(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光に対して透明性を示す高分子化合物を少なくとも一部に有する構造体であって、
前記レーザ光の吸収を高めるように前記高分子化合物の少なくとも一部分に光を照射して改質させた
ことを特徴とする構造体。
【請求項２】
レーザ光の照射により前記改質部分に微細周期構造が形成された
ことを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項３】
被加工物にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、
前記被加工物が、レーザ光に対して透明性を示す高分子化合物を少なくとも一部に有し、
前記高分子化合物の少なくとも一部分に光を照射して改質した後に、該改質部分に前記レーザ光を照射して所定の加工を行う
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項４】
前記改質のために照射する光が、４００ｎｍ以下の波長の紫外光を含む
ことを特徴とする請求項３記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記被加工物の改質部分に、周期的強度分布で前記レーザ光を照射し、前記改質部分の表面に微細周期構造を形成する
ことを特徴とする請求項３又は４記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
文字又は図形の形状に形成された開口部を有する遮蔽板を介して、前記被加工物の改質部分に前記光を照射する
ことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
レーザ光を照射することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、
真正品と判定させる被加工物の少なくとも一部分に光を照射して改質しておく準備段階と、
前記被加工物にレーザ光を照射したときにマーキングが施されると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、マーキングが施されないと、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した
ことを特徴とする真贋判定方法
【請求項８】
レーザ光を照射することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、
真正品と判定させる被加工物に、文字又は図形の形状に形成された開口部を有する遮蔽板を介して光を照射して改質しておく準備段階と、
前記被加工物にレーザ光を照射したときに前記開口部と同じ文字又は図形の形状でマーキングが施されると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、マーキングが施されない、または所定の形状と異なる形状でマーキングが施されると、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した
ことを特徴とする真贋判定方法。
【請求項９】
照明することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、
真正品と判定させる被加工物の少なくとも一部分に光を照射して改質しておく準備段階と、
前記被加工物を照明したときに透過光又は反射光に濃淡が現れると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、濃淡が現れないと、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した
ことを特徴とする真贋判定方法。
【請求項１０】
照明することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、
真正品と判定させる被加工物に文字又は図形の形状に形成された開口部を有する遮蔽板を介して光を照射して改質しておく準備段階と、
前記被加工物を照明したときに透過光又は反射光に前記開口部と同じ文字又は図形の形状で濃淡が現れると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、濃淡が現れない、または所定の形状と異なる形状で濃淡が現れると、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した
ことを特徴とする真贋判定方法。
【請求項１１】
前記改質のために照射する光が、４００ｎｍ以下の波長の紫外光を含む
ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の真贋判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工の対象物である構造体、レーザ光を照射して所定の加工を行うレーザ加工方法、及び、このレーザ加工方法を利用した真贋判定方法に関し、特に、上記所定の加工がレーザマーキングである構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な工業製品に、文字，記号，マークなどを施すことをマーキングという。このマーキングの対象物としては、例えば、製品の容器や筐体，基板，タグなどがあり、これら対象物に対して、識別番号，ロットナンバー，バーコード，製造日等が施される。
マーキングの手法には、例えば、スタンプ，ラベル，刻印，レーザマーキングなどがあるが、中でもレーザマーキングは、見た目が綺麗なこと，劣化がほとんどないこと，加工時間が短いこと，省力化が図れることなどの利点を有することから各種分野において採用されている。
【０００３】
レーザマーキングは、多くの工業製品を対象とするものの、レーザ光に対して透明性を示す高分子加工物（プラスチック）に対しては、施すことが困難である。
これは、そうした被加工物の場合、レーザ光の吸収が小さく、光と物質の相互作用（例えば、光熱変換）が起こりにくいためである。
【０００４】
そこで、レーザ光に対して透明性を示す高分子加工物からなる被加工物に対してもレーザマーキングを可能とする技術が提案されている。
例えば、レーザ光の吸収が大きい物質（光吸収剤）を被加工物中に分散させたり、被加工物の表面に塗布したりする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この技術によれば、分散又は塗布された物質によりレーザ光の吸収率が高まるため、レーザマーキングが可能となる。特に、カーボンブラックを所定量含有する熱可塑性樹脂組成物によって被覆された成形品にあっては、鮮明なコントラストを有するレーザマーキングが可能となる。
【０００５】
また、レーザ光の吸収率の高い溶液を底面に接触させた透明体に、レンズを用いて集光したレーザ光を上面から照射し、その溶液と接触する透明体の界面部に形成された孔が透明体の内部に進展するにつれてレーザ光の焦点が孔の最深部に合うようにレンズと透明体との相対位置を変化させながら透明体をエッチング処理する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
この技術によれば、透明体では吸収されずに通過したレーザ光が溶液で吸収されるため、この溶液に接触した透明体に間接的にレーザエネルギーを伝達させて、その透明体の表面をエッチングすることができる。
【特許文献１】特開平０５−９２６５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１又は２に記載の技術においては、次のような問題があった。
例えば、特許文献１に記載の技術は、新たに光吸収剤が必要となるのでコストの増加に繋がっていた。
また、光吸収剤を分散あるいは塗布する工程が加わるので、作業が煩雑になっていた。
さらに、光吸収剤にカーボンブラックを用いると、透明の被加工物が黒くなるため、透明の状態で製品化することができなかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術は、レーザ光の焦点が孔の最深部に合うようにレンズと透明体との相対位置を変化させるという高度な技術を必要とするため、実用的でなかった。
さらに、新たに光吸収溶液が必要となるため、コストアップに繋がっていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、光吸収剤や光吸収溶液などを用いることなく、簡易な手法で、レーザ光に対し透明性を示すプラスチックを少なくとも一部に有する被加工物に容易にレーザマーキングを施すことを可能とする構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明の構造体は、レーザ光に対して透明性を示す高分子化合物を少なくとも一部に有する構造体であって、レーザ光の吸収を高めるように高分子化合物の少なくとも一部分に光を照射して改質させた構成としてある。
【００１０】
また、本発明のレーザ加工方法は、被加工物にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、被加工物が、レーザ光に対して透明性を示す高分子化合物を少なくとも一部に有し、高分子化合物の少なくとも一部分に光を照射して改質した後に、該改質部分にレーザ光を照射して所定の加工を行う方法としてある。
【００１１】
また、本発明の真贋判定方法は、レーザ光を照射することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、真正品と判定させる被加工物の少なくとも一部分に光を照射して改質しておく準備段階と、被加工物にレーザ光を照射したときにマーキングが施されると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、マーキングが施されないと、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した方法としてある。
【００１２】
また、本発明の真贋判定方法は、レーザ光を照射することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、真正品と判定させる被加工物に、文字又は図形の形状に形成された開口部を有する遮蔽板を介して光を照射して改質しておく準備段階と、被加工物にレーザ光を照射したときに開口部と同じ文字又は図形の形状でマーキングが施されると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、マーキングが施されない、または所定の形状と異なる形状でマーキングが施されると、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した方法としてある。
【００１３】
また、本発明の真贋判定方法は、照明することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、真正品と判定させる被加工物の少なくとも一部分に光を照射して改質しておく準備段階と、被加工物を照明したときに透過光又は反射光に濃淡が現れると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、濃淡が現れないと、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した方法としてある。
【００１４】
また、本発明の真贋判定方法は、照明することで、被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であるか否かを判定する真贋判定方法であって、真正品と判定させる被加工物に文字又は図形の形状に形成された開口部を有する遮蔽板を介して光を照射して改質しておく準備段階と、被加工物を照明したときに透過光又は反射光に開口部と同じ文字又は図形の形状で濃淡が現れると、当該被加工物又はこの被加工物の付された判定対象物が真正品であると判定し、一方、濃淡が現れない、または所定の形状と異なる形状で濃淡が現れると、偽造品であると判定する真贋判定段階とを有した方法としてある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法によれば、光を照射することで被加工物の高分子化合物が改質して、レーザ光の吸収率を高めることができる。これにより、レーザ光に対して透明性を示す高分子化合物を少なくとも一部に有する被加工物であっても、その高分子化合物に容易にレーザマーキングを施すことができる。
また、レーザ光の吸収率を高める手法が光の照射であるため、光吸収剤等を用いなくてもよいことから、コストアップを抑えることができる。しかも、光吸収剤を分散あるいは塗布する工程が無いことから、作業工程を簡略化できる。
さらに、レーザ光の吸収率を高める手法が光の照射であることから、被加工物の透明が損なわれず、透明を維持した状態で製品化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［レーザ加工方法］
まず、本発明のレーザ加工方法の実施形態について、図１を参照して説明する。
同図は、本実施形態のレーザ加工方法の手順（被加工物（構造体）を形成するための工程）を示す工程図である。
同図に示すように、本実施形態のレーザ加工方法は、改質工程（同図（ｉ））と、レーザ加工工程（同図（ii））とを有している。
【００１８】
ここで、改質工程とは、被加工物１０を改質することを目的として、光を照射する工程をいう。
被加工物１０は、少なくとも一部に高分子化合物を有している。つまり、被加工物１０の一部が高分子化合物で形成されている場合と、被加工物１０の全体が高分子化合物で形成されている場合とを含む。
なお、前者の例としては、次のものを含むことができる。例えば、被加工物１０が２層以上の積層構造になっており、そのうちの少なくとも１層以上が高分子化合物で形成されている場合を含むことができる。また、例えば、被加工物１０がシート状に形成されており、その一部分が高分子化合物で形成されているものを含むことができる。
【００１９】
高分子化合物は、レーザ光に対して透明性を示す。
「透明性」については、次のように定義される。
ある物質が、レーザ光の波長に対して、透過率が７０％以上の場合を「透明性」、透過率が１０％以上７０％未満の場合を「半透明性」、透過率が１０％未満の場合を「不透明性」とする。
【００２０】
具体例を図２に示す。同図は、高分子化合物である延伸ＰＥＴシートの透過スペクトルを示すグラフである。
同図に示すように、被加工物１０が延伸ＰＥＴシートの場合、波長が約３３０ｎｍ以上のレーザ光に対しては「透明性」の性質を示し、波長が約３２５ｎｍ付近のレーザ光に対しては「半透明性」の性質を示し、波長が３２０ｎｍ以下のレーザ光に対しては「不透明性」の性質を示す。
【００２１】
このように、被加工物１０は、高分子化合物で形成された部分が、レーザ光の波長に応じて、上記いずれかの性質を示す。
そして、ある波長に対して高分子化合物が透明性を示す場合、その波長のレーザ光は高分子化合物の内部まで進入する。つまり、レーザ光の吸収が小さく、光と物質の相互作用（例えば、光熱変換など）が起こりにくい。
一方、不透明性を示す場合、レーザ光は高分子化合物の表面近傍にしか進入しない。
【００２２】
改質工程において、被加工物１０に照射する光には、紫外光が含まれる。
紫外光（紫外線、ＵＶ）は、波長が１０〜４００ｎｍ、すなわち可視光線よりも短く、軟Ｘ線より長い不可視光線の電磁波である。
この紫外光を照射することで、高分子化合物が改質する。
例えば、高分子化合物（プラスチック）の一種であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートに対してＵＶ照射を行うと、照射側の表面から高分子鎖の分解と酸化が起こる。そして、オリゴマーとＰＥＴ主鎖中に酸化官能基が生成され、この酸化官能基が、特定の波長の光を吸収することとなる。こうして改質した高分子化合物は、上記の波長に含まれるレーザ光の吸収率が高くなり、光と物質の相互作用が起こりやすくなる。
【００２３】
なお、発明者は、ＵＶ処理後の被加工物１０（具体的には、高分子化合物であるＰＥＴシート）の表面を分析した。その結果、オリゴマーが生成されていることがわかった。
また、特許請求の範囲の請求項４及び請求項１１に、「改質のために照射する光には、４００ｎｍ以下の波長の紫外光が含まれる」とあるが、ここでいう紫外光とは、高分子化合物（被加工物）の分解や酸化に寄与する波長の紫外光のことである。
【００２４】
レーザ加工工程とは、改質工程で一部又は全部が改質された高分子化合物に対し、その改質部分の一部又は全部にレーザ光を照射して、所定の加工を行う工程をいう。
高分子化合物は、紫外光の照射によりレーザ光の吸収率が高められているため、所定のレーザ加工を容易に行うことができる。ここで、所定のレーザ加工には、例えば、レーザマーキングなどが含まれる。
なお、本実施形態において、レーザマーキングとは、構造色を発現する部位が一様に形成された領域、または構造色を発現する部位を適切に配置することにより描かれた文字，図形，記号などを指す。このレーザマーキングの実施例としては、例えば、図９（iii-1）に示すように、被加工物１０の表面１１に施された星形の図形等が挙げられる。
【００２５】
［レーザマーキング方法］
次に、レーザ加工工程におけるレーザマーキング方法について、図２、図３を参照して説明する。
図３は、周期的強度分布を有した光を被加工物に照射する様子を示す図である。
【００２６】
レーザ加工工程において、被加工物１０は、この被加工物１０が透明性を示す波長領域に含まれる波長の光が照射される。具体的には、波長が３３０ｎｍ以上（例えば、ＹＡＧレーザ第３高調波（ＴＨＧ−ＹＡＧ）：波長３５５ｎｍ（図２参照））の光が照射される。
ここで、被加工物１０が改質工程を経ていないときは、レーザ光の吸収率が低いため、波長が３３０ｎｍ以上のレーザ光を照射しても、レーザマーキングを施すことはできない。
一方、被加工物１０が改質工程を経ているときは、レーザ光の吸収率が高いため、波長が３３０ｎｍ以上のレーザ光を照射すると、レーザマーキングを施すことができる。
【００２７】
さらに、図３に示すように、周期的強度分布を有した光（照射光）を被加工物１０に照射することで、被加工物１０の表面１１に微細周期構造１２を形成することができる。この微細周期構造１２は、周期的強度分布と同じ周期で形成される。
特に、図４に示すように、透明性を示す波長のレーザ光を、干渉領域で被加工物１０に照射すると、被加工物１０の表面１１に周期的な光強度分布が励起し、高強度部でレーザアブレーションが発生する。
レーザアブレーションとは、レーザ光を物質に照射したとき、その物質が分子クラスターとなって表面から飛散する現象をいう。
このレーザアブレーションが発生することで、被加工物１０の表面１１に周期構造１２が形成される。
【００２８】
［構造体］
次に、本発明の構造体の実施形態について、図３、図５、図６を参照して説明する。
図５は、改質工程が行われる前の被加工物（構造体）１０の断面形状を示す断面模式図、図６は、改質工程が行われた後の構造体１０の断面形状を示す断面模式図である。
【００２９】
構造体１０は、少なくとも一部に高分子化合物を有している（図５参照）。この高分子化合物は、レーザ光に対し透明性の性質を有している。
この構造体１０は、改質工程を経ると、レーザ光の吸収率が高まった部分（改質部分）を有する（図６参照）。これは、改質工程において、高分子化合物の一部又は全部に紫外光が照射され、この照射された部分が改質するためである。
さらに、構造体１０は、レーザ加工工程を経ると、表面１１に微細周期構造１２を有する（図３参照）。これは、レーザ加工工程において、その改質した部分に、レーザ光が照射されると、表面１１に微細周期構造１２が形成されるためである。
【００３０】
［レーザ光照射装置］
次に、周期的強度分布を有するレーザ光を発生するためのレーザ光照射装置について、図７を参照して説明する。
同図は、レーザ光照射装置の構成を示す模式的斜視図である。
同図に示すように、レーザ光照射装置２０は、レーザ発振器２１と、ビームスプリッタ（透過型回折光学素子）２２と、凸レンズ２３と、マスク２４と、凸レンズ２５とを備えている。
【００３１】
レーザ発振器（レーザ光源）２１は、レーザを出力する装置であって、例えば、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザなどのナノ秒レーザもしくはピコ秒レーザ、または、Ｔｉ：サファイアレーザなどのフェムト秒レーザを用いることができる。これらパルスレーザは、数Ｈｚ〜数十ｋＨｚの繰り返し周波数を有するが、この繰り返し周期の間蓄えられたエネルギーを数ｆｓ〜数十ｎｓという極めて短い時間幅で放出する。そのため、少ない入力エネルギーから高いピークパワーを効率的に得ることができる。
【００３２】
このレーザ発振器２１は、照射パルス数を調整する機能を有している。また、レーザ発振器２１は、レーザの出力を調整することで、エネルギー密度（フルエンス：１パルスの照射面積あたりのエネルギー）をコントロールすることもできる。
なお、エネルギー密度のコントロールは、レーザ発振器２１におけるレーザ出力の調整の他、例えば、レーザ出力が同じで照射ビーム径を変化させることによっても実現できる。
【００３３】
ビームスプリッタ２２は、表面に微細な凹部又は凸部が周期的に刻まれているために回折を起こす、透過型の光学素子であって、レーザ光を複数の光束に分割する。
凸レンズ２３は、例えば、焦点距離が２００ｍｍの合成石英平凸レンズを用いることができ、この場合はビームスプリッタ２２から２００ｍｍの位置に置かれる。そして、凸レンズ２３は、ビームスプリッタ２２で分割された複数の光束を通す。
【００３４】
マスク２４は、凸レンズ２３を通過した光束が焦点を結ぶ位置に置かれ、複数の光束のうち干渉に不必要な光束を遮り、必要な光束のみを通過させる。
凸レンズ２５は、例えば、焦点距離が１００ｍｍの合成石英平凸レンズを用いることができ、マスク２４を通過した光束を集光し、光束を交差させ干渉させる。この干渉した領域は、図４に示すように高強度域の分布となり、この領域で被加工物１０に照射する。
【００３５】
［実施例］
次に、実施例について説明する。
【００３６】
（実施例１）
被加工物１０として、厚さ１５０μｍの延伸ＰＥＴシートを複数枚用意した。
これらのうちの一枚又は数枚の延伸ＰＥＴシートに、水銀・キセノンランプ（ウシオ電機製）から発せられる紫外光を、１２ｃｍ離れたところから、１０分間照射した。
ここで、延伸ＰＥＴシートの波長３５５ｎｍにおける透過率を測定した結果、照射前が８２．３％、照射後が７６．７％であった。
【００３７】
続いて、ＵＶ照射した上記の延伸ＰＥＴシートと未照射の延伸ＰＥＴシートを用意し、延伸ＰＥＴシートにおいて透明性を示すＱ−スイッチパルスＹＡＧレーザ第３高調波（波長３５５ｎｍ）をレーザ光照射装置により照射した。
ここで、パルスＹＡＧレーザの仕様は、パルス幅５ｎｓ、繰り返し周波数１０Ｈｚであった。また、照射エネルギー密度が４００［ｍＪ／ｃｍ２］のときに、パルス１発、同１００［ｍＪ／ｃｍ２］のときに、パルス１５発を照射した。
【００３８】
その結果を図８（ｉ）〜（iii）に示す。同図（ｉ）に示すように、未照射のＰＥＴシートでは、全く変化がみられなかった。一方、同図（ii），（iii）に示すように、ＵＶ照射しておいたＰＥＴシートでは、ＵＶ照射面にレーザマーキングが施され、構造色が観察された。
なお、同図（ii）に示す画像において、上半分に施されたレーザマーキングは、フルエンスが４００［ｍＪ／ｃｍ２］のレーザ光を１発照射した場合、下半分に施されたレーザマーキングは、フルエンスが１００［ｍＪ／ｃｍ２］のレーザ光を１５発照射した場合を示す。
また、同図（iii）は、同図（ii）に示す延伸ＰＥＴシートのレーザマーキングが施された部分の拡大ＳＥＭ像である。
このように、実施例１を行った結果、高分子化合物に前もって紫外光を照射しておくことで、レーザ加工を行えることがわかった。
【００３９】
（実施例２）
被加工物１０として、厚さ１５０μｍの延伸ＰＥＴシートを複数枚用意した。
これらのうちの一枚又は数枚の延伸ＰＥＴシートに、水銀・キセノンランプ（ウシオ電機製）から発せられる紫外光を、５５ｍｍ離れたところから、５秒間照射した。
ここで、延伸ＰＥＴシートの波長３５５ｎｍにおける透過率を測定した結果、照射前が８２．３％、照射後が８２．１％であった。
【００４０】
続いて、ＵＶ照射した上記の延伸ＰＥＴシートと未照射の延伸ＰＥＴシートを用意し、延伸ＰＥＴシートにおいて透明性を示すＱ−スイッチパルスＹＡＧレーザ第３高調波（波長３５５ｎｍ）を干渉光学系（レーザ光照射装置２０）により照射した。
ここで、パルスＹＡＧレーザの仕様は、パルス幅５ｎｓ、繰り返し周波数１０Ｈｚであった。また、照射エネルギー密度が４００［ｍＪ／ｃｍ２］のときに、パルス１発を照射した。
その結果、未照射のＰＥＴシートでは、全く変化がみられなかった。一方、ＵＶ照射したＰＥＴシートでは、ＵＶ照射面にレーザマーキングが施され、構造色が観察された。
このように、実施例２を行った結果、高分子化合物から５５ｍｍ離れたところから紫外光を５秒間照射した場合でも、レーザ加工を行えることがわかった。
【００４１】
（実施例３）
被加工物１０として、厚さ１５０μｍの延伸ＰＥＴシートを４枚用意した。
これらのうち１枚の延伸ＰＥＴシートには、発光ピーク波長が２５４ｎｍのＵＶランプ（ブラックライト）を９０分間照射した。また、他の１枚には、３０２ｎｍのＵＶランプを同じ時間照射した。さらに他の１枚には、３６５ｎｍのＵＶランプを同じ時間照射した。そして、残りの延伸ＰＥＴシートには、ＵＶランプを照射しなかった。
ここで、延伸ＰＥＴシートの波長３５５ｎｍにおける透過率は、未照射が８２．３％、２５４ｎｍ照射後が８０．４％、３０２ｎｍ照射後が７７．９％、３６５ｎｍ照射後が８１．８％であった。
【００４２】
続いて、上記４枚の延伸ＰＥＴシートに対して、ＹＡＧレーザ第３高調波（波長３５５ｎｍ）をレーザ光照射装置により照射した。
各ピーク波長でＵＶ照射したそれぞれのＰＥＴシートに、照射エネルギー密度４００［ｍＪ／ｃｍ２］でパルス１発を照射した結果、３６５ｎｍ照射のＰＥＴシートでは全く変化がみられなかったが、２５４ｎｍ照射と３０２ｎｍ照射のＰＥＴシートではＵＶ照射面にレーザマーキングが施された。
【００４３】
［真贋判定方法］
次に、本実施形態のレーザマーキングを利用した真贋判定方法について、図９、図１０を参照して説明する。
図９は、真贋判定方法の第一実施例の手順を示す図である。図１０は、真贋判定方法の第二実施例の手順を示す図である。
【００４４】
（第一実施例）
第一実施例は、被加工物又は偽造流通品にレーザ光を照射して、それら被加工物等の真贋を判定するものである。
図９に示すように、本実施例の真贋判定方法は、改質段階（準備段階、同図（ｉ））と、流通段階（同図（ii））と、真贋判定段階（同図（iii-1））とを有している。
【００４５】
ここで、改質段階は、被加工物１０の高分子化合物の全部又は一部に紫外光を照射する段階である。
紫外光は、高分子化合物の全体に照射してもよく、また、一部に照射してもよい。
紫外光を被加工物１０の一部に照射する場合は、同図（ｉ）に示すように、遮蔽板３０を用いることができる。
遮蔽板３０は、紫外光照射装置（図示せず）と被加工物１０との間に設けられた部材であって、開口３１が形成されている。
【００４６】
開口３１は、紫外光の一部を通過させるための開放部分である。遮蔽板３０が開口３１を有することで、紫外光照射装置から出力された紫外光は、一部が遮蔽板３０の本体で遮られて被加工物１０まで届かないものの、他は開口３１を通過して被加工物１０に到達する。
そして、被加工物１０の表面１１には、その開口３１と同じ形状で紫外光が照射され、この照射した範囲が、レーザマーキングが可能な範囲として記録される。
なお、開口３１は、文字，図形，記号など、種々の形状に形成できる。
また、改質段階は、真贋判定段階で真正品と判定させる被加工物１０に対して、流通段階への移行前に、予め光を照射して改質しておく段階であるため、準備段階としての意味を含む。
【００４７】
流通段階は、紫外光が照射された被加工物１０が、製品そのもの又は製品に付されたかたちで流通する段階である。
この流通段階において、被加工物１０は、既に紫外光が照射されている。ただし、そのＵＶ照射された箇所の透過率の変化は小さいので、照射部分の色味の変化は、視覚的に差異がほとんど無く、ＵＶが未照射の箇所と区別がつかない。このため、紫外光が照射されていない偽造流通品４０（被加工物１０の模倣品）が出回った場合、この偽造流通品４０と被加工物１０とを目視で区別することはできない。
【００４８】
真贋判定段階は、被加工物１０又は偽造流通品４０にレーザ光を照射したときに、レーザマーキングが施されるか否か、または、施されたレーザマーキングが所定の形状か否かによって、真正品であるか否かを判断する段階である。
例えば、レーザ光を照射したときにレーザマーキングが施された場合、または、その施されたレーザマーキングが所定の形状である場合には、この照射対象は、予め紫外光が照射された被加工物１０であると判断できる。そして、この被加工物１０そのもの又は被加工物１０が付された製品（判定対象物）は、真正品であると判定できる。
一方、レーザ光を照射してもレーザマーキングが施されない場合、または、その施されたレーザマーキングが所定の形状でない場合には、この照射対象は、紫外光が照射されていない偽造流通品４０であると判断できる。そして、この偽造流通品４０そのもの又は偽造流通品４０が付された製品は、偽造品であると判定できる。
【００４９】
なお、改質段階において、遮蔽板３０などを用いずに、被加工物１０の全体に紫外光を照射したときは、真贋判定段階において、レーザを照射したときに、その被加工物１０にレーザマーキングが施されたか否かを見ることによって真贋を判定する。
一方、改質段階において、遮蔽板３０を介して紫外光を照射したことで、被加工物１０に所定形状の改質部分が形成されたときは、真贋判定段階において、レーザを照射したときに、その被加工物１０にその所定の形状でレーザマーキングが施されたか否かを見ることによって真贋を判定する。
【００５０】
このように、予めＵＶ照射された被加工物１０が市場に流通する過程で、ＵＶが未照射の模倣品が混入してきた場合でも、レーザマーキングが施されるか否か、または、特定の形状で施されるか否かを試行することで、真贋の判定を容易に行うことができる。
【００５１】
（第二実施例）
第二実施例は、被加工物又は偽造流通品を照明することで、その透過光又は反射光に所定の形状の濃淡が現れるか否かを見ることにより、それら被加工物等の真贋を判定するものである。
【００５２】
図１０に示すように、本実施例の真贋判定方法は、改質段階（準備段階、同図（ｉ））と、流通段階（同図（ii））と、真贋判定段階（同図（iii-2））とを有している。
ここで、改質段階及び流通段階は、第一実施例における改質段階及び流通段階と同様である。
【００５３】
真贋判定段階は、被加工物１０又は偽造流通品４０（照明対象物）に照明光をあてたときに、その透過光又は反射光の濃淡が所定の形状で被投影体５０に現れるか否かを見ることで、真正品であるか否かを判断する段階である。
例えば、照明対象物を照明することで、被投影体５０に濃淡が現れ、この濃い影の部分が所定の形状で現れていると、その照明対象物は、被加工物１０であると判断できる。そして、この被加工物１０そのもの又は被加工物１０が付された製品（判定対象物）は、真正品であると判定できる。
一方、照明しても被投影体５０に濃淡が現れないとき、又は、濃淡が現れても所定の形状で現れていないときは、その照射対象物は、偽造流通品４０であると判断できる。そして、この偽造流通品４０そのもの又は偽造流通品４０が付された製品は、偽造品であると判定できる。
【００５４】
このように判定できる理由は、次による。
真正品である被加工物１０には、改質段階で、予め紫外光が所定の形状で照射されている。この照射部分は改質していることから、他の部分に比べて所定波長の光の吸収率が高まっている。
そして、真贋判定段階で、被加工物１０に照明光をあてると、改質部分が他の部分よりも光を吸収する。このため、被投影体５０には、改質部分の形状に応じた影が映し出される。
これに対し、偽造品である偽造流通品４０には、紫外光が照射されておらず、被加工物１０のような改質部分が存在しない。このため、真贋判定段階で、偽造流通品４０に照明光をあてても、被投影体５０に濃淡が映し出されない。
【００５５】
この本実施例の具体例について説明する。ここでは、被加工物１０にＰＥＴを用いた場合について説明する。
ＰＥＴの改質部分は、未改質部分と比べて波長３５５ｎｍ近傍（仮に、改質波長帯と呼ぶ）の吸収率が高まっている。そのため、改質波長帯を含む光で判定対象物を照明すると、透過光または反射光の改質部分に相当する箇所だけが光量が減少する。この濃淡（つまりは影）の有無あるいは形状により真贋を判定する。
このとき、改質波長帯は不可視域であるので、カメラなどの撮像素子を用いて実施することになる。また、用いる照明光は、レーザ光と同じ波長であっても、光強度が低いので、レーザ光のように加工は施されない。
【００５６】
このように、予めＵＶ照射された被加工物１０が市場に流通する過程で、ＵＶが未照射の模倣品が混入してきた場合でも、被加工物１０を照明して、その透過光又は反射光に濃淡が現れているか否かを見ることで、真贋の判定を容易に行うことができる。
【００５７】
なお、照明光は、周囲よりも明るく照明して、透過光又は反射光に濃淡が現れる光であればよく、照明装置が特定されたり、光度，輝度，照度，光量などの下限値が限定されたりするものではない。
また、被投影体５０は、透過光又は反射光の濃淡を映し出すことが可能な面であればよく、材質，形状，大きさ，色などが限定されるものではない。
【００５８】
（第二実施例の優位性）
次に、第二実施例の優位性について、図１１を参照して説明する。
同図は、真贋判定方法について、第一実施例と第二実施例とを対比した図である。
同図に示すように、第一実施例と第二実施例とは、改質段階(ｉ)と流通段階(ii)が共通しているものの、真贋判定段階(iii)が異なっている。
【００５９】
第一実施例の真贋判定段階（iii-1）は、同図(α)（レーザマーキングによる判定方法）に示すように、被加工物１０にレーザ光を照射して、所定の形状でマーキングが施されるか否かを見ることで真贋を判定している。
ここで、レーザマーキングは、不可逆変化であるので、一度施されると、施される前の状態に戻すことはできない。このため、被加工物や付加された対象物は、その後は流通不可能になってしまう。
【００６０】
これに対し、本実施例の真贋判定段階（iii-2）は、同図(β)（照明光による判定方法）に示すように、被加工物１０を照明し、この透過光又は反射光に所定形状の濃淡が現れるか否かを見ることで真贋を判定している。
ここで、被加工物１０は、照明されるだけで、何ら変化は生じない。このため、真贋判定段階（iii-2）を経た後も、その被加工物１０を流通させることができる。
【００６１】
このように、真贋判定方法の第一実施例と第二実施例とを比較した場合、共通した効果として、流通品の真贋を判定できる点を挙げることができるが、被加工物１０やこれを付した製品をその後も流通過程にのせる場合には、第二実施例を用いることが望ましい。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法によれば、透明プラスチックからなる被加工物に波長４００ｎｍ以下の紫外光（ＵＶ）が含まれる光を照射し、被加工物を改質することで、この被加工物におけるレーザ光の吸収が増大するため、レーザマーキングを施しやすくすることができる。
また、前述の特許文献１に開示された光吸収剤や特許文献２に開示された光吸収溶液などを用いないので、レーザマーキングの工程の簡略化とコストの低減を図ることができる。
さらに、ＵＶ照射した箇所だけ現れる隠しマーキングを利用することで、偽造防止機能を付与できる。
【００６３】
以上、本発明の構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る構造体、レーザ加工方法及び真贋判定方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、被加工物の材質としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を挙げたが、ＰＥＴに限定されるものではなく、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂などの高分子化合物などを材料として用いることができる。また、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）などのポリエステル化合物等を材料として用いることもできる。ただし、レーザ光の照射により周期構造１２が形成されることを要する。
【００６４】
また、上述した真贋判定方法の実施形態では、レーザマーキングの形成の有無により真贋を判定していたが、この判定の仕方に限るものではなく、例えば、レーザマーキングが施された場合でも、特定の形状でなければ偽造品であると判定することもできる。
【００６５】
ここまで、所定のレーザ加工としてレーザマーキングについて説明したが、本案件は、それ以外の穴開け、切断などのレーザ加工にも有効なレーザ加工方法であると考えられる。この場合、特には薄い被加工物が最適である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、レーザ加工に関する発明であるため、レーザ加工を行う方法、その対象物である物品、レーザ加工に用いる装置、レーザ加工を利用した真贋判定などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態におけるレーザ加工方法の工程を示す模式図であって、（ｉ）は、改質工程、（ii）は、レーザ加工工程を示す。
【図２】被加工物（延伸ＰＥＴシート）の透過スペクトルを示すグラフである。
【図３】周期的強度分布を有する光を被加工物に照射する様子を示す波形図及び断面模式図である。
【図４】被加工物に照射される光の干渉領域を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における構造体の構造を示す断面模式図である。
【図６】改質工程における構造体の構造を示す断面模式図である。
【図７】レーザ光照射装置の構成を示す斜視図である。
【図８】レーザ光が照射された後の被加工物の外観を示す拡大図であって、（ｉ）は、紫外光を照射しなかった場合、（ii）は、紫外光を予め照射した場合、（iii）は、（ii）の場合のＳＥＭ像を示す。
【図９】真贋判定方法の第一実施例の手順を示す模式図であって、（ｉ）は、改質段階、（ii）は、流通段階、（iii-1）は、真贋判定段階を示す。
【図１０】真贋判定方法の第二実施例の手順を示す模式図であって、（ｉ）は、改質段階、（ii）は、流通段階、（iii-2）は、真贋判定段階を示す。
【図１１】真贋判定方法の第一実施例と第二実施例の各手順を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  被加工物
１１  表面
１２  微細周期構造
２０  レーザ光照射装置
２１  レーザ発振器
３０  遮蔽板
３１  開口
４０  偽造流通品
５０  被投影体
【図１】
0005439738.tif 000002
【図２】
0005439738.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
0005439738.tif 000009
【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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