ТОРЦЕВЫЕ КОНЦЫ БАНОК, ИМЕЮЩИЕ МАШИНОСЧИТЫВАЕМУЮ ИНФОРМАЦИЮ
CANS BUTT ENDS HAVING MACHINE-READABLE INFORMATION

Предпосылки создания изобретения
Данное изобретение относится к контейнерам и, в частности, к компонентам маркировки металлических банок с машиночитаемой информацией.
Состоящие из двух частей металлические банки включают в себя корпус банки, на котором закреплен швом торцевой конец банки. Коммерческие, состоящие из двух частей, банки с напитками получают способом вытяжки и вытяжки с утонением, который формирует боковую стенку корпуса, составляющую одно целое с основанием. Состоящие из трех частей металлические банки включают в себя цилиндрический корпус, каждый конец которого имеет торцевой конец банки, закрепленный швом.
Состоящие из двух частей банки с напитками выпускают в огромных количествах для использования под напитки и продукты; состоящие из трех частей банки выпускают в огромных количествах для использования под пищевые продукты. Соответственно, компоненты банок должны изготавливаться при высоких скоростях.
Обычные банки с напитками и многие банки легкого открывания с пищевыми продуктами могут иметь ушко банки для открывания. Ушки банок изготавливают из металлического листа на прессе для ушек. Исходя из требуемых количеств, обычные прессы для ушек выдают несколько ушек сразу в виде линий из двух, трех или четырех ушек.
Как правило, предварительно покрытую лаком катушку из алюминия подают в пресс оболочки, для формирования оболочки торцевого конца банки. Предварительно покрытую лаком катушку из алюминия подают в пресс для ушек для формирования отрывных ушек. Оболочки и ушки банок объединяют в конверсионном прессе для формирования не закатанного швом торцевого конца банки.
Известно декоративное оформление торцевых концов банок, в частности ушек банок. Например, патент US 6105806 раскрывает лазерную маркировку или удаление участков покрытия на отрывном ушке. В патенте US 6498318 признаются трудности в маркировке металлических банок и раскрывается удаление исходного материала металлических ушек банок.
2
Авторам изобретения известна коммерческая традиционная система лазерной маркировки ушек банок, которая включает в себя CO-лазер, который работает на мощности около 100 Вт. Каждая линия пресса для ушек имеет свой собственный лазер, так что пресс для ушек может обрабатывать около 700 ушек/мин лазером, имеющим разрешающую способность или размер приблизительно 100 мкм. Как правило, окрашенный в темный цвет лак удаляют лазером, чтобы сделать открытым голый алюминий в виде простого логотипа или нескольких символов. Ограничение по скорости способа является также ограничением по количеству декоративного оформления.
2
Лазерная маркировка покрытий используется для гибкой и картонной упаковки для различных приложений маркировки. Как правило, термически активный пигмент загружают в прозрачный или окрашенный в светлый цвет лак, а CO-лазер изменяет цвет. Например, лазер может быть применен к белой лаковой этикетке, чтобы высветить черный текст. Лазерные системы данного типа доступны у “Sun Chemical”, под торговым наименованием “Sunlase”, и используют 100 мкм лазер на иттрий-алюминиевом гранате (YAG laser).
Сущность изобретения
Обеспечен способ высокоскоростного, с высокой разрешающей способностью декоративного оформления лазерной маркировкой торцевых концов банок, в частности центральных панелей торцевых концов банок, зажимных стенок торцевых концов банок и ушек банок. Обеспечены также торцевые концы банок и ушко банки, являющиеся результатом способа.
Способ цветного декорирования торцевых концов банок содержит этапы, на которых: обеспечивают основание торцевого конца банки, например, центральную панель торцевого конца банки, нажимную стенку, и/или ушко банки, из металлического материала, например алюминия, или, в некоторых случаях, из стали; покрывают по меньшей мере участок основания торцевого конца банки, предпочтительно, лаком, который включает в себя фотонно активный компонент; и применяют к покрытому основанию лазер, для изменения общего вида по меньшей мере участка фотонно активного компонента по существу без выгорания, вытравливания или удаления лака, формируя, таким образом, изображение.
Фотонно активный компонент предпочтительно включает в себя термически активный пигмент. Изменение во внешнем виде представляет собой изменение в цвете, например, от прозрачного или светлого цвета, до непрозрачного или более темного цвета.
2
Применяют, предпочтительно, CO-лазер с шириной луча менее, приблизительно, 50 мкм, предпочтительнее, не более, приблизительно, 30 мкм, предпочтительнее, не более, приблизительно, 10 мкм, и предпочтительно, приблизительно 5 мкм. Соответственно, изображение может быть образовано элементами изображения, которые имеют размер менее, приблизительно, 50 мкм, предпочтительно, не более, приблизительно, 30 мкм, предпочтительнее, не более, приблизительно, 10 мкм, и предпочтительно, приблизительно, 5 мкм. Соответственно, изображение может быть образовано элементами изображения, которые имеют размер менее, приблизительно, 50 мкм.
Авторы изобретения предполагают, что способ лазерной маркировки может быть применен к катушке с исходным материалом для торцевых концов или с исходным материалом для ушек, применен к ушкам после пресса для ушек перед конверсионным прессом, применен к оболочкам торцевых концов после пресса для оболочек перед конверсионным прессом или после конверсионного пресса, к не закатанному швом торцевому концу банки.
Авторы изобретения предполагают, что декорированные торцевые концы в состоянии выдержать пастеризацию до 75°С в течение 20 мин, с чем могут столкнуться торцевые концы банок с напитком после закатки. Авторы изобретения также предполагают, что декорированные торцевые концы в состоянии выдержать ретортные температуры до 131°С в течение 90 мин, с чем могут столкнуться торцевые концы банок с пищевыми продуктами после закатки. Соответственно, способ по изобретению включает в себя пастеризацию или ретортные этапы.
Декорированный торцевой конец банки содержит: оболочку торцевого конца и ушко банки, причем каждое одно из оболочки торцевого конца и ушка банки содержит, предпочтительно, алюминий, но также, возможно, сталь, и покрытие, причем покрытие содержит лак и фотонно активный компонент; и изображение, нанесенное по меньшей мере одно на центральную панель оболочки торцевого конца и нижнюю сторону ушка банки изображение, образованное применением лазера, который изменяет внешний вид по меньшей мере участка фотонно активного компонента, без выгорания, вытравливания или удаления лака.
Изображение, предпочтительно, является цветным, которое темнее лака. Изображение, также, предпочтительно, может быть сформировано элементами изображения, и элементы изображения имеют размер менее, приблизительно, 50 мкм, предпочтительно, не более, приблизительно, 30 мкм, предпочтительнее, не более, приблизительно, 10 мкм, и, предпочтительно, приблизительно, 5 мкм.
Декорированный торцевой конец банки также выполнен с условием обладания машиночитаемых кодов, например, двумерных штрихкодов (QR codes) на центральной панели. Торцевой конец имеет: (i) неоткрытую конфигурацию, в которой торцевой конец загерметизирован, и (ii) открытую конфигурацию, в которой, после приложения торцевого конца к корпусу банки, содержимое банки доступно. Концевой торец банки содержит оболочку торцевого конца и ушко банки. Ушко банки имеет ориентацию, которая приблизительно параллельна центральной панели оболочки торцевого конца в неоткрытой конфигурации, и способно к активации до частично вертикального положения поднятием конца ушка банки, чтобы разорвать надрез на центральной панели и тем самым обеспечить открытую конфигурацию. Торцевой конец банки, предпочтительно, является алюминиевым торцевым концом банки с напитком. Могут быть также применены торцевые концы из других материалов или назначений, например торцевые концы из алюминия или стали для банок с пищевыми продуктами. Термин “частично вертикальный” применен для описания положения ушка банки, при котором происходит отрывание и открытие панели, со сливным отверстием для напитка, торцевого конца. При использовании с торцевыми концами банок с пищевым продуктом, это положение ушка банки, при котором происходит открытие соответствующего участка панели.
Множественные изображения, такие, как двумерные штрихкоды, распределенные около заклепки, которая соединяет ушко с центральной панелью оболочки торцевого конца, расположены на центральной панели оболочки торцевого конца, причем каждое одно из изображений является машиночитаемым. Множественные изображения расположены на центральной панели так, что ушко банки закрывает участок каждого изображения из изображений, независимо от углового положения ушка банки. Таким образом, ни одно из множественных изображений не является читаемым, когда банка с напитком находится в неоткрытой конфигурации. При этом, по меньшей мере, одно из изображений полностью открыто, не повреждено и пригодно для считывания устройством при активированном, до частично вертикального положения, ушке, даже если разорванная панель торцевого конца смещена.
Изображения могут быть сформированы струйной печатью, лазерным травлением и/или иным другим средством, известным в данной области техники. Торцевой конец может быть из алюминия или стали. Изображения могут быть также сформированы применением лазера, который изменяет внешний вид по меньшей мере участка фотонно активного компонента по существу без выгорания, вытравливания или удаления лака.
Также обеспечен рассмотренный выше способ обеспечения информации на торцевом конце банки. Способ содержит этапы, на которых: обеспечивают торцевой конец металлической банки для напитка, включающий в себя: оболочку торцевого конца, ушко банки и множественные изображения, расположенные на центральной панели оболочки торцевого конца, причем каждое одно из изображений является машиночитаемым, при этом множественные изображения расположены на центральной панели так, что ушко банки закрывает участок каждого одного из изображений, независимо от углового положения ушка банки, так что ни одно из множественных изображений не является читаемым; и поднимают конец ушка банки до тех пор, пока ушко банки не станет частично вертикальным, чтобы разорвать надрез на центральной панели, тем самым в частично вертикальном положении по меньшей мере одно из изображений полностью открыто, не повреждено и пригодно для считывания устройством. Этап, на котором считывают изображение, осуществляют устройством, в то время, когда ушко находится в частично вертикальном положении.
Обеспечен торцевой конец банки, имеющий (i) неоткрытую конфигурацию, в которой торцевой конец загерметизирован, и (ii) открытую конфигурациею, в которой, после приложения торцевого конца к корпусу банки, содержимое банки доступно. Торцевой конец банки содержит: оболочку торцевого конца и ушко банки, причем ушко банки имеет ориентацию, которая приблизительно параллельна центральной панели оболочки торцевого конца в неоткрытой конфигурации, при этом ушко банки способно к активации до частично вертикального положения поднятием конца ушка банки, чтобы разорвать надрез на центральной панели, и тем самым обеспечить открытую конфигурацию; и машиночитаемое изображение, расположенное на любой одной из верхней стороны и нижней стороны ушка, причем машиночитаемое изображение имеет размер не более 6 мм × 6 мм.
Машиночитаемый код, предпочтительно, имеет размер, по меньшей мере 2 мм × 2 мм, или, по меньшей мере, 3 мм × 3 мм, и предпочтительнее, по меньшей мере 4 мм × 4 мм, и не более 5 мм × 5 мм. Машиночитаемый код, предпочтительно, представляет собой матричный штрих-код, имеющий модули 14×14.
Устройством, которое считывает информацию, выполненную фотонно чувствительными чернилами, является ручное устройство беспроводной связи, которое предусмотрено для обозначения смартфона, типа, приводимого в действие обыкновенными повсеместными пользователями (другими словами, смартфон, например, iphone, или телефон, работающий по операционной системе “Android”, снабженный камерой и возможностью загрузки приложений), отличающееся от типа промышленных устройств считывания одномерных или двумерных штрихкодов, которые применяют для целей производства или инвентаризации в сфере промышленности или розничной торговли.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет схематичный вид торцевого конца банки, показывающий нижнюю сторону ушка в его открытом, задействованном положении;
Фиг. 1В представляет вид первого варианта выполнения торцевого конца банки, показывающий верхнюю сторону ушка в его открытом, задействованном положении;
Фиг. 1С представляет вид первого варианта выполнения торцевого конца банки, показывающий нижнюю сторону ушка в его открытом, задействованном положении;
Фиг. 1D представляет вид второго варианта выполнения торцевого конца банки, показывающий верхнюю сторону ушка в его открытом, задействованном положении;
Фиг. 1Е представляет вид первого варианта выполнения торцевого конца банки, показывающий нижнюю сторону ушка в его открытом, задействованном положении;
Фиг. 2 представляет вид в перспективе другого варианта выполнения торцевого конца банки, показывающий изображение на центральной панели торцевого конца банки;
Фиг. 3A - 3F представляют виды сверху торцевых концов банок, имеющих изображения на центральной панели, с различными расположениями ушка;
Фиг. 4А - 4С представляют виды сверху торцевых концов банок, имеющих изображения с ушком в его задействованном положении;
Фиг. 5 представляет вид сверху торцевого конца банки, показывающий другой вариант выполнения торцевого конца банки;
Фиг. 6 представляет последовательность процесса изготовления, показывающую местоположение процесса лазерной маркировки;
Фиг. 7 представляет последовательность процесса изготовления, показывающую другое местоположение процесса лазерной маркировки;
Фиг. 8 представляет последовательность процесса изготовления, показывающую другое местоположение процесса лазерной маркировки;
Фиг. 9 представляет последовательность процесса изготовления, показывающую другое местоположение процесса лазерной маркировки;
Фиг. 10 представляет последовательность процесса изготовления, показывающую другое местоположение процесса лазерной маркировки.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения
Предпочтительная система маркировки использует обычный лак, к которому добавляют фотонно активный компонент, такой, как пигмент, краситель, контрастное вещество или чернила, или подобное соединение, доступное от “Datalase”. Лазер вызывает местное изменение во внешнем виде, т.е. визуально воспринимаемых атрибутов фотонно активного компонента и/или лака. Авторы изобретения рассматривают несколько возможных устройств или вариантов выполнения, в которых лазер может быть применен к фотонно активным компонентам, чтобы вызвать изменение цвета и тем самым сформировать изображение.
Авторы изобретения предполагают, что изображения могут быть сформированы лазерными маркировками, нанесенными на торцевые концы или ушки банок с пищевыми продуктами или напитками. Изображения широко охватывают декорации, такие, как логотипы, картинки или эстетически привлекательные маркировки, или информацию, такую, как текст или двумерные штрихкоды.
В этом отношении, фиг. 1А иллюстрирует банку 10 с напитком, которая включает в себя корпус 12 банки и закатанный швом торцевой конец 14 банки. Торцевой конец 14 включает в себя центральную панель 20 и зажимную стенку 22. В окончательном виде торцевой конец включает в себя также ушко банки 26, закрепленное на центральной панели заклепкой. Ушко банки показано в полностью задействованном положении, после его отрыва по надрезу с образованием сливного отверстия. Изображение, которое представляет собой двумерный штрихкод 28, расположено на нижней стороне ушка 26, чтобы оно было видно только после полной активации ушка 26. Данное изобретение не ограничено торцевыми концами банок с напитками, но охватывает другие торцевые концы, такие, как торцевые концы на банках с пищевыми продуктами.
Фиг. 1В и 1С иллюстрируют торцевой конец банки с напитком, имеющий конфигурацию, известную в промышленности, как торцевой конец “DRT”. Фиг. 1D и 1E иллюстрируют торцевой конец банки с напитком, имеющий конфигурацию, известную в промышленности, как торцевой конец “Stolle”. Каждый из вариантов выполнения на чертежах имеет двумерный штрихкод, отпечатанный на нижней стороне ушка.
Данное изобретение охватывает машиночитаемые коды, выполненные на нижней стороне ушка, на верхней стороне ушка (не показано на чертежах) и оба. Машиночитаемый код охватывает матричный штрих-код или двумерный штрих-код, включая в себя, но, не ограничиваясь этим, двумерные коды, двумерные матричные коды  и их инверсии.
Авторы изобретения установили, что двумерный код или на нижней стороне, или на верхней стороне ушка составляет не более чем приблизительно 6 мм × 6 мм, и наиболее предпочтительно, около 5 мм × 5 мм. Минимальный размер зависит от разрешающей способности и скорости лазера, принтера или других средств формирования кода, скорости перемещения исходного материала ушек или времени наблюдения неподвижного исходного материала ушек, или ушек во время маркировки, и разрешающей способности устройства беспроводной связи и программного обеспечения для считывания и обработки данных. При этом, с учетом прогнозируемых достижений в технологии, минимальный размер, предпочтительно, составляет 2 мм × 2 мм, 3 мм × 3 мм или 4 мм × 4 мм.
Машиночитаемый код может быть сформирован любым средством, включающим в себя процесс применения лазера к описанным здесь фотонно чувствительным чернилам, обычной лазерной маркировки, обычного печатания и т.п. Совместно рассматриваемая патентная заявка U.S. 13/584521, озаглавленная “Laser Marking System and Method” (Attorney Docket Number CC-5636/A0560US), описывает предпочтительный способ маркировки, в то время, когда исходный материал ушек непрерывно движется, а данное изобретение охватывает маркировку в период паузы, когда исходный материал ушек движется в пресс для ушек или когда ушко движется в конверсионный пресс.
Как пример применения машиночитаемого кода (например, двумерного штрих-кода или двумерного матричного штрих-кода, или их инверсий) на ушке, пользователь может сканировать код на ушке или где-либо еще на контейнере, используя устройство беспроводной связи, которое связывается с сайтом загрузки программного обеспечения, который автоматически устанавливает прикладную программу, часто называемую “приложение”. “Приложение” может показать на устройстве беспроводной связи экран-заставку и затем показать на устройстве вид обычной камеры. Если “приложение” на устройство беспроводной связи было ранее загружено, то его можно не загружать.
Затем устройство беспроводной связи может выдать инструкции ‘сканировать ушко с обратной стороны’ (для примеров, в которых ушко маркировано на нижней стороне) и высветить схему, показывающую, где найти машиночитаемый код. Согласно инструкциям, пользователь может далее отсканировать машиночитаемый код, и может появиться сообщение, например, ‘Вы победили: приз - сканируемая банка’.
Устройство беспроводной связи далее может высветить другую схему с инструкциями по сканированию контейнера или участка контейнера, который может функционировать в качестве маркера. Устройство беспроводной связи может, в этом отношении, взаимодействовать с контейнером, например, показывая или загружая видео, проигрывая или загружая музыкальную фонограмму, обеспечивая премиальные баллы, показывая дополненную реальность, как, в общем, раскрыто в находящейся в совместном рассмотрении патентной заявке U.S. Patent Application 61/612,064, озаглавленной “Device, System, and Method for Facilitating Interaction Between A Wireless Communication Device and a Package Having a Unique Identifier” (Attorney Docket Number CC-5616/A0556 US), или тому подобное.
Код на верхней стороне и коды на нижней стороне могут также взаимодействовать. Например, код на верхней панели может идентифицировать игру или категорию, а код на нижней стороне может обеспечивать дополнительную информацию, такую, как идентификация того, была ли игра, или розыгрыш, выиграна.
Фиг. 2 представляет вид в перспективе банки с напитком, имеющей множественные изображения на своей центральной панели. На изображении фиг. 2, банка с напитком имеет торцевой конец 14' банки, который включает в себя четыре двумерных штрих-кода 28', расположенные около центральной панели 20'. Коды 28' ориентированы и разнесены друг от друга так, что ни один код не перекрыт полностью сверху ушком 26', независимо от ориентации или положения ушка, в то время, когда оно не активировано в положение готовности при изготовлении.
Каждая из фиг. 3A-3F показывает торцевой конец банки, имеющий двумерные штрихкоды 28'. На каждой фигуре коды находятся в одном и том же положении, но ушко 26' показано в различных положениях на фиг. 3A-3F, для иллюстрации того, что, независимо от положения ушка 26', ни один код 28' не перекрыт полностью сверху.
Каждая одна из фиг. 4А-4С показывает индивидуальное расположение группы из четырех двумерных штрихкодов 28' с ушком, в полностью активированном открытом положении, для иллюстрации того, что, независимо от расположения кодов 28', по меньшей мере один код полностью открыт, не поврежден или является непрерывным и читаемым сверху, когда ушко полностью активировано в свое вертикальное положение, как при открытии. Понятно, что число, разнесение и размер кодов могут изменяться в соответствии с эстетическими и функциональными особенностями. Кроме того, показанные на фиг. 4А-4С варианты выполнения не ограничены применением лазера, как описано здесь, но также охватывают обычные процессы, например струйную печать, для формирования, как описано, двумерных штрихкодов.
Фиг. 5 иллюстрирует торцевой конец 14'' для напитка, который включает в себя центральную панель 20'', зажимную стенку 22'' и ушко 26''. Изображение 28'', которое представляет собой различную графику, расположено на центральной панели 20''.
Ниже дано описание местоположения процесса лазерной маркировки в процессе изготовления торцевого конца или ушка банки, за которым следует описание предпочтительного типа лазера и описание фотонно чувствительных компонентов, которые, как предполагают авторы изобретения, могут быть использованы.
Как проиллюстрировано на фиг. 6, способ лазерной маркировки может быть осуществлен на катушке с исходным материалом для ушек перед ее вводом в пресс для ушек. Для фиксации маркированной катушки, с целью точного формирования ушек относительно изображений, созданных лазерной маркировкой, могут быть использованы известные способы. Таким образом, выходом из пресса для ушек на фиг. 6 могли бы быть маркированные ушки. Используемый здесь термин “катушка” относится к исходному материалу катушечного металла и охватывает плоские металлические листы, которые были отрезаны от рулона.
Как проиллюстрировано на фиг. 7, процесс лазерной маркировки может быть осуществлен на ушках, после того как они сформированы в прессе для ушек, но перед их соединением с оболочками торцевых концов в конверсионном прессе.
Как проиллюстрировано на фиг. 8, процесс лазерной маркировки может быть осуществлен на ушках и/или торцевых концах банок, таких, как центральная панель или зажимная стенка, после формирования торцевых концов в конверсионном прессе.
Как проиллюстрировано на фиг. 9, процесс лазерной маркировки может быть осуществлен на металле исходного материала для торцевых концов банок на катушке, перед вводом металла в пресс оболочки. В этом отношении, лазерные маркировки могут быть выполнены на участках катушки, которые будут сформированы в центральных панелях торцевых концов и/или зажимных стенках. Для фиксации маркированной катушки, с целью точного формирования ушек, могут быть использованы известные способы.
Как проиллюстрировано на фиг. 10, процесс лазерной маркировки может быть осуществлен на оболочках торцевых концов банок, после их формирования в прессе оболочки, но перед их вводом в конверсионный пресс. Для каждого из описанных здесь способов применения, катушка с исходным материалом для ушек и/или катушка с исходным материалом для торцевых концов поступает, с производства, предпочтительно, с предварительно нанесенным лаком. Данное изобретение охватывает применение лака на любой стадии до лазерной маркировки.
2
2
Причем CO-лазер имеет характеристический размер, или ширину луча, предпочтительно, менее 50 мкм, предпочтительнее, менее 30 мкм, более предпочтительно, менее 10 мкм, и предпочтительно, приблизительно, 5 мкм. CO-лазер такого типа может быть использован с фотонно чувствительными компонентами, поставляемыми Datalase.
Авторы изобретения предусматривают применение фотонно активного компонента в лаке торцевого конца и/или ушка банки, что изменяет внешний вид при облучении лазером, предпочтительно лазером инфракрасного излучения на диоксиде углерода, или лазером ближнего инфракрасного диапазона, для получения черно-белых или цветных изображений. Используемое здесь выражение “фотонно активный компонент” охватывает пигменты, или подобные композиции, которые способны изменять внешний вид при применении лазера. Другими словами, когда лазер попадает на материал, который включает в себя фотонно активный компонент, то фотонно активный компонент вызывает изменение во внешнем виде компонента или лака, который становится визуально различимым. Ниже приведены примеры технологии фотонно активных компонентов, которые, как полагают авторы изобретения, могут быть применены в данных системах маркировки, способах и продуктах.
Предложены различные пигменты для обеспечения возможности маркировки при применении лазера. Например, в патентных заявках WO-A-00/43456, JP-A-11001065, EP-A0522370, EP-A-0797511 и в патентах US 5053440 и 5350792 раскрыта литьевая композиция из пластиков, содержащая полиоксиметилен (polyoxymethylene) и активный уголь животного происхождения (animal charcoal). В патентах US 5928780, 6017972 и 6019831 раскрыт гидроксифосфат меди (copper hydroxy phosphate) для лазерной маркировки. Патенты US 5489639 и 5884079 раскрывают дополнительные полезные соединения.
2
Патент US 7485403 раскрывает оксианионы многовалентного металла, в частности, октамолибдат аммония (Ammonium octamolybdate), имеющий формулу (NH4)4Mo8O26 (“AOM”), в сочетании с полимерными связующими, например, имеющими лабильную группу, абсорбируют при длине волны излучения CO-лазера 10,600 нм) и претерпевают изменения цвета вследствие изменения степени окисления. Это сочетание не касается температур, обычно встречающихся при пастеризации.
Также было раскрыто несколько композиций, которые изменяют цвет, или, иначе, осуществляют изменение в визуальном внешнем виде применением лазера в ближайшей ИК-области (NIR laser). Например, WO 05/068207 раскрывает применение излучения NIR лазера (т.е. при 800 до 2000 нм), чтобы инициировать реакцию изменения цвета, когда NIR-абсорбирующую соль металла используют в сочетании с субстанцией, которая обычно претерпевает реакцию изменения цвета при значительно более длинной волне (~10,600 нм), например, АОМ. Описаны несколько солей металлов, включающие в себя соли меди, такие, как гидроксифосфат меди.
JP 8127670 раскрывает применение для лазерной маркировки соединений с восстановленным оксидом титана для введения в термопластики.
Патент US 5578120 описывает применение лазерного луча, абсорбирующего неорганическое вещество и краситель. Примеры красителей, которые могут быть использованы, включают в себя красители, отмеченные в JP-A-49-82340, включающие в себя полупроводники из оксида цинка и полупроводники из диоксида титана.
Патент US 5911921 раскрывает применение нестехиометрического иттербия фосфата (non-ytterbium phosphate) для изготовления NIR-абсорбирующих чернил, например, для печатания малозаметных штрихкодов.
Патентная заявка US 20100015558 A1 раскрывает нестехиометрическое соединение, такое, как r-ITO (восстановленный оксид индия и олова), например, в виде нанопорошка, в качестве абсорбирующего вещества ближнего инфракрасного излучения в диапазоне 900-2500 нм, для создания контрастного изображения, при введении, например, в рецептуру печатных красок на основе АОМ и попадании под воздействие лазерной радиации в ближнем инфракрасном излучении спектра электромагнитных волн (780-2500 нм). Соль металла, как функциональный материал ИК-поглотитель/проявитель цвета, который, при абсорбции радиации от лазерного источника, может непосредственно осуществлять цветообразующую реакцию в сочетании с компонентом, который иначе будет подвергаться воздействию желаемой реакции по облучению при более высокой длине волны. Например, она может быть применена в сочетании с компонентом oxymetal anion в наносимом покрытии, для получения четкого цветного изображения. Альтернативно, для получения отчетливого изображения используют цветообразующий компонент. Для получения изображений могут быть использованы волокно, диод, диодная матрица или лазер на диоксиде углерода.
Патент US 6602595 раскрывает применение нестехиометрических наноматериалов для использования в типографских красках, таких, как r-ITO, который действует в качестве NIR-абсорбента.
WO 2009093028 A2 раскрывает соединение, которое под радиацией будет претерпевать изменение цвета. Соединение имеет общую структуру: X-C≡C-C≡C-Y-(CO)n-QZ, в которой X представляет собой H, алкил или -Y-(CO) n-QW; каждый Y представляет собой ту же самую или другую двухвалентную алкиленовую группу; Q представляет собой O, S или NR; R представляет собой H или алкил; W представляет собой H, алкил или Z; каждый Z представляет собой ту же самую или другую ненасыщенную алкильную группу; а каждый n представляет собой 0 или 1.
EP 1365923 B2 раскрывает лазерную маркировку объекта, который включает в себя материал, включающий в себя функциональную группу и соединение металла или кислоту, которая вызывает подавление реакции на излучение лазера, для формирования продукта реакции контрастного цвета. Данный процесс содержит направление лазерного луча на области объекта, подлежащие маркировке. Например, применением углевода и соли металла может быть выполнена эффективная маркировка на покрытии лекарства или другом пищевом материале. Авторы изобретения полагают, что данные композиции могут быть применены на торцевом конце консервной банки.
Патентная заявка US 20090117353 A1 раскрывает процесс маркировки основания покрытием основания белым или бесцветным раствором растворимой щелочи или соли щелочно-земельного металла слабой кислоты, а затем облучением площадей основания, подлежащих маркировке, так что эти площади меняют цвет. Основание, как правило, содержит полисахаридный материал, предпочтительно, целлюлозный материал, такой, как целлюлоза, и авторы изобретения полагают, что данный процесс может быть применен на металлическом основании, таком, как концевой торец консервной банки и/или ушко банки. В данном контексте, заявленный этап применения лазера для покрытого основания охватывает изменение цвета, описанного в данном абзаце.
Изображение, выполненное выше приведенным процессом, создает, предпочтительно, элемент изображения, имеющий диаметр или другой характеристический размер (такой, как ширина, если лазер выполняет линию) не более, приблизительно, 50 мкм, предпочтительно, не более 30 мкм, предпочтительнее, не более, приблизительно, 10 мкм, и наиболее предпочтительно, приблизительно 5 мкм. Следует понимать, что элемент изображения, в данном контексте, может сливаться с соседним элементом изображения. Соответственно, диаметр элемента, или характеристический размер, может быть замерен сразу после начального образования или в другое удобное время.
Выражение “по существу, без выгорания, вытравливания, или удаления лака” не требует никаких потерь вещества. Авторы изобретения предполагают, что легкий туман, исходящий от воздействия лазерного луча, при применении в многочисленных патентных приложениях, на самом деле, указывает на газовыделение, потерю летучего вещества или другую потерю вещества. Данное изобретение предусматривает некоторую потерю вещества во время воздействия лазерного луча настолько, насколько это не вызывает выгорания, вытравливания или удаления, в обычном понимании данных терминов.
2
Авторам изобретения известна коммерческая традиционная система лазерной маркировки, которая включает в себя CO-лазер, который работает на мощности около 100 Вт. Каждая линия пресса для ушка имеет свой собственный лазер, так что пресс для ушка может обрабатывать около 700 ушек/мин лазером, имеющим разрешающую способность, или размер, приблизительно 100 мкм. Как правило, окрашенный в темный цвет лак, удаляют лазером, чтобы открыть голый алюминий в виде простого логотипа или нескольких символов. Ограничение по скорости данного процесса является также ограничением по количеству цветового оформления.
2
Лазерная маркировка покрытий используется для гибкой и картонной упаковки, для различных приложений маркировки. Как правило, термически активный пигмент загружают в прозрачный или окрашенный в светлый цвет лак, а CO-лазер изменяет цвет. Например, лазер может быть применен к белой лаковой этикетке, чтобы высветить черный текст. Лазерные системы данного типа доступны у “Sun Chemical”, под торговым наименованием “Sunlase”, и используют 100 мкм лазер на иттрий-алюминиевом гранате (YAG laser).