JP2016147310A - 缶の製造方法及び缶 - Google Patents

Abstract

【課題】缶胴のくびれ部にしわが生じることを防止でき、成形加工時の座屈を防止できること。【解決手段】缶胴１１の縮径予定部１８に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い小径となる縮径加工を、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回施すことにより、縮径予定部１８に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部２１を成形する縮径工程と、缶胴１１の開口端部１１ａと縮径予定部１８との間に位置する拡径予定部１９に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施すことにより、拡径予定部１９に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部３１を成形する拡径工程と、を備え、縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径予定部１９に拡径加工を施す回数よりも多くする。【選択図】図２

Description

本発明は、飲料等の内容物が充填・密封される２ピース缶やボトル缶等の缶体に用いられる、有底筒状の缶の製造方法及び缶に関するものであり、具体的には、缶胴（ウォール）に、該缶胴における他の部位よりも小径とされたくびれ部を有する缶の製造方法及び缶に関する。

飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）を有する有底筒状の缶と、該缶の開口端部に巻締められる円板状の缶蓋と、を備えた２ピース缶が知られている。上記缶は、具体的にはＤＩ缶であり、「ＤＩ」とはＤｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇの略称である。また、缶の開口端部にキャップが螺着されたボトル缶も周知である。
このような缶体に用いられる缶は、アルミニウム合金材料の板材にカッピング工程（絞り工程）及びＤＩ工程（絞りしごき工程）を施すことにより、有底筒状に形成される。

例えば下記特許文献１、２には、缶胴に、径方向外側へ膨出するとともに缶軸回りに沿って延びる環状の大径部が形成された異形缶が開示されている。
缶胴に大径部を形成することにより、缶胴に径の太い部分と細い部分が形成されるため、缶体のデザイン性を高めたり、持ちやすさ（グリップ性）を向上することができる。また、缶体に内容物を充填した後の加熱殺菌時や冷却時において、密集して配列する缶体同士の間に、缶胴の径の細い部分に対応して隙間が形成されるため、該隙間を通して加熱媒体及び冷却媒体から缶体の内容物へと熱が伝わりやすくなり、熱処理が迅速かつ安定して行える。

具体的に、特許文献１においては、成形装置の金型内に缶を配設し、その缶胴の内部に張り出し成形ゴム型を挿入して、張り出し成形ゴム型に液体の吸排を行うことにより該張り出し成形ゴム型とともに缶胴を変形させて、金型の凹部に対応する形状とされた大径部を形成している（バルジ方式）。
また、特許文献２では、缶軸回りに分割されたスティック状の雄型を缶胴の内部に挿入し、これら雄型を一斉に径方向外側へ押し広げることにより缶胴を変形させて、大径部を形成している（エキスパンド方式）。なお特許文献２には、エキスパンド方式以外のエンボス方式等についても記載されている。

しかしながら、缶胴に大径部を形成する場合、成形加工により、この大径部が他の部位よりも薄肉化されることになる。つまり、缶胴の肉厚を薄くするように成形加工するため、缶の強度を安定して高めることが難しい。また特許文献１、２では、缶の製造装置の設備が大掛かりなものとなりやすく、また生産速度を高めることが難しい。

そこで、例えば下記特許文献３には、缶胴における缶軸方向の中央部に、他の部位よりも小径とされたくびれ部（小径部）を形成した缶が開示されている。
特許文献３によれば、缶胴にくびれ部を形成することにより、くびれ部の肉厚が、他の部位の肉厚に比べて厚くなり、強度が高められる。これは、くびれ部を成形加工し径を小さくしていくと、くびれ部の肉は缶軸方向には移動しにくい（つまりくびれ部における横断面の面積が維持される）ので、径が縮小させられる割合に応じて肉厚が厚くなるためである。

つまり特許文献３では、缶胴の肉厚を厚くするように成形加工するため、缶の強度を安定して高めることができる。なお、缶胴におけるくびれ部以外の部位（他の部位）の肉厚については、ＤＩ工程により所定の数値範囲に予め収めることができ、該他の部位における強度も容易に高めることが可能である。

缶胴にくびれ部を形成する場合は、ＤＩ工程よりも後工程のくびれ部成形工程において、下記の成形加工が施される。
すなわち、図１２（ａ）に示されるように、ＤＩ工程を経て成形されたＤＩ缶（缶）１０に対して、まず缶胴１１の内部及び外部に縮径用金型（パンチ３５及びダイス３６）を嵌合し、該缶胴１１の開口端部１１ａよりも缶底１２側に位置する縮径予定部に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い小径となる縮径加工を施す（縮径工程）。なお、縮径予定部は、図２に符号１８で示される缶胴１１部分である。

次いで、図１２（ｂ）に示されるように、缶胴１１の内部に拡径用金型（パンチ４０）を嵌合し、該缶胴１１の開口端部１１ａと縮径予定部との間に位置する拡径予定部に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施す（拡径工程）。なお、拡径予定部は、図２に符号１９で示される缶胴１１部分である。

ここで、例えば図２において、くびれ部１７を深くくびれさせる場合には、上記縮径工程において縮径予定部１８に、縮径用金型３５、３６の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施していく（図１０に示される複数のダイス３６を参照）。これにより、図２に示されるくびれ部１７のうち、下方部分を成形する。
また、上記拡径工程では拡径予定部１９に、拡径用金型４０の加工径を段階的に大きくしながら複数回の拡径加工を施していく。これにより、図２に示されるくびれ部１７のうち、上方部分を成形する。

また、くびれ部成形工程（縮径工程及び拡径工程）よりも後工程のネッキング工程においては、缶胴１１の開口端部１１ａに、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次小径となる縮径加工を施して、ネック部１３が成形される。
具体的には、図１２（ｃ）に示されるように、缶胴１１の内部及び外部にネッキング用金型（パンチ４５及びダイス４６）を嵌合し、図２に示されるように、該缶胴１１における開口端部１１ａに、上方へ向かうに従い小径となるネック部１３を成形する。

特許文献３によれば、缶胴の開口端部に施されるネッキング加工の技術を用いて、くびれ部を成形することができるので、設備費用が嵩むことを抑えられ、かつ生産速度を高めることが可能である。

特開平１１−９１７５６号公報 特開２００４−８３０９５号公報 特開２００３−３０５５２３号公報

しかしながら、上記従来の缶の製造方法においては、下記の課題を有していた。
すなわち、引用文献３では、くびれ部の径方向の深さが浅いため成形時に問題が生じにくいが、くびれ部の深さを深く設定した場合に、くびれ部成形工程の縮径工程において、縮径予定部を縮径加工していくときに、缶胴にしわが生じることがあった。

また、くびれ部を深くくびれさせる場合には、くびれ部がくびれる深さ（径方向の深さ）が大きくなるほど、縮径加工及び拡径加工の回数も多くなる。この場合、成形加工時にくびれ部に負荷（特に拡径加工時の缶軸方向の荷重）が集中しやすくなって、缶胴がくびれ部において座屈するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、缶胴にくびれ部を形成しつつ、くびれ部にしわが生じることを防止でき、かつ、成形加工時におけるくびれ部の座屈を防止できる缶の製造方法及び缶を提供することを目的としている。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、缶胴と缶底を備える有底筒状の缶の製造方法であって、前記缶胴の内部及び外部に縮径用金型を嵌合し、該缶胴の縮径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底からこの缶胴の開口端部側へ向かうに従い小径となる縮径加工を、前記縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回施すことにより、前記縮径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部を成形する縮径工程と、前記缶胴の内部に拡径用金型を嵌合し、該缶胴の前記開口端部と前記縮径予定部との間に位置する拡径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施すことにより、前記拡径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部を成形する拡径工程と、を備え、前記縮径工程において前記縮径予定部に縮径加工を施す回数を、前記拡径工程において前記拡径予定部に拡径加工を施す回数よりも多くすることを特徴とする。

この缶の製造方法では、縮径工程において、缶胴の縮径予定部に複数回の縮径加工を施し、缶軸方向に沿って缶底から開口端部側へ向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部を成形する。また、拡径工程においては、縮径予定部（縮径テーパ部）よりも開口端部側に位置する拡径予定部に拡径加工を施すことにより、缶軸方向に沿って缶底から開口端部側へ向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部を成形する。
このように縮径テーパ部及び拡径テーパ部を成形することにより、缶胴にくびれ部が形成される。また、くびれ部の径方向の深さを深く形成することができる。

そして、本発明の缶の製造方法によれば、縮径工程において縮径予定部に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部に拡径加工を施す回数よりも多くしている。これにより、縮径加工の回数を増やすことができる。また、拡径加工の回数を減らすことができる。従って、くびれ部の径方向の深さが浅く設定された場合はもちろんのこと、深く設定された場合においても、下記の顕著な作用効果が得られる。

具体的に、縮径加工の回数を増やすことができると、縮径予定部に対して、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら縮径加工するときの、径を段階的に小さくしていく「ピッチ」（縮径用金型同士の加工径の差）を狭く設定することができる。

本発明の発明者は、缶の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、缶胴のくびれ部においてしわが生じるのは、くびれ部のうち縮径テーパ部であり、拡径テーパ部にはしわが生じないことを確認した。さらに、縮径テーパ部にしわが生じることを防止するには、該縮径テーパ部を成形する縮径加工の回数を増やすこと、つまり、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら縮径加工するときの上記ピッチを狭く設定することが有効である、という知見を得るに至った。
従って、本発明のように縮径工程において縮径加工の回数を増やすことができれば、くびれ部にしわが生じることを安定して防止できる。

また、拡径加工の回数を減らすことができると、たとえくびれ部がくびれる深さ（径方向の深さ）が大きく設定されていても、成形加工時におけるくびれ部への負荷（特に拡径加工時の缶軸方向の荷重）を加工全体として抑えることができる。具体的に、成形加工時において、くびれ部に対して負荷となるのは、くびれ部が形成された後に施される拡径加工であるから、該拡径加工の回数を減らすことにより、くびれ部への負荷を確実に低減できる。
従って、本発明のように拡径工程において拡径加工の回数を減らすことができれば、成形加工時におけるくびれ部の座屈を安定して防止することができる。

また本発明によれば、縮径加工の回数を増やしつつ、拡径加工の回数を減らすことにより、縮径加工の回数と拡径加工の回数の和を、従来に比べて同等又は同等以下に設定することが可能である。従って、上述した顕著な作用効果が得られつつ、生産性が低下するようなことを防止できる。

また、缶胴にくびれ部を形成することにより、くびれ部の肉厚が、缶胴におけるくびれ部以外の部位（以下、「他の部位」と省略）の肉厚に比べて厚くなり、くびれ部の強度が高められる。これは、くびれ部を成形加工し径を小さくしていくと、くびれ部の肉は缶軸方向には移動しにくい（つまりくびれ部における横断面の面積が維持される）ので、径が縮小させられる割合に応じて肉厚が厚くなるためである。

つまり本発明では、缶胴の肉厚を薄くするのではなく、厚くするようにくびれ部を成形加工するため、缶の強度を安定して高めることができる。なお、缶胴における他の部位の肉厚については、くびれ部を成形する前工程の例えばＤＩ工程において、肉厚を所定の数値範囲に予め収めることができ、該他の部位における強度も安定的に確保することが可能である。
従って本発明によれば、缶のコラム強度等の各種強度を、安定して高めることができる。

また、本発明の缶の製造方法において、前記縮径工程において前記縮径予定部に縮径加工を施す回数を、前記拡径工程において前記拡径予定部に拡径加工を施す回数の１．８倍以上とすることとしてもよい。

この場合、くびれ部にしわが生じることを防止でき、成形加工時にくびれ部の座屈を防止できる、という本発明による上述した作用効果が、より確実に、かつ安定的に得られやすくなる。具体的には、例えば、縮径工程において縮径加工を施す回数を９回とし、拡径工程において拡径加工を施す回数を５回とすることにより、縮径加工を施す回数を、拡径加工を施す回数の１．８倍以上にすることができる。

また、本発明の缶の製造方法において、前記縮径工程と前記拡径工程との間に、リフォーム工程を備え、前記リフォーム工程では、前記缶胴の内部及び外部にリフォーム用金型を嵌合し、前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部、前記縮径テーパ部の前記缶底側に隣接配置されて前記缶胴の外側へ向けて凸となる凸曲面部、及び、前記縮径テーパ部の前記缶底とは反対側に隣接配置されて前記缶胴の内側へ向けて凹となる凹曲面部、を再成形することとしてもよい。

この場合、縮径工程と拡径工程の間に、リフォーム工程を備えているので、縮径工程において、缶胴の縮径予定部に対して、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施していくことで、縮径テーパ部に圧痕（図１０に符号Ｉで示される、成形加工の痕）が形成されたり、該縮径テーパ部の缶底側に隣接配置される凸曲面部に尖った部分（図１０に符号Ｓで示される、成形荷重により座屈し尖った部分）が形成されたりしても、その後のリフォーム工程において、縮径テーパ部、縮径テーパ部の缶底側に隣接配置される凸曲面部、及び、縮径テーパ部の缶底とは反対側に隣接配置される凹曲面部に対して、リフォーム用金型により再成形加工を施すため、下記の顕著な作用効果が得られる。

すなわち、リフォーム工程で缶胴を再成形することにより、縮径テーパ部の表面を平らにならすことができ、圧痕を消失させることができる。また凸曲面部については、尖った部分を丸めて、所期する曲率半径となるように形状（凸Ｒ形状）を整えることができる。
また、リフォーム工程で再成形するのは、縮径テーパ部及び凸曲面部のみならず、縮径テーパ部の缶底とは反対側に隣り合う凹曲面部をもであるから、この凹曲面部についても所期する曲率半径となるように形状（凹Ｒ形状）を整えることができ、かつ、肉厚を確保して強度を安定させることができる。
また、リフォーム加工前の縮径加工時において、たとえ軽微なしわが生じてしまった場合であっても、リフォーム加工によってしわを消失させることができる。

また、缶の縦断面視において、缶胴の縮径加工された縮径テーパ部と、缶軸との間に形成される傾斜角（縮径テーパ部と缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度）が、例えば２０°以下に小さく設定されるような場合には、該縮径テーパ部が所謂「立った」状態となり、缶のコラム強度（缶軸方向の荷重に対する強度）を確保しやすくなる一方で、圧痕はより顕著に生じやすくなる。
このように縮径テーパ部が立った状態とされた場合であっても、本発明の上記構成によれば、簡単かつ確実に縮径テーパ部の圧痕を消失させることができるので、コラム強度を高めつつ、缶の外観を良好に維持することが可能である。
なお、本発明において上記傾斜角は、好ましくは８〜２０°であり、望ましくは８〜１０°である。

また、リフォーム工程においては、リフォーム用金型によって、縮径テーパ部、凸曲面部及び凹曲面部を再成形することにより、缶胴の真円度（円筒度）が向上する。
すなわち一般に、缶胴の径は、缶軸方向に沿う同一位置であっても、缶軸回りの周方向においてはばらつきが生じる（材料の異方性により径に差が生じる）ものであるが、リフォーム用金型によって、缶胴を周方向全体に同時に型押しすることにより、上述した缶胴の径のばらつきを小さくすることができる。これにより、缶胴のコラム強度を安定的に向上させることができる。
また、リフォーム工程によって、缶胴の真円度（円筒度）や直径が所期する値となるように形状を整えることができるので、リフォーム工程の後工程として行われる拡径工程において、加工時に基準となる缶胴の案内径部分（特に凹曲面部）を精度よく形成することができる。これにより、リフォーム工程よりも後工程で行われる缶胴への加工の精度が向上するため、製造される缶の形状の品位を安定して高めることができ、缶を美しい外観に形成することができる。

また、縮径工程及びリフォーム工程の後には、拡径工程が施される。拡径工程では、缶胴の内部に拡径用金型を嵌合し、縮径テーパ部よりも開口端部側に位置する拡径予定部に、缶軸方向に沿って缶底から開口端部側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施して、拡径テーパ部を成形する。
本発明の上記構成によれば、上述のように缶胴のコラム強度が高められているため、拡径加工時に缶胴が座屈するようなことが格別顕著に抑制されて、製造が安定する。

このように、缶胴の縮径予定部に、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施しつつも、該缶胴に圧痕や尖った部分が残されることを防止して、缶に美麗な外観を付与することができ、かつ、コラム強度を高めることが可能である。

また、本発明の缶の製造方法において、前記リフォーム工程では、当該缶の縦断面視において、前記凸曲面部の曲率半径が、前記拡径工程後に前記凸曲面部に付与される予定の曲率半径よりも大きくなるように、前記凸曲面部を再成形することとしてもよい。

この場合、縮径工程により成形された、縮径テーパ部の缶底側に隣接配置される凸曲面部を、リフォーム工程において、缶の縦断面視で大きな曲率半径となるように成形加工する。具体的には、拡径工程後にこの凸曲面部に付与される予定の曲率半径（つまり製品である缶に最終形状として付与される、凸曲面部の所期する曲率半径）よりも、大きな曲率半径となるように、リフォーム工程において凸曲面部を再成形（リフォーム加工）する。
これにより、拡径工程において、拡径加工時の成形荷重によって凸曲面部が座屈（曲率半径が小さくなるように変形）しても、最終的に出来上がった缶の凸曲面部を、所期する凸Ｒ形状に近づけることができる。

また、本発明の缶の製造方法において、当該缶の縦断面視において、前記縮径テーパ部と前記缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度を、前記拡径テーパ部と前記缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度よりも、小さく設定することとしてもよい。

この場合、缶の縦断面視において、缶胴の縮径加工された縮径テーパ部と、缶軸との間に形成される傾斜角（縮径テーパ部と缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度）が、缶胴の拡径加工された拡径テーパ部と、缶軸との間に形成される傾斜角（拡径テーパ部と缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度）よりも小さくされている。

このため、縮径テーパ部を所謂「立った」状態とすることが容易であり、缶のコラム強度を安定して高めることができる。具体的には、縮径テーパ部の缶底側に隣接配置される凸曲面部の座屈を、小さく抑えることが可能になる。
つまり、缶胴のくびれ部においては、拡径テーパ部よりも成形加工時に負荷が大きく作用する縮径テーパ部に対して、十分な強度を付与すべきであり、本発明の上記構成によれば、該縮径テーパ部に強度を確実に、かつ安定して付与することができる。

また、本発明の缶の製造方法では、前記縮径工程において、一回あたりの縮径加工により前記縮径予定部の直径を加工直前の直径に対して縮小させる大きさを、単位加工あたりの縮径量として、複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量を小さくすることとしてもよい。

この場合、縮径工程において缶胴に施される複数回の縮径加工のうち、２回目以降の縮径加工における単位加工あたりの縮径量を小さくできる。従って、特に成形加工の痕（しわや圧痕）が残りやすい成形後半の縮径加工において、縮径加工の「ピッチ」（縮径用金型同士の加工径の差）を狭く設定することができ、これにより、缶胴にしわや圧痕が残されることをより顕著に抑制できる。

また、縮径工程において缶胴に施される複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における単位加工あたりの縮径量を大きくできる。従って、前記縮径量を大きくした分に応じて、縮径テーパ部と、縮径テーパ部の缶底側に位置する缶胴部分との間に、凸Ｒ形状（凸曲面部）を形成するような加工が可能となる。この場合、縮径テーパ部と、縮径テーパ部の缶底側に位置する缶胴部分とを、滑らかに段差なく接続することができる。

また本発明は、前述した缶の製造方法により製造された缶であって、前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部と前記拡径テーパ部の間に位置する部分の肉厚が、該缶胴において最も外径が大きくされた部位の肉厚の１．０５倍以上であることを特徴とする。

本発明の缶の製造方法により製造された缶によれば、缶胴のうち、縮径テーパ部と拡径テーパ部の間に位置する部分、つまりくびれ部の最深部（径方向の内側へ向けて最もくびれた部分）の肉厚が、くびれ部以外の部位（上述した「他の部位」であり、具体的には、缶胴において最も外径が大きくされた部位）の肉厚に対して、１．０５倍以上とされている。
従って、くびれ部におけるコラム強度が十分に確保される。

具体的に、缶胴において縮径テーパ部と拡径テーパ部の間に位置する部分は、これらの縮径テーパ部及び拡径テーパ部が互いに異なる向きに傾斜していることにより、縦断面が「く」字状に屈曲するように形成されている。このため、くびれ部は他の部位に比べて負荷が集中しやすく、座屈しやすい。
そこで、上記構成のように、缶胴のうち、くびれ部の最深部における肉厚を、他の部位の肉厚に比べて１．０５倍以上に厚くすることにより、くびれ部の座屈を顕著に抑制することができる。
なお、本発明において上述したくびれ部の座屈を抑える効果は、成形加工時はもちろんのこと、製品（缶体）流通時においても得られるものである。

また本発明は、前述した缶の製造方法により製造された缶であって、前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部よりも缶軸方向の前記缶底側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径と、前記缶胴のうち、前記拡径テーパ部よりも缶軸方向の前記開口端部側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径とが、互いに同一であることを特徴とする。

本発明の缶の製造方法により製造された缶によれば、缶胴のうち、くびれ部よりも缶底側に位置する部位の最大径と、くびれ部よりも開口端部側に位置する部位の最大径とが、互いに同一とされているので、この缶の製造時や流通時において、缶を取り扱いやすい。具体的には、例えば缶を搬送しやすく、また梱包しやすい。

本発明に係る缶の製造方法及びこれにより製造された缶によれば、缶胴にくびれ部を形成しつつ、くびれ部にしわが生じることを防止でき、かつ、成形加工時におけるくびれ部の座屈を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る缶を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る缶を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法（カッピング加工、ＤＩ加工及びトリミング加工）を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法において、くびれ部成形工程の縮径工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法において、くびれ部成形工程のリフォーム工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法において、くびれ部成形工程の拡径工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法において、ネッキング工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る缶の製造方法において、フランジング工程を説明する図である。 缶の製造方法における縮径工程及びリフォーム工程を説明する部分縦断面図である。 缶の製造方法における拡径工程を説明する部分縦断面図である。 缶の製造方法における（ａ）縮径加工、（ｂ）拡径加工、（ｃ）ネッキング加工、を説明する部分縦断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る缶１０及びその製造方法について説明する。
図１に示されるように、本実施形態の缶１０は、飲料等の内容物が充填・密封される缶体（２ピース缶）に用いられるものである。缶体は、有底筒状の缶１０と、該缶１０の開口端部１１ａに巻締められる円板状の缶蓋（不図示）と、を備えている。この缶１０は、具体的にはＤＩ缶であり、「ＤＩ」とはＤｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇの略称である。なお、本実施形態の缶１０は、缶胴外径／缶蓋外径を表す一般的な呼び名（当業者間における公称）でいうところの、２１１／２０４径缶に用いられるものであるが、これに限定されるものではなく、それ以外の例えば２１１／２０６径缶等に用いられてもよい。また、それよりも缶の外径が細い２０４／２００径缶や、２０４／２０２径缶等に適用してもよい。

図１及び図２に示されるように、缶１０は、円筒状をなす缶胴（ウォール）１１と、概ね円板状をなす缶底（ボトム）１２と、を備えている。なお、図１及び図２に示される缶１０は、後述するネッキング工程を経たものであるとともに、フランジング工程前の状態を表している。

図２において、缶胴１１の中心軸及び缶底１２の中心軸は、互いに同軸に配置されており、本明細書では、これらの共通軸を缶軸Ｏという。
また、缶軸Ｏに沿う方向（缶軸Ｏ方向）のうち、缶胴１１の開口端部１１ａから缶底１２側へ向かう方向を下方、缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かう方向を上方という。
また、缶軸Ｏに直交する方向を径方向といい、径方向のうち、缶軸Ｏに接近する向きを径方向の内側といい、缶軸Ｏから離間する向きを径方向の外側という。
また、缶軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

缶胴１１における上端部は、缶１０の外部に開口する開口端部１１ａとなっている。内容物は、この開口端部１１ａを通して缶１０内に充填される。また、缶胴１１における下端部は、缶底１２により閉じられている。缶胴１１の外径は、例えば６５〜６７ｍｍであり、本実施形態では６６ｍｍである。

缶胴１１には、該缶胴１１における他の部位よりも小径とされたくびれ部１７が形成されている。くびれ部１７は、缶胴１１における開口端部１１ａ以外の部位に配置されている。具体的に、本実施形態において、くびれ部１７は、缶胴１１における上端部（開口端部１１ａ）と下端部との間の中間部に形成されている。

図１に示される缶１０の外観視において、くびれ部１７は、缶胴１１に凹曲面状に形成されている。具体的に、この外観視においてくびれ部１７は、缶胴１１の前記中間部における他の部位よりも径方向の内側へ向けて窪んでいるとともに、周方向に沿って缶胴１１の全周に延びる環状をなしている。

図２において、くびれ部１７が、缶胴１１の前記中間部におけるくびれ部１７以外の部位に対して径方向の内側へ後退させられる（窪む）深さは、本実施形態では、２〜４ｍｍである。つまり、缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における外径をＤｉとし、前記中間部におけるくびれ部１７以外の部位（具体的には、缶胴１１のくびれ部１７よりも下方に位置する部位のうち、最も大径とされた部分）の外径をＤｏとして、これら外径Ｄｏ、Ｄｉの差である（Ｄｏ−Ｄｉ）が、４〜８ｍｍとされている。

具体的に、図２に示される缶１０の縦断面視において、くびれ部１７は、缶胴１１の内側（径方向の内側）へ向けて窪む凹曲線状をなしている。
くびれ部１７は、缶胴１１の縮径予定部１８が縮径加工及びリフォーム加工（再成形加工）されて形成された、上方に向かうに従い縮径する（小径となる）縮径部と、該縮径部の上方に配置されるとともに、缶胴１１の拡径予定部１９が拡径加工されて形成された、上方に向かうに従い拡径する（大径となる）拡径部と、を有する。
缶胴１１の縮径予定部１８及び拡径予定部１９については、後述する缶１０の製造方法の説明において、別途述べる。

くびれ部１７のうち、下方部分に配置される縮径部は、上方に向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部２１と、縮径テーパ部２１の下方（缶底１２側）に隣接配置されて缶胴１１の外側へ向けて凸となる凸曲面部２２と、縮径テーパ部２１の上方（缶底１２とは反対側）に隣接配置されて缶胴１１の内側へ向けて凹となる凹曲面部２３と、を有する。また、縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３は、それぞれ缶胴１１の周方向全周にわたって延びる環状をなしている。
これらの凸曲面部２２、縮径テーパ部２１及び凹曲面部２３は、互いに滑らかに連なっている（つまり、互いの間に段差を形成することなく滑らかに接続している。以下同様）。具体的に、図２に示される缶１０の縦断面視において、縮径テーパ部２１は、凸曲面部２２及び凹曲面部２３に接してこれらを繋ぐ接線となっている。

くびれ部１７のうち、上方部分に配置される拡径部は、上方に向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部３１と、拡径テーパ部３１の上方に隣接配置されて缶胴１１の外側へ向けて凸となる凸曲面部３２と、拡径テーパ部３１の下方に隣接配置されて缶胴１１の内側へ向けて凹となる凹曲面部３３と、を有する。また、拡径テーパ部３１、凸曲面部３２及び凹曲面部３３は、それぞれ缶胴１１の周方向全周にわたって延びる環状をなしている。
これらの凸曲面部３２、拡径テーパ部３１及び凹曲面部３３は、互いに滑らかに連なっている。具体的に、図２に示される缶１０の縦断面視において、拡径テーパ部３１は、凸曲面部３２及び凹曲面部３３に接してこれらを繋ぐ接線となっている。

縮径部の凸曲面部２２と、該凸曲面部２２の下方に隣接配置される缶胴１１部分とは、滑らかに連なっている。
拡径部の凸曲面部３２と、該凸曲面部３２の上方に隣接配置される缶胴１１部分とは、滑らかに連なっている。
これらの缶胴１１部分のうち、凸曲面部２２の下方に隣接配置される缶胴１１部分には、後述する縮径加工及び拡径加工は施されておらず、凸曲面部３２の上方に隣接配置される缶胴１１部分には、縮径加工及び拡径加工が施されている。そして成形加工後において、これらの缶胴１１部分は、互いに外径が同一とされ、かつ、缶胴１１のうち最も肉厚が薄い部分となっている。

具体的に本実施形態では、図２に示されるように、缶胴１１のうち、くびれ部１７の上下に位置する各部位の最大径が、互いに同一の値とされている。すなわち、缶胴１１のうち、縮径テーパ部２１（くびれ部１７の縮径部）よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径Ｄｏと、缶胴１１のうち、拡径テーパ部３１（くびれ部１７の拡径部）よりも缶軸Ｏ方向の開口端部１１ａ側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径とが、互いに同一である。従って、缶胴１１において最も外径が大きくされた部位が、くびれ部１７の上下にそれぞれ配置されている。ただしこれに限定されるものではなく、缶胴１１のうち、くびれ部１７の上下に位置する各部位の最大径は、互いに異なっていてもよい。

また、縮径部の凹曲面部２３と、拡径部の凹曲面部３３とは、滑らかに連なっている。これらの凹曲面部２３及び凹曲面部３３は、くびれ部１７における最深部（つまり径方向の深さが最も深い部分、径方向の内側に最もくびれた部分）を構成している。

そして、図１１に示される缶１０の縦断面視において、缶胴１１のうち、縮径テーパ部２１と拡径テーパ部３１の間に位置する部分（上記くびれ部１７の最深部）の肉厚Ｔｉが、該缶胴１１において最も外径が大きくされた部位（缶胴１１の前記中間部のうちくびれ部１７以外の部位）における肉厚Ｔｏの、１．０５倍以上とされている。
また、くびれ部１７は、くびれ部１７における上下方向の両端部に位置する凸曲面部２２、３２から、上下方向の中央部に位置する凹曲面部２３、３３へ向かうに従い漸次肉厚が厚くなっている。

なお、本実施形態では、上述したように缶胴１１のうち、くびれ部１７の上下に位置する各部位の最大径が互いに同一の値とされており、これに応じて、くびれ部１７の上下に位置する各部位の肉厚も、互いに同一の値とされている。従って、缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部の肉厚Ｔｉは、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分の肉厚Ｔｏに対して１．０５倍以上であり、かつ、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の開口端部１１ａ側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分の肉厚に対しても１．０５倍以上である。
ただしこれに限定されるものではなく、例えば本実施形態とは異なり、缶胴１１のうち、くびれ部１７の上下に位置する各部位の最大径が互いに異なって設定される場合には、くびれ部１７の最深部の肉厚Ｔｉは、缶胴１１のうち、少なくともくびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分の肉厚Ｔｏに対して、１．０５倍以上とされる。

図２に示される缶１０の縦断面視において、製品となる缶胴１１の凸曲面部２２、３２及び凹曲面部２３、３３の各曲率半径（缶胴１１外周面における曲率半径）は、例えば、Ｒ６０ｍｍ〜Ｒ８０ｍｍの範囲とされている。ただし上記曲率半径は、上記数値範囲に限定されるものではない。

缶胴１１の開口端部１１ａには、上方へ向かうに従い小径となるネック部１３と、ネック部１３の上方に配置される円筒状のフランジ予定部１４と、が形成されている。
ネック部１３は、上方に向かうに従い漸次小径となるネックテーパ部５１と、ネックテーパ部５１の下方に隣接配置されて缶胴１１の外側へ向けて凸となる凸曲面部５２と、ネックテーパ部５１の上方に隣接配置されて缶胴１１の内側へ向けて凹となる凹曲面部５３と、を有する。また、ネックテーパ部５１、凸曲面部５２及び凹曲面部５３は、それぞれ缶胴１１の周方向全周にわたって延びる環状をなしている。
これらの凸曲面部５２、ネックテーパ部５１及び凹曲面部５３は、互いに滑らかに連なっている。具体的に、図２に示される缶１０の縦断面視において、ネックテーパ部５１は、凸曲面部５２及び凹曲面部５３に接してこれらを繋ぐ接線となっている。

ネック部１３の凸曲面部５２と、該凸曲面部５２の下方に隣接配置される缶胴１１部分とは、滑らかに連なっている。ネック部１３の凹曲面部５３と、該凹曲面部５３の上方に隣接配置されるフランジ予定部１４とは、滑らかに連なっている。
また、缶胴１１の下端部は、缶底１２の後述するヒール部１２ｃの上端部に対して、滑らかに連なっている。

缶底１２は、缶軸Ｏ上に位置するとともに、上方（缶胴１１の内部）に向けて膨出するように形成されたドーム部１２ａと、該ドーム部１２ａの外周縁部と缶胴１１の下端部とを接続するヒール部１２ｃと、を備えている。

図２に示される縦断面視で、ヒール部１２ｃは、缶胴１１の下端部から下方に向かうに従い漸次径方向の内側へ向けて傾斜している。またこの縦断面視で、ヒール部１２ｃにおける缶胴１１下端部との接続部分（つまりヒール部１２ｃの上端部）は、缶胴１１の外側へ向けて突出する凸曲線状をなしている。

また、缶底１２におけるドーム部１２ａとヒール部１２ｃとの接続部分は、この缶１０が正立姿勢（図２に示される、缶胴１１の開口端部１１ａが上方を向く姿勢）となるように接地面（載置面）上に載置されたときに、接地面に接する接地部１２ｂとなっている。接地部１２ｂは、缶底１２において最も下方に向けて突出しているとともに、周方向に沿って延びる環状をなしている。

なお、図２において符号Ｈで示される直線（２点鎖線）は、ヒール部１２ｃの上端部がなす凸曲線の曲率半径の中心を通り、缶軸Ｏに垂直な仮想の水平面を表している。
本明細書では、缶１０の周壁（外周壁）のうち、仮想の水平面Ｈの上方に位置する部位が缶胴１１とされ、仮想の水平面Ｈの下方に位置する部位が缶底１２とされている。具体的には、缶１０の周壁において、仮想の水平面Ｈの下方に位置する缶底１２の部分が、ヒール部１２ｃとなっている。

次に、図３〜図１２を参照して、アルミニウム合金材料の板材（ブランク）Ｗから有底筒状の缶１０を製造する方法の一例を説明する。
図３に示されるように、缶１０は、板材打ち抜き工程、カッピング工程（絞り工程）、ＤＩ工程（絞りしごき工程）、トリミング工程、印刷工程、塗装工程、くびれ部成形工程（縮径工程、リフォーム工程及び拡径工程を含む）、ネッキング工程及びフランジング工程をこの順に経て、製缶される。

[板材打ち抜き工程]
Ａｌ合金材料からなる鋳塊に熱間圧延、冷間圧延及び焼鈍を施して所定板厚の中間板材を形成した後に、該中間板材に冷間仕上げ圧延を施すことにより最終板厚とされた圧延材を用意し、この圧延材を打ち抜いて、図４（ａ）に示されるように、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。

[カッピング工程（絞り工程）]
次に、図４（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体Ｗ１に成形する。カップ状体Ｗ１は、板材Ｗから後述する缶Ｗ２（トリミング加工前の缶１０）へ移行する成形中間体である。

[ＤＩ工程（絞りしごき工程）]
次に、ＤＩ加工装置によって、図４（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１２を備える有底筒状の缶Ｗ２に成形する。

ＤＩ加工装置は、再絞り加工するための円形の貫通孔を有する一枚の再絞りダイと、この再絞りダイと同軸に配列される円形の貫通孔を有する複数枚（例えば、３枚）のアイアニング・ダイ（しごきダイ）と、アイアニング・ダイと同軸とされ、上記それぞれのアイアニング・ダイの各貫通孔の内部に嵌合可能とされ、ダイの軸方向に移動自在とされる円筒状又は円柱状のパンチスリーブと、このパンチスリーブの外側に嵌合された円筒状のカップホルダースリーブと、を備えている。

ＤＩ加工装置による再絞り加工は、カップ状体Ｗ１をパンチスリーブと再絞りダイとの間に配置し、カップホルダースリーブ及びパンチスリーブを前進させて、カップホルダースリーブが、再絞りダイの端面にカップ状体Ｗ１の底面を押し付けてカップ押し付け動作を行いながら、パンチスリーブがカップ状体Ｗ１を再絞りダイの貫通孔内に押し込むことにより行われる。
その結果、所定の内径を有する再絞り加工されたカップ状体（不図示）が成形される。引き続き、再絞り加工されたカップ状体を複数のアイアニング・ダイを順次通過させて徐々にしごき加工をして、カップ状体の周壁をしごいて該周壁を延伸させ、周壁高さを高くするとともに壁厚を薄くして、有底筒状の缶Ｗ２を成形する。

しごき加工が終了した缶Ｗ２は、パンチスリーブがさらに前方に押し出して底部（缶底１２となる部分）をボトム成形金型に押圧することにより、底部が、上述のドーム形状に形成される。
この缶Ｗ２は、上述のように周壁がしごかれることで冷間加工硬化され、強度が高められる。

図４（ｃ）に示されるように、カッピング工程及びＤＩ工程を経た缶Ｗ２の開口端部１１ａは、周方向に向かうに従い上下に波打つような凹凸形状（凹凸波形状）に形成されている。なお、この凹凸波形状は、板材Ｗをカップ状体Ｗ１に成形したときから付与されるものである。
開口端部１１ａの凹凸波形状をなす上端縁のうち、上方に突出する山となっている部分（凸部）は、耳２０と呼ばれる。耳２０は、開口端部１１ａにおいて周方向に沿って複数形成される。これらの耳２０は、例えばアルミニウム合金の結晶学的異方性に起因して生じるものである。

[トリミング工程]
次に、缶Ｗ２の開口端部１１ａをトリミング加工する。
すなわち、上記ＤＩ加工装置によって形成された缶Ｗ２の開口端部１１ａは、耳２０が形成されて高さが不均一であるため、この缶Ｗ２の開口端部１１ａを切断してトリミングすることにより、図４（ｄ）に示されるように、缶胴１１の開口端部１１ａにおける缶軸Ｏ方向に沿う周壁の高さを、全周にわたって均等に揃える。
これにより、缶胴１１の開口端部１１ａに耳２０を有さない（耳２０が切除された）、トリミング加工後の缶１０が得られる。なお、この缶１０における缶軸Ｏ方向の高さ（缶底１２の下端（接地部１２ｂ）から開口端部１１ａの上端までの高さ）は、例えば、３５０ｍｌ缶の場合には１２４ｍｍ程度であり、５００ｍｌ缶の場合には１６８ｍｍ程度である。

[印刷工程、塗装工程]
この缶１０を洗浄し、潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥し、次いで外面印刷、外面塗装を施し、その後内面塗装を施す。
具体的に、印刷工程では、印刷用インクを使用して、缶１０の缶胴１１に外面印刷を施す。
次に、塗装工程では、外面塗装を施した後、内面塗装を施す。詳しくは、例えば、ポリエステル系塗料を使用して、缶１０の缶胴１１の外面に塗装をし、この外面塗装がされた缶１０をオーブンで加熱乾燥する。なお、オーブンにより加熱乾燥する際は、缶胴１１の開口端部１１ａから内部へ向けて、略水平方向に延在する搬送用ピンが挿入され、該搬送用ピンが缶１０を支持しつつ、チェーンやモータ等を備えた駆動機構により、移動させられる。次いで、缶１０の缶胴１１及び缶底１２の内面に、例えば、エポキシ系塗料を使用して塗装をし、この内面塗装がされた缶１０をオーブンで加熱乾燥する。

[縮径工程（くびれ部成形工程）]
次に、図５（ａ）（ｂ）及び図１２（ａ）に示されるように、缶１０の缶胴１１の内部及び外部に縮径用金型３５、３６を嵌合し、図２に示されるように、該缶胴１１のうち開口端部１１ａよりも缶底１２側に位置する縮径予定部１８に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い小径となる縮径加工を施す。

縮径予定部１８は、缶胴１１における開口端部１１ａ以外の部位に位置しており、具体的には、開口端部１１ａから下方に離間して配置されている。
本実施形態の例では、図２において縮径予定部１８は、缶胴１１における上端部（開口端部１１ａ）と下端部の間に配置されている。

具体的には、図５（ａ）（ｂ）及び図１２（ａ）において、縮径用金型として、缶胴１１の内部に嵌合するパンチ３５と、缶胴１１の外部に嵌合するダイス３６と、が用いられる。これら縮径用金型３５、３６の各中心軸は、缶軸Ｏと同軸に配置される。そして、これらパンチ３５とダイス３６との間で、缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８までの領域全体を縮径加工する。

すなわち、縮径工程では、縮径用金型３５、３６を、缶１０の上方に離間させて配置した状態から、これらの縮径用金型３５、３６と缶１０とを缶軸Ｏ方向に相対的に接近移動させつつ、縮径用金型のパンチ３５とダイス３６の間に、缶１０の缶胴１１をその開口端部１１ａから進入させて、該缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８までの領域の全体を、縮径加工していく。

詳しくは、パンチ３５の外周面のうち、缶軸Ｏ方向（パンチ３５の中心軸方向）に沿う缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８までの領域に対応する部位は、一定の外径に形成されている。
また、ダイス３６の内周面のうち、缶軸Ｏ方向（ダイス３６の中心軸方向）に沿う缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８の上方に隣り合う部分（拡径予定部１９）までの領域に対応する部位は、一定の内径に形成されている。

また図１２（ａ）において、ダイス３６の内周面のうち、缶胴１１の縮径予定部１８に対応する先端部（内周先端部）には、上方に向かうに従い漸次縮径する金型テーパ部と、金型テーパ部の上方に隣接配置されて径方向内側かつ下方へ向けて突出するとともに、周方向全周にわたって延びる環状の金型凸部１００と、金型テーパ部の下方に隣接配置されて径方向外側かつ上方に向けて窪むとともに、周方向全周にわたって延びる環状の金型凹部１１０と、が形成されている。
具体的に、金型凸部１００は、凸曲面状に形成されており、金型凹部１１０は、凹曲面状に形成されている。例えば金型凸部１００は、Ｒ４ｍｍ〜Ｒ１２ｍｍ程度の小さな凸Ｒに設定され、金型凹部１１０は、Ｒ１２ｍｍ程度の小さな凹Ｒに設定される。

図５（ａ）（ｂ）において、縮径加工時には、縮径用金型３５、３６のうち、まずパンチ３５が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動しつつ缶胴１１内部に嵌合させられ、次にダイス３６が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動しつつ缶胴１１外部に嵌合させられて、缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８までの領域に縮径加工が施される。
また縮径加工後は、縮径用金型３５、３６のうち、まずダイス３６が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）移動しつつ缶胴１１外部から離脱させられ、次にパンチ３５が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）移動しつつ缶胴１１内部から離脱させられて、縮径用金型３５、３６は元の位置（加工準備位置、待機位置）に戻る。

なお、パンチ３５及びダイス３６が、缶１０の缶胴１１に嵌合するタイミングは、本実施形態で説明したものに限られるわけではなく、例えばこれらパンチ３５及びダイス３６が、缶１０に対して同時に接近移動又は／及び離間移動するようにしてもよい。

そして、縮径予定部１８に、縮径用金型３５、３６の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施すことにより、図２に示される縦断面視で凹曲線状をなすくびれ部１７のうち、下方部分に位置する縮径部（凸曲面部２２、縮径テーパ部２１及び凹曲面部２３）を成形する。なお、複数回の縮径加工ではそれぞれ、缶胴１１の開口端部１１ａから縮径予定部１８までの領域全体に、上述同様の縮径加工が施される。

このように、複数回の縮径加工を施すことにより、缶胴１１を損傷させることなく、縮径部を大きく傾斜させたり、広範囲に傾斜させることができ、くびれ部１７を種々の形状にくびれさせることが可能になる。
そして本実施形態では、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数よりも、多くしている。縮径加工の回数と拡径加工の回数の関係については、後述する拡径工程の説明において、別途述べる。

縮径工程では、縮径予定部１８に少なくとも縮径テーパ部２１を成形する。本実施形態では図１０に示されるように、縮径工程において、縮径テーパ部２１を成形しつつ、縮径テーパ部２１の下方に隣接配置される部分を成形して、缶胴１１の外側へ向けて凸となる凸曲面部２２とし、縮径テーパ部２１の上方に隣接配置される部分を成形して、缶胴１１の内側へ向けて凹となる凹曲面部２３としている。
ただし、縮径工程において成形される凸曲面部２２は、缶１０の縦断面視における曲率半径が、製品となる缶１０の凸曲面部２２に付与される所期する曲率半径よりも小さい、例えばＲ１０ｍｍ程度の小Ｒに成形される。

つまり、複数のダイス３６の内周先端部において、上記金型テーパ部に対応する形状が、縮径予定部１８に縮径テーパ部２１として転写される。また、複数のダイス３６の内周先端部において、金型凹部１１０に対応する形状が、縮径予定部１８に凸曲面部２２として転写される。また、複数のダイス３６のうち、最後の縮径加工に用いられるダイス３６の内周先端部において、金型凸部１００に対応する形状が、縮径予定部１８に凹曲面部２３として転写される。

なお、縮径工程では、缶胴１１に、上述のように凸曲面部２２及び凹曲面部２３を成形する代わりに、例えば角張った形状の凸部及び凹部を成形してもよい。このような凸部及び凹部を成形した場合でも、本実施形態では、後述するリフォーム工程において再成形することにより、所期する最終形状（製品に付与される形状）の凸曲面部２２及び凹曲面部２３とすることができる。

[リフォーム工程（くびれ部成形工程）]
次に、図６（ａ）（ｂ）及び図１０に示されるように、缶１０の缶胴１１の内部及び外部にリフォーム用金型５５、５６を嵌合し、缶胴１１のうち、縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３を再成形する。本実施形態の例では、リフォーム工程において、縮径テーパ部２１、凸曲面部２２、及び凹曲面部２３を、同時に再成形する。
ただしこれに限定されるものではなく、例えばリフォーム工程において、縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３を、複数回に分けて再成形することとしてもよい。例えば、２回に分けてリフォーム加工を行う場合、リフォーム工程が、凸曲面部２２を再成形する第１のリフォーム工程と、凹曲面部２３を再成形する第２のリフォーム工程と、を備え、第１のリフォーム工程及び第２のリフォーム工程の少なくともいずれかにおいて、縮径テーパ部２１も再成形することとしてもよい。さらに、３回以上のリフォーム工程（リフォーム加工）を備えていてもよい。なお、リフォーム工程が複数回設けられる場合には、缶胴１１の凸曲面部２２、縮径テーパ部２１及び凹曲面部２３が、缶軸Ｏ方向の缶底１２から開口端部１１ａ側へ向けて、この順番で再成形されることが好ましい。

具体的に本実施形態の例では、リフォーム用金型として、缶胴１１の内部に嵌合するパンチ５５と、缶胴１１の外部に嵌合するダイス５６と、が用いられる。これらリフォーム用金型５５、５６の各中心軸は、缶軸Ｏと同軸に配置される。そして、これらパンチ５５とダイス５６との間で、缶胴１１のうち少なくとも縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３を一度に再成形して、リフォーム加工する。なお、このリフォーム加工時において、例えば、缶胴１１の開口端部１１ａから凹曲面部２３までの領域全体を縮径加工してもよい。

リフォーム工程では、リフォーム用金型５５、５６を、缶１０の上方に離間させて配置した状態から、これらのリフォーム用金型５５、５６と缶１０とを缶軸Ｏ方向に相対的に接近移動させつつ、リフォーム用金型のパンチ５５とダイス５６の間に、缶１０の缶胴１１をその開口端部１１ａから進入させていく。

詳しくは、パンチ５５の外周面のうち、缶軸Ｏ方向（パンチ５５の中心軸方向）に沿う缶胴１１の開口端部１１ａから凸曲面部２２までの領域に対応する部位は、一定の外径に形成されている。
また、ダイス５６の内周面のうち、缶軸Ｏ方向（ダイス５６の中心軸方向）に沿う缶胴１１の開口端部１１ａから凹曲面部２３の上方に隣り合う部分（拡径予定部１９）までの領域に対応する部位は、一定の内径に形成されている。

また図１０において、ダイス５６の内周面のうち、缶胴１１の縮径部（縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３）に対応する先端部（内周先端部）には、上方に向かうに従い漸次縮径する金型テーパ部５７と、金型テーパ部５７の上方に隣接配置されて径方向内側かつ下方へ向けて突出するとともに、周方向全周にわたって延びる環状の金型凸部５８と、金型テーパ部５７の下方に隣接配置されて径方向外側かつ上方に向けて窪むとともに、周方向全周にわたって延びる環状の金型凹部５９と、が形成されている。
具体的に、金型凸部５８は、凸曲面状に形成されており、金型凹部５９は、凹曲面状に形成されている。例えば金型凸部５８は、Ｒ６０ｍｍ程度の大きな凸Ｒに設定され、金型凹部５９は、Ｒ８０ｍｍ程度の大きな凹Ｒに設定される。

図６（ａ）（ｂ）において、リフォーム加工時には、リフォーム用金型５５、５６のうち、まずパンチ５５が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動しつつ缶胴１１内部に嵌合させられ、次にダイス５６が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動しつつ缶胴１１外部に嵌合させられて、缶胴１１の縮径部に再成形加工（リフォーム加工）が施される。
またリフォーム加工後は、リフォーム用金型５５、５６のうち、まずダイス５６が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）移動しつつ缶胴１１外部から離脱させられ、次にパンチ５５が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）移動しつつ缶胴１１内部から離脱させられて、リフォーム用金型５５、５６は元の位置（加工準備位置、待機位置）に戻る。

なお、パンチ５５及びダイス５６が、缶１０の缶胴１１に嵌合するタイミングは、本実施形態で説明したものに限られるわけではなく、例えばこれらパンチ５５及びダイス５６が、缶１０に対して同時に接近移動又は／及び離間移動するようにしてもよい。

詳しくは、このリフォーム工程では、図１０に示される缶１０の縦断面視において、上述の縮径工程で成形した凸曲面部２２の曲率半径よりも大きな曲率半径Ｒ１となるように、該凸曲面部２２を再成形する。本実施形態では、曲率半径Ｒ１が、例えばＲ８０ｍｍに設定される。また、上述の縮径工程で成形した凹曲面部２３の曲率半径よりも大きな曲率半径Ｒ２となるように、該凹曲面部２３を再成形する。本実施形態では、曲率半径Ｒ２が、例えばＲ６０ｍｍに設定される。また、上述の縮径工程で成形した縮径テーパ部２１の表面を平らにならすように、該縮径テーパ部２１を再成形する。

つまり、ダイス５６の内周先端部において、金型テーパ部５７に対応する形状が、缶胴１１の縮径テーパ部２１に転写される。また、ダイス５６の内周先端部において、金型凹部５９に対応する形状が、缶胴１１の凸曲面部２２に転写される。また、ダイス５６の内周先端部において、金型凸部５８に対応する形状が、缶胴１１の凹曲面部２３に転写される。

また、リフォーム工程では、図１０に示される缶１０の縦断面視において、凸曲面部２２の曲率半径Ｒ１が、後述する拡径工程後に凸曲面部２２に付与される予定の曲率半径（つまり最終形状として付与される、所期する曲率半径）よりも大きくなるように、凸曲面部２２を再成形する。

[拡径工程（くびれ部成形工程）]
次に、図７（ａ）（ｂ）及び図１２（ｂ）に示されるように、缶１０の缶胴１１の内部に拡径用金型４０を嵌合し、図２に示されるように、該缶胴１１のうち開口端部１１ａと縮径予定部１８との間に位置する拡径予定部１９に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施す。

拡径予定部１９は、缶胴１１における開口端部１１ａ及び縮径予定部１８以外の部位に位置しており、具体的には、開口端部１１ａから下方に離間して配置されているとともに、縮径予定部１８の上方に隣接配置される。
なお、拡径予定部１９は、縮径予定部１８の上方に離間して配置されていてもよい。この場合、拡径加工後において、これら拡径予定部１９と縮径予定部１８との間に、例えば缶軸Ｏ方向に沿って一定の直径とされる小径部が形成されてもよい。つまりこの場合、缶胴１１には、缶軸Ｏ方向に長いくびれ部１７が形成される。
本実施形態の例では、図２において拡径予定部１９は、缶胴１１における上端部（開口端部１１ａ）と下端部の間に配置されている。

具体的には、図７（ａ）（ｂ）及び図１２（ｂ）において、拡径用金型として、缶胴１１の内部に嵌合するパンチ４０が用いられる。拡径用金型４０の中心軸は、缶軸Ｏと同軸に配置される。そして、パンチ４０を缶胴１１の内部に挿入することによって、該缶胴１１の開口端部１１ａから拡径予定部１９までの領域全体を拡径加工する。

すなわち、拡径工程では、拡径用金型４０を、缶１０の上方に離間させて配置した状態から、拡径用金型４０と缶１０とを缶軸Ｏ方向に相対的に接近移動させつつ、拡径用金型４０を、缶１０の缶胴１１内にその開口端部１１ａから進入させて、該缶胴１１の開口端部１１ａから拡径予定部１９までの領域の全体を、拡径加工していく。

詳しくは、パンチ４０の外周面のうち、缶軸Ｏ方向（パンチ４０の中心軸方向）に沿う缶胴１１の開口端部１１ａから拡径予定部１９の上方に隣り合う部分までの領域に対応する部位は、一定の外径に形成されている。また、パンチ４０の外周面のうち、缶胴１１の拡径予定部１９に対応する部位には、上方に向かうに従い漸次拡径する金型テーパ部が形成されている。

図７（ａ）（ｂ）において、拡径加工時には、拡径用金型のパンチ４０が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動しつつ缶胴１１内部に嵌合させられて、缶胴１１の開口端部１１ａから拡径予定部１９までの領域に拡径加工が施される。
また拡径加工後は、パンチ４０が、缶１０に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）移動しつつ缶胴１１内部から離脱させられて、パンチ４０は元の位置（加工準備位置、待機位置）に戻る。
なお、パンチ４０が缶胴１１を拡径加工する部位は、該缶胴１１のうち上述の縮径工程において縮径加工された部分よりも上方であり、よって拡径加工後において、前記縮径加工された部分の形状は維持される。

本実施形態では、拡径予定部１９に、拡径用金型４０の加工径を段階的に大きくしながら複数回の拡径加工を施すことにより、図２に示される縦断面視で凹曲線状をなすくびれ部１７のうち、上方部分に位置する拡径部（凸曲面部３２、拡径テーパ部３１及び凹曲面部３３）を成形する。なお、複数回の拡径加工ではそれぞれ、缶胴１１の開口端部１１ａから拡径予定部１９までの領域全体に、上述同様の拡径加工が施される。

このように、複数回の拡径加工を施すことにより、缶胴１１を損傷させることなく、拡径部を大きく傾斜させたり、広範囲に傾斜させることができ、くびれ部１７を種々の形状にくびれさせることが可能になる。
ただし、拡径加工は複数回でなくてもよく、単一の拡径加工によって凸曲面部３２、拡径テーパ部３１及び凹曲面部３３を形成してもよい。

このようにくびれ部成形工程（縮径工程、リフォーム工程及び拡径工程）が施されることにより、缶胴１１に、くびれ部１７が成形される。
具体的に本実施形態では、くびれ部成形工程において、缶胴１１の縮径予定部１８に複数回の縮径加工を施した後、該縮径予定部１８に対応する縮径部にリフォーム加工を一回（又は複数回）施し、次いで拡径予定部１９に複数回の拡径加工を施すことにより、図２に示される缶１０の縦断面視で、缶胴１１の内側へ向けて窪む滑らかな凹曲線状のくびれ部１７を成形している。

そして本実施形態では、縮径工程において、縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において、拡径予定部１９に拡径加工を施す回数よりも、多くしている。つまり、縮径工程にて縮径予定部１８に、縮径用金型３５、３６の加工径を段階的に小さくしながら縮径加工を施す回数を、拡径工程にて拡径予定部１９に、拡径用金型４０の加工径を段階的に大きくしながら拡径加工を施す回数よりも、多くする。

具体的に本実施形態では、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数が、例えば９回であり、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数が、例えば５回である。つまり、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数の１．８倍以上としている。

また、縮径工程においては、一回あたりの縮径加工により缶胴１１の縮径予定部１８の直径（外径）を加工直前の直径に対して縮小させる大きさを、単位加工あたりの縮径量として、複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量を小さくしている。

具体的に本実施形態では、例えば、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量が直径２．０ｍｍであり、２〜５回目における前記単位加工あたりの縮径量がそれぞれ直径１．０ｍｍであり、６〜９回目における前記単位加工あたりの縮径量がそれぞれ直径０．５ｍｍである。つまり、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降における前記単位加工あたりの縮径量が１／２以下であり、さらに６回目以降における前記単位加工あたりの縮径量が１／４以下である。また、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量は、１．８〜３．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。

また、図１０及び図１１に示される缶１０の縦断面視において、縮径テーパ部２１と缶軸Ｏとの間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度（傾斜角）αを、拡径テーパ部３１と缶軸Ｏとの間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度（傾斜角）βよりも、小さく設定している。
本実施形態においては、傾斜角αが、好ましくは８〜２０°であり、望ましくは８〜１０°である。そして、傾斜角αが、傾斜角βよりも小さい。

[ネッキング工程]
次いで、缶１０にネッキング加工を施す。
本実施形態では、ネッキング用金型（縮径用金型）を用いて、缶胴１１の開口端部１１ａに、滑らかな傾斜形状を備えたネック部１３と、フランジ予定部１４と、をネッキング加工により成形する。

具体的には、図８（ａ）（ｂ）及び図１２（ｃ）に示されるように、缶１０の缶胴１１の内部及び外部にネッキング用金型４５、４６を嵌合し、図２に示されるように、該缶胴１１における開口端部１１ａに、上方へ向かうに従い小径となる縮径加工を施して、ネック部１３を成形する。また、この縮径加工により、ネック部１３の上方に位置して円筒状をなすフランジ予定部１４を成形する。

図８（ａ）（ｂ）及び図１２（ｃ）において、ネッキング用金型として、缶胴１１の内部に嵌合するパンチ４５と、缶胴１１の外部に嵌合するダイス４６と、が用いられる。これらネッキング用金型４５、４６の各中心軸は、缶軸Ｏと同軸に配置される。そして、これらパンチ４５とダイス４６との間で、缶胴１１の開口端部１１ａをネッキング加工する。

すなわち、ネッキング工程では、ネッキング用金型４５、４６を、缶１０の上方に離間させて配置した状態から、これらのネッキング用金型４５、４６と缶１０とを缶軸Ｏ方向に相対的に接近移動させつつ、ネッキング用金型のパンチ４５とダイス４６の間に、缶１０の缶胴１１をその開口端部１１ａから進入させて、該缶胴１１の開口端部１１ａを、縮径加工していく。

なお、ネッキング工程（縮径工程）では、缶胴１１の内部及び外部にネッキング用金型４５、４６を嵌合し、該缶胴１１の開口端部（縮径予定部）１１ａに、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側（つまり上方）へ向かうに従い小径となる縮径加工を、ネッキング用金型４５、４６の加工径を段階的に小さくしながら複数回施すことにより、開口端部１１ａに、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次小径となるネックテーパ部５１を成形してもよい。

本実施形態のネッキング工程では、開口端部１１ａに少なくともネックテーパ部５１を成形する。図２に示されるように、ネッキング工程において、ネックテーパ部５１を成形しつつ、ネックテーパ部５１の下方に隣接配置される部分を成形して、缶胴１１の外側へ向けて凸となる凸曲面部５２とし、ネックテーパ部５１の上方に隣接配置される部分を成形して、缶胴１１の内側へ向けて凹となる凹曲面部５３としてもよい。

なお、ネッキング用金型４５、４６により缶胴１１の開口端部１１ａを縮径加工する具体的な工程については、上述のくびれ部成形工程における縮径工程と略同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
つまり、ネッキング工程は、上述したくびれ部成形工程の縮径工程と同様に、縮径工程であるので、このネッキング工程の後工程として、上述したリフォーム工程をネック部１３（凸曲面部５２、ネックテーパ部５１及び凹曲面部５３）に施すことにより、所期する形状のネック部１３を形成してもよい。

なお、ネッキング工程では、上述のネッキング用金型４５、４６を用いたネッキング加工に代えて、缶胴１１の開口端部１１ａをスピンフローネッキング加工により成形してもよい。
スピンフローネッキング装置は、予めダイネッキングにより缶胴１１の開口端部１１ａ周辺にプレネックが施された缶１０の、缶底１２を吸着支持するベースパッドと、該ベースパッドにより缶１０を缶軸Ｏ回りに回転させながら缶１０の開口端部１１ａ周辺に嵌入されるスライドロールと、該スライドロールより小径で缶１０の内部に挿入される内部ロールと、缶の外部に配置され缶１０の径方向に往復移動可能に設けられる成形ロール（外部ロール）と、を備える。
このスピンフローネッキング装置により、缶１０の缶胴１１を内部ロールと成形ロールとの間に挟んで開口端部１１ａの上端に向けて縮径し、ネック部１３及びフランジ予定部１４を成形する。

[フランジング工程]
次いで、図９（ａ）（ｂ）に示されるように、缶胴１１の開口端部１１ａに位置するフランジ予定部１４をフランジング加工して、ネック部１３の上端から径方向外側へ向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状のフランジ部１５を成形する。

本実施形態では、フランジ予定部１４をスピンフロー成形によりフランジング加工して、フランジ部１５を形成している。ただしこれに限定されるものではなく、スピンフロー成形に代えて、金型（パンチ）を用いてフランジ予定部１４をフランジング加工して、フランジ部１５を形成してもよい。

このようにして缶１０が製造され、フランジング工程の後工程へと搬送される。この後工程では、缶１０の内部に飲料等の内容物が充填され、フランジ部１５に缶蓋が巻締められて、缶体が密封される。

以上説明した本実施形態に係る缶１０の製造方法では、縮径工程において、缶胴１１の縮径予定部１８に複数回の縮径加工を施し、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部２１を成形する。また、拡径工程においては、縮径予定部１８（縮径テーパ部２１）よりも開口端部１１ａ側に位置する拡径予定部１９に拡径加工を施すことにより、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部３１を成形する。
このように縮径テーパ部２１及び拡径テーパ部３１を成形することにより、缶胴１１にくびれ部１７が形成される。また、くびれ部１７の径方向の深さを深く形成することができる。

そして、本実施形態の缶１０の製造方法によれば、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数よりも多くしている。これにより、縮径加工の回数を増やすことができる。また、拡径加工の回数を減らすことができる。従って、くびれ部１７の径方向の深さが浅く設定された場合はもちろんのこと、深く設定された場合においても、下記の顕著な作用効果が得られる。

具体的に、縮径加工の回数を増やすことができると、縮径予定部１８に対して、縮径用金型（パンチ３５及びダイス３６）の加工径を段階的に小さくしながら縮径加工するときの、径を段階的に小さくしていく「ピッチ」（縮径用金型同士の加工径の差）を狭く設定することができる。

本発明の発明者は、缶１０の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、缶胴１１のくびれ部１７においてしわが生じるのは、くびれ部１７のうち下方に位置する縮径部（縮径テーパ部２１）であり、上方に位置する拡径部（拡径テーパ部３１）にはしわが生じないことを確認した。さらに、縮径部にしわが生じることを防止するには、該縮径部を成形する縮径加工の回数を増やすこと、つまり、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら縮径加工するときの上記ピッチを狭く設定することが有効である、という知見を得るに至った。
従って、本実施形態のように縮径工程において縮径加工の回数を増やすことができれば、くびれ部１７にしわが生じることを安定して防止できる。

また、拡径加工の回数を減らすことができると、たとえくびれ部１７がくびれる深さ（径方向の深さ）が大きく設定されていても、成形加工時におけるくびれ部１７への負荷（特に拡径加工時の缶軸Ｏ方向の荷重）を加工全体として抑えることができる。具体的に、成形加工時において、くびれ部１７に対して負荷となるのは、くびれ部１７が形成された後に施される拡径加工（及びネッキング加工）であるから、該拡径加工の回数を減らすことにより、くびれ部１７への負荷を確実に低減できる。
従って、本実施形態のように拡径工程において拡径加工の回数を減らすことができれば、成形加工時におけるくびれ部１７の座屈を安定して防止することができる。

また本実施形態によれば、縮径加工の回数を増やしつつ、拡径加工の回数を減らすことにより、縮径加工の回数と拡径加工の回数の和を、従来に比べて同等又は同等以下に設定することが可能である。従って、上述した顕著な作用効果が得られつつ、生産性が低下するようなことを防止できる。

また、缶胴１１にくびれ部１７を形成することにより、くびれ部１７の肉厚が、缶胴１１におけるくびれ部１７以外の部位（以下、「他の部位」と省略）の肉厚に比べて厚くなり、くびれ部１７の強度が高められる。これは、くびれ部１７を成形加工し径を小さくしていくと、くびれ部１７の肉は缶軸Ｏ方向には移動しにくい（つまりくびれ部１７における横断面の面積が維持される）ので、径が縮小させられる割合に応じて肉厚が厚くなるためである。

つまり本実施形態では、缶胴１１の肉厚を薄くするのではなく、厚くするようにくびれ部１７を成形加工するため、缶１０の強度を安定して高めることができる。なお、缶胴１１における他の部位の肉厚については、くびれ部１７を成形する前工程のＤＩ工程において、肉厚を所定の数値範囲に予め収めることができ、該他の部位における強度も安定的に確保することが可能である。
従って本実施形態によれば、缶１０のコラム強度等の各種強度を、安定して高めることができる。

また、本実施形態では、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数の１．８倍以上としているので、上述した作用効果、つまりくびれ部１７にしわが生じることを防止でき、成形加工時にくびれ部１７の座屈を防止できる、という作用効果が、より確実に、かつ安定的に得られやすくなる。

また、本実施形態では、縮径工程と拡径工程の間に、リフォーム工程を備えているので、縮径工程において、缶胴１１の縮径予定部１８に対して、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施していくことで、縮径テーパ部２１に圧痕（図１０に符号Ｉで示される、成形加工の痕）が形成されたり、該縮径テーパ部２１の缶底１２側に隣接配置される凸曲面部２２に尖った部分（図１０に符号Ｓで示される、成形荷重により座屈し尖った部分）が形成されたりしても、その後のリフォーム工程において、縮径テーパ部２１、縮径テーパ部２１の缶底側に隣接配置される凸曲面部２２、及び、縮径テーパ部２１の缶底１２とは反対側に隣接配置される凹曲面部２３に対して、リフォーム用金型（パンチ５５及びダイス５６）により再成形加工を施すため、下記の顕著な作用効果が得られる。

すなわち、リフォーム工程で缶胴１１を再成形することにより、縮径テーパ部２１の表面を平らにならすことができ、圧痕Ｉを消失させることができる。また凸曲面部２２については、尖った部分Ｓを丸めて、所期する曲率半径Ｒ１となるように形状（凸Ｒ形状）を整えることができる。
また、リフォーム工程で再成形するのは、縮径テーパ部２１及び凸曲面部２２のみならず、縮径テーパ部２１の缶底１２とは反対側に隣り合う凹曲面部２３をもであるから、この凹曲面部２３についても所期する曲率半径Ｒ２となるように形状（凹Ｒ形状）を整えることができ、かつ、肉厚を確保して強度を安定させることができる。
また、リフォーム加工前の縮径加工時において、たとえ軽微なしわが生じてしまった場合であっても、リフォーム加工によってしわを消失させることができる。

また、図１０に示される缶１０の縦断面視において、缶胴１１の縮径加工された縮径テーパ部２１と、缶軸Ｏとの間に形成される傾斜角αが、本実施形態で説明したように、２０°以下に小さく設定されるような場合には、該縮径テーパ部２１が所謂「立った」状態となり、缶１０のコラム強度（缶軸Ｏ方向の荷重に対する強度）を確保しやすくなる一方で、圧痕Ｉはより顕著に生じやすくなる。
このように縮径テーパ部２１が立った状態とされた場合であっても、本実施形態の上記構成によれば、簡単かつ確実に縮径テーパ部２１の圧痕Ｉを消失させることができるので、コラム強度を高めつつ、缶１０の外観を良好に維持することが可能である。

また、リフォーム工程においては、リフォーム用金型によって、縮径テーパ部２１、凸曲面部２２及び凹曲面部２３を再成形することにより、缶胴１１の真円度（円筒度）が向上する。
すなわち一般に、缶胴１１の径は、缶軸Ｏ方向に沿う同一位置であっても、缶軸Ｏ回りの周方向においてはばらつきが生じる（材料の異方性により径に差が生じる）ものであるが、リフォーム用金型によって、缶胴１１を周方向全体に同時に型押しすることにより、上述した缶胴１１の径のばらつきを小さくすることができる。これにより、缶胴１１のコラム強度を安定的に向上させることができる。
また、リフォーム工程によって、缶胴１１の真円度（円筒度）や直径が所期する値となるように形状を整えることができるので、リフォーム工程の後工程として行われる拡径工程やフランジング工程において、加工時に基準となる缶胴１１の案内径部分（特に凹曲面部２３）を精度よく形成することができる。これにより、リフォーム工程よりも後工程で行われる缶胴１１への加工の精度が向上するため、製造される缶１０の形状の品位を安定して高めることができ、缶１０を美しい外観に形成することができる。

また、縮径工程及びリフォーム工程の後には、拡径工程が施される。拡径工程では、缶胴１１の内部に拡径用金型（パンチ４０）を嵌合し、縮径テーパ部２１よりも開口端部１１ａ側に位置する拡径予定部１９に、缶軸Ｏ方向に沿って缶底１２から開口端部１１ａ側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施して、拡径テーパ部３１を成形する。
本実施形態の上記構成によれば、上述のように缶胴１１のコラム強度が高められているため、拡径加工時に缶胴１１が座屈するようなことが格別顕著に抑制されて、製造が安定する。

このように、缶胴１１の縮径予定部１８に、縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回の縮径加工を施しつつも、該缶胴１１に圧痕Ｉや尖った部分Ｓが残されることを防止して、缶１０に美麗な外観を付与することができ、かつ、コラム強度を高めることが可能である。

また、本実施形態では、縮径工程により成形された、縮径テーパ部２１の缶底１２側に隣接配置される凸曲面部２２を、リフォーム工程において、図１０に示される缶１０の縦断面視で大きな曲率半径Ｒ１となるように成形加工する。具体的には、拡径工程後にこの凸曲面部２２に付与される予定の曲率半径（つまり製品である缶１０に最終形状として付与される、凸曲面部２２の所期する曲率半径）よりも、大きな曲率半径Ｒ１となるように、リフォーム工程において凸曲面部２２を再成形（リフォーム加工）する。
これにより、拡径工程において、拡径加工時の成形荷重によって凸曲面部２２が座屈（曲率半径Ｒ１が小さくなるように変形）しても、最終的に出来上がった缶１０の凸曲面部２２を、所期する凸Ｒ形状に近づけることができる。

また、本実施形態では、図１１に示される缶１０の縦断面視において、缶胴１１の縮径加工された縮径テーパ部２１と、缶軸Ｏとの間に形成される傾斜角αが、缶胴１１の拡径加工された拡径テーパ部３１と、缶軸Ｏとの間に形成される傾斜角βよりも小さくされている。
このため、縮径テーパ部２１を所謂「立った」状態とすることが容易であり、缶１０のコラム強度を安定して高めることができる。具体的には、縮径テーパ部２１の缶底１２側に隣接配置される凸曲面部２２の座屈を、小さく抑えることが可能になる。
つまり、缶胴１１のくびれ部１７においては、拡径テーパ部３１よりも成形加工時に負荷が大きく作用する縮径テーパ部２１に対して、十分な強度を付与すべきであり、本実施形態の上記構成によれば、該縮径テーパ部２１に強度を確実に、かつ安定して付与することができる。

また、本実施形態では、縮径工程において、一回あたりの縮径加工により縮径予定部１８の直径を加工直前の直径に対して縮小させる大きさを「単位加工あたりの縮径量」として、複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量を小さくすることとしたので、下記の作用効果が得られる。

すなわちこの場合、縮径工程において缶胴１１に施される複数回の縮径加工のうち、２回目以降の縮径加工における単位加工あたりの縮径量を小さくできる。従って、特に成形加工の痕（しわや圧痕Ｉ）が残りやすい成形後半の縮径加工において、縮径加工の「ピッチ」（縮径用金型同士の加工径の差）を狭く設定することができ、これにより、缶胴１１にしわや圧痕Ｉが残されることをより顕著に抑制できる。

また、縮径工程において缶胴１１に施される複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における単位加工あたりの縮径量を大きくできる。従って、前記縮径量を大きくした分に応じて、縮径テーパ部２１と、縮径テーパ部２１の缶底１２側に位置する缶胴１１部分との間に、凸Ｒ形状（凸曲面部２２）を形成するような加工が可能となる。この場合、縮径テーパ部２１と、縮径テーパ部２１の缶底１２側に位置する缶胴１１部分とを、滑らかに段差なく接続することができる。

なお、本実施形態で説明したように、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降における前記単位加工あたりの縮径量が１／２以下とされていたり、６回目以降における前記単位加工あたりの縮径量が１／４以下とされている場合や、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量が、１．８〜３．０ｍｍである場合には、上述した作用効果がより格別顕著なものとなり、好ましい。

詳しくは、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量が、１．８ｍｍ以上であることにより、縮径テーパ部２１と、縮径テーパ部２１の缶底１２側に位置する缶胴１１部分との接続部分を、滑らかに段差なく形成しつつもその形状がダレてしまうことを抑えて、形状を固定することができ、所期する形状を安定的に付与することができる。
また、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量が、３．０ｍｍ以下であることにより、前記接続部分にしわが発生することを防止することができる。

また、本実施形態の缶１０の製造方法により製造された缶１０は、図１１に示されるように、缶胴１１のうち、縮径テーパ部２１と拡径テーパ部３１の間に位置する部分（凹曲面部２３及び凹曲面部３３）、つまりくびれ部１７の最深部（径方向の内側へ向けて最もくびれた部分）の肉厚Ｔｉが、くびれ部１７以外の部位（上述した「他の部位」であり、具体的には、缶胴１１において最も外径が大きくされた部位。具体的には、缶胴１１のうち、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分）の肉厚Ｔｏに対して、１．０５倍以上とされている。
従って、くびれ部１７におけるコラム強度が十分に確保される。

具体的に、缶胴１１において縮径テーパ部２１と拡径テーパ部３１の間に位置する部分は、これらの縮径テーパ部２１及び拡径テーパ部３１が互いに異なる向きに傾斜していることにより、縦断面が「く」字状に屈曲するように形成されている。このため、くびれ部１７は他の部位に比べて負荷が集中しやすく、座屈しやすい。
そこで、上記構成のように、缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における肉厚Ｔｉを、他の部位の肉厚Ｔｏに比べて１．０５倍以上に厚くすることにより、くびれ部１７の座屈を顕著に抑制することができる。
また、本実施形態において上述したくびれ部１７の座屈を抑える効果は、成形加工時はもちろんのこと、製品（缶体）流通時においても得られるものである。

また、本実施形態では、缶胴１１のうち、縮径テーパ部２１よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径と、缶胴１１のうち、拡径テーパ部３１よりも缶軸Ｏ方向の開口端部１１ａ側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径とが、互いに同一であることとしたので、下記の作用効果が得られる。

すなわち、缶胴１１のうち、くびれ部１７よりも缶底１２側に位置する部位の最大径と、くびれ部１７よりも開口端部１１ａ側に位置する部位の最大径とが、互いに同一とされているので、この缶１０の製造時や流通時において、缶１０を取り扱いやすい。具体的には、例えば缶１０を搬送しやすく、また梱包しやすい。

なお、本発明は前述の実施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、前述の実施形態では、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数に対して１．８倍以上にするとしたが、これに限定されるものではない。具体的に、本発明による作用効果は、縮径工程において縮径予定部１８に縮径加工を施す回数を、拡径工程において拡径予定部１９に拡径加工を施す回数よりも多くすることにより得られる。

また、前述の実施形態では、縮径工程と拡径工程との間に、リフォーム工程を備えることとしたが、リフォーム工程を備えなくてもよい。
また、ネッキング工程において、缶胴１１の開口端部１１ａにネックテーパ部５１、凸曲面部５２及び凹曲面部５３を成形した後に、これらネックテーパ部５１、凸曲面部５２及び凹曲面部５３を再成形するリフォーム工程を備えてもよい。

また、前述の実施形態では、図１１に示される缶１０の縦断面視において、缶胴１１の縮径テーパ部２１と缶軸Ｏとの間に形成される傾斜角αが、缶胴１１の拡径テーパ部３１と缶軸Ｏとの間に形成される傾斜角βよりも小さくされているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、傾斜角αと傾斜角βとが、互いに同等の値とされていてもよく、或いは、傾斜角αが、傾斜角βよりも大きくてもよい。

また、前述の実施形態では、缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における外径をＤｉとし、くびれ部１７以外の部位（缶胴１１のうち最大径の部位であり、具体的には、缶胴１１のうち、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分）の外径をＤｏとして、これら外径Ｄｏ、Ｄｉの差である（Ｄｏ−Ｄｉ）が、４〜８ｍｍとされていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、（Ｄｏ−Ｄｉ）は、４ｍｍ未満であってもよく、或いは８ｍｍを超えてもよい。
ただし、（Ｄｏ−Ｄｉ）が４ｍｍ以上であることにより、くびれ部１７を設けたことによるデザイン性（意匠性）が高められ、また（Ｄｏ−Ｄｉ）が８ｍｍ以下であることにより、くびれ部１７におけるコラム強度を十分に確保でき、ハンドリングも良くなる。従って（Ｄｏ−Ｄｉ）は、４〜８ｍｍであることが好ましい。

また、ネッキング工程とフランジング工程の間に、ボトムリフォーム工程を行うこととしてもよい。
この場合、ボトムリフォーム工程では、缶１０の缶底１２に、ボトムリフォーム機構を用いてボトムリフォーム加工を施す。

また、前述の実施形態では、缶１０が、その開口端部１１ａに缶蓋が巻締められる２ピース缶（缶体）に用いられるとしたが、これに限定されるものではなく、缶１０は、その開口端部１１ａにキャップが螺着されるボトル缶（缶体）に用いられてもよい。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。

[コラム強度確認試験]
前述の実施形態で説明した缶１０の製造方法により、下記表１に示される各種の缶１０を作製した。

具体的に、表１においては、
・符号「Ｄｉ」…缶１０の缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における外径Ｄｉ。
・符号「Ｄｏ」…缶１０の缶胴１１のうち、くびれ部１７以外の部位（缶胴１１のうち最も大径の部位であり、具体的には、缶胴１１のうち、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分）における外径Ｄｏ。
・符号「Ｔｉ」…缶１０の缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における肉厚Ｔｉ。
・符号「Ｔｏ」…缶１０の缶胴１１のうち、くびれ部１７以外の部位（缶胴１１のうち最も大径の部位であり、具体的には、缶胴１１のうち、くびれ部１７よりも缶軸Ｏ方向の缶底１２側に位置する部位において最も外径が大きくされた部分）における肉厚Ｔｏ。
を、表している（図２及び図１１を参照）。なお、缶胴１１の外面・内面に塗装される塗膜については、コラム強度の向上に殆ど寄与することはなく、よって本実施例において、上記肉厚Ｔｉ、Ｔｏには、缶胴１１の外面・内面に塗装される塗膜の厚さは含めていない。

従って表１において、（Ｄｏ−Ｄｉ）ｍｍは、外径Ｄｏ、Ｄｉ同士の差を表している。また、（Ｔｉ−Ｔｏ）ｍｍは、肉厚Ｔｉ、Ｔｏ同士の差を表している。また、（Ｔｉ／Ｔｏ）は、缶胴１１のうち、くびれ部１７の最深部における肉厚Ｔｉの、くびれ部１７以外の部位（くびれ部１７よりも缶底１２側において最も大径とされた部分）の肉厚Ｔｏに対する比（厚肉率）を表している。

また、缶１０における上記以外の諸元は、下記の通りである。
・元板厚（ブランクＷの肉厚、缶底１２の肉厚に略相当）：０．４７５ｍｍ
・缶胴１１の最大径の部位の肉厚（くびれ部１７を成形する前の縮径予定部１８及び拡径予定部１９の肉厚に相当）：０．２０ｍｍ
・缶胴１１の外径（くびれ部１７を成形する前の縮径予定部１８及び拡径予定部１９の外径に相当）：６６ｍｍ
・フランジ部１５の高さ（缶軸Ｏ方向に沿う接地部１２ｂからフランジ部１５上面までの距離）：１６４ｍｍ
・くびれ部１７の高さ（缶軸Ｏ方向に沿う接地部１２ｂからくびれ部１７の最深部までの距離）：５３ｍｍ

そして、表１の実施例１〜６に示される（Ｄｏ−Ｄｉ）、（Ｔｉ−Ｔｏ）、（Ｔｉ／Ｔｏ）に設定された各種の缶１０を、２４缶ずつ用意し、それぞれの缶についてコラム強度を測定した。コラム強度の平均値を、表１に示す。

[評価]
本発明の実施例１〜６のすべてにおいて、コラム強度が８５０Ｎ以上に確保された。また、これら実施例１〜６の中でも、（Ｔｉ／Ｔｏ）が１．０５以上であり、かつ、（Ｄｏ−Ｄｉ）が４〜８ｍｍである実施例１〜４においては、コラム強度が１１００Ｎ以上に高められ、優れた結果となった。

１０ 缶
１１ 缶胴
１１ａ 開口端部
１２ 缶底
１８ 縮径予定部
１９ 拡径予定部
２１ 縮径テーパ部
２２ 凸曲面部
２３ 凹曲面部
３１ 拡径テーパ部
３５ パンチ（縮径用金型）
３６ ダイス（縮径用金型）
４０ パンチ（拡径用金型）
５５ パンチ（リフォーム用金型）
５６ ダイス（リフォーム用金型）
Ｄｏ 外径
Ｏ 缶軸
Ｒ１ 曲率半径
Ｔｉ、Ｔｏ 肉厚
α、β 傾斜角

Claims (8)

1. 缶胴と缶底を備える有底筒状の缶の製造方法であって、
   前記缶胴の内部及び外部に縮径用金型を嵌合し、該缶胴の縮径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底からこの缶胴の開口端部側へ向かうに従い小径となる縮径加工を、前記縮径用金型の加工径を段階的に小さくしながら複数回施すことにより、前記縮径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い漸次小径となる縮径テーパ部を成形する縮径工程と、
   前記缶胴の内部に拡径用金型を嵌合し、該缶胴の前記開口端部と前記縮径予定部との間に位置する拡径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い大径となる拡径加工を施すことにより、前記拡径予定部に、缶軸方向に沿って前記缶底から前記開口端部側へ向かうに従い漸次大径となる拡径テーパ部を成形する拡径工程と、を備え、
   前記縮径工程において前記縮径予定部に縮径加工を施す回数を、前記拡径工程において前記拡径予定部に拡径加工を施す回数よりも多くすることを特徴とする缶の製造方法。
2. 請求項１に記載の缶の製造方法であって、
   前記縮径工程において前記縮径予定部に縮径加工を施す回数を、前記拡径工程において前記拡径予定部に拡径加工を施す回数の１．８倍以上とすることを特徴とする缶の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の缶の製造方法であって、
   前記縮径工程と前記拡径工程との間に、リフォーム工程を備え、
   前記リフォーム工程では、前記缶胴の内部及び外部にリフォーム用金型を嵌合し、前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部、前記縮径テーパ部の前記缶底側に隣接配置されて前記缶胴の外側へ向けて凸となる凸曲面部、及び、前記縮径テーパ部の前記缶底とは反対側に隣接配置されて前記缶胴の内側へ向けて凹となる凹曲面部、を再成形することを特徴とする缶の製造方法。
4. 請求項３に記載の缶の製造方法であって、
   前記リフォーム工程では、当該缶の縦断面視において、前記凸曲面部の曲率半径が、前記拡径工程後に前記凸曲面部に付与される予定の曲率半径よりも大きくなるように、前記凸曲面部を再成形することを特徴とする缶の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の缶の製造方法であって、
   当該缶の縦断面視において、
   前記縮径テーパ部と前記缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度を、
   前記拡径テーパ部と前記缶軸との間に形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度よりも、小さく設定することを特徴とする缶の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の缶の製造方法であって、
   前記縮径工程において、一回あたりの縮径加工により前記縮径予定部の直径を加工直前の直径に対して縮小させる大きさを、単位加工あたりの縮径量として、
   複数回の縮径加工のうち、１回目の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量に対して、２回目以降の縮径加工における前記単位加工あたりの縮径量を小さくすることを特徴とする缶の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の缶の製造方法により製造された缶であって、
   前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部と前記拡径テーパ部の間に位置する部分の肉厚が、該缶胴において最も外径が大きくされた部位の肉厚の１．０５倍以上であることを特徴とする缶。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の缶の製造方法により製造された缶であって、
   前記缶胴のうち、前記縮径テーパ部よりも缶軸方向の前記缶底側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径と、
   前記缶胴のうち、前記拡径テーパ部よりも缶軸方向の前記開口端部側に位置する部位において最も大径とされた部分の外径とが、互いに同一であることを特徴とする缶。

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