JP2002035875A

JP2002035875A - 缶の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2002035875A
Application number: JP2000215128A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hanabusa; 達也花房; Masahiro Hosoi; 正宏細井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-02-05

Abstract

(57)【要約】【課題】缶胴を形成し、缶底にドーム部と環状凸部と
を形成し、内側凹部を形成する工程を効率よく行うこと
のできる缶の製造方法及びその装置を提供する。【解決手段】金属板として有機樹脂被膜が表面に形成
されてなる被覆金属板を使用し、前記金属板から形成さ
れた大径の浅い有底円筒状のカップ状部材１（缶胴）か
ら小径の深い缶胴１０１を形成する缶胴成形装置Ａと、
缶胴１０１の缶底１０３に、ドーム部１０５と環状凸部
１０７とを形成するドーム部成形装置Ｂと、缶底１０３
に、缶底１０３の剛性を高めるよう環状凸部１０７の内
周壁に複数の内側凹部１０８，１０８・・・を形成する凹
部成形装置Ｃとをこの順番に並べて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶底に、缶胴の内
部側へ凹むドーム部と、該ドーム部の周縁に缶軸方向外
方に突出する環状凸部とを有する構成の缶を製造する製
造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、飲料用に用いる缶としては、有底
円筒状に形成した缶胴の開口部に、缶蓋を固定して構成
するアルミ合金製の２ピース缶が知られている。この２
ピース缶の缶胴を製造するには、先ず、絞り装置を用い
てアルミ合金製の素板を打ち抜き・絞り加工してカップ
状部材を成形する。次いで、このカップを保持しつつ内
部にパンチスリーブを挿入して再絞り・しごき加工を施
すとともに、パンチスリーブと同軸上に対向配置した先
端が半球面状のドーム成形部との間にカップの底部を挟
みつつ底部の周縁部に絞って、図１８に示す底部形状の
缶胴１０１を得る。

【０００３】すなわち、缶胴１０１の缶底１０３には、
缶胴１０１の内部側へ球面状に凹んだドーム部１０５
と、このドーム部１０５の周縁に連なり缶胴１０１の外
部側へ缶軸方向に突出した環状凸部（リム）１０７とが
形成される。この環状凸部１０７は、缶胴１０１を直立
させた際に接地する脚となり、缶胴１０１の直立安定性
及び支持強度を向上させる。

【０００４】しかしながら、近年、省資源化や低コスト
化の観点から缶の薄肉化が図られており、缶強度が低下
することに起因して種々の不都合が生じている。その一
つとして、内容物封入後の内圧の作用によって缶底１０
３の環状凸部１０７が、図１９の鎖線で示すように下方
へ突出しつつ半径方向外方へ変形するような現象があ
る。この現象は、ボトムグロースとよばれている。この
ボトムグロースを生じさせる要因の一つに、環状凸部１
０７の内周壁であるインナーウォール１０７ａの剛性不
足がある。インナーウォール１０７ａは、一方の周縁
が、凹曲面部であるカウンターシンクＲ部１０９を介し
てドーム部１０５に連なるとともに、他方の周縁が、環
状凸部１０７の先端であるノーズ部１０７ｂに連なって
いる。缶底１０３に内圧が作用すると、薄肉のインナー
ウォール１０７ａの円周方向、及び缶軸方向にひずみが
生じ、特に缶軸方向のひずみ（伸び）が大きくなると、
環状凸部１０７を下方、及び半径方向外方へ変形させる
ことになる。

【０００５】そして、ボトムグロースが生じれば、缶の
全高が高くなり、製品出荷前では、搬送コンベア上で引
っ掛かったり、梱包を困難としたりするなどの問題を発
生する。また、缶の薄肉化に伴い缶底の落下強度が不足
するという問題がある。すなわち、缶が落下すると、そ
の衝撃により、落下時の衝撃に弱い部位である缶底１０
３のドーム部１０５の周辺部が膨出して、最悪の場合破
損に至ることになる。

【０００６】このため、缶底の剛性を高めて缶底の変形
を防ぐよう、ドーム部１０５に連なる環状凸部１０７の
インナーウォール１０７ａには、図２０に示されるよう
に、缶胴の内部側へ円周方向断面円弧状に凹む複数の内
側凹部１０８と、各内側凹部の間に配置される縦リブ１
０８ａとが円周方向に交互に形成されることが一般的で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな２ピース缶では、缶胴の内面に塗装を行って被膜を
形成し、缶の内容物と缶内面とが直接触れないようにす
る必要がある。この内面被膜は、内面に樹脂をスプレー
塗装し、さらに熱処理を行うことによって樹脂を焼付け
て形成されるが、これらの工程は、前記内側凹部を形成
する工程の前に行わなければならない。というのも、内
側凹部が形成されてから内面に樹脂をスプレー塗装する
と、１０７ａ,１０７ｂの缶内面側付近に未塗装部分が
発生し、好ましくないためである。

【０００８】また、樹脂の密着と缶外面の印刷インキの
密着を良好にするため、内面塗装を行う前に、缶胴の表
面に付着している潤滑剤をウォッシャー工程により一度
除去し、さらに、クロメート、ジリコニウム等で金属の
表面を処理して樹脂の密着を良好にするとともに缶外面
のインキの定着を良好にしなければならない。加えて、
内面塗装の終了後、内側凹部の成形工程のために缶胴表
面に表面潤滑用ワックスを塗付しなければならない。

【０００９】このように、内面塗装を行うには、缶胴を
加工する工程を分割しなけらばならず、その都度潤滑剤
やワックス等を缶胴表面に塗付し、加工後また除去する
という手間のかかる作業を行わなければならない。こう
して、全体的に缶の製造効率の低下を招くという問題を
招いていた。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、缶胴を形成し、缶底にドーム部と環状凸部
とを形成し、内側凹部を形成する工程を効率よく行うこ
とのできる缶の製造方法及びその装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、金属板から形成された大径の浅い有底円筒状の缶胴
から小径の深い缶胴を形成し、前記缶胴の缶底に、前記
缶胴の内部側に凹むドーム部と該ドーム部の周縁に缶軸
方向外方に突出する環状凸部とを形成する第一成形工程
と、前記ドーム部が形成された前記缶底に、前記缶底の
剛性を高めるよう前記環状凸部の内周壁に前記缶胴の内
部側へ凹むように円周方向に複数の内側凹部を形成する
第二成形工程とを有する缶の製造方法であって、前記金
属板として有機樹脂被膜が表面に形成されてなる被覆金
属板を使用し、前記第一成形工程と、前記第二成形工程
とをこの順番に連続して行うことを特徴とする。

【００１２】この発明においては、有機樹脂被膜が缶内
容物と缶表面との接触を防止するので、缶内面に新たに
被膜をスプレー塗装する必要がない。そのため、内側凹
部を形成する第二成形工程を第一成形工程に引き続き連
続して行うことが可能となる。こうして、第一成形工程
と第二成形工程とが連続して行われる結果、工程の始め
に金属板に付着させられた潤滑剤が、第一成形工程、第
二成形工程を通じて利用されるので、一度の潤滑剤塗付
で缶の成形を行うことができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の缶の製造方法であって、前記第二成形工程の後に、前
記缶胴を加熱して前記金属板上の潤滑剤を除去するとと
もに、絞り成形後の有機樹脂被膜に残留する歪みを緩和
して、前記有機樹脂被膜の前記缶胴表面上への密着性や
強度を向上させることを特徴とする。

【００１４】缶の加熱温度は、潤滑剤の種類や有機樹脂
被膜の種類によって相違するが、一般に１００〜２４０
℃で、しかも樹脂の融点より低い温度で、かつ潤滑剤の
大部分を揮発させる温度以上でなければならない。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の缶の製造方法であって、缶軸が縦になる
ように前記缶胴を形成し、前記缶胴がそのまま縦に載置
された状態で、前記ドーム部と前記環状凸部とを前記缶
底に形成し、さらに、前記缶胴がそのまま縦に載置され
た状態で、前記内側凹部を前記缶底に形成することを特
徴とする。

【００１６】この発明においては、缶軸が縦となるよう
缶胴が形成され、缶胴を縦に載置した状態で缶底にドー
ム部と環状凸部とが形成され、さらに内側凹部が形成さ
れる。缶胴熱処理工程は、缶胴を縦に載置した状態で行
うため、第二成形工程後、缶軸の向きをそのままにし
て、例えばオーブン等の中に缶胴同士が接触しない状態
で搬入され、熱処理が施されるので、有機樹脂の軟化に
よる缶同士の癒着が防止できる。また、従来のように缶
胴を横にして形成すると、加工用の装置に用いられる機
械油が飛散しやすく、装置や後続の缶を汚す原因とな
る。本装置は、縦型の加工装置を採用し、缶胴の形成、
ドーム部、環状凸部、前記内側凹部の缶底への形成が缶
胴を搬送する位置より低い位置で行われるため、このよ
うな問題が生じない。したがって、機械油を除去するた
めのその他の洗浄工程を必要としない。さらに、重力が
缶軸方向に働き、缶胴の加工の際に缶胴が扁心しないの
で、加工精度の高い缶を生産できる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、金属板から形成
された大径の浅い有底円筒状の缶胴から小径の深い缶胴
を形成する缶胴成形装置と、前記缶胴の缶底に、前記缶
胴の内部側に凹むドーム部と該ドーム部の周縁に缶軸方
向外方に突出する環状凸部とを形成するドーム部成形装
置と、前記ドーム部が形成された前記缶底に、前記缶底
の剛性を高めるよう前記環状凸部の内周壁に前記缶胴の
内部側へ凹むように円周方向に複数の内側凹部を形成す
る凹部成形装置とを有する缶の製造装置であって、前記
金属板より前記缶胴を形成する工程と、前記缶胴の前記
缶底に前記ドーム部と前記環状凸部とを形成する工程
と、前記缶底に前記内側凹部を形成する工程とがこの順
番に連続して行われるよう、前記缶胴成形装置と、前記
ドーム部成形装置と、前記凹部成形装置とがこの順番に
並べられて設けられていることを特徴とする。

【００１８】このような構成としたことにより、潤滑剤
を付着させた金属板より缶胴が形成され、缶底にドーム
部と環状凸部とが形成され、さらに缶底に内側凹部が形
成される。このため、途中で潤滑剤を除去したり再度塗
付したりする必要がなく、一貫して効率よく缶胴の加工
が行われる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
缶の製造装置であって、前記缶胴成形装置は、前記金属
板より形成される前記缶胴の缶軸が縦になるよう設けら
れ、前記ドーム部成形装置は、前記缶胴がそのまま縦に
載置された状態で、前記ドーム部と前記環状凸部とが前
記缶底に形成されるよう設けられ、前記凹部成形装置
は、前記缶胴がそのまま縦に載置された状態で、前記内
側凹部が前記缶底に形成されるよう設けられてなること
を特徴とする。

【００２０】この缶の製造方法及びその装置は、缶軸が
縦となるよう缶胴が形成され、缶胴を縦に載置した状態
で缶底にドーム部と環状凸部とが形成され、さらに内側
凹部が形成される。缶軸の向きをそのままにして、例え
ばオーブン等の中に缶胴同士が接触しない状態で搬入さ
れ、熱処理が施されるので、有機樹脂の軟化による缶同
士の癒着が防止できる。また、従来のように缶胴を横に
して形成すると、加工用の装置に用いられる機械油が飛
散しやすく、装置や後続の缶を汚す原因となる。本装置
は、縦型の加工装置を採用し、缶胴の形成、ドーム部、
環状凸部、前記内側凹部の缶底への形成が缶胴を搬送す
る位置より低い位置で行われるため、このような問題が
生じない。したがって、機械油を除去するためのその他
の洗浄工程を必要としない。さらに、重力が缶軸方向に
働き、缶胴の加工の際に缶胴が扁心しないので、加工精
度の高い缶を生産できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
缶の製造方法及びその装置を図面に基づき説明する。

【００２２】図１〜８に、本発明に係る缶の製造装置の
第一の実施形態を示す。図１において、缶の製造装置Ｍ
は、有機樹脂被膜が表面に形成されてなるアルミニウム
板等の被覆金属板から形成された大径の浅い有底円筒状
のカップ状部材１（缶胴）から小径の深い缶胴１０１を
形成する缶胴成形装置Ａと、缶胴１０１の缶底１０３
に、缶胴１０１の内部側に凹むドーム部１０５とドーム
部１０５の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部１０
７とを形成するドーム部成形装置Ｂと、ドーム部１０５
が形成された缶底１０３に、図２０に示されるように、
缶底１０３の剛性を高めるよう環状凸部１０７のインナ
ーウォール１０７ａ（内周壁）に缶胴１０１の内部側へ
凹むように円周方向に複数の内側凹部１０８,１０８・・・
を形成する凹部成形装置Ｃとを有している。そして、カ
ップ状部材１より缶胴１０１を形成する工程と、缶胴１
０１の缶底１０３にドーム部１０５と環状凸部１０７と
を形成する工程と、缶底１０３に内側凹部１０８,１０
８・・・を形成する工程とがこの順番に一貫して連続に行
われるよう、缶胴成形装置Ａと、ドーム部成形装置Ｂ
と、凹部成形装置Ｃとがこの順番に並べられて設けられ
ている。また、これらの装置の間には、カップ状部材
１,２や缶胴１０１を搬送するためのバキュームコンベ
ア等の搬送手段Ｄが加工台Ｔ上に設けられている。

【００２３】ここで、缶胴成形装置Ａは、カップ状部材
１から缶胴１０１が形成される際、缶軸Ｏが縦になるよ
う軸線が鉛直に設けられ、ドーム部成形装置Ｂは、缶胴
１０１がそのまま縦に載置された状態で、ドーム部１０
５と環状凸部１０７とが缶底１０３に形成されるよう軸
線が鉛直に設けられ、凹部成形装置Ｃは、缶胴１０１が
そのまま縦に載置された状態で、内側凹部１０８,１０
８・・・が缶底１０３に形成されるよう軸線が鉛直に設け
られている。

【００２４】缶胴成形装置Ａは、大径の浅い有底円筒状
のカップ状部材１から小径の深い缶胴１０１を二段階に
別けて成形するよう設けられている。すなわち、缶胴成
形装置Ａは、リドロー工程と呼ばれる工程によりカップ
状部材１よりやや小径の、底の深いカップ状部材２（缶
胴）を形成する前段階缶胴成形装置Ａ１と、ＤＩ工程と
呼ばれる工程によりカップ状部材２よりさらに小径の、
かつ、さらに底の深い缶胴１０１を形成する後段階缶胴
成形装置Ａ２とから構成されている。

【００２５】図２に示されるように、前段階缶胴成形装
置Ａ１は、カップ状部材１が載置される缶胴保持台１１
と、リドロー工程の際、カップ状部材２の外形状の型と
なる絞り加工用のダイ１２と、カップ状部材１に挿入さ
れカップ状部材１をダイ１２に押込んでカップ状部材２
に成形するパンチスリーブ１３とから概略構成されてい
る。ここで、パンチスリープ１３は、カップ状部材１，
２の缶軸がそれぞれ縦になるよう中心軸が缶軸Ｏに揃え
られて鉛直に配置されており、また、缶胴支持台１１
は、エアーシリンダ等の昇降手段１４により上下に昇降
運動可能に設けられている。

【００２６】図３に示される後段階缶胴成形装置Ａ２
は、前段階缶胴成形装置Ａ１と類似の構成とされてお
り、カップ状部材２が載置される缶胴保持台２１と、Ｄ
Ｉ工程の際、缶胴１０１の外形状の型となる絞り加工用
のダイ２２と、カップ状部材２に挿入されカップ状部材
２をダイ２２に押込んで缶胴１０１に成形するパンチス
リーブ２３とから概略構成されている。ここで、パンチ
スリープ２３は、カップ状部材２と缶胴１０１の缶軸Ｏ
がそれぞれ縦になるよう中心軸が缶軸Ｏに揃えられて鉛
直に配置されており、また、缶胴支持台２１は、エアシ
リンダ等の昇降手段２４により上下に昇降運動可能に設
けられている。

【００２７】図４に示されるように、ドーム部成形装置
Ｂは、缶底１０３が当接される上端の形状が半球面状と
されたドーム成形部３１と、ドーム成形部３１の外側に
設けられ、かつ、缶底１０３に臨む上部先端に環状凸部
１０７形成用の凸部成形爪３２１が設けられた略円筒形
状のホールドダウンリング３２と、缶胴１０１に挿入さ
れ、ドーム成形部３１とホールドダウンリング３２との
間に缶底１０３を挟みつつドーム部１０５と環状凸部１
０７とを缶底１０３に形成するマンドレル３３とから概
略構成されている。ここで、ドーム成形部３１、ホール
ドダウンリング３２及びマンドレル３３の中心軸線は、
缶軸Ｏに揃えられて鉛直に設けられている。

【００２８】ドーム成形部３１とホールドダウンリング
３２とは、収納部３４に収められ、缶胴１０１が搬送さ
れる面より低い位置に設けられている。収納部３４の上
端は、缶胴１０１の搬送面に位置し、この上端に缶胴１
０１を通過させる開口部３４１が形成されている。搬送
手段Ｄによる缶胴１０１の搬送時には、図６に示される
ようなターレット３５により開口部３４１が閉鎖され、
また、ドーム成形部３１とホールドダウンリング３２へ
の缶胴１０１の降下時には、開口部３４１が開放される
ようになっている。

【００２９】ターレット３５は、円周方向に複数の穴３
５１，３５１・・・が等間隔に設けられた円板とされ、マ
ンドレル３３の中心軸と平行な回転軸で中心点Ｐ周りに
回転自在となるよう加工台Ｔに取り付けられている。こ
こで、穴３５１は、ターレット３５の図中（イ）で示さ
れる方向への回転により開口部３４１に重なるよう設け
られている。

【００３０】マンドレル３３は、図示しないアクチュエ
ータによって、缶軸Ｏ方向に上下に移動される円柱状の
部材であって、缶胴１０１内に挿入したときに缶胴１０
１の内面とほぼ密接する形状及び大きさを有している。
このマンドレル３３には、図示しない空気吸引手段が設
けられており、缶胴１０１内の空気を吸引することで、
缶胴１０１をマンドレル３３に吸着し支持するようにな
っている。すなわち、缶胴１０１は、マンドレル３３に
対して相対移動不能に規制され、マンドレル３３と一体
となって缶軸Ｏ方向に移動するようになっている。

【００３１】次に、凹部成形装置Ｃについて、図５〜８
を用いて詳述する。凹部成形装置Ｃは、図５に示すよう
に、缶底１０３に内側凹部１０８を形成する缶底加工手
段４１と、缶底加工手段４１の外側に設けられ、環状凸
部１０７のアウターウォール１０７ｃ（外周壁）に当接
して缶底１０３を支持する略円筒形状のホールドダウン
リング４２と、缶胴１０１に挿入され、缶底加工手段４
１との間に缶底１０３を挟みつつ内側凹部１０８を形成
するマンドレル４３とから概略構成されている。ここ
で、缶底加工手段４１、ホールドダウンリング４２及び
マンドレル４３の中心軸線は、缶軸Ｏに揃えられて鉛直
に設けられている。

【００３２】図７に示すように、缶底加工手段４１は、
半径方向に移動可能な先端部４１ｂが、マンドレル４３
に向けてリング状の基端４１ａより突出して配置された
ポンチ爪４１１と、ポンチ爪４１１内側に設けられ、ポ
ンチ爪４１１に対し缶軸Ｏ方向に相対移動することでポ
ンチ爪４１１の内側より先端部４１ｂに当接し、先端部
４１ｂを半径方向外側に移動させるポンチ爪拡径部４１
２と、ポンチ爪拡径部４１２に相対移動可能に、かつ、
バネ等の弾性部材４１３を介して上方に付勢された状態
で取り付けられ、上端がドーム部１０５に当接してドー
ム部１０５を支持するドーム支持部４１４と、ポンチ爪
４１１のリング状の基端４１ａが取り付けられ、ポンチ
爪拡径部４１２に対して摺動自在に外嵌された基板４１
５とを備えている。

【００３３】ポンチ爪４１１は、バネ鋼、ダイス鋼等か
らなる円筒の先端側を円環状に複数本に離間するよう分
割して形成したもので、基端４１ａが基板４１５に取り
付けられている。この基板４１５は、図示しないエアシ
リンダ等の昇降手段によって、ポンチ爪拡径部４１２に
対し缶軸Ｏ方向に相対移動されるようになっている。

【００３４】図８に示すように、ポンチ爪４１１の先端
部４１ｂは、その中間部４１ｃに比べて半径方向の幅が
大きく形成されており、中間部４１ｃとともに弾性変形
することによって半径方向に移動可能になっている。ポ
ンチ爪４１１の先端部４１ｂには、半径方向外側に向か
って突出する爪部４１ｄが形成されており、この爪部４
１ｄから半径方向内側に向かうほど先端側に平面状に傾
斜する傾斜面４１ｅが形成されている。また、この傾斜
面４１ｅの先端側には、缶胴１０１のドーム部１０５側
に向かって先端角部４１ｇが突設されている。また、先
端面４１ｆと内面４１ｊとは平面状に形成されており、
内面４１ｊの基端４１ａ側に位置する部分には、中間部
４１ｃと内面４１ｊとを結ぶように、先端側にいくほど
半径方向内側に向くように曲面状に傾斜する内側傾斜面
４１ｈが形成されている。また、ポンチ爪４１１の各先
端部４１ｂの内面側、すなわち内側傾斜面４１ｈ又は内
面４１ｊは、ポンチ爪４１１の内側に設けられたポンチ
爪拡径部４１２の先端に先細状に形成された外周傾斜面
４１２ａに当接するようになっている。

【００３５】ポンチ爪拡径部４１２と、このポンチ爪拡
径部４１２に取り付けられたドーム支持部４１４とは、
ポンチ爪４１１を上下に移動させる昇降手段とは別に、
さらに図示しないエアシリンダ等の昇降手段によって、
ポンチ爪４１１に対し缶軸Ｏ方向に相対移動可能に設け
られている。ポンチ爪拡径部４１２の内部には、小径孔
部４１２ｂが形成され、この小径孔部４１２ｂ内部にボ
ルト４５が摺動可能に装着され、このボルト４５にドー
ム支持部４１４が螺合されている。ドーム支持部４１４
は、Ｔ字状の断面形状を有するもので、このドーム支持
部４１４の先端面４１４ａは凸曲面状に形成してある。
ポンチ爪拡径部４１２、ドーム支持部材４１４及びボル
ト４５で画成される空間内に、弾性部材４１３が装着さ
れ、ドーム支持部４１４とボルト４５とが上方へ付勢さ
れるようになっている。

【００３６】ホールドダウンリング４２は、ポンチ爪４
１１の外側に設けられ、ポンチ爪４１１との間の相対運
動が規制されるよう下端が基板４１５に固定されてい
る。ホールドダウンリング４２の先端４２ｂには先にい
くほど半径方向外側に向かって傾斜されている傾斜曲面
４２ｄが形成されており、環状凸部１０７のアウターウ
ォール１０７ｃの輪郭形状に沿った曲率を有している。

【００３７】これら缶底加工手段４１とホールドダウン
リング４２とは、収納部４４に収められ、缶胴１０１が
搬送される面より低い位置に設けられている。収納部４
４の上端は、缶胴１０１の搬送面に位置し、この上端に
缶胴１０１を通過させるための開口部４４１が形成され
ている。搬送手段Ｄによる缶胴１０１の搬送時には、図
６に示されるようなターレット３５により開口部４４１
が閉鎖され、また、缶底加工手段４１とホールドダウン
リング４２への缶胴１０１の降下時には、開口部４４１
が開放されるようになっている。

【００３８】マンドレル４３は、マンドレル３３と類似
の構成であり、ここでは詳しい説明を省略する。

【００３９】次に、このように構成した缶の製造装置Ｍ
を用いた缶の製造方法を説明する。先ずカッピング工程
において、有機樹脂被膜が表面に形成されてなるアルミ
ニウム板等の被覆金属板から、図１７に示されるような
大径の浅い有底円筒状のカップ状部材１が形成される。

【００４０】次に、缶の製造装置Ｍにより、図１７中、
矢印（ロ）で示された順番に、カップ状部材１から、缶
底１０３にドーム部１０５、環状凸部１０７及び内側凹
部１０８，１０８・・・を備えた缶胴１０１が形成され
る。この加工工程は、カップ状部材１に第一成形工程と
第二成形工程とを連続して施すことによって行われる。

【００４１】第一成形工程は、以下のように行われる。
先ず、缶胴成形装置Ａにより、カップ状部材１から小径
の深い缶胴１０１が形成される。すなわち、カップ状部
材１を搬送手段Ｄにより前段階缶胴成形装置Ａ１に搬送
して缶胴保持台１１上に載置し、図示されぬアクチュエ
ーターによってパンチスリーブ１３をカップ状部材１に
挿入し、カップ状部材１を下方に押し下げつつ昇降手段
１４により缶胴保持台１１を下方に引き下げ、カップ状
部材１をダイ１２とパンチスリーブ１３との間で挟み込
みながら整形してカップ状部材２を形成する。このリド
ロー工程と呼ばれる工程の後、カップ状部材２を搬送手
段Ｄにより後段階缶胴成形装置Ａ２に搬送し、缶胴保持
台２１上に載置する。図示されぬアクチュエーターによ
って、パンチスリーブ２３をカップ状部材２に挿入し、
カップ状部材２を下方に押し下げつつ昇降手段２４によ
り缶胴保持台２１を下方に引き下げ、カップ状部材２を
ダイ２２とパンチスリーブ２３との間で挟み込みながら
整形して缶胴１０１を形成する。

【００４２】缶胴１０１は、搬送手段Ｄによりドーム部
成形装置Ｂの開口部３４１まで図６中、矢印（ハ）で示
される方向に搬送される。搬送時には、ターレット３５
により開口部３４１は閉鎖されており（図６（ａ）参
照）、缶胴１０１は、ターレット３５上に載置される。
図示されぬアクチュエーターによって、マンドレル３３
が缶胴１０１に挿入され、空気吸引手段によって缶胴１
０１内の空気を吸引することによって缶胴１０１がマン
ドレル３３に吸着されドーム成形部３１と同軸上に支持
される。この状態でターレット３５が図中矢印（イ）で
示される方向に回転し、穴３５１が開口部３４１の位置
に達すると（図６（ｂ）参照）、缶胴１０１がマンドレ
ル３３に支持されながら降下する。缶底１０３がドーム
整形部３１とホールドダウンリング３２の先端に当接す
ると、缶底１０３がマンドレル３３と、ドーム整形部３
１及びホールドダウンリング３２との間に挟持されて整
形され、ドーム部１０５と環状凸部１０７とが缶底１０
３に形成される。缶胴１０１は、マンドレル３３によっ
て再び引き上げられ、ターレット３５が回転して開口部
３４１を閉鎖する。以上が第一成形工程である。

【００４３】続く第二成形工程は、以下のように行われ
る。缶底１０３にドーム部１０５と環状凸部１０７を成
形した缶胴１０１は、搬送手段Ｄにより凹部成形装置Ｃ
の開口部４４１まで図６中、矢印（ハ）で示される方向
に搬送される。搬送時には、ターレット３５により開口
部４４１は閉鎖されており、缶胴１０１は、ターレット
３５上に載置される。図示されぬアクチュエーターによ
って、マンドレル４３が缶胴１０１に挿入され、空気吸
引手段によって缶胴１０１内の空気を吸引することによ
って缶胴１０１がマンドレル４３に吸着され缶底加工手
段４１と同軸上に支持される。この状態でターレット３
５が図中矢印（イ）で示される方向に回転し、穴３５１
が開口部４４１の位置に達すると、缶胴１０１がマンド
レル４３に支持されながら降下する。

【００４４】図９〜１１は、凹部成形装置Ｃによって缶
底１０３内側凹部１０８,１０８・・・が形成される様子を
示すものであり、以下にこれらの図を用いて工程を詳細
に説明する。

【００４５】図９に示されるように、缶胴１０１をマン
ドレル４３に支持させて図中矢印（ニ）で示される方向
に降下させ、缶胴加工手段４１側へ移動させる。すなわ
ち、缶底１０３に対し缶底加工手段４１を相対移動させ
てドーム支持部４１４の先端面４１４ａをドーム部１０
５に当接させる。この時、ドーム支持部４１４は、弾性
部材４１３によってポンチ爪４１１の先端より上方に付
勢されて突き出しているため、ポンチ爪４１１の先端よ
り先にドーム部１０５に先端面４１４ａが当接する。

【００４６】さらにマンドレル４３によって缶胴１０１
を押し下げると、弾性部材４１３がドーム部１０５によ
り押圧されて圧縮し、ドーム支持部４１４が下方へ移動
する。図１０に示されるように、缶胴１０１は、環状凸
部１０７の外側、すなわちアウターウォール１０７ｃ
（外周壁）が、ホールドダウンリング４２の先端４２ｂ
に設けられた傾斜曲面４２ｄに当接した段階で停止す
る。この時、ポンチ爪４１１の先端部４１ｂは、環状凸
部１０７の内側、すなわちインナーウォール１０７ａ
（内周壁）からドーム部１０５にかけた部位に当接する
位置で停止する。

【００４７】この状態で、缶胴１０１は、弾性部材４１
３で付勢されたドーム支持部４１４によってマンドレル
４３側へ押し付けられ、マンドレル４３とドーム支持部
４１４とで挟持される。また、ドーム支持部４１４の先
端面４１４ａが、ドーム部１０５に密接することで、成
形工程におけるドーム部１０５の変形が規制される。こ
れにより、所望のドーム部１０５の形状が維持され、内
容物封入後の内圧に十分に対抗できる耐圧強度が確保さ
れる。

【００４８】図１１に示されるように、マンドレル４３
によって缶胴１０１をさらに押し下げると、ホールドダ
ウンリング４２が下方へと押され、基板４１５全体が、
図示されぬエアシリンダ等の昇降手段に支持されながら
下方へと移動する。ポンチ爪４１１は、基板４１５に固
定されているため、ポンチ爪４１１も連動して下方へ移
動する。ドーム支持部４１４は、弾性部材４１３に付勢
されつつ下方へと押し下げられる。

【００４９】ドーム支持部４１４は、ボルト４５によっ
て摺動自在にポンチ爪拡径部４１２に設けられているか
ら、ポンチ爪拡径部４１２がポンチ爪４１１に対し相対
的にポンチ爪４１１の先端側へと移動する。これによ
り、ポンチ爪拡径部４１２の外周傾斜面４１２ａがポン
チ爪４１１の内側傾斜面４１ｈに押し付けられ、ポンチ
爪４１１の先端部４１ｂを拡径する。この結果、ポンチ
爪４１の爪部４１ｄは、環状凸部１０７のインナーウォ
ール１０７ａからドーム部１０５にかけての領域を押圧
して、この領域に円周方向に複数の内側凹部１０８,１
０８・・・を成形する。

【００５０】内側凹部１０８,１０８・・・を形成した後、
ポンチ爪拡径部４１２を後退させることにより、ポンチ
爪４１１の先端部４１ｂは弾性力により半径方向内側に
移動する。この時、ドーム支持部４１４は、弾性部材４
１３の付勢力により前方に移動し、缶底１０３を押圧し
続けるから、万一、缶底１０３からポンチ爪４１１が円
滑に離れていない場合にも、缶底１０３からポンチ爪４
１１を確実に引き離す。次いで、ドーム支持部４１４
は、次の缶底１０３の押圧に備えて元の待機位置に戻
る。以上により、缶底１０３への内側凹部１０８の成形
を終了する。

【００５１】内側凹部１０８,１０８・・・が形成された缶
胴１０１は、マンドレル４３によって再び引き上げら
れ、ターレット３５が回転して開口部４４１を閉鎖す
る。以上が第二成形工程である。

【００５２】缶胴１０１には、続いて缶胴熱処理工程が
施される。これまでの工程で、缶軸Ｏは常に鉛直方向に
保たれていたので、缶胴１０１は、缶軸Ｏの向きを変え
ることなく縦に載置された状態で搬送手段Ｄによって搬
送され、オーブン等の中に搬入される。缶胴１０１を熱
して表面に付着している潤滑剤を揮発させて除去すると
ともに、有機樹脂被膜の残留する歪みを緩和させ、有機
被膜の強度を高める。

【００５３】上記缶胴熱処理工程により缶胴１０１表面
の有機被膜を安定させた後、缶胴１０１の開口部を成端
するトリミング工程が行われる。さらに缶胴１０１は、
外側表面に所望の印刷がなされ、缶蓋を取り付けるため
の開口部形状を整えるネッキング工程が施される。この
ようにして図１８〜１９に示されるような缶胴１０１が
完成する。

【００５４】このように、図１から図８に示される缶の
製造装置Ｍを用いた缶の製造方法によれば、潤滑剤が必
要となる缶胴の成形工程を連続して行うことができるた
め、工程の途中で潤滑剤を除去したり再度塗付する必要
がなく、製造工程を効率化できる。缶胴の表面に付着し
た潤滑剤は、缶胴熱処理工程において有機被膜を強化す
る際に、全て揮発して除去されるので、潤滑剤を除去す
る洗浄工程を別に設ける必要がない。

【００５５】また、缶軸が縦となるよう缶胴が形成され
るので、缶胴に熱処理を行う際、缶胴の姿勢を保ったま
まオーブン等の中に搬入できる。このように、缶軸の方
向が変わらないため、シューター等を用いる従来の缶胴
の搬送と異なり、缶胴の搬送途中で缶胴同士が衝突して
有機被膜が破損することがない。

【００５６】さらに、缶胴を縦に形成する際、缶底加工
手段４１等に用いられる機械油が上方に上ってこないた
め、缶胴表面を伝わって缶胴を汚すことがなく、機械油
を除去する工程を省略することができる。

【００５７】なお、上記の実施例では、凹部成形装置Ｃ
は、基板４１５に固定されたホールドダウンリング４２
を押し下げることによりポンチ爪４１１を連動させて下
方に移動させ、ポンチ爪拡径部４１２をポンチ爪４１１
先端側へと相対的に移動させる構成としたが、図１２に
示されるように、ポンチ爪拡径部４１２に中心軸方向に
大径孔部４１２ｃを穿設し、ドーム支持部４１４のドー
ム部本体部４１４ｂを摺動自在に嵌合させ、下端を基板
４１５に固定する構成としてもよい。

【００５８】図１３〜１５に示されるように、缶胴１０
１がマンドレル４３に支持され、凹部成形装置Ｃに向か
って降下し、ドーム支持部４１４の先端面４１４aに当
接すると、ポンチ爪４１１の先端部４１ｂは、環状凸部
１０７の内側、すなわちインナーウォール１０７ａ（内
周壁）からドーム部１０５にかけた部位に当接する。缶
胴１０１がさらに押し下げられると、基板４１５が図示
されぬエアシリンダ等の昇降手段に支持されながら降下
し、図１５に示されるように、ポンチ爪拡径部４１２の
外周傾斜面４１２ａがポンチ爪４１１の内側傾斜面４１
ｈに押し付けられ、ポンチ爪４１１の先端部４１ｂを拡
径する。この結果、ポンチ爪４１の爪部４１ｄは、環状
凸部１０７のインナーウォール１０７ａからドーム部１
０５にかけての領域を押圧して、この領域に円周方向に
複数の内側凹部１０８,１０８・・・を成形する。

【００５９】環状凸部１０７のアウターウォール１０７
ｃは図示されぬ加工手段によって加工される。例えば、
図１５中、二点鎖線で示されるような成形ローラ４６を
用いることも可能である。缶底加工手段４１のポンチ爪
４１１及びドーム支持部４１４を缶底１０３に装着した
ままの状態で、缶胴１０１を図示されぬ回転機構によっ
て缶軸Ｏ回りに回転させるとともに、成型ローラ４６
を、缶底１０３の環状凸部１０７外側のアウターウォー
ル１０７ｃに押圧する。これにより、アウターウォール
１０７ｃの全周にわたって環状の凹部が成形される。

【００６０】このような構成の凹部成形装置Ｃによれ
ば、成形ローラ４６の形状を変えることにより、環状凸
部１０７のアウターウォール１０７ｃを様々な形状に加
工することができる。

【００６１】なお、成形ローラ４６に代えて、図１６に
示すように、ホールドダウンリング４２を用いる構成と
してもよい。ホールドダウンリング４２は、ポンチ爪４
１１の外側に、ポンチ爪４１１との間の相対運動が規制
されるよう設けられている。ホールドダウンリング４２
の先端４２ｂには先にいくほど半径方向外側に向かって
傾斜されている傾斜曲面４２ｄが形成されている。傾斜
曲面４２ｄは、環状凸部１０７のアウターウォール１０
７ｃの外径より小さな内径を有している。このため、缶
胴が降下するとともに、アウターウォール１０７ｃが傾
斜曲面４２ｄに当接され付勢されることにより縮径変形
を受け、所望の形状に加工される。こうして、環状凸部
１０７のノーズ部１０７ｂからアウターウォール１０７
ｃにかけての部分が内圧上昇に対して変形し難くなる。
斯かるホールドダウンリングを用いると成形ローラに比
べて設置するための場所を要しない。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。以上説明したように、本発明によれば、潤滑
剤が必要となる缶胴の成形工程を連続して行うことがで
きるため、工程の途中で潤滑剤を除去したり再度塗付す
る必要がなく、製造工程を効率化できる。

【００６３】また、本発明によれば、缶胴の表面に付着
した潤滑剤は、缶胴熱処理工程において有機被膜の残留
する歪みを緩和する際に揮発して除去されるので、工程
を簡略化できる。

【００６４】また、本発明によれば、缶軸が縦となるよ
う缶胴が形成されるので、缶胴に熱処理を行う際、缶胴
同士が接触しない状態でオーブン等の中に搬入できるの
で、有機樹脂の軟化による缶同士の癒着が防止できる。
また、缶胴の形成、ドーム部、環状凸部、前記内側凹部
の缶底への形成が缶胴を搬送する位置より低い位置で行
われるため、機械油による缶胴の汚染を防ぎ、機械油を
除去する工程を省略することができる。さらに、縦型の
プレスにしたことにより、従来の回転運動を往復運動に
変換する横型プレスに比べ扁心が少なく加工精度を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す図であって、缶の
製造装置を示す図である。

【図２】缶の製造装置の前段階缶胴成形装置を示す図で
ある。

【図３】缶の製造装置の後段階缶胴成形装置を示す図で
ある。

【図４】缶の製造装置のドーム部成形装置を示す図であ
る。

【図５】缶の製造装置の凹部成形装置を示す図である。

【図６】缶の製造装置のターレットを示す図であって、
それぞれ（ａ）ターレットにより収納部の開口部が閉鎖
されている状態、（ｂ）ターレットにより収納部の開口
部が開放されている状態を示す図である。

【図７】缶の製造装置の凹部成形装置の要部拡大図であ
る。

【図８】凹部成形装置のポンチ爪の先端の拡大図であ
る。

【図９】缶胴が凹部成形装置の缶底加工手段に向かって
降下する様子を示す図である。

【図１０】缶底が缶底加工手段に当接した状態を示す図
である。

【図１１】缶底加工手段によって缶底に内側凹部が形成
される様子を示す図である。

【図１２】他の実施の形態における凹部成形装置の要部
拡大図である。

【図１３】缶胴が缶底加工手段に向かって降下する様子
を示す図である。

【図１４】缶底が缶底加工手段に当接した状態を示す図
である。

【図１５】缶底加工手段によって缶底に内側凹部が形成
される様子を示す図である。

【図１６】ホールドダウンリングを備えた缶底加工手段
によって缶底に内側凹部が形成される様子を示す図であ
る。

【図１７】各工程毎に缶胴が形成されて行く様子を示す
図である。

【図１８】缶の構造を示す図である。

【図１９】ボトムグロースを説明する図である。

【図２０】缶を缶底側から見た図である。

【符号の説明】

Ａ・・・缶胴成形装置Ｂ・・・ドーム部成形装置Ｃ・・・凹部成形装置Ｄ・・・搬送手段Ｍ・・・缶の製造装置Ｏ・・・缶軸Ｔ・・・加工台１，２・・・カップ状部材（缶胴）３５・・・ターレット４１・・・缶底加工手段４２・・・ホールドダウンリング４３・・・マンドレル１０１・・・缶胴１０３・・・缶底１０５・・・ドーム部１０７・・・環状凸部１０７ａ・・・インナーウォール（内周壁）１０７ｃ・・・アウターウォール（外周壁）１０８・・・内側凹部３５１・・・穴４１１・・・ポンチ爪４１２・・・ポンチ爪拡径部４１３・・・弾性部材４１４・・・ドーム支持部４１５・・・基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６５Ｄ 1/09 Ｂ６５Ｄ 1/12 Ｚ 1/12 1/00 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板から形成された大径の浅い有底円
筒状の缶胴から小径の深い缶胴を形成し、前記缶胴の缶
底に、前記缶胴の内部側に凹むドーム部と該ドーム部の
周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部とを形成する第
一成形工程と、前記ドーム部が形成された前記缶底に、
前記缶底の剛性を高めるよう前記環状凸部の内周壁に前
記缶胴の内部側へ凹むように円周方向に複数の内側凹部
を形成する第二成形工程とを有する缶の製造方法であっ
て、前記金属板として有機樹脂被膜が表面に形成されてなる
被覆金属板を使用し、前記第一成形工程と、前記第二成
形工程とをこの順番に連続して行うことを特徴とする缶
の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の缶の製造方法であっ
て、前記第二成形工程の後に、前記缶胴を加熱して前記金属
板上の潤滑剤を除去するとともに、前記有機樹脂被膜の
残留する歪みを緩和させる缶胴熱処理工程を行うことを
特徴とする缶の製造方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の缶の製造
方法であって、缶軸が縦になるように前記缶胴を形成し、前記缶胴がそ
のまま縦に載置された状態で、前記ドーム部と前記環状
凸部とを前記缶底に形成し、さらに、前記缶胴がそのま
ま縦に載置された状態で、前記内側凹部を前記缶底に形
成することを特徴とする缶の製造方法。
【請求項４】金属板から形成された大径の浅い有底円
筒状の缶胴から小径の深い缶胴を形成する缶胴成形装置
と、前記缶胴の缶底に、前記缶胴の内部側に凹むドーム
部と該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸
部とを形成するドーム部成形装置と、前記ドーム部が形
成された前記缶底に、前記缶底の剛性を高めるよう前記
環状凸部の内周壁に前記缶胴の内部側へ凹むように円周
方向に複数の内側凹部を形成する凹部成形装置とを有す
る缶の製造装置であって、前記金属板は、有機樹脂被膜が表面に形成されてなる被
覆金属板とされ、前記金属板より前記缶胴を形成する工程と、前記缶胴の
前記缶底に前記ドーム部と前記環状凸部とを形成する工
程と、前記缶底に前記内側凹部を形成する工程とがこの
順番に連続して行われるよう、前記缶胴成形装置と、前
記ドーム部成形装置と、前記凹部成形装置とがこの順番
に並べられて設けられていることを特徴とする缶の製造
装置。
【請求項５】請求項４記載の缶の製造装置であって、前記缶胴成形装置は、前記金属板より形成される前記缶
胴の缶軸が縦になるよう設けられ、前記ドーム部成形装置は、前記缶胴がそのまま縦に載置
された状態で、前記ドーム部と前記環状凸部とが前記缶
底に形成されるよう設けられ、前記凹部成形装置は、前記缶胴がそのまま縦に載置され
た状態で、前記内側凹部が前記缶底に形成されるよう設
けられてなることを特徴とする缶の製造装置。