(57)【要約】      （修正有）【課題】模様とエンボス加工とが一致した高品質のエンボス加工缶体を生産性良く得ることのできる製造方法を提供する。【解決手段】缶胴を予め定められた範囲内に向くように向きを調整した上で位置合わせ工程に缶体を導入し、位置合わせ工程では缶胴の向きが調整された缶体を一定の範囲内のみで回転させて模様との位置合わせを行って缶胴の模様に凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施す。【選択図】図４
2004255392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の缶胴の外周面に模様が印刷され、かつ前記模様の少なくとも一部分に、前記模様と位置合せして凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施したエンボス加工缶体の製造方法において、
前記缶胴の模様との位置合わせ工程前の缶胴を予め定められた範囲内に向くように缶胴の向きを調整して前記位置合わせ工程に缶体を導入し、前記位置合わせ工程では前記缶胴の向きが調整された缶体を一定の範囲内のみで回転させて前記模様との位置合わせを行い、前記缶胴の模様に凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施すことを特徴とするエンボス加工缶体の製造方法。
【請求項２】
前記缶胴の向きの調整および前記缶胴の模様との位置合わせは、予め缶胴の一部に施されたマークを使用して向きの調整および位置合わせが行われることを特徴とする請求項１記載のエンボス加工缶体の製造方法。
【請求項３】
前記缶胴の模様との位置合わせは、ロータリ方式の装置を使用して行われ、前記缶胴の向きを調整は、前記ロータリ方式の装置の前工程の装置で行われることを特徴とする請求項１または２に記載のエンボス加工缶体の製造方法。
【請求項４】
前記缶胴の向きを調整は、前記ロータリ方式の装置の前工程の缶加熱装置内で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンボス加工缶体の製造方法。
【請求項５】
缶体を構成する模様の施された缶胴に大きさの異なる位置決め用マークと確認用マークからなる少なくとも２つ以上のマークを施し、缶胴を回動させ、位置決め用センサーと確認用センサーの２個のセンサーにより前記マークを検出して前記缶胴の回動を停止させ缶胴の模様が一定方向を向くようにする缶胴の位置合わせ方法において、
位置決め用センサーが缶胴に施された位置決め用マークを検出した場合に缶胴の回動を減速させ、次いで前記位置決め用センサーが前記位置決め用マークの検査領域通過を検出した場合に缶を停止させ、缶胴の回動停止後、前記位置決め用センサーが位置決めマークを、前記確認用センサーが確認用マークをそれぞれ検出することにより、前記缶胴の模様が一定方向に向いていることを確認して位置合わせが終了することを特徴とする缶胴の位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状の缶胴の外周面に模様が印刷され、かつこの模様の少なくとも一部分に、この模様と位置合せして凹部及び／又は凸部を成形するエンボス加工缶体の製造方法に関し、特に、模様と凹部及び／又は凸部との位置合せを高速且つ確実に行わせることのできるエンボス加工缶体の製造方法ならびに缶胴の位置合わせ方法に関する。なお、本明細書において、特に断りのない限り、缶体とはスチールまたはアルミニウムを基材とした２ピース缶または３ピース缶をいい、また缶胴とは２ピース缶または３ピース缶の缶体を構成する缶の胴部をいう。なお、缶の胴部に予めネックイン加工やフランジ加工が施されていてもよく、あるいはこれらが施されていなくともよい。
【従来の技術】近年、デザインの多様性，缶胴肉厚の薄肉化にともなう缶胴強度向上などの理由から、缶胴に凹部及び／又は凸部の加工を施したエンボス加工缶体が開発され商品化されつつある。この場合、エンボス加工缶体に印刷してある模様，文字等（本明細書では、これらを総称して模様と記す）に合せて凹部及び／又は凸部の加工を施すと、エンボス加工缶体の意匠性が高まることから、模様の少なくとも一部分にその模様と合った凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施すことが行われている。
このような凹部及び／又は凸部の加工を缶胴に施す先行技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。すなわち、これらの先行技術では、缶胴の模様部分に凹部及び／又は凸部の加工を施す成形手段を位置合せするため、缶胴に模様部分の位置を示す位置決めマークを形成し、このマークをセンサで読み取って、成形手段と対応した位置に模様がくるように缶胴の回転制御を行っている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】これら先行技術は、優れた発明ではあるものの実用化の観点から改良の余地がある。特に、缶胴を位置合わせさせる際、缶胴はランダムに向いているため、位置合わせを行う場合は最大で缶胴をほぼ１周させる必要があり、高速で缶を回転させたとしても回動に要する時間はどうしても長くなってしまう。また、回動に要する時間を短縮することを目的としてより早く缶胴を回動させると、正確な位置合わせができなくなって、模様とエンボス加工とが一致しなくなるという問題がある。
本発明は上記の事情にかんがみなされたもので、位置合わせを行うための缶胴の回動の時間を短縮させるとともにエンボス加工を施す際の模様の位置決めを確実に行い得るエンボス加工缶体の製造方法を提供しようとするものであり、また、高速で回転する缶胴の模様の位置決めを確実に行いながら、位置決め後の缶胴の向きが所定の方法に向いているのか確認を行うことの出来る缶胴の位置決め方法を提供するものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、円筒状の缶胴の外周面に模様が印刷され、かつ前記模様の少なくとも一部分に、前記模様と位置合せして凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施したエンボス加工缶体の製造方法において、缶胴の模様との位置合わせ工程前の缶胴を予め定められた範囲内に向くように缶胴の向きを調整して前記位置合わせ工程に缶体を導入し、位置合わせ工程では缶胴の向きが調整された缶体を一定の範囲内のみで回転させて模様との位置合わせを行い、缶胴の模様に凹部及び／又は凸部のエンボス加工を施すエンボス加工缶体の製造方法としてある。
この方法によれば、エンボス加工を施す前に缶体の缶胴の向きを予めほぼ同じ方向を向くように調整した上で、位置決め装置に導入するため、位置決めを行うために缶体を１回転させる必要がなく、短時間で位置決めが行うことができる。
【０００４】
また、請求項２にかかる発明は、缶胴の向きの調整および前記缶胴の模様との位置合わせは、予め缶胴の一部に施されたマークを使用して向きの調整および位置合わせが行われることを特徴とするエンボス加工缶体の製造方法としてある。この方法によれば、缶胴の模様を印刷する際にマークも同時に付与することができる。
【０００５】
請求項３にかかる発明は、缶胴の模様との位置合わせは、ロータリ方式の装置を使用して行われ、缶胴の向きを調整は、ロータリ方式の装置の前工程の装置で行われることを特徴とするエンボス加工缶体の製造方法としてある。この方法によれば、位置決め・エンボス加工する装置をターレット状とすることにより装置をコンパクト化することができ、また、缶胴の向きの調整をこのターレット以外の箇所で行うようにしたため、装置全体を非常にコンパクト化することができる。
【０００６】
請求項４にかかる発明は、缶胴の向きを調整は、ロータリ方式の装置の前工程の缶加熱装置内で行われることを特徴とするエンボス加工缶体の製造方法とした。この方法によれば、エンボス加工を施すために缶胴を加熱する際、加熱を均一化する目的で缶体を回転させているため、この回転を利用することができ、生産性が向上する。
【０００７】
請求項５にかかる発明は、缶体を構成する模様の施された缶胴に大きさの異なる位置決め用マークと確認用マークからなる少なくとも２つ以上のマークを施し、缶胴を回動させ、位置決め用センサーと確認用センサーの２個のセンサーによりマークを検出して缶胴の回動を停止させ缶胴の模様が一定方向を向くようにする缶胴の位置合わせ方法において、位置決め用センサーが缶胴に施された位置決め用マークを検出した場合に缶胴の回動を減速させ、次いで位置決め用センサーが前記位置決め用マークの検査領域通過を検出した場合に缶を停止させ、缶胴の回動停止後、位置決め用センサーが位置決めマークを、確認用センサーが確認用マークをそれぞれ検出することにより、缶胴の模様が所定方向に向いていることを確認して位置合わせが終了することを特徴とする缶胴の位置合わせ方法とした。この方法により、缶体の缶胴が位置決めされた場合、確実に位置決めがなされているのか確認することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のエンボス加工缶体の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、図１を参照して本発明のエンボス加工缶体の製造方法に係るエンボス加工装置を説明する。図１は、本発明の製造方法によって製造されるエンボス加工装置の一例を示す説明図である。
エンボス加工装置は、インフィードターレット１００、グラビティターレット２００、搬送ターレット３００、キャンヒータターレット４００、位置決め・エンボス成形ターレット５００、ディスチャージターレット６００等から構成される。缶胴に模様が印刷されるとともに大きさの異なる位置決め用マークと確認用マークからなる少なくとも２つ以上のマークが施された缶体は、インフィードターレット１００よりグラビティターレット２００に搬送され、一定間隔に分けられる。次いで、搬送ターレット３００を経由してキャンヒータターレット４００に搬送され、缶胴の内面または外面の塗膜やフィルム等が後工程でのエンボス加工により傷つきくことや剥離することを防止する目的で加熱される。キャンヒータターレット４００では、缶体の加熱は、高周波加熱やヒータ等の適宜の加熱手段で加熱される。また、キャンヒータターレット４００では、缶を回転させながら加熱すると、加熱が均一化されて効率が上がる。次に、加熱された缶体は、位置決め・エンボス成形ターレット５００に搬送され、缶胴の向きが位置決めマークにより位置決めされ、確認用マークで所定の向きに向いていることが確認された後に、エンボス加工が施される。エンボス加工が施された缶体は、ディスチャージターレットより排出される。
【０００９】
図２は、キャンヒータターレット４００における缶体の搬送状態を示す説明図である。複数のポケットを有するキャンヒータターレット４００では、各ポケットにそれぞれステッピングモータによって回転されるとともに缶体の一端が載置されるチャックが配されている。また、チャックに載置された缶体がステッピングモータの駆動により自転する際に缶体をロールにより支持して回転を円滑に行うキャンポケットが缶胴の側面部に配置されている。そして、キャンポケットに支持された缶体はステッピングモータの駆動により自転しながら高周波コイルによる加熱ゾーンを通過しながら加熱が行われている。加熱は、缶胴がエンボス加工される際、缶体の内面または外面に施された塗膜やフィルムが加工ツールとの接触により傷つくことを防止することを目的として加熱する。従って、加熱温度は、缶体がエンボス加工工程に導入される際の温度に従って決定される。一般的には、缶体の内面または外面にフィルムが施された缶体は８０℃〜９０℃程度の温度の状態でエンボス加工工程に導入することが望ましく、缶体の内面または外面に塗膜が施された缶体にあっては６０℃〜７０℃程度とするのが望ましい。
【００１０】
図３は、キャンヒータターレット４００における加熱ゾーンを通過中の状態を示す説明図である。ステッピングモータの駆動によって回転するチャックに載置された缶体は、缶体の缶胴部のほぼ全面が高周波コイルと向かい合うため、缶胴部全体がムラなく加熱されている。さらに、一つのセンサーがキャンポケットの支持部より缶胴に向かって延出しており、後述の缶胴の位置合わせに用いられる位置決めマークに対向している。
このセンサーは、缶体が載置されたチャックが加熱ゾーンを通過した場合、センサーのスイッチが入り、色差の違いを利用してマーク検出を開始する。そして、マークを検出すると、今度はステッピングモータから発せられるパルスのカウントを開始し、マークが検査領域を通過後、カウントを停止する。そして、カウントした値が一定値、すなわちしきい値以上であった場合のみ、缶胴に付着した汚れではなく、正しいマークであると認識してステッピングモータの回転が一定時間経過後に停止する。この時、チャックに載置された缶体は、缶の周方向での一定範囲、例えば９０°の範囲内で停止することができ、缶胴に設けられたマークもこの一定の範囲内に向いた状態で停止する。なお、ここで用いるマークは、予め缶胴の一部に設けておくのが好ましく、特に後述の位置決めマークを用いることが最も好ましい。そして、缶体は自転が停止した状態で搬送ターレット３００を経て位置決め・エンボス成形ターレット５００へと搬送される。このとき、缶体は自転が停止された状態で搬送され、ターレットの受け渡し時等に多少の回転がなされる場合もあるが、缶体の缶胴はほぼ一定の範囲を向いた状態で位置決め・エンボス成形ターレット５００へ受け渡されている。
【００１１】
次に、図４及び図５を参照して、缶胴にエンボス加工を施す手順を説明する。図４は、缶胴にエンボス加工を施す手順の説明図で、エンボス加工装置のインナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図、図５はエンボス加工時におけるエンボス加工装置のインナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図４のＡ−Ａ断面図である。エンボス加工装置としては、例えば、本出願人の出願に係る特開平９−１９２７６３号に開示されたものを使用することができる。特開平９−１９２７６３号に開示されたエンボス加工装置では、缶胴１１は円周に沿って送られながら、缶胴１１に挿入されたインナローラ１０１と缶胴１１の外側に配置されたアウタローラ１０２とで、模様部分のエンボス加工が行われる。
【００１２】
図４中▲１▼で示す位置から缶胴１１が導入される。このとき、缶胴１１は、図２に示したキャンヒータターレット４００で缶胴１１の向きがほぼ同じ方向を向くようにされている。エンボス加工装置に導入された缶胴１１は高速で回転され、各ポケットに配置されたセンサ１５１，１５２，１５１′，１５２′・・・（他のポケットのものは図示を省略）等によって、▲１▼及び▲２▼のターレット位置において缶胴１１に形成してある位置決めマーク１７の検出が行なわれる。このとき、缶胴の回転は、缶胴がほぼ同じ方向を向いているため、一定の範囲内（図示の例では缶の周方向で約９０°の範囲内）のみを回転させれば、その範囲内、すなわちセンサーのマーク検出範囲内に位置決めマークが存在しているため、缶胴全周を回転させることなく、位置決めが完了し、位置決めに要する時間を短縮することができる。また、センサ１５１，１５１′・・・等が缶胴１１の停止用マーク１７ａを検出すると、図６に示すような方法により、そのマークの長さを検出し、マークの長さが一定値以上である場合は、缶胴に付着した汚れ等をご認識することなく、正しい位置決め用マークと認識して缶胴の回転を停止する。次いで、センサ１５２，１５２′・・・等が確認用マーク１７ｂを検出して模様が所定の位置を向いているか否かを判定する。
【００１３】
この際、缶胴１１に予め塑性変形を施してネック部及びフランジ部を形成しておけば、缶胴１１はほぼ真円形状に保つことができ、缶胴１１を高速で回転させても位置決めマーク１７を正確に検出することができる。この後、その位置を保持したままで、缶胴１１は図４中の▲３▼で示す位置まで送られ、インナローラ１０１が挿入される。なお、インナーローラ１０１の径は、缶胴のネック部１１ａの内径より小さく形成してある。また、▲３▼から▲６▼の範囲よりやや広い範囲にわたって、カム部材１４０がインナローラ１０１の外方に配置してある。このカム部材１４０は、図示しないカムローラで缶胴１１の外周を押すことで、▲４▼から▲６▼の範囲でアウタローラ１０２と接する側の缶胴１１の内壁をインナローラ１０１に押し付ける。
【００１４】
▲４▼から▲５▼の範囲で、インナローラ１０１及びアウタローラ１０２を回転させながら缶胴１１にエンボス加工が施される。缶胴１１が図４の▲６▼の位置まで送られてくると、カム部材４０による図示しないカムローラの押圧が解除され、インナローラ１０２が缶胴１１から抜け出る。缶胴１１は図４の▲７▼の位置でエンボス加工装置の外に搬出される。このようにして、缶胴１１の模様部分に凹部１６の加工が施され、ディスチャージターレットを経て次工程へ搬出される。
【００１５】
【発明の効果】本発明のエンボス加工缶体の製造方法によれば、位置決め・エンボス成形ターレット５００に導入される缶体の缶胴の向きが予め一定の範囲を向くようにされているため、位置決め・エンボス成形ターレット５００において缶体を回転させて缶胴の向きを所定の方向に位置決めする際、缶体の回転を所定の範囲内のみ回転させれば缶胴の位置決めを完了させることができ、位置決めに要する時間を短縮することができ、生産性が向上する。
また、センサーによる位置決めマークの検出については、位置合わせ完了後、さらに２つのセンサーを用いて、位置決めマークおよび確認用マークのそれぞれを確認するようにしたため、缶の回転を一定範囲内のみの回転によって行った場合でも精度良く位置決めの状態を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製造されるエンボス加工装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の製造方法のキャンヒータターレットにおける缶体の搬送状態を示す説明図である。
【図３】本発明の製造方法のキャンヒータターレットにおける加熱ゾーンを通過中の状態を示す説明図である。
【図４】缶胴にエンボス加工を施す手順の説明図で、エンボス加工装置のインナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図である。
【図５】エンボス加工時におけるエンボス加工装置のインナローラとアウタローラ及び缶胴の関係を示す図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】エンボス加工時におけるセンサーによる位置決め方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１１，１１′  缶胴
１０１  インナーローラ（成形金型）
１０２  アウターローラ（成形金型）
１００  インフィードターレット
２００  グラビティターレット
３００  キャンヒータターレット
４００  位置決め・エンボス加工ターレット
５００  ディスチャージターレット
【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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【図６】
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