特許第6158897号(P6158897)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(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】6158897
(24)【登録日】2017年6月16日
(45)【発行日】2017年7月5日
(54)【発明の名称】缶蓋の巻締め方法
(51)【国際特許分類】
   B21D 51/30 20060101AFI20170626BHJP
   B21D 51/44 20060101ALI20170626BHJP
   B65D 8/20 20060101ALI20170626BHJP
【FI】
   B21D51/30 E
   B21D51/44 R
   B21D51/30 D
   B65D8/20 B
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-219193(P2015-219193)
(22)【出願日】2015年11月9日
(62)【分割の表示】特願2014-120333(P2014-120333)の分割
【原出願日】2006年9月21日
(65)【公開番号】特開2016-27947(P2016-27947A)
(43)【公開日】2016年2月25日
【審査請求日】2015年11月9日
(73)【特許権者】
【識別番号】000186854
【氏名又は名称】昭和アルミニウム缶株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109911
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義仁
(74)【代理人】
【識別番号】100071168
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 久義
(74)【代理人】
【識別番号】100099885
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 健市
(72)【発明者】
【氏名】三柴 守弘
(72)【発明者】
【氏名】初見 芳夫
【審査官】 石川 健一
(56)【参考文献】
【文献】 特表平11−505791(JP,A)
【文献】 特開2006−001586(JP,A)
【文献】 特開2003−205940(JP,A)
【文献】 特開平01−167050(JP,A)
【文献】 特開2002−178072(JP,A)
【文献】 特開2002−172446(JP,A)
【文献】 米国特許第05911551(US,A)
【文献】 特開2004−331139(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21D 51/30
B21D 51/44
B65D 8/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
センターパネルの外周縁に缶内側に窪んだ環状溝が形成され、該環状溝の外周縁から外方に傾斜して立ち上がるチャックウォールが延設され、さらに該チャックウォールの外周縁からシーミングパネルが延設された缶蓋は、
前記チャックウォールの環状溝側の部分が缶軸方向に対する傾斜角度が40〜60°に形成され、
前記シーミングパネルがチャックウォール側から外方に向かって、外面曲率半径(R1)のシーミングパネルラジアス部、外面曲率半径(R2)の第1シーミングウォール部、外面曲率半径(R3)の第2シーミングウォール部、外面曲率半径(R4)のカバーフック部が順次連接され、かつ前記カバーフック部の先端が缶蓋の中心方向を向いてなり、各部の曲率半径がR2>R1>R4 かつ R2≧R3>R4の関係を満たすとともに、缶蓋の最大外周からカバーフック部の先端までの缶径方向の距離(X)が0.2〜3.0mmに形成されてなり、
1段目の巻締めロールとチャックの間に缶胴のフランジおよび缶蓋のシーミングパネルを配置し、前記巻締めロールとチャックを近接させ、巻締めロールの溝内にシーミングパネルを押し込みながら、シーミングパネルラジアス部と第1シーミングウォール部の境界部とその近傍を屈曲させるとともに、第2シーミングウォール部のカバーフック部側の部分およびカバーフック部の第2シーミングウォール部側部分をフランジにかみ合わせるように屈曲させる際に、前記1段目の巻締めロールの溝の下側の肩部にシーミングパネルを接触させ、
溝の奥壁がほぼ垂直に形成された2段目の巻締めロールとチャックにより、1段目の巻締めロールによる巻締め部分をさらに押し付けて強く巻締めることにより、
前記缶蓋のシーミングパネルを缶胴の開口端部に巻締めて巻締め幅(W)が2.6〜2.9mmの巻締め部を形成することを特徴とする缶蓋の巻締め方法。
【請求項2】
前記缶蓋のチャックウォールは全体が40〜60°の傾斜角度(θ)に形成されている請求項1に記載の缶蓋の巻締め方法。
【請求項3】
前記缶蓋のチャックウォールは、缶軸方向の中間部で屈曲し、前記環状溝側の第1チャックウォール部の缶軸方向に対する傾斜角度(θ1)が40〜60°に形成され、前記シーミングパネル側の第2チャックウォール部の缶軸方向に対する傾斜角度(θ2)が1〜39°に形成されている請求項1に記載の缶蓋の巻締め方法。
【請求項4】
前記缶蓋のシーミングパネルは、シーミングパネルラジアス部の外面曲率半径(R1)が1.3〜2.3mmであり、前記第1シーミングウォール部の外面曲率半径(R2)が2.0〜7.0mmであり、前記第2シーミングウォール部の外面曲率半径(R3)が1.0〜2.3mmであり、前記カバーフック部の外面曲率半径(R4)が0.3〜1.3mmである請求項1〜3のいずれかに記載の缶蓋の巻締め方法。
【請求項5】
前記缶蓋のシーミングパネルは、シーミングパネルの最上端からカバーフック部の下端までの缶軸方向の距離(h)が2.2〜2.5mmであり、かつ前記シーミングパネルの最上端からカバーフック部の最大外周までの缶径方向の距離(L)が1.9〜2.3mmである請求項1〜4のいずれかに記載の缶蓋の巻締め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、缶胴の開口端部に缶蓋を二重巻締めにして取り付ける缶蓋の巻締め方法に関する。
【背景技術】
【0002】
図6に示すように、缶胴(50)の開口端部に対する缶蓋(55)の二重巻締めは、缶蓋(55)のチャックウォール(56)の外周縁に延設されたシーミングパネル(57)を缶胴(50)のフランジ(51)の外方から抱き合わせるように巻き込んで外方から圧着し、缶胴(50)と缶蓋(55)とを密着させるものである。このような二重巻締めにおいて、コストダウンを図るために、シーミングパネル(57)の長さを小さくして巻締めによって形成される巻締め部(58)の巻締め幅(W)を小さくしたミニシーム(W=約2.4mm)が海外では多く採用されている。なお、図6において、左側の図は巻締め途中の状態を示し、右側の図は巻締め完了時の状態を示している。
【0003】
しかしながら、巻締め幅(W)を小さくするだけでは缶蓋材料の減少に限界があるため、チャックウォールの形状を改善した缶蓋でミニシームを使用したものが提案されている(特許文献1、2参照)。
【0004】
特許文献1に記載された缶蓋は、従来は10°程度であったチャックウォールの傾斜角度を20〜60°の緩傾斜に形成したものであり、素材を打ち抜いた円板の径を小さくすることができる。また、特許文献2に記載された缶蓋は、チャックウォールを高さ方向の中間部で屈曲させ、上方部の傾斜角度を下方部よりも小さくして急傾斜となるように形成した2段チャックウォールの缶蓋である。この缶蓋は、傾斜角度の大きいチャックウォールを巻締めると上方部を折り曲げて縮径する動きが入り、このときチャックによる缶蓋の保持が不安定になってチャックスリップが起こり巻締め不良が発生し易くなる、という特許文献1の缶蓋の問題点を改良したものである。チャックウォールの上方部が急傾斜に形成されていると、巻締め時の縮径工程を省略できる、あるいは縮径量が小さくなるため、チャックミスを防いで巻締め不良の発生や巻締めしわの発生を低減することができる。
【0005】
なお、従来のチャックウォールの傾斜角度の小さい缶蓋については、巻締め不良をを改善するために、シーミングパネルの形状を規定したものが提案されている(特許文献3、4参照)。
【0006】
特許文献3に記載された缶蓋は、シーミングパネルの曲率半径、先端部の角度を規定したものである。特許文献4に記載された缶蓋は、シーミングパネル先端側のカバーフックを2段階の曲率半径R1、R2の湾曲部で形成し、かつR1、R2の大小関係を規定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特表平11−505791号公報
【特許文献2】特開2002−178072号公報
【特許文献3】特許2642110号公報
【特許文献4】特許第3714160号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献2に記載された2段チャックウォールの缶蓋においても、下方部の傾斜角度が大きいために、内圧がかかると巻締め部にてこの作用で缶中心方向への力が大きく働き、巻締め部が開く方向に力が働いて密閉性を低下させるという問題点があった。
【0009】
なお、文献3、4にはチャックウォールの傾斜角度の小さい缶蓋においてシーミングパネルの形状を規定することが記載されている。傾斜角度の小さいチャックウォールでは、巻締め時に缶軸方向、缶径方向へのチャックウォールの動きが少ないため、シーミングパネル形状はこれらの文献で提案された比較的単純な形でよい。また、これらの形状が採用されるミニシームタイプのシーミングパネルでは、比較的シーム全体が短くできるためにシーミングパネル形状も単純なものでよく、円弧形状は先端部が巻込み易くフランジ(51)に付き当たらなければ足りる。しかし、傾斜角度の大きいチャックウォールの缶蓋では、チャックウォールの巻締め部分に巻締めながらの折り曲げ加工が入るため、巻締めとともにシーミングパネルの缶軸方向、缶径方向への動きが入り込む。このため、文献3、4に記載された単純形状のシーミングパネルを適用してもこのような複雑な動きに十分に追従することができず、チャックミスや巻締め不良が生ずる危険性がある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の缶蓋の巻締め方法は、上述した技術背景に鑑み、チャックウォールの傾斜角度の大きい缶蓋において、巻締め時のチャックミスや巻締め不良を低減し、ひいては巻締め部の密閉性を向上させることを目的とするものである。
【0011】
即ち、本発明の缶蓋の巻締め方法は下記[1]〜[7]に記載の構成を有する。
【0012】
[1]センターパネルの外周縁に缶内側に窪んだ環状溝が形成され、該環状溝の外周縁から外方に傾斜して立ち上がるチャックウォールが延設され、さらに該チャックウォールの外周縁からシーミングパネルが延設された缶蓋は、
前記チャックウォールの環状溝側の部分が缶軸方向に対する傾斜角度が40〜60°に形成され、
前記シーミングパネルがチャックウォール側から外方に向かって、外面曲率半径(R1)のシーミングパネルラジアス部、外面曲率半径(R2)の第1シーミングウォール部、外面曲率半径(R3)の第2シーミングウォール部、外面曲率半径(R4)のカバーフック部が順次連接され、かつ前記カバーフック部の先端が缶蓋の中心方向を向いてなり、各部の曲率半径がR2>R1>R4 かつ R2≧R3>R4の関係を満たすとともに、缶蓋の最大外周からカバーフック部の先端までの缶径方向の距離(X)が0.2〜3.0mmに形成されてなり、
前記缶蓋のシーミングパネルを缶胴の開口端部に巻締めて巻締め幅(W)が2.6〜2.9mmの巻締め部を形成することを特徴とする缶蓋の巻締め方法。
【0013】
[2]前記缶蓋のチャックウォールは全体が40〜60°の傾斜角度(θ)に形成されている前項1に記載の缶蓋の巻締め方法。
【0014】
[3]前記缶蓋のチャックウォールは、缶軸方向の中間部で屈曲し、前記環状溝側の第1チャックウォール部の缶軸方向に対する傾斜角度(θ1)が40〜60°に形成され、前記シーミングパネル側の第2チャックウォール部の缶軸方向に対する傾斜角度(θ2)が1〜39°に形成されている前項1に記載の缶蓋の巻締め方法。
【0015】
[4]前記缶蓋のシーミングパネルは、シーミングパネルラジアス部の外面曲率半径(R1)が1.3〜2.3mmであり、前記第1シーミングウォール部の外面曲率半径(R2)が2.0〜7.0mmであり、前記第2シーミングウォール部の外面曲率半径(R3)が1.0〜2.3mmであり、前記カバーフック部の外面曲率半径(R4)が0.3〜1.3mmである前項1〜3のいずれかに記載の缶蓋の巻締め方法。
【0016】
[5]前記缶蓋のシーミングパネルは、シーミングパネルの最上端からカバーフック部の下端までの缶軸方向の距離(h)が2.2〜2.5mmであり、かつ前記シーミングパネルの最上端からカバーフック部の最大外周までの缶径方向の距離(L)が1.9〜2.3mmである前項1〜4のいずれかに記載の缶蓋の巻締め方法。
【0017】
[6]1段目の巻締めロールとチャックの間に缶胴のフランジおよび缶蓋のシーミングパネルを配置し、前記巻締めロールとチャックを近接させ、巻締めロールの溝内にシーミングパネルを押し込みながら、シーミングパネルラジアス部と第1シーミングウォール部の境界部とその近傍を屈曲させるとともに、第2シーミングウォール部のカバーフック部側の部分およびカバーフック部の第2シーミングウォール部側部分をフランジにかみ合わせるように屈曲させ、
溝の奥壁がほぼ垂直に形成された2段目の巻締めロールとチャックにより、1段目び巻締めロールによる巻締め部分をさらに押し付けて強く巻締める前項1〜5のいずれかに記載の缶蓋の巻締め方法。
【0018】
[7]前記1段目の巻締めロールの溝の下側の肩部にシーミングパネルを接触させる前項6に記載の缶蓋の巻締め方法。
【発明の効果】
【0019】
[1]に記載された発明によれば、チャックウォールの少なくとも環状溝側部分を40〜60°の傾斜角度に形成することで缶蓋材料のブランク径を小さくして材料の節約を図りつつ、シーミングパネルの形状を規定することでチャックミスや巻締め不良を低減し、ひいては缶蓋の密閉性および耐圧性を向上させることができる。
【0020】
[2]に記載された発明によれば、チャックウォール全体が40〜60°の傾斜角度に形成された缶蓋において上記効果が得られる。
【0021】
[3]に記載された発明によれば、2段チャックウォールの缶蓋において上記効果が得られる。しかも第2チャックウォール部は第1チャックウォール部よりも傾斜角度が小さいために、巻締め時の缶径方向の動きが小さくなりさらに巻締め不良が発生しにくい。
【0022】
[4][5]に記載された各発明によれば、さらに巻締め不良を低減することができる。
【0023】
[6][7]に記載された発明によれば、巻締め不良を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1】本発明の巻締め方法に用いる缶蓋の第1実施形態を示す断面図および部分拡大断面図である。
図2】シーミングパネルの拡大断面図である。
図3図1の缶蓋の巻締め工程を示す断面図である。
図4】巻締め部の拡大断面図である。
図5】本発明の巻締め方法に用いる缶蓋の第2実施形態を示す断面図および部分拡大断面図である。
図6】従来の缶蓋と巻締め工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
〔第1実施形態〕
図1および図2に、本発明の缶蓋の巻締め方法に用いる缶蓋の第1実施形態を示す。この缶蓋(1)は、飲料用缶に用いられる缶蓋であり、アルミニウム等の金属板を円形に打ち抜いたブランクをプレス成形したものであって、缶胴の開口端部に取り付けられる前の状態を示している。
【0026】
缶蓋(1)において、円形のセンターパネル(10)の周縁に缶内側(図面の下方側)に窪んだ環状溝(11)が形成され、この環状溝(11)の外側にチャックウォール(15)および缶胴の開口端部に巻締められるシーミングパネル(20)が延設されている。
【0027】
前記環状溝(11)は、センターパネル(10)の外周縁から缶内側に延設された内側壁(12)とこの内側壁(12)に対向する外側壁(13)とがそれぞれの下端で円弧状の底壁(14)を介して連接されてなる。
【0028】
前記チャックウォール(15)は、前記外側壁(13)の上端から円弧状の屈曲部(16)を介して延設され、外方に傾斜して立ち上がっている。前記チャックウォール(15)は、全体が缶軸方向に対する傾斜角度(θ)が40〜60°の範囲に形成された1段チャックウォールである。
【0029】
前記シーミングパネル(20)は、チャックウォール(15)側から外方に向かって、それぞれ円弧状に形成されたシーミングパネルラジアス部(21)、第1シーミングウォール部(22)、第2シーミングウォール部(23)、カバーフック部(24)が順次連接され、これらが外面曲率半径(R1)(R2)(R3)、(R4)の円弧状に形成されることにより前記カバーフック部(24)の先端が缶蓋(1)の中心方向を向いている。
【0030】
以下に、図3(A)(B)(C)を参照しつつ、前記缶蓋(1)を缶胴(50)の開口端部に取り付ける工程について説明する。
【0031】
〔i〕1段目の巻締めロール(40)とチャック(41)の間に、缶蓋(1)および缶胴(50)を、缶胴(50)のフランジ(51)がシーミングパネル(20)のシーミングパネルラジアス部(21)および第1シーミングウォール部(22)で覆われるように配置する(図3(A)参照)。
【0032】
〔ii〕図3(A)に示すように、巻締めロール(40)とチャック(41)を近接させ、巻締めロール(40)の溝(42)内にシーミングパネル(20)を押し込みながら、シーミングパネルラジアス部(21)と第1シーミングウォール部(22)の境界部とその近傍を屈曲させるとともに、第2シーミングウォール部(23)のカバーフック部(24)側の部分およびカバーフック部(24)の第2シーミングウォール部側部分をフランジ(51)にかみ合わせるように屈曲させる。これにより、図3(B)に示すように、カバーフック部(24)が缶胴(50)に突き当たることなく、缶胴(50)とフランジ(51)の間に送り込まれる。
【0033】
〔iii〕図3(C)に示すように、溝の奥壁がほぼ垂直に形成された2段目の巻締めロール(43)とチャック(41)により、巻締め部分をさらに押し付け、強く巻締める。これにより、図4に示すように、シーミングパネルラジアス部(21)のチャックウォール(15)側の部分、第1シーミングウォール(22)の第2シーミングウォール(23)側部分、第2シーミングウォール(23)の第1シーミングウォール(22)側部分、およびカバーフック部(24)の先端部分がほぼ平坦に加工され、巻締め幅が(W)の巻締め部(25)が形成される。
【0034】
[第2実施形態]
図5に示す本実施形態の缶蓋(2)は、上述した第1実施形態の缶蓋(1)とはチャックウォールの形状のみが異なり、その他の部分は同一の構成を有する。このため、第1実施形態の缶蓋(1)と同じ符号を付した部分は同一部分を表すものとして説明および図示を省略する。
【0035】
缶蓋(2)において、チャックウォール(30)は、缶軸方向の中間部で屈曲し、屈曲部(33)を介して前記環状溝(11)側の第1チャックウォール部(31)と前記シーミングパネル(20)側の第2チャックウォール部(32)とで異なる傾斜角度に形成された2段チャックウォールである。前記第1チャックウォール部(31)は缶軸方向に対する傾斜角度(θ1)が40〜60°に形成され、第2チャックウォール部(32)は第1チャックウォール部(31)よりも傾斜角度(θ2)が小さく、1〜39°に形成されている。
【0036】
また、シーミングパネル(20)は、前記缶蓋(1)と同じく、外面曲率半径(R1)のシーミングパネルラジアス部(21)、外面曲率半径(R2)の第1シーミングウォール部(22)、外面曲率半径(R3)の第2シーミングウォール部(23)、外面曲率半径(R4)のカバーフック部(24)が順次連接されてなる。また、本実施形態の缶蓋(2)は、缶蓋(1)と同じ方法で缶胴(50)の開口端部に取り付けられる。
【0037】
2段チャックウォールの缶蓋(2)においては、第2チャックウォール部(32)の傾斜角度(θ2)が第1チャックウォール部(31)の傾斜角度(θ1)よりも小さいため、巻締め時の缶径方向の動きが小さくて済む。このため、チャックウォール全体を40〜60°に傾斜させた第1実施形態の缶蓋(1)よりもさらに巻締め時の巻締め不良が発生しにくい。
【0038】
本発明の缶蓋における各部の形状とその規定理由について詳述する。
【0039】
缶蓋(1)(2)において、センターパネル(10)の外周縁には、缶蓋強化のために缶内側に窪んだ環状溝(11)が形成されている。前記環状溝(11)の形状は何ら限定されない。また、図示例の環状溝(11)においても、内側壁(12)および外側壁(13)の高さと傾斜角度、底壁(14)の曲率半径、溝幅等も何ら限定されない。但し、耐圧強度を高めるために底壁(14)の内面曲率半径は0.75mm以下が好ましい。前記環状溝(11)には巻締め時にチャックの先端が入り込むが、内面曲率半径が小さくなるほど缶蓋のプレス成形時の曲げ加工率が大きくなり延性が低下して巻締め時に脆性破壊しやすくなる。このため、前記内面曲率半径は0.4〜0.6mmに形成することが好ましい。また、内側壁(12)および外側壁(13)は強度向上の観点から缶軸と平行、あるいは缶軸に対して15°以下の傾斜角度で開いていることが好ましい。
【0040】
チャックウォール(15)(30)は、少なくとも環状溝(11)側の部分が缶軸方向に対する傾斜角度(θ)(θ1)が40〜60°に形成されていることを要する。傾斜角度(θ)(θ1)が60°以上になると外側壁(13)との接続部である屈曲部(16)の加工率が大きくなって加工脆化が起こり易くなる。屈曲部(16)が加工脆化すると、内圧上昇によるバックリング等が発生したときに亀裂が入り、突出を起こし易くなる。一方、傾斜角度(θ)(θ1)が40°未満では材料減少によるコストダウン効果が少ない。特に好ましい傾斜角度(θ)(θ1)は45〜55°である。
【0041】
前記チャックウォール(15)(30)は、図1に示すような全体が前記傾斜角度(θ)で傾斜したチャックウォール(15)でも良いし、図5に示すような中間部で傾斜角度が変わる2段チャックウォールで環状溝(11)側の第1チャックウォール部(31)の傾斜角度(θ1)が40〜60°に形成されたものであっても良い。2段チャックウォールにおいて、シーミングパネル(20)側の第2チャックウォール部(32)の傾斜角度(θ2)は、巻締め時の缶軸方向および缶径方向への動きが少なくするために、第1チャックウォール部(31)の傾斜角度(θ)よりも小さくすることが好ましく、1〜39°が好ましい。第2チャックウォール部(32)の特に好ましい傾斜角度(θ2)は20〜30°である。
【0042】
シーミングパネル(20)は、チャックウォール(15)側から外方に向かって、シーミングパネルラジアス部(21)、第1シーミングウォール部(22)、第2シーミングウォール部(23)、カバーフック部(24)の4つの部分に区分され、それぞれの外面曲率半径(R1)(R2)(R3)(R4)が下記(式1)および(式2)を満たす必要がある。
【0043】
(式1):R2>R1>R4
(式2):R2≧R3>R4
シーミングパネルラジアス部(21)および第1シーミングウォール部(22)は、両者にまたがって缶胴(50)のフランジ(51)が内部に配置される部分であるので、これらの外面曲率半径(R1)(R2)はフランジ(51)の曲率に近いものが好ましく、過度に小さいものは好ましくない。また、シーミングパネルラジアス部(21)は最終的に缶胴(50)のフランジ(51)を外側から巻き、第1シーミングウォール部(22)は最終的に巻締め部(25)の平坦な外側面となる部分であるから、第1シーミングウォール部(22)の外面曲率半径(R2)はシーミングパネルラジアス部(21)の外面曲率半径(R1)よりも大きな曲率が好ましい。従って、R2>R1とする。
【0044】
第1シーミングウォール部(22)と第2シーミングウォール部(23)は、最終的に巻締め部(25)の平坦な外側面となる部分であるため、これらを連続した円弧で繋ぎ、外面曲率半径(R2)(R3)をR2=R3とすることができる。しかしその一方、第2シーミングウォール部(23)はフランジ(51)とかみ合わせるために外面曲率半径(R4)を小さく形成するカバーフック部(24)に繋がるものであるので、第2シーミングウォール部(23)の外面曲率半径(R3)を第1シーミングウォール部(R2)よりも小さくすることも好ましい。従って、R2≧R3とする。
【0045】
カバーフック部(24)は、フランジ(51)の先端を巻込むための曲部であり、巻締め部(25)の内部へ巻込むために小さく曲げる必要がある。このため、外側から巻き込むシーミングパネルラジアス部(21)よりも小さい外面曲率半径(R4)に設定する。従って、R1>R4とする。また、第2シーミングウォール部(23)はフランジ(51)の内部へ巻込まれるカバーフック部(24)に連続する部分であるが、巻込みの開始端でないのでカバーフック部(24)に追従できるだけの小さい曲率が必要であるが、(R4)ほどに小さく設定する必要はない。従って、R3>R4とする。
【0046】
以上の条件を合わせると、上記(式1)および(式2)を満たすことが要件となる。
【0047】
また、シーミングパネル(20)の各部の外面曲率半径を上述した条件を満たすように設定した上で、カバーフック部(24)の先端が缶蓋の中心方向を向くように各部の缶径方向の長さ設定し、かつ缶蓋(1)(2)の最大外周からカバーフック部(24)の先端までの缶径方向の距離(X)を0.2〜3.0mmに形成する。前記距離(X)が0.2mm未満では、巻締め時にフランジ(51)を巻き込むことが困難であり巻締め不良となりやすい。一方、3.0mmを超えると缶胴(50)の周面に当たって傷つけるおそれがある。前記距離(X)の好ましい範囲は0.6〜1.1mmである。
【0048】
前記シーミングパネル(20)の各部の外面曲率半径(R1)(R2)(R3)(R4)は、大小関係を規定した上で、さらにその数値を以下の範囲に設定することが好ましい。
【0049】
シーミングパネルラジアス部(21)の外面曲率半径(R1)は1.3〜2.3mmの範囲が好ましい。シーミングパネルラジアス部(21)は、その終端部(第1シーミングウォール側の端部)が缶軸方向で最も高い位置近くにくることで隣接する第1シーミングウォール部(22)が斜め下方を向くようにすることが好ましく、かつフランジ(51)との隙間が最小となることが好ましい。外面曲率半径(R1)が1.3mm未満ではフランジ(51)との隙間が大きくなって巻締め時のフランジ巻込み不良となるおそれがあり、2.3mmを超えると、カーリンググルーブ内での巻締めが不完全となるおそれがある。外面曲率半径(R1)を上記範囲に設定することにより良好な巻締めを確実に行える。外面曲率半径(R1)の特に好ましい範囲は1.6〜2.0mmである。
【0050】
第1シーミングウォール部(22)は巻締後の平坦な外側面となるので、その外面曲率半径(R2)は小さくなりすぎないことが好ましく、2.0〜7.0mmの範囲に設定することが好ましい。2.0mm未満では、巻締め時に平坦になりにくく、7.0mmを超えると前記シーミングパネルラジアス部(21)に追随する部分が巻きにくくなる。特に好ましい外面曲率半径(R2)は2.5〜3.5mmである。
【0051】
第2シーミングウォール部(23)は巻締後に平坦になるが、その終端部(カバーフック部側端部)で外面曲率半径の小さいカバーフック部(24)に滑らかに連接させることが好ましい。このような観点で、第2シーミングウォール部(23)の外面曲率半径(R3)は1.0〜2.3mmの範囲に設定することが好ましく、特に1.2〜1.7mmの範囲が好ましい。
【0052】
カバーフック部(24)は、外面曲率半径(R4)が小さいほど缶胴(50)への突当りがなく先端を送り込むことができ、巻締め後のカバーフックが安定する。但し、小さすぎると巻込み量が足りなくなるとともに、積み上げた時、蓋同士のスタッキング性が悪くなるおそれがある。一方、外面曲率半径(R4)が大きくなりすぎると、缶胴(50)に突き当たり易くなる。このような観点から、カバーフック部(24)の外面曲率半径(R4)は、0.3〜1.3mmの範囲に設定することが好ましく、特に0.6〜1.0mmの範囲が好ましい。
【0053】
さらに、シーミングパネル(20)において、シーミングパネル(20)の最上端からカバーフック部(24)の下端までの缶軸方向の距離(h)が2.2〜2.5mmであり、かつ前記シーミングパネル(20)の最上端からカバーフック部(24)の最大外周までの缶径方向の距離(L)が1.9〜2.3mmであることが好ましい。前記距離(h)は、外面曲率半径(R2)(R3)(R4)の組合せ、前記距離(X)およびカバーフック部(24)の角度により支配されるが、距離(h)が2.5mmを超えると巻締め時に巻締めロール(40)に巻込みにくくなり、2.2mm未満であるとタブがパネルに接触しやすくなり、傷がつく等のスタック性が悪くなる。前記距離(h)の特に好ましい範囲は2.3〜2.4mmである。また、前記距離(L)は巻締め部の重量と関係するものであり、主に距離(X)により支配される。そして、距離(X)が0.2〜3.0mmの範囲に規定される本発明の缶蓋において、前記距離(L)を1.9〜2.3mmの範囲に設定することにより、高い密閉性を得るために最適な巻締め幅を得ることができる。前記距離(L)の特に好ましい範囲は2.1〜2.3mmである。これらの結果、巻締め幅(W)は、2.6〜2.9mm程度のミディシームに収まることが密封性から好ましい。
【0054】
以上の次第で、本発明の缶蓋の巻締め方法によれば、チャックウォールが40〜60°の傾斜角度に形成することで缶蓋材料のブランク径を小さくして材料の節約を図りつつ、シーミングパネルの形状を規定することにより巻締め時のチャックミスや巻締め不良を低減し、ひいては缶蓋の密閉性と耐圧性を向上させることができる。
【0055】
なお、本発明の巻締め方法に用いる缶蓋は真円形に限定されず、楕円形や長円形等の缶蓋も含むものである。また、缶蓋材料としてアルミニウムまたはその合金、スチール等の金属が用いられる。
【実施例】
【0056】
JIS A5182合金からなる厚さ0.24mmの板材を用いて表1に示す缶蓋を製作した。
【0057】
実施例1および比較例1の缶蓋は、図1に参照されるチャックウォール(15)の全体が表1に示す傾斜角度(θ)に形成された缶蓋(1)である。実施例2〜4および比較例2、3の缶蓋は、図5に参照される2段チャックウォール(30)を有する缶蓋(2)であり、第1チャックウォール部(31)の傾斜角度(θ1)および第2チャックウォール部(32)の傾斜角度(θ2)が表1に示す角度に形成されている。さらに、各缶蓋(1)(2)のシーミングパネル(20)において、シーミングパネルラジアス部(21)の外面曲率半径(R1)、第1シーミングウォール部(22)の外面曲率半径(R2)、第2シーミングウォール部(23)の外面曲率半径(R3)、カバーフック部(24)の外面曲率半径(R4)、缶蓋(1)(2)の最大外周からカバーフック部(24)の先端までの缶径方向の距離(X)、シーミングパネル(20)の最上端からカバーフック部(24)の下端までの缶軸方向の距離(h)、シーミングパネル(20)の最上端からカバーフック部(24)の最大外周までの缶径方向の距離(L)が表1に数値に形成されている。さらに、シーミングパネル(20)の各部の外面曲率半径(R1)(R2)(R3)(R4)について、(式1):R2>R1>R4、(式2):R2≧R3>R4を満たすものを○、満たさないものを×で示し、距離(X)について本発明の範囲を逸脱するものに下線を付した。
【0058】
また、各缶蓋(1)(2)に共通し、缶蓋の最大外周直径は65mm、センターパネル(10)の直径は47mm、環状溝(11)を構成する底壁(14)の内面曲率半径は0.5mm、内側壁(12)の傾斜角度は5°、外側壁(13)の傾斜角度は2.7°に形成されている。
【0059】
上述した各缶蓋は、図3に参照されるように、巻締めロール(40)(43)とチャック(41)を用いて缶胴(50)のフランジ(51)に二重に巻締めた。このとき、各巻締め部(25)の巻締め幅(W)は表1に数値に設定した。
【0060】
缶胴(50)に缶蓋(1)(2)を取り付けた缶体について、下記の方法で密閉性および耐圧性を試験し、評価した。評価結果を表1に併せて示す。
〔密閉性〕
350mlのビール用缶にて二酸化炭素と水をガス圧245kPa(2.5kgf/cm2)に充填して密閉した缶体を製作し、80℃の熱湯に30分間浸漬し、缶蓋が膨れて外れたものを×、外れなかったものを○とした。
〔耐圧性〕
缶内に内圧を付加し、539kPa以下で缶蓋の屈曲部(16)につの状突出(バックリング)が生じたものを×、539kPaでつの状突出を生じなかったものを○とした。
【0061】
【表1】
【0062】
表1の結果より、シーミングパネルの各部の形状を本発明の範囲に設定した各実施例の缶蓋は優れた密閉性および耐圧性を有するものであることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明の缶蓋の巻締め方法は、巻締め部において優れた密閉性および耐圧性を得られるものであるから、飲料等の液体用容器に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0064】
1、2…缶蓋
10…センターパネル
11…環状溝
15、30…チャックウォール
31…第1チャックウォール部
32…第2チャックウォール部
20…シーミングパネル
21…シーミングパネルラジアス部
22…第1シーミングウォール部
23…第2シーミングウォール部
24…カバーフック部
R1…シーミングパネルラジアス部の外面曲率半径
R2…第1シーミングウォール部の外面曲率半径
R3…第2シーミングウォールの外面曲率半径
R4…カバーフック部の外面曲率半径
θ…チャックウォールの傾斜角度
θ1…第1チャックウォール部の傾斜角度
θ2…第2チャックウォール部の傾斜角度
X…缶蓋の最大外周からカバーフック部の先端までの缶径方向の距離
h…シーミングパネルの最上端からカバーフック部の下端までの缶軸方向の距離
L…シーミングパネルの最上端からカバーフック部の最大外周までの缶径方向の距離
図1
図2
図3
図4
図5
図6