JP2018039571A - ボトル缶体、キャップ付きボトル缶体、ボトル缶体のキャッピング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カール部を変形させることなく、密封性に優れた易開封性のキャップを取付可能なボトル缶体を提供する。【解決手段】缶軸を中心とする円筒状に形成された胴部と、胴部の一方の端部を塞ぐ底部と、胴部の他方の端部から縮径するように延びるショルダー部２３と、このショルダー部２３から他方の端部の開口部に向けて延びる口金部２４とを有する金属製のボトル缶体１１であって、口金部２４は、他方の端部を外方に向かって巻回させたカール部３１と、ショルダー部２３に接続された首部３２と、カール部３１と首部３２との間を接続するように延びる接続部３３とを備え、接続部３３には、首部３２側に、口金部２４の開口部を閉塞するキャップ１２において接続部３３を覆うように延びる円筒状の延長部４３の縁部に形成される巻締め部４４と係合するキャップ係止部３４が備えられる。【選択図】図３

Description

この発明は、ボトル缶体、キャップ付きボトル缶体、およびボトル缶体のキャッピング方法に関するものである。

飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）とを有し、開口側が縮径されたショルダー部を有するボトル缶体が知られている。こうしたボトル缶体のショルダー部の先端には、開口を塞栓するキャップを取り付けるための口金部が形成される。ボトル缶体を塞栓するキャップとしては、口金部に形成したネジ溝に螺着されるネジキャップが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、ネジキャップ式のボトル缶体は、開栓にあたってネジキャップの縁部に形成されたブリッジ部と称される切断部分を破壊するようにネジキャップを回動させる必要がある。こうした回動動作が好まれない場合があり、ネジのないボトルが求められることがある。

一方、開栓が容易なボトル缶体のキャップとして、プルタブ式のキャップ（易開封性のキャップ）が知られている（例えば、特許文献２を参照）。このプルタブ式のキャップは、ボトル缶体の口金部の端部を外方にカールさせたカール部を形成し、このカール部の湾曲面に巻き付けるようにキャップの縁部を屈曲させることにより、ボトル缶体の口金部に取り付けられる。
そして、開栓にあたってはボトル缶体に係合しているキャップの縁部を切り取るようにプルタブを上方に引上げるだけで、容易に開栓することができる。

特許第４９０８５４４号公報 特許第５３２３７５７号公報

特許文献２に示すプルタブ式のキャップに対応したボトル缶体は、ボトル缶体の開口部を成すカール部にキャップの縁部を巻き付けて係止させるため、カール部の巻き径をキャップの縁部が巻き付け可能な程度に大きくする必要がある。しかしながら、カール部の巻き径を大きくすると、カール部の強度が低下する。このため、キャップの縁部を巻き付ける際の応力によって、カール部が変形する懸念があった。また、カール部を大きくするとキャップの外周を絞ることが困難であるので、薄肉のボトル缶体を塞栓する場合、密封性が低下するという懸念もあった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ボトル缶体の開口を成すカール部を変形させることなく、密封性に優れた易開封性のキャップを取付可能なボトル缶体、キャップ付きボトル缶体、およびボトル缶体のキャッピング方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のボトル缶体は、缶軸を中心とする円筒状に形成された胴部と、該胴部の一方の端部を塞ぐ底部と、前記胴部の他方の端部から縮径するように延びるショルダー部と、このショルダー部から他方の端部の開口部に向けて延びる口金部とを有する金属製のボトル缶体であって、前記口金部は、該口金部の他方の端部を外方に向かって巻回させたカール部と、前記ショルダー部に接続された首部と、前記カール部と前記首部との間を接続するように延びる接続部とを備え、前記接続部には、前記首部側に、前記口金部の開口を閉塞するキャップにおいて前記接続部を覆うように延びる円筒状の延長部の縁部に形成される巻締め部と係合するキャップ係止部が備えられていることを特徴とする。

本発明のボトル缶体によれば、キャップをボトル缶体に係合させる巻締め部の形成位置を、ボトル缶体のカール部から接続部を介して離れたカール部とは別なキャップ係止部にすることにより、カール部にキャップの縁部を巻き付けて係合する必要がなくなるため、カール部の巻き径を小さくすることが可能になる。

従って、このようにカール部の巻き径を小さくすることによって、カール部の強度を高めることができ、ボトル缶体の口金部を薄肉の金属板で形成しても、カール部が変形したり、潰れたりすることがない。よって、キャップの外周を絞りこんでキャップの内面とカール部との密着性を高めることができ、ボトル缶体に収容された液体を確実に密封することが可能になる。

ここで、前記キャップ係止部は、前記接続部の前記首部側を前記カール部側に向けて外方に広げた段差部からなるものであってもよい。さらに、前記カール部は、前記缶軸に平行なフラット部を有していてもよい。

また、前記接続部は、前記キャップ係止部よりも前記カール部側に、該カール部側に向けて縮径したテーパー部を備えていてもよい。上述のようにキャップをボトル缶体に係合させる巻締め部の形成位置をボトル缶体のカール部とは別なキャップ係止部にすることによって、このようなテーパー部を設けた場合に、テーパー部の缶軸に対する傾斜角度を小さくする、即ち缶軸に対してより平行に近づけることができる。これにより、例えば、ネジキャップ式のボトル缶などと比較して、テーパー部の缶軸に沿った方向の強度が高められるので、口金部の金型成形時に、口金部が缶軸に沿って座屈するなどの不具合を防止することが可能になる。なお、前記テーパー部は、前記缶軸に対して３０°〜５０°の範囲の傾斜角度で傾斜していることが望ましい。

さらに、前記接続部は、前記キャップ係止部よりも前記カール部側に、前記缶軸を中心とする円筒部を備えていてもよい。このような円筒部を形成することにより、キャップ付きボトル缶体としてボトル缶体内に内圧が付与されている場合には、この内圧によって変形するキャップの天面付近とキャップ係止部に係合する巻締め部とを離すことができるので、耐圧強度を効果的に高めることができる。また、接続部の円筒部における缶軸に対する傾斜角度を０°として口金部の座屈をさらに確実に防止することも可能となる。

さらにまた、このような円筒部を接続部に備えた場合には、この円筒部には、前記接続部を覆う前記キャップの延長部が部分的に嵌め入れられる環状溝が、前記缶軸回りに周回して繋がるように形成されていてもよい。このような環状溝にキャップの延長部が部分的に嵌め入れられることにより、キャップ係止部と係合する巻締め部と併せてキャップを口金部に強く係合させて、キャップ付きボトル缶体の耐圧強度やキャップの取付強度をさらに高めることが可能となる。

また、本発明のキャップ付きボトル缶体は、上述のようなボトル缶体と、前記キャップ係止部に前記巻締め部が係合して前記口金部の開口を閉塞する前記キャップとを備えたことを特徴とする。

特に、ボトル缶体の接続部が、前記缶軸を中心とする円筒部を備えていて、この円筒部に、前記キャップの前記接続部を覆う延長部が部分的に嵌め入れられる環状溝が、前記缶軸回りに周回して繋がるように形成されて形成されている場合には、前記キャップ係止部に前記巻締め部が係合するとともに前記環状溝に前記延長部が部分的に嵌め入れられて前記口金部の開口部を閉塞する前記キャップとを備えることにより、上述のようにキャップ付きボトル缶体の耐圧強度やキャップの取付強度をさらに高めることが可能となる。なお、ボトル缶体の密封性を確保するには、前記キャップの内面と前記カール部との間に、キャップライナーが挟み込まれることが望ましい。

さらに、本発明のボトル缶体のキャッピング方法は、上述のようなボトル缶体にキャップを取り付けるボトル缶体のキャッピング方法であって、プレッシャーブロックを用いて前記キャップの天面に向けて荷重を加えつつ、絞り金型を用いて前記天面の縁部を絞り成形するとともに、成形ローラを用いて前記キャップの縁部を巻締めた巻締め部を形成して前記キャップ係止部に係止させることを特徴とする。

このようなボトル缶体のキャッピング方法によれば、例えばネジキャップ式のキャップ付きボトル缶体の製造に用いるキャッピング装置の巻締めローラ（裾巻きローラ）を前記成形ローラとして用いて、キャップをボトル缶体に係合させる巻締め部をカール部よりも下側のキャップ係止部に形成して、ボトル缶体をキャップによってキャッピングすることができる。

さらにまた、このようなキャッピング方法においても、ボトル缶体の接続部が、前記缶軸を中心とする円筒部を備えていて、この円筒部に、前記キャップの前記接続部を覆う延長部が部分的に嵌め入れられる環状溝が、前記缶軸回りに周回して繋がるように形成されている場合は、プレッシャーブロックを用いて前記キャップの天面に向けて荷重を加えつつ、絞り金型を用いて前記天面の縁部を絞り成形するとともに、成形ローラを用いて前記キャップの縁部を巻締めた巻締め部を形成して前記キャップ係止部に係止させ、さらに溝入れローラを用いて前記キャップの延長部を部分的に前記環状溝に嵌め入れてもよい。

このようなキャッピング方法によれば、例えばネジキャップ式のキャップ付きボトル缶体の製造に用いるキャッピング装置の巻締めローラ（裾巻きローラ）を前記成形ローラとして用いるとともに、ネジ切りローラを前記溝入れローラとして用いて、これらキャップ係止部と環状溝とによってキャップを係合してキャップ付きボトル缶体の耐圧強度やキャップの取付強度をさらに向上させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ボトル缶体の開口部を成すカール部を変形させることなく、密封性に優れた易開封性のキャップを取付可能なボトル缶体、キャップ付きボトル缶体、およびボトル缶体のキャッピング方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態のキャップ付きボトル缶体を示す外観の斜視図である。 図１に示す実施形態のボトル缶体の缶軸に沿った断面図である。 図１に示す実施形態のキャップ付きボトル缶体の口金部周辺を拡大した断面図である。 図２に示す実施形態のボトル缶体にキャップを係合させるキャッピング装置の一例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態のボトル缶体の側面図である。 図５に示す実施形態のボトル缶体の口金部にキャップを取り付けた本発明の第３実施形態のキャップ付きボトル缶体の口金部周辺を拡大した断面図である。 本発明の第３実施形態のボトル缶体の側面図である。 図７に示す実施形態のボトル缶体の口金部にキャップを取り付けた本発明の第４実施形態のキャップ付きボトル缶体の口金部周辺を拡大した断面図である。 図７に示す実施形態のボトル缶体にキャップを係合させるキャッピング装置の一例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態のボトル缶体、キャップ付きボトル缶体、ボトル缶体のキャッピング方法について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（ボトル缶体、キャップ付きボトル缶体：第１実施形態）
図１は、第１実施形態のキャップ付きボトル缶体を示す外観斜視図である。また、図２は、第１実施形態のボトル缶体の缶軸に沿った断面図である。
第１実施形態のキャップ付きボトル缶体１０は、第１実施形態のボトル缶体１１と、このボトル缶体１１の開口部Ｐを塞栓可能なプルタブ式のキャップ１２とから構成されている。

ボトル缶体１１は、全体が金属、例えばアルミニウム合金からなり、缶軸Ｏを中心とする断面円形の円筒状に形成された胴部２１と、この胴部２１の一方の端部（下端部）を塞ぐ底部２２と、胴部２１の他方の端部（上端部）から縮径するように延びるショルダー部２３と、このショルダー部２３からボトル缶体１１の他方の端部における開口部Ｐに向けて延びる口金部２４とを有する。

これら胴部２１、底部２２、ショルダー部２３、および口金部２４は、本実施形態では１枚のアルミニウム合金の板材から一体に形成される。例えば、板厚０．２７０ｍｍ〜０．３７０ｍｍのアルミニウム合金の板材を、カッピングプレスによってカッピング加工した後に、絞りしごき加工（ＤＩ加工）を行って胴部２１と底部２２が形成された有底円筒体（ＤＩ缶）を成形し、次いでダイ加工ツール（ネック形成金型）を備えたネッキングマシンによってショルダー部２３と口金部２４を成形する。

底部２２は、外周部が内周側に向かうに従い下方に向かうように縮径されるとともに、内周部の底面２２ａがボトル缶体１１の内側に向けてドーム状に湾曲している。また、ショルダー部２３は、胴部２１の他方の端部に繋がり、缶軸Ｏに沿ってボトル缶体１１の他方の端部に向かうに従い連続的に縮径された缶軸Ｏを中心とする円錐台状とされ、滑らかに傾斜するようにくびれた形状に形成されている。

図３は、第１実施形態のキャップ付きボトル缶体１０の口金部２４周辺を拡大した断面図である。
口金部２４は、ショルダー部２３の他方の端部に繋がる部分であり、後述するプルタブ式のキャップ１２が係合される。口金部２４は、該口金部２４の他方の端部をカーリング加工によって外方に向かって巻回させたカール部３１と、ショルダー部２３に接続されて缶軸Ｏに平行なストレート状（缶軸Ｏを中心とする円筒状）の首部３２と、カール部３１と首部３２との間を接続するように延びる接続部３３とを備えている。そして、接続部３３は、首部３２側に、口金部２４の開口部Ｐを閉塞するキャップ１２において接続部３３を覆うように延びる延長部４３の下縁部を巻き締めて形成される巻締め部４４と係合するキャップ係止部３４を備えている。

缶軸Ｏに平行なストレート状の首部３２は、一方の端部がショルダー部２３に接続されていて、直径φ１（図２参照）が例えば２５．０ｍｍ〜４０．０ｍｍ程度、缶軸Ｏに沿った長さＬ１が例えば５．０ｍｍ〜５０．０ｍｍ程度の円筒形を成している。
なお、首部３２は、垂直方向に０°〜１０°に傾斜するテーパー状であってもよい。さらに、直線状のテーパーに限らず、曲線、曲線と直線を組み合わせたテーパー状であってもよい。

カール部３１は、缶軸Ｏに直角な横方向の半径（巻き径）φ２が例えば１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、缶軸Ｏに平行な縦方向の半径（巻き径）φ３が例えば１．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の略楕円形を成す。また、カール部３１の上端部の曲率半径ｒ１は０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度である。
このカール部３１の外周部には、缶軸Ｏに平行なフラット部３１ｆがスロットル加工によって形成されている。フラット部３１ｆの缶軸Ｏに平行な長さＬ２は、例えば１．０ｍｍ〜３．５ｍｍ程度に形成される。

また、接続部３３は、キャップ係止部３４よりもカール部３１側に、この第１実施形態ではキャップ係止部３４側からカール部３１側に向けて縮径するテーパー部３３ａを備えている。
このテーパー部３３ａは、缶軸Ｏに対する傾斜角度θが３０°〜５０°の範囲の一定の角度でキャップ係止部３４側に向かうに従い外方に傾斜している。こうしたテーパー部３３ａの傾斜角度θは、４３°〜４８°の範囲にすることがより好ましい。また、カール部３１の下端からのテーパー部３３ａの缶軸Ｏに沿った方向の長さＬ３は、例えば２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度に形成される。

第１実施形態のキャップ係止部３４は、接続部３３の首部３２側の端部をカール部３１側に向けて外方に広げた段差部３５から構成される。
こうした段差部３５は、缶軸Ｏに直角な横方向の幅Ｗ１が、例えば１．５ｍｍ〜３．５ｍｍ程度に形成される。また、段差部３５は首部３２の端部からテーパー部３３ａの端部に向かうに従いカール部３１側（上端部側）に向けて僅かに傾斜するテーパー状とされている。
このような形状の段差部３５（キャップ係止部３４）に沿ってキャップ１２の円筒状の延長部４３の下縁部が巻締められ、巻締め部４４が形成される。

キャップ１２は、ボトル缶体１１の口金部２４の開口部Ｐを塞栓するものであり、全体が金属製で、例えばアルミニウム合金から形成されている。
キャップ１２は、口金部２４の開口Ｐを覆う円板状の天面４１と、この天面４１の外縁から延び、カール部３１に接して屈曲する屈曲部４２と、接続部３３（テーパー部３３ａ）の外側を覆うように缶軸Ｏに平行に下方（キャップ係止部３４側）に延びる円筒状の延長部４３と、延長部４３の下縁部を巻締めた巻締め部４４とを有する。また、キャップ１２の天面４１と屈曲部４２との間には、キャップ１２の天面４１の外周を絞り込んだ、缶軸Ｏ方向に沿った段差を持つ段部４５が形成されている。

こうしたキャップ１２の板厚ｔは、例えば０．２２ｍｍ〜０．３０ｍｍ程度に形成される。また、キャップ１２の天面４１と巻締め部４４との間の長さ（高さ）ｈは、例えば３．５ｍｍ〜１５．０ｍｍ程度、あるいは１０．０ｍｍ〜１８．０ｍｍ程度に形成される。
さらに、キャップ１２の巻締め部４４は、ボトル缶体１１の開口部Ｐを塞栓する際に形成され、巻締め部４４を形成する前のキャップ１２をボトル缶体１１の口金部２４に被せた後、キャッピング装置を用いてキャップ１２の延長部４３の下縁部を段差部３５（キャップ係止部３４）に沿って巻締めることにより形成される。なお、ボトル缶体のキャッピング方法については後述する。

また、キャップ１２の周方向の一部には、巻締め部４４よりも下方に突出するようにプルタブ４６（図１参照）が形成されている。このプルタブ４６は、リング部４６ａを引上げることによって巻締め部４４の一部を切り開いて巻締め部４４とキャップ係止部３４との係合を解除し、さらに延長部４３から屈曲部４２に亙ってキャップ１２を破断するものであり、これによりキャップ１２を口金部２４から外して開口部Ｐを露呈させることができる。こうしたプルタブ４６は、プルタブ４６に連なる巻締め部４４および延長部４３に一対の線状の溝４６ｂ、４６ｂを形成してこの部分を薄肉化することにより、これらの溝４６ｂ、４６ｂに沿って所定幅で巻締め部４４および延長部４３の一部を切り開くものである。

さらに、キャップ１２の天面４１の内面とカール部３１との間には、キャップライナー４７が挟み込まれている。こうしたキャップライナー４７は、開口部Ｐの周辺において口金部２４とキャップ１２との間を液密に保つパッキンである。キャップライナー４７は、例えば、樹脂シートからなる。こうしたキャップライナー４７は、後述するキャッピングの前にキャップ１２の内面に配設されたり、熱融着や接着剤によって貼着されたりして、キャッピングにより圧着され、その外周部はキャップ１２の段部４５とカール部３１のフラット部３１ｆとの間に挟み込まれている。

以上のような構成のボトル缶体１１、キャップ付きボトル缶体１０によれば、キャップ１２をボトル缶体１１に係合させる巻締め部４４の形成位置を、ボトル缶体１１のカール部３１から接続部３３を介して離れたカール部３１とは別な段差部３５（キャップ係止部３４）にすることによって、カール部３１にキャップ１２の縁部を巻き付けて係合する必要がなくなるため、カール部３１の巻き径を小さくすることができる。

そして、このようにカール部３１の巻き径を小さくすることによって、カール部３１の強度を高めることができ、ボトル缶体１１の口金部２４を薄肉のアルミニウム合金の板材で形成しても、カール部３１が変形したり、潰れたりすることがない。このため、キャップ１２の外周を所定の荷重で絞りこんでキャップ１２の内面、キャップライナー４７とカール部３１との密着性を高めることができ、ボトル缶体１１に収容された液体を確実に密封することが可能になる。

また、本実施形態のように接続部３３がキャップ係止部３４側からカール部３１側に向けて縮径したテーパー部３３ａを備えている場合、こうしてキャップ１２をボトル缶体１１に係合させる巻締め部４４の形成位置を、ボトル缶体１１のカール部３１とは別な段差部３５（キャップ係止部３４）にすることによって、このテーパー部３３ａの缶軸Ｏに対する傾斜角度を小さくする、即ち缶軸Ｏに対してより平行に近づけることができる。これにより、例えばネジキャップ式のボトル缶などと比較して、テーパー部３３ａの缶軸Ｏに沿った方向の強度が高められるので、口金部２４の金型成形時に口金部２４が缶軸Ｏに沿って座屈するなどの不具合を防止することができる。

なお、こうして接続部３３がテーパー部３３ａを備えている場合には、このテーパー部３３ａは本実施形態のように缶軸Ｏに対して３０°〜５０°の範囲の傾斜角度θで傾斜していることが望ましい。傾斜角度θが５０°を上回ると口金部２４の成形時に座屈が生じるおそれが生じる一方、傾斜角度θが３０°を下回ると、テーパー部３３ａの缶軸Ｏに沿った長さＬ３を長くしなければならなくなって、これに伴いキャップ１２の長さ（高さ）ｈも長くしなければならなくなり、非経済的となる。

また、本実施形態においては、キャップ係止部３４が、接続部３３の首部３２側をカール部３１側に向けて外方に広げた段差部３５によって形成されており、これによって巻締め部４４を確実にキャップ係止部３４（段差部３５）に巻き締めて係合させ、キャップ１２を安定して口金部２４に取り付けることができる。

なお、本実施形態のように段差部３５が首部３２の端部から接続部３３の端部に向かうに従いボトル缶体１１の他方の端部（上端部）側に向けて僅かに傾斜するテーパー状とされている場合には、その缶軸に直角な方向に対する傾斜角度α（図３参照）は３５°〜５５°の範囲とされるのが望ましい。これよりも傾斜角度αが大きいと、キャップ１２に十分な取付強度や耐圧強度を確保することが困難となるおそれが生じる一方、これよりも傾斜角度αが小さいと、ボトル缶体１１を成形することが困難となって亀裂が生じるおそれがある。

さらに、本実施形態のボトル缶体１１では、口金部２４のカール部３１が缶軸Ｏに平行なフラット部３１ｆを有しており、キャップ１２に段部４５を成形する際にフラット部３１ｆと段部４５との間にキャップライナー４７を挟み込むことにより密封性を確保し易くなる。特に、ボトル缶体１１内に内圧が付与された陽圧缶では、内圧が上昇してもこのフラット部３１ｆと段部４５との間に挟み込まれたキャップライナー４７によって確実に密封性を確保することができる。

（ボトル缶体のキャッピング方法：第１実施形態）
次に、本発明のボトル缶体にキャップを係合させるボトル缶体のキャッピング方法の第１実施形態について説明する。
図４は、ボトル缶体にキャップを係合させるキャッピング装置の一例を示す断面図である。
図１〜３に示す第１実施形態のボトル缶体１１に、キャップ１２を巻締めてキャッピングさせる際には、例えば、図４に示すキャッピング装置６０を用いる。このキャッピング装置６０は、ボトル缶体１１に被せたキャップ１２の天面４１を下方に押圧するプレッシャーブロック６１と、このプレッシャーブロック６１の周囲に形成され、キャップ１２の天面４１の外周を絞り込んで段部４５を形成する絞り金型６２と、キャップ１２の縁部を巻締めて、キャップ係止部３４（段差部３５）に巻締め部４４を形成する巻締めローラ（成形ローラ）６３とを備えている。

プレッシャーブロック６１は、キャップ１２の天面４１を押圧する押圧体６５を備え、付勢ばね６６を介してプレッシャーシャフト６７に連結され、キャップ１２を被着する際に、口金部２４に被せたキャップ１２の天面４１を押圧させる押し付け荷重が、口金部２４の口径の大きさに応じて変えられるようにしている。
巻締めローラ６３は、支持アーム６８によって回転可能に支持されるとともに、ボトル缶体１１およびキャップ１２の周囲に缶軸Ｏ回りに周回可能とされている。

このようなキャッピング装置６０を用いて、ボトル缶体１１にキャップ１２を係合（キャッピング）させる際には、まず、ボトル缶体１１の口金部２４に、予め内面にキャップライナー４７を配設または貼着させたキャップ１２（巻締め部４４の形成前のカップ状のキャップ材）を被せる。

そして、プレッシャーブロック６１を用いて前記キャップ１２の天面４１に向けて所定の荷重を加えつつ、絞り金型６２によって天面４１の縁部を絞り成形して、段部４５を形成する。また、同時に、巻締めローラ（成形ローラ）６３を回転させながらキャップ１２の延長部４３の下縁部の周囲に沿って缶軸Ｏ回りに周回させるとともに該下縁部に接近させて接触させる。

これにより、キャップ１２の延長部４３の下縁部がボトル缶体１１の口金部２４のキャップ係止部３４（段差部３５）に沿って内側に屈曲され、巻締め部４４が形成される。以上の工程によって、キャップ１２は、口金部２４に巻締められ、ボトル缶体１１がキャップ１２によって塞栓されたキャップ付きボトル缶体１０を得ることができる。

以上のようなボトル缶体のキャッピング方法によれば、キャップ１２をボトル缶体１１に係合させる巻締め部４４を、カール部３１よりも下側の段差部３５（キャップ係止部３４）に形成して、ボトル缶体１１をキャップ１２を用いてキャッピング（塞栓）することができる。

そして、本実施形態のボトル缶体１１のキャッピング方法では、ネジ式のキャップ付きボトル缶体のキャッピングに用いられるキャッピング装置により、ネジを成形するねじ切りローラを使用しないことでキャッピングを行うことができるので、このようなキャッピング装置を備えたネジ式のキャップ付きボトル缶体の製造工程に容易に適用することが可能であり、効率的である。なお、この第１実施形態のボトル缶体のキャッピング方法は、次述する第２実施形態のボトル缶体へのキャッピングにも適用することができる。

（ボトル缶体、キャップ付きボトル缶体：第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態のボトル缶体の側面図であり、図６は、本発明の第２実施形態のキャップ付きボトル缶体における口金部周辺を拡大した断面図である。
なお、この第２実施形態や、後述する第４実施形態でも、第１実施形態と同様の部分には同一の番号を付し、その詳細な説明を省略する。また、これら第２、第３実施形態の図では、図２および図３に示された寸法や傾斜角度についての符号も省略するが、説明がない場合には第１実施形態の数値範囲が適用される。
この第２実施形態のキャップ付きボトル缶体７０およびボトル缶体７１では、接続部３３が、キャップ係止部３４よりもカール部３１側に、缶軸Ｏを中心とした円筒部７２を備えていることを特徴とする。

この円筒部７２は、缶軸Ｏに沿った方向の長さＬ４が、例えば５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍとされて、この長さＬ４の範囲で一定の内外径とされ、図５および図６に示すように接続部３３の長さの１／２以上の大部分を占めている。なお、第２実施形態では、口金部２４の開口部Ｐからキャップ係止部３４と首部３２との交差稜線部までの長さも、第１実施形態よりも長くされており、このような場合にはキャップ１２の長さ（高さ）ｈは上述のように１０．０ｍｍ〜１８．０ｍｍ程度と長くされる。また、本実施形態では、この円筒部７２とカール部３１との間に、カール部３１側に向けて縮径するテーパー部３３ａが形成されているが、このテーパー部３３ａはカール部３１側に向けて缶軸Ｏに対する傾斜角度θが段階的に大きくなる複数段（本実施形態では２段）のテーパー状とされている。

このような第２実施形態のボトル缶体７１およびキャップ付きボトル缶体７０においては、第１実施形態と同様にカール部３１の巻き径を小さくして強度を高めることにより変形や潰れを防ぐことができるのは勿論、特にキャップ付きボトル缶体７０においてボトル缶体７１に内圧が与えられた陽圧缶の場合には、この内圧によって変形するキャップ１２の天面４１付近とキャップ係止部３４（段差部３５）に係合する巻締め部４４とを離して間隔を大きく確保することができるので、耐圧強度を効果的に高めることができる。

また、この円筒部７２は、缶軸Ｏに対する傾斜角度θが０°とされたものとなるので、缶軸Ｏに沿った方向の負荷に対する強度が高く、キャッピングの際の前記キャッピング装置６０におけるプレッシャーブロック６１による荷重や絞り金型６２による絞り成形の荷重によって口金部２４に座屈や変形が生じるのも確実に防ぐことができる。

（ボトル缶体、キャップ付きボトル缶体：第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態のボトル缶体の側面図であり、図８は、本発明の第３実施形態のキャップ付きボトル缶体における口金部周辺を拡大した断面図である。
この第３実施形態は、上述した第２実施形態の変形例ともいうべきものであり、第２実施形態の円筒部７２がその長さＬ４の範囲で一定の内外径であったのに対し、この第３実施形態のキャップ付きボトル缶体８０およびボトル缶体８１では、接続部３３の円筒部７２に、接続部３３を覆うキャップ１２の延長部４３が部分的に嵌め入れられる環状溝８２が、缶軸Ｏ回りに周回して繋がるように形成されていることを特徴とする。

この環状溝８２は、本実施形態では図８に示すように缶軸Ｏに沿った断面が略Ｖ字状であって、ただし溝底部８２ａは凹円弧等の断面凹曲線状に形成されるとともに、Ｖ字状の両壁面８２ｂと円筒部７２の外周面との接続部は凸円弧等の断面凸曲線状に形成されている。缶軸Ｏに沿った断面において、円筒部７２の外周面から溝底部８２ａまでの溝深さｄは、例えば０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とされ、円筒部７２の外周面とＶ字状をなす環状溝８２の両壁面との延長線同士の交点Ｑ間の溝幅ｗは、例えば２．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲とされる。さらに、本実施形態の環状溝８２は、その缶軸Ｏ方向の中心が、円筒部７２の缶軸Ｏ方向の長さＬ４の１／２の位置よりも僅かに口金部２４の開口部Ｐ側に配置されている。

このような第３実施形態のキャップ付きボトル缶体８０およびボトル缶体８１では、第２実施形態と同様に、キャップ付きボトル缶体８０に内圧が与えられる場合に耐圧強度とキャップ１２の取付強度を高めるとともに、キャッピングの際の座屈や変形を防ぐことができる。そして、さらに接続部３３を覆うキャップ１２の延長部４３が環状溝８２に部分的に嵌め入れられることにより、環状の突条部４８が形成されて環状溝８２と係合するので、キャップ係止部３４とキャップ１２の巻締め部４４との係合と併せて、キャップ１２をさらに強固に口金部２４に取り付けることが可能となり、耐圧強度も一層向上させることができる。なお、環状溝８２は断面Ｕ字状であったり、断面半円状であったりしてもよい。

（ボトル缶体のキャッピング方法：第２実施形態）
次に、このような第３実施形態のボトル缶体にキャップを係合させる本発明のボトル缶体のキャッピング方法の第２実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態のボトル缶体８１にキャップ１２を係合させるキャッピング装置９０の一例を示す断面図であり、図４に示したキャッピング装置６０と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。また、この図９に示したキャッピング装置９０では、図４に示したキャッピング装置６０のプレッシャーブロック６１および絞り金型６２等のキャップ１２の天面４１を加工する部分は図示が省略されている。

すなわち、この第２実施形態のボトル缶体８１のキャッピング方法に用いられるキャッピング装置９０は、図示を略したプレッシャーブロック６１および絞り金型６２等のキャップ１２の天面４１を加工する部分の他に、第１実施形態のキャッピング方法に用いられるキャッピング装置６０と同様のキャップ係止部３４（段差部３５）に巻締め部４４を形成する巻締めローラ（成形ローラ）６３と、ボトル缶体８１の円筒部７２に形成された環状溝８２にキャップ１２の延長部４３を部分的に嵌め入れる溝入れローラ９１とを備えている。この溝入れローラ９１としては、ネジキャップ式のキャップ付きボトル缶体の製造に用いるキャッピング装置のネジ切りローラを用いることができる。

このようなキャッピング装置９０を用いた第２実施形態のキャッピング方法でも、第１実施形態のキャッピング方法と同様に、プレッシャーブロック６１を用いてキャップ１２の天面４１に荷重を加えつつ、絞り金型６２によって天面４１の縁部を絞り成形して、段部４５を形成するとともに、巻締めローラ（成形ローラ）６３を回転させながらキャップ１２の延長部４３の下縁部の周囲に沿って缶軸Ｏ回りに周回させて接近、接触させ、この下縁部を口金部２４のキャップ係止部３４に沿って内側に屈曲して巻締め部４４を形成する。

そして、さらに第２実施形態のキャッピング方法では、こうしてキャップ１２の天面４１の加工と巻締め部４４の形成に加えて、前記溝入れローラ９１を回転させつつ缶軸Ｏ回りに周回させながら、ボトル缶体８１の環状溝８２が形成された位置においてキャップ１２の延長部４３に接近させて内側に押圧し、この位置の延長部４３を部分的に環状溝８２の断面に倣うように凸状に変形させて環状溝８２に嵌め入れることにより、上述した環状の突条部４８を形成する。ネジキャップ式のキャップ付きボトル缶体の製造工程では、口金部に形成されているのが螺旋状の雄ネジ部であるので、ネジ切りローラは缶軸回りに周回しながら缶軸方向に移動するが、前記環状溝８２は缶軸Ｏ回りに周回して繋がっているので、溝入れローラ９１は缶軸Ｏ方向には移動しない。

従って、このような第２実施形態のキャッピング方法においても、ネジ式のキャップ付きボトル缶体のキャッピングに用いられるキャッピング装置を用いて、巻締めローラ（裾巻きローラ）６３を成形ローラとして巻締め部４４を成形するとともに、ネジ切りローラを溝入れローラ９１として部分的に環状溝８２に嵌め入れられる突条部４８を延長部４３に成形してキャッピングを行うことができる。このため、第１実施形態のキャッピング方法と同じく、このようなキャッピング装置を備えたネジ式のキャップ付きボトル缶体の製造工程に容易に適用することが可能であり、効率的である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

次に、本発明の実施例を挙げて、第１、第２、第３実施形態のボトル缶体およびキャップ付きボトル缶体の効果について説明する。本実施例では、これら第１、第２、第３実施形態に基づき、元板厚０．３４５ｍｍのアルミニウム合金の板材から、胴部２１の直径が６６ｍｍ、底部２２から開口部Ｐまでの缶軸Ｏ方向の高さが１３３ｍｍ、首部３２の直径φ１が３６ｍｍ、開口部Ｐの内径が３１ｍｍ、キャップ係止部３４の缶軸Ｏに直角な横方向の幅Ｗ１が１．２ｍｍ、傾斜角度αが４７°である３００ｍｌ用のボトル缶体１１、７１、８１をそれぞれ１０個ずつ製造した。これらを順に実施例１〜３とする。

なお、実施例１においてテーパー部３３ａの傾斜角度θは４５°、開口部Ｐからキャップ係止部３４と首部３２との交差稜線までの缶軸Ｏに沿った方向の長さは９ｍｍであった。一方、実施例２、３において開口部Ｐからキャップ係止部３４と首部３２との交差稜線までの缶軸Ｏに沿った方向の長さは１７ｍｍ、円筒部７２の缶軸Ｏに沿った方向の長さＬ４は１０ｍｍであった。また、実施例３において環状溝８２の前記溝深さｄは０．７ｍｍ、前記溝幅ｗは３．５ｍｍであった。

次いで、これら実施例１〜３のボトル缶体１１、７１、８１の口金部２４に、同じくアルミニウム合金の板材から成形された板厚ｔが０．２５ｍｍ、天面４１と巻締め部４４との間の長さ（高さ）ｈが１７．７ｍｍ、延長部４３の外径が３８ｍｍのキャップ１２を、上述した第１、第２実施形態のキャッピング方法に基づいてキャッピングして、実施例１〜３のキャップ付きボトル缶体１０、７０、８０をそれぞれ１０個ずつ製造した。

そして、これら実施例１〜３のキャップ付きボトル缶体１０、７０、８０におけるボトル缶体１１、７１、８１の底部２２に孔を開けて圧縮空気を供給し、内圧によってキャップ１２が外れたときの圧力をそれぞれ測定して、各１０個の実施例１〜３について平均値を計算することにより耐圧強度を比較した。

その結果、第１実施形態に基づく実施例１の平均値は０．４２ＭＰａであったのに対して、第２実施形態に基づく実施例２では０．８８ＭＰａと耐圧強度が略倍になっており、さらに第３実施形態に基づく実施例３では１．２３ＭＰａと、実施例１に対して略３倍の耐圧強度が得られていた。この結果より、上述したように接続部３３のキャップ係止部３４よりもカール部３１側がテーパー部３３ａとされているものよりは、円筒部７２とされている方が耐圧強度が高く、特に円筒部７２にキャップ１２の延長部４３が部分的に嵌り込む環状溝８２が形成されている方が、さらに耐圧強度が高いことが実証された。

１０、７０、８０ キャップ付きボトル缶体
１１、７１、８１ ボトル缶体
１２ キャップ
２１ 胴部
２２ 底部
２３ ショルダー部
２４ 口金部
３１ カール部
３１ｆ フラット部
３２ 首部
３３ 接続部
３３ａ テーパー部
３４ キャップ係止部
３５ 段差部
４１ 天面
４３ 延長部
４４ 巻締め部
４５ 段部
４６ プルタブ
４７ キャップライナー
４８ 突条部
６０、９０ キャッピング装置
６１ プレッシャーブロック
６２ 絞り金型
６３ 巻締めローラ（成形ローラ）
７２ 円筒部
８２ 環状溝
９１ 溝入れローラ
Ｏ 缶軸
θ テーパー部３３ａの缶軸Ｏに対する傾斜角度

Claims (12)

1. 缶軸を中心とする円筒状に形成された胴部と、該胴部の一方の端部を塞ぐ底部と、前記胴部の他方の端部から縮径するように延びるショルダー部と、このショルダー部から他方の端部の開口部に向けて延びる口金部とを有する金属製のボトル缶体であって、
   前記口金部は、該口金部の他方の端部を外方に向かって巻回させたカール部と、前記ショルダー部に接続された首部と、前記カール部と前記首部との間を接続するように延びる接続部とを備え、
   前記接続部には、前記首部側に、前記口金部の開口を閉塞するキャップにおいて前記接続部を覆うように延びる円筒状の延長部の縁部に形成される巻締め部と係合するキャップ係止部が備えられていることを特徴とするボトル缶体。
2. 前記キャップ係止部は、前記接続部の前記首部側を前記カール部側に向けて外方に広げた段差部からなることを特徴とする請求項１に記載のボトル缶体。
3. 前記カール部は、前記缶軸に平行なフラット部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボトル缶体。
4. 前記接続部は、前記キャップ係止部よりも前記カール部側に、該カール部側に向けて縮径したテーパー部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のボトル缶体。
5. 前記テーパー部は、前記缶軸に対して３０°〜５０°の範囲で傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のボトル缶体。
6. 前記接続部は、前記キャップ係止部よりも前記カール部側に、前記缶軸を中心とする円筒部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のボトル缶体。
7. 前記円筒部には、前記接続部を覆う前記キャップの延長部が部分的に嵌め入れられる環状溝が、前記缶軸回りに周回して繋がるように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のボトル缶体。
8. 請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のボトル缶体と、前記キャップ係止部に前記巻締め部が係合して前記口金部の開口部を閉塞する前記キャップとを備えたことを特徴とするキャップ付きボトル缶体。
9. 請求項７に記載のボトル缶体と、前記キャップ係止部に前記巻締め部が係合するとともに前記環状溝に前記延長部が部分的に嵌め入れられて前記口金部の開口部を閉塞する前記キャップとを備えたことを特徴とするキャップ付きボトル缶体。
10. 前記キャップの内面と前記カール部との間には、キャップライナーが挟み込まれることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のキャップ付きボトル缶体。
11. 請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のボトル缶体にキャップを取り付けるボトル缶体のキャッピング方法であって、
    プレッシャーブロックを用いて前記キャップの天面に向けて荷重を加えつつ、絞り金型を用いて前記天面の縁部を絞り成形するとともに、成形ローラを用いて前記キャップの縁部を巻締めた巻締め部を形成して前記キャップ係止部に係合させることを特徴とするボトル缶体のキャッピング方法。
12. 請求項７に記載のボトル缶体にキャップを取り付けるボトル缶体のキャッピング方法であって、
    プレッシャーブロックを用いて前記キャップの天面に向けて荷重を加えつつ、絞り金型を用いて前記天面の縁部を絞り成形するとともに、成形ローラを用いて前記キャップの縁部を巻締めた巻締め部を形成して前記キャップ係止部に係合させ、さらに溝入れローラを用いて前記キャップの延長部を部分的に前記環状溝に嵌め入れることを特徴とするボトル缶体のキャッピング方法。

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