JP2003245733A - 缶製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 缶の全長が短く切断されるのを防止し、全長
を均一に揃えること。 【解決手段】 缶底３の突起４を軸方向に膨出させて再
成形する再成形機構１０は、ボトル缶１内に気密に挿入
される缶底拘束型１１と、缶底拘束型１１に軸方向に貫
通し、外部から流体としてのエアを供給する流体供給路
１２と、流体供給路１２に接続されたエア源１３とを備
え、流体供給路１２から供給されたエア圧が、缶底３の
突起４を内部から軸方向に押圧し、突起４の先端部がベ
ースパッド６の凹部６ａの底面と圧接することにより、
突起４を再成形できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶製造方法及びそ
の装置に係り、特に、缶底に突起が設けられている有底
円筒状の缶を所望形状に形成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、飲料用のボトル缶は、アルミニ
ウムやアルミニウム合金製等の金属板を絞り加工（Ｄｒ
ａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎ
ｉｎｇ）とによって形成されるため、一般にＤＩ缶と呼
ばれている。

【０００３】このようなＤＩ缶は、缶製造装置により金
属板を絞り・しごき加工してカップ状に形成されると、
その後、再び絞り・しごき加工が繰り返されることによ
り図６（ａ）のような有底円筒状のボトル缶１に形成さ
れる。次いで、缶製造装置は、ボトル缶１の全長を揃え
るためトリミング加工によって切断し、その後、脱脂、
化成処理、洗浄、乾燥した後、ボトル缶１の表面にサイ
ズコートを塗布して焼き付け、更にその上に印刷及びオ
ーバーコートを塗って焼き付ける。更に、ボトル缶１の
内面も塗布して焼き付けられると、ボトル缶１の先端開
口部が縮径されることにより（ネックイン加工）、図６
（ｂ）のような口金２が形成される。口金２には、キャ
ップを被着させるため、図６（ｃ）のようにねじ部２ａ
が形成される。ねじ部２ａは、口金２が一旦拡径された
後でねじ形成機（図示せず）でねじ切り加工することに
よって形成される。

【０００４】ボトル缶１の缶底３には、図６（ａ）のよ
うに有底筒状に形成された時点では、その周囲に下方に
向かう突起４が環状に設けられると共に、その突起４の
外周が斜めに傾く傾斜部５が設けられる。このような有
底筒状のボトル缶１は、図７に示すように、ベースパッ
ド６の凹部６ａに嵌合して保持され、そのボトル缶１に
先端開口部からパンチ（図示せず）を挿入し押圧される
ことにより、ボトル缶１の缶底３が所定寸法の形状に形
成される。ボトル缶１の缶底３が形成されると、缶製造
装置は、そのパンチをボトル缶１から退避させるため、
ボトル缶１内にエアを図７の矢印方向に圧送し、エア圧
でベースパッド６上のボトル缶１をパンチから離型させ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記に示す
従来の缶製造装置においては、ボトル缶１にエア圧を送
り込んでボトル缶１をパンチから離型させると、そのエ
ア圧によってボトル缶１の缶底３の中央側が図７に示す
鎖線ａのように変形すると共に、その変形に伴って突起
４がボトル缶１の内側に引張られる結果、缶底３の突起
４が図８のようにベースパッド６の凹部６ａに圧接せ
ず、凹部６ａの底面と突起４との間に微小な隙間Ｌが生
じて缶底３がベースパッド６から浮き上がる問題があっ
た。

【０００６】このようにボトル缶１の缶底３がベースパ
ッド６の凹部６ａに圧接しないと、その後、このボトル
缶１の先端開口部のネックイン加工時、ボトル缶１の全
長を揃えるためにトリミング加工で切断した場合、ボト
ル缶１が所定のトリミング代より大きく切断されてしま
うこととなるので、ボトル缶１が所定の長さより短くな
る。特に、ネックイン加工の場合、ボトル缶１が縮径さ
れるとボトル缶１の中心軸方向に荷重が加わり、缶底３
の突起４がベースパッド６の凹部６ａから大きく離れて
しまうので、ボトル缶１がいっそう短く切断されること
があった。

【０００７】これと同様のことは、ボトル缶１の製造の
みならず、例えば図９に示すように、上下間で同じ外径
をなしている一般的な円筒缶７の場合にもあてはまる。
即ち、円筒缶７の先端開口部に缶蓋を巻き締めるための
フランジ７ａが設けられ、このフランジ７ａは、フラン
ジ成形型８が円筒缶７を保持しているベースパッド６上
の基準面から一定の距離のところまで移動することによ
って形成されるが、上述のように、ベースパッド６の凹
部６ａから円筒缶７の缶底の突起７ｂが浮き上がると、
フランジ７ａの長さＬ１が所定の寸法より大きめに形成
される結果、円筒缶７の全長も短くなってしまう。

【０００８】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、缶が短く切断されることを
防止し、缶の全長を均一に揃えることができる缶製造方
法を提供することにあり、他の目的は、上記方法を的確
に実施することができる缶製造装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は以下の手段を提案している。請求項１に
係る発明は、有底円筒状に形成されかつ缶底に軸方向に
延在する突起を有する缶の缶底を、ベースパッドに保持
したとき、その缶を所望形状に形成する缶製造方法にお
いて、前記缶の内部に流体を封入し、該流体圧により缶
底の突起をベースパッドに圧接すべく押圧して缶底を再
形成することを特徴とする。

【００１０】この発明に係る缶製造方法によれば、缶の
缶底が再成形され、しかも缶をベースパッドで保持した
ままの状態で缶底を再成形できるので、缶が短めに切断
されることがなくなり、長さの均一な缶を製造できる。

【００１１】請求項２に係る発明は、有底円筒状に形成
されかつ缶底に軸方向に延在する突起を有する缶の缶底
を保持するベースパッドと、ベースパッド上の缶を所望
形状に形成する複数の加工機とを備えた缶製造装置にお
いて、前記缶の缶底を、缶底の突起がベースパッドに圧
接すべく押圧して再成形する再成形機構を備えることを
特徴とする。

【００１２】この発明に係る缶製造装置によれば、再成
形機構が缶内に供給されたエア圧により、缶内の缶底の
突起を軸方向に押圧して再成形するので、缶の缶底が良
好な形状となる。

【００１３】請求項３に係る発明は、請求項２記載の缶
製造装置において、前記再成形機構は、前記加工機と別
個に構成されていることを特徴とする。この発明に係る
缶製造装置によれば、再成形機構を任意の数だけ追加し
て、缶の全長を抑える必要があるときに利用すれば、均
一な長さの缶が得られ、寸法精度上の信頼性を得ること
ができる。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項３記載の缶
製造装置において、前記再成形機構は、前記缶の内部に
挿入される缶底拘束型と、缶底拘束型を軸方向に貫通す
る流体供給路と、流体供給路に所定圧の流体を供給する
供給源とを備えることを特徴とする。

【００１５】この発明に係る缶製造装置によれば、缶底
拘束型の流体供給路を介して缶に流体が供給されるの
で、流体圧により缶底の再成形を的確に行うことができ
る。

【００１６】請求項５に係る発明は、請求項２記載の缶
製造装置において、前記再成形機構は、少なくとも何れ
か一方の加工機に備えられていることを特徴とする。こ
の発明に係る缶製造装置によれば、再成形機構が加工機
に備えられることで、加工機による加工と同時に缶底の
再成形を行うことができるので、再形成するための工程
を別に設定することが不要になり、缶の製造時、工程数
や時間がかさむのを防止することができる。

【００１７】請求項６に係る発明は、請求項５記載の缶
製造装置において、前記加工機は、缶の先端開口部に口
金を形成するネックイン加工機であることを特徴とす
る。この発明に係る缶製造装置によれば、缶のネックイ
ン加工時に缶底の再成形を同時に行えるので、缶の製造
時、工程数や時間がかさむのを防止することができる。

【００１８】請求項７に係る発明は、請求項５又は６記
載の缶製造装置において、前記再成形機構は、前記ネッ
クイン加工機の中子に設けられた流体供給路と、流体供
給路に所定圧の流体を供給する供給源とを備えることを
特徴とする。この発明に係る缶製造装置によれば、再成
形機構の流体供給路がネックイン加工機に設けられる
と、再成形機構全体の構成の簡素化を図ることもでき
る。

【００１９】請求項８に係る発明は、請求項２から７の
何れか一項に記載の缶製造装置において、前記ベースパ
ッドの前方位置に、ベースパッドに缶を保持したとき、
缶の長さ方向の途中位置を保持する保持体を備えること
を特徴とする。

【００２０】この発明に係る缶製造装置によれば、缶底
の再成形時、保持体の内径が縮径して缶の長さ方向の途
中部分を保持するので、薄肉の缶であっても、缶の途中
部分が膨らんだり、曲がったりするのを防止することが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図１から図４はこの発明
の一実施の形態に係る缶製造装置を示す図であって、図
１は缶製造装置の再成形機構を示す説明図、図２は再成
形機構による成形状態を示す説明図、図３は流体圧がボ
トル缶の缶底に作用する状態を示す拡大説明図、図４は
ボトル缶の缶底が再成形された状態を示す要部の断面図
である。この実施の形態の缶製造装置は、図１に示すよ
うに、有底円筒状に形成されたボトル缶１がベースパッ
ド６の凹部６ａに嵌合することによって保持されてお
り、その状態でボトル缶の先端開口部をネックイン加工
機で縮径して口金を形成するネックイン加工、口金にね
じ形成機によってねじ部が形成されるねじ切り加工、ボ
トル缶の全長を揃えるために先端開口部を切断するトリ
ミング加工など、種々の加工が施工されることによりボ
トル缶１が所望形状に形成される（図６参照）。そのた
め、缶製造装置は、ボトル缶１を保持するベースパッド
６と、ベースパッド６上のボトル缶１に対し種々の加工
を行う複数の加工機（図示せず）とを備えて構成されて
いる。

【００２２】そして、この実施の形態では、ベースパッ
ド６上のボトル缶１内に先端開口部から流体を供給し、
ボトル缶１の缶底３の突起４がベースパッド６の凹部６
ａに圧接するよう、缶底３を軸方向に膨出させて再成形
する再成形機構１０を備えている。再成形機構１０は、
ボトル缶１内に気密に挿入される缶底拘束型１１と、こ
の缶底拘束型１１に軸方向に貫通し、かつ外部から流体
としてのエアを供給する流体供給路１２と、その流体供
給路１２に接続されたエア源１３とを備えている。

【００２３】この再成形機構１０は、例えば、ボトル缶
１に口金を形成するためのネックイン加工に際し、ベー
スパッド６に保持されたボトル缶１に向かって缶底拘束
型１１を前進させ、缶底拘束型１１が図２のようにボト
ル缶１に気密に挿入されると、缶底拘束型１１の流体供
給路１２から供給されたエア圧Ｆが図３に示すように、
ボトル缶１の缶底３の突起４を内部から軸方向に押圧
し、突起４の先端部がベースパッド６の凹部６ａの底面
と圧接することにより、突起４を再成形できるようにな
っている。そのため、ボトル缶１内に供給されるエア圧
Ｆとしては、缶底３の突起４を軸方向に押圧させ、かつ
的確に再成形できる大きさとなっており、本実施形態で
は、０．７ＭＰａ程度に設定されているが、ボトル缶１
の形状や肉厚等に基づいて選定するのが好ましい。

【００２４】また、再成形機構１０は、缶底拘束型１１
がボトル缶１内に挿入されたとき、ボトル缶１内に供給
されたエアが外部に漏れることがないようにするため、
缶底拘束型１１の外周面にＯリング１４が図１、図２の
ように装着されるのが好ましい。更にその際、ベースパ
ッド６の前方位置には、ボトル缶１を保持する保持体１
５が設置されている。この保持体１５は、常態では内径
が図１のようにボトル缶１の外径より大きい環状に形成
されており、缶底３の再成形時、図示しない手段によっ
てエアが供給されると、内径が図２のように縮径してボ
トル缶１の長さ方向の途中部分の外周を保持するように
なっており、エアによって縮径し得る弾性材等で構成さ
れている。

【００２５】このような再成形機構１０は、ネックイン
加工に際して実行されるのみならず、ボトル缶１の全長
を揃えるためにトリミング加工される前や、そのトリミ
ング加工中に実行されるようにしてもよい。

【００２６】この実施形態の缶製造装置は、上記の構成
であるので、次にその作用効果について説明する。今、
ボトル缶１の缶底３が図１のようにベースパッド６の凹
部６ａに嵌合して保持されており、この状態でボトル缶
１が絞り加工・しごき加工されると、有底筒状のボトル
缶１の先端開口部が縮径されてネックイン加工されるこ
ととなる。

【００２７】その場合、ネックイン加工に際し、再成形
機構１０がボトル缶１の缶底３を再成形する。即ち、ボ
トル缶１に向かって再成形機構１０の缶底拘束型１１が
前進して、缶底拘束型１１がボトル缶１の先端開口部か
ら気密に挿入され、図２のようにボトル缶１内の所定位
置にて停止すると、缶底拘束型１１の流体供給路１２か
らエアがボトル缶１内に供給され、そのエア圧Ｆが図３
のように缶底３の突起４を内部から押圧するので、突起
３の先端部が図４に示すように、ベースパッド６の凹部
６ａの底面に圧接された状態に再形成されることとな
る。つまり、ボトル缶１の缶底３は所望の形状に再成形
されることとなる。

【００２８】このようにしてボトル缶１の缶底３が所定
の大きさに再形成された後、ボトル缶１の先端開口部が
ネックイン加工され、かつそのネックイン加工中の段階
でトリミング加工されると、ボトル缶１の全長が所定の
寸法に形成されることとなる。

【００２９】従って、この発明によれば、ボトル缶１の
缶底３が再成形され、しかもボトル缶１をベースパッド
６で保持したままの状態で缶底３を再成形できるので、
ボトル缶１が短めに切断されるのを防止することがで
き、長さの均一なボトル缶１を確実に製造することがで
きる。

【００３０】そして、この実施形態によれば、ボトル缶
１内にエアを封入し、かつ該エア圧Ｆによってボトル缶
１の缶底３の突起４を軸方向に押圧して再成形する再成
形機構１０を備えているので、ボトル缶１の缶底の再成
形を確実に行うことができる。

【００３１】しかも、再成形機構１０は、ボトル缶１内
に気密に挿入される缶底拘束型１１と、この缶底拘束型
１１に軸方向に貫通し、かつ外部から流体としてのエア
を供給する流体供給路１２と、その流体供給路１２に接
続されたエア源１３とを備えるので、缶底３の再成形を
的確に行うことができる。

【００３２】また、再成形機構１０の缶底拘束型１１の
外周部には、ボトル缶１との間で気密に保持するＯリン
グ１４が装着されているので、エアがボトル缶１内に供
給されても、外部に漏れるおそれがない。これに加え、
ベースパッド６の上方位置には保持体１５が設置され、
保持体１５にエアが供給されることによって内径が縮径
してボトル缶１の長さ方向の途中部分を保持するので、
ボトル缶１が薄肉であっても、ボトル缶１の途中部分が
膨らんだり、曲がったりするのを防止することができ
る。

【００３３】このような再成形機構１０は、種々の加工
機と別個に用いられるので、缶製造装置に任意の数だけ
追加して、ボトル缶１の全長を抑える必要があるときに
利用すれば、均一な長さのボトル缶１が得られ、寸法精
度上の信頼性を得ることができる。

【００３４】なお、図示実施形態では、缶底拘束型１１
がボトル缶１に向かって前進移動しているときにエアが
供給されるようにした例を示したが、缶底拘束型１１が
気密に挿入された時点で、エアを供給するようにしても
よく、何れにしろ、ボトル缶１内に供給されたエア圧で
ボトル缶１の缶底３を再成形すればよい。

【００３５】図５はこの発明の第２の実施の形態に係る
缶製造装置を示している。この缶製造装置は、加工機と
してのネックイン加工機２０に再成形機構１０が備えら
れていることを特徴とする。ネックイン加工機２０は、
図４に示すように、ボトル缶１の外径より小さい内径を
有する円筒状の絞り型２１と、絞り型２１の内周との間
でボトル缶１の口金の肉厚分の間隙を隔てて遊嵌する円
筒状の中子２２とを備えている。

【００３６】そして、絞り型２１及び中子２２の双方
を、ベースパッド６に保持されたボトル缶１に接近する
方向に前進させ、絞り型２１の内側にボトル缶１の先端
開口部を挿入すると同時に、中子２２を先端開口部から
ボトル缶１内に挿入し、更に絞り型２１を、ベースパッ
ド６に接近するように前進させ、先端開口部が絞り型２
１と中子２２との間に押し込まれることにより、先端開
口部が縮径されてネックイン加工が行われるようになっ
ている。なお、図示していないが、絞り型２１は、絞り
型ホルダーの内周に嵌着固定され、中子２２は、絞り型
ホルダー内の同軸上に設けられた中子ホルダーの先端に
固定されている。

【００３７】そして、再成形機構１０は、中子２２の中
心軸上に設けられた流体供給路１２と、その流体供給路
１２に接続されたエア源（図示せず）とを備え、ネック
イン加工機２０の中子２２がボトル缶１内に挿入される
とき、流体供給路１２からエアが供給されると共に、中
子２２がボトル缶１内に挿入されると、ボトル缶１内の
エア圧によりボトル缶１の缶底が所望の大きさに再成形
されるようになっている。

【００３８】従って、この実施形態によれば、ネックイ
ン加工すると同時に、ボトル缶１の缶底が再成形される
ので、前述した実施形態に比較すると、再形成するため
の工程を別に設定することが不要になり、ボトル缶の製
造時、工程数や時間がかさむのを防止することができ
る。しかも、再成形機構１０の流体供給路１２がネック
イン加工機２０の中子２２に備えられていると、缶底拘
束型１１を用いることが不要になるばかりでなく、再成
形機構１０全体の構成の簡素化を図ることもできる。

【００３９】なお、図示実施形態では、ボトル缶１の缶
製造装置に適用した例を示したが、図９に示す円筒缶７
に適用しても、同様の作用効果が得られるのは勿論であ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、ベースパッドで保持したままの状態で缶の
缶底を再成形するように構成したので、缶が短めに切断
されることがなくなり、長さの均一な缶を製造できる効
果が得られる。

【００４１】請求項２に係る発明によれば、再成形機構
が缶内に供給されたエア圧により、缶内の缶底の突起を
軸方向に膨出させて再成形するので、缶底が良好な形状
となる缶を的確に製造できる効果が得られる。

【００４２】請求項３に係る発明によれば、再成形機構
を任意の数だけ追加して、缶の全長を抑える必要がある
ときに利用すれば、均一な長さの缶が得られ、寸法精度
上の信頼性を得ることができる。

【００４３】請求項４に係る発明によれば、缶底拘束型
の流体供給路を介して缶内に流体が供給されるので、流
体圧により缶の缶底の再成形を的確に行うことができる
効果が得られる。

【００４４】請求項５に係る発明によれば、加工機によ
る加工と同時に再成形を行うことができ、再形成するた
めの工程を別に設定することが不要になり、缶の製造
時、工程数や時間がかさむのを防止できる効果が得られ
る。

【００４５】請求項６に係る発明によれば、缶のネック
イン加工時に缶底の再成形を同時に行え、缶の製造時、
工程数や時間がかさむのを防止できる効果が得られる。

【００４６】請求項７に係る発明によれば、再成形機構
の流体供給路がネックイン加工機に設けられると、再成
形機構全体の構成の簡素化を図ることもできる効果が得
られる。

【００４７】請求項８に係る発明によれば、缶底の再成
形時、保持体の内径が縮径して缶の長さ方向の途中部分
を保持するので、薄肉の缶であっても、缶の途中部分が
膨らんだり、曲がったりするのを防止できる効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態に係る缶製造装置を
示す図であって、缶製造装置の再成形機構を示す説明図
である。

【図２】 再成形機構による成形状態を示す説明図であ
る。

【図３】 成形時、エア圧がボトル缶の缶底に作用する
状態を示す拡大説明図である。

【図４】 ボトル缶の缶底が再成形された状態を示す要
部の断面図である。

【図５】 この発明の第２の実施の形態に係る缶製造装
置を示す図であって、製造装置のネックイン加工機の断
面図である。

【図６】 ボトル缶の製造過程を示す説明図である。

【図７】 ボトル缶の缶底が弾性変形するときの説明図
である。

【図８】 ボトル缶の缶底が弾性変形してベースパッド
から浮き上がる状態を示す説明図である。

【図９】 円筒缶が短く形成されるときの説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ボトル缶 ２ 口金 ３ 缶底 ４ 突起 ５ 傾斜部 ６ ベースパッド ６ａ 凹部 １０ 再成形機構 １１ 缶底拘束型 １２ 流体供給路 １３ エア源（流体源） １４ Ｏリング １５ 保持体 ２０ ネックイン加工機 ２１ 絞り型 ２２ 中子

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底円筒状に形成されかつ缶底に軸方向
   に延在する突起を有する缶の缶底を、ベースパッドに保
   持したとき、その缶を所望形状に形成する缶製造方法に
   おいて、 前記缶の内部に流体を封入し、該流体圧により缶底の突
   起をベースパッドに圧接すべく押圧して缶底を再形成す
   ることを特徴とする缶製造方法。
2. 【請求項２】 有底円筒状に形成されかつ缶底に軸方向
   に延在する突起を有する缶の缶底を保持するベースパッ
   ドと、ベースパッド上の缶を所望形状に形成する複数の
   加工機とを備えた缶製造装置において、 前記缶の缶底を、缶底の突起がベースパッドに圧接すべ
   く押圧して再成形する再成形機構を備えることを特徴と
   する缶製造装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の缶製造装置において、 前記再成形機構は、前記加工機と別個に構成されている
   ことを特徴とする缶製造装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の缶製造装置において、 前記再成形機構は、前記缶の内部に挿入される缶底拘束
   型と、缶底拘束型を軸方向に貫通する流体供給路と、流
   体供給路に所定圧の流体を供給する供給源とを備えるこ
   とを特徴とする缶製造装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の缶製造装置において、 前記再成形機構は、少なくとも何れか一方の加工機に備
   えられていることを特徴とする缶製造装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の缶製造装置において、 前記加工機は、缶の先端開口部に口金を形成するネック
   イン加工機であることを特徴とする缶製造装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６記載の缶製造装置におい
   て、 前記再成形機構は、前記ネックイン加工機の中子に設け
   られた流体供給路と、流体供給路に所定圧の流体を供給
   する供給源とを備えることを特徴とする缶製造装置。
8. 【請求項８】 請求項２から７の何れか一項に記載の缶
   製造装置において、 前記ベースパッドの前方位置に、ベースパッドに缶を保
   持したとき、缶の長さ方向の途中位置を保持する保持体
   を備えることを特徴とする缶製造装置。