JP2011051018A

JP2011051018A - 缶本体

Info

Publication number: JP2011051018A
Application number: JP2010227879A
Authority: JP
Inventors: Takuo Shinguryo; 拓郎新宮領
Original assignee: Universal Can Corp
Current assignee: Altemira Can Co Ltd
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2011-03-17

Abstract

【課題】缶基体の胴部に、その外周面に対して径方向外方へ突出した凸状のエンボス加工が施された缶本体を提供する。
【解決手段】有底筒状とされた缶本体５２であって、胴部には、金属板に絞り加工およびしごき加工を施して形成される缶基体５０にエンボス加工を施すことによって、前記缶基体の外周面よりも径方向外方に突出した凸加工部が形成されており、前記凸加工部は、互いに平行な回転軸線を中心に回転可能に支持された第１回転体２０および第２回転体２１を備え、前記第１回転体２０を有底筒状の缶基体５０の内側に配置するとともに、前記第２回転体２１を該缶基体の外側に配置した後に、前記第１、第２回転体２０，２１を互いに接近させ、これらの回転体の各外周面により前記缶基体の胴部を挟み込み、この状態で前記第１、第２回転体２０，２１をこれらの回転軸線回りに回転させることによって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有底筒状とされた缶基体の胴部にエンボス加工が施された缶本体に関するものである。

周知のように、清涼飲料水等が充填されるいわゆる缶やボトル缶においては、需要者の購買意欲を喚起する等のために、胴部に様々な模様等が付され、これらの缶等に商品識別力を付与することがなされている。このような模様等を付す手段として、従来から例えば塗装やエンボス加工を施すことが知られている。
後者のエンボス加工については、例えば下記特許文献１に示されるような、互いに平行な回転軸線を中心に回転可能に支持された第１回転体および第２回転体を備え、前記第１回転体を有底筒状の缶基体の内側に配置するとともに、前記第２回転体を該缶基体の外側に配置した後に、前記第１、第２回転体を互いに接近させ、各回転体の外周面により前記缶基体の胴部を挟み込んだ状態で、前記第１、第２回転体をこれらの回転軸線回りに回転させることにより、前記缶基体の胴部にエンボス加工を施し缶本体を形成する方法が知られている。なお、前記缶基体としては、例えば金属板に絞り加工およびしごき加工を施して形成されるＤＩ缶がある。また、第１回転体は、缶基体の内側に挿入される際に、その外周面を缶基体の内周面に沿わせることにより、缶基体を径方向に案内するという機能（以下、「案内機能」という）も有しているため、缶基体の内径と第１回転体の外径との差は小さく、一般に約０．８ｍｍとされている。
ところで近年では、缶等にさらなる商品識別力を付与するために、缶基体の胴部にその外周面に対して径方向外方へ突出した凸状のエンボス加工を施すことが要求されている。

特表２０００−５１５０７２号公報

しかしながら、前記従来では、第１回転体の外周面と缶基体の内周面との隙間が小さいことに加え、胴部に前記凸状のエンボス加工（以下、単に「凸加工部」という）を施すには、前記第１回転体の外周面に径方向外方へ凸とされた第１凸部を形成する必要があるため、この凸部の突出高さ分だけ前記隙間がさらに小さくなる。従って、この第１回転体を缶基体の内側に挿入する際に、この回転体の前記第１凸部が缶基体の開口端部と衝突する虞があり、また、前記凸加工部を形成した後に、第１回転体を缶基体の内側から抜き出す際、この回転体の前記凸部が前記凸加工部の内周面に引っ掛かる虞があり、このような凸加工部を形成することが困難であるという問題があった。さらに、第１回転体の最外径部としての前記第１凸部が缶基体の内周面を案内する案内部として機能することになるので、第１回転体の外周面全体に占める前記第１凸部の割合が小さい場合には、前記案内機能を十分に発揮させることができない。

ここで、第１回転体に前記案内機能を具備させつつ、前記凸加工部を形成するための手段として、前記第１回転体の外周面に、径方向内方へ凹んだ第１凹部を形成するとともに、この凹部の底面に前記第１凸部を形成し、前記第２回転体の外周面に、前記第１凹部と対応する部分に径方向外方へ凸とされた第２凸部を形成するとともに、この凸部のうち前記第１凸部と対応する部分に径方向内方へ凹んだ第２凹部を形成し、これらの回転体により胴部を挟み込むことにより、前記第１凹部および前記第２凸部と対応する胴部を径方向内方へ凹ませて凹加工部を形成するとともに、前記第１凸部および前記第２凹部と対応する部分に前記凸加工部を形成することが考えられる。

しかしながら、この場合、胴部に凸加工部および凹加工部の双方が形成されたことにより、胴部全体に占める塑性変形部分の割合が多くなり、得られる缶本体の座屈強度が低下したり、胴部の内外周面に形成された塗膜が破れたり、あるいは缶本体を複数本集合的に搬送コンベア上で搬送する際に、いわゆるブロッキングが生ずる等の問題があった。さらに、前述と同様に、第１回転体を缶基体から抜き出す際に前記引っ掛かりが生じ易いという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、缶基体の胴部に、その外周面に対して径方向外方へ突出した凸状のエンボス加工が施された缶本体を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の缶本体は、有底筒状とされた缶本体であって、胴部には、金属板に絞り加工およびしごき加工を施して形成される缶基体にエンボス加工を施すことによって、前記缶基体の外周面よりも径方向外方に突出した凸加工部が形成されており、前記凸加工部は、互いに平行な回転軸線を中心に回転可能に支持された第１回転体および第２回転体を備え、前記第１回転体を有底筒状の缶基体の内側に配置するとともに、前記第２回転体を該缶基体の外側に配置した後に、前記第１、第２回転体を互いに接近させ、これらの回転体の各外周面により前記缶基体の胴部を挟み込み、この状態で前記第１、第２回転体をこれらの回転軸線回りに回転させることによって形成されていることを特徴とする。

本発明に係る缶本体によれば、前記凸加工部が胴部外周面に対して径方向外方へ突出することになるので、この缶本体に商品識別力を具備させることができる。また、前記凸加工部は前記復元移動させることにより形成されるので、塑性変形部分を前記凸加工部に限定することが可能になり、缶本体の座屈強度の低下や、缶本体の内外表面に形成された塗膜が破れたりすることを抑制することができるとともに、缶本体をコンベア上に複数本載置して、これらを集合的に搬送する際に、いわゆるブロッキングが発生することを抑制することができる。

ここで、前記第１回転体の外周面には、径方向内方ヘ凹とされた第１凹部が形成され、該第１凹部に径方向外方ヘ凸とされた第１凸部が形成され、前記第２回転体の外周面には、前記第１凹部と対応する部分に径方向外方へ凸とされた第２凸部が形成され、該第２凸部のうち前記第１凸部と対応する部分に径方向内方へ凹とされた第２凹部が形成され、前記第１、第２回転体の外周面により前記胴部を挟み込む際、前記第２凸部により前記胴部をその外周面側から径方向内方へ向けて、この方向における全ての変形量のうち少なくとも一部が弾性変形となるように押圧し、これと対応する内周面側を前記第１凹部に進入させた状態で、前記第１凸部を前記胴部を介して前記第２凹部に嵌入し、その後、前記第１、第２回転体の外周面による前記挟み込みを解除した際、前記胴部の弾性復元力により、前記第１凹部および前記第２凸部と対応する胴部を径方向外方へ復元移動させ、前記第１凸部および前記第２凹部と対応する部分の胴部外周面を、前記第１凹部および前記第２凸部に対応する部分以外の胴部外周面より、径方向外方に位置させることが好ましい。

この場合、前記第１、第２回転体による前記胴部の前記挟み込みを解除し、前記胴部の弾性復元力により、前記第１凹部および前記第２凸部と対応する胴部を径方向外方へ復元移動させるので、缶基体の胴部外周面に径方向外方へ突出した凸加工部をエンボス加工により容易かつ確実に形成することが可能になる。すなわち、前記復元移動により、前記凸加工部の内周面と前記第１凸部との間に隙間が形成されるので、第１回転体を缶基体から抜き出す際に、前記第１凸部が前記凸加工部の内周面に引っ掛かることを抑制することが可能になる。

ここで、前記第１凸部の最外径面が、前記第１凹部の非形成部の表面より径方向内側に位置することが望ましい。この場合、胴部に前記凸加工部を形成するための前記第１凸部を形成したことによって第１回転体の外径が大きくなることはない。従って、前記エンボス加工時に、第１回転体を缶基体の内側に挿入する際、缶基体の開口端部に第１回転体が衝突することを回避することが可能になる。さらに、前記挿入時において、前記第１凸部ではなく前記第１凹部の非形成部が、缶基体の内周面を案内する案内部として機能することになる。従って、第１回転体の外周面全体に占める前記第１凸部の割合が小さい場合でも、第１回転体の前記案内機能を十分に発揮させることができる。

また、前記第１、第２回転体による前記胴部の挟み込みを解除したときに、前記弾性復元力により、前記第１凹部および前記第２凸部と対応する胴部内周面のうち、前記第１凸部および前記第２凹部と対応する部分を除く部分を、前記第１凸部の径方向における最外面より径方向外方へ復元移動させることが望ましい。この場合、エンボス加工後に第１回転体を缶基体から抜き出す際に、前記第１凸部が前記凸加工部の内周面に引っ掛かることを確実に抑制することが可能になる。

本発明の一実施形態として示した缶本体を製造する缶本体の製造装置の全体構成を示す概略図である。本発明の一実施形態として示した缶本体を製造するときの第１工程図であって、図１に示す第１、第２回転体の一部拡大断面図である。本発明の一実施形態として示した缶本体を製造するときの第２工程図であって、図２に示す第１、第２回転体の一部拡大断面図である。本発明の一実施形態として示した缶本体を製造するときの第３工程図であって、図２に示す第１、第２回転体の一部拡大断面図である。

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、この発明の一実施形態として示した缶本体を製造するための缶本体の製造装置の概略構成を示すものである。
この缶本体の製造装置１０は、図１に示すように、缶基体５０の胴部を径方向に押圧して胴部外周面に対して径方向外方へ突出する凸加工部を形成する金型部１１と、この金型部１１の下方に配設され、缶基体５０を金型部１１に対して接近離間可能かつ回転可能に支持する支持部１２と、金型部１１及び支持部１２の駆動を制御する制御部１３とを備えている。

金型部１１は、互いに平行な回転軸線を中心に回転可能に支持された第１回転体２０および第２回転体２１と、これらの回転体２０、２１を各々、回転方向を逆に、かつ、同期回転させる第１駆動部１４とを備えている。なお、第１、第２回転体２０、２１はともに例えば金属、好ましくはウレタンにより形成されている。
支持部１２は、缶基体５０または缶本体５２の底面を保持する構成とされたチャック３１と、このチャック３１を金型部１１に対して接近離間可能に支持するスライド部３２と、チャック３１を缶軸回りに回転可能に支持するモータ部３３とを備えている。

ここで、本実施形態では、第１回転体２０の外周面には、図２に示すように、径方向内方ヘ向けて凹とされた第１凹部２０ａが形成され、該第１凹部２０ａの底面に径方向外方ヘ向けて凸とされた第１凸部２０ｂが形成されている。図示の例では、第１凹部２０ａの深さは第１凸部２０ｂの突出高さより大きくされ、第１回転体２０の外周面において第１凹部２０ａの非形成部２０ｃの外径が最も大きくなっている。また、第１凸部２０ｂは第１凹部２０ａの軸方向中央部に形成されている。
第２回転体２１の外周面には、図２に示すように、前記第１凹部２０ａと対応する部分に径方向外方へ凸とされた第２凸部２１ａが形成され、該第２凸部２１ａのうち前記第１凸部２０ｂと対応する部分に径方向内方へ凹とされた第２凹部２１ｂが形成されている。

以上の構成において、第１回転体２０の径方向外方から第１凹部２０ａを平面視した大きさは、第２回転体２１の径方向外方から第２凸部２１ａを平面視した大きさより大きくされ、第１回転体２０の径方向外方から第１凸部２０ｂを平面視した大きさは、第２回転体２１の径方向外方から第２凹部２１ｂを平面視した大きさより小さくされている。すなわち、第１、第２回転体２０、２１が互いに接近離間することにより、第１回転体２０の第１凹部２０ａに第２回転体２１の第２凸部２１ａが挿脱され、第２回転体２１の第２凹部２１ｂに第１回転体２０の第１凸部２０ｂが挿脱されるようになっている。

ここで、第１回転体２０の外周面において、第１凹部２０ａの非形成部２０ｃと第１凹部２０ａとは、図２に示すように、径方向外方へ凸となる第１凸曲面部２０ｄを介して滑らかに連結されている。また、第１凹部２０ａと第１凸部２０ｂとは、径方向内方へ凹む第１凹曲面部２０ｅを介して滑らかに連結されている。そして、第１凹部２０ａは、第１凸曲面部２０ｄから第１凹曲面部２０ｅに至るまで、漸次、径方向内方へ向けて傾斜したテーパ形状とされている。つまり、第１凹部２０ａはすり鉢状とされ、このすり鉢の最も深い部分に第１凸部２０ｂが形成された構成となっている。

なお、第１凸曲面部２０ｄの曲率半径Ｒ１は１４ｍｍ以上１６０ｍｍ以下とされ、第１凹曲面部２０ｅの曲率半径Ｒ２は１４ｍｍ以上１６０ｍｍ以下とされている。また、第１凸曲面部２０ｄと第１凹曲面部２０ｅとの軸方向における距離Ｌは７ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされ、第１凹部２０ａにおける最も深い位置（最も径方向内方側に位置する部分）と前記非形成部２０ｃとの径方向の大きさ、すなわち第１凹部２０ａの深さＡは０．４ｍｍ以上１．４ｍｍ以下とされている。

次に、以上のように構成された缶本体の製造装置により、缶基体５０の胴部に凸加工部を形成する方法について説明する。
缶基体５０は缶本体の製造装置１０に搬送されると、まず、缶基体５０の底面がチャック３１に保持され、その後、モータ部３３を回転駆動し、これに伴わせて、缶基体５０を缶軸回りに回転することにより、缶基体５０を缶軸回りに位置決めする。

そして、缶基体５０を支持部１２のスライド部３２を介して金型部１１に向けて缶軸方向に前進移動し、第１回転体２０を缶基体５０の内側に挿入することにより、図２に示すように、第１回転体２０を缶基体５０の内側に配置し、第２回転体２１を缶基体５０の外側に配置する。次に、第１、第２回転体２０、２１を互いに接近させ、これらの回転体２０、２１の各外周面により缶基体５０の胴部を挟み込み、この状態で第１、第２回転体２０、２１をこれらの回転軸線回りに回転させることにより、缶基体５０の胴部にエンボス加工を施し前記凸加工部を形成する。そして、第１、第２回転体２０、２１を互いに離間させた後に、支持部１２を金型部１１から離間させ、第１回転体２０を缶本体５２の内部から抜き出す。

ここで、第１、第２回転体２０、２１の外周面により前記胴部を挟み込む際、第２凸部２１ａにより前記胴部をその外周面側から径方向内方へ向けて、この方向における全ての変形量のうち少なくとも一部が弾性変形となるように押圧し、図３に示すように、これと対応する内周面側を第１凹部２０ａに進入させた状態で、第１凸部２０ｂを前記胴部を介して第２凹部２１ｂに嵌入する。つまり、缶基体５０の胴部のうち、第１凸部２０ｂを除く第１凹部２０ａ、および第２凹部２１ｂを除く第２凸部２１ａそれぞれに対応する部分（以下、「凸加工部の周辺部」という）は、前記第１凸曲面部２０ｄおよび第１凹部２０ａの前記テーパ形状に依存して、発生するひずみが弾性限度内の変形にとどまり、この凸加工部の周辺部が塑性変形することが回避される。その一方で、前記胴部のうち、第１凸部２０ｂおよび第２凹部２１ｂそれぞれに対応する部分は、第１凸部２０ｂが第２凹部２１ｂに胴部を介して嵌入されるので、塑性変形領域まで変形させられ塑性変形する。

これにより、第１、第２回転体２０、２１による前記胴部の前記挟み込みを解除すると、図４に示すように、前記胴部の弾性復元力により、第１凹部２０ａおよび第２凸部２１ａと対応する胴部が、径方向外方へ復元移動し、第１凸部２０ｂおよび第２凹部２１ｂと対応する部分の胴部外周面が、第１凹部２０ａと第２凸部２１ａとに対応する部分以外の胴部外周面（非形成部２０ｃ、２１ｃ）より、径方向外方に位置することになり、前記凸加工部が形成される。さらに本実施形態では、第１凹部２０ａおよび第２凸部２１ａそれぞれに対応する胴部内周面のうち、第１凸部２０ｂおよび第２凹部２１ｂそれぞれに対応する部分を除く部分を、第１凸部２０ｂの径方向における最外面より径方向外方へ復元移動させる。

以上説明したように、本実施形態による缶本体の製造方法によれば、第１、第２回転体２０、２１による前記胴部の前記挟み込みを解除したときに、前記胴部の弾性復元力により、第１凹部２０ａおよび第２凸部２１ａと対応する胴部を径方向外方へ復元移動させるので、缶基体５０の胴部外周面に径方向外方へ突出した凸加工部をエンボス加工により容易かつ確実に形成することが可能になる。すなわち、前記復元移動により、胴部における前記凸加工部の内周面と第１凸部２０ｂとの間に隙間が形成されるので、第１回転体２０を缶基体５０から抜き出す際に、第１凸部２０ｂが前記凸加工部の内周面に引っ掛かることを抑制することが可能になる。

また、第１凹部２０ａの深さは第１凸部２０ｂの突出高さより大きくされているので、第１凸部２０ｂの最外径面は第１凹部２０ａの非形成部２０ｃの表面より径方向内側に位置することになり、胴部に前記凸加工部を形成するための第１凸部２０ｂを形成したことによって、第１回転体２０の外径が大きくなることはない。従って、第１回転体２０を缶基体５０の内側に挿入する際、缶基体５０の開口端部に第１回転体２０が衝突することを回避することが可能になる。さらに、前記挿入時において、第１凸部２０ｂではなく第１凹部２０ａの非形成部２０ｃが、缶基体５０の内周面を案内する案内部として機能することになる。従って、第１回転体２０の外周面全体に占める第１凸部２０ｂの割合が小さい場合でも、第１回転体２０の前記案内機能を十分に発揮させることができる。

さらに、第１、第２回転体２０、２１による前記胴部の挟み込みを解除したときに、前記弾性復元力により、第１凹部２０ａおよび第２凸部２１ａそれぞれに対応する胴部内周面のうち、第１凸部２０ｂおよび第２凹部２１ｂと対応する部分を除く部分を、第１凸部２０ｂの径方向における最外面より径方向外方へ復元移動させるので、エンボス加工後に第１回転体２０を缶基体５０から抜き出す際、第１凸部２０ｂが胴部の前記凸加工部の内周面に引っ掛かることを確実に抑制することが可能になる。

また、このように形成された缶本体は、前記凸加工部が胴部外周面に対して径方向外方へ突出することになるので、この缶本体に商品識別力を具備させることができる。また、前記凸加工部は前記復元移動させることにより形成されるので、塑性変形部分を前記凸加工部に限定することが可能になり、缶本体の座屈強度の低下や、缶本体の内外表面に形成された塗膜が破れたりすることを抑制することができるとともに、缶本体をコンベア上に複数本載置して、これらを集合的に搬送する際に、いわゆるブロッキングが発生することを抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、第１、第２回転体２０、２１による前記胴部の挟み込みを解除したときに、第１凹部２０ａおよび第２凸部２１ａと対応する胴部を、復元力により完全に復元させる場合のみならず、これらの回転体２０、２１による変形量の一部が塑性変形である場合にも適用可能である。また、第１凸部２０ｂは、すり鉢状とされた第１凹部２０ａの最も深い部分に形成した場合に限らず、前記傾斜したテーパ面上に形成してもよい。

缶基体の胴部に、その外周面に対して径方向外方へ突出した凸状のエンボス加工を良好に施すことができる缶本体を提供する。

２０第１回転体
２０ａ第１凹部
２０ｂ第１凸部
２１第２回転体
２１ａ第２凸部
２１ｂ第２凹部
５０缶基体
５２缶本体

Claims

有底筒状とされた缶本体であって、
胴部には、金属板に絞り加工およびしごき加工を施して形成される缶基体にエンボス加工を施すことによって、前記缶基体の外周面よりも径方向外方に突出した凸加工部が形成されており、
前記凸加工部は、互いに平行な回転軸線を中心に回転可能に支持された第１回転体および第２回転体を備え、前記第１回転体を有底筒状の缶基体の内側に配置するとともに、前記第２回転体を該缶基体の外側に配置した後に、前記第１、第２回転体を互いに接近させ、これらの回転体の各外周面により前記缶基体の胴部を挟み込み、この状態で前記第１、第２回転体をこれらの回転軸線回りに回転させることによって形成されていることを特徴とする缶本体。
前記第１回転体の外周面には、径方向内方ヘ凹とされた第１凹部が形成され、該第１凹部に径方向外方ヘ凸とされた第１凸部が形成され、
前記第２回転体の外周面には、前記第１凹部と対応する部分に径方向外方へ凸とされた第２凸部が形成され、該第２凸部のうち前記第１凸部と対応する部分に径方向内方へ凹とされた第２凹部が形成され、
前記第１、第２回転体の外周面により前記胴部を挟み込む際、前記第２凸部により前記胴部をその外周面側から径方向内方へ向けて、この方向における全ての変形量のうち少なくとも一部が弾性変形となるように押圧し、これと対応する内周面側を前記第１凹部に進入させた状態で、前記第１凸部を前記胴部を介して前記第２凹部に嵌入し、
その後、前記第１、第２回転体の外周面による前記挟み込みを解除した際、前記胴部の弾性復元力により、前記第１凹部および前記第２凸部と対応する胴部を径方向外方へ復元移動させ、前記第１凸部および前記第２凹部と対応する部分の胴部外周面を、前記第１凹部および前記第２凸部に対応する部分以外の胴部外周面より、径方向外方に位置させることを特徴とする請求項１に記載の缶本体。