JP2004217305A - Bottle can and bottle can with cap - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトル缶及びキャップ付きボトル缶に係り、特にボトル缶の口金部の開口端に設けられたカール部と、口金部に被着されたキャップとの間の密封性を改善する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、飲料用の容器として広く使われているボトル缶は、まず、アルミニウム製やその合金製の金属板を絞り加工(Drawing)と、次いで行われるしごき加工(Ironing)とによって有底筒状体に形成される。
【0003】
そして、この有底筒状体の開口部に、ネックイン加工が施されることで、図7に示すように、この開口部が縮径されて口金部2が形成され、次いで、その口金部2にねじ成形加工が施されることで、ねじ(雄ねじ)部3及び膨出部4が形成された後、さらに、口金部2の開口端を径方向内側から外側に折り返すカール成形加工が施されることによりカール部5が形成される。カール部5は、口金部2に連設される内周壁5aと、その内周壁5aの外側に設けられる外周壁5bと、両者5b、5aを連結する接続部5cとを有している。このカール部5は、カール成形時、更にスロット加工されることでカール部5の外周壁5bが略平面状に形成される。
【0004】
このように形成されたボトル缶1は、その後、内容物が充填されると、ボトル缶1の口金部2にキャップ材6が図8に示すように被着されて、キャップ付きボトル缶とされる。なお、ここではボトル缶1に装着前のものを「キャップ材6」と呼び、装着後のものを「キャップ」と呼ぶ。
【0005】
なお、ボトル缶1の口金部2に被着されるキャップ材6は、図9に示すように有底筒状をなしており、天面部61の内側にシール材であるライナー67が配設されている。ライナー67は、例えば耐熱性の高いポリエチレンや、耐圧性の高いEVA、更にはエチレンプロピレンラバー(EPR)などの合成樹脂からなっている。符号62はナール、63はグルーブ、64はビード、65はスコア、66はフレアである。
【0006】
このようなキャップ材6は、ボトル缶口金部2に被覆された後、次のようにしてキャッピング加工されることにより被着される。
つまり、図10に示すように、筒状のプレッシャーブロック71と、このプレッシャーブロック71の中央に軸方向に移動可能に設けられたプレッシャーブロックインサート72と、ROローラ73、PPローラ74とを備えたキャッピング装置7を用い、図11(a)に示すようにボトル缶1の口金部2に被せられたキャップ材6の天面部61をプレッシャーブロックインサート72が缶底方向に押圧する。次いで、図11(b)に示すようにプレッシャーブロック71が天面部61の外周側を缶底方向に押圧しながら深さ方向及び径方向に絞り加工することで、キャップ材6の天面部61の周縁部に段差部8を形成し、さらにその状態でROローラ73が口金部2のねじ部3に沿って回転することで、キャップ材6の周囲に雌ねじを形成するとともに、PPローラ74が膨出部4に沿い転動することでフレア66が巻き締められ、これによってキャップ材6が図8に示すように口金部2に被着されて、ライナー67が口金部2のカール部5と密接することで、内容物が漏れないような密封性が得られるようになっている。図11において、符号75はプレッシャーブロックインサート72を缶底方向に付勢させるスプリングである。
【0007】
ところで、このボトル缶口金部2とキャップのライナー67との間の密封性に関連する先行技術文献情報としては、例えば次のものがある。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−213417号公報
【0009】
このようにしてボルト缶1にキャップが被着された後、殺菌・消毒するためのレトルト処理が行われることとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のボトル缶1は、カール部5の外周壁5bとキャップのライナー67との間の接触面積を大きくするため、外周壁5bがスロット加工されて略平面状に形成されている。
しかしながら、外周壁5bが略平面状に形成されると、図12に示すように、外周壁5bの上端とこれに連設される接続部5c間の円弧5dが小さな径となっているので、ボトル缶1にキャップ材6が被着されたとき、外周壁5bの上端の円弧5dがキャップのライナー67に著しく食い込んで破断させる問題があった。
しかも、ボトル缶1は、キャップ材6が被着された後、レトルト処理されるが、そのときの加熱により、外周壁5bがライナー67に対する食い込みが促進され、ライナー67を突き抜けてキャップ天面部61の裏面61aと直に接触することから、ライナー67とカール部5との間の密封性が完全に損なわれる問題もあった。
【0011】
また、レトルト処理時の加熱により、キャップ付きボトル缶の内圧が上昇し、キャップ天面部61がライナー67とともに缶軸方向上方へ膨出すると、天面部61の周縁部に位置する部分は、径方向内方かつ缶軸方向下方へ変形することになる。ここで、円弧5dは前記スロット加工により、ライナー67に対して突起しているので、円弧5dは、レトルト処理時のキャップ天面部61の周縁部における前記変形により、ライナー67に深く食い込むことになる。また、ライナー67は、加熱されると弾性復元力が低下する性質を有している。
【0012】
従って、ライナー67は、一旦、前記加熱状態で円弧5dに深く食い込まれると、円弧5dがライナー67を突き抜けなかったとしても、この食い込まれた状態の形状に略保持されるので、レトルト処理後の冷却時に、キャップ天面部61がレトルト処理前の略平坦な状態になる復元する過程において、ライナー67はこのキャップ天面部61の変形挙動に追従できず、このため、ライナー67とカール部5との間の密封性を確保できないという問題があった。
【0013】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、口金部にキャップが被着されたキャップ付きボトル缶において、この缶の密封性を良好に確保できるボトル缶及びキャップ付きボトル缶を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、開口部に、該開口部の周縁を径方向外側に折り返して形成されるカール部を備え、該カール部は、少なくとも外表面がボトル缶の缶軸方向と略平行な方向に延在した外面側壁部と、該外面側壁部の上端と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向上方に延びる外面側凸曲部と、該外面側凸曲部の端部と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向下方に延びる内面側凸曲部とを備えたボトル缶であって、前記外面側壁部は、0.1mm以上の長さで延在して形成され、前記外面側壁部と前記外面側凸曲部とが接続する第1の接続部と、前記外面側凸曲部と前記内面側凸曲部とが接続する第2の接続部における外表面との缶軸方向の距離が、0.3mmより大きく1.3mm以下とされていることを特徴とする。
【0015】
請求項2に係る発明は、請求項1記載のボトル缶において、前記第1の接続部における外表面と前記第2の接続部との径方向の距離が、0.0mmより大きく1.5mmより小さくされていることを特徴とする。
【0016】
これらの発明に係るボトル缶によれば、外面側壁部にスロット加工が施され、この外面側壁部が潰されて略平面状に形成されることで、この外面側壁部と外面側凸曲部との接続部が、小さい曲率半径の凸曲面状とされたとしても、この接続部をボトル缶の上端から最大限離間させることができるので、このボトル缶の口金部に、内面にライナーが配設されたキャップが被着されたキャップ付きボトル缶の密封性を確実に確保することができるようになる。
すなわち、内容物が充填されたキャップ付きボトル缶に、例えばレトルト処理が施されると、缶内圧が上昇し、キャップ天面部がライナーごと缶軸方向上方へ変形するとともに、キャップ天面部の周縁部が、径方向内方かつ缶軸方向下方へ変形することになるが、ボトル缶の上端と前記接続部との缶軸方向における距離が最大限確保されているので、前記接続部は、キャップ天面部の周縁部における前記変形により当該周縁部が変位する量が比較的小さい部分に配設されることになる。従って、前記接続部のライナーへの食い込み量を最小限に抑制することができる。
【0017】
これにより、レトルト処理時において、前記接続部がライナーへ食い込み、このライナーを破断させ、ボトル缶の密封性を阻害する事態の発生を確実に抑制することができる。
さらに、前記接続部のライナーへの食い込み量を最小限に抑制することができることから、レトルト処理時の加熱により、キャップ天面部がライナーごと前述のように膨出変形し、ライナーが前記接続部に食い込まれ、この食い込まれた状態に略保形されたとしても、レトルト処理後の冷却時に、キャップ天面部がレトルト処理前の略平坦な状態に戻る過程において、ライナーがキャップ天面部の変形挙動に追従することが可能になり、ボトル缶の密封性を確保することができる。
【0018】
さらに、前記接続部をボトル缶の上端から最大限離間させることができるのに伴い、前記接続部をキャップ天面部の裏面から離間させることができるので、前述したボトル缶内圧の上昇により、前記接続部がライナーを切断することも確実に抑制することができる。
さらにまた、外面側壁部の延在長さを必要最小限確保することができるので、前述したように、前記接続部のライナーへの食い込み量を最小限に抑制することができる構成であるにも拘わらず、外面側壁部とライナーとの良好なシール性を確保することができる。
【0019】
また、前記接続部をボトル缶の上端から最大限離間させることができるので、キャップを一旦開栓し、これをリシールする際に、前記接続部が、ライナーの、缶軸方向下方に折り曲げられた周縁に当たり、リシールトルクが上昇することで、需要者が完全にリシールできた、すなわち、キャップをボトル缶口金部に完全に螺着でき、内容物の密封性が確保されたものと誤認し、その後、このキャップ付きボトル缶を持ち運ぶ等する際に、内容物が漏洩する事態の発生を最小限に抑制することができる。
すなわち、前記接続部は、前述したように、径方向外方かつ缶軸方向上方へ突起しているので、リシールする際に、この接続部がライナーの前記周縁に当たり易くなっているが、この接続部をボトル缶の上端から缶軸方向下方に離間した位置に配設すると、リシールする際、まず、外面側凸曲部がライナーの径方向内側周縁から案内されて、キャップと螺着し始め、その後、前記接続部がライナーの前記周縁に至ることになる。この際、キャップはボトル缶の口金部に螺着し始めているので、キャップ及びボトル缶の径方向への相対的な位置ずれは最小限に抑制され、これにより、前記接続部がライナーの前記周縁に当たることを確実に抑制することができ、リシール時の前記誤認発生を最小限に抑制することができる。
【0020】
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載のボトル缶において、前記外面側凸曲部の外表面は、曲率半径が0.2mm以上2.0mm以下とされていることを特徴とする。
【0021】
この発明に係るボトル缶によれば、外面側壁部と外面側凸曲部とを滑らかに接続することができ、これらの接続部の径方向外方かつ缶軸方向上方への突起状態を最小限に抑制することができる。従って、ボトル缶に内容物が充填され、かつ、内面にライナーが配設されたキャップが、このボトル缶の口金部に被着されたキャップ付きボトル缶に、レトルト処理が施されて缶内圧が上昇し、前記接続部のライナーへの食い込み発生を最小限に抑制することができ、このキャップ付きボトル缶の密封性を確実に確保することができる。
【0022】
請求項4に係る発明は、口金部の開口端に、外周壁と内周壁とこれら両者を連結する接続部とを有するカール部を、内側から外側に折り返して形成し、かつ前記口金部にキャップ材が被着されたとき、該キャップ材のシール材が口金部の前記カール部を密封するボトル缶において、前記カール部の外周壁と接続部間の円弧が、その曲率半径をrとしたとき、0.2≦r≦2.0mmとなるように形成されていることを特徴とする。
【0023】
この発明に係るボトル缶によれば、カール部の外周壁と接続部間の円弧が、曲率半径rが0.2≦r≦2.0mmの範囲内となるように形成されているので、口金部にキャップを被着したとき、円弧がライナーに若干食い込むものの、シール材が全く破断することがなく、シール材がカール部との間で良好な密封性を確保できる。
【0024】
請求項5に係る発明は、請求項1から4のいずれかに記載のボトル缶にキャップを被着してなることを特徴とする。
この発明に係るキャップ付きボトル缶によれば、シール材が破断することなく良好な密封性を得ることができるので、信頼性の高いボトル缶を提供できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の第1実施形態について説明する。
図1に示すように、ボトル缶口金部2の上端部は、開口部の周縁を径方向外側へ折り返して形成されるカール部5を備えている。このカール部5は、少なくとも外表面21aがボトル缶1の缶軸方向と略平行な方向に延在した外面側壁部21と、この外面側壁部21の上端と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向上方に延びる外面側凸曲部22と、この外面側凸曲部22の端部と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向下方に延びる内面側凸曲部23とを備え、さらに、外面側壁部21の下端と連設し、径方向内方かつ缶軸方向下方に折曲したフック24とを備えている。なお、本実施形態におけるカール部5は、内径が30.8mmとされ、外径が33.5mmとされている。
【0026】
外面側壁部21は、スロット加工が施されることにより、この外表面21aは缶軸に略平行に延在して形成され、この外表面21aにおける延在長さLは、0.1mm以上とされている。
外面側凸曲部22は、その外表面22aの曲率半径r1が0.2mm以上2.0mm以下とされて前述のように凸曲面状に形成されている。
内面側凸曲部23は、その外表面23aの曲率半径r2が0.25mm以上1.0mm以下とされて前述のように凸曲面状に形成されている。
【0027】
また、外面側壁部21の缶軸方向上端部、若しくは外面側凸曲部22の径方向外方かつ缶軸方向下方の端部、または外面側壁部21と外面側凸曲部22とが接続する第1の接続部25と、外面側凸曲部22の径方向内方かつ缶軸方向上方の端部における外表面、若しくは内面側凸曲部23の径方向外方かつ缶軸方向上方の端部における外表面、または外面側凸曲部22と内面側凸曲部23とが接続する第2の接続部26における外表面との缶軸方向における距離Aは、0.3mmより大きく1.3mm以下とされている。なお、この距離Aを1.3mm以下とすることにより、外面側壁部21の外表面21aにおける延在長さLは、0.1mm以上確保されることになる。また、本実施形態においては、第2の接続部26における外表面が、ボトル缶1の缶軸方向上端となっている。
第1の接続部25における外表面と、第2の接続部26との径方向における距離Dは、0.0mmより大きく1.5mmより小さくされている。
【0028】
この第1の接続部25は、略平坦面状とされた外面側壁部21と、前述のように凸曲面状とされた内面側凸曲部22との境界部であり、外面側壁部21の缶軸方向上端、及び外面側凸曲部22の径方向外方端かつ缶軸方向下端を含む部分をいう。そして、この第1の接続部25は、例えば、次のようにして把握することができる。すなわち、図示しない画像処理装置により、少なくとも外面側壁部21及び外面側凸曲部22における外表面21a及び22aの輪郭線を補捉し、この輪郭線において、外面側壁部21における外表面21aの輪郭線の延長線L0を特定し、この延長線L0から補捉された輪郭線が離間し始める位置として把握することができる。
【0029】
第2の接続部26は、本実施形態においては、ボトル缶1の缶軸方向上端に位置することになるので、第1の接続部25の場合と同様にして、画像処理装置により、ボトル缶1の輪郭線を補捉し、この輪郭線のうち、ボトル缶1の開口部天面を補捉することにより把握することができる。
なお、外面側壁部21、外面側凸曲部22、及び内面側凸曲部23の前記各寸法値は、各々を巨視的にみたときの数値であり、微視的にみれば、外面側壁部21にはうねりがあったり、外面側凸曲部22及び内面側凸曲部23の前記凸曲面状は、複数の曲面状体からなる集合体であったりすることはいうまでもない。
【0030】
以上のように構成されたボトル缶1に、図6に示すキャップを被着したキャップ付きボトル缶において、ガスがリークするか否かのリーク試験を行った。
【0031】
試験対象として、18種類のボトル缶1を各別に10個形成し、これらの各ボトル缶1にリーク試験用の内容物を充填した後、このボトル缶口金部2にキャップを被着してキャップ付きボトル缶を形成した。そして、このキャップ付きボトル缶を40℃の雰囲気温度下に3週間置いた後、これを20℃の雰囲気温度下に置き、そして、この20℃の雰囲気温度とキャップ付きボトル缶の温度とが略同一になったとき、この缶の胴体部を外表面側から押圧することで缶内圧値を推定し、この内圧推定値が、正常状態における内圧値が0.127MPaであるべきところ、0.078MPa以下であった場合にリークしたと判断した。
【0032】
試験対象としてのボトル缶1は、図3に示すように、大きく分けて3種類形成した。すなわち、第1の接続部25における外表面と第2の接続部26との径方向の距離Dを0.50mm、0.80mm、及び1.10mmとした場合の3種類のボトル缶1を形成するとともに、これら各種類のボトル缶1において、第1の接続部25と第2の接続部26における外表面との距離Aを各別に異ならせて6種類形成した。なお、外面側壁部21の外表面21aにおける延在長さLは、全種類について0.1mm以上とした。また、外面側凸曲部22の外表面22aにおける曲率半径r1は、前記距離D、及び距離Aが決定されることにより、一義的に定まるものである。
【0033】
このリーク試験結果を図3に示す。この図において、良否判定として、○は10本中リークした本数が2本以下を表し、△は10本中リークした本数が5本以上を表し、×は10本中リークした本数が8本以上を表している。
この結果から、少なくとも距離Aが0.3mm以上とされ、かつ、前記延在長さLが0.1mm以上とされたボトル缶1においては、リーク発生を確実に抑制することができたことが確認できた。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によるボトル缶1によれば、外面側壁部21にスロット加工が施され、この壁部21の外表面21aが潰されて略平面状に形成されることで、この外面側壁部21と外面側凸曲部22とが接続する第1の接続部25が、小さい曲率半径の凸曲面状とされたとしても、この接続部25をボトル缶1の上端から最大限離間させることができるので、このボトル缶1の口金部2に、内面にライナー67が配設されたキャップが被着されたキャップ付きボトル缶の密封性を確実に確保することができるようになる。
【0035】
すなわち、内容物が充填されたキャップ付きボトル缶に、例えばレトルト処理が施されると、缶内圧が上昇し、図2に2点鎖線で示すように、キャップ天面部61がライナー67ごと缶軸方向上方へ変形するとともに、キャップ天面部61の周縁部における部分、すなわち段差部8が、径方向内方かつ缶軸方向下方へ変形することになるが、第2の接続部26の外表面と、第1の接続部25との缶軸方向における距離Aが最大限確保されているので、第1の接続部25は、段差部8が径方向内方かつ缶軸方向下方へ最も変位する部分である、段差部8の上端部8aから最大限離間させて配設することができる。従って、第1の接続部25のライナー67への食い込み量を最小限に抑制することができる。
【0036】
これにより、レトルト処理時において、第1の接続部25がライナー67へ食い込み、このライナー67を破断させ、ボトル缶1の密封性を阻害する事態の発生を確実に抑制することができる。
さらに、第1の接続部25のライナー67への食い込み量を最小限に抑制することができることから、レトルト処理時の加熱により、キャップ天面部61がライナー67ごと前述のように膨出変形し、また、ライナー67が第1の接続部25に食い込まれ、この食い込まれた状態に略保形されたとしても、レトルト処理後の冷却時に、キャップ天面部61がレトルト処理前の略平坦な状態に戻る過程において、ライナー67がキャップ天面部61の変形挙動に追従することが可能になり、ボトル缶1の密封性を確保することができる。
【0037】
さらに、第1の接続部25をボトル缶1の上端としての第2の接続部26から缶軸方向下方に最大限離間させることができるのに伴い、第1の接続部25をキャップ天面部61の裏面61aから離間させることができるので(図2の距離C)、前述したボトル缶内圧の上昇により、第1の接続部25がライナー67を切断することも確実に抑制することができる。
さらにまた、前記距離Aを1.3mm以下としているので、外面側壁部21の延在長さLを必要最小限の長さ0.1mm以下は確保することができ、これにより、ボトル缶1が前述した作用効果を有するにも拘わらず、外面側壁部21とライナー67との良好なシール性を確保することができる。
【0038】
また、第1の接続部25を第2の接続部26から缶軸方向下方に最大限離間させることができることから、キャップを一旦開栓し、これをリシールする際に、第1の接続部25が、ライナー67の、缶軸方向下方に折り曲げられた周縁部67aに当たり、リシールトルクが上昇することで、未だキャップがボトル缶口金部2に完全に螺着されていないにも拘わらず、需要者がリシールできたものと誤認し、その後、このキャップ付きボトル缶を持ち運ぶ等する際に、内容物が漏洩する事態の発生を最小限に抑制することができる。
【0039】
すなわち、第1の接続部25は、前述したように、スロット加工が施されることにより形成されるので、径方向外方かつ缶軸方向上方へ突起することになり、この場合、第1の接続部25は、リシール時にライナー67の周縁部67aに当たり易くなるが、この第1の接続部25をボトル缶1の上端から缶軸方向下方に離間した位置に配設すると、リシールする際、まず、外面側凸曲部22がライナー67の径方向内側周縁から案内されて、キャップが口金部2に螺着し始め、その後、第1の接続部25がライナー67の周縁部67aに至ることになる。この際、キャップはボトル缶1の口金部2に螺着し始めているので、このキャップ及びボトル缶1の径方向への相対的な位置ずれは最小限に抑制され、これにより、第1の接続部25がライナー67の周縁部67aに当たることを確実に抑制することができ、リシール時の前記誤認発生を最小限に抑制することができる。
【0040】
また、前記曲率半径r1が0.2mm以上2.0mm以下とされているので、外面側壁部21と外面側凸曲部22とを滑らかに接続することができ、これら外面側壁部21と外面側凸曲部22とを接続する第1の接続部25の径方向外方かつ缶軸方向上方への突起状態を最小限に抑制することができる。従って、第1の接続部25のライナー67への食い込み発生を最小限に抑制することができ、このキャップ付きボトル缶の密封性を確実に確保することができる。
【0041】
以下、図面を参照し、この発明の第2実施形態について説明する。図4及び図5はこの発明の第2実施形態に係るボトル缶のカール成形方法を示す図であって、図4はボトル缶の要部を示す拡大断面図、図5はボトル缶の口金部にキャップを被着した状態の説明図である。
図4に示すように、ボトル缶1の口金部2には、カール成形加工によって口金部2の開口端を内側から外側に折り返すことでカール部5が形成されている。カール部5は、内周壁51と外周壁52との両者を接続する接続部53とを有し、外周壁52の先端にフック部54が設けられている。このように口金部2にカール部5が形成されたボトル缶1は、図8〜図11に示すように、内容物が充填された後、キャップ材6がキャッピング装置7によって巻き締められることで被着される。なお、口金部2にはカール部5の他、ねじ部3及び膨出部4が設けられている。
【0042】
この実施形態においては、図4に示すように、カール部5の外周壁52の上部と接続部53とを連設する円弧55が、図5に示すキャップ材6のシール材であるライナー67に食い込まない大きさに形成されており、その曲率半径rが例えば0.2≦r≦2.0mmに選定されている。
【0043】
この場合、外周部52と接続部53間の円弧55は、厳密には両者52、53を連設するため複数の円弧部からなっているが、それら複数の円弧部をそれぞれ測定したときの平均値をとっている。
なお、円弧部の曲率半径を測定する測定器としては、コントレーサと称される測定器(CDH−400 ミツトヨ製)を用い、その接触子(先端半径:0.022mm、外形:3Φmm、先端角度:12°)を外周壁52及び接続部53間で0.2mm/sの速度で走査させることで、それぞれの円弧部を測定し、それらの平均値が前記円弧55の曲率半径rとしている。
【0044】
この実施の形態のボトル缶1は、前記のように構成されているので、いま、口金部2にカール部5が形成されたボトル缶1に炭酸飲料からなる内容物が充填され、かつキャッピング装置7によってキャップ材6が図5に示すように被着されると、カール部5の外周壁52と接続部53間の円弧55が、キャップ材6内に装着されているシール材であるライナー67に食い込むおそれがある。
【0045】
しかしながら、カール部5の外周壁52と接続部53間の円弧55がライナー67を破断させることのない大きさの曲率半径rに形成されているので、口金部2にキャップ材6を被着したとき、円弧55がライナー67に若干食い込むものの、ライナー67が全く破断することがない。
【0046】
即ち、キャップ材6が被着されたとき、ライナー67が外周壁52の円弧55によって破断されることがなく、しかも、キャップ付きボトル缶がレトルト処理されたとき、それによってライナー67が加熱されるが、それにも拘わらずライナー67の適正な密封性を確保することができ、従って、ライナー67とカール部5間の密封性を良好に確保することができる。
【0047】
また、円弧5の曲率半径rが0.2≦r≦2.0mmの大きさからなっており、従来のように0.2mm未満の曲率半径より確実に大きく形成されているだけなので、キャップ材6に何ら複雑な加工を施す必要がなく、簡単かつ確実に密封性が得られる。
【0048】
図6は、前記のキャップ付きボトル缶の試験結果を示すものである。即ち、カール部5の円弧55の曲率半径rとして、試験1〜試験9のように、0.1、02、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.2、2.4mmの大きさにそれぞれ形成し、その場合の内容物の漏れと、ライナー67の破断状況の良否との試験を行った。
図6において、試験1は、円弧55の曲率半径rが0.1mmの大きさであり、キャップ材6が被着されると、円弧55がライナー67に食い込んで破断が発生することから、リーク試験において内容物の漏れが生じることがあった。
【0049】
一方、試験2〜試験9では、ライナー67の破断が見られず、また内容物に漏れが生じることがなかった。但し、図6には記載していないが、円弧の曲率半径rが2.2mmの試験8及び2.4mmの試験9においては、その曲率が大きく、ライナー67と外周壁52間の缶軸方向の接触面積がその分だけ小さくなることから、シール長さが設定値より不足するという現象が発生した。
従って、円弧55の曲率半径rとしては試験2〜試験7、つまり0.2≦r≦2.0mmの範囲内であればよく、またより確実な密封性を得るため、試験3〜試験5の大きさ(0.3≦r≦1.0mm)であることが好ましい。
【0050】
なお、リーク試験とは、百本のボトル缶1についての漏れ本数を表している。この漏れ数の試験は、5℃でかつガス水がGV2.7からなる充填物を用い、これをボトル缶1に400ml入れて室温より高い40℃で保管開始し、それから三週間経過したところで常温(20℃)まで戻した後、卓上B検にてボトル缶1の内圧を推定し、そのときの内圧が正常時には1.3kg/cm2(12.7×104Pa)であるべきところ、0.8kg/cm2(7.8×104Pa)以下になった場合に漏れと判断した。卓上B検とは、缶胴に圧子を押し込んでその押し込み程度からボトル缶1の内圧を推定するものであり、他の検査方法を採用して漏れ検査を行ってもよいのは勿論である。
【0051】
また、第2実施形態における円弧55の曲率半径rは、第1実施形態における外面側凸曲部22の外表面22aの曲率半径r1に相当し、これらの曲率半径r,r1は、前述したように、0.2mm以上2.0mm以下とされている。
さらに、第2の接続部26をボトル缶1の上端に配設した構成を示したが、この構成に限らず、外面側凸曲部22と内面側凸曲部23との境界部であれば、ボトル缶1の上端から多少ずれて配設されてもよい。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るボトル缶及びキャップ付きボトル缶によれば、外面側壁部にスロット加工が施され、この側壁部が潰されて略平面状に形成されることで、この外面側壁部と外面側凸曲部との接続部が、小さい曲率半径の凸曲面状とされたとしても、この接続部をボトル缶の上端から最大限離間させることができるので、このボトル缶の口金部に、内面にライナーが配設されたキャップが被着されたキャップ付きボトル缶の密封性を確実に確保することができる。
【0053】
また、前記接続部をボトル缶の上端から最大限離間させることができることから、キャップを一旦開栓し、これをリシールする際に、前記接続部が、ライナーの、缶軸方向下方に折り曲げられた周縁に当たり、リシールトルクが上昇することで、需要者がリシールできたものと誤認し、その後、このキャップ付きボトル缶を持ち運ぶ等する際に、内容物が漏洩する事態の発生を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態に係るボトル缶の要部を示す拡大断面図である。
【図2】図1に示すボトル缶の口金部にキャップを被着したキャップ付きボトル缶の一部拡大断面図である。
【図3】図2に示すキャップ付きボトル缶のリーク試験結果を示す図である。
【図4】この発明の第2実施形態に係るボトル缶の要部を示す拡大断面図である。
【図5】ボトル缶の口金部にキャップを被着した状態の説明図である。
【図6】カール部の円弧の曲率半径をそれぞれ変えたときの内容物の漏れと、シール材の良否との試験結果示す説明図である。
【図7】ボトル缶の口金部に設けられたカール部を示す説明図である。
【図8】ボトル缶の口金部にキャップが被着された状態を示す説明図である。
【図9】キャップを示す半断面図である。
【図10】ボトル缶の口金部にキャッピング装置によってキャップを被着するときの説明図である。
【図11】同じくキャッピング装置がキャップを被着するときの図であって、(a)キャップをボトル缶に押さえ付けた状態を示す説明図、(b)はキャップに段差部及び雌ねじを形成する説明図である。
【図12】ボトル缶のカール部の円弧がシール材を破断し、キャップと接触した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ボトル缶
2 口金部
5 カール部
6 キャップ材
21 外面側壁部
21a 外面側壁部の外表面
22 外面側凸曲部
22a 外面側凸曲部の外表面
23 内面側凸曲部
25 第1の接続部
26 第2の接続部
51 内周壁
52 外周壁
53 接続部
55 円弧
67 シール材(ライナー)
A 第1の接続部と第2の接続部における外表面との缶軸方向の距離
D 第1の接続部における外表面と第2の接続部との径方向の距離
L 外面側壁部の外表面における延在長さ
r 円弧の曲率半径
r1 外面側凸曲部の外表面の曲率半径[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bottle can and a bottle can with a cap, and more particularly to a technique for improving the sealing performance between a curl portion provided at an open end of a mouth portion of a bottle can and a cap attached to the mouth portion. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, a bottle can widely used as a container for beverages is a bottomed tubular body formed by first drawing (drawing) a metal plate made of aluminum or an alloy thereof and then performing ironing (ironing). Formed.
[0003]
Then, by performing neck-in processing on the opening of the bottomed cylindrical body, as shown in FIG. 7, the opening is reduced in diameter to form the
[0004]
When the bottle can 1 thus formed is filled with the contents, the
[0005]
The
[0006]
After such a
That is, as shown in FIG. 10, a
[0007]
By the way, as prior art document information relating to the sealing property between the bottle can
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-213417 A
[0009]
After the cap is attached to the bolt can 1 in this way, retort processing for sterilization and disinfection is performed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Meanwhile, in order to increase the contact area between the outer
However, when the outer
Moreover, the bottle can 1 is retorted after the
[0011]
Further, when the internal pressure of the bottle can with cap rises due to the heating during the retort treatment, and the
[0012]
Therefore, once the
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a bottle can with a cap having a cap attached to a base portion and a bottle can and a cap capable of ensuring good sealing performance of the can. To provide a bottle can with a bottle.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The invention according to
[0015]
The invention according to
[0016]
According to the bottle can according to these inventions, the outer side wall portion is subjected to slotting, and the outer side wall portion is crushed and formed into a substantially flat shape, so that the outer side wall portion and the outer surface side convex curved portion are formed. Even if the connection part is a convex curved surface with a small radius of curvature, this connection part can be separated from the upper end of the bottle can as much as possible, so a liner is provided on the inner surface of the base part of this bottle can Thus, it is possible to reliably ensure the sealing performance of the bottle can with the cap to which the attached cap is attached.
That is, when, for example, a retort treatment is applied to a bottle can with a cap filled with contents, the internal pressure of the can increases, and the top surface of the cap is deformed with the liner upward in the axial direction of the can, and the peripheral portion of the top surface of the cap Is deformed radially inward and downward in the can axis direction. However, since the maximum distance in the can axis direction between the upper end of the bottle can and the connection section is ensured, the connection section is The peripheral portion of the surface is disposed at a portion where the amount of displacement of the peripheral portion due to the deformation is relatively small. Therefore, the amount of bite of the connection portion into the liner can be suppressed to a minimum.
[0017]
Thereby, at the time of the retort treatment, the occurrence of a situation in which the connection portion cuts into the liner, breaks the liner, and impairs the sealing performance of the bottle can can be reliably suppressed.
Furthermore, since the amount of bite into the liner of the connection portion can be suppressed to a minimum, the heating at the time of retort processing causes the cap top surface portion to bulge and deform together with the liner as described above, and the liner is attached to the connection portion. Even if the cap is bitten, and the shape is substantially maintained in this bite state, the liner may be deformed by the deformation of the cap top during the cooling after the retort process, in the process of returning the cap top to the substantially flat state before the retort. It is possible to follow, and the sealing performance of the bottle can can be ensured.
[0018]
Further, the connection portion can be separated from the back surface of the cap top surface portion with the maximum separation of the connection portion from the upper end of the bottle can. Cutting of the liner by the part can also be reliably suppressed.
Furthermore, since the minimum necessary length of the outer side wall can be ensured, the bite amount of the connecting portion into the liner can be minimized as described above. Regardless, good sealing performance between the outer side wall and the liner can be ensured.
[0019]
In addition, since the connection portion can be separated from the upper end of the bottle can to the maximum extent, when the cap is once opened and resealed, the connection portion is bent downward of the liner in the can axial direction. By hitting the peripheral edge and increasing the reseal torque, the consumer was able to completely reseal, that is, mistakenly recognized that the cap could be completely screwed into the bottle can cap and the sealing property of the contents was ensured, In addition, when carrying the bottle can with the cap, it is possible to minimize the occurrence of a situation in which the contents leak.
That is, as described above, since the connection portion protrudes outward in the radial direction and upward in the axial direction of the can, the connection portion easily hits the peripheral edge of the liner when resealing. When the part is disposed at a position separated from the upper end of the bottle can downward in the axial direction of the bottle, when resealing, first, the outer convex portion is guided from the radially inner peripheral edge of the liner, and starts screwing with the cap, Thereafter, the connection will reach the periphery of the liner. At this time, since the cap has begun to be screwed into the base portion of the bottle can, the relative displacement of the cap and the bottle can in the radial direction is suppressed to a minimum, whereby the connecting portion is connected to the peripheral edge of the liner. , And the occurrence of the erroneous recognition at the time of resealing can be minimized.
[0020]
The invention according to
[0021]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the bottle can which concerns on this invention, an outer surface side wall part and an outer surface side convex curved part can be connected smoothly, and the protrusion state of these connection parts radially outward and can axially upward is minimized. Can be suppressed. Therefore, the bottle can is filled with the contents, and the cap with the liner disposed on the inner surface is subjected to retort treatment on the bottle can with the cap attached to the mouthpiece of the bottle can to reduce the can internal pressure. As a result, it is possible to minimize the occurrence of ascending and biting of the connecting portion into the liner, and it is possible to reliably secure the sealing performance of the bottle can with cap.
[0022]
The invention according to
[0023]
According to the bottle can of the present invention, the arc between the outer peripheral wall of the curled portion and the connection portion is formed such that the radius of curvature r is in the range of 0.2 ≦ r ≦ 2.0 mm. When the cap is attached to the portion, although the arc slightly bites into the liner, the sealing material does not break at all, and the sealing material can secure good sealing performance with the curled portion.
[0024]
The invention according to
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the bottle can with a cap which concerns on this invention, since a favorable sealing property can be obtained without breaking a sealing material, a highly reliable bottle can can be provided.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the upper end portion of the bottle can
[0026]
The outer surface
The outer surface side convex
The inner surface side convex
[0027]
In addition, the upper end of the
The radial distance D between the outer surface of the
[0028]
The first connecting
[0029]
In the present embodiment, the second connecting
The dimensional values of the outer
[0030]
A leak test was performed to determine whether or not gas leaked from the bottle can 1 with the cap shown in FIG. 6 on the bottle can 1 configured as described above.
[0031]
As test objects, 10
[0032]
As shown in FIG. 3, the bottle can 1 as a test object was roughly divided into three types. That is, three types of
[0033]
FIG. 3 shows the results of the leak test. In this figure, as the pass / fail judgment, ○ indicates that the number of leaked lines out of 10 is 2 or less, Δ indicates that the number of leaked lines out of 10 is 5 or more, and X indicates that the number of leaked lines out of 10 is 8 or more Is represented.
From this result, it was found that in the bottle can 1 in which the distance A was at least 0.3 mm and the extension length L was 0.1 mm or more, it was possible to reliably suppress the occurrence of leaks. It could be confirmed.
[0034]
As described above, according to the bottle can 1 of the present embodiment, the
[0035]
That is, when, for example, a retort treatment is performed on a bottle can with a cap filled with contents, the internal pressure of the can increases, and as shown by a two-dot chain line in FIG. In the upper direction, the portion at the peripheral edge of the cap
[0036]
Thereby, at the time of the retort processing, the occurrence of a situation where the
Further, since the amount of the
[0037]
Further, as the first connecting
Furthermore, since the distance A is set to 1.3 mm or less, the extension length L of the outer surface
[0038]
Further, since the first connecting
[0039]
That is, since the
[0040]
Further, since the radius of curvature r1 is not less than 0.2 mm and not more than 2.0 mm, the outer
[0041]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 and 5 are views showing a curl forming method for a bottle can according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a main part of the bottle can, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view of a state where a cap is attached to the slab.
As shown in FIG. 4, a curled
[0042]
In this embodiment, as shown in FIG. 4, an
[0043]
In this case, the
As a measuring device for measuring the radius of curvature of the circular arc portion, a measuring device called a contracer (manufactured by CDH-400 Mitutoyo) is used, and its contact (tip radius: 0.022 mm, outer shape: 3Φmm, tip angle) : 12 °) is scanned between the outer
[0044]
Since the bottle can 1 of this embodiment is configured as described above, the bottle can 1 in which the
[0045]
However, since the
[0046]
That is, when the
[0047]
In addition, since the radius of curvature r of the
[0048]
FIG. 6 shows a test result of the bottle can with a cap. That is, as in
6, in the
[0049]
On the other hand, in
Accordingly, the radius of curvature r of the
[0050]
The leak test indicates the number of leaks of one hundred
[0051]
Further, the radius of curvature r of the
Further, the configuration in which the second connecting
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the bottle can and the bottle can with cap according to the present invention, the outer side wall is slotted, and the side wall is crushed and formed into a substantially planar shape. Even if the connecting portion between the side wall portion and the outer surface side convex curved portion is formed into a convex curved shape having a small radius of curvature, since this connecting portion can be separated from the upper end of the bottle can as much as possible, the base of the bottle can The sealing performance of a bottle can with a cap to which a cap having a liner disposed on the inner surface is attached to the portion can be reliably ensured.
[0053]
Further, since the connection portion can be separated from the upper end of the bottle can to the maximum extent, when the cap is once opened and resealed, the connection portion is bent downward in the axial direction of the liner of the liner. When the resealing torque is increased, the user mistakenly recognizes that the resealing has been performed.Then, when carrying the bottle can with the cap, it is possible to minimize the occurrence of leakage of the contents. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a main part of a bottle can according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a bottle can with a cap in which a cap is attached to a mouth portion of the bottle can shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a leak test result of the bottle can with a cap shown in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a main part of a bottle can according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which a cap is attached to a mouth portion of a bottle can.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing test results of leakage of contents and quality of a sealing material when the radius of curvature of the arc of the curl portion is changed.
FIG. 7 is an explanatory view showing a curl part provided in a mouth part of a bottle can.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which a cap is attached to a base of a bottle can.
FIG. 9 is a half sectional view showing a cap.
FIG. 10 is an explanatory view when a cap is attached to a mouthpiece of a bottle can by a capping device.
FIG. 11 is a diagram when the cap is attached by the capping device, wherein (a) is an explanatory view showing a state in which the cap is pressed against a bottle can, and (b) is a step formed with a step portion and an internal thread in the cap. FIG.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the arc of the curled portion of the bottle can breaks the sealing material and comes into contact with the cap.
[Explanation of symbols]
1 bottle can
2 Base
5 Curl section
6 Cap material
21 Outer side wall
21a Outer surface of outer side wall
22 Outer surface convex part
22a Outer surface of outer side convex part
23 Inner convex part
25 First connection part
26 Second connection part
51 Inner wall
52 Outer wall
53 Connection
55 arc
67 Sealing material (liner)
A distance between the outer surface of the first connection part and the outer surface of the second connection part in the can axis direction
D Radial distance between the outer surface of the first connection portion and the second connection portion
L Extension length of outer side wall on outer surface
r radius of curvature of the arc
r1 radius of curvature of the outer surface of the outer-side convex portion
Claims (5)
該カール部は、少なくとも外表面がボトル缶の缶軸方向と略平行な方向に延在した外面側壁部と、
該外面側壁部の上端と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向上方に延びる外面側凸曲部と、
該外面側凸曲部の端部と連設し、径方向内方へ向かうに従い缶軸方向下方に延びる内面側凸曲部とを備えたボトル缶であって、
前記外面側壁部は、0.1mm以上の長さで延在して形成され、
前記外面側壁部と前記外面側凸曲部とが接続する第1の接続部と、前記外面側凸曲部と前記内面側凸曲部とが接続する第2の接続部における外表面との缶軸方向の距離が、0.3mmより大きく1.3mm以下とされていることを特徴とするボトル缶。The opening has a curl portion formed by folding the periphery of the opening radially outward,
The curl portion has an outer surface side wall portion at least whose outer surface extends in a direction substantially parallel to the can axis direction of the bottle can,
An outer surface side convex curved portion which is provided continuously with the upper end of the outer surface side wall portion and extends upward in the can axis direction as going inward in the radial direction;
A bottle can comprising: an inner surface-side convex portion provided continuously with an end portion of the outer surface-side convex portion and extending downward in the can axis direction as going inward in the radial direction;
The outer side wall portion is formed to extend with a length of 0.1 mm or more,
A can of a first connecting portion where the outer side wall portion and the outer surface side convex portion are connected, and an outer surface of a second connecting portion where the outer surface side convex portion and the inner surface side convex portion are connected. A bottle can having an axial distance of more than 0.3 mm and not more than 1.3 mm.
前記第1の接続部における外表面と前記第2の接続部との径方向の距離が、0.0mmより大きく1.5mmより小さくされていることを特徴とするボトル缶。The bottle can according to claim 1,
A bottle can, wherein a radial distance between an outer surface of the first connection portion and the second connection portion is larger than 0.0 mm and smaller than 1.5 mm.
前記外面側凸曲部の外表面は、曲率半径が0.2mm以上2.0mm以下とされていることを特徴とするボトル缶。The bottle can according to claim 1 or 2,
A bottle can, characterized in that the outer surface of the outer convex portion has a radius of curvature of 0.2 mm or more and 2.0 mm or less.
前記カール部の外周壁と接続部間の円弧が、その曲率半径をrとしたとき、
0.2≦r≦2.0mm
となるように形成されていることを特徴とするボトル缶。At the opening end of the base portion, a curl portion having an outer peripheral wall, an inner peripheral wall, and a connecting portion connecting these both is formed by folding back from the inside to the outside, and when a cap material is attached to the base portion, In a bottle can in which the sealing material of the cap material seals the curled portion of the base portion,
When the arc between the outer peripheral wall of the curl portion and the connection portion has a radius of curvature r,
0.2 ≦ r ≦ 2.0mm
A bottle can characterized by being formed so that it becomes.
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