(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルムの片面に印刷層と接着剤層とを形成し、他面に透明塗膜が形成された熱可塑性樹脂フイルムが、前記接着剤層を介して金属製缶胴の外周面に貼着されたラミネート缶において、
前記透明塗膜にレーザ光を照射して、その透明塗膜の少なくとも一部をレーザ光により刻み取るとともに、前記熱可塑性樹脂フイルムを透過してレーザ光により印刷層の一部を加熱気化させ、前記熱可塑性樹脂フイルムを実質上、前記透明塗膜面と面一状態まで盛り上がらせてマークが形成されていることを特徴とするコードマーク付き缶。
【発明の詳細な説明】
【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、その模様が損なわれるおそれがあり、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。これら加え、母材にマーキングすることにより、その表面側の樹脂層が除去され、母材が外表面に露出すると、その母材の耐食性が低下する不都合がある。
【０００６】
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。
【０００７】
ところで、飲料や食品の包装用容器として使用される金属缶には、装飾や内容物の表示などのために外表面に何らかの色彩が施されているのが通常であり、最近では、印刷による手法に加え、印刷を施した樹脂フイルムを缶胴の表面に貼着することにより色彩を施す手法が採用されるようになってきている。前者をいわゆる印刷缶と称し、また後者をラミネート缶と称しているが、それぞれ外表面の装飾層の構造が異なっているので、レーザマーキングを施すにも、各装飾層の構造に適した手法が必要になる。しかしながら、従来では、上述のようにレーザマークそのものの位置や発色方法などが検討されているが、缶体の外表面の装飾層の構造を考慮したレーザマークが開発されていないのが実情である。
【０００８】
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、缶体の外表面の層構造に適したコードマークを備えた缶を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【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、フイルムの片面に印刷層と接着剤層とを形成し、他面に透明塗膜が形成された熱可塑性樹脂フイルムが、前記接着剤層を介して金属製缶胴の外周面に貼着されたラミネート缶において、前記透明塗膜にレーザ光を照射して、その透明塗膜の少なくとも一部をレーザ光により刻み取るとともに、前記熱可塑性樹脂フイルムを透過してレーザ光により印刷層の一部を加熱気化させ、前記熱可塑性樹脂フイルムを実質上、前記透明塗膜面と面一状態まで盛り上がらせてマークが形成されていることを特徴とするコードマーク付き缶である。
【００１４】
したがって、請求項１の発明では、熱可塑性樹脂フイルムの一部が盛り上がって、実質上、透明塗膜面と面一状態でマークが形成されており、またそのマークが微細なものであるから、通常の状態では視認の困難ないわゆる隠しマークとすることができる。また、熱可塑性樹脂フイルムは部分的に盛り上がっているのみであって破断していないので、印刷層や接着剤層が損傷を受けることを防止することができる。なお、その隠しマークを見る場合には、その部分に適宜の水性インク等を塗布した後、布などでインクを払拭する。こうすることにより、透明塗膜から露出した熱可塑性樹脂フイルムにインクが密着し、着色されたインクによってコードマークが視認可能な状態になる。
【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は、筒状の缶胴の上下両端部に上蓋（トップエンド）と底蓋（ボトムエンド）とを取り付けたスリーピース缶、および缶胴と缶底とを一体に成形し、その上端部に缶蓋を取り付けたツーピース缶のいずれであってもよい。また、外表面の装飾を印刷によって施した印刷缶、および印刷を施した装飾フイルムを缶胴の外表面に貼着したラミネート缶のいずれであってもよい。印刷缶とラミネート缶とでは、その外表面の構造が異なっているので、レーザ光によってその外表面に形成されるコードマークの構造が相違している。
【００１６】
先ず、ツーピース印刷缶の一例について説明すると、その外面印刷は、缶をマンドレルに１缶ずつ差し込み、多色ドライオフセット印刷機で印刷し、その上に仕上げクリヤー（透明塗料）を塗布した後、オーブンで焼き付けておこなわれる。印刷デザインの関係でホワイトコートの下地が必要なときは、印刷工程の前で全面塗装が施され、焼き付けられる。スチール缶は防錆のため缶底外面全体にスプレー塗装が施され、アルミ缶は通常、缶底の滑り性をよくするために、接地部のみ塗装されるが、レトルト殺菌する内容物を充填する場合は全面にスプレー塗装が施される。
【００１７】
したがって装飾層１は、図１に示すように、金属基材２に直接接触している印刷層３と、その上を覆っている透明塗膜層（クリヤーコート）４とによって構成されている。その厚さは、一例として、印刷層３が２μｍ〜３μｍ程度、透明塗膜層４が２μｍ〜３μｍ程度である。この装飾層１が図２に示すように、缶胴５の外面に形成されており、その缶胴５の外面の所定位置にコードマーク６が形成されている。
【００１８】
このコードマーク６は、レーザマーカ（図示せず）から照射したレーザ光によって形成したものであって、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、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、製造ライン又はヘッド番号、ロットなどを表すようになっている。なお、図３に示す例は、７桁のコードマークの例であって、製造日時のみならず、２分毎の製造時分をも表すことができる。また、このコードマーク６は、図４に部分拡大断面図で示してあるように、缶の金属基材２の表面側に形成してある透明塗膜層４のみ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７によって構成されている。その幅Ｗは８０μｍ〜１２０μｍ、深さＤは０．５μｍ〜２．０μｍの範囲である。前述したように、透明塗膜層４の厚さが、乾燥時において２μｍ〜３μｍであるから、上記のコードマーク６を刻印しても、その下側すなわち印刷層３の表面に透明塗膜層４がわずか残っており、印刷層３や金属基材２が直接、外面に露出することはなく、しかも印刷層３の変色も殆ど生じない。
【００１９】
ここで、上記のコードマーク６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６を透明塗膜層４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、スキャン速度を缶の搬送速度を８０〜１００ｍ／分とした場合で７５０〜１０００ｍｍ／ｓ、レーザ出力範囲を８０％〜９５％とすればよい。また、コードマークは、印刷缶であれば、内面塗装工程後、フイルムラミネート缶であれば、フイルム貼着工程前のフイルム単体、又は貼着工程後の排出コンベア上で缶体の所定箇所に施される。
【００２０】
上記のコードマーク６は、透明塗膜層４のみの一部を刻み取って形成したものであって缶胴５の外面に変色を生じさせず、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消費者には視認できず、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６が缶の外観を毀損し、もしくは悪影響を与えることがない。このコードマーク６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６を構成している凹部７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６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６を構成している文字もしくは記号の１つの大きさを、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ることができ、また同時に情報量を多くすることができる。
【００２１】
なお、コードマーク６を刻印する位置は、缶胴５の外面以外に、例えば図５に示すように、缶底８の適宜の箇所であってもよい。その場合、缶底８にスプレー塗装によって透明塗膜層４が形成されている場合には、図６に示すように、基材２に到らない範囲で透明塗膜層４のみの一部をレーザ光によって刻み取ってコードマーク６を施す。なお、そのレーザマーキングをおこなう際の出力などの条件は、上述した缶胴５にコードマーク６を形成する際の条件と同様とすればよい。
【００２２】
このように缶底８の透明塗膜層４にコードマーク６を施した場合であっても、透明塗膜層４の一部のみを微細に刻み取って非発色状態で形成されているので、コードマーク６は通常の状態では視認できない隠しマークとなり、缶の外観を損なう要因とならない。また、コードマーク６を形成しても金属基材２が直接外部に露出しないので、レトルト処理等を受けた場合でもその耐食性を良好な状態に維持することができる。さらに缶底８にレーザマーキングによってコードマーク６を形成した場合、缶底８が図５に示すようにドーム状に湾曲していてこの部分が搬送中や陳列中に周囲の物と接触することが少ないので、コードマーク６が損傷を受けることを防止できる。なお、図５および図６に示すコードマーク６も透明塗膜層４にレーザ光によって施したものであるから、適宜の水性インクで塗りつぶした後に、その水性インクを拭き取ることにより、コードマーク６を成形している凹部にインクを残留させて、コードマーク６の視認が可能になる。
【００２３】
つぎにラミネート缶について説明する。ラミネート缶は、缶胴の外周面に塗装印刷被膜に替えて熱可塑性樹脂フイルムからなる装飾フイルムを貼付した缶であり、その缶胴の外表面の構造を断面図で示せば、図７のとおりである。すなわち装飾フイルム１０は、ポリエチレンテレフタレート等からなる透明な熱可塑性樹脂フイルム１１の一方の面に、印刷層１２と接着剤層１３とが順に形成され、また他方の面に透明塗膜層（クリヤー塗膜層）１４が形成されたフイルムであり、その接着剤層１３によって缶胴の基材（金属板）１５に貼着されている。
【００２４】
その装飾フイルム１０の一部にコードマーク１６が形成されている。このコードマーク１６は、缶胴の外表面側からレーザ光を照射することにより形成されたものであって、透明塗膜層の少なくとも一部をレーザ光により刻み取るとともに、透明な熱可塑性樹脂フイルムを透過したレーザ光によって印刷層の一部が加熱、気化されて、それに伴って生じるガスもしくは蒸気あるいは印刷層自体の体積膨張によって線状もしくは点状の凸部１７が生じ、その凸部１７がコードマーク１６を構成している。その凸部１７の高さすなわち熱可塑性樹脂フイルム１１の盛り上がり量Ｈは、実質上、透明塗膜層１４の外表面とほぼ面一になるように設定されている。すなわちコードマーク１６は熱可塑性樹脂フイルム１１が破断しない範囲で盛り上がらせて形成され、缶胴の表面から識別して読み取りができない程度の盛り上がり量、つまり凸部１７の高さを、表面塗膜層の外表面に対して＋５．０μｍまでの範囲に形成されている。また、凸部１７の幅Ｗは、１００μｍ〜１４０μｍである。
【００２５】
上述したようにラミネート缶におけるコードマーク１６は、装飾フイルム１０の一部をレーザ光で加熱して盛り上がられて形成されるので、その際に必要とするレーザマーカの出力は、熱可塑性樹脂フイルム１１でのレーザ光の反射率あるいは吸収率および印刷層１２あるいは接着剤層１３の組成などに関係し、これらの要因が異なれば、必要とするレーザ光の出力も相違する。したがって最適なレーザマーキング条件は実験的に定めることが好ましい。
【００２６】
このようにして形成されるラミネート缶におけるコードマーク１６は、熱可塑性樹脂フイルム１１が微細な線もしくは点として凸変形して透明塗膜層１４とほぼ面一に形成されたものであって変色によって生じさせたものではないから、通常の状態では視認の困難ないわゆる隠しマークとすることができ、その結果、缶の外観が損なわれることがない。また、熱可塑性樹脂フイルム１１が破断していないので、印刷層１２や接着剤層１３が確実に保護されて損傷を受けることが防止される。
【００２７】
さらに、本発明におけるコードマークは、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。
【００２８】
【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、缶胴に貼着された装飾フイルムのうちの透明塗膜の少なくとも一部を刻み取り、熱可塑性樹脂フィルムを透過したレーザ光を印刷層に部分的に照射してそのフイルムを透明塗膜とほぼ面一に盛り上がらせてコードマークを形成し、しかもそのコードマークが微細なものであるから、通常の状態では視認の困難ないわゆる隠しマークとすることができる。また、熱可塑性樹脂フイルムは部分的に盛り上がっているのみであって破断していないので、印刷層や接着剤層が損傷を受けることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で対象とする印刷缶の表面層の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】  その印刷缶に付されているコードマークの位置を示すための印刷缶の外観図である。
【図３】  そのコードマークの拡大図である。
【図４】  図３のIV−IV線に沿う部分拡大断面図である。
【図５】  コードマークを缶底に形成した缶の斜視図である。
【図６】  そのコードマークの部分の拡大断面図である。
【図７】  コードマークを形成したラミネート缶のコードマークの部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…印刷層、  ２…基材、  ４…透明塗膜層、  ５…缶胴、  ６，１６…コードマーク、  ７…凹部、  ８…缶底、  １０…装飾フイルム、  １１…熱可塑性樹脂フイルム、  １２…印刷層、  １３…接着剤層、  １４…透明塗膜層、  １５…基材、  １７…凸部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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