JP7013161B2 - 飲料用缶の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、飲料用缶の製造方法および飲料缶の製造方法に関する。

特許文献１には、複数台のプリンターを用いて複数銘柄を缶体に印刷し、その後、銘柄毎に缶体を振り分ける処理が開示されている。
特許文献２には、インクジェット印刷が少なくとも一つのインクジェット印刷ステーションで行われ、インクジェット印刷ステーションには複数個のインクジェットヘッドが配置されている印刷装置が開示されている。

特開２００８－１８３６１３号公報 特開２０１２－２３２７７１号公報

飲料用缶に用いられる缶体の保管工程では、缶体の軸方向に缶体を積み重ねて保管する場合が多く、この場合、缶体の強度を確保するために、缶体の開口を縮径させておくことが好ましい。また、従来の缶体の製造方法では、缶体の外面への画像形成を行った後に、この縮径処理を行うのが一般的であった。
この場合、缶体の保管工程では、画像を形成した缶体が保管されることになるが、このように画像を形成した缶体を保管しておく場合、デザインの変更や製品の廃版などがあった場合に、保管してある缶体が無駄なものになってしまう。
本発明の目的は、無駄に製造される缶体を低減することにある。

本発明が適用される飲料用缶の製造方法は、筒状の缶体の開口部を縮径する縮径工程と、前記縮径工程による縮径が行われた後の缶体の外面に対して画像を形成する画像形成工程と、を備える飲料用缶の製造方法である。
ここで、前記縮径工程による縮径が行われる前の缶体の外面および内面の少なくとも一方の面に対して塗料を付着させる塗料付着工程をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、前記画像形成工程では、缶体に非接触の画像形成方式を用いて、前記縮径が行われた後の前記缶体への画像形成を行うことを特徴とすることができる。
また、前記画像形成工程では、インクジェット方式を用いて、前記縮径が行われた後の前記缶体への画像形成を行うことを特徴とすることができる。
また、前記画像形成工程では、前記縮径が行われた後の前記缶体に入れられて当該缶体の内部から当該缶体を支持する支持部材であって、当該缶体の内周面に接近して当該内周面に接触する部位を備えた支持部材により当該缶体が支持されることを特徴とすることができる。
また、前記画像形成工程では、前記縮径が行われた後の前記缶体の内部から当該缶体を支持する支持部材であって、当該缶体の前記開口部とは反対側に位置する底部を吸引する機能を有した支持部材により当該缶体が支持されることを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される飲料用缶の製造方法は、筒状の缶体を成形する成形工程と、前記成形工程により成形された缶体であって外面に画像が形成される前の当該缶体の開口部を縮径する縮径工程と、を備える飲料用缶の製造方法である。
ここで、前記縮径工程による縮径が行われる前の缶体の外面および内面の少なくとも一方の面に対して塗料を付着させる塗料付着工程をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、前記塗料付着工程では、前記缶体の前記外面に対し、有色の塗料を付着させることを特徴とすることができる。

また、本発明を飲料缶の製造方法と捉えた場合、本発明が適用される飲料缶の製造方法は、筒状の缶体であって開口部の縮径処理が施された缶体の外面に対して画像を形成する画像形成工程と、前記縮径処理が施された前記缶体の内部に飲料を充填する飲料充填工程と、を備える飲料缶の製造方法である。
ここで、前記画像形成工程では、縮径処理が施された前記缶体の前記外面のうちの、縮径部を除いた部分である缶胴部分に画像を形成することを特徴とすることができる。
また、前記画像形成工程では、縮径処理が施された前記缶体の前記外面に対し、インクジェット方式を用いて画像形成を行うことを特徴とすることができる。

本発明によれば、無駄に製造される缶体を低減することができる。

本実施形態に係る飲料用缶の製造工程を示した図である。 ネック処理が行われた後の缶体を示した図である。 フランジング加工を説明する図である。 プリンターにおける処理を説明する図である。 拡径するマンドレルの一例を示した図である。 拡径するマンドレルの他の一例を示した図である。 拡径するマンドレルの他の一例を示した図である。 飲料缶の製造工程の他の実施形態を示した図である。 従来の缶体の製造工程を示した図である。 マンドレルによる缶体の他の支持例を示した図である。 缶体を支持する機構の他の構成例を示した図である。 缶体を支持する機構の他の構成例を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る飲料用缶の製造工程を示した図である。
図１にて示す製造工程は、いわゆる２ピース缶の製造工程を示した図である。具体的には、図１にて示す製造工程は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などをドローアンドアイアニング（ＤＩ）成形により成形した後、缶の高さが一定になるよう開口端がトリムされる。次に潤滑油の洗浄が行われた後に内面塗装（塗装工程）などが行われる。さらに、ネッカー・フランジャーでネック部の開口部の縮径とフランジの成形（縮径工程）を施した後に、プリンターなどにより缶体の外面印刷(画像形成工程)を行い、有底円筒状且つ金属製の飲料用缶を製造する際の工程を示した図である。
なお、図１および図１以降の各図における記号（アルファベットにより表されている記号）は、２ピース缶の製造工程を構成する各工程の工程名を表す。各工程には、各工程に対応した装置が設けられ、この装置により、各工程が有する機能が実現される。

ここで、缶体（飲料用缶）に充填される飲料は、特に限られず、缶体には、例えば、ビールやチューハイ等のアルコール系飲料や、清涼飲料（非アルコール系飲料）が充填される（飲料充填工程）。なお、充填後は、缶体に対して蓋部材が取り付けられ、飲料が充填された飲料缶が完成する。
なお、以下の説明においては、飲料が充填される前の缶体を飲料用缶と称し、飲料が充填された後の缶体を飲料缶と称することがある。

図１に示すように、本実施形態の製造工程には、缶体の搬送方向における上流側から順に、アンコイラー（ＵＣ）、ルブリケーター（ＬＵ）、カッピングプレス（ＣＰ）、ボディメーカー（ＢＭ）、トリマー（ＴＲ）、ウォッシャー（ＷＳ）が設けられている。
アンコイラー（ＵＣ）では、コイルに巻いたアルミニウム薄板を巻き解く。ルブリケーター（ＬＵ）では、このアルミニウム薄板に潤滑油を塗布する。カッピングプレス（ＣＰ）では、円形のブランク材を打ち抜き、さらに絞り加工を行い、カップ状素材を成形する。

成形工程の一例としてのボディメーカー（ＢＭ）では、カップ状素材に対して絞り加工およびしごき加工を施して、周壁を予め定められた厚さにする。さらに底部をドーム状に成形する。これにより、一方に開口部を有し他方に底部を有する円筒状の缶体が成形されるようになる（ＤＩ成形）。
その後、トリマー（ＴＲ）では、缶体の周壁上部の耳部を切り揃える。ウォッシャー（ＷＳ）では、缶体を洗浄し、潤滑油やその他の付着物を除去し、必要に応じて化成皮膜処理を行う。

ウォッシャー（ＷＳ）の下流側には、塗料付着工程の一例としてのオーバーバーニッシュ（ＯＶ）が設けられている。オーバーバーニッシュ（ＯＶ）では、無色透明の外面塗料を缶体の外周面に塗布する。
さらに、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）の下流側には、ピンオーブン（ＰＯ）が設けられている。ピンオーブン（ＰＯ）では、缶体を加熱し、上記外面塗料を缶体に焼き付ける。

ウォッシャー（ＷＳ）を経た後の缶体は、外面の摩擦係数が大きく、このままでは、缶体の搬送不良が生じやすい。また、この場合、缶体の表面に傷が生じやすい。
オーバーバーニッシュ（ＯＶ）を設けることで、缶体がより円滑に搬送され、さらに、缶体に傷が生じにくくなる。

ウォッシャー（ＷＳ）の下流側には、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）の他に、塗料付着工程の他の一例としてのベースコーター（ＢＣ）が設けられている。ベースコーター（ＢＣ）では、缶体の外周面に、有色の塗料を塗布して下地層（ベースコート層）を形成する。なお、本実施形態では、白色の塗料を塗布して下地層を形成する。
ウォッシャー（ＷＳ）の下流側では、缶体の搬送経路が分岐しており、ウォッシャー（ＷＳ）を経た後の缶体は、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）、ベースコーター（ＢＣ）の何れかに搬送される。

ベースコーター（ＢＣ）にて形成される下地層の色は、後に行われる印刷の発色を鮮やかにするために、白色とするのが一般的であるが、他の色であっても良い。なお、無色透明の場合は、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）と変わりがなくなる。
ベースコーター（ＢＣ）の下流側には、ピンオーブン（ＰＯ）が設けられており、ピンオーブン（ＰＯ）では、缶体が加熱され、下地層が缶体に焼き付けられる。

［塗装工程］
ピンオーブン（ＰＯ）の下流側には、塗料付着工程の他の一例としてのインサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）が設けられている。
インサイドスプレー（ＩＮＳ）では、缶体の内面への塗料の付着（吹き付け）を行い、内面塗装を行う。ベークオーブン（ＢＯ）では、缶体を加熱し、この塗料の焼き付けを行う（塗装工程）。

なお、本実施形態では、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）の処理が先に行われ、インサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）の処理が後に行われる場合を説明した。
但し、これに限らず、インサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）の処理を先に行い、後に、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）の処理を行ってもよい。

なお、より好ましい処理は、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）の処理を先に行い、後に、インサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）の処理を行うことである。
インサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）の処理の方を後に行うと、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）やベースコーター（ＢＣ）の後に、缶体の内面が塗料により覆われるため、缶体の内面をより衛生的なものにできる。

具体的には、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）、ベースコーター（ＢＣ）などの処理においては、缶体の内側に、缶体を支持するためのマンドレル（支持部材）が挿入され、缶体の内周面にマンドレルが接触する。
インサイドスプレー（ＩＮＳ）、ベークオーブン（ＢＯ）を後に行う場合は、缶体の内周面のうちのマンドレルが触れた部分が、塗料により覆われるようになり、缶体の内面がより衛生的なものになる。

［縮径工程］
ベークオーブン（ＢＯ）の下流側には、縮径工程の一例としてのネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）が設けられている。ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）では、缶体の開口部を縮径するとともに、缶蓋を取り付けるためのフランジを成形する。
なお、以下では、ネッキング加工（缶体の開口部を縮径する加工）と、フランジング加工（缶蓋を取り付けるためのフランジを形成する加工）とを併せて以下、「ネック処理」と呼ぶ。

図２は、ネック処理が行われた後の缶体を示しており、ネック処理後の缶体は、縮径部１１と、胴部１２とを備える。
縮径部１１は、缶体の開口部１３側に位置している。縮径部１１は、開口部１３に近づくに従い外径が次第に小さくなるように形成されている。
胴部１２は、円筒状に形成され、縮径部１１よりも底部１４側に位置している。

ネッキング加工は、既存の方法により行えばよく、一般的には、金型の内部に缶体を押し込むいわゆる「ダイネック」方式や、回転金型を回転させて行ういわゆる「スピンフロー」方式等により行われる。
また、フランジング加工も、既存の方法により行えばよく、例えば、特開２０１６－０１６４１９号公報に記載の技術により行うことができる。
特開２０１６－０１６４１９号公報に記載のこの技術では、図３（フランジング加工を説明する図）に示すように、スピナーと呼ばれる回転金型９０を用いて、フランジング加工を行う。

ところで、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）では、金型を缶体に押し当てるため、缶体に傷が付くおそれがある。
本実施形態では、図１に示すように、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）よりも前に、ベースコーター（ＢＣ）やオーバーバーニッシュ（ＯＶ）が設けられ、さらに、インサイドスプレー（ＩＮＳ）が設けられている。これにより、本実施形態では、缶体の外面および内面に保護層が形成された後に、ネック処理が行われるようになり、缶体に傷が生じにくくなる。

より具体的には、本実施形態では、無地の金属製の缶体に、無色透明または白色の塗料を付着しさらにこの塗料を硬化させており、これにより、缶体の外面に保護層が形成された状態となる。さらに、本実施形態では、インサイドスプレー（ＩＮＳ）により、缶体の内面に保護層が形成される。これにより、缶体の内面および外面における傷が生じにくくなる。
なお、保護層の形成は、缶体の内面および外面の何れか一方の面のみに対して行ってもよい。

図１に示すように、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）の下流側には、一時貯蔵工程が設けられている。
一時貯蔵工程では、例えば、パレタイザー（ＰＴ）を用い、缶体を段積みして貯蔵する。また、その他に、例えば、アキュームレーター（ＡＣＣ）を用いて、缶体を貯蔵してもよい。

一時貯蔵工程では、縮径部１１（図２参照）を有する複数の缶体が、軸方向に並べられた状態で上下方向に積載される。
より具体的には、一時貯蔵工程では、水平方向に複数の缶体を並べた後（水平方向に二次元的に缶体を並べた後）、この複数の缶体の上にシートなどを置き、このシートの上に、複数の缶体を二次元的にさらに並べる。以後、この処理を繰り返す。これにより、複数の缶体が、水平方向および上下方向に並べられた状態となる。
ここで、縮径部１１が無い缶体（縮径処理が施されていない缶体）を積みあげると、缶体が変形しやすくなるが、本実施形態では、缶体に縮径部１１が有り、缶体の変形が生じにくくなっている。

その後、本実施形態では、缶体の出荷指示があった場合など、予め定められた条件が満たされると、一時貯蔵工程からの缶体の供給が開始される。言い換えると、デパレタイザー（ＤＰＬ）にて段積みを崩して、缶体が缶体製造工程へ再投入される。
デパレタイザー（ＤＰＬ）の下流側には、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）が設けられている。供給が開始された缶体が、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）のみが行われている缶体の場合には、このベースコーター（ＢＣ）によって、有色（単色）の下地層が形成され、さらに、ピンオーブン（ＰＯ）にて、この下地層の焼き付けが行われる。

なお、供給が開始された缶体が、既に下地層が形成されている缶体である場合には、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）による処理が行われず、符号１Ａに示す経路に沿って缶体は搬送される。また、供給が開始された缶体が、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）のみが行われている場合であっても、ベースコーター（ＢＣ）が不必要な場合には、同様に符号１Ａに示す経路に沿って缶体は搬送される。
なお、本実施形態では、焼き付けを行うことで下地層を硬化させたが、これは一例であり、下地層が、紫外線等の照射により硬化する塗料で形成されている場合には、紫外線等を照射することで、下地層を硬化させる。

［画像形成工程］
その後、画像形成工程の一例としてのプリンター（ＰＲ）での処理が開示される。
具体的には、本実施形態では、図４（プリンター（ＰＲ）における処理を説明する図）に示すように、プリンター（ＰＲ）にインクジェットヘッド３００が設けられている。そして、このインクジェットヘッド３００から、下方に位置する缶体に向けてインクを吐出する。これにより、缶体の外周面１９への画像形成が行われる。言い換えると、本実施形態では、非接触の画像形成方式が用いられて、缶体への画像形成が行われる。

ここで、本実施形態では、缶体に縮径部１１が設けられており、缶体の外周面１９のうちの縮径部１１が設けられている箇所は、インクジェットヘッド３００の下面３０１（インク吐出口が設けられている面）から離れるようになる。
この場合、缶体の外周面１９のうちの縮径部１１が設けられている箇所では、形成される画像の質が低下するおそれがある。

このため、プリンター（ＰＲ）での画像形成処理では、例えば、縮径部１１への画像形成を行わずに、胴部１２のみへの画像形成を行ってもよい。
このように、胴部１２のみへの画像形成を行う場合は、縮径部１１には、無地で単色の画像又は無色の下地層が形成され、胴部１２には、複数の色により構成された画像が形成されるようになる。
付言すると、縮径部１１には、ベースコーター（ＢＣ）により形成された単色の下地層のみが形成され、又は、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）により形成された無色の下地層のみが形成され、胴部１２には、多色の図柄が形成された状態となる。
なお、縮径部１１への画像形成を排除するものではなく、縮径部１１の外周面に対し、インクジェットヘッド３００を用いて画像形成を行ってもよい。
インクジェットヘッド３００を用いて縮径部１１に形成する画像は、特に制限されず、例えば、複数色のインクを用いたカラーの画像を形成してもよいし、１色のインクを用いた単色の画像（ベタ画像）を形成してもよい。また、例えば、缶体の周方向に沿った帯状の画像を形成してもよい。
また、縮径部１１の外形形状が、４段ネックなど段状になっている場合（開口部１３に向かうに従い段階的に縮径する場合）は、形成する画像の色を各段毎に異ならせ、例えば、缶体の周方向に沿った４色分の帯状の画像を、縮径部１１に形成するようにしてもよい。

さらに、プリンター（ＰＲ）における画像形成処理では、インクジェットヘッド３００による画像形成後に、缶体の外周面１９に対して塗料が塗布されて、保護層（オーバーコート層）が形成される。
言い換えると、プリンター（ＰＲ）による印刷処理では、インキを液滴としてノズルから噴射して、このインクを缶体の外周面１９に付着させて、缶体の外周面１９に画像を形成し、さらに、この画像の上に塗料を塗布して保護層を形成する。

ここで、プリンター（ＰＲ）では、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の４色のインクを基本のインクとして用い、さらに、必要に応じて、銘柄毎に用意した特別な色のインク（特色インク）を用いる。
また、この場合、色毎にインクジェットヘッド３００を用意し、複数のインクジェットヘッド３００を用いて缶体への画像形成を行う。
また、用いるインクとしては、活性放射線硬化型インクが望ましい。ここで、活性放射線硬化型インクには、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型インクが含まれる。

さらに、プリンター（ＰＲ）では、缶体の内部に、支持部材の一例である筒状のマンドレル（図４では不図示）を挿入し、マンドレルで缶体を内側から支持したうえで、缶体への印刷を行う。さらに、このとき、マンドレルを周方向に回転させて、缶体を周方向に回転させる。
また、プリンター（ＰＲ）では、画像データに基づく印刷であるいわゆるデジタル印刷を行う。

ここで、プリンター（ＰＲ）での解像度は、高い方がより好ましいが、費用や生産性等を考慮すると、解像度は、例えば、６００ｄｐｉ程度とすることが好ましい。
また、形成される画像の質を向上させる観点からは、缶体とインクジェットヘッド３００との距離を短くすることがより好ましいが、短すぎると、缶体とインクジェットヘッド３００とが干渉するおそがある。缶体とインクジェットヘッド３００との離間距離は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。

また、缶体の回転数は、大きい方が生産性に寄与するが、大きすぎると、缶体にインクが着弾した際に、インクが缶体の周方向に延び、解像度が低下するおそれがある。このため、回転数を大きくしつつ、缶体の周方向へのインクの延びを抑えられる回転数で、缶体を回転させることが望ましい。
また、紫外線硬化型インクを用いる場合には、１つの色のインクを缶体に吐出する毎に紫外線を照射してインクを硬化させてもよいし、複数色のインクを吐出した後に、紫外線を照射して、一括でインクを硬化させてもよい。

なお、プリンター（ＰＲ）では、缶体に挿入するとその一部が拡径するマンドレルを用いることが好ましい。言い換えると、缶体への挿入後に一部が拡径してこの一部が缶体の内周面に接触するマンドレルを用いることが好ましい。付言すると、缶体の内周面から離間した箇所からこの内周面に接近してこの内周面に接触する部位を備えたマンドレルを用いることが好ましい。

本実施形態では、ネック処理により、缶体の開口部１３（図２参照）が縮径しており、画像形成時における缶体では、缶体の胴部１２よりも開口部１３の径の方が小さい。
このため、円筒状のマンドレルを缶体に挿入しただけでは、缶体とマンドレルとの間に隙間が生じ、缶体の支持が不安定となる。拡径するマンドレルを用い、マンドレルの一部を缶体の内周面に接触させるようにすれば、缶体がより安定的に支持される。

図５は、拡径するマンドレルの一例を示した図であり、このマンドレルでは、缶体（図５では不図示）へマンドレルを挿入すると、円盤状の接触部材４０が、缶体の開口縁１３Ａ（図２参照）に接触する。その後、マンドレル（のシャフト４１）を缶体の底部１４（図２参照）に向けてさらに移動させる。
これにより、シャフト４１に取り付けられた取り付け部材４２のテーパ面４２Ａが、移動部材４３を、缶体の内周面に向けて押圧するようになり、移動部材４３が、缶体の内周面に押し付けられる。

ここで、このマンドレルは可逆的となっており、缶体の外部に取り出す方向へマンドレルを移動させると、ばね部材４４によって、接触部材４０へ近づくように取り付け部材４２が移動する。これにより、取り付け部材４２による移動部材４３の押圧が解除され、缶体の内周面から離れる方向へ、移動部材４３が移動できるようになる。

また、図６は、拡径するマンドレルの他の一例を示した図であり、このマンドレルでは、圧縮空気を用い、移動体５１をマンドレル本体５２の軸方向に移動させ、この移動体５１で、マンドレル本体５２の外周部に取り付けられた環状の弾性部材５３を圧縮する。これにより、マンドレルの径方向における外側に向かって、弾性部材５３が突出し、この弾性部材５３が、缶体の内周面に押し当てられるようになる。
マンドレルを取り外す際には、例えば、マンドレル本体５２の内部の空気を吸引する。これにより、移動体５１が逆方向に移動し、弾性部材５３が復元する。弾性部材５３が復元すると、缶体の内周面から弾性部材５３が離れるようになる。

図７は、拡径するマンドレルの他の一例を示した図である。
このマンドレルでは、缶体の内周面に対して進退する進退部材８１が設けられている。このマンドレルでは、圧縮空気が供給され、この圧縮空気により進退部材８１が押圧されて、進退部材８１が缶体の内周面に接触する。なお、このマンドレルも可逆的になっており、圧縮空気の供給を停止すると、コイルスプリング８２によって、缶体の内周面から離れる方向へ進退部材８１が移動する。

図１をさらに参照して、製造工程についてさらに説明する。
プリンター（ＰＲ）の下流側には、ボトムコーター（ＢＴＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）、ディフェクティブキャンテスター（ＤＣＴ）、ライトテスター（ＬＴ）、パレタイザー（ＰＴ）が設けられている。

ボトムコーター（ＢＴＣ）では、缶体の底部１４のうちの接地部分に対し、塗装を行う。ピンオーブン（ＰＯ）では、缶体を加熱し、缶体の外周面上の画像および底部１４の塗装の焼き付けを行う。
ここで、本実施形態では、ボトムコーター（ＢＴＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）は、２種類のプリンター（ＰＲ）（符号１Ｂ、１Ｃで示す２種類のプリンター（ＰＲ））の各々に対応するように２組設けられている。但し、これに限らず、ボトムコーター（ＢＴＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）は、１組だけ設け、設備の共用化を図ってもよい。

ディフェクティブキャンテスター（ＤＣＴ）では、缶体の外観の状態、および、印刷の状態を検査し、不良品があれば取り除く。
ライトテスター（ＬＴ）では、缶体の穴あきの有無を検査し、不良品があれば取り除く。
パレタイザー（ＰＴ）では、検査に合格した缶体をパレットに積載（段積み）する。
その後、缶体は、例えば、飲料缶製造工場（飲料の充填を行う工程）に出荷され、飲料缶製造工場では、缶体への飲料の充填、蓋の取り付けが行われる。これにより、飲料缶が完成する。

なお、図１にて示した製造工程は、一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各工程を入れ替えてもよい。
また、缶体の製造工程では、缶体の搬送にあたり、コンベアを主に用いるが、コンベア以外の他の搬送機構を用いて缶体の搬送を行ってもよい。また、缶体の搬送にあたり、コンベアを用いる場合、例えば、マスコンベアやシングルコンベアを用いる。ここで、図１にて、１本の線で示す搬送経路は、シングルコンベアにより缶体が搬送される搬送経路を示し、２本の線で示す搬送経路は、マスコンベアにより缶体が搬送される搬送経路を示している。

また、各工程では、一つの設備を設けてもよいし、複数台の設備を設けてもよい。
複数の設備を設ける場合には、この複数の設備の各々に缶体が供給されるように、缶体の搬送経路を分岐させて、各設備に缶体を供給する。また、この場合、各設備の下流側にて、搬送経路を合流させる。

〔第２実施形態〕
図８は、飲料缶の製造工程の他の実施形態を示した図である。なお、図１にて示した実施形態と同様の機能を有する工程については、同一の符号を付すことで説明を省略する。
図１にて示した実施形態では、飲料用缶の製造工程（製缶工場における製造工程）を示した。図８では、飲料用缶の製造工程（製缶工場における製造工程）のみならず、飲料用缶の内部に飲料を充填する内容物充填工程（飲料缶製造工場における製造工程）も図示している。

図８では、上段に、製缶工場における製造工程を示している。
製缶工場における製造工程では、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）までは、図１にて示した実施形態と同じ製造工程となっている。具体的には、アンコイラー（ＵＣ）から始まってネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）までの各工程が設けられている。
一方、この実施形態における製造工程（製缶工場における製造工程）では、プリンター（ＰＲ）は設けられておらず、この製造工程には、ディフェクティブキャンテスター（ＤＣＴ）、ライトテスター（ＬＴ）、パレタイザー（ＰＴ）が設けられている。

この実施形態における製造工程（製缶工場での製造工程）では、ネック処理が行われた後、画像形成処理を行わずに、缶体の検査を行う。具体的には、缶体の外観および印刷の状態の検査、さらに、缶体の穴あきの有無の検査を行う。
その後、パレタイザー（ＰＴ）にて、缶体の段積みが行われ、複数の缶体が収容されたパレットが生成される。そして、このパレットが、飲料缶製造工場へ出荷される。

本実施形態では、製缶工場では、缶体への画像形成を行わずに、画像形成が行われていない缶体が製造される。具体的には、内面塗装、外面塗装、ネック処理は行われているが、画像形成は行われていない缶体が製造される。そして、画像形成が行われていない缶体が、飲料缶製造工場へ出荷される。

なお、この実施形態では、パレタイザー（ＰＴ）で段積みしたうえで出荷を行う場合を一例に示したが、出荷の形態はどのようであっても良い。
また、ディフェクティブキャンテスター（ＤＣＴ）およびライトテスター（ＬＴ）は、不必要であれば省略しても良い。

飲料缶製造工場では、まず、デパレタイザー（ＤＰＬ）が行われて、缶体の払い出しが開始される。デパレタイザー（ＤＰＬ）の下流側には、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）が設けられおり、上記と同様、オーバーバーニッシュ（ＯＶ）のみが行われている缶体に対しては、下地層の形成および焼き付けが行われる。
一方、既に下地層が形成されている缶体、またはオーバーバーニッシュ（ＯＶ）のみが行われている缶体であっても、下地層が不要な缶体については、ベースコーター（ＢＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）は不要であり、下地層の形成、焼き付けは省略される。

その後、上記と同様、プリンター（ＰＲ）による画像形成処理が行われる。具体的には、上記と同様、プリンター（ＰＲ）に設けられたインクジェットヘッド３００から缶体に向けてのインクの吐出が行われて、缶体の外周面への画像形成が行われる。
プリンター（ＰＲ）の下流側には、ボトムコーター（ＢＴＣ）、ピンオーブン（ＰＯ）が設けられており、缶体の底部１４の接地部分に対して塗装が行われ、さらに、缶体の加熱が行われる。これにより、缶体の外周面上の画像および缶部の底部１４の塗装が、缶体に対して焼き付けられる。

その後、リンサー（ＲＮ）にて、缶体の水洗いを行う。なお、プリンター（ＰＲ）は、このリンサー（ＲＮ）の後に設けてもよい。
［飲料充填工程］
次いで、飲料充填工程の一例としてのフィラー（ＦＬ）にて、缶体への飲料の充填を行い、次いで、シーマー（ＳＭ）で、缶体への缶蓋の取り付けを行う。なお、フィラー（ＦＬ）での処理は、既存の技術で行えばよく、例えば、特開２００９－０２６００９号公報に記載の処理により行うことができる。

その後、各種の検査機（ＤＴ）を用い、充填量の検査や異物の検査等を行う。なお、この検査は、後述のケーサー（ＣＳ）での箱詰めまでに行えば良い。また、この検査は、品質の向上のため何度行っても良い。
その後、ウォーマー（ＷＭ）にて内容物を常温に戻す。ここで、茶系飲料やコーヒー飲料等の充填である、いわゆるホットパックと呼ばれる高温充填では、ウォーマー（ＷＭ）は不要となる。
なお、殺菌が必要な内容物については、後述のケーサー（ＣＳ）での箱詰めまでに殺菌を行う。ここで、殺菌方法には、低温殺菌（パストライズ）や高温高圧蒸気殺菌（レトルト）等がある。

その後、缶底印字機（ＢＩＰ）で、缶体（飲料缶）の底部１４に、インクジェットヘッドを用い、製造年月旬、ロット番号、賞味期限等の必要な情報を印字する。また、不図示の検査機で、印字状態を検査する。
ここで、缶底印字機（ＢＩＰ）による印字にあたっては、缶体の底部１４の水滴を高圧空気で吹き飛ばしてから印字を行うことが好ましい。ウォーマー（ＷＭ）を出た後は、缶体の底部１４に水滴が付着しており、この水滴を高圧空気で吹き飛ばしてから印字を行うことで、印字品質が向上する。
なお、缶底印字機（ＢＩＰ）による印字は、ウォーマー（ＷＭ）の後に限らず、ケーサー（ＣＳ）での箱詰めまでの何れかのタイミングまでに行えばよく、例えば、デパレタイザー（ＤＰＬ）の直後に行ってもよい。

その後、ケーサー（ＣＳ）にて、缶体（飲料缶）の箱詰めが行われる。ここで、箱詰めでは、一般的に、１箱に、２４缶、箱詰めされる。ここで、６缶パック（シックスパック）で箱詰めを行う場合には、１箱に、４パック分の缶体が詰められることになる。
その後、パレタイザー（ＰＴ）にて、缶体が収容された箱を、パレット上に積載する。

ここで、この実施形態では、飲料缶製造工場にて、缶体への画像形成を行うため、用意した内容物の量（総量）に合わせて、印刷済みの缶体を用意できるようになる。
この場合、内容物および缶体を、過不足なく用いることができるようになり（消費できるようになり）、無駄な内容物の発生、無駄な缶体の発生を抑えられる。

図９は、従来の缶体の製造工程を示した図である。なお、上記にて説明した実施形態と同様の機能を有する工程については、同一の符号を付すことで説明を省略する。
この従来の製造工程では、プリンター（ＰＲ）における印刷方式が、刷版印刷方式となっている。さらに、この従来の製造工程では、缶体の搬送方向において、プリンター（ＰＲ）の方が、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）よりも上流側に位置している。

さらに、この従来の製造工程では、プリンター（ＰＲ）、ネッカー・フランジャー（ＳＤＮ）の下流側に、パレタイザー（ＰＴ）（一時貯蔵工程）が設けられている。このため、缶体が保管状態にあるときには、缶体には、すでに画像が形成されまたネック処理が施された状態となっている。
このため、この従来の製造工程では、缶体の出荷にあたっては、画像が形成されまたネック処理が施された状態の缶体が出荷されるようになる。

ここで、この従来の製造工程では、印刷方式が刷版印刷方式となっている。この刷版印刷方式では、印刷の準備のための時間をより多く要し、急ぎの注文に対応することが難しい。具体的には、刷版印刷方式では、デザイン画を入手してから製版し、さらに、印刷版を印刷機に配置し、さらに、色合わせなどの準備が必要となり、印刷を開始するまでに多くの時間を要する。

時間の短縮化を図るには、注文を受ける前に予め製缶をしておき、印刷済みの缶体を在庫として予め保管しておくことが好ましくなる。
ところで、この場合、在庫の置き場所を確保する必要があり、倉庫費がかかる等の問題がある。また、最近では、デザインが変更されるまで、または、一つの銘柄が廃版となるまでの時間が短くなってきており、予め製缶をして在庫としておくと、無駄な缶体が発生しやすくなる。さらに、デザインの一部が変更される場合もあり、この場合も、廃棄対象となる無駄な缶体が発生する。
このように、従来の製造工程では、在庫の確保が必要となり、さらに、この在庫の廃棄が生じやすい状況にあった。

これに対し、本実施形態では、缶体への印刷を施さないで、缶体を在庫として保持しておく。この場合、デザインの変更などがあったとしても、変更後のデザインで印刷を行えるようになるため、無駄な缶体が生じにくくなる。
さらに、本実施形態では、インクジェットヘッド３００を用いたデジタル印刷を行うため、印刷版などを用意せずにすみ、より短い時間で印刷を開始できる。
また、インクジェット方式を用いる場合、高精彩での印刷が可能であり、しかも非接触での印刷を行える。

ここで、印刷版を用いる場合であっても、注文を受けてから、ネック処理済みの缶体に対して印刷を行うようにすれば、上記のような在庫の無駄の発生を抑えることができる。
しかしながら、刷版印刷では、インクを缶体上に転写させなければならないため、印刷時に、缶体と印刷機のブランケット（缶体に接触しインクを缶体に転写する接触部材）との間に大きな圧力がかかる。

この場合、缶体が内部側へ凹むように変形してしまい、実質的に印刷が困難となる。
より具体的には、ネック処理を行った缶体は、上記のとおり、開口部１３（図２参照）の径よりも胴部１２の径の方が大きく、一般的なマンドレルを缶体に挿入しただけでは、缶体とマンドレルとの間に隙間が生じてしまう。この状態にて、印刷機のブランケットを缶体に押し当てると、缶体が内部側へ凹んでしまう。

これに対し、本実施形態にて採用しているインクジェット方式では、インクジェットヘッド３００と缶体とが非接触であり、印刷時に、缶体に対して圧力が加わらない。この場合、マンドレルと缶体との間に隙間があっても、缶体への印刷を行えるようになる。
なお、より好ましくは、図５～７にて示したとおり、拡径するマンドレルを用い、缶体の胴部１２の内周面に、マンドレルを接触させることが望ましい。これにより、缶体がより安定的に支持される。

ここで、マンドレルの拡径は必須ではなく、例えば、缶体の底部１４（図２参照）をマンドレルの先端部で吸引して缶体を保持するようにすれば、缶体の振れを抑えられるようになり、この場合は、マンドレルの拡径は不要となる。
図１０（マンドレルによる缶体の他の支持例を示した図）では、缶体の底部１４をマンドレルで吸引する場合を例示している。マンドレルは、円筒状に形成され、缶体に挿入される際の挿入方向における先端部に開口７１を備える。さらに、この構成例では、不図示の吸引機構によって、マンドレルの根本７２側からマンドレル内の空気が吸引されている。

この構成例では、缶体の開口部１３からマンドレルが挿入され、そして、開口部１３とは反対側に位置する底部１４が、マンドレルにより吸引され、この底部１４がマンドレルにより支持されるようになる。さらに、この例では、缶体の開口部１３の部分も、マンドレルにより支持されるようになる。これにより、缶体がマンドレルにより安定的に支持される。

さらに、この構成例では、底部１４が、缶体の内部側に向かって凸となっており（缶体の内部側に向かってドーム状に突出しており）、この凸となった部分が、マンドレル内に入り込んでいる。これにより、マンドレルの軸心と、缶体の底部１４の中心位置（径方向における中心位置）とが一致するようになる。

また、缶体の支持は、他の機構を用いて行ってもよい。
具体的には、例えば、図１１（缶体を支持する機構の他の構成例を示した図）に示すように、缶体の縮径部１１などを、缶体の内側および外側から挟むことで、缶体の支持を行ってもよい。より具体的には、この構成例では、缶体の内側に配置されるとともに缶体の内周面に対して進退する内側部材９５、および、缶体の外側に配置される外側部材９６の両者で、缶体の縮径部１１の部分を挟み、缶体を保持している。
また、缶体の支持は、図１２（缶体を支持する機構の他の構成例を示した図）に示すように、缶体の底部１４を缶体の外側からパッド部材４００で吸引することで行っても良い。
パッド部材４００は、缶体の底部１４に設けられた凹部９８（缶体の内部側に凹む凹部９８）に嵌る凸部４０１を有する。さらに、パッド部材４００は、径方向における中央に位置する孔４０２を通じて缶体を吸引して保持する。さらに、パッド部材４００は、凸部４０１の台座となる平板部４０３を備える。
なお、平板部４０３のうちの缶体側に配置される面であって、凸部４０１の周囲に位置する箇所に、缶体の接地部分の形状に合わせた円環状の溝を設けると、缶体の保持性能が向上する。

１２…胴部、１３…開口部、１４…底部、３００…インクジェットヘッド、ＢＣ…ベースコーター、ＢＭ…ボディメーカー、ＦＬ…フィラー、ＩＮＳ…インサイドスプレー、ＯＶ…オーバーバーニッシュ、ＰＲ…プリンター、ＳＤＮ…ネッカー・フランジャー

Claims (9)

1. 筒状且つ空の缶体の開口部を縮径する縮径工程と、
   前記縮径工程による縮径が行われ縮径部を備えた前記空の缶体を貯蔵部に貯蔵する貯蔵工程と、
   指示に応じて前記貯蔵部から供給された前記空の缶体であって内容物充填設備を備えた場所へ出荷される当該空の缶体の外面に対して画像を形成する画像形成工程と、
   を備える飲料用缶の製造方法。
2. 前記縮径工程による縮径が行われる前の前記空の缶体の外面および内面の少なくとも一方の面に対して塗料を付着させる塗料付着工程をさらに備える請求項１に記載の飲料用缶の製造方法。
3. 前記画像形成工程では、缶体に非接触の画像形成方式を用いて、前記縮径が行われた後の前記空の缶体への画像形成を行う請求項１に記載の飲料用缶の製造方法。
4. 前記画像形成工程では、インクジェット方式を用いて、前記縮径が行われた後の前記空の缶体への画像形成を行う請求項３に記載の飲料用缶の製造方法。
5. 前記空の缶体は、前記開口部とは反対側に底部を有し、
   前記画像形成工程では、前記縮径が行われた後の前記空の缶体に入れられて当該空の缶体の内部から当該缶体を支持する支持部材であって、当該空の缶体のうちの前記縮径部よりも前記底部側に位置する缶胴部分の内周面に接近して当該内周面に接触する部位を備えた支持部材により当該缶体が支持される請求項１に記載の飲料用缶の製造方法。
6. 前記画像形成工程では、前記縮径が行われた後の前記空の缶体の内部から当該空の缶体を支持する支持部材であって、当該空の缶体の前記開口部とは反対側に位置する底部を当該空の缶体の内部側から吸引する機能を有した支持部材により当該缶体が支持される請求項１に記載の飲料用缶の製造方法。
7. 前記空の缶体の底部には、当該空の缶体の内部側に凹む凹部が設けられ、
   前記画像形成工程では、前記縮径が行われた後の前記空の缶体を当該空の缶体の外側から支持する支持部材であって、当該空の缶体の前記底部に設けられた前記凹部に入る凸部を有し当該底部を吸引する機能を有した支持部材により当該空の缶体が支持される請求項１に記載の飲料用缶の製造方法。
8. 前記支持部材には、前記凸部の周囲に、前記空の缶体の接地部分の形状に合った円環状の溝が設けられている請求項７記載の飲料用缶の製造方法。
9. 前記画像形成工程では、縮径が行われた後の前記空の缶体の前記外面のうちの、前記縮径部を除いた部分である缶胴部分に画像を形成する請求項１に記載の飲料缶の製造方法。

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