レーザマーカ技術のご紹介 - レーザの原理

レーザマーカ技術のご紹介

レーザーマーカーとは、レーザー光を樹脂や金属などの対象物に照射し、表面の状態を変質させることで日付・ロット番号などの文字や記号・2次元コード・図形など様々な情報をマーキングするための機器です。
ここではレーザマーカによる印字の基礎から、打刻機やラベルプリンタ・インクジェットプリンタなど他方式との比較、レーザーマーキングによる金属印字・樹脂印字例、切断・表面加工・刻字・刻印などの加工例、レーザの安全基準やよくあるご質問まで、レーザマーカ導入に必要な情報を分かりやすく説明します。

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レーザマーカ
技術のご紹介

レーザ光と一般光の違い
波長とは

レーザとは

レーザ(LASER)とは、Light Amplification by Stimulated Emisson of Radiationの頭文字をとったもので、「放射の誘導放出による光の増幅」ことです。

気体分子や固体の中にある電子をエネルギーの高い状態にしておき、そのエネルギーを光として外に放出するときに、光の往復などにより増幅を起こし、極めて純度の高い光（レーザ光）を放出する現象です。

レーザ光の特長として以下の項目が上げられます。

1)	単色(単一波長)である。
2)	指向性が優れている。
3)	エネルギー密度が高い。
4)	干渉性がある(位相が揃っている)。

この項では、レーザ光が出るまでの仕組みを、いくつかの重要なキーワードの解説を交えながらご説明いたします。

レーザ光と一般光の違い

レーザ光は、自然の光や蛍光灯などの光に対して以下の特性を持っています。

レーザ光の特性	一般の光
●指向性に優れている一定の方向に光を放つ、光が広がりにくい	●色々な方向に光を放つ
●単色性に優れている(単一の波長)	●様々な色の光(波長)が混ざり合っている
●干渉性に優れているレーザ光は位相(波の山と谷)が揃っているため、障害物に当たると干渉を起こしやすい山と山が重なり合うと強め合い、谷と谷が重なると弱め合う	●様々な波長が混ざり合うため干渉が目立たない
●エネルギー集中度が高い指向性に優れるため、スポットを絞りやすく、エネルギー集中度が高い	●光が進むにつれてエネルギーは減少する

レーザ光が出るまでの流れ

(分かりやすくするため、細かい説明は省きます)

(1) 光が出る仕組み

光とはエネルギー放出の一形態です。

物体に光を当てると物体はエネルギーを蓄積します。

逆に物体から光が放出されるとその物体が蓄積したエネルギーは無くなります。

この事を原子を使って説明します。

原子は、中心にある原子核とその周りを一定の軌道で運動する電子によって成り立っています。

物体＝原子には次の様な大原則があります。

持っているエネルギーの量で電子の回る軌道が決まる。
外側を回っている電子のほうがエネルギーをたくさん持っている。
エネルギーをたくさん持っていると、外側を回ることができるが、通常はエネルギーが最も少ない内側の軌道を回っている電子が多い。
電子が回る軌道(円周)は原子の種類によって決まっている。しかも、軌道と軌道の間には電子は存在することができない。