JPH0248485A - セラミックスのマーキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はセラミックスのマーキング方法、特にレーザ
光を用いてセラミックスにマークを施す方法の改良に関
する。

［従来の技術］ 従来、セラミックスにマークを施す方法として、セラミ
ックスの表面にインクや塗料をスタンプすること等によ
ってマークを施す方法、バイト等でセラミックスの表面
に切込みを入れ、或いはサンドブラストにより、いわゆ
る機械的にマークを施す方法、及びセラミックスの表面
をフッ酸等でエツチングする、いわゆる化学的にマーク
を施す方法、更には未焼成のセラミックスの表面に予め
凹凸のマークを施した後にそのセラミックスを焼成して
マークを得るという方法が知られていた。

［発明が解決しようとする課題］ インクや塗料をスタンプすること等によってセラミック
スにマーキングする方法では、セラミックスにマーキン
グしたインクや塗料は剥離しやすく又光に弱いというこ
とから、マークそのものが長い間保持されないという問
題がある。又、マーキングのインクや塗料が付着した部
分は、インクや塗料の分だけ厚さが増す。従って、セラ
ミックスでブロックゲージをつくり、そのセラミックス
製のブロックゲージに規格表示をインクや塗料でマーキ
ングし、しかも複数個のブロックゲージをそのマーキン
グした面に重ねて用いる場合には、インクや塗料の厚さ
が加わり正しい寸法が得られないという問題が生じて来
る。

一方、機械的にマーキングする方法では、セラミックス
に応圧力や摩擦力といった力が加わって破損する場合が
生じるという問題がある。又、セラミックス自体は硬度
が高く、従ってマーキングに用いるバイトといった工具
の摩耗が大きいという問題もある。更に、マーキングし
た部分、つまりマークとその周囲とのコントラストが不
十分で、マークが読取りにくいという問題かある。

化学的にマーキングする方法としては、例えば酸やアル
カリを用いてエツチングする方法が考えられる。しかし
、セラミックスは化学的に極めて安定しており、エツチ
ングによるマーキングがむつかしかったり、エツチング
条件がきびしく実用的ではないという問題があった。

未焼成のセラミックスに凹凸状にマーキングしてから焼
成する方法では、焼成前にすでにマークの内容が決って
しまい、焼成後にマーキングする必要がある場合、例え
ばＯＥＭ製品であって製品出荷直前に先方からマークが
指定されてマーキングする場合には、この方法を用いる
ことができないという問題がある。又、肉厚が極めて薄
く、力ぐつ寸法精度の高いセラミックスの場合には、未
焼成のセラミックスに凹凸状のマークを施し、その後に
焼成することに極めて煩雑な工程が要求され歩留りも悪
いという問題がある。更に、コントラストが悪いという
問題がある。

なお、機械的にマーキングする方法、化学的にマーキン
グする方法及び未焼成のセラミックスに予めマーキング
する方法におけるコントラストが悪いという問題を解決
するために、マーク部分である凹部に要人れする方法が
考えられるが、要人れすると工程数が増え、又要人れし
た墨かセラミックスの面を越えて盛上がった場合、その
盛上がり分を除去する必要があり、作業が煩雑になると
いう問題がある。

そこで、この発明の発明者は、上述した諸問題を解決す
べく、焼成したセラミックスにレーザ光を照射してセラ
ミックスにマーキングすることを試みた。つまり本発明
者は、安定剤として３ｍ０１％の酸化イツトリウム（Ｙ
ｘＯｓ）等を含み表面が研磨されたジルコニア（Ｚ　ｎ
　Ｏ２−Ｙ　２０３）にレーザ光を照射してマーキング
を試みた。このレーザ光照射は、最初に連続波照射（Ｃ
Ｗ照射）の出力がＩＷで周波数が８ＫＨｚであるレーザ
光をＱスイッチモードで、レーザ光照射点の移動速さを
２２　ｍｍ　／　ｓｅｃにして、被レーザ光照射物上に
レーザ光スポットの直径を約０．０７ｍｍとなるよう収
束させ、出力を徐々に増加させておこなった。連続照射
の出力を２Ｗに増加し、レーザ光をＱスイッチモードに
切換えて照射したときにはじめて、ジルコニアの被レー
ザ光照射面にところどころが薄茶色である凹状のマーク
を認めることができた。

連続照射の出力を更に増加して４Ｗにし、Ｑスイッチモ
ードに切換えて照射すると線の太さと発色（薄茶色）が
−様のマークを認めることができた。

しかし、マークの刻印状態は一様であっても、発色が薄
茶色であって素地とのコントラストは不十分でマークと
して満足できるといえるものではなかった。そこで、出
力を増加してマークとして満足のできる素地とのコント
ラストがよくなる場合を求めると、Ｑスイッチモードに
切換えてレーザ光を照射すると連続照射でＩＯＷ以上の
出力を必要とした。しかし、更に出力を３０Ｗまで段階
的に増加してＱスイッチモードでレーザ光を照射しても
不安定でマークの発色にムラが生じ、よいコントラスト
状態は得られなかった。

又、出力が２０Ｗ以上で連続的に使用すると、レーザ光
照射装置、殊に発光ランプに大きな負荷をかけ寿命を短
くするという問題がある。加えて、レーザ光照射の出力
か大きいことは消費電力が大きくなることを意味し、コ
スト高になるといつ点からも問題があった。

この発明は上述してきた事情に鑑みてなされたものであ
り、レーザ光照射の出力をより小さく、しかも素地に対
してコントラストの大きいマーキングが行ない得、これ
によってレーザ光照射装置、殊に発光ランプの寿命を長
もちさせ、又消費電力が小さくて済むセラミックスのマ
ーキング方法を提供するものである。

「課題を解決するための手段］ この発明の発明者は、１ノーザ光照射の出力が小さくて
済むように、レーザ光照射の条件を種々設定しセラミッ
クスへのレーザ光照射によるマーキングの実験を行なっ
た。その結果、セラミックスのマークを施すべき部位を
特定の雰囲気にしてレーザ光を照射すると、特定の雰囲
気にしなかった場合に比べて、より小さい出力で、しか
も素地に対してよりコントラストが十分であってマーク
として満足といえるマーキングが得られることを見出し
、本発明に完成するに至った。

すなわち、本発明にかかるセラミックスのマーキング方
法は、セラミックスのマークを施すべき部位を不活性ガ
ス雰囲気内に置く状態に保ち、前記マークを施すべき部
位にレーザ光を照射することを特徴とする。

又、本発明にかかるセラミックスのマーキング方法は、
セラミックスのマークを施すべき部位を減圧の状態に保
ち、前記マークを施すべき部位にレーザ光を照射するこ
とを特徴とする。

ここで、不活性ガスとしては、常温の窒素ガス（Ｎ２）
、ヘリウム（Ｈｅ）又はアルゴン（Ａ　ｒ）、又はこれ
らの混合ガスが好適であり、経済性、入手の容易さ、取
扱い易さからはＮ２がより好ましい。又、不活性ガスに
よる雰囲気とは、具体的にはこれらのガスを被マーキン
グ面に吹きつけることにより得られる。この他の不活性
ガスによる雰囲気を得る手段として、被マーキング部位
をガスで覆う手段が考えられる。具体的には、密封チェ
ンバ内に被マーキング物であるセラミックスを入れ、こ
の密封チェンバに特定ガスを流込むことが挙げられる。

なお、被レーザ光照射物を特定雰囲気内に置き、Ｌ／−
ザ光を照射してレーザ加工を行なうものとしで、ドライ
方式のレーザアシストエツチングが知られている。しか
し、レーザアシストエツチングはＣＩ□、ＨＣＩガス、
ＨＢｒガス、ＣＦａＢｒ。

ＣＦ４などの反応性ガス中に被レーザ光加工物を置き、
しかも１００〜数１０００　Ｐ　ａの圧力下でレーザ光
照射を行なうものであり、又加工目的はＳｉ単結晶基板
等のエツチングである。つまり、ＣＩ□、Ｉ（ＣＩガス
、ＨＢｒガスは、そのままでは極めて危険であり、不活
性ガス下に置く場合に比較し特別な装置を必要とし、し
かもエツチングを加工目的としており、簡便にセラミッ
クスにマーキングする方法はまったく知られていない。

もう一つの雰囲気である減圧について、その程度は５〜
４６ｃｍＨｇが好適であり、取扱い上２５〜３５ｃｍＨ
ｇがより好ましい。減圧下での具体的な加工方法として
は、透明容器内に被加工物のセラミックスを入れ、その
透明容器内を真空ポンプで約３０ｅｍＨＨに減圧してか
らレーザ光をセラミックスに照射する手段が考え得る。

レーザ光は、ＣＯ２レーザ光、ＹＡＧレーザ光のいずれ
でもよい。しかし、レーザ光の発生装置について装置自
体が大掛かりではなくコンパクトであって、操作及び取
扱いの簡便性を考慮すると、ＹＡＧレーザ光発生装置を
Ｑモードスイッチで用いるのか好ましい。

［実施例］ 次に本発明のより具体的な実施例を図面に基づき説明す
る。しかし、この実施例によってこの発明が限定される
ものではない。

（実施例１） 第１図に、この発明に用いるマーキング装置１の構成を
示す。マーキング装置１は、Ｑスイッチ（図示省略）を
備えたＹＡＧレーザ発生装置２からのレーザ光が、ミラ
ー３，４を経て被マーキング物（被加工物）であるセラ
ミックス５のマークを施すべき面６にほぼ垂直に照射す
るようになっている。又、Ｎ２ガスを吹付けるノズル７
は、セラミックス５の面６に対して角度が約３０〜６０
度の範囲で可変に位置し、ノズル７の先端とセラミック
ス５の面６との距離８は約３ｃｍである。そして、送り
手段９は、多数のセラミックスをレーザ光照射位置に順
次搬送し、レーザ光照射によるセラミックスのマーキン
グを自動化させるためのものである。

セラミックス５はセラミックス製ゲージブロックとさせ
るものであり、使用時に紛れることのない色彩というこ
とから白色で、且つ比較測定の主な対象となる鋼とほぼ
同じ熱線膨張係数を持たせるという目的から、３ｍ０１
％の酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）等を安定剤として含
むジルコニア（酸化ジルコニウム、　　Ｚ　ｒ　０２　
　Ｙ２０ａ）からできている。なお、鋼の熱による線膨
張係数は１１．７ｘｌＯ−’／’Ｃであり、セラミック
ス５のそれは約１０．０ｘｌＯ−’／℃である。なお、
ゲージブロックがセラミックスからつくられている場合
には、錆びることがないことより防錆処理が不用で素手
で取扱えることより管理取扱いが簡便であり、又耐摩耗
性が優れていることより信頼性が維持され、均一で緻密
な組織であることより高い密着力が得られ、更に打ち傷
等を受けてもカエリが出にくいことよりゲージブロック
同士の密着に支障がない等の利点が得られる。

以下、マーキング装置１を用いて、セラミックス５のマ
ーキング方法を説明する。送り手段９を作動して、セラ
ミックス５をレーザ光の照射位置に位置決めした。次に
、操作部１０で、ＹＡＧレーザ発生装置２の出力を約３
，８Ｗで周波数８ＫＨｚに、ミラー３，４によるレーザ
光照射点の移動の速さつまりスポットの移動速さを２２
ｗ／ｓｅｃにそれぞれセットした。又ノズル７をセラミ
ックス５の面６に対し約４５度で位置させて、面６にノ
ズル７の先端部分で約０．５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力のＮ
２ガスを吹付けた。この状態で、操作部１０を操作して
ＹＡＧレーザ発生装置２をＱスイッチモードにして出力
させてセラミックス５の面６にレーザ光を照射し、途中
からＮ２ガスの吹付けを停止した。なお、マーキング装
置１のレーザ光のスポット径は、０．０７ｍｍである。

この時、セラミックス５の面６ではＮ２ガスを吹きつけ
なからレーザ光を照射した部分には黒色で素地の色であ
る白色に対して十分なコントラストを持った所定のマー
クが施され、Ｎ２ガスの吹付けのない部分には薄茶色で
素地に対して不十分なコントラストを持ったマークが施
されていた。

ここで、セラミックスのマークを施すべき部分にＮ２ガ
スを吹付けせずにＹＡＧレーザ発生装置２の出力を増加
させるだけで、前述のＮ、ガスを吹きつけることで黒色
で素地に対して十分なコントラストを持ったマークが施
される場合を求めてみた。セラミックスはＹＡＧレーザ
発生装置２の出力をＩＯＷにし、周波数を８ＫＨｚでレ
ーザ光照射点の移動の速さを２２　ｍｍ／ｓｅｃにして
、Ｑスイッチモードでセラミックスにレーザ光を照射し
たとき、幾分くすんだ黒色で、素地に対して十分なコン
トラストのあるマークが得られた。なお、ＹＡＧレーザ
発生装置２の出力を８Ｗ以下にし、他の条件を同じにし
てセラミックスにＱスイッチモードでレーザ光を照射し
た場合には、薄茶色でそのごく一部でところどころが黒
色であるマークが得られた。又、ＹＡＧレーザ発生装置
２の出力を１２〜３２Ｗに切換え、他の条件を全て同じ
にしてセラミックスにＱスイッチモードでレーザ光照射
した場合には、一部が黒色で素地に対してコントラスト
はよいが、他の一部が薄茶色であったり或いは欠けた部
分のあるマークが得られたたけであった。

加えて、セラミックスの面に吹付けるガスをＮ２からＨ
ｅ及びＡｒに変え、ＹＡＧレーザ発生装置２の出力を最
初の３．８Ｗに戻しＱスイッチモードとし、更に他の条
件を同じにしてセラミックスにレーザ光を照射したとこ
ろ、同様に黒色で素地に対してコントラストの十分なマ
ークが得られた。セラミックスの被マーキング面に吹付
けるガスをＡｒとＨｅとの混合ガス、及びＡｒとＮ２と
の混合ガスに変えてマーキングを行なっても、得られた
マークは黒色で素地に対してコントラストの十分なもの
であった。

更に、Ｎ２ガスのセラミックスへの吹付けをノズル７の
先端部分での圧力を１．００ｋｇ／ｃｍ２にし、ＹＡＧ
レーザ発生装置２の出力を徐々に低下させ、前半はセラ
ミックスの被マーキング面にＮ２ガスを吹付け、後半は
Ｎ２ガスの吹付は停止にしてＱスイッチモードでレーザ
光を複数個のセラミックスに照射した。なおこの時、レ
ーザの周波数は８ＫＨｚでレーザ光照射点の移動の速さ
は２２　ｍｍ　／　ｓｅｃであった。ここで、ＹＡＧレ
ーザ発生装置２の出力を３Ｗに低下させても、連続した
黒色で素地に対して十分なコントラストを持つマークが
得られた。一方、全く同じ条件でＮ２ガスの吹付けを停
止した部分は、不連続でところどころが欠けた薄茶色の
マークが得られた。

ＹＡＧレーザ発生装置２の出力をＩＯＷに保ち、Ｎ２ガ
スのセラミックスへの吹付は圧力を徐々に低下させなが
ら、複数のセラミックスにＱスイッチモードでレーザ光
を照射した。ここで、Ｎ２ガスのセラミックスへの吹付
けについて、ノズル７の先端部分での圧力が約０．４０
ｋｇ／Ｃｍ’であっても、所定通りの形状で黒色で素地
に対して十分なコントラストのある理想的なマークが得
られることがわかった。

なお、この実施例で得られたマークにカーボンアーク燈
を用いた耐光試験（１０年間相当分）を行なったが何ら
変化が生じず、マークはそのまま保たれた。

（実施例２） 第２図に、この実施例で用いるマーキング装置１ａの構
成を示す。密封チェンバｌｌａには、ガスの供給口１２
ａと排出口１３ａが設けられている。上面には、透光性
のガラス窓１４ａが備えられである。

以下において、マーキング装置１ａを用いたセラミック
ス５ａのマーキング方法を説明する。密封チェンバｌｌ
ａ内に、実施例１で用いたと同じ種類のセラミックス（
ＺｒＯ２Ｙ２Ｏり５ａを置き、供給口１２ａからＮ２ガ
スを流した。この状態で、操作部１０ａでＹＡＧレーザ
発生装置・２ａの出力を５Ｗで周波数を８ＫＨｚに、且
つミラー３ａ、４ａによるレーザ光照射点の移動の速さ
を２２　ｍｍ／　ｓｅｃにそれぞれセットした。ここで
ＹＡＧレーザ発生装置２ａをＱスイッチモードにして出
力させて、セラミックス５ａの面６ａにレーザ光を照射
した。密封チェンバｌｌａ内からセラミックス５ａを取
出したところ、面６ａには黒色で素地に対して十分なコ
ントラストを持った所定のマークが認められた。

（実施例３） 第３図に、この実施例で用いる減圧装置１５ｂの構成を
示す。広口ビン１６ｂは、内側直径が５０ｍｍで肉厚が
５ｍｍのほぼ円筒形の胴部を持ち、透光性ガラスからつ
くられている。

以下において、セラミックス（Ｚ　ｒ　０２　　Ｙ２Ｏ
３）５ｂ、５ｃのマーキング方法を説明する。まず、広
口ビン１６ｂ内で載置台１７ｂを組立てた後にセラミッ
クス５ｂを載置台１７ｂに載置した。セラミックス５ｃ
は、そのまま広口ビン１６ｂ内の底部に位置させた。こ
の時、セラミックス５ｂのマークを施すべき面６ｂは広
口ビン１６ｂの内側面上部からほぼ６ｍｍに、セラミッ
クス５ｃのマークを施すべき面６Ｃは広口ビン１６ａの
内側面上部からほぼ３８ｍｍの位置にあった。　広口ビ
ン１６ｂの口部（図示省略）を、減圧のためのバイブ１
８ｂの通ったゴム栓１９ｂで閉じた。次に、減圧ポンプ
２０ｂを作動させバルブ２１ｂを操作して広口ビン１６
ｂ内の圧力を２０ｃｍＨｇに減圧した。ここで、ＹＡＧ
レーザ発生装置（図示省略）の出力を１２．５Ｗで周波
数８ＫＨｚとしレーザ光照射点の移動の速さを２０　ｍ
ｍ　／　ｓｅｅにセットして、Ｑスイッチモードにして
広口ビン１６ｂのほぼ真上からセラミックス５ｃの面６
ｃにレーザ光を照射した。

更にＹＡＧレーザ発生装置の出力を６Ｗにしてから、広
口ビン１６ｂのほぼ真上からセラミックス５ｂの面６ｂ
にレーザ光を照射した。この後、バルブ２１ｂを操作し
て広口ビン１６ｂ内の気圧を７６ｃｍＨｇにもどして、
他の条件を全て同じにしてセラミックス５ｂの面６ｂに
レーザ光を照射した。

広口ビン１６ｂ内からセラミックス５ｂ、５ｃを取出し
てみたところ、セラミックス５Ｃの面６Ｃには、一部は
欠けているが黒色で素地に対ｊ７てコントラストの十分
なマークが認められた。

一方、セラミックス５ｂの面６ｂでは、２０ｃｍＨｇの
減圧状態でレーザ光を照射した部分には、ごく一部が欠
けた黒色で素地に対してコントラストの十分なマークが
認められた。又、７６ｃｍＨｇの気圧状態でレーザ光を
照射した部分には、薄茶色で素地に対してコントラスト
の不十分なマークが認められた。

減圧下でレーザ光照射されてできたマークの欠けた部分
を観察すると、広口ビン１６ｂのレーザ光が透過してく
る部分に近く位置しているセラミックス５ｂの方が遠く
位置しているセラミックス５ｃよりマークの欠けた部分
が少なく、しかもそれぞれのマークの欠けている部分は
筋状もしくは島状となっていた。このことより、マーク
に欠けた部分が生じたのは、広口ビン１６ｂの肉厚が不
均一であること及びレーザ光が透過する広口ビン１、６
　ｂの胴部の曲面形状が不均一であること等によって、
セラミックス５ｂ、５ｃのそれぞれの面６ｂ、６ｃに所
定通りにレーザ光が到達しなかったためと考えられる。

又、セラミックス５Ｃの方がセラミックス５ｂよりマー
クの欠けた部分が多いのは、広口ビン１６ｂのレーザ光
が透過して来る部分から、セラミックス５Ｃがより遠い
位置にあるためにレーザ光の所定方向への進み方や集光
性がより大きくズしたためと考えられる。

従って、レーザ光の透過するガラス部分が例えば肉厚が
均一で極めてフラットなものであれば、−ヒ述した条件
でのレーザ光照射によって欠けた部分のない所定のマー
クが得られると考えられる。

この後、レーザ光の照射条件を出力が６Ｗで周波数が８
ＫＨｚでレーザ光照射点の移動の速さが２０　ｍｍ　／
　ｓｅｃにして広口ビン１６ｂ内の減圧の程度を変えて
セラミックスに照射したところ、５〜４６ｃｍＨｇの気
圧下においてもところどころ欠けた部分はあるが黒色で
素地に対して十分コントラストのあるマークを得ること
ができた。

なお、予めセラミックスを入れた広口ビン１６ｂ内を１
５ｃｍＨｇに減圧し、その後Ｎ２ガスを供給して広口ビ
ン１６ｂ内を４０ｃｍＨｇにしてから、上記セラミック
スに出力が１２．５Ｗで周波数が８　Ｋ　Ｈｚでレーザ
光照射点の移動の速さが２０　ｍｍ／　ｓｅｅのレーザ
光をＱスイッチモードで照射した。そのセラミックスを
広口ビン１６ｂから取出してみたところ、セラミックス
５ｃの面６ｃに施されたマークと同様の黒色で素地に対
してコントラストのよい・マークが認められた。

（実施例４） 実施例１で用いたマーキング装置１を用いて、安定化剤
として３ｍｏ１％の酸化マグネシウムＭｇ０を含むジル
コニア（酸化ジルコニウム、ＺｒＯ２Ｍｇ０）にレーザ
光を照射してマーキングすることを試みた。具体的には
、送り手段９に被加工物（被マーキング物）であるＺｒ
Ｏ□−Ｍｇ００片を載置し、ＹＡＧレーザ発生装置２の
出力を６Ｗで周波数を８ＫＨｚに、ミラー３，４による
レーザ光照射点の移動の速さを２２　ｍｍ　／　ｓｅｃ
にそれぞれセットした。又、ノズル７をＺｒＯ□−Ｍｇ
Ｏのマークを施すべき面（被加工面）に対して約４５度
で位置させ、且つノズル７の先端部分と被加工面との距
離を３ｃｍだけ隔てた状態にして、ノズル７の先端部分
での圧力が約０．５０ｋｇ／Ｃｍ２のＮ２ガスを被加工
面に吹付けた。この状態で、ＹＡＧレーザ発生装置２を
Ｑモードスイッチにして出力させて、ＺｒＯ２ＭｇＯに
レーザ光を照射し、途中からＮ２ガスの吹付けを停止し
た。

Ｚ　ｒ　Ｏ２Ｍ　ｇ　Ｏをみたところ、被加工面に、Ｎ
２ガスを吹付けなからレーザ光を照射した部分には黒色
で素地の濃黄色に対してコントラストの大きいマークが
認められ、Ｎ２ガスを吹付けずにレーザ光を照射した部
分には素地と同色のごくわずかに凹状筋のマークが認め
られた。

次に、Ｎ２ガスの吹付けのない状態でＹＡＧレーザ発生
装置２の出力を増加させることだけで、簡単で十分に認
められるマークのできる条件を求めたところ、ＹＡＧレ
ーザ発生装置２の出力が２３Ｗの時であった。しかし、
ここでえられたマークは、幾分滲んだものであり、上記
のＮ２ガスの吹付けで得られたマークに比べて鮮明さは
劣っていた。

更に、Ｎ２ガスを吹付けながらでのマーキングでは、Ｙ
ＡＧレーザ発生装置２の出力が５Ｗであっても鮮明なマ
ークが得られた。

（実施例５） 実施例１で用いたマーキング装置１を用いて、ＴＰＳＳ
　（Ｓ　ｉＣ＋Ｓ　ｉ）にレーザ光を照射してマーキン
グすることを試みた。

ＹＡＧレーザ発生装置２の出力を１７．５Ｗで、周波数
を８ＫＨｚで、レーザ光照射点の移動の速さを１０　ｍ
ｍ／ｓｅｃにそれぞれセットし、ノズル７の先端部分で
の圧力が約０　、　５０　Ｋｇ／ｃｍ”であるＮ２ガス
を４５度の角度で約３ｃｍ隔てているＴＰＳＳに吹付け
ながら、Ｑスイッチモードで出力させてＴＰＳＳにレー
ザ光を照射した。ＴＰＳＳのレーザ光照射面を見たとこ
ろ、濃灰色の素地に対しても十分にコントラストがあっ
て、マークとして認められる黒色のマークが得られた。

Ｎ２ガスを吹付けずに、他の条件を全く同じにしてＴＰ
ＳＳにレーザ光を照射したところ、不明瞭な筋状のマー
クが得られた。Ｎ２ガスの吹付けなしで、ＹＡＧレーザ
発生装置２の出力を３２．５Ｗまで上げて他の条件を同
一にしてＱスイッチモードでＴＰＳＳにレーザ光照射を
試みたが不明瞭な筋状のマークが得られただけで、−見
して簡単にマークとして認められるものは得られなかっ
た。

（実施例６） 実施例１で用いたマーキング装置１を用いて、ニオブ酸
リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）にレーザ光を照射してマーキ
ングすることを試みた。

ＹＡＧレーザ発生装置２の出力を３．５Ｗで、周波数を
８ＫＨｚでレーザ光照射点の移動の速さを１０　ｍｍ／
ｓｅｃにそれぞれセットし、ノズル７の先端部分での圧
力が約０　、　５０　Ｋｇ／ｃｍ２であるＮ２ガスを４
５度の角度で約３ｃｍ隔てているニオブ酸リチウムに吹
付けなからＱスイッチモードで出力させてレーザ光を照
射した。次に、Ｎ２ガスの吹付けを停止し、他の条件を
全て同じにしてレーザ光を照射した。ニオブ酸リチウム
の被加工面（被マーキング面）でＮ２ガスの吹付は状態
でレーザ光を照射した部分には、黒色で素地のスリガラ
ス色に対して十分なコントラストのあるマークが認めら
れた。しかし、Ｎ２ガスの吹付けなしでレーザ光を照射
した部分には、灰色でところどころが途切れて不明瞭な
マークが認められた。

なお、実施例２〜６において本発明によって得られたマ
ークは全て、カーボンアーク燈を用いた射光試験（１０
年間相当分）で何の変化もなく、そのままの状態が保た
れていた。

以上のようにこの発明によって得られるマークはレーザ
光の照射によるものであってインクや塗料を用いるもの
ではないから、剥離したり光（熱線を含む）から影響を
受けることもなく、マークの分だけマークを施したもの
の肉厚が増すということはない。

同様に、この発明のマーキングはレーザ光を照射して行
なうものであるから、被マーキング物のセラミックスに
大きな応圧力や摩擦力が働くことがなく破損が生じると
いうことはない。

又、この発明は、焼成されたセラミックスに適応できる
ものであるから、所望時に適宜マークを付すことができ
、加えて未焼成セラミックスの形状に条件を加えるもの
でないから歩留りがよくコストダウンが確保できる。

加えて、マーク部分にコントラストを得るため、墨入れ
をする必要がないことより、作業は簡便である。

この発明は、セラミックスのマークを施すべき部分を不
活性ガスの雰囲気内に保つ、もしくは減圧された状態に
保って、レーザ光を照射することによって、単に大気圧
下でレーザ光をセラミックスに照射しただけでは、マー
クが得られなかったこと、或いはマークが得られても、
そのマークが素地に対して不十分なコントラストであっ
たり不完全であったことに対し、明瞭な色を持ち、途切
れた部分がなく、素地に対して十分なコントラストを有
するマークが得られ、しかもレーザ発生装置の出力が小
さくて済むことにより、発光ランプの寿命が確保できて
コストが安価で済むセラミックスのマーキング方法であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にかかるセラミックスのマ
ーキング方法によれば、セラミックスのマークを施すべ
き部位を不活性ガスの雰囲気下、或いは減圧下に保ち、
マークを施す部位にレーザ光を照射することとしたので
、レーザ光照射の出力を大きくすることなく、セラミッ
クス表面に明確なコントラストのマーキングを行なうこ
とができる。

また、減圧の程度を５〜４６ｃｍＨｇとすることにより
実用上十分なコントラストを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に用いるマーキング装置
にセラミックスをセットしたことを示す構成説明図、第
２図は、この発明の実施例２の第１図相当図、第３図は
、この発明の実施例３で用いる減圧装置にセラミックス
をセットしたことを示す構成説明図である。 １・・・マーキング装置、 ２・・・ＹＡＧレーザ発生装置、 ５・・・セラミックス、　　　６・・・被マーキング面
、７・・・ノズル、　　　　　１１ａ・・・密封チェン
バ、１２ａ・・・ガスの供給口、１３ａ・・・ガスの排
出口、１４ａ・・・ガラス窓、 １５ｂ・・・減圧装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミックスのマークを施すべき部位を不活性ガス
   雰囲気内に置く状態に保ち、前記マークを施すべき部位
   にレーザ光を照射することを特徴とするセラミックスの
   マーキング方法。 ２、セラミックスのマークを施すべき部位を減圧の状態
   に保ち、前記マークを施すべき部位にレーザ光を照射す
   ることを特徴とするセラミックスのマーキング方法。 ３、減圧の状態の度合いが５〜４６ｃｍＨｇであること
   を特徴とする請求項２に記載のセラミックスのマーキン
   グ方法。