 9.2 μm to 9.8 μm and a 10 μm band of 10.2 to 10.8 μm. That is, as the laser oscillator 44, one having an oscillation wavelength of 9 μm (for example, 9.6 μm) and an oscillation wavelength of 10 μm (for example, 10.6 μm) are used.
[0075]
Further, as the laser oscillators 44 of the respective oscillation wavelengths, the outputs of 50 W and 100 W are used, and the dots 16A formed on the sample 56 when the irradiation time of the laser beam LB is changed for each oscillation wavelength and output. The visibility of is evaluated.
[0076]
7 and 8 show the test results of the visibility evaluation test. In addition, evaluation of visibility is
A dot that has a very high visibility because an appropriate cavity is formed in the surface layer.
[0077]
○: A dot with good visibility that has a cavity formed in the surface layer and can be seen at a glance.
[0078]
Δ: A dot that is partially visible although a part of the base layer (support) is exposed.
[0079]
X: A dot in which the surface layer is substantially free of cavities or the base layer is completely exposed, and the presence of the dot is not clearly recognized by a glance.
It is said. The visibility evaluation is performed after the heat development process is performed on the sample 56 on which the dots 16A are formed.
[0080]
As shown in FIG. 7, when a laser oscillator 44 with an oscillation output of 100 W and an oscillation wavelength of 9 μm is used, high-quality dots with extremely high visibility can be obtained when the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 25 μsec to 35 μsec. 16A can be formed.
[0081]
In addition, in the range of 20 μsec to 25 μsec in which the irradiation time of the laser beam LB is short, a dot 16A having a low protrusion height H but good visibility is obtained, but when the irradiation time of the laser beam LB is further shortened (20 μsec). In the following, no cavity is generated in the surface layer 16, and the surface layer 16 is not deformed.
[0082]
Further, when the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 35 μsec to 50 μsec, the surface layer 16 above the dot 16A is melted and the base layer 14 is exposed, so that the visibility of the dot 16A is lowered, and the laser beam LB When the irradiation time exceeds 50 μsec, the surface layer 16 around the opening 16C is completely melted, and the dots 16A disappear and become invisible.
[0083]
On the other hand, when the laser oscillator 44 having an oscillation output of 100 W and an oscillation wavelength of 10 μm is used, the dot 16A having a low protrusion height H but good visibility when the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 40 μsec to 50 μsec. However, when the irradiation time of the laser beam LB is 40 μsec or less, which is shorter than this, neither the cavity in the surface layer 16 nor the deformation of the surface layer 16 occurs.
[0084]
Further, when the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 50 μsec to 80 μsec, the upper portion of the dot 16A is melted and the base layer 14 is exposed, so that the visibility of the dot 16A is lowered and the irradiation of the laser beam LB is performed. When the time exceeds 80 μsec, the surface layer 16 around the opening 16C is completely melted, and the dots 16A disappear and cannot be visually recognized.
[0085]
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the oscillation output is as low as 50 W, with the laser beam LB in the 9 μm band, the dot 16A can be visually recognized in the range of 55 μsec to 60 μsec. However, when the irradiation time of the laser beam LB is 55 μsec or less, the deformation of the surface layer 16 is slight (the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 50 μsec to 55 μsec), or no deformation occurs (the irradiation time of the laser beam LB). 50 μsec or less), it is difficult to visually recognize the dot 16A. On the other hand, when the irradiation time of the laser beam LB exceeds 60 μsec, the base layer 14 is greatly exposed and it is difficult to visually recognize the dots 16A.
[0086]
In addition, in the laser beam LB having an oscillation output of 50 W and a 10 μm band, the dot 16A can be visually recognized when the irradiation time of the laser beam LB is in the range of 90 μsec to 100 μsec. The surface layer 16 is slightly deformed (laser beam LB irradiation time is in the range of 80 μsec to 90 μsec) or is not deformed (laser beam LB irradiation time is 80 μsec or less), making it difficult to visually recognize the dots 16A. On the other hand, when the irradiation time of the laser beam LB exceeds 100 μsec, the base layer 14 is greatly exposed and it is difficult to visually recognize the dots 16A.
[0087]
Thus, the visibility of the dots 16A formed on the X-ray film 12 varies greatly depending on the oscillation wavelength and irradiation time of the laser beam LB. From here, the irradiation time of the laser beam LB is appropriately controlled to form the cavity 16C in the surface layer 16, and the protrusion height H is set to 10 μm or more, preferably 50 μm or less. It is possible to suppress the exposure and form the dots 16A having high visibility and high quality.
[0088]
Further, if the protrusion height H of the dot 16 is in the above range, the dot 16A is visually recognized even when the upper portion of the dot 16A is melted to form the opening 16C and the base layer 14 is partially exposed. Is possible.
[0089]
Further, by using the laser oscillator 44 having a large oscillation output, it is easy to form the dot 16A having high visibility, and the laser beam LB having an oscillation wavelength of 9 μm is used rather than the laser beam LB having an oscillation wavelength of 10 μm. This makes it easier to form the dots 16A with high visibility more efficiently.
[0090]
That is, even when the energy capable of forming the proper dot 16A is applied to the sample 56, the irradiation time of the laser beam LB becomes longer, so that the melting of the surface layer 16 proceeds and the visibility of the dot 16A decreases. I will let you.
[0091]
From here, it is possible not only to control the irradiation time of the laser beam LB when forming the dots 16A but also to use the laser beam LB in the 9 μm band or the laser oscillator 44 having a large oscillation output to make it more efficient. The marking pattern MP by the dot 16A thru | or dot arrangement | positioning with high visibility can be formed.
[0092]
The embodiment described above does not limit the configuration of the present invention. For example, in the present embodiment, the marking device 10 has been described as an example. However, the marking method of the present invention is not limited to this, and the surface layer of the photosensitive photothermographic material is irradiated with a laser beam to form dots or dots. As long as it forms a marking pattern by arrangement, it can be applied to a marking device having an arbitrary configuration.
[0093]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, a laser beam is irradiated so as to melt the inside of the surface layer of the photosensitive photothermographic material, thereby creating a cavity inside the surface layer, and the upper surface side of the surface layer is formed. Deform into a convex shapeFor heat development, form a convex part that does not peel off. Thereby, even if it is a photosensitive photothermographic material having a high light transmittance of the surface layer,Regardless of before and after heat developmentAn excellent effect is obtained that a highly visible dot can be formed and a highly visible marking pattern can be formed by this dot or dot arrangement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a marking device applied to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an X-ray film used as a photosensitive photothermographic material.
FIG. 3 is a schematic perspective view of an essential part in the vicinity of a print roll showing irradiation of a laser beam to an X-ray film.
4A is a schematic plan view showing an example of an X-ray film on which a marking pattern is formed, and FIG. 4B is a schematic view showing an example of a character string used as a marking pattern.
FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views (microscopic views) in the vicinity of dots formed by irradiating the surface layer with a laser beam, and FIG. 5A shows a cavity formed in the surface layer. (B) shows a state in which an opening for exposing the base layer is formed by the melting of the surface layer from (A).
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an experimental apparatus used in an experiment for evaluating dot visibility.
FIG. 7 is an evaluation diagram showing an outline of dot shapes and evaluation results with respect to irradiation times of laser beams in different wavelength bands using a laser oscillator with an oscillation output of 100 W.
FIG. 8 is an evaluation diagram showing an outline of dot shapes and evaluation results for laser beam irradiation times in different wavelength bands using a laser oscillator with an oscillation output of 50 W.
[Explanation of symbols]
10 Marking device
12 X-ray film (photosensitive photothermographic material)
14 Base layer
16 Surface layer
16A dot
16B cavity
16C opening
24 Print roll
32 Suction drum
36 Winding control device
38 Rotary encoder
40 Laser controller
42 Marking head
44 Laser oscillator
46 Beam deflector
50 Experimental equipment
64 Em layer (emulsion layer, surface layer)
66 MC layer (surface layer)
68 PC layer (surface layer)
70 OC layer (surface layer)

Claims

A surface layer including an emulsion layer is formed on the surface of the base layer, and an exposed image is visualized by heat development. Photosensitive photothermographic material before heat development is irradiated with a laser beam from a laser oscillation means. When the surface layer is thermally melted by the energy of the laser beam, a cavity is generated inside the surface layer, and the irradiation position of the laser beam on the surface layer is deformed into a convex shape by the cavity. By ending the irradiation of the laser beam, the inside of the surface layer becomes a void as a dot on the surface of the photosensitive photothermographic material, and the surface layer of the portion that becomes the dot is surrounded by the heat development. given mer by a convex portion that is visible even after heat development before and heat development without peeling off from the surface layer formed in the surface layer, the dot to dot sequences Laser marking method that forms form a ring pattern.

The protrusion height of the convex portion forming the dots relative to the upper surface of the surface layer at least 10 [mu] m, the laser marking of claim 1 that Ryosu end the irradiation of the laser beam until reaching 50μm Method.