特許 5715618 金属容器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5715618

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】金属容器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20150416BHJP

   B65D 1/00 20060101ALI20150416BHJP

   B65D 1/12 20060101ALI20150416BHJP

【ＦＩ】

   B21D51/26 Z

   B21D51/26 S

   B21D51/26 H

   B21D51/26 P

   B65D1/00 120

   B65D1/12

【請求項の数】16

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-504681(P2012-504681)

(86)(22)【出願日】2010年3月16日

(65)【公表番号】特表2012-522648(P2012-522648A)

(43)【公表日】2012年9月27日

(86)【国際出願番号】US2010027410

(87)【国際公開番号】WO2010117564

(87)【国際公開日】20101014

【審査請求日】2013年3月11日

(31)【優先権主張番号】12/418,758

(32)【優先日】2009年4月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391026058

【氏名又は名称】ザ コカ・コーラ カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｃｏｃａ‐Ｃｏｌａ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100116838

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 潤三

(72)【発明者】

【氏名】ジョン イー アダムス

【審査官】 間中 耕治

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−０４８９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０９０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 西独国特許出願公告第２５５１０７３（ＤＥ，Ｂ）

【文献】 米国特許第０５０６９１３４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０１８２１９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２１Ｄ ５１／３４

Ｂ２１Ｄ ２２／２０

Ｂ６５Ｄ １／００

Ｂ６５Ｄ １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより飲料用金属容器を製造する方法であって、
金属板から少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材をスタンピングするステップであって、得られる第１容器半部材と第２容器半部材は元の金属板と同じ壁厚を有するステップと、
少なくとも前記第１容器半部材と前記第２容器半部材を接着して容器を形成するステップであって、前記容器は飲料を出し入れするための開口を一端に有する一体の製品であり、該製品は前記容器の２つの垂直壁と、前記容器の底部とに沿う、第１容器半部材と第２容器半部材とが接する継ぎ目を有する、ステップと、
前記容器の前記開口に対して表面仕上げを施して、前記容器を密閉および選択的に再密閉するために用いる封止部材を適用可能とするステップと、
を含む方法。

【請求項2】

前記表面仕上げは、ネジ蓋式封止部材を受容するためのネジ切り加工済アウトサート、ネジ切り付き封止部材およびスナップ式封止部材を受容するための挿入部材、缶の上蓋を受容するためのフランジ付き上部、またはクラウン状封止部材を受容するための丸め加工済上端からなるリストから選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１容器半部材および前記第２容器半部材は、非対称形状である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記金属板は、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、またはスチール合金であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記接着するステップは、超音波溶接、磁気パルス溶接、レーザー溶接、接着結合、または前記第１容器半部材および前記第２容器半部材間の機械的嵌め合いによる接着を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記容器の内側にコーティングを施し、前記容器の金属表面と前記容器内の内容物との間にバリアを形成するステップを更に含む、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記飲料は炭酸飲料であり、
前記容器は、６８９．４７５７ｋＰａ未満の内部圧力を有する前記炭酸飲料を、漏れ、変形、破裂することなく収容することができる、
請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記容器をグラフィック、光沢、またはシュリンクスリーブで装飾するステップを更に含み、
前記グラフィックは、複数の色を前記容器表面に塗布することができる少なくとも１つのローラーまたはインクジェットによって施されることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。

【請求項9】

検査試験によって前記容器の欠陥を検出するステップを更に含む、
請求項１に記載の方法。

【請求項10】

金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより飲料用金属容器を製造する方法であって、
金属板から少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材をスタンピングするステップであって、得られる第１容器半部材と第２容器半部材は元の金属板と同じ壁厚を有するステップと、
少なくとも前記第１容器半部材と前記第２容器半部材を接着して容器を形成するステップであって、前記容器は飲料を出し入れするための開口を一端に有する一体の製品であり、該製品は前記容器の２つの垂直壁に沿う、第１容器半部材と第２容器半部材とが接する継ぎ目を有する、ステップと、
前記容器の前記開口に対して表面仕上げを施して、前記容器を密閉および／または再密閉するために用いる封止部材を適用可能とするステップと、
前記容器をグラフィックまたは光沢で装飾するステップと、
前記容器の側壁に光沢を施して装飾および金属表面を保護するステップと、
前記容器上の前記グラフィックまたは光沢を硬化するステップと、
検査試験によって前記容器の欠陥を検出するステップと、
を含む方法。

【請求項11】

前記第１容器半部材と前記第２容器半部材をポリマーでプレコーティングするステップを更に含み、
前記ポリマーはポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする、
請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

少なくとも、前記第１容器半部材と前記第２容器半部材を選択的に洗浄するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記洗浄するステップは、更に
前記第１容器半部材および前記第２容器半部材を市販のクリーナーで洗浄するステップと、
少なくとも前記第１容器半部材および前記第２容器半部材をすすぐステップと、
少なくとも前記第１容器半部材および前記第２容器半部材を乾燥させるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１容器半部材と前記第２容器半部材とを接着するために、前記第１容器半部材を前記第２容器半部材に対して固定するステップを更に含む、
請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより飲料用金属容器を製造する方法であって、
第１容器半部材と第２容器半部材の更なる洗浄を回避するために、前記第１容器半部材と前記第２容器半部材をポリマーでプレコーティングするステップと、
金属板から少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材をスタンピングするステップであって、得られる第１容器半部材と第２容器半部材は元の金属板と同じ壁厚を有するステップと、
少なくとも前記第１容器半部材と前記第２容器半部材を接着して容器を形成するステップであって、前記容器は飲料を出し入れするための開口を一端に有する一体の製品であり、該製品は前記容器の２つの垂直壁に沿う、第１容器半部材と第２容器半部材とが接する継ぎ目を有する、ステップと、
前記容器の前記開口に対して表面仕上げを施して、前記容器を密閉または再密閉するために用いる封止部材を適用可能とするステップと、
を含む方法。

【請求項16】

スタンピングするステップの後であり、前記第１容器半部材と前記第２容器半部材から容器を形成するステップの前に、前記第１容器半部材と前記第２容器半部材を選択的に洗浄するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより金属容器を製造する方法に関するものであり、特に、金属板から少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材をスタンピングするステップと、少なくとも第１容器半部材と第２容器半部材を接着して容器を形成するステップであって、当該容器は液体または気体を出し入れするための開口を一端に有する一体の製品であり、当該製品は容器の２つの垂直壁と、容器の底部とに沿う、第１容器半部材と第２容器半部材とが接する継ぎ目を有する、ステップと、容器の開口に対して表面仕上げを施して、容器を密閉および選択的に再密閉するために用いる封止部材を適用可能とするステップと、を含む方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本発明がなされる前、現在の成形金属パッケージの製造は、標準的な垂直壁からなる金属缶の製造と比較して、非常に複雑且つ費用がかさむものであった。さらに、絞りしごき（ＤＩ）シリンダーを金属パッケージを形成する工程に用いる場合、金属を投入する追加の工程が必要とされる。追加投入された金属は、成形工程中にシリンダが引き伸ばされて、形づくられる際にシリンダ壁が薄くなることを補償するために必要とされる。結果的に
、より厚い壁の金属板として追加投入された金属は、よりずっしりとした厚みの金属側壁となる。大きい金属加工品について、引き伸ばし、形づくり、そして切り取ることが必要となる。このことは、絞りしごき工程の望ましくない結果であり、更に、金属パッケージングの費用を増大させ、製造の複雑さを助長してしまう。

【0003】

さらに、成形金属パッケージについて絞りしごき工程を用いるためには、多くの制限がある。そのような制限の１つとして、絞りしごき工程は、成形金属体の周囲について対称
形状の構成しか形成することができないことが挙げられる。他の制限としては、絞りしごき工程に追加されたステップは、頻繁に追加しなければならないということが挙げられる。例えば、金属パッケージを最終形状にするために、ストローク長がさらに長い追加のネック絞り工程がある。くせ付けに関する他の制限としては、加工が成形された金属パッケージの最大伸長によって制限されることであり、アルミニウムに関しては、一般に、しごいた缶の側壁の８〜１０％の範囲である。

【0004】

これらの欠点および制限により、成形金属パッケージへの絞りしごき法の使用は実質的に制限される。そして、このような制限は、成形金属パッケージが市場で使用されることを制限し、飲料および食品産業の範囲内では、プレミアムプライスポイント（price point）の飲料や食品、および場所でしか用いられないようにしていた。そして、従来から低コスト且つ高速の成形金属容器製造方法であって、金属使用量が少なく、上述したような制限を克服でき、更には、他の制限をも克服できる方法が必要とされてきた。本願発明はかかる点に鑑みてなされたものである。

【発明の概要】

【0005】

金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより金属容器を製造する方法であって金属板から少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材をスタンピングするステップと、少なくとも第１容器半部材と第２容器半部材を接着して容器を形成するステップであって、当該容器は液体または気体を出し入れするための開口を一端に有する一体の製品であり、当該製品は容器の２つの垂直壁と、容器の底部とに沿う、第１容器半部材と第２容器半部材とが接する継ぎ目を有する、ステップと、容器の開口に対して表面仕上げを施して、容器を密閉および／または再密閉するために用いる封止部材を適用可能とするステップと、を含む方法を提供することで、従来技術の欠点を克服し、新たな利点を提供する。

【0006】

第１容器半部材と第２容器半部材をポリマーでプレコーティングして、第１容器半部材と第２容器半部材の更なる洗浄を回避するステップと、容器をグラフィックまたは光沢で装飾するステップと、容器の側壁に光沢を施して装飾および金属表面を保護するステップと、容器上のグラフィックまたは光沢を硬化するステップと、検査試験によって容器の欠陥を検出するステップとを提供することで、従来技術の更なる欠点を克服し、新たな利点を提供する。

【0007】

上記に要約した方法に対応するシステムおよびコンピュータプログラム製品についても、本明細書で説明するとともに、請求項に記載する。更なる特徴および利点が本願発明に係る技術を通じて実現される。本発明の他の実施形態および側面を本明細書に詳細に説明し、請求項に記載した発明の一部として捉える。本発明の利点及び特徴に関して更なる理解を促すために、説明および図面を参照する。

【0008】

発明としてみなされる対象は、特に明記され、明細書の最後に、請求項に区別して記載する。上述およびその他の発明の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される内容から明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】金属版から垂直半部材をスタンピングすることにより金属容器を製造する方法の一例を示す図である。

【図2A】ネジ切り表面仕上げの一例を示す図であり、容器に対してアウトサート成型を施して、封止部材を容器に対して固定および取り外しできるようにし、容器開口を効率的に密閉または再密閉することができるようにすることを説明する図である。

【図2B】クラウン状封止部材を受容するための表面仕上げ丸め加工を容器に施して、容器開口を封止可能とする一例を示す図である。

【図3】カップ状の容器の一例を示す図である。

【図4】非対称形状の容器の一例を示す図である。

【図5】缶状の容器の一例を示す図である。

【図6】ＤＩ（drawn and ironed）法によって従来の方法で金属缶を製造する方法の一例を示す図である。

【図7】金属板から垂直半部材をスタンピングすることによって金属容器を製造する方法の一例を示す図である。

【図8】金属板から垂直半部材をスタンピングすることによって金属容器を製造する方法の一例を示す図である。

【図9】第１および第２容器半部材を選択的に洗浄する方法の一例を示す図である。

【図10】金属板から垂直半部材をスタンピングすることで金属容器を製造する方法の例示的実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の好ましい実施形態の例について、図面を参照して、利点および特徴と共に詳細に説明する。

【0011】

図面を詳細に参照すると、図１において、金属板１１２から垂直半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをスタンピングすることにより金属容器を製造することの一例が示されている。このような金属板１１２は、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、スチール合金または他の金属であり得る。例示的実施形態では、金属板１１２は金属スタンピング装置１１４Ａまたは１１４Ｂによって、容器１０２Ａまたは容器１０２Ｂの片方を成型することができる。これらの容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂとも称され、相互に結合および接着されて容器１０８を形成する。容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの接着は、超音波、磁気パルス溶接、レーザー溶接、接着結合、または少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材の間における機械的嵌め合い、および／または、特定の実施形態において必要／所望される他の接着方法によって実施される。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う、容器形状の輪郭に従う。

【0012】

例示的実施形態では、例えば、第１容器半部材１０２Ａは第２容器半部材１０２Ｂと共に容器１０８を形成し、当該容器１０８は、一体の製品であり、液体や気体を出し入れするための開口１１６を一方の端部に有し、容器の壁部および底部に沿って、第１容器半部材１０２Ａと第２容器半部材１０２Ｂとが接する継ぎ目１０４を有するが、これに限定されない。図１には、継ぎ目１０４は容器１０８の垂直壁部および底部１０６に沿うものとして示す。このような第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、特定の実施形態で必要／所望される対称または非対称形状であり得る。

【0013】

従来技術よる缶製造方法に比較した本発明の利点は、製造工程を簡易にし、製造速度をより早くし、製造された成型容器１０８に含有される金属量を低減し、そして、容器１０８の成型において、非対称容器形状を製造することを含め、柔軟性および様々なデザインの選択肢を提供することができることである。更に本発明は、特にポリマー被覆金属１１２を用いた場合に、製造工程における不必要な排気の低減を促進することも可能である。

【0014】

本発明の製造方法の他の利点は、従来のＤＩ法で製造した容器に比較して、側壁領域の金属量を低減することができる、より安価な容器１０８を製造できることである。これにより、形成された金属容器を更に多くの製品について使用できるようになり、より良好な包装原価売価率（cost price point)で、商品棚、さらに多くの市場、更に多くの商品でのブランドの差別化を促進することができる。このようなことは、全て消費者のためにもなる。さらに、飲料や食品の用途では、本発明による容器は、容器１０８内に保存された飲料や食品内容物の出し入れに際して、酸素や二酸化炭素からのバリア保護を安価で実現することができる。このことは、比較的小さいサイズの容器１０８パッケージにおいて非常に望ましい。

【0015】

図２は、ネジ切り表面仕上げの一例を示す図であり、容器１０８に対してアウトサート１１０成型を施して、封止部材を容器１０８に対して固定および取り外しできるようにし、容器１０８開口１１６を効率的に密閉または再密閉することができるようにすることを説明する図である。このため、アウトサートを容器１０８の開口１１６の周囲に施して、容器１０８を密閉および／または再密閉するために用いられる封止部材を適用可能とする。例示的実施形態では、アウトサート１１０はゴム、プラスチック、または、巻きつけることができる材料、滑りの良い材料、あるいは、容器１０８の開口の外側表面の周囲に配置されうる他の材料によって構成される。このアウトサート１１０は、図２Ａに示すようなネジパターンを有し、ネジ蓋式の封止部材を容器に取り付けられるようにして、容器１０８を効率的に密閉および／または再密閉することが可能である。

【0016】

例示的な飲料包装用途の実施形態では、例えば、封止部材は容器１０８開口に固定および取り外しできるようにして、消費者が封止部材を取り外すことで容器を開け、消費者が容器の内容物の一部を消費し、アウトサート１１０に対して封止部材を固定することで容器を再密閉して、容器１０８に漏れが生じないようにすることができる。さらに、炭酸飲料の場合には、飲料の炭酸化作用を不必要に損なわないようにすることができる。

【0017】

図２Ｂは、クラウン状封止部材を受容するための表面仕上げ丸め加工１１８を容器に施して、容器１０８開口１１６を封止可能とする一例を示す図である。開示のために、ネジ蓋式封止部材を受容するためのネジ切り加工済アウトサート１１０、ネジ切り付き封止部材およびスナップ式封止部材を受容するための挿入部材、缶の上蓋１２０を受容するためのフランジ付き上部、またはクラウン状封止部材を受容するための丸め加工済上端１１８を、表面仕上げとして称することもでき、これらを容器１０８の開口に配置することも可能であることに言及しておく。このように、表面加工によって容器１０８を密閉し、必要に応じて再密閉することが可能になる。

【0018】

図３は、カップ状の容器１０８の一例を示す図である。例示的実施形態では、本発明によって第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをカップ状容器１０８にスタンピングすることができる。このため、２つの容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、容器１０８の垂直側面および容器１０８底面１０６に沿う継ぎ目１０４によって一体となるように接着され、一体製品であるカップ状容器１０８を形成することができる。このような第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、特定の実施形態で必要／所望されうるような対称または非対称であってもよい。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う、容器形状の輪郭に従う。

【0019】

図４は、非対称形状の容器１０８の一例を示す図である。例示的実施形態では、本発明は第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂをスタンピングすることができる。２つの半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、相互に非対称でありうる。このため、２つの容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、異なる形状を有し、容器１０８の垂直側面および容器１０８底面１０６に沿う継ぎ目１０４によって一体となるように接着され、一体製品である非対称形状の容器１０８を形成することができる。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う、容器形状の輪郭に従う。

【0020】

図５は、缶状の容器１０８の一例を示す図である。例示的実施形態では、本発明は第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂを缶状の容器１０８にスタンピングすることができる。このため、２つの容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、容器１０８の垂直側面および容器１０８底面１０６に沿う継ぎ目１０４によって一体となるように接着され、一体製品である缶状の容器１０８を形成することができる。このような第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂは、特定の実施形態において必要／所望される対称または非対称形状である。例示的実施形態では、缶の上蓋１２０を封止部材として使用できるようにするフランジを上端の仕上げ加工とすることができる。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う、容器形状の輪郭に従う。

【0021】

図６は、ＤＩ（drawn and ironed）法によって従来の方法で金属缶を製造する方法の一例を示す図である。ウェブサイトWWW.ALUMINUM.ORGにおいて、The ALUMINUM ASSOCIATION, INCによって産業的に認知されているＤＩ法を用いた従来手法による金属缶製造方法が詳細に説明されている。従来技術と本発明とを比較および対比するために、図６に従来技術による缶の製造用法を要約し、図７〜図１０Ｆに本発明に従って金属缶を製造する例示的実施形態を例示する。従来技術による方法は、ブロック１００２におけるコイル状の金属板から開始し、コイル状の金属板は、浅いカップを打ち抜くプレス機に供給される。従来技術による方法はブロック１００４に続く。

【0022】

ブロック１００４では、カップはしごきプレス機に供給され、連続したリングによりカップを絞りしごき加工する。このため、フルレングス缶を得るためには側壁厚さが薄くなり、内部圧力に耐えるために必要な強度を得るために底部がドーム状となっている。従来技術による方法はブロック１００６に続く。ブロック１００６では、内側から切削工具で粗い缶の成形物（シェル）をトリミングしながら、缶を回転させる。従来技術による方法はブロック１００８に続く。

【0023】

ブロック１００８では、装飾および内面コーティングのために缶を洗浄および前処理する。このため、缶を水ですすいで予備洗浄し、市販のクリーナーで洗浄し、冷水ですすぎ、調整し、冷水ですすぎ、脱イオン水ですすぎ、そして乾燥させる。従来技術による方法はブロック１０１０に続く。

【0024】

ブロック１０１０では、缶に印刷および光沢（ニス）を施す。この際、缶に印刷を施し、ニスの上に透明保護層を塗布する。従来技術による方法はブロック１０１２に続く。ブロック１０１２では、光沢コーティングを缶の底部に施す。従来技術による方法はブロック１０１４に続く。ブロック１０１４では、缶をオーブンで加熱して印刷を乾燥させる。従来技術による方法は、ブロック１０１６に続く。ブロック１０１６では、缶の内面にコーティングを噴霧する。従来技術による方法はブロック１０１８に続く。ブロック１０１８では、缶を再度オーブンで加熱して缶の内面のコーティングを乾燥させる。従来技術による方法は、ブロック１０２０に続く。ブロック１０２０では、缶の首部を絞ってフランジを形成して端末キャップを受容するようにする。従来技術による方法は、ブロック１０２２に続く。ブロック１０２２では、缶に穴がないかテストする。従来技術による方法はブロック１０２４に続く。ブロック１０２４では、複数の缶をパレットに載せ、顧客に出荷する。そして、従来技術による方法は終了する。

【0025】

図６に示す従来技術に比較して、金属板から垂直半部材をスタンピングすることにより金属容器を製造する方法の例を図７〜図１０Ｆを参照して説明する。例示的実施形態では、金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを金属性の板１１２からスタンピングすることができる。このステップは、従来の缶製造方法における、カップ状にするステップや、絞りしごき加工するステップを省略することを可能にする。

【0026】

スタンピングすると、本願発明によるスタンピングされた金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、特定の実施形態で必要／所望されるように選択的に洗浄される。幾つかの実施形態では、スタンピングされた金属半部材に対してポリマーコーティングが予め施され、洗浄ステップは不要でありうる。例示的実施形態では、このようなポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または他のタイプ又は種類のポリマーであり得る。対称的に、従来技術による缶製造方法では、多くの洗浄ステップが必要とされ、これらのステップには、水洗い、市販のクリーナーによる洗浄、冷水洗い、調整、再度の冷水洗い、脱イオン水洗い、および乾燥ステップが含まれる。

【0027】

本発明では、スタンピングされた金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを配置し、必要に応じて接着のために固定する。続いて、金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを接着して、容器１０８を形成する。容器１０８は、一体の製品であり、液体や気体を出し入れするための開口１１６を上端に有する。好ましくは、容器上端の開口は、瓶詰め飲料産業にて使用されるために、１０ミリメーター〜８０ミリメーターの範囲の大きさであるが、特定の実施形態で必要／所望されるような、上記範囲より小さいまたは大きいサイズの開口も可能である。好ましい実施形態では、そのような容器１０８は、周囲圧力、または、容器が封止部材で密閉されている場合において一般的には１００ポンド（ｐｓｉ）未満の範囲の炭酸化圧力未満である、その他の内部容器圧力において飲料を保持するように適合されている。

【0028】

接着ステップにおいて、図１〜図５に示したような、２つのスタンピング金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂ垂直壁と、容器１０６の底部とに沿う継ぎ目１０４を、２つのスタンピング金属容器半部材が接する位置で形成する。これは、このような接着ステップを実施しない従来技術による缶製造方法とは異なる。このような、本発明におけるスタンピング金属容器半部材同士を接着させるステップは超音波、磁気パルス溶接、レーザー溶接、接着結合、スタンピング容器半部材間の機械的嵌め合い、および／または、特定の実施形態において必要／所望される他の接着方法によって実施される。

【0029】

例示的実施形態では、例えば、形成された本発明による金属容器１０８は、グラフィックで装飾され、光沢を施されて、消費者に魅力的な容器１０８パッケージとなる。形成された金属容器１０８に対してテストを実施し、使用に適しているか、さらには、定量的基準、定性的基準、および性能判定基準が満たされているかを確認する。

【0030】

例示的実施形態では、例えば、本発明による金属容器１０８は、表面仕上げを施されうる。表面仕上げは、ネジ蓋式の封止部材受容するためのネジ切りアウトサート１１０、ネジ切り付き封止部材およびスナップ式封止部材を受容するための挿入部材、缶の上蓋１２０を受容するためのフランジ付き上部、またはクラウン状封止部材を受容するための丸め加工済上端１１８でありうる。表面仕上げは、容器１０８の開口１１６の付近に位置するのが一般的である。これにより、表面仕上げによって容器を密閉および必要に応じて再密閉する機能が付与される。

【0031】

例示的実施形態において、このようなアウトサート１１０は、図２Ａに示すように、ゴム、プラスチック、または、開口１１６の容器１０８首部付近に巻きつけることができる組成物、プレスすることができる組成物、またはそうではなく、開口１１６の容器１０８首部付近に配置されることができる他の組成物によって構成されうる。このようなアウトサート１１０又は挿入部材は、容器１０８の開口１１６においてネジ切りされた封止部材を固定および取り外しできるようにするための接触面となるネジ山を備えうる。或いは、クラウン状の封止部材を丸め加工済上端１１８と共に容器１０８に使用して、開口１１６で容器を密閉することもできる。図７において、方法はブロック２００２より開始する。

【0032】

ブロック２００２では、金属板１１２から第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂをスタンピングする。第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、図１に対称容器を構成する容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂとして示すように同一形状であり得、あるいは、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、図４に非対称容器を構成する容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂとして示すように異なる形状であり得る。容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、図３に示すような上部においてより広い開口を有するカップ状容器１０８としてスタンピングされることもあり得、あるいは、図５に示すような缶状容器としてスタンピングされることもあり得る。

【0033】

容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをスタンピング装置１１４Ａおよび１１４Ｂによってスタンピングする利点は、従来技術による缶製造法の絞りしごき法と比較すると、幾つかのステップを省略できることである。本発明による方法で省略されたステップは、カッピングのステップと絞りしごき（ＤＩ）工程のステップである。このことは、本発明において容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをより高速かつ少ない欠陥で形成することを可能にする。これは、従来技術による缶製造方法では、多くの絞りしごき成形ステップを必要としていたことに比較して、本発明では、スタンピングという１つの成形動作によって金属が加工されるからである。

【0034】

本発明の他の利点は、取り扱いおよび加工が容易である、比較的薄い金属板１１２から製造を開始することができることを含む。このため、本発明は、容器１０８の最終的な壁厚の金属板１１２から容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをスタンピングする。対照的に、従来技術による缶製造方法では、比較的厚い金属板を使用し、カッピングおよび絞りしごきステップを実施して厚い金属板を引き伸ばして薄くして、最終的な缶に成形する。缶を成形するために非常に強い力を金属に作用させて引き伸ばして缶に成形するため、欠陥のある缶を生じる確率が比較的高い。

【0035】

本発明の他の利点は、スタンピング容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、別途のトリミングステップを必要としないことである。対照的に、従来技術による缶製造方法では、カッピングおよび絞りしごきステップの後に缶の端部は不均一であり、開口端部を均一とするためにトリミングステップを必要とする。このことは、余分なステップを行うことにより製造速度を遅らせ、金属の余分な部分を廃棄物として切り取ることにつながる。本発明による方法は、ブロック２００４へ続く。

【0036】

ブロック２００４では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、相互に接着されて容器１０８を形成する。例示的実施形態では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは共に、液体や気体を出し入れするための開口１１６を一端に有する、一体の製品容器１０８を構成し、容器１０８の２つの垂直壁であり、第１容器半部材１０２Ａと第２容器半部材１０２Ｂが接する継ぎ目１０４を有する。この際、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは相互に接着され、継ぎ目１０４は容器の垂直側面および底面を横断し、容器１０８の上端は開口状態とする。図１〜図５は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの接着態様と、結果として生じた継ぎ目１０４を示す。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う容器形状の輪郭に従う。容器半部材の接着は、超音波、磁気パルス溶接、レーザー溶接、接着結合、少なくとも第１容器半部材と第２容器半部材間の機械的嵌め合い、および／または、特定の実施形態において必要／所望される他の接着方法によって実施される。本発明による方法はブロック２００６へと続く。

【0037】

ブロック２００６では、表面仕上げを容器１０８の開口１１６に施し、容器１０８を密閉および／または再密閉するための封止部材を適用可能とする。表面仕上げは、ネジ蓋式封止部材を受容するためのネジ切り加工済アウトサート１１０、ネジ切り付き封止部材およびスナップ式封止部材を受容するための挿入部材、缶の上蓋１２０を受容するためのフランジ付き上部、またはクラウン状封止部材を受容するための丸め加工済上端１１８を、表面仕上げとして称することもできる。表面仕上げは容器１０８の開口１１６付近に配置されるのが一般的である。これにより、表面仕上げは容器１０８を密閉し、必要に応じて再密閉することを可能にする。

【0038】

例示的実施形態では、アウトサート１１０は、ゴム、プラスチック、または、巻きつけることができ、滑りの良い、あるいはその逆で、容器１０８の開口１１６の外側表面の周囲に配置されうる他の材料によって構成される。このようなアウトサート１１０は、図２Ａに示すようなネジパターンを有し、容器を効率的に密閉することができるネジ蓋式の封止部材を容器１０８に取り付けられるようにする、ネジ切り表面仕上げとも称される。このような例示的実施形態では、飲料包装用途において、例えば、封止部材は容器１０８開口１１６に対して固定および取り外しできるようにして、消費者が封止部材を取り外すことで容器１０８を開け、容器１０８の内容物の一部を消費し、アウトサート１１０に対して封止部材を固定することで容器１０８を再密閉して、容器１０８に漏れが生じないようにすることができる。さらに、炭酸飲料の場合には、飲料の炭酸化作用を不必要に損なわないようにすることができる。そして、本発明による方法は終了する。

【0039】

図８は、金属板１１２より垂直半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをスタンピングすることで金属容器１０８を製造する方法の一例を示す。例示的実施形態では、図７に示す方法を更に詳しく述べると、図８は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを配置し、装飾し、最終的な容器１０８の欠陥を探し出すことを含む方法の例示的実施形態の一例を示す。本実施形態による方法はブロック３００２より開始する。

【0040】

ブロック３００２では、少なくとも第１容器半部材１０２Ａおよび第２容器半部材１０２Ｂを金属板１１２からスタンピングする。第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが対称形状の容器を構成する図１および図５に示すように同一形状であり得、あるいは、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが非対称容器を構成する図４に示すように異なる形状であり得る。容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが上部においてより広い開口を有する図３に示すようなカップ状容器１０８を構成するようにスタンピングされることもあり得る。本発明による方法はブロック３００４に続く。

【0041】

ブロック３００４では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが選択的に洗浄される。例示的実施形態では、スタンピングされた第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂはポリマーコーティングされ、必ずしも洗浄しなくても良い。このため、出発金属は、表面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を有するような、ポリマーでラミネート加工されたものでありうる。このような場合、金属を洗浄するステップは必須ではない。他の実施形態では、スタンピングされた第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂから汚染物およびゴミを取り除くために、洗浄ステップが必要／所望されうる。図９に示す方法は、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを選択的に洗浄する方法の一例を示す。本発明による方法はブロック３００６に続く。

【0042】

ブロック３００６では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが必要に応じて、および／または特定の実施形態で必要とされるように、２つの容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを共に接着するために近接して位置合わせされて固定される。

【0043】

ブロック３００８では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂが相互に接着され、容器１０８を形成する。例示的実施形態では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、共に、液体や気体を出し入れするための開口１１６を一方の端部に有し、容器１０８の垂直壁部および底部に沿って、第１容器半部材１０２Ａと第２容器半部材１０２Ｂとが接する継ぎ目１０４を有する一体の製品容器１０８を生成する。この際、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは相互に接着され、継ぎ目１０４は容器の垂直側面および底面を横断し、容器１０８の上端は開口１１６状態とする。図１〜４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの接着態様と、結果として生じた継ぎ目１０４を示す。本発明による方法は、ブロック３０１０に続く。例示的実施形態では、継ぎ目１０４は、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの間の接触線に沿う容器形状の輪郭に従う。

【0044】

ブロック３０１０では、容器をグラフィック、シュリンクスリーブ、ニス、および／または、その他の装飾で装飾する。例示的実施形態では、少なくとも１つのローラー、シュリンクスリーブ、インクジェット、他のプリントヘッド、および／または他の印刷転写法であって、容器１０８表面に複数の色を塗布することができる方法によってグラフィックを施す。ニスは、容器１０８の側壁および底表面に塗布して、装飾および金属表面を保護する。

【0045】

装飾および金属表面を保護するために容器１０８の外側表面に塗布されたニスに加えて、容器１０８の内側にコーティングを施し、容器１０８の金属表面と容器内の内容物との間にバリアを形成する。飲料および食品に関連する用途では、このコーティングによって金属が飲料または食品と接触することを回避することができる。本発明による方法は、ブロック３０１２へ続く。

【0046】

ブロック３０１２では、様々なコーティング、装飾、シュリンクスリーブ、および／またはニスを硬化させて固めるか、あるいは乾燥させることができる。そのような硬化は、特定の実施形態で必要／所望されるようにして、乾燥機（heat oven）、空気流、またはその他の硬化技術によって実施することができる。本発明による方法は、ブロック３０１４へ続く。

【0047】

ブロック３０１４では、容器１０８表面および継ぎ目１０４を検査試験によって検査することができる。例示的実施形態では、例えば、検査試験は容器１０８および継ぎ目１０４に小さい穴が開いていないか検出するための光試験として実施されうる。他の例示的実施形態では、他の容器試験は、特定の実施形態で必要／所望されるように、圧力試験でありうる。本発明による方法は、ブロック３０１６へと続く。

【0048】

ブロック３０１６では、容器１０８の開口１１６の周囲に選択的に表面仕上げを施して、容器１０８を密閉および／又は再密閉するための封止部材を適用可能とする。表面仕上げは、ネジ蓋式の封止部材受容するためのネジ切りアウトサート１１０、ネジ切り付き封止部材およびスナップ式封止部材を受容するための挿入部材、缶の上蓋１２０を受容するためのフランジ付き上部、またはクラウン状封止部材を受容するための丸め加工済上端１１８でありうる。表面仕上げは、容器１０８の開口１１６の付近に位置するのが一般的である。これにより、表面仕上げによって容器を密閉および必要に応じて再密閉する機能が付与される。

【0049】

例示的実施形態では、アウトサート１１０は、ゴム、プラスチック、または、開口１１６の容器１０８首部付近に巻きつけることができる素材、滑らせることができる素材、またはそうではなく、容器１０８の開口１１６周囲に配置させることができる他の素材によって構成されうる。このアウトサート１１０は、図２Ａに示すようなネジパターンを有する。アウトサート１１０として称されるネジ切り表面加工は、嵌合ネジ式の蓋状封止部材を容器に取り付けられるようにして、容器１０８を効率的に密閉することが可能である。このような例示的実施形態では、例えば、飲料包装用途では封止部材は容器１０８開口１０６に固定および取り外しできるようにして、消費者が封止部材を取り外すことで容器を開け、消費者が容器の内容物の一部を飲用し、アウトサート１１０に対して封止部材を固定することで容器を再密閉して、容器１０８に漏れが生じないようにすることができる。さらに、炭酸飲料の場合には、飲料の炭酸化作用を不必要に損なわないようにすることができる。そして、本発明による方法は完了する。

【0050】

図９は、金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを選択的に洗浄する方法の一例を示す。例示的実施形態では、図８のブロック３００４に示す選択的洗浄ステップを、図９に示す方法を通じて更に詳細に説明する。この際、金属容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂに対して、洗浄が必要ないような方法でポリマーが適用されたか否かに関して判定される。洗浄が必要な場合、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを洗浄するようにステップを実施し、あるいは方法を完了する。本発明による方法は、ブロック３００４より開始する。

【0051】

図８のブロック３００４において、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂの選択的な洗浄を完了する。例示的実施形態では、スタンピングされた第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂはポリマーコーティング済みであり、洗浄は必ずしも必要でない。このため、出発金属は、表面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を有するような、ポリマーでラミネート加工されたものでありうる。このような種類の実施形態では、金属を洗浄するステップは必須ではない。図９に示す方法の残りのステップは、選択的洗浄方法の一例を更に詳細に説明するものである。本発明による方法は、判断ブロック４００２へ続く。

【0052】

判断ブロック４００２では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂがポリマーコーティングを有するか否かが判断される。判断結果が肯定的であり、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂがポリマーコーティングされていて洗浄が不要である場合には、本発明による方法は終了する。結果が否定的であり、第１および第２容器半部材がポリマーコーティングされておらず、洗浄が必要である場合には、本発明による方法は、ブロック４００４へと続く。

【0053】

ブロック４００４では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、必要に応じて、水、市販のクリーナー、調整剤、および／または、特定の実施形態で必要／所望されうる他の洗浄方法を組み合わせて、予備洗浄および洗浄される。本発明による方法は、ブロック４００６へと続く。

【0054】

ブロック４００６では、第１および第２容器半部材を、冷水すすぎ、脱イオン水すすぎ、および特定の実施形態で必要／所望される他のすすぎ方法を組み合わせて必要に応じてすすぐ。本発明による方法は、ブロック４００８へと続く。

【0055】

ブロック４００８では、第１および第２容器半部材を、特定の実施形態で必要／所望されるようにして、必要に応じて乾燥させる。本発明による方法は終了する。

【0056】

図１０Ａ〜図１０Ｆは、金属板１１２から垂直半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをスタンピングすることで金属容器を製造する方法の例示的実施形態の例を示す図である。図６〜図８の方法の例示的実施形態は、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂをコーティングし、容器１０８の内側をコーティングし、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂを固定して接着し、容器１０８に対してグラフィックを施し、容器１０８の側壁に光沢処理を施し、および／または、容器１０８を検査することを含む。図９Ａ〜９Ｆは、これらの、本発明の様々な実施形態の例を示す図である。

【0057】

図１０Ａの、例示的実施形態におけるブロック５００２では、例えば、第１および第２容器半部材はポリマーコーティングされる。このようなコーティングは、プレス１１４Ａおよび１１４Ｂによるスタンピングに先立って、特定の実施形態で必要／所望されるようにして、金属板１１２に対して施される。例示的実施形態では、このようなポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

【0058】

図１０Ｂの、例示的実施形態におけるブロック５００４では、例えば、容器の内側はコーティングされ、容器１０８の金属表面と容器１０８内の内容物との間にバリアが形成される。このため、飲料および食品用途においてこのようなコーティングを利用して、飲料および食品内容物が容器１０８の金属表面と接触しないようにすることができる。

【0059】

図１０Ｃの、例示的実施形態におけるブロック５００６では、例えば、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは接着のために固定されうる。この際、容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、必要に応じて軽く固定され、超音波、磁気パルス溶接、レーザー溶接、接着結合、または少なくとも第１容器半部材および第２容器半部材の間における機械的嵌め合い、および／または、特定の実施形態において必要／所望される他の接着方法によって実施される。例示的実施形態では、第１および第２容器半部材１０２Ａおよび１０２Ｂは、軽い、一時的な方法で連結されて、固着のために適切な装置へど移動される。

【0060】

図１０Ｄの、例示的実施形態におけるブロック５００８では、例えば、容器表面に複数の色を塗布することができる、少なくとも１つのローラー又はプリントヘッドによって、容器に対してグラフィックを施す。この際、ローラー、シュリンクスリーブ、インクジェット、他のプリントヘッド、および／または、特定の実施形態において必要／所望される他の転写方法によって、消費者にとって魅力的な装飾や情報、および／または、他の証印が容器１０８表面に施される。

【0061】

図１０Ｅの、例示的実施形態におけるブロック５０１０では、例えば、光沢処理（ニス）を容器１０８の側壁に施して、装飾や容器１０８の金属表面を保護することができる。これにより、ニスによって、製造時、輸送時および消費者による使用時における、引っかき傷や擦り傷から、容器１０８の装飾を保護することができる。

【0062】

図１０Ｆの、例示的実施形態におけるブロック５０１２では、例えば、容器１０８の検査を、小さい穴が開いていないか検出するための光試験として実施することができる。この際、容器１０８表面および継ぎ目１０４は、密閉された容器１０８から液体および／又は気体が漏れ出さないように試験される。他の例示的実施形態では、他の容器試験は、特定の実施形態で必要／所望されるように、圧力試験でありうる。

【0063】

本発明の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は幾つかのこれらの組み合わせにおいて実施されうる。

【0064】

１つの例として、本発明の１または複数の態様は、例えば、コンピュータで使用可能な媒体を有する製品（例えば、１又は複数のコンピュータープログラム製品）に包含されうる。このような媒体は、本発明の機能を提供および促進することができるコンピュータ可読プログラムコード手段を含んで具現化するものである。このような製品はコンピュータシステムに包含される一部であるか、あるいは、このようなシステムとは独立するものである。

【0065】

さらに、少なくとも１つの、マシン可読のプログラム記憶装置であり、少なくとも１つの、本発明の機能を実現するためのマシンで実行可能な指示のプログラムを実際に実装する記憶装置を提供することができる。

【0066】

本明細書において記載したフローチャートは例示に過ぎない。本発明の精神から乖離することなく、種々の変形をフローチャートまたはステップ（操作）に対して加えることができる。例えば、ステップは異なる順番で実施することも、ステップを追加、削除、変更することも可能である。これらの変更態様は、全て本願の特許請求の範囲に記載した発明に含まれる。

【0067】

本発明の好ましい実施形態について記載してきたが、当業者には、現在および今後、添付の請求項に記載の範囲内における種々の改良や改変を加えることが可能であることは自明である。請求項は、最初に記載された発明について適切な保護を維持するように解釈されるべきである。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】