(57)【要約】【課題】アルミニウム製のネジ付きボトル缶の製造方法を提供する。【解決手段】ボトル缶の製造方法は、アルミニウム合金材を用いて絞りしごき加工によって有底円筒形状の素缶を形成することと、前記素缶の開口端の側の所定の焼鈍領域の焼鈍を行うことと、前記焼鈍の後に前記開口端の側の所定の絞り領域に対して、絞り比が１．３乃至２．６となるネッキング加工を行うことと、前記ネッキング加工の後に前記開口端の側の所定のネジ領域に対して、ネジ加工を行うこととを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金材を用いて絞りしごき加工によって有底円筒形状の素缶を形成することと、
前記素缶の開口端の側の所定の焼鈍領域の焼鈍を行うことと、
前記焼鈍の後に前記開口端の側の所定の絞り領域に対して、絞り比が１．３乃至２．６となるネッキング加工を行うことと、
前記ネッキング加工の後に前記開口端の側の所定のネジ領域に対して、ネジ加工を行うことと
を含むボトル缶の製造方法。
【請求項２】
前記絞り比は、２．０乃至２．６である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記焼鈍領域は、少なくとも前記ネジ領域に相当する部分を含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ネッキング加工の後であって前記ネジ加工の前に、前記ネジ領域の径を拡げる加工を行うことをさらに含む、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記焼鈍において、高周波誘導加熱方式を用いた加熱が行われる、請求項１乃至４のうち何れか1項に記載の製造方法。
【請求項６】
第１の外径を有する略円筒形状の胴部と、
第２の外径を有し、一部にネジが形成された略円筒形状の口部と
を備え、
前記第１の外径を前記第２の外径で除した値が、１．３乃至２．６であり、
材料がアルミニウム合金であり、
継ぎ目のない一体構造を有する、
ボトル缶。
【請求項７】
前記胴部の板厚は、０．２乃至０．５ｍｍであり、
前記口部の板厚は、０．２乃至０．７ｍｍである、
請求項６に記載のボトル缶。
【請求項８】
前記第１の外径は、３５乃至６５ｍｍであり、
前記第２の外径は、２０乃至５０ｍｍである、
請求項６又は７に記載のボトル缶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル缶及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジ式のキャップにより再密封できるアルミニウム製ボトル缶が知られている。このようなアルミニウム製のネジ付きボトル缶の一形態として、胴部の上方を細く絞り、その細径部分にネジが形成されたボトル缶が知られている。
【０００３】
このようなネジ付きボトル缶の製造方法の一例が特許文献１に開示されている。この製造方法では、絞りしごき加工によって形成された有底円筒形状の缶の底部分を加工して、細径部分とネジ部分とを形成し、端部を切断することで口部を形成する。再絞り加工や絞り加工が行われていない底部分を加工することで、滑らかできれいな面の形成が期待できる。口部を形成した端とは反対側の端に別部材からなる底蓋を固着させてボトル缶が完成する。
【０００４】
特許文献１に開示されているボトル缶やその製造方法では、ボトル缶の底が別部材で形成されている。これに対して、例えば継ぎ目のない一体構造を有するボトル缶やその製造方法も一態様として求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０１／０１５８２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
継ぎ目のない一体構造を有するボトル缶の製造方法として、インパクト成形や絞りしごき成形が広く採用されている。
インパクト成形では１０００系材料のような柔らかい純アルミニウム材が用いられる。純アルミニウムは加工硬化があまり生じないため、ネッキング加工の絞り比が大きいボトル缶であっても成形が比較的容易である。しかし、柔らかい材料を使用するため、缶の強度を確保するために缶壁を厚くする必要があり材料使用量が多く、缶重量が重くなる。
一方、絞りしごき成形ではアルミニウム合金材が用いられる。絞りしごき成形では、アルミニウム合金材を用いることと、その加工硬化とによって、比較的高い強度が得られるため、缶壁を薄く、缶重量を軽くすることができる。しかし、加工硬化があるために、ネッキング加工の絞り比が大きいボトル缶では、ネッキング時やネジ成形時に缶の加工部に割れが生じることがある。
【０００７】
本発明は、軽量性と強度とに優れた絞りしごき加工によるアルミニウム製のネジ付きボトル缶の製造方法として、ネッキング加工の絞り比が大きいボトル缶であってもネッキング加工時やネジ加工時に缶の加工部に割れが生じることのない方法、及びそのような方法で製造され得るボトル缶を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、ボトル缶の製造方法は、アルミニウム合金材を用いて絞りしごき加工によって有底円筒形状の素缶を形成することと、前記素缶の開口端の側の所定の焼鈍領域の焼鈍を行うことと、前記焼鈍の後に前記開口端の側の所定の絞り領域に対して、絞り比が１．３乃至２．６となるネッキング加工を行うことと、前記ネッキング加工の後に前記開口端の側の所定のネジ領域に対して、ネジ加工を行うこととを含む。
本発明の一態様によれば、ボトル缶は、第１の外径を有する略円筒形状の胴部と、第２の外径を有し、一部にネジが形成された略円筒形状の口部とを備え、前記第１の外径を前記第２の外径で除した値が、１．３乃至２．６であり、材料がアルミニウム合金であり、継ぎ目のない一体構造を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絞りしごき加工によるアルミニウム製のネジ付きボトル缶の製造方法において、絞りしごき加工によって生じた加工硬化を焼鈍により除去し、ネッキング加工の絞り比が大きいボトル缶であっても、ネッキング加工時やネジ加工時に缶の加工部に割れが生じることのない方法、及びそのような方法で製造され得るボトル缶を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態に係る製造方法を用いて製造するボトル缶の形状の一例を説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係るボトル缶の製造方法を用いる製造システムの一例の概略を示すブロック図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るボトル缶の製造方法の一例の概略を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、一実施形態に係るボトル缶の製造工程とボトル缶の形状との概略を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一実施形態に係るボトル缶の製造工程とボトル缶の形状との概略を説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る焼鈍の方法の一例について説明するための概略図である。
【図６】図６は、口部の強度の測定について説明するための概略図である。
【図７】図７は、口部の強度を測定した結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、絞りしごき加工を用いた、アルミニウム製のネジ付きボトル缶の製造に関する。
【００１２】
［ボトル缶の形状］
本実施形態に係る製造方法で製造されるボトル缶１００の形状の一例を図１に示す。図１は、左半分が断面形状の概略を示し、右半分が外形の概略を示す片側断面図である。図１に示すように、ボトル缶１００は、有底円筒形状をしている。ボトル缶１００は、底部１５０がある下から順に、胴部１１０と、肩部１２０と、円筒部１３０と、口部１４０とを有する。口部１４０の上端は、口端部１４４として開口している。本実施形態の説明では、説明のため、口部１４０の側を上側、底部１５０の側を下側と称することにする。
【００１３】
胴部１１０の外形は、円筒形状をしている。その外径Ｄ１は、ボトル缶１００において最も大きくなっている。胴部１１０の下側の底部１５０において、缶底１５１は、ボトル缶１００の内側に窪んでいる。
円筒部１３０は、略円筒形状をしている。円筒部１３０の外径Ｄ２は、胴部１１０の外径Ｄ１よりも小さく、例えば半分程度になっている。
【００１４】
肩部１２０は、胴部１１０と円筒部１３０とをつなぐ部分である。胴部１１０から円筒部１３０に向けて徐々に細くなるように、その縦断面形状は湾曲したり傾斜したりしている。図１に示す例では、肩部１２０の下部１２１は、外側に凸の湾曲形状をしており、肩部１２０の上部１２２は、内側に凸の湾曲形状をしている。
【００１５】
図１に示す例では、口部１４０は、略円筒形状をしている。口部１４０は、下側の円筒部１３０側から順に、円筒部１３０よりも細くなっている絞り部１４１と、再び太くなるスカート部１４２と、ネジが形成されているネジ部１４３とを有する。口部１４０の上端は端面となっていて、その開口が口端部１４４を形成する。絞り部１４１の外径Ｄ３は、円筒部１３０の外径Ｄ２及びスカート部１４２の外径Ｄ４よりも小さくなっている。
【００１６】
ネジ部１４３に形成されているネジは、口端部１４４をふさぐネジ式のキャップのためのネジである。キャップは、口部１４０に設けられる。本実施形態では、ボトル缶１００は非飲料用の用途が想定されているので、口端部１４４の開口端部は丸められておらず、円筒の端面が口端部１４４の開口端となっている。例えば飲料用の缶の場合など、必要に応じて、円筒の端面が露出しないように口端部１４４の端部を丸めるカール加工が行われてもよい。
【００１７】
本実施形態に係るボトル缶１００の製造方法では、後述するように、最も外径が大きい胴部１１０と同じ外径を有する円筒形状の素缶が製造された後に、ネッキング加工によって肩部１２０、円筒部１３０及び口部１４０が形成され、ネジ加工によってネジ部１４３が形成される。本実施形態のボトル缶の製造方法は、円筒部１３０の外径Ｄ２、絞り部１４１の外径Ｄ３、スカート部１４２の外径Ｄ４、及び口端部１４４の外径Ｄ５などのうち最も小さい径に対する、絞る前の胴部１１０の外径Ｄ１の比である絞り比の範囲が、１．３乃至２．６となっているボトル缶１００の製造に適している。特に、絞り比の範囲が２．０乃至２．６となっているボトル缶１００の製造方法として適している。
【００１８】
図１に示すボトル缶１００の各部の寸法の一例を示す。ボトル缶１００の全高Ｈ１は、１６０ｍｍである。胴部１１０と肩部１２０との境界から口端部１４４の上端までの高さＨ２は、６０ｍｍである。肩部１２０と円筒部１３０との境界から口端部１４４の上端までの高さＨ３は、３２ｍｍである。底部１５０が窪んで形成されるボトムシンクの深さＢＳは、８．２ｍｍである。
【００１９】
胴部１１０の外径Ｄ１は、５３ｍｍである。円筒部１３０の外径Ｄ２は、２６．４ｍｍである。口部１４０の絞り部１４１の外径Ｄ３は、２３．７ｍｍである。口部１４０のスカート部１４２の外径Ｄ４は、２６．３ｍｍである。口部１４０の口端部１４４の外径Ｄ５は、２４．０ｍｍである。
【００２０】
ネジ部１４３のネジ山外径Ｄ６は、２６．１ｍｍである。ネジ部１４３のネジ谷径Ｄ７は、２４．８ｍｍである。
肩部１２０の下部１２１の湾曲の曲率半径Ｒ１は３０ｍｍであり、肩部１２０の上部１２２の湾曲の曲率半径Ｒ２は１２ｍｍである。
底部１５０の板厚は０．６３ｍｍであり、胴部１１０の板厚は０．２５乃至０．３５ｍｍであり、口部１４０の板厚は、０．４０乃至０．５５ｍｍである。
【００２１】
ボトル缶の各部の寸法は、もちろんこれらに限定されない。例えば、以下に示すような寸法であってもよい。
例えば、胴部１１０の外径Ｄ１が３５乃至４４ｍｍであり、ボトル缶１００の全高Ｈ１が８０乃至１６０ｍｍであり、ネジ部１４３のネジ山外径Ｄ６が２０乃至３０ｍｍであり、肩部１２０の下部１２１の湾曲の曲率半径Ｒ１が４乃至１２ｍｍであり、肩部１２０の上部１２２の湾曲の曲率半径Ｒ２が３乃至８ｍｍであり、底部１５０のボトムシンクの深さＢＳが２乃至１５ｍｍであってもよい。
【００２２】
例えば、胴部１１０の外径Ｄ１が４５乃至５４ｍｍであり、ボトル缶１００の全高Ｈ１が１００乃至２３０ｍｍであり、ネジ部１４３のネジ山外径Ｄ６が２０乃至４０ｍｍであり、肩部１２０の下部１２１の湾曲の曲率半径Ｒ１が１０乃至５０ｍｍであり、肩部１２０の上部１２２の湾曲の曲率半径Ｒ２が５乃至２０ｍｍであり、底部１５０のボトムシンクの深さＢＳが２乃至１５ｍｍであってもよい。
【００２３】
例えば、胴部１１０の外径Ｄ１が５５乃至６５ｍｍであり、ボトル缶１００の全高Ｈ１が１５０乃至２５０ｍｍであり、ネジ部１４３のネジ山外径Ｄ６が２０乃至５０ｍｍであり、肩部１２０の下部１２１の湾曲の曲率半径Ｒ１が２０乃至７０ｍｍであり、肩部１２０の上部１２２の湾曲の曲率半径Ｒ２が８乃至３０ｍｍであり、底部１５０のボトムシンクの深さＢＳが２乃至１５ｍｍであってもよい。
【００２４】
このように、本実施形態のボトル缶は、第１の外径を胴部１１０の外径Ｄ１とし、第２の外径を絞り部１４１の外径Ｄ３としたときに、第１の外径を第２の外径で除した値が、１．３乃至２．６であり、材料がアルミニウム合金であり、継ぎ目のない一体構造を有する。また、第１の外径は、３５乃至６５ｍｍであり、前記第２の外径は、２０乃至５０ｍｍである。なお、ここでは第２の外径を絞り部１４１の外径Ｄ３としたがこれに限らず、第２の外径は、円筒部１３０の外径Ｄ２、スカート部１４２の外径Ｄ４、口端部１４４の外径Ｄ５、ネジ部１４３のネジ山外径Ｄ６又はネジ谷径Ｄ７などであってもよい。
【００２５】
ボトル缶１００の材料としては、後述する製造工程と、その結果製造されるボトル缶１００に求められる特性とに応じたアルミニウム合金が用いられ得る。用いられる材料の一例として、３０００系のアルミニウム合金が挙げられる。
【００２６】
［製造システムの構成例］
本実施形態に係る製造システム１は、上述のようなボトル缶１００を製造するための一連の製造装置を含む。製造システム１の構成の概略を図２に示す。製造システム１は、アンコイラ１１と、ルブリケータ１２と、カッピングプレス１３と、ボディメーカ１４と、トリマ１５と、ウオッシャ１６と、アニーラ１７と、スプレーマシン１８と、コータ・プリンタ１９と、ネッカ２０と、ポストウオッシャ２１と、検査機２２と、ケーサ・パレタイザ２３とを備える。
【００２７】
アンコイラ１１は、原材料として調達したコイル状のアルミニウム合金材をほどき、板材を巻き戻すための装置である。ルブリケータ１２は、アンコイラ１１で巻き戻した板材にルブリカントを塗布するための装置である。カッピングプレス１３は、上述の板材をカップ状に打ち抜くための装置である。
【００２８】
ボディメーカ１４は、打ち抜いたカップの側面を薄く伸ばして缶胴を成形し、さらにその底部を成形し、有底円筒形状の素缶を形成するための装置である。トリマ１５は、ボディメーカ１４で形成した円筒形状の缶の不要部分をカットするための装置である。ウオッシャ１６は、形成した缶の洗浄を行うための装置である。アニーラ１７は、ボディメーカ１４による加工などによって生じた加工硬化を除去するための焼鈍を行うための装置である。
【００２９】
スプレーマシン１８は、形成した缶の内面塗装を行うための装置である。コータ・プリンタ１９は、形成した缶の外面の印刷を行うための装置である。
【００３０】
ネッカ２０は、上述の缶の開口端側を絞り、ネジを形成するための装置である。ポストウオッシャ２１は、ネッカ２０における加工のために缶に塗布されたルブリカントなどを洗浄するための装置である。
【００３１】
検査機２２は、完成したボトル缶１００の各部を検査するための装置である。ケーサ・パレタイザ２３は、完成したボトル缶１００をカートンに梱包し、パレットに積み付けるための装置である。
【００３２】
［製造工程］
本実施形態に係るボトル缶１００の製造工程について、図３に示す工程を表すフローチャートと、図４Ａ及び図４Ｂに示す主な工程における缶の形状の概略を示す模式図とを参照して説明する。
【００３３】
ステップＳ１において、アンコイラ１１は、コイル状に巻かれたアルミニウムの板材を巻き戻す。図４Ａの（ａ）に模式的に示すように、板材３１０は、板状の材料である。ステップＳ２において、ルブリケータ１２は、後の工程における潤滑のため、板材３１０にルブリカントを塗布する。
【００３４】
ステップＳ３において、カッピングプレス１３は、板材３１０をカップ状に打ち抜く。
図４Ａの（ｂ）に模式的に示すように、形成されたカップ３３０は、側壁３３２と底部３３４とを有し、高さが低い有底円筒形状をしている。成形されたカップ３３０は、ボディメーカ１４にセットされる。
【００３５】
ステップＳ４において、ボディメーカ１４は、セットされたカップ３３０に対して、潤滑剤としてのクーラントを使いながら、絞りしごき加工を行う。すなわち、パンチを用いた再絞り加工と、例えば３段階のしごき加工とが行われ、缶胴が薄く伸ばされる。最後に缶の底部が形成される。その結果、図４Ａの（ｃ）に模式的に示すように、成形されたトリミング前の素缶３５０は、比較的薄い側壁３５２と底部３５４とを有する有底円筒形状となる。ここで、底部３５４は、素缶３５０の内側に窪んだ形状に成形される。
【００３６】
ステップＳ５において、トリマ１５は、トリミング加工を行い、上述の素缶３５０の不要な端部を切り落とし、高さを調整する。このようにして、図４Ａの（ｄ）に模式的に示すような、素缶３７０が形成される。
【００３７】
図１に示したボトル缶１００の例では、素缶３７０の上部の側壁３７２の板厚は、０．３５ｍｍである。素缶３７０の底部３７４の板厚は、０．６３ｍｍである。素缶３７０の缶胴の側壁３７２の板厚は、場所によって異なり、０．２５乃至０．３５ｍｍである。なお、板厚はこれらよりも薄くても厚くてもよい。例えば、底部の板厚は０．４０乃至１．００ｍｍ、側壁の板厚は０．２０乃至０．５０ｍｍであってもよい。
【００３８】
ステップＳ６において、ウオッシャ１６は、素缶３７０の洗浄を行う。例えばステップＳ４の絞りしごき加工の際に用いられたクーラントが洗浄される。ウオッシャ１６は、洗浄後、素缶３７０を乾燥させる。
【００３９】
ステップＳ７において、アニーラ１７は、素缶３７０に対して、高周波誘導加熱による焼鈍を行う。
【００４０】
本実施形態では、この後に素缶３７０の上部に対するネッキング加工によって、肩部１２０、円筒部１３０及び口部１４０を形成し、ネジ加工によってネジ部１４３を形成する。ここで、上述の絞りしごき加工によって、素缶３７０は加工硬化している。このままネッキング加工やネジ加工によって肩部１２０、円筒部１３０及び口部１４０の成形や、ネジ部１４３のネジ加工を行うと、割れ等が生じるおそれがある。このため本実施形態では、絞りしごき加工によって加工硬化した素缶３７０を軟化させるために、焼鈍を行う。特に、後にネッキング加工が施される素缶３７０の上部に設定される焼鈍領域が焼鈍される。
【００４１】
図５は、焼鈍が行われているときの様子を模式的に示す図である。素缶３７０は、保持具６２０によって保持される。ここで、保持具６２０は、軸と素缶３７０が乗せられる例えば円板形状の部分とを有する。保持具６２０には、軸を貫いて素缶３７０が乗せられる部分まで貫通する、真空吸着孔６２６が設けられている。
【００４２】
素缶３７０は、その底部３７４が保持具６２０に接するように、保持具６２０の中心部分に置かれる。素缶３７０の凹型をした底部３７４と保持具６２０と間には、空間３７５が形成される。空間３７５の空気は、真空吸着孔６２６を通して吸引される。その結果、素缶３７０は、真空吸着によって保持具６２０に固定される。
【００４３】
このようにして固定された素缶３７０は、側壁３７２の上部に設定された焼鈍領域３７３が高周波誘導加熱装置のコイルユニット６１０に挿入されるように配置される。コイルユニット６１０は、誘導コイルと磁芯とを備え、挿入された素缶３７０の焼鈍領域３７３に渦電流を発生させて、当該焼鈍領域３７３を発熱させる。コイルユニット６１０の内部に挿入される部分の長さが焼鈍領域３７３に対応するように、保持具６２０の位置は調整される。素缶３７０がコイルユニット６１０の内部を通り抜ける時間で加熱される時間が調整されるように、保持具６２０の移動は制御される。保持具６２０は、その軸周りに回転することで、素缶３７０を軸周りに回転させる。この回転は、高周波誘導加熱装置によって素缶３７０の上部の焼鈍領域３７３を均一に加熱することに効果を奏する。
【００４４】
例えば、加熱される素缶３７０の焼鈍領域３７３の温度が３００乃至５５０℃程度となるように、コイルユニット６１０に投入される電流は調整される。例えば、保持具６２０は、加熱時間が０．５秒以上となるように、素缶３７０をコイルユニット６１０に対して移動させる。
【００４５】
素缶３７０の開口端側を焼鈍するために、素缶３７０の底部を保持する必要がある。本実施形態では、この保持のために真空吸着を用いている。真空吸着によれば、機械式の保持具を用いる場合と異なり、素缶３７０の直径によらずに素缶３７０を保持することができる。このことは、径が異なる缶の製造を行えるといったように、製造ラインの汎用性を高めることに貢献する。
【００４６】
なお、ここでは高周波誘導加熱による焼鈍を行う場合を例に挙げて説明したが、加熱方法はこれに限らない。焼鈍には、他の加熱方法が用いられてもよい。
【００４７】
図３に戻って説明を続ける。ステップＳ８において、スプレーマシン１８は、素缶３７０の内面塗装を行う。ステップＳ９において、コータ・プリンタ１９は、外面の印刷を行う。
【００４８】
素缶３７０は、缶の上部の形状を成形するために、ネッカ２０にセットされる。図４Ｂの（ｅ）に示すような缶４１０が、ネッカ２０にセットされる。ステップＳ１０において、缶の外面側にルブリカントを塗布し、ネッカ２０は、開口端側を絞る。このネッキング加工は、複数のステップで行われ、徐々に目的の形状が形成される。
【００４９】
図４Ｂの（ｅ）に示すような円筒形状の缶４１０の上部に設定された絞り領域４１２に対してネッキング加工が施される。その結果、図４Ｂの（ｆ）に示すように缶４３０が成形される。この缶４３０において、胴部４３１から徐々に細くなる肩部４３２が形成される。この部分が完成したボトル缶１００の肩部１２０となる。さらに、肩部４３２の上方に、円筒形状の円筒部４３３が形成される。この部分が、完成したボトル缶１００の円筒部１３０及び口部１４０となる。
【００５０】
続いて、この円筒部４３３の上部がさらに絞られる。すなわち、図４Ｂの（ｇ）に示すように、缶４５０において、円筒部４５１の上部４５３が下部４５２よりもさらに細く成形される。この下部４５２は、完成したボトル缶１００の円筒部１３０となり、上部４５３の下側の一部はボトル缶１００の口部１４０の絞り部１４１となる。
【００５１】
続いて、一度絞られた上部４５３の上端側が拡げられる。その結果、図４Ｂの（ｈ）に示すように、缶４７０において、絞り部４７１の上方に径が拡げられた拡張部４７２が形成される。この絞り部４７１が完成したボトル缶１００の口部１４０の絞り部１４１となり、拡張部４７２が口部１４０のスカート部１４２及びネジ部１４３となる。
【００５２】
ステップＳ１１において、ネッカ２０は、ネジを形成する。その結果、図４Ｂの（ｉ）に示すように、缶４９０のネジ領域に、ネジ４９１が形成される。
【００５３】
図１に示したボトル缶１００の例では、口部１４０の板厚は、０．４０乃至０．５５ｍｍであるが、口部１４０の板厚はこれらよりも薄くても厚くてもよい。例えば、口部１４０の板厚は、０．２０乃至０．７０ｍｍであってもよい。
【００５４】
ステップＳ１２において、ネッカ２０は、図４Ａの（ｊ）に模式的に示すように、缶５１０の上端をトリミングして、高さを調整する。以上によってボトル缶１００の形状が完成する。
ステップＳ１３において、ポストウオッシャ２１は、ネッカ２０を用いた加工時に缶に塗布されたルブリカントを洗浄し、乾燥させる。
【００５５】
ステップＳ１４において、検査機２２は、完成したボトル缶１００の不良を検査する。
ステップＳ１５において、ケーサ・パレタイザ２３は、完成したボトル缶１００を、カートンに梱包し、パレットに積み付ける。
以上のようにして、ボトル缶１００は製造され、その後出荷される。
【００５６】
なお、上述の製造工程のうち、成形に関する手順以外は適宜に変更することができる。例えば工程の一部の順序を入れ替えたり、工程の一部を除いたり追加したりすることができる。例えば、内面と外面との塗装の順序を入れ替えることができる。ただし、焼鈍による加熱によって、塗装や印刷がダメージを受けないように、塗装や印刷は焼鈍よりも後に行う必要がある。また、必要に応じて適宜に洗浄が行われたり、検査が行われたりしてもよい。口部１４０の加工の後に、口部１４０に仕上げニスを塗る工程を追加してもよい。
【００５７】
［ボトル缶と製造方法について］
図１に示したような、胴部１１０に対して円筒部１３０及び口部１４０が細く、ネジ部１４３が設けられているようなボトル缶１００の製造において、本実施形態では、ネッキング加工の前の缶内外面の塗装や印刷の前に焼鈍が行われる。これは、絞りしごき加工によって生じている加工硬化を除去するためである。この焼鈍は、上述のボトル缶１００のように、その後のネッキング加工の絞り比が大きく、さらにネジ加工や、所望により追加される口端部１４４のカール加工が行われる場合に、これらの加工時に割れなどが生じないように考慮して行われるものである。
【００５８】
例えば、絞りしごき加工でなくインパクト成形が行われる場合などでは、１０００系材料のような軟らかい純アルミニウム材が用いられることも考えられる。加工硬化があまり生じない純アルミニウム材を用いれば、焼鈍は必ずしも必要ではない。しかしながら、このような純アルミニウム材を用いる場合、缶の軸荷重強度や口金部の強度を確保するために、本実施形態のように例えば３０００系アルミニウム合金材を使う場合よりも缶壁を厚くする必要がある。また、純アルミニウム材は、アルミニウム合金材よりも値段が高い。これらのことから、純アルミニウム材を用いると、材料費が高くなりがちである。
【００５９】
これに対して、本実施形態によれば、アルミニウム合金材を用いることと、その加工硬化とによって、比較的高い強度が得られ、ボトル缶１００の板厚を薄くすることができる。その結果、ボトル缶１００を軽量化し、また、材料費を抑制することができる。また、アルミニウム合金材は、リサイクル材の使用率が高いため、環境負荷を低減することにも貢献できる。
【００６０】
例えば、純アルミニウム材を用いてインパクト成形で作製した場合と比較して、１５乃至２０％程度の軽量化が見込まれる。また、純アルミニウム材のリサイクル材の使用率が０．３乃至０．５％程度であるのに対して、アルミニウム合金材の３０１４材ではリサイクル材の使用率が３０乃至５０％程度であり、３００４材では１０％程度であることを考慮すると、材料のリサイクル材の使用率も、アルミニウム合金材を用いることで純アルミニウム材を用いる場合よりも数十倍程度に増加させられることが見込まれる。
【００６１】
本実施形態では、焼鈍後のネッキング加工及びネジ加工によって、口部１４０は再び加工硬化して、高い強度を有している。ネジ付きボトル缶のキャッピングでは、ネジが形成されていないキャップが、口部１４０を覆うように被せられる。その後、キャッピング装置のネジ形成ロールが、キャップ周りを周回しながらキャップを外側から押圧することで、口部１４０のネジ部１４３のネジ山と適合したネジを有するキャップが形成される。このため、ボトル缶１００の口部１４０には、十分な強度が求められる。本実施形態による製造方法で製造されるボトル缶１００では、口部１４０もキャッピングに必要な十分な強度を有する。このため、キャッピングのための各種条件設定の自由度が広がり、キャッピングが容易になる。
【実施例】
【００６２】
上述の実施形態のボトル缶１００と、比較例として純アルミニウムを用いてインパクト成形によって成形したボトル缶とについて、口部１４０の強度を測定した。上述の実施形態のボトル缶１００と比較例の純アルミニウムを用いたインパクト成形によるボトル缶とでは、測定部分の板厚はほぼ同じである。
【００６３】
測定は、圧縮試験器を用いて以下の手順で行った。図６に測定方法を表す模式図を示す。測定台にボトル缶７００を水平に固定した。ボトル缶の口部７４０の絞り部７４１に鋼製Ｔ字型アンビル７５０を接触させた後、１．０ｍｍ／ｓｅｃの速度でアンビル７５０を降下させた際の押し込み荷重を測定した。アンビル７５０は、図６に示すような形状をしており、図６の奥行方向に板状に延びた形状をしている。ボトル缶と接触する端面は、曲率半径Ｒが１ｍｍの曲面となっている。
【００６４】
図７は測定結果の一例を示す。横軸は押し込み量を示し、縦軸は押し込み荷重を示す。実線７６１は、上述の実施形態のボトル缶１００の測定結果を示し、破線７６２は、純アルミニウムを用いたインパクト成形によるボトル缶の測定結果を示す。上述の実施形態のボトル缶１００及び比較例の純アルミニウムを用いたインパクト成形によるボトル缶の何れにおいても、アンビル７５０の押し込み量が大きくなるに従い、押し込み荷重は大きくなった。上述の実施形態のボトル缶１００の方が、純アルミニウムを用いたインパクト成形によるボトル缶よりも、同一の押し込み量での押し込み荷重が大きくなった。すなわち、上述の実施形態のボトル缶１００の方が、純アルミニウムを用いたインパクト成形によるボトル缶よりも、口部７４０の強度が高いことが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本実施形態に係る製造方法は、アルミニウム製のネジ付きボトル缶の製造に用いられ得る。
【符号の説明】
【００６６】
１  製造システム
１１  アンコイラ
１２  ルブリケータ
１３  カッピングプレス
１４  ボディメーカ
１５  トリマ
１６  ウオッシャ
１７  アニーラ
１８  スプレーマシン
１９  コータ・プリンタ
２０  ネッカ
２１  ポストウオッシャ
２２  検査機
２３  ケーサ・パレタイザ
１００  ボトル缶
１１０  胴部
１２０  肩部
１２１  下部
１２２  上部
１３０  円筒部
１４０  口部
１４１  絞り部
１４２  スカート部
１４３  ネジ部
１４４  口端部
１５０  底部
１５１  缶底
６１０  コイルユニット
６２０  保持具
６２６  真空吸着孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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