JP7806397B2 - パターン形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、パターン形成装置に関する。

従来、レーザビームを照射して樹脂材料等の基材にパターンを形成するパターン形成装置が知られている。またパルスレーザビームを１次元走査して基材にパターンを形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の方法では、基材の搬送速度が速いと、パターン形成のための時間が短くなって、搬送される基材にパターンを形成できず、パターン形成可能な程度に基材の搬送速度を遅くすると、パターン形成の生産性が低下する場合がある。

本発明は、搬送される基材に対するパターン形成の生産性を確保可能なパターン形成装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係るパターン形成装置は、所定方向に搬送される基材にレーザ光を照射するパターン形成装置であって、前記レーザ光を射出する光源部と、前記レーザ光を前記所定方向に走査する第１の光走査部と、前記所定方向における複数の位置で、前記所定方向の交差方向に前記レーザ光を走査する第２の光走査部と、前記第１又は前記第２の光走査部による走査光を前記基材に照射する光照射部と、を有し、前記パターン形成装置は、前記基材に２次元パターンを形成し、前記基材は、所定間隔を空けて搬送される複数の基材であり、前記所定方向における前記２次元パターンのサイズをＬｘとし、前記所定間隔をＳとした場合に、以下の式を満足する。
０．４＜Ｌｘ／（Ｌｘ＋Ｓ）＜１
ΔＶ≧Ｖ－Ｌｘ／（ｔ_Ｌ×Ｎ）
（但し、ΔＶは、前記第１の光走査部による前記レーザ光の前記所定方向への走査速度を表し、Ｖは、前記基材の搬送速度を表し、ｔ_Ｌは、前記交差方向への走査線に対応する交差走査線の１走査線にかかる走査時間を表し、Ｎは、前記２次元パターンの形成のために必要な前記交差走査線の走査線数を表す。）

本発明によれば、搬送される基材に対するパターン形成の生産性を確保できる。

第１実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す上面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す側面図である。 図２の矢印Ｄ方向から収容器を視た図である。 ガルバノミラーの動作例の図であり、（ａ）はＸ軸正方向への走査例、（ｂ）はＸ軸負方向への走査例を示す。 比較例に係るパターン形成装置の動作の第１例を示す上面図である。 比較例に係るパターン形成装置の動作の第２例を示す上面図である。 比較例に係るパターン形成装置の動作の第３例を示す上面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の動作の第１例を示す上面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の動作の第２例を示す上面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の動作の第３例を示す上面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の動作の第４例を示す上面図である。 搬送方向への走査時間と初期位置に戻す時間との関係例を示す図である。 ポリゴンミラーの面倒れ例を示す図であり、（ａ）はポリゴンミラーの上面図、（ｂ）はポリゴンミラーの側面図である。 ポリゴンミラーの面倒れによるパターン品質の低下例を示す図であり、（ａ）は面倒れがない場合、（ｂ）は面倒れがある場合を示す。 第２実施形態に係るパターン形成装置の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 第１実施形態に係るパターン形成装置の機能構成例のブロック図である。 第２実施形態に係るパターン形成装置の動作例の図であり、（ａ）はＸ軸正方向への走査による補正例、（ｂ）はＸ軸負方向への走査による補正例を示す。 第２実施形態に係るパターン形成装置の動作の第１例の図である。 第２実施形態に係るパターン形成装置の動作の第２例の図である。 パターンにおける走査ラインの間隔例を示す図である。 パターンの画素密度例を示す図であり、（ａ）は６００ｄｐｉ、（ｂ）は１２００ｄｐｉの一例、（ｃ）は１２００ｄｐｉの他の例を示す。 第３実施形態に係るパターン例を示す図である。 第４実施形態に係る収容器の製造装置の構成例を示す図である。 第４実施形態に係るレーザ照射部の構成例を示す図である。 加工レーザビームアレイによるパルスレーザ光の照射を説明する図である。 第４実施形態に係る制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る制御部の機能構成例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る製造方法例を示すフローチャートである。 パターンデータの一例を示す図である。 第１パターンの種類と加工パラメータの対応テーブル例を示す図である。 加工パラメータの一例を示す図である。 加工データの一例を示す図である。 加工レーザビームの照射例の図であり、（ａ）はＹ方向と直交する方向でビーム間に隙間がある状態、（ｂ）は（ａ）の高速走査の状態、（ｃ）Ｙ方向と直交する方向でビーム同士が重なっている状態、（ｄ）は（ｃ）の高速走査の状態、（ｅ）はＹ方向と直交する方向でビーム同士が接している状態、（ｆ）は（ｅ）の高速走査の状態の図である。 収容器の基材の性状変化例を示す図であり、（ａ）は蒸散による形状変化の図、（ｂ）は溶融による形状変化の図、（ｃ）は結晶化状態変化の図、（ｄ）は発泡状態変化の図である。 第４実施形態に係る収容器の一例を示す図である。 第１パターンと第２パターンの関係例を示す図である。 図３６のＡ－Ａ断面図である。 加工深さの各種の例を示す図であり、（ａ）は加工深さが非加工部深さより浅い場合、（ｂ）は加工深さが非加工部深さより深い場合、（ｃ）は加工深さと非加工部深さが同程度の場合、（ｄ）加工深さと非加工部深さを変化させた場合の図である。 実施形態に係る収容体の一例を示す図である。 第２パターンによる階調表現の一例を説明する図である。 第２パターンによる階調表現の他の例を示す図であり、（ａ）は周期性のない第２パターンの加工データを示す図、（ｂ）は結晶化による第２パターンの断面図、（ｃ）は結晶化による第２パターンの平面図である。 第５実施形態に係る収容器の一例を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのパターン形成装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

なお、実施形態の図では、地面に対して水平な平面内における所定の方向をＸ軸方向とし、該平面内でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（高さ方向）をＺ軸方向とする。

実施形態に係るパターン形成装置は、所定方向に搬送される基材にレーザ光を照射するパターン形成装置であって、レーザ光を射出する光源部と、レーザ光を所定方向に走査する第１の光走査部と、レーザ光を所定方向の交差方向に走査する第２の光走査部と、第１又は第２の光走査部による走査光を基材に照射する光照射部とを有する。実施形態では、第２の光走査部は、所定方向における複数の位置で、レーザ光を交差方向に走査する。交差方向は、例えば所定方向に略直交する方向である。

このようにすることで、実施形態に係るパターン形成装置は、所定方向における１つの位置で第２の光走査部がレーザ光を走査する場合と比較して、基材にレーザ光を照射する時間を長くしてパターン形成時間を長くする。これにより実施形態に係るパターン形成装置は、基材の搬送速度を確保し、搬送される基材に対するパターン形成の生産性を確保可能にする。

ここで、基材とは物体の素材部分をいう。物体には、例えば飲料等を収容する収容器が挙げられる。また収容器には、ＰＥＴ等の樹脂を含んで構成され、飲料を収容するＰＥＴボトル等が挙げられる。但し、物体に特段の制限はなく、如何なる物であってもよい。収容器も、形状及び材質に制限はなく、如何なる形状の如何なる材質の収容器であってもよい。

基材の表面は、素材における外部の空気等に触れる面を意味する。実施形態では、基材の内部と対称になる用語として基材の表面という用語を用いるため、例えば板状の基材の場合には、基材の表側の面と裏側の面は何れも基材の表面に該当する。また筒状の基材の場合には、基材の外側の面と内側の面は何れも基材の表面に該当する。

パターンは、文字や、バーコード等のコード、図形、画像等を含み、例えば、収容器、又は収容器に収容される飲料等の被収容物の、名称や識別番号、製造業者、製造日時等の被収容物に関する情報を表示するものである。

ＰＥＴボトル等の収容器では、これらの情報が記録された記録媒体（ラベル）を収容器の表面に貼り付けることで、これらの情報を表示する場合がある。実施形態では、収容器を構成する基材の表面に、これらの情報を示すパターンを形成することで、記録媒体を用いずに、いわゆるラベルレスで基材に上記の情報を表示する。

［第１実施形態］
＜パターン形成装置２００の構成例＞
まず、図１乃至図３を参照して、第１実施形態に係るパターン形成装置２００について説明する。図１は、パターン形成装置２００の構成の一例を説明する上面図、図２は側面図、図３は図２の矢印Ｄ方向から収容器を視た図である。

パターン形成装置２００は、矢印Ａ方向に搬送されるＰＥＴボトル等の収容器１にパルスレーザ光の走査光２０２を照射して、収容器１を構成する基材の表面又は内部の少なくとも一方にパターンを形成する装置である。パターン形成装置２００は、パルスレーザ光の矢印Ｃ方向への走査光２０２を用いたいわゆるレーザ加工により、基材の表面又は内部の少なくとも一方の性状を変化させ、パターンを形成できる。ここで、矢印Ａ方向に対応する搬送方向は所定方向の一例であり、搬送方向に直交し、矢印Ｃ方向に対応する走査方向は、交差方向の一例である。またパルスレーザ光は、レーザ光の一例である。

図１乃至図３に示すように、パターン形成装置２００は、パルスレーザ２１と、ビームエキスパンダ２２と、ガルバノミラー２２１と、ポリゴンミラー２３１と、ｆθレンズ２４１とを有する。

パルスレーザ２１は、パルスレーザ光を射出する光源部の一例である。パルスレーザ２１は、略平行のパルス状のレーザビームを図１のＹ軸正方向に向けて射出する。またパルスレーザ２１は、発振波長が１０６４ナノメートルの基本波と、発振波長が５３２ナノメートルの第２次高調波と、発振波長が３５５ナノメートルの第３次高調波の３つの発振波長のパルスレーザ光を切り替えて射出可能である。

何れの発振波長においてもパルスレーザ光のパルス幅は１５ピコ秒以下である。パルスレーザ光の繰り返し周波数は、シングルショットから２００ｋＨｚまでの範囲で適宜選択可能である。パルスレーザ光のビーム径は、基本波で略２．０ｍｍ、第２次高調波で略１．４ｍｍ、第３次高調波で略１．３ｍｍである。

このようなパルスレーザ２１には、例えばファイバーレーザをベースにしたコヒーレント社製のＴａｌｉｓｋｅｒ Ｕｌｔｒａ３５５－４等を適用可能である。但し、これに限定されるものではなく、他のパルスレーザを用いることもできる。

またパルスレーザ２１は、収容器１に形成したいパターンのパターンデータに基づき、射出（オン）と非射出（オフ）を切替制御可能である。

パターン形成装置２００は、パルスレーザ２１のＹ軸正方向側にビームエキスパンダ２２を配置する。ビームエキスパンダ２２は、パルスレーザ２１が射出するパルスレーザ光のビーム径を所定の拡大倍率で拡大した略平行のレーザビームをＹ軸正方向側に出射する光学系である。

パターン形成装置２００は、ビームエキスパンダ２２のＹ軸正方向側にガルバノミラー２２１を配置する。ガルバノミラー２２１は、ビームエキスパンダ２２によりビーム径が拡大されたパルスレーザ光を、Ｚ軸正方向側に向けて偏向する。また、ガルバノミラー２２１はモータを駆動源にして矢印Ｂの方向に揺動可能であり、この揺動により、ビームエキスパンダ２２からのパルスレーザ光を搬送方向に走査する第１の光走査部の一例である。

ポリゴンミラー２３１は、矢印Ｃ方向に対応する走査方向にパルスレーザ光を走査する第２の光走査部の一例である。ポリゴンミラー２３１は、モータを駆動源にして回転可能な回転多面鏡であり、複数（ここでは６個）の反射面を含んでいる。パターン形成装置２００は、ガルバノミラー２２１のＺ軸正方向側にポリゴンミラー２３１を配置する。ポリゴンミラー２３１は、Ｘ軸と平行な軸回り（矢印Ｂ'方向）に回転して反射面の角度を変化させることで、ガルバノミラー２２１から入射されるパルスレーザ光を走査方向に走査できる。

ポリゴンミラー２３１は、ガルバノミラー２２１による搬送方向への走査光を、走査方向に走査することで、搬送方向における複数の位置で、走査方向にパルスレーザ光を走査可能である。

ｆθレンズ２４１は、パルスレーザ光のポリゴンミラー２３１による走査方向への走査光２０２を、収容器１を構成する基材に照射する光照射部の一例である。ｆθレンズ２４１は、ｆθレンズ２４１の周辺部及び中心部を通過した走査光２０２の走査速度が略一定になるように設計及び製作されたレンズである。またｆθレンズ２４１は、収容器１を構成して所定の位置に配置される基材上で、パルスレーザ光を集光させるように設計及び製作されている。図１では、１つのレンズで構成されたｆθレンズ２４１を光照射部の一例として示すが、光照射部は複数のレンズを含んで構成されてもよいし、ミラー等のレンズ以外の光学素子を含んでもよい。

パターン形成装置２００は、ｆθレンズ２４１のＹ軸正方向側に収容器１を配置し、収容器１におけるｆθレンズ２４１に対向する被照射面４００に走査光２０２を照射する。またパターン形成装置２００は、ベルトコンベア等の搬送部上に収容器１を載置し、Ｙ軸と直交する矢印Ａ方向に搬送する。

図１に示すように、パターン形成装置２００は、収容器１の搬送方向に対応する矢印Ａ方向の上流側に、搬送される収容器１を検知する搬送検知部３００を設けている。搬送検知部３００は、搬送検知用発光素子３０１と、搬送検知用受光素子３０２とを有し、搬送検知用ＬＤ３０１が搬送検知用ＰＤ３０２に向けて照射する光を収容器１が遮光するタイミングを検知する。パターン形成装置２００は、この遮光タイミングと、走査光２０２の照射位置と搬送検知部３００との間の距離情報とに基づいて、搬送される収容器１が走査光２０２の照射位置に進入するタイミングを検知し、搬送方向におけるパターン形成の開始タイミングを決定する。

また図２に示すように、ポリゴンミラー２３１の近傍には同期検知部２５が設けられている。同期検知部２５は、同期検知用ＬＤ（Laser Diode）２５１と同期検知用ＰＤ（Photo Diode）２５２とを有し、同期検知用ＬＤ２５１がポリゴンミラー２３１に向けて射出したレーザ光の反射光を同期検知用ＰＤ２５２で受光する。パターン形成装置２００は、同期検知用ＰＤ２５２の受光信号に基づき、走査方向におけるパターン形成の開始タイミングを決定する。

パターン形成装置２００は、搬送方向及び走査方向のそれぞれにおけるパターン形成の開始タイミングをトリガーにし、パターンデータに基づいてパルスレーザ２１のオンとオフを制御しながら、矢印Ａ方向に搬送される収容器１に対して走査方向に延伸するライン状の走査光２０２を照射する。これにより、図３に示すように、収容器１の被照射面４００に、２次元的な所望のパターン４０１（２次元パターン）を形成できるようになっている。

またパターン形成装置２００は、ベルトコンベア等の搬送部により順次搬送される複数の収容器１のそれぞれの基材に順次パターンを形成することができる。

＜パターン形成装置２００によるパターン形成の生産性＞
ここで、パターン形成装置２００によるパターン形成の生産性について説明する。容器サイズをＷ［ｍｍ］、搬送される複数の収容器１において隣接する収容器１同士の間隔をｄ［ｍｍ］とし、パターン形成の生産性をＸ［個／分］とすると、収容器１の搬送速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］は次式で算出される。

また画素密度をａ［ｄｐｉ］とし、生産性Ｘを確保するために、ポリゴンミラー２３１による１走査当たりに許容される時間Ｔは次式で算出される値になる。

さらに、走査方向におけるパターン形成領域をＬｚ［ｍｍ］とすると、生産性Ｘを確保するために、副走査方向における１ドット当たりに許容される時間Δｔ［ｓ］は、次式で算出される値になる。

次に、パルスレーザ光のフルエンスについて説明する。
パルスレーザ光のフルエンスＦは次のように表すことができる。
Ｐ＝Ｅ・ν
Ｆ＝Ｅ／Ｓ
但し、Ｐ［Ｗ］はパルスレーザの平均出力（光強度）を表し、Ｅ［Ｊ］はパルスレーザ光の１パルス当たりのパルスエネルギーを表し、ν［Ｈｚ］はパルスレーザによるパルスレーザ光の射出の繰返し周波数を表す。Ｆ［Ｊ／ｃｍ^２］はフルエンスを表し、Ｓ［ｃｍ^２］はレーザビームスポットの面積を表す。フルエンスＦは、パルスエネルギーをレーザビームスポットの面積で除算した値に対応する。収容器１を構成する基材におけるフルエンスは、パルスレーザ２１の射出するパルスレーザ光のパルスエネルギーを、収容器１を構成する基材上でのレーザビームスポットの面積で除算した値になる。

パターン形成装置２００は、パルス幅がナノ秒スケールのパルスレーザ光では、基材の吸光スペクトルに応じた熱変性によりパターン形成（レーザ加工）を行う。一方、パターン形成装置２００は、パルス幅がピコ秒スケールのパルスレーザ光では、吸光スペクトル及び多光子吸収のそれぞれに応じた熱変性でパターン形成（レーザ加工）を行う。なお、多光子吸収とは、パルスレーザ光が照射されることで、パルスレーザ光の発振波長の１／２又は１／３に対応する波長の光で励起されたような状態になり、複数の光子が吸収されることで電子及び原子の状態が高いエネルギー準位に遷移する非線形現象をいう。パルス幅がピコ秒スケールのパルスレーザ光を用いると、固体の状態から溶融状態を経ることなく基材を昇華し、基材に加工痕を形成できる。

このとき、収容器１の基材にパターンを形成するために要求されるフルエンスが、１パルスで１ドットのパターン形成が可能なパルスレーザ２１を選定した場合、パターン形成周波数は繰り返し周波数であるν［Ｈｚ］となる。一方、パルスレーザ２１のフルエンスが小さく、１ドットのパターン形成にＮパルスが必要になる場合には、パターン形成周波数はν／Ｎ［Ｈｚ］となるため、１ドットのパターン形成に必要な時間は、Ｎ／ν ［ｓ］となる。この場合には、ΔｔはＮ／ν［ｓ］より大きい値しか許容されず、１回の走査によるパターン形成に許容される速度より速い速度で収容器１を搬送させることができない。つまり、１ドットのパターン形成に許容される時間が生産性の律速になる。

これに対し、本実施形態では、ポリゴンミラー２３１は、収容器１の搬送方向における複数の位置で、レーザ光を走査方向に走査する。搬送方向における複数の位置の数を多くするほど、収容器１の見かけ上の搬送速度が遅くなるため、パターン形成時間を長くすることができる。

＜パターン形成装置の動作例＞

ここで、図４は、ガルバノミラーの動作の一例を説明する図であり、（ａ）はＸ軸正方向への走査例、（ｂ）はＸ軸負方向への走査例を示す。ガルバノミラーを矢印Ｂに沿って揺動させることで、ポリゴンミラー２３１による走査光２０２を搬送方向に走査することができる。図４（ａ）では、走査光２０２はＸ軸正方向側に走査され、図４（ｂ）では、走査光２０２はＸ軸負方向側に走査されている。つまり、搬送方向における２つの位置でポリゴンミラー２３１は走査光２０２を走査している。

次に図５乃至図７を参照して、比較例に係るパターン形成装置２００Ｘの動作を説明する。図５はパターン形成装置２００Ｘの動作の第１例を示す上面図、図６はパターン形成装置２００Ｘの動作の第２例を示す上面図、図７はパターン形成装置２００Ｘの動作の第３例を示す上面図を示している。なお、パターン形成装置２００Ｘでは、パターン形成装置２００と同じ機能を有する構成部には、便宜的に同じ部品番号を付している。

図５乃至図７に示すように、パターン形成装置２００Ｘは、Ｚ軸方向偏向ミラー２２１Ｘを有する。Ｚ軸方向偏向ミラー２２１Ｘは、ビームエキスパンダ２２のＹ軸正方向側に配置され、ビームエキスパンダ２２によりビーム径が拡大されたパルスレーザ光を、Ｚ軸正方向側に向けて偏向する。Ｚ軸方向偏向ミラー２２１Ｘは、上述したガルバノミラー２２１のように揺動する機能は有さず、搬送方向において、ポリゴンミラー２３１がパルスレーザ光を走査する位置は、１つの固定された位置になる。

図５乃至図７は、複数の収容器である収容器１と収容器１'が矢印Ａ方向に搬送されながらパターン形成装置２００Ｘが走査光２０２を照射する様子を示している。図５では、収容器１の最もＸ軸正方向側に走査光２０２が照射され、図６では、パターン形成装置２００Ｘは収容器１の最もＸ軸負方向側に走査光２０２を照射し、図７では、収容器１'の最もＸ軸正方向側に走査光２０２を照射している。図５乃至図７における未パターン形成領域４０２は、収容器１又は１'で、まだパターンが形成されていない領域を示し、パターン形成済み領域４０３は、収容器１又は１'で、パターンが形成済みの領域を示す。

図７に示すように、搬送方向において隣接する収容器１と収容器１'との間には、収容器１と収容器１'が配置される間隔に対応する非パターン形成区間４０４が存在する。搬送方向における非パターン形成区間４０４の長さは所定間隔の一例である。パターン形成装置２００Ｘでは、走査光２０２が非パターン形成区間４０４を照射する間は、収容器１及び収容器１'の基材にパターン形成をできず、生産性の無駄が生じる。

次に図８乃至図１１を参照して、本実施形態に係るパターン形成装置２００の動作を説明する。図８はパターン形成装置２００の動作の第１例を示す上面図、図９はパターン形成装置２００の動作の第２例を示す上面図、図１０はパターン形成装置２００の動作の第３例を示す上面図、図１１はパターン形成装置２００の動作の第４例を示す上面図である。

図８乃至図１１は、図５乃至図７と同様に、複数の収容器である収容器１と収容器１'が搬送方向に搬送されながら、パターン形成装置２００が走査光２０２を照射する様子を示している。

図８では、ガルバノミラー２２１がポリゴンミラー２３１による走査光２０２をＸ軸負方向側に走査することで、パターン形成装置２００は、収容器１がｆθレンズ２４１の対向位置に到達する前に、収容器１の最もＸ軸正方向側の初期位置Ａ０に走査光２０２を照射している。

図９では、パターン形成装置２００は、収容器１がｆθレンズ２４１に対向する位置で収容器１の中央に走査光２０２を照射している。図１０では、パターン形成装置２００は、ガルバノミラー２２１が走査光２０２をＸ軸正方向側に走査することで、収容器１がｆθレンズ２４１に対向する位置を通過した後に、収容器１の最もＸ軸負方向側に走査光２０２を照射している。

収容器１及び１'は、搬送速度Ｖで搬送され、搬送に合わせてガルバノミラー２２１の角度が変化しながらパターン形成装置２００は収容器１を構成する基材にパターンを形成する。図８の状態で、基材の未パターン形成領域４０２へのパターン形成が開始され、図９の状態で未パターン形成領域４０２のうちの半分にパターンが形成されパターン形成済み領域４０３になっている。図１０の状態では基材へのパターン形成が完了し、基材全体がパターン形成済み領域４０３になっている。

その後、図１１では、パターン形成装置２００は、次の収容器１'の最もＸ軸正方向側の位置から非パターン形成区間４０４'だけＸ軸正方向側にずれた位置に走査光２０２を照射するように、ガルバノミラー２２１は角度を変化させる。その後、収容器１'がＸ軸正方向に搬送され、図８の状態になった際に、パターン形成装置２００は収容器１'へのパターン形成を開始する。

パターン形成装置２００Ｘにおける収容器１の搬送速度をＶ'、非パターン形成区間をｂとし、パターン形成装置２００における収容器１の搬送速度をＶ、非パターン形成区間をｂ'とすると、次式が成立する。
Ａ'／Ａ＝ｂ／ｂ'

非パターン形成区間４０４'を小さくすればするほど生産性を高めることができるが、下式条件を満足すれば、本実施形態による生産性向上効果が図れる。
０．４＜Ｌｘ／（Ｌｘ＋Ｓ）＜１
ここで、Ｌｘは、パターンの搬送方向におけるサイズを表し、Ｓは搬送方向における収容器１と収容器１'間の間隔を表す。本実施形態では、Ｓは搬送方向における非パターン形成区間４０４の長さに対応する。０．４以下の条件では、比較例と生産性が変わらない。０．４より大きい場合として追従制御可能であり、高精度にパターンを形成できる。

また、本実施形態では、ガルバノミラー２２１は、ポリゴンミラー２３１による走査光２０２を搬送方向に走査した後に、この搬送方向への走査にかかる時間よりも短時間で、ポリゴンミラー２３１による走査光２０２の照射位置を、搬送方向への走査における初期位置Ａ０に戻す。この初期位置Ａ０は、図８に示す走査光２０２の搬送方向における照射位置に対応する。また搬送方向への走査は、走査光２０２の搬送方向における照射位置を、図８に示す照射位置から図１０に示す照射位置まで変化させることに対応する。従って、図１０の状態から図８の状態まで戻す時間は、図８の状態から図１０の状態になるまでにかかる時間よりも短いということもできる。

ここで、図１２は、搬送方向への走査にかかる時間と搬送方向への走査における初期位置Ａ０に戻すことにかかる時間との関係の一例を示す図である。図１２の横軸は時間を示し、縦軸はガルバノミラー２２１の回転角速度を示している。

図１２において、期間ｔ１は、所定の収容器１へのパターン形成のために、ガルバノミラー２２１がポリゴンミラー２３１による走査光２０２を搬送方向に走査するためにかかる期間を表している。期間ｔ２は、所定の収容器１にパターン形成するための搬送方向への走査が終了した後、ポリゴンミラー２３１による走査光２０２の照射位置を、搬送方向への走査における初期位置Ａ０に戻す期間を表している。期間ｔ１'は、所定の収容器１の次にパターン形成する対象となる、所定の収容器１に隣接する収容器へのパターン形成のために、ガルバノミラー２２１がポリゴンミラー２３１による走査光２０２を搬送方向に走査するためにかかる期間を表している。

図１２に示すように、期間ｔ１及びｔ１'におけるガルバノミラー２２１の回転角速度ω１に対し、期間ｔ２におけるガルバノミラー２２１の回転角速度ω２は、正負の符号が反転し、且つ絶対値が大きくなっている。つまり、期間ｔ１及びｔ１'ではガルバノミラー２２１は正方向に回転角速度ω１で回転し、期間ｔ２ではガルバノミラー２２１は負方向に回転角速度ω１より速い回転角速度ω２で回転する。これにより、ガルバノミラー２２１は、期間ｔ１及びｔ１'の各々よりも短い期間ｔ２で、ポリゴンミラー２３１による走査光２０２の照射位置を、搬送方向への走査における初期位置Ａ０に戻すことができる。

＜パターン形成装置２００の作用効果＞
次にパターン形成装置２００の作用効果について説明する。

従来、レーザビームを照射して樹脂材料等の基材にパターンを形成するパターン形成装置が知られている。またパルスレーザビームを１次元走査して基材にパターンを形成する方法が開示されている。しかしながら、基材にパターンを形成する方法は、基材が十分に変性するために必要な時間だけパルスレーザ光を照射する必要がある。

パルスレーザビームを１次元走査して基材にパターンを形成する方法は、基材の搬送速度が速いと、パターン形成のための時間が短くなって、搬送される基材にパターンを形成できなくなるため、パターン形成可能な程度に基材の搬送速度を遅くすると、パターン形成の生産性が低下する場合がある。

本実施形態では、パターン形成装置２００は、ガルバノミラー２２１（第１の光走査部）がレーザ光を搬送方向に走査することで、ポリゴンミラー２３１（第２の光走査部）は、搬送方向における複数の位置で、レーザ光を走査方向に走査する。またパターン形成装置２００は、ポリゴンミラー２３１による走査光の照射位置を、搬送される収容器１（基材）の位置に応じてガルバノミラー２２１により搬送方向に変化させつつ、収容器１に２次元パターンを形成する。

このようにすることで、パターン形成装置２００は、搬送方向における１つの位置で第２の光走査部がレーザ光を走査する場合と比較して、基材にレーザ光を照射する時間を長くしてパターン形成時間を長くすることができる。これによりパターン形成装置２００は、基材の搬送速度を確保して、搬送される基材に対するパターン形成の生産性を確保することができる。

なお、第２の光走査部にはポリゴンミラーの他、ガルバノミラーや音響光学素子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等を用いてもよい。但し、パルスレーザ光のパルスエネルギーに対して耐久性があるものが好ましい。

また、本実施形態では第１の光走査部が搬送方向に走査した後のパルスレーザ光を、第２の光走査部が走査方向に走査する構成を例示したが、パターン形成装置２００は、第２の光走査部が走査方向に走査した後のパルスレーザ光を、第１の光走査部が搬送方向に走査する構成であってもよい。また、パターン形成装置２００は、搬送方向と走査方向の両方にパルスレーザ光を走査可能な２軸駆動のガルバノミラーや、ＭＥＭＳミラー、音響光学素子を用いて、第１の光走査部と第２の光走査部の機能を一体に実現することもできる。

但し、ガルバノミラーを含んで第１の光走査部を構成し、ポリゴンミラーを含んで第２の光走査部を構成すると、パターン形成装置２００は、パルスレーザ光に対する耐久性を確保しつつ、高速走査が可能になるため、より好適である。

また、本実施形態では、パターン形成装置２００は、以下の（１）式を満足する。
ΔＶ≧Ｖ－Ｌｘ／（ｔ_Ｌ・Ｎ） ・・・ （１）
但し、（１）式において、ΔＶは、ガルバノミラー２２１によるレーザ光の搬送方向への走査速度を表し、Ｖは、収容器１の搬送速度を表し、Ｌｘは、パターンの搬送方向におけるサイズを表す。またｔ_Ｌは、搬送方向に直交する方向（交差方向）の走査線に対応する交差走査線の１走査線にかかる走査時間を表し、Ｎは、２次元パターンの形成のために必要な交差走査線の走査線数を表す。

例えば、搬送方向におけるサイズＬｘのパターンを形成する場合に、走査時間ｔ_Ｌを長くする必要があると、収容器１の搬送速度を遅くしなければならず、搬送速度を遅くした分、収容器１へのパターンを形成するための生産性が低下する。特に収容器１へのパターン形成では、レーザ光による照射領域で収容器１が変性するまでに時間がかかる場合があり、走査時間ｔ_Ｌが長くなりやすい。

（１）式の条件を満足するように走査速度ΔＶを決定すると、搬送方向における収容器１の見かけの搬送速度を遅くすることができる。これにより、実際の搬送速度Ｖを遅くすることなく走査時間ｔ_Ｌを長くし、収容器１へのパターン形成時間を長くすることができる。その結果、収容器１へのパターンを形成するための生産性を高く確保することができる。

また、本実施形態では、ガルバノミラー２２１は、搬送方向への走査後に、搬送方向への走査にかかる時間よりも短時間で、ポリゴンミラー２３１による走査光の照射位置を、搬送方向への走査における初期位置Ａ０へ戻す。これによりパターン形成装置２００は、搬送される収容器１に対するパターン形成の生産性をより高く確保することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るパターン形成装置２００ａについて説明する。なお、第１実施形態で説明した構成部と同一の構成部には、同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す実施形態においても同様とする。

本実施形態では、第２の光走査部は反射面の角度を変化させて、走査方向にレーザ光を走査し、第１の光走査部は、第２の光走査部の反射面の搬送方向への倒れに伴う、基材における走査光の照射位置ずれを補正するように、レーザ光を搬送方向に走査する。これにより、本実施形態は基材へのパターンの形成精度を確保する。ここで、反射面の搬送方向への倒れは、反射面の面内において搬送方向と直交する軸周りに反射面が傾くことをいう。

＜ポリゴンミラーの面倒れ例＞
ここで、図１３は、ポリゴンミラーの面倒れの一例を説明する図であり、（ａ）はポリゴンミラーの上面図、（ｂ）はポリゴンミラーの側面図である。

図１３（ｂ）は３通りのポリゴンミラーの側面図を示しており、上段は面倒れがない状態、中段はＹ軸負方向側に反射光を偏向させる面倒れがある状態、下段はＹ軸正方向側に反射光を偏向させる面倒れがある状態をそれぞれ示している。ポリゴンミラーの面倒れは、基材における走査光の照射位置をずれさせ、形成されるパターン品質を低下させる。

図１４は、ポリゴンミラーの面倒れによるパターン品質の低下の一例を説明する図である。（ａ）は位置ずれがない場合、（ｂ）は位置ずれがある場合を示す。

ポリゴンミラーに面倒れがないと、図１４（ａ）に示すように、ポリゴンミラーによる走査ラインは搬送方向において等間隔に配列する。一方、ポリゴンミラーに面倒れがあると、図１４（ｂ）に示すように、ポリゴンミラーによる走査ラインの搬送方向における間隔が変動し、形成されるパターンの品質が低下する。

＜パターン形成装置２００ａの構成例＞
次に、図１５を参照してパターン形成装置２００ａの構成について説明する。図１５はパターン形成装置２００ａの構成の一例を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

図１５に示すように、パターン形成装置２００ａは、ポリゴンミラー２３１'と、回転原点センサ２３３と、処理部５００とを有する。なお、図１５は、パターン形成装置２００ａの主要部の構成のみを示している。パターン形成装置２００ａにおける主要部以外の構成には、第１実施形態に示したパターン形成装置２００の構成を適用可能である。

図１５（ａ）に示すように、ポリゴンミラー２３１'は、Ｘ軸正方向側の面に、ポリゴンミラー２３１'の回転原点を検出するために使用されるマーク２３２を設けている。マーク２３２は、面に塗料を塗布して形成されてもよいし、ポリゴンミラー２３１'のＸ軸正方向側の面に凹部又は凸部等の所定の形状を設けることで形成されてもよい。パターン形成装置２００ａは、ポリゴンミラー２３１'の回転の同期を同期検知部２５により検知する。またポリゴンミラー２３１'は、面２３１ａ乃至２３１ｆの６つの面を含んでいる。

回転原点センサ２３３は、ポリゴンミラー２３１'のＸ軸正方向側に設けられた反射型のセンサである。回転原点センサ２３３は、ＬＤ等の発光素子と、ＰＤ等の受光素子を有する。発光素子はポリゴンミラー２３１'のＸ軸正方向側の面に光を照射し、ＰＤは、発光素子が照射した光がポリゴンミラー２３１'のＸ軸正方向側の面で反射した光を受光し、受光した光の光強度に応じた電圧信号を処理部５００に出力する。パターン形成装置２００ａは、マーク２３２の検出情報を含む回転原点センサ２３３の出力信号に基づき、ポリゴンミラー２３１'の反射面の倒れ（以下、面倒れという）に伴う走査光の基材における照射位置ずれを補正する。

＜処理部５００の機能構成例＞
次に図１６を参照して、パターン形成装置２００ａが有する処理部５００の機能構成について説明する。図１６は、処理部５００の機能構成の一例を説明するブロック図である。なお、適宜図１乃至図３及び図１５の構成図を参照して説明する。

図１６に示すように、処理部５００は、パルスレーザ制御部５１７と、同期検知制御部５２０と、ポリゴンミラー制御部５３０と、ポリゴンミラー面特定制御部５４１と、ガルバノミラー制御部５５０と、面倒れ情報格納部５６０とを有する。

これらのうち、パルスレーザ制御部５１７、同期検知制御部５２０、ポリゴンミラー制御部５３０、ポリゴンミラー面特定制御部５４１及びガルバノミラー制御部５５０の各機能は、処理部５００の機能は電気回路で実現される他、これらの機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ；Central Processing Unit）によって実現することができる。複数の回路又は複数のソフトウェアによってこれらの機能を実現してもよい。また面倒れ情報格納部５６０の機能は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置により実現できる。

パルスレーザ制御部５１７は、パワー調整部５１８と、パルス制御部５１９とを有し、パルスレーザ２１を制御する。パワー調整部５１８は、パルスレーザ２１が射出するパルスレーザ光のパワーを制御し、パルス制御部５１９は、パルスレーザ光のパルス幅を制御する。またパルスレーザ制御部５１７は、同期検知制御部５２０による検出信号に基づき、パルスレーザ光の射出を制御できる。

同期検知制御部５２０は、同期検知部２５が有する同期検知用ＬＤ２５１によるレーザ光の射出を制御し、同期検知用ＰＤ２５２の検出信号を取得し、パルスレーザ制御部５１７及びポリゴンミラー面特定制御部５４１のそれぞれに提供する。ポリゴンミラー制御部５３０は、ポリゴンミラー２３１'の回転駆動を制御する。

ポリゴンミラー面特定制御部５４１は、回転原点センサ２３３の出力からポリゴンミラー２３１'の回転原点情報を検出する。ポリゴンミラー面特定制御部５４１は、回転原点の検出タイミングと、同期検知制御部５２０ｎ検出信号とに基づき、ポリゴンミラー２３１'を構成する６つの面のうち、収容器１を構成する基材にパルスレーザ光を照射している面を、ポリゴンミラー２３１'の回転中に特定することができる。ポリゴンミラー面特定制御部５４１は、特定した面の情報をガルバノミラー制御部５５０に提供する。

ガルバノミラー制御部５５０は、面倒れ補正部５５１を有し、ガルバノミラー２２１の揺動駆動を制御する。面倒れ補正部５５１は、面倒れ情報格納部５６０を参照し、予め取得されて面倒れ情報格納部５６０が格納するポリゴンミラー２３１'の各面の面倒れ情報を取得する。そして面倒れ情報に基づき、ガルバノミラー２２１の揺動角度を制御することで、ポリゴンミラー２３１'の各面の面倒れにより、ポリゴンミラー２３１'による走査光２０２が収容器１の基材に照射される位置の位置ずれを補正する。

ポリゴンミラー２３１'の各面の面倒れは、ポリゴンミラーの２３１'の回転ごとに再現するため、ポリゴンミラー２３１'を構成する６つの面のうち、基材にパルスレーザ光を照射している面を特定し、面倒れを相殺するようにガルバノミラー２２１の角度を調整することで、面倒れによる走査光２０２の照射位置ずれを補正できる。

＜面倒れの補正動作例＞
次に、図１７を参照して、パターン形成装置２００ａにおけるポリゴンミラー２３１'の面倒れの補正動作について説明する。図１７は、パターン形成装置２００ａの動作の一例を説明する図であり、（ａ）はＸ軸正方向への走査による補正例、（ｂ）はＸ軸負方向への走査による補正例を示す。

図１７（ａ）では、ポリゴンミラー２３１'の反射面はδθ（－）［ｄｅｇ］だけＸ軸負方向側に面倒れしている。この場合には、正常な状態の反射面による反射光に対して、ポリゴンミラー２３１'の反射光は２×δθ（－）［ｄｅｇ］だけずれ、収容器１の基材では照射位置ずれδｄだけ走査光２０２の照射位置がＸ軸負方向側にずれる。

これに対し、本実施形態では、ポリゴンミラー２３１'の面倒れ情報に基づいて、ガルバノミラー２２１がθ（＋）－２×δθ（－）［ｄｅｇ］の角度だけパルスレーザ光を走査する（偏向させる）ことで、照射位置ずれδｄを補正できる。

図１７（ｂ）では、ポリゴンミラー２３１'の反射面はδθ（－）［ｄｅｇ］だけＸ軸正方向側に面倒れしている。この場合においても同様に、パターン形成装置２００ａは、ポリゴンミラー２３１'の面倒れによる照射位置ずれδｄを補正できる。

次に図１８は、パターン形成装置２００ａの動作の第１例を説明するタイミングチャートである。図１８の上段に示すタイミングは、同期検知部２５による同期検知信号のタイミングを示している。左から面２３１ｄ、面２３１ｃ、面２３１ｂ、面２３１ａ、面２３１ｆ、面２３１ｅ及び面２３１ｄの同期検知信号を表示している。

図１８の中段に示すタイミングは、回転原点センサ２３３による回転原点信号のタイミングを示している。ポリゴンミラー２３１'の面２３１ｄのタイミングで、ポリゴンミラー２３１'の面２３１ｃに対応する位置に形成されたマーク２３２を回転原点センサ２３３が検出する。この際、同期検知部２５による同期検知信号のタイミングと、走査ラインの書き出しタイミングを、パターン形成装置２００ａの出荷前調整等において予め定めておくことで、走査光２０２によるパターン形成の適切な開始位置を決定できる。つまり、回転原点センサ２３３で回転原点を検出した後、図１８の例では３回分の同期を検知することで、パターン形成装置２００ａは、ポリゴンミラー２３１'の面２３１ｃによる走査を開始する。

ポリゴンミラー２３１'の形状は正六角形であるため、ポリゴンミラー２３１'の面２３１ｃから面２３１ｄへと回転した際の走査ラインの後端と次の走査ラインの先端の間隔は、既知の値となる。その間に、パターン形成装置２００ａは、ガルバノミラー２２１により収容器１の追従動作と、ポリゴンミラー２３１'の面倒れ補正動作を実行する。

次に図１９は、パターン形成装置２００ａの動作の第２例を説明するタイミングチャートである。図１９は、収容器１へのパターン形成後から、次の収容器１'のパターン形成開始までのタイミングを示している。収容器１及び１'の搬送速度は一定であるため、搬送検知部３００が収容器１を検知した後、所定の同期検知回数をカウントした後で、収容器１'へのパターン形成が開始される。パターン形成領域は予め定められているため、該当する走査ライン数のパターン形成（同期検知回数）を経て、パターン形成が終了する。ここから、次の収容器１'が検知され、パターン形成開始までの間に、ガルバノミラー２２１は、非パターン形成区間４０４'の開始位置に走査光２０２が配置されるように角度を変更することができる。

＜パターン形成装置２００ａの作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、ポリゴンミラー２３１'（第２の光走査部）は反射面の角度を変化させて、走査方向にレーザ光を走査し、ガルバノミラー２２１（第１の光走査部）は、反射面の搬送方向への倒れに伴う走査光の基材における照射位置ずれを補正するように、レーザ光を搬送方向に走査する。

これにより、パターン形成装置２００ａは、第２の光走査部の面倒れによる走査光の照射位置ずれを補正し、基材へのパターンの形成精度を確保することができる。なお、これ以外の効果は、第１実施形態で説明したものと同様である。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るパターン形成装置２００ｂについて説明する。ここで、ガルバノミラー等の第１の光走査部を備えないパターン形成装置では、収容器の搬送速度は一定であるため、画素密度を変えることはできず、画素密度（解像度）を上げるためには、パターン全体の画素密度を上げる必要がある。その結果、パターンの形成時間も長くなる。

本実施形態では、パターン形成装置は画像データに基づいてパターンを形成し、第１の光走査部は、基材のパターン形成領域における画像データの有無、又は画像データの種類の少なくとも一方に応じて、レーザ光の走査量を変化させることで、所望の領域のみでパターンの画素密度を向上可能にする。

パターン形成装置２００ｂの構成には、第１実施形態で示したパターン形成装置２００の構成を適用することができる。

ガルバノミラーにより走査方向への走査光を搬送方向に収容器に追従して走査することで、図２０に示すように、搬送方向における走査ラインの間隔を等しくしてパターンを形成することができる。図２０において丸で囲った領域Ｆ付近の拡大図を図２１に示す。

図２１は、パターンの画素密度の一例を説明する図である。（ａ）は６００ｄｐｉ（dot per inch）の一例、（ｂ）は１２００ｄｐｉの一例、（ｃ）は１２００ｄｐｉの他の例を示す。

図２１（ａ）に示すように、パターン形成装置２００ｂは、６００ｄｐｉでは、４２マイクロメートル間隔の走査ラインでパターンを形成する。また図２１（ｂ）に示すように、パターン形成装置２００ｂは、１２００ｄｐｉでは、２１マイクロメートル間隔の走査ラインでパターンを形成する。

本実施形態では、ガルバノミラーによる走査方向への走査線の搬送方向に沿う方向への走査量（走査線の移動量）を変更することで、所望の領域で画素密度を変えることができる。この所望の領域は、基材のパターン形成領域における画像データの有無、又は画像データの種類の少なくとも一方に応じた領域である。

例えば、文字領域（テキスト等）と画像領域（写真、図形、デザイン、バーコード等）等のパターンに含まれる画像の種類に応じて、該当領域の画素密度を変化させることで、画像の種類に応じて該当領域の適正な視認性を確保可能にする。

画素密度は任意に設定できるが、画素密度を変更する領域と変更しない領域では、画素密度の違いは整数倍であることが望ましい。例えば、１２００ｄｐｉは６００ｄｐｉに対して画素密度が２倍異なっている。６００ｄｐｉの領域では、搬送速度に沿った走査ライン間隔でパターンを形成し、１２００ｄｐｉの領域でのみ、ガルバノミラーによる走査量を変化させることで、最短ライン数で両方の画素密度に対応してパターンを形成可能になる。

図２２は、本実施形態に係るパターンの一例を示す図である。黒く塗りつぶした部分が画素密度１２００ｄｐｉの領域であり、これ以外は画素密度６００ｄｐｉの領域である。このようにパターン形成装置２００ｂは、所望の領域のみでパターンの画素密度を変えることができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、収容器の製造装置及び製造方法について説明する。ここで、収容器の製造装置は、パターン形成装置の一例に対応する。また収容器の製造装置は、収容器を構成する基材をパルスレーザで加工することでパターンを形成するため、レーザ加工装置の一例に対応する。以下に示す各実施形態に係る製造装置は、上述したパターン形成装置２００、２００ａ又は２００ｂの何れか１つの構成及び機能を備え、パターン形成装置２００、２００ａ又は２００ｂと同様の作用効果を得ることができる。

＜製造装置１００の構成例＞
まず、製造装置１００の構成について説明する。図２３は製造装置１００の構成の一例を示す図である。製造装置１００は、収容器を構成する基材の性状を変化させることで、基材の表面又は内部の少なくとも一方に、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成する。ここで基材の性状とは、基材の性質又は状態をいう。

図２３に示すように、製造装置１００は、レーザ照射部２と、被加工物を回収させる回転機構３と、保持部３１と、移動機構４と、集塵部５と、制御部６とを備えている。製造装置１００は、円筒状の容器である収容器１を、保持部３１を介して収容器１の円筒軸１０回りに回転可能に保持する。そして、レーザ照射部２から収容器１にパルスレーザ光を照射して、収容器１を構成する基材の性状を変化させることで、収容器１の表面に第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成する。なお、以下では、説明を簡略化するため、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを、適宜第１パターンという場合がある。

レーザ照射部２は、パルスレーザから射出されるパルスレーザ光を図２３のＹ方向に走査し、正のＺ方向に配置されている収容器１に向けて加工レーザビーム２０を照射する。なお、このレーザ照射部２については、図２４を用いて詳述する。

回転機構３は、保持部３１を介して収容器１を保持している。保持部３１は回転機構３の備える駆動部としてのモータのモータ軸に接続されるカップリング部材であり、一端を収容器１の口部に挿し込んで収容器１を保持する。モータ軸の回転により、保持部３１を回転させることで、保持部３１に保持された収容器１を円筒軸１０回りに回転させる。

移動機構４は、テーブルを備える直動ステージであり、移動機構４のテーブル上には回転機構３が載置されている。移動機構４は、テーブルをＹ方向に進退させることで、回転機構３、保持部３１及び収容器１を一体にしてＹ方向に進退させる。

集塵部５は、収容器１における加工レーザビーム２０が照射される部分の近傍に配置されたエアー吸引装置である。加工レーザビーム２０の照射により第１パターンを形成する際に生じるプルームや粉塵をエアーの吸引により収集することで、プルームや粉塵による製造装置１００、収容器１及び周辺の汚れを防止する。

制御部６は、パルスレーザ２１、走査部２３、回転機構３、移動機構４及び集塵部５のそれぞれにケーブル等を介して電気的に接続されており、制御信号を出力することでそれぞれの動作を制御する。

製造装置１００は、制御部６による制御下で、回転機構３により収容器１を回転させながら、Ｙ方向に走査される加工レーザビーム２０をレーザ照射部２により収容器１に照射する。そして、収容器１における基材の表面もしくは裏面又は内部の少なくとも一方に第１パターンを２次元的に形成する。

ここで、レーザ照射部２による加工レーザビーム２０のＹ方向への走査領域は、範囲が制限される場合がある。そのため、走査領域より広い範囲に第１パターンを形成する場合には、製造装置１００は移動機構４で収容器１をＹ方向に移動させることで、収容器１における加工レーザビーム２０の照射位置をＹ方向にずらす。その後、再び回転機構３により収容器１を回転させながら、レーザ照射部２で加工レーザビーム２０をＹ方向に走査することで、収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方に第１パターンを形成する。これにより、収容器１のより広い領域（ボトルの口部から底部にいたる任意の領域）に第１パターンを形成できる。

＜レーザ照射部２の構成例＞
次に、レーザ照射部２の構成について説明する。図２４は、レーザ照射部２の構成の一例を示す図である。図２４に示すように、レーザ照射部２は、パルスレーザ２１と、ビームエキスパンダ２２と、走査部２３と、走査レンズ２４と、同期検知部２５とを備えている。

パルスレーザ２１は例えばパルスレーザ光を射出するレーザ光源である。パルスレーザ２１は、パルスレーザ光が照射された収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方の性状を変化させるために好適な出力（光強度）のパルスレーザ光を射出する。

パルスレーザ２１は、パルスレーザ光の射出のオン又はオフの制御、射出周波数の制御、及び光強度制御等が可能になっている。パルスレーザ２１の一例として、波長が５３２ｎｍで、パルスレーザ光のパルス幅が１６ピコ秒、平均出力４．９Ｗのパルスレーザを用いることができる。収容器１における基材の性状を変化させる領域でのパルスレーザ光の直径は１μｍ以上で２００μｍ以下であることが好ましい。

また、パルスレーザ２１は、１つのパルスレーザで構成されてもよいし、複数のパルスレーザで構成されてもよい。複数のパルスレーザを用いる場合、パルスレーザ毎にオン又はオフの制御、射出周波数の制御及び光強度制御等を独立に行えるようにしてもよいし、共通にしても良い。

パルスレーザ２１から射出された平行光のパルスレーザ光は、ビームエキスパンダ２２により直径が拡大され、走査部２３に入射する。

走査部２３は、モータ等の駆動部により反射角度を変化させる走査ミラーを備えている。走査ミラーによる反射角度を変化させることで、入射するパルスレーザ光をＹ方向に走査する。この走査ミラーには、ガルバノミラーやポリゴンミラー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等を用いることができる。

なお、実施形態では走査部２３がパルスレーザ光をＹ方向に１次元走査する例を示すが、これに限定されるものではない。走査部２３は、直交する２方向に反射角度を変化させる走査ミラーを用いてパルスレーザ光をＸＹ方向に２次元走査してもよい。

但し、円筒状の収容器１の表面にパルスレーザ光を照射する場合は、ＸＹ方向に２次元走査すると、Ｘ方向への走査に応じて収容器１の表面上でのビームスポット径が変化するため、このような場合は１次元走査のほうが好ましい。

走査部２３により走査されるパルスレーザ光は、加工レーザビーム２０として収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方に照射される。

走査レンズ２４は、走査部２３により走査される加工レーザビーム２０の走査速度を一定にするとともに、収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方の所定位置に、加工レーザビーム２０を収束させるｆθレンズである。収容器１における基材の性状を変化させる領域で、加工レーザビーム２０のビームスポット径が最小になるように走査レンズ２４と収容器１が配置されることが好ましい。なお、走査レンズ２４は複数のレンズの組み合わせにより構成されてもよい。

同期検知部２５は、加工レーザビーム２０の走査と回転機構３による収容器１の回転とを同期させるために用いられる同期検知信号を出力する。同期検知部２５は、受光した光強度に応じた電気信号を出力するフォトダイオードを備え、フォトダイオードによる電気信号を同期検知信号として制御部６に出力する。

図２４では、加工レーザビームを走査する例を示したが、加工レーザビームを例えば印字幅の範囲に多数設けて加工レーザビームアレイとし、収容器１を回転させることで、収容器１上を多数のレーザビームで１方向に走査する構成とすることも可能である。図２５はその一例を示す図であり、収容器１に並列の複数のレーザビームからなる加工レーザビームアレイを示している。

＜制御部６のハードウェア構成例＞
次に、製造装置１００の備える制御部６のハードウェア構成について説明する。図２６は、制御部６のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御部６はコンピュータにより構築されている。

図２６に示すように、制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３と、ＨＤ（Hard Disk）５０４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）コントローラ５０５と、ディスプレイ５０６とを備えている。また制御部６は、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)５０８と、ネットワークＩ／Ｆ５０９と、データバス５１０と、キーボード５１１と、ポインティングデバイス５１２と、ＤＶＤ－ＲＷ（Digital Versatile Disk Rewritable）ドライブ５１４と、メディアＩ／Ｆ５１６とを備えている。

これらのうち、ＣＰＵ５０１はプロセッサであり、制御部６全体の動作を制御する。ＲＯＭ５０２は、ＩＰＬ（Initial Program Loader）等のＣＰＵ５０１の駆動に用いられるプログラムを記憶するメモリである。

ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用されるメモリである。ＨＤ５０４は、プログラム等の各種データを記憶するメモリである。ＨＤＤコントローラ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御に従ってＨＤ５０４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。

ディスプレイ５０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字又は画像等の各種情報を表示する。外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、パルスレーザ２１、走査部２３、同期検知部２５、回転機構３、移動機構４及び集塵部５等である。但し、他にＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやプリンタ等を接続することもできる。

ネットワークＩ／Ｆ５０９は、通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン５１０は、図２６に示されているＣＰＵ５０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

キーボード５１１は、文字、数値、各種指示等を入力するための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス５１２は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動等を行う入力手段の一種である。

ＤＶＤ－ＲＷドライブ５１４は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ５１３に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－Ｒ等であってもよい。メディアＩ／Ｆ５１６は、フラッシュメモリ等の記録メディア５１５に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。

＜制御部６の機能構成例＞
次に、制御部６の機能構成について説明する。図２７は制御部６の機能構成の一例を示すブロック図である。

図２７に示すように、制御部６は、第１パターンデータ入力部６１と、第２パターンパラメータ指定部６２と、格納部６３と、加工データ生成部６４と、レーザ照射制御部６５と、レーザ走査制御部６６と、収容器回転制御部６７と、収容器移動制御部６８と、集塵制御部６９とを備えている。被加工材料の材料データには、樹脂等の材料に応じた加工パラメータ情報を格納している。

これらのうち、第１パターンデータ入力部６１、第２パターンパラメータ指定部６２、加工データ生成部６４、レーザ照射制御部６５、レーザ走査制御部６６、収容器回転制御部６７、収容器移動制御部６８及び集塵制御部６９のそれぞれの機能は、何れも図２６のＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行し、外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８を介して制御信号を出力すること等により実現される。但し、制御部６のハードウェア構成にＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の電子回路又は電気回路を追加し、上記の各構成部の機能の一部又は全部を電子回路又は電気回路で実現してもよい。格納部６３の機能は、ＨＤ５０４等により実現される。

第１パターンデータ入力部６１は、収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方に形成する第１パターンのパターンデータをＰＣ（Personal Computer）やスキャナ等の外部装置から入力する。第１パターンのパターンデータは、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等のコードや文字、図形、写真等のパターンを示す情報と、第１パターンの種類を示す情報とを含む電子データである。

但し、パターンデータは、外部装置から入力されるものに限定はされない。製造装置１００のユーザが制御部６のキーボード５１１やポインティングデバイス５１２を用いて生成した第１パターンのパターンデータを入力することもできる。

第１パターンデータ入力部６１は、入力した第１パターンのパターンデータを加工データ生成部６４及び第２パターンパラメータ指定部６２のそれぞれに出力する。

第２パターンパラメータ指定部６２は、第２パターンを形成するための加工パラメータを指定する。上述したように第２パターンは、第１パターンより小さい長さもしくは小さい幅、または第一パターンより小さい長さと小さい幅を有する線又は点等であり、第１パターンのコントラストを上げ、視認性を向上させるように作用するものである。

第２パターンの加工パラメータは、第２パターンとしての線の種類や長さ、太さ、加工深さ、或いは線の集合体における隣接する線同士の間隔又は配置、密度等を指定する情報である。或いは第２パターンとしての点の種類、大きさ、加工深さ、或いは点の集合体における隣接する点同士の間隔又は配置、密度等を指定する情報である。

線の種類は直線や曲線等を示す情報である。点の種類は、円や楕円、矩形、菱形等の点の形状を示す情報である。第２パターンの集合体において、第２パターンは周期性を有するように構成されてもよいし、非周期に構成されてもよい。但し、周期性を有するように構成すると、パラメータの指定をより簡略化できるため好適である。

文字、コード、図形又は写真等の第１パターンの種類に対応して、視認性を向上させるために適した第２パターンの加工パラメータは、予め実験やシミュレーションにより定められている。格納部６３は、このような第１パターンの種類と加工パラメータとの対応関係を示すテーブルを格納する。第１パターンの外枠は加工しても加工しなくてもよい。加工すれば、輪郭が明確になる。加工しない場合は描画効率が向上する。

第２パターンパラメータ指定部６２は、第１パターンデータ入力部６１から入力した第１パターンの種類を示す情報に基づき、格納部６３を参照して第２パターンの加工パラメータを取得して指定することができる。

但し、第２パターンパラメータ指定部６２による指定方法は上述したものに限定されるものではない。第２パターンパラメータ指定部６２は、制御部６のキーボード５１１やポインティングデバイス５１２を介してユーザの指示を受け付け、この指示に基づき格納部６３を参照して第２パターンの加工パラメータを取得してもよい。

また、第２パターンパラメータ指定部６２は、製造装置１００のユーザが制御部６のキーボード５１１やポインティングデバイス５１２を用いて生成した第２パターンの加工パラメータを取得してもよい。

加工データ生成部６４は、第１パターンのパターンデータと、第２パターンの加工パラメータとに基づいて、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成するための加工データを生成する。

加工データは、回転機構３が収容器１を回転させるための回転条件データと、レーザ照射部２が加工レーザビーム２０を走査するための走査条件データと、レーザ照射部２が収容器１の回転に同期して加工レーザビーム２０を照射するための照射条件データとを含む。また、移動機構４が収容器１をＹ方向に移動させるための移動条件データと、集塵部５が集塵動作を行うための集塵条件データとを含む。

加工データ生成部６４は、レーザ照射制御部６５、レーザ走査制御部６６、収容器回転制御部６７、収容器移動制御部６８及び集塵制御部６９のそれぞれに対し、生成した加工データを出力する。

レーザ照射制御部６５は、光強度制御部６５１と、パルス制御部６５２とを備え、照射条件データに基づき、パルスレーザ２１による収容器１への加工レーザビーム２０の照射を制御する。またレーザ照射制御部６５は、同期検知部２５からの同期検知信号に基づき、回転機構３による収容器１の回転に同期して加工レーザビーム２０を収容器１への照射タイミングを制御する。

パルスレーザ２１が複数のパルスレーザで構成される場合は、レーザ照射制御部６５は複数のパルスレーザ毎に独立して上記の制御を行う。

光強度制御部６５１は加工レーザビーム２０の光強度を制御し、パルス制御部６５２は加工レーザビーム２０のパルス幅及び照射タイミングを制御する。

レーザ走査制御部６６は、走査条件データに基づき、走査部２３による加工レーザビーム２０の走査を制御する。具体的には走査ミラーの駆動のオン又はオフの制御、駆動周波数の制御等を行う。

収容器回転制御部６７は、回転条件データに基づき、回転機構３による収容器１の回転駆動のオン又はオフ、回転角度、回転方向及び回転速度等を制御する。なお、収容器回転制御部６７は、収容器１を所定の回転方向に連続して回転させてもよいし、回転方向を切り替えながら±９０度等の所定の角度範囲内で収容器１を往復回動（搖動）させてもよい。

収容器移動制御部６８は、移動条件データに基づき、移動機構４による収容器１の移動駆動のオン又はオフ、移動方向、移動量及び移動速度等を制御する。

集塵制御部６９は、集塵条件データに基づき、集塵部５による集塵のオン又はオフの制御、吸引するエアー流量又は流速等を制御する。なお、集塵部５を移動させるための機構部を設け、加工レーザビーム２０が照射される位置の近傍に集塵部５が配置されるように、機構部による集塵部５の移動を制御してもよい。

＜製造装置１００による製造方法例＞
次に、製造装置１００による製造方法について説明する。図２８は、製造装置１００による製造方法の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ５１において、第１パターンデータ入力部６１は、第１パターンのパターンデータをＰＣやスキャナ等の外部装置から入力する。第１パターンデータ入力部６１は、入力した第１パターンのパターンデータを加工データ生成部６４及び第２パターンパラメータ指定部６２のそれぞれに出力する。

続いて、ステップＳ５２において、第２パターンパラメータ指定部６２は、第２パターンを形成するための加工パラメータを指定する。第２パターンパラメータ指定部６２は、第１パターンデータ入力部６１から入力した第１パターンの種類を示す情報に基づき、格納部６３を参照して第２パターンの加工パラメータを取得して指定する。

なお、ステップＳ５１とステップＳ５２の動作は適宜順序を入れ替えてもよく、またこれらのステップが並行して実行されてもよい。

続いて、ステップＳ５３において、加工データ生成部６４は、第１パターンのパターンデータと、第２パターンの加工パラメータとに基づいて、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成するための加工データを生成する。そして、レーザ照射制御部６５、レーザ走査制御部６６、収容器回転制御部６７、収容器移動制御部６８及び集塵制御部６９のそれぞれに対して、生成した加工データを出力する。

続いて、ステップＳ５４において、レーザ走査制御部６６は、走査条件データに基づき、走査部２３に加工レーザビーム２０のＹ方向への走査を開始させる。実施形態では、この走査開始に応答して、走査部２３は加工レーザビーム２０のＹ方向への走査を停止の指示が出るまで継続して行う。

続いて、ステップＳ５５において、収容器回転制御部６７は、回転条件データに基づき、回転機構３に収容器１の回転駆動を開始させる。実施形態では、この回転駆動開始に応答して、回転機構３は収容器１の回転を停止の指示が出るまで継続して行う。

続いて、ステップＳ５６において、収容器移動制御部６８は、移動条件データに基づき、収容器１の所定の位置に加工レーザビーム２０が照射されるように、移動機構４により収容器１をＹ方向の初期位置に移動させる。収容器１の初期位置までの移動が完了後に、収容器移動制御部６８は移動機構４を停止させる。

なお、ステップＳ５４乃至ステップＳ５６の動作は適宜順序を入れ替えてもよく、またこれらのステップが並行して実行されてもよい。

続いて、ステップＳ５７において、レーザ照射制御部６５は、収容器１に対する加工レーザビーム２０の照射制御を開始する。

具体的には、レーザ照射部２はＹ方向に沿う１ライン分を走査して収容器１に加工レーザビーム２０を照射する。その後、回転機構３は収容器１の円筒軸１０回りに所定角度回転する。所定角度回転後に、レーザ照射部２は次の１ライン分を走査して収容器１に加工レーザビーム２０を照射する。その後、回転機構３は収容器１の円筒軸１０回りに所定角度回転する。このような動作を繰り返し行うことで、収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方に、第１パターンが順次形成される。

続いて、ステップＳ５８において、レーザ照射制御部６５は、Ｙ方向における収容器１の所定領域に対し、第１パターンの形成が終了したか否かを判定する。

ステップＳ５８で終了していないと判定された場合は（ステップＳ５８、Ｎｏ）、ステップＳ５６以降の処理が再度繰り返される。

一方、ステップＳ５８で終了したと判定された場合は（ステップＳ５８、Ｙｅｓ）、ステップＳ５９において、回転機構３は、収容器回転制御部６７による停止の指示に応答して収容器１の回転駆動を停止する。

続いて、ステップＳ６０において、走査部２３は、レーザ走査制御部６６による停止の指示に応答して加工レーザビーム２０の走査を停止する。パルスレーザ２１は、レーザ照射制御部６５による停止の指示に応答して加工レーザビーム２０の照射を停止する。

なお、ステップＳ５９とステップＳ６０の動作は適宜順序の変更が可能であり、これらのステップが並行して行われてもよい。

このようにして、製造装置１００は、収容器１における基材の表面又は内部の少なくとも一方に、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成することができる。

＜各種データ例＞
次に、収容器１の製造で用いられる各種データの一例を説明する。

（パターンデータ例）
図２９は、第１パターンデータ入力部６１が入力する第１パターンのパターンデータの一例を示す図である。

図２９に示すように、パターンデータ６１１は、「ラベルレス」という文字データ６１２を含み、文字データ６１２は第１パターンとして収容器１に形成される対象となる。「ラベルレス」の５文字を構成する複数の線の集合が第１パターンのためのデータに対応する。パターンデータ６１１における文字データ６１２以外のデータは、収容器１への形成の対象外である。

パターンデータ６１１は、一例としてビットマップ等の画像ファイルとして提供される。またパターンデータ６１１を提供する画像ファイルのヘッダ情報には、第１パターンの種類を示す情報が含まれている。この例では、第１パターンの種類は「文字」である。

第１パターンデータ入力部６１は、「文字」を示す情報を含むパターンデータ６１１を、第２パターンパラメータ指定部６２及び加工データ生成部６４のそれぞれに出力する。

（第１パターンの種類と加工パラメータとの対応テーブル例）
図３０は、格納部６３に収納される対応テーブルの一例を示している。図３０に示す対応テーブル６３１は、文字、コード、図形又は写真等の第１パターンの種類と、第１パターンの視認性を向上させるために適した第２パターンのための加工パラメータとの対応関係を示している。この対応関係は、予め実験やシミュレーションにより定められている。

対応テーブル６３１の「識別情報」列に示された数値は、第１パターンの種類を示す情報を示し、「種類」列に示された情報は、第１パターンの種類を示している。また「パラメータ」列に示された情報は、第１パターンの種類に対応した加工パラメータが記録されたファイル名を示している。

第２パターンパラメータ指定部６２は、対応テーブル６３１を参照して、第１パターンの種類を示す情報に対応するファイルを読み込み、加工パラメータを取得する。図２９の例では、第１パターンの種類は「文字」であるため、第２パターンパラメータ指定部６２は、「文字」を示す識別情報「１」に対応するファイル「ｐａｒａ１」を読み出して加工パラメータを取得し、加工データ生成部６４に出力する。

（加工パラメータ例）
図３１は、第２パターンパラメータ指定部６２が取得した加工パラメータの一例を示す図である。加工パラメータ６２１の「項目」列の項目に応じて、「パラメータ」列にパラメータが示されている。

（加工データ例）
図３２は、加工データ生成部６４が生成した加工データの一例を示す図である。加工データ６４１における文字データ６４２は、第２パターンに対応する複数の直線データにより構成されている。加工データ６４１における黒地領域が、加工レーザビーム２０の照射により収容器１の基材の性状を変化させる領域に対応する。

＜加工レーザビーム２０の一例＞
次に、図３３は、収容器１に対する加工レーザビーム２０の照射の例を示す図であり、３通りの照射の例を示している。

また図３３は、収容器１の表面上での加工レーザビーム２０のビームスポット２０１を示し、また加工レーザビーム２０の走査方向（Ｙ方向）と直交する方向に配列する３つのビームスポット２０１がＹ方向に走査された状態を示している。

このような３つのビームスポット２０１は、パルスレーザ２１をＹ方向と直交する方向に３つのパルスレーザ２１を並置し、３つのパルスレーザ２１のそれぞれが加工レーザビーム２０を照射することで得ることができる。

図３３（ａ）、（ｂ）は、１つめの例であり、Ｙ方向と直交する方向でビームスポット２０１間に隙間がある場合である。図３３（ａ）はＹ方向と直交する方向でビームスポット２０１間に隙間がある状態を示し、図３３（ｂ）は図３３（ａ）のビームスポット２０１をＹ方向に高速走査させた状態を示している。高速走査させることで、３つのビームスポット２０１により３つの走査ラインが形成されており、Ｙ方向における走査ライン間には隙間がある。図３３（ａ）、（ｂ）の配置でビームスポット２０１を照射すると、パターンの形成効率を上げることができる。

図３３（ｃ）、（ｄ）は、２つめの例であり、ビームスポット２０１同士がＹ方向と直交する方向で重なる場合である。図３３（ｃ）はビームスポット２０１同士がＹ方向と直交する方向で重なっている状態を示し、図３２（ｄ）は図３２（ｃ）のビームスポット２０１をＹ方向に高速走査させた状態を示している。高速走査させることでビームスポット２０１による３つの走査ラインが形成されており、Ｙ方向における走査ライン同士は重なっている。図３３（ｃ）、（ｄ）の配置でビームスポット２０１を照射することで、パターンのコントラストを上げることができる。

図３３（ｅ）、（ｆ）は３つめの例であり、ビームスポット２０１同士がＹ方向と直交する方向で接する場合である。図３３（ｅ）はビームスポット２０１同士がＹ方向と直交する方向で接している状態を示し、図３３（ｆ）は図３３（ｅ）のビームスポット２０１をＹ方向に高速走査させた状態を示している。高速走査させることでビームスポット２０１による３つの走査ラインが形成され、Ｙ方向における走査ライン同士は接している。図３３（ｅ）、（ｆ）の配置でビームスポット２０１を照射することで、パターンの形成効率とコントラストのバランスを取ることができる。

このような３通りの加工レーザビーム２０の照射例を組み合わせて、収容器１に第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成できる。なお、加工レーザビーム２０の数は３つに限定されるものではなく、１つであってもよいし、さらに数を増やしてもよい。加工レーザビーム２０の数を増やすほど、パターン形成にかかる時間を短縮できる。

ビームスポット２０１の直径は、一例として４２．３μｍであり、図３３（ａ）、（ｂ）におけるＹ方向と直交する方向でのビームスポット２０１間の隙間は、一例として２１．２μｍである。

また、図３３では、加工レーザビームを周期的に配置させる実施例を示したが、これに限定されるものではなく、非周期的な配置とすることも可能である。

＜基材の性状の変化例＞
次に、加工レーザビーム２０の照射による収容器１の基材の性状変化について説明する。図３４は、加工レーザビーム２０の照射による収容器１の基材の性状変化の一例を示す図である。

図３４（ａ）は、収容器１の表面の基材を蒸散させて形成した凹部形状を示し、図３４（ｂ）は、収容器１の表面の基材を溶融させて形成した凹部形状を示している。図３４（ｂ）の場合、図３４（ａ）に対して凹部の周縁部が盛り上がった形状になる。

また、図３４（ｃ）は、収容器１の基材表面の結晶化状態の変化を示し、図３４（ｄ）は、収容器１の基材内部の発泡状態の変化を示している。

このように、収容器１の表面の形状を変化させたり、基材表面の結晶化状態、又は基材内部の発泡状態等の性質を変化させたりすることで、収容器１の表面又は内部に第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成できる。

収容器１の表面の基材を蒸散させて凹部形状を形成する方法として、例えば、波長が３５５ｎｍ乃至１０６４ｎｍ、パルス幅が１０ｆｓから５００ｎｍ以下のパルスレーザを照射する。これによりレーザビームが照射された部分の基材が蒸散し、表面に微小な凹部が形成できる。

また、波長が３５５ｎｍ乃至１０６４ｎｍのＣＷ（Continuous Wave）レーザを照射することで、機材を溶融させて凹部を形成することも可能である。また、基材が溶融した後も、レーザを照射し続けると、基材の内部及び表面が発泡し、白濁化させることができる。

結晶化状態を変化させるためには、例えば基材をＰＥＴとし、波長が３５５ｎｍ乃至１０６４ｎｍのＣＷレーザを照射して、基材の温度を一気に上げ、その後、パワーを弱くしていく等により徐冷していくことで、基材のＰＥＴを結晶化状態にすることができ、白濁化させることができる。なお、温度を上げたあと、レーザビームを消灯する等により急冷すると、ＰＥＴは非晶質状態になり、透明になる。

収容器１の基材性状の変化は、図３４に示したものに限定されるものではない。樹脂材料で構成された基材の黄変や酸化反応、表面改質等により基材の性状を変化させてもよい。

＜第５実施形態に係る収容器１の一例＞
次に、第５実施形態に係る収容器１を説明する。図３５は、収容器１の一例を示す図である。収容器１は、可視光に対して透過性を有する樹脂（透明な樹脂）を基材とする円筒状のボトルである。図３５は背景としての黒いスクリーンの前に置かれた収容器１を示している。透明な収容器１を通して背景の黒いスクリーンが見えている。或いは収容器１内に黒色の液体が入っており、透明な収容器１を通して収容器１内の黒色の液体が見えているとみなしてもよい。

収容器１の表面には「ラベルレス」という文字１１が形成されている。背景の黒色又は収容器１内の液体の黒色に対し、文字１１での周辺光の拡散により、文字１１が白濁化されて視認される。「ラベルレス」の５文字を構成する複数の線の集合が文字１１に対応しており、文字１１は第１パターンの一例であり、第１の領域の一例である。また収容器１における文字１１が形成されていない領域は、他の領域の一例である。

収容器１の基材の樹脂としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリブチレンアジペート／テレフタレート(ＰＢＡＴ)、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロビレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウレタン、エポキシ、バイオポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ乳酸ブレンド（ＰＢＡＴ）、スターチブレンドポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタレートサクシネート、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシプチレート／ヒドロキシヘキサノエート（ＰＨＢＨ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、バイオＰＥＴ３０、バイオポリアミド（ＰＡ）６１０，４１０，５１０、バイオＰＡ１０１２，１０Ｔ、バイオＰＡ１１Ｔ,ＭＸＤ１０、バイオポリカーポネート、バイオポリウレタン、バイオＰＥ、バイオＰＥＴ１００、バイオＰＡ１１、バイオＰＡ１０１０等を用いることができる。

これらのうち、ポリビニルアルコール、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート等の生分解樹脂を用いると、環境負荷を低減できるため好適である。生分解樹脂が１００％であることが望ましいが、一部でも良い。例えば５％や１０％、３０％程度の生分解樹脂とそれ以外の割合の通常樹脂との組み合せでも環境負荷低減が期待できる。

図３６は、収容器１に形成された第１パターンと第２パターンの関係の一例を示す図である。図３６における拡大図１１１は、文字１１の一部を拡大表示したものである。図３６に示すように、収容器１の表面には「ラベルレス」という文字１１が形成され、拡大図１１１に示すように、文字１１は複数の直線１２により構成されている。換言すると、文字１１は直線１２の集合体により構成されている。なお、図３６では、拡大図１１１に対応する領域にのみ直線１２を示しているが、文字１１全体が直線１２の集合体により構成されている。

直線１２の集合体における白地領域は基材の性状が変化した領域を示し、白地領域で示す複数の直線のうちの１本の直線に対応する直線１２は、第２パターンの一例であり、また第２の領域の一例である。複数の直線１２は直線１２の集合体の一例である。直線１２は文字１１より小さいパターンである。より詳しくは、直線１２は、直線部分の面積が文字１１を構成する複数の線部分の面積の総和より小さいパターンである。このように文字１１は、文字１１より小さい（微細な）直線１２の集合体を含んで形成されている。

図３７は、図３６の拡大図１１１におけるＡ－Ａ断面形状を示す断面図である。外側表面部１２１は収容器１の外側の基材表面を示している。また凹部１２２は加工レーザビーム２０の照射で収容器１の基材の表面が蒸散することにより形成された部分を示し、直線１２に対応する部分である。内側表面部１２３は収容器１の内側（収容器１の内部側）の基材表面を示している。

厚みｔは収容器１の基材の厚みを示し、加工深さＨｐは凹部１２２の深さを示している。非加工部深さＨｂは非加工部の深さを示している。非加工部の深さは、収容器１の基材の厚みｔから加工深さＨｐを差し引いた深さである。

ここで、隣接する第２パターン同士の間隔とは、隣接する第２パターンの中心間の距離をいう。図３７における間隔Ｐは隣接する直線１２同士の間隔を示している。また幅Ｗは直線１２の太さを示している。本実施形態における直線１２は周期性をもって形成されているため、間隔Ｐは直線１２が形成された周期にも該当する。

ここで間隔Ｐは、０．４μｍ以上で１３０μｍ以下にすることが好ましい。間隔Ｐを０．４μｍ以上にすることで可視光の波長限界の制限を受けずに周辺光を拡散させることができ、直線１２の集合体により構成される文字１１のコントラストを向上させることができる。

また、間隔Ｐを１３０μｍ以下とすることで、２００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度を保証するとともに、直線１２のそのものが視認されることを防ぎ、文字１１を白濁化したパターンとして高いコントラストで視認させることができる。間隔Ｐを５０μｍ以下にすると、第２パターンそのものが視認されることを確実に防ぐことができるため、より好適である。

上述した例では間隔Ｐに対する好適な数値として説明したが、第２パターンが周期性を有する場合は、上記の好適な数値を周期に対しても当てはめることができる。図３７では間隔Ｐが一定の例を示しているが一定でなく複数種類の間隔Ｐが存在していても良い。例えば、Ｐ１＝５０μｍ、Ｐ２＝３０μｍ、Ｐ３＝６０μｍ、Ｐ４＝１００μｍである。

なお、図３２に示した第２パターンの加工データに対して、図３６は間隔の狭い第２パターンの例を示している。つまり、図３２の文字データ６４２と図３６の文字１１とは対応していない。

また、拡大図１１１では、等間隔に周期性を持って形成された直線１２の集合体を示したが、第２パターンの集合体はこれに限定されるものではない。異なる間隔で非周期に形成された複数の直線１２で第２パターンの集合体を構成してもよいし、周期的又は非周期に形成された複数の点等により第２パターンの集合体を構成してもよい。第２パターンが点のパターンである場合、この点のパターンは文字１１等の第１パターンより小さいパターンにする。

また、本実施形態では、凸部に対応する外側表面部１２１と凹部１２２を含む凹凸形状で第２パターンが形成されている。このように凹凸形状で第２パターンを形成する場合は、外側表面部１２１と凹部１２２との深さの差を０．４μｍ以上にすることが好ましい。０．４μｍ以上にすることで、可視光の波長限界の制限を受けずに周辺光を拡散させ、直線１２の集合体により構成される文字１１のコントラストを向上させることができる。なお、凸部の一例として外側表面部１２１を示したが、凹部１２２より深さが浅ければ、加工レーザビーム２０を照射して収容器１の外側表面を蒸散させた部分が凸部であってもよい。

次に、図３８は、加工深さＨｐの各種の例を示す図である。

図３８（ａ）は加工深さＨｐが基材の非加工部深さＨｂより浅い場合の図である。より具体的には、加工深さＨｐ対非加工部深さＨｂの比が、１以下対９以上から３対７となる場合である。この場合、第２パターンの剛性（機械強度）が向上する。一例として収容器１の基材の厚みが１００μｍ乃至５００μｍの場合に加工深さＨｐは１０μｍである。

図３８（ｂ）は加工深さＨｐが基材の非加工部深さＨｂより深い場合の図である。より具体的には、加工深さＨｐ対非加工部深さＨｂの比が、７対３から９以上対１以下となる場合である。

図３８（ｃ）は加工深さＨｐと基材の非加工部深さＨｂが同程度の場合の図である。より具体的には、加工深さＨｐ対非加工部深さＨｂの比が、４対６から６対４となる場合である。

図３８（ｄ）は加工深さＨｐと基材の非加工部深さＨｂを変化させた場合の図である。

図３８（ａ）乃至（ｄ）に示したような加工深さＨｐの深さは、レーザ照射制御部６５における光強度制御部６５１でパルスレーザ２１の射出するパルスレーザ光の光強度を制御することにより調整できる。

炭酸飲料用のボトル（収容器１）の場合は、非炭酸飲料用ボトル（収容器１）に比べて強度が求められるため、非炭酸飲料用ボトル（収容器１）より基材の厚みが厚くなる場合がある。このような場合には、十分な強度を得るために、十分な非加工部深さＨｂを確保することが好ましい。例えば、非加工部深さＨｂを２００μｍ乃至４５０μｍにすると好適である。また描画性を確保する加工深さＨｐが求められる場合には、さらに樹脂の厚みを厚くして、十分な非加工部深さＨｂ及び加工部深さＨｐを確保することが好ましい。

＜パルスレーザと加工パラメータの対応例＞
製造装置１００で使用されるパルスレーザ２１は、例えば、波長３５５ｎｍ、波長５３２ｎｍ、波長１０６４ｎｍのパルスレーザが使用され、パルス幅は、数１０ｆｓから数１００ｎｓである。ＣＷレーザを使用することも可能であり、ＣＷレーザを変調して使用される。

パルスレーザ２１として波長が短いパルスレーザを用いるほどビームスポット径を小さくでき、より微細な第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成するために好適である。

＜収容器１による作用効果＞
ＰＥＴボトル等の収容器は、飲料等の流通及び販売における保存性等、様々な利点があるため広く利用されている。市場で流通する収容器には、その管理や販売促進のために商品名、成分表示、賞味期限、バーコード、ＱＲコード、リサイクルマーク及びロゴマーク等を表示するラベルが貼付されることが多い。ラベルにより、消費者にとって有用な情報を提供することができる。また消費者に訴求するためのデザインをラベルで表示することで、商品の個性発揮や競争力アップを図ることができる。

一方で昨今、海洋プラスチックごみの問題等が取り沙汰され、世界的にプラスチックごみによる環境汚染をなくしていく動きが活発化している。これはＰＥＴボトル等の収容器においても例外でなく、環境に配慮したリデュースの観点で、プラスチックごみ削減のための対策が進められている。

そんな中で、収容器の循環型リサイクルへの要求が高まっている。ここで、収容器の循環型リサイクルとは、分別回収された使用済みの収容器をリサイクル業者が収容器の原料となるフレークに変え、再度収容器を製造することをいう。

このような循環型リサイクルを円滑に進めるには、ＰＥＴボトル等の収容器本体、ラベル、又はキャップ等の材質が異なる基材を、リサイクルの過程で分別回収を徹底することが好ましい。分別回収のためには、消費者は１つ１つの収容器からキャップとラベルを分離する必要があり、特にラベルを剥がす作業は手作業になるため、一般消費者及び自治体の資源回収業者にとっては手間となる。そのため、収容器からラベルを剥がす作業は、分別回収を徹底させるための制約の１つになっている。

これに対し、ラベルを無くした収容器を提供する技術の検討が行われている。例えば、インクジェット方式で情報を表示するパターンを収容器本体に印刷することで、ラベルを無くす方法が検討されている。

しかし、印刷により付与されたインクがボトル回収後のリサイクル過程で残留することで不純物が増えるため、好ましくない場合がある。また不純物を削減するためにリサイクルの過程でインクを収容器本体から除去すると、管理情報が欠落してしまい、好ましくない場合がある。

また他の方法として、ＣＯ２レーザ（炭酸ガスレーザ）を用いて収容器本体に情報を表示するパターンを形成することも検討されている。

しかし、ＣＯ２レーザ等のパルスレーザの波長は長いため、ビームスポット径が大きくなることで収容器本体へのパターン形成の解像度が低くなる。その結果、画像等の情報量が多いパターンを収容器に形成すると、パターンのコントラストが低下して、視認性が低くなる場合がある。

これに対し、本実施形態では、基材の表面もしくは裏面又は内部の少なくとも一方に、第２パターンにより構成される第１パターンが形成された収容器１を提供する。

第２パターンにより構成される第１パターンは、一筆書きで形成した第１パターン等と比較して、周辺光の拡散性が高くなる。なお、ここでいう一筆書きとは、パルスレーザ光を間欠なく連続的なく照射しながら線又は図形を描くことをいう。その結果、収容器１における第１パターンが形成されていない領域に対する第１パターンのコントラストが向上する。本実施形態では、第２パターンによる光拡散効果により、第１パターンが形成されていない領域に対して第１パターンが白濁化して視認され、コントラストの向上により白濁化した領域がより白く視認される。

これにより、第１パターンが微細な線や文字等を含む情報量の多いパターンであっても、第１パターンを高いコントラストで良好に視認させることができ、情報量の多いパターンが良好な視認性で形成された収容器１を提供できる。また、収容器１の基材となる部材において、画像や図面等が良好な視認性で形成された基材を提供できる。

また、インク等の不純物を収容器１本体に付与せずに第１パターンを形成できるため、循環型リサイクルの工程内で不純物を除去する工程を不要とし、またインクを不純物として除去することによる管理情報の欠落も防ぐことができる。

また、第１パターンを着色化、白色化、白濁化させることで、収容器１の基材として可視光に対して透過性を有する透明なプラスチックや透明なガラスを用いた場合にも、第１パターンを良好なコントラストで視認させることができる。

なお、本実施形態では、加工レーザビーム２０によって第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成する例を示したが、これに限定されるものではなく、機械的に切削加工等の他の加工法も適用可能である。

また、基材の性状として形状、結晶化状態、又は発泡状態の少なくとも１つを変化させると、基材の性状を変化させる手段としてレーザビームを照射するレーザ加工法を適用できる。レーザ加工法は高速加工が可能で、かつ切削粉等の発生を抑制できるため、よりクリーンな環境で第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成可能になる。

また、本実施形態では、照射条件データに基づき、加工レーザビーム２０の光強度を制御することで、第２パターンの加工深さＨｐの深さ調整を行う。これにより、第１パターンのコントラスト又は第２パターンの剛性等の適正化できる。

また、収容器１の表面又は内部で基材の性状を変化される領域における加工レーザビーム２０の直径を１μｍ以上で２００μｍ以下にすることが好ましい。第２パターンの集合体により構成される第１パターンによる周辺光の拡散性を良好にでき、また第１パターンの形成効率を確保することができる。

ビームスポット径が１μｍよりも小さくなると、可視光の波長に近くなり、そうなると、そのビームスポット径で加工した構造で光を散乱することができなくなり、白濁化できなくなってしまう。また、２００μｍよりも大きくなると、人の目で構造が認識できてしまう。上記利用により、加工レーザビーム２０の直径を１μｍ以上で２００μｍ以下にすることが好ましい。さらに、視力がいい人でも確実に構造を視認できなくするためには、１乃至１００μｍ以下の加工レーザビーム直径とすることがさらに好ましい。

また、隣接する第２パターン同士の間隔は０．４μｍ以上で１３０μｍ以下にすることが好ましい。間隔を０．４μｍ以上とすることで可視光の波長限界の制限を受けずに周辺光を拡散させ、第１パターンのコントラストを向上させることができる。また、１３０μｍ以下とすることで、２００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度を保証するとともに、第２パターンそのものが視認されることを防いで、白濁化したパターンとして第１パターンを高いコントラストで視認させることができる。

また、第２パターンは所定の周期で形成すると、加工パラメータとして周期情報を用いることができ、第２パターンを形成するための加工パラメータを簡略化できるため好適である。

また、第２パターンを凹凸形状で構成する場合、凹凸形状における凹部と凸部の深さの差は０．４μｍ以上にすることが好ましい。このようにすることで、第２パターンによる周辺光の拡散性を確保でき、第１パターンのコントラストを向上させることができる。

また、２個以上で５個以下の第２パターンを含んで集合体を構成すると、第２パターンによる白濁化を良好に行わせることができるためより好適である。

さらに、収容器１の基材として生分解樹脂を用いると、樹脂廃棄物を生じさせないため、環境負荷を低減できて、より好適である。この場合、収容器１を構成する樹脂における生分解樹脂の比率は１００％であることが好ましいが、３０％程度であっても環境負荷は大幅に低減される。

また、実施形態は、収容器１と、収容器１に収容されている被収容物とを含んで構成される収容体も含む。図３９は、このような収容体７の一例を示す図である。収容体７は、収容器１と、キャップ等の封止部材８と、収容器１に収容された液体飲料等の被収容物９とを含んで構成されている。収容器１の表面にはラベルレスという文字１１が形成されている。

被収容物９は、黒、茶色、又は黄色等の色を有していることが多い。収容体７の口部には、封止部材８と螺合し固定するためのねじ部が設けられている。また、封止部材８の内側には、収容体７の口部に設けられたねじ部と螺合するためのねじ部が設けられている。

収容体７の製造方法としては、次の３態様がある。
態様１：収容器１にパターンを形成後、被収容物９を収容し、その後、封止部材８で封止する収容体７の製造方法。
態様２：被収容物９を収容し、その後、封止部材８で封止し、収容器１にパターンを形成する収容体７の製造方法。
態様３：被収容物９を収容しながら収容器１にパターンを形成し、その後、封止部材８で封止する収容体７の製造方法。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。

第５実施形態では、収容器１に形成される第１パターンを画像とし、この画像を構成する複数の画素のそれぞれを第２パターンの集合体により構成する。また、第２パターンの間隔を画素間で異ならせることで、第１パターンとしての画像を多値の階調で表現可能にする。

図４０は、画素間で第２パターンの間隔を異ならせることによる階調表現の一例を説明する図であり、収容器１に形成する第１パターンに対応する画像の加工画像データ１１２を示している。図４０に升目で示した画素１１２１は、加工画像データ１１２を構成する画素を示している。加工画像データ１１２は複数の画素１１２１により構成されている。

本実施形態では、第２パターンは点のパターンであり、複数の画素１１２１のそれぞれは点データ１１２２の集合体により構成されている。加工画像データ１１２において黒地領域で示す点データ１１２２が、加工レーザビーム２０の照射により基材の性状を変化させる領域に対応する。

また、図４０では、矢印の上方向に向かうほど隣接する点データ１１２２同士の間隔が広くなり、下方向に向かうほど隣接する点データ１１２２同士の間隔が狭くなっている。隣接する点データ１１２２同士の間隔が広いほど、収容器１に点のパターンが形成された際に周辺光の拡散性は低くなり、白濁化した第１パターンの濃度が低くなる。一方、隣接する点データ１１２２同士の間隔が狭いほど、収容器１に点のパターンが形成された際に周辺光の拡散性は高くなり、白濁化した第１パターンの濃度が高くなる。

このように、第２パターンの間隔を画素間で異ならせることで、画像の階調（濃淡）が表現される。

ここで、図４０では、周期性を有する点のパターンの間隔により階調を表現する例を示したが、階調表現方法はこれに限定されるものではない。例えば、凹凸形状を収容器の表面に対して垂直ではなく、角度を持たせることで階調を表現することができる。このような凹凸形状の加工は、収容器１の表面に対して垂直ではなく角度を持たせて加工レーザビーム２０をすることで、実行可能である。これにより収容器１の強度を保ち、角度（視認方向）によってパターンを強調させることができる。

また１つの収容器１に対して１つの方向への傾斜加工だけでなく、複数方向に傾斜加工（肩部分の加工と、側面の加工等）を実行してもよい。１つの加工工程で複数の方向に傾斜させる加工を実行してもよい。

図４１は、第２パターンによる階調表現の他の例を説明する図である。図４１（ａ）は周期性のない第２パターンの加工データを示す図である。図４１（ａ）では、画素１８０は１つの画素を示し、画素１８０は非周期に配置された矩形の点データにより構成されている。矢印の方向は画素濃度の濃淡を示し、画素１８０内における点データの数が多いほど濃度が濃くなる。

図４１（ａ）における間隔Ｐｄ１乃至Ｐｄ４は、画素１８０内における様々な点データの配置における隣接する点データ同士の間隔を示し、収容器１に点パターンが形成された場合の点パターン同士の間隔に対応する。

一方、図４１（ｂ）は、結晶化状態の変化によって形成された第２パターンの断面図を示している。図４１（ｃ）は図４１（ｂ）の平面図である。

図４１（ｂ）、（ｃ）では、収容器１の基材を結晶化させる結晶化深さＤを変化させることで、第２パターンによる周辺光の拡散性を変化させ、第１パターンの濃度を変化させる例を示している。結晶化深さＤが深いほど、周辺光の拡散性が高くなり、白濁化の白の濃度が濃くなる（より白っぽくなる）。

次に、図４２は、第５実施形態に係る収容器１ａの一例を示す図である。収容器１ａには、多値の階調で表現された画像１３及び１４が形成されている。また文字が重ねて形成された画像１５が形成されている。

画像１３、１４及び１５のそれぞれは、複数の画素により構成され、各画素は第２パターンとしての点パターンの集合体により構成されている。隣接する点パターン同士の間隔を画素間で異ならせることで、階調が表現されている。このような画像１３、１４及び１５のそれぞれは、第１パターンの一例である。

以上説明したように、本実施形態では、収容器１に形成される第１パターンは画像であり、この画像を構成する複数の画素のそれぞれを第２パターンの集合体により構成し、また第２パターンの間隔を画素間で異ならせる。これにより、画素毎での拡散性を変化させることで、画素毎で収容器１に形成される第１パターンの濃度を変化させ、第１パターンを多値の階調で表現することができる。

文字２２０ａ以外の領域で周辺光の拡散性が向上し、文字２２０ａ以外の領域が白濁化されて視認されている。文字２２０ｂの領域では背景のスクリーンの黒色、又は収容器１内の液体の黒色が視認されている。このようにして文字２２０ｂ等の第１パターンを視認させることもできる。

また、実施形態では、収容器が円筒状である例を示したが、収容器はこれに限定されるものではなく、箱状の収容器や錐体状の収容器等であってもよい。

また、実施形態では、第２パターンの集合体により構成される第１パターンを収容器の表面に形成する例を示したが、収容器を構成する基材の内部に第２パターンの集合体により構成される第１パターンを形成することもできる。

また、収容器１に収容されている被収容物についても、可視光に対して透過性を有する収容器に収容された被収容物の色に対して、第１パターンのコントラストを上げることで、良好な視認性で情報量が多いパターンが形成されたものを提供できる。例えば被収容物が黒色の場合は、収容器に白濁化された第１パターンを形成すると、第１パターンを視認しやすくなり、被収容物が白色の場合は、収容器に黒色化された第１パターンを形成すると、第１パターンを視認しやすくなる。

なお、収容器の形状は、肩部及び傾斜部の無い円柱状、四角柱等の何でもよい。また収容器の内容物は、任意の色であってよいし、また冷たいもの又はあたたかいもの、炭酸、コロイド（ヨーグルトなど）状のもの等、収容器に入るものであれば何でもよい。内容物は、例えばコーヒー、お茶、ビール、水、ジュース、炭酸、ミルク等であるが、これに限定されず、収容器に入るものであれば何でもよい。

また、収容器の内容物に応じて、加工状態を変えることもできる。例えば収容器の内容物に応じて、白色化・白濁化をレーザの強度等を調整して加工状態を変更し、濃淡を制御することができる。

またペットボトルのエンボス加工の形状に合わせて、第２パターンを形成してもよい。さらに上述した傾斜加工も併用して、凹凸の輪郭や内部、外周を加工するようにしてもよい。

なお、実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、及び／又は、一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

１ 収容器
１０ 円筒軸
１１ 文字
１１２ 加工画像データ
１１２１ 画素
１２ 直線
１２１ 外側表面部
１２２ 凹部
２ レーザ照射部
２０ 加工レーザビーム
２１ パルスレーザ（光源部の一例）
２２ ビームエキスパンダ
２２１ ガルバノミラー（第１の光走査部）
２３ 走査部
２３１ ポリゴンミラー（第２の光走査部の一例）
２３２ マーク
２３３ 回転原点センサ
２４ 走査レンズ
２４１ ｆθレンズ（光照射部の一例）
２５ 同期検知部
３ 回転機構
４ 移動機構
５ 集塵部
６ 制御部
６１ 第１パターンデータ入力部
６２ 第２パターンパラメータ指定部
６２１ 加工パラメータ
６３ 格納部
６３１ 対応テーブル
６４ 加工データ生成部
６４１ 加工データ
６５ レーザ照射制御部
６５１ 光強度制御部
６５２ パルス制御部
６６ レーザ走査制御部
６７ 収容器回転制御部
６８ 収容器移動制御部
６９ 集塵制御部
７ 収容体
８ 封止部材
９ 被収容物
１００ 製造装置（パターン形成装置の一例）
１０１ 口部
１０２ 肩部
１０３ 胴部
１０４ 底部
２００ パターン形成装置
３００ 搬送検知部
４００ 被照射面
５００ 処理部
５１７ パルスレーザ制御部
５２０ 同期検知制御部
５３０ ポリゴンミラー制御部
５４１ ポリゴンミラー面特定制御部
５５０ ガルバノミラー制御部
５６０ 面倒れ情報格納部
Ｐ 間隔
Ｐｄ１、Ｐｄ２、Ｐｄ３、Ｐｄ４ 間隔
Ｗ 幅
Ｈｐ 加工深さ
Ｈｂ 非加工部深さ
ｔ 基材の厚み
Ｄ 結晶化深さ

特許５６３２６６２号公報

Claims (6)

1. 所定方向に搬送される基材にレーザ光を照射するパターン形成装置であって、
   前記レーザ光を射出する光源部と、
   前記レーザ光を前記所定方向に走査する第１の光走査部と、
   前記所定方向における複数の位置で、前記所定方向の交差方向に前記レーザ光を走査する第２の光走査部と、
   前記第１又は前記第２の光走査部による走査光を前記基材に照射する光照射部と、を有し、
   前記パターン形成装置は、前記基材に２次元パターンを形成し、
   前記基材は、所定間隔を空けて搬送される複数の基材であり、
   前記所定方向における前記２次元パターンのサイズをＬｘとし、前記所定間隔をＳとした場合に、以下の式を満足する
   ０．４＜Ｌｘ／（Ｌｘ＋Ｓ）＜１
   ΔＶ≧Ｖ－Ｌｘ／（ｔ_Ｌ×Ｎ）
   パターン形成装置。
   （但し、ΔＶは、前記第１の光走査部による前記レーザ光の前記所定方向への走査速度を表し、Ｖは、前記基材の搬送速度を表し、ｔ_Ｌは、前記交差方向への走査線に対応する交差走査線の１走査線にかかる走査時間を表し、Ｎは、前記２次元パターンの形成のために必要な前記交差走査線の走査線数を表す。）
2. 前記第２の光走査部による走査光の照射位置を、搬送される前記基材の位置に応じて前記第１の光走査部により前記所定方向に変化させつつ、前記基材に２次元パターンを形成する
   請求項１に記載のパターン形成装置。
3. 前記第１の光走査部は、前記所定方向への走査後に、前記所定方向への走査にかかる時間よりも短時間で、前記第２の光走査部による走査光の照射位置を、前記所定方向への走査における初期位置へ戻す
   請求項１または２に記載のパターン形成装置。
4. 前記第１の光走査部はガルバノミラーを含み、
   前記第２の光走査部はポリゴンミラーを含む
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のパターン形成装置。
5. 前記第２の光走査部は反射面の角度を変化させて前記レーザ光を前記交差方向に走査し、
   前記第１の光走査部は、前記反射面の前記所定方向への倒れに伴う、前記基材における前記走査光の照射位置ずれを補正するように、前記レーザ光を前記所定方向に走査する
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のパターン形成装置。
6. 前記基材は、収容器を構成する前記基材である
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のパターン形成装置。