(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームを、前記印刷物に照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法。
【請求項２】
印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームをレーザ発振器で発振させ、前記レーザビームをビームエキスパンダーで拡大し、拡大したレーザビームを、マークの部分のみ通過させるマスクを介して、前記印刷物に照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法。
【請求項３】
印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームをレーザ発振器で発振させ、ガルバノメータを用いて、前記レーザビームを、前記印刷物にマークを描くように走査することによって照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザーを用いて製品や製品の包装材料もしくは製品の部品等にマークとして文字や数字や任意のキャラクターをマーク付け（マーキング）するための方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マーキングは、特に工場等の生産現場で製品の品質管理や製品の区分けのための製造番号のマーク付け等に多く用いられている。マーキングは一般にインクジェットを用いた方法やレーザを用いた方法が知られている。
【０００３】
これらの内、インクジェット法はノズルの目詰まりが問題となり、メンテナンスが大変になることが多い。一方でレーザを用いたマーキングは、そのマーク付けの方法が非接触であることから生産プロセスに比較的影響を与えずに使用できることが最大の特徴である。レーザを用いたマーキングには、一般に２種類の方法がある。
【０００４】
１つはガルバノメータ等を使用してレーザビームで文字等を描画するものである。この場合には、主にレーザ照射による熱によって被写体の表面を破壊することで描写する。この際、連続波もしくはパルス幅の長いレーザを用い、レーザビームは描画する文字を形作る線の太さに絞っておく。
【０００５】
もう１つは、レーザとマーキングされるものの間に文字等の抜き型（マスク）を設置することで文字等をマーク付けするものである。この場合には、主にレーザアブレーション（損傷）効果により表面に傷を作って文字を描画する方法や、表面の印刷層等を吹き飛ばすことによって描画するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにレーザを用いたマーキングの技術は品質管理の用途等では広く使われている。一方で、これまでのレーザを用いたマーキングの方法では、被照射物の表面を熱により破壊したり、表面の印刷層を吹き飛ばす等の方法を採用しているため、マーキングとしての機能は十分に発現されるが、商品としての見栄えの良さ等が犠牲となることも多いのが欠点である。
【０００７】
ということは、被照射物の色のみを変えるマーキングであれば、この欠点が改善され、商品としての価値を下げなくても済むはずである。この被照射物の色のみを変えるマーキングとしては、熱化学反応を利用するものが、これまでに報告されている。この場合には、熱化学変化を誘発する顔料を被照射物にあらかじめ塗布しておき、赤外線レーザである炭酸ガスレーザを用いて熱を発生させることにより生ずる熱化学反応によって、その顔料の色を変える。しかし、一般の印刷インクでは熱化学反応による色変化は発生し難いために、適用は限られたものであった。
【０００８】
そこで、本発明は、一般の印刷インクを用いて印刷した印刷物にレーザを照射することにより、その印刷物の色を変化させて、マーキングを行うことを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームを、前記印刷物に照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法とし
たものである。
【００１１】
また請求項２の発明では、印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームをレーザ発振器で発振させ、前記レーザビームをビームエキスパンダーで拡大し、拡大したレーザビームを、マークの部分のみ通過させるマスクを介して、前記印刷物に照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法としたものである。
【００１３】
また請求項３の発明では、印刷物を作るのに用いた人間の可視域にある印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームをレーザ発振器で発振させ、ガルバノメータを用いて、前記レーザビームを、前記印刷物にマークを描くように走査することによって照射し、前記レーザビームが当たった部分の前記顔料もしくは染料だけに光化学反応を生じさせることにより発色状態を変化させて、前記印刷物にマークを付けることを特徴とするマーキング方法としたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
印刷インクに含まれる顔料もしくは染料と補色関係にある発振波長を有するレーザビームを、その印刷インクを用いて印刷された印刷物に照射すると、補色関係にある顔料や染料が著しい光化学反応を起こし発色状態が変化する。特に、パルス幅が短く尖頭値パワーの大きなレーザを用いると、補色関係にある顔料もしくは染料以外には、物理的および化学的変化が生じないようにし、しかも補色関係にある顔料もしくは染料のみの発色状態を変化させることが可能である。従って、人間の可視域にある印刷インクに対して補色関係にあるレーザを用いれば、様々な色調を持つマークを製品に加味することが可能となり、艶やかでかつ商品価値を向上させることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図１〜２を用いて、説明する。
【００１８】
図１の多層ポリマーフォルムである印刷物は、ポリプロピレンフィルム１を基材として印刷したアルミ箔２とポリエチレンフィルム４をラミネートしたものであって、酸素や水蒸気を嫌う製品を包装するための包装材料として用いるバリアフィルムである。従って、この多層ポリマーフィルムである印刷物には、印刷インク層３がある。この多層ポリマーフィルムである印刷物は、あくまでも例示であって、もちろん印刷インク層が存在すれば、図１以外の構成であっても良い。
【００１９】
本実施例では、この印刷インク層３にマーク付けを行う。この印刷インク層３は、黄色い顔料と、波長５００ｎｍ付近に光吸収を有する赤色の顔料とを含んでおり、一見するとオレンジ色である。
【００２０】
図２に、本発明のマーキング装置の構成を示す。レーザ発振器５は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波を用いて、波長５３２ｎｍ、パルス幅８０ｎｓ、パルス当たりエネルギーが１５ｍＪ／ｃｍ2のレーザビーム６を発振する。この波長５３２ｎｍのレーザビーム６は、上記の赤い顔料の補色となっている。
【００２１】
レーザ発振器５から発振されたレーザビーム６は、ビームエキスパンダー７によって、ビーム径が直径２ｃｍ程度に拡大される。拡大されたレーザビーム８は、ミラー９で進路を変え、マスク１０のマークを抜いてある部分のみを通過して、多層性ポリマーフィルムである印刷物１１を照射する。印刷インキ層３中の赤い顔料は、マスク１０によってマークの形をした部分のみ光化学反応を起こし、光吸収機構が変化して赤の発色が押さえられる。その結果、その部分における黄色の顔料の発色が支配的になり、黄色いマークが付くことになる。
【００２２】
マスク１０の形状は、任意の自由な形状とすることが可能であることは言うまでもない。本発明の方法と装置は、印刷インク中の顔料もしくは染料を、それらと補色関係にあるレーザを用いて光化学反応を起こさせるのであるから、色の選択は本実施例の黄色と赤色だけに限定したものではないことも言うまでもない。
【００２３】
さらに本実施例ではマスクを用いて一度にマークを付ける方法を用いているけれども、ガルバノメータを用いて描画する方法を用いて良いことも言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、品質管理に用いる番号付け等に関して、色を変化させることによるマーク付けが比較的自由に一般の顔料や染料に利用可能となり、デザインが優れた高付加価値商品を低コストで製造できるという効果ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層ポリマーフィルムである印刷物の構成図。
【図２】本発明のマーキング装置の構成図。
【符号の説明】
１…ポリプロピレンフィルム
２…アルミ箔
３…印刷インク層
４…ポリエチレンフィルム
５…レーザ発振器
６…レーザビーム
７…ビームエキスパンダー
８…レーザビーム
９…ミラー
１０…マスク
１１…印刷物
【図１】
0004329136.tif 000002
【図２】
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