JP2000072143A - 極薄溶接缶胴を有する３ピース缶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極薄溶接缶胴を有する３ピース缶について、
複数本のビードを設けることにより缶胴の耐圧強度を実
用的な強度にまで補強すると共に、缶胴に施される印刷
文字や印刷図柄のビードによる歪みを回避して、そのよ
うな歪みに起因する装飾効果の減殺や文字の読み難さを
解消する。 【解決手段】 板厚が０．１２〜０．１６ｍｍの表面処
理鋼板から形成され、側面継目部が抵抗シーム溶接法に
より接合されている極薄溶接缶胴２に対して、該缶胴２
の中央部で、缶胴２の上下両端に缶蓋３，４を巻締めた
状態の缶の高さＨの２〜１５％の寸法の高さ方向の成形
範囲巾ｈ内に、深さｄが０．１〜１．０ｍｍでピッチｐ
が２〜１０ｍｍのビードを複数本形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、極薄の表面処理鋼
板を円筒状に丸めてその両側端部を抵抗シーム溶接法に
より側面継目部として接合したような缶胴を有する３ピ
ース缶に関し、特に、缶胴に対して補強のためのビード
加工を施したような極薄溶接缶胴を有する３ピース缶に
関する。

【０００２】

【従来の技術】缶詰用の３ピース缶では、製缶コストを
低減するために、従来から缶胴材料となる表面処理鋼板
のメッキ量を少なくしたり板厚を薄くしたりするような
傾向があって、その結果、缶内圧が負圧となる缶詰用缶
体の缶胴については、２０年程前には片面当たり１１．
２〜２．８ｇ／ｍ² の錫メッキ量で０．２４〜０．２１
ｍｍ程度の板厚の錫メッキ鋼板を広く使用していたが、
最近では１．３０〜０．９０ｇ／ｍ² の錫メッキ量で
０．２０〜０．１８ｍｍの板厚の表面処理鋼板が広く使
用されている。

【０００３】しかしながら、あまり板厚を薄くすると、
缶内圧が負圧になる缶詰の場合には、缶胴が缶外圧によ
り凹まされる所謂パネリングを起こして商品価値がなく
なってしまうことから、そのような缶詰の缶胴の強度を
増加させるための手段として、缶胴に対してその円周方
向に延びるようなビード（環状の凹み) を多数形成する
ということが従来から公知となっている。（例えば、実
開昭５６−３２０３９号公報，実開昭５６−１２５８２
８号公報等参照）

【０００４】また、上記のようなビード以外にも、缶胴
の耐圧強度を増加するための手段として、例えば、缶胴
に対して平坦なパネル部分とリブ状のフレーム部分とか
らなる規則的な凹凸模様を形成したようなものも従来公
知となっている。（特公平６−７８０９６号公報参照）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に缶胴溶接や接着缶胴に多数のビード（マルチビード）
を形成したような従来公知の３ピース缶については、缶
胴に対して印刷文字や印刷図柄を付与するために、缶胴
を形成する前の金属板材に対して予め印刷を施しておく
か、或いは、印刷済みのポリエステルフィルムのような
熱可塑性樹脂フィルムを缶胴に貼着していることから、
缶胴にビードが多数形成されると、印刷された文字や図
柄がビードによって歪んだものとなってしまい、図柄に
よる装飾効果が減殺されたり文字が読み難くなったりす
るという問題がある。

【０００６】また、缶胴の耐圧強度を増加するための手
段として、ビードではなく、缶胴に対して平坦なパネル
部分とリブ状のフレーム部分とからなる規則的な凹凸模
様を形成したようなものについても、缶胴に凹凸模様を
多数繰り返して形成すると、やはり印刷された文字や図
柄が歪んで見えることとなる。

【０００７】何れにしても、薄い板厚の表面処理鋼板の
使用が可能となって製缶コストを下げることができると
しても、缶胴に施された印刷文字や印刷図柄が歪んで見
えると、商品価値が低下することとなるため、印刷を施
された缶胴に多数のビードを形成したような３ピース缶
については現在は殆ど商品化されておらず、また、印刷
を施された缶胴に凹凸模様を多数繰り返して形成するよ
うな３ピース缶についても実用化されていない。

【０００８】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、極薄溶接缶胴を有する
３ピース缶について、複数本のビードを設けることによ
り缶胴の耐圧強度を実用的な強度にまで補強すると共
に、缶胴に施される印刷文字や印刷図柄のビードによる
歪みを回避して、そのような歪みに起因する装飾効果の
減殺や文字の読み難さを解消することを課題とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、板厚が０．１２〜０．１６ｍｍ
の表面処理鋼板から形成され、側面継目部が抵抗シーム
溶接法により接合されている極薄溶接缶胴に対して、該
缶胴の中央部で、缶胴の上下両端に缶蓋を巻締めた状態
の缶の高さの２〜１５％の寸法の高さ方向の成形範囲巾
内に、深さが０．１〜１．０ｍｍでピッチが２〜１０ｍ
ｍのビードを複数本形成することを特徴とするものであ
る。

【００１０】上記のような構成の極薄溶接缶胴を有する
３ピース缶によれば、缶胴の中央部の狭い範囲にだけに
所定の条件のビードを形成していることで、極薄溶接缶
胴の耐圧強度を実用的な強度にまで増加することがで
き、しかも、ビードの部分を避けた状態で缶胴に必要な
印刷図柄や印刷文字を付与することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の極薄溶接缶胴を有
する３ピース缶の実施形態について、図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の極薄溶接缶胴を有する３
ピース缶の一実施形態を示すもので、円筒状の缶胴２に
対して上蓋３と底蓋４をそれぞれ巻締により一体化した
３ピース缶１は、飲料を内容物とする負内圧缶（陰圧
缶）であって、その缶胴２の高さ方向中央部には、補強
のためのビード５が複数本（４本）形成されていると共
に、図１（Ａ）に示すように、該ビード５の部分を除い
た缶胴２の上部と下部には、内容物を表すような印刷文
字や印刷図柄がそれぞれ施されており、また、該ビード
５が形成されている部分には下地の色の印刷が施されて
いる。（なお、図面に示したビード５の深さｄやピッチ
ｐについて、見易くするために実際よりも誇張して描い
てある。）

【００１３】上記のような３ピース缶１の缶胴２の製造
については、図示していないが、先ず、一方の面（缶胴
の外面側）に印刷が施されるか又は印刷済み樹脂フィル
ムが貼着され、且つ、他方の面（缶胴の内面側）にイン
ナーコートが塗装されるか又はインナーコートの代わり
となる樹脂フィルムが貼着されたような帯状の表面処理
鋼板を缶胴材料として、該表面処理鋼板を一缶分毎の大
きさの缶胴ブランクに切断してから、該缶胴ブランクを
丸めて両端縁部を重ね合わせ、該重合部を抵抗シーム溶
接することにより接合し、接合部の内外面に補正塗装を
施すことで、外面側に印刷文字や印刷図柄が施され内面
側にインナーコート又は樹脂フィルムによる保護被膜が
施された円筒状の缶胴として形成される。

【００１４】そして、そのような円筒状の缶胴に対し
て、複数本のビードの雄型を内面側に形成した円筒状の
ガイド板と、複数本のビードの雌型を外面側に形成した
円筒体とによって、雌型となる円筒体を缶胴の内側に挿
入して、該円筒体により缶胴を雄型となるガイド板の内
面に強く押圧した状態で、該円筒体を回転させることに
より、缶胴の一部がガイド板の雄型により円筒体の雌型
内に圧入されて、缶胴に環状のビードが複数本形成され
る。（なお、上記のような円筒状のガイド板による雄型
と円筒体の雌型とによるビードの成形方法については、
例えば、実開昭５６−１２５８２８号公報中に図３で示
されているように、それ自体は従来公知の方法であ
る。）

【００１５】上記のようにして缶胴２に複数本（４本）
のビード５が形成される本実施形態の３ピース缶１で
は、缶胴２は板厚が０．１２〜０．１６ｍｍの極薄の表
面処理鋼板から形成されており、また、図１（Ｂ）に示
すように、缶胴２の高さ方向の中央部で、缶胴２の上下
両端に缶蓋３，４を巻締めた状態の缶の高さＨの２〜１
５％の寸法の高さ方向の成形範囲巾ｈ内に、複数本（４
本）のビード５が、各ビード５の深さｄが０．１〜１．
０ｍｍでピッチｐが２〜１０ｍｍとなるように形成され
ている。

【００１６】なお、缶胴２の金属材料となる板厚が０．
１２〜０．１６ｍｍの表面処理鋼板については、溶融亜
鉛および亜鉛合金メッキ鋼板，電気亜鉛および亜鉛合金
メッキ鋼板，ブリキ，薄錫メッキ鋼板，ティンフリース
チール，クロムメッキ鋼板，アルミメッキ鋼板，ニッケ
ルメッキ鋼板，その他の各種合金メッキ鋼板等、従来か
ら３ピース缶の缶胴として一般的に知られている材質の
ものが適宜選択的に使用される。

【００１７】ところで、缶強度（缶胴の耐圧強度）とビ
ードの関係について、本発明者は、ビードの本数が増え
れば強度は向上するが、均一に増加するのではなく、ビ
ードの位置が強度と関係し、特に缶胴の高さ方向の中央
部にビードを入れると補強効果が大きいものと考え、従
って、ビードの本数が少なくても、缶胴の高さ方向の中
央部にビードを入れれば、相応の効果が得られるものと
考えた。

【００１８】そのような発想に基づく本実施形態の３ピ
ース缶について、その具体的な一例、すなわち、板厚
０．１５ｍｍの薄錫メッキ鋼板に、内外面ラミネート或
いは内外面塗装焼付けを施したものを、円筒状に丸めて
から一般的なワイヤー電極を用いた抵抗シーム溶接によ
り側面継目部を接合し、この側面継目部の内外面に補正
塗装を施したような溶接缶胴であって、缶胴の高さが１
０７．９５ｍｍで、缶胴の内径が５２．３８ｍｍの３ピ
ース缶胴２（Ｊ１缶）により、ビードのピッチ，ビード
の深さ，ビードの成形範囲巾のそれぞれと缶胴２の耐圧
強度の関係を、ネックイン加工とフランジ加工を施した
缶胴２に上蓋３を巻締めた後、内容液を８５℃で充填し
てから、底蓋４を巻締めて製造した真空度２５ｃｍＨｇ
の実缶（缶の高さは１０４．３０ｍｍ）に対して行なっ
た強度測定によって検証した。

【００１９】強度測定の方法については、図２（Ａ），
（Ｂ）に示すように、缶胴押し当て用チップバー（長さ
が４０ｍｍ，径が１０ｍｍの鉄の丸棒）１１を設けた測
定装置１０に対して、上記の測定用実缶１をセットした
後、測定治具（チップバー）１１を２ｃｍ／分の速度で
下方に移動させることで、缶胴２に応力を加えて行き、
図２（Ｃ）に示すような応力−ヒズミ線を得て、その弾
性変形から塑性変形への変形点を缶強度として、各実缶
１についての耐圧強度を測定した。

【００２０】その結果、ビードの深さを０．２ｍｍ、ビ
ードの成形範囲巾を缶の高さ比１５％に設定した場合、
ビードのピッチについては、図３（Ａ）に示すような測
定結果から、ビードのピッチが２〜１０ｍｍで、実用的
な缶胴の耐圧強度を得られることが分かった。なお、ピ
ッチが２ｍｍより小さいビードについては実際上成形が
不可能となる。

【００２１】また、ビードのピッチを５ｍｍ、ビードの
成形範囲巾を缶の高さ比１５％に設定した場合、ビード
の深さについては、図３（Ｂ）に示すように、深くなる
程耐圧強度が高くなるという測定結果から、ビードの深
さが０．２〜１．０ｍｍで、実用的な缶胴の耐圧強度を
得られることが分かった。なお、ビードの深さが１．０
ｍｍより大きいと、缶胴の内外面塗膜やラミネートフィ
ルムがダメージを受け、耐食性・錆等が問題となる。

【００２２】ビードの成形範囲巾については、ピッチが
２ｍｍで深さが０．６ｍｍのビードについて、缶の高さ
の２％（Ｊ１缶で２ｍｍ）の成形範囲巾で入れて、缶強
度を測定したところ、缶強度下限値（６．５ｋｇ）をク
リアーしていたことから、ビードの成形範囲巾が２％以
上であれば実用的な缶胴の耐圧強度を得られることが分
かった。

【００２３】なお、上記のＪ１缶と同じ大きさで缶胴の
板厚が０．１２ｍｍのものについて、ビードの深さを
０．９ｍｍとして、その他は上記の適合条件と同様のビ
ードを入れた缶胴に、ネックイン加工とフランジ加工を
施してから、上蓋３を巻締めた後、上記条件の内容液を
充填し、底蓋４を巻締めて製造した缶詰の缶強度を測定
したところ、缶強度下限値（６．５ｋｇ）をクリアーし
ていた。

【００２４】上記のような缶強度の測定結果から、板厚
が０．１２〜０．１６ｍｍの表面処理鋼板の溶接缶胴２
に対して、該缶胴２の中央部で、缶胴２の上下両端に缶
蓋３，４を巻締めた状態の缶の高さＨの２〜１５％の寸
法の高さ方向の成形範囲巾ｈ内に、深さｄが０．１〜
１．０ｍｍでピッチｐが２〜１０ｍｍのビード５を複数
本（４本）形成している本実施形態の３ピース缶１は、
その缶胴２の強度が実用的な缶強度下限値を上回るもの
であることが分かった。

【００２５】なお、缶胴の高さ方向の中央部にビードを
巾狭に入れることで、印刷面の変形を最低限に抑えるこ
とができ、例えば、缶胴の中央部には下地の色の印刷を
施し、ビードの部分を境としてその上下の缶胴部分で印
刷のデザインを変える等の意匠的な効果も期待できる。
もし、ビードの成形範囲巾が１５％より大きくなると、
缶胴に施される印刷文字や印刷図柄にビードが影響する
ので、印刷文字が読み難くなったり、装飾効果が減殺さ
れ、また、ビード成形範囲外に文字や図柄の印刷を施す
ことにすれば、説明および装飾のための印刷範囲が狭く
なり過ぎて、やはり装飾効果等が薄れることとなる。

【００２６】上記のような知見に基づく本実施形態の極
薄溶接缶胴を有する３ピース缶１によれば、缶胴２の中
央部の狭い範囲（成形範囲巾ｈ）にだけに所定の条件の
ビード５を形成していることで、極薄の表面処理鋼板に
よる溶接缶胴２の耐圧強度を実用的な強度まで増加する
ことができ、缶胴２に極薄の表面処理鋼板を使用するこ
とで製缶コストを下げることができると共に、ビード５
の部分を避けた状態で缶胴２に必要な印刷図柄や印刷文
字を充分に付与することができるため、缶胴２に施され
た印刷図柄が印刷文字がビード５の部分により歪んで装
飾効果が減殺されたり文字が読み難くなったりするのを
回避することができる。

【００２７】以上、本発明の極薄溶接缶胴を有する３ピ
ース缶１の一実施形態について説明したが、本発明は、
上記のような実施形態に限られるものではなく、例え
ば、缶胴の中央部に施されるビードについては、図４
（Ａ）に示すように、ビードの成形範囲巾が同じであれ
ば、ピッチが異なることでビードの数が異なる（図示し
たものは７本）ことになるが、ビードの成形性と缶強度
の観点から、ビードの数は３〜７本が好ましく、特に、
４〜６本が好ましい。

【００２８】また、各ビードのピッチ形状についても、
図４（Ｂ）に示すようなビード形状に丸みを持たせたビ
ードラウンドタイプや、図４（Ｃ）に示すような上側に
向けてピッチが小さくなるピッチ不均一タイプや、図４
（Ｄ）に示すような中央から上下に向けてピッチが小さ
くなるピッチ不均一タイプや、図４（Ｅ）に示すような
中央に向けてビードが深くなるビード深さ不均一タイプ
など、様々に設計変更可能なものである。（なお、図面
に示したビード５の深さｄやピッチｐについて、図１と
同様に、見易くするために実際よりも誇張して描いてあ
る。）

【００２９】

【発明の効果】以上説明したような本発明の極薄溶接缶
胴を有する３ピース缶によれば、補強のために缶胴に加
工するビードを、缶胴の中央部の狭い範囲にだけに所定
の条件で形成していることにより、極薄溶接缶胴の耐圧
強度を実用的な強度まで増加することができて、缶胴材
料となる表面処理鋼板の板厚を薄くして製缶コストを下
げることができると共に、ビードの部分を避けた状態で
缶胴に必要な印刷図柄や印刷文字を充分に施すことがで
きるため、缶胴に施される印刷図柄や印刷文字のビード
部分による歪みに起因する装飾効果の減殺や文字の読み
難さを解消することができて、その商品価値を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の極薄溶接缶胴を有する３ピース缶の一
実施形態について、（Ａ）缶胴に印刷文字や印刷図柄が
施されている状態の側面図，および（Ｂ）缶胴に施され
るビードのピッチ，深さ，成形範囲巾のそれぞれを示す
側面説明図。

【図２】缶（缶胴）の強度の測定方法を示す（Ａ）測定
装置の斜視説明図，（Ｂ）測定装置の側面説明図，およ
び（Ｃ）該測定装置により缶胴に応力を加えたときの缶
胴の弾性変形から塑性変形への変形点をその缶の缶強度
として測定することを示す応力−ヒズミ線のグラフ。

【図３】図３に示した測定方法により測定した缶強度に
ついて、（Ａ）ビードの深さと成形範囲巾を一定にして
ビードのピッチを変えたときの缶強度の変化を示すグラ
フ，および（Ｂ）ビードのピッチと成形範囲巾を一定に
してビードの深さを変えたときの缶強度の変化を示すグ
ラフ。

【図４】本発明の極薄溶接缶胴を有する３ピース缶につ
いて、ビード数やピッチ形状の異なる他の例（Ａ）〜
（Ｅ）をそれぞれ示す側面図。

【符号の説明】

１ ３ピース缶 ２ 缶胴 ３ 上蓋 ４ 底蓋 ５ ビード Ｈ 缶の高さ ｈ （ビードの）成形範囲巾 ｄ ビードの深さ ｐ ビードのピッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板厚が０．１２〜０．１６ｍｍの表面処
   理鋼板から形成され、側面継目部が抵抗シーム溶接法に
   より接合されている極薄溶接缶胴に対して、該缶胴の中
   央部で、缶胴の上下両端に缶蓋を巻締めた状態の缶の高
   さの２〜１５％の寸法の高さ方向の成形範囲巾内に、深
   さが０．１〜１．０ｍｍでピッチが２〜１０ｍｍのビー
   ドが複数本形成されていることを特徴とする極薄溶接缶
   胴を有する３ピース缶。
2. 【請求項２】 缶胴の中央部に形成された複数本のビー
   ドの部分を境として、その上下の缶胴表面に、それぞれ
   印刷文字や印刷図柄が施されていることを特徴とする請
   求項１に記載の極薄溶接缶胴を有する３ピース缶。
3. 【請求項３】 ビードの数が３〜７本であることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の極薄溶接缶胴を有する３
   ピース缶。