(57)【要約】【課題】基材を汚染することがなくしかも読み取り精度の良好な識別情報を備えるセラミックス基材、該セラミックス基材を含むセラミックス製品等を提供する。【解決手段】セラミックス基材の表面に、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報を表示する識別情報表示部を形成する。こうすることで、汚染を抑制しつつ読み取り精度の良好な識別情報表示部を形成できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス製品の製造方法であって、
セラミックス基材の表面に、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を形成する工程、
を備える、製造方法。
【請求項２】
前記識別情報表示部の形成工程は、レーザー光を前記セラミックス基材表面の前記識別要素を記録しようとする部位に照射するとともに、少なくとも当該部位に対して不活性ガスを供給する工程である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記酸素欠損領域はレーザー照射による刻印及び／又はクラックを伴っている、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記セラミックス基材はグリーン成形体である、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記セラミックス基材はセラミックス焼結体である、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記セラミックス基材は、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの遷移金属酸化物から選択されるいずれか１種以上を含むセラミックス基材である、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記セラミックス基材の前記識別情報表示部の識別情報に基づいて、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材の工程管理を実施する工程を備える、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
前記識別情報表示部の前記酸素欠損領域の少なくとも一部を酸化する工程を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
前記酸化工程は、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材を酸素含有雰囲気で焼成する工程である、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記セラミックス基材は、セラミックスグリーン成形体であり、前記酸化工程は、識別情報表示部を備える前記グリーン成形体を含む部材を酸素含有雰囲気で焼成する工程である、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の製造方法によって得られる、セラミックス製品。
【請求項１２】
セラミックス製品の生産管理方法であって、
酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を備えるセラミックス基材の識別情報に基づいて、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材の工程管理を実施する、生産管理方法。
【請求項１３】
識別情報を保持するセラミックス基材であって、
前記識別情報の表示部は、前記セラミックス基材表面において酸素欠損が生じて変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含んでいる、セラミックス基材。
【請求項１４】
完全安定化又は部分安定化された酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックス基材である、請求項１３に記載のセラミックス基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造上の情報など固有の識別情報を有するセラミックス製品の製造方法、セラミックス基材及びセラミックス製品等に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドや加速度センサなどの圧電セラミックス系の精密部品に用いられるセラミックス基板については、その品質を保証するほか、品質の向上を図り又は製造を効率化するためには、その製造工程を緻密に管理することが望ましい。一般に、こうした工程管理においては製品の一部にレーザーなどで情報を刻印し又は印刷によりインクで情報を付与した上で、光学的にその情報を読み取ることが行われている（特許文献１。
【特許文献１】特開２００４−２５９７９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レーザー光の照射によれば、レーザー照射部分と非照射部分との表面性状の差に基づいて読取可能な程度に刻印することができる。しかしながら、微細な傷やゴミなどによって読み取り精度が低下する場合がある。一方、印刷によれば、インクを使用するため製品及び製造工程を汚染する可能性があるとともに、基板表面にインク層により段差が形成されてしまう。また、一旦付与した情報を書き換えたりあるいは消去したりする必要がある場合もあるが、従来のレーザー加工では書き換えや消去は不可能であり、印刷ではインクを除去するのに製品を汚染する可能性のある溶剤を使用しなければならなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、基材を汚染することがなくしかも読取精度の良好な識別情報を備えるセラミックス基材、該セラミックス基材を含むセラミックス製品、その製造方法等を提供することを一つの目的とする。また、本発明は、消去又は書き換えが可能な識別情報を備えるセラミックス基材、セラミックス製品及びその製造方法等を提供することを他の一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記した課題について検討したところ、セラミックス基材の表面において酸素欠損を生じさせて変色させた酸素欠損領域によれば、上記した課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。本発明によれば、以下の手段が提供される。
【０００６】
本発明の一つの態様によれば、セラミックス製品の製造方法であって、セラミックス基材の表面に、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を形成する工程、を備える、製造方法が提供される。
【０００７】
この態様において、前記識別情報表示部の形成工程は、レーザー光を前記セラミックス基材表面の前記識別要素を記録しようとする部位に照射するとともに、少なくとも当該部位に対して不活性ガスを供給する工程とすることができる。また、前記酸素欠損領域はレーザー照射による刻印及び／又はクラックを伴うことができる。
【０００８】
さらに、前記セラミックス基材はグリーン成形体であってもよいし、セラミックス焼結体であってもよい。また、前記セラミックス基材は、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの遷移金属酸化物から選択されるいずれか１種以上を含むセラミックス基材とすることができる。
【０００９】
また、この態様においては、前記セラミックス基材の前記識別情報表示部の識別情報に基づいて、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材の工程管理を実施する工程を備えることもできる。
【００１０】
さらにまた、この態様においては、前記識別情報表示部の前記酸素欠損領域の少なくとも一部を酸化する工程を備えることができる。この酸化工程は、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材を酸素含有雰囲気で焼成する工程であってもよい。また、前記セラミックス基材は、セラミックスグリーン成形体であり、前記酸化工程は、識別情報表示部を備える前記グリーン成形体を含む部材を酸素含有雰囲気で焼成する工程とすることができる。
【００１１】
この態様においては、前記セラミックス基材は、圧電セラミックス基材とすることができ、前記セラミックス製品は、インクジェット記録ヘッドとすることができる。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、こうした態様のセラミックス製品の製造方法によって得られるセラミックス製品も提供される。また、本発明のさらに別の態様によれば、セラミックス製品の識別方法であって、セラミックス基材の表面に、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を形成する工程を備える、識別方法も提供される。さらに別の態様によれば、セラミックス製品の生産管理方法であって、酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を備えるセラミックス基材の前記識別情報に基づいて、前記セラミックス基材又は前記セラミックス基材を含む部材の工程管理を実施する、生産管理方法も提供される。
【００１３】
また本発明の別の態様によれば、識別情報を保持するセラミックス基材であって、前記識別情報の表示部は、前記セラミックス基材表面において酸素欠損が生じて変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含んでいる、セラミックス基材が提供される。
【００１４】
この態様において、前記酸素欠損領域はレーザー照射による刻印及び／又はクラックを伴うことができる。また、前記セラミックス基材はグリーン成形体であってもよいし、セラミックス焼結体であってもよい。さらに、セラミックス基材は、完全安定化又は部分安定化された酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックス基材とすることができる。
【００１５】
また、さらに本発明の別の態様によれば、上記態様のセラミックス基材を含むセラミックス製品も提供される。この態様においては、前記酸素欠損領域の少なくとも一部が酸化されていてもよい。また、前記セラミックス製品は、インクジェット記録ヘッドとすることができる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、製品の識別情報の表示体であって、酸素欠損により変色するセラミックス層を少なくとも表面側に有し、当該セラミックス層に酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を備える、表示体も提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のセラミックス製品は、セラミックス基材の表面に、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を備えることを特徴とし、本発明のセラミックス製品の製造方法は、セラミックス基材の表面にこうした識別情報表示部を形成することを特徴としている。この識別情報表示部は、酸素欠損により変色した酸素欠損領域からなる識別要素を含むため、汚染可能性が低くしかも明瞭で読み取り精度の良好な識別情報表示部を形成することができる。このような識別情報表示部をレーザー照射等により機械的に行うことで容易に識別情報表示部を形成できるとともに、光学読み取りが一層容易な識別要素に識別情報を保持させることができる。この結果、緻密な工程管理、すなわち、サンプリング数を拡大した工程検査ひいては全数についての工程検査も可能となり、高い精度で品質を保証できる。さらに、品質向上や効率的な製造が可能となる。加えて、識別要素を構成する酸素欠損領域は、酸素欠損により変色した領域であるので、当該領域を酸化することによりもとの基材色に戻すことができる。この結果、読み取り不可能な程度に識別要素を消去することができるとともに、同一領域において再度の書き換えが可能となる。
【００１８】
以下、本発明のセラミックス製品を構成するセラミックス基材、本発明のセラミックス製品、その製造方法、セラミックス製品の識別方法及び生産管理方法等の本発明の各種態様について、適宜図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（セラミックス基材）
図１には、本発明のセラミックス基材２の一例が示されている。セラミックス基材２は、その表面４に識別情報表示部１０を備えている。本発明のセラミックス基材２は、酸素欠損により変色するセラミックス製である。このようなセラミックスとしては、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの遷移金属酸化物から選択される１種又は２種以上の成分を含むセラミックスが挙げられる。ＺｒＯ２やＴｉＯ２は、還元処理等により酸素欠損を形成することで、本来の色である白色から、灰色〜黒色に変色する。還元程度又は酸素欠損程度が高いほど濃色化する傾向がある。
【００２０】
例えば、高い靭性が要求される圧電セラミックスなどにはＺｒＯ２を主成分とすることが好ましい。また、ＺｒＯ２は、酸素欠損による変色傾向が大きいため好ましい。ＺｒＯ２を主成分とするセラミックスとしては、完全安定化ジルコニア、不完全ジルコニアが挙げられる。また、安定化のために固溶化される成分としては、Ｙ２Ｏ３のほか、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯなどが挙げられる。好ましくは、Ｙ２Ｏ３である。
【００２１】
セラミックス基材２としては、識別情報表示部１０を形成できればその形態を問わない。したがって、セラミックス焼結体に限らず、グリーン成形体であってもよい。グリーン成形体とは、セラミックス粉末の成形体であって未焼結の成形体である。グリーン成形体に対して識別情報表示部１０が形成されている場合、グリーン成形体が焼成されて焼結体となったときには、焼成により識別情報表示部１０が消去されることになる。こうした情報の消去にメリットがある場合もある。セラミックス基材２が焼結体の場合には、別途加熱処理等の酸素欠損領域１２の酸化工程を実施しない限り、識別情報表示部１０は維持される。セラミックス基材２の有する三次元形状も特に限定しないが、識別情報表示部１０の加工容易性や光学的読み取り容易性を考慮すれば、シート状や板状など平坦部を有していることが好ましい。
【００２２】
（識別情報表示部）
セラミックス基材２の表面４に１又は複数の識別情報表示部１０を備えている。識別情報表示部１０において表示される識別情報としては、例えば、セラミックス基材２の製造バッチ、ロット、個体識別番号、製造日、時間、加工履歴及びセラミックス基材２がマウントされる製品等に関する情報が挙げられるが、特にその項目や数を限定するものでではない。一つの識別情報表示部１０は、複数の識別情報を表示する一つのまとまった領域として構成することもできる。また、異なる部位に形成した複数の識別情報表示部１０が、それぞれ異なる別個の識別情報を表示するようにしてもよい。
【００２３】
識別情報表示部１０は、１又は複数個の識別要素１４を含んでいる。識別要素１４は、セラミックス基材２に関連する識別情報を表示しあるいはコードしている。識別要素１４は、文字、数字、記号、図形、２次元バーコードを含むバーコード等のいずれであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【００２４】
識別情報表示部１０は、酸素欠損により変色した酸素欠損領域１２からなる識別要素１４を含んで構成されている。セラミックス基材２は、酸素欠損により変色するセラミックス製であるため、酸素欠損により変色され、酸素欠損領域１２はその周囲の領域と区別される。したがって、光学的な読み取りが容易となるとともにその精度が向上する。本発明においては、識別要素１４の識別性は、酸素欠損領域１２の変色状態に依拠している。したがって、酸素欠損領域１２を酸化して酸素欠損を回復させると変色状態から復帰するため、識別要素１４を消去することができる。さらに、再び同じ部位に新たな酸素欠損領域１２を形成させることにより識別要素１４を書き換えできる。
【００２５】
酸素欠損領域１２は、セラミックス基材２の表面の識別要素を記録しようとする部位を還元又は酸素欠損させることにより形成される。後段にて詳述するが、酸素欠損領域１２は、レーザー照射によって形成されていることが好ましい。レーザー照射によれば、精度よく微細な識別要素１４を形成できる。また、レーザー照射による場合、レーザーによる部分的なセラミックスの加熱溶融などを伴うため、照射部位において酸素欠損のみならず微細な表面凹凸が形成される。酸素欠損領域１２を酸化して変色状態から復帰させた後には、通常の光学的な読み取りは困難になるが、このような凹凸は維持される。この結果、酸素欠損領域１２の酸化後であって変色領域が消失していても、酸素欠損領域に対応した照射痕（刻印）が残留し、復色後であっても識別情報の痕跡をレーザー干渉式三次元形状測定や電子顕微鏡等により検出することが可能となる。また、レーザー照射によれば、照射領域内部又は周辺に微細なクラックが形成されることがある。当該クラックもまた、付与した識別要素１４と組み合わせてセラミックス基材２の識別情報として読み取って記憶しておくことができる。
【００２６】
酸素欠損領域１２の少なくとも一部は酸化されていてもよい。識別情報が不要になった段階で酸素欠損領域１２の不要な一部あるいは全部が酸化されて識別要素１４が消去されていてもよい。また、特に消去を意図していなくても、セラミックス基材２又はセラミックス基材２を含む工程品（製造工程中の中間製品及び最終製品の双方を含む。）が酸素含有雰囲気で加熱処理（焼成など）されることにより酸化され少なくとも一部が消去されていてもよい。酸素欠損領域１２がレーザー照射により形成されている場合など、当該領域に対応する刻印や周囲にクラックを有する場合には、酸素欠損領域１２が酸化されて変色領域が消失していても、酸素欠損領域１２の痕跡はレーザー干渉式三次元形状測定や電子顕微鏡等により検出することができる。なお、酸素欠損領域１２の痕跡が検出可能である以上、当該痕跡も一定の識別情報として機能させることができる。
【００２７】
セラミックス基材２は、一旦消去された識別要素１４の領域に重ねて別の酸素欠損領域１２からなる識別要素１４を備えていてもよい。すなわち、識別情報が書き換えられていてもよい。例えば、セラミックス基材２やセラミックス製品２０の製造工程が酸素含有雰囲気での加熱処理工程を含む場合、こうした加熱処理工程で酸素欠損領域１２が消去されたときには、再び、新たなあるいは追加の酸素欠損領域１２からなる識別要素１４の記録が可能となる。
【００２８】
識別情報表示部１０は、セラミックス基材２の機能部位あるいはセラミックス製品２０へのマウント部位以外の領域に位置されることが好ましい。識別情報を工程管理にのみ用いる場合には、セラミックス基材２の最終形態又はセラミックス製品２０となった段階で、分離される部位に形成されていてもよい。また、セラミックス基材２やセラミックス製品２０の流通後の情報収集等に用いる場合には、最終形態等において読み取り可能な部位に形成されていることが好ましい。
【００２９】
（セラミックス製品）
このようなセラミックス基材２は、セラミックス製品２０の少なくとも一部を構成することができる。本発明におけるセラミックス製品２０としては、例えば、圧電セラミックスを用いる加速度センサ、ダイヤフラム、インクジェット記録ヘッドなどが挙げられる。なかでも、インクジェット記録ヘッドは、微量のインクを高い精度で制御された吐出量で吐出するものであるため、その寸法や表面形状などにおいて高度な正確性と精度が求められているので、ヘッドに用いるセラミックス基材２は、本発明によって緻密に品質管理されることが好ましい。
【００３０】
（セラミックス基材又はセラミックス製品の製造方法）
本発明のセラミックス基材２及びセラミックス基材２を備えるセラミックス製品２０は、セラミックス基材２へ識別情報表示部１０を形成することにより得ることができる。識別情報表示部１０は、以下の製造方法で製造することができる。識別情報表示部１０を形成するには、セラミックス基材２の表面に、所望のパターンで酸素欠損領域１２を形成すればよい。酸素欠損領域１２は、セラミックス基材２の表面４の還元処理によって形成できるが、こうした還元処理として好ましくはレーザー照射を用いる。レーザー照射によれば、セラミックス基材２の表面４に任意のパターニングを容易にしかも高速で行うことができ、セラミックス基材２の他の領域への影響を抑制することができる。
【００３１】
用いるレーザーとしては、一般的なレーザー種として、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザーなどを用いることができる。セラミックス基材２に対してはＣＯ２レーザーが好ましく用いられる。レーザー光の出力等は、セラミックス基材２の種類や得ようとする識別要素１４の形態や変色程度により適宜設定すればよい。また、レーザー光でマーキングする方式としては、スキャニング方式であってもマスク方式であってもよいが、識別情報の内容が変化する場合には、スキャニング方式が好ましい。マーキング装置としては、一般的なレーザーマーカーを用いることができる。
【００３２】
レーザー光の照射にあたって、照射領域において効果的に酸素欠損を形成するには、不活性ガスを含む還元性雰囲気内でレーザー照射するかあるいは不活性ガスを含むガス（以下、アシストガスともいう。）を照射領域に供給しながらレーザー照射することが好ましい。アシストガスを用いることで、低出力であっても酸素欠損を効果的に形成して濃く変色した領域を容易に形成できる。これにより、低出力でも読み取り精度の高い識別要素１４の形成が可能である。例えば、ＺｒＯ２を主成分とする完全安定化ジルコニア又は部分安定化ジルコニア基板に対して、ＣＯ２レーザーが７．５Ｗ以下（好ましくは６．５Ｗ以上）の出力であっても、高い光学読み取り精度（例えば、読み取りエラー発生率１０％以下）を達成できる。アシストガスの供給方法は特に限定しないが、通常、レーザー光源と異なる位置（例えば、レーザー光源の側方）から、照射領域に対して斜め方向から供給される。アシストガスに用いる不活性ガス種としては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどを用いることができるが、窒素が好ましい。
【００３３】
レーザー照射により酸素欠損領域１２を形成することにより、酸素欠損が生じるとともに熱反応によってセラミックス基材２が部分的に加熱溶融等して凹凸が形成されセラミックス基材２に対して識別要素１４に対応した刻印がなされる。このため、酸素欠損領域１２を酸化して変色状態から復帰させたときにでも、レーザー干渉式三次元形状測定や電子顕微鏡など高度な検出装置によれば識別情報を確認することができる。したがって、例えばセラミックス基材２又はそれをマウントしたセラミックス製品２０の流通後であっても、必要時にはセラミックス基材２の識別情報を得ることができる。
【００３４】
また、レーザー照射によれば、酸素欠損領域１２が形成されるとともに、セラミックス基材２にクラックも形成される。クラックは、酸素欠損領域１２の内部や周囲（例えば、酸素欠損領域１２の境界からその周囲に派生する。）に形成されるため、こうしたクラックも識別要素１４とともに一種の識別情報として使用することも可能である。すなわち、セラミックス基材２の表面４の識別要素１４とクラックとをセラミックス基材２の固有の識別情報として記憶しておくことができる。こうしたクラックは、識別要素１４が消去されても残留するため、消去後であっても利用できる。ＺｒＯ２を主成分とするセラミックス基材２は、レーザー照射によりこうしたクラックが形成されやすい。
【００３５】
こうしてセラミックス基材２に形成された酸素欠損領域１２は、識別要素１４を構成し、必要な識別情報を表示又はコードすることができる。このような識別要素１４を備える識別情報表示部１０は、酸素欠損領域１２が維持される限り識別情報を保持することができる。
【００３６】
酸素欠損領域１２は、当該領域１２を酸化する工程を実施することで、変色程度を低下させ又は本来の色に復帰させて、識別機能を低下又は消滅させることができる。これにより、外観上及び管理上の要請に応じて識別情報をセラミックス基材２やセラミックス製品２０から消去等することができる。また、同一部位に別の識別要素１４を記録できるようになる。酸素欠損領域１２の酸化には、セラミックス基材２を酸素含有雰囲気で加熱処理することにより可能である。
【００３７】
このような加熱処理の条件は、必要な程度に酸素欠損に酸素が補填されて識別機能が低下していれば足りるが、例えば、ＺｒＯ２を主成分とする完全又は部分安定化ジルコニアの場合、７００℃、１５分程度で消滅させることができる。こうした加熱処理は、例えば、セラミックス基材２がセラミックスグリーン成形体の場合には、焼結のための焼成工程において達成することができる。また、このような酸化は、セラミックス基材２が他の部材とともに焼成されるなどのセラミックス製品２０の製造工程においても生じる。なお、酸素欠損領域１２の酸化は、当該部位にオゾン、ＳＯｘ又はＮＯｘなどの酸化性ガスを含むガスを供給しつつレーザー照射により加熱することなどにより酸素欠損領域１２を選択的に酸化することによっても可能である。
【００３８】
以上説明した方法によれば、少なくとも製造工程において識別情報を保持するセラミックス基材２ひいてはセラミックス製品２０を製造することができる。すなわち、酸素欠損領域１２が形成された又は一旦形成された酸素欠損領域１２の少なくとも一部が消去等されたセラミックス基材２は、そのままあるいは他の部材とともにセラミックス製品２０を構成することができる。
【００３９】
以上のことから、本発明によれば、セラミックス基材２又はセラミックス製品２０の生産管理方法も提供される。この生産管理方法は、セラミックス基材２の表面に付与して識別要素１４に基づいて、セラミックス基材２又は当該セラミックス基材２を含む部材（中間工程品及び最終製品を含む）の工程管理を実施する工程を備えることができる。識別要素１４は目視によって識別可能ではあるが、例えばＣＣＤカメラなどイメージセンサなどを用いた画像処理装置やバーコードリーダなどの光学的読み取り装置により読み取る工程を実施することができる。このような読み取り工程によれば、識別情報を自動的に工程検査に用いる測定装置に接続したコンピュータなどに取り込んで、測定装置による測定結果に関する情報と組み合わせて記憶し処理することで、大量のサンプルに対する工程管理を効率的にかつ精度よく実施することができる。こうした工程管理は、特に、インクジェット記録ヘッドなどの高精度な寸法や表面粗さが要求されるセラミックス基材２やセラミックス製品２０に有用である。なお、工程管理項目としては、基板の寸法や表面凹凸のほか、各種の寸法やパラメータなどを設定することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、セラミックス基材２やセラミックス製品２０の識別方法も提供される。この識別方法は、識別情報表示部１０を形成する工程を備えることができ、さらに、識別情報表示部を読み取る工程も備えることができる。
【００４１】
さらに、本発明によれば、部品又は製品の識別情報の表示体も提供される。識別情報の表示体は、酸素欠損により変色するセラミックス層を少なくとも表面側に有し、当該セラミックス層に酸素欠損領域からなる識別要素を含む識別情報表示部を備えることができる。ここでいうセラミックス層は、本発明のセラミックス基材２と同様のセラミックスを用いることができる。この表示体によれば、汚染の可能性が抑制され読み取り精度が良好であるとともに、必要に応じて書き換えや消去が可能となっており、繰り返しての使用も可能である。また、このような表示体を工程中の工程品の一部に取り付けることで、効果的な工程管理が可能となる。また、表示体は、工程品に対して脱着可能に設けることで必要時のみ利用することが容易であり、識別情報を消去するときには、一括して加熱処理することが可能である。
【実施例１】
【００４２】
以下、本発明を、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
【００４３】
本実施例では、図２に示すジルコニア製基板（８０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍ）をワークとしてレーザー照射により二次元バーコードのマーキングを行った。レーザー照射は、空気雰囲気下、炭酸ガスレーザー（波長１０．６μｍ、出力１０Ｗ）を用い、スキャンスピードを２００ｍｍ／ｓとして行った。二次元バーコードは、ジルコニア製基板の製品エリア（基板中央部７０ｍｍ×８５ｍｍ）の周縁部に形成した。
【００４４】
得られた二次元バーコードは目視にて明瞭に認識できる黒色ドットから構成され、ドット径は約２００μｍ以下程度であった。また、電子顕微鏡観察に行った結果、各黒色ドット内に複数のクラックが認められるとともに、黒色ドットから派生する多数のクラックが認められた。
【実施例２】
【００４５】
本実施例では、レーザー照射の出力量とＮ２ガスのレーザー照射領域への供給の有無とを組み合わせた各種の照射条件でバーコードをマーキングして、レーザー出力とバーコードの読み取りエラー発生率との関係を確認した。なお、実施例１と同様のジルコニア基板を用い、レーザー照射は、空気雰囲気下、炭酸ガスレーザー（波長１０．６μｍ）の出力を６．５Ｗ、７．５Ｗ及び１０Ｗと異ならせるとともに、Ｎ２ガスの供給を伴うときと伴わないときとでそれぞれ１００個の二次元バーコードをマーキングした。バーコードの読み取りは、一般的なバーコード読み取り装置を用い、当該装置における一般的な読み取り設定及びエラー設定を用い、各処理条件で形成した１００個の二次元バーコードについて行った。なお、Ｎ２ガスは、図３に示すように、レーザー照射領域に対して斜め上方から供給するようにし（ガス供給量毎分２０ｍｌ）、レーザー照射する間、継続して供給した。結果を表１及び図４に示す。図４には、Ｎ２ガスを供給しない場合で形成した（出力、６．５Ｗ、７．５Ｗ及び１０Ｗ）の二次元バーコードの典型例を併せて示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１及び図４に示すように、Ｎ２ガスをレーザー照射と同時に供給した場合には６．５Ｗの出力でもエラー発生率が１２％であり、実用可能な程度のレベルであった。一方、Ｎ２ガスを用いない場合には、６．５Ｗの出力では、読み取りエラー発生率が９０％近くであり実用不可能なレベルであり、７．５Ｗ以上の出力で実用可能な程度のエラー発生率（１１％）であった。このことから、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを用いることで、有効な読み取り率を確保するためのレーザー出力を低減できることがわかった。また、図４に併せて示すバーコードの典型例からも明らかなように、Ｎ２ガスを供給しない場合には、出力によって変色程度が大きく変化していた。このことから、安定して読み取り可能なバーコードをマーキングするには、Ｎ２ガスなど不活性ガスの供給が有効であることがわかった。なお、出力１２Ｗ以上では、クラックの長さが２００μｍ以上におよび、また炭酸ガスの消耗が著しく早まるため、実用に適さないことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のセラミックス基材２及びセラミックス製品２０の一例を示す図。
【図２】実施例で用いた基板の平面図。
【図３】実施例における基板に対するレーザー照射及びＮ２ガス供給形態を示す図。
【図４】レーザー出力と読み取りエラー発生率との関係及び二次元バーコードの例を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
２  セラミックス基材、４  表面、１０  識別情報表示部、１２  酸素欠損領域、１４  識別要素、２０  セラミックス製品。
【図１】
2007030378.tif 000004
【図３】
2007030378.tif 000005
【図２】
2007030378.tif 000006
【図４】
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