(57)【要約】動物用の耳タグ（１）のようなプラスチック製品に表示部分（２）をレーザマーキングする。タグの表示部分（２）とタグ（１）の周囲の表面の間のコントラストが、レーザマーキング後に表示部分を、表示部分と周囲表面が溶解する温度に加熱することによって増大される。好ましい実施形態では、表示部分（２）が上昇した表面（３）として設けられ、この表示部分には、間に隙間（６）を備えた複数の離間したピーク部分（４）が設けられている。タグ（１）の加熱は、好ましくは加熱板をタグの表示部分に対して当て、またこれと同時、あるいはこれに続いて、タグの非表示面に対してもこの加熱板を当てる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザによってタグの表面上に表示部分を組み入れたタグであって、前記表示部分と前記タグ材料の間のコントラストが、前記タグの表面を表面およびレーザ表示部分を溶解するのに十分な温度に加熱にすることで改善されている、タグ。
【請求項２】
前記表示部分が、前記タグの表面よりも上に上昇した１つまたはそれ以上の上昇部分を備え、少なくとも１つの隙間が前記上昇部分、または各々の上昇部分にまたはこれらの間に設けられている、請求項１に記載のタグ。
【請求項３】
前記タグがポリウレタン製であり、温度が約５０℃から５００℃の間である請求項１または２に記載のタグ。
【請求項４】
温度が約１７５℃から２５０℃の間である、請求項３に記載のタグ。
【請求項５】
前記タグの表面の加熱が、前記タグの表面に少なくとも１枚の加熱板を、圧力をかけて当てることによるものである、請求項１から４のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項６】
前記加熱板が、まず前記表示部分を具備した前記タグの表面に当てられ、次に、前記タグの前記表示部分を具備していない反対の面に当てられる、請求項５に記載のタグ。
【請求項７】
前記加熱板が、表示部分を具備した前記表面に少なくとも１０ｍ秒間の間当てられる、請求項６に記載のタグ。
【請求項８】
前記表示部分の前記１つまたはそれ以上の上昇部分が、前記表示部分を具備した前記表面よりも約０．１ｍｍの高さで上昇している、請求項２、または請求項２に従属する請求項３から７のいずれか一項に記載のタグ。
【請求項９】
前記表示部分を形成する前記タグの前記材料が、前記表面よりも約０．１ｍｍの深さで浸入している、請求項８に記載のタグ。
【請求項１０】
前記表示部分を形成する上で、複数の前記上昇部分が離間して設けられている、請求項８または９に記載のタグ。
【請求項１１】
前記上昇部分が、相互に対して約０．３ｍｍの距離で離間している、請求項１０に記載のタグ。
【請求項１２】
前記上昇部分が、中間隙間またはトラフを具備した複数のピーク部分として設けられる、請求項１１に記載のタグ。
【請求項１３】
添付の図面の図１または図２から図４を参照して本願明細書中に実質的に記述した、タグ。
【請求項１４】
タグ（本明細書で定義するところの）をレーザマーキングする方法であって、
（ｉ）タグの表面をマーキングするために、レーザにより必要な表示部分を付加し、
（ｉｉ）前記表示部分と材料のコントラストを改善するために、材料どうしが混ざり合うように、前記表面を、前記表面と前記表示部分が溶解する十分な温度に加熱するステップを含む、方法。
【請求項１５】
前記方法が、周囲の表面よりも上に上昇させた表示部分を与えることを含み、前記表示部分が少なくとも１つの隙間を含む、請求項１４に記載のタグをレーザマーキングする方法。
【請求項１６】
前記表面の加熱が、少なくとも１つの加熱板を、圧力をかけて当てることによって実施される、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記加熱が、まず前記表示部分を含む前記表面に対して実施され、次に前記表示部分を含まない反対の面に対して実施される、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記温度が約５０℃から５００℃の間である、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記温度が約１７５℃から２５０℃の間である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記タグが、その加熱後に、比較的低温の一対の板の間において冷却される、請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法が、前記加熱回数、圧力および／または温度を監視するための、また、前記タグの表面の燃焼あるいは過度な溶解を防止するための監視手段を提供することを含む、請求項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記加熱が、高温の流体を前記タグの表面に当てることによる、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項２３】
添付の図面の図１または図２から図４を参照して本願明細書中に実質的に記載したタグをレーザマーキングする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、タグによる表示およびその改善に関し、またより詳細には、レーザを用いて相当する表示部分がマーキングされたタグに関する。
【０００２】
（発明の背景）
簡略化のために、本発明を動物用耳タグに関連して記述する。しかし、本発明は、動物に用いられようと人間に用いられようと、あるいは物体へのアタッチメント等に用いられようと、耳タグまたは他の識別用物品、例えばブレスレット、ラベル等に使用されることは理解されるであろう。
【０００３】
少なくともニュージーランドの政府機関が、特にポリウレタン、ポリイミド（ナイロンのプラスチック製耳タグをマーキングするための永久的な方法を提供する上で、レーザの使用を許可している。このようなレーザマーキングにより、少なくとも約５から７年間の永続性が得られる。
【０００４】
これまでの熱可塑性ポリウレタン製タグの成形では、一般的には材料混合物内にレーザ追加物質を混入する。その後、特別なレーザマーキング装置を用いて、成形されたタグにレーザ光が照射され、レーザ追加物質がこのレーザ光に反応し、タグ材料の色が典型的には約０．１ｍｍの深さまで変色する。
【０００５】
タグのベース部分の色に対するマーキングまたは表示部分のコントラストを得る試みのために、タグの表面をしばしば焼くことがあるということがわかっている。このような焼きは、ポリウレタン材料を破壊し、これによりその特性に影響が及び、タグの耐用年数を制限してしまいかねないために望ましくない。
【０００６】
そのため、今日までレーザマーキングは典型的にはグレー色であり、これは、標準のフォイル印刷されたタグを用いた典型的な黒色のマーキングと比較してかなり区別し難いものであるため、欠点であった。
【０００７】
これに関連して、少なくともニュージーランドの管理機関では、表示部分の少なくとも一部分にバーコードの使用を要求しているという問題がある。フォイル印刷によってこのようなバーコードを印刷することはできないため、バーコードの印刷が可能なレーザマーキングを使用することがさらに重要となる。これ以外にもインクジェット印刷による印刷が挙げられるが、これには永久的でないという問題が伴う。さらに、高温フォイルマーキングしたタグは概して永続的でなく、典型的には１年間しか保証されない。高温フォイルマーキングしたタグには、タグの表面からマーキングが容易に摩滅してしまうという特定の問題が伴う。
【０００８】
既存のレーザで作成した表示部分のコントラストを改善するために、レーザマーク上へのフォイル印刷またはインクジェット印刷の実施が提案されている。しかし、これにより得られるタグの表面は平滑でなく、清掃が容易でなく、かつ／または表面上に埃を引きつけてしまう。
【０００９】
（発明の目的）
したがって、本発明の目的は、現在入手可能なレーザマーキングされたタグあるいはその他のタグにおける問題を克服する、または少なくとも改善する、もしくは少なくとも公共にとって便利な選択を提供する、本願明細書中で定義される改善されたレーザマーキングタグおよび／またはこのようなタグの作成方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、以下の記述から、その全ての新規的な態様において明白になるものであると考慮されるべきである。
【００１１】
（発明の概要）
このため本発明の１つの態様によれば、レーザにより表示部分を組み込んだタグが提供され、この場合、表面とレーザ表示部分を溶解するのに十分な温度にまでタグの表面を加熱することで、表示部分とタグ材料の間のコントラストが改善されている。
【００１２】
好ましくは、タグはポリウレタン製であり、温度が約５０℃から５００℃の間である。
【００１３】
任意には、加熱の後にタグを、タグの表面のひずみを防止するために冷却してもよい。
【００１４】
任意には、タグの冷却を、比較的低温の一対の板の表面間で行うこともできる。
【００１５】
本発明のさらなる態様によれば、レーザによって設けられた表示部分を組み込んだタグが提供されこの場合、表示部分とタグ材料の間のコントラストが、タグの表面を表面および表示部分を溶解するのに十分な温度に加熱することで改善されており、表示部分は、表面よりも上に上昇した１つまたはそれ以上の部分を備え、上昇部分、または各々の上昇部分にまたはこれらの間に少なくとも１つの隙間が設けられている。
【００１６】
表示材料の一部分は表面よりも下の材料内へと分散していることが好ましい。
【００１７】
表示部分の上昇部分が、複数のピーク部分および複数の前記隙間を画定するトラフを備えていることが好ましい。
【００１８】
本発明のさらに別の態様によれば、（本明細書で定義するところの）タグをレーザマーキングする方法であって、（ｉ）タグの表面をマーキングするために、レーザにより必要な表示部分を付加し、（ｉｉ）表示部分と材料のコントラストを改善するために材料をどうしを混ぜ合わせるべく、表面を、表面と表示部分が溶解するように加熱する、方法が提供される。
【００１９】
上述の方法はさらに、約５０℃から５００℃の温度の使用が含まれることが好ましい。
【００２０】
任意には、上記方法はさらに、加熱の後にタグを冷却し、タグの表面を密封し、タグの表面上のひずみを防止することが含まれる。
【００２１】
任意には、上述の方法は、一対の実質的に低温の板の間での冷却を含んでもよい。
【００２２】
上述の方法は、加熱回数および温度を監視するための、また、タグの燃焼あるいは過度な溶解を防止するための監視手段を含むことが好ましい。
【００２３】
本発明の更なる態様によれば、タグをレーザマーキングする方法が得られ、方法が、（ｉ）タグの表面をマーキングするために、レーザにより必要な表示部分を付加し、表示部分の少なくとも１部分が周囲の面よりも上に上昇し、この部分が少なくとも１つの隙間を備え、（ｉｉ）表示部分と材料のコントラストを改善するために材料どうしを混ぜ合わせるべく、表面を、表面と表示部分が溶解するように加熱するステップを含む。
【００２４】
直前の文にて定義した方法は、表示部分の材料の一部を表面よりも下に離散させるものであることが好ましい。
【００２５】
本発明のさらに別の態様によれば、実質的にここで記述しているとおりのレーザマーキングされたタグおよび／またはタグをレーザマーキングする方法が得られる。
【００２６】
全てのその新規的な態様において考慮されるべきである本発明のさらなる態様は、例証の方法で提供され、添付の図面を参照した本発明の実施可能な実施形態の例証の方法により、以下の記述から明らかになる。
【００２７】
（実現可能な発明の実施の形態の簡単な説明）
図１を参照すると、本発明の実施可能な１つの実施形態によるタグを非常に概略的に示している。タグ１（図中には雌型タグのみを示す）は、特定の動物を英数字コード、バーコード等により典型的には識別するための典型的な動物用耳タグ表示を付けた状態で示されている。タグ１は、成形時に適切なレーザ追加物質を追加したプラスチック材料、典型的には熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）から成る。
【００２８】
次に、適切なレーザマーキング装置を使用して表示部分２が記され、これにより、追加したレーザ追加物質がレーザ光に反応し、典型的にはマークの色が通常約０．１ｍｍの深さまでグレー色に変化するが、このグレー色は多くの背景色上で実質的には目立つ色ではない。
【００２９】
本発明では、表示部分のレーザマーキングに続いてタグを加熱し、すなわち、好ましくはまず表示部分を有する側を約５０℃から５００℃の温度に加熱するが、温度およびその加熱時間は最初にタグの表面およびレーザマーキング、続いて材料が一緒に溶解するのに十分なものであり、これによってマークの色がほぼ完全に黒色に変色する。任意に、タグ１の両側を同時に加熱してもよい。
【００３０】
しかし、タグ１の表示を施していない面への入熱を低減することが要求されることもある。この面に入熱を行う目的は、タグを平坦化し、表示部分の側の外見を再生することである。総体的な入熱は使用する温度、印加する圧力、およびその印加時間によって制御される。
【００３１】
タグ１への加熱は、１枚または１対の加熱板をタグ１の表面に対して押圧して行うことが好ましい。あるいは、気体のような高温の流体を表面に当ててもよい。
【００３２】
１つの実施形態では、任意に、タグ１を加熱した後に、２枚の研磨した冷却版の間にて適切に冷却する。この冷却により表面が密封され、タグの歪みを防止できる。
【００３３】
適切な監視手段を、ドエル時間、板圧力、温度を監視するために備え、タグの表面の焼けまたは過度な溶解を防ぐことができるであろう。
【００３４】
加熱後には平滑でつやのある表面が得られることがわかっている。このような平滑でつやのある表面により、表面上に付着した汚れを容易に落とすことが可能になるという利点が追加される。
【００３５】
これに加えて、タグ１を適切な入熱により加熱することでレーザマーキング部分をほぼ黒色に変色させ、タグの色と表示部分の色の間に実質的なコントラストをもたらすことが可能であることもわかっている。またさらに、ベースであるタグの色が加熱および／または冷却によって明るくなることで、やはり上述した色のコントラストが増すこともわかっている。
【００３６】
しかし、さらに試験および実験を重ねる上で、出願人は、最終的なレーザマーキングの品質が最初のレーザマークの特徴により、また特に、最初のレーザマーク部分の表面を少なくとも部分的に上昇させることに、大きく決定されることを発見した。さらに別の実施形態では、本発明は、標準的なレーザマークと比較してさらに優れたコントラストおよび寿命を提供することが可能である。
【００３７】
タグマーキング表示部分を全体のタグの表面よりも上に上昇させ、さらに、好ましくはマークをタグの材料の、タグの表面よりも下の内部に分散させることにより、以下で示される工程を用いてコントラストの拡大に最も適したマークが得られる。少なくとも１つの実施形態では、マークを全体の表面よりも約０．１ｍｍ上昇させ、さらに表面よりも下に約０．１ｍｍとすることが適切であることがわかっている。これは、隣接したピーク部分に設けられた離間したトラフまたは隙間により画定された対角線、円形、または垂直線のような適切なパターンによって達成することができる。マークに１つまたはそれ以上の隙間を設けることで、その後加熱した際に上昇された材料が１つまたはそれ以上の隙間の間に流れることが可能となる。
【００３８】
５０℃から５００℃という非常に高い温度にて加熱板を、適当な時間だけ、例えばより低い温度では１０ｍ秒間よりも長い時間、タグと加熱板の間のＰＴＦＥバリヤのようなバリヤを適宜用いて、圧力をかけて当てることで適切なコントラストの拡大工程が得られ、これにより、表示部分のピーク部分を混ぜ合わせ、マークの大部分をタグの表面よりも下に押入しながら、表示部分を同一表面上に密封することが可能であることがわかっている。さらに、レーザマークは熱に反応し、ほぼ黒色に変色して周囲の材料と共にそのコントラストを増すことがわかっている。またさらに、仕上がったマークの表面は、標準のレーザマーキングとは対称的に摩滅に対する抵抗が増加することも発見されている。任意の適切な表面仕上げを施すことができ、この表面仕上げには平滑および光沢仕上げ、または加熱したきめの粗い仕上げのブロックを用いて模様を施すこともできる。
【００３９】
図２では、数字表示部分２を有する典型的な雌型耳タグ１を示している。次に図３では範囲Ａが拡大され、全体的に上昇させた範囲３を画定し、、また、中間隙間またはトラフ６を備える、タグ１のベース表面５よりも上に上昇させた複数のピーク部分４として設けられている表示部分が示されている。特に図４を参照すると、例えば矢印Ｘ−Ｘ間の距離、すなわち、タグ１の表面５よりも下の深さを例えば約０．１ｍｍにすることができ、Ｙ−Ｙ間の距離を約０．２ｍｍ、すなわち、ベース表面５よりも上に突出した表示部分のピーク部分４の高さを約０．１ｍｍにすることができる。ピーク部分４間の隙間６は約０．３ｍｍであってよい。これらの寸法は単に例示として提供される。
【００４０】
図２ではピーク部分４を対角線パターンを呈する状態で示しているが、上述したように任意のタイプの表面またはパターンを適宜提供することが可能である。
【００４１】
本発明のこの実施形態により、反応性の高いレーザ追加物質の使用が可能になり、本発明によるレーザマーキングのコントラストの拡大で、こうした反応性の高いレーザ追加物質の使用により不整合を少なくともいくらか相殺することができる。
【００４２】
そのため、要約すると、この実施形態において本発明は、熱処理によるコントラストの拡大に最適なレーザマークを提供し、これは、レーザマーク表示部分を、熱処理を施す前にタグの表面よりも上に上昇させる、また好ましくは下とし、上昇させたマーク内に少なくとも１つの隙間を設けることで実現できることが分かっている。
【００４３】
前述した説明では、従来の同等物を具備した本発明の特定の構成要素または整数を参照しており、このような同等物は個別に説明されているものとして本願明細書中に組み込まれる。
【００４４】
本発明は例示により、実施可能な実施例を参照して記述してきたが、特許請求の範囲に定義した本発明の範囲を逸脱しすることなく、これに変更または改良を加えられることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のある実施可能な実施形態によるレーザマーキングを含むタグを示す非常に概略的な図である。
【図２】
本発明のさらなる実施可能な実施形態によるメス型動物用耳タグを示す非常に概略的な図である。
【図３】
図２の耳タグの部分Ａ示す、著しく拡大された図である。
【図４】
図２、図３のタグの表示部分を通る部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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