JP3118828U - ガラス製品 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザーを用いて、煩雑な工程を経ることなく、高い意匠性が付与されたガラス製品を提供する。
【解決手段】ガラス製品表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、少なくとも該インク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜とからなり、前記インク塗膜と前記インク塗膜上の樹脂塗膜とがレーザー処理され、ガラス製品表面が露出されてなることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本考案は、煩雑な工程を経ることなく、ガラス製品に意匠性に優れた模様が形成されたガラス製品に関する。

従来、ガラス製品に意匠性を付与するために、その表面に塗膜を設けたり、艶消し加工がなされてきた。たとえば、特許文献１には、ガラス容器の一部にマスキングを施して、部分的にフロスト加工またはサンドブラスティングなどの加工を行う方法が開示されている。しかし、フロスト加工またはサンドブラスティングなどの加工を行った後にマスキング部分を除去する必要がある。

また、レーザーを用いる方法として、特許文献２には、ガラス体表面にアルミニウムなどによる不透明薄膜、色相層および透明層を設け、レーザー光線を用いて不透明薄膜の一部のみを所望の文字や図形の形状に破壊し、残った色相層および透明層からなる部分と、レーザーにより破壊されなかった不透明薄膜、色相層および透明層からなる部分とのコントラストにより模様を付すことが記載されている。しかし、レーザー光線を照射しなかった部分には不透明薄膜が存在するので、全体として透明または半透明のガラス体を得ることができず、汎用性に欠けるものであった。特許文献３には、特許文献１とは逆に、ガラス製品の表面全部にマスキングを施し、レーザーにより該マスキングの一部を焼失させて所望の図柄を形成した後、サンドブラスト処理により前記図柄に艶消し加工を行い、その後、残りのマスキング部分を除去することが記載されている。しかし、マスキング材料には、サンドブラスト処理に耐えうる耐摩耗性およびサンドブラスト処理後の除去の易性などが求められ、その素材は限定的である。さらに、製造工程が煩雑であるという問題があった。

さらに、特許文献４には、ガスレンジのトッププレート上のフッ素樹脂塗膜をレーザービームにより剥離する方法が記載されている。しかし、トッププレートの基材は金属であり、単にフッ素樹脂塗膜を除去することのみを目的とするものであって、ガラス製品に模様を付与することを意図するものではない。

特開２００１−７２０６９号公報 特開平７−２３７３５０号公報 特開２０００−２８０６９５号公報 特開平１０−５８１６８号公報

本考案の目的は、煩雑な工程を経ることなく、汎用性があり、高い意匠性が付与され得るガラス製品を提供することである。

すなわち、本考案のガラス製品は、ガラス製品表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、
少なくとも該インク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜と
からなり、
前記インク塗膜と前記インク塗膜上の樹脂塗膜とがレーザー処理され、ガラス製品表面が露出されてなる
ことを特徴としている。

また、前記露出したガラス表面を少なくとも部分的に覆うようにインク塗膜が存在してなることが好ましい。

また、前記顔料および／または染料が、黒色であってもよい。

また、前記ガラス製品がガラス容器であり、
前記露出したガラス表面が当該ガラス容器の外表面の一部であり、
当該ガラス容器を立てたときに、当該ガラス容器の外表面の一部から当該ガラス容器の裏側が透けて見えるように、当該ガラス容器の裏側の外表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、少なくとも該インク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜とがレーザー処理され、当該ガラス容器の裏側の外表面が露出されてなることが好ましい。

本考案によれば、顔料を含む塗膜部分とその上部に形成された塗膜とがレーザー照射により除去されるので、簡便な方法で、樹脂塗膜の一部が剥離された意匠性に富むガラス製品を提供することができる。

添付図面を参照しながら本考案のガラス製品について以下に詳細に説明する。

図１は本考案の一実施の形態にかかわるガラス製品の製造工程を示す工程断面図、図２は本考案の他の実施の形態にかかわるガラス容器の断面説明図である。

図１を参照すると、本考案のガラス製品は、つぎのとおりの製造工程を経て得られる。

図１の（ａ）に示されるように、ガラス製品１の表面に顔料および／または染料を含有するインク塗膜２を成膜する（工程（ａ））。

図１の（ｂ）に示されるように、前記工程（ａ）で成膜されたインク塗膜２を覆うように樹脂を含有する樹脂塗膜３を成膜する（工程（ｂ））。

図１の（ｃ）に示されるように、前記工程（ａ）および（ｂ）で得られたインク塗膜２とインク塗膜２上の樹脂塗膜３とにレーザー処理を施す（工程（ｃ））。

工程（ｃ）により、図１の（ｄ）に示されるように、インク塗膜２およびインク塗膜２の上の樹脂塗膜３が除去された凹所Ｒが得られ、ガラス製品１の表面が露出する（工程（ｄ））。

工程（ｄ）の後に、凹所Ｒの露出したガラス製品１の表面上に再度インク塗膜を成膜することもできる。

また、インク塗膜２およびインク塗膜２の上の樹脂塗膜３は、必ずしも完全に除去する必要はない。印刷画像の濃淡は、網点面積の大小、網点の間隔、網点１個のインク濃度により構成されるので、前記工程（ａ）において使用する顔料および／または染料の濃度を調整し、前記工程（ｃ）において網点状にインク塗膜を残し、この網点状のインク塗膜の面積と網点同士の間隔とを調整することにより網点濃度を適宜変更することができる。

このように本考案によれば、前記工程（ｃ）においてレーザー処理された部分は、ガラス製品１の表面が露出することになり、インク塗膜２を有する部分とガラス製品１の表面が露出した部分とにより、高い意匠性が付与されるだけでなく、印刷においても色彩および形状ともによりクリアなものとすることができる。

本考案は、ガラス容器、ガラスびんなど（以下、単にガラス容器という）にも適用することができる。

図２を参照すると、ガラス容器Ｂを立てたときに、ガラス容器Ｂのガラス１ｂの外表面Ｒｂの一部から当ガラス容器Ｂの裏側Ｒａに形成されたインク塗膜２が透けて見えるように、前記工程（ａ）〜（ｄ）と同様の工程を経て当該ガラス容器等の裏側Ｒａのガラス１ａの外表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、少なくともインク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜とがレーザー処理され、当該ガラス容器の裏側の外表面が露出されてなるようにすることもできる。

インク塗膜を成膜する方法（印刷方法）は、とくに限定されず、たとえばスクリーンプリント法、パット印刷法、転写法、インクジェット法などがあげられる。なかでも、寸法精度、塗膜の均一性、経済性の点で、スクリーン印刷法が好ましい。

本考案で使用されるガラスは、とくに限定されるものではなく、一般的なソーダ石灰ガラスに少量のアルミナまたは酸化マグネシウムを加えた組成のガラス素材からなるものなどがあげられる。その形状もとくに限定されず、板状ガラス、および、医薬品、化粧品および飲料品などに使用されるガラス容器、ガラスびんおよびガラス製化粧びんなどがあげられる。なお、ガラスは、透明、不透明および無色、着色を問わずどのようなガラスも使用できる。また、レヤ（加熱）処理、イトロ処理などの処理を施したものでもよく、無処理のものでもよい。

前記インク塗膜は、顔料および／または染料を含有している。この顔料および／または染料に、照射されたレーザー光が選択的に吸収されるため、インク塗膜を効率よく焼失させることができ、塗膜を有する部分と有さない部分との境界がシャープなものとなる。

前記顔料としては、とくに限定されず、無機顔料、有機顔料またはそれらの混合物があげられる。無機顔料としては、雲母、カオリン、タルク、酸化鉄（鉄黒)、チタンブラックなどがあげられる。なかでも、レーザーによる塗膜剥離の点で、酸化鉄(鉄黒）が好ましい。有機顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラックなどがあげられる。なかでも、レーザーによる塗膜剥離や公害面で、カーボンブラックが好ましい。

前記染料としては、とくに限定されず、ナフトール染料、硫化染料、金属錯塩染料、有機溶剤溶解染料などがあげられる。なかでも、汎用性、経済性の点で、有機溶剤溶解染料が好ましい。

前記顔料および／または染料のなかでも、レーザー光の吸収に優れる点で、有機溶剤溶解染料などの黒色のものが好ましい。また、インク塗膜を効率よく焼失させる点で、染料を含むことが好ましい。

前記インク塗膜を形成する方法としては、とくに限定されず、たとえばスクリーンプリント法、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレー塗装法、静電塗装法、電着塗装法、ワイヤーコート法、フローコート法、ドクターコート法などがあげられる。

なお、前記インク塗膜は、ガラス表面を露出させたい部分のみに形成してもよいし、それ以外の部分にも形成してよい。なかでも、レーザー光を集中させ、樹脂塗膜の除去を行わない部分への影響がない点、および、インク塗膜の色などが制限されず、得られたガラス製品の意匠性に影響を与えない点で、ガラス表面を露出させたい部分のみに形成することが好ましい。

前記樹脂としては、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル−シリコーン樹脂などが用いられる。前記樹脂塗膜には、必要に応じて、顔料、染料、アルミニウム、樹脂ビーズなどの着色剤、密着性を向上させるためのカップリング剤、レベリング剤、消泡剤、スベリ剤などの塗膜形成助剤を添加してもよい。

前記樹脂塗膜を形成する方法としては、とくに限定されず、たとえばスクリーンプリント法、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレー塗装法、静電塗装法、電着塗装法、ワイヤーコート法、フローコート法、ドクターコート法などがあげられる。前記樹脂塗膜は、ガラス製品表面に部分的または全体に形成することができるが、少なくとも前記インク塗膜上に形成する。

前記樹脂塗膜の形成が終了したのち、焼き付けが行なわれる。焼き付けを行なうことにより、形成された膜がより強固なものとなる。この焼き付けは、８０〜２８０℃の温度範囲で行なうことが好ましい。焼き付け時間は、温度にもよるが２〜５０分間であることが好ましい。焼き付け温度が８０℃より低いと耐溶剤性、塗膜硬度が不足する傾向にあり、２８０℃より高いと塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。焼き付け時間が短いと耐溶剤性、塗膜硬度が不足する傾向にあり、長いと塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。

ついで、前記インク塗膜を形成した部分であって、ガラス表面を露出させたい部分に、レーザー照射を行う。このレーザー照射により、レーザー光を吸収したインク塗膜部分が焼失し、その上に形成された樹脂塗膜も除去されるため、ガラス表面が露出する。

このとき使用されるレーザーの種類は、前記樹脂塗膜およびガラスを透過する波長、すなわち、１０.６μｍ以下の波長をもつものを選択すればよく、ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）、ＹＶＯ₄レーザー（１０６４ｎｍ）、炭酸ガスレーザー（１０．６μｍ）などがあげられる。なかでも、ガラスを透過する波長領域である０.４〜１.５μｍの波長領域にあるＹＡＧレーザー、ＹＶＯ₄レーザーがガラス表面のエッチングをしない点で、好ましい。

前記レーザー照射は、レーザー発振器より、所定の波長および出力で発振されたレーザーを、集光レンズにより集光し、所定の焦点距離に配置したガラス基材のインク塗膜形成部に照射することにより行われる。インク塗膜形成部は、画像処理、色差などにより判別することができる。

レーザー発振器の出力は、とくに限定されないが、１〜５０Ｗが好ましく、５〜２０がより好ましい。出力が５Ｗより小さいと、剥離時間が長くなる傾向にある。５０Ｗをこえると、ガラス表面に発生する熱によりガラス表面の平滑性が劣る傾向にある。

前記焦点距離は、とくに限定されないが、９０〜５００ｃｍが好ましく、１５０〜４００ｃｍがより好ましい。前記焦点距離に対して±１０ｍｍ幅で塗装面にレーザーを照射することが望ましい。±２ｍｍがより好ましい。±１０ｍｍをこえると、剥離性に劣る傾向にある。とくに、容器またはびんなどのように、ガラス製品表面のレーザー照射部が湾曲している場合は、湾曲側面に対しても前記インク塗膜を焼失するための必要な出力が得られるように、焦点距離を長くする、すなわち、集光レンズの開口を小さくすることが好ましい。

また、前記レーザーの走査方向は、とくに限定されないが、樹脂塗膜が除去された部分と残存する部分との境界がシャープなものとなる点で、所望の形状の内部を水平方向に走査した後、外周部に走査することが好ましい。

本考案の一実施の形態にかかわるガラス製品の製造工程を示す工程断面図である。 本考案の他の実施の形態にかかわるガラス容器の断面説明図である。

符号の説明

１ ガラス製品
２ インク塗膜
３ 樹脂塗膜
Ｂ ガラス容器

Claims (4)

1. ガラス製品表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、
   少なくとも該インク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜と
   からなり、
   前記インク塗膜と前記インク塗膜上の樹脂塗膜とがレーザー処理され、ガラス製品表面が露出されてなる
   ことを特徴とするガラス製品。
2. 前記露出したガラス表面を少なくとも部分的に覆うようにインク塗膜が存在してなる請求項１記載のガラス製品。
3. 前記顔料および／または染料が、黒色である請求項１または２記載のガラス製品。
4. 前記ガラス製品がガラス容器であり、
   前記露出したガラス表面が当該ガラス容器の外表面の一部であり、
   当該ガラス容器を立てたときに、当該ガラス容器の外表面の一部から当該ガラス容器の裏側が透けて見えるように、当該ガラス容器の裏側の外表面に成膜された顔料および／または染料を含有するインク塗膜と、少なくとも該インク塗膜を覆うように成膜された樹脂を含有する樹脂塗膜とがレーザー処理され、当該ガラス容器の裏側の外表面が露出されてなる請求項２または３記載のガラス製品。

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