本技術(shù)廣泛地涉及用于在產(chǎn)品上打印的系統(tǒng)和方法；并且具體地涉及用于標(biāo)記由模制制品生產(chǎn)的容器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、模制是一種工藝，可以借助于該工藝通過(guò)使用模制系統(tǒng)(諸如注射模制工藝)由模制材料形成制品。作為模制制品的一個(gè)實(shí)例，模制系統(tǒng)可以生產(chǎn)可吹塑成容器(諸如瓶子等)的預(yù)成型件。此類預(yù)成型件通常由熱塑性塑料(諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet))模制，并且另外地可由其他熱塑性塑料(諸如例如高密度聚乙烯(hdpe)或聚丙烯(pp))模制。此外，已知模制具有多層結(jié)構(gòu)的預(yù)成型件，用于向由其吹塑的容器賦予期望的特性。

2、容器通常包括用于功能性和/或裝飾性目的的打印。例如，功能性標(biāo)記可以向消費(fèi)者提供關(guān)于容器內(nèi)容(例如，產(chǎn)品、容積、最佳食用日期等)、品牌信息(例如，供應(yīng)商名稱、產(chǎn)品商品名)、其來(lái)源(例如，制造或裝瓶地點(diǎn))的通知。其他功能性標(biāo)記可以提供機(jī)器可讀信息，諸如通用產(chǎn)品代碼(upc)，以便于購(gòu)買交易和/或庫(kù)存管理。其他功能性標(biāo)記可以包括用于指示其中使用的材料的類型的標(biāo)記，以便于諸如回收的消費(fèi)后活動(dòng)。裝飾性特征可以包括例如圖像、顏色和圖案。一些標(biāo)記既具有裝飾性又具有功能性，其中熟悉的圖案和顏色用于傳達(dá)品牌信息。

3、此類標(biāo)記通常打印到標(biāo)簽和/或瓶套上，然后標(biāo)簽和/或瓶套被施加到容器上。還已知在容器模制期間或之后打印到其上。標(biāo)記可以包括在模具中形成的雕刻或使用各種技術(shù)(諸如激光雕刻)的模制后操作。

4、然而，直接在容器上施加彩色標(biāo)記仍然具有挑戰(zhàn)性。已經(jīng)提出了某些現(xiàn)有技術(shù)方法來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

5、轉(zhuǎn)讓給中國(guó)臺(tái)灣成功大學(xué)的于2013年10月15日授權(quán)且題為“通過(guò)使用吸收材料輔助的激光加工標(biāo)記co2激光透明材料(marking?co2?laser-transparent?materials?byusing?absorption-material-assisted?laser?processing)”的美國(guó)專利號(hào)8,557,715-b2公開了一種方法，該方法包括：提供具有頂部表面和底部表面的第一基材；提供具有頂部表面的第二基材；將第一基材的底部表面置于第二基材的頂部表面上；通過(guò)穿過(guò)第一基材的頂部表面和底部表面，將co2激光光束照射到第二基材的頂部表面；以及在第一基材的底部表面上形成標(biāo)記。標(biāo)記的材料是第二基材的氧化物或與第二基材的材料相同。由此利用廉價(jià)的co2激光器在第一基材上形成標(biāo)記，并且該標(biāo)記可以通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)品輕易擦除以回收第一基材。

6、轉(zhuǎn)讓給thermark有限責(zé)任公司(thermark?llc)的于2005年2月8日授權(quán)且題為“使用靜電施加的標(biāo)記材料的照射的高對(duì)比度表面標(biāo)記(high?contrast?surface?markingusing?irradiation?of?electrostatically?applied?marking?materials)”的美國(guó)專利號(hào)6,852,948-b1公開了一種輻射地標(biāo)記包括金屬、塑料、陶瓷材料、釉料、玻璃陶瓷和任何期望形式的玻璃的基材的方法，該方法包括將含有能量吸收組分和/或增強(qiáng)劑的標(biāo)記材料的可變厚度層靜電施加到待標(biāo)記的材料，然后用諸如激光或基于二極管的能量源的輻射能量源照射所述層，使得將輻射引導(dǎo)到所述層上，可選地根據(jù)待施加的標(biāo)記的形式，優(yōu)選地使用波長(zhǎng)被標(biāo)記材料充分吸收的激光或基于二極管的能量源，以便在照射區(qū)域處創(chuàng)建標(biāo)記材料與工件的表面的結(jié)合。

7、轉(zhuǎn)讓給datalase有限公司(datalase?ltd)的于2009年5月21日公開且題為“打印系統(tǒng)(printing?system)”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2009/128,615-a1公開了一種基材標(biāo)記系統(tǒng)，該基材標(biāo)記系統(tǒng)包括基材標(biāo)記設(shè)備和基材，該基材在照射后易改變顏色，或包括易改變顏色的添加劑。該設(shè)備包括用于發(fā)射激光光束的激光二極管和用于將基材上的期望點(diǎn)與激光光束對(duì)準(zhǔn)的檢流計(jì)，使得激光光束照射期望點(diǎn)，從而使添加劑在使用中在該點(diǎn)處改變顏色。

8、轉(zhuǎn)讓給vasiliev等人的于1999年3月23日授權(quán)且題為“用于在透明物體中形成激光輔助圖像的方法(method?for?laser-assisted?image?formation?in?transparentobjects)”的美國(guó)專利號(hào)5,886,318-a公開了一種用于在透明樣品中形成激光輔助圖像的方法，該方法包括在兩個(gè)互為正方形的平面中建立具有不同角度發(fā)散值的激光光束，然后將激光光束聚焦在樣品的當(dāng)前點(diǎn)處。在圖像形成過(guò)程中，樣品相對(duì)于輻射聚焦點(diǎn)移位，以便改變具有最大激光光束角發(fā)散的平面和正在形成的圖像部分的表面之間的角度，以便適合所涉及的圖像部分的所需對(duì)比度。

9、轉(zhuǎn)讓給orga?systems股份有限公司(orga?systems?gmbh)的于2007年1月2日授權(quán)且題為“用于在物體上施加彩色信息的方法(method?for?applying?colored?informationon?an?object)”美國(guó)專利7,158,145-b1號(hào)公開了一種用于將彩色信息施加到物體的方法，該物體至少在靠近表面的層中具有至少兩種不同的發(fā)色顆粒，這些發(fā)色顆粒在激光輻射的影響下改變?cè)搶拥念伾?，使用具有至少兩種不同波長(zhǎng)的激光輻射以便改變?cè)搶拥念伾?，借助于雙坐標(biāo)光束偏轉(zhuǎn)裝置和用于將激光輻射聚焦到物體的該層上的聚焦裝置以矢量和/或光柵方法通過(guò)激光輻射作用于物體。

10、轉(zhuǎn)讓給3m創(chuàng)新有限公司(3m?innovative?properties?co.)的于2013年4月2日授權(quán)且題為“彩色圖像的生成(generation?of?color?images)”的美國(guó)專利號(hào)8,411,120-b2公開了用于生成包括多層構(gòu)造的彩色圖像的方法，其中層中的至少一個(gè)是包括可熱激活組合物的可熱激活層。可熱激活組合物包括非線性光-熱轉(zhuǎn)換器組合物和顏色形成化合物。在用光源激活后，圖像形成。

11、轉(zhuǎn)讓給wurm等人的于2011年9月1日公開且題為“用于重要或安全文檔的彩色標(biāo)記的標(biāo)記裝置和方法(marking?device?and?method?for?the?colored?marking?of?valueor?security?documents)”的國(guó)際專利申請(qǐng)公開號(hào)2011/104,331-a1公開了一種用于重要和/或安全文檔的永久的、特別是不同的多色標(biāo)記的方法。用于重要或安全文檔的永久彩色標(biāo)記的方法包括：提供文檔主體，該文檔主體包括具有不同顏色的區(qū)，其中各個(gè)區(qū)中的每一個(gè)是單色的；提供標(biāo)記裝置，該標(biāo)記裝置包括用于生成激光的至少一個(gè)激光光源和光導(dǎo)裝置，該光導(dǎo)裝置耦合到該至少一個(gè)激光光源，使得激光光源的激光的焦點(diǎn)可以以受控的方式定位在重要或安全文檔的文檔主體上或其中；迭代地有意地將焦點(diǎn)定位在文檔主體上或文檔主體中并照射激光，以便有意地局部地改變一個(gè)或多個(gè)區(qū)的顏色，使得文檔主體隨后在用白光照射時(shí)向人類觀察者傳達(dá)多色的顏色效果，其中借助于具有小于100ps或小于10ps的脈沖持續(xù)時(shí)間的短或超短激光脈沖來(lái)照射激光。因此，重要或安全文檔的材料與激光之間的非線性相互作用可以用于標(biāo)記。以這種方式，可以利用或產(chǎn)生激光的改善的聚焦，以及因此建立顏色的彩色標(biāo)記的更高密度，使得可以實(shí)現(xiàn)更高的顏色強(qiáng)度。

12、轉(zhuǎn)讓給dymo?nv的于2008年5月15日公開且題為“熱敏激光打印(thermal?laserprinting)”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2008/111,877-a1公開了一種直接熱敏打印材料，該直接熱敏打印材料具有含有可熱激活材料的至少一個(gè)平面層，其中所述平面層在施加激光后形成圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的至少一些不便之處。

2、本技術(shù)的開發(fā)人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)將激光照射施加到容器的在其內(nèi)的不同深度值處限定的區(qū)，可以在容器的壁內(nèi)創(chuàng)建包括不同顏色的標(biāo)記。

3、更具體地，開發(fā)人員已經(jīng)意識(shí)到，通過(guò)容器的壁的深度限定的此類區(qū)中的每一個(gè)可以被預(yù)先配置用于當(dāng)暴露于具有相應(yīng)的能量密度值的激光照射時(shí)產(chǎn)生不同的相應(yīng)的顏色。因此，開發(fā)人員已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種系統(tǒng)，在其至少一些非限制性實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以被配置用于：(i)將激光器的激光光束聚焦在與不同的各個(gè)區(qū)的深度值相對(duì)應(yīng)的不同的聚焦距離處；以及(ii)調(diào)節(jié)激光光束的某些參數(shù)，諸如其強(qiáng)度或波長(zhǎng)，以生成具有期望能量密度值的激光照射，在容器壁內(nèi)的相應(yīng)的深度值處限定的給定區(qū)被配置用于對(duì)該期望能量密度值做出反應(yīng)。

4、通過(guò)這樣做，取決于施加到不同區(qū)的激光照射的特定能量密度值和/或其組合物，本系統(tǒng)的非限制性實(shí)施例可以允許沿著容器的壁的深度創(chuàng)建顏色陣列，從而提供直接將彩色標(biāo)記施加到其上。

5、應(yīng)當(dāng)注意，本文描述的系統(tǒng)不限于已經(jīng)由模制制品(預(yù)成型件)制成的容器，并且可以應(yīng)用于其材料對(duì)激光照射具有反應(yīng)性的其他產(chǎn)品，諸如快速消費(fèi)品及其包裝材料等。

6、更具體地，根據(jù)本技術(shù)的第一廣泛方面，提供了一種用于標(biāo)記產(chǎn)品的系統(tǒng)。該產(chǎn)品包括可標(biāo)記區(qū)，該可標(biāo)記區(qū)具有：在產(chǎn)品的壁中的第一深度處的具有可光激活材料的至少一個(gè)第一區(qū)，用于在被高于第一閾值能量密度的第一入射光束激活時(shí)形成標(biāo)記；以及在產(chǎn)品的壁中的第二深度處的具有可光激活材料的至少一個(gè)第二區(qū)，用于在被高于第二閾值能量密度的第二入射光束激活時(shí)形成標(biāo)記。該系統(tǒng)包括：至少一個(gè)激光器，該至少一個(gè)激光器被配置成發(fā)射光束，該光束在光束的聚焦區(qū)處具有高于第一閾值能量密度和第二閾值密度能量中的一個(gè)的光束能量密度，并且在光束的聚焦區(qū)之外具有低于第一閾值能量密度和第二閾值密度能量中的一個(gè)的光束能量密度；光束調(diào)制器部件，該光束調(diào)制器部件被配置成調(diào)制光束的聚焦距離；處理器，該處理器通信地耦合到光束調(diào)制器部件，該處理器被配置成使光束調(diào)制器將光束的聚焦距離調(diào)制到：入射在至少一個(gè)第一區(qū)上的第一聚焦距離，用于在該至少一個(gè)第一區(qū)中創(chuàng)建標(biāo)記，以及入射在至少一個(gè)第二區(qū)上的第二聚焦距離，用于在該至少一個(gè)第二區(qū)中創(chuàng)建標(biāo)記。

7、在某些實(shí)施例中，該至少一個(gè)第一區(qū)已經(jīng)由第一可光激活材料制成；并且該至少一個(gè)第二區(qū)已經(jīng)由不同于第一可光激活材料的第二可光激活材料制成。

8、在某些實(shí)施例中，第一可光激活材料被配置用于在被第一入射光束激活時(shí)形成具有第一顏色的標(biāo)記；并且第二可光激活材料被配置用于在被第二入射光束激活時(shí)形成具有第二顏色的標(biāo)記；并且其中處理器被配置成使光束調(diào)制器將光束的聚焦距離調(diào)制到：入射在至少一個(gè)第一區(qū)上的第一聚焦距離，用于在至少一個(gè)第一區(qū)中創(chuàng)建具有第一顏色的標(biāo)記，以及入射在至少一個(gè)第二區(qū)上的第二聚焦距離，用于在至少一個(gè)第二區(qū)中創(chuàng)建具有第二顏色的標(biāo)記。

9、在某些實(shí)施例中，第二閾值能量密度不同于第一閾值能量密度；并且其中至少一個(gè)激光器被配置成在至少第一閾值能量密度和至少第二閾值能量密度之間調(diào)制光束的光束能量密度。

10、在某些實(shí)施例中，處理器還通信地耦合到至少一個(gè)激光器，用于引起對(duì)該至少一個(gè)激光器的發(fā)射能量密度的調(diào)整。

11、在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)激光器包括至少一個(gè)可調(diào)諧激光器，該至少一個(gè)可調(diào)諧激光器被配置用于發(fā)射：適合被第一可光激活材料吸收的至少第一波長(zhǎng)和適合被第二可光激活材料吸收的至少第二波長(zhǎng)。

12、在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)激光器是近紅外(nir)激光器。

13、在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)激光器包括第一激光器和第二激光器，該第一激光器被配置成發(fā)射適合被第一可光激活材料吸收的具有至少第一波長(zhǎng)的第一光束，該第一光束在第一光束的第一聚焦區(qū)處具有高于第一閾值能量密度的光束能量密度并在第一聚焦區(qū)之外具有低于第一閾值能量密度的光束能量密度，并且第二激光器被配置成發(fā)射適合被第二可光激活材料吸收的具有至少第二波長(zhǎng)的第二光束，該第二光束在第二光束的第二聚焦區(qū)處具有高于第二閾值能量密度的光束能量密度并在第二聚焦區(qū)之外具有低于第二閾值能量密度的光束能量密度；并且處理器被配置成使光束調(diào)制器：(i)將第一光束的聚焦距離調(diào)制到第一聚焦距離，用于在至少一個(gè)第一區(qū)中創(chuàng)建具有第一顏色的標(biāo)記；以及(ii)將第二光束的聚焦距離調(diào)制到第二聚焦距離，用于在至少一個(gè)第二區(qū)中創(chuàng)建具有第二顏色的標(biāo)記。

14、在某些實(shí)施例中，第一激光器具有第一激光器類型，并且第二激光器具有不同于第一激光器類型的第二激光器類型。

15、在某些實(shí)施例中，第一激光器類型被配置用于引起至少一個(gè)第一層的發(fā)泡，從而在其中創(chuàng)建具有第一顏色的標(biāo)記；并且第二激光器被配置用于引起至少一個(gè)第二層的碳化，從而在其中創(chuàng)建具有第二顏色的標(biāo)記。

16、在某些實(shí)施例中，第一激光器類型包括近紅外(nir)激光器，并且第二激光器類型包括二氧化碳激光器。

17、在某些實(shí)施例中，第一顏色不同于第二顏色。

18、在某些實(shí)施例中，產(chǎn)品的可標(biāo)記區(qū)在產(chǎn)品的壁中的第三深度處具有由至少一個(gè)第一區(qū)和至少一個(gè)第二區(qū)封裝的至少一個(gè)第三區(qū)，該至少一個(gè)第三區(qū)具有第三可光激活材料，該第三可光激活材料在被高于第三閾值能量密度的入射光束激活時(shí)可以形成具有第三顏色的標(biāo)記；并且處理器還被配置成使光束調(diào)制器將光束的聚焦距離調(diào)制到入射在至少一個(gè)第三區(qū)上的第三聚焦距離，用于在至少一個(gè)第三區(qū)中創(chuàng)建標(biāo)記。

19、在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)激光器被配置成發(fā)射具有深度小于可標(biāo)記區(qū)的至少一個(gè)第一區(qū)和至少一個(gè)第二區(qū)中的任一個(gè)的深度的聚焦區(qū)的光束。

20、在某些實(shí)施例中，該產(chǎn)品具有分層結(jié)構(gòu)，并且至少一個(gè)第一區(qū)和至少一個(gè)第二區(qū)中的每一個(gè)與分層結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的層相對(duì)應(yīng)。

21、在某些實(shí)施例中，該產(chǎn)品是已經(jīng)由可模制制品制成的容器。

22、根據(jù)本技術(shù)的第二廣泛方面，提供了一種用于在產(chǎn)品的可標(biāo)記區(qū)中標(biāo)記產(chǎn)品的方法。該可標(biāo)記區(qū)包括：具有可光激活材料的至少一個(gè)第一區(qū)，用于在被高于第一閾值能量密度的第一入射光束激活時(shí)在其中形成標(biāo)記，以及具有可光激活材料的至少一個(gè)第二區(qū)，用于在被高于第二閾值能量密度的第二入射光束激活時(shí)在其中形成標(biāo)記。該方法可由通信地耦合到光束調(diào)制器的處理器來(lái)執(zhí)行。該方法包括：由處理器使光束調(diào)制器將沿著第一光軸入射在其上的光束的聚焦距離調(diào)制到入射在至少一個(gè)第一區(qū)上的第一聚焦距離，用于在該至少一個(gè)第一區(qū)中創(chuàng)建標(biāo)記；由處理器使光束調(diào)制器將光束的聚焦距離調(diào)制到入射在至少一個(gè)第二區(qū)上的第二聚焦距離，用于在該至少一個(gè)第二區(qū)中創(chuàng)建標(biāo)記，該光束在光束的聚焦區(qū)處具有高于第一閾值能量密度和第二閾值密度能量中的一個(gè)的光束能量密度，并且在光束的聚焦區(qū)之外具有低于第一閾值能量密度和第二閾值密度能量中的一個(gè)的光束能量密度。

23、在本說(shuō)明書的上下文中，詞語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等已經(jīng)被用作形容詞，僅用于允許區(qū)分它們彼此修飾的名詞，而不是用于描述這些名詞之間的任何特定關(guān)系的目的。此外，如本文在其他上下文中所討論的，對(duì)“第一”元素和“第二”元素的引用不排除這兩個(gè)元素是相同的實(shí)際現(xiàn)實(shí)世界元素。

24、本技術(shù)的實(shí)施例各自具有上述目的和/或方面中的至少一個(gè)，但不一定具有所有這些目的和/或方面。應(yīng)當(dāng)理解，由于試圖實(shí)現(xiàn)上述目的而產(chǎn)生的本技術(shù)的一些方面可能不滿足該目的和/或可能滿足本文未具體敘述的其他目的。

25、根據(jù)以下描述、附圖和所附權(quán)利要求，本技術(shù)的實(shí)施例的附加和/或替代特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。