收容器及收容体的制作方法
未命名
09-13
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1.本发明涉及收容器及收容体。
背景技术:
2.以往,作为pet(poly ethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙酯)瓶等的收容器,粘贴表示名称、成分、保质期、条形码、qr码(注册商标)、再利用标记或标识标记等的标签的收容器,为人们所公知。另外,通过用标签显示吸引消费者的设计或图画,发挥商品的个性,或进行提高竞争力的尝试。
3.另一方面,最近,塑料垃圾引起的海洋污染受到关注,世界范围消除塑料垃圾引起的污染的活动活跃,对收容器的循环型再利用的需求日益增加。在此,所谓收容器的循环型再利用是指将分别回收的使用完的收容器改变为再利用业者作为收容器的原料的薄片,再次制造收容器。
4.为了顺利地进行这样的循环型再利用,优选按照收容器或标签等的材质彻底分别回收,但为了分别回收,从收容器剥离标签的作业耗费时间,成为用于彻底分别回收的制约之一。
5.与此相关连,通过用激光在容器主体上直接形成表示名称或成分等信息的图案而提供没有标签的容器主体的技术已为人们所公知。
6.例如,以改善直接记录的信息的可视性、能够进行图像等信息量多的直接记录、能商品化水平地高速直接记录的目的,提出一种收容器,其由微观结构的集合体形成可视认区域,通过该可视认区域能够视认数字、记号、图像等的信息(例如,参照专利文献1)。
7.【专利文献1】日本特开2021-176648号公报
8.在上述专利文献1中,记载对饮料瓶的瓶盖上表面照射加工激光束而设置一维条形码的例子。但是,专利文献1的一维条形码是仅用激光束直接描绘,因此,条形码的显示部和非显示部的漫反射率的差(对比度)不充分,存在产生读取错误的问题。
技术实现要素:
9.本发明的目的在于,提供一种能够顺利地进行循环型再利用、减少识别码的读取错误、适于零售销售的收容器。
10.为了解决上述课题,本发明的收容器,包括容器主体,以及将收容物密闭在所述容器主体内的盖,所述收容器的特征在于:
11.在所述盖的上面具有识别码,
12.所述容器主体包含多个凹部,具有面积比所述识别码大的像,
13.所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率之差比所述像部分和非像部分的漫反射率的差大。
14.本发明的效果如下:
15.根据本发明,能够提供一种能够顺利地进行循环型再利用、减少识别码的读取错
误、适于零售销售的收容器。
附图说明
16.图1的(a)是表示激光加工前的容器主体的表面的光的漫反射状态的示意图。
17.图1的(b)是表示通过激光加工形成多个凹部的容器主体的表面的光的漫反射状态的示意图。
18.图1的(c)是表示通过激光加工形成多个凹部的容器主体的表面及收容物的光的漫反射状态的示意图。
19.图1的(d)是表示作为形成在盖的上面的识别码的一维条形码一例的图。
20.图2是表示描绘在容器主体上的面积比盖上面的识别码大的像的一例的图。
21.图3是表示描绘在容器主体上的面积比盖上面的识别码大的像的另一例的图。
22.图4的(a)是表示容器主体的拍摄方法的一个例子的图。
23.图4的(b)是表示容器主体的拍摄方法中的在容器主体的侧面设置白色扩散面的状态的图。
24.图5是表示容器主体的拍摄中的容器主体的像x和像以外的部分y的概略图。
25.图6是表示g信号与明亮度的关系的曲线图。
26.图7是表示像的明亮度(l
*
0)与主观评价点之间的关系的曲线图。
27.图8是像的明亮度与像以外的部分的明亮度之差(δl
*
)和主观评价点的关系的曲线图。
28.图9是表示数式:y=1-exp(-x)中的x与y的关系的曲线图。
29.图10是表示主观评价点与视认性值之间的关系的曲线图。
30.图11是表示对容器主体进行激光写入的条形码的视认性值与读取成功率的关系的曲线图。
31.图12是盖的条形码的符号对比度与读取成功率的关系的曲线图。
32.图13是表示视认性值与评价等级之间的关系的曲线图。
33.图14是表示加工比率与视认性值的关系的曲线图。
34.图15的(a)是表示包含多个凹部和非凹部的像的一例的图。
35.图15的(b)是表示包含多个凹部和非凹部的像的另一例的图。
36.图15的(c)是表示包含多个凹部和非凹部的像的另一例的图。
37.图15的(d)是表示包含多个凹部和非凹部的像的另一例的图。
38.图15的(e)是表示包含多个凹部和非凹部的像的另一例的图。
39.图15的(f)是表示包含多个凹部和非凹部的像的另一例的图。
40.图16的(a)是表示构成凹部的加工部的大小由分辨率构成的1点宽度以下场合的例子的图。
41.图16的(b)是表示构成凹部的加工部的大小由分辨率构成的1点宽度以下场合的另一例的图。
42.图16的(c)是表示构成凹部的加工部的大小由分辨率构成的1点宽度以下场合的另一例的图。
43.图17是表示一维条形码的一例的示意图。
44.图18是说明一维条形码中的条和空格的图。
45.图19是表示设在盖的上面的一维条形码和设在容器主体的像的位置关系的图。
46.图20的(a)是在通常的塑料瓶的盖上面设置条形码场合的图。
47.图20的(b)是将设在盖的上面的一维条形码的条的长度方向的长度设为在一维条形码的条的短边方向在中央部和端部不同的长度的图。
48.具体实施形态
49.以下,参照附图对用于实施发明的形态进行说明。在各图中,相同的构成部分标以相同的符号,有时省略重复的说明。另外,以下所示的实施形态是用于具体化本发明的技术思想的装置的示例,本发明并不局限于此。以下所描述的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特定的记载,就不旨在将本发明的范围限定于此,只是进行举例说明。另外,为了明确的说明附图所示的部件的大小和位置关系等,有时会夸张表示。
50.(收容器)
51.本发明的收容器包括容器主体,以及将收容物密闭在所述容器主体内的盖,在所述盖的上面具有识别码,所述容器主体包含多个凹部,具有面积比所述识别码大的像,所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率之差比所述像部分和非像部分的漫反射率的差大。
52.在现有技术中,即使能够利用激光对饮料瓶进行描绘,但因作为收容物的液体的颜色或吸收率的不同,其视认性也会发生变化,存在经常发生条形码的读取不良问题。进而,考虑停止向饮料瓶写入条形码,而在瓶盖上面设置条形码场合,则条形码的尺寸将非常小。此时,如果条形码的对比度不高,则同样经常发生读取不良。即,希望提供以下那样的收容器:评价激光写入的条形码是否因饮料瓶内部的收容物(液体)能够稳定地读取,设定判断基准,进而,在盖上面设置条形码场合,通过盖的颜色和条形码的颜色的组合具有必要的对比度。
53.首先,对包含形成在容器主体上的多个凹部的像进行说明。在容器主体的表面通过激光加工等形成由多个凹部构成的像,当它们集合时,与加工前(图1(a))相比,表面的漫反射率变大,白浊化,形成可视认的区域(图1(b))。
54.将该像的部分与非像部分的漫反射率的差(对比度)设为“cbottle”。由于像部分和非像部分之间的漫反射率的差异,即使不使用油墨等也可以视认加工的文字等的像。
55.在容器主体上通过将作为识别码的一维条形码的条部分设为加工部(图1(b)),将空白部分设为非加工部(图1(a)),也可以形成与纸上用油墨打印者明暗反转的条形码(条部分亮,容器主体暗)。在这种情况下,成为对比度高的漫反射率(条部分)和低漫反射率(容器主体)的差异,作为对比度的值始终为正。此外,在本说明书中,通过表面激光加工等形成的像的部分记载为多个凹部,但如果从细微的角度看,则为凹凸形状,这是不言而喻的。在本发明中,如图1(d)所示,在收容器的盖8的上面设有作为识别码的一维条形码2,在容器主体表面通过激光加工等具有包含多个凹部的面积比所述识别码大的像,所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率的差比所述像的部分与非像部分的漫反射率的差大。即,其特征在于,若将收容器的盖的识别码的显示部与非显示部的漫反射率之差(对比度)设为“ccap”,则满足下式:cbottle<ccap。因满足cbottle<ccap,能将无读取错误的可靠的识别码设于收容器。
56.作为“ccap”表示的识别码的显示部和非显示部的漫反射率的差称为符号对比度,
用以下的数式(2)表示。在与用油墨在纸上打印明暗反转的条形码(条部分亮,容器主体暗)的情况下,数式(2)如果不带有绝对值,则为负值。因此,带有绝对值,与对比度场合同样,值成为正。
57.式(2):
58.符号对比度
59.=
│
识别码的非显示部的漫反射率-识别码的显示部的漫反射率
│
60.所谓识别码的显示部是指如果以条形码为例则是指条的部分,所谓识别码的非显示部是指条形码的条与条之间的相当于背景的部分。例如,在绿色材料上印刷白色背景,在其上印刷黑色条形码的情况下,黑色部分为显示部,白色部分成为非显示部。
61.在此,漫反射率可以使用例如xrite公司的cix6系列等的积分球分光测色计进行测定。积分球分光测色计可以仅测定不包含正反射光的漫反射率。特别是在透明树脂的情况下,透过样品的光在其他场所反射。不包含在测量值中,将样品设置在光阱上,使透射光不从光阱返回,测量表面的漫反射率。
62.盖的上面的识别码既可以用油墨印刷,也可以通过激光加工。另外,如图1(d)所示,在盖的识别码区域印刷白色基底,印刷条部分,也可以在盖上直接印刷条部分。在盖的颜色为深色的情况下,若用黑色印刷条部分,则识别码的对比度变小,因此,优选在识别码区域另外印刷底色。另外,对盖的印刷既可以预先印刷,也可以在向收容器内填充收容物(饮料等)时按需印刷。
63.但是,向盖上面设置作为识别码的条形码的情况下,成为非常小的条形码。如果小条形码不具有足够的对比度,则读取错误变多。因此,需要用于评价、判定盖上面的小条形码的符号对比度的基准。
64.本发明的收容器具有容器主体和将收容物密闭在容器主体内的盖。
65.《容器主体》
66.作为容器主体,对其材质、形状、大小、结构、颜色等没有特别限制,可以根据目的适当选择。
67.作为容器主体的材质,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,可以列举树脂、玻璃等。
68.作为容器主体的树脂,例如,可以列举聚乙烯醇(pva)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚对苯二甲酸乙二醇酯琥珀酸酯、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚氨酯、环氧树脂、生物聚丁二酸丁二醇酯(生物pbs)、聚乳酸共混物(pbat)、淀粉共混聚酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯琥珀酸酯、聚乳酸(pla)、聚羟基丁酸酯/羟基己酸酯(phbh)、聚羟基烷酸(pha)、生物pet30、生物聚酰胺(pa)610,410,510、生物pa1012,10t、生物pa11t,mxd10、生物聚碳酸酯、生物聚氨酯、生物pe、生物pet100、生物pa11、生物pa1010等。它们可以单独使用一种,也可以并用二种或二种以上。其中,从环境负荷的观点出发,优选聚乙烯醇、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯琥珀酸酯等生物降解性树脂。
69.作为容器主体的形状,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,可以列举瓶状、圆柱状、四棱柱状、箱状、锥体状等。其中,优选为瓶状。
70.瓶状的容器主体包括口部、与口部连接的肩部、与肩部连接的躯干部、以及与躯干
部连接的底部。
71.作为容器主体的大小,没有特别限制,可以根据容器的用途适当选择。
72.作为容器主体的结构,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,既可以是单层结构,也可以是多层结构。
73.作为容器主体的颜色,例如可以列举无色透明、有色透明、有色不透明等。在这些容器主体的颜色中,特别在无色透明的容器主体中,激光写入的像的视认性变差,该场合会产生不能读取向容器主体写入的条形码,因此,本发明成为必要。
74.《像》
75.在容器主体的表面包含多个凹部,形成面积比盖的上面的识别码大的像。由于像具有未形成凹部的非凹部,因此,不需要对像的全部照射激光。因此,与非凹部的面积比例相对应,生产率显著提高。但是,若非凹部的面积比例变多,则其视认性值恶化,因此,对于非凹部的面积比例应该设置条件。
76.所谓像意味包含例如文字、记号、图形、图像、代码等,具体而言,包含名称、成分、识别号、制造商名称、制造日期和时间、保质期、识别码(条形码、二维码)、再循环标记、或标识标记等的信息。
77.在上述像中,识别码是重要的信息。管理商品或企业的事业单位/部门、资产等时,需要分配用于识别的号码或记号等的“代码”,用于识别的代码一般称为“识别码”。
78.识别码例如有jan码等的“商品识别码”。jan码用于管理,使得在购买商品时,在收银台知道购买了哪个商品,显示用点状表示“是哪个企业、哪个商品”的国际商品识别号。通常,作为条形码表示在商品或包装等上,加以利用。此外,能够容纳更多信息的二维码也是识别码的一种,二维码中最著名的是qr码(注册商标)。二维码也有同样的效果,因此,在本说明书中以作为识别码代表的条形码为例进行记载。
79.凹部由多个加工部形成,多个加工部沿第一扫描方向(主扫描方向)配设,可以是点状,也可以是线状。加工部优选在俯视图中为圆形加工部或椭圆形加工部。
80.在凹部中,多个加工部接触或重叠地沿着第一扫描方向线状地配置,这从视认性及生产率角度看很合适。另外,向该容器主体描绘的像的目的在于作为标签的替代物,因此,像的大小必须以比盖的条形码的面积大的面积描绘,以该面积描绘的包含文字或图画的像成为用于清楚地识别的发明。在此记载的所谓面积是指该区域的面积,如果是条形码,则是图2的虚线内的面积,用激光向容器主体描绘的像的面积概算为图3中的虚线内,设为瓶整体的这些图像的面积之和。
81.非凹部是指容器主体的没有形成凹部的平坦区域。
82.激光的扫描方向有主扫描方向和副扫描方向两个方向,主扫描方向和副扫描方向相互垂直。
83.主扫描方向是激光照射手段移动的方向,副扫描方向是作为激光加工对象的容器主体移动的方向。
84.第一扫描方向是激光加工中的主扫描方向,第二扫描方向是激光加工中的副扫描方向。
85.在此,如图1(b)所示,在容器主体1的表面通过激光加工等形成多个凹部12,若该多个凹部12集合形成像11,则与图1(a)所示的激光加工前相比,容器主体1的表面的漫反射
率变大。即,如图1(b)所示,形成白浊化像11。多个凹部12的集合越密,白浊度越增加,越容易视认,另一方面,激光加工花费时间,生产率降低,或因发热引起容器主体1变形或材质变质引起颜色变化,因此,优选以不影响视认性的程度的密度集合。
86.另外,像11不仅由多个凹部12产生的漫反射率决定视认性,而且也包含来自收纳在容器主体1内的收容物9的透射光的影响,决定视认性(图1(c))。当容器主体1由塑料或玻璃那样的透明材质形成场合,尤其如图1(c)所示,来自收纳在容器主体1内的收容物9的透射光的影响变大。
87.在将收容物收容在容器主体内的状态下,根据收容物的种类或颜色,包含凹部的像的视认性值发生变化,有时成为重要信息的条形码的读取变得不稳定。
88.另外,当像11以不降低生产率的程度的密度的多个凹部12的集合的情况下,也需要考虑非凹部13的透射光的影响。
89.根据上述情况,本发明人反复研究结果,确立以下评价方法:评价包含容器主体表面的加工状态及收容在容器主体内的收容物的视认性,判断是否能够可靠地读取形成在容器主体的条形码,确立向盖上面设置条形码场合的评价方法以及使用该方法成立的在收容器整体可靠地读取条形码的收容器及视认性的评价方法。
90.首先,对视认性的评价方法进行说明。视认性的评价方法是对容器主体进行摄影,根据从可视认的像和像以外的部分计测的各明亮度进行测定。
91.作为容器主体的摄影方法,如图4(a)所示,为了排除容器主体1的形状向容器主体1的表面的映入,在暗室42环境下进行。图4(a)中43是照相机。如图4(b)所示,光源41不拍摄容器主体1的表面的正反射成分,以规定的角度配置平面光源,为了使得容器主体1内的收容物9的影响反映到摄影图像,优选在容器主体1的侧面设置一对白色扩散面44。具体而言,在以下所示摄影条件下进行。由此,能够得到与在一般环境中看到的图像接近的图像。
92.<视认性评价方法中的摄影条件>
93.如图4(a)所示,在暗室中设置照相机43、样品(容器主体1)、光源41。
94.光源配置在扩散照明的位置(相对于样品斜上方等,设为在加工面的正反射成分不被照相机检测到的位置,光源位置即使斜下方或侧面等也可以)。
95.在样品侧面设置白色面,也可以考虑来自周围的透射光。
96.摄影条件设定如下,使白色的读取值不饱和。
[0097]-摄影条件-[0098]
照相机:basler公司制区域扫描照相机aca3088-57μm
[0099]
透镜:ricoh lens fl-cc2514-2m(f1.4 f25mm 2/3")
[0100]
光圈:f1.4
[0101]
曝光时间:20000(μs)
[0102]
摄影距离:500mm
[0103]
光源:led示踪器
[0104]
将收容物收容在容器主体内的状态。
[0105]
从所摄影的图像测量像和像以外的部分的明亮度。如图5所示,从像p和像以外部分q的输出值换算明亮度。照相机的输出值根据像的大小等而不同,考虑到偏差,优选使用数mm2~数十mm2左右的区域的平均值等。
[0106]
向明亮度的换算是在容器主体的测定环境下用照相机对已知明亮度(l
*
)的图进行摄影,可以根据该照相机读取值(g信号)和已知的明亮度,按如下换算明亮度。
[0107]-g信号和明亮度换算-[0108]
拍摄已知明亮度的彩色图(灰度图),用n次多项式进行近似。作为一例,用以下所示的三次多项式将g信号换算成明亮度。
[0109]
l
*
=lab_1st
×
g1+lab_2nd
×
g2+lab_3rd
×
g3+lab_const
[0110]
lab_1st=0.461535
[0111]
lab_2nd=-0.000281
[0112]
lab_3rd=0.000000
[0113]
lab_const=1.211053
[0114]
图6是表示g信号与根据上式换算的明亮度的关系的曲线图。根据图6,贡献率r2=0.997。
[0115]-主观评价-[0116]
对于改变了向容器主体(pet瓶)内的激光加工条件的样品,如下所示,改变收容在上述样品中的收容物,进行主观评价,将评价的样品用shufe的一对比较法求出统计的主观评价分。
[0117]
样品:改变了加工条件的6种
[0118]
收容物:水、咖啡、茶
[0119]
主观评价方法:shufe的一对比较法
[0120]
评价者:3名(评价各实施2次)
[0121]
评价第1次:所有样品均为水
[0122]
评价第2次:水(2瓶)、咖啡(2瓶)、茶(2瓶)
[0123]
评价第3次:水(1瓶)、咖啡(3瓶)、茶(2瓶)
[0124]
评价环境:办公室房间内
[0125]
得到的主观评价分和像的明亮度(l
*0
)、以及像的明亮度与像以外的部分的明亮度之差(δl
*
)的关系如图7及图8所示。用shufe的一对比较法评价的主观评价分的数值越大,主观评价视认性越良好。在图7及图8中,如虚线所包围的区域那样,存在相关性差的样本。这些是像的明亮度(l
*0
)显著低、明亮度差(δl
*
)小、或这两种状态的样品。
[0126]
即使对于这样的样本,也设为相关性高的数式,导出像的明亮度l
*0
用(1-exp(δl
*
))相乘的数式(1)。如图9所示,y=(1-exp(-x)),若x变小,接近y=0,因此,式(1)表示若明亮度差(δl
*
)变小则视认性变差的倾向。
[0127]
因此,视认性值由以下式(1)表示:
[0128]
视认性值=b0·
l
*0
·
(1-exp(b1·
δl
*
))
…
式(1)
[0129]
其中,在式(1)中,l
*0
是像的明亮度,δl
*
是像的明亮度和像以外的部分的明亮度的差。
[0130]
b0是正的实数,优选为0.2左右。
[0131]
b1是负的实数,优选为-0.2左右。
[0132]
由数式(1)表示的视认性值表示像的明亮度越高视认性就越高、若与像以外的部分的明亮度差消失则视认性消失的特征。
[0133]
在此,用以b0=0.195、b1=-0.193计算的数式(1)表示的视认性值如图10所示,由此可知,该视认性值与改变加工条件及收容在容器主体内的收容物场合的主观评价分(一对比较法)具有非常高的相关关系(r2=0.943)。
[0134]-容器主体的条形码读取评价-[0135]
下面,对于用激光写入容器主体的条形码的视认性值和该条形码的读数成功率的关系性进行研究。
[0136]
改变对容器主体(pet瓶)内的激光加工条件,写入条形码,对于这样的样品,如下所示,改变收容在样品中的收容物,评价能否通过条形码读取器读取,求出其读取成功率。
[0137]
样品:改变了加工条件的6种
[0138]
容纳物:水、咖啡、牛奶咖啡、茶、酱油
[0139]
条形码读取器:biscom公司制bc-br900l(led式)
[0140]
能否读取:在1秒以内读取成功
[0141]
成功率:进行10次读取的可否测试,以读取成功的次数计算。
[0142]
评价环境:办公室房间内
[0143]
在此所使用的条形码读取器中,有一维条形码读取器和二维条形码读取器,二维条形码读取器的读取速度、模糊条形码或一并读取等的条形码的读取性能压倒性地高。相反,考虑到人们通常必须能够在整个社会中进行读取,因此询问一维条形码读取器的读取是否成功。因此,在本实施形态中使用作为一维条形码读取器的上述设备。
[0144]
在图11中,在上述样品中放入各自的收容物并测定其视认性值,用条形码读取器读取写在各样品上的条形码,汇总该视认性值与读取成功率的关系。作为结果,发现在将各自的收容物放入各样品内的状态下,条形码的用上述数式(1)表示的视认性值为14以下场合,读取变得不稳定,如果更低,则几乎不能读取。即,通过使用本指标,无论将何种收容物(液体)放入容器主体内,也能判定用激光写入的条形码的读取品质,上述视认性值判定为14以下的情况下,若需要向瓶盖上面设置条形码,则能可靠且快速地进行判断。
[0145]-盖上面的条形码读取评价-[0146]
在接受上述判定而需要在上述盖的上部设置条形码的情况下,成为非常小的条形码。小条形码如果没有足够的对比度则读取错误变多,因此,需要用于评价/判定盖上面的小的条形码的符号对比度的基准。符号对比度可以由下述数式(2)求出:
[0147]
式(2):
[0148]
符号对比度
[0149]
=
│
识别码的非显示部的漫反射率-识别码的显示部的漫反射率
│
[0150]
即,作为收容器整体的设计,盖可以使用各种颜色的材料,此时,如果通过印刷等写入条形码的颜色与盖的颜色为同色系,则符号对比度变低。在这种情况下,读取盖上面的小条形码的错误变多。
[0151]
鉴于这些情况,对于印刷在盖上面的缩小的条形码的符号对比度与该条形码读取成功率之间的关系性进行研究。
[0152]
通过分别改变盖的颜色和印刷在盖上面的条形码的颜色,对能否通过条形码读取器读取进行评价,求出其读取成功率。在此,记载盖的颜色,但在实际的实验中,使用模仿盖的带颜色的聚丙烯的板,在其上形成能印刷在盖上面的大小(50%的缩小率),印刷由各种
颜色构成的条形码,对这种样品进行读取调查。
[0153]
盖的颜色(聚丙烯板):白色、黑色、深绿色、黄色
[0154]
条形码颜色:白色、黑色、浅绿色、浅黄色、棕色、紫色
[0155]
条形码的缩小率:50%
[0156]
条形码读取器:biscom公司制bc-br900l(led式)
[0157]
能否读取:在1秒以内读取成功
[0158]
成功率:进行10次读取的可否测试,以读取成功的次数计算。
[0159]
评价环境:办公室房间内
[0160]
在图12中,测定上述样品的符号对比度,用条形码读取器读取写入各样品的条形码,汇总其符号对比度和读取成功率的关系。作为结果,在印刷有各种颜色的条形码的各色的盖(聚丙烯板)中,条形码的符号对比度30%以上成为稳定地100%的读取成功率。即,通过使用本指标,不管在设计上使用任意颜色的盖,在盖上面设置小的条形码,也能够判定条形码的读取品质,能够快速可靠地判断符号对比度为30%以上的色的条形码必须设置在盖上面。
[0161]
如上所述可知,用条形码读取器读取写在容器主体的条形码的情况下,在由上述式(1)表示的视认性值为14以下时,读取成功率降低,但如果插图或文字等即使视认性值为14以下也能够清楚地视认,则也能实现规定的目的。关于在激光加工中为了能清楚地视认的良好的激光写入条件进行评价。
[0162]
《主观评价方法》
[0163]
对于在以下条件下激光加工像(文字)的样品,进行像的主观评价,以5个等级评价可视性。结果如图13所示。
[0164]-评价条件-[0165]
判定者:30名
[0166]
样品:使得激光加工条件可变,形成5.5pt文字,作为样品,收容物(水、茶等)也按各样品而可变,共计10种。
[0167]
评价环境:一般办公室室内
[0168]
判定方法:判定等级为下述的5个等级,由判定者实施主观评价。
[0169]
[评价等级]
[0170]
1:不能读取
[0171]
2:不太能读取
[0172]
3:能读取
[0173]
4:易读取
[0174]
5:最易读取
[0175]
根据图13的结果可知,由于是主观评价,因此稍微产生偏差,平均值视认性值为2以上,成为文字能读取的评价等级3以上。另外,视认性值为6以上时,任一判定者都评价为等级5(最易读取)。
[0176]
鉴于上述情况,研究相对像的面积的多个凹部的面积比例[(多个凹部的面积/像的面积)
×
100](以下,有时称为“加工比率”)与视认性值的关系。
[0177]
如图14所示可知,在加工比率低的区域,加工比率与视认性值具有相关性,若加工
比率变低,则视认性变差。当加工比率为50%以上时,视认性值约为5以上,即使加工比率为40%以上时,视认性值也为2以上。即,加工比率越低,生产率越高,例如如果加工比率为50%,则简单计算成为两倍的生产率。但是,当加工比率小于40%时,虽然生产率高,但成为视认性值低的质量。若加工比率变高,则视认性提高,但从加工比率85%开始视认性值几乎不变。即,加工比率为85%时显示出最大的视认性值,能够期待提高15%份量的生产率。
[0178]
由上述可知,通过使加工比率为40%以上85%以下,能够兼顾视认性和生产率,是优选区域。通过使加工比率为40%以上,可以一边得到高生产率,一边提供视认性优异的图像。并且,通过使得加工比率为50%以上,能够形成像的主观评价的判定等级最高的像。
[0179]
接着,图15(a)~图15(f)表示包含多个凹部和非凹部的像11的具体例。
[0180]
凹部12由多个加工部47形成,多个加工部47配置成线状,如图15b、图15(c)及图15(f)所示,从视认性方面考虑,优选多个加工部47接触或重叠,配置成线状。
[0181]
再有,如图15(f)所示,多个加工部47沿第一扫描方向(主扫描方向)配置成线状,如图15(c)所示,使得凹部12沿第二扫描方向配置成点状,比较上述两种场合的写入速度。图15(f)及图15(c)也将图内a设为120μm,b设为200μm。另外,在这些图中,圆筒状的容器在图的左右方向弯曲。在该条件下进行25cm2的写入时,如图15(f)所示,多个加工部47沿第一扫描方向(主扫描方向)配置成线状场合,如图15(c)所示,使得凹部12沿第二扫描方向配置成点状场合,比较上述两种场合,在写入时间上,得到前者写入速度快2倍以上的结果。这可以说多个加工部47沿第一扫描方向(主扫描方向)配置成线状场合具有高生产性。
[0182]
如图15(a)、图15(d)以及图15(e)所示,使得凹部12沿第一扫描方向配置成点状场合,容易受到加工部47周围的非凹部13的透射光的影响,但通过在凹部12之间设置非凹部13,能够进一步防止因发热引起的主体变形或材质变质所引起的颜色变化。
[0183]
加工比率根据构成凹部的加工部47的与第一扫描方向正交的第二扫描方向的宽度a和加工部47的第二扫描方向的宽度a+非凹部13的第二扫描方向的宽度b计算。例如,在形成分辨率200dpi的像11的情况下,如图15(a)所示,在加工部47为点状的情况下,加工比率=(a/2)2*π/b2,在a=90μm、b=127μm的情况下,加工比率为40%。另外,在加工部47接触的情况下,例如在a=127μm、b=127μm的情况下,加工比率为79%。
[0184]
另外,如图15(b)所示,加工部47沿第一扫描方向重叠地配置为线状场合,加工比率=a/b,在a=50μm、b=127μm的情况下,加工比率为40%。另外,在加工部47接触的情况下,例如,a=120μm、b=127μm的情况下,加工比率为95%。
[0185]
加工部47的排列也可以是纵向和横向的任一配置方向(图15(c)),加工部47的第二扫描方向的宽度a和非凹部13的第二扫描方向的宽度b在像11内不必相同(图15(d)、图15(e)和图15(f)),也可以随机地配置。
[0186]
再有,从提高视认性的观点考虑,优选凹部的与第一扫描方向正交的第二扫描方向(副扫描方向)的宽度为规定分辨率的1点宽度以下。所谓规定分辨率是指例如200dpi。
[0187]
例如,在形成分辨率200dpi的像的情况下,如图16(a)、图16(b)及图16(c)所示,例如,若最小的1点的第二扫描方向(副扫描方向)的宽度c设为127μm,加工部47的第二扫描方向的宽度a+非凹部13的第二扫描方向的宽度的b设为40μm,则进行激光加工,使得在最小的1点的第二扫描方向的宽度c内配置3列由多个加工部47构成的凹部(直线)12,因此,能够使容器主体的表面更细地粗糙化,视认性得到提高。
[0188]
非凹部13中的第二扫描方向的宽度b除了40μm以外,还配置非凹部13中的第二扫描方向的宽度b为63μm的点或线2列,非凹部13中的第二扫描方向的宽度b为80μm的点或线1.5列。即使在这些情况下,也与非凹部13中的第二扫描方向的宽度b为40μm的情况同样地,视认性得到提高。再有,通过使加工比率满足40%以上85%以下,视认性良好,加工面积减少,提高生产性,并且能防止因发热引起容器主体的变形或材质变化。
[0189]
加工部47的线或点的排列可以是纵横的任一种配置,加工部47的第二扫描方向的宽度a和非凹部13的第二扫描方向的宽度b在像11内并不必须相同,也可以随机地配置。
[0190]
《盖》
[0191]
盖对其材质、形状、大小、结构、颜色等没有特别限制,可以根据目的进行适当选择。
[0192]
作为盖的材质,没有特别限制,可以根据目的适当选择。例如,可以举出树脂、玻璃、金属、陶瓷等。其中,从成形性角度看,优选树脂。
[0193]
作为盖的树脂,可以使用与上述容器主体的树脂同样的树脂。
[0194]
作为盖的颜色,例如可以举出有色不透明、有色透明等。其中,从像的读取性的观点出发,优选有色不透明。
[0195]
作为盖的形状及大小,只要是能够密封(密闭)容器主体的开口部的形状和大小,就没有特别限制,可以根据目的适当选择。
[0196]
作为盖的结构,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,优选具有在开封时离开容器主体的第一部分和保留在容器主体的第二部分。
[0197]
优选在第一部分的侧面,表面形成凹凸形状,使得开封时手不会打滑。优选在第二部分的侧面不形成凹凸形状,表面平坦。
[0198]
在本发明中,在盖的上面具有识别码。
[0199]
作为识别码,例如可以举出一维条形码、二维条形码等。其中,从通用性的观点出发,优选一维条形码。一般说到条形码是指一维条形码,但在iso/iec标准中,也包含二维条形码,而称为条形码。
[0200]
所谓条形码是用条形码符号这样的条表现的符号的总称。条形码包含流通或商品管理所需的国名或行业、商品名、价格等pos(point o(f)sales,销售时点信息管理)的信息,能用便携式终端或条形码读取器读取。
[0201]
在此,图17是表示一维条形码的一例的示意图。
[0202]“静区(空白)”是条形码符号左右的空白部分。如果该空白不充分,则不能读取。左右需要窄条宽度(最小元件)的10倍以上。
[0203]“开始/停止字符”是表示数据的开始和结束的文字。
[0204]“开始/停止字符”根据条形码的种类而不同,在code39中,是“*”,在nw-7中,是“a”、“b”、“c”、“d”。
[0205]“数据(消息)”是表示为数据的文字(数字、字母等)的条图案从左侧排列。在图17中,表示0、1、2的文字的条图案从左开始顺序排列,表示“012”这样的数据。
[0206]
所谓“校验位”是为了检查是否有读错而计算出的数值,附加在紧靠条形码数据之后。
[0207]
所谓“条形码的长度”是指包含左右的静区的长度。即,如果在条形码读取器的读
取宽度内未放入也包含静区的条形码,则无法读取。
[0208]“条形码的高度”希望确保能够印刷的最大限度。如果高度低,则激光从条形码偏离,有时不能稳定地读取。推荐确保条形码长度的15%以上。
[0209]
图18是说明一维条形码中的条和间隔的图。
[0210]
一维条形码由细/粗的条和间隔组合构成,各自的条和间隔如图18所示命名。
[0211]
在本发明的一形态中,识别码是一维条形码,像形成在一维条形码的条的长度方向的延长线上。根据该形态,能减少条形码的读取错误,并且扫描时操作性良好。
[0212]
图19是设置在盖的上面的一维条形码和设置在容器主体上的像的位置关系的图。如图19所示,设置在盖8的上面的一维条形码2的条的长度方向的延长线上,在容器主体1上形成像11。即,相对容器主体1的像11,一维条形码2的条设置成为栅状。
[0213]
如图19所示,收容器设有一维条形码2,在条的长度方向的延长线上形成容器主体1的像11,此外,收容器的一维条形码的朝向与容器主体1的像不相关联,用具有方向依赖性的条形码进行读取实验。
[0214]
结果,在一维条形码的朝向与容器主体的像不相关联的收纳器,每次读取都进行确认瓶盖上面的条形码的朝向的作业。然而,在图19这样的收容器,如果观察主体容器的像,则也可以知道盖上面的条形码的朝向,因此,习惯这些位置关系,不需要每次确认盖上面的条形码的朝向,100条的读取作业的时间可缩短约150秒。
[0215]
通过本发明,在收银台等读取时易于直观操作,具有条形码的读取错误也减少的优点。
[0216]
在本发明的一形态中,识别码是一维条形码,一维条形码的条的长边方向的长度在一维条形码的条的短边方向上的中央部和端部具有不同长度。根据该形态,能够减少条形码的读取错误,并且扫描时的操作性良好。
[0217]
作为在日本通常使用的商用条形码的13位条形码jan-13的规定尺寸比用于饮料瓶的盖大,在盖上印刷时需要缩小。在条形码的国际标准(iso)中,保证读取质量的缩小率直到80%,为了在盖上设置条形码,必须比规定小。然而,为了保持条形码的读取质量,最好尽可能地不缩小条形码的尺寸。例如,如图20a所示,在通常的塑料瓶的瓶盖上面设置条形码场合,缩小率为50%左右,在该情况下,若进行对比度低的印刷,则读取错误变多。此时,盖为圆形,因此,如图20b所示,设在盖8的上面的一维条形码的短边方向,通过设为在中央部和端部具有不同的长度,能设置在横向最大限度尺寸的条形码,进而在纵向能将条形码中央部分的条设置为长,因此,能够识别为更大的尺寸。
[0218]
对实际上各具有25%的符号对比度的本实施形态的条形码以及具有通常的缩小率50%的条形码进行读取试验,其读取成功率从30%提高到80%。即,即使设计上想选择的颜色的瓶盖与设计上想选择的条形码的颜色的组合具有低的符号对比度,根据本发明,能够选择该组合的可能性得到提高。
[0219]
在本发明的一形态中,在像中,像部分的漫反射率大于非像部分的漫反射率,与原图明暗反转,在识别码中,识别码的显示部的漫反射率比非显示部的漫反射率小,与原图明暗没有反转。根据该形态,实现条形码读取错误的降低。
[0220]
条形码可以是条部分暗、间隔部分亮的正图像,也可以是明暗反转的负图像。
[0221]
通过激光制标在塑料瓶上进行描绘时,加工部成为明亮的负图像。市场上销售的
条形码读取装置几乎都能够对应正图像或负图像,但也存在极少的仅能够对应正图像的条形码读取装置。因此,通过使盖部分的条形码为正图像,能够实现读取错误的减少。
[0222]
(收容体)
[0223]
本发明的收容体包括本发明的收容器和收容在收容器中的收容物。
[0224]
作为收容物,例如可以举出液体、气体、粒状固形物等。
[0225]
作为液体,可以列举例如水、茶、咖啡、红茶、清凉饮料等。收容物是液体饮料的情况下,大多具有透明、白色、黑色、茶色或黄色等的颜色。
[0226]
作为气体,例如可以举出氧、氢、氮等。
[0227]
作为粒状固形物,可以举出例如果肉、蔬菜、椰果、木薯、果冻、魔芋等的碎片或粒子等。
[0228]
<收容器的制造方法及收容器的制造装置>
[0229]
本发明中使用的收容器的制造方法是制造本发明的收容器的方法,包括对容器主体照射激光形成像的照射工序,优选包括旋转工序及移动工序的至少任一工序,进一步根据需要包括其他工序。
[0230]
本发明中使用的收容器的制造装置是制造本发明的收容器的装置,包括对容器主体照射激光形成像的照射手段,优选包括旋转手段及移动手段的至少任一手段,进一步根据需要包括其他手段。
[0231]
上述激光的光斑直径优选为1μm以上且200μm以下,更优选为10μm以上且100μm以下。若光斑直径小于1μm,则接近可见光的波长,若这样,以该光束点径加工的结构不能使光散射,不能白浊化。另外,若大于200μm,则人眼能够识别结构。
[0232]
优选通过控制所述激光的强度形成像。
[0233]
优选通过使所述激光扫描形成像。
[0234]
优选通过分别独立地控制从多个激光光源照射的多个激光的强度形成像。
[0235]
在本发明所使用的收容器的制造方法中,一边使想描绘的对象的容器主体旋转,一边照射激光,形成图像。
[0236]
关于装置的结构,有激光位置固定而容器侧移动的场合,以及容器侧固定而激光位置移动的场合。
[0237]
另外,在移动容器主体的情况下,使其旋转一定角度,在进行激光描绘后,再使其旋转相同角度,再次进行激光描绘,通过同步控制形成图像,有时使容器主体等速旋转,进行激光描绘。容器保持部可以在口部或者主体部或者底部。
[0238]
容器主体在加工时可以纵向放置,也可以横向放置,还可以倾斜放置。
[0239]
容器主体通过传送带等时,可以从一方进行标记,也可以通过传送带等时,从多处同时进行标记。
[0240]
激光光源的波长不仅是紫外线区域、可见光区域的波长,从近红外线区域到中红外线区域的波长也很合适。具体而言,1200nm以上且1500nm以下的波长区域也很合适。
[0241]
例如,从近红外线区域到中红外线区域的波长在通过发泡(热变性)使其白浊化的情况下,能够高速地应对,并且装置的阵列化也变得容易,从这一点考虑很合适。紫外线区域的波长是为了进行基于烧蚀的加工,从能够增大激光的光强度这一点考虑很合适。
[0242]
另外,在每个波段中,存在对容器主体的吸收率比周边波长突出地高的波长,因
此,利用该波长特别合适。
[0243]
以上,对本发明的实施形态进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施形态,在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。
[0244]
本实施形态涉及的形态例如如下:
[0245]
<1>一种收容器,包括容器主体,以及将收容物密闭在所述容器主体内的盖,所述收容器的特征在于:
[0246]
在所述盖的上面具有识别码,
[0247]
所述容器主体包含多个凹部,具有面积比所述识别码大的像,
[0248]
所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率之差比所述像部分和非像部分的漫反射率的差大。
[0249]
<2>根据<1>所述的收容器,其特征在于,所述容器主体的由下述式(1)表示的视认性值为规定值以上,
[0250]
视认性值=b0·
l
*0
·
(1-exp(b1·
δl
*
))
…
式(1)
[0251]
其中,在所述式(1)中,l
*0
是所述像的明亮度,δl
*
是所述像的明亮度和像以外的部分的明亮度的差,b0是正的实数,b1是负的实数。
[0252]
<3>根据<2>所述的收容器,其特征在于,所述视认性值为2以上。
[0253]
<4>根据<1>所述的收容器,其特征在于:
[0254]
在将收容物收容在所述容器主体内的状态下,由下述式(1)表示的视认性值为14以下场合,所述盖的所述识别码的由下述式(2)表示的符号对比度为30%以上,
[0255]
视认性值=b0·
l
*0
·
(1-exp(b1·
δl
*
))
…
式(1)
[0256]
其中,在所述式(1)中,l
*0
是所述像的明亮度,δl
*
是所述像的明亮度和像以外的部分的明亮度的差,b0是正的实数,b1是负的实数,
[0257]
符号对比度
[0258]
=
│
识别码的非显示部的漫反射率-识别码的显示部的漫反射率
│
[0259]
…
式(2)。
[0260]
<5>根据<1>、<2>、<4>任一项所述的收容器,其特征在于,所述像具有非凹部。
[0261]
<6>根据<1>、<2>、<4>任一项所述的收容器,其特征在于,多个所述凹部的面积相对于所述像的面积的比例[(多个所述凹部的面积/所述像的面积)
×
100]为40%以上且85%以下。
[0262]
<7>根据<1>、<2>、<4>任一项所述的收容器,其特征在于,所述凹部由多个加工部形成,所述多个加工部沿着第一扫描方向配置成线状。
[0263]
<8>根据<7>所述的收容器,其特征在于,所述凹部的与所述第一扫描方向正交的第二扫描方向的宽度为规定的分辨率的1点宽度以下。
[0264]
<9>根据<1>、<2>、<4>任一项所述的收容器,其特征在于:
[0265]
所述识别码是一维条形码;
[0266]
所述像形成在所述一维条形码的条的长边方向的延伸线上。
[0267]
<10>根据<1>、<2>、<4>任一项所述的收容器,其特征在于:
[0268]
所述识别码是一维条形码;
[0269]
所述一维条形码的条的长边方向的长度在所述一维条形码的条的短边方向,在中央部和端部的长度不同。
[0270]
<11>根据<1>~<3>任一项所述的收容器,其特征在于:
[0271]
所述像的所述像部分的漫反射率比非像部分的漫反射率大,与原图像明暗反转,
[0272]
所述识别码中,所述识别码的显示部的漫反射率比非显示部的漫反射率小,与原图像明暗没有反转。
[0273]
<12>一种收容体,其特征在于,包括:
[0274]
<1>~<11>中任一项所述的收容器,以及
[0275]
收容在所述收容器中的收容物。
[0276]
根据上述<1>~<11>任一项的收容器以及上述<12>的收容体,可以解决各种现有问题并实现本发明的目的。
技术特征:
1.一种收容器,包括容器主体,以及将收容物密闭在所述容器主体内的盖,所述收容器的特征在于:在所述盖的上面具有识别码,所述容器主体包含多个凹部,具有面积比所述识别码大的像,所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率之差比所述像部分和非像部分的漫反射率的差大。2.根据权利要求1所述的收容器,其特征在于,所述容器主体的由下述式(1)表示的视认性值为规定值以上,视认性值=b0·
l
*0
·
(1-exp(b1·
δl
*
))
…
式(1)其中,在所述式(1)中,l
*0
是所述像的明亮度,δl
*
是所述像的明亮度和像以外的部分的明亮度的差,b0是正的实数,b1是负的实数。3.根据权利要求2所述的收容器,其特征在于,所述视认性值为2以上。4.根据权利要求1所述的收容器,其特征在于:在将收容物收容在所述容器主体内的状态下,由下述式(1)表示的视认性值为14以下场合,所述盖的所述识别码的由下述式(2)表示的符号对比度为30%以上,视认性值=b0·
l
*0
·
(1-exp(b1·
δl
*
))
…
式(1)其中,在所述式(1)中,l
*0
是所述像的明亮度,δl
*
是所述像的明亮度和像以外的部分的明亮度的差,b0是正的实数,b1是负的实数,符号对比度=
│
识别码的非显示部的漫反射率-识别码的显示部的漫反射率
│…
式(2)。5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于,所述像具有非凹部。6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于,所述像在所述多个凹部之间分别具有非凹部。7.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于,多个所述凹部的面积相对于所述像的面积的比例[(多个所述凹部的面积/所述像的面积)
×
100]为40%以上且85%以下。8.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于,所述凹部由多个加工部形成,所述多个加工部沿着第一扫描方向配置成线状。9.根据权利要求8所述的收容器,其特征在于,所述凹部的与所述第一扫描方向正交的第二扫描方向的宽度为规定的分辨率的1点宽度以下。10.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于:所述识别码是一维条形码;所述像形成在所述一维条形码的条的长边方向的延伸线上。11.根据权利要求1、2、4中任一项所述的收容器,其特征在于:所述识别码是一维条形码;所述一维条形码的条的长边方向的长度在所述一维条形码的条的短边方向,在中央部和端部的长度不同。12.根据权利要求1~3中任一项所述的收容器,其特征在于:
所述像的所述像部分的漫反射率比非像部分的漫反射率大,与原图像明暗反转,所述识别码中,所述识别码的显示部的漫反射率比非显示部的漫反射率小,与原图像明暗没有反转。13.一种收容体,其特征在于,包括:权利要求1~12中任一项所述的收容器,以及收容在所述收容器中的收容物。
技术总结
本发明涉及涉及收容器及收容体。本发明的目的在于,提供一种能够顺利地进行循环型再利用、减少识别码的读取错误、适于零售销售的收容器。本发明的收容器包括容器主体,以及将收容物密闭在所述容器主体内的盖,在所述盖的上面具有识别码,所述容器主体包含多个凹部,具有面积比所述识别码大的像,所述识别码的显示部和非显示部的漫反射率之差比所述像部分和非像部分的漫反射率的差大。非像部分的漫反射率的差大。
技术研发人员:岸由美子 中村隆行 藤井俊茂
受保护的技术使用者:株式会社理光
技术研发日:2023.03.06
技术公布日:2023/9/11
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