JPH0717084B2 - 絞り成形印刷罐の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、絞り成形印刷罐の製法に関するもので、より
詳細には事前印刷金属素材を絞り成形して絞り成形印刷
罐を製造するに際して、罐側壁部における縞模様の発生
を防止し印刷像の再現性を向上させる方法に関する。

（従来の技術） ブリキ、テインフリースチール等の表面処理鋼板やアル
ミ等の金属板の絞り成形は、所謂シームレス罐（ツーピ
ース罐）や金属キャップ等の製造に広く使用されてい
る。成形後の個々の成形体に塗装や印刷を施すことは、
操作が複雑となるため、平板状素材に対して絞り成形に
先立って、事前に塗装印刷を施すことが望ましい。

この絞り成形においては、平板状金属素材が塑性流動し
てコップ状の成形体となる。平板状素材の内、最終絞り
成形体の周状側壁部となる部分の塑性流動を考えると、
この部分では成形体高さ方向となる方向に伸長が生じて
いると共に、周方向に収縮が生じていることが確認され
る。

絞り成形用平板状素材への事前印刷については、上述し
た素材の塑性流動を考慮して、展開状態で矩形状となる
原稿を環状の版に転換することが必要であり、従来手描
き法や光学転換法更には、本発明者の提案にかかるデジ
タル変換法（特開昭61−267763号、61−267053号公報参
照）等が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、事前印刷金属素材を絞り成形に付して得
られる罐においては、側壁部上部に、本来の印刷像には
ない縞模様が発生する傾向があり、この傾向は深絞り成
形罐や、曲げ−曲げもどし変形で側壁部を薄肉化した罐
において特に顕著に現れる。

この理由は、本発明者等の研究によると、事前印刷金属
の絞り成形では、側壁部上部で、素材の周方向圧縮流動
により網点が周方向に連続し且つ素材の高さ方向伸長流
動により高さ方向の網点間隔が増大し、このような網点
の変形が縞の発生に連なることにある。

従って、本発明の目的は、事前印刷金属素材を絞り成形
して絞り成形印刷罐を製造するに際して、側壁部におけ
る意図外の縞の発生を防止し、印刷像の忠実な再現性を
向上させる方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、事前印刷金属素材を深絞り成形或
いは薄肉化絞り成形に賦する場合にも、側壁部における
意図外の縞の発生が有効に防止され、印刷像の再現忠実
性に優れた印刷罐の製法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、事前印刷された金属素材を絞り成形に
付することから成る少なくとも側壁部に印刷像を有する
絞り成形印刷罐の製法において、矩形原稿上の印刷すべ
き画像を環状面に展開させ、該環状画像の内少なくとも
外周部を複数の領域に分割し且つ該複数の個々の領域の
中央部での万線乃至長網点の長手方向が環状面の中心方
向に指向し、且つ中央部以外での万線乃至長網点の長手
方向は中央部での万線乃至長網点の長手方向と平行とな
るように、網分解された印刷用版を作成し、この印刷用
版を素材の印刷に用いることを特徴とする絞り成形印刷
罐の製法が提供される。

本発明において、矩形原稿上の印刷すべき画像は、それ
自体公知の手段で環状面に展開させるが、この環状画像
から網分解された印刷用版を前記のものとして作成す
る。この作成は、分割された複数の領域乃至領域毎にス
クリーン角度を変えた多重露光により行なうのがよく、
また網分解用スクリーンとしては、万線スクリーン或い
は長網点スクリーンを介して行なうのが好ましい。

（作用） 本発明によれば、矩形原稿上の印刷すべき画像を、それ
自体公知の手段で絞り成形時の変形を考慮して環状面に
展開させ、この環状画像から網分解された印刷用版を作
成するが、この環状画像の内少なくとも外周部を複数の
領域に分割し且つ該複数の個々の領域の中央部での万線
乃至長網点の長手方向が環状面の中心方向に指向し、且
つ中央部以外での万線乃至長網点の長手方向が中央部で
の万線乃至長網点の長手方向と平行となるように網分解
することが特徴である。

側壁部上部における縞の発生を説明するための第２−Ａ
及び２−Ｂ図において、第２−Ａ図は絞り加工前の素材
１の印刷像の拡大図（倍率100倍）であり、第２−Ｂ図
は絞り加工後の側壁部上部２の印刷後の拡大図（倍率10
0倍）である。加工前の素材１においては、白地３の中
に網点４が縦方向（高さ方向）にも横方向（径方向）に
も一定のピッチＰで規則正しい配置で設けられており、
このピッチＰは肉眼で判別し得る間隔よりも小さい。こ
れに対して、加工後の側壁部上部２においては、絞り加
工時或いは薄肉化絞り加工時の高さ方向の伸長流動及び
周方向の圧縮流動に対応してほぼ正方形の網点４が長菱
形の網点4aに変形していると共に、高さ方向のピッチが
pHに増大し且つ周方向のピッチがpCに縮小していること
がわかる。このように、網点の周方向ピッチがpCに縮小
してほぼ連続すること及び網点の高さ方向のピッチが肉
眼で判別し得る間隔pHに拡大していることから、第２−
Ｂ図の網点配置が縞となって判別されることになる。

これに対して、本発明における縞の発生防止を説明する
ための第１−Ａ及び１−Ｂ図において、第１−Ａ図は絞
り加工前の素材１の印刷像の拡大図（倍率は前記と同
じ）であり、第１−Ｂ図は絞り加工後の側壁部上部２の
印刷像の同様の拡大図である。加工前の素材１において
は、白地３の中に万線５が縦方向（高さ方向）が長手方
向となるように、横方向に一定のピッチＰで規則正しく
設けられている。この素材を絞り加工して得られる罐の
側壁部上部２においては、絞り加工時における前述した
塑性流動に対応して、万線が細長い万線5aとなり、且つ
周方向にピッチＰがpMに縮小していることから、縞の発
生が防止されることが理解される。

本発明における縞の発生防止は、環状画像の内、少なく
とも外周部の領域で画素である万線のうち個々の領域の
中央部の万線が環状面の中心方向（罐の高さ方向）を指
向し、中央部以外の万線は中央部の万線と平行となるよ
うに配置することにより可能となるものであるが、万線
の代りの長網点を画素として用い、長網点の長手方向が
上記方向に指向するようにしても同様な作用が奏され
る。

本発明の印刷用版の作成原理を説明するための第３−Ａ
乃至３−Ｃ図において、印刷用原版６を、中心Ｎを通る
線で等角度の複数部分、この具体例では４個の部分A1,A
2,B1,B2に分割する。第３−Ａ図の第１工程で、点対称
のB1及びB2の領域を遮光材料７でマスクし、点対称のA1
及びA2を、中央部の万線5aが中心Ｎを通り、それ以外の
万線5bは中央部の万線5aと平行となるような位置関係で
スクリーン８で覆い環状の画像で露光を行い、網分解さ
れた像乃至潜像をA1及びA2に形成させる。次いで第３−
Ｂ図の第２工程で、露光済の領域A1及びA2を遮光材料７
でマスクし、未露光の点対称のB1及びB2を、やはり中央
部の万線5aが中心Ｎを通り、それ以外の万線5bは中央部
の万線5aと平行となるような位置関係でスクリーン８で
覆い、環状画像による露光を行い、網分解された像乃至
潜像をB1及びB2に形成させる。この分割多重露光は、区
分された領域乃至は点対称の領域群毎に必要回数だけを
行う。最終印刷版９を示す第３−Ｃ図において、複数の
領域A1,B1,A2,B2に分割され、且つ各領域における中央
部の万線5aが中心Ｎ方向に、それ以外の万線5bは中央部
の万線5aに平行に指向している網分解印刷版９が得られ
るので、この印刷用版９を用いて素材に印刷することに
より、意図外の縞の発生が防止され、印刷像が忠実に再
現されている絞り成形印刷罐が得られる。本発明におい
て、環状面全面を複数の領域に分割する代りに、縞の発
生の程度の著しい外周部のみを分別し得ることが当業者
には自明であろう。

（発明の好適態様） 本発明を、添付図面に示す具体例に基づいて以下に詳細
に説明する。

印刷絞り成形体を示す第４図において、この印刷絞り成
形体11は、底部12と底部12に対して継目なしに一体に形
成された周状側壁部13とから成っており、この側壁部13
には印刷層14が設けられている。周状側壁部13を展開し
て示す第５図において、印刷層14は長さＬ、高さＨの矩
形状のものであることが理解されよう。

この印刷絞り成形体11の製造工程を説明するための第６
−Ａ乃至６−Ｃ図において、先ず平板状の金属素材15に
して印刷用版16を用いて、環状に展開された印刷層17を
施す（第６−Ａ図）。この環状印刷層17は、内周部18が
矩形状印刷層14の長さとＬとほぼ等しく、外周部19は長
さＬより大きく、且つその外周部半径と内周部半径とを
差Ｄは矩形状印刷層14の高さＨより小さく、しかも矩形
状印刷層14と環状印刷層17とは実質上等しい面積を有す
るか、或いは絞り成形時の薄肉化の程度を考慮して、矩
形状印刷層14よりも縮小された面積となっている。印刷
済金属素材15aを、第６−Ｂ図に示す剪断工程におい
て、剪断ダイス20と剪断ポンチ21との組合せを用いて円
形のブランク22に打ち抜く。次いで、第６−Ｃ図に示す
絞り成形工程において、成形体外径に対応する口径を有
する絞りダイス23としわ押え24との間で円形ブランク乃
至前絞りカップ22を挟み、成形体内径に対応する外径を
有する絞りポンチ25を押込んで、第４図に示す成形体11
を製造する。

本発明によれば、第５図に示すような矩形状の印刷用原
稿から、環状に展開された印刷像を有する印刷用版を、
それ自体公知のデジタル画像処理により作成する。

この画像処理の工程を説明するための第７図のブロック
ダイヤグラムにおいて、この処理に用いるための装置
は、大まかに言って、矩形原稿26の画像を電気信号に変
換するための入力走査機構27;入力走査機構27からの画
素信号をアナログ／デジタル変換してデジタル画素信号
として入力し、必要によりこのデジタル画素信号に基づ
き、修正、切ヌキ、位置指定、トリミング；合成等の編
集操作を行い、且つデジタル画素信号をデジタル／アナ
ログ変換して出力し得るそれ自体公知の製版用コンピュ
ーター28;コンピューター28からの電気信号により印刷
用版乃至は版下29を製造するための出力走査機構30;製
版用コンピューター28のデータを記憶させるための記録
材料31;及び製版用コンピューター28からのデジタル画
素信号を、矩形座標からこれと同面積の環状座標に座標
変換して、変換座標上の画素信号を製版用コンピュータ
ー28に再入力させるための変形処理用コンピューター32
から成っている。

入力走査機構27としては、それ自体公知の任意の入力機
構、例えば原稿をＸ軸方向に１ライン分読み取り（主走
査）、次いでＹ軸方向に位置をずらして（副走査）１ラ
インづつ順次読み取る円筒走査或いは平面走査式のもの
が使用され、読み取り操作は光電子増倍管、フォトトラ
ンジスター、チャージ・カップリング・デバイス等によ
り反射光又は透過光を検出して行われる。一般に、多色
原稿においては、シアン、マジェンタ、イエロー及び黒
に色分解し、入力走査を行う。また、絵柄原稿と文字原
稿とでは走査線の数を変更することができる。このよう
な装置は、一般にスキャナーの名称で広く市販されてお
り、入手が容易である。

製版用コンピューター28は、入出力のコマンドの受付
け、解析、各種プログラムの実行及び入出力装置の制御
等を中央演算装置（CPU）と、中央演算装置（CPU）への
指令を行う端末装置と、画像処理及び編集を行うステー
ションとを備えており、更にシステム及び各種ファイル
の格納に使用するジスク・ドライブやシステムの読み込
み及び各種ファイルの待避復元に使用する磁気テープ装
置を備えている。このような製版用コンピューターの適
当な例は、イスラエルのサイテックス社からレスポンス
300シリーズとして市販されているものであるが、これ
に限られず同様のものを使用することができる。例え
ば、スタジオ800シリーズ（イギリス クロスフィール
ド社）、クロマコムシステム（西ドイツ ルドルフ・ヘ
ル社）、ページマチックシステム（大日本インキ化学工
業）、シグマグラフシステム2000（大日本スクリーン製
造）等の製版用コンピューターも使用し得る。

本発明によれば、変形処理用コンピューター32により、
矩形座標を該矩形とほぼ同面積乃至は薄肉化に対応して
縮小された面積の環状面にデジタル座標変換し、矩形座
標の燐り合った画素に対応する変換座標間の隙間に存在
する画素の新座標を計算し、製版用コンピューター28に
入力された矩形座標上の画素信号を、対応する変換座標
及び新座標に代入し、変換座標上の画素信号を座標順に
読み取って出力する。

この座標変換は、例えば前述した特開昭61−267763号及
び61−267053号公報記載の方式で行うことができ、また
金属素材の伸びの異方性で修正した座標変換により行う
こともできる。この後者の方式の詳細は特開昭62−9303
0号公報に記載されている。

更に、深絞り（再絞り）に際して、曲率の小さい再絞り
ダイスを用いて曲げ及び曲げもどし変形を生じさせて、
罐側壁部を薄肉化させる場合には、矩形状の印刷原稿
を、絞り再絞り成形で側壁部が高さ方向に伸されること
を考慮して原稿画像を高さ方向に縮小するデジタル画像
処理を行い、且つこれと同時に或いはこれに続いて縮小
処理原稿画像を、前述した環状面へ展開させるための変
換処理を行う。

このように、座標変換されたデータが記録された順に製
版用コンピューター28に入力される。

この変換座標上の画素信号は、座標順に出力走査機構30
に供給され、印刷用版、または版下の作成が行われる。
出力走査機構30としては、それ自体公知の任意の走査記
録方式、例えば銀塩写真法、ドライシルバー記録法、電
子写真法、静電記録法、ネガ或いはポジ型のフォトレジ
スト記録法、フォトポリマー記録法、ジアゾ写真法、重
クロム酸ゼラチン製版法、電解記録法、放電破壊記録
法、通電感熱記録法、感熱記録法、感圧記録法、インジ
ェット記録法等を利用した種々の方式を採用でき、また
その走査方式としても、円筒走査、回転円板走査、ヘリ
ックス円筒走査、ベルト型平面走査、多針電極平面走査
等の機械走査；フライスポット管式、オプティカルファ
イバー管式、多針電極管式等の電子管走査；或いは多針
電極ヘッド式等の固体走査形式のものが使用される。

本発明においては、これらの種々の記録方式の内でも、
波長オーダーの微小領域に光エネルギーを集中させ、広
範囲に光ビームを走査でき且つ迅速なオン−オフも可能
であるという利点から、原稿の読み取り及び版の作成に
レーザー記録方式を用いることが望ましい。レーザー光
源としては、He−Neレーザー、Arレーザー、He−Cdレー
ザー等が使用される。

本発明において、矩形座標及び最終変換座標における画
素の密度は、所望に応じて広範囲に変化させ得るが、一
般的に言って、12乃至100ドット/mmの範囲内で用いるの
が望ましく、この内でも絵柄の場合には、12乃至14ドッ
ト/mmの範囲、及び文字の場合には36乃至100ドット/mm
の範囲とするのが望ましい。

印刷用版の作成に用いる網分解用のスクリーンとして
は、万線スクリーンや長網点スクリーンが使用される。
万線スクリーンとしては、ピッチが50乃至300線／イン
チ、特に100乃至200線／インチのものが有利に使用され
る、一方、長網点スクリーンとしては、網点形状が、長
円、長楕円、矩形、長菱形、長平行四辺形等のものが使
用される。第８図に長網点の一例を示す。

多色画像用の印刷版の製造に際しては、出力走査機構30
により、シアン、マジェンタ、イエロー及びブラックの
版を製造する、これらの各版の製造に再して、分割多重
露光の原理は既に説明したところであるが、各版の製造
に際しては、各版毎のスクリーン角度を変化させておく
ことが望ましい。第９図に各版毎のスクリーン角度の一
例を示す。

（発明の効果） 本発明によれば、矩形原稿上の印刷すべき画像を、それ
自体公知の手段で絞り成形時の変形を考慮して環状面に
展開させ、この環状画像から網分解された印刷用版を作
成するに際し、この環状画像の内少なくとも外周部を複
数の領域に分割し且つ該複数の個々の領域の中央部での
万線乃至長網点の長手方向が環状面の中心方向に指向
し、且つ中央部以外での万線乃至長網点の長手方向が中
央部での万線乃至長網点の長手方向と平行になるように
網分解することにより、素材の高さ方向伸張流動及び周
方向圧縮流動に基づいて生ずる意図外の縞の発生を抑制
し、印刷像の忠実の再現が可能となった。

（実施例） 本発明を次の例で説明する。

実施例 １ 第６−Ａ図の15に示す金属素材として、素板厚0.21（m
m）、調質度Ｔ−4CAのティンフリースチールに予め罐内
面側に内面塗料を、罐外面側にホワイトコーティングを
施したものを準備する。

第５図に示す印刷原稿、ここではＨ＝27.5（mm）Ｌ＝20
6.25（mm）の大きさのものを用いて、第７図の27に示す
入力走査機構により、同図28に示す製版用コンピュータ
ーへディジタリ画素信号として入力する。入力走査機構
としては、クロマグラフ299スキャナーシステム、製版
用コンピューターとしてはレスポンス320システムを用
いている。また、入力されるディジタル画像はＨ＝990
（画素）、Ｌ＝7425（画素）の大きさを持つものとな
る。

入力された画像データを第７図の32に示す変形処理用コ
ンピューターへ出力する。変形処理用コンピューターと
しては、ファコムM340Sコンピューターシステムを用い
る。同コンピューターでは、特開昭62−93030号公報に
記載されている方法により、絞り成形時の塑性流動の異
方性を考慮した、矩形座標から環状座標への座標変換を
行う。

座標変換されたディジタル画素信号を再び製版用コンピ
ューターに入力し、第７図の30に示す出力走査機構によ
り、第３−Ａ乃至３−Ｃ図に示す、複数の領域A1,B1,A
2,B2に分割され、且つ各領域における中央部の万線の長
手方向が環状面の中心方向に指向し、且つ中央部以外で
の万線の長手方向が中央部の万線の長手方向と平行にな
るように指向している網分解印刷版を作成する。出力走
査機構としては、ERAYレーザープロッタシステムを用い
る。

作成された印刷用版を用いて、オフセット印刷方式によ
り、前述の金属素材の罐外面側に印刷を行う。

印刷された金属素材を、第６−Ｂ図に示す剪断工程にお
いて、直径126.5（mm）の円形ブランクに打抜く。次い
で第６−Ｃ図に示す２回の絞り成形工程において、第４
図に示す絞り成形罐を製造する。その時の製造条件は次
の通りである。

・しわ押え圧 ４（Kg/cm²） ・絞りポンチ直径 64.9（mm） ・絞り比 1.95 その結果、絞り成形印刷罐側壁部の印刷像は、意図外の
縞の発生が防止され、矩形印刷原稿が忠実に再現された
良好な絞り成形印刷罐が得られた。

比較例 実施例１と同じ特性を持つ金属素材の罐外面側に、同じ
矩形印刷原稿を用いて、同様の方法により、ただし第７
図の30に示す祝力走査機構による網分解の際に、第２−
Ａ図の４に示す網点を用いてしかも複数の領域に分割せ
ずに作成した印刷用版で、オフセット方式の印刷を施
す。印刷された金属素材を用い、実施例１と同様の絞り
成形を実施した。

その結果、絞り成形罐側壁部の印刷像には意図外の縞が
発生し、矩形印刷原稿が忠実に再現された絞り成形印刷
罐は得られなかった。

実施例 ２ 第６−Ａ図の15に示す金属素材として、素板厚0.18（m
m）、調質度DR−９のティンフリースチールに予め罐内
面側に内面塗料を、罐外面側にホワイトコーティングを
施したものを準備する。

第５図に示す矩形印刷原稿として、Ｈ＝122.26（mm）、
Ｌ＝208.21（mm）の大きさのものを用い、実施例１と同
様の方法により、ただし第７図の32に示す変形処理用コ
ンピューターにおいては、絞り再絞り成形で側壁部が高
さ方向に引き伸ばされ、薄肉化されることを考慮して矩
形原稿ディジタル画像の高さ方向の縮小処理を行い、そ
の後に絞り成形時の高さ方向の塑性流動と異方性を考慮
した、矩形座標から環状座標への座標変換を行う。座標
変換されたディジタル画素信号を第７図の28に示す製版
用コンピューターに再び入力し、その後実施例１と同様
な方向により網分解印刷版を作成する。

作成された印刷用版を用いて、オフセット印刷方式によ
り、前述の金属素材の罐外面側に印刷を行う。

印刷された金属素材を、第６−Ｂ図に示す剪断工程にお
いて、直径179（mm）の円形ブランクに打ち抜く。次い
で第６−Ｃ図に示す前絞り工程と、図示されていない３
回の曲げ及び曲げもどし変形の再絞り工程において、薄
肉化絞り成形罐を製造する。薄肉化絞り成形を行うため
の再絞り工程の製造条件は次の通りである。

・ダイス曲率半径（Rd） 2.0t_B ・しわ押え力（BHF） ５（トン） ・最終ポンチ直径 65.9（mm） この時、製造された薄肉化絞り成形印刷罐の計量諸特性
は次の通りである。

・罐高／罐径（H/D） 1.9 ・側壁厚／底厚（t_W/t_B） 0.8 ・内容量 370ml その結果、薄肉化絞り成形罐側壁部の印刷像は、意図外
の縞の発生が防止され、矩形印刷原稿が忠実に再現され
た、良好な薄肉化絞り成形印刷罐が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図及び第１−Ｂ図は、縞の発生防止を説明する
ための図。 第２−Ａ図及び第２−Ｂ図は、縞の発生を説明するため
の図。 第３−Ａ図、第３−Ｂ図及び第３−Ｃ図は、印刷用版の
作成原理を説明するための図。 第４図は、印刷絞り成形体を示す斜視図。 第５図は、第４図に示す印刷絞り成形体の周状側壁部を
展開して示す図。 第６図−Ａ図、第６−Ｂ図及び第６−Ｃ図は、第４図に
示す印刷絞り成形体の製造工程を説明するための図。 第７図は、画像処理の工程を説明するためのブロックダ
イヤグラム。 第８図は、長網点の一例を示す図。 第９図は、多色画像用印刷版の各色版毎のスクリーン角
度の一例を示す図。 １……絞り加工前の素材、２……絞り加工後の側壁部上
部、３……白地、４……網点、５……万線、６……印刷
用原版、７……遮光材料、８……スクリーン、９……網
分解印刷用版、11……印刷絞り成形体、12……底部、13
……周状側壁部、14……印刷層、15……金属素材、16…
…印刷用版、17……環状印刷層、18……内周部、19……
外周部、20……剪断ダイス、21……剪断ポンチ、22……
円形ブランク、23……絞りダイス、24……しわ押え、25
……絞りポンチ、26……矩形原稿、27……入力走査機
構、28……製版用コンピューター、29……印刷用版、30
……出力走査機構、31……記録材料、32……変形処理用
コンピューター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】事前印刷された金属素材を絞り成形に付す
   ることから成る少なくとも側壁部に印刷像を有する絞り
   成形印刷罐の製法において、 矩形原稿上の印刷すべき画像を環状面に展開させ、該環
   状画像の内少なくとも外周部を複数の領域に分割し且つ
   該複数の個々の領域の中央部での万線乃至長網点の長手
   方向が環状面の中心方向に指向し、且つ中央部以外での
   万線乃至長網点の長手方向は中央部での万線乃至長網点
   の長手方向と平行となるように、網分解された印刷用版
   を作成し、この印刷用版を素材の印刷に用いることを特
   徴とする絞り成形印刷罐の製法。