JP5613464B2 - フロスト調印刷層を有するボトル状容器の製造方法 - Google Patents

Description

本願発明は、外周面に擦りガラスのようなフロスト調印刷層が設けられたボトル状容器の製造方法に関するものである。なお、フロスト調の外観は、つや消し、シボ、ぼかし、という名で呼ぶことも可能である。また、ボトル状容器とは上部に口がある中空容器という意味であり、当然ながらボトルそのものも含まれる。

ガラス製や樹脂製のボトル状容器の外周面に擦りガラスのようなフロスト調外観を施すと、容器の高級感が増して付加価値（商品価値）を向上させることができる。そして、容器の外周面にフロスト調外観を施す手段には、一般に、エッチング処理や研磨材を吹き付けるブラスト加工、あるいは吹き付け塗装などの方法が採られている。

また、特許文献１、２の技術も提案されている。このうち特許文献１には、ガラスのボトル表面にガラス粉末と無機顔料を含むインキを塗布して地色を形成するステップと、地色のインキ上にガラス粉末と５重量％未満の無機顔料を含む凹凸形成インキを斑状に塗布して表面に凹凸を形成するステップと、凹凸形成インキの上にガラス粉末と無機顔料を含むインキを塗布することによって任意の文字又は模様を形成するステップと、ボトルを加熱して各インキを焼き付けるステップとを有するガラス印刷方法が開示されている。

他方、特許文献２は、成形品表面に布目模様をスクリーン印刷により印刷して、その上から塗料を塗布することで表面に布感触を形成するものであり、表面にしぼ模様やなし地模様を形成することが開示されている。

特開２００７−０５５１５０号公報 特許４１８７９４３号公報

これら従来の技術のうちエッチング処理するものは、容器の表面を腐食させる設備や洗浄のための設備が必要となるためコストが嵩むとともに、洗浄水を無害化処理する必要があるので環境に与える負担が大きいという問題がある。また、人が手で触ると脂に起因して指の跡が残り、美感を損ないやすいという問題もある。

又、研磨剤を吹き付けるブラスト加工では、ブラスト部材が必要であるとともに、圧縮空気を使用した吹き付け装置も必要となるため、設備が大掛かりなものとなってこれもコストが高いものとなる。

他方、特許文献１の技術は、塗装設備や乾燥設備、焼き付け設備が必要になるので装置が大掛かりとなり、これもコストの高いものとなる。また、ボトル状容器の多くは樹脂製であるが、特許文献１は焼き付け工程が必要であるため樹脂製容器には適用できないという問題もある。

これに対して特許文献２は樹脂製容器に適用できるものの、スクリーン印刷工程の後にさらに塗装工程を施すものであるため、工程が複雑でそれだけコストが高くなる。

本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものであり、外周面にフロスト調外観が施されたボトル状容器を安価に提供できるようにすることを課題とする。

この課題を達成するために、本出願の発明者は、スクリーン印刷によるとボトル状容器に簡単にフロスト調外観を付与できると考え、メジウムを基剤としてこれにつや消しパウダーを混ぜ合せたインキを用いてスクリーン印刷を行ってみた。しかし、単にメジウムにパウダーを混ぜただけのインキでは、スクリーン（スクリーン紗）の目からインキがこぼれ落ちて実用には至らなかった。

そこで、本出願の発明者は、インキの構成に創意工夫を行いインキの構成を色々変えてスクリーン印刷の実験を行った結果、腰切剤に注目して本願発明を完成させた。

請求項１の発明は、外周面の少なくとも一部に擦りガラスのような外観のフロスト調印刷が施されているボトル状容器の製造方法であって、
材料のボトル状容器を水平姿勢にして上からスクリーンを当てて、前記ボトル状容器を回転させつつスクリーン上のインキをボトル状容器の外周に転移させるスクリーン印刷工程を含んでおり、
前記スクリーンは３００メッシュ以上の目の細かいものを使用している一方、前記インキは、メジウムを基剤としてこれに少なくともつや消しパウダーと腰切剤とを混ぜ合せたものであり、前記メジウムとつや消しパウダーと腰切剤とが、三者の総和を１００重量％とした状態で、メジウム８８〜９７重量％、つや消しパウダー２〜７重量％、腰切剤１〜５重量％の配合割合になっている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記ボトル状容器はブロー成形法で製造されていて軸線方向に長い２本のパーティングラインが存在しており、前記パーティングラインの箇所を除いてスクリーン印刷を施すことにより、前記パーティングラインの箇所がライン状の非印刷部になっている。

本願発明の対象であるボトル状容器は、様々の形態と成すことができる。例えば、胴部とこれより小径の口部とを有する形態でも良いし、口部を有していない広口タイプであっても良い。口部を有する場合、ねじキャップがねじ込まれる方式でも良いし、キャップが着脱自在又は取り外し不能に嵌着するものであってもよい。

本願発明によると、腰切剤の増粘作用により、インキがスクリーンの目から落ちることが防止されると共に、インキを印刷作業に適したコンディションに長く保つことができる。

すなわち、メジウムは一般にインキの希釈材として使用されているもので、メジウムのみで印刷すると乾燥後にはつやが出るが、本願発明では、まず、メジウムにつや消しパウダーを混ぜ合わせたことで容器にフロスト調の外観が表れる。そして、腰切剤はスクリーンからのインク（或いはメジウム）の「切れ」を良くするためのものであり、この腰切剤を配合したことにより、インキは適度の流動性を維持しつつスクリーンの目からの垂れ落ちが防止される。

腰切剤は上記のようにスクリーンからのインキの切れを良くするためのものであるが、この効果は本願発明においても発揮されており、印刷層はシャープな輪郭になる。そして、スクリーン印刷法はスクリーンを使用して簡単に印刷することができるものであり、設備も高価でなくて生産性にも優れている。従って、本願発明によると、シャープな輪郭のフロスト調印刷層が施されたボトル状容器又はキャップを低コストで製造し得る。
ブロー成形法で製造されたボトル状容器の外周面には、軸線方向に長い２本のパーティングラインが現れるが、請求項２の発明のようにパーティングラインの箇所を非印刷部（露出部）に構成すると、パーティングラインが目立つことを防止できると共に、非印刷部がアクセント効果を発揮して意匠的にも優れている。

第１実施形態に係る容器を示す図である。 図１で表示した容器の印刷工程を示す図である。 第１実施形態の変形例である第２実施形態を示す図である。 容器の形状のバリエーションを示す図である。

(1).第１実施形態の構造
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態から説明する。まず、図１に基づいて第１実施形態に係るボトル状容器（以下、「容器」という）の構造を説明する。図１のうち（Ａ）は印刷後の容器１の斜視図、（Ｂ）は容器１の正面図、（Ｃ）は印刷前の容器１の平面図、（Ｄ）は印刷前の容器１の斜視図、（Ｅ）はパーティングライン１１の部分を表示した斜視図、（Ｇ）は容器の模式的な断面図である。

容器（ボトル）１はＰＰ等の樹脂を材料にしたブロー成型法で製造されており、透明又は半透明である。容器１は、底と肩部とを有する円形の胴部とその上端に設けた口部とで構成されている。胴部の上端と下端とは正面視において丸みを帯びている。ブロー成型法では容器の軸線と直交した方向に相対動する割り型が使用されるため、容器１の胴部には軸方向に延びる２本のパーティングライン１１が残っている。パーティングライン１１は容器の肩部と口部にも延びている。

図１の（Ｅ）に明示するように、容器の外面のうち胴部の外周面に、パーティングライン１１を避けた状態でフロスト調印刷層１０が施されている。従って、胴部の外周面のうちパーティングライン１１を中心にした部分は、容器の地肌が露出した縦長の露出部１３になっている。

パーティングライン１１もフロスト調印刷層１０で覆うことは可能であるが、パーティングライン１１をフロスト調印刷層１０で覆うと、パーティングライン１１が却って目立つことがある。これに対して本実施形態のようにパーティングライン１１の箇所を露出部（非印刷部）１３に構成すると、パーティングライン１１が目立つことを防止できる。また、露出部１３がアクセント効果を発揮して意匠的にも優れている。

図１（Ｇ）に模式的に示すたように、フロスト調印刷層１０は、基材としての透明メジウムにつや消しパウダーが配合された構造になっており、つや消しパウダーの存在により、擦りガラスのような外観のフロスト調印刷層１０になっている。図面では表示を省略しているが、フロスト調印刷層１０は材料として腰切剤も配合されている。

既述のように、エッチングで微小な凹凸を形成することでフロスト調外観と成した場合には、指で触ると脂が転移して指の跡が残ることが多い。これは、例えば擦りガラスに透明テープを貼ると透けて見えるのと同じ原理であり、表面の凹みに脂が入って平坦状になることで光の屈折性が変化するためと解され、美感を損なうため問題になっていた。特に、化粧品用容器ではせっかくの高級感が低下するため、指の跡が表出しないフロスト調容器に対する潜在的需要は高いと推測される。

他方、本実施形態では、フロスト調印刷層１０はスクリーンによって形成されるものであり、表面の平坦度はエッチング処理したものや塗装処理したものに比べて格段に高いため、人が触って指の脂が転移しても光の屈折性には影響はなく、このため指の跡が残ることを防止又は著しく抑制できる。つまり、フロスト調印刷層１０は、表面を高い平坦度とした状態でフロスト調になっているのであり、従って、脂がついた指で触ってその脂が転移しても、転移した脂が目立つことはないのである。その結果、指で触った跡が見えることによる美感の悪化を防止して商品価値を高めることができる。

(2).第１実施形態の工程
次に、フロスト調印刷層１０の印刷工程（フロスト調印刷層付き容器の製造工程）を図２に基づいて説明する。本願発明ではスクリーン印刷機が使用されるが、本実施形態で使用するスクリーン印刷機は一般的なものであり、枠２５に固定されたスクリーン２１とその上面に当接したスキージ２２とを水平方向に相対動させることにより、スクリーン２１の上面に供給されたインキ２３をスクリーン２１の下面に当接した容器１の外周面に転移させるものである。

枠２５は平面視で長方形（四角形）の形態であり、図示しない往復動機構によって水平方向に往復移動する。本実施形態では、スキージ２２は木枠に固定されている。容器１は、その軸線が枠２５の往復動方向と直交した方向に延びるように水平姿勢（寝かせた姿勢）で配置されており、口部を掴持する第１クランプ体（図示せず）と、底部に当接する第２クランプ体（図示せず）とで前後から挟むことにより、水平姿勢に保持されている。

容器１の底面には、パーティングライン１１に対する位置を一定にした位置決め部（例えば凹み：図示せず）が形成されており、第２クランプ体を位置決め部に嵌め込むことにより、容器１は、印刷前のセット状態で、パーティングライン１１が一定姿勢（真上と真下に向いた状態）になるように姿勢が揃えられる。

容器１を保持するクランプ体は回転自在であり、枠２５（スクリーン２１）の往復動に同期してクランプ体が回転する。いうまでもないが、枠２５（スクリーン２１）の移動速度Ｖｓと容器１の周速度Ｖｋとは一致している。枠２５の往復動と容器１の回転とを同期させる手段としては、例えば、枠２５をラックとピニオンギアとからなる機構で駆動すると共に、ピニオンギアに噛合する従動ギアに第２クランプ体を固定し、ピニオンギアと従動ギアとの外径と歯数とを同じにする、といった手段を採用できる。

枠２５の往復動と容器１の回転とを別々の駆動手段で行い、エンコーダやマイコンを使用して両者を同期させることも可能であるが、上記のようなギアによる機械的な同期手段を採用すると、簡単な構造で確実に同期させることができる利点がある。

スクリーン２１は、周知のとおり織地の両面に樹脂膜をコーティングした構造になっており、樹脂膜付き織地はフレーム２４に固定されており、このフレーム２４が枠２５に固定されている。そして、樹脂膜を除去することで印刷パターンが形成され、この印刷パターンをインキが透過して対象物に転移することで印刷が行われる。

本実施形態では、容器１における胴部の外周面のうち２本の露出部１３を除いた２つのフロスト調印刷層１０があるので、スクリーン２１は２つのフロスト調印刷層１０に対応した２つの印刷パターン２１ａ，２１ｂを有しており、両パターン２１ａ，２１ｂの間は、容器１における１つの露出部１３に対応してインキ非透過部２１ｃになっている。

次に、具体的な印刷手順を説明する。枠２５を後退させ切った状態で容器１をクランプ体で固定するが、例えば、容器１を１つのパーティングライン１１が真上に位置した状態でクランプ体にセットする。この状態で、スクリーン２１におけるパターン２１ａ，２１ｂの始端２１ａ′は、パーティングライン１１の少し後ろ（正確には、パーティングライン１１よりも露出部１３の幅の半分の寸法だけ後ろ）に位置している。従って、１つのパーティングライン１１を回避した状態で印刷が開始される。

敢えて述べるまでもないが、スキージ２２がスクリーン２１の上面に当接していることにより、インキ２３はスキージ２２が当たっている箇所において一定の厚さ（スクリーン２１の厚さ）に掻き取られ、かつ、スキージ２２による押圧作用により、インキ２３は一定の厚さに均された状態で容器１の外周に転移する。

容器１における他方のパーティングライン１１が真上に来ると、当該他方のパーティングライン１１の真上にスクリーン２１のインキ非透過部２１ｃが位置し、このため、他方のパーティングライン１１の箇所は露出部１３になる。更に、容器が３６０回転して一方のパーティングライン１１が真上に位置するが、一方のパーティングライン１１が真上に位置するよりも少し前にスクリーン２１におけるパターン２１ａ，２１ｂの終端２１ｂ′が容器１の真上を通過しており、このため、一方のパーティングライン１１の箇所に露出部１３が形成される。インキ２３を転移し終えたら容器１を乾燥装置に入れて、インキを乾燥させてフロスト調印刷層１０と成す。

スクリーン２１の粗さは必要に応じて選択したら良いが、本願発明者の実験によると、３００メッシュ〜３４５メッシュの範囲のものを使用すると、フロスト調印刷層１０を分厚さが無くて綺麗な状態に仕上げることができて好適であった。特に最も目が詰まっている３４５メッシュを使用すると、厚さが目立たず輪郭もシャープで特に優れた外観を実現できた。スクリーンの厚さに特に限定はないが、０．６〜０．８μｍ程度にするとフロスト調印刷層１０の厚さが目立たずに好適であった。

(3).スクリーン・つや消しパウダー・腰切剤
本願発明では各種のメジウムを使用できる。例えばエチレン系、ビニル系、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系などである。異なる種類を混ぜ合わせて使用することも可能である。具体例として、酢酸エチルとトルエンとシンクロヘキサノンとから成る油性のもの使用できる。つや消しパウダーとしては炭酸マグネシュームや微粉状シリカ化合物などが挙げられるが、樹脂系のものも使用できる。

腰切剤は微粉末のシリカ粉が好適であるが、セルロース系の樹脂、ひまし油類等も使用できる。腰切剤の添加により、インキのチキソ性が増加し、インキのレベリング性は多少低下するが、よりシャープなライン印刷が可能となる。

メジウムとつや消しパウダーと腰切剤との配合割合の例としては、メジウム８８〜９７重量％、つや消しパウダー２〜７重量％、腰切剤１〜５重量％といった割合を採用できる。特に、メジウム９２〜９４重量％、つや消しパウダー４〜５重量％、腰切剤２〜３重量％の配合割合が好適であった。

インキには必要に応じて溶剤や助剤を添加できる。例えば溶剤を外掛けで７〜１３重量％程度加えることが可能である。完成品の容器をダンボール箱に入れて運搬する場合、容器同士の外周面が当たって傷つくことがあるが、これを防止するための耐摩補強剤（フロスト調印刷層の硬度を高める助剤）を添加することも可能である。添加割合は外掛けで３〜４重量％で足りる。顔料や染料を加えて着色することも可能である。

(4).第２実施形態
さて、容器１のパーティングライン１１は突出しているため、パーティングライン１１をフロスト調印刷層１０で覆うと、スクリーン２１に傷がついたり、パーティングライン１１に沿ってインクが厚く溜る現象が生じて却って目立ったりすることがある。そこで、第１実施形態のようにパーティングライン１１の部分を露出部１３とすると、スクリーン２１の傷付き等を防止でき、しかも意匠的にも優れていると言える。

図３では、パーティングライン１１の部分の処理態様の別例である第２実施形態を示している。容器１の外観形状は第１実施形態と同じである。このうち（Ｂ）に示す例では、露出部１３の箇所にフロスト調印刷層１０によって目盛りをつけており、このように構成すると、内容物の減り具合を数値で把握できる。数字を表示することも可能である（数字はフロスト調印刷層１０の一部として印刷表示しても良いし、フロスト調印刷層１０に白抜きの状態で（非印刷部として）表示してもよい。）。

図３（Ｃ）に示す例では、露出部１３とフロスト調印刷層１０との境界部を凹凸状に形成している。このように、パーティングライン１１の箇所を利用して露出部１３と成し、これによって利便性や美感のアップを図っている。この点、本実施形態の利点の一つである。露出部１３は更に様々の態様に具体化できる。

(5).他の実施形態
図４では、主として容器の形状に関する別実施形態を示している。このうち（Ａ）に示すのは第１実施形態と同様に胴部をストレート状と成したものであるが、胴部の上端と下端とは正面視で角張っている。（Ｂ）に示す例では胴部はくびれ部を有する鼓形になっており、（Ｃ）に示す例では胴部は外向きに膨らんだ太鼓形になっている。これら（Ｂ）（Ｃ）ではスキージ２２を胴部の外形に応じて形状に形成して、スクリーン２１を変形させて印刷することになる。

（Ｄ）に示す例では容器はテーパ形状になっている。本願発明は、（Ｅ）（Ｆ）に示すように、四角形や六角形等の多角形の容器にも適用できる。これら多角形の容器１に適用する場合は、印刷は、胴部における複数の側面を１回ずつスクリーン２１の下面に重ねて、スキージ２２を移動させるという手順で行われる。

（Ｇ）（Ｈ）に示すように、インナーボトル１とアウターカバー１′とからなる二重筒式の容器にも適用できる。この場合は、フロスト調印刷層１０はインナーボトル１とアウターカバー１′とのうちのいずれにも適用できる（アウターカバー１′もボトル状容器の範疇に入る。）。（Ｉ）に示す例では、フロスト調印刷層１０に濃淡を形成している。この例では円周方向に向かって濃淡を変化させているが、上から下に薄くなったり、下から上に薄くなったりと言うように、濃淡を上下方向に変化させてもよい。

(6).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、フロスト調印刷層は容器の胴部の外周の一部に形成することも可能である。或いは、水玉模様や縦縞模様、横縞模様、斜め縞模様といった縞模様と成したり、花柄や風景等の各種の模様・図形となすことも可能である。文字や商標類をフロスト調印刷層（或いは抜き態様で）で表示することも可能である。

容器は樹脂製には限らず、ガラス製や陶器製であってもよい。容器に複数回印刷を施すことも可能である。この場合、フロスト調印刷層を複数回施しても良いし、通常の印刷層にフロスト調印刷層を重ね印刷したり、フロスト調印刷層に通常の印刷層を重ね印刷することも可能である。敢えて述べるまでもないが、本願発明は射出成形法で製造された容器にも適用できる。

本願発明では、ボトル容器の外周面に擦りガラスのようなフロスト調外観を簡単かつ能率よく形成できる。従って、産業上利用できる。

１ 容器
１０ フロスト調印刷層
１１ パーティングライン
１３ 露出部（非印刷部）
２１ スクリーン
２２ スキージ
２３ インキ
２５ 枠

Claims (2)

1. 外周面の少なくとも一部に擦りガラスのような外観のフロスト調印刷が施されているボトル状容器の製造方法であって、
   材料のボトル状容器を水平姿勢にして上からスクリーンを当てて、前記ボトル状容器を回転させつつスクリーン上のインキをボトル状容器の外周に転移させるスクリーン印刷工程を含んでおり、
   前記スクリーンは３００メッシュ以上の目の細かいものを使用している一方、前記インキは、メジウムを基剤としてこれに少なくともつや消しパウダーと腰切剤とを混ぜ合せたものであり、前記メジウムとつや消しパウダーと腰切剤とが、三者の総和を１００重量％とした状態で、メジウム８８〜９７重量％、つや消しパウダー２〜７重量％、腰切剤１〜５重量％の配合割合になっている、
   フロスト調印刷層を有するボトル状容器の製造方法。
2. 前記ボトル状容器はブロー成形法で製造されていて軸線方向に長い２本のパーティングラインが存在しており、前記パーティングラインの箇所を除いてスクリーン印刷を施すことにより、前記パーティングラインの箇所がライン状の非印刷部になっている、
   請求項１に記載したフロスト調印刷層を有するボトル状容器の製造方法。

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