JP4447864B2

JP4447864B2 - Metal mold for forming pattern on metal can body side wall and method for forming pattern on metal can body side wall using the mold

Info

Publication number: JP4447864B2
Application number: JP2003205660A
Authority: JP
Inventors: 嘉慶宮本; 俊男西出
Original assignee: Showa Aluminum Can Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP2005052842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
現在、ビール、発泡酒、ジュース、緑茶、紅茶、コーヒー、ミネラルウォ−ター等各種飲料に広く用いられている、内面に樹脂コートされている金属缶の胴部側壁は、外観上の意匠性を改善するために凹凸模様を形成することが行われている。本発明はこの加工において、該缶内面の樹脂コートが傷を受けることなく、且つ見た目がシャープな模様を形成するための金型及び該金型を用いて金属缶胴部側壁に模様を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、金属缶はビール、ソフトドリンクなどの飲料の小型容器として広く用いられている。それだけに商品の差別化競争も激しく、外観上の美的優位性を確保するために意匠の改善が必要であり、その模様もシャープさが求められている。
【０００３】
飲料用金属缶の内最も一般的なものは、缶本体と蓋板の二つの部品からなる２−ピース缶であって、缶本体は一方が開口部となり、他方はドーム状底部を有する円筒形の筒状体である。これらの２−ピース缶本体は、金属円板を絞り・しごき加工により底部を有する有底円筒形筒状体としたものである。
金属缶は、市場の要求であるコストダウンを目的とした材料の薄肉化が進められ、胴部側壁は絞り・しごき加工により極めて薄く成形されている。そしてその後工程では、缶に外観上の意匠性を持たせるためその胴部側壁に凹凸模様を形成することがよく行われている。
【０００４】
この金属缶の側壁に凹凸模様を形成するための金型は、通常外表面に刻設された凸部の頂部にフラット部を持つ内型と外側から圧接するための外型をセットして組として用いるのが普通であり（特許文献１及び第１図参照）、且つ該有底円筒状の胴部側壁に形成する凹凸模様をシャープとするためには、内型の頂部フラット部のエッジ部分をシャープにすることが必要であると考えられてきた。しかし金属缶内面は、金属の腐食、溶出および内容物飲料の味が変わるのを防ぐために熱硬化性合成樹脂がコートされているのが普通で、この樹脂コート面は弾力性、靱性に乏しいため、凸部のコーナーエッジ部をシャープにした内型を使用して金属缶胴部側壁に凹凸模様を形成した場合には、該樹脂コート面にヒビが生じたり、極端な場合には塗料が剥離するなどの問題が生じた。又、一方凸部のコーナーエッジ部を曲面体とした内型を使用した場合には、ヒビの発生は防止し得るが、エンボッシングにより得られた模様はシャープさに欠け意匠性改善の効果が少ないという現象が生じた。
【０００５】
【特許文献１】
特表平５−５０３８７８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有底円筒状の金属缶の胴部側壁に凹凸の模様を形成させるに際し、金属缶内面の樹脂コート面にヒビや剥離を生じさせずに、凹凸の模様をシャープに形成できる金型および該金型を用いた金属缶胴部側壁に模様を形成する方法の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］金属板の絞り・しごき加工により形成された有底円筒状の金属缶胴部側壁を、外表面に凹凸模様が刻設された内型と弾性体外型で挟み、内型に対し外側から弾性体外型を圧接して金属缶胴部側壁に模様を形成するための金型において、上記内型に刻設された凸部の先端を半径０．２〜１．０ｍｍφのＲ形状としたことを特徴とする金属缶胴部側壁に模様を形成するための金型、
【０００８】
［２］上記請求項１において、凸部の先端の半径を０．３〜０．８ｍｍφのＲ形状としたことを特徴とする金属缶胴部側壁に模様を形成するための金型、
［３］有底円筒状金属缶胴部側壁に凹凸状の模様を形成するため、外表面に刻設された凸部の先端を半径０．２〜１．０ｍｍφのＲ形状とした内型と弾性体外型を用い、金属缶胴部側壁を挟んで内型に対し外側から弾性体外型を圧接して金属缶胴部側壁に模様を形成することを特徴とする金属缶胴部側壁に模様を形成する方法、及び
［４］有底円筒状金属缶胴部の内側が、樹脂コートされている上記［３］に記載の金属缶胴部側壁に模様を形成する方法、を開発することにより上記の課題を解決した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において金属缶とはいわゆる２−ピース缶であり、凹凸状の模様を形成するのは有底円筒状胴部側壁であって、その上部は開口している。この上部開口部は胴部側壁に凹凸の模様を形成した後、所定の形状に上部を絞り、蓋板を着けて金属缶とする。材質的には、アルミニウム缶が主であり、スチール缶においても本発明は適用可能である。
該金属缶は主としてビール、発泡酒、ジュース、緑茶、紅茶、コーヒー、ミネラルウォ−ター等各種飲料のために供給されているが、ビバレッジ各社は内容飲料の特異性のみならず、外見的にも意匠的に特異性を主張するため金属缶に凹凸模様を付することが行われている。
【００１０】
そのために金属缶に形成する凹凸模様のシャープ性が要求されてきたが、外表面に刻設された凸部の頂部にフラット部を持つコーナーエッジ部分をシャープにした内型を使用した場合には、金属缶内面にコートされている樹脂面にヒビ割れや剥離をもたらし、品質面でその改良が要求されてきた。しかもその頂部エッジ部分をシャープにすればするほど有底円筒状胴部側壁に形成された凹凸模様のエッジ部分は２本の淡い線に見え、凹部の模様のシャープ性が不明確になり、その上内面の樹脂コートを破損する危険が増大して好ましいものではなかった。
【００１１】
本発明は、内型の凸部の頂部フラット部分をなくし、その凸部先端を半径０．２〜１．０ｍｍφのＲ形状とした。このことにより、金属缶内面の樹脂コートの破損を効率的に防止でき、さらに有底円筒状胴部側壁の凹凸模様の先端部分がシャープな１本の線となり、凹凸模様がシャープになることを見出し本発明を完成した。しかしＲが０．２ｍｍより小さいときは、樹脂コートが破損しやすく（ＥＲＶが大きくなる）、またＲが１．０ｍｍを超える様な場合には、形成される凹凸模様のシャープさに欠けるという問題がある。
このＲとしては０．３〜０．８ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲である。
【００１２】
この有底円筒状胴部側壁に凹凸模様を形成するために使用する金型としては、内型と外型からなる金型を使用する。以下図面を参照しながら説明する。
図１には、通常使用される内型１と外型２の配置関係を示す断面図が示されている。内型１としては、金属缶本体に挿入可能な、表面にエンボスすべき凹凸模様３を刻設した主として円筒形の金型を用いる。
図２は、内型１に金属缶本体Ｃを挿入し、これに圧接部Ａ及び非圧接部Ｂを有する外型２の圧接部Ａを押しつけて金属缶本体Ｃの缶胴部側壁にエンボス模様３を形成することを示している。
図３には本発明に係る内型に刻設された凸部５の詳細が示されている。該凸部５の先端は半径０．２〜１．０ｍｍφを持つＲ形状に成型されている。
図４に従来用いられる凹凸形状の詳細が示されており、凸部４の頂部はフラットであり、コーナーエッジ部は略直角に成型されている。
金属缶にエンボスすべき凹凸模様としては限定するわけではないが、金属缶に意匠性の向上効果を与えるものであれば形状は問わない。主として金属缶胴部側壁に縦筋を形成させるために、上下に凸条の縦筋を有したものが用いられる。
【００１３】
内型１は、材質的には硬質で耐摩耗性のある材質であれば種類は問わないが、金属、セラミックス、硬質樹脂などが挙げられ、精密加工が可能で摩耗が少なく、靱性に優れている金属が最も好ましい。特に摩耗防止のために、スチールにハードクロムメッキなどの加工をしたものが好適である。
【００１４】
また外型２は、円筒形の、内型１とは逆に弾力性のある材質を選び、金属缶胴部側壁を内型１との間に挟んで圧接することによりエンボス加工をするものである。従って材質としては硬度３０〜７０ＩＲＨＤ程度の硬質ゴム、プラスチックなどが使用できる。外型２の形状としては、図２に示されているように、金属缶Ｃに凹凸模様を形成させる領域のみが内型１に圧接できればよいので、それ以外の部分は内型１に圧力を与えない様な形状であれば特に制限はない。Ａは圧接部であり、Ｂは非圧接部である。
【００１５】
【実施例】
３００４系アルミニウム合金金属板を使用し、絞り・しごき加工により成形した容量３５０ｍｌの２ピース缶の缶本体を用い、凸部に表１に示す半径を変化させた先端部分を設けたハードクロムメッキ加工した内型と、硬度５０ＩＲＨＤの硬質ゴム外型を用いて金属缶胴部側壁のエンボス加工を行った。
内型凸部先端部の半径Ｒ、ＥＲＶ（ＥｎａｍｅｌＲａｔｅｒＶａｌｕｅ）、見た目のシャープ性の関係を表１に示す。
【００１６】
【表１】

（注１）ＥＲＶ（ＥｎａｍｅｌＲａｔｅｒＶａｌｕｅ）：缶内に食塩水１％溶液を充填し、電圧６．２Ｖを付加したときの電流値で表示。ＥＲＶ値は５ｍＡ以下を良品として評価。
（注２）見た目は、金属缶胴部側壁に形成された模様の状態。
（注３）◎：模様が非常にシャープ、○：模様がシャープ、△：模様が不明瞭（外観悪し）
【００１７】
表１の測定評価から明らかなように、本発明の金型を使用して金属缶胴部側壁に凹凸模様を形成したものは、ＥＲＶ値の他、見た目（模様の状態）も優れている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、金属缶の外観上の美的優位性を確保するために、意匠の改善を目的として、胴部側壁にシャープな凹凸模様を形成するために使用する内型及び該金型を用いた金属缶胴部側壁に凹凸模様を形成する方法を提供するものである。
該金型を用いて金属缶胴部側壁に凹凸模様を形成するときは、金属缶内面の樹脂コート面にヒビや剥離を生じさせずに、シャープな凹凸模様を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内型と外型の配置関係を示す断面図。
【図２】本発明の金型を用いて金属缶の側壁に凹凸模様を形成する概念図。
【図３】本発明の内型に刻設されている凸部形状の部分拡大断面図。
【図４】従来の内型に刻設されている凸部形状の部分拡大断面図。
【符号の説明】
１内型
２外型
３エンボス
４従来の凸部形状
５本発明の凸部形状
Ａ外型の圧接部
Ｂ外型の非圧接部
Ｃ金属缶[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Currently, the body side wall of the metal can with resin coating on the inner surface, which is widely used in various beverages such as beer, sparkling liquor, juice, green tea, tea, coffee, mineral water, etc., has an appearance design. In order to improve, an uneven pattern is formed. According to the present invention, in this processing, the resin coat on the inner surface of the can is not damaged and a pattern for forming a sharp pattern is formed on the side wall of the metal can body using the mold. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
Currently, metal cans are widely used as small containers for beverages such as beer and soft drinks. As a result, the competition for product differentiation is fierce, and it is necessary to improve the design in order to secure an aesthetic superiority in appearance, and the pattern is also required to be sharp.
[0003]
The most common metal can for beverages is a two-piece can consisting of two parts, a can body and a cover plate, the can body having an opening on one side and a cylindrical shape having a dome-shaped bottom on the other. It is a cylindrical body. These 2-piece can bodies are made of a cylindrical cylindrical body with a bottom having a bottom by drawing and ironing a metal disk.
Metal cans are being made thinner for the purpose of reducing costs, which is a requirement of the market, and the barrel side walls are formed extremely thin by drawing and ironing. In the subsequent process, in order to give the can a design property on the appearance, it is often performed to form a concavo-convex pattern on the barrel side wall.
[0004]
The metal mold for forming the concavo-convex pattern on the side wall of this metal can is usually set by setting an inner mold having a flat portion on the top of a convex portion engraved on the outer surface and an outer mold for press contact from the outside. In order to sharpen the concavo-convex pattern formed on the bottomed cylindrical barrel side wall, the edge portion of the inner top flat portion is usually used as It has been thought necessary to sharpen. However, the inner surface of metal cans is usually coated with a thermosetting synthetic resin to prevent metal corrosion, elution and change in the taste of the beverage content, and this resin-coated surface is poor in elasticity and toughness. If an uneven pattern is formed on the side wall of the metal can body using an inner mold with a sharp corner edge, the resin coating surface may crack or the paint may peel off in extreme cases A problem occurred. On the other hand, when an inner mold having a curved edge at the corner edge of the convex portion is used, cracking can be prevented, but the pattern obtained by embossing is not sharp and has little effect on improving design. The phenomenon that occurred.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-T-5-503878 Publication [0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, when forming an uneven pattern on the barrel side wall of a bottomed cylindrical metal can, a metal that can form an uneven pattern sharply without causing cracks or peeling on the resin coated surface of the inner surface of the metal can. An object of the present invention is to provide a mold and a method for forming a pattern on the side wall of a metal can body using the mold.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
[1] A bottomed cylindrical metal can body side wall formed by drawing and ironing a metal plate is sandwiched between an inner mold with an uneven pattern engraved on the outer surface and an outer mold of the elastic body. In the mold for forming a pattern on the side wall of the metal can body by pressing the elastic outer die from the tip, the tip of the convex portion carved in the inner die has an R shape with a radius of 0.2 to 1.0 mmφ A mold for forming a pattern on the side wall of the metal can body,
[0008]
[2] The mold for forming a pattern on the side wall of the metal can body, wherein the radius of the tip of the convex portion is an R shape having a diameter of 0.3 to 0.8 mmφ in claim 1;
[3] An inner mold having an R shape with a radius of 0.2 to 1.0 mmφ at the tip of the convex portion engraved on the outer surface in order to form an uneven pattern on the side wall of the bottomed cylindrical metal can body A pattern is formed on the side wall of the metal can body by using an elastic body outer mold and forming a pattern on the side wall of the metal can body by pressing the elastic body from the outside against the inner mold across the side wall of the metal can body By developing a method of forming, and [4] a method of forming a pattern on the side wall of the metal can body portion according to [3], wherein the inner side of the bottomed cylindrical metal can body portion is resin-coated. Solved the problem.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the metal can is a so-called 2-piece can, and the concave and convex pattern is formed on the bottomed cylindrical body side wall, and the upper part thereof is open. After forming an uneven pattern on the body side wall, the upper opening is squeezed into a predetermined shape and a lid plate is attached to form a metal can. The material is mainly an aluminum can, and the present invention can be applied to a steel can.
The metal cans are mainly supplied for various beverages such as beer, sparkling liquor, juice, green tea, tea, coffee, mineral water, etc. In order to insist on uniqueness in design, a metal can is provided with a concavo-convex pattern.
[0010]
Therefore, the sharpness of the concavo-convex pattern formed on the metal can has been required, but when using an inner mold with a sharp corner edge part with a flat part on the top of the convex part carved on the outer surface The resin surface coated on the inner surface of the metal can is cracked or peeled off, and its quality has been required to be improved. Moreover, the sharper the top edge part, the more the edge part of the concavo-convex pattern formed on the bottomed cylindrical body side wall looks like two light lines, and the sharpness of the concave part pattern becomes unclear, The risk of damaging the resin coat on the upper inner surface increased, which was not preferable.
[0011]
In the present invention, the top flat portion of the convex portion of the inner mold is eliminated, and the tip of the convex portion has an R shape with a radius of 0.2 to 1.0 mmφ. This effectively prevents damage to the resin coat on the inner surface of the metal can. Furthermore, the tip of the concavo-convex pattern on the bottomed cylindrical body side wall becomes a sharp single line, and the concavo-convex pattern becomes sharp. The present invention has been completed. However, when R is less than 0.2 mm, the resin coat is easily damaged (ERV increases), and when R exceeds 1.0 mm, the formed uneven pattern is not sharp. There is.
This R is preferably in the range of 0.3 to 0.8 mm, more preferably in the range of 0.4 to 0.7 mm.
[0012]
As a mold used to form a concavo-convex pattern on the bottomed cylindrical body side wall, a mold including an inner mold and an outer mold is used. This will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the inner mold 1 and the outer mold 2 that are normally used. As the inner mold 1, a mainly cylindrical mold that can be inserted into a metal can main body and has an uneven pattern 3 to be embossed on the surface thereof is used.
FIG. 2 shows an embossed pattern on the side wall of the can body portion of the metal can body C by inserting the metal can body C into the inner mold 1 and pressing the pressure contact portion A of the outer mold 2 having the pressure contact portion A and the non-pressure contact portion B against this. 3 is formed.
FIG. 3 shows details of the convex portion 5 carved in the inner mold according to the present invention. The tip of the convex portion 5 is molded into an R shape having a radius of 0.2 to 1.0 mmφ.
FIG. 4 shows details of an uneven shape used in the prior art. The top of the convex portion 4 is flat, and the corner edge portion is molded at a substantially right angle.
The uneven pattern to be embossed on the metal can is not limited, but the shape is not limited as long as it gives the metal can an effect of improving the design. In order to form vertical stripes mainly on the metal can body side wall, one having vertical stripes on the top and bottom is used.
[0013]
The inner mold 1 can be of any material as long as it is hard and wear resistant, but it can be metal, ceramics, hard resin, etc., can be precision processed, has little wear, and has excellent toughness. Most preferred are metals. In particular, steel having a hard chrome plating or the like is suitable for preventing wear.
[0014]
The outer mold 2 is an embossed material by selecting an elastic material opposite to the cylindrical inner mold 1 and pressing the metal can barrel side wall between the inner mold 1 and pressing it. is there. Accordingly, hard rubber, plastic, etc. having a hardness of about 30 to 70 IRHD can be used as the material. As shown in FIG. 2 , only the area where the metal can C is formed with a concavo-convex pattern needs to be in pressure contact with the inner mold 1 as the shape of the outer mold 2. There is no particular limitation as long as the shape is not given. A is a pressure contact part and B is a non-pressure contact part.
[0015]
【Example】
Hard chrome plating process using a 3004 aluminum alloy metal plate and a two-piece can body with a capacity of 350 ml formed by drawing and ironing. The metal can barrel side wall was embossed using the inner mold and the hard rubber outer mold having a hardness of 50 IRHD.
Table 1 shows the relationship between the radius R of the tip of the inner convex portion, ERV (Enamel Rater Value), and apparent sharpness.
[0016]
[Table 1]

(Note 1) ERV (Enamel Rater Value): Displayed as the current value when a 1% saline solution is filled in the can and a voltage of 6.2 V is applied. An ERV value of 5 mA or less is evaluated as a good product.
(Note 2) The appearance is a pattern formed on the side wall of the metal can body.
(Note 3) ◎: Pattern is very sharp, ○: Pattern is sharp, △: Pattern is unclear (poor appearance)
[0017]
As is apparent from the measurement evaluation in Table 1, the appearance (pattern state) is excellent in addition to the ERV value when the unevenness pattern is formed on the side wall of the metal can body using the mold of the present invention.
[0018]
【The invention's effect】
The present invention uses the inner mold and the mold used to form a sharp concavo-convex pattern on the body side wall for the purpose of improving the design in order to ensure the aesthetic superiority of the appearance of the metal can. The present invention provides a method for forming a concavo-convex pattern on the side wall of a metal can body.
When forming a concavo-convex pattern on the metal can body side wall using the mold, a sharp concavo-convex pattern can be formed without causing cracks or peeling on the resin-coated surface of the inner surface of the metal can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an arrangement relationship between an inner mold and an outer mold.
FIG. 2 is a conceptual diagram for forming a concavo-convex pattern on the side wall of a metal can using the mold of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a convex shape engraved on the inner mold of the present invention.
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a convex shape engraved in a conventional inner mold.
[Explanation of symbols]
1 Inner mold 2 Outer mold 3 Emboss 4 Conventional convex shape
5 Convex shape of the present invention A Outer pressure contact portion B Outer shape non-pressure contact portion C Metal can

Claims

A cylindrical metal can barrel side wall formed by drawing and ironing a metal plate is sandwiched between an inner mold with an uneven pattern on the outer surface and an elastic outer mold. In the method of forming a pattern on the side wall of the metal can body by press- contacting the mold, the inner surface of the metal can body is resin-coated before press- contacting the outer mold of the elastic body , and the projections of the concavo-convex pattern engraved on the inner mold are formed. A pattern is formed on the side wall of the metal can body characterized in that the tip of the part has an R shape with a radius of 0.2 to 1.0 mmφ, and hard rubber or plastic having an IRHD hardness of 30 to 70 is used as the elastic outer mold Method.

The method for forming a pattern on the side wall of the metal can body according to claim 1, wherein the radius of the tip of the convex portion is an R shape having a diameter of 0.3 to 0.8 mmφ.