(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコンベア上で搬送中のボトルに被せられた成形樹脂キャップ上天面に深さ平均３０乃至１００μｍの表面凹凸部を有し、該凹凸部の凹部占有率Ｙ（％）がＹ＝（Ｓ１−ｎＳ２）／Ｓ１×１００で算出されるＹの値（但し、表面凹凸部に印字されたインキ面積を（Ｓ１）、該インキ面積内に存在する凸部裾周り面積を（Ｓ２）、この個数（ｎ）とする）が１０乃至８０％であり、凸部の裾周りの直径が５乃至２０μｍであって、凸部密度は一ドット内に少なくとも３個の凸部（少なくとも一つの凹部）が存在し、該凹凸部にインクジェットプリンターにより印字することを特徴とする搬送中のボトルキャップ上天面凹凸部の印字方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルトコンベア上で搬送中のボトルに被せられた成形樹脂キャップの凹凸を有する上天面に印字する印字方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂包材、樹脂容器などの樹脂成型体、特にポリオレフィン系樹脂の成型体の表面は一般に撥液性が高く、印刷インキ等に対し、表面濡れ性が悪いので、容器表面に直接印刷インキすると印字されないか又は印字できた場合でも、印字文字が弱い物理的作用により印字が消滅してしまう不都合があった。市販の容器キャップ外上天面に凹凸なしにに賞味期限等を印字しているものもある。この場合印字は指先で擦る程度では消滅しないが、セロテープを当てると印字はセロテープに完全に転写されキャップには文字が残らなかった。また油脂、洗剤、乳化食品が付着している指先を印字文字に当て軽く擦ると文字が次第に消滅し、容器内部の食品等の成分が指先等付着したまま、印字文字に触れると内容物を消費する前に、賞味期限等の文字が消滅してしまう不都合があった。市販品で成型樹脂の外上天面に刻みを入れこの表面に文字を印字した食品用キャップもあるが同様にセロテープを当てると一度で文字が判読し難い程度に消滅した。
【０００３】
この解決策として樹脂表面をコロナ放電又は火炎処理し、樹脂表面を処理した後、印字することが行われた。容器表面の広い面積を前記方法で表面処理した場合、保管中や輸送中に容器同士の接触することにより、接触面が接着してしまうブロッキング現象が発生する。そこで特開平１０−９５８６６号は印字部分に限定してコロナ放電又は火炎処理した後、印字することを開示している。これらの表面処理後印字した場合、文字はかなりしっかりと樹脂表面に固定され、文字の保存も良好に維持できるものの,工場で製品の生産ラインに組み込む場合には、火炎発生装置やコロナ放電機を備える必要がある。生産工程が少なくとも一つ増え、設備投資も必要である。火炎発生装置を備える場合には、ガスバーナーを必要とするので生産現場の火災防止他の安全性の観点から好ましくない。サンドブラストで樹脂成型体の表面に凹凸を付す場合には余計な工程を必要とするので生産性を阻害するし、ダストの発生を防ぎ難く、汚れ発生や異物混入の原因となる虞がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はベルトコンベア上で搬送中のボトルに被せられた成形樹脂キャップ上天面に印字された文字がその成形樹脂を使用している間、物理的作用を受けた場合でも、文字が消滅し難く、安定して表示が維持できる搬送中のボトルキャップ上天面凹凸部の印字方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の問題点を解決するため本発明者らは鋭意検討した結果、凹凸のある表面に描いたマジックインキ模様が凹凸のない表面に比べ耐摩擦消滅が小さいことを見出し本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち本発明は、ベルトコンベア上で搬送中のボトルに被せられた成形樹脂キャップ上天面に深さ平均３０乃至１００μｍの表面凹凸部を有し、該凹凸部の凹部占有率Ｙ（％）がＹ＝（Ｓ１−ｎＳ２）／Ｓ１×１００で算出されるＹの値（但し、表面凹凸部に印字されたインキ面積を（Ｓ１）、該インキ面積内に存在する凸部裾周り面積を（Ｓ２）、この個数（ｎ）とする）が１０乃至８０％であり、凸部の裾周りの直径が５乃至２０μｍであって、凸部密度は一ドット内に少なくとも３個の凸部（少なくとも一つの凹部）が存在し、該凹凸部にインクジェットプリンターにより印字することを特徴とする搬送中のボトルキャップ上天面凹凸部の印字方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの要件の成型樹脂表面の凹凸は凸部の高さ（凹部の深さ）、凸部の径及び凸部の密度が重要である。表面に設けた深さ平均３０〜１００μｍの凹凸部に印字された文字を肉眼で斜め上方から見た時判読可能であり、凹凸表面を指先他で擦った時凸部上部に印字され付着しているインキが拭い取られても、凹部に残ったインキで少なくとも判読できる深さであり、凹凸深さ方向の深すぎることによる文字の歪み又は判読し難さを避ける範囲内で設定されたものである。深さが平均３０μｍより小さいと印字された文字は擦れに対し耐久性が見られず容易に消滅してしまう。これより深く平均３０〜１００μｍの間では擦られた場合でも凹部にインキが残留し早い時期に文字が消滅してしまうことはない。しかし１００μｍを超えた深さになるとインクジェットプリンターより発射されたインキが凹部底に到達すればインキの残留性はより増加するもののインキの位置が深部になり、また人間が真上から目視する場合には文字ははっきり読めるが少し斜めからみると文字が判読し難い又は見る角度によっては文字を判読できなくなることがある。又搬送中のキャップ上天面凹凸部への印字方法としてもインクジェットプリンターによる印字が効果的である。印字された文字のインキは凹部深くに存在するので、擦れに対しても耐久性が増す。
【０００８】
凸部の裾周りの径と密度も又重要である。凸部は金型の凹部に対応して樹脂の成型時に転写される。この凸部裾周りを上方よりの投影図で示した形状は概ね円形となる。加工の条件で入り江状に入り組んだものも生じるがここでは複雑さを避けるため略円形として定義することとする。インキジェットの口径から印字されるインキ面は通常円形であり、容器キャップに印字するためには、その直径が２０乃至１００μｍであることが実用的な範囲である。例えばインキジェット口径が３０μｍであると印字後の一ドットの直径は約４０μｍである。このドットが点連続して文字を形成する。この一ドット内に存在する凹凸密度と凸部の裾周りが、擦れ時の印字文字の耐久性に影響する。裾周りは５乃至１５μｍが好ましい。その理由としては、凸部密度は一ドット内に少なくとも３個の凸部（少なくとも一つの凹部）の存在が必要である。しかも凸部間の距離は、指等の擦れに対し凹部が触れない程度に密でなくてはならない。凸部が高ければ凹部は深くなるので凸部の間隔が広がっても凹部のインキは擦れに影響されずに残存することになる。しかしながら、凸部を高くすることは凹部を深くすることになるので金型離型性が悪くなる傾向が見られる。
【０００９】
表面凹凸部に印字されたインキ面積（Ｓ１）と該インキ面積内に存在する凸部裾周り面積（Ｓ２）の凸部個数（ｎ）を乗じた総和（ｎＳ２）が計算式（Ｓ１−ｎＳ２）／Ｓ１×１００で算出される凹部占有率Ｙ（％）が１０乃至８０％であり、インキ面積が４０μｍで凸部の裾周りの直径が１０μｍの時、Ｙが１０％のであれば凸部はインキ面積内に１４乃至１５個、８０％の場合には３乃至４個である。これらの状態は本発明の目的を達する実用的に凸部が密に存在する状態といえる。
【００１０】
成型樹脂表面に凹凸を設ける方法として、成型樹脂表面に対応する金型面に凹部を設けることが出きれば、樹脂が成型されると同時に凹凸が設けられるので実用的である。金型に凹部設けるためにはサンドブラスト法、化学的処理、コロナ放電が通常用いられる。具体的には成型樹脂の表面凹凸部に対応する金型面が深さ平均３０乃至１００μｍの凹部を有する金型を用いて、樹脂を成型加工することにより金型凹部を成型樹脂表面に転写することができる。この成型加工は射出成型が望ましい。
【００１１】
印字に用いられるインキは有機溶媒に色素を溶かしたインキが用いられる。有機溶媒の使用はインキメーカーにより様々であるが通常メチルエチルケトンが溶媒として好んで用いられる。本発明の目的に適うインキによる印字方法としてはインクジェットプリンターによる印字が好ましい。その理由は凹凸面に印字した場合に、深さ平均３０乃至１００μｍの表面凹凸部であれば凹部深くにまでインキが塗布注入されるからである。
【００１２】
【実施例】
以下実施例により本願発明をより具体的に説明する。実施例で用いた試験方法を以下に述べる。
＜セロテープ剥離試験＞
印字面に市販のセロテープを当て、指で３回セロテープ上面を擦った後、これを剥がし、セロテープの接着面に転写された文字の判読性と印字文字の判読性及び印字直後とのインキの濃さを比較する。その評価結果を次の基準で示した。
◎；セロテープへの転写なし、印字文字もはっきりと読める。
○；転写僅かにあるが印字文字も容易に読める。
△；転写文字が容易に読める。印字文字も読める
×；転写文字がはっきりと読める。印字文字は読み難い。
＜ぬれ試験＞ＪＩＳ  Ｋ６７６８  ポリエチレンおよびポリプロピレんフィルムのぬれ試験方法に準拠した。
＜輸送耐久試験＞実際の荷姿で食品を充填した製品をダンボールに詰め、約１０００ｋｍをトラック輸送し、キャップ上天面に当たる梱包材、保護シートによる印字文字の耐久性を評価した。評価結果を４段階で評価した。
◎；印字文字まったく損傷なし。
○；印字文字いくらか淡くなる。
△；印字文字淡くなったが判読できる。
×；印字文字消滅し、判読不可能である。
＜凸部高さ及び裾周りの測定＞
オリンパス光学工業株製ビデオマイクロスコープＯＶＭ１０００型をＣＣＤカメラを用いてインキ印字部所を拡大し、映像モニターしながら必要な映像をプリントアウトし、この印刷画像を基に凸部裾周りの長さを測定した。
＜凹部占有率（Ｙ）の測定＞
オリンパス光学工業株製ビデオマイクロスコープＯＶＭ１０００型をＣＣＤカメラを用いてインキ印字部所を拡大し、映像モニターしながら必要な映像をプリントアウトし、この印刷画像を基に必要な長さの測定しインキ面積（Ｓ１）とその中に存在する凸部裾周りの面積（Ｓ２）と凸部数（ｎ）から凸部裾周り面積の総和を求め次式により算出した。
Ｙ（％）＝  （Ｓ１−ｎＳ２）/Ｓ１  ×  １００
【００１３】
【実施例１】
＜表面凹凸部を有する成型樹脂キャップのための金型の製造＞
成型樹脂上天面に凹凸を設けるべく、この面に対応する射出成型用金型に深さ平均３０μｍ及び深さ平均４０μｍの凹部をコロナ放電して設けた。各凹部の落ち込み際のホールの直径はそれぞれ６〜１３μｍ、６〜１５μｍであり、その密度は直径４０μｍの円内に５乃至１５個設けた。
＜表面凹凸部を有する成型樹脂キャップの製造＞
前述の金型を用いて高密度ポリエチレン製成型樹脂キャップを射出成型機を用いて常法で成型加工し、キャップ上天面に、深さ平均３０μｍ（２５〜３５μｍ）及び深さ平均４０μｍ（３５〜４５μｍ）の凸部を有するボトルキャップを製造した。該上天面には凸部は転写されて成型されたが、凸部の密度は５乃至１５個/直径４０μｍの円であったので、上天面全体を見れば凹凸面となっている。深さ平均３０μｍ及び深さ平均４０μｍの凸部を転写されたキャップ上天面を指で撫ぜればざらつき具合が両方共はっきりと認識できた。製造されたキャップの外上天面の凹凸の状況を表１に示した。
【００１４】
【表１】
0005099940.tif 000002
【００１５】
【比較例１】
＜表面凹凸部を有しない成型樹脂キャップの製造＞前記凹部を有しない金型を用いて、高密度ポリエチレン製成型樹脂キャップを圧縮成型機を用いて常法で成型加工した。キャップ上天面が平滑（凹凸なし）、凸部高さが平均４μｍ（３〜５μｍ）、平均７μｍ（５〜１０μｍ）、及び平均１５μｍ（１０〜２０μｍ）を作成した。キャップ上天面を指で撫ぜればそのざらつきは、高さ３乃至５μｍはざらつき具合が認識できず、５乃至１０μｍはそのざらつき具合が感知できた。製造されたキャップの外上天面の凹凸の状況を併せて表１に示した。
【００１６】
【実施例２】
＜表面凹凸部に有機溶媒系インキで印字された成型樹脂キャップの製造＞充填された食品を絞り出し可能な軟包材製ボトル（６００ｍｌ）を通常の製造ラインのボトル搬送用ベルトコンベアに乗せ、食品を充填した後、実施例１で製造したキャップをこのボトルに被せた。次にキャップ上天面上１０ｍｍにセットしたインクジェット（ビデオジェットジャパン株製１７０ｉ−ＵＨＳ型）のインキ放出口から有機溶媒系インク（ビデオジェットジャパン株製１６−８４２０、メチルエチルケトン溶媒使用）を噴射し、文字「賞味期限  ２０００．１．１７」を２列に印字した。
【００１７】
【比較例２】
＜表面凹凸部に印字された成型樹脂キャップの製造＞
比較例１で製造したキャップを実施例２に従って印字した。
【００１８】
【実施例３】
実施例２で得た表面凹凸部に有機溶媒系インキで印字された成型樹脂キャップの各種試験をした。その結果を表２に示した。
【００１９】
【表２】
0005099940.tif 000003
【００２０】
【比較例３】
比較例２で得た上天面に表面凹凸部のないキャップを用いる以外は実施例３に準拠し、成型樹脂キャップの各種試験をした。その結果を表２に併せてて示した。
【００２１】
【比較例４】
比較例１で製造した外上天面に凹凸なしのキャップを用い、ガスバーナーを用い該外上天面を火炎処理した。次にインキジェットプリンターを用いて、「賞味期限２０００．１．１７」と印字した。これをセロテープ剥離試験を実施し、結果は◎であった。輸送試験の結果も◎であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により成型樹脂表面に印字された文字がその成型樹脂を使用している間、物理的作用を受けた場合でも、文字が消滅し難く、安定して表示が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】外上天面に印字されたインキ一滴のＣＣＤカメラによる映像より得た、インキ一滴と凸部との大きさとその密度の概念図である。インキ一滴の大きさは直径約４０μｍであった。凸部裾周りの直径は略Ａ８μｍ、Ｂは５μｍ，Ｃは３μｍ、及びＤは７μｍである。
【図2】印字部断面をＣＣＤカメラで捉え映像に写した時の写真であり、凸部の高さがＡは２０〜３０μｍ、Ｂは１０〜２０μｍ、Ｃは５〜１０μｍ、およびＤは５〜１０μｍである。
【図１】
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【図２】
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