JP4646164B2 - Manufacturing method for bottle-shaped cans - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属薄板から胴部と肩部と口頸部が一体成形されたボトル型缶を製造するための方法に関し、特に、金属薄板から一体成形した有底缶の缶底側を更に肩部と口頸部に成形したタイプで、その胴部外面に印刷デザインが施されているボトル型缶を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の清涼飲料水やジュースやビール等を内容物とする飲料缶詰では、アルミニウム合金板や表面処理鋼板等の金属薄板から、絞り・しごき加工や絞り・再絞り加工や絞り・再絞り及びストレッチ加工等の適宜の方法により、胴部（側壁部）と底部（端壁部）を一体成形した２ピース缶が、内容物を充填・密封するための容器の本体として一般的に使用されており、そのような２ピース缶では、耐圧力向上のためにドーム状に形成された底部と薄肉化された胴部が一体成形され、胴部の上端部分がネックイン加工により胴部よりも小径のネック部に縮径され、ネック部の上端開口部がフランジ加工によりフランジ部に形成されている。
【０００３】
そのような２ピース缶は、缶内に飲料を充填してから、缶の胴部外径より小径のイージーオープンエンド（簡易開封缶蓋）を缶のフランジ部に巻き締めて密封することで、飲料缶詰として出荷されており、この飲料缶詰は、それを購入した消費者が、イージーオープンエンドに固着されているタブを操作することで、缶詰を開封して内容物の飲料を飲用するようになっている。
【０００４】
一方、各種の清涼飲料水やジュースやお茶やコーヒーを内容物とする飲料用容器として、近年、ポリエチレンテレフタレート樹脂製で２軸延伸成形によるＰＥＴボトルが製造されており、このＰＥＴボトルに飲料を充填してネジ付きキャップ（スクリューキャップ）により密封した状態で、キャップによる再密封が可能なボトル入り飲料として大量に生産され、販売されている。
【０００５】
そのようなＰＥＴボトル入り飲料は、上記のような２ピース缶を使用した飲料缶詰と比べて、飲み残してもキャップにより再密封できるという利点はあるものの、使用済みの容器を回収して資源にリサイクルする率が現時点ではかなり低い状態にある。そのため、資源のリサイクル率が高く且つ遮光性や耐気体透過性や急速冷却性に優れた金属製の缶容器について、キャップで再密封できる機能を付加することにより利便性を高めるということが検討されている。
【０００６】
そのようなネジ付きキャップにより再密封が可能な金属製の缶として、ボトル形状を有するＤＩ缶（絞り・しごき加工が施された缶）、即ち、ネジ付きキャップのネジと螺合するネジを設けた小径の口頸部と、その下方に続く傾斜面の肩部とを備えたＤＩ缶について、特表平１０−５０９０９５号公報には、幾つかの異なるタイプのボトル型ＤＩ缶の構造およびその成形方法が開示されている。
【０００７】
すなわち、上記の引用公報中には、ボトル型のＤＩ缶として、有底缶の胴部の上端開口部に巻き締める蓋板に対して肩部と口頸部を一体成形したタイプや、有底缶の胴部の上端開口側をネックイン加工により段階的に縮径していく（開口端に近づくに従ってより小径となるように縮径する）ことで肩部と口頸部を一体成形したタイプや、絞り加工により成形したカップの底部側に多段工程の絞り加工を施すことで口頸部と肩部を成形してから、カップの胴部を絞り加工としごき加工により薄肉化して、胴部の開口端部に別体の底蓋を巻き締めて固定するタイプ等がそれぞれ開示されている。
【０００８】
また、特開昭６４−６２２３３号公報には、絞り・しごき加工により成形されたＤＩ缶に対して、その缶底側をプレス加工（絞り加工）することで、小径円筒状の口頸部と円錐台状の肩部を成形して、口頸部の先端部をトリミングした後、缶の内外面に付着している潤滑剤を脱脂・洗浄し、缶の内外面を化成処理して乾燥させてから、缶の内面側を内面用塗料でスプレー塗装し、缶の胴部外面側に印刷や塗装を施して乾燥させた後、口頸部とは反対側の胴部開口端に缶蓋を巻き締めて固着してから、口頸部に樹脂製のネジ付き筒部を嵌着するか、又は、口頸部に直接ネジを刻設するということが開示されている。
【０００９】
上記のようなネジ付きキャップによる再密封が可能なボトル型缶の各タイプについて更に説明すると、有底缶の胴部の上端開口部に巻き締める蓋板に対して肩部と口頸部を一体成形したタイプのボトル型缶では、絞り・しごき加工によるＤＩ缶、或いは、絞り加工と曲げ伸ばし加工（ストレッチ加工）によるＤＴＲＤ缶や、絞り加工と曲げ伸ばし加工（ストレッチ加工）としごき加工による缶のように、缶本体を有底缶として成形しておき、そのような缶本体に内容物の飲料を充填してから、ネジ付き口頸部と肩部を一体成形した缶蓋を、缶本体の胴部の開口端部に巻き締めて密封している。
【００１０】
このタイプのボトル型缶は、缶本体の形状が従来から一般的な有底円筒状の２ピース缶と略同じであることから、缶容器に飲料を充填・密封して飲料缶詰を製造するに際して、充填設備を変更する必要がなく、設備費用を抑制できるという利点があるものの、缶容器の上部に蓋板の巻き締め部分があるため、この巻き締め部分が突出して外観の見栄えが悪いというだけでなく、巻き締め部分の内側の凹部に埃やゴミが溜まりやすいという問題がある。
【００１１】
一方、有底缶の胴部の上端開口側をネックイン加工により段階的に縮径していくことで肩部と口頸部を一体成形したタイプのボトル型缶では、缶本体の絞りしごき加工又は曲げ伸ばし加工により、缶本体の上端部も同様に薄く伸ばして加工硬化させているものの、通常は、後工程での口頸部の加工を考慮して、缶本体の上端部については、それより下方の部分よりも材料の伸びが少なくなる（加工硬化の程度を小さくする）ように加工を施して、相対的には厚肉となるようにしている。
【００１２】
そのようにしても、缶本体の胴部と比べて口頸部はかなり小径であって、口頸部を成形するための縮径率が大きくなることから、口頸部の成形に際して、一回の絞り量を大きくして縮径加工の回数を少なくしようとすると、胴部の上端部にシワが発生したり、割れが発生するという問題が生じるため、一回の絞り量を小さくして多数回の縮径加工を繰り返して施すことが必要となる。
【００１３】
しかも、材料コストを削減するために小さなキャップを使用したり、消費者が口頸部から直接に中身の飲料をこぼすことなく飲めるようにするためには、通常の大きさの缶では、口頸部の径を胴部の径よりもかなり大きく縮径させることが必要となり、そのような要望に応えるためには、缶本体の上端部をネックイン加工で絞って口頸部を成形する際の縮径率を更に大きくする必要があることから、数十回にも及ぶ多段のネックイン加工が必要となって、生産効率が著しく低下することとなる。
【００１４】
具体的には、例えば、ビール等の飲料缶に比較的多く使用される缶胴直径が約６６ｍｍ（所謂２１１径）の缶の場合、そのような缶の口頸部を直径２５．４ｍｍまでネックインするためには、２０〜３０回のネッキング工程が必要となることから、缶本体の上端部を縮径して口頸部を形成するタイプのボトル型缶では、多くのネッキング加工用成形機が必要となって設備費用が嵩んだり、加工工程数の増加に伴って、生産効率が低下するだけでなく、傷付きや変形の発生する機会が多くなって品質が低下する虞もある。
【００１５】
これに対して、有底缶（カップや有底円筒缶）の缶底側に肩部と口頸部を成形したタイプのボトル型缶では、肩部と口頸部に成形される缶底部分が、缶の成形に際して殆ど加工の影響を受けない部分であり、加工硬化がなく、厚みも元のブランクの板厚と略同じであるため、上記のような缶胴の上部をネックイン加工して口頸部を成形する場合と比べて、一回の絞り量を大きくして一回の工程で大きく縮径することができて、口頸部の成形に要する工程数を大幅に減らすことができ、しかも、缶底側に絞り加工を施す場合には、シワ押さえした状態で縮径することができる。また、そのようにして成形されたボトル型缶は、缶の上部に巻き締め部がなく、店頭に陳列中に埃やゴミが溜まる凹部もないため、外観性も良いものとなっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような有底缶の缶底側に肩部と口頸部を成形し胴部の下端開口部を底蓋の巻き締め固着により閉鎖するタイプのボトル型缶において、内容物の保護や缶の耐蝕性のために缶の金属面に保護被膜を施すという点に関して、上記の特開昭６４−６２２３３号公報には、口頸部と肩部を成形して口頸部の先端部を切断して取り除いた後で、缶の内面側に保護被膜を塗装し、缶の外面側に印刷と塗装を施すということが開示されており、また、特表平１０−５０９０９５号公報には、金属薄板に保護被膜をプレコートしておくと、しごき加工の際に保護被膜が損傷してしまうので、しごき加工の後（口頸部と肩部を成形した後）で保護被膜を被覆する旨記載されている。
【００１７】
しかしながら、小径円筒状の口頸部や傾斜面を有する肩部を成形した後では、それらの部分に保護被膜を均一に塗布して乾燥・硬化させることが難しくなり、特に、カール部やネジ部を口頸部に直接成形した後では、平坦でないカール部やネジ部の金属面に対して均質な状態で保護被膜を塗布して適正な状態に乾燥・硬化させることは非常に困難である。
【００１８】
一方、ボトル型容器の胴部外面に文字や装飾模様等の印刷デザインを付与しようとする場合、ＰＥＴボトルでは、その胴部が、非円形であったり、凹凸部が形成されていたり、非常に肉薄になっていることで、ボトル本体の全周に直接印刷したり、印刷済みの樹脂フィルムを熱接着したりすることが事実上できないため、印刷済みの熱収縮性フィルムをボトル本体にシュリンク包装することで印刷デザインを付与している。
【００１９】
これに対して、上記のように有底缶の缶底側を肩部と口頸部を成形して胴部の下端開口部を底蓋の巻き締め固着により閉鎖するタイプのボトル型缶では、底蓋固着前に胴部の下端開口部をネックイン加工するまでは、胴部と同一径の開口部を有していることから、従来から一般的な有底円筒状の２ピース缶の胴部外面に施している場合と同様に、缶本体に直接印刷したり印刷済みの樹脂フィルムを熱貼着したりすることが可能であって、そうすることによりＰＥＴボトルとは異なる外観性を得ることができて商品の差別化を図ることができる。
【００２０】
この点について、既に述べたように、特開昭６４−６２２３３号公報には、絞り・しごき加工により円筒状の有底缶を成形した後、その缶底側をプレス加工（絞り加工）して小径円筒状の口頸部と円錐台状の肩部を成形し、その口頸部の先端部を切断して取り除いてから、缶の内外面に脱脂処理と化成処理を施して乾燥させた後、缶の内面側に保護被膜を塗装し、缶の外面側に印刷や塗装を施すということが開示されている。
【００２１】
しかしながら、そのような方法では、口頸部の先端部を切断・除去した後で、缶の外面側に印刷を施すようにしていることで、ボトル型でない通常の２ピース缶の場合に使用されている印刷装置（例えば、ドライオフセット印刷機等）について、後で述べるように大幅な改造をしなければ、該装置を転用することができないこととなり、そのために設備コストが高くなるという問題がある。
【００２２】
なお、特表平１０−５０９０９５号公報中に開示されている有底缶（カップ）の缶底側が口頸部と肩部に成形されるタイプのボトル型缶についても、該公報中には、胴部外面の印刷については特に記載されていないものの、絞り加工により成形したカップに口頸部（小径円筒部）と肩部とを成形した後、口頸部の先端部を切断して開口させ、その後、開口させた口頸部の先端部をカール加工すると共にネジ部を成形し、さらに、再絞り加工としごき加工によりカップの胴部を薄肉化して長く伸ばしてから、保護塗装を施す、という旨の記載がなされていることから見て、胴部外面への印刷は、カップの胴部をしごき加工で長く伸ばした後であり、口頸部の先端部を切断して取り除いた後であることから、上記のような特開昭６４−６２２３３号公報に開示されたボトル型缶が持つ問題と同様な問題がある。
【００２３】
すなわち、従来の有底円筒状の２ピース缶の胴部外面に印刷デザインを施す（直接印刷するか、又は印刷済みの樹脂フィルムを熱貼着する）場合には、装置（印刷装置又はフィルム貼着装置）のマンドレル等に対して缶を供給・排出するための移送手段として、バキューム及び加圧空気噴出機構を利用した移送手段が一般的に使用されている（直接印刷する場合については、例えば、特開昭４８−５８９０５号公報，特開昭５２−４１０８３号公報，特開昭５４−９２８１０号公報，特開昭５７−１７０７５８号公報，特開昭５７−１７８７５４号公報等参照、また、印刷済み樹脂フィルムを貼着する場合については、例えば、特開平９−２９５６３６号公報，特開平８−１７７８号公報，特開平１０−６８３号公報等参照）。
【００２４】
そこで、ボトル型缶の円筒状の胴部に対して印刷デザインを施す（直接印刷するか、又は印刷済み樹脂フィルムの貼着する）場合についても、上記のような従来から普通の２ピース缶で使用している装置をできるだけそのまま転用したいのであるが、上記の特開昭６４−６２２３３号公報や特表平１０−５０９０９５号公報に開示されている方法では、胴部外面に印刷デザインを施そうとする段階で、缶の両端（口頸部の上端と胴部の下端）が開口された状態となっていることから、装置のマンドレルに対して缶を供給・排出する時に、バキューム及び加圧空気噴出機構を利用した移送手段を使用することができない。
【００２５】
したがって、ボトル型缶を機械的に掴むことで装置のマンドレルに対して缶を確実に供給・排出できるような機構を新たに取り付けることが必要となり、その結果、缶の供給・排出機構の改造に伴って多額の設備費用が必要になると共に、個々のボトル型缶を一々機械的に掴んでマンドレルに供給・排出することで、当該部分での移送に時間が掛かることとなり、従来の２ピース缶の場合と比べて、印刷（或いはフィルム貼着）の高速処理が不可能となって、製缶コストをかなり上昇させてしまうという問題が生じることとなる。
【００２６】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、有底缶の缶底側に口頸部と肩部を成形したタイプで胴部外面に印刷デザインが施されているボトル型缶を製造するに際して、缶の金属面に対して保護被膜を損傷なく均質な状態に設けることができ、缶の胴部外面に印刷デザインを良好な状態で施すことができると共に、印刷デザインを施すための工程で、従来から２ピース缶で一般的に使用されているバキューム及び加圧空気噴出機構による移送手段を大幅に改造することなく転用できるようにすることを課題とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、小径の口頸部と傾斜面を有する肩部と大径の胴部とが一体成形され、胴部の外面に印刷デザインが施され、胴部の下端部には底蓋が固着されるボトル型缶を製造するための方法において、金属薄板の両面に熱可塑性樹脂被膜層が形成されて潤滑剤が塗布された被覆金属薄板を打ち抜いてカップ状に成形する工程と、カップ状の成形品から更に胴部が小径化され薄肉化された有底円筒状の缶に成形する工程と、有底円筒状の缶の底部側を肩部と未開口の口頸部に成形する工程を経ることで、胴部よりも小径の口頸部が未開口で胴部の末端が開口されたボトル形状に成形された缶に対して、缶の胴部外面に印刷デザインを施す工程を、缶の少なくとも外面から潤滑剤を除去する工程よりも後で、未開口の口頸部を開口させてカール部やネジ部を形成する工程よりも前に行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
上記のようなボトル型缶の製造方法によれば、潤滑剤が塗布された被覆金属薄板（保護被膜付き金属薄板）から口頸部と肩部と胴部を一体成形していることで、缶の金属面を保護する保護被膜を、胴部と肩部と口頸部を一体成形する工程で傷付けるようなことなく、均質な状態で設けることができると共に、保護被膜を熱可塑性樹脂層により形成していることから、潤滑剤を除去した後で口頸部を加工する際に、熱可塑性樹脂層が潤滑剤として働き、また、金属面の伸びや曲げに追従して熱可塑性樹脂層が伸びたり曲がったりすることで、保護被膜が剥がれたりすることはない。
【００２９】
また、缶の胴部外面で潤滑剤を除去してから印刷デザインを施している（直接印刷或いは印刷済み樹脂フィルムを熱接着する）ことにより、缶の胴部外面に印刷デザインを良好な状態で施すことができ、さらに、印刷デザインを施すための工程では、缶の一端側にある口頸部が未開口の状態にあることにより、従来から２ピース缶で一般的に使用されている装置（印刷装置又はフィルム貼着装置）について、缶を冠着させるマンドレルの形状の一部分や缶を吸着するバキュームパッドの内面形状の一部分を缶の肩部形状に合致させる程度の簡単な改造をするだけで、該装置に装備されているバキューム及び加圧空気噴出機構による移送手段を使用してマンドレルに対する缶の供給・排出を行うことができて、その結果、缶を一々機械的に掴んで供給・排出する移送手段を採用するような場合と比べて、かなりの高速で印刷デザインの付与を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のボトル型缶の製造方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１は、本発明の方法により製造されるボトル型缶の一例を示し、図２は、図１に示したボトル型缶を製造するための製造工程の一例を概略的に示し、図３は、そのトップドーム成形工程において口頸部と肩部を成形する過程を示し、図４（Ａ），（Ｂ）は、その印刷・塗装において装置のマンドレルに対する缶の供給手段と缶の排出手段をそれぞれ示すものである。また、図５（Ａ），（Ｂ）は、本発明の方法により製造されるボトル型缶について形状が異なる各例をそれぞれ示し、図６（Ａ），（Ｂ）は、本発明の方法により製造されるボトル型缶の口頸部について構造が異なる各例（Ａ），（Ｂ）をそれぞれ示すものである。
【００３１】
本発明のボトル型缶の製造方法の一実施形態について以下に説明すると、製造されるボトル型缶は、図１に示すように、大径円筒状の胴部２から上方に、縦断面が円弧状のドーム形状の肩部３を介して、小径円筒状のネジ付き口頸部４が一体的に成形され、胴部２の下端開口部が底蓋５の巻き締め固着により密閉されているものであって、胴部２の外面には、斜線で示した円筒状の部分が印刷範囲となるように、所望の印刷デザイン（文字や装飾模様等）が施されている。
【００３２】
このボトル型缶の製造工程の概略については、金属薄板の両面に非晶質化された状態の熱可塑性樹脂被膜層が形成されて潤滑剤が塗布された被覆金属薄板を材料として、図２に示すように、先ず、カップ成形工程で、被覆金属薄板を円板状に打ち抜いたブランクを絞り加工してカップ形状に成形した後、次の缶胴成形工程で、このカップに対して少なくとも一回以上の再絞り加工とストレッチ加工又はしごき加工を行って胴部が小径で薄肉化された有底円筒状の缶に成形する。
【００３３】
次いで、トップドーム成形工程で、有底円筒状の缶の缶底側に対して絞り加工を複数回行うことで肩部と未開口の口頸部に成形してから、潤滑剤除去工程で、口頸部が未開口で胴部下端が開口された缶の少なくとも外面から潤滑剤を除去し、トリミング工程で、口頸部とは反対側の胴部の開口端側をトリミングして缶を所定の長さにした後、印刷・塗装工程に向けて送り出す。なお、カップを有底円筒状の缶に成形する工程とトップドーム成形工程では、開口端部にフランジ部を残した状態で各工程を行っても良い。
【００３４】
口頸部の上端が未開口で胴部の下端が開口されている缶に対して、印刷・塗装工程では、その円筒状の胴部に対して所望のデザイン（文字や装飾模様等）の印刷を施した後、その上に印刷インキ層の保護のための透明なトップコートを塗布ロールで塗布してから、その後の乾燥工程で、印刷インキ層やトップコート層を充分に乾燥させると共に、熱可塑性樹脂被膜層を非晶質化する。
【００３５】
次いで、ネジ・カール成形工程で、先ず、未開口の口頸部の先端閉鎖部をトリミングすることで口頸部を開口させてから、その開口端部を外巻きで環状のカール部に成形し、次に、カール部の下方の円筒状周壁にキャップ螺合用のネジを成形し、ネジ形成部分の下方にビード部を形成する。
【００３６】
そして、ネック・フランジ成形工程で、口頸部とは反対側の胴部下端開口端部に対してネックイン加工とフランジ加工を順次施してから、図示していない底蓋巻締工程において、シーマー（缶蓋巻締機）により、金属薄板材からなる別部材の底蓋を、胴部の下端開口部に形成されたフランジ部に二重巻き締め法により一体的に固着することで、図１に示したようなボトル型缶が完成する。
【００３７】
上記のような製造工程による本実施形態のボトル型缶の製造方法について、更に詳しく説明すると、原材料となる被覆金属薄板は、金属薄板の両面に予めポリエステル樹脂，ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂フィルムをラミネートした厚さが０．１〜０．４ｍｍの被覆金属薄板であって、その具体的な一例としては、厚さが０．３１５ｍｍの３００４Ｈ１９１アルミニウム合金板に対して、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）との混合樹脂（ＰＢＴ：ＰＥＴ＝６０：４０）のフィルムを、内面側で２０μｍの厚さ、外面側で２０μｍの厚さとなるようにラミネートした被覆金属薄板が使用されている。
【００３８】
なお、基板である金属薄板については、アルミニウム合金板の他に、例えば、錫メッキ鋼板，極薄錫メッキ鋼板，ニッケルメッキ鋼板，電解クロム酸処理鋼板，亜鉛メッキ鋼板等の表面処理鋼板のような適宜の製缶用金属板の薄板が使用可能であり、また、金属薄板の両面を被覆する熱可塑性樹脂については、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，エチレン−プロピレン共重合体，変性オレフィン等のオレフィン系樹脂，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，エチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体，エチレンテレフタレート／アジペート共重合体，ブチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体，エチレンナフタレート／テレフタレート共重合体等のポリエステル，ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂，及びそれらの２種類以上の樹脂の混合樹脂を好適に使用することができる。また、被覆する態様としては、単層だけでなく、異種の樹脂を組み合わせた複層構成にすることができる。
【００３９】
また、金属薄板における熱可塑性樹脂フィルムのラミネートの仕方としては、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを金属薄板の金属面に直接熱接着させる場合の他に、Ｔダイから溶融した熱可塑性樹脂を予熱した金属薄板上に押し出して直接接着させる場合と、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを接着性プライマー層又は硬化型の接着剤層若しくは熱接着性の良好な熱可塑性樹脂層を介して金属薄板の金属面に熱接着する場合がある。このラミネート工程で、熱接着した熱可塑性樹脂フィルムを、一旦溶融させた後に（例えば、水中を通す等により）急速冷却させて非晶質化しておくのが、加工性及び接着性の観点から好ましい。
【００４０】
そのように両面に熱可塑性樹脂フィルム層が形成された金属薄板に対して、更にその両面の熱可塑性樹脂フィルム層の上にノルマルブチルステアレート，流動パラフィン，ペトロラタム，ポリエチレンワックス，食用油，水添食用油，パーム油，合成パラフィン，セバシン酸ジオクチル等の一種類又は二種類以上を潤滑剤として塗布しておき、この潤滑剤が塗布された被覆金属薄板を材料として、カップ成形工程では、これを一缶毎のブランクに打ち抜いて絞り加工によりカップ状に成形しており、その具体的な一例としては、直径１７０ｍｍの円板に打ち抜いたブランクを高さが４８．３ｍｍで外径１００ｍｍのカップ形状に絞り加工している。
【００４１】
そのように成形されたカップに対し、缶胴成形工程では、更に、２回の再絞り加工を施すと共にそのうちの１回で曲げ伸ばし加工（ストレッチ加工）を施し、その後、しごき加工を施すことによって、元のカップ形状よりも小径で高さが高く胴部が薄肉化された有底円筒状の缶に成形しており、その具体的な一例としては、高さが４８．３ｍｍで外径１００ｍｍのカップを、高さが１７１．５ｍｍ以上で外径６５．９ｍｍの有底円筒状の缶に成形している。
【００４２】
そして、トップドーム成形工程において、本実施形態では、先ず、有底円筒状の缶の缶底コーナー部（底部及び底部近傍の胴部）を縦断面が円弧状の肩部曲面（後で肩部の一部となる曲面）に予備成形してから、図３に示す（説明の都合上、缶底側を上にして示す）ように、肩部曲面３１に予備成形された缶底コーナー部に囲まれた平坦な缶底４１を、肩部曲面３１に密着する表面形状（肩部曲面と略同じ曲面の表面形状）をそれぞれ先端部に備えた絞り用ダイ５１とシワ押さえ用プッシャー５２とによりシワ押さえした状態で、絞り用パンチ５３により胴部２よりも小径の有底円筒状４２に絞り成形している。
【００４３】
なお、缶底コーナー部を肩部曲面３１に予備成形するという点について、予備成形される肩部曲面３１がトップドームの一部となるものであることから、図２ではトップドーム成形工程に入れているが、実際上は、缶胴成形工程で有底円筒状の缶を成形した後、その缶底コーナー部を再成形することで肩部曲面に予備成形しても良いし、或いは、缶胴成形工程において、しごき加工のパンチスリーブとして先端部の外面形状が縦断面円弧状となったものを使用することにより、しごき加工と同時に缶底コーナー部に肩部曲面に予備成形するようにしても良いものである。また、この缶底コーナー部を肩部曲面とする予備成形は、場合によっては省略しても良いものである。
【００４４】
そのような絞り成形により、小径の有底円筒部４２の下方に肩部曲面３１が略予備成形された形状を維持して再成形されている状態から、更に、新たに絞り成形された小径の有底円筒部４２を、肩部曲面３１に続く仮想曲面の縦断面円弧の接線に近似した縦断面が略直線状のテーパー面をそれぞれ先端部に備えた再絞り用ダイ５４とシワ押さえ用プッシャー５５とを用いてシワ押さえした状態で、再絞り用パンチ５６により更に小径の有底円筒状４３に再絞り成形している。
【００４５】
そして、そのような再絞り加工をもう一度繰り返す（ここで使用する再絞り用ダイ５４とシワ押さえ用プッシャー５５のテーパー面は、缶軸に対する傾斜角度を一回目の再絞り成形用よりも大きくする）ことで、有底円筒部の径を口頸部４の径と略同じになるまで縮径（具体的な一例として、外径が６５．９ｍｍの胴部に対して外径が２８ｍｍの口頸部になるまで縮径）した後、そのような絞り加工と再絞り加工の繰り返しにより元の肩部曲面３１とこれから上に続く２個のテーパー面３２，３３が形成された状態の肩部を、最終的に予定している肩部曲面の表面形状を有する一対の再成形工具（ダイ５７とプッシャー５８）により押し延ばしすることで、連続した滑らかな曲面の肩部３に再成形（リフォーム）している。
【００４６】
口頸部４と肩部３を成形する際のそれぞれの再絞り成形については、その前の絞り成形により形成された小径の有底円筒部と肩部曲面の境界線部分Ｌが、再絞り用ダイ５４とシワ押さえ用プッシャー５５との間に引き込まれるまで、再絞り成形を続行することが、肩部を滑らかなドーム状の曲面とするためには重要であって、そうすることで、境界線部分Ｌに形成されている急激な屈曲部が、互いに反対方向に加圧されている再絞り用ダイ５４とシワ押さえ用プッシャー５５との間に引き込まれて、該屈曲部がその屈曲の程度を浅くされるか又は殆ど消滅させられるので、その後、一対の再成形工具（ダイ５７とプッシャー５８）により肩部の再成形を行った時に、肩部３に残った浅い屈曲部を痕跡を残さず完全に消滅させて滑らかに成形することができる。
【００４７】
なお、口頸部と肩部を成形する際の再絞り成形について、本実施形態では、再絞り加工を２回行っているが、形成しようとする口頸部の外径が缶の胴部外径の約１／２以上である場合には、絞り加工で成形した小径の有底円筒部を更に小径の有底円筒部に再絞りする再絞り加工は１回でも良く、例えば、缶の胴部外径が６５．９ｍｍであって、予定している口頸部の外径が３８ｍｍ程度である場合には、再絞り加工は１回だけで良い。
【００４８】
上記のように複数回の絞り加工で口頸部と肩部を成形した後、トップドーム成形工程の後半では、図３には示していないが、有底円筒状に成形された口頸部に対して２回の口絞り成形（口頸部の上半分の縮径と口頸部の上４分の１の縮径）を施している。
【００４９】
上記のようにトップドーム成形された缶に対して、潤滑剤除去工程では、缶の内外両面に塗布されているノルマルブチルステアレート，流動パラフィン，合成パラフィン等の潤滑剤を除去するために、例えば、周知の脱脂剤と水又は湯等を缶の内外面に噴霧することにより洗浄して潤滑剤を洗い流したり、或いは、缶を２００〜３００℃程度（好ましくは２５５〜３００℃）の高温に加熱することで潤滑剤を揮発させたりしている。なお、缶の内面側に付着している潤滑剤はこの段階で必ずしも除去する必要はないが、缶の外面側に付着している潤滑剤については、後の印刷・塗装工程の関係から確実に除去しておくことが必要である。
【００５０】
潤滑剤を除去するのに洗浄法を採用する場合には、絞りしごき缶の脱脂・洗浄工程で採用するキャンウォッシャーを使用すれば良いし、潤滑剤を揮発させる場合には、開口部側を下にして缶をネットコンベア上に載置して搬送しながら熱風を吹き付ければ良い。なお、この潤滑剤除去工程で熱可塑性樹脂フィルム層を再度非晶質化させておく場合には、熱風の温度をこの熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度にすると共に、熱風吹き付けの後、更に冷風（２０℃以下、好ましくは１５℃以下）を吹き付ければ良い。
【００５１】
トップドーム成形されて少なくとも外面側の潤滑剤が除去された缶は、トリミング工程で胴部の下端開口端側をトリミングして缶を所定の長さに揃えた後で印刷・塗装工程に向けて送り出している。この印刷・塗装工程について、本実施形態では、従来から２ピース缶の胴部外面に印刷・塗装を連続的に施すために使用されている適宜の印刷・塗装装置を使用しており、この印刷・塗装装置（ドライオフセット印刷・塗装装置等）は、図示していないが、装置本体に配備された回転体の周辺部に等間隔で取り付けられているマンドレルに缶を冠着させて、該回転体の回転に連れて円周方向に移動するマンドレルにより缶を搬送しながら、円筒状の缶の胴部外面に対して印刷・塗装を連続的に施すような適宜の印刷・塗装装置（例えば、特開昭４８−５８９０５号公報，特開昭５４−９２８１０号公報，特開昭５７−１７０７５８号公報，特開昭５７−１７８７５４号公報等参照）の転用によるものである。
【００５２】
図４は、そのような印刷・塗装装置のマンドレルに対する缶の供給・排出の状態を示すもので、缶の供給ステーションでは、図示していないが、適宜の姿勢で連続的に送られてくる缶（底蓋は未だ固着されていない）をスクリュー等の適宜の手段で所定の間隔に整列させて、ターレットのポケットに一缶ずつ収容させてから、図４（Ａ）に示すように、ガイド６３によって缶１をマンドレル６１に接近させて、押圧具（図示せず）により缶１を一缶ずつマンドレル６１側に間欠的に押圧して（或いは、タイミングをとって噴出する加圧空気を噴出させて缶を押圧しても良い）、缶１をマンドレル６１に冠着させてから、マンドレル６１の中心軸の孔６１ａを真空源に連通させることで、缶をマンドレル６１に吸引させて完全に冠着させている。
【００５３】
また、缶の排出ステーションでは、図４（Ｂ）に示すように、マンドレル６１に冠着された状態で印刷・塗装が施された後の各缶１について、缶６を冠着させたマンドレル６１に対面する側の内面形状が缶の肩部形状に合致した形状のバキュームパッド６２を接近させ、マンドレル６１の中心軸の孔６１ａから加圧空気を噴出させることで缶１をマンドレル６１からバキュームパッド６２側に移動させると同時に、バキュームパッド６２で缶を吸引することにより、缶１をバキュームパッド６２により吸着させてマンドレル６１から取り外している。
【００５４】
なお、上記のようなバキューム及び加圧空気噴出機構による缶の供給・排出について、中心軸に空気流通用の孔を設けたマンドレルとバキュームパッドによる基本的な構造自体は、従来から一般的な２ピース缶の印刷・塗装装置の場合と同様であるが、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、マンドレル６１とバキュームパッド６２の具体的な形状については、ボトル型缶１の形状に合致するように若干設計変更されていて、マンドレル６１は、その先端部が缶１の肩部内面の下部に当接するような形状とされ、バキュームパッド６２は、その内面形状が缶１の肩部と密着して缶１を吸着できるようになっている。
【００５５】
印刷が施されトップコートが塗布された缶は、印刷・塗装装置からバキュームパッド６２により適宜の搬送手段（デコピンチェーンと言われるピンコンベアや多数の孔を備えた平ベルト又はネットコンベア等）に移送され、該搬送手段によって缶を送り込んだ乾燥装置（オーブン等）の内部において、搬送手段がピンコンベアの場合には、ピンを缶内に挿入して缶を支持するコンベアを上下方向に蛇行させるように搬送しながら、或いは、搬送手段がネットコンベア（又は多孔の平ベルト）の場合には、水平方向に移動するコンベア上に開口部側を下にして載置された缶の上方から熱風を吹き付けることにより、缶の印刷インキ層やトップコート層を充分に乾燥させている。
【００５６】
この乾燥工程において、缶の印刷インキ層やトップコート層の乾燥と同時に、缶の両面を被覆している熱可塑性樹脂フィルム（例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂との混合樹脂フィルム）の融点以上に加熱した後急冷して熱可塑性樹脂フィルム層を非晶質化しておくことで、ネジ・カール成形工程に入る前に、この樹脂フィルムとアルミニウム合金板との密着力を向上させておく。
【００５７】
なお、この熱可塑性樹脂フィルム層の非晶質化については、被覆金属薄板に当初から非晶質化された状態で形成されていた熱可塑性樹脂被膜層が、その後の成形（カップ成形，缶胴成形，トップドーム成形）において熱可塑性樹脂被膜層が引き伸ばされることで配向結晶化しているのに対して、苛酷な加工を施すネジ・カール成形工程に入る前に、再度非晶質化してアルミニウム合金板との密着力を補強しておくものであって、前の潤滑剤除去工程において、缶を高温に加熱して潤滑剤を揮発させる際に同時に非晶質化しておいても良く、或いは、ネジ・カール成形に先立って別途の非晶質化装置により非晶質化しても良いが、ネジ・カール成形工程に入る前の既存の工程において、その工程での缶の加熱時に同時に行うことで、非晶質化のための専用の装置を設けることなく効率的に実施することができる。
【００５８】
胴部外面に印刷（及びトップコート）が施されて保護被膜の熱可塑性樹脂フィルム層が再度非晶質化された缶について、ネジ・カール成形工程では、先ず、口頸部の上端小径部をトリミングすることで口頸部を開口させてから、開口された口頸部を、図６（Ａ）に示すように、外巻きカール部１１，傾斜壁１２，ネジ部１３，ビード部１４および小径筒部１５を備えた形状に成形している。
【００５９】
すなわち、図示していないが、口頸部４の上端小径部をトリミングして開口させた後、その開口端縁を僅かに外方にプレカールさせてから、上端周縁に縦断面円弧状の曲面を備えた金型を口頸部の内側に挿入した状態で、上方からカール成形パンチを押し下げることにより、口頸部の上端開口縁に外巻きのカール部１１を成形すると共に、それから下方の傾斜壁１２を縦断面が外方に膨らんだ円弧形となる曲面に成形している。
【００６０】
そして、カール部１１の下方の傾斜壁１２に続く円筒状周壁にネジ部１３を直接成形するのであるが、その際のネジ山とネジ谷の成形方法については、口頸部の内側に雌型を挿入して外側からロールを押し付けて成形する方法や、口頸部の内側からロールを押し付けて形成させる方法等があって、適宜の方法でネジ部１３を成形した後、ネジ部１３の下方を所定の幅だけ残した状態で、その下方をロールを外側から押し付けて小径筒部１５とすることで、ネジ部１３の下方が環状のビード部１４となるように成形している。
【００６１】
なお、ビード部１４とその下方の小径筒部１５については、キャッパーにより金属製のピルファープルーフキャップを口頸部４に装着する場合、小径筒部１５にキャッパーのローラーが入り込み、キャップの下端壁（破断用ミシン目の下方の帯状部下端）を変形させて、キャップの下端壁をビード部１４の下側壁（下方段部）に押し付けることで、口頸部４にキャップをピルファープルーフの状態（開封された場合にはミシン目が破断されることで外観上その事実が判るようになっている状態）で装着させるためのものである。
【００６２】
上記のように口頸部の成形が完了した缶について、ネック・フランジ成形工程で、口頸部とは反対側の胴部の下端開口端部に対してネックイン加工とフランジ加工を順次施してから、底蓋巻締工程において、缶の下端開口部に形成されたフランジ部に別部材の底蓋をシーマー（缶蓋巻締機）で二重巻き締めして固着することにより、内容物の充填が可能なボトル型缶となる。
【００６３】
なお、缶の下端開口部に固着する底蓋の具体的な一例としては、両面に０．０２ｍｍ厚のポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂との混合樹脂フィルムを熱融着させたアルミニウム合金（５１８２−Ｈ３９）製で板厚が０．２８５ｍｍ，直径が６２．６ｍｍの底蓋を使用している。
【００６４】
以上に述べたような本実施形態のボトル型缶の製造方法によれば、金属薄板の両面に熱可塑性樹脂フィルム層の保護被膜が形成された被覆金属薄板の材料に対して、更にその上に潤滑剤を塗布した状態で、薄肉化された胴部と傾斜面を有する肩部と未開口の口頸部を一体成形加工していることにより、その成形加工時に摩擦によって金属薄板に形成されている保護被膜（熱可塑性樹脂フィルム層）が傷付けられるようなことはない。
【００６５】
また、金属薄板の金属面を被覆する保護被膜が熱可塑性樹脂フィルム層であることにより、潤滑剤を除去した後のネジ・カール成形工程において、熱可塑性樹脂フィルム層が潤滑剤の役目をすると共に、金属薄板の伸びや曲げに追従して伸びたり曲がったりすることで保護被膜が簡単に剥がれたりするようなことはなく、その結果、保護被膜の被覆状態を缶の成形が完了した後まで良好に維持することができて、小径でネジ付きの口頸部や急激に縮径している肩部のような内面に後塗装し難い部分を備えた缶に対して充分に耐蝕性を与えることができる。
【００６６】
一方、缶の胴部外面に印刷デザインを施すための印刷・塗装工程を、潤滑剤除去工程よりも後で行っていることから、缶の胴部外面に良好な状態で印刷デザインを施すことができると共に、印刷・塗装工程を、口頸部が未開口の状態で行っていることから、従来から２ピース缶で一般的に使用されている印刷・塗装装置について、缶を冠着させるマンドレルの形状の一部分や缶を吸着するバキュームパッドの内面形状の一部分を缶の肩部形状に合致させる程度の簡単な改造をするだけで、該装置に装備されているバキューム及び加圧空気噴出機構による移送手段を使用してマンドレルに対する缶の供給・排出を行うことができる。
【００６７】
その結果、ボトル型缶を機械的に掴むことで供給・排出するような機構を新たに取り付けることなく、簡単な改造だけで従来からの装置（印刷・塗装装置）を使用することができて、設備費用の増加を抑えることができると共に、個々のボトル型缶を一々機械的に掴んでマンドレルに供給・排出する必要がないため、従来の有底円筒状の２ピース缶の場合と同様に、印刷を高速で処理することができて、製缶コストの上昇を抑えることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、ネジ・カール成形工程よりも前の工程（乾燥工程又は潤滑剤除去工程の少なくともどちらかの工程）において、缶の両面を被覆している熱可塑性樹脂フィルム層（ポリブチレンテレフタレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂との混合樹脂フィルム等）を融点以上に加熱した後急冷することにより再度非晶質化させて、熱可塑性樹脂フィルムと金属板との密着力を向上させていることにより、その後のネジ・カール成形工程で、口頸部に対して直接ネジ成形を行うような過酷な加工を施しても、保護被膜（熱可塑性樹脂被覆層）の剥がれを確実に防止することができる。
【００６９】
さらに、本実施形態の方法では、肩部と口頸部（未開口）に成形するために、缶の缶底コーナー部を肩部曲面に予備成形してから、底部を有底円筒状に成形して、予備成形された肩部曲面に続く仮想曲面の縦断面円弧に引いた接線に近似した縦断面直線形状のテーパー面を持つシワ押さえ工具を用いて、有底円筒状に成形した底部に絞り成形を繰り返すことで小径の口頸部（未開口）を成形し、その後、曲面に近似して形成された肩部の複数のテーパー面を連続した滑らかな曲面に押し延ばし再成形していることから、成形痕を残すようなことなく肩部を滑らかで綺麗なドーム状の曲面に形成することができて、通常のＰＥＴボトルに類似した形状のボトル型缶を綺麗に製造することができる。
【００７０】
以上、本発明のボトル型缶の製造方法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に示したような具体的な方法に限られるものではなく、被覆金属薄板を材料として、有底缶の缶底側に肩部と口頸部を成形するタイプで、缶胴外面に印刷デザインが施されるボトル型缶を製造する方法である限りにおいて、適宜変更可能なものであることは言うまでもない。
【００７１】
すなわち、例えば、材料として使用する被覆金属薄板について、上記の実施形態では、熱可塑性樹脂被膜層全体が非晶質化された被覆金属薄板を使用して、これをカップ状に成形し更に薄肉化された胴部を有する有底円筒状の缶に成形しているが、熱可塑性樹脂被膜層の金属薄板側が非晶質化された状態でその上層側に二軸配向結晶が残っている被覆金属薄板を使用しても良い。
【００７２】
また、その製造工程について、缶の長さを揃えるためのトリミング工程は、上記の実施形態に示したようなトップドーム成形の後に限らず、缶胴成形工程により有底缶に成形した後からネック・フランジ成形工程で胴部の下端を加工するまでの間であれば良く、また、上記の実施形態では、乾燥工程又は潤滑剤除去工程の少なくともどちらかの工程で熱可塑性樹脂被膜層全体を非晶質化しているが、必ずしも完全に非晶質化しなくても良く、被膜層の上層側に配向結晶が残っていても良い。なお、ボトル型缶に充填する飲料等が腐食性の強い液体である場合には、缶内面側の熱可塑性樹脂被膜層の上層側に配向結晶を残すように金属薄板に熱接着し、ボトル型缶の形状に成形してから内容液を充填・密封した後まで配向結晶が残っている方が、耐腐食性の観点からはむしろ好ましい。
【００７３】
また、ボトル型缶の胴部外面に施す印刷デザインについて、上記の実施形態では缶の胴部外面に直接印刷することで印刷デザインを施しているが、そのような方法に限らず、印刷済みの樹脂フィルムを胴部外面に熱貼着することで印刷デザインを施すようにしても良く、その場合でも、潤滑剤除去工程よりも後ではフィルムの貼着を良好な状態で行うことができ、フィルム貼着装置に対する缶の供給・排出をバキューム機構による移送手段によって行うことができるという点において、胴部外面に直接印刷する場合と効果的に相違するものではない。
【００７４】
すなわち、印刷済み樹脂フィルムの貼着方法および装置についても、基本的には、例えば、特開平８−１７７８号公報，特開平９−２９５６３９号公報，特開平１０−６８３号公報等の記載により従来から公知であって、上記の各公報中には、装置に配備された回転体の周辺部に等間隔で取り付けられているマンドレルに対して、缶供給部で加圧空気を缶の底部に吹き付けることによりマンドレルに缶を冠着させると共に、マンドレルの空気孔からバキュームで吸引することにより缶を所定位置に移動させて、該装置の回転体の回転に連れて円周方向に移動するマンドレルにより缶を搬送しながら、貼り付けロールと加圧ロールにより印刷済み樹脂フィルムのシートを円筒状の缶の胴部外面に熱接着で貼着させてから、マンドレルの空気孔から加圧空気を噴出させて缶をマンドレルから排出コンベアに向けて排出し、排出コンベアでは缶をマグネット又はバキューム吸着によりコンベアに吸着させて搬送するということが開示されており、このような装置を簡単に転用することができる。
【００７５】
ボトル型缶に対して上記のような印刷済み樹脂フィルムの貼着による方法を採用した場合には、缶の胴部外面に直接にドライオフセット印刷を施す場合と比べて、印刷の鮮明度が高くグラデーションの表現に優れているグラビア印刷が使用できることから（缶の胴部外面に直接にグラビア印刷を施すことは実際上困難である）、深みのある豪華な印刷デザインが付与されたボトル型缶を得ることができる。
【００７６】
さらに、ボトル型缶の全体形状やその具体的な成形手段等について、上記の実施形態では、通常のＰＥＴボトルに類似した形状とするために肩部を滑らかで綺麗なドーム状の曲面に形成しており、そのために、特に請求項６に記載したような成形方法を採用しているが、本発明の製造方法の対象となるボトル型缶は、肩部が滑らかなドーム状の曲面であるものに限らず、例えば、図５（Ａ）に示すような肩部が直線的な円錐面（円錐台形状）に成形されたボトル型缶や、図５（Ｂ）に示すような肩部が段状に成形されたボトル型缶等、有底缶の缶底側を肩部と口頸部に成形したタイプのものである限りにおいて、適宜の形状のボトル型缶を対象とするものであり、口頸部や肩部の成形方法についても、上記の実施形態に示した成形方法に限らず、ボトル型缶の具体的な形状に合わせて適宜の成形方法を選択して実施することが可能なものである。
【００７７】
さらにまた、ボトル型缶の部分的な構造についても、例えば、口頸部の構造について、上記の実施形態では、図６（Ａ）に示すように、口頸部４に直接にネジ部１３を成形しているが、そのような構造に限らず、図６（Ｂ）に示すように、口頸部４に合成樹脂製のネジ付き筒状体２０を外挿して固定するようにしても良い。
【００７８】
なお、図６（Ｂ）に示した具体的な構造について説明すると、射出成型法等によりポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂で予め成形された筒状体２０には、キャップを螺着するためのネジ部２１と、内容物の充填工程等で缶を保持するための保持リング２２と、口頸部４と筒状体２０の相対回動を防止するための内面側凹部２３とが形成されていて、上端をトリミングして開口させた口頸部４に筒状体２０を外挿させた後、口頸部４の開口縁をかなり外方にプレカールさせてから、上方からカール成形パンチを押し下げて外巻きにカールさせることで、カール部１７の先端を筒状体２０の上端外周面に喰い込ませて筒状体２０の上端を固定し、その後、口頸部４の中央付近に内側から液圧又は弾性圧を加えて、筒状体２０の内面側凹部２３に対応する位置の口頸部４の側壁部分を張り出させて凸部１８を形成することで、筒状体２０を口頸部４に対して回動しないように固定している。
【００７９】
上記のような樹脂製の筒状体２０を口頸部４に使用することで、筒状体２０に形成された保持リング２２により、ボトル型缶を従来のＰＥＴボトルと同様に搬送することができて、従来のＰＥＴボトルによる飲料充填ラインをそのまま使用して、ボトル型缶への飲料の充填を行うことができるようになる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したような本発明のボトル型缶の製造方法によれば、後塗装し難い口頸部や肩部を備えた缶の金属面に対して、保護被膜を損傷なく均質な状態に設けることができて、缶に充分な耐蝕性を与えることができ、また、直接印刷や印刷済み樹脂フィルムの貼着による胴部外面への印刷デザインの付与を、潤滑剤を除去した後の良好な状態で施すことができると共に、印刷デザインを施すための工程で、移送手段としてバキューム及び加圧空気噴出機構を用いた従来から使用されている２ピース缶用の装置を、大きな改造を加えることなく転用することができて、その結果、設備費用の増加を抑えることができ、また、従来の有底円筒状の２ピース缶の場合と同様の高速処理が可能となって、製缶コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法により製造されるボトル型缶の一例を示す部分断面側面図。
【図２】図１に示したボトル型缶を製造するための本発明の方法の一実施形態について、その製造工程を概略的に示す側面説明図。
【図３】図２に示したボトル型缶の製造工程のトップドーム成形工程における口頸部と肩部の成形の過程を示す側面および断面説明図。
【図４】図２に示したボトル型の製造工程の印刷・塗装工程において、印刷・塗装装置（或いは印刷済み樹脂フィルム貼着装置）のマンドレルに対してバキューム及び加圧空気噴出機構により缶の供給・排出を行うための手段を示す（Ａ）缶の供給ステーション，および（Ｂ）缶の排出ステーションについての上面説明図。
【図５】本発明の方法により製造されるボトル型缶の他の各例（Ａ），（Ｂ）をそれぞれ示す側面図。
【図６】本発明の方法により製造されるボトル型缶の口頸部について、（Ａ）口頸部に直接ネジ部を形成した例を示す部分断面側面図、および（Ｂ）口頸部に外挿される樹脂製筒状体にネジ部を形成した例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１ ボトル型缶
２ 胴部
３ 肩部
４ 口頸部
１１ カール部
１３ ネジ部
２０ 樹脂製の筒状体
２２ 保持リング
５１ 絞り用ダイ
５２ （絞り用ダイと対になる）シワ押さえプッシャー
５３ 絞り用パンチ
５４ 再絞り用ダイ
５５ （再絞り用ダイと対になる）シワ押さえプッシャー
５６ 再絞り用パンチ
５７ 再成形工具（ダイ）
５８ 再成形工具（プッシャー）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a bottle-shaped can in which a body portion, a shoulder portion, and a mouth-and-neck portion are integrally formed from a thin metal plate, and more particularly, a shoulder on the bottom side of a bottomed can integrally formed from a thin metal plate. The present invention relates to a method for manufacturing a bottle-shaped can that is a type molded into a neck portion and a mouth-and-neck portion and that has a printing design on the outer surface of the body portion.
[0002]
[Prior art]
For canned beverages that contain various soft drinks, juices, beers, etc., drawing, ironing, drawing, redrawing, drawing, redrawing, and stretching from thin metal plates such as aluminum alloy plates and surface-treated steel plates A two-piece can in which the body (side wall) and the bottom (end wall) are integrally formed by an appropriate method such as the above is generally used as a container body for filling and sealing the contents, In such a two-piece can, the bottom formed in a dome shape and the thinned barrel are integrally formed to improve the pressure resistance, and the upper end of the barrel is neck-in processed so that the neck is smaller in diameter than the barrel. The upper end opening of the neck portion is formed in the flange portion by flange processing.
[0003]
Such a two-piece can is filled with a beverage in the can and then sealed by winding an easy open end (simple open can lid) smaller than the outer diameter of the can body around the flange portion of the can, It is shipped as a canned beverage, so that the consumer who bought it can open the canned food and drink the beverage of the contents by operating a tab secured to the easy open end. It has become.
[0004]
On the other hand, PET bottles made of polyethylene terephthalate resin and biaxially stretched in recent years have been manufactured as beverage containers that contain various soft drinks, juices, teas, and coffee. In a state of being sealed with a threaded cap (screw cap), it is produced and sold in large quantities as a bottled beverage that can be resealed with a cap.
[0005]
Such beverages in PET bottles have the advantage that they can be resealed with caps even if they are left over, compared to canned beverages using the above two-piece cans, but they can be used as resources by collecting used containers. The recycling rate is currently quite low. For this reason, it is considered to improve convenience by adding a function that can be resealed with a cap for a metal can container that has a high resource recycling rate and has excellent light shielding properties, gas permeation resistance, and rapid cooling properties. ing.
[0006]
As a metal can that can be resealed with such a threaded cap, a DI can with a bottle shape (can that has been drawn and ironed), that is, a screw that is screwed into the screw of the threaded cap Japanese Patent Publication No. Hei 10-509095 discloses a structure of several different types of bottle-type DI cans and a DI can having a small-diameter mouth-neck portion and an inclined shoulder portion below the neck portion. A molding method is disclosed.
[0007]
That is, in the above cited publication, as a bottle-shaped DI can, a type in which a shoulder portion and a neck portion are integrally formed with a lid plate to be wound around an upper end opening of a body portion of a bottomed can, The shoulder and mouth neck are integrally molded by gradually reducing the diameter of the upper end opening of the body of the can by neck-in processing (reducing the diameter to become smaller as it approaches the opening end). Or, the mouth and neck and shoulders are formed by performing a multi-stage drawing process on the bottom side of the cup formed by drawing, and then the body of the cup is drawn and ironed to reduce the thickness of the body. A type in which a separate bottom lid is fastened and fixed to the opening end of each is disclosed.
[0008]
JP-A-64-62233 discloses that a DI can formed by drawing and ironing is pressed (drawing) on the bottom side of the can to form a small-diameter cylindrical mouth and neck portion. After forming the frustoconical shoulder and trimming the tip of the mouth and neck, the lubricant adhering to the inner and outer surfaces of the can is degreased and washed, and the inner and outer surfaces of the can are chemically treated and dried. After that, spray the inner surface of the can with the paint for the inner surface, print or paint on the outer surface of the can body, dry it, and place the can lid on the body opening end opposite to the mouth and neck. It is disclosed that after being tightened and fixed, a resin threaded cylinder portion is fitted to the mouth neck portion, or a screw is directly engraved on the mouth neck portion.
[0009]
The bottle-shaped cans that can be resealed with a screw cap as described above will be further described. The shoulder and mouth-neck are integrated with the lid plate that is wrapped around the upper end opening of the body of the bottomed can. Molded bottle-type cans include DI cans by drawing and ironing, DTRD cans by drawing and bending and stretching (stretching), and cans by drawing and bending and stretching (stretching) and ironing. As described above, the can body is molded as a bottomed can, and after filling the beverage of the contents into such a can body, a can lid formed integrally with a screwed neck and shoulder portion and a shoulder portion is formed on the can body. It is wound and sealed around the open end of the body.
[0010]
This type of bottle-shaped can has the same shape as that of a conventional two-piece can with a bottomed cylindrical shape. Therefore, when a can is filled with a beverage and sealed, There is no need to change the filling equipment and there is an advantage that the equipment cost can be suppressed, but there is a lid fastening part at the top of the can container, so this fastening part protrudes and the appearance is not good In addition, there is a problem that dust and dirt are likely to accumulate in the concave portion inside the winding portion.
[0011]
On the other hand, in the case of a bottle-type can that integrally forms the shoulder and mouth and neck by reducing the diameter of the upper end opening of the bottomed can body stepwise by neck-in processing, the can body is drawn and ironed Or, the upper end of the can body is also stretched thinly and hardened by bending and stretching, but in general, the upper end of the can body is Processing is performed so that the elongation of the material is less than that of the lower part (the degree of work hardening is reduced), so that the material is relatively thick.
[0012]
Even in such a case, the mouth and neck portion is considerably smaller in diameter than the body portion of the can body, and the diameter reduction rate for forming the mouth and neck portion is increased. If you try to reduce the number of diameter reductions by increasing the amount of drawing, there will be a problem that wrinkles or cracks will occur at the upper end of the body part. It is necessary to repeatedly perform the diameter reduction process.
[0013]
Moreover, to reduce the cost of materials, a normal cap can be used with a normal sized can in order to use small caps or to allow consumers to spill their contents directly from the mouth and neck. It is necessary to reduce the diameter of the part considerably larger than the diameter of the body part, and in order to meet such a demand, the upper end part of the can body is squeezed by neck-in processing to form the mouth and neck part. Since it is necessary to further increase the diameter reduction rate, a multi-stage neck-in process as many as several tens of times is required, resulting in a significant reduction in production efficiency.
[0014]
Specifically, for example, in the case of a can having a can body diameter of about 66 mm (so-called 211 diameter) that is relatively used in beverage cans such as beer, the neck of the can is necked to a diameter of 25.4 mm. 20 to 30 times of the necking process is required in order to reduce the diameter of the upper end of the can body to form a mouth-and-neck portion. Therefore, the equipment cost increases and the number of processing steps increases, so that not only the production efficiency decreases, but also there is a possibility that scratches and deformations increase and the quality may deteriorate.
[0015]
On the other hand, in the case of bottle-type cans with a shoulder and mouth / neck formed on the bottom of a bottomed can (cup or cylindrical can), the bottom of the can formed on the shoulder and mouth / neck However, since it is a part that is hardly affected by processing during molding of the can, there is no work hardening, and the thickness is substantially the same as the thickness of the original blank, the upper part of the can body is neck-in processed as described above. Compared to molding the mouth and neck, it is possible to greatly reduce the diameter in one step by increasing the amount of drawing at one time, greatly reducing the number of steps required for molding the neck and neck. In addition, when the drawing process is performed on the bottom side of the can, the diameter can be reduced in a wrinkled state. Further, the bottle-shaped can molded in this manner has no appearance of a tightening portion at the top of the can, and has no concave portion in which dust or dirt accumulates during display at the storefront.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the bottle-type can of the type in which the shoulder portion and the mouth and neck portion are formed on the bottom side of the bottomed can as described above, and the lower end opening of the trunk portion is closed by tightening and fixing the bottom lid, the contents are protected. Regarding the point that a protective film is applied to the metal surface of the can for corrosion resistance of the can and the can, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-62233 describes the mouth and neck and the shoulder to form the tip of the mouth and neck. It is disclosed that a protective coating is applied to the inner surface side of the can and the outer surface side of the can is subjected to printing and coating after being cut and removed, and Japanese Patent Publication No. 10-509095 discloses If the protective coating is pre-coated on the metal thin plate, the protective coating will be damaged during the ironing process, so the protective film will be covered after the ironing process (after the neck and shoulders are molded) Are listed.
[0017]
However, after molding a small-diameter cylindrical mouth-and-neck portion or a shoulder portion having an inclined surface, it becomes difficult to uniformly apply a protective film to those portions and dry and harden them. It is very difficult to apply a protective film in a homogeneous state to the uneven curled part and the metal surface of the screw part and to dry and harden it to an appropriate state.
[0018]
On the other hand, when a printing design such as characters and decorative patterns is to be applied to the outer surface of the body of the bottle-type container, the body of the PET bottle is non-circular or has uneven parts, Because it is thin, it is virtually impossible to print directly on the entire circumference of the bottle body or heat-bond the printed resin film, so shrink printed packaging of the printed heat-shrinkable film on the bottle body This gives a print design.
[0019]
On the other hand, in the bottle-type can of the type that forms the shoulder and the mouth and neck on the bottom of the bottomed can as described above and closes the lower end opening of the trunk by tightening and fixing the bottom lid, Until the bottom end opening of the body is necked in before the bottom cover is fixed, it has an opening of the same diameter as that of the body. Similar to the case of applying to the outer surface, it is possible to print directly on the can body or to heat-bond a printed resin film, thereby obtaining an appearance that is different from that of a PET bottle. And product differentiation.
[0020]
Regarding this point, as described above, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-62233, after forming a cylindrical bottomed can by drawing and ironing, the bottom of the can is pressed (drawing). After forming a small-diameter cylindrical mouth and neck and a frustoconical shoulder, cutting and removing the tip of the mouth and neck, and then drying the can by degreasing and chemical conversion on the inner and outer surfaces It is disclosed that a protective coating is applied to the inner surface side of the can and printing or coating is applied to the outer surface side of the can.
[0021]
However, such a method is used in the case of a normal two-piece can that is not a bottle type by printing on the outer surface side of the can after cutting and removing the tip of the mouth and neck. If the printing apparatus (for example, a dry offset printing machine) is not significantly modified as will be described later, the apparatus cannot be diverted, resulting in an increase in equipment cost. .
[0022]
In addition, the bottle-shaped can of the type in which the bottom side of the bottomed can (cup) disclosed in JP-T-10-509095 is molded into the mouth neck and shoulders, Although there is no particular description of printing on the outer surface of the body, after forming the mouth and neck (small diameter cylindrical part) and shoulder on a cup formed by drawing, the tip of the mouth and neck is cut and opened. Then, curl the tip of the opened mouth and neck and shape the screw part, and further thin the body of the cup by redrawing and ironing, and then apply a protective coating, In view of the fact that the description is made, printing on the outer surface of the barrel is after the cup barrel has been stretched for a long time by ironing, and after cutting and removing the tip of the mouth and neck For this reason, the above-mentioned JP-A-64-62233 There are similar problems and problems with the bottle-shaped can which is disclosed in Japanese.
[0023]
That is, when printing design is performed on the outer surface of the body of a conventional two-piece can with a bottomed cylindrical shape (direct printing or heat-bonding a printed resin film), the device (printing device or film application) As a transfer means for supplying and discharging cans to and from a mandrel, etc., a transfer means using a vacuum and a pressurized air ejection mechanism is generally used (for direct printing, for example, See JP-A-48-58905, JP-A-52-41083, JP-A-54-92810, JP-A-57-170758, JP-A-57-178754, etc. (For example, refer to JP-A-9-295636, JP-A-8-1778, JP-A-10-683, etc.) for attaching a printed resin film.
[0024]
Therefore, even when printing design is applied to the cylindrical body of the bottle-shaped can (direct printing or pasting of a printed resin film), the conventional two-piece can as described above is used. I would like to divert the equipment I am using as much as possible, but with the methods disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-62233 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-509095, I would like to make a print design on the outer surface of the body At the stage, both ends of the can (the upper end of the neck and neck and the lower end of the torso) are open, so when supplying and discharging the can to the mandrel of the device, vacuum and pressurization A transfer means utilizing an air ejection mechanism cannot be used.
[0025]
Therefore, it is necessary to install a new mechanism that can reliably supply and discharge the can to and from the mandrel of the device by mechanically grasping the bottle-shaped can. As a result, the can supply and discharge mechanism can be modified. Along with this, a large amount of equipment costs are required, and each individual bottle-shaped can is mechanically gripped and supplied to and discharged from the mandrel, so that it takes time to transfer that part, and the conventional two-piece can Compared with the case of this, the high-speed process of printing (or film sticking) becomes impossible, and the problem that a can manufacturing cost will raise considerably arises.
[0026]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. Specifically, a printed design is formed on the outer surface of the trunk portion in a type in which a mouth neck portion and a shoulder portion are formed on the bottom side of a bottomed can. When producing bottle-shaped cans that have been applied, a protective coating can be provided on the metal surface of the can in a uniform state without damage, and the printing design can be applied to the outer surface of the can body in a good state In addition, in the process for applying the printing design, it is possible to divert the vacuum and the transfer means by the pressurized air jetting mechanism which are generally used in the conventional two-piece can without diverting significantly. To do.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention has a small-diameter mouth-neck portion, a shoulder portion having an inclined surface, and a large-diameter trunk, and a print design is applied to the outer surface of the trunk. In a method for manufacturing a bottle-shaped can having a bottom lid fixed to the lower end portion of a body portion, a coated metal thin plate in which a thermoplastic resin coating layer is formed on both surfaces of a metal thin plate and a lubricant is applied is punched out. A step of forming into a cup shape, a step of forming a cylindrical bottomed can whose diameter is further reduced from the cup-shaped molded product, and a bottom side of the bottomed cylindrical can with a shoulder portion By going through the process of molding into an unopened mouth and neck, Smaller diameter than the torso For the can molded into a bottle shape with the mouth and neck not opened and the body end opened, the step of applying a print design to the outer surface of the can body, and the step of removing the lubricant from at least the outer surface of the can Further, it is characterized in that it is performed before the step of forming the curled portion and the screw portion by opening the opening-and-closing mouth-and-neck portion.
[0028]
According to the bottle-shaped can manufacturing method as described above, the can and neck portion, the shoulder portion, and the trunk portion are integrally formed from a coated metal thin plate (metal thin plate with a protective coating) coated with a lubricant. A protective coating that protects the metal surface of the body can be provided in a uniform state without damaging the body, shoulder, and mouth and neck in the integral molding process, and the protective coating is formed of a thermoplastic resin layer. Therefore, when processing the mouth and neck after removing the lubricant, the thermoplastic resin layer acts as a lubricant, and the thermoplastic resin layer stretches following the elongation and bending of the metal surface. The protective film is not peeled off by bending or bending.
[0029]
In addition, by removing the lubricant from the outer surface of the can body, the printing design is applied (direct printing or heat-bonding a printed resin film), so that the printing design is in good condition on the outer surface of the can body Furthermore, in the process for applying the print design, the mouth and neck on one end side of the can is in an unopened state, so that a device generally used in a conventional two-piece can ( With regard to the printing device or film sticking device), it is only necessary to make a simple modification so that a part of the shape of the mandrel for attaching the can and a part of the inner shape of the vacuum pad for adsorbing the can match the shoulder shape of the can. The cans can be supplied to and discharged from the mandrel using the vacuum and the pressurized air jetting mechanism provided in the apparatus, and as a result, the cans can be mechanically gripped one by one. Compared to the case so as to employ a transfer means for supplying and discharging, it is possible to perform application of a print design quite fast.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a bottle-shaped can of the present invention will be described in detail based on the drawings. 1 shows an example of a bottle-shaped can manufactured by the method of the present invention, and FIG. 2 schematically shows an example of a manufacturing process for manufacturing the bottle-shaped can shown in FIG. 3 shows the process of molding the neck and shoulders in the top dome molding process, and FIGS. 4A and 4B show the can supply means and the can discharge to the mandrel of the apparatus during the printing and painting. Each means is shown. FIGS. 5A and 5B show examples of different shapes of the bottle-shaped cans manufactured by the method of the present invention. FIGS. 6A and 6B show the examples of the bottle-shaped cans manufactured by the method of the present invention. Examples (A) and (B) having different structures of the mouth-and-neck portion of the manufactured bottle-shaped can are shown.
[0031]
An embodiment of the bottle-shaped can manufacturing method according to the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, the manufactured bottle-shaped can has a circular section in a vertical direction upward from the large-diameter
[0032]
The outline of the manufacturing process of this bottle-shaped can is shown in FIG. 2 using a coated metal sheet in which a thermoplastic resin coating layer in an amorphized state is formed on both surfaces of a metal sheet and a lubricant is applied. As shown in the figure, first, in a cup forming process, a blank obtained by punching a coated thin metal plate into a disk shape is drawn and formed into a cup shape, and then in the next can body forming process, at least once for this cup. The above-described redrawing process and stretching process or ironing process are performed to form a cylindrical can with a bottom having a small diameter and a thin wall.
[0033]
Next, in the top dome molding process, after forming the shoulder part and the unopened mouth and neck by performing drawing processing a plurality of times on the bottom side of the bottomed cylindrical can, in the lubricant removing process, Lubricant is removed from at least the outer surface of the can with the mouth and neck not opened and the lower end of the body opened, and the can is determined by trimming the open end of the body opposite to the mouth and neck in the trimming process. After that, it is sent to the printing / painting process. In addition, in the process of shape | molding a cup into a bottomed cylindrical can and a top dome formation process, you may perform each process in the state which left the flange part in the opening edge part.
[0034]
For cans where the upper end of the mouth and neck is not open and the lower end of the body is open, the desired design (characters, decorative patterns, etc.) is printed on the cylindrical body in the printing and painting process. After applying a transparent top coat for protecting the printing ink layer with an application roll, the printing ink layer and the top coat layer are sufficiently dried in the subsequent drying step, and heat is applied. The plastic resin coating layer is made amorphous.
[0035]
Next, in the screw / curl molding process, first, the mouth and neck are opened by trimming the front-end closing part of the unopened mouth and neck, and then the open end is formed into an annular curl by external winding. Next, a screw for screwing the cap is formed on the cylindrical peripheral wall below the curled portion, and a bead portion is formed below the screw forming portion.
[0036]
Then, in the neck and flange forming process, after the neck-in process and the flange process are sequentially performed on the lower end opening end of the body part opposite to the mouth and neck part, in the bottom cover winding process (not shown), the
[0037]
The manufacturing method of the bottle-shaped can of the present embodiment by the manufacturing process as described above will be described in more detail. The coated metal thin plate as a raw material is preliminarily provided with a thermoplastic resin film such as polyester resin or polypropylene resin on both surfaces of the metal thin plate. A laminated metal thin plate having a thickness of 0.1 to 0.4 mm, which is a specific example of a polybutylene terephthalate resin (PBT) with respect to a 3004H191 aluminum alloy plate having a thickness of 0.315 mm. A coated metal sheet is used, in which a film of a mixed resin (PBT: PET = 60: 40) of polyethylene terephthalate resin (PET) is laminated to a thickness of 20 μm on the inner surface side and 20 μm on the outer surface side. ing.
[0038]
In addition to the aluminum alloy plate, the metal thin plate as the substrate is, for example, a surface-treated steel plate such as a tin-plated steel plate, an ultra-thin tin-plated steel plate, a nickel-plated steel plate, an electrolytic chromate-treated steel plate, or a galvanized steel plate. An appropriate thin metal plate for cans can be used, and the thermoplastic resin that covers both surfaces of the thin metal plate is not particularly limited. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer Olefin resins such as polymers, modified olefins, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, ethylene terephthalate / isophthalate copolymer, ethylene terephthalate / adipate copolymer, butylene terephthalate / isophthalate copolymer, ethylene naphthalate / Terephthale Polyester DOO copolymer, polycarbonate resin, nylon resin, and a mixed resin thereof two or more resins can be suitably used. Moreover, as an aspect to coat | cover, it can be set as the multilayer structure which combined not only single layer but different kind of resin.
[0039]
In addition, as a method of laminating the thermoplastic resin film on the metal thin plate, in addition to the case where the thermoplastic resin film formed in advance is directly bonded to the metal surface of the metal thin plate, the thermoplastic resin melted from the T die is preheated. When extruding onto a thin metal plate and directly adhering it, a thermoplastic resin film previously formed into a film is bonded via an adhesive primer layer, a curable adhesive layer or a thermoplastic resin layer with good thermal adhesion. May be thermally bonded to metal surfaces. In this laminating process, it is preferable from the viewpoint of workability and adhesiveness that the thermoplastic resin film that has been heat-bonded is once melted (for example, by passing it through water) and then rapidly cooled to be amorphous. .
[0040]
For such a metal sheet having a thermoplastic resin film layer formed on both sides, normal butyl stearate, liquid paraffin, petrolatum, polyethylene wax, cooking oil, hydrogenated on the thermoplastic resin film layer on both sides. One or more kinds of edible oil, palm oil, synthetic paraffin, dioctyl sebacate, etc. are applied as a lubricant, and the coated metal sheet coated with this lubricant is used as a material in the cup molding process. A blank for each can is punched and formed into a cup shape by drawing. As a specific example, a blank punched into a 170 mm diameter disc is 48.3 mm in height and 100 mm in outer cup shape. It has been drawn.
[0041]
In the can body forming process, the cup formed in such a manner is further subjected to redrawing twice, bending and stretching (stretching) at one time, and then ironing. It is molded into a bottomed cylindrical can with a smaller diameter and higher height than the original cup shape, and the body is thinned. As a specific example, the height is 48.3 mm and the outer diameter is 100 mm. Is formed into a bottomed cylindrical can having a height of 171.5 mm or more and an outer diameter of 65.9 mm.
[0042]
In the top dome molding step, in this embodiment, first, the bottom corner portion of the bottomed cylindrical can (the bottom portion and the trunk portion in the vicinity of the bottom portion) is a shoulder curved surface (later shoulder portion later) having an arcuate cross section. 3) (as shown in FIG. 3 (for convenience of explanation, the bottom of the can is shown up), the can bottom corner portion preformed on the shoulder curved
[0043]
In addition, regarding the point that the can bottom corner portion is preformed into the shoulder curved
[0044]
By such drawing, the shoulder curved
[0045]
Then, such redrawing is repeated once again (the tapering surfaces of the redrawing die 54 and the
[0046]
For each redrawing when the
[0047]
In this embodiment, the redrawing process is performed twice for forming the mouth and neck and the shoulder. However, the outer diameter of the mouth and neck to be formed is outside the body of the can. When the diameter is about ½ or more of the diameter, the redrawing process for redrawing the small-diameter bottomed cylindrical part formed by the drawing process into the small-diameter bottomed cylindrical part may be performed once. When the outer diameter of the part is 65.9 mm and the planned outer diameter of the mouth and neck is about 38 mm, the redrawing process may be performed only once.
[0048]
After the mouth and neck and shoulder are formed by a plurality of drawing processes as described above, in the latter half of the top dome forming process, although not illustrated in FIG. On the other hand, the mouth-drawing is performed twice (the diameter of the upper half of the mouth and neck and the diameter of the upper quarter of the mouth and neck).
[0049]
In order to remove the lubricant such as normal butyl stearate, liquid paraffin, and synthetic paraffin applied to both the inner and outer surfaces of the can in the lubricant removal step for the top dome-shaped can as described above, for example, Wash the lubricant by spraying a well-known degreasing agent and water or hot water on the inner and outer surfaces of the can or wash the lubricant, or heat the can to a high temperature of about 200 to 300 ° C. (preferably 255 to 300 ° C.) By doing so, the lubricant is volatilized. Note that the lubricant adhering to the inner surface side of the can does not necessarily have to be removed at this stage, but the lubricant adhering to the outer surface side of the can must be reliably removed from the relationship with the subsequent printing and painting processes. It is necessary to remove it.
[0050]
When a cleaning method is used to remove the lubricant, a can washer used in the degreasing / cleaning process of the squeezed iron can can be used, and when the lubricant is volatilized, the opening side should be lowered. Then, the hot air may be blown while the can is placed on the net conveyor and conveyed. When the thermoplastic resin film layer is amorphized again in the lubricant removing step, the temperature of the hot air is set to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin, and after spraying the hot air, Cold air (20 ° C. or lower, preferably 15 ° C. or lower) may be blown.
[0051]
After the top dome is formed and at least the outer surface lubricant is removed, the bottom end opening side of the body is trimmed in the trimming process and the can is aligned to a predetermined length before the printing / painting process. Sending out. For this printing / coating process, in this embodiment, an appropriate printing / coating apparatus that has been used for continuously printing / coating the outer surface of the body of the two-piece can is used.・ The coating device (dry offset printing / painting device, etc.) is not shown in the figure, but the can is mounted on a mandrel that is attached to the periphery of the rotating body installed in the device body at equal intervals, and the rotation is performed. An appropriate printing / coating apparatus (for example, for continuously printing / coating on the outer surface of the cylindrical body of the cylindrical can while conveying the can by a mandrel that moves in the circumferential direction as the body rotates. JP-A-48-58905, JP-A-54-92810, JP-A-57-170758, JP-A-57-178754, etc.).
[0052]
FIG. 4 shows the state of supply and discharge of the can with respect to the mandrel of such a printing / painting apparatus. At the can supply station, the can is continuously sent in an appropriate posture although not shown. (The bottom cover is not yet fixed) is aligned at a predetermined interval by an appropriate means such as a screw, and each can is accommodated in the pocket of the turret, and as shown in FIG. Then, the
[0053]
Further, at the can discharge station, as shown in FIG. 4B, the
[0054]
In addition, regarding the supply and discharge of cans by the vacuum and the pressurized air ejection mechanism as described above, the basic structure itself of a mandrel and a vacuum pad provided with a hole for air circulation in the central axis has been generally 2 Although it is the same as that of the printing / coating apparatus of the piece can, as shown to FIG. 4 (A), (B), about the specific shape of the
[0055]
Cans that have been printed and coated with a top coat are transferred from the printing / painting device to appropriate transport means (such as a pin conveyor called a deco pin chain or a flat belt or a net conveyor with many holes) by a
[0056]
In this drying step, the melting point of the thermoplastic resin film (for example, a mixed resin film of polybutylene terephthalate resin and polyethylene terephthalate resin) covering both sides of the can at the same time as drying of the printing ink layer and topcoat layer of the can The adhesiveness between the resin film and the aluminum alloy plate is improved before the screw / curl forming step by making the thermoplastic resin film amorphous by heating and then cooling rapidly.
[0057]
As for the amorphization of the thermoplastic resin film layer, the thermoplastic resin coating layer formed in the amorphized state from the beginning on the coated metal thin plate is subjected to subsequent molding (cup molding, can barrel). In the molding and top dome molding), the thermoplastic resin coating layer is stretched and oriented and crystallized. On the other hand, before entering the screw / curl molding process where severe processing is performed, it is amorphized again and becomes an aluminum alloy. It is intended to reinforce the adhesion with the plate, and in the previous lubricant removing step, it may be made amorphous at the same time when the can is heated to a high temperature to volatilize the lubricant, or Prior to screw / curl molding, it may be amorphized by a separate amorphization device, but in the existing process before entering the screw / curl molding process, it can be performed simultaneously with the heating of the can in that process. Amorphized It can be efficiently implemented for without providing a dedicated device for fit.
[0058]
For cans that have been printed (and top-coated) on the outer surface of the body and the thermoplastic film layer of the protective coating has been made amorphous again, in the screw and curl forming process, After opening the mouth and neck by trimming, as shown in FIG. 6 (A), the opened neck and neck are made up of an
[0059]
That is, although not shown, after trimming and opening the upper end small diameter portion of the mouth-and-
[0060]
Then, the
[0061]
As for the
[0062]
For the cans that have been molded with the neck and neck as described above, in the neck and flange molding process, the neck-in process and the flange process are sequentially performed on the lower end opening end of the body part opposite to the mouth and neck part. Then, in the bottom lid winding process, the bottom lid of another member is double-tightened and fixed to the flange formed at the lower end opening of the can by a seamer (can lid clamping machine). A bottle-shaped can that can be filled.
[0063]
In addition, as a specific example of the bottom lid fixed to the lower end opening of the can, an aluminum alloy (5182) in which a mixed resin film of a polybutylene terephthalate resin and a polyethylene terephthalate resin having a thickness of 0.02 mm is thermally bonded on both surfaces. -A bottom lid made of H39) having a thickness of 0.285 mm and a diameter of 62.6 mm is used.
[0064]
According to the bottle-shaped can manufacturing method of the present embodiment as described above, the material of the coated metal thin plate in which the protective coating of the thermoplastic resin film layer is formed on both surfaces of the metal thin plate is further provided thereon. In a state where the lubricant is applied, the thinned body portion, the shoulder portion having the inclined surface, and the unopened mouth-and-neck portion are integrally formed, so that the thin metal plate is formed by friction during the forming processing. The protective coating (thermoplastic resin film layer) is not damaged.
[0065]
Further, since the protective coating covering the metal surface of the thin metal plate is a thermoplastic resin film layer, the thermoplastic resin film layer serves as a lubricant in the screw / curl molding process after the lubricant is removed. The protective coating does not peel off easily by stretching or bending following the elongation or bending of the thin metal sheet, and as a result, the coating state of the protective coating is good until after the molding of the can is completed. It is possible to maintain a sufficient resistance to corrosion for cans with small-diameter and threaded mouth-neck parts and parts that are difficult to post-paint on the inner surface, such as shoulders that are rapidly shrinking in diameter. Can do.
[0066]
On the other hand, since the printing and painting process for applying the print design to the outer surface of the can body is performed after the lubricant removing process, the print design can be applied in a good condition on the outer surface of the can body In addition, since the printing and painting process is performed in a state where the mouth and neck are not opened, the printing and painting apparatus that has been conventionally used for two-piece cans, Transfer by vacuum and pressurized air jetting mechanism equipped in the device, with only a simple modification to match part of the shape and part of the inner surface of the vacuum pad that adsorbs the can with the shoulder shape of the can Means can be used to supply and discharge cans to and from the mandrels.
[0067]
As a result, conventional equipment (printing and painting equipment) can be used with a simple modification without newly installing a mechanism that supplies and discharges the bottle-shaped can by mechanically gripping it. The increase in equipment costs can be suppressed, and it is not necessary to mechanically grasp each bottle-shaped can and supply and discharge it to the mandrel. As in the case of the conventional two-piece can with a bottomed cylindrical shape, Printing can be processed at high speed, and an increase in can manufacturing costs can be suppressed.
[0068]
In the present embodiment, the thermoplastic resin film layer (polybutylene) covering both surfaces of the can in the step prior to the screw / curl forming step (at least one of the drying step and the lubricant removing step). By making a mixed resin film of terephthalate resin and polyethylene terephthalate resin, etc.) above the melting point and then rapidly cooling it to make it amorphous again to improve the adhesion between the thermoplastic resin film and the metal plate In the subsequent screw / curl molding process, even if severe processing such as direct screw molding is performed on the mouth and neck, peeling of the protective coating (thermoplastic resin coating layer) can be reliably prevented. .
[0069]
Furthermore, in the method of this embodiment, in order to form the shoulder portion and the mouth and neck portion (unopened), the can bottom corner portion of the can is preformed into a curved shoulder portion, and then the bottom portion is formed into a bottomed cylindrical shape. Then, using a wrinkle pressing tool having a taper surface with a linear cross section similar to the tangent drawn to the circular arc of the virtual curved surface following the pre-formed shoulder curved surface, A small-diameter mouth-neck (unopened) is formed by repeating drawing, and then the shoulders formed by approximating the curved surface are stretched into a continuous smooth curved surface and reshaped. Therefore, the shoulder can be formed into a smooth and beautiful dome-shaped curved surface without leaving a molding mark, and a bottle-shaped can having a shape similar to that of a normal PET bottle can be manufactured neatly. .
[0070]
As mentioned above, although one Embodiment of the manufacturing method of the bottle-shaped can of this invention was described, this invention is not restricted to the specific method as shown in said embodiment, A covering metal thin plate is used as a material. As long as it is a method of manufacturing a bottle-shaped can with a printed design on the outer surface of the can body, it is a type in which the shoulder and mouth neck are molded on the bottom of the bottomed can. Needless to say.
[0071]
That is, for example, with respect to a coated metal thin plate used as a material, in the above embodiment, a coated metal thin plate in which the entire thermoplastic resin coating layer is amorphized is used, and this is formed into a cup shape and further thinned. Coated metal in which a biaxially oriented crystal remains on the upper layer side in a state where the metal thin plate side of the thermoplastic resin coating layer is amorphized while being molded into a bottomed cylindrical can having a formed body portion A thin plate may be used.
[0072]
In addition, in the manufacturing process, the trimming process for aligning the length of the can is not limited to after the top dome molding as shown in the above embodiment, but after being molded into a bottomed can by the can body molding process. -It may be until the lower end of the body part is processed in the flange forming process, and in the above embodiment, the entire thermoplastic resin coating layer is not removed in at least one of the drying process and the lubricant removing process. Although it is crystallized, it does not necessarily have to be completely amorphous, and oriented crystals may remain on the upper layer side of the coating layer. If the beverage filled in the bottle-shaped can is a highly corrosive liquid, it is thermally bonded to the metal thin plate so that the oriented crystal remains on the upper layer side of the thermoplastic resin coating layer on the inner surface of the can. From the viewpoint of corrosion resistance, it is rather preferable that the oriented crystals remain after the can is molded and after the content liquid is filled and sealed.
[0073]
In addition, regarding the print design to be applied to the outer surface of the body of the bottle-shaped can, in the above embodiment, the print design is performed by directly printing on the outer surface of the body of the can. The resin film may be heat-bonded to the outer surface of the body portion so that the print design may be applied. Even in that case, the film can be stuck in a good state after the lubricant removing step, and the film It is not effectively different from the case of printing directly on the outer surface of the body part in that the can can be supplied to and discharged from the sticking device by the transfer means by the vacuum mechanism.
[0074]
That is, with respect to the method and apparatus for attaching a printed resin film, basically, for example, according to the description of JP-A-8-1778, JP-A-9-295539, JP-A-10-683, etc. In each of the above-mentioned publications, pressurized air is blown to the bottom of the can at the can supply unit against a mandrel attached to the periphery of the rotating body provided in the apparatus at equal intervals. As a result, the can is attached to the mandrel, and the can is moved to a predetermined position by vacuum suction from the air hole of the mandrel, and the can is moved by the mandrel that moves in the circumferential direction as the rotating body of the apparatus rotates. The printed resin film sheet is adhered to the outer surface of the cylindrical can body by thermal bonding using an adhesive roll and a pressure roll, and then the air hole of the mandrel is It is disclosed that pressurized air is ejected to eject cans from a mandrel toward a discharge conveyor, and the cans are sucked onto the conveyor by magnet or vacuum suction and conveyed. Can be diverted to
[0075]
When the method by sticking a printed resin film as described above is adopted for a bottle-shaped can, the print sharpness is higher than when dry offset printing is directly applied to the outer surface of the can body. Because gravure printing with excellent gradation expression can be used (it is practically difficult to apply gravure printing directly on the outer surface of the can body), bottle-shaped cans with deep and luxurious printing design Obtainable.
[0076]
Furthermore, with regard to the overall shape of the bottle-shaped can and its specific molding means, in the above embodiment, the shoulder portion is formed into a smooth and clean dome-shaped curved surface in order to have a shape similar to a normal PET bottle. Therefore, a molding method as described in
[0077]
Furthermore, with regard to the partial structure of the bottle-shaped can, for example, with respect to the structure of the mouth and neck, in the above embodiment, as shown in FIG. Although it is molded, the present invention is not limited to such a structure, and as shown in FIG. 6 (B), a threaded
[0078]
Note that the specific structure shown in FIG. 6B will be described. A
[0079]
By using the
[0080]
【The invention's effect】
According to the bottle-shaped can manufacturing method of the present invention as described above, the protective coating is provided in a uniform state without damage to the metal surface of the can having a mouth-neck portion and a shoulder portion that are difficult to be post-coated. Can give sufficient corrosion resistance to the can, and can give a print design to the outer surface of the body part by direct printing or pasting of the printed resin film, good condition after removing the lubricant In addition, the two-piece can device that has been used in the process of applying the print design in the process of applying the vacuum and the pressurized air jetting mechanism as the transfer means can be transferred without major modification. As a result, the increase in equipment cost can be suppressed, and high-speed processing similar to that of the conventional bottomed cylindrical two-piece can can be performed, resulting in an increase in can manufacturing cost. Can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an example of a bottle-shaped can manufactured by the method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory side view schematically showing the manufacturing process of one embodiment of the method of the present invention for manufacturing the bottle-shaped can shown in FIG. 1;
FIGS. 3A and 3B are side and cross-sectional explanatory views showing a process of forming a neck and a shoulder in the top dome forming process of the bottle-shaped can manufacturing process shown in FIG.
4 is a diagram illustrating a printing / coating process of the bottle-type manufacturing process shown in FIG. 2 in which a can and a pressurized air jetting mechanism are used for a mandrel of a printing / coating apparatus (or a printed resin film sticking apparatus). The upper surface explanatory drawing about the supply station of (A) cans, and the (B) can discharge station which show the means for performing supply and discharge | emission.
FIG. 5 is a side view showing other examples (A) and (B) of bottle-shaped cans manufactured by the method of the present invention.
6A is a partial cross-sectional side view showing an example in which a threaded portion is directly formed on the mouth-neck portion of the bottle-shaped can manufactured by the method of the present invention, and FIG. The longitudinal cross-sectional view which shows the example which formed the screw part in the resin-made cylindrical body extrapolated.
[Explanation of symbols]
1 Bottle-shaped can
2 trunk
3 shoulder
4 mouth and neck
11 Curling
13 Screw part
20 Plastic cylindrical body
22 Retaining ring
51 Diaphragm die
52 Wrinkle holding pusher (to be paired with aperture die)
53 Punch for drawing
54 Die for redrawing
55 Wrinkle holding pusher (paired with redrawing die)
56 Punch for redrawing
57 Reforming tool (die)
58 Reforming tool (Pusher)
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