JP3833554B2 - 缶の形成方法及び形成装置並びに缶 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有底円筒形状に形成された缶本体胴体部に、軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成する缶の形成方法及び形成装置並びに缶に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
清涼飲料水等が充填される缶においては、需要者に対してその商品の識別力を持たせるため、あるいは、需要者の購買意欲を喚起するために、様々な模様等を施すことが行われている。近年では、商品に更なる識別力、あるいは顧客吸引力を持たせるため、上記塗装に加え缶本体胴体部の形状に起伏等を持たせる商品も提供されている。従来、この種の缶としては、例えば、缶本体胴体部に、その軸線方向に対して延在する凹型の縦溝を缶の周方向に向けて、順次複数形成したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の缶においては、その胴体部に塗装を施す際、縦溝を構成する側面部から缶外周面にかけて、その凹凸形状に起因した塗装不良を生じる問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、缶胴体部に塗装不良を生じさせることなく、更に美観にも優れた缶の形成方法及び形成装置並びに缶を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような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。
請求項１に係る発明は、互いに平行な回転軸線を中心に、外周面上にその周方向に間隔を置いて軸方向に延在する突起体を備えた第１の回転体と、外周面上に上記突起体と対応する幅及び間隔を持ち、軸方向に延在する溝部を備えた第２の回転体とを回転自在に支持し、有底円筒形状に形成された缶本体を、その胴体部の周面が、上記各回転体の外周面に沿って位置するように配置し、上記各回転体の外周面が、上記缶の胴体部を内周面側と外周面側とから押圧することにより、該胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる同幅の平坦部を形成する缶形成方法であって、上記平坦部の幅より小幅の小幅平坦部を形成後、上記平坦部と同幅の平坦部を順次形成し、その後、上記小幅平坦部を構成する回転方向前方側の稜線部までを押圧することにより、該小幅平坦部を他の平坦部と同幅の平坦部に形成することを特徴とする。
【０００６】
この発明に係る缶の形成方法によれば、上記缶が上記突起体とともに上記溝部に嵌入され、さらにこの状態で上記各回転体及び缶が回転されることにより、該缶が回転方向後方側へ引張されるため、該缶胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる平坦部を形成することが可能になる。さらに、上記小幅平坦部を形成後、上記平坦部と同幅の平坦部を順次形成し、その後、上記小幅平坦部を構成する回転方向前方側の稜線部までを押圧するため、該缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の缶形成方法において、上記小幅平坦部の幅と、上記各回転体の回転数とが、次式、
Ｗ＝Ｄπ（１−ｎ）／ｎ＋ｄπ
Ｄ／ｄ＜ｒ≦２＋Ｄ／ｄ・（１−ｎ）／ｎ
ただし、
Ｗ：小幅平坦部の幅
Ｄ：缶の内径
ｄ：缶の内周面と当接した回転体の直径
ｎ：缶胴体部に形成する平坦部の数
ｒ：各回転体の回転数
を満たすことを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る缶形成方法によれば、上記小幅平坦部の幅と、上記各回転体の回転数とが、上式により設定されるので、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、有底円筒形状に形成された缶本体の胴体部にその周方向に対して複数の軸方向に延びる平坦部を、互いに平行な回転軸線を中心に回転自在に支持された、第１の回転体と、第２の回転体とにより、上記缶周方向に対して等幅に形成する缶形成装置であって、上記第１の回転体の外周面には、その周方向に渡って複数の突起体が該第１の回転体の軸線方向に沿って連設され、これら複数の突起体の間隔が、上記平坦部の幅に対応する寸法とされるとともに、そのうちの少なくとも１つが他よりも小となる関係を持って形成され、一方、上記第２の回転体の外周面には、その周方向に渡って複数の溝部が形成され、該複数の溝部は、上記突起体の間隔及び幅に対応する寸法とされることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る缶形成装置によれば、上記缶を上記突起体とともに上記溝部に嵌入し、さらにこの状態で上記各回転体及び缶を回転することにより、該缶を回転方向後方側へ引張する構成となっているため、該缶胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる平坦部を形成することが可能になる。さらに、上記突起体及び溝部の間隔のうち少なくとも一つが、上記缶胴体部に形成する平坦部の幅より小となる関係を持って形成されているので、該缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の缶形成装置において、上記各回転体のうちいずれか１つの外周面に形成される上記複数の突起体または溝部の間が平面となっていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る缶形成装置によれば、上記各回転体のうちいずれか１つの外周面に形成される上記複数の突起体または溝部の間が平面となっているため、上記缶の胴体部に平坦部を確実に形成することが可能になる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の缶形成装置において、上記第１の回転体及び第２の回転体の回転数と、上記他よりも小となる関係を持って形成される上記間隔とが、次式、
Ｄ／ｄ＜ｒ≦２＋Ｄ／ｄ・（１−ｎ）／ｎ
Ｗ＝Ｄπ（１−ｎ）／ｎ＋ｄπ
ただし、
Ｄ：缶の内径
Ｗ：第１の回転体及び第２の回転体の外周面に形成される他よりも小となる関係を持って形成される突起体及び溝部の間隔
ｄ：缶の内周面と当接した回転体の直径
ｎ：缶胴体部に形成する平坦部の数
ｒ：各回転体の回転数
を満たすことを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る缶形成装置によれば、上記第１の回転体及び第２の回転体の回転数と、上記他よりも小となる関係を持って形成される上記間隔とが、上式により設定されるので、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項３に記載の缶形成装置において、上記各回転体の回転数を検出する検出手段と、上記検出手段により検出した検出結果に基づいて上記各回転体の回転を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る缶形成装置によれば、上記各回転体の回転数を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された検出結果に基づいて上記各回転体の回転を制御する制御手段とを備えているので、上記缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を自動で形成することが可能になる。
【００１７】
請求項７に係る発明は、缶胴体部に周方向に渡って軸線方向に延びる複数の等幅の平坦部を有する缶本体であって、請求項１または２に記載の缶形成方法により形成されたことを特徴とする。
【００１８】
この発明に係る缶によれば、缶胴体部に周方向に渡って軸線方向に延びる複数の等幅の平坦部が形成されているので、缶胴体部に塗装不良を生じさせることなく、更に美観にも優れた缶を提供することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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形成方法を実施するための装置の概略構成図及び説明図を示すものである。図５、図６はこの発明を補足説明するための説明図を示すものである。これらの図において、符号１は缶形成方法を実施するための缶形成装置、符号Ｃは有底円筒形状に形成された缶本体である。
【００２０】
図１において、上記装置１は、第１の回転体１０と、第２の回転体２０と、第１の回転体１０及び第２の回転体２０を各軸線Ｘ、Ｙ回りに回転駆動する図示しない駆動機構と、第２の回転体２０を第１の回転体１０の軸線Ｘ方向に付勢する図示しない付勢手段と、第１の回転体１０及び第２の回転体２０の回転数を検出する検出手段３０と、検出手段３０により検出された検出結果に基づいて上記各回転体１０、２０の回転を制御する制御手段３１とにより主に構成されている。
【００２１】
第１の回転体１０と、第２の回転体２０とは、互いに平行な回転軸線Ｘ、Ｙを中心にそれぞれ回転自在に支持されている。
第１の回転体１０の外周面上には、その周方向に間隔を隔てて軸方向に延在する突起体１１、１３、１４が形成され、突起体１１、１３、１４同士の間には平面部１２、１５が形成されている。
第２の回転体２０の外周面上には、突起体１１、１３、１４と対応する幅及び間隔を持ち、軸方向に延在する溝部２１、２３、２４が形成され、溝部２１、２３、２４同士の間には周面部２２、２５が形成されている。
【００２２】
すなわち、缶Ｃが第１の回転体１０に嵌挿される前は、第２の回転体２０は、図示しない付勢手段により付勢されておらず、第１の回転体１０の外周面から離間した位置に配置され、第１の回転体１０に缶Ｃが嵌挿されると、図示しない付勢手段により第２の回転体２０が第１の回転体１０の軸線方向に付勢され、第１の回転体１０の突起体１１、１３、１４が缶Ｃと共に、第２の回転体２０の溝部２１、２３、２４に嵌入される構成となっている。
【００２３】
この状態で、図示しない駆動手段により第１の回転体１０と第２の回転体２０とが図１、図２に示すＲ方向に回転することにより、缶Ｃ胴体部を回転方向後方側に引張するとともに、Ｆ方向に付勢された第２の回転体２０の周面部２２、２５が、缶Ｃ胴体部を第１の回転体の平面部１２、１５に押付けることにより、缶Ｃの胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる平坦部を形成する構成となっている。
【００２４】
ところで、上記のように構成された缶形成装置１により、缶Ｃの胴体部に上記平坦部を形成する場合には、所定の条件設定が必要である。以下、まずこの条件設定をしていない場合について説明する。
図１において、各突起体１１、１３、１４及び各溝部２１、２３、２４の上記各回転体１０、２０の周方向に対する間隔の全てを、缶Ｃ胴体部に形成すべき平坦部の幅Ａと同等にした場合に、上記各回転体１０、２０及び缶Ｃが一回転した際、缶Ｃの外周面には、図５に示すような平坦部が形成される。
【００２５】
図５において、符号Ｉ’は、最初に形成される平坦部、符号ＩＩ’は、２つ目に形成される平坦部、符号ＸＶＩ’は、上記各回転体１０、２０及び缶Ｃが一回転した際に形成される平坦部を示しており、符号ａは、缶Ｃ胴体部に平坦部を形成する際に、缶Ｃ胴体部に生じる伸び及び第１の回転体１０の外周長と缶Ｃの当初の内周長との差ａ’に起因した未加工部分を示している。
【００２６】
この状態から、さらに上記各回転体１０、２０及び缶Ｃを回転させ、未加工部分ａを平坦にするとともに、最初に形成される稜線Ｌを押圧した場合、缶Ｃの外周面に複数の平坦部を形成できることになるが、最後に形成される平坦部の幅は、図６に示すように、上記平坦部Ｉ’とＩＩ’とを構成する稜線Ｍと、平坦部ＸＶＩ’を構成する回転方向後方側の稜線Ｎとの距離Ａ＋ａ’になる。従って、当該平坦部の幅は、他の平坦部の幅Ａより幅広になり、缶Ｃの周方向に対して等幅の平坦部を形成できないことになる。このため、上記装置１においては、以下で述べる条件設定が必要になる。
【００２７】
図１に示すように、上記各回転体１０，２０の外周面上に形成される突起体１１、１３、１４及び溝部２１、２３、２４の周方向の各間隔は、一つを除いて全て缶Ｃ胴体部に形成する平坦部の幅Ａと同等に形成されている。該一つの間隔Ｗは、第１の回転体１０においては、第１の突起体１３と第２の突起体１４とにより、第２の回転体２０においては、第１の溝部２３と第２の溝部２４とによりそれぞれ形成され、次式により求められる。
Ｗ＝Ｄπ（１−ｎ）／ｎ＋ｄπ
ただし、
Ｄ：缶Ｃの内径
ｄ：第１の回転体１０の直径
ｎ：缶Ｃ胴体部に形成する平坦部の数
ここで、上記間隔Ｗは、例えばＤ＝６６．１（ｍｍ）、ｄ＝６４．７（ｍｍ）、ｎ＝１６として、Ｗ＝８．５８（ｍｍ）に設定される。
【００２８】
このように構成された缶形成装置１により、缶Ｃの胴体部に平坦部を形成する方法について説明する。
第１の回転体１０に缶Ｃが嵌挿されると、図示しない付勢手段により第２の回転体２０が第１の回転体１０の軸線方向に付勢され、第１の回転体１０の突起体１３が缶Ｃと共に、第２の回転体２０の溝部２３に嵌入される。
そして、図示しない駆動手段により第１の回転体１０と第２の回転体２０とが図１、図２に示すＲ方向に回転し、Ｆ方向に付勢された第２の回転体２０の第１の周面部２５が、缶Ｃを、第１の回転体１０の第１の平面部１５に押付けるとともに回転方向後方側に引張することにより、缶Ｃの胴体部に平坦部を形成する。次に、第２の突起体１４により第２の溝部２４に缶Ｃが同様に嵌入され、缶Ｃ胴体部に幅Ｗの小幅平坦部Ｉが形成される。以下同様にすることにより、平坦部ＩＩ・・・が順次形成される。
【００２９】
上記各回転体１０、２０及び缶Ｃが一回転した際、缶Ｃ胴体部には、図３に示すような平坦部が形成される。
図３において、符号Ｉは、１つ目に形成された小幅平坦部であり、その幅は、図１において、第１の突起体１３及び溝部２３と第２の突起体１４及び溝部２４との間隔Ｗと同等になっている。符号ＩＩは、２つ目に形成された平坦部であり、その幅は、図１において、第２の突起体１４及び溝部２４と突起体１１及び溝部２１との間隔Ａと同等になっている。符号ＸＶＩは、缶Ｃが一回転した際に形成された平坦部であり、上記間隔Ａと同等になっている。符号ａは、未加工部分を示しており、その幅は、缶Ｃ胴体部に生じる伸び及び第１の回転体１０の外周長と缶Ｃの当初の内周長との差ａ’になっている。
【００３０】
また、符号Ｌは、小幅平坦部Ｉを構成する回転方向前方側の稜線、すなわち図１において、第１の突起体１３及び溝部２３により形成される稜線を示している。符号Ｍは、小幅平坦部Ｉ及び２つ目の平坦部ＩＩを形成する稜線、すなわち図１において、第２の突起体１４及び溝部２４により形成される稜線を示しており、符号Ｎは、缶Ｃが一回転した際に形成された平坦部ＸＶＩを構成する回転方向後方側の稜線を示している。
【００３１】
この状態から、さらに上記各回転体１０、２０及び缶Ｃを回転させることで、図４に示すように、稜線Ｌを超えた付近までを平坦に形成する。ここで、このときの回転数ｒは、稜線Ｌを超え、稜線Ｍ未満の範囲まで回転すること、すなわち次式で示される範囲でなされる。
Ｄ／ｄ＜ｒ≦２＋Ｄ／ｄ・（１−ｎ）／ｎ
ただし、
Ｄ：缶の内径
ｄ：第１の回転体の直径
ｎ：缶Ｃ胴体部に形成する平坦部の数
ここで、回転数ｒは、例えばＤ＝６６．１（ｍｍ）、ｄ＝６４．７（ｍｍ）、ｎ＝１６として、１．０２＜ｒ≦１．０４に設定される。
【００３２】
このように設定された回転数ｒだけ上記各回転体１０、２０が回転したことを検出手段３０が検出し、その結果に基づいて制御手段３１が図示しない駆動機構を停止する。その結果、稜線Ｌが押圧されて平坦になり、これによって形成された平坦部を挟む稜線Ｍと稜線Ｎとの間隔Ｗ＋ａ’が、上記間隔Ａと同等になることで、缶Ｃの周方向に渡って等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態による缶の形成方法及び形成装置１によれば、缶Ｃ胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる同幅の平坦部を形成することが可能になり、これにより、塗装不良を発生させず、さらに美観にも優れた缶を提供することが可能になる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、缶Ｃの胴体部に平坦部を形成するために、第２の回転体２０を第１の回転体１０の軸線方向に付勢したが、該付勢手段を使用せずとも缶Ｃの胴体部に略平坦部を形成することが可能である。
すなわち、突起体１１、１３、１４が缶Ｃと共に溝部２１、２３、２４に嵌入され、上記各回転体１０、２０及び缶Ｃが回転する際、缶Ｃ胴体部が、第２の回転体２０の外周面２２、２５により押圧されるとともに、上記嵌入部分により、缶Ｃのすべりが防止されるため、缶Ｃ胴体部に効率的に回転方向後方側の引張力を作用させることができる。これによって、缶Ｃ胴体部に略平坦部を形成することも可能である。
【００３５】
また、缶Ｃの内周面に突起体１１、１３、１４を備える第１の回転体１０の外周面を当接させ、缶Ｃの外周面に溝部２１、２３，２４を備える第２の回転体２０の外周面を当接させる構成としたが、その逆であっても良い。
さらに、検出手段３０を第１の回転体１０と第２の回転体２０とにそれぞれ設けたが、いずれか一方にのみ設けてもその機能に変わりはない。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、缶胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる平坦部を形成することが可能になる。さらに、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００３７】
請求項２に係る発明によれば、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００３８】
請求項３に係る発明によれば、缶胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる平坦部を形成することが可能になる。さらに、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００３９】
請求項４に係る発明によれば、上記各回転体のうちいずれか１つの外周面に形成される上記複数の突起体または溝部の間が平面となっているため、上記缶の胴体部に平坦部を確実に形成することが可能になる。
【００４０】
請求項５に係る発明によれば、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を形成することが可能になる。
【００４１】
請求項６に係る発明によれば、缶胴体部にその周方向に向けて軸方向に延びる複数の等幅の平坦部を自動で形成することが可能になる。
【００４２】
請求項７に係る発明によれば、缶胴体部に塗装不良を生じさせることなく、更に美観にも優れた缶を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態として示した缶形成方法を実施するための缶形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 図１に示す缶形成装置の一部拡大図である。
【図３】 図１に示した缶形成装置により途中まで形成された缶Ｃの一部展開図である。
【図４】 図１に示した缶形成装置により形成された缶Ｃの一部展開図である。
【図５】 図１に示す缶の形成装置において、突起体及び溝部の各回転体上に形成される間隔が同等である場合に形成される缶Ｃの一部展開図である。
【図６】 図１に示す缶の形成装置において、突起体及び溝部の各回転体上に形成される間隔が同等である場合に形成される缶Ｃの一部展開図である。
【符号の説明】
１ 缶形成装置
１０ 第１の回転体
１１、１３、１４ 突起体
２０ 第２の回転体
２１、２３、２４ 溝部
３０ 検出手段
３１ 制御手段
Ａ 同幅
Ｃ 缶
Ｄ 缶の内径
Ｌ 稜線部
Ｘ 第１の回転体の回転軸線
Ｙ 第２の回転体の回転軸線
Ｗ 小幅
ｄ 第１の回転体の直径
ｎ 缶胴体部に形成する平坦部の数
ｒ 各回転体の回転数
Ｉ 小幅平坦部
ＩＩ、ＸＶＩ 同幅の平坦部

Claims (7)

1. 互いに平行な回転軸線を中心に、外周面上にその周方向に間隔を置いて軸方向に延在する突起体を備えた第１の回転体と、
   外周面上に上記突起体と対応する幅及び間隔を持ち、軸方向に延在する溝部を備えた第２の回転体とを回転自在に支持し、
   有底円筒形状に形成された缶本体を、その胴体部の周面が、上記各回転体の外周面に沿って位置するように配置し、上記各回転体の外周面が、上記缶の胴体部を内周面側と外周面側とから押圧することにより、該胴体部にその周方向に向けて順次、軸方向に延びる同幅の平坦部を形成する缶形成方法であって、
   上記平坦部の幅より小幅の小幅平坦部を形成後、上記平坦部と同幅の平坦部を順次形成し、その後、上記小幅平坦部を構成する回転方向前方側の稜線部までを押圧することにより、該小幅平坦部を他の平坦部と同幅の平坦部に形成することを特徴とする缶形成方法。
2. 請求項１記載の缶形成方法において、
   上記小幅平坦部の幅と、上記各回転体の回転数とが、次式、
   Ｗ＝Ｄπ（１−ｎ）／ｎ＋ｄπ
   Ｄ／ｄ＜ｒ≦２＋Ｄ／ｄ・（１−ｎ）／ｎ
   ただし、
   Ｗ：小幅平坦部の幅
   Ｄ：缶の内径
   ｄ：缶の内周面と当接した回転体の直径
   ｎ：缶胴体部に形成する平坦部の数
   ｒ：各回転体の回転数
   を満たすことを特徴とする缶形成方法。
3. 有底円筒形状に形成された缶本体の胴体部にその周方向に対して複数の軸方向に延びる平坦部を、互いに平行な回転軸線を中心に回転自在に支持された、第１の回転体と、第２の回転体とにより、上記缶周方向に対して等幅に形成する缶形成装置であって、
   上記第１の回転体の外周面には、その周方向に渡って複数の突起体が該第１の回転体の軸線方向に沿って連設され、これら複数の突起体の間隔が、上記平坦部の幅に対応する寸法とされるとともに、そのうちの少なくとも１つが他よりも小となる関係を持って形成され、
   一方、上記第２の回転体の外周面には、その周方向に渡って複数の溝部が形成され、該複数の溝部は、上記突起体の間隔及び幅に対応する寸法とされることを特徴とする缶形成装置。
4. 請求項３に記載の缶形成装置において、
   上記各回転体のうちいずれか１つの外周面に形成される上記複数の突起体または溝部の間が平面となっていることを特徴とする缶形成装置。
5. 請求項３に記載の缶形成装置において、
   上記第１の回転体及び第２の回転体の回転数と、上記他よりも小となる関係を持って形成される上記間隔とが、次式、
   Ｄ／ｄ＜ｒ≦２＋Ｄ／ｄ・（１−ｎ）／ｎ
   Ｗ＝Ｄπ（１−ｎ）／ｎ＋ｄπ
   ただし、
   Ｄ：缶の内径
   Ｗ：第１の回転体及び第２の回転体の外周面に形成される他よりも小となる関係を持って形成される突起体及び溝部の間隔
   ｄ：缶の内周面と当接した回転体の直径
   ｎ：缶胴体部に形成する平坦部の数
   ｒ：各回転体の回転数
   を満たすことを特徴とする缶形成装置。
6. 請求項３に記載の缶形成装置において、
   上記各回転体の回転数を検出する検出手段と、
   上記検出手段により検出した検出結果に基づいて上記各回転体の回転を制御する制御手段とを備えることを特徴とする缶形成装置。
7. 缶胴体部に周方向に渡って軸線方向に延びる複数の等幅の平坦部を有する缶本体であって、
   請求項１または２に記載の缶形成方法により形成されたことを特徴とする缶本体。

Images