JP7078240B2

JP7078240B2 - へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器

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Publication number: JP7078240B2
Application number: JP2020088938A
Authority: JP
Inventors: 英治 ▲高▼桑
Original assignee: 株式会社高桑製作所
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: JP2021183344A

Description

本発明は、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器（以下、単に「チタン製金属容器」と言う）を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器に関する。

より詳細には、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法において、
へら絞り工程の後に行われる、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工（以下、単に「研磨加工」と言う）などの後加工において、チタン製金属容器の変形を防止することが可能な、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器に関する。

従来より、チタンまたはチタン合金からなるチタン製金属容器は、その表面硬度が低いため、表面が傷つきやすく、また、長時間の使用によって、チタン製金属容器の表面の鏡面が傷で曇ることがあり、美観が劣化することがある。

このため、従来より、チタンまたはチタン合金の表面硬度の低さを向上するために、例えば、イオン注入、イオン窒化、浸炭などの表面硬化処理が行われている。

しかしながら、このような表面処理方法では、処理時間が長くかかり、コストが高くつくことになる。

また、このような表面処理方法では、処理温度が高いので、表面の結晶粒が粗大化したり、窒素や酸素などの固容化される元素とチタンが、化合物層を形成して表面が粗くなり、チタン製金属容器の表面の鏡面性が低下して美観が低下することになる。

さらに、チタン製金属容器の表面から深い領域まで硬化層を形成することが困難であるので、長時間の使用によって、チタン製金属容器の表面に傷が発生して、美観が劣化することがある。

このため、特許文献１（特開２００１－８１５４４号公報）には、表面から深い領域に達する硬化層を得ることができ、長時間の使用によっても、表面を美しい鏡面に保つことができ、美観に優れた表面処理方法が提案されている。

すなわち、特許文献１の表面処理方法では、チタンまたはチタン合金製の食器を、真空槽内に配置して、加熱して焼鈍処理している。

その後、微量の酸素成分を含有する窒素主体の混合ガスを、真空槽内に導入して、所定の減圧状態の下で、チタンまたはチタン合金製の食器を、真空槽内に配置して、７００～８００℃の温度で、所定時間加熱している。

これにより、チタンまたはチタン合金製の食器の表面から内部へ、窒素および酸素を拡散固溶させている。そして、チタンまたはチタン合金製の食器を、常温まで冷却している。

その結果、チタンまたはチタン合金製の食器に、窒素および酸素を固溶する第１の硬化層と、酸素を固溶する第２の硬化層とを含む表面硬化層を形成する。

これにより、表面から深い領域に達する硬化層を得ることができ、長時間の使用によっても、表面を美しい鏡面に保つことができ、美観に優れたチタンまたはチタン合金製の食器を提供している。

特開２００１－８１５４４号公報

ところで、最近では、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、例えば、へら絞り、パイプ加工、巻き溶接によって、例えば、円筒形状、円錐形状などの同心円形状に、加工する金属加工が行われている。

このような金属加工を行った後、例えば、コップなどのチタン製金属容器では、意匠性、美観、商品価値などの向上のため、これらのチタン製金属容器の一方の側の表面（例えば、外側の表面）に対して、例えば、グラインダー加工、ブラスト加工などの研磨加工を行う場合がある。

この場合、このような研磨加工を実施すると、研磨加工で発生する応力によって、チタン製金属容器の全体、または、一部分に塑性変形が生じてしまうことがある。

その結果、美観が悪くなり、時によっては、商品価値がなくなって、廃棄処分を行わなければならず、コストが高くつくことにもなる。

さらに、従来の方法では、前述したような研磨加工を行っても、塑性変形が生じることのない板厚や形状にしなければならず、チタン製金属容器が大型化したり、意匠性の観点から自由度が小さいものである。

しかしながら、特許文献１では、前述したような金属加工を行った後、例えば、グラインダー加工、ブラスト加工などの研磨加工を行う場合を対象とするものではない。

また、特許文献１では、表面処理により、チタンまたはチタン合金製の食器に、窒素および酸素を固溶する第１の硬化層と、酸素を固溶する第２の硬化層とを含む表面硬化層を形成することを目的とするものである。

このため、特許文献１のような表面処理を施したチタンまたはチタン合金製の食器を、前述したような、例えば、グラインダー加工、ブラスト加工などの研磨加工を行った場合には、研磨加工で発生する応力によって、チタンまたはチタン合金製の食器の全体、または、一部分に塑性変形が生じてしまうことがある。

本発明は、このような現状に鑑み、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法において、
へら絞り工程の後に行われる、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器の変形を防止することが可能な、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器を提供することを目的とする。

また、本発明は、塑性変形が生じることのない板厚や形状にすることなく、チタン製金属容器が大型化することなく、意匠性の観点から自由度が大きいへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法であって、
前記チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器を成形するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製する高温酸化処理工程と、
前記高温酸化処理工程によって、表面全体に硬化酸化被膜が形成されたチタン金属成形容器に対して、後加工である研磨加工を行う研磨加工工程と、
を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、高温酸化処理工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製している。

これにより、チタン製金属容器の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器の変形を防止することが可能である。

また、研磨加工などの後加工において、塑性変形が生じることのない板厚や形状にすることなく、チタン製金属容器が大型化することなく、意匠性の観点から自由度が大きくなる。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法であって、
前記チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器を成形するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製する高温酸化処理工程と、
前記高温酸化処理工程によって、表面全体に硬化酸化被膜が形成されたチタン金属成形容器に対して、後加工である研磨加工を行う研磨加工工程と、
を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、事前研磨工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器の表面に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工を行っても良い。

その後、高温酸化処理工程において、事前研磨工程によって得られた、チタン金属成形容器の表面に研磨加工が行われたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製している。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う第１の研磨工程を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、第１の研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属容器の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

これにより、研磨加工などの後加工を行っても、チタン製金属容器の変形を防止することが可能である。

また、このように、研磨加工などの後加工において、塑性変形が生じることのない板厚や形状にすることなく、チタン製金属容器が大型化することなく、意匠性の観点から自由度が大きくなる。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う第２の研磨工程を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、第２の研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属容器の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記第１の研磨工程を行うチタン製金属容器の一方の側の表面が、前記チタン製金属容器の内側表面であることを特徴とする。

このように構成することによって、第１の研磨工程において、一方の側の表面として、チタン製金属容器の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記第２の研磨工程を行うチタン製金属容器の他方の側の表面が、前記チタン製金属容器の外側表面であることを特徴とする。

このように構成することによって、第２の研磨工程において、他方の側の表面として、チタン製金属容器の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃であることを特徴とする。

このように、高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃の範囲であれば、チタン製金属容器の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器の変形を効果的に防止することが可能である。

また、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、前記高温酸化処理工程における処理時間が、４分～１５分であることを特徴とする。

このように、高温酸化処理工程における処理時間が、４分～１５分の範囲であれば、チタン製金属容器の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器の変形を防止することが可能である。

また、本発明のチタン製金属容器は、前述のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器である。

本発明によれば、高温酸化処理工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製している。

また、事前研磨工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器の一方の側の表面に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工を行っても良い。

図１は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法によって得られたチタン製金属容器の一例として、コップを示す斜視図である。図２は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の概略を説明するフローチャートである。図３は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図４は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図５は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図６は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図７は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図８は、本本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図９は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図１０は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図１１は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。図１２は、高温酸化による歪発生抑制試験（処理温度による影響）を示す表（表１－１）である。図１３は、高温酸化による歪発生抑制試験（処理温度による影響）を示す表（表１－２）である。図１４は、高温酸化による歪発生抑制試験（処理時間による影響）を示す表（表２－１）である。図１５は、高温酸化による歪発生抑制試験（処理時間による影響）を示す表（表２－２）である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１）

図１は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法によって得られたチタン製金属容器の一例として、コップを示す斜視図、図２は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の概略を説明するフローチャート、図３は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図４は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図５は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図６は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。

図１において、符号１０は、全体で本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法によって得られたチタン製金属容器１０の一例として、コップを示している。

なお、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法によって得られたチタン製金属容器１０としては、このようなコップに限定されるものではなく、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、お椀、皿、灰皿、その他の形状のチタン製金属容器１０を対象とするものである。

図１に示したように、この実施例のチタン製金属容器１０は、一方の側の表面として、チタン製金属容器１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）を備えている。

また、他方の側の表面として、チタン製金属容器１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）を備えている。

このような構成のチタン製金属容器１０は、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器１０が作製される。

図２に示したように、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、以下の工程によって実施される。

すなわち、先ず、図２のステップＳ１において、チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器１０を成形するへら絞り成形工程が行われる。

次に、図２のステップＳ２において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器１０を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。

このように構成することによって、高温酸化処理工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器１０を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器１０を作製している。

これにより、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

また、研磨加工などの後加工において、塑性変形が生じることのない板厚や形状にすることなく、チタン製金属容器１０が大型化することなく、意匠性の観点から自由度が大きくなる。

この場合、高温酸化処理工程における処理温度としては、８００℃～１１００℃であるのがより望ましい。

このように、高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃の範囲であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形を効果的に防止することが可能である。

さらに、高温酸化処理工程における処理時間としては、４分～１５分であるのが望ましい。

このように、高温酸化処理工程における処理時間が、４分～１５分の範囲であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

このように、へら絞り成形工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。

また、図３に示したように、図３のステップＳ３において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う第１の研磨工程を行っても良い。

すなわち、第１の研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属容器１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

これにより、研磨加工などの後加工を行っても、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

また、このように、研磨加工などの後加工において、塑性変形が生じることのない板厚や形状にすることなく、チタン製金属容器１０が大型化することなく、意匠性の観点から自由度が大きくなる。

このように、へら絞り成形工程→高温酸化処理工程→第１の研磨工程の順に行っても良い。

また、図４に示したように、図４のステップＳ４において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う第２の研磨工程を行っても良い。

すなわち、第２の研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属容器１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行っている。

このように、へら絞り成形工程→高温酸化処理工程→第２の研磨工程の順に行っても良い。

さらに、図５に示したように、ステップＳ３において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、第１の研磨工程において、研磨加工を行う。

すなわち、第１の研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属容器の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行う。

そして、このように、第１の研磨工程を行った後、図５に示したように、図５のステップＳ４において、第２の研磨工程において、第１の研磨工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

すなわち、第２の研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属容器１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工を行う。

このように、へら絞り成形工程→高温酸化処理工程→第１の研磨工程→第２の研磨工程の順に行っても良い。

さらに、図６に示したように、図６のステップＳ４において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

そして、このように、第２研磨工程を行った後、図６示したように、図６のステップＳ３において、第１の研磨工程において、第２の研磨工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

このように、へら絞り成形工程→高温酸化処理工程→第２の研磨工程→第１の研磨工程の順に行っても良い。
（実施例２）

図７は、本発明の別の実施例の本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図８は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図９は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図１０は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図１１は、本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。

この実施例のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、図１～図６に示した本発明のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法と基本的には同様な構成で同一の構成には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施例のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法は、図７に示したように、以下の工程によって実施される。

すなわち、先ず、図７のステップＳ１０１において、チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器を成形するへら絞り成形工程が行われる。

次に、図７のステップ１０２において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器１０の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程が行われる。

すなわち、事前研磨工程において、
・一方の側の表面として、チタン金属成形容器１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）、または、
・一方の側の表面として、チタン金属成形容器１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）、または、
・一方の側の表面として、チタン金属成形容器１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）、および、チタン金属成形容器１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）の両方、
に対して、研磨加工を行う事前研磨工程が行われる。

次に、図７のステップＳ１０３において、事前研磨工程によって得られたチタン金属成形容器１０を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。

このように構成することによって、事前研磨工程において、へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器１０の表面に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工を行っても良い。

その後、高温酸化処理工程において、事前研磨工程によって得られた、チタン金属成形容器１０の表面に研磨加工が行われたチタン金属成形容器１０を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器１０を作製している。

この場合、高温酸化処理工程における処理温度としては、６００℃～１１００℃であるのが望ましい。

このように、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃～１１００℃の範囲であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

また、高温酸化処理工程における処理温度としては、８００℃～１１００℃であるのがより望ましい。

このように、高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃の範囲であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形をより効果的に防止することが可能である。

このように、へら絞り成形工程→事前研磨工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。

また、図８に示したように、図８のステップＳ１０４において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う第１の研磨工程を行っても良い。

このように、へら絞り成形工程→事前研磨工程→高温酸化処理工程→第１の研磨工程の順に行っても良い。

また、図９に示したように、図９のステップＳ１０５において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う第２の研磨工程を行っても良い。

このように、へら絞り成形工程→事前研磨工程→高温酸化処理工程→第２の研磨工程の順に行っても良い。

さらに、図１０に示したように、ステップＳ１０４において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、第１の研磨工程において、研磨加工を行う。

そして、このように、第１の研磨工程を行った後、図１０に示したように、図５のステップＳ１０５において、第２の研磨工程において、第１の研磨工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

このように、へら絞り成形工程→事前研磨工程→高温酸化処理工程→第１の研磨工程→第２の研磨工程の順に行っても良い。

さらに、図１１に示したように、図１１のステップＳ１０５において、高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

そして、このように、第２研磨工程を行った後、図１１に示したように、図１１のステップＳ１０４において、第１の研磨工程において、第２の研磨工程で得られたチタン製金属容器１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う。

このように、へら絞り成形工程→事前研磨工程→高温酸化処理工程→第２の研磨工程→第１の研磨工程の順に行っても良い。

（実施例３）
１．高温酸化による歪発生抑制試験（処理温度による影響）

円板形状の純チタン材（厚さ０．８ｍｍ）を用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ７０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、底面φ５０ｍｍのコップ形状のチタン金属成形容器１０を作製した。

その後、このように作製したチタン金属成形容器１０を、旋盤機に取り付け４６４ｒｐｍ回転で回転させる。

この状態で、ハンディグラインダー（粒度３６Ｐ番）の研磨ディスクを１２３００ｒｐｍ回転させて、チタン金属成形容器１０の表面（外側の側周面１６）を、グラインダー加工して、５０～５２グラム、チタン金属成形容器１０の側周面の厚さを、０．５ｍｍとして、実験用のチタン製金属容器１０を作製した。

この場合、作製した実験用のチタン金属成形容器１０の真円度は、０．２５（真円度＝（ｍａｘ－ｍｉｎ）／２）である。

このように作製した実験用のチタン金属成形容器１０を用いて、以下のように、サンプル１～サンプル７について、それぞれ高温酸化による歪発生抑制試験（処理温度による影響）を行った。

この場合、歪発生抑制試験を行うために、サンド（砂）からなる微粒子を、直圧式エアーブラスト機を用い、０．５ＭＰａの投射圧で、ノズルと本体とチタン製金属容器１０の内側の底面１４との距離１５０ｍｍをテーパー面１００ｍｍに設定して投射を行い、チタン製金属容器１０の内側の底面１４にブラスト加工を実施した。

そして、以下のサンプル１～サンプル７について、それぞれ真円度を測定した。その結果を、図１２～図１３の表１（表１－１、表１－２）に示した。

サンプル１…高温酸化を行わず、ブラスト加工のみを行った。

サンプル２…６００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル３…８００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル４…１０００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル５…１１００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル６…１２００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル７…１３００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

表１の結果から明らかなように、高温酸化を行わず、ブラスト加工のみを行ったサンプル１では、真円度が２．９５であり、最も歪が大きいことがわかる。

また、表１の結果から明らかなように、高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃の範囲（サンプル３～サンプル５）であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、ブラスト加工による研磨加工の後加工において、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

（実施例４）
２．高温酸化による歪発生抑制試験（処理時間による影響）

実施例３と同様に、円板形状の純チタン材（厚さ０．８ｍｍ）を用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ７０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、底面φ５０ｍｍのコップ形状のチタン金属成形容器１０を作製した。

この状態で、ハンディグラインダー（粒度３６Ｐ）の研磨ディスクを１２３００ｒｐｍ回転させて、チタン金属成形容器１０の表面（外側の側周面１６）を、グラインダー加工して、５０～５２グラム、チタン金属成形容器１０の側周面の厚さを、０．５ｍｍとして、実験用のチタン金属成形容器１０を作製した。

このように作製した実験用のチタン金属成形容器１０を用いて、以下のように、サンプル８～サンプル１２について、それぞれ高温酸化による歪発生抑制試験（処理時間による影響）を行った。

そして、以下のサンプル８～サンプル１２について、それぞれ真円度を測定した。その結果を、図１４～図１５の表２（表２－１、表２－２）に示した。

サンプル８…１１００℃、４分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル９…１１００℃、６分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル１０…１１００℃、１２分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル１１…１１００℃、１５分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

サンプル１２…１１００℃、２０分の時間で高温酸化処理を行った後、ブラスト加工を行った。

表２の結果から明らかなように、高温酸化処理工程における処理時間が、４分～１５分の範囲（サンプル８～サンプル１１）であれば、チタン製金属容器１０の表面全体に、硬化酸化被膜が形成され、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工などの後加工において、チタン製金属容器１０の変形を防止することが可能である。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器（以下、単に「チタン製金属容器」と言う）を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器に適用することができる。

より詳細には、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法において、
へら絞り工程の後に行われる、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ブラスト加工、ラッピング、ポリシングなどの研磨加工（以下、単に「研磨加工」と言う）などの後加工において、チタン製金属容器の変形を防止することが可能な、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法、ならびに、へら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器に適用することができる。

１０…チタン製金属容器（チタン金属成形容器）
１２…内側の側面
１４…内側の底面
１６…外側の側面
１８…外側の底面

Claims

チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法であって、
前記チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器を成形するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製する高温酸化処理工程と、
前記高温酸化処理工程によって、表面全体に硬化酸化被膜が形成されたチタン金属成形容器に対して、後加工である研磨加工を行う研磨加工工程と、
を備えることを特徴とするへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属容器を作製するへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法であって、
前記チタン金属平板からへら絞りによって、チタン金属成形容器を成形するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形容器の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形容器を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属容器を作製する高温酸化処理工程と、
前記高温酸化処理工程によって、表面全体に硬化酸化被膜が形成されたチタン金属成形容器に対して、後加工である研磨加工を行う研磨加工工程と、
を備えることを特徴とするへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器の一方の側の表面に対して、研磨加工を行う第１の研磨工程を備えることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記高温酸化処理工程で得られたチタン製金属容器の他方の側の表面に対して、研磨加工を行う第２の研磨工程を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記第１の研磨工程を行うチタン製金属容器の一方の側の表面が、前記チタン製金属容器の内側表面であることを特徴とする請求項３に記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記第２の研磨工程を行うチタン製金属容器の他方の側の表面が、前記チタン製金属容器の外側表面であることを特徴とする請求項４に記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記高温酸化処理工程における処理温度が、８００℃～１１００℃であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
前記高温酸化処理工程における処理時間が、４分～１５分であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法。
請求項１から８のいずれかに記載のへら絞りによるチタン製金属容器を製造する方法で得られたチタン製金属容器。