JP2005186164A - ネジ付缶の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者が取り扱うときに、指などを痛めにくく、内容物によって腐蝕されにくい金属薄板製のネジ付缶を提供する。
【解決手段】 有底円筒状の缶体の上部をネッキング加工し、首部を成形し、再度ネッキング加工することにより首部の上部の径をさらに小さく絞って口先部を成形し、さらにネッキング加工することにより口先小径部を形成し、その口先小径部の外周を切削加工して薄肉とし、その薄肉にした部位を外向きにカール加工を施すネジ付缶の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明はネジ付缶の製造方法に関する。

従来より、図９に示すようなネジ付缶１０１が用いられている。このものは、円筒状の首部１０２の周囲にキャップ１０３などを螺合させるために、ネジ部１０４を設けている。また首部１０２の先端１０５は、キャップ１０３の内面あるいはガスケット１０６と密接させるため、シェービング加工により平坦にされている。このようなネジ付缶１０１はアルミニウムなどの金属薄板を有底円筒状に成形し、口絞り成形により肩部１０７および首部１０２を成形し、その先端部を成形しようとするネジの谷径と同程度の径の円筒状に絞り成形し、さらに残った部位をロールフォーミングなどにより、凹凸変形させてネジ部１０４を成形して製造する。その製造方法、とくにネジ部の成形方法は、たとえば特開平５−２２９５４５号公報に記載されている。

このようなネジ付缶１０１においては、金属板の表面を充填する内容物による腐蝕から保護するため、あるいは内容物を金属から保護するため、製缶後に缶体の内面に、スプレー塗装、粉体塗装などで合成樹脂塗膜を設けることがある。また、合成樹脂フィルムを金属薄板に熱溶着しておき、そのフィルム面を内側にして缶体を成形することもある。

前記従来のネジ付缶１０１は、首部の先端１０５がシェービング加工により平坦にされているので角部（エッジ）があり、そのため使用者の指などが当たると痛みを感ずることがある。また腐蝕防止用の塗膜や被覆を設けている場合でも、首部の先端１０５には塗膜や被覆がなく、金属が露出している。そのため、その部分の金属が内容物によって腐蝕することがある。本発明は、使用者の指などが触れても痛まず、手に優しいネジ付缶を提供することを第１の技術課題としている。さらに本発明は、首部の先端が内容物により腐蝕されにくいネジ付缶を提供することを第２の技術課題としている。さらに本発明はそれらのネジ付缶の製造方法およびネジ付缶の特有の性質を利用した蓋付容器を提供することを技術課題としている。

本発明のネジ付缶の製造方法は、円筒状の首部を有する金属薄板製の缶体を成形し、首部の周囲に、その上端近辺を残して凹凸変形によりネジ部を成形し、ついで前記上端近辺を切削加工して薄肉とし、その薄肉にした部位をカール加工することを特徴としている。このような製造方法において、首部上端近辺の外周を切削加工することが好ましく、さらに、薄肉にした部位を外向きにカール加工するのことが好ましい。

前記缶体は、金属薄板から成形してもよく、また、スラグからインパクト成形により成形してもよい。この製造方法においては、前記カール加工する前のいずれかの段階で、缶体の内面側に塗膜ないし被覆を形成し、かつ前記薄肉にした部位を外向きにカール加工するのが好ましい。

本発明のネジ付金属缶の製造方法の第２の態様は、有底円筒状の缶体の上部をネッキング加工し、首部を成形し、再度ネッキング加工することにより首部の上部の径をさらに小さく絞って口先部を成形し、その口先部の外周を切削加工して薄肉とし、その薄肉にした部位を外向きにカール加工を施すことを特徴としている。また、このような製造方法であって、有底円筒状の缶体の上部をネッキング加工し、首部を成形し、口先部を成形し、さらにネッキング加工することにより口先小径部を形成し、その口先小径部を切削加工してもよい。

本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶は、首部の上端にカール部を設けているので、金属薄板の端縁の角部は巻き込まれ、外部に露出しない。そのため使用者の指などが首部の上端に当たっても、痛みを感じない。またカール部の肉厚が薄いため、ネジ加工の後にカール加工する場合でも、ネジ部に座屈などの変形が生じにくい。すなわちネジ部は螺旋形であるので、全周で均等に荷重が受けられず、そのため座屈しやすい。しかし本発明のネジ付缶では、カール部の肉厚を薄肉にしているので、カール成形時の軸方向の荷重を軽減することができる。そのためネジ加工後のカール加工が容易である。

またカール部の肉厚が薄いことから、カール部の巻き径を小さくしうる。そのため、カール幅を小さくすることができ、開口部の面積の確保とキャップの螺合という、両方の作用を達成できる。また前記首部が胴部の上部を絞り加工で小径にしたものである場合は、首部の肉厚が胴部よりも厚くなりがちである。そのため、カール部の肉厚を薄くすることによる利点が一層活きる。

前記首部を含む缶体の内面に、塗膜ないし被覆が設けられているネジ付缶においては、カール部の先端の金属が露出しないので、その部分が内容物によって腐蝕されにくい。またカール部が外向きに巻かれている場合は、さらに腐蝕防止効果が高い。また成形も容易である。

本発明のネジ付缶の製造方法においては、首部の上端近辺を切削加工により薄肉にした後にカール加工を施すので、曲げやすい。そのためカール加工の時にネジ部が座屈しにくい。また、円筒缶を製造した後、絞り加工により胴部より小径の首部を成形する場合は、首部の肉厚が厚くなりがちである。そのため首部を薄肉に切削加工することによる座屈防止効果が一層大きい。またカール加工の前に塗膜ないし被覆を設け、カール部を外向きに巻く場合は、カール部の先端および表面の防食効果がある。

本発明のネジ付き缶の製造方法によって製造された蓋付容器は、カール部の上面に角がないので、当接面やガスケットを傷つけるおそれが少ない。そのため蓋体をしっかりと首部に締め付けることができる。蓋体ないし首部に設けた取り出し手段のフランジ部を、蓋体の当接面とカール部との間に挟着する場合は、取り出し手段をしっかりと保持させることができる。また、取り出し手段にカール部と嵌合する嵌合部を設ける場合は、取り出し手段を首部にしっかりと取り付けることができる利点がある。

つぎに図面を参照しながら本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶、その製造方法および蓋付容器の実施の形態を説明する。図１(a) は本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の一実施形態を示す要部断面図、図１(b) はそのネジ付缶の製造方法の一実施形態を示す要部工程図、図２は図１(b) の製造方法の前工程を示す工程図、図３(a) および図３(b) は、それぞれ本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の実施形態を示す概略断面図、図４は本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の他の実施形態を示す要部断面図、図５〜８はそれぞれ本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶を備えた蓋付容器の実施形態を示す断面図である。

図１に示すネジ付缶Ａは、その全体を示す図３(a) から分かるように、有底筒状の胴部１と、その胴部１の上部に連続する肩部２と、その肩部２の上方に連続する円筒状の首部３とを有する。胴部１は通常は円筒状であるが、角筒状であってもよい。首部３は図１(a) に示すように、大径部３ａと、その大径部よりいくらか径が小さい小径部３ｂとからなる。大径部３ａと小径部３ｂとは、円錐状の部分で滑らかに連続している。

大径部３ａの上部にはネジ部４が形成されている。ネジ部４は大径部３ａの上端に達している。小径部３ｂには本発明の特徴であるカール部５が形成されている。胴部１、肩部２、首部３およびその大径部３ａに形成したネジ部４は、従来公知のネジ付缶と実質的に同じである。このネジ付缶Ａは、たとえばアルミニウム、スチールなどの金属製の薄板を円形に打ち抜いたブランク材から、以下に示す手順で製造される。

使用する金属薄板の厚さは通常は０．２〜１．０ｍｍ程度であり、塗膜ないし被覆を設けている。塗膜はエポキシフェノール系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、エポキシアミノ系樹脂、ビニル系樹脂などの合成樹脂をスプレー塗装したり、その他、粉体塗装するなどの公知の方法で形成しうる。塗膜は金属薄板の状態で設けるが、缶体に成形した後に設けることもできる。被覆する場合は、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性フィルムを金属薄板に対して熱接着するなど、公知の方法で設けることができる。

円形のブランク材は公知の深絞り加工などにより、図２の第１工程Ｓ１に示す有底円筒状に成形する。缶体の外径Ｄは、たとえば３０〜１００ｍｍ程度である。なお深絞り加工の後にアイアニング加工を施してもよい。またアルミニウムなどの場合は、スラグからインパクト成形などで有底筒状に成形することもできる。

有底円筒状の缶体は、上部をネッキング加工（絞り加工）することにより、第２工程Ｓ２に示すように、肩部２および首部３を成形する。さらに再度ネッキング加工することにより、第３工程Ｓ３に示すように、首部３の上部の径をさらに小さく絞って口先部３ｃとすることもできる。

つぎに第４工程Ｓ４および第５工程Ｓ５のように、公知のロールフォーミング機でロールフォーミング加工を施すことにより断面波形のネジ部４を成形する。ネジ山の外径（図１(a) のｄ１）はたとえば２０〜４５ｍｍ程度、谷径（ｄ２）は１９〜４４ｍｍ程度である。従来のネジ付缶の場合は、この成形後に、首部３の先端部を平坦にするために、バイトなどでシェービング加工を施す。

しかしこの実施形態では、図１(b) に示すように、口先部３ｃにさらに絞り加工を施し、小径部３ｂを形成する（第６工程Ｓ６）。残った部位が大径部３ａである。小径部３ｂの肉厚Ｔは、たとえば０．２〜１ｍｍ程度である。つぎに小径部３ｂの外周を切削加工して肉厚を薄くする（第７工程Ｓ７）。薄くした状態の肉厚ｔは、カール径やカール幅Ｗによって異なるが、通常は元の肉厚Ｔの２０〜７０％（０．１４〜０．７ｍｍ）程度であり、とくに元の肉厚Ｔの５０〜６０％程度が好ましい。厚すぎるとカール成形時にネジ部４で座屈を生じ易く、薄すぎると小径部３ｂで座屈したり、亀裂が生じたりするためである。この外周面の切削加工のときに先端を平坦にシェービング加工してもよい。

ついで第８工程Ｓ８で示すように、カール型１０を用いて薄肉にした小径部３ｂに外向きにカール加工を施す。加圧方向は缶体の軸線方向である。このカール成形により、図１(a) のようにカール部５が形成される。カール部５の外径ｄ３は、ネジ部４にキャップなどを螺合させるために、そのキャップなどの雌ネジの山径（内径）より小さい寸法であり、通常はネジ部４の谷径ｄ２よりいくらか小さい寸法である。カール幅Ｗは、成形できる範囲で小さい方が好ましいが、巻き径が小さすぎると内面塗膜が損傷を受けるので、１．０〜３．０ｍｍ程度、とくに１．５〜２．５ｍｍ程度が好ましい。

上記のようにして製造されたネジ付缶Ａは、首部３の上端にカール部５が設けられているので、使用者の指などを傷つけにくい。さらに首部３の先端が露出していないので、内容物による腐蝕から保護することができる。またカール幅Ｗが小さいので、ネジ付きのキャップを締めるなどのネジ部４の機能を損なわず、充分な開口面積を確保しうる。またキャップを螺合するとき、キャップの内底面がカール部５に当接するが、強く締めてもカール部５が変形することもない。さらに後述するように、カール部の特有の形態を利用して、蓋体を取り付けることもできる。

図３(a)および図１のネジ付缶Ａは、胴部１の上に肩部２を介して細い首部３を設けているが、胴部が円筒形の場合は図３(b) に示すネジ付缶Ｂのように、胴部１の上端開口部の近辺をそのまま首部３とすることもできる。この場合、通常はキャップと胴部１の外周面同士を面一にするため、首部３を胴部１よりいくらか小径とするのが好ましい（図７参照）。カール部５の位置や幅、成形方法については、図１のネジ付缶Ａの場合と実質的に同じであり、かつ同じ作用効果を奏する。

図４に示すネジ付缶Ｃは、カール部５が内向きに巻いている点を除けば、図１のネジ付缶Ａと実質的に同じである。この場合もカール部５の先端５ａ、すなわちカール加工する前の小径部３ｂの先端５ａはカール部５の根元に密着し、露出していない。したがってカール加工により内側になる外表面に塗膜ないし被覆を設けておけば、内容物が金属の露出部に直接触れないので、金属および内容物の双方が保護される。なおカール部５が内巻きのため、缶体の外表面に塗膜ないし被覆がない場合は、カール加工の後にカール部５に塗膜を形成する。

図４のネジ付缶Ｃではカール部５の内径を大きくするため、小径部３ｂのうちカール加工すべき部位をいくらか拡径した上で、外面側を切削して薄肉にし、ついで内向きにカールしている。しかし小径部３ｂを拡径せずにまっすぐに上に延ばしてカール加工することもできる。また前述の実施形態では、保護用の内面塗膜や被覆を設けているが、内容物によっては設ける必要がない。その場合でもカール部により、使用者の指などを保護する作用効果を奏する。また内面塗膜や被覆を設ける必要がない場合は、小径部３ｂの内面側を切削してもよい。また、カールを内向きにするか外向きにするかの選択は自由である。さらに切削した後に塗膜を設ける場合も、小径部の内面側を切削することができる。

つぎに図５〜８を参照して本発明の蓋付容器の実施形態を説明する。図５は図１〜３に示すネジ付缶Ａと、その首部３に螺着したキャップ１５とから構成される蓋付容器Ｄ１を示している。キャップ１５は円板状の天面１５ａと、円筒状の側面１５ｂとを有する。このキャップ１５は、金属薄板を絞り成形し、側面１５ｂに雌ネジ部１６を成形した従来公知のものである。ただし合成樹脂の成形品などのキャップも採用しうる。天面１５ａの下面（上底面）には、環状ないし円板状のガスケット１７が嵌合ないし固着されている。この場合、キャップ１５の内面の外周部分を請求項５の当接面と考えることができる。また、ガスケット１７がキャップの一部であるとすれば、ガスケット１７の下面が当接面であると考えることもできる。

上記の蓋付容器Ｄ１は、カール部５の湾曲面がガスケット１７と当接するので、キャップ１５を強く締めても、また繰り返し開閉しても、ガスケット１７が傷みにくい。そのためシール作用を長期にわたって維持しうる。さらに外向きのカール部を設けた内面塗膜付きのネジ付缶Ａを採用しているので、図１〜３の場合と同じ作用効果を奏する。

図６に示す蓋付容器Ｄ２では、前述のネジ付缶Ａにポンプ付きの蓋体１８を取り付けたものである。蓋体１８は、有底筒状の形態を有し、その天面に押しボタン１９をガイドするためのガイド部２０を備えた合成樹脂成形品である。蓋体１８の周壁の内面には、ネジ付缶Ａのネジ部５と螺合する雌ネジ１８ａが形成されている。ポンプ２１はネジ付缶Ａの内部に収容されるハウジング２２と、そのハウジング２２に上下動自在に設けられる吸上パイプ２３と、その上端に取り付けられる押しボタン１９と、ハウジング２２の下端に取り付けられるディップチューブ２５とを有する公知のものである。吸上パイプ２３は蓋体１８の天面を貫通して上方に延びており、押しボタン１９はガイド２０の内面と摺接する。ハウジング２２は、蓋体１８の内底面と嵌合するフランジ部を有する。フランジ部２６と、その下面側に設けられるガスケット２７とは、蓋体１８の内底面とカール部５の上面との間に挟着される。

この蓋付容器Ｄ２では、ポンプ２１の押しボタン１９を押すと、ハウジング２２内の内容物が吸上パイプ２３を通って押しボタン１９の噴出ノズル２９から噴出する。カール部５により、指などが傷つきにくい点、首部３の先端が腐蝕しにくい点、ガスケット２７が傷みにくく、シールが確実な点については、図５の蓋付容器Ｄ１の場合と同じである。

図７に示す蓋付容器Ｄ３は、ネジ付缶Ｂ２と、その首部３の上端に取り付けられるロールコーター３０と、首部３の周囲に螺合されるキャップ３１とを備えている。ネジ付缶Ｂ２は、有底筒状の胴部１と、その上端に連続する円錐面状の肩部２と、その上端に連続する首部３とを有する。このネジ付缶Ｂ２は、肩部２の幅が狭く、そのため図３(b) のネジ付缶Ｂと似た形態となっている。また首部３はネジ部４を有する大径部３ａと、それに連続する小径部３ｂとを有し、小径部３ｂには、外向きにカールするカール部５が形成されている。

ロールコーター３０は、球面状の凹部３２を有するホルダー３３と、その凹部３２内に回転自在に保持されるボール３４とを有する。ホルダー３３の下面には、凹部３２と缶内とを連通する開口３５が形成されており、ボール３４がその開口３５を塞いでいる。ホルダー３３の凹部３２の上端には、ボールの抜け出しを防止する環状突起３６が設けられている。さらにホルダー３３の周壁の下部には、ネジ付缶Ｂ２のカール部５と密に嵌合する環状溝３７が形成されている。この環状溝３７は請求項７の嵌合部である。環状溝に代えて、カール部の上面および外面、あるいはカール部の上面および内面と嵌合する嵌合段部など、他の種類の嵌合部を設けることもできる。前記ホルダー３３の底部３８は、カール部５の内面、すなわち小径部３ｂの内面と密に係合する円柱状にされている。

前記キャップ３１は、ロールコーター３０を覆う大きさを有し、下端の内面にネジ部４と螺合する雌ネジ部３９が形成されている。ロールコーター３０は請求項７の内容物の取り出し手段である。この蓋付容器Ｄ３は、キャップ３１を外し、上下逆にしてボール３４を相手の塗布面に当接して転動させると、開口部３５から出てくる内容物がボール３４の表面に付着し、さらに相手の塗布面に塗布することができる。さらにフープストレスの大きいカール部５と環状溝３７の嵌合により、ホルダー３３をネジ付缶Ｂ２にしっかりと保持させることができる。さらにキャップ３１を首部３にしっかりとネジ締めすることにより、ボール３４の表面を保護することができる。

図８に示す蓋付容器Ｄ４は、ポンプに代えてエアゾールバルブ４０を設けているほかは、図６に示す蓋付容器Ｄ２と実質的に同じである。すなわち、上蓋４２にはネジ部４と螺合する雌ネジ部４２ａが形成されており、エアゾールバルブ４０のハウジング４１には、上蓋４２の内底面とカール部５との間に挟着されるフランジ部４３が設けられている。また、フランジ部４３とカール部５との間、およびフランジ部４３と上蓋４２の内底面との間には、それぞれガスケット４４、４５が介在されている。上蓋４２の天面中央には、ハウジング４１内に上下動自在に設けられるステム４６を通す孔４７が形成されている。上蓋４２は金属薄板製であるが、合成樹脂成形品とすることもできる。ステム４６の上端に取り付けるべき押しボタンは省略されている。

この蓋付容器Ｄ４は、内部に原液とプロペラントからなる内容物を充填しておくことにより、エアゾール装置として使用することができる。ただし上蓋４２がネジ締めであるから、内圧を比較的低圧にするのが好ましい。この蓋付容器Ｄ４は、合成樹脂を主体とするエアゾールバルブ４０と、金属製のネジ付き容器Ａおよび上蓋４２とを容易に分別廃棄することができる。

この蓋付容器Ｄ４では、ステム４６を押すとエアゾールバルブ４０が開き、ステム４６および押しボタンを通して内容物を霧状、液状、泡状などの形態で噴出させることができる。またネジ付缶Ａに基づく作用効果、上蓋４２とネジ付缶Ａのシールなどの作用効果については、図６の蓋付容器Ｄ２の場合と実質的に同じである。

図１(a) は本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の一実施形態を示す要部断面図であり、図１(b) はその製造方法の一実施形態を示す要部工程図である。 図１(b) の製造方法の前工程を示す工程図である。 図３(a) および図３(b) はそれぞれ本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶の他の実施形態を示す要部断面図である。 本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶を備えた蓋付容器の一実施形態を示す一部断面側面図である。 本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶を備えた蓋付容器の他の実施形態を示す一部断面側面図である。 本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶を備えた蓋付容器の他の実施形態を示す一部断面側面図である。 本発明の製造方法によって製造されたネジ付缶を備えた蓋付容器の他の実施形態を示す要部断面図である。 従来のネジ付缶の一例を示す要部断面図である。

符号の説明

Ａ ネジ付缶
１ 胴部
２ 肩部
３ 首部
３ａ 大径部
３ｂ 小径部
３ｃ 口先部
４ ネジ部
５ カール部
５ａ 先端
Ｗ カール幅
Ｄ１ 蓋付容器
１５ キャップ
１６ 雌ネジ部
１７ ガスケット
Ｄ２ 蓋付容器
１８ 蓋体
２１ ポンプ
２６ フランジ部
２７ ガスケット
Ｄ３ 蓋付容器
Ｂ２ ネジ付缶
３０ ロールコーター
３１ キャップ
３３ ホルダー
３４ ボール
３７ 環状溝
３９ 雌ネジ部
Ｄ４ 蓋付容器
４０ エアゾールバルブ
４２ 上蓋
４２ａ 雌ネジ部
４３ フランジ部
４４ ４５ ガスケット

Claims (9)

1. 円筒状の首部を有する金属薄板製の缶体を成形し、首部の上端近辺を切削加工によって薄肉とし、その薄肉にした部位をカール加工することを特徴とするネジ付缶の製造方法。
2. 前記首部上端近辺の外周を切削加工する請求項１記載のネジ付缶の製造方法。
3. 前記薄肉にした部位を外向きにカール加工することを特徴とする請求項２記載のネジ付缶の製造方法。
4. 缶体を成形し、首部上端近辺を残して凹凸変形によりネジ部を成形し、首部の上端近辺を切削加工によって薄肉とする請求項１記載のネジ付缶の製造方法。
5. 前記缶体を金属薄板から成形する請求項１記載の製造方法。
6. 前記缶体をスラグからインパクト成形により成形する請求項１記載の製造方法。
7. 前記カール加工する前のいずれかの段階で、缶体の内面側に塗膜ないし被覆を形成する請求項３記載の製造方法。
8. 有底円筒状の缶体の上部をネッキング加工して首部を成形し、再度ネッキング加工することにより首部の上部の径をさらに小さく絞って口先部を成形し、その口先部の外周を切削加工して薄肉とし、その薄肉にした部位に外向きにカール加工を施すネジ付缶の製造方法。
9. 口先部を成形し、さらにネッキング加工することにより口先小径部を形成し、その口先小径部を切削加工する請求項８記載のネジ付缶の製造方法。

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