JP2005289380A - 装飾効果に優れた金属缶及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 缶胴に形成した単位構成面（セル）からなる多面体部に工夫を凝らすことにより、所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面鏡面効果を利用して各単位構成面毎に前面にある被写体を映し出させることにより、従来にない変化に富んだ表面光沢をもった装飾効果に優れた金属缶の提供。
【解決手段】 缶胴周方向及び軸方向の少なくとも一部に、多数の単位構成面（セル）からなる鏡面の多面体部が一面に連続して形成され単位構成面（セル）は各単位構成面（セル）同士が接する境界線部により構成されており、各単位構成面（セル）は所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面に成形され、且つ各単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることを特徴とする装飾効果に優れた金属缶。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビール、発泡酒、ソフトドリンク等に用いられる装飾効果に優れた金属缶及びその製造方法に関するものである。

ビール、発泡酒、ソフトドリンク等に用いられる飲料缶では、商品のイメージアップを図ると共に、商品の差別化、特異性を強調するために印刷だけでなく、従来より缶胴に種々の凹凸のデザインを施すことにより意匠的効果を高揚させた金属缶が市場にあふれている。
しかしながら、従来の缶胴表面にエンボス加工による凹凸面のデザインは強度の補強と装飾効果（例えば特許文献１参照）、耐減圧性を向上させたもの（例えば特許文献２参照）、耐変形強度を向上させると共に単位構成面（セル）表面を平坦面とすることにより印刷性を向上させた金属缶（例えば特許文献３参照）等の提案がある。また缶胴の少なくとも一部に凹凸部を形成させた後、この凹凸部の表面にホログラムを現出させたことにより、３次元的な凹凸による立体感に加えて多面的且つ多元的な干渉色像を形成した金属缶の提案（特許文献４参照）がある。このアイディアは効果があると思われるがコストが高く現時点ではまだ実用性が少ないと思われる。

これらの提案の多くは、缶胴の形状をデザインしたものであって、単にその凹凸模様により缶の耐減圧性、耐圧壊性などの改善を目的としたものであり、缶胴表面の意匠上の状態については無頓着であるため装飾効果が充分とはいえず、更に変化の富んだ意匠的装飾効果のある金属缶が求められている。

特公平 ７−００５１２８号公報 特公平 ７−１０２４１７号公報 特開平１０−３２８７７２号公報 特開２００２−２００９００号公報

本発明は、缶胴に形成した多数の単位構成面（セル）からなる多面体部の表面の光沢度を高め、かつ単位構成面（セル）に曲面を構成させることにより、凹鏡面または凸鏡面の効果を利用して、各単位構成面（セル）毎に前面にある被写体を各単位構成面（セル）の曲面に映し出させ、従来にない変化に富んだ装飾効果に優れた金属缶を提供するものである。

本発明は、
［１］ 缶胴周方向及び軸方向の少なくとも一部に、多数の単位構成面（セル）からなる鏡面の多面体部が一面に連続して形成され、単位構成面（セル）は各単位構成面（セル）同士が接する境界線部により構成されており、各単位構成面（セル）は所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面に成形され、且つ各単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることを特徴とする装飾効果に優れた金属缶、

［２］ 単位構成面（セル）と単位構成面（セル）の境界部に形成される境界線部で囲まれる曲面の曲率半径を５〜５０ｍｍの範囲内とした上記［１］に記載の装飾効果に優れた金属缶、
［３］ 各単位構成面（セル）が、菱形形状である上記［１］又は［２］に記載の装飾効果に優れた金属缶、

［４］ 表面にクリアー塗装が被覆された有底状筒体内に挿入される内型と筒体の外部に配設される外型とを使用し、一方の成形用型周面には各単位構成面（セル）の形状に対応する凹状又は凸状の型面が刻設されており、他方の成形用型とで有底状筒体胴部を挟み付け圧接して、缶胴の外面に表面が凹状又は凸状の曲面体である多数の単位構成面（セル）からなる多面体部を形成させ、該単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることを特徴とする装飾効果に優れた金属缶の製造方法、及び
［５］ 上記該一方の成形用型周面には各単位構成面（セル）の形状に対応する凹状又は凸状の型面が刻設されており、他方の成形用型は弾性を有するゴムロールにより構成されている上記［４］に記載の装飾効果に優れた金属缶の製造方法、を開発することにより上記の課題を解決した。

本発明の金属缶は、缶胴に多数の単位構成面（セル）からなる表面が鏡面の多面体部が一面に連続して形成され、単位構成面（セル）は各単位構成面同士が接する境界線部により構成されており、各単位構成面（セル）は所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面体に成形され、且つ各単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１による測定で少なくとも４０％以上の値に設定されている。このため、凹状又は凸状に形成された各単位構成面（セル）は、レンズ効果によりそれを見る人を映し出すことができ、缶胴の側面が小さな無数の凹面鏡または凸面鏡をはめ込んだような特異な立体感と美観とを備えており意匠的装飾効果に優れた金属缶が提供できた。

本発明の金属缶材質としては、ビール、発泡酒、ソフトドリンクなど炭酸ガスを含む飲料の容器として使用するものであり、意匠性の面からは特に金属の材質を問うものではないが、アルミニウム缶に適用したときに、アルミニウム材質による軽量性とその光沢故に金属缶材質として最も好適なものである。

本発明では、缶胴素材である金属板としては各種アルミニウム合金等の軽金属板が使用される。軽量性と加工性との点で優れたアルミニウム合金板は、通常Ｍｎ：０．８乃至１．５重量％、Ｍｇ：０．８乃至１．３重量％、Ｚｎ：０．２５乃至０．３重量％、Ｃｕ：０．０５乃至０．２５重量％、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するＡ３００４合金やＡ３１０４合金が使用されている。
缶胴部に於けるアルミニウム板の厚みは、アルミニウム合金の種類によっても相違するが、０．１乃至０．２ｍｍ、特に０．１乃至０．１５ｍｍの薄手アルミ缶胴に本発明を適用し得る。

本発明の金属缶は、装飾効果に優れていることを挙げることができる。本発明の金属缶の缶胴は、図１及び図２に示すように、缶胴の周方向及び軸方向の少なくとも一部に多数の単位構成面（セル）が横方向、縦方向（セルは四辺形）及び／又は斜方向（セルは菱形）の境界線部が連続して接続されているか、或いは図４又は図５に示すようにハニカム模様に形成されており、この単位構成面（セル）は、所定の曲率半径を有した凹状又は凸状の曲面に成形される。
なお、各単位構成面（セル）同士が接する境界線部又は点部とは、単位構成面（セル）が凹状の曲面体の場合は稜線となり、凸状の曲面体の場合は谷線となり、この明細書においては、これら稜線及び谷線を総称して境界線部と称することにする。

単位構成面（セル）の形状は、意匠性からは菱形形状が好ましいが、四角形や六角形等の他の多角形にすることも可能である。更には、角の丸められた円ないし楕円形状とすることもできる。単位構成面（セル）は、缶胴全周を一周してもかまわないが、部分的であってもかまわない。これらの境界線部は、平面的には直線的に設けられておればよく、立体的には必ずしも水平である必要はない。金型の製造の容易な形状であればよい。

さらに各単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める鏡面光沢度測定方法において、少なくとも４０％以上であることが必要である。鏡面光沢度は高いほど好ましく、８０％以上であることがより好ましい。

有底状筒体の任意の場所に多数の単位構成面からなる多面体部を形成するに先立ち、予め胴表面には公知の印刷及びクリアー塗装が施され、胴内面には内面塗装が施されている。内面の塗料及び外面のクリアー塗料としては、限定されるものではないが、熱硬化性樹脂塗料、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げることができ、形成される膜厚は通常３〜２０μｍ程度である。

凹状又は凸状の曲面体に成形されている各単位構成面（セル）において、単位構成面（セル）と単位構成面（セル）の境界部に形成される稜線部又は谷線部で囲まれる曲面の曲率半径を５〜５０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。曲率半径が５ｍｍ未満の場合、製造上難しく、又単位構成面の面積が小さくなり過ぎ装飾の効果が薄れることになる。逆に曲率半径が５０ｍｍを超える場合には、単位構成面が平面に近くなり、装飾の効果が薄れる。特に多数の小さな凹面鏡または凸面鏡としての作用効果を発揮させるための好ましい範囲は１５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲である。

上記各単位構成面（セル）の曲面を形成する曲率半径は、曲面の全面に亘って同一の曲率半径で形成されているが、入口部と中央部とで曲率半径を変えることも可能であり、この場合趣の異なった装飾効果を得ることができる。
なお、隣接する各単位構成面間の境界線部は、単位構成面が凹面体形状の場合には、下方に窪んだ曲線を描いており、又単位構成面が凸面体形状の場合には、上方に膨らんだ曲線を描いている。

金属缶の缶胴部に多面体部を構成する各単位構成面を形成するための金型として、内型としてその表面に単位構成面（セル）の形状に対応する凹状又は凸状の型面を刻設し、外型として表面が弾力面を有するゴムロールを用い、缶胴の内部に内型を入れ、缶胴の外側からゴムロールなどの外型を押しつけながら缶胴を回転させてエンボスすることにより缶胴面を形成することができる。
各単位構成面の形状は任意なものでも良いが、金型の制作上、縦方向および横方向に連続して形成することが容易な正方形、長方形、菱形の４角形が好ましい。

単位構成面の多面体部は、意匠性の観点からは容器胴部のほぼ全面に設けることが好ましいが、缶胴の外表面に施される文字等の印刷が歪んで見にくい場合には印刷箇所を除いた胴部の周方向の中央部のみや、上下部のみに設けることも可能である。更に胴部の軸方向の任意の部分のみに設けることも可能である。
各単位構成面にレンズ効果による独立した鏡面とするためには、缶胴の表面が鏡面となっていることが必要である。この鏡面仕上げ面の鏡面の光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１（鏡面光沢度測定方法）に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることが要求され、８０％以上の鏡面光沢度のものを使用することが好ましい。なお、本明細書において、鏡面光沢度とは、ＪＩＳ Ｚ−８７４１（鏡面光沢度測定方法）に定める測定方法により測定された値をいうものとする。

上記鏡面光沢度を備えた有底状筒体を得る方法としては、板から有底状筒体を成形する際のダイスによるしごき加工を利用して鏡面仕上げとする方法が簡便で、かつ一般的であるが、場合によっては、予め鏡面加工が施された金属板を使用して有底状筒体を得ることも可能である。

次に本発明による金属缶の製造方法について述べる。
本発明の金属缶の製造方法は、アルミニウム板を絞り成形およびしごき成形して得られた外面が少なくとも４０％以上、好ましくは８０％以上の鏡面光沢度を有する鏡面仕上げされている有底状筒体の外表面に印刷及びクリアー塗装を、そして内面に樹脂塗装が施された筒体に対し、その筒体内に挿入される内型と、筒体の外部に配設される外型とを使用して容器胴部に単位構成面（セル）からなる多面体部を形成する。

この場合において、内型および外型の両方に凹または凸状が刻設されている金型を使用して、両金型にて容器胴部を挟み付けてエンボス加工する方法と、内型または外型のいずれか一方に凹状又は凸状セルが刻設されている金型を使用し、他方の金型として弾性を有するゴムロールで成形したものを使用して、ゴムロールでもって容器胴部を他方の金型に押しつけて成形する方法（内型に凹状金型を用いたときは凹状セルになり、外型に凹状金型を用いるときは凸状セルが形成される）がある。

本発明の金属缶は缶胴周方向の少なくとも一部に多数の単位構成面（セル）が形成されており、各単位構成面（セル）は、各単位構成面（セル）同士が接する境界線部により構成され、かつ所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面体に成形されているので、図１、２、４，５に示すように各単位構成面（セル）が一個の小さな鏡面となり、それぞれの各鏡面にそれを見る人を映し出すことができ、缶胴の側面が小さな無数の凹面鏡または凸面鏡をはめ込んだようになり優れた意匠性が発揮できる。

Ａ３００４アルミニウム合金板を絞り成形およびしごき成形して外面が鏡面仕上げとなっている有底状筒体を使用した。この鏡面仕上げ面の鏡面光沢度は８０％であった。次に、この有底状筒体の外表面に所定の印刷及び熱硬化型ポリエステル系樹脂からなるクリアー塗装を、そして内面にエポキシーアクリル系樹脂からなる塗装を施した。外表面のクリアー塗装の厚みは１０μｍであり、内面塗装の厚みは５μｍであった。しかる後、該筒体内に図１の形状に対応する格子状の凹溝が刻設されている内型を挿入し、外側からゴムロールからなる外型で容器胴部を押しつけて容器胴部の外面に曲率半径が２０ｍｍの多数の凹面体を備えた単位構成面からなる多面体部を形成した。なお、各単位構成面の寸法は横８ｍｍ×縦６ｍｍであり、各単位構成面の表面の鏡面光沢度を測定したところ、７５％であった。

本発明は、缶胴に形成した単位構成面（セル）からなる多面体部に工夫を凝らすことにより、所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面体のレンズ効果を利用して各単位構成面毎に前面にある被写体を映し出させることにより、従来にない変化に富んだ表面光沢をもった装飾効果に優れた金属缶を提供しようとするものである。

本発明の矩形状の単位構成面（セル）が形成された金属缶の一例の正面図（但し曲面は示されていない。）。 本発明の菱形状の単位構成面（セル）が形成された金属缶の他の例の正面図。 図１の金属缶におけるＡ−Ａ断面図。 本発明のハニカム状の単位構成面（セル）が形成された金属缶缶胴部の他の例。 本発明の他のハニカム状の単位構成面（セル）が形成された金属缶缶胴部の他の例。 矩形状凹状曲面を有する単位構成面（セル）の拡大図。 菱形状凹面曲面を有する単位構成面（セル）の拡大図。

Claims (5)

1. 缶胴周方向及び軸方向の少なくとも一部に、多数の単位構成面（セル）からなる鏡面の多面体部が一面に連続して形成され、単位構成面（セル）は各単位構成面（セル）同士が接する境界線部により構成されており、各単位構成面（セル）は所定の曲率半径を有する凹状又は凸状の曲面に成形され、且つ各単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることを特徴とする装飾効果に優れた金属缶。
2. 単位構成面（セル）と単位構成面（セル）の境界部に形成される境界線部で囲まれる曲面の曲率半径を５〜５０ｍｍの範囲内とした請求項１に記載の装飾効果に優れた金属缶。
3. 各単位構成面（セル）が、菱形形状である請求項１又は２に記載の装飾効果に優れた金属缶。
4. 表面にクリアー塗装が被覆された有底状筒体内に挿入される内型と筒体の外部に配設される外型とを使用し、一方の成形用型周面には各単位構成面（セル）の形状に対応する凹状又は凸状の型面が刻設されており、他方の成形用型とで有底状筒体胴部を挟み付け圧接して、缶胴の外面に表面が凹状又は凸状の曲面体である多数の単位構成面（セル）からなる多面体部を形成させ、該単位構成面（セル）の表面の鏡面光沢度は、表面にクリアー塗装が被覆された状態で、ＪＩＳ Ｚ−８７４１に定める測定方法において、少なくとも４０％以上であることを特徴とする装飾効果に優れた金属缶の製造方法。
5. 上記該一方の成形用型周面には各単位構成面（セル）の形状に対応する凹状又は凸状の型面が刻設されており、他方の成形用型は弾性を有するゴムロールにより構成されている請求項４に記載の装飾効果に優れた金属缶の製造方法。
   

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