(57)【要約】【課題】印刷工程後の筒体の外形に縮径や拡径による大きな加工が施される缶において、インキの密着性を向上させ、また印刷面の色調も外形加工部と円筒部とを合わせる。【解決手段】円筒状の筒体の外面に印刷を施す印刷工程と、印刷工程後の筒体の一部の外形を加工して、円筒部に対して縮径又は拡径してなる外形加工部を形成する外形加工工程とを有し、前記印刷工程では、前記外形加工工程後の前記円筒部と前記外形加工部とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を合わせるように、前記筒体における前記円筒部となる領域と前記外形加工部となる領域とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を異ならせる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の筒体の外面に印刷を施す印刷工程と、印刷工程後の筒体の一部の外形を加工して、円筒部に対して縮径又は拡径してなる外形加工部を形成する外形加工工程とを有し、前記印刷工程では、前記外形加工工程後の前記円筒部と前記外形加工部とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を合わせるように、前記筒体における前記円筒部となる領域と前記外形加工部となる領域とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を異ならせることを特徴とする缶の製造方法。
【請求項２】
前記外形加工部が縮径部であり、前記外形加工部となる領域の単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を前記円筒部となる領域よりも少なくすることを特徴とする請求項１記載の缶の製造方法。
【請求項３】
前記インキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量は、前記外形加工部となる領域において、前記円筒部となる領域側から離れるにしたがって徐々に少なくすることを特徴とする請求項２記載の缶の製造方法。
【請求項４】
前記外形加工部が拡径部であり、前記外形加工部となる領域の単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量を前記円筒部となる領域よりも多くすることを特徴とする請求項１記載の缶の製造方法。
【請求項５】
前記インキの塗布量又はインキ中の添加剤の添加量は、前記外形加工部となる領域において、前記円筒部となる領域側から離れるにしたがって徐々に多くすることを特徴とする請求項４記載の缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の内容物が充填される２ピース缶やボトル缶等の缶を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴と缶底を有する有底筒状の缶と、該缶の開口端部に巻締められる円板状の缶蓋と、を備えた２ピース缶が知られている。この有底筒状の缶は、カップ成形工程、絞りしごき工程（ＤＩ工程）、トリミング工程、印刷工程、ネッキング工程等を経て製造される。
また、缶の開口端部にキャップが装着されたボトル缶も周知である。このボトル缶は、ネッキング工程の縮径率が２ピース缶よりも大きく、その縮径した口部にねじや先端カール部を成形する口部成形工程が施される。
これらの缶において、印刷は、絞りしごき工程、トリミング工程後の円筒状の筒体に対して行われる。
【０００３】
このような筒体の外面に印刷する方法として、特許文献１や特許文献２に記載された方法が知られている。
特許文献１に記載の方法は、凸版を用いた印刷法であり、凹凸のある版の凸部にインキを付けて、筒体に転写する方法である。
特許文献２に記載の方法は、水なし平版を用いた印刷法であり、画像部以外の部分のインキ反発部をシリコーン樹脂により形成し、画像部にインキを付けて、筒体に転写する方法である。
いずれの場合も、印刷版からブランケットを介して筒体にインキを転写する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３‐１６２２４１号公報
【特許文献２】特開２００２‐３６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ボトル缶のように、印刷工程後のネッキング工程において、筒体の一部に縮径率の大きなテーパ部が形成される缶においては、そのテーパ部のインキの密着性が低下するという問題がある。特に、内容物を充填した後に、高温高圧のレトルト殺菌が施される場合に印刷層にクラックが生じるおそれがある。
また、ストレートの円筒部に対してテーパ部の印刷面の色調も異なるという不具合もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、印刷工程後の筒体の外形に縮径や拡径による大きな加工が施される缶において、インキの密着性を向上させ、また印刷面の色調も外形加工部と円筒部とを合わせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の缶の製造方法は、円筒状の筒体の外面に印刷を施す印刷工程と、印刷工程後の筒体の一部の外形を加工して、円筒部に対して縮径又は拡径してなる外形加工部を形成する外形加工工程とを有し、前記印刷工程では、前記外形加工工程後の前記円筒部と前記外形加工部とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の成分量を合わせるように、前記筒体における前記円筒部となる領域と前記外形加工部となる領域とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の成分量を異ならせる。
【０００８】
円筒部となる領域と外形加工部となる領域とで単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の成分量を異ならせることにより、外形加工工程後の印刷面において、単位面積当たりのインキの塗布量やインキ中の成分量を円筒部及び外形加工部で合わせることが可能になる。これにより、レトルト殺菌後に外形加工部の印刷面にクラックが発生することを防止し、また円筒部との色調の相違等の不具合が生じることを抑制することができる。
この場合、単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の成分量を合わせるとは、その数値が厳密に一致していることまで要求されるものではなく、インキの密着性や色調が同程度となる範囲で同じと言える程度であればよい。
【０００９】
具体的には、外形加工部が縮径部である場合には、外形加工部となる領域の単位面積当たりのインキの塗布量を円筒部となる領域よりも少なくする。あるいは、インキ中に発泡剤やつや消し剤等を添加する場合は、発泡剤やつや消し剤等の成分量を外形加工部となる領域において円筒部となる領域よりも少なくする。
一方、外形加工部が拡径部である場合には、外形加工部となる領域の単位面積当たりのインキの塗布量を円筒部となる領域よりも多くする。あるいは、インキ中に発泡剤やつや消し剤等を添加する場合は、発泡剤やつや消し剤等の成分量を外形加工部となる領域において円筒部となる領域よりも多くする。
【００１０】
これにより、単位面積当たりのインキの塗布量又はインキ中の成分量を円筒部と外形加工部とで合わせることができる。なお、本発明が適用される缶としては、胴部と底部とが一体になった缶に限るものではなく、胴部に、ストレートの円筒部と縮径又は拡径による外形加工部とが連続した缶に適用することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態として、前記インキの塗布量やインキ中の成分量は、前記外形加工部となる領域において、前記円筒部側から離れるにしたがって徐々に変化させるとよい。外形加工部が縮径部である場合には徐々に少なくし、外形加工部が拡径部である場合には徐々に多くする。
【００１２】
徐々に変化させることで、外形加工工程後の外形加工部において、円筒部からの印刷面の変化を目立たなくすることができ、外形加工部の形状（例えばテーパ部）に応じて変化させることで均一な外観を呈することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ボトル缶のように印刷工程の後に胴部に大きな加工が施される缶において、インキの密着性を向上させ、また印刷面の色調も合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のボトル缶における製造途中の筒体の外周面に印刷を施した例を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す筒体から製造したボトル缶とキャップとを示す正面図である。
【図３】図１同様の筒体の外周面に印刷を施した他の例を模式的に示す正面図であり、その左側に印刷層の網点密度分布を示している。
【図４】本発明の実施形態のボトル缶の製造工程を（ａ）〜（ｃ）の順に示す（ａ）（ｂ）が缶軸を通る縦断面図、（ｃ）が正面図である。
【図５】筒体の外周面に印刷を施すための印刷機の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の製造方法により製造される缶は、いわゆるボトル缶である。このボトル缶１０１は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の薄板金属からなり、図２に示すように、筒状の胴部１０とドーム状をなす底部２０とを備える有底円筒状に形成されている。また、胴部１０は、底部２０側において円筒状に形成された円筒部１１と、円筒部１１の上端で径方向内方に屈曲するように縮径された肩部１２と、缶軸Ｃ方向の上方（開口部１０ａ側）に向けて漸次縮径するテーパ部１３と、テーパ部１３の上端に形成された口部１５と、を備える。口部１５の外周部にはねじ部１６が形成される。
【００１６】
なお、本実施形態のボトル缶１０１は、胴部１０における円筒部１１の外径Ｄ１が公称径で２１１径缶に用いられるものであるが、これに限定されるものではなく、それ以外の例えば２０４径缶等に適用してもよい。口部１５の外径は例えば３８ｍｍに形成される。また、テーパ部１３と円筒部１１の缶軸Ｃとがなす角度（傾斜角度）をαとすると、傾斜角度θは例えば１０°以上４１°以下に設けられる。
このボトル缶１０１は、口部１５にキャップ１０２を被せて、そのキャップ１０２を口部１５のねじ部１６に倣うようにねじ加工することにより、内部が密封される。
【００１７】
このボトル缶１０１を製造するには、まず、アルミニウム板材を打ち抜いて絞り加工することにより、図４（ａ）に示すように比較的大径で浅いカップ３１を成形する（カップ成形工程）。その後、このカップ３１に再度の絞り加工及びしごき加工（ＤＩ加工）を加えて同図（ｂ）に示すように所定高さの有底円筒状の筒体３２を成形する（絞りしごき工程（ＤＩ工程））。この絞りしごき加工により、筒体３２の上端部に耳部が発生するので、上端部をトリミングして、高さを周方向に揃えた状態とする（トリミング工程）。この絞りしごき工程により、筒体３２の底部は最終のボトル缶１０１としての底部２０の形状に成形される。
【００１８】
次いで、筒体３２の外周面のうち口部１５となる部分を除く胴部１０となる外周面にベースコーター（図示略）によってホワイトコート又はサイズコートの下地塗装を施した後、印刷機５０に供給して、下地層の上に印刷を施すとともに、その印刷層３３を含む領域に透明な塗膜（オーバーコート又は仕上げニス）を形成し、塗装後の筒体３２をオーブン内に通して印刷層３３及び塗膜を焼き付け、乾燥する（外面印刷塗装工程）。図１が印刷・塗装後の筒体３２を示しているが、便宜上、印刷層３３のみ符号を付して示している。印刷層３３の下の下地層及び印刷層３３の上の塗膜はいずれも印刷層３３よりも広い面積で形成される。
【００１９】
下地塗装は、筒体３２と印刷層３３との密着性を高めるために形成され、例えば高分子ポリエステル‐アミノ樹脂系塗料を塗布することにより形成される。透明な塗料による下地塗装もあるが、チタンホワイト等の白色顔料を添加したホワイトコートによる下地塗装もある。
【００２０】
印刷機５０は、図５示すようにインキ付着機構６０と缶移動機構７０とを備えている。インキ付着機構６０は、色毎のインキを供給する複数のインカーユニット６１と、各インカーユニット６１の印刷版胴６２に接触してインキを写し取った後、筒体３２に接触してインキを筒体３２の外周面に転写するブランケット胴６３とから構成されている。印刷版胴６２の外周面には、筒体３２に印刷される図柄に応じた凸版が形成されている。ブランケット胴６３はその外周に各印刷版胴６２の凸版よりインキが転写される複数のブランケット６４を備えている。
【００２１】
一方、缶移動機構７０は、筒体３２を取り入れる供給シュータ７１と、この供給シュータ７１から供給された筒体３２を回転自在に保持する複数のマンドレル７２と、このマンドレル７２に装着された筒体３２を順次インキ付着機構６０のブランケット胴６３側に移動させるマンドレルターレット７３とを備えており、印刷後の筒体３２は、マンドレル７２からチェーンコンベア（図示略）に渡されてオーブン（図示略）に搬送される。また、マンドレルターレット７３において、印刷後の筒体３２を移送する途中位置に、筒体３２の外面に塗膜を形成するためのロールコーター７５が設けられている。
【００２２】
そして、ブランケット胴６３の各ブランケット６４に、各インカーユニット６１の印刷版胴６２から各色のインキが図柄パターンとして順次転写され、そのブランケット６４に、マンドレル７２により内側から支持された筒体３２が接触して転動することにより、筒体３２の外周面に印刷される。印刷後、ロールコーター７５によって印刷層の上に塗膜が形成される。印刷・外面塗装後の筒体３２は、乾燥・焼き付け処理される。
印刷層の上に形成される塗膜は、印刷層の表面を保護し滑り性を向上させるためのもので、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂等の透明塗料が用いられる。
【００２３】
次いで、筒体３２の内周面にスプレー等により塗料を吹き付けて内面塗装を行い、焼き付け、乾燥する（内面塗装工程）。
その後、筒体３２の上端部を成形して、図４（ｃ）に示すように、下側部分をそのまま円筒部１１とし、円筒部１１より上方部分を縮径して肩部１２及びテーパ部１３、その上方に小径部１８を形成する（ネッキング工程）。このネッキング工程により、外形がボトル形状の缶（ボトル形状缶３５とする）となり、円筒部１１からテーパ部１３までの胴部１０は最終形状となる。最後に、このボトル形状缶３５の小径部１８にねじ部１６等を有する口部１５を形成する（口部成形工程）。
【００２４】
この一連の製造工程において、ネッキング工程では、胴部１０の円筒部１１より上方部分が大きく縮径加工されて肩部１２及びテーパ部１３が形成される。このため、その前工程の外面印刷塗装工程において形成した印刷層が肩部１２からテーパ部１３においては周方向に圧縮され、ネッキング工程前よりも厚肉となる。言い換えると、単位面積当たりのインキの塗布量がネッキング工程前よりも多くなる。このため、肩部１２からテーパ部１３においては、ネッキング工程前の状態よりもインキが厚肉になり、加工による歪みも残存するので、クラックや剥離が生じやすい。
【００２５】
そこで、このネッキング工程後の印刷層３３が円筒部１１と肩部１２及びテーパ部１３とで単位面積当たりのインキの塗布量がほぼ同じとなるように、外面印刷塗装工程における塗布量を調整する。
図１は、外面印刷塗装工程後の筒体３２の外面を示しており、印刷層３３ａ，３３ｂは、底部２０からわずかな部分を残し、円筒部１１となる領域（円筒部予定領域１１ａとする）と、肩部１２及びテーパ部１３となる領域（テーパ部予定領域１３ａとする）とに形成される。開口端部付近は、ネッキング工程において小径部１８となる領域（小径部予定領域１８ａとする）である。
【００２６】
そして、外面印刷塗装工程では、筒体３２において円筒部予定領域１１ａよりもテーパ部予定領域１３ａの単位面積当たりの塗布量を少なくする。外面の印刷層において、円筒部予定領域１１ａに施される印刷層を第１印刷層３３ａ、テーパ部予定領域１３ａに施される印刷層を第２印刷層３３ｂとする。
筒体３２への印刷はオフセット印刷形式が採用されており、前述したように、色毎に設けた印刷版胴６２に各色のインキを付着させ、これら印刷版胴６２から一旦ブランケット６４に順次転写してから、そのブランケット６４から筒体３２に転写する。その印刷版胴６２としては、凸版又は水なし平版が用いられ、印刷画像は、凸版の凸部や水なし平板の画線部による多数の網点により構成される。
【００２７】
そして、円筒部予定領域１１ａとテーパ部予定領域１３ａとでインキの塗布量を異ならせる方法としては、網点の密度（スクリーン線数）を異ならせ、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂにおける網点の密度（単位面積当たりの塗布量）を円筒部予定領域１１ａの第１印刷層３３ａにおける網点の密度より小さくする。
例えば、網点としては、スクリーン線数は８０線〜１７５線、網点の最小直径は３８μｍが可能とすると、円筒部予定領域１１ａの第１印刷層３３ａとテーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂとで同じ網点直径でスクリーン線数を異ならせ、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂで網点密度が小さくなるように設定する、あるいは、スクリーン線数は同じで網点直径を異ならせ、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂで網点密度が小さくなるように設定する、等の方法が可能である。あるいは、スクリーン線数及び網点直径の両方を異ならせ、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂでスクリーン線数を少なくしかつ網点直径を小さくしてもよい。
網点密度としては、１００％をベタ印刷とし、密度６０％までの網点印刷を施す場合を例にすると、円筒部予定領域１１ａの第１印刷層３３ａを１００％のベタ印刷、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂを１００％未満〜６０％の範囲で網点印刷の密度を小さくする。あるいは、第１印刷層３３ａを特定密度の網点印刷とし、第２印刷層３３ｂを第１印刷層３３ａにおける網点密度より小さい密度の網点印刷とする。
【００２８】
また、網点直径やスクリーン線数を異ならせて網点密度を変える場合、ネッキング工程において、肩部１２からテーパ部１３の縮径率が、円筒部１１との境界から口部１５に向けて漸次大きくなるので、その縮径率の増大に合わせるように、網点直径とスクリーン線数のいずれか、またはその両方を連続的に変化させて、筒体３２における網点の密度を円筒部予定領域１１ａとの境界から口部予定領域１５ａに向けて漸次小さくするようにしてもよい。
例えば、図３に示すように、円筒部予定領域１１ａの第１印刷層３３ａを密度１００％のベタ印刷で、テーパ部予定領域１３ａの第２印刷層３３ｂは円筒部予定領域１１ａとの境界から口部予定領域１５ａに向かうにしたがって漸次網点密度を小さくしてテーパ部予定領域１３ａの先端で密度６０％となるように設定する、などの形態が可能である。図３では、網点密度を円筒部予定領域１１ａとの境界から口部予定領域１５ａに向かうにしたがって段階的に小さくしているが、連続的（直線的）に小さくしてもよい。
【００２９】
このようにして円筒部予定領域１１ａとテーパ部予定領域１３ａとで網点密度を変えて印刷した筒体３２をネッキング工程でネッキング加工すると、円筒部１１とテーパ部１３との印刷層３３における濃度や色調を合わせることができるとともに、テーパ部１３において印刷層３３が厚肉になることを抑制し、その後の内容物充填、レトルト殺菌等を経た後の印刷面のクラックの発生等を抑制することができる。
【００３０】
上記実施形態では円筒部予定領域１１ａとテーパ部予定領域１３ａとで印刷の網点密度を異ならせたが、インキに艶消し剤を添加して、印刷面を、光沢をなくした艶消し面（マット面）とする場合も、網点密度の場合と同様に艶消し剤の添加量を円筒部予定領域１１ａとテーパ部予定領域１３ａとで異ならせることで、ボトル缶１０１の外面のマット感を円筒部１１とテーパ部１３とで合わせることができる。
具体的には、テーパ部予定領域１３ａにおける艶消し剤の添加量を円筒部予定領域１１ａの添加量よりも少なくする。この場合、艶消し剤を除くインキ成分の単位面積当たりの塗布量は円筒部予定領域１１ａとテーパ部予定領域１３ａとを同じに設定してもよいが、インキ成分もテーパ部予定領域１３ａを円筒部予定領域１１ａより少なくする方が好ましい。
【００３１】
また、テーパ部１３は加工によりアルミニウム合金の地肌の艶が円筒部１１の表面よりも低くなるので、その分を見込んで、円筒部予定領域１１ａには所定量の艶消し剤を添加し、テーパ部予定領域１３ａには艶消し剤を添加しない形態とすることにより、ネッキング工程後のボトル缶１０１の外観を円筒部１１及びテーパ部１３とでほぼ均一となるようにしてもよい。
また、テーパ部予定領域１３ａにおいて、そのテーパ部１３の縮径率の変化に合わせて、艶消し剤の添加量を円筒部予定領域１１ａとの境界から口部予定領域１５ａに向けて漸次少なくなるように変化させてもよい。
【００３２】
艶消し剤としては、シリカ粒子、発泡性マイクロカプセル等が用いられる。シリカ粒子は、多孔質で表面積が大きいために、インキの硬化収縮の際に印刷層の表面に微細な凹凸を形成して、マット感を付与する。発泡性マイクロカプセルは、気体又は低沸点の液体が封入されており、印刷後の焼き付け処理時に加熱されることにより、体積膨張して、印刷面にマット感を付与する。
この艶消し剤の添加量について、テーパ部予定領域１３ａを円筒部予定領域１１ａより少なくすることにより、ネッキング工程後のボトル缶１０１の外面印刷層３３の表面を円筒部１１及びテーパ部１３で均一にすることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態ではインキへの添加剤として艶消し剤を例にしたが、艶消し剤以外の添加剤についても同様に、ネッキング工程後の円筒部とテーパ部とで単位面積当たりの添加量を合わせるように、筒体における円筒部予定領域とテーパ部予定領域とで添加量を異ならせることが可能である。
【００３４】
また、筒体の一部を縮径するネッキング工程以外にも、筒体の一部を拡径する拡径加工工程が施される缶にも本発明を適用することができ、その場合は、拡径加工工程後の円筒部と拡径部とで単位面積当たりのインキの塗布量又は添加剤の添加量を合わせるように、筒体における円筒部予定領域よりも拡径部予定領域のインキの塗布量又は添加量を多くするとよい。また、ネッキング工程と拡径加工工程とが筒体の長さ方向に交互に繰り返される場合も、同様に、最終の缶の外面における印刷層のインキの塗布量又は添加剤の添加量を合わせるように、縮径部予定領域及び拡径部予定領域におけるインキの塗布量又は添加剤の添加量を異ならせればよい。本発明においては、ネッキング工程及び拡径加工工程を総称して外形加工工程とし、ネッキング工程における縮径部（実施形態での肩部１２及びテーパ部１３）、拡径加工工程における拡径部を総称して外形加工部としている。
また、ボトル缶として、予め有底円筒状の筒体を形成して、その外面に印刷したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、筒体に、別に形成した底部を巻き締めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  胴部
１１  円筒部
１１ａ  円筒部予定領域
１２  肩部
１３  テーパ部
１３ａ  テーパ部予定領域
１５  口部
１５ａ  口部予定領域
１６  ねじ部
２０  底部
３１  カップ
３２  筒体
３３  印刷層
３３ａ  第１印刷層
３３ｂ  第２印刷層
３５  ボトル形状缶
５０  印刷機
６０  インキ付着機構
６１  インカーユニット
６２  印刷版胴
６３  ブランケット胴
６４  ブランケット
７２  マンドレル
７３  マンドレルターレット
７５  ロールコーター
１０１  ボトル缶
１０２  キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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