JP2003136167A - 樹脂被覆金属製シームレス缶胴の製造装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイスとパンチとの温度差を抑制してシーム
レス缶胴の絞り成形あるいはしごき成形の成形不良を防
止する。 【解決手段】 樹脂被覆金属板を絞り加工してなるカッ
プ状中間材８を、パンチ９とダイス１６とにより再絞り
加工または再絞りしごき加工あるいはしごき加工する樹
脂被覆金属製シームレス缶胴の製造装置であって、ダイ
ス１６を加熱・冷却する加熱冷却手段１７，１９，２
０，２１が設けられるとともに、パンチ９とダイス１６
とによる有底缶胴の成形加工が実行されていない状態で
はダイス１６を非加熱状態としかつパンチ９とダイス１
６とによる有底缶胴の成形加工が実行されている状態で
はダイス１６を加熱状態とするよう加熱冷却手段１７，
１９，２０，２１を制御するダイス温度調整手段２２が
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両面を熱可塑性樹
脂で被覆された金属板に絞り加工を施して得られたカッ
プ状の中間材を、パンチとダイスとにより再絞り加工ま
たは再絞りしごき加工あるいはしごき加工して鍔付きシ
ームレス缶胴を製造する装置および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にアルミニウムやスチールを素材
とした金属缶（容器）は、その形状からスリーピース缶
とツーピース缶あるいはボトル型缶とに大別される。ス
リーピース缶は、底蓋と、溶接や接着により継ぎ合わせ
た缶胴と、天蓋との三者からなるためスリーピース缶と
呼ばれている。また、ツーピース缶は、缶底が一体化さ
れた缶胴に天蓋を取り付けた構造であって、缶胴と天蓋
との二つを構成部材とすることからツーピース缶と称さ
れ、また缶胴に継ぎ目がないことからシームレス缶とも
呼ばれている。さらに、ボトル型缶は、缶胴の一方の開
口端部にネジ部が形成された側面シームレス缶胴と、そ
のネジ部に螺合されるキャップと底蓋とからなり、全体
としての形状がガラス製のボトルに近似していることに
よりボトル型缶と呼ばれている。

【０００３】これらいずれの金属缶であっても、缶内面
には耐食性を確保するために、合成樹脂からなる保護層
が形成されている。近年、その保護層として熱可塑性樹
脂からなる被膜を形成したラミネート缶が開発され、実
用に供されている。この種のラミネート缶は、金属素材
に樹脂フィルムを積層させた樹脂フィルム被覆金属板を
素材とし、これに深絞り成形や絞りしごき成形を施す缶
体成形を行うものが多いが、特にツーピース缶やツーピ
ース缶胴を得るには、素材の変形量あるいは加工度合い
が大きいので、高度の成形技術を必要とする。

【０００４】すなわち、ラミネート缶のメリットは、適
用する有機樹脂フィルムにもよるが、耐内容物性、特
に、内容物の味、風味といったフレーバー性に優れる点
が挙げられる。一方、デメリットとしては、製缶上の問
題であるが、熱可塑性樹脂フィルム金属板の加工度合い
（又は、成形度合）が大きいので成形時に内面樹脂フィ
ルムに傷が入ったりして、缶内面の品質が確保できなく
なるため、缶体の品質検査を厳重に行う必要があり、製
品歩留まりが、一般的な塗装缶に比べて劣る点にある。

【０００５】特に、スチール素材を用いたツーピースタ
イプのラミネート缶の場合、その傾向が大きいが、アル
ミニウム素材のラミネート缶でも同様なことが起こる。
こうしたラミネート缶内面の樹脂フィルムの欠陥は、前
述したように缶成形加工時に入るものであり、この欠陥
を最小に抑えることは、品質、製品歩留まりの点から重
要な課題である。

【０００６】上記のラミネート缶も前述したように熱可
塑性樹脂フィルムで被覆された被覆金属板からなるカッ
プ状の中間材を、絞り加工又は再絞りしごき加工あるい
はしごき加工して製造しており、その製造過程における
破胴や被覆樹脂の亀裂等を防止できる装置として、成形
工具の温度を制御するように構成した装置が知られてい
る。この種の装置が、例えば、特開平１−２７８９２１
号公報、特開平６−２１０３８１号公報、特開平７−２
７５９６１号公報等に記載されている。

【０００７】これらの公報に記載された発明を簡単に説
明すると、特開平１−２７８９２１号公報に記載の方法
は、工程中のパンチの温度を５０℃〜８０℃の温度に維
持する容器の製造方法であり、特開平６−２１０３８１
号公報記載の方法は、両面にポリエステルフィルムを積
層したラミネート金属板より再絞り加工して、シームレ
ス缶を製造する際に、ダイス内（あるいはダイス内とシ
ワ押え具内）に温水を貫流し、加工開始直前にその温水
を冷水に切り替えて、加工中、シワ押えに対向するダイ
ス（あるいはダイスに対向するシワ押え）の表面温度を
４０〜１００℃に維持するようにした方法であり、さら
に、特開平７−２７５９６１号公報に記載の発明は、成
形作業前にダイス、シワ押え具およびパンチ内を加温
し、成形開始直前に加温を冷却に切り替え、成形中冷却
し続け、成形中のダイス、シワ押え具およびパンチの表
面温度、および抜き出し直後のパンチ表面温度を所定の
温度範囲内に保つようにしたシームレス缶の製造方法で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の各公報に記載さ
れた発明では、ダイスおよびパンチあるいはシワ押えの
温度を、成形加工を開始する前、あるいは中断している
時点と、成形加工途中とで所定の範囲内に維持するべ
く、パンチやシワ押えを成形加工前に加熱し、かつ成形
加工開始直前に冷却している。このようにすれば、ダイ
スやパンチの熱膨張量をほぼ等しくして両者の間のクリ
アランスをほぼ一定に維持でき、また樹脂被膜の滑りや
延びを良好にしてその亀裂など欠陥をある程度防止する
ことができる。

【０００９】しかしながら、ラミネート金属板の再絞り
成形もしくは再絞りしごき成形あるいはしごき成形を実
際におこなった場合のパンチとダイスとの成形開始から
の温度の変化を調べてみると、パンチの温度上昇が顕著
であって、ダイスはパンチに比べて温度上昇が遅くなる
ことが認められた。これは、ダイスは、被加工材すなわ
ちカップ状中間材との接触面積が少なく、一方のパンチ
は、その発熱部位に対して全体の接触面積が大きく、ま
た全体としての熱容量が小さくなっていることに起因す
るものと思われる。そのため、上述した従来の発明のよ
うに、ダイスをパンチと同様に冷却したのでは、両者の
熱膨張量の差が大きくなり、その結果、ダイスとパンチ
とのクリアランスが小さくなって、缶胴の壁厚が安定せ
ず、これが原因で、成形開始時の缶胴の鍔切れや破胴あ
るいは肉厚の不均一、成形寸法のバラツキあるいは樹脂
被膜の亀裂などの成形不良が生じる可能性があった。

【００１０】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、ダイスの温度を適正化して成形欠陥
を生じさせることなくシームレス缶胴を製造することの
できる装置および方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】

【課題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、金属板の両面
を熱可塑性樹脂で被覆された樹脂被覆金属板を絞り加工
してなるカップ状中間材を、パンチとダイスとにより再
絞り加工または再絞りしごき加工あるいはしごき加工し
て鍔付きの有底缶胴に成形する樹脂被覆金属製シームレ
ス缶胴の製造装置において、前記ダイスを加熱・冷却す
る加熱冷却手段が設けられるとともに、前記パンチとダ
イスとによる前記有底缶胴の成形加工が実行されていな
い状態では前記ダイスを非加熱状態としかつ前記パンチ
とダイスとによる前記有底缶胴の成形加工が実行されて
いる状態では前記ダイスを加熱状態とするよう前記加熱
冷却手段を制御するダイス温度調整手段が設けられてい
ることを特徴とする製造装置である。

【００１２】また、請求項２の発明は、金属板の両面を
熱可塑性樹脂で被覆された樹脂被覆金属板を絞り加工し
てなるカップ状中間材を、パンチとダイスとにより再絞
り加工または再絞りしごき加工あるいはしごき加工して
鍔付きの有底缶胴に成形する樹脂被覆金属製シームレス
缶胴の製造方法において、前記パンチとダイスとによる
前記有底缶胴の成形加工が実行されていない状態では前
記ダイスを非加熱状態とし、前記パンチとダイスとによ
る前記有底缶胴の成形加工が実行されている状態では前
記ダイスを加熱状態とするよう前記ダイスを加熱・冷却
することを特徴とする製造方法である。

【００１３】したがって本発明の製造装置あるいは製造
方法では、パンチとダイスとを使用した成形加工をおこ
なう前、もしくは成形加工を中断、あるいは空打ちして
いる際に、ダイスが冷却され、もしくはダイスの加熱が
実行されない。これに対してパンチとダイスとを使用し
た成形加工が開始されると、ダイスが加熱され、その温
度が上昇させられ、あるいは温度低下が防止される。そ
の結果、成形加工に伴うパンチの温度上昇に合わせてダ
イスの温度が調整される。そのため、パンチとダイスと
の間のクリアランスが維持され、あるいは両者の軸心の
ずれが防止され、さらには缶胴の表面に設けられている
樹脂被膜の滑りや延びが良好な状態となり、それに伴い
成形不良が未然に回避もしくは抑制される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す具体例に
基づいて詳細に説明する。先ず、本発明で対象とするシ
ームレス缶胴の一例は、口頸部にキャップが冠着される
ボトル型缶の缶胴であり、これは、例えば図１に示す工
程を経て製造される。

【００１５】このシームレス缶胴の素材として、熱可塑
性樹脂が両面にラミネートされた樹脂被覆金属板が使用
され、これをカップ成形工程において円板状に打ち抜い
てブランクとし、そのブランクに絞り加工を施してカッ
プ状の中間材を成形する。次の缶胴成形工程では、この
カップ状中間材に対して少なくとも一回以上の再絞り加
工としごき加工とを行って胴部が小径で薄肉化された有
底円筒状の缶胴に成形する。なお、その場合、同時に曲
げ伸ばし加工を行っても良い。

【００１６】次いで、トップドーム成形工程において、
有底円筒状の缶胴の缶底側を口頸部と肩部とに成形する
ために、先ず、その第１工程で、上記の缶胴における缶
底コーナー部（底部及び底部近傍の円筒部分）を、縦断
面が円弧状の肩部下部の曲面に成形するとともに、小径
の有底円筒部を絞り成形し、第２〜３工程で、その缶底
側に対して、より小径となるように絞り加工を複数回行
うことにより有底円筒部の径を口頸部の径とほぼ同じに
なるまで縮径する。さらに、第４工程で、そのような絞
り加工の繰り返しにより当初の肩部下部曲面に続いて形
成された肩部の部分を、連続した滑らかな曲面に再成形
（リフォーム）する。そして、第５工程と第６工程と
で、口頸部とほぼ同じ径に成形された有底円筒部に２回
の口絞り成形を施す。

【００１７】上記のトップドーム成形工程で缶底側を未
開口の口頸部と肩部とに成形した缶胴に付着している潤
滑剤を、次の潤滑剤除去工程で除去する。これに続くト
リミング工程では、口頸部とは反対側の胴部の開口端側
をトリミングして缶を所定の長さにする。さらに、印刷
・塗装工程では、口頸部とは反対側の端部が開放された
円筒状の胴部の外面に、所望のデザイン（文字や装飾模
様等）を印刷し、その印刷が施された缶外面を保護する
ための透明な硬化型塗料（クリアー塗料）をトップコー
トとして胴部の外面に塗布する。この印刷および塗装工
程は、通常のツーピース缶の円筒状の胴部に対する印刷
・塗装と同様の工程である。

【００１８】印刷および塗装の完了した缶胴は、次の乾
燥工程に送り、印刷インキ層やトップコート層を充分に
乾燥させる。この乾燥工程においては、ラミネートされ
ている熱可塑性樹脂層を、その結晶融解温度以上に加熱
溶融させてから、８秒以内に１６０℃まで冷却すること
により非晶質化させる。その後、ネジ・カール成形工程
において、先ず、未開口の口頸部の先端閉鎖部をトリミ
ングして口頸部を開口させ、またその開口端部を外巻き
（又は内巻き）で環状のカール部に成形し、さらにその
円筒状周壁にキャップ螺合用のネジを成形し、ついでネ
ジ形成部分の下方にビード部を形成する。

【００１９】そして、ネック・フランジ成形工程で、口
頸部とは反対側の胴部下端開口端部に対して一回以上の
ネックイン加工とフランジ加工を順次施する。こうして
得られたボトル型の缶胴を、図示していない底蓋巻締工
程に送り、シーマー（缶蓋巻締機）により、金属板材か
らなる別部材の底蓋を、胴部の下端開口部に形成された
フランジ部に二重巻き締め法により一体的に固着し、ボ
トル型缶が完成する。

【００２０】ここで、本発明で使用できる樹脂被覆金属
板について説明すると、樹脂被覆される金属板として
は、特に制限するものではなく、アルミニウム合金板
や、各種の金属メッキや化成処理等の表面処理を施した
極薄錫メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、電解クロム酸
処理鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の表面処理鋼板を用いるこ
とができる。その表面処理としては、熱可塑性ポリエス
テル樹脂フィルムとの密着性を確保する目的で、金属板
に表面処理を施したものを使用することが望ましい。

【００２１】例えば、通常の絞りしごき缶の成形加工後
の表面処理として使用されている、リン酸クロム酸処理
や、リン酸ジルコニウム処理が適用されるが、特に、缶
壁部の板厚減少度が大きい高加工度の場合は、リン酸ま
たはリン酸ジルコニウムと有機樹脂との有機無機複合型
化成処理が有効である。具体的には、例えば、厚みが
０．２４mmから０．３８mmのアルミニウム合金板であっ
て、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定する３００４系、３
１０４系アルミ合金に、クロムを１〜４０mg／m ^２ 、付
着させたリン酸クロメート処理、もしくはジルコニウム
を４〜１７mg／m ^２ 、付着させたリン酸ジルコニウム処
理等の化成処理を施したものが使用される。

【００２２】又、本発明における鋼板は、例えば、厚み
が０．１５mmから０．２５mmの表面処理鋼板であって、
鋼板の両面に、片面の付着量として２０〜２０００mg／
m^２のニッケルメッキ層、その上層に片面付着Ｃ量とし
て１mg／m^２ から１００mg／m^２ の有機樹脂を主体と
する化成処理皮膜層を有するものが使用される。なおニ
ッケルメッキおよび化成処理前の鋼板は特に限定される
ものではなく、製缶用鋼板として通常、使用されている
ものが適用される。

【００２３】上記の金属板に被覆される樹脂フィルムと
しては、耐熱性が良く、缶の用途に適した特性を有する
熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを用いるが、ポリエ
ステル樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）のような
ホモポリマーや、例えばポリエチレンテレフタレートと
ポリエチレンイソフタレートとの共重合樹脂であるコー
ポリマーや、こうしたホモポリマー同士のブレンド、ホ
モポリマーやコーポリマーなどのブレンド、コーポリマ
ー同士のブレンド樹脂等が挙げられる。樹脂フィルムの
金属板への積層は、熱融着法、ドライラミネーション
法、押出コート法等により行われ、被覆樹脂との接着性
が乏しい場合は、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系
接着剤、酸オレフィン系接着剤、コーポリアミド系接着
剤、コーポリエステル系接着剤を介在させることができ
る。

【００２４】さらに、本発明で使用する熱可塑性ポリエ
ステル樹脂の融点は、コーポリマーの程度、ブレンドす
る樹脂の選定とそのブレンド比となどで適宜に選定でき
るが、例えば、融点（Ｔm）が２００℃〜２６０℃の樹
脂フィルムが適用される。また、本発明の樹脂被覆金属
板は、ラミネート後、熱接着した熱可塑性樹脂フィルム
の融点以上に加熱溶融させた後、ガラス転移点以下に急
冷して非晶質化されるようにしているが、熱可塑性樹脂
被膜層の上層側に二軸配向結晶が残っている樹脂被覆金
属板を使用しても良い。

【００２５】本発明の装置および方法は、上述したカッ
プ成形工程からネック・フランジ成形工程に到る工程の
うち缶胴成形工程で使用することができる。図２は、そ
の缶胴成形工程における絞りしごき加工で使用される装
置に本発明を適用した例を模式的に示しており、ダブル
アクションプレス用の金型として構成されている。すな
わちインナースライド１とアウタースライド２とが上下
可能に配置されており、そのアウタースライド２の下側
でかつアウタースライド２のストローク範囲より更に下
側に中間プレート３が固定して配置されている。その中
間プレート３の下方に、ダイスホルダー４が固定されて
おり、このダイスホルダー４はその下側に配置されてい
るダイスベース５に保持されている。

【００２６】インナースライド１の下面には、ノーズホ
ルダー６が固定されており、パンチ駆動軸７がこのノー
ズホルダー６に垂下して取り付けられている。そのパン
チ駆動軸７の下端部に、樹脂被覆金属板からなるカップ
状中間材８に絞りしごき加工を施すパンチ９が取り付け
られている。

【００２７】このパンチ９は、心材９ａとその外周に密
着嵌合させたスリーブ９ｂとからなり、少なくともその
スリーブ９ｂが超硬合金によって形成されている。これ
ら心材９ａとスリーブ９ｂとの境界部分に、螺旋状の流
路１０が形成されており、この流路１０には、前記ノー
ズホルダー６およびパンチ駆動軸７を貫通して形成され
た給排水路１１が連通されている。そして、この給排水
路１１は、例えば２０〜５０℃の恒温水を循環させて供
給する熱源部（図示せず）に接続されている。

【００２８】前記アウタースライド２には、パンチ駆動
軸７およびパンチ９が貫通する開口部が形成されてお
り、その開口部の内周近傍に上下方向に動作するピスト
ン１２が設けられ、そのピストン１２と一体的に動くプ
ッシャーピン１３が下方に延びるとともにその先端部
（下端部）にシワ押え１４が取り付けられている。この
シワ押え１４は、前記パンチ９より大径の開口部を有す
る中空円筒状の部材であって、その先端部（下端部）に
よって、前記カップ状中間材８のフランジ（鍔部）を押
さえ付けるように構成されている。

【００２９】さらに、中間プレート３には、シワ押え１
４より大径の貫通孔が形成され、この貫通孔に円筒状を
なすシワ押えガイド１５が取り付けられている。前記プ
ッシャーピン１３はこのシワ押えガイド１５を貫通して
おり、またパンチ駆動軸７は、シワ押えガイド１５の中
心部に形成された開口部を貫通している。

【００３０】前記ダイスホルダー４には、パンチ９と共
に絞りしごき成形を行うダイス１６が遊挿された状態で
押え板により取り付けられ、進入してくるパンチ９に沿
って自動調芯できるように保持されている。ダイス１６
は、成形加工のための開口部を中心部に形成された環状
をなす板状の部材であって、その開口部の内径は前記パ
ンチ９の外周面との間に所定のクリアランスが生じる寸
法になっている。より詳細に説明すると、図３に示すよ
うに、ダイス１６における開口部は、上側から順に、上
側に広がったテーパー状の導入部１６ａと、中心軸線と
平行でかつ所定の軸長を持つ加工部１６ｂと、その加工
部１６ｂの下側に繋がる下側に広がったテーパー状の逃
げ部１６ｃとから構成されている。したがって被加工材
である前記カップ状中間材８に接触する部位は、加工部
１６ｂおよびその近傍に限られ、そのため、成形加工に
伴い発熱する箇所および熱を受ける箇所がダイス１６の
全体に対して狭い範囲に限られている。

【００３１】さらに、ダイス１６の内部には、その加工
部１６ｂと同心円状に温度調整用の流体を流す流路１７
が形成されており、ダイス１６を取り付けてあるダイス
ホルダー４に形成されている給排水路１８に、ダイス１
６の下面で連通している。この流路１７およびここに流
す流体は、ダイス１６の温度をパンチ９の温度に対応さ
せるように調整するための加熱冷却手段を構成するもの
であり、したがって上記の給排水路１８は、図４に示す
ように、常温より高い温度の高温流体を供給する高温熱
源部１９と常温以下の低温流体を供給する低温熱源部２
０とに接続され、これらの熱源部１９，２０に連通する
管路の途中に設けた複数の切換弁２１によって、低温流
体と高温流体とを選択的にダイス１６に供給できるよう
になっている。このような制御をおこなうためにコント
ローラ２２が設けられている。このコントローラ２２は
本発明のダイス温度調整手段に相当するものであって、
プレス機の加工動作に合わせて、あるいは加工開始から
パンチの温度上昇に応じて前記切換弁２１を制御するよ
うに構成されている。

【００３２】具体的には、高温熱源部１９は５０〜８０
℃程度の温水を有し、また低温熱源部２０は常温（３０
℃程度）の水を有しており、成形加工をおこなう前や成
形加工が中断している時点では、水をダイス１６に供給
して冷却し、もしくは室温程度に維持し、成形加工の開
始直前もしくは開始と同時に低温流体から高温流体に切
り換えて、温水をダイス１６に供給してダイス１６の温
度を高くするようになっている。

【００３３】なお、図２において符号２３はノックアウ
トを示し、前記パンチ９と同一軸線上でパンチ９の下方
に上下動自在に配置されている。

【００３４】つぎに上記のように構成された装置の作用
すなわち本発明の方法について説明する。前工程で成形
されたカップ状中間材８が、パンチ９およびシワ押え１
４を上死点に引き上げた状態で、ダイス１６にセットさ
れる。その状態でプレス機のクラッチ（それぞれ図示せ
ず）がオンとなってインナースライド１およびアウター
スライド２が下降する。その結果、先ず、シワ押え１４
がカップ状中間材８におけるフランジをダイス１６の上
面との間に挟み込んでカップ状中間材８をセットする。
その状態でアウタースライド２の下降が停止するが、イ
ンナースライド１が更に下降するので、これに取り付け
られたパンチ９が、ダイス１６に固定されているカップ
状中間材８の内部に進入して、ダイス１６と共にカップ
状中間材８に対して絞りしごき成形を施す。

【００３５】その場合、パンチ９に対して前述した恒温
水が供給されてその温度が予め定めた温度に維持されて
いる。また、ダイス１６に対しては、室温程度の前述し
た水が循環して供給され、ダイス１６が冷却状態もしく
は非加熱状態に維持されている。したがって成形加工の
開始直前では、パンチ９とダイス１６との温度がほぼ等
しく、両者の間のクリアランスが所期の寸法に維持され
る。また、カップ状中間材８の内外両面に形成されてい
る樹脂被覆は、パンチ９およびダイス１６に接触するこ
とにより、滑りおよび延びの許容温度の範囲内に保持さ
れる。

【００３６】また、成形加工を開始するべくクラッチを
オンとすることにより、ダイス１６に対して、常温程度
の水に替えて前記高温熱源部１９から温水が供給され、
ダイス１６が加熱昇温される。したがって絞りしごき成
形加工に伴うカップ状中間材８の材料の延びおよび摩擦
によってパンチ９の表面側の温度が上昇するのに合わせ
て、ダイス１６の温度が上昇する。そのため、加工開始
直後からの立上り時においても、パンチ９とダイス１６
との温度差が大きくなることがない。

【００３７】こうしてパンチ９が下死点まで下降する
と、絞りしごき成形が終了し、先ず、インナースライド
１と共にパンチ９が上昇し、ついで、シワ押え１４が上
昇し、そのシワ押え１４の上昇と共に、あるいはシワ押
え１４の上昇に合わせてノックアウト２３が上昇して成
型品がダイス１６から上方に押し出される。そして、そ
の成型品は図示しない次のしごき工程に送られる。

【００３８】なお、カップ状中間材８が短い時間間隔で
送られてくるので、上記の絞りしごき成形加工はカップ
状中間材８の供給速度に合わせて繰り返し実行され、そ
の加工継続中は、ダイス１６に前記温水が供給されてそ
の加熱もしくは保温が継続される。その過程で、カップ
状中間材８の供給が中断するなどのことによって絞りし
ごき加工が中断した場合、すなわちプレス機のクラッチ
がオフになった場合には、ダイス１６には前記温水に替
えて室温程度の水が供給され、ダイス１６が相対的に冷
却される。すなわち、加工中にはダイス１６が加熱保温
され、加工をおこなっていない場合には、ダイス１６が
相対的に冷却される。

【００３９】したがって上記の装置および方法によれ
ば、絞りしごき成形の開始前ではダイス１６を相対的に
冷却し、その加工の開始に伴ってダイス１６を加熱もし
くは保温するので、カップ状中間材８の成形加工により
パンチ９の表面側の温度が上昇するのに合わせてダイス
１６の温度を上昇させ、パンチ９とダイス１６との温度
差を小さくすることができる。そのため、成型品である
シームレス缶の缶胴壁厚の変化量を小さくすることがで
き、また成形途中での破胴や樹脂被覆の亀裂などの欠陥
を防止もしくは抑制することができる。

【００４０】即ち、ダイスの温度を積極的に上昇させる
ことにより、ダイスを熱膨張させる。そうするとダイス
ホルダーとダイスとの間に隙間を設けてあることにより
外方へは拡がり易く、一方、ダイス１６には中心部に開
口部が形成されているので結果として、開口部の径、即
ちダイス１６の内径が大きくなるという現象を利用して
パンチ９とダイス１６との間のクリアランスを維持させ
ることができる。

【００４１】ここで本発明者等がおこなった実験の結果
を示すと図５のとおりである。図５に示すように、ダイ
ス１６の温度を上述したようにコントロールした場合に
は、缶胴壁厚の減少量が少なくなり、これに対してダイ
ス１６の温度をコントロールしない場合には、缶胴壁厚
の減少量すなわち目標とする壁厚に対する誤差が大きく
なった。なお、成形開始からパンチ９の温度が安定する
までの間、あるいは成形している間において、パンチ表
面温度を従来公知の温度センサを用いて検出し、その検
出した温度に応じて、ダイス１６に供給する高温流体の
開閉制御を、種々の成形速度、缶機、缶種、ダイス機、
被覆樹脂の仕様等から得られた実験データを元に細かく
実施すれば更に成形不良を少なくすることができる。

【００４２】なお、上記の具体例は、絞りしごき成形に
本発明を適用した例を示したが、本発明は上記の具体例
に限定されないのであって、絞り成形をおこなう装置あ
るいは方法に適用でき、またしごき成形のみをおこなう
装置あるいは方法に適用することができる。また、本発
明におけるダイスの冷却および加熱の手段として、上記
の具体例で示した水や温水以外の適宜の手段を採用で
き、例えば温風や冷風、加熱用赤外線などを使用するこ
とができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ンチとダイスとを使用した成形加工をおこなう前、もし
くは成形加工を中断している際に、ダイスを冷却し、も
しくはダイスの加熱を実行せず、これに対してパンチと
ダイスとを使用した成形加工を開始すると、ダイスを加
熱してその温度を上昇させ、あるいは温度低下を防止す
るので、成形加工に伴うパンチの温度上昇に合わせてダ
イスの温度が維持され、そのため、パンチとダイスとの
間のクリアランスを維持でき、あるいは両者の軸心のず
れを防止でき、さらには缶胴の表面に設けられている樹
脂被膜の滑りや延びが良好な状態となり、その結果、本
発明によれば、シームレス缶の絞り成形あるいは絞りし
ごき成形、さらにはしごき成形の過程における成形不良
を未然に回避もしくは抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明で対象とするシームレス缶胴の成形過
程の一例を模式的に示す工程図である。

【図２】 その缶胴成形工程で使用する本発明に係る装
置の一例を模式的に示す断面図である。

【図３】 ダイスの成形部位を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】 ダイスの加熱・冷却のための温水および水の
給排系路を示す系統図である。

【図５】 本発明による缶胴壁厚の変化量と従来例によ
る缶胴壁厚の変化量とを示す線図である。

【符号の説明】

８…カップ状中間材、 ９…パンチ、 １６…ダイス、
１７…流路、 １９…高温熱源部、 ２０…低温熱源
部、 ２１…切換弁、 ２２…コントローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板の両面を熱可塑性樹脂で被覆され
   た樹脂被覆金属板を絞り加工してなるカップ状中間材
   を、パンチとダイスとにより再絞り加工または再絞りし
   ごき加工あるいはしごき加工して鍔付きの有底缶胴に成
   形する樹脂被覆金属製シームレス缶胴の製造装置におい
   て、 前記ダイスを加熱・冷却する加熱冷却手段が設けられる
   とともに、前記パンチとダイスとによる前記有底缶胴の
   成形加工が実行されていない状態では前記ダイスを非加
   熱状態としかつ前記パンチとダイスとによる前記有底缶
   胴の成形加工が実行されている状態では前記ダイスを加
   熱状態とするよう前記加熱冷却手段を制御するダイス温
   度調整手段が設けられていることを特徴とする樹脂被覆
   金属製シームレス缶胴の製造装置。
2. 【請求項２】 金属板の両面を熱可塑性樹脂で被覆され
   た樹脂被覆金属板を絞り加工してなるカップ状中間材
   を、パンチとダイスとにより再絞り加工または再絞りし
   ごき加工あるいはしごき加工して鍔付きの有底缶胴に成
   形する樹脂被覆金属製シームレス缶胴の製造方法におい
   て、 前記パンチとダイスとによる前記有底缶胴の成形加工が
   実行されていない状態では前記ダイスを非加熱状態と
   し、前記パンチとダイスとによる前記有底缶胴の成形加
   工が実行されている状態では前記ダイスを加熱状態とす
   るよう前記ダイスを加熱・冷却することを特徴とする樹
   脂被覆金属製シームレス缶胴の製造方法。