RU2536031C2 - Способ лазерной маркировки и система лазерной маркировки - Google Patents
Способ лазерной маркировки и система лазерной маркировки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536031C2 RU2536031C2 RU2012116077/12A RU2012116077A RU2536031C2 RU 2536031 C2 RU2536031 C2 RU 2536031C2 RU 2012116077/12 A RU2012116077/12 A RU 2012116077/12A RU 2012116077 A RU2012116077 A RU 2012116077A RU 2536031 C2 RU2536031 C2 RU 2536031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- radiation
- sensitive
- activating element
- energy
- Prior art date
Links
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 75
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000006100 radiation absorber Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/475—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/475—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves
- B41J2/4753—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves using thermosensitive substrates, e.g. paper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
- B41M5/28—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using thermochromic compounds or layers containing liquid crystals, microcapsules, bleachable dyes or heat- decomposable compounds, e.g. gas- liberating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
- B41M5/30—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using chemical colour formers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу лазерной маркировки подложки, имеющей участок, чувствительный к лазерному излучению, испускаемому лазером. Указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, выполнен с возможностью активации на пороговом уровне энергии. Способ содержит этапы: активации указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, с помощью активирующего элемента, облучающего весь участок, чувствительный к лазерному излучению, и облучения части указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, с помощью указанного лазера, в котором активирующий элемент сконфигурирован таким образом, что испускаемое излучение сконцентрировано на определенной длине волны, и в котором совокупное облучение приводит к прохождению энергией указанного порогового уровня. При этом участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное облучение. Изобретение относится также к системе лазерной маркировки для выполнения этого способа. Предложенное изобретение обеспечивает создание маркировки с высокой скоростью и высоким разрешением. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу лазерной маркировки и системе лазерной маркировки.
Уровень техники
Существуют разные способы маркировки подложек, таких как, например, упаковочный материал, с алфавитно-цифровыми номерами или кодами, двумерными кодами, символами, текстом, изображениями и т.п. Одним из способов является использование лазерной технологии, то есть использование лазера и чувствительных к лазерному излучению чернил, покрытий или красителей. В дальнейшем такая технология называется «лазерная маркировка».
Опубликованный документ SE 0800601 описывает лазерную маркировку упаковочного материала с внутренним слоем из бумаги или картона.
Чернила или покрытие, чувствительные к лазерному излучению и далее называемые «чернила», представляют собой сочетание поглотителей лазерного излучения и цветообразующих компонентов. При воздействии лазерного излучения поглотители излучения в чернилах поглощают фотонную энергию и создают тепло, которое разогревает цветообразующие компоненты, изменяя их цвет.
Подложка, такая как упаковочный материал, может иметь участок, чувствительный к лазерному излучению, то есть участок с нанесенными чувствительными к лазерному излучению чернилами, покрытием или красителем (пигментом), и маркировочное устройство в виде лазера может выполнять печать или маркировку, уникальную для каждого участка упаковочного материала, и/или печать, которую можно немедленно изменить.
Предпочтительно, чтобы маркировщик или маркировочное устройство должны быть способны выполнять печать с очень большой скоростью и высоким разрешением. В настоящее время имеются упаковочные машины, которые пропускают полотно упаковочного материала со скоростью 1,2 метра в секунду.
На рынке имеются разные системы лазерной маркировки. Однако эти системы имеют слишком медленную скорость или слишком низкое разрешение. По-видимому, лазер с диодной матрицей является лучшим вариантом для высокоскоростной маркировки с высоким разрешением. Однако имеющиеся в настоящее время на рынке лазеры с диодной матрицей представляют собой низкоэнергетические лазеры с эффективностью порядка или ниже 0,5 ватт. Они оказались неудовлетворительными. Было установлено, что мощности было недостаточно для выполнения маркировки со скоростью выше 1 метра в секунду.
Кроме того, лазерам, за исключением лазера с диодной матрицей, необходимо оборудование, основанное на методе отраженных волн, такое как сканнер с гальванометром. Такое оборудование тоже ограничивает скорость и разрешение маркировки. В настоящее время система, включающая сканер с гальванометром, неприменима для маркировки с такой высокой скоростью, как 1,2 метра в секунду.
Сейчас на рынке нет высокоэнергетических лазеров с диодной матрицей (лазеров с эффективностью выше 0,5 ватт). Лазер с диодной матрицей может быть преобразован в высокоэнергетический лазер, но он обеспечит всего лишь низкое разрешение, так как диоды не могут быть установлены достаточно близко друг к другу на монолитной матрице. Другую проблему представляет система охлаждения такого лазера.
Сущность изобретения
Целью изобретения является создание способа лазерной маркировки подложки, имеющей участок, чувствительный к лазерному излучению, указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, адаптирован активироваться при пороговом уровне энергии с помощью низкоэнергетического лазера. Этот способ обеспечивает возможность выполнять маркировку с высокой скоростью и высоким разрешением. Способ включает стадию активирования указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, с помощью активирующего элемента, подвергающего действию облучения весь участок, чувствительный к лазерному излучению, и стадию облучения части указанного участка, чувствительного к облучению, указанным лазером, в котором активирующий элемент адаптирован для испускания излучения, сконцентрированного на определенной длине волны, и в котором совокупное результирующее облучение вызывает энергию, проходящую указанный ее пороговый уровень, при этом участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, которая подвержена совокупному облучению.
Способ изобретения в дальнейшем определяется зависимыми пунктами 2-8 формулы.
Изобретение относится также к системам лазерной маркировки.
Система лазерной маркировки в дальнейшем определяется зависимыми пунктами 10-16 формулы.
Краткое описание чертежей
Пример осуществления изобретения описывается более детально в дальнейшем с помощью прилагаемых чертежей, на которых
фиг.1 показывает схематическое изображение уровней энергии согласно изобретению,
фиг.2 показывает схематическое изображение настоящего предпочтительного варианта осуществления.
Описание варианта осуществления
Как было упомянуто вначале, чувствительные к лазерному излучению чернила или покрытие, в дальнейшем именуемые «чернила», в основном представляют собой сочетание поглотителей лазерного излучения и цветообразующих компонентов. При воздействии лазерного излучения поглотители излучения в чернилах поглощают фотонную энергию и создают тепло, которое разогревает или активирует цветообразующие компоненты, изменяя их цвет.
Одни чувствительные к лазерному излучению чернила являются термочувствительными и активируются с помощью тепла, а другие являются чувствительными к длине волны излучения и активируются, будучи подвержены действию определенной длины волны. В данном описании будет использоваться термин «облучение», и подразумевается, что этот термин включает в себя как облучение в виде теплового излучения, так и облучение в виде излучения определенной длины волны в зависимости от источника облучения.
Определенное количество энергии необходимо для активации чернил, то есть заставить чернила изменить цвет. Фиг.1, иллюстрирующая основной принцип, показывает энергию, направляемую участку подложки, чувствительному к лазерному излучению. Предпочтительно, чтобы подложка включала также участок, не чувствительный к лазерному излучению, для того чтобы лазерная маркировка могла наноситься на определенный и заранее заданный участок подложки. Изменение цвета начнется на пороговом уровне, обозначенном Т. Например, установлено, что в высокоскоростной упаковочной машине, работающей со скоростью прохождения полотна упаковочного материала примерно 1,2 метра в секунду, трудно обеспечить необходимую энергию, используя современные низкоэнергетические лазеры.
В настоящем способе изобретения эта проблема решается с помощью стадии активирования участка, чувствительного к лазерному излучению, путем облучения активирующим элементом и стадии облучения лазером указанного участка, чувствительного к лазерному излучению. Совокупное облучение вызывает энергию, которая проходит свой пороговый уровень Т, при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное облучение.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1, участок, чувствительный к лазерному излучению, предварительно активируется до уровня энергии ниже ее порогового уровня Т. Это означает, что чернила, чувствительные к лазерному излучению, «предварительно заряжается» большей частью необходимой энергии. Однако при этом будет активирован весь чувствительный участок, не только места для маркировки, поэтому предпочтительно не доводить энергию полностью до порогового уровня Т, а оставлять запас до этого уровня.
После этапа предварительной активации участок, чувствительный к лазерному излучению, может быть подвергнут облучению лазером для выполнения фактической маркировки. Таким образом, лазер обеспечит дополнительную энергию, необходимую, по крайней мере, для прохождения ее порогового уровня Т, то есть для активации участка, чувствительного к лазерному излучению. Это количество энергии представлено на фиг.1 в виде L. Эта энергия будет воздействовать только на те места участка, чувствительного к лазерному излучению, где требуется изменение цвета, то есть, где должна быть сделана маркировка. Лазер обеспечивает достаточно энергии для прохождения ее порогового уровня Т, предпочтительно достаточно для прохождения уровня со значительным запасом, чтобы убедиться в том, что изменение цвета будет иметь место и что достигнут требуемый контраст между маркировкой и основным фоном.
Энергия, поглощаемая на участке подложки, чувствительном к лазерному излучению, на этапе предварительной активации не остается в ее материале, а быстро исчезает. Поэтому предпочтительно, чтобы предварительная активация была выполнена непосредственно перед тем, как подложка будет подвергнута лазерному облучению.
Использование данного способа изобретения позволяет применять разные типы лазеров для создания высокой скорости и высокого разрешения маркировки. Одним из типов лазеров, который может быть использован, является лазер ближнего инфракрасного диапазона, например лазер с диодной решеткой, лазер с волоконно-диодной решеткой или волоконный лазер. Лазер с диодной решеткой, выполненной из нескольких диодов, расположенных близко друг к другу, может работать в диапазоне длины волн 650-5500 нм. Кроме того, могут использоваться СО2-лазер и Nd:VAG лазер.
Согласно данному способу этап активации выполняется с помощью активирующего элемента. Активация может выполняться любым из следующих способов: например, источником инфракрасного излучения или лазером. Возможны также другие источники активации, такие, например, как горячий воздух или горячий флюид. Одним условием при выборе активирующего элемента является то, что энергия должна предпочтительно распространяться равномерно по участку, чувствительному к лазерному излучению. Другим условием является возможность контролировать количество энергии, поступающей от активирующего элемента, с тем, чтобы пороговый уровень энергии Т случайно не был превышен. В общем, активирующий элемент необходимо выбирать с учетом состава чернил, чувствительных к лазерному излучению, и структуры и чувствительности подложки, подлежащих активации. Если используются чернила, чувствительные к длине волны, то источником активации предпочтительно должен быть лазер с широким лучом или источник инфракрасного излучения.
В одном предпочтительном варианте осуществления в качестве активирующего элемента может быть использован источник инфракрасного излучения. Такой источник инфракрасного излучения может обеспечить электромагнитное излучение в узком частотном диапазоне, в котором основная часть излучаемой энергии концентрируется на пиковой длине волны. Например, серийно выпускаемый инфракрасный светодиод имеет пиковую длину волны 2,6 микрон, и энергия распределяется согласно гауссову контуру между 1,9 и 3,3 микрон. В данной области техники известны и другие источники инфракрасного излучения, которые имеют разные пиковые длины волн и разную полную ширину на половине максимума.
Инфракрасный нагрев представляет собой перенос тепловой энергии в виде электромагнитных волн. Горячий источник, например кварцевая лампа, кварцевая труба или металлический стержень, генерирует электромагнитное излучение благодаря вибрации и вращению молекул. Источник испускает излучение на пиковой длине волны в сторону объекта. Объект может поглощать излучение на определенной длине волны и отражать или повторно испускать излучение на других длинах волн. Именно поглощенное излучение создает тепло внутри объекта. Эффективность этого типа нагревателей может превышать 80%. Инфракрасный нагрев различается по эффективности, длине волны и отражающей способности. Эти характеристики отличают их и делают их более эффективными для определенных случаев применения по сравнению с другими. Эффективный диапазон длины волн для случаев инфракрасного нагрева находится в диапазоне 0,7-10 микрометров (мкм) электромагнитного спектра и делится на три группы: коротковолновой (0,72-1,5 мкм), средневолновой (1,5-5,6 мкм) и длинноволновой (5,6-10 мкм). Было установлено, что коротковолновый и средневолновый источник инфракрасного излучения может быть надлежащим образом объединен с лазером с диодной решеткой и лазером с волоконно-диодной решеткой, последний испускает излучение на длине волны в диапазоне 0,65-5,6 мкм.
Чернила, чувствительные к лазерному излучению, уже были описаны. Однако следует отметить, что лазерная чувствительность, сообщаемая участкам, чувствительным к лазерному излучению, не обязательно должна достигаться путем нанесения чернил или покрытия. Участки, чувствительные к лазерному излучению, могут достигаться путем нанесения красителей, чувствительных к лазерному излучению, на подложку. В случае упаковочного слоистого материала, имеющего сердцевину в виде бумаги или картона и наружные слои из полимера, чернила или покрытие, чувствительные к лазерному излучению, могут быть нанесены таким образом, чтобы они были защищены наружным полимерным слоем. В случае красителей они могут быть помещены, наоборот, в защитный полимерный слой упаковочного слоистого материала. Таким образом, в обоих случаях участок, чувствительный к лазерному излучению, будет защищен полимерным слоем. Такие варианты осуществления имеют дополнительные преимущества в том, что можно выбрать такой активирующий элемент, при котором пиковая излучаемая длина волны инфракрасного излучателя будет проходить через полимерный слой без поглощения в нем. Тем самым не будет вовсе или будет незначительное рассеяние тепла в полимерном слое, и основная часть испускаемой энергии будет поглощаться активным компонентом участка, чувствительного к лазерному излучению. Следовательно, может быть предпочтительным совместить пиковую длину волны активирующего элемента с длиной волны, требуемой для активации или возбуждения активного компонента чернил, чувствительных к лазерному излучению, а также для спектра пропускания защитного полимерного слоя. Этот конкретный вариант осуществления способствует общему снижению энергии, используемой для маркировки подложки.
Например, если защитный полимерный слой сделан из полиэтилена низкой плотности, такой слой имеет повышенную абсорбцию приблизительно в 3-3,5 микрон. Поэтому необходимо избегать таких длин волн при выборе необходимого оборудования, включая чернила, чувствительные к лазерному излучению. Это справедливо и в случае, если защитный слой сделан из полипропилена.
Согласно конкретному варианту осуществления предлагается способ лазерной маркировки подложки с использованием лазера 102. Подложка 103 имеет участок, чувствительный к лазерному излучению и защищенный полимерным слоем, имеющим значительный коэффициент поглощения, по крайней мере, на одной длине волны, и указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, рассчитан для активации на пороговом уровне энергии Т. Способ включает следующие стадии:
активация указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, с помощью активирующего элемента 101, осуществляющего облучение всего участка, чувствительного к лазерному излучению, и
облучение указанным лазером 102 части указанного участка, чувствительного к лазерному излучению,
в котором активирующий элемент выполнен таким образом, что испускаемое излучение сконцентрировано на определенной длине волны, указанная длина волны отличается от длины волны абсорбции защитного слоя, и в котором совокупное облучение вызывает энергию, проходящую указанный ее пороговый уровень Т, при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное облучение.
Заданная длина волны излучения активирующего элемента может быть близкой или равной длине волны излучения лазера. Термин «близкая» должен толковаться в этом контексте как испускаемое излучение активирующего элемента, которое должно до некоторой степени перекрывать длину волны излучения лазера. Изобретение включает также систему лазерной маркировки для нанесения лазерной маркировки на подложку, имеющую участок, чувствительный к лазерному излучению. Эта система схематически показана на фиг.2. Система предназначена для реализации ранее описанного способа и не будет описываться детально. Обратимся к описанию способа.
Вариант осуществления системы схематически включает активирующий элемент 101 для предварительной активации участка, чувствительного к лазерному излучению, до уровня энергии ниже порогового уровня энергии Т. Кроме того, система включает лазер 102, способный обеспечить дополнительное количество энергии, необходимой, по меньшей мере, для прохождения порогового уровня энергии Т для того, чтобы активировать участок, чувствительный к лазерному излучению.
Активирующий элемент 101 и лазер 102 расположены по отношению друг к другу таким образом, что подложка 103, например полотно упаковочного материала, проходит активирующий элемент 101 непосредственно перед прохождением лазера 102. Направление движения полотна обозначено стрелкой Х.
В дальнейшем будут описаны два разных эксперимента в качестве примеров способа лазерной маркировки согласно некоторым вариантам осуществления. В обоих устройствах была использована галогенная лампа инфракрасного излучения, имеющая максимальную длину волны излучения 1000 нм в качестве активирующего элемента, и лазер, работающий на длине волны 1070 нм в системе маркировки. Были использованы два разных вида чернил, чувствительных к лазерному излучению, и оба были активированы абсорбирующим излучением 1070 нм. Активация определяется изменением цвета от прозрачного к черному. Оба эксперимента выполнялись относительно исходного измерения, при котором оптическая плотность измерялась без использования галогенной лампы инфракрасного излучения.
Пример 1
Участок размером 8 мм×7 мм подложки был покрыт чернилами А. Плотность лазерной энергии была установлена 1,4 и 2,0 Дж/см2 соответственно, а плотность энергии галогенной лампы инфракрасного излучения была установлена 0,79 Вт/см2. Затем была измерена оптическая плотность в зависимости от времени инфракрасного излучения для разных плотностей лазерной энергии. Результаты испытаний показали, что при использовании плотности лазерной энергии 1,4 Дж/см2 вместе с активирующим элементом инфракрасного излучения была получена оптическая плотность 0,6. Это соответствует использованию плотности фона лазерной энергии 2,6 Дж/см2, то есть снижению лазерной энергии, необходимой для маркировки, на 46%.
Кроме того, результаты испытаний показали, что при использовании плотности лазерной энергии 2,0 Дж/см2 вместе с активирующим элементом инфракрасного излучения была получена оптическая плотность 0,75. Это соответствует использованию плотности фона лазерной энергии 2,8 Дж/см2, то есть снижению лазерной энергии, необходимой для маркировки, на 29%.
Пример 2
Участок размером 8 мм×7 мм подложки был покрыт чернилами В. Плотность лазерной энергии была установлена 0,38 и 0,6 Дж/см2 соответственно, а плотность энергии галогенной лампы инфракрасного излучения была установлена 0,79 Вт/см2. Затем была измерена оптическая плотность в зависимости от времени инфракрасного излучения для разных плотностей лазерной энергии. Результаты испытаний показали, что при использовании плотности лазерной энергии 0,38 Дж/см2 вместе с активирующим элементом инфракрасного излучения была получена оптическая плотность 1,0. Это соответствует использованию плотности фона лазерной энергии 0,6 Дж/см2, то есть снижению лазерной энергии, необходимой для маркировки, на 36%.
Кроме того, результаты испытаний показали, что при использовании плотности лазерной энергии 0,6 Дж/см2 вместе с активирующим элементом инфракрасного излучения была получена оптическая плотность 2,2. Это соответствует использованию плотности фона лазерной энергии 1,4 Дж/см2, то есть снижению лазерной энергии, необходимой для маркировки, на 57%.
Несмотря на то что настоящее изобретение описано по отношению к имеющемуся предпочтительному варианту осуществления, следует понимать, что могут быть сделаны разные модификации и изменения, не выходя за пределы цели и объема изобретения, как обозначено в прилагаемой формуле изобретения.
Было описано, что стадия активации активирующим элементом 101 выполняется до того, как подложка 103 будет подвержена воздействию лазера 102. Однако необходимо понимать, что стадия активации активирующим элементом 101 может быть выполнена также и после того, как подложка 103 будет подвержена воздействию лазера 102. Это может быть проиллюстрировано изменением направления стрелки Х на фиг.2 на обратное, при этом подложка 103 будет перемещаться в противоположном направлении. Другим вариантом является одновременное облучение участка, чувствительного к лазерному излучению, совместно активирующим элементом 101 и лазером 102 или когда облучение каждым соответствующим источником излучения, по меньшей мере, частично перекрывает друг друга во времени. Разумеется, что система лазерной маркировки может соответствующим образом изменяться.
В варианте осуществления было описано, что подложка представляет собой полотно упаковочного материала. Конечно, она может быть любого иного вида, например в виде пакета, палеты, внешнего пакета, экономичной упаковки (включающей несколько пакетов) или иного другого вида такой продукции. В перспективе участок, чувствительный к лазерному излучению, может иметь вид наклейки или иного приемлемого вида.
Кроме того, было описано, что подложка перемещается и что маркировка выполняется в движении. Конечно, подложка может также быть неподвижной, перемещаться с медленной скоростью или продвигаться пошаговым перемещением за один раз.
Claims (14)
1. Способ лазерной маркировки подложки (103) обеспеченной участком (102), чувствительным к лазерному излучению с использованием лазера, указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, содержит чувствительные к лазерному излучению чернила, или покрытие, или красители и выполнен с возможностью активации на пороговом уровне (Т) энергии, при этом способ содержит этапы, при которых:
активируют указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, посредством активирующего элемента (101), подвергающего облучению весь участок, чувствительный к лазерному излучению, и подвергают
облучению часть указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, посредством лазера (102),
в котором активирующий элемент сконфигурирован таким образом, что испускаемое излучение является сконцентрированным на определенной длине волны, и в котором совокупное облучение приводит к прохождению энергией указанного порогового уровня (Т), при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное облучение.
активируют указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, посредством активирующего элемента (101), подвергающего облучению весь участок, чувствительный к лазерному излучению, и подвергают
облучению часть указанного участка, чувствительного к лазерному излучению, посредством лазера (102),
в котором активирующий элемент сконфигурирован таким образом, что испускаемое излучение является сконцентрированным на определенной длине волны, и в котором совокупное облучение приводит к прохождению энергией указанного порогового уровня (Т), при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное облучение.
2. Способ по п.1, в котором этап активации посредством активирующего элемента (101) выполняется до того, как подложка (103) подвергается воздействию лазера (102).
3. Способ по п.1, в котором лазер (102) является лазером ближнего инфракрасного диапазона.
4. Способ по п.3, в котором лазер (102) является лазером с диодной решеткой.
5. Способ по п.3, в котором лазер (102) является волоконным лазером.
6. Способ по п.1, в котором активирующий элемент (101) является источником инфракрасного излучения или лазерным лучом.
7. Способ по п.6, в котором этап активации выполняется с помощью источника инфракрасного излучения, указанный источник инфракрасного излучения выполнен с возможностью испускания излучения на длине волны в диапазоне 0,65-5,6 микрометров (мкм), и в котором лазер (102) испускает излучение на длине волны в диапазоне 0,65-5,6 микрометров (мкм).
8. Система лазерной маркировки для лазерной маркировки подложки (103), обеспеченной участком, чувствительным к лазерному излучению, указанный участок, чувствительный к лазерному излучению, содержит чувствительные к лазерному излучению чернила, или покрытие, или красители и выполнен с возможностью активации на пороговом уровне (Т) энергии, система содержит
активирующий элемент (101), выполненный с возможностью облучения всего участка, чувствительного к лазерному излучению, и
лазер (102), выполненный с возможностью облучения части участка, чувствительного к лазерному излучению, в котором совокупное облучение приводит к прохождению энергией указанного порогового уровня (Т), при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное излучение.
активирующий элемент (101), выполненный с возможностью облучения всего участка, чувствительного к лазерному излучению, и
лазер (102), выполненный с возможностью облучения части участка, чувствительного к лазерному излучению, в котором совокупное облучение приводит к прохождению энергией указанного порогового уровня (Т), при котором участок, чувствительный к лазерному излучению, активируется в той части, где происходит совокупное излучение.
9. Система лазерной маркировки по п.8, в которой лазер (102) является лазером ближнего инфракрасного диапазона.
10. Система лазерной маркировки по п.8, в которой лазер (102) является лазером с диодной решеткой.
11. Система лазерной маркировки по п.8, в которой лазер (102) является волоконным лазером или лазером с волоконно-диодной решеткой.
12. Система лазерной маркировки по п.8, в которой активирующий элемент (101) является одним из следующих: источником инфракрасного излучения, лазерным лучом, импульсной лампой, горячим воздухом или горячей жидкостью.
13. Система лазерной маркировки по любому из пп.8-12, в которой подложка (103) в виде полотна упаковочного материала проходит через систему лазерной маркировки со скоростью 0,2-15 метров в секунду.
14. Система лазерной маркировки по любому из пп.8-12, в которой активирующий элемент (101) и лазер (102) расположены относительно друг друга таким образом, что подложка (103) проходит активирующий элемент (101) прежде, чем она пройдет лазер (102).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0901232-9 | 2009-09-23 | ||
| SE0901232 | 2009-09-23 | ||
| PCT/EP2010/005818 WO2011035909A1 (en) | 2009-09-23 | 2010-09-23 | Method for laser marking and laser marking system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012116077A RU2012116077A (ru) | 2013-10-27 |
| RU2536031C2 true RU2536031C2 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=43243159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116077/12A RU2536031C2 (ru) | 2009-09-23 | 2010-09-23 | Способ лазерной маркировки и система лазерной маркировки |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120182375A1 (ru) |
| EP (1) | EP2480414A1 (ru) |
| JP (1) | JP2013505154A (ru) |
| CN (1) | CN102497992B (ru) |
| BR (1) | BR112012006398A2 (ru) |
| MX (1) | MX2012003087A (ru) |
| RU (1) | RU2536031C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011035909A1 (ru) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201103178D0 (en) | 2011-02-24 | 2011-04-06 | Datalase Ltd | Reversibly activatable diacetylenes |
| ITMO20110225A1 (it) * | 2011-09-01 | 2013-03-02 | Swisslog Italia Spa | Materiale di confezionamento e confezione |
| ITMO20110224A1 (it) * | 2011-09-01 | 2013-03-02 | Swisslog Italia Spa | Metodo ed apparato per stampare su una confezione |
| EP3098016B1 (en) | 2015-05-26 | 2018-04-11 | Jeanología, S.L. | Method of and system for laser marking a substrate using synchronised laser beams |
| MX2019001777A (es) | 2016-08-19 | 2019-12-11 | Strauss Levi & Co | Acabado laser de prenda de vestir. |
| JP2018076080A (ja) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | 株式会社京都製作所 | 物品印刷装置 |
| US10712922B2 (en) | 2017-10-31 | 2020-07-14 | Levi Strauss & Co. | Laser finishing design tool with damage assets |
| US11250312B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-02-15 | Levi Strauss & Co. | Garments with finishing patterns created by laser and neural network |
| US10618133B1 (en) | 2018-02-27 | 2020-04-14 | Levis Strauss & Co. | Apparel design system with intelligent asset placement |
| WO2019168879A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-09-06 | Levi Strauss & Co. | On-demand manufacturing of laser-finished apparel |
| CN113165566B (zh) | 2018-08-07 | 2023-12-22 | 利惠商业有限公司 | 户外零售空间结构 |
| EP3887593A4 (en) | 2018-11-30 | 2022-10-05 | Levi Strauss & Co. | NEUTRAL THREE-DIMENSIONAL CLOTHING DARKENING RENDER |
| DE102019202435A1 (de) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zum lasermarkieren von kunststoffetiketten |
| US11668036B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-06-06 | Levi Strauss & Co. | Three-dimensional rendering preview of laser-finished garments |
| PL3771572T3 (pl) | 2019-08-02 | 2024-03-11 | Macsa Id, S.A. | Sposób i układ znakowania papieru, kartonu i/lub tkanin |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5193008A (en) * | 1990-11-07 | 1993-03-09 | Dp-Tek, Inc. | Interleaving vertical pixels in raster-based laser printers |
| WO1995013566A1 (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-18 | Xmr, Inc. | Method for back-side photo-induced ablation for making a color filter, or the like |
| EP0782933A1 (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-09 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Laser marking article and laser marking method |
| JP2002273939A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Ricoh Co Ltd | 露光装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8803560D0 (en) * | 1988-02-16 | 1988-03-16 | Wiggins Teape Group Ltd | Laser apparatus for repetitively marking moving sheet |
| EP0558078B1 (en) * | 1992-02-27 | 1997-01-15 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal recording system |
| JPH06246963A (ja) * | 1992-12-29 | 1994-09-06 | Sony Corp | プリンタヘツド装置 |
| CN1163199A (zh) * | 1996-01-08 | 1997-10-29 | 日本化药株式会社 | 激光打标的制品和激光打标方法 |
| US6075223A (en) * | 1997-09-08 | 2000-06-13 | Thermark, Llc | High contrast surface marking |
| GB0326597D0 (en) * | 2003-11-14 | 2003-12-17 | The Technology Partnership Plc | A system |
| JP2005186507A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 液体小袋用積層シート、それを用いた液体小袋、及び液体小袋包装体の製造方法 |
| US20070098900A1 (en) * | 2004-11-05 | 2007-05-03 | Fuji Hunt Photographic Chemicals, Inc. | Media providing non-contacting formation of high contrast marks and method of using same, composition for forming a laser-markable coating, a laser-markable material and process of forming a marking |
| JP4727414B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2011-07-20 | キユーピー株式会社 | 日付表示付き小袋包装体及びその小袋包装体の製造方法 |
| GB0611325D0 (en) * | 2006-06-08 | 2006-07-19 | Datalase Ltd | Laser marking |
| JP2009083185A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Dainippon Printing Co Ltd | レーザーマーキング用インキ及びレーザーマーキング方法 |
| JP5500831B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2014-05-21 | 富士フイルム株式会社 | レリーフ印刷版の作製方法及びレーザー彫刻用印刷版原版 |
-
2010
- 2010-09-23 JP JP2012530168A patent/JP2013505154A/ja active Pending
- 2010-09-23 MX MX2012003087A patent/MX2012003087A/es not_active Application Discontinuation
- 2010-09-23 RU RU2012116077/12A patent/RU2536031C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-09-23 BR BR112012006398A patent/BR112012006398A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2010-09-23 WO PCT/EP2010/005818 patent/WO2011035909A1/en active Application Filing
- 2010-09-23 CN CN201080041640.7A patent/CN102497992B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-09-23 EP EP10763122A patent/EP2480414A1/en not_active Withdrawn
- 2010-09-23 US US13/497,887 patent/US20120182375A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5193008A (en) * | 1990-11-07 | 1993-03-09 | Dp-Tek, Inc. | Interleaving vertical pixels in raster-based laser printers |
| WO1995013566A1 (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-18 | Xmr, Inc. | Method for back-side photo-induced ablation for making a color filter, or the like |
| EP0782933A1 (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-09 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Laser marking article and laser marking method |
| JP2002273939A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Ricoh Co Ltd | 露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120182375A1 (en) | 2012-07-19 |
| RU2012116077A (ru) | 2013-10-27 |
| BR112012006398A2 (pt) | 2016-04-12 |
| EP2480414A1 (en) | 2012-08-01 |
| CN102497992B (zh) | 2014-06-04 |
| MX2012003087A (es) | 2012-04-30 |
| CN102497992A (zh) | 2012-06-13 |
| JP2013505154A (ja) | 2013-02-14 |
| WO2011035909A1 (en) | 2011-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2536031C2 (ru) | Способ лазерной маркировки и система лазерной маркировки | |
| RU2555791C2 (ru) | Способ прикрепления этикеток к предметам | |
| DK2734378T3 (en) | Method for printing blækfri | |
| US20100012634A1 (en) | Method for cutting or perforating film | |
| JP5744194B2 (ja) | 表面の加飾方法 | |
| JP2013517947A (ja) | インクレス印刷装置 | |
| JP5471219B2 (ja) | 熱可逆記録媒体の画像消去方法 | |
| JP3090557B2 (ja) | 熱記録装置 | |
| JP2009083505A (ja) | 平板印刷機の被印刷体に放射エネルギーを供給する装置および方法 | |
| JPH0373814A (ja) | 光出力、主波長識別方法 | |
| JP2008012869A (ja) | レーザマーキング方法 | |
| JP2013095138A (ja) | 照射硬化性インクを用いた、エネルギー効率の良い梱包印刷のためのデジタル硬化の方法及びシステム | |
| US10836194B2 (en) | Method for curing of an ink or toner layer and printing system with curing unit | |
| RU2009127521A (ru) | Защитный элемент, содержащий элемент с переменными оптическими свойствами | |
| EP3098664B1 (en) | Image forming method | |
| US7270929B2 (en) | Media for laser imaging | |
| CN102582256A (zh) | 记录装置 | |
| JP2014065299A (ja) | レーザーによって艶出しをするシステムおよび方法のためのマーキング材料 | |
| KR101244474B1 (ko) | 필터부착 유기 ｅｌ 디바이스 및 그 리페어 방법 | |
| JP3073631B2 (ja) | 熱記録方法および装置 | |
| WO2006010467A1 (en) | Microwave heating device | |
| JPH03263040A (ja) | 画像形成方法 | |
| NL2019152B1 (en) | Method for curing of an ink or toner layer and printing system with curing unit | |
| Nauka et al. | Powder Bed Fusion of Polymers with Ultraviolet Light Emitting Diode Energy Sources | |
| US20210229462A1 (en) | Systems for and method of laser marking with reduced maximum operational output power |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190924 |