特開 2024-82848 金属容器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082848

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】金属容器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 21/032 20060101AFI20240613BHJP

   B65D 1/26 20060101ALI20240613BHJP

   B65D 21/02 20060101ALI20240613BHJP

   B21D 22/28 20060101ALI20240613BHJP

   B21D 51/26 20060101ALI20240613BHJP

   B21D 22/30 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

B65D21/032

B65D1/26 110

B65D21/02 410

B21D22/28 A

B21D51/26 K

B21D51/26 L

B21D51/26 M

B21D22/30 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197006

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】313005282

【氏名又は名称】東洋製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村瀬 健

(72)【発明者】

【氏名】田中 章太

(72)【発明者】

【氏名】篠島 信宏

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 江利華

(72)【発明者】

【氏名】高木 翔平

【テーマコード（参考）】

3E006

3E033

4E137

【Ｆターム（参考）】

3E006AA01

3E006BA08

3E006CA05

3E006DA04

3E006DB03

3E006FA02

3E033AA08

3E033BA07

3E033DC03

3E033EA06

3E033FA10

3E033GA02

4E137AA01

4E137AA30

4E137BA01

4E137BA02

4E137BA05

4E137BB01

4E137CA07

4E137CA09

4E137CA24

4E137CA26

4E137EA01

4E137GA02

4E137GA16

4E137GB17

(57)【要約】

【課題】印刷処理を施し易い面を十分な大きさで有する側壁部を形成しつつ、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状の金属容器、及び、そのような金属容器を効果的に形成可能な金属容器の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の金属容器は、開口部と側壁部と底部とを有し、上端内径よりも下端外径が小さい金属容器であって、板状金属材に対する絞り処理により形成されトリミング加工された有底カップの形状を有し、有底カップの開口部よりも底部側に縮径絞りが施されたことでテーパ状の輪郭を有する側壁部が形成されており、側壁部には、周方向に膨出する膨出部が形成されていると共に、膨出部よりも下側に縮径絞りが複数回施されたことによってテーパ面が連続してなる連続テーパ面が形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部と側壁部と底部とを有し、上端内径よりも下端外径が小さい金属容器であって、
板状金属材に対する絞り処理により形成されトリミング加工された有底カップの形状を有し、
前記有底カップの前記開口部よりも前記底部側に縮径絞りが施されたことでテーパ状の輪郭を有する前記側壁部が形成されており、
前記側壁部には、周方向に膨出する膨出部が形成されていると共に、前記膨出部よりも下側に縮径絞りが複数回施されたことによってテーパ面が連続してなる連続テーパ面が形成されていることを特徴とする金属容器。

【請求項2】

開口部と側壁部と底部とを有し、上端内径よりも下端外径が小さい金属容器の製造方法であって、
板状金属材に対する絞り処理により有底カップを形成する工程と、
前記有底カップをトリミング加工する工程と、
前記有底カップの前記開口部よりも前記底部側に縮径絞りを施し、テーパ状の輪郭を有する前記側壁部を形成する工程と、を有し、
前記側壁部を形成する工程では、周方向に膨出する膨出部を形成すると共に、前記膨出部よりも下側に縮径絞りを複数回施すことによってテーパ面が連続してなる連続テーパ面を形成することを特徴とする金属容器の製造方法。

【請求項3】

金属容器における接地部から上端までの垂直高さＨを１００％とすると、前記連続テーパ面は、前記垂直高さＨに対し、少なくとも２０～３０％の垂直高さＨ１を有することを特徴とする請求項２に記載の金属容器の製造方法。

【請求項4】

前記開口部にカール又はフランジを有する前記開口部を形成する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の金属容器の製造方法。

【請求項5】

金属容器における上端内径と下端外径との比が１．２：１～２：１であることを特徴とする請求項２に記載の金属容器の製造方法。

【請求項6】

前記テーパ面及び前記連続テーパ面は、湾曲面を有するアウターツールを用いた縮径絞りにより形成され、前記連続テーパ面を形成する前記アウターツールの前記湾曲面は、前記テーパ面を形成する前記アウターツールの前記湾曲面よりも曲率半径が大きいことを特徴とする請求項２に記載の金属容器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属容器及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミニウムやステンレス等を主な材料とする金属容器は、内容物を収容する収容空間と、収容空間に内容物を出し入れする開口部とを有しており、その形態としては、開口部を蓋体で密封する缶や、開口部を開放させた状態のカップ等が含まれる。

【0003】

従来、このような金属容器として、テーパ状の金属容器（以下、「テーパ容器」ともいう。）が知られている。この金属容器は、上部の開口部と側壁部と底部とを有し、開口部の内径（上端内径）よりも底部の外径（下端外径）が小さくなるように、上部の開口部から底部に向かうに従って側壁部の内径が徐々に小さくなるテーパ状の形状を有している。

【0004】

このようなテーパ容器は、例えば、ストック材料を用意し、抜き及び絞り処理によりカップを形成し、所定の高さ及び壁厚を有するカップにするために、カップに再絞り処理を施し、その後、所定の高さにカップを切り取り、カップの先端部に丸め成形を施した後、カップを絞ることで、複数の垂直壁区間を形成し、その後、複数の垂直壁区間の各々に対してダイを用いて拡径することで、テーパ状の輪郭を有する側壁部を形成する、という製造方法で製造される（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１４２５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、テーパ容器も他の容器と同様に、その側壁部に文字や画像を印刷することへの要求が高まっている。そのため、テーパ容器の側壁部においては、表示用スペースとなる印刷処理を施し易い比較的滑らかな面が十分な大きさで形成されていることが望まれる。

【0007】

一方で、従来の製造方法で製造されたテーパ容器は、一つの容器の底部を他の容器の開口部から内側に挿入して多段に積み重ねた状態で輸送することが行われている。しかしながら、従来のテーパ状の側壁部を有する金属容器を積み重ねた状態で輸送する際には、輸送時の振動や衝撃によって相対的に上側の容器が下側の容器に入り込み、その積み重ね状態から分離する際に容易に引き離しができなくなる現象（所謂、ブロッキング現象）が生じ易いといった問題がある。そのため、テーパ容器においては、輸送後に引き離しを容易に行えるような形状であることも望まれる。

【0008】

上述の従来の製造方法では、テーパ状の輪郭を有する側壁部を形成する際の工程が煩雑であると共に、多様性のある形状に対応し難いといった問題がある。そのため、上述のような要求を満たす形状のテーパ容器を容易に製造することが難しい。

【0009】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、印刷処理を施し易い面を十分な大きさで有する側壁部を形成しつつ、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状の金属容器、及び、そのような金属容器を効果的に形成可能な金属容器の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の金属容器は、開口部と側壁部と底部とを有し、上端内径よりも下端外径が小さい金属容器であって、板状金属材に対する絞り処理により形成されトリミング加工された有底カップの形状を有し、前記有底カップの前記開口部よりも前記底部側に縮径絞りが施されたことでテーパ状の輪郭を有する前記側壁部が形成されており、前記側壁部には、周方向に膨出する膨出部が形成されていると共に、前記膨出部よりも下側に縮径絞りが複数回施されたことによってテーパ面が連続してなる連続テーパ面が形成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明の金属容器の製造方法は、開口部と側壁部と底部とを有し、上端内径よりも下端外径が小さい金属容器の製造方法であって、板状金属材に対する絞り処理により有底カップを形成する工程と、前記有底カップをトリミング加工する工程と、前記有底カップの前記開口部よりも前記底部側に縮径絞りを施し、テーパ状の輪郭を有する前記側壁部を形成する工程と、を有し、前記側壁部を形成する工程では、周方向に膨出する膨出部を形成すると共に、前記膨出部よりも下側に縮径絞りを複数回施すことによってテーパ面が連続してなる連続テーパ面を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、印刷処理を施し易い面を十分な大きさで有する側壁部を形成しつつ、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状の金属容器、及び、そのような金属容器を効果的に形成可能な金属容器の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態における金属容器の一形態を示す外観図である。

【図2】本発明の実施形態における金属容器の製造方法の工程を示す説明図である。

【図3】側壁部形成工程の説明図である（工程の処理手順を（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に示す）。

【図4】側壁部形成工程の説明図である（（ｂ１）～（ｂ６）が第１～第６段階を示す）。

【図5】金属容器を積み重ね状態にした説明図である。

【図6】他の例の金属容器を積み重ね状態にした説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態（本実施形態）について、図面を参照しながら説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0015】

本発明の実施形態は、図１に示す金属容器１を製造するものである。図１に示す金属容器１は、開口部１Ａと側壁部１Ｂと底部１Ｃを有し、従来使い捨てされている紙コップやプラスチックコップに代替え可能なカップ状の容器である。図１の例では、開口部１Ａに、外側に向けて湾曲するカール１０を設けて、開口部１Ａを開放状態で使用する例を示しているが、これに限定されず、開口部１Ａに、蓋体の外周縁部がまき締められる湾曲状のフランジを設けて、缶容器として使用するものであってもよい。なお、本明細書等における「上」と「下」は、開口部１Ａを上にして底部１Ｃを下にした状態を前提にしている。そのため、「上下方向」とは、開口部１Ａから底部１Ｃを接地した接地部に向かう垂直方向である。

【0016】

図１に示す金属容器１は、開口部１Ａの内径（上端内径）よりも底部１Ｃの外径（下端外径）が小さくなるように、全体的にテーパ状の輪郭を有する側壁部１Ｂを有している。これにより、複数の金属容器１は、上側の金属容器１の底部１Ｃを下側の金属容器１の開口部１Ａ内に入れた積み重ね状態が可能であり、金属容器１の未使用時には、複数の金属容器１を積み重ね状態にして輸送することが可能な形状になっている。

【0017】

金属容器１において、開口部１Ａの内径（上端内径）と、底部１Ｃの外径（下端外径）との比は、金属容器１の用途に応じて適宜設定してよく、特に限定されないが、例えば１．２：１～２：１とすることができる。例えば、上端内径が８０ｍｍのときに下端外径は５０ｍｍであってよい。

【0018】

図１に示す金属容器１を製造する工程（製造方法）について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、コイル状に巻かれた板材を切断する等して板状金属材を準備し（Ｓ０：板状金属材準備工程）、板状金属材を打ち抜き、絞り及び／又はしごき加工を施すことで、カップ状の中間部材（以下、有底カップ）を形成する（Ｓ１：カッピング工程）。

【0019】

次に、形成された有底カップに対して、必要に応じて、再度絞り及び／又はしごき加工や底部の成形加工（Ｓ１’工程）を施した後、所定外径、所定高さ、所定板厚の有底カップに対して、先端部をトリミング加工する（Ｓ２：トリミング加工工程）。トリミング加工は、再絞り及び／又はしごき加工などによって不揃いになった有底カップの先端高さを中心軸周りに均等にカットするものであり、トリミング加工後の有底カップの先端高さは一定になる。

【0020】

次に、トリミング加工された有底カップの先端部に、先端縮径絞りを施す（Ｓ３：先端縮径絞り工程）。先端部に対する縮径絞り処理は、所謂ネッキング加工であり、有底カップの先端開口を縮径して、先端に向けて漸次縮径するネッキング部ｎを形成すると共に、その後のカール又はフランジ加工の加工予定部を形成する。

【0021】

先端縮径絞り工程Ｓ３の後に、有底カップの先端部（前述したカール又はフランジ成形の予定部）に、カール又はフランジを有する開口部を形成する（Ｓ４：開口部形成工程）。このように先端部にカール又はフランジを形成することで、先端開口の剛性を高めることができ、次工程での側壁部１Ｂの形成における真円度悪化を抑制することができる。

【0022】

開口部形成工程Ｓ４後の側壁部１Ｂの形成（Ｓ５：側壁部形成工程）では、先端縮径絞りを施した箇所よりも底部１Ｃ側に漸次縮径絞りを施し、全体的にテーパ状の輪郭を有する側壁部１Ｂを形成する。つまり、先端縮径絞りがなされたネッキング部ｎの底部１Ｃ側にテーパ面ｔ（傾斜壁部）と垂直面ｓ（垂直壁部）とが交互に形成されることで、全体的にテーパ状の輪郭を有する側壁部１Ｂが形成される。

【0023】

側壁部１Ｂにおける上下方向の中央付近には、テーパ面ｔが連続してなる連続テーパ面ｔｍが形成される。この連続テーパ面ｔｍは、側壁部１Ｂにおいて最長のテーパ面（最長傾斜壁部）である。図１に示すように、金属容器１における接地部Ｄから上端Ｅまでの垂直高さＨを１００％とすると、連続テーパ面ｔｍは、垂直高さＨに対し、少なくとも２０～３０％の垂直高さＨ１を有する。金属容器１は、このような垂直高さＨ１を有する連続テーパ面ｔｍが周方向の全体に亘って形成されている。このような連続テーパ面ｔｍは、表示用スペースとなるのに十分な大きさを有すると共に、印刷処理を施し易い比較的滑らかな面となっている。

【0024】

ここで、側壁部形成工程Ｓ５の一例を詳細に説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、先端縮径絞りの後、カール１０（又は図６のフランジ２０）を有する開口部１Ａを形成した有底カップＣｐに対して、内部にインナーツール１００を配置し、有底カップＣｐの底部１Ｃ側にアウターツール２００を配置し、有底カップＣｐの底部１Ｃに対して押さえツール３００を当接させる。

【0025】

インナーツール１００は、有底カップＣｐの内径より小径の円柱状ツールである。アウターツール２００は、インナーツール１００の外周面との間で有底カップＣｐの側壁を挟んで絞り成形を行う絞り成形面２０１を内面に有すると共に、有底カップＣｐの側壁を傾斜状に成形する傾斜成形面２０２を内面に有する。アウターツール２００の傾斜成形面２０２は、インナーツール１００の中心軸１００Ｐに対して外広がりに傾斜した湾曲面（ｒ面）を有する。

【0026】

側壁部形成工程Ｓ５における第１段階では、図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示すように、固定したインナーツール１００に対して、アウターツール２００を底部１Ｃから開口部１Ａに向けて図示矢印方向に移動させることで、有底カップＣｐの側壁に縮径絞り処理を施し、更に、先端縮径絞りがなされたネッキング部ｎの底部１Ｃ側にアウターツール２００の傾斜成形面２０２を当接してテーパ面ｔを形成する。その後、図３（ｃ）に示すように、アウターツール２００を底部１Ｃ側に戻すと、有底カップＣｐの先端側には、カール１０の底部１Ｃ側に、ネッキング部ｎとテーパ面ｔによる膨出部１１が形成される。なお、膨出部１１の形成方法としては、例えば、ツール（図示せず）を有底カップＣｐの内面に接触させて周方向に押し広げる方法や、縮径絞りにより有底カップＣｐの側壁に段差部を形成する方法等により、膨出部１１を形成することができる。

【0027】

側壁部形成工程Ｓ５における次の段階を図４にて説明する。前述した説明におけるツール半径Ｔｒ１のインナーツール１００を用いた第１段階の縮径絞り処理に対し、ツール半径Ｔｒ２（Ｔｒ１＞Ｔｒ２）のインナーツール１００を用いて有底カップＣｐの側壁に対し、第２段階の縮径絞り処理を行う。この際のアウターツール２００の絞り成形面２０１と傾斜成形面２０２の内径は、インナーツール１００のツール径に応じて設定される。

【0028】

第１段階の縮径絞り処理（図４（ｂ１）参照）では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ１が、膨出部１１のテーパ面ｔを形成するために必要なストローク長である。これに対し、第２段階の縮径絞り処理（図４（ｂ２）参照）では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ２を第１段階の移動ストロークＳｔ１よりも短くして、膨出部１１におけるテーパ面ｔの底部１Ｃ側に垂直面ｓとそれに続くテーパ面ｔとを形成する。

【0029】

続く第３段階の縮径絞り処理（図４（ｂ３）参照）では、前述した説明におけるツール半径Ｔｒ２のインナーツール１００を用いた第２段階の縮径絞り処理に対し、ツール半径Ｔｒ３（Ｔｒ２＞Ｔｒ３）のインナーツール１００を用いる。また、第３段階の縮径絞り処理では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ３を第２段階の移動ストロークＳｔ２よりも短くして、第２段階の縮径絞り処理で形成されたテーパ面ｔの底部１Ｃ側に垂直面ｓとそれに続くテーパ面ｔとを形成する。

【0030】

これら第１～第３段階の縮径絞り処理では、傾斜成形面２０２を構成する湾曲面（ｒ面）の曲率半径ｒがｒ１のアウターツール２００を用いており、このアウターツール２００における曲率半径ｒ１の傾斜成形面２０２を有底カップＣｐの側壁に当接してこの側壁を傾斜状に成形することによって、テーパ面ｔを形成する。

【0031】

これに対し、続く第４～第６段階の縮径絞り処理（図４（ｂ４）～（ｂ６）参照）では、傾斜成形面２０２を構成する湾曲面の曲率半径ｒが、曲率半径ｒ１よりも大きい曲率半径ｒ２であるアウターツール２００を用いて有底カップＣｐの側壁に対して縮径絞り処理を施す。

【0032】

第４段階の縮径絞り処理（図４（ｂ４）参照）では、ツール半径Ｔｒ３のインナーツール１００を用いた第３段階の縮径絞り処理に対し、ツール半径Ｔｒ４（Ｔｒ３＞Ｔｒ４）のインナーツール１００を用いて有底カップＣｐの側壁に対して縮径絞りを施す。この第４段階の縮径絞り処理では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ４を第３段階の移動ストロークＳｔ３よりも短くして、第３段階の縮径絞り処理で形成されたテーパ面ｔの底部１Ｃ側に、垂直面ｓとそれに続けて連続テーパ面ｔｍにおける第１部分のテーパ面ｔｍ１とを形成する。このテーパ面ｔｍ１は、アウターツール２００における曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２を有底カップＣｐの側壁に当接してこの側壁を傾斜状に成形することによって形成される。

【0033】

第５段階の縮径絞り処理（図４（ｂ５）参照）では、ツール半径Ｔｒ４のインナーツール１００を用いた第４段階の縮径絞り処理に対し、ツール半径Ｔｒ５（Ｔｒ４＞Ｔｒ５）のインナーツール１００を用いて有底カップＣｐの側壁に対して縮径絞りを施す。この第５段階の縮径絞り処理では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ５を第４段階の移動ストロークＳｔ４よりも短くしつつ、この移動ストロークＳｔ４に近づけることで、第４段階の縮径絞り処理で形成された連続テーパ面ｔｍの第１部分のテーパ面ｔｍ１の底部１Ｃ側に、連続テーパ面ｔｍの第２部分のテーパ面ｔｍ２を形成する。移動ストロークＳｔ５を移動ストロークＳｔ４に近づけたことで、テーパ面ｔｍ１とテーパ面ｔｍ２とは、垂直面ｓを挟まない連続したテーパ面となっている。このテーパ面ｔｍ２も、アウターツール２００における曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２を有底カップＣｐの側壁に当接してこの側壁を傾斜状に成形することによって形成される。

【0034】

第６段階の縮径絞り処理（図４（ｂ６）参照）では、ツール半径Ｔｒ５のインナーツール１００を用いた第５段階の縮径絞り処理に対し、ツール半径Ｔｒ６（Ｔｒ５＞Ｔｒ６）のインナーツール１００を用いて有底カップＣｐの側壁に対して縮径絞りを施す。この第６段階の縮径絞り処理では、アウターツール２００の移動ストロークＳｔ６を第５段階の移動ストロークＳｔ５よりも短くしつつ、この移動ストロークＳｔ５に近づけることで、第５段階の縮径絞り処理で形成された連続テーパ面ｔｍの第２部分のテーパ面ｔｍ２の底部１Ｃ側に、連続テーパ面ｔｍの第３部分のテーパ面ｔｍ３を形成する。移動ストロークＳｔ６を移動ストロークＳｔ５に近づけたことで、テーパ面ｔｍ２とテーパ面ｔｍ３とは、垂直面ｓを挟まない連続したテーパ面となっている。このテーパ面ｔｍ３も、アウターツール２００における曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２を有底カップＣｐの側壁に当接してこの側壁を傾斜状に成形することによって形成される。

【0035】

このように、第４～第６段階の縮径絞り処理では、アウターツール２００における曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２を有底カップＣｐの側壁に当接してこの側壁を傾斜状に成形するといった処理を続けて３回行うことによって、垂直面ｓを挟まずにテーパ面ｔｍ１～ｔｍ３が連続してなる連続テーパ面ｔｍを形成する。

【0036】

前述したように、第４～第６段階の縮径絞り処理（図４（ｂ４）～（ｂ６）参照）では、傾斜成形面２０２（湾曲面）の曲率半径ｒが、曲率半径ｒ１よりも大きい曲率半径ｒ２であるアウターツール２００を用いる。そのため、曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２によって形成されたテーパ面ｔｍ１～ｔｍ３は、何れも、開口部１Ａから底部１Ｃに向かう傾斜方向の長さが、曲率半径ｒ１の傾斜成形面２０２（湾曲面）によって形成されたテーパ面ｔよりも長くなっている。このようなテーパ面ｔｍ１～ｔｍ３が連続してなる連続テーパ面ｔｍは、開口部１Ａから底部１Ｃに向かう傾斜方向の長さが最長のテーパ面（最長傾斜壁部）となっている。

【0037】

このように、本実施形態における縮径絞り処理では、連続テーパ面ｔｍを形成する際に、比較的大きい曲率半径ｒ２の傾斜成形面２０２（湾曲面）を有するアウターツール２００を用いることで、十分な大きさの連続テーパ面ｔｍを、第４～第６段階の３回といった少ない縮径絞りの工程数で形成することができる。そして、このような連続テーパ面ｔｍは、表示用スペースとなるのに十分な大きさを有すると共に、印刷処理を施し易い比較的滑らかな面となっている。

【0038】

仮に、連続テーパ面ｔｍは、テーパ面ｔの形成時と同様に曲率半径ｒ１の傾斜成形面２０２（湾曲面）を有するアウターツール２００を用いて形成することも可能である。しかしながら、この場合、十分な大きさの連続テーパ面ｔｍを形成するのに必要な縮径絞りの工程数が非常に多くなり、製造コストも増大する。

【0039】

曲率半径ｒ１は、曲率半径ｒ２よりも小さい値であれば特に限定されないが、例えば５～２０ｍｍとすることができる。曲率半径ｒ２は、２０～１００ｍｍであることが好ましく、例えばｒ２＝６０ｍｍ（これをｒ２＝６０ｒとも記す）とすることができる。曲率半径ｒ１が所定範囲の値よりも小さいと所定のテーパ角を形成し難く、逆に、曲率半径ｒ１が所定範囲の値よりも大きいと側壁にシワが発生し易くなる。

【0040】

ここで、アウターツール２００のピッチＰｔについて説明する。図４（ｂ１）に示す膨出部１１のテーパ面ｔを成形する際の傾斜成形面２０２（湾曲面）における移動方向（中心軸１００Ｐに平行な方向）の中心点をｐ１１とする。また、図４（ｂ２）に示す膨出部１１に繋がる垂直面ｓの底部１Ｃ側にテーパ面ｔを成形する際の傾斜成形面２０２（湾曲面）における移動方向（中心軸１００Ｐに平行な方向）の中心点をｐ１２とする。そして、この中心点ｐ１１と中心点ｐ１２とからそれぞれインナーツール１００の中心軸１００Ｐに対して垂線を延ばしたとき、この２つの垂線間の距離をピッチｐｔ１とする。

【0041】

また、図４（ｂ４）に示す膨出部１１の連続テーパ面ｔｍの第１部分のテーパ面ｔｍ１を成形する際の傾斜成形面２０２（湾曲面）における移動方向（中心軸１００Ｐに平行な方向）の中心点をｐ２１とする。また、図４（ｂ５）に示す連続テーパ面のｔｍの第２部分のテーパ面ｔｍ２を形成する際の傾斜成形面２０２（湾曲面）における移動方向（中心軸１００Ｐに平行な方向）の中心点をｐ２２とする。そして、この中心点ｐ２１と中心点ｐ２２とからそれぞれインナーツール１００の中心軸１００Ｐに対して垂線を延ばしたとき、この２つの垂線間の距離をピッチｐｔ２とする。

【0042】

この場合、ピッチｐｔ１とピッチｐｔ２との大小関係は、ｐｔ２＜ｐｔ１であってよい。ピッチｐｔ１は、特に限定されないが、例えば５～１５ｍｍとすることができる。ピッチｐｔ２は、３～１０ｍｍであることが好ましい。例えば、ｐｔ１＝１０ｍｍとし、ｐｔ２＝８ｍｍとすることができる。ピッチｐｔ１、ｐｔ２が小さいと、所望の形状を賦形し易くなるが、成形工数が多くなり成形装置が大がかりになる。一方で、ピッチｐｔ１、ｐｔ２が大きいと、成形工数が少なくなり成形装置をコンパクトにできるが、賦形可能な形状を制限することになる。

【0043】

第６段階の縮径絞り処理に続く第７段階以降の縮径絞り処理（図示せず）では、再び曲率半径ｒ１の傾斜成形面２０２（湾曲面）を有するアウターツール２００を用いて有底カップＣｐの側壁に対して縮径絞りを施す。この第７段階以降の縮径絞り処理（図示せず）では、インナーツール１００のツール半径を前段階のツール半径よりも小さくすると共に、アウターツール２００の移動ストロークを前段階の移動ストロークよりも短くして、第２、第３段階の縮径絞り処理と同様の処理を繰り返す。これにより、第６段階の縮径絞り処理で形成された連続テーパ面ｔｍにおける第３部分のテーパ面ｔｍ３の底部１Ｃ側に垂直面ｓとテーパ面ｔとが交互に形成される。

【0044】

このような縮径絞り処理により、図１に示すような側壁部１Ｂが形成される。この側壁部１Ｂは、膨出部１１の下にテーパ面ｔと垂直面ｓとが繰り返し交互に形成されると共に、上下方向の中央付近に連続テーパ面ｔｍが形成されて、全体的にテーパ状の輪郭を有したものとなっている。

【0045】

第２段階以降の縮径絞り処理工程において、カール１０の内面は、インナーツール１００の外面に接触するように配置する（図４（ｂ２）参照）。これは、カール１０（口部）が楕円になることを抑制するためであり、これによっても金属容器１における積み重ね時のブロッキング発生を抑制することができる。

【0046】

図１に示した金属容器１は、カール１０を有する開口部１Ａの下側に膨出部１１を設けることで、積み重ね状態では、図５に示すように、上側の金属容器１（top）の側壁部１Ｂの外面における外面接触箇所Ｆ１に対して、下側の金属容器１（bottom）の開口部１Ａの内面における内面接触箇所Ｆ２が接触して積み重ねられ、一つの金属容器１においては、外面接触箇所Ｆ１と内面接触箇所Ｆ２の間に前述した膨出部１１が形成されている。

【0047】

膨出部１１は、図５に示すように、一つの金属容器１において、外面接触箇所Ｆ１と内面接触箇所Ｆ２を結ぶ垂線Ｌｐと膨出部１１の外面との最大幅を掛かり幅ｆとする。また、外面接触箇所Ｆ１に向かうテーパ面ｔの垂線Ｌｐに対する角度を傾斜角度αとする。

【0048】

前述したブロッキング現象を回避するためには、掛かり幅ｆは、０．３ｍｍ以上にすることが好ましく、更には０．８ｍｍ以上にすることが好ましい。掛かり幅ｆがこれより小さいと、膨出部１１に対して開口部１Ａが食い込みやすくなり、積み重ね状態での輸送時に振動や衝撃を受けると食い込みが大きくなって前述したブロッキング現象が生じ易くなる。

【0049】

掛かり幅ｆの上限を決める要素として、掛かり幅ｆを含む膨出部１１の外径Ｒ１１がある。膨出部１１の外径Ｒ１１は、カール１０（開口部１Ａ）の外径Ｒ１０より小さくすることが好ましい。膨出部１１の外径Ｒ１１がカール１０の外径Ｒ１０より大きくなると、金属容器１を横に並べて収納する際に、カール１０から膨出部１１が横に突出する状態になることで、その突出分だけ収納スペースを大きくとることになり、収納効率が低下する。

【0050】

また、ブロッキング現象を回避するには、傾斜角度αを１０°～５０°の範囲にすることが好ましい。傾斜角度αが小さくなると、前述した掛かり幅ｆを小さくした場合と同じ状況になり、また、積み重ね状態から引き離す際の摩擦抵抗が大きくなるので、ブロッキング現象が生じ易くなる。なお、掛かり幅ｆと傾斜角度αは、互いに関係のある調整因子であり、両者の条件を組み合わせることでブロッキング現象に対する回避策がより効果的になる。

【0051】

また、金属容器１の積み重ね状態では、図５に示すように、上側の金属容器１（top）における開口部１Ａの上端と下側の金属容器１（bottom）における開口部１Ａの上端との距離が積み重ね高さｈｓになる。この積み重ね高さｈｓは、積み重ね状態での高さ方向の収納スペースに影響する。積み重ね高さｈｓをより小さくすることで、金属容器１を積み重ねた状態での高さ方向の収納効率が高くなる。

【0052】

図１に示す金属容器１の側壁部１Ｂは、前述したように、膨出部１１を含めて垂直面ｓとテーパ面ｔが交互に形成されており、これによって、側壁部１Ｂの全体がテーパ状の輪郭になっている。そして、側壁部１Ｂの上下方向の中央付近には、テーパ面ｔの長さが最も長い連続テーパ面ｔｍ（最長傾斜壁部）が形成されている。

【0053】

このように側壁部１Ｂに垂直面ｓとテーパ面ｔを交互に形成することで、金属容器１を飲料用のカップとして使用する場合に、垂直面ｓとテーパ面ｔによって形成される段差が人手で把持する際の滑り止めとして機能する。また、側壁部１Ｂ中央付近の連続テーパ面ｔｍは、そこに画像等の表示を印刷する印刷工程を含めることで、効果的に表示スペースとして利用することができる。

【0054】

金属容器１を構成する基材の材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、スチールなどを用いることができるが、アルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールを採用することで、軽量で、光沢による外観性を有し、内容物（例えば、冷水）の温度を手で感じ易くなる、飲料用容器に適した金属容器１を得ることができる。また、金属容器１の材料としては、板状金属材がアルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールの基材両面にＰＥＴフィルムなどの樹脂フィルムを単層又は多層コーティングしたものを用いることができる。

【0055】

このような樹脂コーティングされた基材を用いた場合、図２に示した、カール又はフランジを形成する開口部形成工程Ｓ４の前工程として、カール又はフランジの加工予定箇所に局所加熱を施す工程を設けることが好ましい。局所加熱は、例えば、高周波加熱を用いて、２００℃±３０℃の目安温度でネッキング部ｎより先端側の加工予定箇所を局所的に加熱する。このような局所加熱を行うことで、基材とコーティングされた樹脂の密着力を高め、カールやフランジの加工時に樹脂フィルムが基材から剥離するのを抑止することができ、良好な仕上がりを得ることができる。

【0056】

なお、金属容器１における開口部１Ａに、図６に示すようなフランジ２０を形成する場合、フランジ２０は、蓋体の外縁部を巻き締めるための部位になる。蓋体を巻き締めることで、金属容器１は、内容物を密封する缶体になる。ここで巻き締められる蓋体は、金属製の蓋体であり、例えば、プルタブ式又はステイオンタブ式のパーシャルオープンエンド（ＰＯＥ）の缶蓋、フルオープンエンド（ＦＯＥ）の缶蓋等を挙げることができるが、他の形態の蓋体であってもよい。また、フランジ２０に替えて、他の形態の開口部１Ａとし、それに対して、ネジ蓋等の他の形態の蓋体を取り付け取り外し自在に装着するようにしてもよい。

【0057】

また、前述したように、板状金属材として、樹脂コーティングされた基材を用いた場合には、側壁部形成工程Ｓ５において、潤滑剤（クーラント）が不要になる。これにより、一連の工程の間又は後に、洗浄工程を設けない製造方法を実現することができる。これによって、洗浄・乾燥工程を省いた生産性の高い製造を行うことができると共に、潤滑剤の廃棄等を無くすことで環境面でも有利な製造を行うことができる。

【0058】

また、アウターツール２００の傾斜成形面２０２は、前述のような湾曲面である場合に限定されず、他の形状であってもよく、例えば、インナーツール１００の中心軸１００Ｐに対して外広がりに傾斜した円錐面（図示せず）であってもよい。傾斜成形面２０２がこのような円錐面である場合、連続テーパ面ｔｍを形成するための第４～第６縮径絞り処理で用いるアウターツール２００は、テーパ面ｔを形成するための第１～第３縮径絞り処理で用いるアウターツール２００よりも、傾斜成形面２０２（円錐面）の傾斜方向の長さが、より長いことが好ましい。これにより、前述のように、十分な大きさの連続テーパ面ｔｍを少ない縮径絞り処理の工程数で形成することができる。

【0059】

以上のとおり、本実施形態に係る金属容器１の製造方法では、底部１Ｃ側からの縮径絞りで側壁部１Ｂを形成することで、多様性のある形状に対応することが可能である。この金属容器１の製造方法は、側壁部１Ｂの形成において、周方向に膨出する膨出部１１を形成すると共に、膨出部１１よりも下側に縮径絞りを複数回施すことによってテーパ面ｔが連続してなる連続テーパ面ｔｍを形成する。このように、金属容器１の製造方法によれば、印刷処理を施し易い面を十分な大きさで有する側壁部１Ｂを形成しつつ、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状の容器を効果的に形成可能な金属容器１を製造することができる。

【0060】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、前述した例は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0061】

１：金属容器、１Ａ：開口部、１Ｂ：側壁部、１Ｃ：底部、１０：カール、１１：膨出部、２０：フランジ、１００：インナーツール、１００Ｐ：中心軸、２００：アウターツール、２０１：絞り成形面、２０２：傾斜成形面、３００：押さえツール、ｔ：テーパ面、ｔｍ：連続テーパ面、ｓ：垂直面、ｎ：ネッキング部、Ｓ０：板状金属材準備工程、Ｓ１：カッピング工程、Ｓ２：トリミング加工工程、Ｓ３：先端縮径絞り工程、Ｓ４：開口部形成工程、Ｓ５：側壁部形成工程、Ｓｔ１～Ｓｔ６：移動ストローク、Ｔｒ１～Ｔｒ６：ツール半径、Ｃｐ：有底カップ、Ｆ１：外面接触箇所、Ｆ２：内面接触箇所、ｒ，ｒ１，ｒ２：曲率半径、Ｒ１０：開口部１Ａの外径、Ｒ１１：膨出部１１の外径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】