一般的な製品仕様では、出力、動作範囲、速度が「最大7000mm/秒」と謳われています。一方、自動車、電子機器、医療機器などの部品にマーキングを行う施設で使用される金属レーザーマーカーは、「コードを生成する」かどうかではなく、塗装、亜鉛メッキ、滅菌処理後に検証者がそのコードを読み取ることができるか、そして顧客監査に合格するかどうかで評価されます。
このテキストは、製品カードに記載されていない情報を補足するものです。各タイプのマークの要件、GS1に準拠したDataMatrixコードの品質基準とモジュールサイズ、マーキングと処理の順序、固定式、移動式、ライン式ステーションの違いなど、番号と出典を明記しています。
ベンチマークとなるのは、50WのRaycus光源を搭載したRBZ 2020ファイバーマーカーで、その価格設定はプロセスに見合ったものです。一般的な選定基準については、レーザーマーカーの選び方 (ポーランド語の出典)に関する本文で説明しています。ここでは、金属へのマーキングと識別に特化して解説します。
1. 金属に何を刻印するか：要件表
5種類の文字タイプは、同じガルバノヘッドに対する5つのタスクであり、品質を決定する要素が異なる。
| 私たちは何をマークするのでしょうか？ | 典型的な金属加工プロセス | 品質を決定づけるものは何か | 野外とマウント | アートの時間 |
|---|---|---|---|---|
| シリアル番号、バッチ番号、日付 | ステンレス鋼およびチタンの焼きなまし（黒色化、損失なし）；鋼およびアルミニウムの表面彫刻；陽極層の除去 | コントラスト；最小文字高さ（RBZ 2020：0.3 mm） | 小さなフィールド。ローラーの横にターンテーブルがある。 | ほんの一瞬から数秒 |
| データマトリックス / QR | 上記と同様、モジュールを完全に埋める | コントラスト、モジュール均一性、静穏領域；ISO/IEC 15415またはISO/IEC TR 29158による評価 | コード + サイレンスゾーン + 取付公差 | データマトリックス全体を「1秒未満」で表示 |
| ロゴ、グラフィック | ラスタ塗りによる焼きなましまたは彫刻 | 充填の均一性、色調の再現性 | 予備のフィールド | 数秒から数分 |
| 目盛、スケール | 細いベクトル線、1回のパス | 位置決め精度（RBZ 2020：0.01 mm） | 現場全体の規模 | 短く、詰め物なし |
| 銘板、CEマーク | 陽極酸化アルミニウムまたはステンレス鋼に書かれた文字と絵文字 | 機械運転条件下での耐久性 | フィールドプレート（RBZ 2020：200 × 200 mm） | 充填状況により、数秒から数分 |
最後の列の時間はあくまで目安です。出力、レンズ、充填量、材質によって異なるため、ご自身でテストして測定してください。
2. コード品質規格：ISO/IEC 16022、ISO/IEC 15415、ISO/IEC TR 29158
顧客が要求する3つの規格は、それぞれ異なる3つの事柄を規定しています。ISO/IEC 16022はデータマトリックスのシンボル体系を定義しています。GS1データマトリックスガイドラインによれば、リード・ソロモン誤り訂正機能を備えたECC 200バリアントのみがGS1アプリケーションで使用可能です。GS1データマトリックスは、先頭のFNC1文字によって通常のデータマトリックスと異なります。
ISO/IEC 15415は、印刷されたシンボルの品質を評価する規格です。GS1は、「ISO/IEC 15415は、部品に直接マーキングされたDPMシンボルの品質を測定するには不十分である」と明記しています。この目的にはISO/IEC TR 29158（AIM DPMガイドライン）が使用され、その結果は「DPMグレード」と呼ばれます。グレードは数値で表され、4.0（最高）から0.0までの範囲で、A～Fの文字で対応します。検証機器メーカーであるAxiconによると、ISO/IEC 15415は8つのパラメータを評価し、「最も低いグレードのパラメータが総合グレードとなる」とのことです。
| パラメータ（ISO/IEC 15415） | それは何を測定するのですか？ | レーザーでマーキングする際に何がそれを軽減するのか |
|---|---|---|
| デコード | シンボルが解読されているかどうか | パターンが破損している、モジュールがスポットに対して小さすぎる |
| 象徴の対比 | モジュールの明るさの違い | 焼きなまし不良、アルミニウム上の灰色の彫刻、反射 |
| 変調 | コントラストの均一性 | 塗りつぶしのムラ、曲線の焦点の変化 |
| 軸方向の不均一性 | シンボルの比率 | ガルバノフィールドのキャリブレーションが不正確 |
| グリッドの不均一性 | モジュールグリッド偏差 | 上記に加えて取り付け時の振動も加わる。 |
| 未使用のエラー訂正 | 誤り訂正準備金 | それ以上の値。低い値は境界線上のコードです。 |
| 固定パターンの損傷 | L字型と時計型のパターンに損傷があります | 海岸線の崩壊、剥離 |
| 印刷の成長 | モジュールの増減 | スポットやパワーが大きすぎる、エッジが溶けている |
測定結果は、測定条件が満たされた場合にのみ意味を持ちます。GS1では、等級/開口径/波長/角度の形式で保存され、例えば「3.0/10/660」のように表されます。DPMの場合は、照明コード（30Q、45Q、30T、30S、90）が追加されます。顧客のアプリケーション規格では、最小等級を指定する必要があります。GS1では、例として1.5を使用しています。
3. モジュールサイズとレーザースポット：GS1からの数値
X寸法は、バーコードセル1個分のサイズです。GS1は直接マーキング用に個別の表を提供しており、以下に最小値、目標値、最大値を示します。
| 申請（GS1 DataMatrixガイドラインに準拠） | X次元の最小値／目標値／最大値 | 要求される品質（GS1表記） | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 医療、印刷されたシンボル | 0.254 / 0.380 / 0.495 mm | 1.5/08/660 | ||||
| DPM（非医療機器） | 0.254 / 0.300 / 0.615 mm | 1.5/06/660 | ||||
| DPM-A（レーザー・エッチング複合モジュール）、小型医療機器 | 0.100 / 0.200 / 0.300 mm | DPM1.5/04-12/650/(45Q | 30Q | 30トン | 30S | 90) |
| DPM-B（ドットピーン - 未接続モジュール） | 0.200 / 0.300 / 0.495 mm | DPM1.5/08-20/650/(45Q | 30Q | 30トン | 30S | 90) |
同じガイドラインからの2つのルール：4辺それぞれに1Xの静穏領域が必須であり、1X未満ではシンボルの検証に不合格となる。測定開口部は通常、アプリケーションの最大X寸法の40～80%である。
これは機械とどのように関係するのでしょうか？各ショップ（A～D）は、最小ファイバー線幅を10 µm（ショップC）から15 µm（ショップD）、50 µm（ショップB）までとしています。GS1テーブルの0.100 mmモジュールは複数の線幅を表し、0.300 mmモジュールは12本程度の線幅を表します。各モジュールは複数の接する線で満たされ、隣接するモジュールは連続したフィールドに融合します。そのため、GS1のタイプAは「接続されたモジュール」であり、個別のマイクロドット（タイプB）とは対照的です。したがって、「最小線幅」よりも重要なのは再現性、つまり位置決め精度（RBZ 2020：0.01 mm）とフィールド全体にわたる一貫した鮮明度です。
例えば、行数16、列数16、モジュール0.300mmのコードを想定してみましょう。シンボルの長さは4.8mm、両側に1倍のサイレンスゾーン（幅5.4mm）があります。これはあくまで例であり、推奨値ではありません。シンボルのサイズは、データ量と読み取り装置によって異なります。
コントラストは金属の種類によって異なります。彫刻機メーカーによると、裸のアルミニウムに彫刻すると、黒ではなく灰色の濃淡が生じ、2Dコードの検証には支障がありません。陽極酸化処理されたアルミニウムでは、レーザービームが酸化層の染料を除去し、明るいマークが残ります（JPTによる）。ステンレス鋼とチタンでは、金属へのレーザー彫刻の黒さと深さ (ポーランド語の出典)に関する本文で説明されているように、損失なく焼きなましによって黒いマークが生成されます（2社のレーザーメーカーによる）。
4. GS1とUDI：金属にコードが必要な場合
医療機器の場合、識別表示は選択肢ではありません。欧州委員会のUDIヘルプデスク（MDR 2017/745、附属書VI、パートC、4.10項）によると、再利用可能な機器には、機器自体にUDIキャリアを付ける必要があり、使用の合間に洗浄、消毒、滅菌、または再処理が行われる場合は、キャリアは各処理後も永続的かつ判読可能な状態を維持する必要があります。例外：直接ラベルを貼付すると機器の安全性や性能に支障をきたす場合、またはそれが不可能な場合。
再処理後の耐久性は、特定の試験項目です。JPTは、焼きなましマークの暴露試験として、134℃での蒸気滅菌を推奨しています。ある工業用レーザーメーカーは、より困難なケースについて説明しています。硝酸による不動態化処理は「残念ながらレーザーマークも除去してしまう」とのことです。メーカーによると、304および316鋼では、不動態化処理とオートクレーブ処理に耐性のある黒色のマークが得られますが、より困難なケースでは、紫外線またはピコ秒レーザー光源が必要となります。メーカーは、機械上での不動態化処理試験を推奨しています。
医療分野以外では、要件はクライアントのアプリケーション規格によって決まります。モジュール、プロセス、検証者の選定はそれに依存するため、テストを行う前に必ずその規格を確認してください。
5. 処理後の可読性：操作のシーケンス
読み取り不能なコードの最も一般的な原因は、機械ではなく、処理経路にある。つまり、そのコードを覆い隠したり除去したりする操作の前に付けられたマークが、その操作によって消滅してしまうのだ。
| 後マーキング作業 | 前または後にマークする | なぜ（出典を明記して） |
|---|---|---|
| 塗装、粉体塗装 | 後：コーティングの除去によりコントラストが生まれる。前：深い彫刻のみ。 | 機械メーカーによると、一般的な彫刻の深さは10～50μmで、コーティングが版の跡を覆っている。 |
| 亜鉛めっき、メッキ | 後：コーティングのアブレーション（メッキされた金属は高いコントラストを示す）として；前：深彫りのみ | レーザーメーカーによると、ドットピーニングマークは深さがあるため「めっき後の工程にも耐える」とのことです。レーザーも同様の深さで刻印する必要があります。注：亜鉛アブレーションでは、コード部分の鋼材が露出し、局所的に腐食防止層が除去されます。腐食にさらされる部品については、テストでこの点を確認してください。 |
| 研削、ショットブラスト、研磨 | 後 | 焼きなまし板と彫刻板が置かれている最上層を取り除く |
| 熱処理 | 焼きなまし後、完成した構造物のチェック | 焼きなまし色は酸化層によって決まる（JPTによる）。 |
| ステンレス鋼の不動態化 | 両プロセスのパラメータは同時に選択する必要があります。必須テスト | レーザーメーカーによると、焼きなまし後の不動態化処理は「刻印を劣化させる傾向がある」とのことだ。 |
| 洗浄、滅菌、液体中での作業 | 損失のないアニーリング | JPTによると、焼きなまし後の隙間腐食のリスクは非常に低いが、彫刻後は高い。 |
経験則として、部品が最後に使用される面にコードを刻印してください。最初の工程から刻印が必要な場合は、後続の工程で除去できる深さよりも深く刻印し、深さが増すにつれてコストが増加するため、時間も考慮してください。
6. 据え置き型、携帯型、またはインライン型
これら3種類の駅の違いは、標識の質ではなく、頭の周りに何を用意する必要があるかという点にある。
| 職種の種類 | 例 | 何のために？ | 提供する必要があるもの |
|---|---|---|---|
| コラムと表付きの便箋 | RBZ 2020（M6ラスタテーブル、フットスイッチ、50kg）；20Wファイバー（ショップB）；30W Raycusファイバー 150×150mm（ショップC） | テーブル上のシリーズ、複数のピースのための装置 | 取り付け装置、支柱、ハウジング、またはゴーグル付きクラス4スタンド |
| ポータブル | 光ファイバー20W（BおよびCの収納スペース。Bはバッテリー駆動も可能）；モバイル（Aの収納スペース、カードによると6.8kg） | 柱の下に収まらない要素：フレーム、タンク、顧客の機械 | 安定した適用性、シャープネスとコードグリッドはヘッドの位置に依存するため、適用ごとに確認が必要です。 |
| 列をなして | オンザフライマーキング（説明RBZ 1515UV、プラスチック用UV光源。金属用はエンコーダ入力付きファイバーについてお問い合わせください）；CCDカメラとベルトフィーダーを備えたシステム（ショップCでは50W、ショップAでは50W） | コンベア上の各ピース、小さな部品 | マスターシステム、エンコーダ、ポストステーション検証装置からのスタート/ストップ信号およびデータ |
正味定価（2026年10月現在）：据え置き型は8,500 PLN（店舗B、20 W）から9,900 PLN（店舗C、30 W）、ポータブル型は7,800.00 PLN（店舗C、20 W）から14,634.15 PLN（店舗B、20 Wバッテリー）、フィーダーとCCDカメラ付きシステムはそれぞれ40,000.00 PLN（店舗CとA）、RBZ 2020 - プロセスの価格設定。店舗Aはポータブル30 Wのリースを「月額250 PLNから」と宣言（店舗宣言であり、融資の申し出ではない）、出力別の完全な表はレーザーマーカーの選択 (ポーランド語の出典)に関するテキストにまとめられています。
速度はインラインレーザーの利点の一つです。マーキングメーカーによると、ファイバーマーキングマシンはデータマトリックス全体を1秒未満でマーキングできるのに対し、マイクロドット（ドットピーン）は1マークあたり3～8秒かかります。手動で適用したヘッドが垂直からずれると、セクション2の軸方向およびグリッドの不均一性パラメータに違反します。
7. 電力と電源：コードに必要な電力と深彫りに必要な電力
鋼材やアルミニウムに数字、コード、ロゴを刻印する場合、店頭で販売されているあらゆる出力クラスのファイバーレーザーで十分です。GS1によると、DPMレーザーは「一般的に10～100W」です。出力が高いほど、塗りつぶしの時間と彫刻の深さを確保できますが、それ自体でコードの等級付けが向上するわけではありません。
RBZ 2020 を参考として：Raycus 50 W 光源、200 × 200 mm の加工領域、最大動作速度 7000 mm/s、精度 0.01 mm、最小文字サイズ 0.3 mm、EZCAD コントローラ、空冷、オプションの回転軸。メーカーは、用途としてバーコード、QR コード、シリアル番号、金属および一部のプラスチックへのロゴ、ネームプレートなどを挙げています。50 W の出力により、連続運転時間を延長することなく、複数回のパスでコーティング除去と彫刻を行うことができます。
Qスイッチ付き光ファイバーでは不十分なのはどのような場合でしょうか？マーキングメーカーによると、明るい陽極酸化アルミニウムに黒色のマーキングが必要な場合や、ステンレス鋼やチタンに再現性のある色をマーキングする必要がある場合は、パルス長を調整可能なMOPAが適しています。金属の反射率が高い場合（銅、銀、金など）、マーキングメーカーはUVをオプションとして提案していますが、通常は光ファイバーの方が高速であると指摘しています。
マイクロドット、印刷、ラベル付けにおいてレーザーは最適な方法でしょうか？部品の永久マーキング (ポーランド語の出典)に関する本文では、様々な技術の比較を行っています。
8. ステーション：検証装置、読み取り装置、抽出装置、レーザー装置
検証装置は読み取り装置ではありません。読み取り装置は「読み取り済み」または「未読み取り」と応答しますが、検証装置は特定の開口部、波長、および照明角度で8つのパラメータを測定し、評価を出力します。現場で読み取り装置が読み取ったコードは、顧客の基準を下回る評価を受ける可能性があります。顧客基準に基づいてマーキングを行う場合、検証装置はステーションの一部となります。
金属加工においても、焼きなましや彫刻で発生した粉塵や酸化物がレンズに付着するため、抽出処理が必要です。レーザーのクラスはステーション全体に適用されます。開放型ガルバノヘッドはクラス4レーザー、密閉型機械は中央労働保護研究所および国立研究所（CIOP-PIB）の基準ではクラス1となります。筐体、ガラス、抽出処理の選択については、マーキング機の選択に関する本文で説明しています。Roboteusレーザーマーキングのカテゴリで機械の概要をご覧いただけます。RBZ 2020の見積もりをご希望の場合は、材料、マーキング内容、バッチサイズ、コード品質基準をお知らせください。
よくある質問
DataMatrixコードに適した金属レーザーマーカーはどれですか？
ポーランドの販売店で販売されている1064nmファイバー（20W、30W、50W）は、どの出力クラスでも鋼板やアルミニウム板にデータマトリックスコードを生成します。コードの評価は、ワット数ではなく、スポットサイズ、フィルパワー、1倍静音ゾーン、表面積に合わせて選択されたモジュールによって決まります。データシートよりも、お客様自身によるテストと検証装置を用いた測定の方が、より確実な判断材料となります。
金属マーキングレーザーはアルミニウムや銅にマーキングできますか？
例えばアルミニウムの場合、むき出しのアルミニウムは灰色がかった色合いになりますが、陽極酸化処理されたアルミニウムは酸化層の染料が除去された後に明るいマーキングになります（JPT調べ）。銅は反射率が高いですが、レーザーメーカーはファイバーレーザーの加工対象金属として銅、青銅、銀を挙げており、レーザーベンダーはコーティングされていない真鍮への直接彫刻が可能だと説明しています。マーキングメーカーは代替案としてUVレーザーを提案しており、ファイバーレーザーの方が通常は高速であると述べています。
ステンレス鋼マーキング機の性能とは？
焼きなましされた数字やコード（損失のない黒）の場合、20～30Wのクラスで十分です。RBZ 2020のように50Wであれば、充填や彫刻を行う余裕があります。色や調整可能なパルスによる再現性のある黒はMOPAと呼ばれ、マーキング後の不動態化処理には、両方のプロセスのパラメータが同時に選択されます（セクション5）。
携帯型マーキングマシンは、データマトリックスマーキングに十分ですか？
大型部品の場合はそうですが、手動適用による各コードは、頭の傾きによってモジュールグリッドが歪むため、検証が必要です。カタログ（2026年10月時点のネット価格）では、ある店舗ではポータブル20Wを7,800.00 PLNから、別の店舗では12,000 PLNから、さらに別の店舗では13,000 PLNで販売しています。卓上およびライン生産の場合は、治具付きの固定式機械またはフィーダー付きシステムの方が適しています。
情報源
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/znakowarka-fiber-rbz-2020/ — RBZ 2020 パラメータとアプリケーション
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/rbz1515uv/ — RBZ 1515UVの説明にあるオンザフライマーキング
- https://ref.gs1.org/guidelines/datamatrix/ — GS1 DataMatrix ガイドライン: ECC 200、FNC1、医療および DPM 用 X 次元テーブル、1X 静音ゾーン、40～80% 開口率、評価記録、ISO/IEC 15415 対 ISO/IEC TR 29158、DPM レーザー出力 10～100 W
- https://axicon.com/2d-barcode-verification - ISO/IEC 15415の8つのパラメータ、最低スコアルール、結果記録フォーマット
- https://webgate.ec.europa.eu/udi-helpdesk/en/udi-carrier/direct-marking.html — 再利用可能な機器へのUDI（MDR 2017/745、附属書VI、パートC、4.10項）
- https://jpt-laser.com/applications/laser-annealing-marking/ — 焼鈍酸化膜、隙間腐食、蒸気滅菌 134 °C
- https://jpt-laser.com/learn/laser-engraving-anodized-aluminum/ - 陽極酸化アルミニウムへの明るいマーキング
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/99433/Ochrona_przed_promieniowaniem_laserowym_MatInf_M.Okrasa_I.PN.06.pdf — PN-EN 60825-1:2014-11 に基づくクラス、眼鏡 PN-EN 207:2017、例 OD ≈ 5
編集者注
本文中の価格は、2026年10月時点の小売店ウェブサイトの情報に基づいており、変更される場合があります。ご購入前に、最新のオファーと構成をご確認ください。モジュールサイズとコード品質のしきい値は、2018年版GS1ガイドラインに基づいており、今後の改訂版で更新される可能性があります。お客様のアプリケーション規格が拘束力を持ちます。マーキングパラメータは、機械、レンズ、および材料によって異なります。本文は、特にクラス4レーザーの使用に関する製造元の指示や労働安全衛生規則に代わるものではありません。