JP6971491B2

JP6971491B2 - リターナブル容器及びその製造方法

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Publication number: JP6971491B2
Application number: JP2019239980A
Authority: JP
Inventors: 浩一矢代; 優子小林; 邦男佐藤
Original assignee: Tritek Co Ltd
Current assignee: Tritek Co Ltd
Priority date: 2019-12-28
Filing date: 2019-12-28
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2039-12-28
Also published as: JP2021107255A

Description

本発明は、リターナブル容器及びその製造方法に関する。

市場において使用される容器において、たとえば飲料用ガラス瓶のような、市場において消費者に使用されたのちに、製造業者により回収され、洗浄したのち市場において再利用することが想定される、いわゆるリターナブル容器が存在する。

かかるリターナブル容器に対して、画像や文字などの意匠を付与する方法としては、剥離容易なラベルの貼付、シュリンクフィルム（熱収縮性フィルム）を巻き付けるなどの方法が一般的に用いられているが、このラベルやシュリンクフィルムによる意匠の付与であると、耐久性の問題や意匠の表現の範囲が制限されるなどの問題から、容器に対して直接意匠を施す需要が存在する。

たとえば、インクや塗料などを容器表面に直接任意の文字、図形若しくは模様などの意匠を付与する方法、表面にエッチング処理を施して意匠を付与する方法、転写シート状にインクで形成した画像を容器に転写して意匠を付与する方法などが存在する（例えば、特許文献１，２等参照）。

特開２０１２−１６６９９４特開２００５−２０００８９

しかし、上記の方法により容器表面に意匠を付与した場合、いずれも容器表面に付与した意匠を容易に除去できないため、いずれの方法もリターナブル容器には適用できない。市場においては、資源削減などの観点からも、意匠性の高いリターナブル容器の需要はますます高まっている。

本発明は、上記の問題点を解決し、意匠性の高いリターナブル容器およびその製造方法を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

再利用可能な容器であって、容器１の外表面には、適宜な溶剤により溶解除去可能な第１インク２を用いてインクジェット印刷機により盛り上げ印刷され凸状に形成された凸状領域が設けられ、この凸状領域上に適宜な溶剤により溶解除去可能な第２インク３を用いてインクジェット印刷機により盛り上げ印刷され凸状に形成された適宜な文字、図案若しくは模様が設けられ、この適宜な文字等が設けられた凸状領域はレベリング処理が施されて硬化されており、また、前記容器１の外表面には、説明文字10が設けられ、この説明文字10は、適宜な溶剤により溶解除去可能な第３インクを用いてインクジェット印刷機により印刷形成され、レベリング処理が施されずに硬化されていることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、請求項１記載のリターナブル容器において、前記第１インク２で形成された凸状領域及び前記第２インク３で形成された適宜な文字、図案若しくは模様は、ともにレベリング処理が施されて硬化されたものであることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インク２、前記第２インク３及び前記第３インクは、紫外線の照射により硬化するインクであることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インク２、前記第２インク３及び前記第３インクは、アルカリ性水溶液により溶解除去可能なアルカリ剥離インクであることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記説明文字10は、前記容器１の外周面の前記凸状領域が設けられていない非凸状領域に設けられていることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インク２は、前記容器１の外表面の地色が視認可能な透明インクであることを特徴とするリターナブル容器に係るものである。

また、再利用可能な容器の製造方法であって、適宜な溶剤により溶解除去可能な第１インク２を用いてインクジェット印刷機により容器１の外表面に凸状領域を盛り上げ印刷形成する工程、適宜な溶剤により溶解除去可能な第２インク３を用いてインクジェット印刷機により前記凸状領域上に適宜な文字、図案若しくは模様を盛り上げ印刷形成する工程、適宜な溶剤により溶解除去可能な第３インクを用いてインクジェット印刷機により前記容器１の外表面に説明文字10を印刷形成する工程を含み、さらに、前記盛り上げ印刷形成された凸状領域にレベリング処理を施す工程を含み、この凸状領域にレベリング処理を施す工程は、この凸状領域を硬化させる前に行われる工程であり、また、前記説明文字10を印刷する工程は、印刷した前記説明文字10を、レベリング処理を施さずに硬化させる処理を含むことを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

また、請求項７記載のリターナブル容器の製造方法において、前記凸状領域上に盛り上げ印刷形成された適宜な文字、図案若しくは模様にレベリング処理を施す工程を含み、この適宜な文字、図案若しくは模様にレベリング処理を施す工程は、この適宜な文字、図案若しくは模様を硬化させる前に行われる工程であることを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

また、請求項７，８いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インク２、前記第２インク３及び前記第３インクは、紫外線の照射により硬化するインクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

また、請求項７〜９いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インク２、前記第２インク３及び前記第３インクは、アルカリ性水溶液により溶解除去可能なアルカリ剥離インクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

また、請求項７〜１０いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記説明文字10を印刷する工程は、前記説明文字10を前記容器１の外周面の前記凸状領域が印刷されない非凸状領域に印刷することを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

また、請求項７〜１１いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インク２は、前記容器１の外表面の地色が視認可能な透明インクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、印刷された文字などが浮き出るような立体感を呈し、意匠性が極めて高く、さらにこのような意匠性の高い文字などを簡易に描くことができるから製造効率がよく、またその文字などを簡単に除去することができるから効率的な再利用ができるなどすぐれた効果を発揮するリターナブル容器およびその製造方法となる。

本実施例の斜視図である。本実施例の要部の断面図である。本実施例のインクジェットプリンターの説明斜視図である。本実施例の図３とは別構造のインクジェットプリンターの説明斜視図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

容器１の外表面に第１インク２により描かれた適宜な文字、図案若しくは模様の上に、第２インク３により適宜な文字、図案若しくは模様が重ねて描かれているから、極めて意匠性が高い容器１となり、さらに前記第１インク２は適宜な溶剤により溶解除去可能であるから第１インク２および第２インク３はともに簡易に除去でき、したがって再利用が可能な容器１となる。

本発明の具体的な実施例を図面を参照して以下に説明する。なお、符号２は第１インクおよび第１インクで描かれた印刷そのもの、同様に符号３も第２インクおよび第２インクで描かれた印刷そのものを示している。

本実施例は、再利用可能な容器であって、容器１の外表面に第１インク２により適宜な文字、図案若しくは模様が描かれており、さらに、この第１インク２により描かれた適宜な文字、図形若しくは模様の上に第２インク３により適宜な文字、図案若しくは模様が重ねて描かれており、前記第１インク２は適宜な溶剤により溶解除去可能なものであるリターナブル容器である。

本実施例の容器１はガラス容器１である。ガラスの他、素材としては、合成樹脂、金属なども適宜選択しうるが、耐久性等の再利用の容易性を考慮すれば、ガラス容器１がより好ましい。

また、本実施例の容器１は、一般的なビン形状であるが、円筒型、楕円型、角形、広口形状、細口形状など、どのような形状でもよい。

本実施例で使用される第１インク２および第２インク３は、プリント基板に回路を形成するときに使用されるアルカリ剥離型のエッチングレジストインキと同等の性質を有するインク、すなわち、アルカリ性水溶液により剥離可能なアルカリ剥離インクを加飾用途に要求される適宜な色に調整したインクを用いている。

アルカリ剥離インクは、加熱して蒸発乾燥させて硬化させる加熱乾燥型インクや、紫外線などの活性光線硬化型インクでもよいが、画像の安定形成の容易性などからは、活性光線の照射の制御により自由にインクの硬化を制御できる活性光線硬化型インクが好ましい。なお、活性光線は、主に、電子線、紫外線、α線、γ線、エックス線等などであるが、取扱いの容易性等から紫外線が好ましい。

アルカリ剥離インクの主成分は、活性光線硬化型インクの場合、一般には、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、アクリル酸共重合体等の合成樹脂をアクリル酸エステルモノマーに分散したワニスをベースにしたもので、光重合開始剤が配合されたものが一般的であるが、これに限られるものではない。

また、アルカリ剥離インクの色は、主に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト、クリア（透明）など、要求される画像に応じて適宜選択可能である。

次に、所定の容器１に対して、上記のアルカリ剥離インクを用いて印刷処理を実施し、リターナブル容器を製造する方法について説明する。

容器１の外表面に第１インク２を用いて適宜な文字、図案若しくは模様、この場合は適宜な文字などを描く凸状の領域を描く（盛り上げ印刷処理）。この第１インク２は紫外線硬化型のインクであり、また容器１の外表面の地色が視認可能な透明アルカリ剥離インクである。

続いて、このインクにレベリング処理を施す。

レベリング処理とは、インクにより被印刷物（ここでは容器１）表面に付与された文字などの表面（印刷面）の硬化乾燥を制御することで、意図的にインクの流動を発生させ平準化させる処理を指す。レベリング処理におけるインクの硬化乾燥の制御方法には適宜な方法があるが、一般的な方法は、インクを被印刷物の表面に付与してからインクを硬化乾燥するまでの時間を制御して、インクの流動の発生状況を制御する方法である。紫外線硬化型インクであれば、インクを被印刷物に付与してから、紫外線照射を実施するまでの時間を、インクの流動性（粘度）、インクの表面張力、被印刷物表面の表面張力等の諸条件を考慮して制御する。なお、ここでは、インクの粘度は５〜３０ｍＰａ．ｓ、インク表面張力は２０〜４０ｍＮ／ｍ＠２５℃程度の性能のインクを使用している。

続いて、このレベリング処理を施した後、前記凸状の領域を紫外線照射により硬化させる。紫外線の照射タイミング、積算光量、波長等は、インクの硬化性能等により適宜調整する。ここでは、紫外線照射を、インクが容器１に付与されてから１秒以上３０秒以下になるよう制御し、照射される紫外線の積算光量は４０〜１００００ｍＪ／ｃｍ２、波長領域は３６５〜３９５ｎｍ程度に制御している。

続いて、第１インク２と同様な第２インク３を用いて硬化後の前記凸状の領域上に適宜な色の文字などを凸状に重ねて描くとともに、同様なインクにより適宜な着色を施し、上記同様にレベリング処理および硬化させて印刷は完了する。なお、第２インク３は第１インク２と同様のアルカリ剥離インクでなくてもよく、第１インク２がアルカリ剥離インクであれば第１インク２を溶解除去の際、第２インク３も第１インク２とともに除去されることになる。

印刷方式は、任意の方式を選択しうるが、本実施例では任意に高画質の画像を形成するに適したインクジェット方式を用いている。

インクジェット印刷方式としては、被印刷物が一回インクジェットヘッド４のノズル面側を通過するだけで印刷が完了するシングルパス方式であっても、インクジェットヘッド４と被印刷物を複数回相対的に移動走査させながらインクを吐出して印刷を完了するマルチパス方式であってもよい。

図３及び図４は、インクジェット印刷機（インクジェットプリンター）の構成例であるが、これらに限定されるものではない。

図３は主に平面を有する被印刷物９に対して加飾するのに好適なインクジェットプリンターの構成例であり、インクジェットヘッド４と活性光線照射装置５が、キャリッジ６に搭載され、キャリッジ６の下部に被印刷物９（９ａは印刷面）を搭載するためのテーブル７を有している。

図３に示すインクジェットプリンターの構成例では、主には被印刷物９を構成する平面部分に対して印刷することが想定されるが、被印刷面に凹凸の模様や若干の曲面を有する被印刷物など様々な被印刷物への印刷が可能である。

本実施例における具体的な印刷は、以下の通りである。

テーブル７上に支持固定された容器１の上方にキャリッジ６を水平移動し、キャリッジ６に搭載されたインクジェットヘッド４から透明アルカリ剥離インク（第１インク２）を吐出し容器１の表面にアルカリ剥離インクを付与して適宜な文字などを描く領域を凸状に描き（盛り上げ印刷）、続いて、適宜レベリング処理を施し（レベリング工程）、続いて、活性光線照射装置５から紫外線を照射してこのアルカリ剥離インクを硬化させ（インク硬化工程）、続いて、この硬化した凸状のアルカリ剥離インク（第１インク２）の上に、同様なアルカリ剥離インク（第２インク３）を付与して適宜な色の文字などを凸状に重ねて描くとともに（盛り上げ印刷）、同様なアルカリ剥離インクで適宜な着色を施し、同様にレベリング処理（レベリング工程）、インク硬化工程を経て印刷を完了させる。

図４は、主に断面が円形や楕円形、角形となっている瓶などの被印刷物９に対して印刷する際に好適なインクジェットプリンターの構成例であり、インクジェットヘッド４と活性光線照射装置５が、キャリッジ６に搭載され、キャリッジ６の下部に被印刷物９を搭載（被嵌）するための回転機構を設けたマンドレル８を有する。マンドレル８を回転させながら、インクジェットヘッド４からインクを吐出して被印刷物９に印刷する構成例となる（９ａは印刷面）。

図４に示すインクジェットプリンターの構成例によって印刷できる被印刷物９は、断面が円形や楕円形のみならず、凹凸を有する複雑形状の断面を有する被印刷物に対しても印刷が可能となる。

本実施例における具体的な印刷は、以下のとおりである。

マンドレル８に支持固定された容器１の上方に、キャリッジ６を水平移動し、容器１を回転させながら、キャリッジ６に搭載されたインクジェットヘッド４から透明なアルカリ剥離インク（第１インク２）を吐出し容器１の表面にアルカリ剥離インクを付与して適宜な文字などを描く凸状の領域を描き（盛り上げ印刷）、続いて、レベリング処理（レベリング工程）を施し、続いて、活性光線照射装置５から紫外線を照射してこのアルカリ剥離インクを硬化させ（インク硬化工程）、続いて、この硬化した凸状のアルカリ剥離インク（第１インク２）の上に、同様なアルカリ剥離インク（第２インク３）を付与して適宜な色の文字などを凸状に重ねて描くとともに（盛り上げ印刷）、同様なアルカリ剥離インクで適宜な着色を施し、同様にレベリング処理（レベリング工程）、インク硬化工程を経て印刷を完了させる。

以上のように、所定の容器に対して、印刷処理によりアルカリ剥離インクを用いて、容器表面に任意画像を形成することで、高意匠性を有しかつ剥離可能な直接印刷を実現したリターナブル容器を提供することができる。

特に、本実施例は第１インク２、第２インク３ともに盛り上げ印刷するため、容器１に対し文字などが浮き出て立体感を呈し、極めて意匠性の高いリターナブル容器となる。

被印刷物の印刷面には通常、微細な凹凸が存在する。その場合、前記レベリング処理によりこの微細な凹凸が消失する。本実施例の場合、ガラス容器の印刷面に透明な第１インク２により凸状の領域を印刷することで、前記微細な凹凸は消失し、表面がきれいな平坦面になっている透明な（容器１の地色が視認可能な）凸状の領域に、重ねて凸状に適宜な文字などを印刷するからこの文字などが鮮明に描かれることになり、この点においても本実施例は意匠性が極めて高いリターナブル容器となる。

また、本実施例の場合、いわゆるメインの文字および図形は（図１では第２インク３で描かれる「あ」の文字と「花の図形」）、意匠性を高めるため上記のように第１インク２の上に重ね印刷をし、さらに各印刷においてレベリング処理によりインクを流動させ、文字、図形の縁（エッジ）に丸味を持たせ、これによっても意匠性を高めているが、本実施例の容器１にも描かれる説明文字10のような場合、意匠性の要求は高くなく、また文字の縁（エッジ）がはっきりしないと読みにくい文字となってしまうため、重ね印刷をせず、またレベリング処理もしないで直ちに硬化させる。

以上の工程により製造された本実施例に係るリターナブル容器表面の、アルカリ剥離インクにより形成された画像を、実際に再利用のために剥離する剥離方法について説明する。

剥離のために用いられるアルカリ水溶液には、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、２−アミノエタノール、ＮａＯＨ３、Ｋ２ＣＯ３などが含有されたものが使用される。

本実施例では、ＮａＯＨが２〜７パーセント（容量％）程度含有されたアルカリ水溶液を使用している。

当該アルカリ水溶液に、リターナブル容器を所定時間浸漬させることで、アルカリ剥離インクは容器１からきれいに溶解除去される。浸漬時間は、容器１に付与されたインクの量などにも左右されるが、５分〜３０分程度できれいに溶解除去できる。アルカリ水溶液を４５℃〜６０℃程度で加温したアルカリ水溶液を使用すると、剥離時間を短縮することができる。

一般的に、アルコールのビンなどの場合、ビンの正面に貼着されるメインラベル、裏面に貼着される製造元やアルコール度数などの説明が記載された説明用ラベルが使用されるが、本実施例によれば、前記重ね印刷およびレベリング処理により、ビン正面のメインの文字などの意匠性を高くすることができ、さらに、ビン裏面の説明文字10などは極めて読みやすい文字にすることができ、これらの文字などを極めて簡易に印刷できるとともに、これらの印刷を簡易に除去することができるから極めて実用性の高いリターナブル容器を提供できることとなる。

１容器
２第１インク
３第２インク
４インクジェットヘッド
５活性光線照射装置
６キャリッジ
７テーブル
８マンドレル
９被印刷物
９ａ印刷面
10 説明文字

Claims

再利用可能な容器であって、容器の外表面には、適宜な溶剤により溶解除去可能な第１インクを用いてインクジェット印刷機により盛り上げ印刷され凸状に形成された凸状領域が設けられ、この凸状領域上に適宜な溶剤により溶解除去可能な第２インクを用いてインクジェット印刷機により盛り上げ印刷され凸状に形成された適宜な文字、図案若しくは模様が設けられ、この適宜な文字等が設けられた凸状領域はレベリング処理が施されて硬化されており、また、前記容器の外表面には、説明文字が設けられ、この説明文字は、適宜な溶剤により溶解除去可能な第３インクを用いてインクジェット印刷機により印刷形成され、レベリング処理が施されずに硬化されていることを特徴とするリターナブル容器。
請求項１記載のリターナブル容器において、前記第１インクで形成された凸状領域及び前記第２インクで形成された適宜な文字、図案若しくは模様は、ともにレベリング処理が施されて硬化されたものであることを特徴とするリターナブル容器。
請求項１，２いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インク、前記第２インク及び前記第３インクは、紫外線の照射により硬化するインクであることを特徴とするリターナブル容器。
請求項１〜３いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インク、前記第２インク及び前記第３インクは、アルカリ性水溶液により溶解除去可能なアルカリ剥離インクであることを特徴とするリターナブル容器。
請求項１〜４いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記説明文字は、前記容器の外周面の前記凸状領域が設けられていない非凸状領域に設けられていることを特徴とするリターナブル容器。
請求項１〜５いずれか１項に記載のリターナブル容器において、前記第１インクは、前記容器の外表面の地色が視認可能な透明インクであることを特徴とするリターナブル容器。
再利用可能な容器の製造方法であって、適宜な溶剤により溶解除去可能な第１インクを用いてインクジェット印刷機により容器の外表面に凸状領域を盛り上げ印刷形成する工程、適宜な溶剤により溶解除去可能な第２インクを用いてインクジェット印刷機により前記凸状領域上に適宜な文字、図案若しくは模様を盛り上げ印刷形成する工程、適宜な溶剤により溶解除去可能な第３インクを用いてインクジェット印刷機により前記容器の外表面に説明文字を印刷形成する工程を含み、さらに、前記盛り上げ印刷形成された凸状領域にレベリング処理を施す工程を含み、この凸状領域にレベリング処理を施す工程は、この凸状領域を硬化させる前に行われる工程であり、また、前記説明文字を印刷する工程は、印刷した前記説明文字を、レベリング処理を施さずに硬化させる処理を含むことを特徴とするリターナブル容器の製造方法。
請求項７記載のリターナブル容器の製造方法において、前記凸状領域上に盛り上げ印刷形成された適宜な文字、図案若しくは模様にレベリング処理を施す工程を含み、この適宜な文字、図案若しくは模様にレベリング処理を施す工程は、この適宜な文字、図案若しくは模様を硬化させる前に行われる工程であることを特徴とするリターナブル容器の製造方法。
請求項７，８いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インク、前記第２インク及び前記第３インクは、紫外線の照射により硬化するインクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法。
請求項７〜９いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インク、前記第２インク及び前記第３インクは、アルカリ性水溶液により溶解除去可能なアルカリ剥離インクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法。
請求項７〜１０いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記説明文字を印刷する工程は、前記説明文字を前記容器の外周面の前記凸状領域が印刷されない非凸状領域に印刷することを特徴とするリターナブル容器の製造方法。
請求項７〜１１いずれか１項に記載のリターナブル容器の製造方法において、前記第１インクは、前記容器の外表面の地色が視認可能な透明インクであることを特徴とするリターナブル容器の製造方法。