JP4527285B2 - 積層フィルム材料にマーキングする方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１のジェネリック・パートに記載の態様における積層フィルム材料にマーキングする方法並びに請求項１８のジェネリック・パートに記載の包装目的のための積層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブリスタパックの裏当てフォイルとしての積層フィルムの使用は、包装技術において周知である。このような積層フィルムは、その上面及び／又は金属フォイルに面する面上にプリントされているプラスチックフィルムに添着された金属基材、例えばアルミニウムと、プラスチック容器に溶着することができるその下面上のプラスチックフィルム材料とからなる。このような積層フィルムは、しばしば、その上面に多様な情報、例えば有効期限、ロット番号及びパックの内容物を認識し得る他のマークがプリントされている。ブリスタパックが、例えばそのパックの内容物が医療分野で使用するためのものであるという理由から、シール後に種々の他の工程、例えばオートクレーブ処理による滅菌を受けなければならないならば、上面のマーキングがそのような処理に耐えうることを保証しなければならない。
【０００３】
後で滅菌処理を受けるブリスタパックにマーキングするための熱転写プリント法が、例えばＥＰ０６４６．４７１から公知である。しかし、マーキングの結果は、コントラストが強すぎ、そのためにパッケージのデザインと最適に調和させることができないため、特に満足ゆくものではない。更には、この方法は、多量の材料の消費を伴う。その上、既存の技術を使用すると、すでにシールされている容器にマーキングすることは不可能であるため、マーキングは、ロール材に対して、すなわち、一般にはローラに巻き付けられたフィルムに対して実施しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、マーキングがその後の処理工程、例えばパッケージの滅菌に耐え、光学的に適切である結果を出すような方法で、特にブリスタパック用の積層フィルムの上面にマーキングする課題に対応する。更には、そのマーキング処理は、包装プラント内でオンラインで実施されるべきであり、最小限の材料消費を特徴とするべきである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１及び請求項２１に示す特徴によってこの課題を解決する。更なる実質的な設計の特徴に関しては、その従属項を参照されたい。
【０００６】
レーザの使用が、フィルム材料の上面に、後続の処理工程、例えば特に滅菌に耐性を示し、それらの特性を保持するマークを付与することを可能にする。レーザ処理の結果として、上面のプラスチックフィルムが、視認可能な変色が起こるような態様で熱的に変化するか、或いは、レーザビームで処理された表面の一部が除去されて所望のレタリングを生成する。後者の負の処理の場合、フィルムの色付き上層が金属基板に達するまで取り去られ、この金属基板がまた、レーザ処理に対する緩衝材として働き、それによって穿孔リスクを排除する。金属色と鮮明な対比を示す色を有するプラスチックを選択するならば、そのフィルムは、白黒プリントの場合に可能であるよりも良好にパッケージのデザインの視覚的個性に統合することができる見やすいマーキングを得る。そのパッケージをオートクレーブ中で処理する時、下にある金属層は変化を示さないため、そのような処理の後でマーキングの損傷はない。上面のプラスチック層の変色をレーザによって達成する場合には、一般に、レーザ処理で色が変化する顔料を含有するプラスチックフィルムが使用される。いずれの場合でも、プリントがマーカとシールフィルムとの間に比較的大きな距離をとって非接触的に起こり、その結果、平滑面が求められないため、レーザは、すでに充填され、シールされている容器のマーキングをも可能にする。
【０００７】
本発明の更なる詳細及び利点は、以下の説明及び図面から明らかである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
レーザマーキング装置１は、特にブリスタパック用の積層フィルムのマーキングのために設計されている。このような積層フィルムは、その上面及び／又は金属フォイルに面する面にプリントされているプラスチックフィルムに添着された、典型的にはアルミニウムの金属基材と、プラスチック容器に溶着することができる下側のプラスチックフィルム材料とを含む。レーザマーキングプロセスにおけるレーザ処理の結果として、上側のプラスチックフィルムが、視認可能な変色が起こるような態様で熱的に変化するか、或いは、レーザビームで処理された表面の一部が除去されて所望のレタリングを生成する。レーザマーキング装置１は、好ましくは、レーザ２、偏向ミラー３及びフラットフィールドレンズ４を含む。負のマーキング手法のためのレーザ光源２としては、外部ガス供給を有さず、１０．６μmの波長を有する高周波数励起封じ込みＣＯ₂レーザを使用することが好ましい。一般に、そのガス充填量は、約２００００時間の作動寿命を有すると推定される。レーザはＨＦポンプ式であるため、例えば固体レーザで使用されるようなフラッシュランプをポンピングする必要はない。この理由から、コストは、エネルギー消費のコストに限定される。上側プラスチックフィルムの変色によるレーザマーキングの場合には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを使用することが好ましい。
【０００９】
レーザビーム５は、便宜上、２枚の回転ガルヴァノメータミラー３によって偏向される。これらのミラーは、能動的な温度安定性を伴って閉ループ内で作動する。ミラー３は、動かされる質量が非常に小さいため、高い偏向速度及び正確な経路精度を供し得る。ビーム５は、偏向された後、フラットフィールドレンズ４を介して作業面６に焦点が合わされる。全体として、この較正レンズ及びミラー系３、４の結果として、レーザ２の焦点は作業面６内を移動する。フラットフィールドレンズ４は、好ましくは、２００mmの焦点距離を有しており、これは十分に大きなワーキング・ディスタンスを提供する。レーザビーム５の歪みは、回転するガルヴァノメータミラー３の軸方向シフト配置のおかげで排除される。ミラー３は、コンピュータに設けられたカードによって制御される。更には、インテグレーテッド・ビームエキスパンダーが、小径の焦点を良好な焦点深度と共にＴＥＭ₀₀モードで提供する。小径の焦点は、特に、大きなワーキング・フィールドが想定されるならば、マーキングの品質にとって重要である。好ましい焦点直径は３２０μmである。
【００１０】
偏向ミラー３及びフラットフィールドレンズ４を含むレーザ２の書き込みヘッドが、マーキングされるフィルム面６から２００mmの距離にあるため、安全を理由として、マーキング処理中に何かが間に位置すること防ぐべくワークスペースのスクリーニングが必要である。使用されるレーザ２の波長のため、プレキシグラスの囲いをこの目的に使用することができる。これは、マーキング作業を点検することができる利点を提供する。加えて、その設計は、電子制御の下、レーザビームを中断するように働くレーザビーム５のための中断装置８を含む。この装置は、例えば囲いの保護ドアが開かれた時に付勢される。
【００１１】
レーザマーキング装置１は、好ましくは、包装プラントに統合される。その結果、フィルムのマーキングが完全に自動化され、理想的にはパッケージ容器がシールされた後、直接オンラインで起こるようにする。図２は、図３に示すツールキャリヤ９（それぞれブリスタストリップ１０を積載する）を連続的に輸送する、特にコンタクトレンズ用の包装プラントの５本の製造ライン７を示している。ブリスタストリップ１０は、縦に並べて配置された５個のブリスタパック１１を含む。ブリスタパックは、ブリスタパック１１の上面の輪郭に形が対応するフィルムストリップ１２によって互いにつながれている。その理由は、フィルムストリップ１２は、包装対象物、好ましくはコンタクトレンズを充填された後、個々のブリスタパック１１に溶着されるからである。ブリスタストリップ１０のフィルム１２の上面にマーキングするためには、センサを装備したストッパバー１３を使用して、ブリスタストリップ１０を有するキャリヤ９を短時間停止させ、確定したマーキング位置をレーザ２によってマーキングすることができるようにすることが想定される。レーザビーム５の偏向は、好ましい実施態様で想定される５本のライン７には不十分であり、レーザマーキング装置１の移動は複雑すぎるであろうがため、有利には、２基のレーザマーキング装置１及び１００を、装置１がライン１、２及び３のマーキングを提供し、装置１００がライン３、４及び５のマーキングを提供する包装プラントに統合することが意図される。当然、１基のレーザしか有しない、又は３基以上のレーザを有する包装プラントを設計することも可能である。
【００１２】
図４に示すように、必要なマーキングデータは、プロセス制御システムによって包装プラント並びにレーザマーキング装置１及び１００に供給される。そのデータセットは、恐らくライン７毎に異なる。個々のライン７の内部では、データセットは、新たなデータセットがプロセス制御システムによって送信されるまで同じままである。ライン３のマーキングは、先に使用可能になる方のレーザ装置１又は１００によって実施される。
【００１３】
マーキング処理中に発生する廃棄物は、好都合にも、ここでは更に詳細には説明しない排気システムによって排出される。
【００１４】
本発明のレーザプリント法は、可撓性を有する積層フィルムカバーを有するブリスタパッケージ、例えばコンタクトレンズ用ブリスタパッケージに特に適している。コンタクトレンズ用ブリスタパッケージの一例が、Borghorstへの米国特許第５，６０９，２４６号明細書に開示されている。一般に、コンタクトレンズ用のブリスタパッケージは、剛直なブリスタ容器と、ブリスタパッケージの開口部に熱的に又は接着剤で貼付される可撓性を有する積層フィルムカバーとを有している。積層カバーは、製造工程において、積層カバー材料をパッケージに被着させる時、また、カバー材料を消費者が取り除く時、カバー材料を容易に扱うことができるよう、可撓性を有しているように設計されている。積層カバー材料は、少なくとも、外側の熱可塑性の層及び裏当て層を有している。外側の熱可塑性の層は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びそれらのコポリマー；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びそれらのコポリマー；並びにポリ塩化ビニルをはじめとするフィルム形成熱可塑性ポリマーから製造される。該外層は、プリント可能面を提供する保護層であり、裏当て層は、水分及びガス遮断性を提供する。裏当て層に適した材料は、金属、例えばアルミニウム；並びに熱可塑性ポリマー、例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール又はアクリロニトリルポリマーを含むが、金属が好ましい。好ましくは、裏当て層は、その上層の熱可塑性物よりも高い熱分解温度を有する材料から製造される。更には、積層カバー材料は、裏当て層に隣接して配置される、熱可塑性フィルム内側層を含む更なる層を、その内側層が積層フィルムカバーをブリスタ容器に付着させる接着層として働くことができるよう、有することができる。可撓性を有する積層フィルムカバー材料は、オンラインプリント工程に適した構造のロールとして設けることができる。
【００１５】
一般に、コンタクトレンズは、製造され、検査され、一定量の等張食塩液と共にブリスタ容器に入れられる。そして、ブリスタ容器の開口部及び一定の露出部分を覆うように裁断されたフィルムカバーを該容器にかぶせ、該容器に対して該開口部の周囲に例えば熱的に添着又はシールする。本プリントプロセスは、可撓性を有するフィルムカバーに対し、それがロールから切り出される前又はその後、またそれがパッケージに配され、添着された後でさえ、プリントすることができる、きわめて融通の利くプリントプロセスである。本プリントプロセスは、多様な情報、例えばロット番号、有効期限、パワーなどを可撓性を有するフィルムカバーにプリントするのに特に適している。本プロセスの利点の一つは、レーザプリント法が、明瞭で読みやすい情報を不均一な平面に対してさえ付与することができる非常に融通が利き、しかも力強い方法であることである。本発明のこの融通性は、可撓性を有する積層カバーが波形面を形成する傾向を示し、付いていない部分を腰折れさせる傾向を示す場合に非常に重要である。したがって、適切に刷り込むためには平坦な面を要求する従来の多様な情報プリントプロセス、例えば熱転写法及びインクジェット法は、カバーを容器にシールした後で情報をプリントするのにはあまり適さない。加えて、コンタクトレンズパッケージは、カバーが容器にシールされた後、通常はオートクレーブ中で滅菌されるため、該カバーに適用されたインクは高温・高湿環境に付され、それが、該適用されたインクの熱崩壊を促進し、更に、プリントされた情報の読みやすさを損なう。対照的に、本プロセスは、情報をカバーに付与するのにインク系を使用せず、それ故に、プリントされた情報の読みやすさが滅菌処理によって影響されない。したがって、好ましい実施態様は、カバー材料をパッケージに添着した後、レーザプリント法を使用して積層カバー材料にプリントすることである。
【００１６】
本発明によれば、積層カバー材料の上層及び裏当て層は、該上層のパターンがレーザによって取り去られると、パターンがはっきりと見えるようなカラーコントラストを有している。例えば、青の顔料又は染料を上層用の熱可塑性配合物に加え、アルミニウム層を裏当て層として使用する時、該上層を取り去り又は切除してアルファベットのパターン又は図形デザインを形成することにより、非常に読みやすいメッセージをカバー材料に付与することができる。
【００１７】
ＣＯ₂レーザを使用して得られたマーキング結果は、フィルムのマーキングが非常に高品質のレタリング及び耐性によって特徴付けられる。文字は明瞭で読みやすく、高い解像度によって際立つ。フィルムの色付き上層は、金属基材に達するまで取り去られ、アルミニウムが基材として使用される場合、これがレーザ処理のための良好な緩衝材を提供し、処理中に穿孔が起こらないことが証明されている。全体として、マーキングは見かけが良好で、パッケージのデザインとも調和する。処理は、マーカとシールフィルムとの間に比較的大きな距離をとって非接触的に実施されるため、レタリングの明瞭度及び解像度に関して何の問題もなく、すでに充填され、シールされている容器にマーキングすることができる。その上、包装プラントへのマーキング装置の統合は、製造工程を実質的により融通性あるものにすることができる利点を有する。加えて、滅菌処理後でもマーキングは明瞭で読みやすいままであり、変化を受けないことが証明された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレーザマーキング装置及びフィルムのプリント操作を図解する図である。
【図２】 包装プラントにおける２基のレーザマーキング装置の統合を示す図である。
【図３】 互いに横付けに配設されたブリスタストリップを示す図である。
【図４】 複数のレーザマーキング装置の制御システムを図解する図である。

Claims (12)

1. 裏当て層と、接着層によってそれに添着されたプラスチックフィルムとを少なくとも含む積層フィルム（１２）に、包装工程においてオンラインでマーキングする方法であって、
   眼科用レンズをブリスタパック（１１）の中に包装することを含み、
   確定したマーキング位置にブリスタパック（１１）を止めるように設計したストッパバーであって、センサをオンラインで装備したストッパバーを設けることを含み、
   レーザ（２）によるプラスチックフィルムの取り去り及び／又は構造的に視認可能な変更を含み、
   マーキング処理中に発生する廃棄物を排出するための排気システムを設けることを含み、
   ブリスタパック（１１）が、積層フィルム（１２）と、眼科用レンズを入れるためのブリスタ容器とを、裏当て層に隣接して配置される内側接着層を介してシールして形成され、
   複数のブリスタパック（１１）が積層フィルム（１２）のストリップによって覆われ、ブリスタストリップ（１０）を形成し、
   プラスチックフィルム材料が、レーザ処理されると色を変化させる顔料を含有する、方法。
2. ブリスタストリップ（１０）を形成する５個のブリスタパック（１１）を使用することを含む、請求項１記載の方法。
3. ブリスタ容器にシールされた後、レーザによってマーキングされる積層フィルム（１２）を含む、請求項１又は２記載の方法。
4. 積層フィルム（１２）をブリスタ容器にシールし、積層フィルム（１２）を包装プラント中でオンラインマーキングすることを含む、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
5. 包装プラントにストッパバー（１３）を設けてフィルムマーキング位置にブリスタパック（１１）を止めることを含む、請求項４記載の方法。
6. レーザ処理されると色を変化させる顔料を含有するプラスチックフィルム材料を使用することを含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
7. 裏当て層として金属フィルムを使用することを含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
8. 裏当て層として、熱可塑性ポリマー、例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール又はアクリロニトリルポリマーを使用することを含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
9. レーザ（２）としてＣＯ₂レーザを使用することを含む、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
10. 波長：λが１０．６μmであり、レーザビーム（５）の焦点の直径が１０００〜１００μmであるＣＯ₂レーザを使用すること含む、請求項９記載の方法。
11. レーザ（２）としてＮｄ：ＹＡＧレーザを使用することを含む、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
12. 眼科用レンズをブリスタパック（１１）中に包装することを含む、請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。

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