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レーザー印字
レーザーマーキング

レーザーマーキング（レーザー印字）に適した樹脂材料

レーザーマーキングとは

レーザーマーキングとは、対象物にレーザーを照射し、表面を溶かす・焦がす・削る・変色させることで、印字する手法です。

我々の身の回りにある製品は、識別のためにバーコード、製品名、型番などの各種情報が表示されていますが、品質保証とトレーサビリティの観点からマーキングの重要性はますます増加しています。
レーザーマーキングは、高い信頼性と多くの利点により、様々な用途で使用されています。 前処理が不要であり、レーザーを照射するだけで視認性が高いマーキング効果を得られるため、製品そのものの品質を損なうこともありません。

レーザーマーキングとは

レーザーマーキングの性能は、プラスチックの種類、含まれる染顔料、レーザーの種類によって変わります。 エンジニアリングプラスチックのマーキング性は、添加剤や着色処方を調整することで改善できます。
旭化成は、優れたレーザーマーキング性を持つポリアミド樹脂「レオナ™ SNシリーズ」を開発・販売しています。

レーザーマーキングに適したポリアミド樹脂 leona SNシリーズ

旭化成は、レーザーマーキング性に優れたポリアミド樹脂「レオナ™ SNシリーズ」を開発・販売しています。レオナ™ SNシリーズは、ハロゲンと赤リンを含まない次世代難燃性材料であり、優れた強度・剛性も備えています。

レオナ™ SNシリーズは、高コントラストで鮮明な印字が可能

レオナ™ SNシリーズのレーザーマーキングは、
　①黒着色品に白印字
　②白やグレーなどの淡色着色品（RAL9003, RAL7035等） に黒印字
のどちらでも、一般的なノンハロゲン難燃ポリアミド樹脂よりも高コントラストで鮮明な印字が可能です。

レオナ™ SNシリーズのレーザーマーキング（黒色・淡色）
レオナ™ SNシリーズのレーザーマーキング見本

レオナ™ SNシリーズは、微細な文字や記号も鮮明に印字することが可能

下の動画のように、一辺5ｍｍの小さな二次元コードを印字しても、携帯電話がすぐ認識する品質の印字が可能です。

二次元コード読み取り例
レオナ™SNシリーズレーザーマーキング二次元コード印字例
二次元コード印字例

レオナ™ SNシリーズは、幅広い加工条件で鮮明なレーザーマーキングが可能

下図は、加工出力と加工速度を様々な条件で組み合わせて印字したサンプルです。レオナ™ SNシリーズは、加工速度1000mm/secを超える高速加工でも幅広い条件で鮮明な印字が可能です。

レオナ™SNシリーズ様々な加工条件でのレーザーマーキング見本
様々な加工条件でのレーザーマーキング見本

以上のように、レオナ™ SNシリーズのレーザーマーキングは、鮮明さ、加工条件の幅広さにおいて優れた特徴を有しています。この特徴により、製品表示の面積を小さくすることで、製品の小型化や製品設計の自由度が増加します。

また、近年使用が増加している二次元コードは、文字よりも印字に時間がかかりますが、レオナ™ SNシリーズは加工時間を短縮することが可能です。

レオナ™ SNシリーズ
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レーザーマーキング関連情報

マーキングの種類とレーザーマーキングのメリット

マーキングには様々な手法があります。
従来から用いられてきた接触式マーキングと、近年増えている非接触式マーキングの2つに分けてご紹介いたします。

接触式マーキング

  1. サーマルプリンタ
    インクリボンのインクをサーマルヘッドによって転写する手法です。
    導入・ランニングコスト共に比較的安価であることが長所ですが、曲面や柔らかいものへの印字を苦手としています。

     

  2. ラベル
    プリンタで印刷したラベルを製品に貼り付ける手法です。
    情報の更新が容易な点、安定した品質を得られることが長所です。ただし、ラベルそのもののコストと、ラベルの在庫管理等の管理コストが発生します。

     

  3. 刻印
    製品表面に凹凸形状を作る手法です。例えば、射出成形における樹脂であれば、金型に材料情報等を刻印しています。摩耗等の影響も少なく、長期間消えない印字が可能です。ただし、印字内容を変更する際に手間・コストがかかります。

非接触式マーキング

  1. インクジェットプリンタ
    インクを吹き付けることで製品に触れずに印字ができます。
    曲面や柔らかいもの等にも印字ができ、高速印字も可能であり製造ラインに組み込んだ連続的な生産にも対応可能です。また、データによって印字内容を容易に変更することが可能です。
    インクが消耗品であることと、対象物とインクの相性には注意が必要です。

     

  2. レーザーマーカー（レーザー印字装置）
    対象物にレーザーを照射し、表面を溶かす・焦がす・削る・変色させることで、印字します。
    何よりも、長期間消えない印字ができる点が長所です。また、微細な加工が可能なこと、インク等の消耗品が不要なこと、前処理が不要なことも長所です。
    ただし、製品表面をレーザー照射するため集塵対策が必要になる他、素材をきちんと選定しないと視認性を担保できない等の課題があります。

     

レーザーマーキングの特徴

長所

  • 長期間消えない印字が可能
  • 微細な加工が可能
  • インク等の消耗品が不要
  • 前処理が不要

短所

  • 集塵対策が必要
  • 最適な素材の選定が必要

レーザーの定義とレーザー光の種類

レーザー (英: LASER) とは、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (誘導放出による光増幅放射) の頭字語であり、指向性と収束性に優れたほぼ単一波長の電磁波（光）です*。
長距離でも広がらずにまっすぐ進む直進性と、波長一定であり1つの色で出来ている単色性が特徴です。

レーザーはレーザー発振器を用いて作られます。
レーザー発振器の中にキャビティと呼ばれる共振器があり、共振器中のレーザー媒質の種類によって、大きく固体、気体、液体と分けることができます。代表的なものだと、固体レーザーであるNd (ネオジム)：YAG（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、気体レーザーであるCO2レーザーがよく知られています。光線波長1064nmのレーザー（例：YAGレーザー）が汎用的にマーキング用途に用いられています。

* 参照：黒澤宏（2011）, まるわかりレーザー原論, オプトロニクス社

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