JP2004501775A - 表面浮き彫りを複製し保護する方法 - Google Patents
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Abstract
たとえば回折光学要素を有するホログラムなどの浮き彫りが金属基板の軟質層の表面に複製され、その後表面浮き彫りが透明な層で覆われる、金属容器の少なくとも一部を製造する方法が提供される。透明な層は、金属基板の軟質層を安定させ、それによって浮き彫りを保護する。金属基板はその後、金属容器へと形成される。
Description
【0001】
本発明は、金属基板に表面浮き彫りを複製する方法に関する。特に、本発明は、軟金属層に表面浮き彫りを複製し、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層によって保護する方法に関する。さらに、本発明は、上述の方法によって保護されるこのような表面浮き彫りを保持する金属容器に関する。
【0002】
印刷された材料およびその他の製品を偽造されないようにホログラムを用いて保護することは、現在産業界で広く受け入れられている。ホログラムは、印刷された材料上の装飾、特に包装としても適用されている。一般に、ホログラムを直接金属内に誘導するのは非常にコストがかかり、それによって、各品目のコストがかなり高くなる。
【0003】
米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号は共に、ホログラムを金属表面、好ましくはアルミニウムに直接浮き彫り加工する(embossing)手順に関する。ホログラムを金属に直接浮き彫り加工する場合、金属の硬度に打ち勝つために浮き彫り用工具に高い圧力をかける必要がある。米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号では、浮き彫り手順を高温で行うことによってこの問題が解決されている、すなわち、ホログラムを浮き彫り加工する間、金属は室温よりも高い温度に加熱される。
【0004】
米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号に記載された手順の欠点は、アルミニウムを柔らかくするために、アルミニウムの硬度を低くするような高温で浮き彫り手順を行わなければならないことである。
【0005】
米国特許第4,900,111号には、ホログラムを2層組成物、すなわち、軟金属層で被覆された硬金属基板に浮き彫り加工する技術が記載されている。この軟金属層を導入することによって、浮き彫りを室温で行うことができる。好ましくは、軟金属層は薄いすず層である。
【0006】
米国特許第4,900,111号に記載された技術の欠点は、ホログラムが腐食によって損傷しやすいことである。腐食は、浮き彫り用工具が薄いすず層を貫通し、それによって、下にある基板が障害なしで周囲に曝される場合に生じると考えられる。腐食によってホログラムが損傷を受けるだけでなく、ホログラムが位置する構造/物品(たとえば、食品容器)全体が破壊されると考えられる。食品容器の場合、食品容器の内容物が有害なものになる可能性がある。
【0007】
米国特許第4,900,111号で開示された技術の更なる欠点とは、誘導されたホログラムがまったく保護されず、したがって障害なしで周囲、すなわち空気、湿気、およびその他ホログラムにとって危険な物体に曝されることである。この場合、危険な物体は、たとえば、ホログラムが導入された物品の取扱時にホログラムに触れる消費者の手または爪である。
【0008】
米国特許第4,900,111号で開示された技術の更なる欠点とは、軟金属層が柔らかいため、軟金属層と、その他浮き彫り用工具以外の物体との物理的な接触によって、おそらくホログラムの表面特性が変化するので、ホログラムが破壊されやすいことである。
【0009】
米国特許第4,900,111号に記載された技術の更なる欠点とは、ホログラムの表面にほこり粒子が付着することによって、意図された視覚的効果が影響を受けるまたは失われることである。
【0010】
本発明の目的は、浮き彫り用工具に高い圧力をかけずに金属基板に表面浮き彫りを複製する技術を提供することである。
【0011】
本発明の更なる目的は、複製された表面浮き彫りが周囲から保護され、それによって表面浮き彫りの意図された視覚的効果が維持されるように、表面浮き彫り上に透明な層を提供することによって、複製された表面浮き彫りの表面を機械的に安定化することである。
【0012】
本発明の更なる目的は、高速にかつ室温で表面浮き彫りを金属表面に複製する技術を提供することである。特に、この技術は、たとえば金属容器の製造用の高速生産ラインに適用可能である。
【0013】
本発明の目的は、複製された表面浮き彫りおよび、複製された表面浮き彫りを保持している物品の損傷/破壊を避けるように腐食に対する効果的な保護を提供することである。
【0014】
上述の目的は、第1の局面において、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法を提供することによって実現される:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;および
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0015】
本発明の第1の局面による方法は、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部が実質的に透明な層で覆われた後、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含んでよい。
【0016】
第2の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0017】
基本的に、金属基板を、金属容器の任意の部分、すなわち金属容器の頂部、底部、または側壁部を形成するように加工することができる。
【0018】
一般的に言って、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階は、二分割技術または三分割技術を伴ってよい。二分割技術は、深絞り(deep drawing)手順、打抜き手順、絞り再絞り(draw redraw)手順、ならびに/または絞りおよび壁均し(drawn and wall−ironed)手順を伴ってよい。三分割技術の場合、上述の二分割技術だけでなく、溶接、接着、はんだ付け、および折曲げを適用することができる。
【0019】
金属基板は、基板よりも柔らかい第1の層を保持することができる。第1の層は、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含んでよい。表面浮き彫りは、回折光学要素であってよく、第1の層に複製されうる。表面浮き彫りの複製を、圧延手順または打抜き手順の一部として行うことができる。
【0020】
実質的に透明な層を、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択することができる。表面浮き彫りの視覚的効果をさらに高めるように、実質的に透明な層はカラープリントであってよい。カラープリントはロゴ、商標などの装飾を含んでよい。カラープリントの実質的な透明度は、これが通る光を輝かせ、したがって、浮き彫りの回折光学要素に影響を与える。
【0021】
第3の局面において、本発明は、以下を含む金属容器に関する:
底部と側壁部の組み合わせが内側の表面および外側の表面を形成する、底部と側壁部を有する本体;ならびに
本体の内側の表面または外側の表面の表面部分によって保持され、表面浮き彫りを保護するように実質的に透明な層で少なくとも部分的に覆われている表面浮き彫り。
【0022】
金属容器は、頂部が金属容器の本体上に位置する場合は底部および側壁部と組み合わされて内側の表面および外側の表面を形成する、頂部をさらに含んでよい。
【0023】
表面浮き彫りを保持する表面部分は、内側の層と、内側の層よりも柔らかい外側の層とを含んでよい。外側の層は、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含んでよい。
【0024】
表面浮き彫りは、回折光学要素を含んでよく、外側の層によって保持することができる。
【0025】
表面浮き彫りの少なくとも一部を覆う実質的に透明な層は、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択することができる。
【0026】
金属容器は二分割容器でも三分割容器でもよい。基本的に、金属容器は任意の形状およびサイズを有してよく、食品、飲料、塗料、煙草、靴墨のような基本的にあらゆるものを格納するのに用いることができる。
【0027】
第4の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0028】
第4の局面による方法は、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含んでよい。
【0029】
第5の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0030】
本発明の第4および第5の局面による第2の非透明材料層は、視覚的効果を高めるようなカラープリントであってよい。カラープリントはロゴ、商標などの装飾を含んでよい。
【0031】
次に、本発明を、添付の図を参照して更に詳細に説明する。
【0032】
複製された表面浮き彫り、たとえばホログラムは、本発明によれば、最終的な製品の一体(integral)部分、すなわち、金属容器の一体部分を形成する。表面浮き彫りを完成品と一体化することによって、偽造は非常に困難になる。さらに、たとえばホログラムの複製は全体的な生産の一体部分であるので、生産時間および資源が削減され節約される。
【0033】
次に図1を参照すると、本発明の好ましい態様による物品が示されている。この物品は、平面金属基板1を含んでいる。この基板の表面は、できるだけ平滑であるべきである。好ましくは、基板は鋼やアルミニウムなどの金属である。基板が鋼で作られている状況では、鋼は、適切な軟性を有する層2で覆われている。好ましくは、層2は軟金属材料、たとえばすず層でであり、これにより、ホログラムの浮き彫り加工を室温で行うことができる。ホログラムを室温で浮き彫り加工できる必要があるのは、本発明による方法が高速生産設備に適合させられるからである。
【0034】
図1に示されているシステムは2層システムとして示されている。基本的に、このシステムは、たとえば基板の周りに組織的に位置するいくつかの層を含んでよい。たとえば、基板の両側をすず層で覆うことができる。次いで、すず層を不動態化(passivation)層で覆うことができる。あるいは、システムは1層システムであってよい。1層システムは、基板がアルミニウムで作られたシステムであってよい。アルミニウムは軟性であるので、その他の軟コーティング層なしでもホログラムを室温で浮き彫り加工することができる。
【0035】
図1では、表面浮き彫り4はすず層2に複製されている。複製された表面浮き彫り4は、すず層2の表面形状の小さな空間変動とみなされる。表面浮き彫りは、基板全体を覆ってもよく、基板の一部のみを覆ってもよい。好ましくは、表面浮き彫り4は、ホログラム、格子などの回折光学要素である。すず層の厚さは、表面浮き彫り4の深さ変動を吸収するのに十分な厚さであるべきである。このような変動は通常、50nm〜300nmの範囲である。
【0036】
複製された表面浮き彫りが保護されない場合、複製された表面浮き彫りの表面に付着し、したがって部分的または完全に空間変動部分を埋めるほこり粒子によって、複製された表面の誘導された空間変動部分が汚れるため、意図された視覚的効果が失われるのは時間の問題であり、おそらく非常に短い時間で失われてしまう。また、たとえば、表面浮き彫りに触れることによる磨耗によって、時間の経過と共に、意図された視覚効果が失われるかまたは低下する。したがって、好ましい態様において、透明な層5によって表面浮き彫り4が保護される。保護層5の一方の側は表面浮き彫り4の空間変動に追随している。好ましくは、保護層5を、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの組合せである。保護層5は、同様に、アルミニウム基板内の複製された表面浮き彫りを保護するために1層システム上に提供することもできる(図1には示されていない)。
【0037】
さらにより好ましくは、保護層5は、以下のラッカー、すなわち、共にヴァルスパーコーツ(Valspar Coates)社から供給されているDI4004とラッカー1402−011番のうちの一方である。代替的には、以下のラッカーを使用してもよい:
PPG社のEG41001F、EG41082F、およびEQ16003F;
ヴェルニカラー(Vernicolor)社の77/6/5Z;
マンダース(Manders)社の11545;ならびに
ヴァルスパーコーツ(Valspar Coates)社のME812F、11573MA。
【0038】
視覚効果は、図1に示されている材料システムが、図2に示されているようにカラープリント3も含む場合にも高められる。カラープリント3は、すず層2上に位置するカラー層である。カラープリント3は通常、ロゴ、商標などの装飾を含んでいる。最良の視覚効果は、濃い色、たとえば紺青色を用いた場合に観測されている。表面浮き彫りは、カラープリント3およびすず層2の両方の層の表面特性を変化させるようにこの両方の層に浮き彫り用工具を押し込むことによって複製される。しかし、部分的に透明な色を用いることによって、浮き彫り用工具をすず層に押し込み、その後カラープリントを付着させることができる。したがって、カラープリントは、装飾的な視覚効果をもたらすと共に、複製された表面浮き彫りを保護するように働く。
【0039】
圧延手順または打抜き手順は、表面浮き彫りの複製の適切な候補である。圧延手順の一般的な原理が図3に示されており、この場合、キャリア・ロールは、層2、たとえばすず層を保持する基板を保持し移動させるようになっている。複製用工具は、基板の移動にも関与し、キャリア・ロールの上方に位置させられる。浮き彫り加工中に複製用工具にかけられる圧力は、層2の特性に依存する。
【0040】
図4には、打抜き手順が示されている。層2を保持する基板1は支持基板上に位置している。この場合も、表面浮き彫りを複製するときは、浮き彫り用工具が層2に押し込まれる。
【0041】
産業上の目的により、高速の製造が必要である場合、圧延手順が最も好ましい。さらに、圧延手順を従来のロールに容易に適合させることができる。製造すべき品目に応じて、1時間当たりに製造される品目の数を100,000個程度に増やすことは容易である。
【0042】
保護層5を、図5に示されているように、複製された表面浮き彫りの表面上に膜軽量システムを用いて形成することができる。
【0043】
好ましくは、保護層5は、表面浮き彫りを含む基板が金属容器の一部を形成するように加工される前に表面浮き彫りに設けられる。加工される部分は金属容器の側壁であってよい。あるいは、複製された表面浮き彫りを保持する基板を金属容器のその他の部分、たとえば金属容器の頂部および/または底部を形成するように加工することができる。
【0044】
その他の態様において、表面浮き彫りを含む基板は、保護層5が設けられる前に金属容器の一部を形成するように形成される。この場合も、複製された表面浮き彫りを含む基板を、金属容器の任意の部分、すなわち側壁(またはその一部のみ)、頂部、または底部を形成するように加工することができる。保護層5は、金属容器が形成された後で表面浮き彫りに設けられる。
【0045】
本発明の利点は、金属容器の形状が任意の形状であってよいことである。いくつかの例示的な例が図6に示されている。したがって、本発明は、たとえば、円形、楕円形、矩形、正方形、(側面部分が4つよりも多い)多角形の断面積を有する金属容器に適用される。
【0046】
本発明のその他の利点は、複製された表面浮き彫りを金属容器上の任意の位置に配置できることである。これは、後で金属容器の一部を形成するように加工される実質的に平坦な表面上に表面浮き彫りが複製されることに起因する。さらに、金属容器上の様々な場所、たとえば、底部、側壁、頂部、容器用のクロージャ(closure)の、内側を向いた表面または外側を向いた表面上に、様々な種類の表面浮き彫りを配置することができる。したがって、本発明による方法は融通性に富んでいる。
【0047】
基板を金属容器に形成するために適用される技術は、製造すべき金属容器の種類に依存する。二分割金属容器の場合、側壁および底部を製造する技術として深絞りが適切である。頂部は別個に製造される。三分割金属容器の場合、底部、側壁部、頂部が独立に製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】軟金属層2に複製された表面浮き彫り4を示す。軟金属層2は金属基板1によって保持されている。複製された表面浮き彫りは、実質的に透明な層5で覆われている。
【図2】この場合はカラープリント3を含む、図1と同様のシステムを示す。
【図3】圧延手順の原理を示す。
【図4】打抜き手順の原理を示す。
【図5】保護透明層を提供する段階を示す。
【図6】一体化されたホログラム1〜4をそれぞれ保持する様々な缶を示す。
本発明は、金属基板に表面浮き彫りを複製する方法に関する。特に、本発明は、軟金属層に表面浮き彫りを複製し、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層によって保護する方法に関する。さらに、本発明は、上述の方法によって保護されるこのような表面浮き彫りを保持する金属容器に関する。
【0002】
印刷された材料およびその他の製品を偽造されないようにホログラムを用いて保護することは、現在産業界で広く受け入れられている。ホログラムは、印刷された材料上の装飾、特に包装としても適用されている。一般に、ホログラムを直接金属内に誘導するのは非常にコストがかかり、それによって、各品目のコストがかなり高くなる。
【0003】
米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号は共に、ホログラムを金属表面、好ましくはアルミニウムに直接浮き彫り加工する(embossing)手順に関する。ホログラムを金属に直接浮き彫り加工する場合、金属の硬度に打ち勝つために浮き彫り用工具に高い圧力をかける必要がある。米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号では、浮き彫り手順を高温で行うことによってこの問題が解決されている、すなわち、ホログラムを浮き彫り加工する間、金属は室温よりも高い温度に加熱される。
【0004】
米国特許第4,725,111号および米国特許第4,773,718号に記載された手順の欠点は、アルミニウムを柔らかくするために、アルミニウムの硬度を低くするような高温で浮き彫り手順を行わなければならないことである。
【0005】
米国特許第4,900,111号には、ホログラムを2層組成物、すなわち、軟金属層で被覆された硬金属基板に浮き彫り加工する技術が記載されている。この軟金属層を導入することによって、浮き彫りを室温で行うことができる。好ましくは、軟金属層は薄いすず層である。
【0006】
米国特許第4,900,111号に記載された技術の欠点は、ホログラムが腐食によって損傷しやすいことである。腐食は、浮き彫り用工具が薄いすず層を貫通し、それによって、下にある基板が障害なしで周囲に曝される場合に生じると考えられる。腐食によってホログラムが損傷を受けるだけでなく、ホログラムが位置する構造/物品(たとえば、食品容器)全体が破壊されると考えられる。食品容器の場合、食品容器の内容物が有害なものになる可能性がある。
【0007】
米国特許第4,900,111号で開示された技術の更なる欠点とは、誘導されたホログラムがまったく保護されず、したがって障害なしで周囲、すなわち空気、湿気、およびその他ホログラムにとって危険な物体に曝されることである。この場合、危険な物体は、たとえば、ホログラムが導入された物品の取扱時にホログラムに触れる消費者の手または爪である。
【0008】
米国特許第4,900,111号で開示された技術の更なる欠点とは、軟金属層が柔らかいため、軟金属層と、その他浮き彫り用工具以外の物体との物理的な接触によって、おそらくホログラムの表面特性が変化するので、ホログラムが破壊されやすいことである。
【0009】
米国特許第4,900,111号に記載された技術の更なる欠点とは、ホログラムの表面にほこり粒子が付着することによって、意図された視覚的効果が影響を受けるまたは失われることである。
【0010】
本発明の目的は、浮き彫り用工具に高い圧力をかけずに金属基板に表面浮き彫りを複製する技術を提供することである。
【0011】
本発明の更なる目的は、複製された表面浮き彫りが周囲から保護され、それによって表面浮き彫りの意図された視覚的効果が維持されるように、表面浮き彫り上に透明な層を提供することによって、複製された表面浮き彫りの表面を機械的に安定化することである。
【0012】
本発明の更なる目的は、高速にかつ室温で表面浮き彫りを金属表面に複製する技術を提供することである。特に、この技術は、たとえば金属容器の製造用の高速生産ラインに適用可能である。
【0013】
本発明の目的は、複製された表面浮き彫りおよび、複製された表面浮き彫りを保持している物品の損傷/破壊を避けるように腐食に対する効果的な保護を提供することである。
【0014】
上述の目的は、第1の局面において、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法を提供することによって実現される:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;および
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0015】
本発明の第1の局面による方法は、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部が実質的に透明な層で覆われた後、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含んでよい。
【0016】
第2の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0017】
基本的に、金属基板を、金属容器の任意の部分、すなわち金属容器の頂部、底部、または側壁部を形成するように加工することができる。
【0018】
一般的に言って、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階は、二分割技術または三分割技術を伴ってよい。二分割技術は、深絞り(deep drawing)手順、打抜き手順、絞り再絞り(draw redraw)手順、ならびに/または絞りおよび壁均し(drawn and wall−ironed)手順を伴ってよい。三分割技術の場合、上述の二分割技術だけでなく、溶接、接着、はんだ付け、および折曲げを適用することができる。
【0019】
金属基板は、基板よりも柔らかい第1の層を保持することができる。第1の層は、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含んでよい。表面浮き彫りは、回折光学要素であってよく、第1の層に複製されうる。表面浮き彫りの複製を、圧延手順または打抜き手順の一部として行うことができる。
【0020】
実質的に透明な層を、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択することができる。表面浮き彫りの視覚的効果をさらに高めるように、実質的に透明な層はカラープリントであってよい。カラープリントはロゴ、商標などの装飾を含んでよい。カラープリントの実質的な透明度は、これが通る光を輝かせ、したがって、浮き彫りの回折光学要素に影響を与える。
【0021】
第3の局面において、本発明は、以下を含む金属容器に関する:
底部と側壁部の組み合わせが内側の表面および外側の表面を形成する、底部と側壁部を有する本体;ならびに
本体の内側の表面または外側の表面の表面部分によって保持され、表面浮き彫りを保護するように実質的に透明な層で少なくとも部分的に覆われている表面浮き彫り。
【0022】
金属容器は、頂部が金属容器の本体上に位置する場合は底部および側壁部と組み合わされて内側の表面および外側の表面を形成する、頂部をさらに含んでよい。
【0023】
表面浮き彫りを保持する表面部分は、内側の層と、内側の層よりも柔らかい外側の層とを含んでよい。外側の層は、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含んでよい。
【0024】
表面浮き彫りは、回折光学要素を含んでよく、外側の層によって保持することができる。
【0025】
表面浮き彫りの少なくとも一部を覆う実質的に透明な層は、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択することができる。
【0026】
金属容器は二分割容器でも三分割容器でもよい。基本的に、金属容器は任意の形状およびサイズを有してよく、食品、飲料、塗料、煙草、靴墨のような基本的にあらゆるものを格納するのに用いることができる。
【0027】
第4の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0028】
第4の局面による方法は、金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含んでよい。
【0029】
第5の局面において、本発明は、金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法に関する:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。
【0030】
本発明の第4および第5の局面による第2の非透明材料層は、視覚的効果を高めるようなカラープリントであってよい。カラープリントはロゴ、商標などの装飾を含んでよい。
【0031】
次に、本発明を、添付の図を参照して更に詳細に説明する。
【0032】
複製された表面浮き彫り、たとえばホログラムは、本発明によれば、最終的な製品の一体(integral)部分、すなわち、金属容器の一体部分を形成する。表面浮き彫りを完成品と一体化することによって、偽造は非常に困難になる。さらに、たとえばホログラムの複製は全体的な生産の一体部分であるので、生産時間および資源が削減され節約される。
【0033】
次に図1を参照すると、本発明の好ましい態様による物品が示されている。この物品は、平面金属基板1を含んでいる。この基板の表面は、できるだけ平滑であるべきである。好ましくは、基板は鋼やアルミニウムなどの金属である。基板が鋼で作られている状況では、鋼は、適切な軟性を有する層2で覆われている。好ましくは、層2は軟金属材料、たとえばすず層でであり、これにより、ホログラムの浮き彫り加工を室温で行うことができる。ホログラムを室温で浮き彫り加工できる必要があるのは、本発明による方法が高速生産設備に適合させられるからである。
【0034】
図1に示されているシステムは2層システムとして示されている。基本的に、このシステムは、たとえば基板の周りに組織的に位置するいくつかの層を含んでよい。たとえば、基板の両側をすず層で覆うことができる。次いで、すず層を不動態化(passivation)層で覆うことができる。あるいは、システムは1層システムであってよい。1層システムは、基板がアルミニウムで作られたシステムであってよい。アルミニウムは軟性であるので、その他の軟コーティング層なしでもホログラムを室温で浮き彫り加工することができる。
【0035】
図1では、表面浮き彫り4はすず層2に複製されている。複製された表面浮き彫り4は、すず層2の表面形状の小さな空間変動とみなされる。表面浮き彫りは、基板全体を覆ってもよく、基板の一部のみを覆ってもよい。好ましくは、表面浮き彫り4は、ホログラム、格子などの回折光学要素である。すず層の厚さは、表面浮き彫り4の深さ変動を吸収するのに十分な厚さであるべきである。このような変動は通常、50nm〜300nmの範囲である。
【0036】
複製された表面浮き彫りが保護されない場合、複製された表面浮き彫りの表面に付着し、したがって部分的または完全に空間変動部分を埋めるほこり粒子によって、複製された表面の誘導された空間変動部分が汚れるため、意図された視覚的効果が失われるのは時間の問題であり、おそらく非常に短い時間で失われてしまう。また、たとえば、表面浮き彫りに触れることによる磨耗によって、時間の経過と共に、意図された視覚効果が失われるかまたは低下する。したがって、好ましい態様において、透明な層5によって表面浮き彫り4が保護される。保護層5の一方の側は表面浮き彫り4の空間変動に追随している。好ましくは、保護層5を、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの組合せである。保護層5は、同様に、アルミニウム基板内の複製された表面浮き彫りを保護するために1層システム上に提供することもできる(図1には示されていない)。
【0037】
さらにより好ましくは、保護層5は、以下のラッカー、すなわち、共にヴァルスパーコーツ(Valspar Coates)社から供給されているDI4004とラッカー1402−011番のうちの一方である。代替的には、以下のラッカーを使用してもよい:
PPG社のEG41001F、EG41082F、およびEQ16003F;
ヴェルニカラー(Vernicolor)社の77/6/5Z;
マンダース(Manders)社の11545;ならびに
ヴァルスパーコーツ(Valspar Coates)社のME812F、11573MA。
【0038】
視覚効果は、図1に示されている材料システムが、図2に示されているようにカラープリント3も含む場合にも高められる。カラープリント3は、すず層2上に位置するカラー層である。カラープリント3は通常、ロゴ、商標などの装飾を含んでいる。最良の視覚効果は、濃い色、たとえば紺青色を用いた場合に観測されている。表面浮き彫りは、カラープリント3およびすず層2の両方の層の表面特性を変化させるようにこの両方の層に浮き彫り用工具を押し込むことによって複製される。しかし、部分的に透明な色を用いることによって、浮き彫り用工具をすず層に押し込み、その後カラープリントを付着させることができる。したがって、カラープリントは、装飾的な視覚効果をもたらすと共に、複製された表面浮き彫りを保護するように働く。
【0039】
圧延手順または打抜き手順は、表面浮き彫りの複製の適切な候補である。圧延手順の一般的な原理が図3に示されており、この場合、キャリア・ロールは、層2、たとえばすず層を保持する基板を保持し移動させるようになっている。複製用工具は、基板の移動にも関与し、キャリア・ロールの上方に位置させられる。浮き彫り加工中に複製用工具にかけられる圧力は、層2の特性に依存する。
【0040】
図4には、打抜き手順が示されている。層2を保持する基板1は支持基板上に位置している。この場合も、表面浮き彫りを複製するときは、浮き彫り用工具が層2に押し込まれる。
【0041】
産業上の目的により、高速の製造が必要である場合、圧延手順が最も好ましい。さらに、圧延手順を従来のロールに容易に適合させることができる。製造すべき品目に応じて、1時間当たりに製造される品目の数を100,000個程度に増やすことは容易である。
【0042】
保護層5を、図5に示されているように、複製された表面浮き彫りの表面上に膜軽量システムを用いて形成することができる。
【0043】
好ましくは、保護層5は、表面浮き彫りを含む基板が金属容器の一部を形成するように加工される前に表面浮き彫りに設けられる。加工される部分は金属容器の側壁であってよい。あるいは、複製された表面浮き彫りを保持する基板を金属容器のその他の部分、たとえば金属容器の頂部および/または底部を形成するように加工することができる。
【0044】
その他の態様において、表面浮き彫りを含む基板は、保護層5が設けられる前に金属容器の一部を形成するように形成される。この場合も、複製された表面浮き彫りを含む基板を、金属容器の任意の部分、すなわち側壁(またはその一部のみ)、頂部、または底部を形成するように加工することができる。保護層5は、金属容器が形成された後で表面浮き彫りに設けられる。
【0045】
本発明の利点は、金属容器の形状が任意の形状であってよいことである。いくつかの例示的な例が図6に示されている。したがって、本発明は、たとえば、円形、楕円形、矩形、正方形、(側面部分が4つよりも多い)多角形の断面積を有する金属容器に適用される。
【0046】
本発明のその他の利点は、複製された表面浮き彫りを金属容器上の任意の位置に配置できることである。これは、後で金属容器の一部を形成するように加工される実質的に平坦な表面上に表面浮き彫りが複製されることに起因する。さらに、金属容器上の様々な場所、たとえば、底部、側壁、頂部、容器用のクロージャ(closure)の、内側を向いた表面または外側を向いた表面上に、様々な種類の表面浮き彫りを配置することができる。したがって、本発明による方法は融通性に富んでいる。
【0047】
基板を金属容器に形成するために適用される技術は、製造すべき金属容器の種類に依存する。二分割金属容器の場合、側壁および底部を製造する技術として深絞りが適切である。頂部は別個に製造される。三分割金属容器の場合、底部、側壁部、頂部が独立に製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】軟金属層2に複製された表面浮き彫り4を示す。軟金属層2は金属基板1によって保持されている。複製された表面浮き彫りは、実質的に透明な層5で覆われている。
【図2】この場合はカラープリント3を含む、図1と同様のシステムを示す。
【図3】圧延手順の原理を示す。
【図4】打抜き手順の原理を示す。
【図5】保護透明層を提供する段階を示す。
【図6】一体化されたホログラム1〜4をそれぞれ保持する様々な缶を示す。
Claims (37)
- 金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫り(relief)を複製する段階;および
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。 - 金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 提供された金属基板が、基板よりも柔らかい第1の層を保持する、請求項1または2記載の方法。
- 第1の層が、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含む、請求項3記載の方法。
- 表面浮き彫りが第1の層に複製される、請求項3または4記載の方法。
- 複製された表面浮き彫りが回折光学要素(diffracting optical element)を含む、請求項1から5のいずれか一項記載の方法。
- 実質的に透明な層が、ラッカー(lacquer)、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項1から6のいずれか一項記載の方法。
- 実質的に透明な層が実質的に透明なカラープリントを含む、請求項1から7のいずれか一項記載の方法。
- 表面浮き彫りの複製が圧延手順(process)の一部として行われる、請求項1から8のいずれか一項記載の方法。
- 表面浮き彫りの複製が打抜き(stamping)手順の一部として行われる、請求項1から8のいずれか一項記載の方法。
- 金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階が、二分割(two−piece)技術または三分割技術(three−piece)を使用する、請求項2から10のいずれか一項記載の方法。
- 金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法:
実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を基板の一方の表面に押し付けて該表面の少なくとも一部の表面特性を変化させることにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;および
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。 - 提供された金属基板が、基板よりも柔らかい第1の層を保持する、請求項12記載の方法。
- 第1の層が、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含む、請求項13記載の方法。
- 表面浮き彫りが第1の層に複製される、請求項13または14記載の方法。
- 複製された表面浮き彫りが回折光学要素を含む、請求項12から15のいずれか一項記載の方法。
- 実質的に透明な層が、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項12から16のいずれか一項記載の方法。
- 実質的に透明な層が実質的に透明なカラープリントを含む、請求項12から17のいずれか一項記載の方法。
- 表面浮き彫りの複製が圧延手順の一部として行われる、請求項12から18のいずれか一項記載の方法。
- 表面浮き彫りの複製が打抜き手順の一部として行われる、請求項12から18のいずれか一項記載の方法。
- 金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階が、二分割技術または三分割技術を使用する、請求項12から20のいずれか一項記載の方法。
- 以下を含む金属容器:
底部と側壁部の組み合わせが内側の表面および外側の表面を形成する、底部と側壁部を有する本体;ならびに
本体の内側の表面または外側の表面の表面部分によって保持され、表面浮き彫りを保護するように実質的に透明な層で少なくとも部分的に覆われている、表面浮き彫り。 - 頂部が金属容器の本体上に位置する場合は底部および側壁部と組み合わされて内側の表面および外側の表面を形成する、頂部をさらに含む、請求項22記載の金属容器。
- 表面浮き彫りを保持する表面部分が、内側の層および、内側の層よりも柔らかい外側の層を含む、請求項22または23記載の金属容器。
- 外側の層が、すず、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、真鍮、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される材料を含む、請求項24記載の金属容器。
- 表面浮き彫りが回折光学要素を含む、請求項22から25のいずれか一項記載の金属容器。
- 表面浮き彫りが外側の層によって保持される、請求項24から26のいずれか一項記載の金属容器。
- 表面浮き彫りの少なくとも一部を覆う実質的に透明な層が、ラッカー、ポリマー、積層プラスチック、印刷インク、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項22から27のいずれか一項記載の金属容器。
- 実質的に透明な層が実質的に透明なカラープリントを含む、請求項22から28のいずれか一項記載の金属容器。
- 金属容器が二分割容器である、請求項22から29のいずれか一項記載の金属容器。
- 金属容器が三分割容器である、請求項22から29のいずれか一項記載の金属容器。
- 食品、飲料、塗料、煙草、および靴墨を格納する金属容器である、請求項22から31のいずれか一項記載の金属容器。
- 金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。 - 金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階をさらに含む、請求項33記載の方法。
- 第2の非透明材料層がカラープリントを含む、請求項33または34記載の方法。
- 金属容器の少なくとも一部を製造する方法であって、以下の段階を含む方法:
金属基板の少なくとも一方の表面が、金属基板よりも柔らかい第1の材料層を保持し、第1の材料層が第2の非透明材料層を保持する、実質的に平面であり、2つの実質的に平行な表面を有する金属基板を提供する段階;
物体を第1および第2の層に押し込むことにより、物体の表面によって保持されている表面浮き彫りを複製する段階;
金属基板の少なくとも一部を金属容器の少なくとも一部に形成する段階;ならびに
複製された表面浮き彫りを保護するように、複製された表面浮き彫りの少なくとも一部を実質的に透明な層で覆う段階。 - 第2の非透明材料層がカラープリントである、請求項36記載の方法。
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