JP4860063B2

JP4860063B2 - コードマーク付き溶接缶胴

Info

Publication number: JP4860063B2
Application number: JP2001232352A
Authority: JP
Inventors: 浩志遠藤; 裕次郎針生; 秀智小原
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP2003040265A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、品質管理や生産管理などのために使用されるコードマークの施された溶接缶胴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製品の出所や製造履歴の区分をするためにその製品にコードマークを施すことは一般に行われており、そのマーキング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法、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。その１例が、特開平６−１５６５０３号公報に記載されている。
【０００３】
この公報には、インクジェット印刷法により、溶接缶胴の塗装印刷が施されていない溶接継目と、その両側の細長い領域の一部とに缶の製造の年月日と時間及び製造ライン名等のコードマーク（数字、記号、符号等）を印刷し、その上を透明塗料で保護塗装した溶接缶およびその印刷方法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のインクジェット印刷法で使用するインクは、一般的に速乾性の溶剤を用いたインクジェット印刷装置専用の特定インクである。そのインクでは、にじみやインク詰まりといったトラブルが発生し易く、定期的にノズル部の洗浄や清掃をする必要がある。またトラブルを未然に防止するため、長期間使用しない時にも、ノズル部の洗浄や清掃を行わなくてはならない。しかしながら、こういった作業は、生産時間の他に余分な時間を必要とするなどの不都合がある。
【０００５】
また、従来のインクジェット印刷法では、インクや、溶剤等の消耗品を常に準備する必要があった。更に、インクジェットで印字した直後に、保護塗装を施すので、印字したコードマークにインクにじみを発生させない様にするために、使用できる保護塗料が制限されていた。
【０００６】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、生産効率のよいコードマーク付き溶接缶胴を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、溶接によって酸化皮膜が生じている溶接継目にコードマークの少なくとも一部が付された溶接缶胴において、前記コードマークは、前記溶接継目にレーザ光を照射して前記酸化皮膜を部分的に削ることにより刻印され、かつそのコードマークが透明樹脂被膜で保護被覆されていることを特徴とするコードマーク付き溶接缶胴である。
【０００８】
したがって、請求項１の発明では、溶接缶胴の溶接によって酸化皮膜が生じている溶接継目に、レーザ光を照射することによりコードマークの少なくとも一部が刻印される。その後、このコードマークに透明塗料が塗装されるか又は透明な熱可塑性樹脂フィルムが貼着されて保護被覆されることにより、前記溶接缶胴の耐錆性等が向上する。また、コードマークはレーザ光により酸化皮膜を削って施されるので、金属表面が酸化変色している部分にコードマークを刻印した場合でもコードマークは地金色となり読み取り易くなる。
また、コードマークの刻印深さは、請求項２に記載されているように、最大で３μｍである。
したがって、請求項２の発明では、缶強度や缶成形に対する影響が殆どない。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記透明樹脂被膜は、透明塗料を塗布し、かつその透明塗料を乾燥させることにより形成されていることを特徴とするコードマーク付き溶接缶胴である。
【００１０】
したがって、請求項３の発明では、レーザ光で刻印されたコードマークが、塗装後、乾燥された透明塗料によって被覆されるので、コードマークの保護が十分となる。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１または２の発明において、前記透明樹脂被膜は、透明な熱可塑性樹脂フィルムを貼着するとともにその熱可塑性樹脂フィルムを加熱して溶着させることにより形成されていることを特徴とするコードマーク付き溶接缶胴である。
【００１２】
したがって、請求項４の発明では、レーザ光で刻印されたコードマークが、貼付されかつ加熱・溶着された透明な熱可塑性樹脂フィルムによって被覆されるので、コードマークの保護が十分となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施例を図面を参照して説明する。図１はこの発明のコードマークを印刷した溶接缶胴を示す斜視図であり、図２は要部の拡大図である。図中符号１は、溶接缶胴であり、広範囲に装飾印刷（図示せず）を施した部分２と、装飾印刷を施してない細長く狭い領域３と、狭い領域３の中央にある狭い幅の溶接継目４とを有する。上述の装飾印刷は、数十枚分の缶胴用板に直接印刷する場合と例えば、特許第３０５４９４２号や特許第２８７３７４６号に記載されているような、予めグラビア印刷と保護塗装を行ったポリエステルフィルムを缶胴用コイルに接着剤を介して貼り付ける場合がある。
【００１６】
溶接継目４の上にはコードマーク５が付してある。図２のコードマーク５は、下側から順に、工場名、製缶ライン名、(溶接機の番号)、西暦年年、月、日、時、分を表している。例えば、最初のＴは東京工場、ハイフォンの後の０５は５号ライン、次のＫＤＺは２００１年４月２６日、ＴＰは１９時３０分を表すように、予め数字およびアルファベットに意味を持たせてある。なお、本実施例では、最後の分単位を表すアルファベットを２分毎に別のアルファベットに変えるように設定したので、同一溶接機でも２分毎に異なるコードマーク５が缶胴の溶接継目４に刻印される。
【００１７】
もちろん、１分単位、５分単位、１０分単位で変えるようにしても良い。また、溶接機が１製缶ラインに１機しかない場合には、表示する必要がないことは明らかである。なお、図１中符号６は、溶接缶胴１に巻締固着した缶蓋である。
【００１８】
図３は、この発明の缶胴が形成される過程を示す図である。図３の溶接機７には、上・下電極ロールと、図示しないが、その外周に巻回されたワイヤ電極とがある。この上・下電極ロールの間のワイヤ電極間を、丸められた缶胴ブランクの重ね合わされた重合部が通過する際に、ワイヤ電極間に電流が流れ重合部が発熱して溶接されるようになっている。
【００１９】
符号８は、缶胴内面側の非塗装領域（塗装印刷が施されていない狭い領域３に対応する領域）に保護塗料を塗装する内面スプレー装置が配置されており、ここで内面側の溶接継目およびその両側部分に保護塗料を施す。
【００２０】
符号９はレーザマーカーであり、溶接缶胴１の溶接継目４および塗装印刷が施されていない狭い領域３の少なくとも一部にレーザ光が照射されるように、レーザマーカー９の照射口が溶接継目４の真上に配置されている。符号１０は、溶接缶胴１の装飾印刷が施されていない狭い領域３の少なくとも一部に、レーザ光が印字されるように、透明の保護塗料を施すための外面スプレー装置である。なお、図示していないが、溶接缶胴１は２本の無端ベルトで挟み付けて溶接継目４の位置がずれないようにした（好ましくはマグネットベルトを使用する）状態で図３の矢印方向に搬送しながら、コードマーク５を刻印し、保護塗料を塗装する。符号１１は缶胴内外面の溶接継目およびその両側部分に施した保護塗料を乾燥させる乾燥炉である。
【００２１】
レーザマーカー９においては、波長１．６μｍの３０ＷのＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：イットリウムアルミニウムガーネット）レーザが使用されている。より具体的には、レーザマーカー９にはキーエンス製ＬＤ一方式ＹＡＧレーザマーカーで型式ＭＤ−Ｙ９７００（ファインビーム）が使用されている。
【００２２】
上記の具体例による溶接缶胴におけるコードマーク５の刻印の流れを説明する。まず缶材料に、板厚０．１７５ｍｍ、縦方向長さ１０７．９５ｍｍ、横方向長１６５．６５ｍｍの極薄スズメッキ鋼板（新日本製鐵（株）の「キャンライト」）を採用する。そして、図示しない前記極薄スズメッキ鋼板において、一方の面の横方向の両側にそれぞれ１．９０ｍｍ幅の装飾印刷の施されていない領域を設け、さらに、他方の面の横方向の両端部の１．９０ｍｍ幅以外は缶内面用のエポキシフェノール系塗料、または熱可塑性樹脂フィルム貼付を施して、１９０ｇ入り缶胴のブランクとする。
【００２３】
次に、前記缶胴ブランクを溶接機７に供給し、装飾印刷が表にくるように丸め、装飾印刷及び内面用塗料の施されていない領域である両端縁部が上側にくるようにして、前記両端部の幅０．５ｍｍを重ね合わせる。そしてその状態で、缶胴ブランクを水平方向に搬送させつつ、前記重合部を上・下電極ロールの間に通して電気抵抗シーム溶接する。
【００２４】
さらに重合部を上側にしたままの状態で、缶胴を２個のマグネット付き無端ベルトで挟圧保持して水平方向に搬送しながら、レーザマーカー９の照射口から図２に示すコードマーク５を、溶接継目４およびその両側の装飾印刷の施されていない狭い領域３内の少なくとも一部に刻印し、次に外面スプレー装置１０から透明なアルキッド樹脂塗料を、コードマーク５上および装飾印刷の施されていない領域３を完全にカバーするようにスプレー塗装し、その後缶胴を乾燥炉１１内に搬送し、保護塗料であるアルキッド樹脂塗料を乾燥させて刻印が完了する。
【００２５】
次に、より詳細に、レーザマーカー９によってコードマーク５が刻印される状態を説明する。刻印する部分は、上述のような板厚０．１７５ｍｍの極薄スズメッキ鋼板によって形成される溶接継目４と、その両側の細長い領域３に囲まれた部分の一部である。レーザマーカー９の使用条件は、スキャンスピード６４２．５ｍｍ（缶搬送速度８０ｍ／分相当）、電流値５５Ａ、周波数７ＫＨＺ、ワークピッチ１１０ｍｍ、文字高さ１．０ｍｍ、文字幅０．６ｍｍ、文字ピッチ１．０ｍｍとされている。
【００２６】
上記の条件において、コードマーク５を刻印した結果は、コードマークの付された部位の図示しない１０００倍拡大写真から、最大深さ３μｍで刻印の幅が８０μｍであることが示された。したがって、溶接時の熱により茶色の酸化皮膜が発生している溶接継目であっても、刻印は酸化皮膜を削った状態で施されるので、コードマークが読み取り易くなっている。また、コードマークされた文字からは視覚的に均一なコードマークが得られ、識別する上で特別問題はなかった。
【００２７】
また、前記コードマーク５は、塗装印刷が施されていない領域３の極一部にされているが最大深さ３μｍは、缶材料自体の厚みのバラツキ範囲（５μｍ程度）内であり、塗装印刷の厚みが８μｍ程度であることを鑑みても缶強度や缶成形に与える影響は殆ど考えられない。
【００２８】
したがって、上述の実施例によれば、コードマーク５をＹＡＧレーザ光によって溶接缶胴１に刻印することにより、従来使用していたインクジェット印刷法を廃止できる。そのため、インクジェット印刷法に使用していたインク、溶剤等の消耗品を準備する必要がなくなる。その結果、インクにじみやインク詰まりといったトラブル回避のためのノズル部の清掃や、洗浄を行わなくてもよくなるので、作業効率が向上し、製造コストを低廉することができる。さらに、インク詰まり等のトラブルが解消されることにより、ノーメンテナンスで溶接缶胴１にコードマーク５を刻印することが可能となる。また、溶剤の削減によって、作業環境を向上することができる。
【００２９】
また、保護塗装で使用する塗料が、インクジェット印字法のように制限されないので、安価な塗料を選択できコストの削減が図れる。また、乾燥された保護塗装により、コードマーク５刻印後のネックイン加工、フランジ加工、缶蓋巻縮め加工及び缶胴搬送工程、さらには内容物充填工程、缶蓋巻縮め密封工程、加熱殺菌工程、缶詰搬送工程等で金属面を保護されている為、コードマーク５および塗装印刷が施されていない領域３より錆等が発生するといった問題がなくなる。
【００３０】
さらに、コードマーク５が溶接缶胴の装飾印刷が施されていない領域３に施されるので、その読取りが装飾印刷の色彩によって影響されず、また装飾印刷効果を減殺することがない。缶胴の後加工時や缶詰の加熱殺菌処理時およびそれらの搬送時等に、酸化等により変色し、読取り不可能になる可能性が少ない。
【００３１】
また、レーザ光がＹＡＧレーザ光であるため、極めて微細に金属面にコードマーク５を刻印することができる。そのため、インクジェット印刷法による印字に比べて文字や数字等の輪郭がシャープとなり読み取り易くすることができる。
【００３２】
また、溶接缶胴１の溶接直後で、溶接継目４を含む装飾印刷の施されていない細長い領域３に保護塗装を施す直前に、レーザ光によりコードマーク５をこの領域３内に施すので、刻印されたコードマーク５を透明塗膜で被覆することができる。そのため、コードマーク５の耐錆性が良好となる。また、溶接缶胴製造ラインの溶接機７と外面スプレー装置１０との間にレーザマーカー９を配置する以外は、従来のライン構成を変更する必要がないので、設備等のコストを低廉することができる。
【００３３】
また、コードマーク５が溶接機７のライン名と缶胴を溶接した年月日および１０分単位以下の時刻を表示しているので、後で溶接缶胴１に不良が発見された場合に、不良である可能性の高い同一時刻およびその前後の時刻に溶接した缶胴だけを選別でき、いたずらに大量の缶胴または缶詰を回収したり、再検査する必要がなく、再検査に要する時間や人員が少なくて済む。
【００３４】
なお、上記の実施例では、コードマーク５の保護として、透明の保護塗料を外面スプレー装置１０によって塗布したが、これは前記に限定されず、ロール塗装での塗装や幅狭の透明な熱可塑性樹脂フィルムを貼付けて保護被膜としてもよい。要はコードマークを保護できて、さらに外部からコードマークを目視できる程度に透明なものならばよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明では、コードマークがレーザ光によって溶接缶胴の溶接継目に刻印され、その後透明樹脂被膜で保護被覆されることにより、溶接缶胴の耐錆性を向上させることができる。また、コードマークがレーザ光により溶接継目の酸化皮膜を削って施されるので、金属表面が酸化変色している部分にコードマークを刻印した場合でもコードマークは地金色となり読み取り易くなる。また、請求項２の発明では、そのコードマークの刻印深さを最大で３μｍとすることにより、缶強度や缶成形に対する影響を殆ど無くすることができる。
【００３６】
また、請求項３の発明では、レーザ光で刻印されたコードマークが、塗装後、乾燥された透明塗料によって被覆されるので、コードマークの保護が十分となる。
【００３７】
また、請求項４の発明では、レーザ光で刻印されたコードマークが、貼付されかつ加熱・溶着された透明な熱可塑性樹脂フィルムによって被覆されるので、コードマークの保護が十分となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコードマークを刻印した溶接缶胴を示す斜視図である。
【図２】この発明の要部の拡大図である。
【図３】この発明の缶胴が形成される過程を示す図である。
【符号の説明】
１…溶接缶胴、３…装飾印刷の施されていない領域、４…溶接継目、５…コードマーク、７…溶接機、８…内面スプレー装置、９…レーザマーカー、１０…外面スプレー装置、１１…乾燥炉。

Claims

溶接によって酸化皮膜が生じている溶接継目にコードマークの少なくとも一部が付された溶接缶胴において、
前記コードマークは、前記溶接継目にレーザ光を照射して前記酸化皮膜を部分的に削ることにより刻印され、かつそのコードマークが透明樹脂被膜で保護被覆されていることを特徴とするコードマーク付き溶接缶胴。
前記レーザ光で削られた深さが最大で３μｍであることを特徴とする請求項１に記載のコードマーク付き溶接缶胴。
前記透明樹脂被膜は、透明塗料を塗布し、かつその透明塗料を乾燥させることにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコードマーク付き溶接缶胴。
前記透明樹脂被膜は、透明な熱可塑性樹脂フィルムを貼着するとともにその熱可塑性樹脂フィルムを加熱して溶着させることにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコードマーク付き溶接缶胴。