JP2010094718A

JP2010094718A - エンボス加工装置

Info

Publication number: JP2010094718A
Application number: JP2008268676A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Hirano; 勝次平野; Nobuyuki Kawashima; 信之川島; Nobuyasu Seki; 伸泰関; Kenta Iwata; 健太岩田
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: JP5149120B2

Abstract

【課題】簡単な機構で高精度の位置合わせが行えるエンボス加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】マンドレル９の端部に固着される内金型９ａと、内金型９ａに対応して配置された外金型５ａとを備え、前記内金型９ａに被着された容器が搬送される間に、容器の胴部を内金型９ａと外金型５ａとで挟みながら、胴部にエンボス加工が施されるエンボス加工装置において、実質的に円筒状の前記内金型９ａは、前記マンドレル９に回動可能に外嵌され、マンドレル９の端部に対して摩擦締結要素３０で回動不能に締結されるように構成されると共に、その内金型９ａの端部分に、前記摩擦締結要素３０を緩めた状態で、前記内金型９ａを前記マンドレル９の外周上を正方向または逆方向に回動させるネジ調整手段４０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は容器（例えば金属缶）の胴部にエンボス加工を行うためのエンボス加工装置に関し、特に、エンボス加工金型の位置合わせ調整手段を備えたエンボス加工装置に関する。

コーヒーのブランドロゴ・マーク等をエンボス(凹凸)加工してある容器は、デザインが見た目だけでなく手触りでも楽しめるため大手飲料メーカーが多く採用している。

容器の胴部にエンボスの絵柄を加工する場合、内金型の絵柄を外金型の絵柄に対して位置合わせを手作業で行うことが必要となるが、エンボス加工装置には多くのマンドレルが組み込まれていることが多く（例えば、特許文献１参照）、ある銘柄から他の銘柄に型替えして、また元の銘柄に戻すまでに数日間の型替え時間を必要としていた。このような型替えの頻度が多くなればなるほど、またその銘柄のデザインが複雑なものほど、熟練した作業者であってもその位置合わせ作業に多くの時間が費やされ、数日間にも及ぶ場合があった。特に、対象物が樹脂で被覆された金属製材料から成形された容器胴等の場合には、成形後に内金型から容器胴を抜く際の容器内面への傷付き防止のために、またエンボスデザインによっては、円周方向の位置ずれ許容範囲が厳しい（例えば、約０．１ｍｍオーダーよりも小さい）ために、高精度な調整が要求される。また、この作業はツールの絵柄を肉眼で観察するだけでは外金型に対して内金型が合致しているか否かを判断できないため、容器をマンドレルに入れて成形して容器に転写されたエンボス形状を見て調整を繰り返す必要があった。

また、エンボス形状を見た結果、再調整の必要がある場合、特に、内金型の円周方向の調整については、従来は作業者の感覚で内金型を外金型に対して手作業で行われていた。

このような金型の位置合わせ作業を軽減するため、内金型と外金型との位置調整を必要としないように、金型のいずれか一方について、容器の胴部側壁と接触する面を弾性材料からなる金型にすることも、例えば、特許文献２や特許文献３で提案されている。

特開２００１−４７１６５号公報特開２００８−１２６２６３号公報特開２００７−１６７９４６号公報

しかしながら、上記特許文献２や特許文献３に記載されている発明は、例えば、薄板のアルミニウム材などの軟質材料からなる容器胴にエンボス加工を施す場合であって、デザインによっては採用可能な場合もあるが、鋼板に錫メッキが施されたブリキ材もしくは被覆薄鋼板などの硬質材料の場合には深さのある（例えば、０．２ｍｍよりも深い）シャープなエンボス形状が得られず、また、耐久性に乏しく商業生産に向かないといった問題がある。

本発明は、かかる背景技術に鑑み、簡単な機構で高精度の位置合わせが行える位置合わせ手段を備えたエンボス加工装置を提供することを目的とするものである。

請求項１の発明は、複数のポケットにより円周方向に間隔を置いて容器を連続的に搬送するためのメインターレットと、各ポケットに回転可能に支持されたマンドレルと、そのマンドレルの端部に固着される内金型と、内金型に対応して配置された外金型とを備え、前記内金型に被着された容器が搬送される間に、容器の胴部を内金型と外金型とで挟みながら胴部にエンボス加工を施すエンボス加工装置において、前記内金型は、円筒状をなすとともに前記マンドレルに回動可能に外嵌されて前記マンドレルの端部に対して摩擦締結要素で回動不能に締結されるように構成され、その内金型の軸線方向での端部に、前記摩擦締結要素を緩めた状態で、前記内金型を前記マンドレルの外周上を正方向または逆方向に相対的に回動させるネジ調整手段を設け、前記マンドレルの先端部に固定される突設部材と前記ネジ調整手段とを係合させ、前記外金型に対する前記内金型のエンボス加工部の位置合わせが前記ネジ調整手段を介して行えるように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記突設部材は、半径方向に向けて突出させた腕部を備えるとともに、その腕部を前記内金型の端部に近接させて前記マンドレルの先端部に固定され、かつ前記腕部が前記摩擦締結要素の隣り合う締め込みボルト用レンチ穴同士の距離よりも狭い幅で半径方向に延出し、前記ネジ調整手段は、前記腕部と前記内金型とのいずれか一方に螺合するとともに他方に当接する一対の調整ネジを備え、前記調整ネジの回転操作で、前記内金型を前記マンドレルの外周上を正方向または逆方向に微少移動させるように構成されていることを特徴とするエンボス加工装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記内金型は、前記マンドレルに外嵌され、前記マンドレルの端部に対して前記摩擦締結要素で締結されるように構成されるとともに、前記摩擦締結要素の内周側に、前記マンドレルの先端部と一方向のみで係合する嵌め合い部を有するインナーボスが設けられ、前記内金型と前記インナーボスとが前記マンドレルから一体的に着脱可能に装着されていることを特徴とするエンボス加工装置である。

本発明のエンボス加工装置によれば、内金型の外金型に対する円周方向の位置合わせを行う際に、ネジ調整手段のネジを回す簡単な操作により、内金型をマンドレルの中心軸に対して円周方向に回動させることができ、それによって内金型のエンボス加工部と外金型のエンボス加工部の位置合わせが容易に行えるので、熟練を要することなく短時間に調整作業をすることができるという効果を奏する。

また、内金型と外金型とに円周方向のズレがあった場合、移動させる量を調整ネジのネジピッチから割り出して、調整ネジの回転角によりズレの補正を正確に行うことができる。そのため、シャープなエンボス形状であってもエンボス加工による容器胴の内面塗膜もしくはフィルムのダメージを少なくすることができる。

また、ネジ調整手段のネジを回す角度から移動量が簡単に判るため、多数のマンドレルを有するエンボス加工装置１台あたりでの位置合わせに要する調整時間を大幅に短縮することができ、作業性の点で極めて有利である。

しかも、摩擦締結要素の締め込みボルト位置を、予め突設部材の腕部を避けた位置にセットできるので、内金型を位置合わせ後に、突設部材を取り外すことなく摩擦締結要素のボルトを容易に締め込むことができ、マンドレルへの固着作業の容易化を図ることができる。

また、一旦外金型に対する内金型の位置合わせを行えば、銘柄替え（型替え）した後、元に戻す作業を行う際には、摩擦締結要素を緩めることなく、型替えを短時間で実施することができる。つまり、内金型とインナーボスとを一つのユニットとして交換することができるため、型替え毎に外金型に対する内金型を位置合わせする作業が不要になる。

以下、本発明の容器胴にエンボス加工を実施するためのエンボス加工装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。先ず、エンボス加工装置の全体構成を説明する。

図８ないし図１０はこの発明が対象もしくは前提とするエンボス加工装置の一例を模式的に示しており、印刷デザイン位置合わせ機構を備えているエンボス加工装置１である。このエンボス加工装置１で加工される容器としては、底部と胴部が一体成形された２ピース缶、円筒形状の３ピース缶胴、３ピース缶胴の開口端に缶蓋が巻締められた３ピース缶などが適用できる。

缶胴のエンボス加工装置１は、缶胴の外面に印刷デザインが施された製造途中の缶（例えば３ピース缶用の円筒状のメガネ缶等）２を、インフィードターレット３を介して、メインターレット４の外縁部に円周方向に沿って等間隔で複数（１８個）設けたポケット（缶収容部）４ａのそれぞれに連続的に送り込み、図８に示すようにメインターレット４の回転により円周方向に間隔を置いた状態で連続的に搬送しながら、ランダムに供給された缶２の印刷デザインを位置合わせ調整範囲において位置合わせしてから、搬送経路に近接して配設されたエンボス加工部（外金型）５において印刷デザインに合わせて缶２の缶胴にエンボス加工を行なった後、ディスチャージターレット６によって連続的に後の工程に送り出すものである。

そのようなエンボス加工装置１の具体的な構造について説明すると、図９に示すように、床面に固定される基台７から回転自在な状態で立設されたメインシャフト８に対して、その中途部にメインターレット４の回転中心部が一体的に取り付けられており、メインシャフト８を回転駆動軸として回転するメインターレット４の外縁部には、各ポケット４ａ毎に、マンドレル９がメインターレット４に対して回転可能に支持されている。

メインターレット４の外縁部に回転可能に支持されている各マンドレル９には、メインターレット４の上面側に突出する上部に（図１０に詳しく示すように）エンボス加工用の内金型９ａが一体的に装着され、メインターレット４の下面側に突出する下部にギア部分９ｂが一体的に形成されていて、各マンドレル９の下部のギア部分９ｂは、メインターレット４の回転によるマンドレル９の移動軌跡に対応する一つの大径のインターナルギア１０にそれぞれ噛合しており、インターナルギア１０は基台７の上面に固設されている。

また、各マンドレル９毎に、缶２を吸着して保持するためのアッパーチャック１１がマンドレル９の軸線方向の上方に配設されたアッパーチャックスライドユニット１１ａに弾発的に軸支されている。また、缶２を回転させるためのスピニングチャック１２が内金型９ａの下方でマンドレル９を囲むように回転自在に挿着され、スピニングチャック１２を介して回転駆動するためのＡＣサーボモーター１３が、マンドレル９よりも内側でメインターレット４に取り付けられているとともに、缶胴の外面に施されたマークを検出するためのＬＥＤ発光タイプのマーク検出用センサー１４が、スピニングチャック１２の上方でマンドレル９の内金型９ａの最下端部近傍に配設されている。

なお、マーク検出用センサー１４については、ＬＥＤ発光タイプのカラーマークセンサーに限られるものではないが、ＬＥＤ発光タイプのカラーマークセンサーを採用することにより、検出するマークの色成分を赤、緑、青に分解し、且つ、反射受光量の差でもマークを判別することができる。

メインターレット４の上方には、基台７から固定的に立設されたアッパーフレーム１５が、その中心部にメインシャフト８を回転自在に貫通させた状態で設置されており、アッパーフレーム１５の周壁の内側には、マーク検出用センサー１４の検出結果に基づいてＡＣサーボモーター１３の回転駆動を制御するためのコントロールボックス１６が、防振ゴム１７を介してメインシャフト８に一体的に設置されていて、コントロールボックス１６の中央部空間内のメインシャフト８の上端部には、回転側（メインシャフト８）にあるコントロールボックス１６と固定側にある電源とを接続するためのスリップリング１７Ａが取り付けられている。

アッパーフレーム１５の周壁外面には、アッパーチャックスライドカム１８が固着されており、各マンドレル９毎に配設される各アッパーチャック１１は、それぞれのアッパーチャックスライドホルダー１９により水平方向で回転自在に支持されていて、各アッパーチャックスライドホルダー１９は、何れも、マンドレル９の近傍でメインターレット４上に立設されたガイドロッド２０に上下動可能に嵌挿され、且つ、アッパーフレーム１５に固着されたアッパーチャックスライドカム１８のカム溝１８ａとローラー１９ａを介して係合している。

上記のような構造を備えた缶胴のエンボス加工装置１の作動状態について説明すると、メインターレット４の各ポケット４ａに回転可能に支持されたマンドレル９は、その下部のギア部分９ｂが基台７上に固設されたインターナルギア１０と噛合していることにより、メインターレット４の回転によって円周方向に移動しながらメインターレット４と同期的に自転しており、前工程からコンベアにより搬送されてきた各缶２（缶胴の外面に印刷デザインが施された製造途中の缶体）は、缶胴の印刷デザインの位置がランダムな状態のままで、インフィードターレット３を介して、回転しているメインターレット４の各ポケット４ａに送り込まれる。

すなわち、インフィードターレット３とメインターレット４が上下に重なった受け渡し位置において、上方に位置するアッパーチャック１１により吸着された缶２は、アッパーチャック１１が下降することにより下方にスライドされて、アッパーチャック１１の下方に位置するマンドレル９に上方から嵌挿される。

なお、アッパーチャック１１を支持しているアッパーチャックスライドホルダー１９が、メインターレット４の回転に連れ、アッパーフレーム１５に固着されたアッパーチャックスライドカム１８のカム溝１８ａに案内されて、メインターレット４上に立設されたガイドロッド２０に沿って上下方向に移動するようになっているので、マンドレル９の上方にあるアッパーチャック１１は、メインターレット４の回転による移動に連れて所定の位置でマンドレル９に対して上昇したり下降したりするようになっている。

印刷デザインの位置がランダムな状態でマンドレル９の内金型９ａの部分に上方から嵌挿された缶２は、アッパーチャック１１とスピニングチャック１２により挟持された状態で、僅かな間隔を持って内金型９ａを囲むように保持されており、ＡＣサーボモーター１３の回転にギアを介して連動するスピニングチャック１２が回転することにより、インターナルギア１０との噛合によりメインターレット４の回転と同期的に自転しているマンドレル９（内金型９ａ）の回転に対して、その回転とは関係なくスピニングチャック１２の回転に連れて回転させられる。

スピニングチャック１２により回転される缶２は、メインターレット４の回転により円周方向に移動しながら、エンボス加工部（外金型）５に至るまでの搬送経路（位置合わせ調整範囲、図８参照）において、缶胴に施された位置決め用のマークをマーク検出用センサー１４により検出し、その検出結果に基づくコントロールボックス１６からの指令によりＡＣサーボモーター１３の回転を停止してサーボロックすることにより、スピニングチャック１２の回転を停止して固定させることにより、缶胴の印刷デザインの位置をエンボス加工部５の外金型５ａに合わせる位置合わせが行なわれる。

スピニングチャック１２の回転停止により缶胴の印刷デザインの位置合わせを完了した缶２は、サーボロックされたままでエンボス加工部５に送り込まれ、マンドレル９の回転により内金型９ａに嵌挿されている缶２が、エンボス加工部５の外金型５ａを転動しながら進み、マンドレル９の内金型９ａのエンボス加工部（例えば所定形状の凹部）と外金型５ａのエンボス加工部（例えば所定形状の凸部）とが合致した箇所で両金型のエンボス加工部により缶２の缶胴が挟圧されてエンボス加工部の形状に変形加工される結果、その缶胴にエンボス加工が施される。そして、エンボス加工終了時に（エンボス加工範囲の最後で）ＡＣサーボモーター１３のサーボロックが解除されてスピニングチャック１２の回転がフリーとなる。

エンボス加工部５の箇所を通過して缶胴にエンボス加工が施された缶２は、ディスチャージターレット６とメインターレット４が上下に重なった受け渡し位置において、缶２を吸着しているアッパーチャック１１が、アッパーチャックスライドカム１８のカム溝１８ａに案内されて上昇することにより、上方にスライドされてマンドレル９から上方に引き抜かれ、ディスチャージターレット６に受け渡されて後工程に送り出される。なお、マンドレル９の外周には複数の空気噴出口９ｆ（図１参照）が形成され、エンボス形成後に内金型９ａから缶を抜く際に缶内面への傷付きを防止することができる。

上記のエンボス加工装置１においては、メインターレット４の回転で移動するマンドレル９およびマンドレル９に一体的に装着されている内金型９ａは、マンドレル９の下部に設けたギア部分９ｂとインターナルギア１０が噛合しているため、公転および自転しながらエンボス加工部５すなわち外金型５ａの部分に至ることとなる。そして、エンボス加工部５においては、内金型９ａと外金型５ａの凹凸関係が正確に一致していることが要求される。つまり、マンドレル９に一体的に装着される内金型９ａの位置合わせが重要となる。以下、本発明の主要部分であるマンドレル９と内金型９ａの装着構造について、図１以下を参照しつつ説明する。

本発明で対象とするエンボス加工装置１における内金型９ａは、実質的に円筒状であり、マンドレル９に外嵌されるとともに、マンドレル９の端部に対して摩擦締結要素（例えば、RINGFEDER社のシュパンリング）３０で締結されるように構成されている。また、この摩擦締結要素３０は、テーパ面で嵌合させた二つのリングを軸線方向に向けて挿入したボルトで連結し、そのボルトを締め込むことにより二つのリングの重ね合わせ代が増大することにより外径を増大させる作用が生じ、またボルトを緩めることにより二つのリングの重ね合わせ代が減少することにより外径を小さくする作用が生じるものであり、この摩擦締結要素３０を緩めた状態で、内金型９ａをマンドレル９の外周上を正逆方向に回動可能にさせるネジ調整手段４０が内金型９ａの軸線方向での端部に設けられている。

そのネジ調整手段４０は、外金型（雄金型）５ａに対する内金型（雌金型）９ａのエンボス加工部５すなわち凹凸部分の位置合わせを行わせるものであって、図２に示すように、マンドレル９の先端部にロックボルト４１で固定される突設部材４２から半径方向に延出し、内金型９ａの端部に接近する腕部４３を備え、その腕部４３に調整ネジ４４ａ，４４ｂが係合するように設けられている。この調整ネジ４４ａ，４４ｂは、図２に示すように、腕部４３を両側から挟み込むようにして、調整ネジ４４ａ，４４ｂの回転操作で内金型９ａと腕部４３とを相対的に近接または離間させ、内金型９ａを前記マンドレル９の外周上で正逆方向に微少回動させることができるように構成されている。例えば、内金型９ａの軸線方向での一端部には、半径方向に向けた切欠部（例えば溝等）４５が形成され、前記突設部材４２の先端部がその切欠部４５の内部に挿入されている。各調整ネジ４４ａ，４４ｂはそれぞれの先端部を切欠部の内部に臨ませるとともに突設部材４２の腕部４３にその両側方向から当接させられた状態で内金型９ａに螺合させられている。したがって、いずれか一方の調整ネジを後退させるとともに他方の調整ネジを進めて腕部４３に当接させる操作を行うことにより、内金型９ａをマンドレル９の外周上で正方向又は逆方向のいずれの方向にもスムースに回動させることができる。

マンドレル９は、内金型９ａの内周部を受ける支持軸部９ｃと、その支持軸部９ｃの先端側に支持軸部９ｃの外径より小径の先端部９ｄとを備え、支持軸部９ｃの外側に嵌合される内金型９ａ（円周方向には回動できる嵌合状態）より後端にはマンドレル軸方向の位置決め用の段部９ｅが形成され、スペーサ３１を０．０１ｍｍオーダーで厚みを変えることにより内金型９ａの軸線方向の位置決めが行えるようにされている。その軸線方向の位置決めがなされた上で、内金型９ａを前記マンドレル９の支持軸部９ｃの外周上を正逆方向のいずれかに前記の調整ネジで微少移動させて外金型５ａのエンボス部に対する円周方向の微調整の操作が行われる構成となっている。

具体的には、内金型９ａの先端部に切欠部４５が形成され、その切欠部４５を貫通する方向で調整ネジ用のネジ溝が内金型９ａに形成されている。一方、マンドレル９の先端部にロックボルト４１で固定された突設部材４２は、摩擦締結要素３０の隣り合う締め込みボルト３２，３２のレンチ穴間の距離よりも狭い幅で半径方向に延出する腕部４３を有し、ネジ溝の軸線を遮るように切欠部４５に入り込んだ腕部４３が両側から調整ネジ４４ａ，４４ｂで挟み込まれる。したがって、内金型９ａを正方向に回動させる場合には、一方の調整ネジ４４ａを後退させるとともに他方の調整ネジ４４ｂを前進させる。逆方向に回動させる場合にはその逆の手順となる。移動量は調整ネジ４４ａ，４４ｂの回転量（回転角度もしくは回転回数）とそのピッチとから割り出される（例えば、Ｍ３×Ｐ０．５を使えば、１回転で０．５ｍｍ移動する）。このようにして調整ネジ４４ａ，４４ｂによって外金型５ａに対する内金型９ａのエンボス部の微少な位置合わせが行われる。内金型９ａのエンボス部の位置合わせ後、摩擦締結要素３０のボルト３２を緊締して内金型９ａはマンドレル９に固定される。その後、調整ネジ４４ａ，４４ｂが緩まないようにきつく締め込めば取り外さず取り付けたまま稼働することができる。なお、稼働中には必要ないので取り外しておくことが望ましい。

なお、図７に示すように、外金型５ａと内金型９ａとの両方の金型に、治具（サブゲージ）６０が嵌り込む仮位置合わせ用のゲージ溝（幅約３ｍｍ）５１，５２が形成されている。このゲージ溝５１，５２は、金型にエンボス形状を放電加工する際に使用される加工用の基準溝であり、この基準溝を仮位置合わせに利用することにより、大まかな位置合わせ（０．２〜０．３ｍｍ）が可能である。仮位置合わせした後に、外金型５ａに対する内金型９ａのエンボス部をネジ調整手段４０により円周方向の微調整を行えば更に短時間で調整することができる。

この微調整は、調整ネジ４４ａ，４４ｂを廻して腕部４３を押すことにより、内金型９ａはマンドレル９の中心軸に対して廻した角度のネジのリード（軸方向に進む距離）分だけ円周方向に回動し、内金型９ａのエンボス部が外金型５ａのエンボス部と合致するように調整が行われる。一対の調整ネジ４４ａ，４４ｂにより腕部４３のいずれか一方の側を押し付ける簡単な操作で、円周方向のいずれの方向でも０．０１ｍｍオーダーの微調整が可能となるため、エンボス絵柄の細かいものまで精度良く成形できる。また、シャープなエンボス部の輪郭が得られる。

本発明に係るエンボス加工装置１の構成によれば、外金型５ａに対する内金型９ａのエンボス加工部５の位置合わせを簡単にすることができる。また、従来、位置合わせ作業に熟練を要していたため特定の作業者しか作業できなかったが、本発明の方式を採用することにより熟練した作業者でなくても容易に作業でき合理化を図ることが可能となった。例えば、１台当たり１８組のマンドレルユニットを備えているエンボス加工装置２台の型替えを型替え要員一人で行う場合、本発明では次のような型替え作業となり、従来に比べて大幅に時間短縮ができた。

まず、アッパーチャック１１が組み込まれているアッパーチャックスライドユニット１１ａを取り外す。そして、ロックボルト４１を緩めて内金型９ａを取り外す。次に、外金型５ａを交換して、内金型９ａをマンドレル９に装着し、外金型５ａに対する内金型９ａを仮位置合わせ用の治具６０を用いて仮位置合わせした後、内金型９ａに缶２を嵌挿させてエンボス加工を行い、加工されたエンボス部の深さやズレの状態をコントレーサーやノギスを使って測定し、内金型９ａのマンドレル軸方向のズレはスペーサ３１の厚さを変えることで微調整する。一方、外金型５ａに対する内金型９ａの周方向のズレはネジ調整手段４０を使用して微調整を行う。次に摩擦締結要素３０の締め込みボルト３２を締付けて内金型９ａをマンドレル９に締結し、エンボス部の成形状態の確認後、アッパーチャックスライドユニット１１ａを取り付け、絵柄位置合わせ用マーク検出用センサー１４を元の位置に取り付け直して感度調整して完了する。

本発明によれば、今まで２０〜３０時間かかっていた型替え作業を１０時間程度で、しかも熟練を要することなく型替えすることができ、従来に比べて大幅な時間短縮を図ることができた。これは５０〜７０％の合理化に相当する。

つぎに、この発明の他の実施例を図３ないし図５を参照して説明する。ここに示す例は、インナーボス４６を用いた例であり、インナーボス４６はマンドレル９の先端に対して同軸上で、かつ前記マンドレル９の中心軸に対して特定角度（竪キー）で装着されるように構成されている。この構成によれば、型替え後も正確な位置決めにより精度の高い再現性を得ることができ、頻繁に行われる型替えに効率よく対応することが可能となる。つまり、内金型９ａをインナーボス４６にセットにした形で型替えする構成とし、しかも摩擦締結要素３０の内周側に、マンドレル９の先端部と一方向のみで係合する嵌め合い部４６ａを有するインナーボス４６が設けられ、前記内金型９ａと前記インナーボス４６とが前記マンドレル９から一体的に着脱可能に装着されているために型替時間を大幅に短縮することができる。嵌め合い部４６ａは、図４に分解して示すように、マンドレル９の軸線方向での端部にリング４７がノックピンＮに位置決めされてボルトＳで取り付けられ、そのリング４７の一面には直径方向に向けた竪キー溝４８ａ，４８ｂが形成され、一方の竪キー溝４８ａに竪キー４９ａがボルト５０で固着されている。また、インナーボス４６の対向面にも、同様の竪キー溝５１ａ，５１ｂが形成され他方の竪キー溝５１ｂにも竪キー４９ｂがボルト５０で固着されている。インナーボス４６の装着に際し、竪キー４９ａ，４９ｂと竪キー溝５１ａ，４８ｂの嵌合によって円周方向の角度が再現性良く決められるようにされている。内金型９ａの軸線方向の位置合わせは、スペーサ５２で調整するように構成されている。

本実施例のエンボス加工装置によれば、インナーボス４６をマンドレル９に取り付けた状態で、前述したネジ調整手段４０によってインナーボス４６と内金型９ａとの相対位置が調整される。この操作は前述の例と同じであるが、型替えした後、元に戻す作業を行う際には、インナーボス４６とマンドレル９とは、上記の竪キー４９ａ，４９ｂによって再現性良く位置決めされる。即ち、ロックボルト４１を外せば、内金型９ａをインナーボス４６とともに一体化させた状態でマンドレル９から取り外すことができ、これを再度使用する場合には、内金型９ａをインナーボス４６と一体化させた状態のままマンドレル９に取り付けるだけで、再度の調整を行うことなく、内金型９ａを外金型５ａに対して位置合わせされた状態で取り付けることができる。そのため、型替え時間を、更に大幅に短縮することができる（７０％以上の合理化）。また、元の銘柄に戻すときに、ロックボルト４１でインナーボス４６をマンドレル９に直接取り付けることができ、突設部材４２は使う必要がなくなる（初期設定のみ使用）ため、２ピース缶の胴部にエンボス加工する場合に、２ピース缶の缶底ドーム内面とロックボルトとの間にスペースを作ることができるため、その分、内金型を缶の奥深くまで挿入でき、缶底近くまでエンボス加工を施すことができるというメリットがある。

本発明のエンボス加工装置１において、上記の実施形態に限らず、エンボス加工装置の外金型として、内金型と同様に円筒状にした回転ロール式の場合（例えば、特開２０００−３４３１５３号公報の図２に開示されたエンボス加工装置）には、内金型と外金型のいずれか一方にネジ調整手段を設ければ良く、適宜設計変更が可能である。また、縦型エンボス成形装置に限らず、横型としても良い。

また更に、上述した実施形態では、竪キー４９ａ，４９ｂと竪キー溝５１ａ，４８ｂとの嵌合としているが、本発明では、これをピンとピンとに嵌り合う穴に置き換えても良い。

エンボス加工部５の形状は、容器胴の外面に印刷された印刷デザインに合わせてエンボス加工を行うもののほか、印刷デザインに関係なく容器胴の全周に亘り形成される模様や多面体壁のエンボス加工にも適用することができる。

本発明のエンボス加工装置１のネジ調整手段４０の調整ネジについても、上記の実施形態に限らず、調整ネジ一本でも内金型を移動調整することは可能であるが、腕部４３に対して一対の調整ネジ４４ａ，４４ｂで内金型を近接・離間させるのが作業性の点で好ましく、また調整ネジの取り外しも可能である。また、一対の調整ネジの取り付け方についても、図６（ａ）に示すように同じ側から廻せるようにしても良く、また、図６（ｂ）に示すように、腕部４３に設けたネジ溝とネジ係合させた調整ネジ５２ａ，５２ｂの先端を壁面に突き当て、内金型９ａにはやや大きめの逃がし孔５３を形成するようにしても良い。このようにすれば、従来から使用している金型に追加加工して使用することができるので経済的である。焼入れ硬化された内金型９ａにネジ溝の追加加工は困難であるが、孔加工は容易に加工できるからである。そして、本発明によれば、内金型９ａに加工するのは、前述した切欠部４５や、調整ネジ４４ａ，４４ｂのためのネジ加工あるいは孔加工程度であって僅かな加工であるから、既存の内金型９ａあるいはエンボス加工装置を特に大きく変更することなく、ほぼそのまま使用することができ、設備コストを高騰させることなく、エンボス加工の型替効率を向上させることができる。

マンドレルに装着された内金型の組み込み状態図である。図１のＡ−Ａ矢視図である。本発明の第２の実施形態におけるマンドレルに装着された内金型の組み込み状態図である。同じく組み込み状態の分解斜視図である。（ａ）は、図３のＢ−Ｂ矢視図であり、（ｂ）は、図３のＣ−Ｃ矢視図である。（ａ）は、調整ネジ手段の他の例を示す図２と同様の図であり、（ｂ）は、さらに他の例を示す図２と同様の図である。本発明のエンボス加工装置における予備的な位置合わせ機構の概略図である。本発明の実施形態のエンボス加工装置における容器の搬送経路を示す上面説明図である。図８に示したエンボス加工装置の全体の構造を示す断面説明図である。図８に示したエンボス加工装置において、容器をマンドレルに嵌挿してアッパーチャックとスピニングチャックにより挟持した状態を示す断面図である。

符号の説明

１…エンボス加工装置、２…缶、３…インフィードターレット、４…メインターレット、４ａ…ポケット、５…エンボス加工部、５ａ…外金型、６…ディスチャージターレット、９…マンドレル、９ａ…内金型、３０…摩擦締結要素、４０…ネジ調整手段、４１…ロックボルト、４２…突設部材、４３…腕部、４４ａ，４４ｂ…調整ネジ、４５…切欠部、４６…インナーボス、４６ａ…嵌め合い部、４７…リング、４８ａ，４８ｂ…竪キー溝、４９ａ，４９ｂ…竪キー、５０…ボルト、５１ａ，５１ｂ…竪キー溝、５２ａ，５２ｂ…調整ネジ、６０…治具（サブゲージ）。

Claims

複数のポケットにより円周方向に間隔を置いて容器を連続的に搬送するためのメインターレットと、各ポケットに回転可能に支持されたマンドレルと、そのマンドレルの端部に固着される内金型と、内金型に対応して配置された外金型とを備え、前記内金型に被着された容器が搬送される間に、容器の胴部を内金型と外金型とで挟みながら胴部にエンボス加工を施すエンボス加工装置において、
前記内金型は、円筒状をなすとともに前記マンドレルに回動可能に外嵌されて前記マンドレルの端部に対して摩擦締結要素で回動不能に締結されるように構成され、その内金型の軸線方向での端部に、前記摩擦締結要素を緩めた状態で、前記内金型を前記マンドレルの外周上を正方向または逆方向に相対的に回動させるネジ調整手段を設け、前記マンドレルの先端部に固定される突設部材と前記ネジ調整手段とを係合させ、前記外金型に対する前記内金型のエンボス加工部の位置合わせが前記ネジ調整手段を介して行えるように構成されていることを特徴とするエンボス加工装置。
前記突設部材は、半径方向に向けて突出させた腕部を備えるとともに、その腕部を前記内金型の端部に近接させて前記マンドレルの先端部に固定され、かつ前記腕部が前記摩擦締結要素の隣り合う締め込みボルト用レンチ穴同士の距離よりも狭い幅で半径方向に延出し、前記ネジ調整手段は、前記腕部と前記内金型とのいずれか一方に螺合するとともに他方に当接する一対の調整ネジを備え、
前記調整ネジの回転操作で、前記内金型を前記マンドレルの外周上を正方向または逆方向に微少移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンボス加工装置。
前記内金型は、前記マンドレルに外嵌され、前記マンドレルの端部に対して前記摩擦締結要素で締結されるように構成されるとともに、前記摩擦締結要素の内周側に、前記マンドレルの先端部と一方向のみで係合する嵌め合い部を有するインナーボスが設けられ、前記内金型と前記インナーボスとが前記マンドレルから一体的に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンボス加工装置。