JP3922843B2 - 隠しコードマーク付き缶蓋 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、品質管理や生産管理などのために使用されるマーキングの施された缶蓋に関し、特に識別のための特別な処理をおこなわない限り実質的に不可視のレーザマーキングが施された缶蓋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
品質管理や生産管理などのために、金属缶などの金属容器に、製造工場やロット番号、製造年月日などの製造履歴マークを付けることが、従来、おこなわれている。そのマーキングのための方法として、コードマークパンチ等を使用したマーキング方式、あるいは熱硬化インクやＵＶ（紫外線）硬化インク等を使用した印刷もしくはインクジェットによる方式が一般的に採用されているが、近年、レーザによる印字方式が注目されてきている。その一例が、特開平２−４１７８５号公報、特開平８−１７５００５号公報、特開平９−２５５７６２号公報等に記載されている。
【０００３】
これらの公報のうち特開平２−４１７８５号公報にはレーザマーキング部材が記載されており、これは、金属基板上に透明塗膜を形成し、その透明塗膜が形成されている金属基板の面に、レーザ光によって変色層を形成したものである。したがってその変色層が透明塗膜を透過して見えるので、いわゆる「透かし文字」的なマーキングとすることができるように構成されている。また、特開平８−１７５００５号公報にはレーザマーキング付容器が記載されており、そのマークは、レーザマーカによって刻印されたものであって、缶胴や缶蓋などの金属母材の表面に刻印されている。さらに、特開平９−２５５７６２号公報にはレーザマーキング方法が記載されており、これは、レーサーマーキング用エポキシ樹脂組成物を含有する塗布材料を所定の物品の表面に塗布しておき、これにレーザ光を照射して発色させることにより、物品の表面にレーザマーキングを施す方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平２−４１７８５号公報に記載されたレーザマーキング部材では、そのマークが「透かし文字」的な態様を成すので、マークの多様性もしくはオリジナル性に優れたものになるかも知れないが、そのマークは、常時目視できるように構成される。これに対して、品質管理や生産管理などのために使用されるマークは、一般には、製品の外観の装飾もしくは模様としては適さない。したがって管理用マークが「透かし文字」的に常時、外観に現れるとすれば、製品の外観が損なわれるおそれが多分にあり、そのため、上記の特開平２−４１７８５号公報に記載されたマーキングを管理用マークに使用するとすれば、製品の外観を可及的に損なわないようにするために、極めて小さい文字とする必要が生じ、また、そのマーキングの位置が、製品の陳列や使用の際に消費者の目に触れにくい位置に限定され、結局は、マーキングの文字数などの情報量が制約される不都合がある。
【０００５】
また、上記の特開平８−１７５００５号公報に記載されたレーザマーキング付容器では、そのレーザマーキングを母材に刻印しているので、色彩のある模様を付してある箇所では、その模様を損うおそれがあり、また、透明塗装を施してある箇所では、その透明塗装を透かして外観に現れる。そのため、上記の特開平２−４１７８５号公報に記載されている部材と同様に、製品の外観を損なわないようにするために、マーキングの文字数などの情報量が制約される不都合がある。さらに、上記の特開平９−２５５７６２号公報に記載された方法は、レーザ光によって発色させる方法であるから、得られるレーザマークは常時外観に現れるものとなり、結局は、上記の各公報に記載された発明と同様に、製品の外観を損なわないようにするために、マーキングの文字数などの情報量が制約される不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、製品の外観を損なわずに、また容易に隠しコードマークを施すことのできる缶蓋を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【発明を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、平坦面部の外周部に、取付用のフランジ・カール部を有するチャック壁が形成され、かつその平坦面部の中心部に、開口用タブを固定するリベット部が突出して形成された開口容易缶蓋において、前記タブ固着後の缶蓋の中心部に形成された前記リベット部の平坦な頂面の透明塗膜の少なくとも一部をレーザ光によって刻み取って刻印したコードマークが施されていることを特徴とする隠しコードマーク付き缶蓋である。
【００１０】
したがって、請求項１の発明では、缶蓋の搬送過程でレーザマーキングをおこなう場合、缶蓋がその搬送面で如何なる方向に回転していても、そのリベットの頂面が搬送経路の中心に位置しているので、レーザマーキングのために缶蓋の位置決めをおこなう必要がなく、その結果、レーザマーキングの容易な缶蓋とすることができる。また、リベット部の頂面は、タブを固定するために平坦面となるように押し潰されているので、レーザ光の焦点がずれることがなく、深さと幅の均一な隠しマークを施した缶蓋が得られる。
【００１１】
さらに、請求項２の発明は、上記の請求項１におけるコードマークが、幅８０μｍ〜１２０μｍでかつ金属基材が露出しない深さの線状もしくは点状の凹部であることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、請求項２の発明では、コードマークを構成している線もしくは点が微細であるから、変色されない限り明確には目視できず、製品の外観を良好に維持することができる。しかも、透明塗膜が部分的に除去されたり、それに伴って金属基材が露出したりすることがないので、耐食性が損なわれることがない。また、適宜の水性インク等で隠しコードマークを付した部分を塗りつぶした後に、そのインクを払拭すれば、コードマークを構成している線もしくは点にインクが残り、そのコードマークを浮き上がらせて目視できるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を具体例に基づいて説明する。本発明で対象とする缶蓋は、缶胴の開口端に固着される金属缶蓋であり、ツーピース缶あるいはスリーピース缶における缶蓋である。図１に示す例は、イージーオープン缶蓋（ステイオンタブ付き缶蓋）１を示しており、その素材は、切板状態あるいはコイル状態で塗装して熱処理され、その後に後述する成形加工が施されるので、耐圧強度および成形性に優れたＡ５０８２材、Ａ５１８２材、Ａ５０５２材等のアルミニウム合金が用いられている。なお、その焼き付け塗装は、シート塗装で１６０〜２２０℃×５〜１０分（塗装スピード８０〜１３０枚/分）、コイル塗装で２３０〜３２０℃×１０〜４０秒（塗装スピード６０〜２５０ｍ/分）でおこなわれるのが一般的である。
【００１６】
その塗料として、エポキシ−フェノール系、エポキシ−アミノ系、熱硬化ビニル系、ビニルオルガノゾル、エポキシエステル、アクリル系、アルキッド系、ポリエステル系、エポキシ−アクリル系、エポキシ−尿素系等の透明樹脂が使用されている。なお、透明樹脂皮膜の厚さは、乾燥時において２．０〜３．０μｍの範囲が一般的である。
【００１７】
図１に示す缶蓋１の基本的な構造は、従来のステイオンタブ付き缶蓋と同様であり、円形のパネル部（平坦面部）２の周囲に外周溝３が形成され、その外周側にフランジ・カール部４を有するチャック壁が形成されている。このフランジ・カール部４は図示しない缶胴の開口端に巻締めるためのものである。そのパネル部２の中心位置にコイニング加工によって突出させたリベット部５が形成されており、このリベット部５がほぼ中心となるような変形長円形状（もしくは靴べら形状）の窪み部６が、外周溝３に掛からない範囲で形成されている。
【００１８】
その窪み部６内で幅の広い端部側に主スコア線と補助スコア線とからなるスコア線７によって区画された開口部８が形成されている。なお、そのスコア線７は、前記リベット部５の近傍から始まって前記窪み部６の幅の広い端部側の内縁部に沿って湾曲し、リベット部５の近傍で始端部とは離れた位置で終わっており、端部同士が互いに離隔した（開いた）形状となっている。このスコア線７によって区画された開口部８には、ほぼ楕円形を成す補強用の凸ビード９が形成されている。
【００１９】
前記リベット部５には、梃子作用によって開口部８を押し開くためのタブ（摘み片）１０が取り付けられている。このタブ１０は、いわゆる角丸の矩形枠状を成す部材であって、長手方向の一方の端部である押し下げ端１１側とこれとは反対の持ち上げ端１２側を有し、その中間に打ち抜き部１００が形成されており、その押し下げ端１１が、リベット部５から開口部８の上面にわずか延びた状態に位置し、その押し下げ端１１側の打ち抜き部１００の内側に、押し下げ端１１とは反対方向に延びた舌片部１３が形成され、その舌片部１３をリベット部５に嵌合させてリベット部５の頂端を押し潰すことにより、タブ１０がパネル部２に固着されている。したがってリベット部５の頂面は平坦面となっている。
【００２０】
その状態でタブ１０の他方の端部である持ち上げ端１２が、前記窪み部６の他方の端部の近くにまで延びており、該端部には、持ち上げ端１２の下部に空間を確保して持ち上げ端１２に対する指掛けを容易にするための指掛け用凹部１４が形成されている。
【００２１】
本発明に特徴的な構成として、上記のリベット部５の頂面に、隠しコードマーク１５が形成されている。この隠しコードマーク１５は、特殊な処理もしくは操作をおこなわない通常の状態では、実質的に視認できない文字もしくは記号であり、レーザ光によって刻印されたものである。その一例を図２に示してあり、数桁の文字もしくは記号によって構成され、各桁が製造工場、製造年月日などの製造日時、製造ラインあるいはヘッド番号、ロットなどを表すようになっている。なお、図２に示す例は、７桁のコードマークの例であって、Ａが工場、ＢＣＤの３桁で製造年月日、ＥＦの２桁で製造日時のみならず、２分毎の製造時分をも表し、Ｇで製造ライン固有の番号を表わすことができる。
【００２２】
このコードマーク１５は、図３に部分拡大断面図で示してあるように、缶蓋１の金属基材１６の表面に形成してある透明塗膜１７の一部をレーザ光によって線状もしくは点状に刻み取った凹部１８によって構成されている。その幅Ｗは６０μｍ〜１５０μｍ、好ましくは８０μｍ〜１２０μｍ、深さＤは０．５μｍ〜２．０μｍの範囲である。前述したように、透明樹脂皮膜の厚さが、乾燥時において２．０〜３．０μｍであるから、上記のコードマーク１５を刻印してもその下側すなわち金属基材１６の表面に透明樹脂皮膜がわずか残っており、金属基材１６が直接、外表面に露出してはいない。
【００２３】
ここで、上記のコードマーク１５を刻印するためのレーザマーカについて説明すると、波長が１０．６μｍ程度のＣＯ2 レーザを出力するレーザマーカを使用することができる。上記の幅および深さのコードマーク１５を透明塗膜１７に形成するための条件は実験的に求めることが最も容易であり、その一例を示すと、１２ＷのＣＯ2 レーザマーカを使用した場合、光源からワークまでの距離を１８９ｍｍ、コンベア速度８０ｍ／分〜１００ｍ／分でスキャン速度を７５０〜１０００ｍｍ／ｓ、レーザ出力範囲を８０％〜９５％とすればよい。
【００２４】
なお、コードマーク１５をリベット部５の頂面に刻印する関係上、このレーザマーカによる前記コードマーク１５の刻印は、缶蓋１の成形・製造の終了の後におこなうことになる。例えば図４に示すように、タブ１０の取付が終了した缶蓋１を搬送する過程で、搬送コンベヤの速度をロータリーエンコーダーＲＥからの信号に基づきスキャン速度を設定し、缶蓋検出センサＳの信号に基づきそのパスライン１９の上方に設置したレーザマーカ２０からレーザ光を缶蓋１に向けて照射することにより、そのリベット部５の頂面（透明塗膜は残っている）にコードマーク１５を刻印することになる。その場合、リベット部５が缶蓋１の中心部に形成されているので、搬送過程の缶蓋１がその搬送面内で回転してもリベット部５の位置は、搬送方向に直交する方向での中央部になる。したがってレーザマーカ２０を搬送方向に対する幅方向での中央部に配置しておけば、缶蓋１の回転方向での位置決めをおこなうことなく、缶蓋の搬送を停止させることなくリベット部５の頂面にコードマーク１５を刻印することができる。また、リベット部５の頂面が平坦面になっているので、レーザ光の焦点のズレを防止して深さと幅の均一なマークを刻印することができる。さらに、透明塗膜１７のみに刻印するので、必要熱量が少なくてよく、ランニングコストを低廉化することができる。
【００２５】
上記の条件およびレーザマーカによって刻印されたコードマーク１５は、透明塗膜１７のみの一部を刻み取って形成したものであって缶蓋１に変色を生じさせていず、しかも幅Ｗおよび深さＤが微細であるから、そのままの状態では実質的に視認できず、いわゆる隠しマークとなっている。したがって、コードマーク１５が缶蓋１もしくはこれを取り付けた缶の外観を毀損し、もしくは悪影響を与えることがない。このコードマーク１５を視認する場合、これを塗りつぶすように適宜の水性インク等を塗布し、その後、そのインクを布などで払拭すればよく、こうすることにより、コードマーク１５を構成している凹部１８の内部にインクが残留し、その文字もしくは記号に色彩が付された状態となってこれを視認できる状態になる。特に、上述したコードマーク１５は、深さＤが０．５μｍ以上であるから、インクを確実に残留させることができ、その視認性が良好になる。なお、コードマーク１５を構成している文字もしくは記号の１つの大きさを一辺が０．３ｍｍから５０ｍｍの範囲から選択でき、通常状態での視認が殆ど不可能な０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度の小さいものとすれば、文字もしくは記号の数を増やすことができ、情報量を多くすることができる。
【００２６】
上述したようにリベット部５の頂面にコードマーク１５を刻印することとすれば、マーキング時に缶蓋１の位置決めをおこなう必要がなく、また平坦面であるために深さと幅の均一なマークを施すことができるが、実質平坦面であれば、リベット部５の頂面以外の部分に隠しマーキングすることができる。例えば、缶蓋１におけるパネル部２のうち窪み部６の外側の部分や窪み部６の内部の平坦部分、あるいはパネル部周囲の外周溝やチャック壁にコードマーク１５をレーザ光によって刻印することができる。その場合も、前述したように、透明塗膜１７の少なくとも一部をレーザ光によって刻み取ることにより凹部１８を形成してコードマーク１５とする。このようにすれば、通常の状態では視認することのできないいわゆる隠しコードマークを形成することができる。
【００２７】
また、前記パネル部２のうち加工によって文字もしくは記号が損傷を受けない箇所であれば、平坦部分でなくてもコードマーク１５を形成することができる。そのための方法を説明すると、図１に示す構成の缶蓋１を製造する場合、先ず、パネル部２に何らの加工を施していない単純な円盤状のベーシック材（ベーシック蓋）２１が用意される。すなわち図５に示すように、ベーシック材２１は、平坦な円板を成すパネル部２の周縁部に外周溝３が形成され、さらにその外周側にフランジ・カール部４が形成されたものであって、切板あるいはコイル材をプレス加工して製造される。このベーシック材２１におけるパネル部２に、後加工として、リベット部５の成形加工、スコア線７の成形加工、窪み部６の成形加工、タブ１０の取付などの各加工が、順送りプレス型によっておこなわれる。
【００２８】
したがってベーシック材２１におけるパネル部２は、単純な平坦面となっており、またその表面に透明塗膜が形成されているので、本発明の方法では、そのベーシック材２１におけるパネル部２に、レーザ光によってコードマーク１５を刻印する。具体的には、ベーシック材２１を順送りプレス型に送給する過程の適宜の時点で、そのパネル部２の周辺部、より具体的にはリベット部５が形成される中心部およびその周囲のコイニング加工による変形を受ける部分を除いた周辺部分に、レーザマーカからレーザ光を照射して、透明塗膜の少なくとも一部を刻み取ってコードマーク１５を刻印する。その場合のレーザ光の照射条件は、前述した条件と同一に設定すればよく、あるいは実験的に求めてもよい。
【００２９】
このようにしてパネル部２にコードマーク１５が刻印されたベーシック材２１は、次工程の順送りプレス型においてリベット部５の成形やスコア線７の成形、窪み部６の成形、タブ１０の取付などの加工を受けるが、コードマーク１５を付した部分が、窪み部６の境界部分や指掛け用凹部１４の内部もしくはその境界部のように加工の程度が緩やかな部分もしくは変形量の少ない部分、あるいはフランジ・カール部の巻締部にかくされない部分であれば、コードマーク１５が特には損傷を受けない。したがってそのコードマーク１５は、前述した具体例と同様に、通常の状態では実質的に視認することができず、缶蓋１もしくはこれを取り付けた缶の外観がコードマーク１５によって損なわれることがない。また、前述した水性インク等の塗り込みなどによってコードマーク１５が視認可能となるので、缶蓋１やこれを取り付けた缶の品質管理や生産管理などをおこなうことができる。また、この方法においても、透明塗膜のみをレーザ光によって刻み取ってコードマークを刻印するから、必要熱量が少なく、ランニングコストを低廉化することができる。さらにまた、金属基材に到らない範囲で透明塗膜のみの一部を刻み取ってコードマークを刻印したものであれば、スチール製の金属基材でも耐食性を維持することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記の具体例に限定されず、スリーピース缶の底蓋（タブのない缶蓋）にも適用することができる。また、透明塗膜が、金属基材の表面に、直接又は接着剤層を介して接合されている熱可塑性樹脂フイルム層の上に施されているような缶蓋であってもよい。さらに、コードマークは、１列に文字もしくは記号が並んだものに限定されず、複数列もしくは複数段に文字もしくは記号を配列したコードマークであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、缶蓋の搬送過程でレーザマーキングをおこなう場合、缶蓋がその搬送面で如何なる方向に回転していても、そのリベットの頂面が搬送経路の中心に位置しているので、レーザマーキングのために缶蓋の位置決めをおこなう必要がなく、その結果、レーザマーキングの容易な缶蓋とすることができる。また、リベット部の頂面は、タブを固定するために平坦面となるように押し潰されているので、レーザ光の焦点がずれることがなく、深さと幅の均一な隠しコードマークを付した缶蓋を得ることができる。
【００３３】
さらに、請求項２の発明によれば、コードマークを構成している線もしくは点が微細であるから、変色されない限り明確には目視できず、製品の外観を良好に維持することができる。また、適宜の水性インク等で隠しコードマークを付した部分を塗りつぶした後に、そのインクを払拭すれば、コードマークを構成している線もしくは点にインクが残り、そのコードマークを浮き上がらせて目視できるようになる。さらに、透明塗膜が部分的に除去されたり、それに伴って金属基材が外表面に露出することがないので、耐食性が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る缶蓋の一例を示す正面図である。
【図２】 そのリベット部の頂面に刻印したコードマークの一例を模式的に示す図である。
【図３】 図２のIII−III線に沿う拡大断面図である。
【図４】 缶蓋の搬送中にレーザマーキングする過程を示す模式図である。
【図５】 缶蓋のベーシック材を示す正面図である。
【符号の説明】
１…缶蓋、 ２…パネル部、 ４…フランジ部、 ５…リベット部、 ７…スコア線、 ８…開口部、 １０…タブ、 １５…コードマーク、 １６…金属基材、 １７…透明塗膜、 １８…凹部、 ２１…ベーシック材。

Claims (2)

1. 平坦面部の外周部に、取付用のフランジ・カール部を有するチャック壁が形成され、かつその平坦面部の中心部に、開口用タブを固定するリベット部が突出して形成された開口容易缶蓋において、
   前記タブ固着後の缶蓋の中心部に形成された前記リベット部の平坦な頂面の透明塗膜の少なくとも一部をレーザ光によって刻み取って刻印したコードマークが施されていることを特徴とする隠しコードマーク付き缶蓋。
2. 前記コードマークが、幅８０μｍ〜１２０μｍでかつ金属基材が露出しない深さの線状もしくは点状の凹部であることを特徴とする請求項１に記載の隠しコードマーク付き缶蓋。

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