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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kennzeichnungsflachmaterial,
auf dem Kennzeichnungsabschnitte durch Einstrahlen von Laserlicht
gebildet werden können,
um Buchstaben, Symbole und Bilddarstellungen herzustellen, wobei
das Kennzeichnungsflachmaterial zur Bildung von Firmen- bzw. Typenschildern
geeignet ist, die auf die Außenfläche von
Automobilteilen geklebt werden, beispielsweise um die Teile-Nummer,
das Herstellungsdatum oder das Warenzeichen darzustellen.
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Ein
herkömmliches
Laserkennzeichnungsverfahren dieser Art ist in der Veröffentlichung
des geprüften
japanischen Patents Nr. 5-37753 vorgeschlagen. Demnach wird eine
Oberfläche
eines transparenten Substrats mit einer ersten gefärbten Schicht
abgedeckt, die ein höheres
Laserlicht-Absorptionsvermögen
als das Substrat hat, und Laserlicht wird von der Außenfläche des
Substrats aus eingestrahlt, um eine thermische Expansion und eine Beseitigung
bzw. Ablösung
von Abschnitten gewünschter
Form auf der ersten gefärbten
Schicht zu erreichen, wodurch Kennzeichnungsabschnitte gebildet
werden.
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Eine
zweite gefärbte
Schicht unterschiedlichen Farbtons wird außerdem über der ersten gefärbten Schicht
derart gebildet, dass die Farbe der zweiten gefärbten Schicht die Kennzeichnungsabschnitte
abdeckt, welche die gewünschte
Form haben.
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Da
jedoch die Bildung der Kennzeichnungsabschnitte bei diesem Stand
der Technik die Bildung einer zweiten gefärbten Schicht mit einem unterschiedlichen
Farbton nach der Bildung der Kennzeichnungsabschnitte mit der gewünschten
Form auf der ersten gefärbten
Schicht durch Laserlichteinstrahlung erfordert, muss ein gesonderter
Schritt (Beschichtungsschritt) zur Bildung der zweiten gefärbten Schicht
durchgeführt
werden, wodurch die Herstellungskosten steigen.
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US 4 847 181 beschreibt
ein Verfahren zur Anbringung eines Kennzeichens auf der Oberfläche eines
Produkts, in dem die mit dem Kennzeichen zu versehende Oberfläche mit
einem Laserstrahl bestrahlt wird, um ein Kennzeichen, wie Buchstaben,
zu bilden. Anschließend
wird die Kennzeichnung von dem Produkt für die Verwendung des Produkts
entfernt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kennzeichnungsflachmaterial,
welches nicht leicht von einem damit versehenen Produkt abzuziehen
ist, sowie die Verwendung desselben zur Kennzeichnung von Produkten
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Bei
dem erfindungsgemäßen Kennzeichnungsflachmaterial
ist eine transparente Haftschicht vorgesehen, um die Haftkraft des
Kennzeichnungsflachmaterials zu erhöhen. Denn hierdurch tritt das
Laserlicht im Vergleich zu einer gefärbten Haftschicht relativ ungehindert durch
die Haftschicht. Deshalb wird die Haftschicht kaum durch das Laserlicht
erhitzt und somit kaum geschmolzen, so dass ein zufriedenstellend
großer
Bereich, in welchem die Haftschicht mit dem Produkt verklebt wird,
erhalten werden kann. Deshalb kann das Kennzeichnungsflachmaterial
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht leicht von dem Produkt gelöst werden.
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Gemäß einem
Aspekt wird ein Kennzeichnungsflachmaterial bereitgestellt, das
zumindest eine transparente Haftschicht mit guter Durchlässigkeit
für Laserlicht,
eine Abdeckschicht, welche abziehbar auf einer Seite der transparenten
Haftschicht vorgesehen ist, und eine gefärbte Schicht mit guter Absorption
von Laserlicht umfasst, welche auf der anderen Seite der transparenten
Haftschicht vorgesehen ist, auf der Kennzeichnungsabschnitte durch
Entfernen von vorbestimmten Bereichen durch Bestrahlung mit Laserlicht
ausgebildet werden können.
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Gemäß einem
anderem Aspekt wird ein Kennzeichnungsflachmaterial bereitgestellt,
das eine transparente Haftschicht mit guter Durchlässigkeit
für Laserlicht,
eine Abdeckschicht, welche abziehbar auf einer Seite der transparenten
Haftschicht vorgesehen ist, eine gefärbte Schicht mit guter Absorption von
Laserlicht, welche auf der anderen Seite der transparenten Haftschicht
vorgesehen ist und auf der Kennzeichnungsabschnitte durch Entfernen
von vorbestimmten Bereichen durch Bestrahlung mit Laserlicht ausgebildet
werden können,
und eine transparente Schicht mit guter Durchlässigkeit für Laserlicht umfasst, die auf
der gefärbten
Schicht vorgesehen ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt wird ein Kennzeichnungsflachmaterial bereitgestellt,
das eine transparente Haftschicht mit guter Durchlässigkeit
für Laserlicht,
eine Abdeckschicht des Kennzeichnungsflachmaterials, welche abziehbar
auf einer Seite der transparenten Haftschicht vorgesehen ist, eine
transparente Schicht mit guter Durchlässigkeit für Laserlicht, welche auf der
anderen Seite der transparenten Haftschicht vorgesehen ist, und
eine gefärbte
Schicht mit guter Absorption von Laserlicht umfasst, welche auf
der transparenten Schicht vorgesehen ist, und auf welcher Kennzeichnungsabschnitte
durch Entfernen von vorbestimmten Bereichen durch Bestrahlung mit
Laserlicht ausgebildet werden können.
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In
den Ansprüche
4 und 5 ist jeweils die erfindungsgemäße Verwendung der Kennzeichnungsflachmaterialien
nach der vorliegenden Erfindung angegeben.
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Demnach
sieht die Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 bis
3 den Aufbau eines Kennzeichnungsflachmaterials vor, bei dem Kennzeichnungsabschnitte
durch den Kontrast zwischen der Farbe der gefärbten Schicht und der Farbe
der Außenfläche des
Produkts dargestellt werden, weshalb die Kennzeichnungsabschnitte
unter Verwendung der Farbe der Außenfläche des Produkts selbst durch
einfaches Bilden von Kennzeichnungsabschnitten durch Einstrahlung
von Laserlicht auf das Flachmaterial, das einen einfachen Aufbau
hat, ohne die Notwendigkeit einer zweiten gefärbten Schicht eines unterschiedlichen
Farbtons gemäß dem Stand
der Technik zufriedenstellend dargestellt werden können. Dadurch
kann das erfindungsgemäße Laserkennzeichnungsverfahren
mit niedrigen Kosten realisiert werden, wobei die erfindungsgemäße Ausführung in
der Praxis zu einer überraschenden
Wirkung führt,
weil die Farbe des gekennzeichneten Produkts in das Erscheinungsbild
der erfindungsgemäßen Kennzeichnung
mit einbezogen ist.
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Da
die Kennzeichnungsabschnitte unter Verwendung der Farbe der Außenfläche des
Produkts selbst dargestellt werden, besteht keinerlei Bedarf, das
Produkt mit einer speziellen Farbe anzustreichen. Außerdem gestaltet
sich der Laserkennzeichnungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung einfacher
als bei der direkten Kennzeichnung von Produkten, weil dadurch Kennzeichnungsabschnitte durch
Einstrahlung von Laserlicht auf kleinen Kennzeichnungsschildern
gebildet werden können.
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Ferner
erlauben die in den Ansprüchen
1 bis 5 festgelegten Gegenstände
einen Schutz der gefärbten
Schicht, da die transparente Schicht unerwünschte Vorgänge, wie beispielsweise das
Abtrennen der gefärbten
Schicht von den Kennzeichnungsabschnitten verhindert, wenn auf die
gefärbte
Schicht externe Kräfte
direkt ausgeübt
werden.
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Ferner
kann durch eine nichtwärmeerzeugende
transparente Schicht zwischen der gefärbten Schicht, die Wärme durch
Laserlichteinstrahlung erzeugt und der transparenten Haftschicht
eine Wärmeübertragung
von der gefärbten
Schicht auf die Haftschicht während
der Laserlichteinstrahlung minimal gehalten werden. Die Haftfähigkeit
der Haftschicht wird deshalb durch eine ansteigende Temperatur nicht
beeinträchtigt.
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Ein
weiterer Aspekt, der nicht Gegenstand der Erfindung ist, sieht die
Verwendung eines gefärbten
Acrylhaftmittels mit guter Absorption von Laserlicht für die Haftschicht
vor, wobei die Kennzeichnungsabschnitte gebildet werden, wenn Laserlicht darauf
gestrahlt wird, um eine Wärmeerzeugung
in den und ein Entfernen der vorbestimmten Bereichen sowohl in der
gefärbten
Schicht wie in der gefärbten Haftschicht
zu erzeugen. Wenn deshalb die Abdeckschicht von der gefärbten Haftschicht
abgezogen und das Flachmaterial auf die Außenfläche eines Produkts durch die
Haftschicht geklebt und befestigt wird, kann die Farbe der Außenfläche des
Produkts gesehen werden, da sie lediglich durch die transparente
Schicht ausgehend von den Kennzeichnungsabschnitten scheinen muß, wodurch
die Farbe der Außenfläche des
Produkts noch deutlicher gesehen werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Schnittansicht des Kennzeichnungsblatts der ersten Ausführungsform
in einem auf die Außenfläche eines
Produkts geklebten Zustand,
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3 eine
Schnittansicht eines Beispiels, welches nicht Gegenstand der Erfindung
ist, und
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4 eine
Schnittansicht der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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1 betrifft
die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt 1 den
Aufbau eines Kennzeichnungsflachmaterials A im Querschnitt, das
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Einsatz gelangt, wobei eine transparente Schicht 1 aus
einem dünnen
Film vorbestimmter Dicke (etwa 50 μm) aus einem transparenten Substrat
mit guter Durchlässigkeit
für Laserlicht,
wie beispielsweise einem Polyesterfilm, besteht. Eine gefärbte Schicht 2,
die aus einer dampfniedergeschlagenen Aluminiumschicht besteht,
ist auf der Oberfläche
der einen Seite der transparenten Schicht 1 durch Dampfniederschlagen
integral gebildet. Die gefärbte
Schicht 2 hat eine gute Absorption für Laserlicht.
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Da
vorliegend die dampfniedergeschlagene Aluminiumschicht Silberfarbe
zeigt, kann dann, wenn die Farbe der gefärbten Schicht 2 eine
andere Farbe als Silber haben soll, eine Farbdruckschicht geeigneter
Farbe durch Acrylbeschichtung auf der dampfniedergeschlagenen Aluminiumschicht
gebildet werden. Die gefärbte
Schicht 2 ist deshalb nicht auf einen Aufbau mit einer
einzigen dampfniedergeschlagenen Aluminiumschicht beschränkt, sondern
kann einen Mehrschichtaufbau haben.
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Eine
transparente Haftschicht 3 ist auf die Oberfläche einer
Seite der gefärbten
Schicht 2 aufgebracht bzw. geklebt und sie besteht aus
einem transparenten Haftmittel, wie beispielsweise Acrylhaftmittel,
und hat eine gute Durchlässigkeit
für Laserlicht.
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Einer
Grundschicht 4 kommt die Funktion einer Abdeckschicht (Trennelement)
zu, welche die Seite der transparenten Haftschicht 3 gegenüberliegend
zur gefärbten
Schicht 2 abdeckt, und auf der Oberfläche der Grundschicht 4 ist
eine transparente Abdeckschicht mit einer Eigenschaft gebildet,
die dafür
sorgt, daß diese
Schicht nicht auf der transparenten Haftschicht 3 haftet,
wodurch die Grundschicht 4 von der transparenten Haftschicht 3 problemlos
abgezogen werden kann. Für
die Grundschicht 4 verwendetes Material kann beispielsweise
siliciumimprägniertes
Papier sein.
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Das
in 1 in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigte Kennzeichnungsflachmaterial
A wird als Firmen- bzw. Typenschild verwendet, das auf die Außenfläche eines
Automobilteils geklebt wird, und die Kennzeichnungsabschnitte 5 sind
gebildet, um den Herstellernamen, das Warenzeichen, den Produktnamen,
die Teile-Nr., das Herstellungsdatum usw. darzustellen. Die Kennzeichnungsabschnitte 5 bilden eine
Kombination aus Buchstaben, Symbolen oder Bilddarstellungen.
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Das
Verfahren zur Bildung der Kennzeichnungsabschnitte 5 sieht
vor, daß das
wie in 1 gezeigt aufgebaute Kennzeichnungsflachmaterial
A mit Laserlicht 6, ausgehend von der Seite der transparenten
Schicht 1 auf vorbestimmte Bereiche bestrahlt wird, welche
die Kennzeichnungsabschnitte 5 bilden sollen. Die Bestrahlung
mit Laserlicht 6 erzeugt in den vorbestimmten Bereichen
der gefärbten
Schicht 2 Wärme,
um sie zu entfernen und um dadurch die Kennzeichnungsabschnitte 5 zu
bilden.
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Das
Laserlicht 6, das vorliegend verwendet wird, ist ein solches
Licht, das durch die gefärbten Abschnitte
absorbiert wird, das jedoch nicht durch die transparenten Abschnitte
absorbiert wird und diese deshalb durchsetzt. Bevorzugt wird hierfür ein Yttrium-Aluminium-Granat-Laser
(YAG-Laser) verwendet.
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Da
das Laserlicht 6 die transparente Schicht 1 und
die transparente Haftschicht 3 durchsetzt, wird in der
transparenten Schicht 3 keine Wärme erzeugt, weshalb diese
Schichten durch die Bestrahlung mit dem Laserlicht 6 nicht
beeinflußt
werden.
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Das
Laserlicht 6, das die Grundschicht 4 erreicht,
wird durch die gefärbte
Schicht 2 absorbiert und dort abgeschwächt, und da es dort ankommt, nachdem
es die transparente Schicht 1 und die transparente Haftschicht 3 durchsetzt
hat, ist die Abschwächung
beträchtlich,
daß selbst
dann, wenn die Grundschicht 4 gefärbt ist, in dieser eine geringe Wärme erzeugt
wird. Es liegt selbstverständlich
keine Wärmeerzeugung
vor, falls die Grundschicht 4 aus einem transparenten Material
aufgebaut ist.
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2 zeigt
das Kennzeichnungsflachmaterial A mit markierten Abschnitten 5,
das auf die Außenseite
eines Produkts 7 geklebt ist, wobei die Grundlage 4 von
der Haftschicht 3 abgezogen wurde, und wobei das Kennzeichnungsflachmaterial
A auf die Außenfläche des
Produkts 7 durch die Haftschicht 3 geklebt und
befestigt wurde.
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Wenn
das Kennzeichnungsflachmaterial A auf die Außenfläche des Produkts 7 geklebt
ist, kann die Farbe der Außenfläche des
Produkts 7, beispielsweise die Farbe der Nabe einer Magnetkupplung
für den
Kompressor einer Auto-Klimaanlage (wobei der Rotator an die Drehwelle
des Kompressors angeschlossen ist), d.h. die schwarze Farbe des
auf die Außenfläche der
Eisennabe aufgetragenen Anstrichs kann durch die Kennzeichnungsabschnitte 5 der
gefärbten
Schicht 2 hindurch gesehen werden, wobei sie durch die
transparente Haftschicht 3 und die transparente Schicht 1 hindurchscheint
bzw. durch diese hindurch zu sehen ist, wodurch die Buchstaben,
Abbildungen und Symbole auf den Kennzeichnungsabschnitten 5 durch
den Kontrast zwischen den Farben der gefärbten Schicht 2 und
der Außenfläche des
Produkts 7 lesbar bzw. erkennbar werden.
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Die
Farbe der gefärbten
Schicht 7 ist deshalb bevorzugt derart ausgewählt, daß sie einen
hohen Kontrast mit der Farbe der Außenfläche des Produkts 7 hat.
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Die
transparente Schicht 1 bildet ferner einen Schutz für die gefärbte Schicht 2,
indem sie verhindert, daß unerwünschte Ereignisse,
wie beispielsweise die Trennung der gefärbten Schicht von den Kennzeichnungsabschnitten 5 auftritt,
wenn eine externe Kraft direkt auf die gefärbte Schicht 2 ausgeübt wird.
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Ein
Beispiel, welches nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird nunmehr
anhand von 3 erläutert. Wie in 3 gezeigt,
wird ein gefärbtes
Acrylhaftmittel mit guter Absorption von Laserlicht 6 als Haftschicht 30 verwendet,
und die Kennzeichnungsabschnitte 5 werden gebildet, wenn
Laserlicht 6 darauf gestrahlt wird, um die Erzeugung von
Wärme in vorbestimmten
Bereichen sowie die Entfernung dieser Bereiche in bzw. von sowohl
der gefärbten Schicht 2 wie
der gefärbten
Haftschicht 30 zu verursachen.
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Wenn
deshalb die Grundschicht 4 von der gefärbten Haftschicht 30 abgezogen
und das Kennzeichnungsflachmaterial A auf der Außenfläche eines Produkts 7 durch
die Haftschicht 30 zum Haften gebracht und befestigt wird,
kann die Farbe der Außenfläche des
Produkts 7, die lediglich durch die transparente Schicht 1 von
den markierten Abschnitten 5 hindurchscheint, gesehen werden,
wodurch die Farbe der Außenfläche des
Produkts 7 deutlicher gesehen werden kann.
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Die
dritte Ausführungsform
wird nunmehr anhand von 4 erläutert. Wie in 4 gezeigt,
sind die Schichtpositionen der gefärbten Schicht 2 und
der transparenten Schicht 1 umgedreht bzw. ausgetauscht,
indem die gefärbte
Schicht 2 auf der äußersten
Seite angeordnet ist, während
die transparente Schicht 1 in der Zwischenposition liegt.
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Bei
dieser Art von Schichtstruktur liegt die Nichtwärme-erzeugende transparente
Schicht 1 zwischen der gefärbten Schicht 2, welche
bei Bestrahlung mit Laserlicht 6 Wärme erzeugt, und der transparenten
Haftschicht 3, weshalb die Wärmeübertragung von der gefärbten Schicht 2 zur
Haftschicht 3 während
der Bestrahlung mit dem Laserlicht minimal gehalten wird. Dadurch
wird die Haftfähigkeit
der Haftschicht 3 durch den Temperaturanstieg nicht beeinträchtigt.
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Infolge
davon wird die Haftfähigkeit
der Haftschicht 3 selbst nach der Laserlichtbestrahlung
ausreichend beibehalten, wodurch das Kennzeichnungsflachmaterial
A auf der Außenfläche des
Produkts 7 schnell zum Haften und zum festen Verbinden
gebracht wird.
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Da
bei diesem Beispiel die gefärbte
Schicht 2 auf der äußersten
Seite angeordnet ist, und die transparente Schicht 1 in
der Zwischenposition liegt, wird die gefärbte Schicht 2 von
der Rückseite
aus durch die transparente Schicht 1 verstärkt, was
dazu beiträgt,
eine Verformung und Sprungbildung der gefärbten Schicht 2 zu
verhindern.
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Bei
sämtlichen
der vorstehend erläuterten ersten
bis dritten Ausführungsformen
wird das Laserlicht 6 ausgehend von der der Grundschicht 4 gegenüberliegenden
Seite aus bestrahlt; wenn die Grundschicht 4 jedoch aus
einem transparenten Material (transparenter Film) mit guter Durchlässigkeit
für Laserlicht 6 gebildet
ist, kann das Laserlicht 6 auch von der Seite der Grundschicht 4 aus
eingestrahlt werden.
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Bei
den vorstehend erläuterten
Ausführungsformen
findet sich kein Hinweis auf den Transparenzgrad der transparenten
Schicht 1 oder der transparenten Haftschicht 3,
da diese durchaus auch halbtransparent sein können, also eine eher geringe Transparenz
haben, solange diese ausreicht, das Laserlicht während der Laserlichtbestrahlung
hindurchtreten kann, und solange die Farbe der Außenfläche des
Produkts 7 erkannt bzw. gesehen werden kann.