CN101204866A - 具有标记的经涂层产品、其制造方法及电子设备用外壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有标记的经涂层产品。该经涂层产品通过包括如下步骤的方法获得：在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；以及通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

Description

具有标记的经涂层产品、其制造方法及电子设备用外壳

相关申请交叉引用

本发明包含涉及2006年12月22日递交给日本专利局的日本专利中请JP 2006-346244的主题，其全文通过引用被包含在本文中。

技术领域

本发明涉及具有诸如字符、数字、图形或者图案的标记的经涂层产品、制造该具有标记的经涂层产品的方法以及利用该具有标记的经涂层产品的电子设备用外壳。

背景技术

下面公开了如下的激光标记技术的实例。例如，日本未审查专利申请公布No.H8-132258公开了一种通过用激光束辐射诸如字符、符号和图形之类的标记部分来形成激光标记的方法，以及用于该方法的标记纸。在此专利申请公布中公开的方法包括“进行辐射以去除标记纸中的染色层的预定部分，所述标记纸至少包括：压敏胶层，以可去除方式设置在压敏胶层的一个表面上的经涂层纸层；以及设置在压敏胶层的另一侧的可吸收激光的染色层”。

在此方法中，标记部分由于染色层和产品的颜色之间的对比而显现出来。因此，该方法只包括用激光束辐射标记纸以形成标记部分的简单步骤，而不必采用颜色相互不同的两种类型的层，这是因为产品外表面的颜色本身可以用于清晰地显示标记部分(说明书第[0016]段)。

例如，日本未审查专利申请公布No.2000-334584公开了一种通过用激光束辐射诸如字符、符号和图形之类的标记部分来在安装到各种设备的金属构件的合适位置上标记诸如制造商名称、型号和产品号的各种标签的方法，以及利用这样的方法的金属构件。在此方法中，“涂层被涂覆到由金属材料制成的构件的未抛光表面上，并且经涂层的表面被用激光束辐射，以形成预定的雕刻图案”。

根据该方法，“期望的标签可以以低成本被简单地设置在构件的外表面上，而不用使用型号铭牌或者原版印版”(说明书第[0027]段)。

例如，日本未审查专利申请公布No.2003-24868公开了一种通过用激光束辐射经涂层产品的涂层以烧蚀和去除被辐射部分的激光标记方法。在此方法中，“用激光束辐射经涂层产品的涂层，以烧蚀和去除被辐射的部分，并且涂层混合有作为激光束吸收元素的金属粉，其产生热并烧蚀所得的涂层”。

在此方法中，用激光束辐射经涂层产品的涂层，以烧蚀并去除被辐射的部分；优异的激光标记可以被设置在具有任意颜色的经涂层产品上，而不会导致色彩变劣。

通常，用于激光加工的激光基于其振动波长大致被分成两种类型。

第一类型的激光具有大约1064nm的振动波长，其可标记材料可以根据激放大激光束的光介质或者激光***而变化。此类振动波长为大约1064nm的激光可以用于对树脂或者金属部件提供优异的激光加工，但是不能用于加工透明材料。此类激光的典型实例是钇-铝石榴石(Y₃Al₃O₁₂:YAG)激光、YVO₄激光和FAYb激光。YAG激光可以用于雕刻金属部件，其中一些类型具有短的波长。YVO₄激光能够在金属部件上印刷标记，并且适于进行精细激光标记。FAYb激光具有优异的激发效率。

第二类型的激光具有大约10600nm的振动波长，其可用于在纸张或者透明材料上印刷字母或者字符。

第二类型激光的典型实例包括CO₂激光。CO₂激光可以用于加工树脂或者透明材料，但是不能用于加工金属材料。

如上所述，进行激光加工的材料根据激光的波长而不同。金属材料可以用振动波长为1064nm的激光加工，因为此类型的激光束被金属吸收。相反，金属材料不能用振动波长为10600nm的激光加工，因为此类型的激光束被金属反射。然而，透明材料不能用振动波长为1064nm的激光加工，因为此类型的激光束容易透射透明材料。相反，透明材料可以用振动波长为10600nm的激光加工，因为此类型的激光束被透明材料吸收。

由第二类型的激光进行激光标记的模制材料的典型实例包括树脂。存在天然树脂和合成树脂，其中的每一种分为热塑型和热固型。虽然树脂根据材料的性质而特性不同，但是树脂通常易于加工，并且重量较轻但仍然具有一定硬度。这样的树脂一般是透明和无色的，因此在实际使用中，树脂通常用着色剂染色。

用于树脂的着色剂的典型实例包括颜料。颜料是不溶的有色或者无色的物质，其精细粒子被分散在合适的载体中，并用于通过将所得载体捏合到塑料或者橡胶中来染色。颜料型着色剂包含碳(C)，其可以容易地染黑材料而不会褪色。含碳颜料因此被用作待染黑材料用着色剂。然而，与含碳颜料混合的树脂本身往往由于其中的碳而被增热。结果，当含碳树脂被激光标记时，被激光束辐射区域中的碳可能被烧蚀。

图1是示出了其中含碳的经涂层的膜被激光辐射烧蚀的状态的剖视图。图2是图1所示的状态中的模制件的标记部分的照片图像。在图1中，标号100表示模制件，其表面上涂覆有涂层101。涂层101的激光束辐射部分102由于被烧蚀的碳而具有粗糙表面，因此被印刷产品的结果表现出不良的印刷质量。如果材料的大部分中的碳被烧蚀，则材料颜色本身可能改变，因此在被印刷的产品中不能正确地显现所设定的颜色。

针对上述的结果，已经尝试将染料加入树脂作为着色剂，来代替颜料。所得的树脂材料可以具有拥有设计的打印颜色的激光标记，而不会改变材料原本的颜色。染料和颜料之间的不同如下：用于激光标记的颜料含有被烧蚀而导致材料颜色变化的碳，而在染料中不包含碳，因此材料颜色在没有被烧蚀的情况下保持不变。

发明内容

如上所述，在其中含碳颜料被用作用于树脂或者涂料的着色剂的激光标记技术中，涂层层的激光束辐射部分由于烧蚀的碳而具有粗糙表面，因此打印产品的结果具有不良的打印质量。

根据本发明的实施例的带有标记的经涂层产品通过包括如下步骤的方法获得：在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；以及通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

用于制造根据本发明的实施例的带有标记的经涂层产品的方法包括：涂层步骤，所述涂层步骤在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；以及激光去除步骤，所述激光去除步骤通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

用于根据本发明的另一个实施例的电子设备的外壳通过包括如下步骤的方法获得：在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；以及通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

根据带有标记的经涂层产品，其制造方法以及本发明的实施例的电子设备用外壳，因为染料被用作形成模制件的树脂用着色剂，所以树脂材料的标记部分可以具有设计的打印颜色，而不用改变材料的本来颜色，因此激光标记部分可以以设计打印颜色清楚地显现。

附图说明

图1是示出了用于制造根据现有技术的被标记的涂层产品的视图。

图2是示出了根据现有技术的方法的经涂层产品的标记部分的照片。

图3是示出了从数字可携式摄像机的正面观察时数字可携式摄像机的立体图，其表示具有带有本发明的标记的经涂层产品的电子设备的第一实施例。

图4是示出了在数字可携式摄像机的显示设备打开的情况下从后侧观察时数字可携式摄像机的立体图，其表示具有带有本发明的标记的经涂层产品的电子设备的第一实施例。。

图5是示出了用于制造带有标记的经涂层产品的本发明第一实施例的激光标记器的示意性构造图。

图6是示出了用于根据本发明的被标记的涂层产品的制造方法的视图。

图7是示出了根据本发明的制造方法的经涂层产品的标记部分的照片。

具体实施方式

根据本发明的实施例的简单构造，提供了带有能够用设计颜色显示的标记的经涂层产品、用于制造带有标记的经涂层产品的方法以及利用该带有标记的经涂层产品的电子设备用外壳。

图3-7是分别示出了本发明的实施例的视图。具体地，图3和4是具有带有标记的经涂层产品的根据本发明第一实施例的电子设备的可携式摄像机的外部立体图。图5是示出了激光标记器的示意性构造图，图6和7是分别示出了标记根据本发明的第一实施例的经涂层产品的标记方法的视图。

实例1

具体地，下面将参考图3和4描述具有带有标记的经涂层产品的根据本发明第一实施例的电子设备的成像设备。图3和4所示的设备分别代表根据成像设备的实施例的数字可携式摄像机1。数字可携式摄像机1采用作为信息存储介质的实例的光盘。在数字可携式摄像机1中，光学图像利用作为成像机构的实例的成像元件(诸如电荷耦合器件(CCD)或者CMOS图像传感器)而被转换为电子信号，由此将图像信号记录在光盘上或者将该信息显示在由平板形成的显示设备(诸如液晶显示器(LCD))上。

然而，用于作为本发明的电子设备的实例的成像设备中的信息存储介质不限于诸如DVD-R、DVD-RW或DVD-RAM的光盘。诸如MO、FD、其它可记录磁-光盘的盘记录介质或者磁盘也可以用作信息记录介质。采用记录介质的电子设备的实例包括采用磁-光盘时的磁-光盘静态摄像机，以及采用磁-光盘的磁-光盘电子文件管理器。

用于本发明的实施例的信息存储介质不限于上述的盘式存储介质，而是可以使用各种存储介质，诸如其中具有磁带的带式存储介质、其中具有半导体存储器的半导体存储介质以及其中具有存储卡的卡式存储介质。

图3和4示出了数字可携式摄像机1，数字可携式摄像机1包括：外壳体2，其示出了具有一定外观的外壳的具体实例；盘驱动器，其被容纳在外壳体2中并且以旋转方式驱动以可卸载方式安装到其而用于记录(写)和取出(读)信息信号的光盘；控制单元，其控制驱动盘驱动器；镜头设备3，其以光的形式获取对象图像并且将所述光传送到成像元件；以及显示设备4，其以可旋转地方式安装到外壳体2。

外壳体2包括具有大致长方体形状的中空外壳，其中，驱动器板和显示板在外壳体2的宽度方向上彼此相对，前板封闭包括上述两个板的柱体的第一开口，后板封闭柱体的第二开口。数字可携式摄像机在外壳体2的纵向被置于纵向并且外壳体2的底部朝向下方的情况下被使用。镜头设备3被设置在外壳体2的上部中，使得在镜头设备3的前部暴露出透镜***的物镜或者成像透镜。

镜头设备3设置在外壳体2中，使得透镜***的光轴被定向在水平方向上。成像元件设置在外壳体2中的镜头设备3的后部，但是没有在图中示出。投影从镜头设备3输入的对象图像的取景器6被设置在镜头设备3的后部。此外，在外壳体2的上部中设置有暴露出附件座的开口，其中，诸如视频光或者外部麦克风之类的附件以可拆卸地方式被安装到所述附件座。附件座紧挨曲径器6前方设置，并且通常由打开和封闭附件座的开口的座盖7以可拆卸地方式覆盖。此外，闪光单元的照明部分8被布置在外壳体2的前部，并且立体声***麦克风9被安装在其中。

显示设备4可任选地以下面任何一种姿态定向：如图3所示的其中显示设备4被容纳在外壳体2的侧面的姿态；如图4所示的其中显示设备4的板壳体11在水平方向旋转90度而使得平板10朝向后方的姿态；其中朝向后方的板壳体11旋转180度而使得平板10朝向前方的姿态；以及上述三种姿态之间的中间位置的姿态。具有多个操作按钮的操作单元13被设置在外壳体2的位于显示设备4上方的顶部。

此外，盘盖被可拆卸地设置在外壳体2的与显示设备4相反的一侧，所述盘盖能够关闭和打开，以覆盖或者暴露盘安装部分，其中，光盘以可卸载方式安装到所述盘安装部分。

盘驱动设备以旋转方式以预定速度(例如，恒定的线速度)驱动安装到转台的光盘，在光盘的径向上位移光学拾取器，并且在光盘的信息记录表面上记录(写)和再现(读)信息信号。覆盖盘驱动设备的盘盖14包括合并了选择开关的功能的电源开关15、成像静态图像的快门按钮16、在预定的范围内连续地放大(拉近镜头)或缩小(推远镜头)图像的变焦按钮17；锁定和解开盘盖14的打开和关闭开关18，以及成像动态图像的记录按钮19。

电源开关15具有通过旋转操作切换通电或断电的功能以及在一直通电的情况下通过旋转操作切换重复多个功能模式的功能。此外，虽然在图中没有示出，但是盘盖14包括手垫被安装到其上的束带。束带和手垫用于数字可携式摄像机，以支撑使用者的手，使得使用者不会将数字可携式摄像机1掉落。

此外，虽然在图中没有示出，但是电池容器21被设置在外壳体2的后面，其中，诸如便携式电源的电池设备被可卸载地安装到所述电池容器21。电池容器21大致设置在外壳体2的后面的中部，使得形成外壳体2的后面的后板被设置成向后打开。记录按钮19被设置在外壳体2的后面电池容器21的右侧。

如图3所示，示出了数字可携式摄像机1的型号名称的型号代码23(在此实例中“ABC-123”)被激光标记在显示设备4中的板壳体的表面的下部上。型号代码23通过如下方式形成：将涂层和UV-涂层涂覆到板壳体11的模制件11a的表面上，然后用激光标记器30对表面进行激光标记。

如图5和6所示，涂层层25通过将具有适当颜色的涂层涂覆在板壳体11的模制件11a的表面上来形成。第一层形成步骤被定义为形成涂层层25的步骤。透明层26通过涂覆紫外(UV)-涂层被另外形成在涂层层25上。第二层形成步骤被定义为形成透明层26的步骤。可以通过利用激光束去除涂层层25和透明层26的期望部分，形成预定的字符、数字、图形或者图案，来进行激光标记。使用其亮度高于模制件11a的亮度的涂层层25。优选地，模制件11a的裸露表面为黑色的或者灰色的，但是，也可以使用任何其它颜色。

用于模制件11a的材料的优选实例包括诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂(ABS)和聚碳酸酯(PC)/ABS树脂的塑料。但是，任何其它的工程塑料或者诸如金属、玻璃和陶瓷的各种材料也可以用作用于模制件的材料。模制件11a可以用染料着色。在此情况下，优选的染料可以是无碳的，但是，也可以使用含碳染料。

在此，染料是具有特定颜色的物质(颜料)，其选择性地吸收各种波长的可见光，用于通过适当的染色技术对织物进行染色，并且具有较高的抗日常遭遇的外部条件(诸如，日光、洗涤和摩擦)的染料牢固度。

存在天然染料和合成染料。有机化合物可能需要偏好地吸收400nm-800nm的可见区域的某些波长的光，以显现颜色，并且化合物的残余颜色或者互补颜色表现出由肉眼观察到的黄、红和绿颜色。同时，吸收可见区域的整个波长范围的有机化合物表现出灰色或者黑色。染料的实例包括直接染料、酸染料、媒染料、碱性染料、硫染料、还原染料、溶剂化还原染料、反应性染料和油溶性染料。此外，各种涂层的实例包括油漆、清漆、瓷漆、挥发清漆(cerax、white-rex、快干清漆)、合成树脂涂层(酚树脂、环氧树脂)、纤维素衍生物。

接着，图5示出了激光标记器的示意图。

激光标记器30用于通过用激光束辐射材料使得激光束被吸收，来加工材料。激光标记器30包括：激光发生器31，其生成激光束；反射镜32，其改变由激光发生器30生产的激光束的方向，以辐射材料(模制件)；驱动器33，其使得反射镜平移或者旋转，以用激光束辐射材料的预定位置；控制单元34，其驱动和控制驱动器33的操作；以及操作单元35，其输入控制信号以控制控制单元34。

由激光标记器30中的激光发生器生成的激光的典型实例包括振动波长为1064nm的激光，诸如YAG(钇-铝石榴石)激光、YVO₄激光和FAYb激光。此外，激光发生器31具有生成基于至少两种频率的激光束的功能。激光束的第一频率在5-20kHz的范围，并且最优选的频率为约10kHz。具有这样的低频率的激光束损伤涂覆到模制件11a的表面用于保护涂层层25的UV(紫外)层(透明层)，但在此图中没有示出。

激光束的第二频率在100-300kHz的范围，最优选的频率为约200kHz。在用具有低频率的激光束预加工之后，经预加工的部分用具有高频率的激光束切除两次，使得涂层层25和被预加工的部分同时去除。结果，通过激光标记形成的标记部分28被显现在模制件的板壳体11的表面上。图7是示出了由此得到的标记部分28的照片。与图2中的照片比较，图1中的所得字符整体上可以显现出清楚的清晰度，由此可以获得清楚的字符、数字、图形或者图案。

如图7所示，如果在模制件11a的表面上没有设置透明层(UV层)，则采用具有合适频率的激光直接损伤涂层层25。在此情况下，可以使用作为具有10600nm的振动波长的激光的CO₂激光或者其它类型的激光。具体地，通过如下工序由例如激光标记器形成模制件上的标记。

通过用由激光标记器30生成的具有合适频率的激光束辐射涂层层25，去除该涂层层25。这样，可以仅仅去除涂层层25的涂层，于是标记部分28可以用材料本身的颜色形成打印颜色，而不用烧蚀模制件11a的表面。因为模制件包括不含碳的染料作为着色剂，并且当用激光束辐射模制件时，模制件不含可烧蚀成分。因此，通过仅仅去除涂层层25的涂层，材料本身的颜色被显现作为打印颜色。

在第二加工用具有高频率的激光进行的情况下，可以去除整个经预加工的部分。或者，可以去除经预加工的部分中的一部分。

如上所述，根据带有标记的经涂层产品，其制造方法以及本发明的实施例的电子设备用外壳，模制件(材料)仅仅用染料着色，涂层被涂覆到模制件上，并且所得模制件然后被激光标记。因为所得的模制件不含通过施加激光而被烧蚀的成分，所以可以仅仅去除涂层，并且材料本身的颜色显现为打印颜色。因此，因为模制件没有通过施加激光束而获得的粗糙表面，所以通过去除所有多余部分，可以暴露出裸露表面的清晰颜色。因此，标记步骤可以被简化，并且可以以更低的成本生产带有清晰标记的模制件。

本发明不限于上述的和附图中所示的实施例，并且可以进行各种修改，而不偏离本发明的范围。

例如，虽然前述实例示出了数字可携式摄像机作为采用本发明的实施例的成像设备的具体实例，但是其它成像设备也可以采用本发明的实施例，诸如模拟可携式摄像机、电子数字静态摄像机以及DSC；终端设备，诸如蜂窝电话、PHS、通信设备和个人电脑；以及任何其它电子设备，诸如电子字典、DVD播放器和汽车导航***。具体地，激光标记可以应用于各种类型(送货目的地和型号)的小型设备。而且，上述的实例说明了显示设备的板壳体设置激光标记的情形，但是，也可以是任何其它部分设置标记，诸如外壳体、座盖、盘盖和显示设备的各个操作按钮。

本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替换，只要其落入所附权利要求或其等同物的范围。

Claims (7)

1.一种带有标记的经涂层产品，其通过包括如下步骤的方法获得：

在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；并且

通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

2.如权利要求1所述的经涂层产品，其中，所述模制件由染成黑色或者灰色的树脂制成。

3.如权利要求1所述的经涂层产品，其中，在所述去除步骤中，通过激光标记器辐射波长为1064nm的近红外辐射光谱的电磁辐射来进行所述激光标记。

4.一种制造带有标记的经涂层产品的方法，包括：

涂层步骤，所述涂层步骤在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；以及

激光去除步骤，所述激光去除步骤通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

5.如权利要求4所述的方法，其中，通过使得激光标记器辐射波长为1064nm的近红外辐射光谱的电磁辐射来进行所述激光去除步骤。

6.一种电子设备用外壳，其通过包括如下步骤的方法获得：

在由用染料着色的树脂制成的模制件的表面上形成涂层层，所述涂层层的亮度高于所述模制件的裸露表面的亮度；并且

通过激光标记去除所述涂层层的预定部分，并暴露出所述经涂层产品的所述裸露表面，以形成标记部分。

7.如权利要求6所述的外壳，其中，所述模制件由染成黑色或者灰色树脂制成。

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