JP2007167946A - 金属缶のエンボス模様賦形方法およびエンボス模様賦形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アルミニウム製缶胴１０の周壁に多角形の単位エンボス面１１ａが周方向に連続したエンボス模様１１を賦形するに際し、周壁の一部に、２度の加工を受けることによって上記単位エンボス面の一部がずれて重なったダブルストライクを発生するのを防止する。
【解決手段】 内型ロール２０の外径を缶胴１０の内径より僅かに小さいものとし、該内型ロール２０の外周面に、缶胴に賦形しようとするエンボス模様１１の周方向の単位エンボス面１１ａと同数の単位エンボス面２２を刻設形成したものとする。かつエンボス賦形領域外の位置において、内型ロール２０に滑り止め材２４を付設し、該滑り止め材２４を缶胴１０の内面に圧接させた状態で内型ロール２０と外型ロール３０とを相対回転させることにより、内型ロール２０に対する缶胴１０の周方向のずれを防止しつつエンボス賦形加工を実施する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、飲料用のアルミニウム缶等の金属缶の缶胴周壁に多数の三角形、四角形、六角形等の多角形の単位エンボス面を、缶胴の全周に亘って連続状に有する多面エンボス模様を形成するエンボス模様の賦形方法および賦形装置に関する。

ビール、清涼飲料等の飲料用缶として、ＤＩ缶と称されるような絞り・しごき加工によって成形されるアルミニウム缶、スチール缶等の金属缶が多く用いられている。

このような金属缶において、外観体裁の向上をはかるために、あるいは薄肉化に対応して機械的強度の向上、とくに缶胴部の耐圧強度の向上をはかるために、缶胴に四角形、六角形等の多角形の単位エンボス面を連続状にあらわしたエンボス模様が付与されることがある。

このようなエンボス模様の賦形は、成形加工を終えた有底円筒状の缶胴成形体（以下単に「缶胴」という）の内側に、外周面に対応エンボス模様を刻設した内型ロールを挿入し、缶胴の外側に対向配置したロール状あるいは板状の外型との間に缶胴の周壁を所定のニップ圧で挟み込みながら、上記内型を缶胴と共に一体回転させることによって行われるのが一般的である。

ところが、上記エンボス模様が、缶胴の周壁の全周に亘って例えば多角形の単位エンボス面が連続して表わされるようなものである場合、缶胴周壁上の加工開始点と加工終了点とが互いにずれてしまう現象が起こり易い。即ち、多くの場合加工終了点が加工開始点を超えてオーバーランする傾向がある。その結果、缶胴周壁の一部に、重複して２度の加工を受けたダブルストライクと呼ばれる部分が発生し、往々にしてこのダブルストライク部では、１度目の加工で成形された単位エンボス面と２度目の加工で成形された単位エンボス面との位置が僅かにずれるため、外観上の体裁を損ねて不良品となるのみならず、缶軸方向の圧縮荷重に対して上記ダブルストライク部が座屈の起点となりやすく、耐座屈強度を低下させてしまうおそれがある。

上記のようなダブルストライクの発生は、内型ロールの外径と缶胴の内径との差、あるいはエンボス加工中における缶胴周壁の変形に伴う周長の変化等に原因があるものと考えられるところであり、内型ロールの回転角度の微調節によってある程度解決しうることが想定される。しかしながら、実際上、内型ロールの回転角度の微調整によっても、ダブルストライク部の周方向の幅（ダブルストライク幅と称する）は、加工条件の僅かな変動によっても大きく変化する傾向があり、上記対策はダブルストライクの発生防止に普遍性を与え得るものではなかった。

従来、上記のようなダブルストライクの発生の防止対策について、これに１つの技術的示唆を与えるものとして、下記特許文献１に示す先行技術を見ることができる。
特公平７−９６１３９号公報（００１４〜００１７参照）

この特許文献１に記載の先行技術は、缶胴内に、外周面をエンボス型面に形成した内型ロールを挿入し、この内型ロールと缶胴とを一体的に回転させながら、缶胴の外側に配置した円弧状または直線状の外型に缶胴を挟み込み状態に押し付け、缶胴と内型ロールを外型に沿って転動走行させるという、いわばラック・ピニオン方式のエンボス賦形方式を採用するものである。そして、上記内型ロールのエンボス面の周方向の単位エンボス面の個数を、缶胴に付形すべき周方向の単位エンボス面の個数（ｎ）より１つ少ない数（ｎ−１）に設定する一方、外型の単位エンボス面の個数を同数（ｎ）に設定しておくと共に、缶胴を、内型ロールに対して、相互回転不能となるように弾性部材を介して係合させておくものとし、内型ロールの回転駆動によって缶胴に予め一体的な回転助走を与えた状態で外型に当接させ、缶胴に所定の多面体構造からなるエンボス模様を賦形するというものである。

しかしながら、上記特許文献１に記載のような先行技術は、本発明が対象とするような内外両型をともにロール形式のものとし、両型ロール間に缶胴を挟み込んで相対回転させることにより、所定のエンボス模様を賦形しようとするエンボス賦形方式に対しては、その適用ないし応用が実際上困難であり、必ずしもダブルストライクの発生防止に普遍的な確実性を担保しうるものではない。その理由として、１つには、内型ロールの回転数を、正確に１回転プラス１／ｎ回転に定める必要があるため、その回転角度制御が実際上困難であり、依然としてダブルストライクの発生の危惧を払拭し得ないためである。加えてまた、内型ロールが缶胴内径に対してかなり細いものとなるため、エンボス加工時に加えられる加工圧力に対する耐力が不十分なものとなり、片持ち支持される内型ロールの先端側でエンボス模様の賦形が不十分なものとなり易いことが懸念されるためである。

本発明は、上記のような背景技術のもと、内型と外型をともにロール形式のものとする構造的に簡易なエンボス賦形装置を採用する前提下において、内外両型ロールの１回転による簡単で正確な運転制御により、ダブルストライクの発生を確実に回避しうるエンボス模様賦形方法及び装置を提供することを第１の目的とする。

そしてまた、第２に、エンボス模様のパターンの変更に対して、内型ロールを当該パターンに対応するものに変更するだけで、これに対応可能なものとする便利なエンボス模様賦形方法及び装置を提供することを目的とする。

上記の課題に対し、本発明に係る金属缶のエンボス模様賦形方法は、金属製の缶胴内に挿入した内型ロールと缶胴外に対向配置した外型ロールとで缶胴周壁を挟み込み、前記内型ロールと外型ロールとを相対回転させることにより、缶胴の周方向全域に亘って多面体エンボス模様を賦形する金属缶のエンボス模様賦形方法において、
前記内型ロールは、その外径を缶胴内径より僅かに小さく設定されると共に、外周面に、缶胴に賦形すべきエンボス模様の周方向の単位エンボス面の数と同数の単位エンボス面を周方向に連続状に刻設したものとすると共に、前記缶胴と内型ロールとの間の、エンボス賦形領域外の所定部位に、缶胴と内型ロールとの周方向の相対変位を阻止する滑り止め材を圧接状態に介在させた状態で前記エンボス模様の賦形加工を行うことを特徴とする。

上記滑り止め材は、缶胴の底部のチャイム部に対応する部位において、内型ロールの先端面周縁部に固着して設けたものとすることが好ましい。

また、上記外型ロールは、外周面にエンボス型面を有しない弾性体被覆ロールであって、該弾性体被覆がゴム硬度５５°〜９０°の弾性体で構成されているものであることが推奨される。

この発明はまた、金属缶のエンボス模様賦形装置を対象とし、該装置は、金属製の缶胴内に挿入した内型ロールと缶胴外に対向配置した外型ロールとで缶胴周壁を挟み込み、前記内型ロールと外型ロールとを相対回転させることにより、缶胴の周方向全域に亘って多面体エンボス模様を賦形する金属缶のエンボス模様賦形装置において、
前記内型ロールは、その外径を缶胴内径より僅かに小さく設定されると共に、外周面に、缶胴に賦形すべきエンボス模様の周方向の単位エンボス面の数と同数の単位エンボス面を周方向に連続状に刻設したものとなされ、かつ、前記缶胴と内型ロールとの間の、エンボス賦形領域外の部位に介在配置され、缶胴と内型ロールとの周方向の相対変位を阻止するすべり止め材を具備するものとなされていることを特徴とする。

上記滑り止め材は、缶胴の底部のチャイム部に対応する部位において、内型ロールの先端面周縁部に固着して設けられているものとすることが好ましい。

また上記外型ロールは、外周面にエンボス型面を有しない弾性体被覆ロールで構成されると共に、その弾性体被覆が、ゴム硬度５５°〜９０°の弾性体によって構成されたものとすることが推奨される。

更にまた、この発明は、前記エンボス模様賦形方法によってエンボス模様が賦形された金属缶であって、缶胴の周方向におけるエンボス模様のダブルストライク幅が１．０mm以下となされているエンボス模様を有する金属缶を特徴とする。

この発明に係る金属缶のエンボス模様賦形方法及び装置によれば、エンボス賦形用内外両型ともにロール形式のものを用いる最も簡易な賦形装置を用いながら、内型ロールと缶胴との周方向の相対的変位が滑り止め材によって阻止されるため、内型ロールの１回転によって缶胴もまた正確に追従して１回転される。従って、内型ロールの外周面のエンボス模様が外型ロールとの圧接によって缶胴の周壁の対応部位に転写される形で賦形され、ダブルストライクの発生が確実に回避される。もっとも、内型ロールの外径が缶胴の周壁の内径よりも僅かに小さいものとなされていることにより、缶胴周壁に賦形される単位エンボス面の周方向の長さは、内型ロールの単位エンボス面の周方向の長さより、僅かに伸びて長いものとなるが、内型ロールと缶胴周壁との相対的な位置関係は周方向にずれることがないので、たとえ仮に内型ロールの１回転制御が多少過回転方向にずれることがあっても、缶胴側にダブルストライクを生じる危惧がなく、賦形装置の運転制御も格別の厳格な制御を要することなく、ダブルストライクの発生を確実に防止しうる。ひいては、エンボス模様を有する金属缶の不良品の発生率を低減し歩留まりを向上することができる。

また、内型ロールは、缶胴の内径より僅かに小さい外径を有する、充分に直径の大きい強度的に優れたものを用いうるので、これを片持ち支持状態で缶胴内に挿入してエンボス賦形加工を行うものであっても、加工時の押圧力に耐えて軸線方向に撓みを生じることがなく、缶胴の軸線方向にシャープさの変化のない均一なエンボス模様の賦形を行うことができる。

また、滑り止め材を、缶胴の底部のチャイム部に対応する部位において、内型ロールの先端面に固着して設けたものとすることにより、缶胴に対する内型ロールの出し入れ時に上記滑り止め材が障害になるおそれがなく、かつ内型ロールを缶胴の底壁面側に軸線方向に押し付けることで、内型ロールと缶胴の底壁周縁部との間に圧接状態に介在させることができ、内型ロールと缶胴との周方向の滑り移動、相対変位を簡単かつ確実に阻止しうるものとなしうる。

更にまた、外型ロールは、これを外周面にエンボス模様を有しない弾性体被覆ロールで構成したものとすることにより、缶胴に付与しようとするエンボス模様の形態の変更に対して、外型ロールは変更することなく共通のものを用いて、内型ロールのみを対応するものに変更するだけで対応できる利便性を享受しうる。

そしてまた、上記弾性体被覆のゴム硬度を、５５°〜９０°の範囲に設定することにより、後述する実施例による検証から明らかなように、ダブルストライク幅を最小のものとして、実質的にダブルストライクの発生を防止しうるのはもとより、缶胴に賦形するエンボス模様の深さを所期の深さを有するシャープなものに形成しうるとともに、缶胴の座屈強度を低減させることなく、かつ内外塗装面の損傷の発生を防止しうる効果を享受しうる。

次に、この発明の実施形態の１つを、添附図面の参照のもとに説明する。

この実施形態は、図１に示すように、アルミニウム製等の飲料用金属缶の缶胴（１０）の周壁の高さの中間部に、その全周に亘って、多角形の凹陥状の単位エンボス面（１１ａ）が連続して表された多面体エンボス模様（１１）を賦形するものである。

図示の単位エンボス面（１１ａ）は、縦山六角形のものを一例として示しているが、これは、菱形、長方形、正方形、横山六角形等、他の種々の形態のものであっても良い。もっとも、缶軸方向の耐圧縮強度、換言すると座屈強度の点から考慮すると、缶胴の周方向に単位エンボス面（１１ａ）の区画稜線が水平に存在する形状の場合には、上記強度が低下するおそれがあるため、上記稜線を軸線に対して傾斜状に設定しうる菱形、縦山六角形等の形状を採用することが好ましい。なかでも、上下方向の山形部の稜線の開き角度を比較的大きく設定しうる図示例のような縦山六角形の形状を採用することが好ましい。

ここに、上記単位エンボス面（１１ａ）の周方向及び軸線方向の配列個数の数え方は、本発明において図２に１、２、３、４の符号を付して示したように、千鳥状配列の順列に従うものである。また、ダブルストライクとは、図２に鎖線で示すように、缶胴（１０）に対するエンボス模様の賦形加工の開始点（Ｓ１）と加工終了点（Ｓ２）とが周方向にずれて存在し、上記終了点（Ｓ２）が開始点（Ｓ１）を超えて存在する結果、缶胴周壁の一部に２度の加工を受けた幅（Ｗ）の領域部分が発生する現象をいうものである。

缶胴（１０）の周壁に上記エンボス模様を賦形するこの発明に係る賦形方法及び装置は、図３に示すように、缶胴（１０）内にその上端開口面側から挿入配置される内型ロール（２０）と、缶胴（１）の外側に上記内型ロール（３０）と対向して配置される外型ロール（３０）と、缶胴（１０）の底面支承部材（４０）とを具備する。

内型ロール（２０）は、略円柱状形態のもので、その外径が、缶胴（１０）の内径より僅かに小さく設定され、缶胴（１０）の上端開口から挿入及び抜出しうるものである。より具体的には、内型ロール（２０）の外径は、図５に示すように外周面に突出形成されたエンボス模様賦形用の凸条（２１）の頂点を結ぶ外接円（Ｃ１）が、図６に示すエンボス模様賦形後の缶胴（１０）の内接円（Ｃ２）より０．５〜２．０mm程度の範囲で相対的に小さく設定されているものである。

内型ロール（２０）の外周面には、缶胴（１０）に賦形しようとするエンボス模様（１１）の賦形領域に対応して、上記エンボス模様の単位エンボス面（１１ａ）に対応する単位エンボス面（２２）が同じ個数、同じ配列で周方向に連続して形成されてる。この単位エンボス面（２２）は、図５に示すように上記エンボス模様（１１）の稜線に沿う形で、内型ロール（２０）の外周面に六角形の網目状に凸条（２１）を設けることにより、該凸条（２１）によって囲まれた領域部分をもって構成されたものである。上記凸状（２１）の高さは特に限定されるものではないが、概ね０．５〜１．５mm程度に設定するのが好適である。また断面形状は先端を丸くした幅０．３〜０．８mm程度のものに設定するのが好適である。

内型ロール（２０）の下面は、缶胴（１０）の内底面の形状に対応するものに形成されている。従って、周縁部に缶胴（１０）のチャイム部（１２）に対応する環状斜面部（２３）を有する。

そして、この環状斜面部（２３）の幅方向中間部に、全周に亘って、細幅帯状の弾性体からなる滑り止め材（２４）が、接着剤による貼付け等の適宜の固着手段で固定状態に取付けられている。この滑り止め材（２４）は、エンボス加工時に内型ロール（２０）と缶胴（１０）との間に介在して、両者に圧接せられることにより、それらの相対的回転、つまり滑りを防止し、両者の一体回転を確保するものであり、本願発明において主要構成部材をなすものである。

上記滑り止め材（２４）の材質は、表面摩擦係数の大きい弾性体材料からなるものであれば何でも良く、特に限定されるものではない。好適には耐久性の点でニトリルゴムを好適に使用しうるが、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンボム、ブタジェンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、スチレンゴム、ウレタンゴム等を採用しても良い。

また、滑り止め材（２４）の厚さ及び幅は、例えば1mm×５mm程度のものを好適に使用しうるが、０．５〜２．０mm×３〜１０mm程度の範囲で適宜の厚さ及び幅のものを使用できる。更に、滑り止め材（２４）は、チャイム部（１２）に対応する環状斜面部（２３）に設けるのが作用効果上有利であるが、内型ロール（２０）の底面上の他の部位に設けることも許容される。また、図示の態様では、環状斜面部（２３）の全周に亘って環状に配置したものを示したが、周方向に間欠状のものとして部分的に配設するものとしても良い。内型ロール（２０）に対する取付けも、接着による場合のほか、内型ロール（２０）の下面に取付用の嵌合溝（図示略）を形成し、これに強制的な嵌め込むことによって取付けるものとしても良い。

外型ロール（３０）は、缶胴（１０）に挿入された内型ロール（２０）と対向する配置において缶胴（１０）の外側に設けられるものである。

この外型ロール（３０）は、外周面にエンボス型面を刻設したものを用いても良いが、本発明の好適な実施態様としては、外周面にエンボス型面を有しない弾性体被覆ロールからなるものを用いるのが好ましい。即ち、図３に示すように、芯金（３１）の外周面にウレタンゴム等の弾性体からなる円筒状の弾性体被覆（３２）を設けたものを用いるのが好ましい。

また、この弾性体被覆ロールを用いる場合において、その弾性体被覆（３２）は、その硬度の設定が本発明の実施上重要な要素をなす。即ち、弾性体被覆（３２）による外型ロール（３０）の表面側のゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１Ａ型によるゴム硬度において５５°〜９０°の範囲に設定すべきである。この硬度が５５°未満の低すぎるものであると、缶胴（１０）にシャープなエンボス模様を賦形し難くなるのに加えて、有害なダブルストライクを生じ易いものとなる。更にはエンボス加工後の缶胴（１０）の座屈強度が不十分なものとなり易い。

また逆に、９０°を超えて硬すぎるものである場合には、単位エンボス面（１１ａ）の深さが浅いものとなり、シャープなエンボス模様（１１）を賦形し難くなるのに加えて、エンボス加工に要する押圧力の増大、型ロールの回転駆動力の増大等の不利益をもたらし好ましくない。従って上記ゴム硬度の好ましい範囲は、概ね６５°〜８５°、更に好ましくは７０°〜８０°に設定するのが良い。

上記外型ロール（３０）の加工面の外径（Ｃ３）は、缶胴（１０）のエンボス加工前の外径（Ｃ４）と同一のものとなされる。もっともこの同一外径の領域は、エンボス賦形の作用面となる領域部分のみに局限したものとすることが望ましい。加工時の押圧力を缶胴（１０）側に対して効率良く作用せしめるためである。図示実施態様においては、このために外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）は、軸線方向の上下両端部が段状の切欠部（３２ａ）（３２ｂ）となされ、作用面領域に対して相対的に径小のものとなされている。

上記において、有底円筒状に成形された缶胴（１０）に対し、これの周壁に前記形態のエンボス模様を賦形するに際しては、先ず、内型ロール（２０）と外型ロール（３０）との間に所定の間隔を存置した離間配置状態のものとに、被加工用の缶胴（１０）を例えば底面支承部材（４０）でリフトアップすることにより、当該缶胴（１０）の内側に内型ロール（２０）を挿入し、缶胴（１０）の内底面に対して内型ロール（２０）の下面を滑り止め材（２４）を介して圧接させた状態とする。

次に、外型ロール（３０）と内型ロール（２０）とを近接方向に相対移動させ、両型ロール（２０）（３０）間に缶胴（１０）の周壁を所定のニップ圧で挟み込むと同時に、内型ロール（２０）及び外型ロール（３０）をともに同期して相対的に１回転駆動させる。すると、内型ロール（２０）と外型ロール（３０）とのニップ部において、図４に示すように、外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）の弾性変形を伴って、缶胴（１０）の周壁が内型ロール（２０）の単位エンボス面（２２）の領域において内方に押し込まれる一方、凸状（２１）の存する部分が筋状の外方膨出部として残存し、結果的に図１に示すような単位エンボス面（１１ａ）が周方向に連続した所期する多面エンボス模様（１１）が賦形される。

このエンボス模様賦形加工時において、内型ロール（２０）が回転駆動されると、滑り止め材（２４）を介してこれと回転方向に一体化されている缶胴（１０）も、内型ロール（２０）と同調して一体回転される。従って、内型ロール（２０）が１回転すると、缶胴（１０）もほぼ正確に１回転することになり、その間外型ロール（３０）との圧接により内型ロール（２０）のエンボス模様型に対応したエンボス模様が缶胴（１０）の周壁に恰も転写された形に再現され、ダブルストライクの発生が回避される。

なお、ダブルストライクによるエンボス模様の賦形不良は、ダブルストライク幅が１．０mmを超える場合に外観的に目立つものとなって不良評価されるものであり、１．０mm以下、好ましくは０．８mm以下、更に好ましくは０．５mm以下である場合には、外観的にほとんど目立たないため、実質上ダブルストライクの無いものと評価しうるものである。

次に、本発明の効果を確認するために行った各種の実験例と、その結果を示す。

実験には、内外面の塗装が完了したアルミニウム製の外径６６．２mmの缶胴（１０）を用いた。

そして、該缶胴（１０）に賦形すべきエンボス模様（１１）として、図２に示すような縦山六角形の単位エンボス面（１１ａ）が周方向に３４個、缶軸方向に７個それぞれ連続したものとした。

また、エンボス賦形装置として、図３に示す構成を有するアルコア・パッケージング・マシナリー社製のエンボス賦形加工機を用いた。ここに、内型ロール（２０）、外型ロール（３０）、及び滑り止め材（２４）の各仕様、また、ニップ圧、型ロールの回転数および回転速度等の加工条件は、それぞれ下記の設定とした。

内型ロール（２０）：
外径：６４．８０mm
単位エンボス面（２２）の円周方向の長さ：１１．３７７mm
凸条（２１）の高さ：１．０mm
凸条（２１）の幅 ：０．５mm
外型ロール（３０）：
外径：６５．５２mm
弾性体被覆（３２）の材質：ウレタンゴム
弾性体被覆（３２）のゴム硬度：４０°〜１００°
滑り止め材（２４）
材質：ニトリルゴム
幅 ：５mm
厚さ：１．０mm
加工条件
ニップ圧：４９０N
内外両型ロール（２０）（３０）の回転数：３６０°／１缶
内外両型ロール（２０）（３０）の回転速度：２０ｒｐｍ

〈実験例１〉（滑り止め材の有無とダブルストライク幅の関係）
先ず、内型ロール（２０）に、滑り止め材（２４）を設けた場合と、これを設けない場合とのダブルストライクの発生状況の差異について対比実験を行った
この実験は、外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）のゴム硬度を、その好ましい範囲である６０°と、７０°と、８０°に設定した各場合について行い、評価は、缶胴（１０）に賦形されたエンボス模様におけるダブルストライク幅（Ｗ）を測定することによって行った。供試体としては、加工開始から２０缶目までの２０個の採取缶を用い、評価は当該缶の下から２個目の六角形の単位エンボス面（１１ａ）について、そのダブルストライク幅（Ｗ）をノギスを用いて測定し、平均値を求めることで行った。その結果を表１に示す。

上記表１の通り、滑り止め材（２４）を設けた内型ロール（２０）をもってエンボス賦形加工を行うときは、滑り止め材を設けない場合に較べて発生するダブルストライク幅（Ｗ）を大幅に減少することができる。具体的には、ダブルストライク幅（Ｗ）を０．８mm以下に制御でき、実質上、外観的に目立つダブルストライクの発生を回避しうることが分かる。

〈実験例２〉（外型ロールのゴム硬度とダブルストライク幅の関係）
次に、滑り止め材（２４）を設けた内型ロール（２０）を用い、外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）のゴム硬度を４０°〜１００°の範囲で段階的に変化させた場合の、缶胴（１０）側に賦形されるエンボス模様（１１）のダブルストライクの発生状況について対比実験を行った。

この実験における供試体の採取、およびダブルストライクの評価は前記実験例１と同様のものとした。その結果を表２に示す。

上記表２に示すように、外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）のゴム硬度が高くなるに従ってダブルストライク幅の減少傾向がみられ、硬度７０°以上ではほぼ一定で０．８０mm以下のダブルストライク幅に制御しうることが判明した。

〈実験例３〉（外型ロールのゴム硬度とエンボス深さとの関係）
前記実験例２と同様のエンボス賦形加工を実施し、加工開始から１缶目、１１缶目、２０缶目の加工済缶胴を供試体として採取し、それらの上から４個目の単位エンボス面（１１ａ）について、そのエンボス深さを各５点づつコントレーサーにて測定し、平均値を求めた。その結果を前記表２に併記した。

表２の結果から分かるように外型ロール（３０）の弾性体被覆（３２）のゴム硬度が７０°までは、硬度が高くなるにつれてエンボス深さが深くなる傾向を示す一方、硬度が８０°を超えると再びエンボス深さが浅くなる傾向を有する。十分なエンボス深さを得るためには、少なくとも５５°〜９０°のゴム硬度であることが必要であり、好ましくは７０°〜８０°に設定すべきであることが確認された。

〈実験例４〉（外型ロールのゴム硬度と座屈強度との関係）
前記実験例２と同様のエンボス賦形加工を実施し、加工後の缶胴（１０）をランダムに５缶採取し、テンシロンにて缶軸方向の座屈強度を測定し、平均値を求めた。エンボス賦形加工を行わない加工前の缶胴についても、同様に座屈強度を測定して対比した。その結果を表２に併記する。

表２に示されるように、外型ロール（３０）のゴム硬度が７０°までは座屈強度が向上するが、７０°を超えてもほぼ一定の値を示し、硬度５５°以上で所要の座屈強度を確保しうることが判明した。

〈実験例５〉（ゴム硬度と塗膜欠陥との関係）
アルミニウム製の缶胴（１０）に対するエンボス賦形加工は、缶胴（１０）の内外面に所要の塗装が施された後に行われる。そこで、この実験例５はエンボス賦形加工後においてこの塗膜に欠陥が生じていないかどうかを確認するものである。

前記実験例２と同様のエンボス賦形加工を実施し、加工後の缶胴（１０）をランダムに８缶採取して供試体とした。そして各供試体につき、缶内に１％食塩水を入れ、液内に電極（負極）を立て、６．２Vで４秒後の缶胴（正極）との電流値（ＥＲＶ）を測定し、平均値を求めて評価した。その結果を前記表２に併記する。

表２に示されるように、外側ロール（３０）の硬度の変化に拘わらず、ＥＲＶ値に大きな変動はなく、ひいては有害な塗膜欠陥を生じることのないエンボス模様賦形方法であることを確認し得た。

〈評価基準〉
尚、表２における評価基準は下記のとおりとした。
（ダブルストライク）
◎：０．５０mm以下 ○：０．５１〜１．０mm ×：１．０mm超え
（単位エンボス面）
◎：０．５０mm以上 ○：０．４０〜０．４９mm ×：０．３９mm以下
（座屈強度）
◎：１４５ｋｇｆ以上 ○：１３０〜１４４ｋｇｆ ×：１２９ｋｇｆ以下
（塗膜欠陥）
３ｍＡ以下を◎とする。

エンボス模様の賦形加工を施した缶胴の外観形状を示す正面図である。 エンボス模様のダブルストライク発生部位の展開状態の説明図である。 エンボス模様賦形装置の要部縦断面図である。 エンボス模様の賦形加工時の途上状態を示す内外両型ロールのニップ部の断面図である。 内型ロールの横断面図である。 エンボス模様賦形後の缶胴の水平断面図である。

符号の説明

１０・・・・缶胴
１１・・・・エンボス模様
１１ａ・・・単位エンボス面
１１ｂ・・・稜線
１２・・・・チャイム部
２０・・・・内型ロール
２１・・・・凸状
２２・・・・単位エンボス面
２４・・・・滑り止め材
３０・・・・外型ロール
３２・・・・弾性体被覆

Claims (8)

1. 金属製の缶胴内に挿入した内型ロールと缶胴外に対向配置した外型ロールとで缶胴周壁を挟み込み、前記内型ロールと外型ロールとを相対回転させることにより、缶胴の周方向全域に亘って多面体エンボス模様を賦形する金属缶のエンボス模様賦形方法において、
   前記内型ロールは、その外径を缶胴内径より僅かに小さく設定し、かつ、外周面に、缶胴に賦形すべきエンボス模様の周方向の単位エンボス面の数と同数の単位エンボス面を周方向に連続状に刻設したものとすると共に、
   前記缶胴と内型ロールとの間の、エンボス賦形領域外の所定部位に、缶胴と内型ロールとの周方向の相対変位を阻止する滑り止め材を圧接状態に介在させた状態で前記エンボス模様の賦形加工を行うことを特徴とする、金属缶のエンボス模様賦形方法。
2. 前記滑り止め材を、缶胴の底部のチャイム部に対応する部位において、内型ロールの先端面周縁部に固着して設けたものとする請求項１に記載の金属缶のエンボス模様賦形方法。
3. 前記外型ロールが、外周面にエンボス型面を有しない弾性体被覆ロールで構成されている請求項１または２に記載の金属缶のエンボス模様賦形方法。
4. 前記外型ロールの弾性体被覆が、ゴム硬度５５°〜９０°の弾性体によって構成されている請求項３に記載の金属缶のエンボス模様賦形方法。
5. 金属製の缶胴内に挿入した内型ロールと缶胴外に対向配置した外型ロールとで缶胴周壁を挟み込み、前記内型ロールと外型ロールとを相対回転させることにより、缶胴の周方向全域に亘って多面体エンボス模様を賦形する金属缶のエンボス模様賦形装置において、
   前記内型ロールは、その外径を缶胴内径より僅かに小さく設定されると共に、外周面に、缶胴に賦形すべきエンボス模様の周方向の単位エンボス面の数と同数の単位エンボス面を周方向に連続状に刻設したものとなされ、かつ、前記缶胴と内型ロールとの間の、エンボス賦形領域外の部位に介在配置され、缶胴と内型ロールとの周方向の相対変位を阻止するすべり止め材を具備するものとなされていることを特徴とする金属缶のエンボス模様賦形装置。
6. 前記滑り止め材が、缶胴の底部のチャイム部に対応する部位において、内型ロールの先端面周縁部に固着して設けられている請求項５に記載の金属缶のエンボス模様賦形装置。
7. 前記外型ロールが、外周面にエンボス型面を有しない弾性体被覆ロールで構成されると共に、その弾性体被覆が、ゴム硬度５５°〜９０°の弾性体によって構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の金属缶のエンボス模様賦形装置。
8. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によってエンボス模様が賦形され、缶胴の周方向におけるエンボス模様のダブルストライク幅が１．０mm以下となされているエンボス模様を有する金属缶。
   
   
   

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