JPS6137358B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、金属製容器の内外面を電解処理する
為の装置に関する。今日、飲料用の容器として絞
りとしごき加工によつて成形されたＤ＆Ｉ缶が広
く使用されている。 これらのＤ＆Ｉ缶は、アルミニウム板、ブリキ
板に打ち抜き加工、絞り加工、しごき加工、開口
端部の縁切り加工等が施された後、一般に、ネツ
トコンベア上に開口端部を下にした状態で載せら
れ、コンベアによる搬送中に上下から各処理液を
スプレーされて、しごき加工時に付着した冷却液
（潤滑剤）を除去するための脱脂処理と缶の内外
面に錆止め及び塗料等の付着性向上のための化成
処理を以下の工程で施される。 （予備脱脂処理）→脱脂処理→ブローオフ→水
洗処理→ブローオフ→化成処理→ブローオフ→水
洗処理→ブローオフ→純水水洗処理→ブローオフ
→乾燥 尚、ここにおけるブローオフとは、缶底に溜つ
た処理液を加圧空気で吹き飛ばすことである。こ
の一連の処理を受けた缶は、後の塗装、印刷工程
へと送られる。 上記処理方法の欠点は、装置が大型となりコス
ト高となること、処理時間が長いということであ
る。この処理時間を短縮する目的で開発された容
器清浄処理方法として特開昭50−158489号があ
る。この処理方法は、第１図に示す装置を使用し
て行う。この装置は、基板１と、該基板１上に直
立し、円筒形状の中心部品２と、基板１上に直立
して該中心部品２と同心に位置し、該中心部品２
を覆う外装部品３とからなり、基板１を貫通し、
そして中心部品２の中心軸に沿つて中心部品２を
貫通している第１の処理流体通路（排出又は流入
通路）４、外装部品３の頂壁５の中心部を貫通し
ている第２の処理流体通路（流入又は排出通路）
６、および中心部品２の下端部７に、且つその全
周に適宜間隔をおいて設けてあり、缶の開口端部
２０と嵌合する多数の突出片８を具備している。
そして、基板１、中心部品２、外装部品３で空洞
１５を形成する。 第１図は、缶Ａ（仮想線で示す）を挿置したと
ころを示してあり、缶の内面９、中心部品２の外
面１０、缶の外面１１と外装部品３の内面１２と
はほぼ相似形状で、それぞれの間隙ｌ，l′は僅か
である。 この装置で缶の内外面の清浄、例えば脱脂処理
は次のように行われる。先ず第１図図示の如く、
缶Ａの開口端部２０の内面を突出片８の外周面に
嵌合させ、缶Ａの開口端面２１を基板の上面１３
上に接触させて載置し、次に第２の処理流体通路
６から脱脂液を注入する。注入された脱脂液は、
缶外面１１と外装部品３の内面１２との間の狭い
間隙l′を満して流下し、各突出片８の間の個所の
下に形成された溝１４を通り抜け、缶の内面９と
中心部品２の外面１０との間の狭い間隙ｌを満し
て上昇し、そして第１の処理流体通路４を通り排
出される。この間に缶の内外両面９，１１は脱脂
される。その後、脱脂液の代りに水を第２の処理
流体通路６から注入する。注入された水は、缶外
面１１と外装部品３の内面１２との間の狭い間隙
l′を満して流下し、各突出片８の間の個所の下に
形成された満１４を通り抜け、缶の内面９と中心
部品２の外面１０との間の狭い間隙ｌを満して上
昇し、第１の処理流体通路４を通り排出される。
この間に缶の内外両面９，１１は脱脂液等を洗い
落される（水洗処理）。その後、第１の処理流体
通路４から加熱空気を供給して缶の内、外両面
９，１１を乾燥させるというものである。 この装置を使用すると、従来の方法に比べると
飛躍的に処理時間が短縮できるが、未だ十分では
ない。 本発明は、尚一層の処理時間の短縮化、しいて
は金属製容器の生産コストの低減を図る為に、上
記処理方法に電解処理法を応用した金属製容器の
内外面電解処理方法を実施するのに好適な処理装
置を提供することを目的とする。 本発明によれば、基板と該基板上に直立する中
心部品と、該中心部品と同心に配置されて該中心
部品の上面及び周面を取り囲み、該基板上に直立
する外装部品とから形成される空洞内に、該空洞
を二分するように開口側を下にして金属製容器を
挿置し、該空洞内の容器の内面と該中心部品の外
面との間の狭い間隙及び該容器の外面と該外装部
品の内面との間の狭い間隙に、金属製容器の表面
処理流体を通過させて容器の内外面を処理する為
の装置に於て、 該中心部品及び該外装部品の少なくとも該空洞
に面する部分の一部を導電性材料製となし、 該導電性材料部分にそれぞれ通電する為の電極
端子と、該空洞内に挿置される容器に通電する為
の電極端子とをそれぞれ備え、 容器の開口端部分と、該中心部品及び該外装部
品の導電性材料部分とが接触するのを防止する為
の絶縁突起部を、該空洞の下端部分に備え、 容器の内外面と、該中心部品及び該外装部品の
導電性材料部分とが接触するのを防止する為の絶
縁突起部を、該中心部品の外面と該外装部品の内
面とにそれぞれ備えている ことを特徴とする金属製容器の内外面を電解処理
する為の装置が得られる。 本発明の１つの実施例を第２図を参照して説明
する。 第２図は、第１図とは異なる処理装置の縦断面
図である。 基板５１、中心部品５２、外装部品５３、第１
の処理流体通路５４、外装部品の頂壁５５、第２
の処理流体通路５６、中心部品５２の下端部５
７、中心部品５２の外面６０、外装部品５３の内
面６２、基板の上面６３、空洞６５、これらは、
第１図図示の装置の１，２，３，４，５，６，
７，１０，１２，１３，１５と同じ個所又は部品
を示す。尚、本発明は電解処理に利用される為、
この基板５１は絶縁材で作成されるか、もしく
は、その表面が絶縁処理されていなければならな
いし、中心部品５２と外装部品５３とは、全体が
導電性材料で作成されるか又は少くとも空洞６５
に面する部分の一部が導電性材料で被覆されてい
なければならない（第２図は前者）。又、第２図
において、缶、缶の内面、缶の外面、缶の開口端
部および缶の開口端面は、第１図の場合と同一の
符号、Ａ，９，１１，２０，２１で示してある。 本装置は、上記部品に加えて缶内面９が中心部
品５２の外面６０と接触することを防止するため
に中心部品５２の外表面の一部に絶縁突起部８１
及び中心部品５２の下端部品５７の周りに環状絶
縁突起部７１（この環状絶縁突起部７１は、缶の
開口端部２０内面と密接し、空洞６５を内室６６
と外室６７とに完全に分断するところの密接部分
となる）、及び外装部品５３の頂壁５５及び側壁
部８２の内面６２に絶縁突起部８３を備えてい
る。更に、中心部品５２の下端部に円周方向に間
隔をおいて適数個設けてあり内室６６と連通し直
径方向内方に向つている内側水平方向排出路７
２、この内側水平方向排出路７２と連通し、中心
部品５２と同心の内側環状排出路７３、及び内側
環状排出路７３と連通し、基板５１を貫通し、基
板５１外に開放している内側垂直排出路７４（７
２，７３，７４の排出路を一括して内面処理流体
排出路という）を備え、そして外装部品５３の下
端部に円周方向に間隔をおいて適数個設けてあ
り、外室６７と連通し、直径方向外方に向つてい
る外側水平方向排出路７５と、この外側水平方向
排出路７５と連通し外装部品５３と同心の外側環
状排出路７６、及び外側環状排出路７６と連通
し、基板５１を貫通し、基板５１外に開放してい
る外側垂直排出路７７（７５，７６，７７の排出
路を一括して外面処理流体排出路という）、及び
外周を絶縁材にて被覆されている中心部品５２に
電流を通じる電極端子７８、外装部品５３に電流
を通じる電極端子７９及び缶Ａの開口端縁と接
し、缶に電流を通じる電極端子８０を備えてい
る。 第２図に示す装置による缶Ａの表面処理は、以
下の手順で行なう。 先ず、空洞６５内に缶Ａを挿置する為に、外装
部品５３を、第２図の位置から上方へ持ち上げて
空洞６５を開口させる。 次に開口側を下にした缶Ａを、中心部品５２に
被せる様に降下させて基板５１上に載置する。 それから、中心部品５３を、缶Ａ上に被せる様
に降下させて元の基板上に載置する（第２図の如
く。）。 中心部品５２の外面形状及び外装部品５３の内
面形状が、缶Ａの形状とほぼ相似形であり、しか
も基板上に、缶Ａの開口端部２０の内面と嵌合す
る環状絶縁突起部７１が設けてあるので、上記操
作により、缶Ａは第２図に示した位置にほぼ納ま
る。 そして、この時に、缶Ａの開口端縁は、電極端
子８０を接触する。 尚、中心部品５２の外面６０と外装部品５３の
内面６２とに、それぞれの面から突出した絶縁突
起部８１及び８３が設けられており、更に、中心
部品５２の下端部の周りに、缶Ａの開口端部２０
の嵌合する環状絶縁突起部７１が設けられている
ので、導電性材料製の中心部品の外面６０と外装
部品の内面６２とは、缶Ａと直接接触することが
ない。 次に、外面処理用電解液を第２の処理流体通路
５６から注入すると、電解処理液は缶Ａの外面１
１と外装部品５３の内面６２との間の狭い間隙を
満して流下し、外面処理流体排出路７５，７６，
７７を通つて排出される。 一方、内面処理用の電解処理液は、第１の処理
流体通路５４から入り、上昇し、そして缶Ａの内
面９と中心部品５２の外面６０との間の狭い間隙
を満して流下し、内面処理流体排出路７２，７
３，７４を通つて排出される。 この電解処理液が、缶Ａの外面１１と外装部品
５３の内面６２との間の狭い間隙及び缶Ａの内面
９と中心部品５２の外面６０との間の狭い間隙を
満している間に、各電極端子から通電して、缶Ａ
の内外両面を電解処理するのである。 この処理中、各間隙内には電解処理液等の処理
流体が圧入されるが、絶縁突起部８１及び８３と
環状絶縁突起部７１の働きにより、缶Ａと、中心
部品の外面６０又は外装部品の内面６２とが接触
してシヨートすることはない。 缶Ａの表面処理が終つた後、外装部品５３を上
方に持ち上げて空洞６５を開口し、缶Ａを取り出
す。 この装置では、缶Ａの開口端部２０の内面と環
状絶縁突起部７１とが密接しているので、外面用
電解処理液と内面用電解処理液とが混合すること
がない。従つて、缶Ａの内外面を濃度や組成の異
なつた電解処理液で処理できる。又、一方の処理
液当りの処理面積が、第１図図示の処理装置に比
べて、半分となるため、注入口付近の処理液と排
出口付近の処理液とで劣化や汚染される程度に差
が少なく（換言すると、注入口付近と排出口付近
とで、電解処理液の濃度の差や洗浄水の汚染度の
差が少ない。）、それだけ処理効果が上がり、しい
ては処理時間の短縮につながる。 そして、処理液が、片方の壁面が缶で形成され
ている狭い間隙内を通過する様になつている為、
通過する処理液の大部分が確実に缶と接触するこ
とになつて無駄がなく、従つて、ネツトコンベア
で搬送中の缶に処理液をスプレーする従来方法に
比べて、処理時間が短縮されると共に使用処理液
が少なくてすみ、更に処理装置も小型化できると
いう利点がある。 又、特開昭50−158489号公報開示の処理装置と
同様に、缶と中心部品及び外装部品との間隙が狭
いにもかかわらず、本発明装置では、中心部品の
外面と外装部品の内面には、それぞれの面から突
出した絶縁突起部が設けられており、更に空洞の
下端部分にも、絶縁突起部が設けられているの
で、間隙内に圧入される電解処理液や洗浄水或い
は加圧空気等の圧力により缶が若干動いたとして
も、導電性材料製の中心部品及び外装部品と缶と
の間でシヨートすることなく、電解処理が行なわ
れ、従つて、処理液の物理的又は／及び化学的作
用のみで処理をする特開昭50−158489号公報開示
の処理方法よりも、処理時間が短縮できる。 本発明の装置は第２図の例に限られず、例え
ば、空洞６５を完全に２室に分断するための密接
部分として、缶Ａの開口端面２１を基板５１の上
面に設けた磁石で引きつけて該上面６３に密接し
てもよく、この場合には、環状絶縁突起部７１は
缶Ａ内面９が中心部品５２の外面６０と接触する
ことを防止する機能のみをもち、密接部分にはな
らない。又、缶Ａの開口端部の外面と密接する環
状突起を密接部分としてもよい。 又、電極や電極端子も第２図図示の位置又は形
状に限ることはなく、例えば中心部品５２の外面
６０、外装部品５３の内面６２にスパイラル状に
溝を設け、この溝に電極線を巻いて電極としても
よい。この溝は、流下又は上昇する電解処理液の
流れを乱し、脱脂処理においては、脱脂効果を高
める。 更に、空洞６５を完全に２室に分断しなくても
よく、例えば第１図の装置に、第２図の如く又は
上記の如く各電極や電極端子を設けてもよい。 内側、及び外側処理流体排出路も、本例の配置
に限定されるものではなく、斜め下方に向う排出
路等、任意の排出路となすことができるが、処理
流体が空洞内に残留しない構造にすることが好ま
しい。 中心部品５２の外面６０、外装部品５３の内面
６２の外状は、容器の形状とほぼ相似形であるこ
とが好ましく、外装部品５３は、円筒部分と蓋部
分（頂壁）とに分けてもよい。前記環状絶縁突起
部は、中心部品５２と１体成形（この場合は、中
心部品は絶縁物で製造する）でも、基板５１と１
体成形でもよく、又外装部品５３と１体成形（こ
の場合は、外装部品は絶縁物で製造する）でもよ
く、又、中心部品５２、外装部品５３、基板５１
とは別体に成形し、これらの何れかに固着したも
のでもよい。尚、中心部品５２又は外装部品５３
の絶縁物で製造した場合には、前記した如く、中
心部品の外面６０又は外装部品の内面６２に、ス
パイラル状の溝を設け、この溝に電極線を巻く等
の手段をとる。 次に電解処理例を述べる。 ブリキ板から成形したＤ＆Ｉ缶を第２図図示の
空洞の缶の位置に挿入、定着し、 アルカリ脱脂液（液温60℃）を、缶の内外両
面と壁面との間を流通させ（流量11〜12／
分、流速約10ｍ／秒、圧５Kg/cm²）、6V、5Aの
電流を（缶、壁）約１秒間通じて脱脂処理
し、 脱脂液を排出させると同時に、缶の内外両面
と壁面との間に加圧空気（約５Kg/cm²を流通さ
せ（約１秒間）て、缶の内外両面及び壁面に付
着している脱脂液を吹き飛ばして排出させ、 次に、水（水温約60℃）を缶の内外両面と壁
面との間に流通させ（約５秒間）て缶の内外両
面と壁面を水洗し、 水を排出させると同時に、缶の内外両面と壁
面との間に加圧空気（約５Kg/cm²）を流通させ
（約１秒間）て、缶の内外両面及び壁面に付着
している水を吹き飛ばして排出させ、 クロム酸液（液温75℃）を、缶の内外両面と
壁面との間に流通させ（流量11〜12／分、流
速約10ｍ／秒、圧５Kg/cm²）、6V、5Aの電流を
（缶、壁）約１秒間通じて化成処理をし、 化成液を排出すると同時に缶の内外両面と壁
面との間に加圧空気（約５Kg/cm²）を流通させ
（約１秒間）て、缶の内外両面と壁面に付着し
ている化成液を吹き飛ばして排出させ、 水（水温約60℃）を缶の内外両面と壁面との
間に流通させ（約２秒間）て缶の内外両面と壁
面とを水洗し、 水を排出すると同時に缶の内外両面と壁面と
の間に加圧空気（約５Kg/cm²）を流通させ（約
１秒間）て、缶の内外両面及び壁面に付着して
いる水を吹き飛ばして排出させ、 純水（水温約60℃）を缶の内外両面と壁面と
の間に流通させ（約２秒間）て缶の内外両面と
壁面とを純水で水洗し、 純水を排出すると同時に缶の内外両面と壁面
に加圧空気（約５Kg/cm²）を流通させ（約１秒
間）て、缶の内外両面と壁面に付着している純
水を吹き飛ばして排出させる。 上記処理方法を使用して多量の缶を処理するに
は多数の第２図図示又は類似の処理装置を設置
し、個々の処理装置へ各処理流体を上記→の
順序で順次僅かの時間ずつずらして供給すること
により達成される。その後、空洞から取り出し
て、乾燥工程へ送る。 上記の工程で使用した脱脂液は、リン酸ソー
ダ30ｇ/、非イオン界面活性剤３ml/の水溶液
で、PHは9.2であつた。 又の工程で使用用したクロム酸液は重クロム
酸ソーダ20ｇ/の水溶液でPHは4.5であつた。 上記〜の処理工程の要した時間は、約16秒
であつた。そして本処理の処理効果として脱脂効
果を判断する水濡れ性テスト（脱脂処理後、水洗
した缶を１分間放置して缶表面に水はじきが発生
するか否かを見る）をした結果、水はじきは全く
発生せず、又防錆性テストとして化成処理後、水
洗した缶を使用して(a)ソルトスプレーテスト
（JIS−Ｚ−2371）５分間と(b)ウオーマーテスト
（60℃の温水に10分間浸漬する）を行つた結果
を、現在ほとんどのＤ＆Ｉメーカーで使用されて
いるネツトコンベアで搬送されながら各種処理流
体のスプレーにより処理されたＤ＆Ｉと比較した
ところ、本方法の方が良好であつた。 即ち、(a)ソルトスプレーテストでは、現行品
（従来方法品）は発錆が認められたのに対し、本
方法品は、ほとんど発錆が認められず、又(b)ウオ
ーマーテストでは、本方法品もわずかに発錆が認
められたが、その程度は現行品の約1/3であつ
た。 時に、塗膜密着性テストとして、上記の処理
後乾燥した缶に塗料を塗布し、焼付硬化した缶を
水道水及び５％酢酸溶液中で60分間の煮沸処理を
行つた後、塗膜面に２m/m角のゴバン目カツト
を入れ、セロハンテープで剥離試験を行い剥離面
積を調べた。その結果は、下表の通りであつた。

【表】 本発明装置を用いた電解処理方法によると処理
時間が短縮（〜の処理工程をネツトコンベア
上で行つた場合は約11分間かかる）されるばかり
でなく、処理効果も向上することが理解される。 又、対照としては脱脂処理及び化成処理に於
て、通電しないで〜の処理を行つたが、本発
明装置を用いた電解処理方法と同様の処理効果を
あげるためには、約21秒（脱脂処理工程は約５秒
間、化成処理工程は約２秒間）必要であつた。本
電解処理方法との差は約５秒もあり、この差は普
通約600缶／分、超高速のものでは800缶／分を超
えるものもあるというＤ＆Ｉ缶の生産速度を合せ
考えると非常に重要な差であり、本発明装置を用
いた電解処理方法による缶の表面処理時間の短縮
化が、生産速度のアツプ、製缶コストの低減に非
常に有効であるかが理解できよう。 上記実施例では、ブリキ製のＤ＆Ｉ缶を使用し
たが、被処理容器はアルミニウム製は勿論クロム
メツキ鋼板や化学処理鋼板製でも、更に、黒板
製、その他の鋼板でもよい。処理液によつては、
脱脂処理と化成処理とを同時に一工程で行なうこ
とも可能である。又、化成処理の代りに金属メツ
キ処理を行つてもよいし、容器内外面で別の処理
を行つてもよい。 又、脱脂処理、化成（又はメツキ）処理の一方
の表面処理のみを電解処理としても処理時間の短
縮化に有効である。 更に、容器の内面はメツキ処理、外面は化成処
理とすることもできる。 なお、脱脂処理後のブローオフを充分行うこと
により、水洗処理工程を省いて直ちに化成処理又
はメツキ処理を行うことができる。 又、化成処理又はメツキ処理→ブローオフ→水
洗処理→ブローオフ→純水水洗処理→ブローオフ
の後に、塗料を缶内外面と壁面との両間隙又は一
方の間隙に通過させて、缶内外両面又は一方の面
に電泳塗装する工程を加えることもでき、尚生産
速度の向上を図ることができる。 上記した様に、本発明装置は、金属製容器の表
面処理をシヨート等のトラブルなく高速で行うこ
とができ、金属製容器の生産速度のアツプ、容器
コストの低減に著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金属製容器の清浄処理装置の縦
断面図、第２図は本発明の金属製容器の表面処理
装置の縦断面図。 図中、１は基板、２は中心部品、３は外装部
品、４は第１の処理流体通路、５は外装部品３の
頂壁、６は第２の処理流体通路、７は中心部品２
の下端部、８は突出片、９は缶内面、１０は中心
部品２の外面、１１は缶外面、１２は外装部品内
面、１３は基板１の上面、１４は溝、１５は空
洞、２０は缶の開口端部、２１は缶の開口端面、
５１は基板、５２は中心部品、５３は外装部品、
５４は第１の処理流体通路、５５は外装部品の頂
壁、５６は第２の処理流体通路、５７は中心部品
５２の下端部、６０は中心部品５２の外面、６２
は外装部品５３の内面、６３は基板５１の上面、
６５は空洞、６６は空洞６５の内室、６７は空洞
６５の外室、７１は環状絶縁突起部、７２は内側
水平方向排出路、７３は内側環状排出路、７４は
内側垂直排出路、７５は外側水平方向排出路、７
６は外側環状排出路、７７は外側垂直排出路、７
８，７９及び８０は電極、８１は絶縁突起部、８
２は外装部品５３の側壁部、８３は絶縁突起部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板と、該基板上に直立する中心部品と、該
   中心部品と同心に配置されて該中心部品の上面及
   び周面を取り囲み、該基板上に直立する外装部品
   とから形成される空洞内に、該空洞を二分するよ
   うに開口側を下にして金属製容器を挿置し、該空
   洞内の容器の内面と該中心部品の外面との間の狭
   い間隙及び該容器の外面と該外装部品の内面との
   間の狭い間隙に、金属製容器の表面処理流体を通
   過させて容器の内外面を処理する為の装置に於
   て、 該中心部品及び該外装部品の少なくとも該空洞
   に面する部分の一部を導電性材料製となし、 該導電性材料部分にそれぞれ通電する為の電極
   端子と、該空洞内に挿置される容器に通電する為
   の電極端子とをそれぞれ備え、 容器の開口端部分と、該中心部品及び該外装部
   品の導電性材料部分とが接触するのを防止する為
   の絶縁突起部を、該空洞の下端部分に備え、 容器の内外面と、該中心部品及び該外装部品の
   導電性材料部分とが接触するのを防止する為の絶
   縁突起部を、該中心部品の外面と該外装部品の内
   面とにそれぞれ備えている ことを特徴とする金属製容器の内外面を電解処理
   する為の装置。