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「先端」レーザーマーキングミヤチテクノス(株) 三浦栄朗

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 レーザーマーキングは,ロゴや製品,生産者の情報,シリアル番号,管理情報が含まれる2次元コード等を,対象物に見やすく描くことが重要である。見やすいマーキングは視認性が良好と評価される。ところが,模造品の防止目的でマークを入れる場合や,製品のデザイン上の制約のために,簡単には見えない方がよい場合があり,肉眼では判別できない小さなサイズのマーキングを実施することがある。
 弊社(ミヤチテクノス株式会社)で展示会にレーザー加工装置を出展する際に,小さな文字のマーキングも可能であることをアピールするために,何にマーキングをしたらよいのか検討をした。ステープラー(ホッチキス)の芯にマーキングをした例をたまに見かけるが,そのサイズは意外と大きく,一本の幅が0.5mmほどもあり,小ささをアピールするには今ひとつである。また,たまに見かけるためインパクトが小さいとの説が大勢を占め,他のもっとインパクトがある物を探すこととなった。そこで,あり得なそうな物にマーキングをするのがよかろうとのことで,カッターの刃へのマーキングにトライした。表題の「先端」マーキングは,先端技術によるマーキングと,刃の先端へのマーキングを掛けてある。
 シングルモードのレーザー光はよく知られているように,波長程度にまで集光することが可能であり,SHGレーザー(波長0.532μm)を使用すれば0.5μm程度にまで集光が可能である。しかしながら,その場合は焦点深度がほとんどないためワークの凹凸が許されず,またミラーによるスキャニングができないことから,文字や2次元コードを実用的にマーキングするには適さない。SHGレーザーを搭載したスキャナー式のレーザーマーキング装置は,通常15?100μmのビーム径で,50~300mm程度の範囲のマーキングが可能である。集光するビーム径を細くするためには,集光レンズに入射するビーム径を大きくし,集光レンズの焦点距離を短くする必要があるが,その結果スキャン可能な範囲が狭くなってしまう。今回,光学系を最適化することで,5μm以下の集光ビーム径で1mmφ程度のスキャンエリアを実現することができ,「先端」マーキングが可能となった。
 写真は,マーキングした刃先をレーザー共焦点顕微鏡で観察したものである。刃の先端が丸くなっていることが分かる。文字の大きさはおおよそ30μmで,ワークに凹凸がなければ,さらに半分程度のサイズでのマーキングが可能である。マーキングされた数字の2008は出展した展示会の開催年で,既に2年前の事例であり,もはや最先端とは言えないかもしれない。次の機会があれば「最先端」(針の先?)のマーキングにチャレンジしたい。

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