JP2003340539A - エンボス加工缶体の製造方法 - Google Patents
エンボス加工缶体の製造方法Info
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Abstract
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】 円筒状の外周面に模様が印刷された缶胴
の開口周縁にネック部及びフランジ部を形成したのち、
前記模様に設けられ又は前記模様とは別に設けられた位
置決めマークを検出することによって缶胴の位置合せを
行い、その後、前記缶胴の内部にインナローラを挿入す
るとともに前記缶胴の外部にアウタローラを配置し、前
記アウタローラを前記缶胴に押し付け、前記インナロー
ラ及び前記アウタローラを回転させて、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す。
Description
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。
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。
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。
先行技術は、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。
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なくし、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。
め、請求項1にかかる発明は、円筒状の外周面に模様が
印刷された缶胴の開口周縁にネック部及びフランジ部を
形成したのち、前記模様に設けられ又は前記模様とは別
に設けられた位置決めマークを検出することによって缶
胴の位置合せを行い、その後、前記缶胴の内部にインナ
ローラを挿入するとともに前記缶胴の外部にアウタロー
ラを配置し、前記アウタローラを前記缶胴に押し付け、
前記インナローラ及び前記アウタローラを回転させて、
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す方法として
ある。
ンボス加工の終了後に行われるが、本発明のようにエン
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、開口周縁の剛性を高めることができる。これ
によって、缶胴の円周方向の形状を均一に整え、缶胴の
形状のばらつきをきわめて小さくすることができるの
で、模様の位置合せを確実に行い、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缶体の製造を可能とする。
外周面に模様が印刷された3ピース缶の缶胴の開口周縁
にネック部及びフランジ部を形成し、かつ、一方の開口
部に上蓋又は底蓋を締着したのち、前記模様に設けられ
又は前記模様とは別に設けられた位置決めマークを検出
することによって缶胴の位置合せを行い、その後、前記
缶胴の内部にインナローラを挿入するとともに前記缶胴
の外部にアウタローラを配置し、前記アウタローラを前
記缶胴に押し付け、前記インナローラ及び前記アウタロ
ーラを回転させて、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
工を施す方法としてある。
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り、上記と同様の効果を得るこ
とができる。特に、一方の開口に上蓋又は底蓋を締着し
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。
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。そこで、請求
項3にかかる発明は、前記エンボス加工を、缶胴の周方
向の一部分にのみ行う方法としてある。
した状態で前記エンボス加工を行う方法としてある。こ
のように、缶胴を真円形状にすると、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。したがって、
高速加工においても缶胴の模様の位置合せを確実に行
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。
ための位置合せを、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。このようにすれば、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
では、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ている。このように缶胴の
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。
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。
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てフランジ部11
c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1
1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。
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(又は上蓋)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、インナローラ10
1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。
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。
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。
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、缶胴の模様と金型の位置合わせを正確に行い、
高速加工においても模様の位置決めを確実に行うととも
に、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (5)
- 【請求項1】 円筒状の外周面に模様が印刷された缶胴
の開口周縁にネック部及びフランジ部を形成したのち、
前記模様に設けられ又は前記模様とは別に設けられた位
置決めマークを検出することによって缶胴の位置合せを
行い、 その後、前記缶胴の内部にインナローラを挿入するとと
もに前記缶胴の外部にアウタローラを配置し、前記アウ
タローラを前記缶胴に押し付け、前記インナローラ及び
前記アウタローラを回転させて、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すことを特徴としたエンボス加工缶
体の製造方法。 - 【請求項2】 円筒状の外周面に模様が印刷された3ピ
ース缶の開口周縁にネック部及びフランジ部を形成し、
かつ、一方の開口部に上蓋又は底蓋を締着したのち、前
記模様に設けられ又は前記模様とは別に設けられた位置
決めマークを検出することによって缶胴の位置合せを行
い、 その後、前記缶胴の内部にインナローラを挿入するとと
もに前記缶胴の外部にアウタローラを配置し、前記アウ
タローラを前記缶胴に押し付け、前記インナローラ及び
前記アウタローラを回転させて、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すことを特徴としたエンボス加工缶
体の製造方法。 - 【請求項3】 前記エンボス加工を、缶胴の周方向の一
部分にのみ行う請求項1又は2記載のエンボス加工缶体
の製造方法。 - 【請求項4】 前記缶胴を真円状にした状態で前記エン
ボス加工を行う請求項1〜3のいずれかに記載のエンボ
ス加工缶体の製造方法。 - 【請求項5】 前記エンボス加工のための位置合せを、
複数の位置決めマークを検出することによって行う請求
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。
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