(57)【要約】  缶蓋に継ぎ合わされるようになった絞り・しごき金属缶胴であって、しごき側壁、この側壁と一体に形成された包囲状態の非ドーム状ベースを有し、ベースの底パネルの平均ロックウェル硬度数は、少なくとも約６４である、缶胴。【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶蓋に継ぎ合わされるようになった絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、
しごかれた側壁と、
前記側壁と一体に形成された非ドーム状包囲ベースとを有し、前記ベースの底パネルは、少なくとも約６４の平均ロックウェル硬度数を有する、缶胴。
【請求項２】
平均ロックウェル硬度数は、６４〜７０である、請求項１記載の缶胴。
【請求項３】
平均ロックウェル硬度数は、約６８である、請求項２記載の缶胴。
【請求項４】
前記側壁は、約０．００６インチ〜０．０１５インチ（０．１５２４ｍｍ〜０．３８１０ｍｍの平均厚さを有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項５】
前記側壁は、缶蓋のカール部に二重継ぎ合わせ可能なフランジを有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項６】
缶蓋に継ぎ合わせされるようになった絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、
前記缶蓋のカール部に二重継ぎ合わせ可能なフランジを備えているしごかれた側壁と、
前記側壁と一体に形成された非ドーム状包囲ベースとを有し、前記ベースは、（ｉ）少なくとも約６５のロックウェル硬度数か、（ｉｉ）ロックウェル硬度数で言って少なくとも５の未加工シートからの硬度の平均変化分か、（ｉｉｉ）少なくとも７％の未加工シートからのロックウェル硬度数の平均変化率かのいずれかを有する、缶胴。
【請求項７】
平均ロックウェル硬度数の増大分は、５〜１７である、請求項６記載の缶胴。
【請求項８】
平均ロックウェル硬度数の増大分は、６〜１５である、請求項６記載の缶胴。
【請求項９】
平均ロックウェル硬度数の増大分は、７〜１２である、請求項６記載の缶胴。
【請求項１０】
平均ロックウェル硬度数の増大分は、８〜１０である、請求項６記載の缶胴。
【請求項１１】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、８％〜２１％である、請求項６記載の缶胴。
【請求項１２】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、１０％〜１６％である、請求項６記載の缶胴。
【請求項１３】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、１２％〜１５％である、請求項６記載の缶胴。
【請求項１４】
前記側壁は、約０．００６インチ〜０．０１５インチ（０．１５２４ｍｍ〜０．３８１０ｍｍの平均厚さを有する、請求項６記載の缶胴。
【請求項１５】
缶蓋に継ぎ合わされるようになっていて、厚さ少なくとも０．１０５インチ（２．６６７ｍｍ）のシートから作られた絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、
しごかれた側壁と、
前記側壁と一体に形成されたベースとを有し、前記ベースは、周辺皿座ぐり部及び実質的に扁平な底パネルを有し、前記底パネルは、０．００６〜０．０１５インチ（０．１５２４〜０．３８１０ｍｍ）の平均厚さを有し、前記底パネルは、少なくとも２％の未加工シートからの厚さの平均減少率を有する、缶胴。
【請求項１６】
前記底パネルは、５％〜３０％の未加工シートからの厚さの平均減少率を有する、請求項１５記載の缶胴。
【請求項１７】
前記底パネルは、１０％〜２５％の未加工シートからの厚さの平均減少率を有する、請求項１５記載の缶胴。
【請求項１８】
前記平均底パネル厚さは、０．００８〜０．０１２インチ（０．２０３２〜０．３０４８ｍｍ）である、請求項１５記載の缶胴。
【請求項１９】
前記平均底パネル厚さは、０．００８〜０．０１０インチ（０．２０３２〜０．２５４０ｍｍ）である、請求項１５記載の缶胴。
【請求項２０】
ブリキで形成された絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、
しごかれた側壁と、
前記側壁と一体に形成された非ドーム状ベースとを有し、前記ベースは、周辺皿座ぐり部及び前記皿座ぐり部内に半径方向に設けられた底壁を有し、前記ベースブリキの結晶粒は、少なくとも１．４の平均アスペクト比を有する、缶胴。
【請求項２１】
前記平均アスペクト比は、１．５〜２．５である、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２２】
前記平均アスペクト比は、１．６〜２．２である、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２３】
前記平均アスペクト比は、約１．８である、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２４】
前記平均アスペクト比は、前記缶胴が形成される未加工シートの平均アスペクト比よりも少なくとも２０％高い、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２５】
前記平均アスペクト比は、前記缶胴が形成される未加工シートの平均アスペクト比よりも２０％〜１００％高い、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２６】
前記平均アスペクト比は、前記缶胴が形成される未加工シートの平均アスペクト比よりも３０％〜７０％高い、請求項２０記載の缶胴。
【請求項２７】
前記平均アスペクト比は、前記缶胴が形成される未加工シートの平均アスペクト比よりも４０％〜６０％高い、請求項２０記載の缶胴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に関し、特に、金属シートから形成された食品、飲料、エアゾール等用の金属容器に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１０年２月４日に出願された欧州特許出願第１０１５２５９３号、２０１０年４月１２日に出願された欧州特許出願第１０１５９５８２号及び２０１０年４月１２日に出願された欧州特許出願第１０１５９６２１号の優先権主張出願であり、これら欧州特許出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
食品及び飲料用のツーピース形金属容器は、絞り・壁しごき（ＤＷＩ）（絞り・しごき（Ｄ＆Ｉ）とも呼ばれる）プロセス又は絞り・再絞り（ＤＲＤ）プロセスによって製造される場合が多い。「ツーピース」という用語は、ｉ）カップ部分及びｉｉ）容器を形成するようカップ部分の開口端に後で取り付けられるクロージャを意味している。
【０００４】
従来型ＤＷＩ（Ｄ＆Ｉ）プロセス（例えば米国特許第４，０９５，５４４号明細書の図６〜図１０に示されている）では、金属シート（板金又はシート状金属）のロールから打ち抜かれた扁平な（典型的に）円形のブランクをパンチの作用下で絞りダイに通して絞られ、それにより浅い初段カップが形成される。この初期絞り段の結果としては、ブランクの意図した薄肉化は得られない。しかる後、典型的には密嵌めパンチ又はラムの端フェースに取り付けられているカップをカップの側壁の厚さを減少させるために１つ又は２つ以上の環状壁しごきダイ中に押し込み、その結果、カップの側壁の伸張が得られる。しごきプロセスそれ自体の結果としては、初段カップの公称直径の変化は生じない。
【０００５】
図１は、従来型ＤＷＩ（Ｄ＆Ｉ）プロセスから結果として得られた容器本体の金属の分布状態を示している。図１は、例示に過ぎず、正確に縮尺通りではない。３つの領域は、図１では次のように示されている。
ｉ．領域１は、ベースの未しごき材料を表している。これは、ブランクの到来ゲージとほぼ同一厚さのままであり、即ち、これは、従来型ＤＷＩプロセスの別々の製造作業によっては影響を受けていない。
ｉｉ．領域２は、側壁のしごかれた中間区分を表している。その厚さ（及びかくしてしごきの所要量）は、容器本体に必要な性能で決まる。
ｉｉｉ．領域３は、側壁のしごかれた頂部区分を表している。典型的には、缶製造の際、このしごき頂部は、到来ゲージの厚さの約５０〜７５％である。
【０００６】
ＤＲＤプロセス（例えば米国特許第４，０９５，５４４号明細書の図１〜図５に示されている）では、同じ絞り技術を用いて初段カップを形成する。しかしながら、しごきプロセスを採用するのではなく、この場合、初段カップには１回又は２回以上の再絞り作業を施し、かかる再絞り作業は、カップの直径を次第に減少させ、それによりカップの側壁を伸張させるように作用する。大抵の従来型再絞り作業は、これら自体、結果的にカップ材料の厚さの変化を生じさせるものではない。しかしながら、典型的なＤＲＤプロセスから製造された容器本体の例を挙げると、実際には、完成状態の容器本体の頂部のところが典型的には幾分厚くなっている（１０％以上のオーダ）。この厚肉化は、再絞りプロセスの自然な作用効果であり、これは、大きな直径のカップから小さな直径のカップに再絞りを行う際に圧縮効果が材料に生じることによって説明がつく。
【０００７】
注目されるように、小型又は複合半径絞りダイの使用によりカップの側壁の厚さの減少を達成して絞り・再絞り段階における伸ばし成形によって側壁を薄くする別の公知のＤＲＤプロセスが存在する。
【０００８】
変形例として、しごきと再絞りの組み合わせを初段カップに用いることができ、それにより、カップの直径と側壁の厚さの両方が減少する。例えば、ツーピース形金属容器（缶）の製造分野においては、容器本体は、典型的には、ブランクを初段カップに絞り、このカップに多数回の再絞り作業を施し、ついには、所望の公称直径の容器本体が得られ、その後、側壁をしごいて所望の側壁厚さ及び高さをもたらすことにより製作される。
【０００９】
しかしながら、商業的大規模に用いられるＤＷＩ（Ｄ＆Ｉ）及びＤＲＤプロセスには、これらがカップのベースの材料の厚さ（及びかくして重量）を減少させるようには作用しないという深刻な問題がある。特に、絞りによっては、絞られている物体の厚さの減少が得られず、しごき加工は、カップの側壁に作用するに過ぎない。本質的には、ツーピース形容器のカップの製造のための公知のＤＷＩ（Ｄ＆Ｉ）及びＤＲＤプロセスに関し、ベースの厚さは、ブランクの到来ゲージの厚さと比較して大雑把に言えば不変のままである。この結果、ベースは、性能上の目的に必要な厚さよりも遙かに厚い場合がある。
【００１０】
食品、飲料及び他の製品は、アルミニウム、ブリキ鋼又は被覆鋼シートで形成されたツーピース形缶で包装される場合が多い。ツーピース形缶は、一体形ベース及び側壁を備えた缶胴及び缶胴の側壁の頂部に継ぎ合わされた（折り畳み継ぎ又は巻き締め加工された）蓋を有する。
【００１１】
缶製造のためのブリキは、典型的には、ＡＳＴＭ・Ａ６２３又はＡＳＴＭ・Ａ６２４規格で提供される。大抵の市販のブリキは製造プロセスにおいて熱間圧延され又は後で焼きなましされる場合であっても、表面冷間圧延プロセスにより、識別可能な結晶粒方向が生じる場合が多い。缶製造用の市販のブリキの結晶粒は、等軸化されておらず、これとは異なり、断面サンプルでは、結晶粒方向を定める長手方向及び横方向を呈する。粒界は、例えばＡＳＴＭ・Ｅ１１２に記載された広く受け入れられている技術によって拡大すると目に見える。
【００１２】
缶製造用のアルミニウムは、３１０４‐Ｈ１９又は３００４‐Ｈ１９アルミニウム合金のシートとして始まる場合が多く、これは、強度及び成形性を得るために約１％マンガン及び１％マグネシウムを含むアルミニウムである。缶製造用市販等級のアルミニウムを作るために用いられる冷間圧延プロセスにより、非等軸晶組織を備えた金属シートが得られる。この点に関し、アルミニウムシート結晶粒は、長手方向及び横方向を呈する。冷間圧延量に鑑みて、缶製造用市販アルミニウムシートの結晶粒は、缶製造用の市販のブリキの結晶粒と比較して細長い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４，０９５，５４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
金属供給の経済的側面を利用したシート材料を効率的且つ効果的に用いる改良型缶技術及び改良型缶が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ベースの少なくとも一部分となる金属に対する伸ばすステップ及び次に伸ばされた材料を好ましくは側壁中に半径方向外方に絞るステップを含むプロセスにより缶胴を形成する。次に、側壁をしごくことにより、薄く且つ安価なシート状金属から所望のベース及び壁厚を備えた缶が作られる。この点に関し、圧延機でのシート状金属に対して追加の圧延ステップを実施する必要がなく、缶製造プロセス中、金属を薄くして所望の属性を達成することができる。この方法で形成された缶胴は、経済性が低く且つ薄いプレートから作られた缶とは異なる属性を有することができる。例えば、未加工シートからの厚さ減少及び厚さ分布状態、伸ばし作業に起因した硬度の増大並びに伸ばしに起因した超微粒子組織の変化は、開示した方法で作られる缶胴のベースについて特有の場合がある。
【００１６】
缶蓋に継ぎ合わさせるようになったかかる絞り・しごき金属缶胴は、しごかれた側壁と、この側壁と一体に形成された非ドーム状包囲ベースとを有する。ベースの底パネル（即ち、周辺皿座ぐり部内に位置するベースの部分）は、好ましくは、少なくとも約６４の平均ロックウェル硬度数を有するのが良い。平均は、中心を通って取られると共に圧延方向に取られた箇所の数値的平均である。平均ロックウェル硬度数は、６４〜７０であるのが良い。これら硬度数は、５８の開始硬度を持つ従来型の連続して焼きなましされるＴ４プレートで始まるプロセスに基づいている。しかしながら、本発明は、任意特定の板厚さ又は硬度での開始には限定されない。
【００１７】
好ましくは、缶胴側壁は、約０．００６インチ〜０．０１５インチ（０．１５２４ｍｍ〜０．３８１０ｍｍの平均厚さを有し、この側壁は、缶蓋のカール部に二重継ぎ合わせ可能なフランジを有する。
【００１８】
本発明の別の実施形態又は観点によれば、缶胴ベースは、（ｉ）少なくとも約６５のロックウェル硬度数か、（ｉｉ）ロックウェル硬度数で言って少なくとも５という未加工シートからの硬度の平均変化分か、（ｉｉｉ）少なくとも７％という未加工シートからのロックウェル硬度数の平均変化率かのいずれかを有する。好ましくは、平均ロックウェル硬度数の増大分は、５〜１７であり、６〜１５、７〜１２又は８〜１０であっても良い。好ましくは、平均ロックウェル硬度数の増大率は、開始シートとは無関係に、８％〜２１％であり、好ましくは、１０％〜１６％又は１２％〜１５％である。発明の概要の項に記載する缶全ての側壁は、約０．００４インチ〜０．０１５インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．３８１０ｍｍ、より好ましくは、約０．０４インチ〜０．０７インチ（０．１０１６ｍｍ〜０．１７７８ｍｍ）の厚さを有する。
【００１９】
本発明の別の実施形態又は観点によれば、缶胴は、厚さ少なくとも０．１０５インチ（２．６６７ｍｍ）のシートから作られ、この缶胴は、しごかれた側壁と、この側壁と一体に形成されたベースとを有する。ベースは、周辺皿座ぐり部及び実質的に扁平な底パネルを有し、底パネルは、０．００６〜０．０１５インチ（０．１５２４〜０．３８１０ｍｍ）の平均厚さを有すると共に少なくとも２％という未加工シートからの厚さの平均減少率を有する。好ましくは、未加工シートからの厚さの平均減少率は、５％〜３０％又は１０％〜２５％である。好ましくは、平均底パネル厚さは、０．００８〜０．０１２インチ（０．２０３２〜０．３０４８ｍｍ）又は０．００８〜０．０１０インチ（０．２０３２〜０．２５４０ｍｍ）である。
【００２０】
本発明の別の実施形態又は観点によれば、缶胴は、非ドーム状であり、缶胴は、しごかれた側壁を有し、ベースは、周辺皿座ぐり部及び皿座ぐり部内に半径方向に設けられた底壁を有する。ベースブリキの結晶粒は、少なくとも１．４、好ましくは、１．５〜２．５又は１．６〜２．２、約１．８の平均アスペクト比を有する。好ましくは、平均アスペクト比は、開始シート状材料とは無関係に、缶胴の構成材料としての未加工シートの平均アスペクト比よりも少なくとも２０％、好ましくは、２０％〜１００％、３０％〜７０％又は４０％〜６０％高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来型ＤＷＩプロセスの結果として生じる背景技術の容器本体の側面立面図であり、容器本体のベース及び側壁領域の材料の分布状態を示す図である。
【図２】代表的なツーピース形金属容器を製造する正味の全体的費用がシート状金属の到来ゲージにつれてどのように変化するかを一般的な見地から示すと共に側壁領域の厚さを減少させる（例えば、しごきにより）ことがどのように正味の全体的費用を押し下げるという効果を有するかを示すグラフ図である。
【図３】図２に対応したグラフ図であり、英国供給ブリキ板に関する実際の価格のデータに基づくグラフ図である。
【図４】この図を含めて以下の図は、本発明の種々の観点をその説明と共に記載した図であり、図４は、ドーム状の輪郭をした端フェースを有する「伸ばし」パンチ（本発明による）の使用の結果として得られるカップのベース厚さの変化を示すグラフ図である。
【図５ａ】シート状金属ブランクから初段カップを形成するために用いられるカップ製作又は薄板押出しプレスの構成の側面立面図であり、当初の絞り作業が始まる前の構成の側面立面図である。
【図５ｂ】初段カップを形成するための初期絞り作業の完了時における図５ａに対応した図である。
【図６ａ】本発明の伸ばし作業を実施するために用いられる伸ばしリグの側面立面図であり、伸ばし作業の開始前の伸ばしリグを示す図である。
【図６ｂ】伸ばし作業の完了時における図６ａの伸ばしリグを示す図である。
【図７】予備伸ばしカップが伸ばし作業のためにその側壁周りにクランプされた図６ａ及び図６ｂの実施形態の変形実施形態を示す図である。
【図８】図６ａ及び図６ｂに示された伸ばしパンチの変形実施形態を示す図である。
【図９】伸ばしパンチの端フェースが種々の凹状特徴部を有する図６ａ、図６ｂ及び図８に示されている伸ばしパンチの更に別の実施形態を示す図である。
【図１０ａ】伸ばされたカップを再絞りするために用いられるボディメーカ組立体の斜視図であり、絞り作業（伸ばし後絞り作業）の開始から終了までのボディメーカ組立体の作動を示す図である。
【図１０ｂ】伸ばされたカップを再絞りするために用いられるボディメーカ組立体の斜視図であり、絞り作業（伸ばし後絞り作業）の開始から終了までのボディメーカ組立体の作動を示す図である。
【図１０ｃ】伸ばされたカップを再絞りするために用いられるボディメーカ組立体の斜視図であり、絞り作業（伸ばし後絞り作業）の開始から終了までのボディメーカ組立体の作動を示す図である。
【図１０ｄ】伸ばされたカップを再絞りするために用いられるボディメーカ組立体の斜視図であり、絞り作業（伸ばし後絞り作業）の開始から終了までのボディメーカ組立体の作動を示す図である。
【図１１】図１０ａ〜図１０ｄのボディメーカ組立体に用いられる再絞りダイの詳細図である。
【図１２】シート状金属ブランクが平べったいシートから完成品としてのカップになるまでの本発明の方法の種々の段階におけるシート状金属ブランクを示す図である。
【図１３ａ】本発明の伸ばし作業を実施するために用いられる伸ばしリグの側面立面図であり、伸ばし作業の開始前の伸ばしリグを示す図である。
【図１３ｂ】伸ばし作業の完了時における図１３ａの伸ばしリグを示す図である。
【図１４】図１３ａ及び図１３ｂに示されている伸ばしパンチの変形実施形態を示す図である。
【図１５】伸ばしパンチの端フェースが種々の凹状特徴部を有する図１３ａ及び図１３ｂに示されている伸ばしパンチの更に別の実施形態を示す図である。
【図１６】本発明の伸ばし作業が互いに分離されると共に金属シートの領域全体にわたって設けられた複数個の「包囲部分」に対して実施された金属シートの拡張状態を示す図である。
【図１７ａ】図１６に示された伸ばしシートを提供するよう伸ばし作業を実施する際、用いられる工具に加えられる荷重を減少させるために包囲部分のうちの２つ又は３つ以上の同時伸ばしをどのように互い違いに実施すれば良いかを示す図である。
【図１７ｂ】図１６に示された伸ばしシートを提供するよう伸ばし作業を実施する際、用いられる工具に加えられる荷重を減少させるために包囲部分のうちの２つ又は３つ以上の同時伸ばしをどのように互い違いに実施すれば良いかを示す図である。
【図１８ａ】伸ばしシート状金属からカップを形成するために絞り作業の初期しぼり段階を実施するために用いられるカップ形成プレスの工具の側面図であり、初期絞り段階の開始前における工具を示す図である。
【図１８ｂ】図１８ａに対応しているが、初期絞り段階の完了時における状態を示す図である。
【図１９】シート状金属ブランクが扁平な又は平面状シートから完成状態のカップまで進んでいるときの本発明の方法の実施位置における指示の段階におけるシート状金属ブランクを示す図である。
【図２０】ツーピース形容器の一部として本発明のカップの使用を示す図である。
【図２１】カップの硬度と厚さの関係を表すグラフ図であり、本発明の一観点に従って形成されたカップに対する測定場所の表示を示すグラフ図である。
【図２２】図２１に示されたカップから形成された缶胴のベースを示す図であり、番号付きの場所が図２１のカップに示された番号付きの場所に対応している図である。
【図２３】従来型カップ及び缶胴ベースの結晶粒組織の顕微鏡写真図である。
【図２４】本発明に従って形成されたカップ及び缶胴ベースの結晶粒組織の顕微鏡写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の説明は、本発明の缶胴を形成することができる出発材料としてのカップを形成する２つの例示の方法並びにカップ及び缶胴に関する。第１の方法では、絞られたカップに対して伸ばし作業を実施し、次に再絞り作業を実施する。第２の方法では、扁平なブランクに対して伸ばし作業を実施し、次に絞り作業を実施する。好ましくは、いずれかの方法によって形成されたカップは、完成状態の缶胴の状態に壁しごき（ウォールアイヨニング）される。本発明の缶胴又は完成状態の缶の製造方法は、以下に説明する特定のステップには限定されない。むしろ、缶構造体を製造するステップは、カップ又は缶胴の属性を達成する考えられる仕方を図示するために説明される。中間カップを形成する第１の方法によれば、カップ形成又薄板押出しプレス１０が絞りパッド１１及び絞りダイ１２（図５ａ及び図５ｂ参照）を有している。絞りパンチ１３が共通軸線１４で示されているように絞りダイ１２と同軸である。周方向切断要素１５が絞りパッド１１を包囲している。
【００２３】
使用にあたり、金属シート２０の平べったい区分を絞りパッド１１と絞りダイ１２の向かい合った表面相互間の定位置に保持する。０．２８０ｍｍの到来ゲージ厚さ（ｔin‐going）を備えたスチール（鋼）ブリキ板（テンパー４）を金属シート２０に用いた。しかしながら、本発明は、特定のゲージ又は金属には限定されない。金属シート２０のこの区分は、代表的には金属シートのロール（図示せず）から切断されている。金属シート２０のこの区分を位置決めした後、周方向切断要素１５を下方に動かして金属シートから円形の平板状ブランク２１を切り出す。過剰の材料は、図５ａでは符号２２で示されている。
【００２４】
ブランク２１をシート２０から切断した後、絞りパンチ１３を絞りダイ１２中で軸方向下方に動かして平板状ブランクを次第に絞ってこれを絞りダイ１２の成形面１２に押し当てて側壁２４及び一体のベース２５を備えたカップ２３の輪郭形状にする。この絞り作業は、図５ｂに示されており、この初期絞り作業は、プレス１０から取り出されたとき絞りカップ２３の別個の図を含む。絞りダイ１２の端フェースとその成形面１６との間の接合部のところの半径Ｒ12の詳細図が図５ａに含まれている。従来型絞り作業に関し、半径Ｒ12及び絞りパッド１１によりブランク２１の周囲に加えられる荷重は、絞りパンチ１３が次第に下方に動いてブランクをカップ２３内に伸ばしているときにブランクが絞りパッド１１及び絞りダイ１２の対向した表面相互間で且つ成形面に沿って半径方向内方に摺動することができるよう選択されている。これにより、ブランク２１は、主として、伸ばされる（薄くされる）（又は、より悪いことには、絞りダイの端フェースと絞りダイの成形面１６との間の接合部周りで裂かれる）のではなく、絞られる。半径Ｒ12のサイズに応じて、程度は少ないが、絞りパッド１１により及ぼされるクランプ力の激しさに応じて、カップ２３の肉厚は、ブランク２１の到来ゲージの肉厚からは本質的には変えられず、即ち、生じる伸ばし又は薄肉化は無視できるはずである。しかしながら、本発明の変形実施形態では、絞りパッド１１により加えられる荷重は、絞りと伸ばしの組み合わせが絞りパンチ１３の作用下で起こるほど十分であることが許される。この初期絞り作業の結果として得られるカップ２３は、「初段カップ」とも呼ばれる。
【００２５】
伸ばし作業、第１の例示の方法
【００２６】
図５ａ及び図５ｂに示されている初期絞り作業に続き、絞られたカップ２３を伸ばしリグ３０に移送し、この伸ばしリグの一例が、図６ａ及び図６ｂに示されている。伸ばしリグ３０は、シリンダ３４（図６ａ及び図６ｂ参照）により及ぼされた荷重の作用下で互いに平行な軸線３３に沿って互いに対して動くことができる２つの定盤又はプラテン３１，３２を有している。荷重は、任意従来手段、例えば空気圧により、油圧により又は高圧窒素シリンダにより及ぼされるのが良い。
【００２７】
定盤３１には伸ばしパンチ３５及び環状クランプリング３６の形態をしたクランプ要素が取り付けられている。環状クランプリング３６は、伸ばしパンチ３５の半径方向外方に配置されている。伸ばしパンチ３５は、ドーム状端フェースを備えている（図６ａ及び図６ｂ参照）。
【００２８】
定盤３２には、カップホルダ３７が取り付けられている。カップホルダ３７は、環状端フェース３８及び絞りカップ２３の内径に一致した外径を有する管状インサートである（図６ａ及び図６ｂ参照）。使用にあたり、絞られたカップ２３をカップホルダ３７に取り付けて環状端フェース３８がカップのベース２５に設けられている対応の環状領域２６に接触するようにする（図６ａ及び図６ｂ参照）。荷重をシリンダ３４により加えて定盤３１，３２を軸線３３に沿って互いに近づけ、ついには、環状領域２６がクランプリング３６の平坦な表面とカップホルダ３７の環状端フェース３８との間で環状にしっかりとクランプされるようになる。このように、クランプリング３６及びカップホルダ３７を各々、クランプ要素として作用し、環状領域２６は、クランプリング３６の平坦面とカップホルダ３７の環状端フェース３８との間で環状にクランプされる。クランプされた環状領域２６は、カップの包囲部分２７を構成する。図６ａ及び図６ｂに示された実施形態では、環状クランプにより、ベース２５は、２つの別々の領域、即ち、クランプされた環状領域２６及び包囲部分２７に分離される。
【００２９】
次に、伸ばしパンチ３５をクランプリング３６中で軸方向に動かして包囲部分２７の金属を次第に変形させてこれを伸ばして（薄くして）ドーム状の輪郭形状２８（図６ｂ参照）にする。
【００３０】
図示の実施形態では、包囲部分２７は、カップ内に内方内にドーム状（２８）になっている（図６ｂ参照）。この内方ドーム形状は、カップによって占められる容積エンベロープを最小限にし、それにより次のカップの取り扱い作業を助ける。しかしながら、変形実施形態では、包囲部分２７は、これとは異なり、カップの外側で外方にドーム状になっていても良い。
【００３１】
理想的には、この伸ばし作業中に及ぼされるクランプ力は、伸ばし中、クランプされた環状領域２６（又は側壁２４）から包囲部分２７内に流れる材料は殆ど無く又は全く無いようにするのに十分である。これは、ドーム状領域２８内で生じる伸ばし及び薄肉化の量を最大にするのに役立つ。しかしながら、発明の概要の項で上述したように、包囲部分２７の伸ばし及び薄肉化は、クランプされた環状領域２６から（又はクランプされた領域の外側から）包囲部分内への材料の制限された量の流れを可能にする場合に依然として起こりうることが判明した。
【００３２】
以上を要約すると、ベース２５のこの伸ばし作業及び結果としての薄肉化は、金属シートの到来ゲージのベース厚さよりも小さいベース厚さを有するカップ又は容器本体の製造を達成する上で重要である。
【００３３】
図７に示されている変形実施形態では、伸ばし作業中にクランプされるのはベース２５ではなく側壁２４である。図７は、ベースに隣接して位置する側壁の環状領域２６がカップホルダ３７０とクランプ要素３６０との間でクランプされている状態を示している。カップホルダ３７０及びクランプ要素３６０のうちのいずれか一方又は両方は、側壁のクランプを容易にすると共に異なるサイズのカップに対応するようセグメント化されるのが良い。側壁２４の環状クランプは、クランプされた環状領域２６の内方に包囲部分２７を構成する（図７参照）。図７には伸ばしパンチ３５も又記載されている。理解を容易にするために図７からは伸ばしリングの他の特徴が省かれていることに注目されたい。
【００３４】
別の変形実施形態では、単一の伸ばしパンチ３５に代えてパンチ組立体３５０（図８に示されている）が用いられている。パンチ組立体３５０は、
ｉ）中央コアパンチ要素３５１ｂを包囲した環状パンチ要素３５１ａの第１の群３５１及び
ｉｉ）環状パンチ要素３５２ａの第２の群３５２を有している。
【００３５】
理解を容易にするために、図８は、パンチ組立体３５０及び絞られたカップ２３しか示していない。図８には示されていないが、使用にあたり、カップのベース２５の環状領域２６は、図６ａ及び図６ｂに示された実施形態と同様、伸ばし作業中クランプされる。
【００３６】
使用にあたり、第１のパンチ要素群３５１及び第２のパンチ要素群３５２は、包囲部分２７の対向した表面に向く。伸ばし作業は、第１のパンチ要素群３５１と第２のパンチ要素群３５２の両方を互いに向かって動かして包囲部分２７を変形させると共に伸ばす（薄くする）ことによって実施される。包囲部分２７は、起伏のある輪郭形状２８０（図８参照）に変形される。
【００３７】
別の実施形態では、単一の伸ばしパンチ３５は、その端フェースに設けられた凹部／切り欠き３５３の形態をした多数の凹状特徴部を有している（図９参照）。図示の実施形態では、単一の環状凹部／切り欠きによって包囲された中央凹部／切り欠きが存在する。しかしながら、凹部／切り欠きの別の形態を利用することができる。
【００３８】
伸ばされたカップに対する絞り（再絞り）作業
【００３９】
図６ａ及び図６ｂに示された本発明の実施形態の場合、ベースに薄くされると共にドーム状になった領域２８を有する伸ばされたカップをボディメーカ組立体４０に移送する（図１０ａ〜図１０ｄ参照）。ボディメーカ組立体４０は、２つの半部４１，４２（図１０ａ〜図１０ｄでは矢印で示されている）を有する。
【００４０】
ボディメーカ組立体４０の第１の半部４１は、周方向クランプリング４４と同一軸線上に設けられた管状再絞りパンチ４３を有している。図１０ａ〜図１０ｄから理解できるように、クランプリング４４は、スリーブのように再絞りパンチ４３を周方向に包囲している。以下の説明から理解されるように、図１０ａ〜図１０ｄを参照すると、再絞りパンチ４３は、周方向クランプリング４４を通ってこれとは別個独立に動くことができる。
【００４１】
ボディメーカ組立体４０の第２の半部４２は、再絞りダイ４５を有している。再絞りダイ４５は、伸ばされたカップ２３（図１０ａ参照）の内径に一致した外径を備えた管状部分を有している。再絞りダイ４５の軸方向内面には成形面４６が設けられており、この成形面は、環状端フェース４７で終端している（図１０ａ〜図１０ｄ参照）。再絞りダイ４５の環状端フェース４７の幅は、伸ばされたカップのベースに設けられている環状領域２６の幅に一致している。
【００４２】
使用にあたり、まず最初に、伸ばされたカップ２３を再絞りダイ４５に取り付ける（図１０ａに示されているように）。次に、図１０ｂに示されているように、ボディメーカ組立体４０の２つの半部４１，４２を互いに対して軸方向に動かして伸ばされたカップのベースの環状領域２６が再絞りダイ４５の環状端フェース４７と周方向クランプリング４４の表面との間にクランプされるようにする。
【００４３】
いったんクランプされると、再絞りパンチ４３は、次に、クランプリング４４及び再絞りダイ４５中に軸方向に押し込められ（図１０ｃ及び図１０ｄの矢印Ａを参照されたい）伸ばされたカップの材料を再絞りダイの成形面４６に沿って次第に再絞りする。再絞りパンチ４３及びダイ４５を用いると、次の２つの作用効果が得られる。
ｉ）側壁２４からの材料が半径方向内方に絞られ、次に、再絞りダイ４５の成形面４６に沿って軸方向に絞られる（図１０ｃ及び図１０ｄの矢印Ｂによって示されている）。このように、カップは、直径が減少する（図１０ａと図１０ｄを比較することにより分かる）。
ｉｉ）ベースのドーム状領域２８内の伸ばされて薄くされた材料が次第に引き出されてベースから縮径側壁中に移される（図１０ｃ及び図１０ｄの矢印Ｃによって示されている）。これは、ベースのドーム状領域２８を平べったくするという作用効果を有する（特に図１０ｄを参照されたい）。
【００４４】
図１０ｄは、再絞りパンチ４３がそのストロークの終わりに達したときの再絞りが行われたカップ２３の最終状態を示している。明確に理解できることとして、ベースの先のドーム状領域２８は、本質的に平らに引かれており、それにより、ベース２５の厚さが到来ブランク２１の厚さよりも小さいカップ又は容器本体２３が提供されている。上述したように、ベース２５のこの厚さの減少及びその結果としての軽量化は、先に実施された伸ばし作業によって可能になる。
【００４５】
図１１の再絞りダイ４５の詳細図に示されているように、再絞りダイ４５の成形面４６と環状端フェース４７の接合部は、１〜３．２ｍｍの半径Ｒ45を備えている。半径Ｒ45を提供することにより、もしそうでなければ成形面４６と環状端フェース４７との接合部のところに存在する尖ったコーナー部がなくなり、それにより、この接合部周りの再絞り時に伸ばされたカップ２３の金属が裂ける恐れが減少する。
【００４６】
注目されるように、図１０ａ〜図１０ｄは、環状端フェースを備えた管状再絞りパンチ４３の使用法を示しているが、変形例として、パンチは、閉じられた端フェースを有しても良い。閉じられた端フェースは、対応の輪郭形状をカップのベースにプレス成形するような輪郭形状になっているのが良い。
【００４７】
上述すると共に図１０ａ〜図１０ｄに示された絞り作業は、逆再絞りと呼ばれている。これは、再絞りパンチ４３が伸ばされたカップの輪郭形状を逆にするよう差し向けられるからである。実際、再絞りパンチは、材料の方向を逆にし、伸ばされたカップを裏返しにする。これは、図１０ａ及び図１０ｄのカップ輪郭形状を比較することによって理解できる。このようにカップを逆再絞りすると、次の利点が得られる。
ｉ）伸ばされたカップのベースのドーム状領域２８の無制御の座屈が阻止される（特に、閉じられた端フェースを備えた再絞りパンチを用いた場合）。更に、
ｉｉ）ドーム状領域２８から側壁２４への材料の移動量が最大になる。
【００４８】
注目されるように、図１０ａ〜図１０ｄに示された実施形態は、逆再絞りを示しているが、従来型再絞りも又、役に立ち、即ち、再絞りパンチが逆方向に作用して再絞りを逆にし、カップを裏返しにしない場合、役に立つ。
【００４９】
図１２は、
ａ）成形作業を実施する前から、
ｂ）カップ形成プレス１０内で初段カップに形成するまで、そして
ｃ）伸ばしリング３０で実施される伸ばし及び薄肉化作業まで、そしてこれから、
ｄ）ボディメーカ組立体４０の結果として得られる再絞りカップまでの金属ブランク２１の受ける変化を示している。
【００５０】
伸ばされたカップの伸ばされると共に薄くされたドーム状領域２８上の場所が図１２にＸとして示されている。この図は、ＸをＸ′に半径方向に引き出す際の再絞り作業の作用効果を示している。この図は、伸ばし（ｔstretch）後（及び再絞り作業後）のこの場所におけるカップのベースがブランク２１の到来ゲージ（ｔin‐going）と比較して厚さが減少していること、即ち、ｔstretch＜ｔin‐goingであることを示している。上述したように、ベースのこの薄肉化は、伸ばし作業により可能になる。
【００５１】
ベースが薄くされたカップの側壁２４の高さを最大にするため、再絞りカップは又、しごき作業において一連のしごきダイ（図示せず）に通されて絞られることにより側壁のしごきを受けるのが良い。このしごき作業は、側壁の高さを増大させると共にその厚さを減少させ、それによりカップの包囲容積部を最大にするという作用効果を有する。
【００５２】
伸ばし作業、第２の例示の方法
【００５３】
図６ａ及び図６ｂに示された中間カップを形成する第２の方法によれば、金属シート１０′の扁平な区分を伸ばしリグ２０′（この一例が図１３ａ及び図１３ｂに示されている）内に配置する。０．２８０ｍｍの到来ゲージ厚さ（ｔin‐going）を備えたスチールブリキ板（テンパー４）を金属シート１０′に用いた。しかしながら、本発明は、特定のゲージ又は金属には限定されない。金属シート１０′のこの区分は、代表的には金属シートのロール（図示せず）から切断される。伸ばしリグ２０′は、シリンダ２４′（図１３ａ及び図１３ｂ参照）により及ぼされた荷重の作用下で互いに平行な軸線２３′に沿って互いに対して動くことができる２つの定盤又はプラテン２１′，２２′を有している。荷重は、任意従来手段、例えば空気圧により、油圧により又は高圧窒素シリンダにより及ぼされるのが良い。
【００５４】
定盤２１′には伸ばしパンチ２５′及び第１のクランプリング２６′の形態をしたクランプ要素が取り付けられている。第１のクランプリング２６′は、伸ばしパンチ２５′の半径方向外方に配置されている。伸ばしパンチ２５′は、ドーム状端フェースを備えている（図１３ａ及び図１３ｂ参照）。
【００５５】
定盤２２′には、第２のクランプリング２７′が取り付けられている。第２のクランプリング２７′は、環状端フェース２８′（図１３ａ及び図１３ｂ参照）を有する管状インサートである。使用にあたり、荷重をシリンダ２４′により加えて定盤２１′，２２′を軸線２３′に沿って互いに近づけ、ついには、金属シート１０′の扁平区分が第１及び第２のクランプリング２６′，２７′相互間で環状にしっかりとクランプされて金属シートの扁平区分上にクランプ環状領域１５′が形成されるようになる。クランプされた環状領域１５′は、金属シート１０′上に包囲部分１６′を構成する。
【００５６】
次に、伸ばしパンチ２５′を第１のクランプリング２６′中で軸方向に動かして包囲部分１６′の金属を次第に変形させてこれを伸ばして（薄くして）ドーム状の輪郭形状１７′（図１３ｂ参照）にする。
【００５７】
理想的には、この伸ばし作業中に及ぼされるクランプ力は、伸ばし中、クランプされた環状領域１５′から包囲部分１６′内に流れる材料は殆どなく又は全くないようにするのに十分である。これは、包囲部分１６′内で生じる伸ばし及び薄肉化の量を最大にするのに役立つ。しかしながら、発明の概要の項で上述したように、包囲部分１６′の金属の伸ばし及び薄肉化は、クランプされた環状領域１５′から（又はクランプされた領域の外側から）包囲部分内への金属の制限された量の流れを可能にする場合に依然として起こりうることが判明した。
【００５８】
別の変形実施形態では、単一の伸ばしパンチ２５′に代えてパンチ組立体２５０′（図１４に示されている）が用いられている。パンチ組立体２５０′は、
ｉ）中央コアパンチ要素２５１ｂ′を包囲した環状パンチ要素２５１ａ′の第１の群２５１′及び
ｉｉ）環状パンチ要素２５２ａ′の第２の群２５２′を有している。
【００５９】
理解を容易にするために、図１４は、パンチ組立体２５０′及び金属シート１０′の区分しか示していない。図１４には示されていないが、使用にあたり、金属シート１０′の環状領域１５′は、図１３ａ及び図１３ｂに示された実施形態と同様、伸ばし作業中クランプされる。
【００６０】
使用にあたり、第１のパンチ要素群２５１′及び第２のパンチ要素群２５２′は、金属シート１0 ′の包囲部分１６′の対向した表面に向く。伸ばし作業は、第１のパンチ要素群２５１′と第２のパンチ要素群２５２′の両方を互いに向かって動かして包囲部分１６′を変形させると共に伸ばす（薄くする）ことによって実施される。包囲部分１６′は、起伏のある輪郭形状１７０′（図１４参照）に変形される。
【００６１】
別の実施形態では、単一の伸ばしパンチ２５′は、その端フェースに設けられた凹部／切り欠き２５３′の形態をした多数の凹状特徴部を有している（図１５参照）。図１５に示された実施形態では、単一の環状凹部／切り欠きによって包囲された中央凹部／切り欠きが存在する。しかしながら、凹部／切り欠きの別の形態を利用することができる。
【００６２】
図１３ａ及び図１３ｂの実施形態は、単一の包囲部分を金属シート１０′の区分に打ち抜いた状態で示されている。しかしながら、図１３ａ及び図１３ｂに示された装置を用いると、互いに分離されると共に金属シート１０′の領域全体にわたって設けられた複数個の包囲部分１６′を伸ばすと共に薄くすることができる。図１６は、シートの領域を横切って設けられた多数の伸ばし且つ薄肉化ドーム状包囲部分１６′，１７′を構成するようかかる伸ばし作業を受けた金属シート１０′の区分を示している。これは、金属シート１０′の領域全体にわたって多数回の連続伸ばし作業を実施する単一の伸ばしパンチを用いて行われるが、この装置は、同時伸ばし作業を金属シートの領域全体にわたって設けられた対応した数の包囲部分に対して実施することができる複数個の伸ばしパンチを有することが好ましい。しかしながら、伸ばしのために用いられる工具に加わる荷重を減少させるため、任意の同時伸ばし作業を互い違いに行ってシートの領域全体にわたって設けられた包囲部分の全てが同時に延ばされることがないようにすることが有益である。図１７ａ及び図１７ｂは、符号“ａ”、“ｂ”、“ｃ”、“ｄ”、“ｅ”、“ｆ”で示された６つの群をなす包囲部分を示している。使用にあたり、各群に属する包囲部分は全て、同時に延ばされる。図１７ａに示された実施形態では、伸ばしは、群“ａ”から群“ｂ”に、群“ｃ”に、群“ｄ”に、群“ｅ”に、そして群“ｆ”に半径方向外方に進む。図１７ｂに示された変形実施形態では、伸ばしは、群“ｆ”から群“ｅ”に、群“ｄ”に、群“ｃ”に、群“ｂ”に、そして群“ａ”に半径方向内方に進む。伸ばしの完了時、別々のブランクを伸ばされた金属シートから切断し、次の絞りを行う。
【００６３】
図１６、図１７ａ及び図１７ｂは、例示であるに過ぎず、縮尺通りではないことに注目されたい。
【００６４】
絞り作業の初期絞り段階、第２の例示の方法
【００６５】
伸ばし作業の完了時、金属シート１０′をその伸ばされると共に薄肉化されたドーム状包囲部分１６′，１７′と共にカップ形成プレス３０′まで動かす。カップ形成プレス３０′は、絞りパッド３１′及び絞りダイ３２′を有する（図１８ａ及び図１８ｂ参照）。絞りパンチ３３′が共通軸線３４′により示されているように絞りダイ３２′と同軸である。絞りパンチ３３′は、凹部３５′を備えている。周方向切断要素３６′が絞りパッド３１′の周りに位置している。
【００６６】
使用にあたり、金属シート１０′の一区分を絞りパッド３１′及び絞りダイ３２′の対向した表面相互間の定位置に保持する。シート１０′をドーム状包囲部分１６′，１７′の中心が絞りダイ３２′のボアの上方に位置するよう配置する。金属シート１０′を位置決めした後、周方向切断要素３６′を下方に動かしてブランク１１′を金属シート１０′から切り出す（図１８ａ参照）。余分の材料は、図１８ａに符号１２′で示されている。
【００６７】
ブランク１１′をシート１０′から切断した後、絞りパンチ３３′を軸方向下方に動かしてこれをブランク１１′に接触させる（図１８ｂ参照）。絞りパンチ３３′は、最初に、ブランク１１′にドーム状包囲部分１６′に隣接すると共にこれから半径方向外方に位置する環状領域１８ａ′のところで接触する（図１８ａ参照）。絞りパンチ３３′に設けられた凹部３５′は、絞り中、ドーム状包囲部分１６′，１７′の潰れを回避する。絞りパンチ３３′は、絞りダイ３２′を通って下方に動き続けてブランク１１′をダイの成形面３７′に当てた状態で次第に絞ってこれを側壁１９′sw及び一体ベース１９′bを備えたカップ１９′の形状にする。しかしながら、ブランク１１′に対する絞りパンチ３３′の作用により、ドーム状包囲部分１６′，１７′の材料も又引かれて外方に移される（図１８ｂの矢印Ｄで示されているように）。この初期絞り段階の結果として、その材料が外方に絞られたことに起因してドーム状領域の高さが減少する。絞り深さに応じて、絞りは、ドーム状包囲部分１６′，１７′の伸ばされると共に薄肉化された材料が全体としてベース１９′b内に残るのではなく、かかる引き伸ばされると共に薄肉化された材料のうちの何割かを引いてこれを側壁１９′sw中に移すのに十分である場合がある。図１８ｂは、カップ形成プレス３０′の使用の結果として得られた絞りカップ１９′の別個の図を含み、ベースの高さ減少ドーム状領域が符号１７″で示されている。絞りダイ３２′の端面とその成形面３７′との接合部のところのアールＲ′32の詳細図が図１８ａに含まれている。従来の絞り作業に関し、アールＲ′32及び絞りパッド３１′によりブランク１１′の周辺に及ぼされる荷重は、絞りパンチ３３′が次第に下方に動いてブランクを絞ってこれをカップ１９′の状態にしているときにブランクが絞りパッド３１′及び絞りダイ３２′の対向面相互間で且つ成形面３７′に沿って半径方向内方に摺動することができるよう選択されている。これにより、ブランク１１′は、引き伸ばされる（薄肉化される）のではなく、（又は、一層悪いことに、絞りダイの端面と成形面３７′との間の接合部の周りで引き裂かれるのではなく）、主として絞られるようになる。アールＲ′32のサイズ及び程度が小さいが絞りパッド３１′により及ぼされるクランプ荷重の過酷さに応じて、この初期絞り段階中、無視できるほどの伸ばし又は薄肉化が生じるはずである。しかしながら、本発明の変形実施形態では、絞りパッド３１′により加えられる荷重は、絞りとそれ以上の伸ばしの組み合わせが絞りパンチ３３′の作用下で起こるのに十分であるようにすることができる。この初期絞り段階の結果として得られるカップ１９′を「初段カップ」とも言う。
【００６８】
図１８ａ及び図１８ｂに示されていない本発明の変形実施形態では、絞り深さが十分であった場合、その結果として、ドーム状部分１６′，１７′は、本質的に扁平なベース１９′bを備えたカップ１９′を構成するようこの初期絞り段階では本質的に扁平な状態に引かれる。
【００６９】
図１８ａ及び図１８ｂに示されると共に上述した薄板押出しプロセスの結果として得られる初段カップ１９′をボディメーカ組立体４０に移送し、ここで、伸ばしカップ２３について上述した再絞りプロセスを実施するのが良い。
【００７０】
図１９は、成形作業を実施する前（部分図ａ）から伸ばしリグ２０′内での伸ばし作業の実施後まで（部分図ｂ）、カップ形成プレス３０′での初期絞り段階の実施後まで（部分図ｃ）、そして最終的にボディメーカ組立体４０内における再絞り段階の実施後まで（部分図ｄ）に金属シート１０′の受ける変化状態を示している。これら部分図は、完成状態のカップのベースが金属シート１０′の到来ゲージ（ｔin‐going）に対して減少した厚さ（ｔstretch）を有し、即ち、ｔstretch＜ｔin‐goingであることを明示している。上述したように、この厚さの減少（金属シートの到来ゲージに対する）は、本発明の伸ばしプロセスによって可能になる。ドーム状包囲部分１６′，１７′の材料を次第に引いてこれを外方に移す際の初期絞り段階の作用効果が図１９の部分図ｂ及び部分図ｃに示されており、場所Ｘのところに位置した材料は、初期絞り段階の結果として引かれて場所Ｘ′まで外方に移されている。再絞り段階の効果が図１９の部分図ｄに示されており、場所Ｘ′のところの材料は、引かれて側壁１９′swの場所Ｘ″まで移されている。
【００７１】
薄肉化されているベースを備えたカップの側壁１９′swの高さを最大にするため、カップは、しごき作業において一連のしごきダイ（図示せず）を通って絞られることによって側壁のしごきを更に受けるのが良い。このしごき作業は、側壁の高さを増大させると共にその厚さを減少させるという作用効果を有する。
【００７２】
図２０は、最初の結果として得られるカップ１９′（又は伸ばしカップ２３）が容器本体１１０として役立つ容器１００の略図である。好ましくは、カップ１９′（又は伸ばしカップ２３）は、所望の側壁厚さを達成するために従来型しごきプロセス（図示せず）を受ける。容器本体１１０をフランジ１１１中にその接近開口部のところで外方にラッパ状に広げる。缶蓋１２０は、缶蓋をフランジ１１１への継ぎ合わせによって容器本体に締結することができる継ぎ合わせパネル１２１を備えている。カップ又は缶胴の説明のため、「中間カップ」という用語は、上述の方法により形成できるカップ、例えばカップ１９′又は２３を意味し、「缶胴」という用語は、しごきプロセス後におけるカップの構造を意味している。
【００７３】
図２１は、上述の第１の方法（カップ伸ばし）に従って厚さ０．０１１０インチ（０．２７９４ｍｍ）の従来型ブリキ（即ち、連続的に焼きなましされ、Ｔ４）から調製された伸ばしカップ１２３の材料厚さ分布状態とロックウェル硬度分布状態のグラフ図である。図２２は、再絞り・しごきプロセス後における缶胴ベース１２４の断面図である。ベース１２４上に表示された場所は、図２１に示されたカップ１２３上に表示された場所に一致している。
【００７４】
ベース１２４は、その中央のところに比較的扁平なビードなしの中央パネル１３０を有すると共に底パネル１３０を包囲したボス又は凹部１３２及び周辺ビード１３４を有している。パネル１３０、凹部１３２及びビード１３４は、一緒になって、底パネル１４０を形成している。ビード１３４は、皿座ぐりビード１３６の内側の壁まで曲がっており、皿座ぐりビードの底部は、缶胴が載る直立面を形成している。ビード１３４の上壁は、好ましくは、缶胴側壁まで滑らかに曲がっている。底パネル１４０は、比較的非構造化されているので、ベース１２４は、非ドーム状であると考えることができる。
【００７５】
以下の情報は、厚さ分布状態、硬度分布状態及び超微粒子組織という属性に従って缶胴のカップ１２３及びベース１２４を説明している。本明細書において提供される厚さ、硬度及び結晶粒アスペクト比の値は各々、到来シート厚さ、硬度、焼きなまし、化学的組成等並びに容器の所望の属性に応じて、所望の再絞り度、容器の最終目標及び他の周知のパラメータで決まる。厚さ及び硬度の分布状態に関し、シート状の圧延マークから明らかな結晶粒方向に沿って中央から半径方向に測定が行われる。本明細書において提供される厚さ、硬度及び結晶粒アスペクト比に関する値及び範囲は、ベーキング又はオーブン処理（ovening）プロセス前における缶胴に当てはまり、しかも、蓋と共に継ぎ合わされた完成状態の缶胴にも当てはまる。
【００７６】
図２１に示されているように、カップ１２３の厚さは、箇所ゼロのところの中心の０．００９７インチ（０．２４６３８ｍｍ）から箇所３のところの０．００９５インチ（０．２４１３ｍｍ）まで一様に減少し、そして、カップの伸ばし領域の境界部の近くの箇所８まで増大している。中心箇所ゼロから箇所９（伸ばされたドームエッジの近くに位置する）までの伸ばしベースの数値平均厚さは、０．００９９インチ（０．２５１４６ｍｍ）（９．８％の平均厚さ減少率）であり、箇所ゼロから箇所６（即ち、底パネル１４０）までの伸ばしベースの平均厚さは、０．００９６インチ（０．２４３８４ｍｍ）（１２．２％の平均壁厚さ減少率）である。
【００７７】
本発明者の推測によれば、缶底パネルかカップの前伸ばし部分かのいずれかは、開始厚さ約０．０１１（０．２７９４ｍｍ）又は０．０１５インチ（０．２９２１ｍｍ）の従来型ブリキ、例えばＣＡ，Ｔ４プレートで作られた場合、０．０６６〜０．０１５インチ（０．１５２４〜０．３８１０ｍｍ）、より好ましくは０．００８〜０．０１０インチ（０．２０３２〜０．２５４０ｍｍ）の範囲の厚さに形成できる。少なくとも２０％、好ましくは５％〜３０％、より好ましくは１０％〜２５％の厚さ減少率が想定される。
【００７８】
伸ばしプロセスに関連した加工硬化のために予想されるように、硬度値は、厚さ値と反比例の相対関係にある。５８の到来未加工シートロックウェル硬度数（ＲＨ・Ｔ‐３０）は、箇所０〜箇所９の伸ばし領域全体を通じて、６３の最小数（８．６％の増加率）及び６６の平均数（１３．８％の増加率）まで著しく増大している。底パネル１４０に関し、最小硬度数は、６５（１２．１％の増加率）であり、平均高度数は、６６．７（１５．０％の増加率）である。
【００７９】
本発明者の推測によれば、缶底１４０全体を通じて少なくとも６３、好ましくは６３〜７５、より好ましくは６４〜７０の硬度数を達成することができる。さらに、本発明者の推測によれば、缶底１４０の平均硬度数は、好ましくは、少なくとも６４、好ましくは６４〜７０、より好ましくは６８である。ＲＨスケールで少なくとも５、特に５〜１７、６〜１５、７〜１２、８〜１０の到来未加工シートからの缶底１４０の平均硬度数の増加は、達成可能であると共に有益であると考えられる。缶底１４０の平均ＲＨ数の増加率は、少なくとも７％、好ましくは８％〜２１％、より好ましくは１０％〜１６％、より好ましくは１２％〜１５％である。図２１に示されているように、この例における平均ロックウェル硬度数の増加率は、伸ばしカップ全体に関して約８であり、底パネル１４０に関して８．７である。
【００８０】
図２３及び図２４は、一般にＡＳＴＭ・Ｅ１１２に従うと共に工業的慣例に従って缶底の中心のところ又はその近くで撮られた研磨且つエッチング缶断面の顕微鏡写真図である。図２３は、従来型ブリキ（ＣＡ，Ｔ４）で形成された絞り且つしごき缶の断面図である。従来型ＤＷＩプロセスは、缶の底部中心をそれほど加工しないので、図２３の顕微鏡写真図は、到来未加工シートの構造に極めて近いと考えられる。図２４は、上述の方法に従って形成された缶の断面図である。
【００８１】
粒界を識別するためにサンプルを調製する際、圧延方向に（即ち、図２３及び図２４の向きにおいて水平方向に）結晶粒長さを測定し、これを圧延方向に垂直な（即ち、図２３及び図２４の向きにおいて垂直な）結晶粒寸法で除算することによって結晶粒のアスペクト比を求めることができる。本発明者の推測によれば、中央パネルの底部中心（図２２の箇所ゼロに対応している）のところで取られた本発明に従って形成された缶胴の平均結晶粒アスペクト比は、少なくとも１．４、好ましくは１．５〜２．５、より好ましくは１．６〜２．２である。図２４の実施例では、平均アスペクト比は、約１．８である。本発明者の推測によれば、缶胴１２４は、少なくとも２０％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは３０％〜７０％、より好ましくは４０％〜６０％の増加率（未加工シートと比較して）を有するであろう。代表的な結晶粒を選択することにより平均値を取ることができる。
【００８２】
上述の測定値は、本発明の観点の例示を提供しており、本明細書において記載した他の値及び範囲は、本明細書において説明した技術の達成可能且つ実行可能な可能性についての本発明者の推定に基づいている。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年10月9日(2012.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶蓋に継ぎ合わせされるようになった絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、
前記缶蓋のカール部に二重継ぎ合わせ可能なフランジを備えているしごかれた側壁と、
前記側壁と一体に形成された非ドーム状包囲ベースとを有し、前記ベースは、少なくとも７％の未加工シートからのロックウェル硬度数の平均変化率を有する、缶胴。
【請求項２】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、８％〜２１％である、請求項１記載の缶胴。
【請求項３】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、１０％〜１６％である、請求項１又は２記載の缶胴。
【請求項４】
平均ロックウェル硬度数の増大率は、１２％〜１５％である、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項５】
前記ベースは、ロックウェル硬度数で言って少なくとも５の未加工シートからの硬度の平均変化分を有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項６】
平均ロックウェル硬度数は、６４〜７０である、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項７】
前記側壁は、約０．００６インチ〜約０．０１５インチ（０．１５２４ｍｍ〜０．３８１０ｍｍの厚さを有する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の缶胴。
【請求項８】
厚さ少なくとも０．１０５インチ（２．６６７ｍｍ）のシートから作られた請求項１〜７のうちいずれか一に記載の絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、しごかれた側壁と、前記側壁と一体に形成されたベースとを有し、前記ベースは、周辺皿座ぐり部及び実質的に扁平な底パネルを有し、前記底パネルは、０．００６〜０．０１５インチ（０．１５２４〜０．３８１０ｍｍ）の平均厚さを有し、前記底パネルは、少なくとも２％の未加工シートからの厚さの平均減少率を有する、缶胴。
【請求項９】
ブリキで形成された請求項１〜８のうちいずれか一に記載の絞り・しごき金属缶胴であって、前記缶胴は、しごかれた側壁と、前記側壁と一体に形成された非ドーム状ベースとを有し、前記ベースは、周辺皿座ぐり部及び前記皿座ぐり部内に半径方向に設けられた底壁を有し、前記ベースブリキの結晶粒は、少なくとも１．４の平均アスペクト比を有する、缶胴。
【請求項１０】
前記平均アスペクト比は、１．５〜２．５である、請求項９記載の缶胴。
【請求項１１】
前記平均アスペクト比は、１．６〜２．２である、請求項９又は１０記載の缶胴。
【国際調査報告】
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