JP2001030033A - エンボス加工缶体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 缶胴の形状のばらつきを小さくしてエンボス
加工を施す際の模様の位置決めを確実に行い、模様とエ
ンボス加工とが一致した高品質のエンボス加工缶体を得
ることのできる製造方法を提供する。 【解決手段】 円筒状の缶胴の外周面に模様が印刷さ
れ、かつ前記模様の少なくとも一部分に、前記模様と位
置合せして凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施した
エンボス加工缶体の製造方法において、前記缶胴の外周
の一部に塑性加工を施して塑性変形部を形成する塑性加
工工程を、前記模様との位置合わせを行って前記模様に
凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施すエンボス加工
工程の前に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状の缶胴の外
周面に模様が印刷され、かつこの模様の少なくとも一部
分に、この模様と位置合せして凹部及び／又は凸部を成
形するエンボス加工缶体の製造方法に関し、特に、模様
と凹部及び／又は凸部との位置合せを確実に行わせるこ
とのできるエンボス加工缶体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デザインの多様性，缶胴肉厚の薄
肉化にともなう缶胴強度向上などの理由から、缶胴に凹
部及び／又は凸部の加工を施したエンボス加工缶体が開
発され商品化されつつある。この場合、エンボス加工缶
体に印刷してある模様，文字等（本明細書では、これら
を総称して模様と記す）に合せて凹部及び／又は凸部の
加工を施すと、エンボス加工缶体の意匠性が高まること
から、模様の少なくとも一部分にその模様と合った凹部
及び／又は凸部のエンボス加工を施すことが行われてい
る。

【０００３】このような凹部及び／又は凸部の加工を缶
胴に施す先行技術として国際公開公報ＷＯ９８／０３２
７９の「TOOLING AND METHOD THE EMBOSSING OF A CONT
AINER AND THE RESULTING CONTAINER」あるいは、同Ｗ
Ｏ９７／２１５０５の「METHOD OF ORIENTING CANS」が
公知になっている。これらの先行技術では、缶胴の模様
部分に凹部及び／又は凸部の加工を施す成形手段を位置
合せするため、缶胴に模様部分の位置を示す位置決めマ
ークを形成し、このマークをセンサで読み取って、成形
手段と対応した位置に模様がくるように缶胴の回転制御
を行っている。また、エンボス加工缶体の製造コストを
削減するために、高速でエンボス加工を施すロータリー
方式の装置及び方法が、例えば、国際公開公報ＷＯ９８
／０３２７９、ＷＯ９８／０３２８０で開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら先行技術は、優
れた発明ではあるものの実用化の観点から改良の余地が
ある。特に、１０００缶〜２０００缶／分といった高速
でエンボス加工を施す場合に、例えば真円度など缶胴の
形状にばらつきがあると、缶胴を高速で回転させるため
に前記センサが位置決めマークを正確に読み取ることが
できない場合が生じ、正確な位置合わせができなくなっ
て、模様とエンボス加工とが一致しなくなることがあ
る。また、缶胴の形状にばらつきがあると、エンボス加
工を施すための成形金型であるインナーローラに缶胴を
セットする際に、缶胴のセット位置がばらつき、模様と
一致したエンボス加工を確実に行えないという問題があ
る。

【０００５】本発明は上記の事情にかんがみなされたも
ので、缶胴の形状のばらつきを抑制してエンボス加工を
施す際の模様の位置決めを確実に行い、かつ、インナー
ローラ等の成形金型に缶胴をセットする際にも、前記成
形金型に対するセット位置のばらつきを無くし、模様と
エンボス加工とが一致した高品質のエンボス加工缶体を
得ることのできるエンボス加工缶体の製造方法を提供し
ようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、円筒状の缶胴の外周面に
模様が印刷され、かつ前記模様の少なくとも一部分に、
前記模様と位置合せして凹部及び／又は凸部のエンボス
加工を施したエンボス加工缶体の製造方法において、前
記缶胴の外周の一部に塑性加工を施して塑性変形部を形
成する塑性加工工程を、前記模様との位置合わせを行っ
て前記模様に凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施す
エンボス加工工程の前に設けた方法としてある。

【０００７】エンボス加工を施す前に缶胴の形状が塑性
加工工程で整えられる。この工程では、缶胴の外周の一
部に塑性加工が施される。塑性加工を施すと、その部分
が加工硬化し、また材料の断面形状も変化するので、こ
れによって缶胴の剛性を高めることができ、円周方向の
形状を均一に整えることができる。したがって、缶胴の
形状のばらつきをきわめて小さくして、高速加工におい
ても模様の位置決めを確実に行い、かつ、成形金型に対
する缶胴のセット位置のばらつきを防止して、模様と一
致した高品質のエンボス加工缶体を得ることができる。

【０００８】また、請求項２にかかる発明は、前記塑性
加工工程では、前記塑性加工によって前記缶胴の開口周
縁にネック部及びフランジ部を形成する方法としてあ
る。缶体を形成する際には、上蓋又は底蓋を取り付ける
前に缶胴にネック部及びフランジ部を形成する。通常、
この加工はエンボス加工の終了後に行われるが、エンボ
ス加工の前にネック部及びフランジ部を形成するように
すれば、缶胴を真円形状にすることができるとともに、
開口周縁の剛性を高めることができ、缶胴の断面形状の
ばらつきを小さくして、模様の位置決め不良や成形金型
へのセット不良を防止することができる。

【０００９】また、缶胴の外周に部分的にエンボス加工
を施すと、材料の引き込み作用によって開口周縁の高さ
にばらつきができる。特に、エンボス加工が缶胴の周方
向の一部分にのみ行われる場合には、この傾向が著し
い。そのため、このままでネック部又はフランジ部を形
成すると缶胴に皺が生じるおそれがある。しかし、本発
明のように先にネック部やフランジ部を形成しておけば
このような不都合は回避でき、さらに、開口周縁の剛性
が高められているので引き込み作用による開口周縁の高
さのばらつきも抑制することができる。

【００１０】請求項３にかかる発明は、前記エンボス加
工缶体が上蓋と底蓋と缶胴とからなる３ピース缶であっ
て、前記塑性加工工程は前記缶胴の一方の開口の周縁に
前記ネック部及び前記フランジ部を形成して上蓋又は底
蓋を締着し、他方の前記開口の周縁に前記塑性加工を施
した方法としてある。この方法によれば、缶胴と、この
両側に締着される上蓋及び底蓋からなる３ピース缶にも
本発明を適用することが可能になる。特に、一方の上ぶ
た又は開口に底蓋を締着しているので、バキュームやマ
グネットを使用した缶体保持手段による缶体の保持が容
易になる。

【００１１】請求項４にかかる発明は、前記位置合わせ
は、前記模様に設けられた又は前記模様とは別に設けら
れた複数の位置決めマークを検出することによって行う
方法としてある。この方法によれば、二つ以上の位置決
めマークを位置決め停止用マーク及び位置決め確認用マ
ークとすることにより、エンボス加工缶体の回転停止の
前後において模様の向きをチェックすることができ、よ
り一層正確に模様と凹部及び／又は凸部の位置合せを行
うことができる。

【００１２】請求項５にかかる発明は、前記エンボス加
工工程では、前記缶胴の内部にインナーローラを挿入す
るとともに前記缶胴の外部にアウターローラを配置し、
前記アウターローラを前記缶胴に押し付けて前記インナ
ーローラ及び前記アウターローラを回転させて前記缶胴
にエンボス加工を施す方法としてある。この方法によれ
ば、保護被膜層を傷つけることなく高速で缶胴にエンボ
ス加工を施すことが可能である。また、二つのローラに
よりエンボス加工を施すので、ラックとローラとの間で
エンボス加工を施す場合に比して加工力を集中させるこ
とができ、深い凹凸のエンボス加工を施すことができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエンボス加工缶体
の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しつ
つ説明する。

【００１４】まず、図１を参照して本発明の製造方法に
よって製造されるエンボス加工缶体を説明する。図１
は、本発明の製造方法によって製造されるエンボス加工
缶体の説明図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は模様部
分の断面図である。エンボス加工缶体１０は、絞り成形
によって形成された缶胴１１と、この缶胴１１の開口１
８に締着される上蓋１２からなる２ピース缶である。缶
胴１１の外周面には、「ＣＡＮ」なる模様（文字）１５
が印刷してある。この模様１５は、缶胴１１の外周表面
に印刷した後、その上をポリエステルフィルム又は有機
被膜で覆ってあるが、ポリエステルフィルム又は有機被
膜の裏面（缶胴外周表面と接する側）に印刷しておくこ
ともできる。また、印刷をポリエステルフィルムの裏面
に施した場合には、搬送時に缶同士が衝突しても印刷に
傷が入ったりインキが剥がれたりするおそれがない。

【００１５】また、缶胴１１には、模様１５と位置合せ
した状態で、「ＣＡＮ」なる凹部１６が成形加工され
る。この凹部１６は、縁部１６ａを緩い傾斜状とするこ
とにより、成形加工する際に缶胴自体、あるいは模様１
５の部分に損傷が生じないようにしてある。

【００１６】なお、模様１５と凹部１６を一致させて成
形する態様としては、模様全体と凹部全体を一致させる
態様だけでなく、模様１５と凹部１６の一部を少なくと
も一致させる態様、たとえば、模様「ＣＡＮ」の「Ａ」
のみに凹部の加工を施したり、凹部「ＣＡＮ」の「Ａ」
のみに印刷を施したりした態様もある。

【００１７】また、模様１５に合せた成形態様として
は、凹部に成形加工したものだけでなく、模様の部分を
凸部に成形加工したもの、あるいは凹部と凸部の成形加
工を混在させたものなどがある。さらにまた、模様１５
の縁の部分のみを凹部１６に成形した態様、あるいは縁
の部分のみを凸部に成形した態様や凸部と凹部を混在さ
せた態様が考えられる。

【００１８】２ピース缶では絞り成形又は絞り−しごき
成形等によって缶胴を形成するため、材料の異方性によ
って缶胴に内部応力が生じ、また、３ピース缶ではロー
ル成形後の溶接によって内部応力が生じる。さらに、絞
り成形又はロール成形をする成形工具の精度のばらつき
によっても内部応力が生じる。これら内部応力が、缶胴
をひずませて缶胴ごとの形状をばらつかせる原因になっ
ていると考えられる。また、缶胴の搬送時に、例えば搬
送路上で缶同士が詰まったりした場合には、缶に外力が
作用して多少の変形を生じることもある。

【００１９】本発明の特徴は、缶胴の形状を整え、塑性
変形を施すことによって前記缶胴の剛性を高めてその形
状を保持させる工程を、エンボス加工工程の前に設けた
ところにある。缶胴の一部に塑性変形を加えると、その
部分が加工硬化するとともに材料の断面形状が変化し
て、剛性が高められる。これによって、缶胴を一定の形
状、例えば真円状に保持することができ、後述する位置
決めマークの検出を確実に行い、かつ、成形金型である
インナーロールへの缶胴のセット位置を正確にして、模
様と一致したエンボス加工を可能にする。

【００２０】図２及び図３は、本発明の製造方法におけ
る塑性変形部の一例にかかり、図２は塑性変形部である
ネック部１１ａ及びフランジ部１１ｃを形成した２ピー
ス缶の缶胴の斜視図、図３は塑性変形部であるネック部
１１ａ′及びフランジ部１１ｃ′を形成した３ピース缶
の缶胴の斜視図である。図２に示す缶胴は、図１のエン
ボス加工缶体１０を構成する缶胴１１と同じものである
ので、同一の符号１１を付している。

【００２１】図２に示す缶胴１１の開口１８の周縁に
は、その全周にわたってネッキング加工が施され、缶胴
１１を縮径させてネック部１１ａが形成され、さらにネ
ック部１１ａの周縁を外側に折り曲げ張りてフランジ部
１１ｃが形成されている。ネッキング加工を施す際に開
口周縁を真円形状に整える。ネッキング加工によって缶
胴１１を形成する材料が加工硬化し、缶胴１１の開口周
縁の形状を真円形状に保持する。缶胴１１は絞り成形に
よって有底状に形成されているので、缶胴１１の両端の
ネック部１１ａと缶底１１ｂとによって、缶胴１１がほ
ぼ全体にわたって真円状に保たれる。

【００２２】図３は、薄い金属板をロール状に巻き、溶
接部１４で溶接して筒状体を形成した後、この筒状体の
一方の開口に底蓋（又は上ぶた）１３を締着した３ピー
ス缶の缶胴１１′の斜視図である。図３において図１及
び図２と同一の部位には同一の符号を付す。３ピース缶
の場合は、前記筒状体の両端の開口周縁にネック部１１
ａ′及びフランジ部１１ｃ′を形成するものとしてもよ
いが、２ピース缶と比べて材料内に残留している応力が
大きく、前記筒状体の両端の剛性を高めても不十分であ
ることがあるので、前記筒状体の一方の開口に底蓋１３
を締着するのが好ましい。この場合、締着は通常、二重
巻締めで行う。なお、ネック部１１ａ′は一方の端部だ
けに形成するものとしてもよい。

【００２３】もちろん、缶胴１１，１１′の形状を一定
に保つことができるものであれば、塑性変形部は図２及
び図３で示すように開口周縁に形成する必要は必ずしも
なく、缶胴の中央又は任意の位置に形成することも可能
である。また、塑性変形部は加工硬化や材料の断面形状
の変更によって缶胴１１，１１′の剛性を高めることが
できるものであればよい。

【００２４】缶胴１１の模様１５と凹部１６を一致させ
て成形加工を施すには、凹部１６の加工を施す成形手段
を模様１５に対して正確に位置合せする必要がある。こ
の位置合せを行うために必要なのが位置決めマーク１７
である。本実施形態では、位置決めマーク１７として停
止用マーク（位置決め停止用マーク）１７ａと確認用マ
ーク（位置決め確認用マーク）１７ｂの二つのマークを
有しており、かつ、この停止用マーク１７ａと確認用マ
ーク１７ｂを缶胴１１の同一円周上に形成してある。

【００２５】停止用マーク１７ａと確認用マーク１７ｂ
の形成位置は、本実施形態のように缶胴の同一円周上に
形成したもののほか、缶胴１１の高さ方向の異なる位置
に形成してもよいが、もっとも真円度の高い、つまり缶
胴１１ごとの形状のばらつきの小さいネック部１１ａ又
は缶底１１ｂの近くに設けるのが好ましい。また、位置
決めマーク１７ａ，１７ｂは、模様の印刷と同時に印刷
するようにすれば、工程数を増加させることがなく、好
ましい。

【００２６】次に、図４及び図５を参照して、缶胴にエ
ンボス加工を施す手順を説明する。図４は、缶胴にエン
ボス加工を施す手順の説明図で、エンボス加工装置のイ
ンナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図、図
５はエンボス加工時におけるエンボス加工装置のインナ
ローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図４のＡ−
Ａ断面図である。エンボス加工装置としては、例えば、
本出願人の出願に係る特開平９−１９２７６３号に開示
されたものを使用することができる。特開平９−１９２
７６３号に開示されたエンボス加工装置では、缶胴１１
は円周に沿って送られながら、缶胴１１に挿入されたイ
ンナローラ１０１と缶胴１１の外側に配置されたアウタ
ローラ１０２とで、模様部分のエンボス加工が行われ
る。

【００２７】図４中で示す位置から缶胴１１が導入さ
れる。缶胴１１には、図２に示したように塑性変形部で
あるネック部１１ａが予め形成されている。エンボス加
工装置に導入された缶胴１１は、各ポケットに配置され
たセンサ１５１，１５２，１５１′，１５２′・・・
（他のポケットのものは図示を省略）等によって、及
びのターレット位置において缶胴１１に形成してある
位置決めマーク１７の検出が行なわれる。センサ１５
１，１５１′・・・等が缶胴１１の停止用マーク１７ａ
を検出し、模様１５が所定の位置（成形型の凹凸部と一
致する位置）を向くよう缶胴１１を回転させる。次い
で、センサ１５２，１５２′・・・等が確認用マーク１
７ｂを検出して模様が所定の位置を向いているか否かを
判定する。

【００２８】この際、缶胴１１には予め塑性変形を施し
てネック部１１ａ及びフランジ部１１ｃを形成している
ので、缶胴１１はほぼ真円形状に保たれており、缶胴１
１を高速で回転させても位置決めマーク１７を正確に検
出することができる。この後、その位置を保持したまま
で、缶胴１１は図４中ので示す位置まで送られ、イン
ナローラ１０１が挿入される。なお、インナーローラ１
０１の径は、ネック部１１ａの内径より小さく形成して
ある。また、からの範囲よりやや広い範囲にわたっ
て、カム部材１４０がインナローラ１０１の外方に配置
してある。このカム部材１４０は、図示しないカムロー
ラで缶胴１１の外周を押すことで、からの範囲でア
ウタローラ１０２と接する側の缶胴１１の内壁をインナ
ローラ１０１に押し付ける。

【００２９】からの範囲で、インナローラ１０１及
びアウタローラ１０２を回転させながら缶胴１１にエン
ボス加工が施される。図５に示すように、缶胴１１には
予めネック部１１ａが形成されているので、缶胴１１の
外周の一部にエンボス加工を施した場合に、缶胴１１の
開口周縁の高さが円周方向に不均一になるということを
防止できる。また、エンボス加工を施す前にネック部１
１ａを形成しているので、エンボス加工後にネッキング
加工を行う必要がなく、缶胴１１に皺が生じるという不
都合もない。缶胴１１が図４のの位置まで送られてく
ると、カム部材４０による図示しないカムローラの押圧
が解除され、インナローラ１０２が缶胴１１から抜け出
る。缶胴１１は図４のの位置でエンボス加工装置の外
に搬出される。このようにして、缶胴１１の模様部分に
凹部１６の加工が施される。

【００３０】本発明の好適な実施形態について説明した
が、本発明は上記の実施形態により限定されるものでは
ない。例えば、上記実施形態では、図１及び図２で示し
た２ピース缶のエンボス加工について説明したが、図３
に示した３ピース缶のエンボス加工についても本発明の
適用が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明のエンボス加工缶体の製造方法に
よれば、缶胴ごとの断面形状のばらつきをきわめて小さ
くして、高速加工においても模様の位置決めを確実に行
い、かつ、成形金型への缶胴のセット位置のずれを防止
して、模様と一致した高品質のエンボス加工缶体を得る
ことができる。

【００３２】特に、缶胴の開口の周縁にネック部を形成
してからエンボス加工を施すようにすることにより、エ
ンボス加工の際の材料の引き込み作用に起因するネック
部の皺の発生をなくすことができるほか、開口周縁の高
さのばらつきを抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造されるエンボス
加工缶体の説明図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は模
様部分の断面図である。

【図２】本発明の製造方法における塑性変形部の一例に
かかり、塑性変形部としてネック部及びフランジ部を形
成した２ピース缶の缶胴の斜視図である。

【図３】本発明の製造方法における塑性変形部の一例に
かかり、塑性変形部としてネック部及びフランジ部を形
成した３ピース缶の缶胴の斜視図である。

【図４】缶胴にエンボス加工を施す手順の説明図で、エ
ンボス加工装置のインナローラとアウタローラ及び缶胴
の関係を示す図である。

【図５】エンボス加工時におけるエンボス加工装置のイ
ンナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図４の
Ａ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１０ エンボス加工缶体 １１，１１′ 缶胴 １１ａ，１１ａ′ ネック部（塑性変形部） １１ｃ，１１ｃ′ フランジ部（塑性変形部） １３ 底蓋 １４ 溶接部 １５ 模様 １６ 凹部 １７ 位置決めマーク １７ａ 停止用マーク １７ｂ 確認用マーク １８ 開口 １０１ インナーローラ（成形金型） １０２ アウターローラ（成形金型）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の缶胴の外周面に模様が印刷さ
   れ、かつ前記模様の少なくとも一部分に、前記模様と位
   置合せして凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施した
   エンボス加工缶体の製造方法において、 前記缶胴の外周の一部に塑性加工を施して塑性変形部を
   形成する塑性加工工程を、前記模様との位置合わせを行
   って前記模様に凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施
   すエンボス加工工程の前に設けたことを特徴とするエン
   ボス加工缶体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記塑性加工工程では、前記塑性加工に
   よって前記缶胴の開口周縁にネック部及びフランジ部を
   形成することを特徴とする請求項１に記載のエンボス加
   工缶体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記エンボス加工缶体が上蓋と底蓋と缶
   胴とからなる３ピース缶であって、前記塑性加工工程は
   前記缶胴の一方の開口に上蓋又は底蓋を締着したことを
   特徴とする請求項１又は２に記載のエンボス加工缶体の
   製造方法。
4. 【請求項４】 前記位置合わせは、前記模様に設けられ
   た又は前記模様とは別に設けられた複数の位置決めマー
   クを検出することによって行うことを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載のエンボス加工缶体の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記エンボス加工工程では、前記缶胴の
   内部にインナーローラを挿入するとともに前記缶胴の外
   部にアウターローラを配置し、前記アウターローラを前
   記缶胴に押し付け、前記インナーローラ及び前記アウタ
   ーローラを回転させて前記缶胴にエンボス加工を施すこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンボ
   ス加工缶体の製造方法。