JP2562089Y2 - 缶内面保持用マンドレル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、２ピ−ス缶の本体、す
なわち、缶胴と缶底が一体に成形された有底缶体の外面
に印刷や塗装を行なう際に、缶体を缶内面側より保持す
るためのマンドレルの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２ピ−ス缶の本体は、一般に成形から製
品仕上げまで一貫したラインにより製造されており、塗
装、印刷はそのラインの中に組込まれている。成形され
たスチ−ル缶やアルミニウム缶は、洗浄，表面処理の
後、塗装、印刷される。塗装機と印刷機は４００〜１５
００缶／分の能力の機種があり、ラインの生産スピ−ド
に合わせて選択される。一般的な印刷機の場合、印刷は
樹脂凸板や金属凸板を用いたドライオフセットである。
塗装，印刷の機構については、４００缶／分以上のスピ
−ドになると、マンドレルが多数付いたマンドレルホイ
−ルが連続して回転し、マンドレルがブランケットシリ
ンダの円弧に沿った軌跡をとって塗装、印刷が行なわれ
るいわゆる連続印刷方式がとられている。

【０００３】図５に示すように、マンドレル５１は、通
常、缶をマンドレルに引き寄せたり抜いたりするため、
マンドレル５１の中心を貫通し、圧力空気源又は真空源
（図示せず）に制御可能に接続される中央通路５２を設
けた中心軸５３と、その中心軸を中心に軸受５４，５５
で回転自在に支持されるスリ−ブ５６で基本的に構成さ
れる。この従来のスリ−ブ５６は、例えば、特開昭５７
−１７０７５８号公報に記載されているように、外胴径
が缶内径よりも僅かに小径の円筒部分５６ａと、缶底周
縁部の環状突出部５７に接触する先端支持部５６ｂから
成っている。この先端支持部５６ｂの先端半径Ｒ11は、
図６に示すように、缶底の環状突出部５７の半径Ｒ12よ
り小さ目に設計され、缶を一定位置に確実に着座させる
ように設計される。この保持方法では、缶内面をマンド
レルのスリ−ブと接触させて位置決め、保持させること
から、この接触部分の擦り傷発生が避けられず、そのた
め、外面塗装あるいは外面印刷時に発生した缶内面の擦
り傷を、その後、内面塗装される塗料で被覆するように
している。

【０００４】ところで、製缶業界では、製缶コストを下
げるため、あらゆる製缶技術を駆使して合理化する努力
を行なっている。合理化は主に元板厚の薄板化、巻締蓋
の小径化の方向で進められ、合理化毎に缶底形状もそれ
に合わせて変更される。つまり薄板化すると落下衝撃な
どによる缶底の耐圧強度が低下するので、これを防止す
るため、缶底は縮径され、環状突出部の曲率半径も小さ
くされる。また、巻締蓋を小径化すると、缶のスタック
性が変わるので、巻締蓋に合わせて缶底は縮径され、更
に安定してスタックできるように縮径部の形状もテ−パ
−型や段付き型と種々に変更される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、従来のマン
ドレル方式では、次の問題点があった。 缶底形状の変更に伴い、その都度、マンドレルのスリ
−ブを取り替える必要があり、部品コストがかさむ上、
取り替え作業に多くの労力がかかる。 縮径化された缶底の環状突出部の曲率半径は、耐圧強
度を持たせるため従来よりも更に小さくし、それに伴い
スリ−ブ先端形状も小さな曲率半径にした形状（例え
ば、環状突出部の曲率半径を１ｍｍとした場合は、スリ
−ブ先端は0.5ｍｍよりも小さい曲率半径の尖った形
状）にしなければならず、印圧がかかり缶胴がスリ−ブ
の円筒部分に押し付けられた時に発生する缶底環状突出
部における放射方向の擦り傷や、ブランケットシリンダ
とマンドレルの僅かな周速差により、缶とマンドレルと
がスリップして発生する周方向の擦り傷が従来よりも鋭
く、しかも大きくなり、損傷した化成処理膜の補修をす
るため、多くの内面塗料を必要としていた。 内面塗料を多くして環状突出部の擦り傷を補修する場
合、曲率半径が小さいと、加熱乾燥時、塗料の泡立ちが
発生し内面塗膜性能が低下し易い。

【０００６】本考案は、上記のような問題を解決するも
ので、薄板化や巻締蓋の小径化に伴い変化する缶底の形
状に左右されず、したがって部品交換を必要とせず、ま
た、少ない内面塗料で内面塗膜性能を向上させることが
できるマンドレルを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の缶内面保持用マ
ンドレルは、缶胴と缶底とを一体成形した缶体を嵌挿し
て位置決めし、かつ回転自在に保持するスリ−ブの胴部
外径を缶体の内径より僅かに小径とし、該胴部とほぼ直
角をなす平らな環状端面との間に曲面肩部を形成し、こ
の肩部の曲率半径を缶体の側壁から底面に移行するコ−
ナ−部の曲率半径のほぼ1／2と等しいかそれより大とし
たものである。

【０００８】

【作用】本考案は、スリ−ブの先端肩部のみが缶体のコ
−ナ−部に当接するようにしたので、缶底形状や環状突
出部の曲率半径に左右されず、缶体の薄板化、巻締蓋の
小径化に伴いスリ−ブを変更する必要がない。また、ス
リ−ブ先端肩部を比較的大きな曲率半径とすることがで
きるので、接触部における缶内面の擦り傷を低減させる
とともに、缶側壁に近いコ−ナ−部を接触部としたの
で、内面塗装してオ−ブンまでの搬送中に、缶側壁に施
された内面塗料が容易に擦り傷部分に塗料垂れして補修
され、内面塗料の量を特に多くすることなく内面塗膜性
能を向上させる。

【０００９】

【実施例】以下図面を用いて実施例を説明する。図１
は、高速曲面印刷機１の機構を示す概略図であり、Ａは
キャンフィ−ド，Ｂはスタ−ホイ−ル，Ｃはマンドレル
ホイ−ル，Ｄはブランケットシリンダ−，Ｅはプレスピ
ンゾ−ン，Ｆはプリンテイングゾ−ン，Ｇはオ−バ−バ
−ニシュゾ−ン，Ｈはトランスファ−ユニット，Ｉはオ
−ブンチェンである。印刷機１における缶２の概略の流
れを説明すると、まず缶２はキャンフィ−ドＡからスタ
−ホイ−ルＢに供給され、マンドレルホイ−ルＣの周辺
に複数配置されたマンドレル３に真空吸引力で次々に引
き寄せられ、マンドレル３に位置決め保持される。続い
て、缶２はマンドレルホイ−ルＣの回転でプレスピンゾ
−ンＥに搬送され、スピンベルト４により予備回転が与
えられ、ブランケットシリンダ−Ｄの周速とほぼ同速回
転状態でプリンテイングゾ−ンＦに搬送される。プリン
ティングゾ−ンＦで缶胴外面にブランケットシリンダ−
Ｄの印圧がかけられブランケットシリンダ−Ｄ上のイン
クが移され、その後、缶２はオ−バ−バ−ニシュゾ−ン
Ｇで仕上げニスがウェットコ−トされる。印刷された缶
は、トランスファ−ユニットＨに搬送され、ピンチュ−
ンと称するピン付きのオ−ブンチェンＩに１缶１缶支え
られてオ−ブン（図示せず）で加熱乾燥させられる。

【００１０】図２は、マンドレルホイ−ルＣの周辺に配
置されたマンドレル３の断面図。図３はマンドレルの先
端位置決め部分を拡大して示した部分断面図である。図
２、３によってマンドレル３の構造を詳細に説明する。
５は、マンドレル３の中心軸であり、缶２をマンドレル
３に引き寄せたり抜いたりするため、マンドレル３の中
心軸をとおり、圧力空気源又は真空源（図示せず）に制
御可能に接続される中央通路６を有する。７は、その中
心軸を中心に軸受８，９で回転自在に支持されるスリ−
ブである。このスリ−ブ７は、図３に示すように缶内径
よりも僅かに小径の胴径を有する円筒部７ａと、この円
筒部７ａとほぼ直角をなす平坦な環状の端面１０を備
え、円筒部７ａと端面１０とを半径Ｒ2の曲面からなる
肩部１１で接続したもので、この肩部の半径Ｒ2は、次
に述べるこのスリ−ブ７に嵌合する缶２のコ−ナ−部２
ｂの曲面の半径Ｒ1のほぼ1／2と等しいか、これより大
きく形成する。缶２は缶側壁２ａと缶底の環状突出部２
ｄとの間を、半径Ｒ1の曲面コ−ナ−部２ｂと円錐状の
縮径部２ｃとで接続した形状のものである。缶２の開口
部をスリ−ブ７に挿入し、缶２が真空吸引されると、缶
２のコ−ナ−部２ｂの内面がスリ−ブ７の肩部１１に当
接し、缶２の中心が合わされるとともに、その軸線方向
の位置が決められる。この際、スリ−ブの端面１０は、
缶２の環状突出部２ｄに接触せず、缶２の内面と接触す
るのはスリ−ブの肩部１１だけである。

【００１１】印刷時には、缶側壁２ａの内面とスリ−ブ
の円筒部７ａとが接触するが、この時にもスリ−ブの端
面１０は、缶２の環状突出部２ｄに接触しない。なお、
スリ−ブ７の端面１０には、マンドレルに缶を挿入し易
くするため案内面１０´（図３に破線で示す）を設ける
ようにしても良いが、案内面１０´は、あくまで縮径部
２ｃには接触させない。

【００１２】また、スリ−ブの肩部１１の半径Ｒ2の大
きさは、１．０ｍｍ〜１．８Ｒ1ｍｍとするのが好まし
い。その理由は、缶の真円度に僅かではあるがバラツキ
があることから、Ｒ2が１．０ｍｍよりも小さいと高速
時缶のマンドレルへの挿入ミスが多くなり生産ラインに
とって不利となる。逆に、１．８Ｒ1ｍｍよりも大きく
なると、缶側壁の下縁（缶底側）に印圧がかかりにくく
なるため、印刷画面下縁が波打ち状態となり品質低下を
招きやすい。

【００１３】缶コ−ナ−部の曲率半径Ｒ1は、薄板化，
巻締蓋の小径化させる上で、缶底形状に対する影響度合
いがその他の部分に比較して少なく、缶底形状が薄板化
や巻締蓋の小径化に伴い図４Ａ〜Ｃに示すような種々の
変更がされても、マンドレルをその都度取り替える必要
がない。

【００１４】また、本実施例の缶内面保持用マンドレル
（肩部１１の半径Ｒ2の大きさを２．０ｍｍとする）を
用いて、図４Ｃに示す缶底形状を有する（環状突出部２
ｄの曲率半径Ｒ3＝１．０ｍｍ）２ピ−ス缶に外面印刷
を施し製造したところ、最終製品において缶内面の環状
突出部に内面塗装による泡立ちもなく、表１に示すとお
り、環状突出部にスリ−フ゛先端を接触させて缶を位置
決め保持させる従来方式と比べ、特別に内面塗料を多く
することなくＱＴＶ値が低く内面塗膜性能が向上した。
また内面塗料の量は、従来正常品に比較して１缶当たり
約3／4で済んだ。

【００１５】

【表１】 ＱＴＶテスト （単位ｍＡ） 注１）缶種；３５０ｍｌアルミニウム缶（Ａ１１３）、
缶材；０．２８ｔ ３００４Ｈ１９１、缶内径；６５．８ｍｍ 注２）マンドレル材質ＳＵＪ２、外径６５．１ｍｍ 注３）最終製品の缶を２５缶抜き取り、これらの缶につ
いてＮａＣｌの１％溶液にて６Ｖ×３秒間通電し、内面
塗膜性能を検査。 注４）内面塗装は、本実施例、従来とも同一条件（内面
塗料の量は同じ）とした。 注５）内容物が炭酸飲料のアルミニウム缶のＱＴＶ値製
品規格の上限値は７ｍＡ。

【００１６】

【考案の効果】本考案によれば、缶材の薄板化や缶蓋の
小径化に伴い色々に変更される缶底形状に左右されず、
したがってその都度マンドレルを取り替える必要がなく
なる。また、缶のコ−ナ−部内面に擦り傷が発生しても
内面塗料を多くすることなく容易に補修されるので内面
塗膜性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のマンドレルを使用する高速曲面印刷機
の一例

【図２】本実施例のマンドレルに缶体が位置決め保持さ
れている状態を示す断面図

【図３】図２のスリ−フ゛先端部の拡大図

【図４】種々の缶底形状に本実施例を適用した断面図

【図５】従来のマンドレルの断面図

【図６】図５のスリ−フ゛先端部の拡大図

【符号の説明】

１ 印刷機 ２ 缶 ２ｂ 缶コ−ナ−部 ２ｃ 縮径
部 ２ｄ 環状突出部 ３ マン
ドレル ７ スリ−フ゛ １０ スリ
−ブ端面 １１ スリ−ブ肩部

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶胴と缶底とを一体成形した缶体を嵌挿
   して位置決めし、かつ回転自在に保持するスリ−ブを備
   えたマンドレルにおいて、前記スリ−ブの胴部外径を前
   記缶体の内径より僅かに小径とし、該胴部とほぼ直角を
   なす平らな環状端面との間に曲面肩部を形成し、該肩部
   の曲面の曲率半径を前記缶体の側壁から底面に移行する
   コ−ナ−部の曲率半径のほぼ1／2と等しいかそれより大
   とし、前記缶体を前記スリ−ブ嵌挿したときにスリ−ブ
   の肩部のみが缶体のコ−ナ−部内面に当接するようにし
   たことを特徴とする缶内面保持用マンドレル。
2. 【請求項２】 スリ−ブ肩部の曲率半径をＲ2、缶体の
   コ−ナ−部の曲率半径をＲ1としたとき、Ｒ2≧１．０ｍ
   ｍ、かつ、Ｒ2≦１．８Ｒ1とした請求項１記載の缶内面
   保持用マンドレル。