JP5912826B2 - 缶の二重巻締め装置 - Google Patents

Description

本発明は缶胴の開口端部に缶蓋の外周部を二重に巻締める缶の二重巻締め装置に関する。

清涼飲料等が充填される缶においては、有底円筒状の缶胴の開口部に缶蓋の外周部が二重巻締めされている。このような缶の二重巻締め部は、予め、缶胴の開口端部を縮径した首部の上端から半径方向外方にフランジ部を形成するとともに、缶蓋の外周部にカール部を形成しておき、缶胴のフランジ部に缶蓋のカール部を被せた状態でこれらを一体に外側にカールさせ、缶蓋のカール部を缶胴のフランジ部の外方から鉤状に折り返しながら抱き合わせるようにして巻き込んで、その巻込み部分をさらに半径方向外方から押しつぶすように押圧することにより、缶蓋のカール部内面に塗布されたコンパウンドを缶胴と缶蓋との間に圧縮状態に介在させて密封した構造とされる。

具体的には、缶胴側においては、フランジ部が折り返されてなるボディーフックが胴体部の半径方向外側に上端から下方に向けて形成されており、缶蓋側においては、缶胴の首部内に入り込んだチャックウォールの上端からボディーフック上端の折り返し部分を覆うシーミングパネルが連続し、そのシーミングパネルの外周縁から下方に延びるシーミングウォールがボディーフックの半径方向外側に配置され、そのシーミングウォールの下端縁から鉤状に折り返して連続するカバーフックがボディーフックと缶胴の首部との間に下方から入り込んだ構造とされる。

上述のように缶胴と缶蓋とを二重に巻締める二重巻締め装置としては、例えば特許文献１に示すように、第１巻締めロール（第１シーミングロール）により、缶蓋のカール部を缶胴のフランジ部と一体に外側にカールして、これらを抱き合わせるように巻き込んだ予備巻締め部（巻き込み部）を形成した後に、その予備巻締め部を第２巻締めロール（第２シーミングロール）により押圧して二重巻締め部を形成する装置が知られている。

近年では、コスト低減等のため、缶蓋材を薄肉化することが求められており、このような薄肉の缶蓋材による二重巻締め部構造として、例えば特許文献２には、０．２５ｍｍの板厚の缶蓋による実施例が示されている。

特開昭６１−１４０３３７号公報 特開２００４−３３１１３９号公報

缶蓋材の薄肉化の要求はますます強くなってきており、特許文献２記載の０．２５ｍｍの板厚から、さらに０．２３ｍｍ以下の板厚のものが検討されている。
しかしながら、缶蓋材の薄肉化によって、従来の二重巻締め装置では二重巻締め部を十分に巻締めることができず、確実に密封性を確保することが難しくなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、薄肉の缶蓋材を使用しても、確実に密封性を確保し得る強度を有する缶の二重巻締め装置を提供することを目的とする。

本発明の缶の二重巻締め装置は、缶胴のフランジ部に被せた缶蓋にチャック部材を嵌合するとともに、缶蓋の半径方向外方から接近する第１シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら缶蓋のカール部を前記フランジ部と一体に外側にカールして、これらを抱き合わせるように巻き込んだ後、その巻き込み部を第２シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら半径方向外方から押圧して二重巻締め部を形成する缶の二重巻締め装置において、前記第２シーミングロールは、その外周面に、上側顎部と下側顎部との間で前記二重巻締め部の外周面を形成するための成形凹部が周方向に沿って形成されており、前記下側顎部の軸心方向に沿う幅ＣＬが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定され、前記成形凹部の軸心方向に沿うグルーブ幅ＧＬに対する前記下側顎部の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．０４〜０．１３の範囲内に設定されていることを特徴とする。

従来、第２シーミングロールの下側顎部は、缶胴（首部）に当接することがなかったが、二重巻締め缶の板厚の薄肉化に伴い、密封性を確保するためには第２シーミングロールの下側顎部を缶胴の首部に当接する位置まで押し込むことが必要となっている。
しかし、下側顎部と首部との接触面積が大きい場合、首部に生じるひずみが大きくなり破断することがある。また、接触面積が小さい場合には、第２シーミングロールの下側顎部が鋭利な刃物のように働き、局所的な歪みが生じて首部を破断させてしまうことがある。
本発明の缶の二重巻締め装置によれば、第２シーミングロールの下側顎部の幅ＣＬ及び成形凹部のグルーブ幅ＧＬを上述の範囲内で設けることにより、薄肉の缶蓋材を使用しても、下側顎部と缶胴の首部との接触面積を適切にでき、缶蓋と缶胴との二重巻締め部の主として下部を密封性を確保し得る適切な形状に巻締めることができる。
この場合、下側顎部の幅ＣＬが０．４ｍｍを超え、あるいは成形凹部の軸心方向に沿うグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．１３を超えると、下側顎部が首部を缶胴の半径中心方向へ押し込む領域（下側顎部と首部との接触面積）が増加するため、首部に生じるひずみが増大し破断し易くなる。また、下側顎部の幅ＣＬが０．１ｍｍ未満、あるいは比率ＣＬ／ＧＬが０．０４未満の場合には、下側顎部が鋭利な刃物を突き当てたように作用し局所的な歪みが生じるために、破断し易くなる。

本発明の缶の二重巻締め装置において、前記成形凹部の下側顎部の最大外周位置から前記第２シーミングロールの軸心に平行な垂線と前記成形凹部の上側顎部との交点をＰ１点とするとき、Ｐ１点から前記成形凹部の最深位置までの軸心方向距離が前記グルーブ幅ＧＬに対して０．４ＧＬ〜０．５ＧＬの範囲内に配置され、前記Ｐ１点を経由して前記成形凹部内に至る最初の円弧面を第１円弧面、次の円弧面を第２円弧面とするとき、これら両円弧面の接点位置が、前記Ｐ１点からの軸心方向距離で０．１ＧＬ〜０．２ＧＬの範囲内であり、前記成形凹部の最深位置の前記Ｐ１点からの深さをＤとするとき、前記Ｐ１点からの半径方向距離で０．８５Ｄ〜０．９５Ｄの範囲内に配置されているとよい。

第２シーミングロールの成形凹部の最深位置及び第１円弧面と第２円弧面との接点位置を上述の範囲内に配置したことにより、缶蓋と缶胴との二重巻締め部の主として上部を適切な形状に押圧でき、確実に密封性を確保し得る適切な形状に巻締めることができる。
第２シーミングロールの成形凹部のＰ１点から最深位置までの軸心方向距離が０．４ＧＬ未満、成形凹部の二つの円弧面の接点位置がＰ１点からの軸心方向距離で０．１ＧＬ未満、あるいは、これら円弧面の接点位置の半径方向距離が０．８５Ｄ未満のいずれかであると、シーミングウォールの最大張り出し位置のシーミングパネル頂点からの缶軸方向距離が小さくなり過ぎて、内圧の上昇によって缶蓋が持ち上がり易くなる。
一方、第２シーミングロールの成形凹部のＰ点から最深位置までの軸心方向距離が０．５ＧＬを超え、成形凹部の二つの円弧面の接点位置がＰ１点からの軸心方向距離で０．２ＧＬを超え、あるいは、これら円弧面の接点位置の半径方向距離が０．９５Ｄを超える、いずれかの状態になると、シーミングウォールの最大張り出し位置のシーミングパネル頂点からの缶軸方向距離が大きくなり過ぎて、巻締内周の肩の部分がひれ状に鋭く張り出したシャープシームになり易い。

本発明の缶の二重巻締め方法は、缶胴のフランジ部に缶蓋を被せ、上記の缶の二重巻締め装置を用いて二重巻締め部を形成することを特徴とする。

本発明の缶の二重巻締め装置によれば、薄肉の缶蓋材を使用しても、巻締め時に缶胴破断を生じることなく、確実に密封性を確保し得る強度を有する二重巻締め部を構成することができる。

本発明に係る缶の二重巻締め装置の一実施形態の構造を示す縦断面図であり、（ａ）が第１シーミングロールによる巻き込み、（ｂ）が巻き込み部を形成した後に、第２シーミングロールによる巻締めを説明する図である。 第２シーミングロールの成形凹部周辺を示す拡大縦断面図である。 図２に示す第２シーミングロールの成形凹部の下側顎部の要部拡大縦断面図である。 実施形態の缶巻締め装置における一組の巻締めユニットを概略的に示した正面図である。 缶の二重巻締め部の構造を示す拡大縦断面図である。

以下、本発明に係る缶の二重巻締め装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の二重巻締め装置は、図５に示すように、缶胴の開口端部に缶蓋の周縁部が抱き合わせられるように巻締められた二重巻締め構造を形成する装置である。

図１（ａ）に、二重巻締めされる前の缶胴１と缶蓋２とを示す。巻締め前の缶胴１は、元板厚が０．２３０ｍｍ〜０．３４０ｍｍのアルミニウム合金製板材を広口のカップ状に打ち抜いた後、さらに絞りしごき加工（ＤＩ加工）することにより形成したストレートの有底円筒状の胴体部３の上部を縮径してテーパ状の縮径部３ａとするとともに（図４参照）、この縮径部３ａの上端に首部４を形成し、この首部４の上端から半径方向外方に広がるフランジ部５が形成された形状である。このフランジ部５の板厚は０．１４５ｍｍ〜０．１８５ｍｍとされる。

一方、巻締め前の缶蓋２は、元板厚が０．２３０ｍｍ以下、たとえば０．２１０ｍｍ〜０．２３０ｍｍのアルミニウム合金製蓋材をプレス成形することにより、缶胴１の首部４より小径の円形のパネル部６が中心部に形成されるとともに、パネル部６の外縁に環状溝を形成するカウンターシンク部７を介して、チャックウォール８が上方に延びて形成されている。このチャックウォール８の上端から半径方向外方に延びながら外周縁が外側にカールされたカール部９が形成されている。カール部９の内面には、コンパウンド１０が塗布されている。

そして、この缶胴１と缶蓋２とを巻締めるための二重巻締め装置は図４に示すように構成される。
この二重巻締め装置３１は、図示略の巻締め機本体のターレットに、缶胴１を載置して上下移動及び回転駆動されるリフター３２と、缶胴１に被せた缶蓋２を上方から押さえながら缶蓋２の内側に配置される缶蓋支持具３３と、この缶蓋支持具３３とリフター３２との間に挟持された状態で回転させられる缶胴１及び缶蓋２に半径方向外方位置から接近して巻締め加工を行う複数のシーミングロール３４，３５との組み合わせからなる巻締めユニットが周方向に間隔を開けて複数組設けられている。そして、これらリフター３２、缶蓋支持具３３及びシーミングロール３４，３５は、巻締め機本体のターレットの旋回により、周方向に移動しつつリフター３２と缶蓋支持具３３との間に缶胴１及び缶蓋２を受け入れてこれらを挟持した状態とし、シーミングロール３４，３５で巻締めるようになっている。図４にはリフター３２、缶蓋支持具３３及びシーミングロール３４，３５からなる巻締めユニットを一組のみ示している。

リフター３２は、缶胴１が載置されるリフタープレート３６、及びこのリフタープレート３６を上方に付勢するスプリング等を保持したホルダー部３７が備えられており、巻締め機本体のターレットとともに旋回することにより、巻締め機本体に固定状態のリング状カム（図示略）に沿って移動しながら矢印Ａで示すように上下移動し、矢印Ｂ１で示すように自身の軸心Ｘ回りに回転駆動させられる構成である。

缶蓋支持具３３は、缶蓋２を上方から押さえるノックアウトパッド４１と、このノックアウトパッド４１の周囲にノックアウトパッド４１と同一の軸心上に配置され缶蓋２のチャックウォール８の内周面側を支持するチャック部材４２とが備えられており、リフター３２と同一の軸心上に配置される。したがって、リフター３２、缶蓋支持具３３のノックアウトパッド４１、チャック部材４２は同一の軸心Ｘ上に配置されている。

チャック部材４２は、図１（ａ）に示すように、その外周面に、巻締め時にシーミングロール３４，３５から加えられる半径方向内方に向けた押圧力を缶蓋２のチャックウォール８の内側で支持するウォール面４３が、チャック部材４２の軸心Ｘに対して上方に向かうにしたがって漸次拡径する方向に２°〜６°の傾斜角度θ１で形成され、そのウォール面４３の下方に、缶蓋２のカウンターシンク部７に嵌合する環状突出部４４が形成されている。なお、このチャック部材４２は、その上部が巻締め機本体のターレットに回転自在に支持されているとともに、ターレットの旋回に伴い、巻締め機本体のラックにピニオンギヤが係合して矢印Ｂ２で示すように回転駆動されるようになっている。
ノックアウトパッド４１は、チャック部材４２の内側に軸心Ｘを中心に回転自在で、かつチャック部材４２に対して上下移動可能に設けられている。

シーミングロール３４，３５は、外周面に成形凹部４５，４６が周方向に沿って形成され、缶蓋支持具３３に対して図４の矢印Ｅ，Ｆで示すように半径方向に離間接近するとともに、自身の軸心Ｙ１，Ｙ２の回りに回転自在に支持されており、リフター３２と缶蓋支持具３３との間に挟持されて回転している缶胴１のフランジ部５上の缶蓋２のカール部９に半径方向外方位置から順番に接近して成形しながら巻締めるようになっている。

これらシーミングロール３４，３５において、第２シーミングロール３５が最終的な二重巻締め部の外周面を形成する。この第２シーミングロール３５は、図２に外周部の断面を拡大して示したように、外周部に、上側顎部５１と下側顎部５２との間で二重巻締め部を形成するための成形凹部４６が周方向に沿う溝状に形成されている。
本実施形態の第２シーミングロール３５においては、図２及び図３に示すように、下側顎部５２の最大外周位置から軸心Ｙ２（図４参照）に平行な垂線を基準線Ｚ、基準線Ｚと上側顎部５１との交点をＰ１とし、そのＰ１点を経由して成形凹部４６内に至る最初の円弧面（半径Ｒ１の円弧面）を第１円弧面５４、次の円弧面（半径Ｒ２の円弧面）を第２円弧面５５、成形凹部４６内の最も下方に位置する円弧面（半径Ｒ３の円弧面）を第３円弧面５６、第３円弧面５６に繋がる下側顎部５２上方の円弧面（半径Ｒ４の円弧面）を第４円弧面５７、下側顎部５２の最も下方に位置する円弧面（半径Ｒ５の円弧面）を第５円弧面５８、第５円弧面５８に繋がる直線部分を直線部５９としている。

この場合、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬは、上記のＰ１点から第３円弧面５６の半径Ｒ３をなす円弧の下端側水平接線を基準線Ｚまで延ばした仮想線を引き、この仮想線と基準線Ｚとの交点であるＰ３点までの軸心方向距離（軸心Ｙ２に平行な方向の距離）とされている。また、下側顎部５２の幅ＣＬは、Ｐ３点から第５円弧面５８の下端に繋がる直線部５９の上端側を延ばした仮想線と基準線Ｚとの交点であるＰ４点までの軸線方向距離とされ、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定され、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部５２の幅ＣＬである比率ＣＬ／ＧＬが０．０４〜０．１３の範囲内に設定されている。

成形凹部４６においては、Ｐ１点から成形凹部４６の最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈが、成形凹部４６の軸心方向に沿うグルーブ幅ＧＬに対して０．４ＧＬ〜０．５ＧＬの範囲内に配置されている。そして、第１円弧面５４と第２円弧面５５との接点位置であるＰ２点は、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対してＰ１点からの軸心方向距離Ｋが０．１ＧＬ〜０．２ＧＬとなる範囲内にあり、成形凹部４６の最深位置ＪのＰ１点からの深さをＤとするとき、Ｐ１点からの半径方向距離（半径方向に沿う距離）Ｌが０．８５Ｄ〜０．９５Ｄの範囲内となるように配置されている。

そして、このように構成された二重巻締め装置３１による巻締め加工は、次のように行われる。なお、この巻締め加工によって缶胴１及び缶蓋２が部分的に変形するが、以下の説明では、缶胴１及び缶蓋２については巻締め前、巻締め途中、巻締め後において同一符号を付している。

まず、図４に示すようにリフター３２に載せた缶胴１のフランジ部５に図１（ａ）に示すように缶蓋２のカール部９を被せ、その上方からチャック部材４２を缶蓋２に嵌合して、チャック部材４２とリフター３２との間で缶胴１と缶蓋２とを挟んだ状態で、これらを軸心回りに回転させる。そして、これらの半径方向外方から第１シーミングロール３４を図１（ａ）の矢印で示すように接近させ、缶蓋２のカール部９と缶胴１のフランジ部５とを外側に一体にカールさせ、缶蓋２のカール部９を缶胴１のフランジ部５の外方から鉤状に折り返しながら抱き合わせるようにして巻き込んで、図１（ｂ）に示す巻き込み部１１を形成する。

次いで、第１シーミングロール３４を巻き込み部１１から半径方向外方に離間させ、図１（ｂ）の矢印で示すように、第２シーミングロール３５を巻き込み部１１に接近させ、巻き込み部１１をさらに半径方向外方から押しつぶすように押圧する。このとき、缶蓋２の内側にはチャック部材４２が嵌合しており、このチャック部材４２の外周面のウォール面４３が缶蓋２のチャックウォール８を内側から支持し、このウォール面４３と第２シーミングロール３５との間に缶蓋２と缶胴１とが挟み込まれる。これにより、図５に示すように、コンパウンド１０を缶胴１と缶蓋２との間に圧縮状態に介在させた二重巻締め部１２が構成される。

この二重巻締め部１２においては、缶胴１は、首部４から上のフランジ部５が巻締めによって押しつぶされることにより、首部４の上端から半径方向外方に折り返されてなるボディーフック１５が首部４の半径方向外側にほぼ缶軸方向に沿って配置されている。
缶蓋２は、パネル部６からチャックウォール８までの部分が首部４の内側に入り込んでいる。カール部９が巻締めによって成形されることにより、チャックウォール８の上端から連続しボディーフック１５の折り返し部分を覆うシーミングパネル１６と、このシーミングパネル１６の外周縁から下方に向けて延びボディーフック１５の半径方向外側に配置されたシーミングウォール１７と、このシーミングウォール１７の下端から折り返されボディーフック１５と缶胴１の首部４との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフック１８とが設けられている。
この二重巻締め部１２の内部に、缶蓋２の内面に塗布されていたコンパウンド１０が缶胴１との間で圧縮状態に介在させられることにより、缶胴１と缶蓋２との間が密封状態となっている。

そして、薄肉の缶蓋材を用いて密封性に優れた二重巻締め部１２を形成するために、二重巻締め装置３１においては、第２シーミングロール３５の下側顎部５２の幅ＣＬが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定され、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部５２の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．０４〜０．１３の範囲内に設定されている。
また、第２シーミングロール３５の前述したＰ１点から成形凹部４６の最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈが成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対して０．４ＧＬ〜０．５ＧＬの範囲内に配置され、第１円弧面５４と第２円弧面５５との接点位置Ｐ２が、Ｐ１点からの軸心方向距離Ｋで０．１ＧＬ〜０．２ＧＬの範囲内であり、Ｐ１点からの半径方向距離Ｌで０．８５Ｄ〜０．９５Ｄの範囲内に配置されていることが重要である。

第２シーミングロール３５の下側顎部５２の幅ＣＬ及び成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬを、上述の範囲内で設けることにより、下側顎部５２と首部４との接触面積を適切にでき、二重巻締め部１２の下部を密封性を確保し得る適切な形状に巻締めることができる。
この場合、下側顎部５２の幅ＣＬが０．４ｍｍを超え、あるいは成形凹部４６の軸心方向に沿うグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部５２の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．１３を超えると、下側顎部５２が缶胴１の首部４をその半径中心方向へ押し込む領域（下側顎部５２と首部４との接触面積）が増加するため、首部４に生じるひずみが増大し破断し易くなる。また、下側顎部５２の幅ＣＬが０．１ｍｍ未満、あるいは比率ＣＬ／ＧＬが０．０４未満の場合には、下側顎部５２が鋭利な刃物を突き当てたように作用し局所的な歪みが生じるために、破断し易くなる。

また、第２シーミングロール３５の成形凹部４６のＰ１点から最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈが０．４ＧＬ未満、成形凹部４６の二つの円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２がＰ１点からの軸心方向距離Ｋで０．１ＧＬ未満、あるいは、これら円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２の半径方向距離Ｌが０．８５Ｄ未満のいずれかであると、シーミングウォール１７の最大張り出し位置Ｓのシーミングパネル１６頂点からの缶軸方向距離ＨＳが小さくなり過ぎて、例えば０．３５Ｗ未満となり、内圧によって缶蓋が持ち上がり易くなって、シームギャップＧが広がるおそれがある。

一方、第２シーミングロール３５の成形凹部４６のＰ１点から最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈが０．５ＧＬを超え、成形凹部４６の二つの円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２がＰ１点からの軸心方向距離Ｋで０．２ＧＬを超え、あるいは、これら円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２の半径方向距離Ｌが０．９５Ｄを超える、いずれかの状態になると、シーミングウォール１７の最大張り出し位置Ｓのシーミングパネル１６頂点からの缶軸方向距離ＨＳが大きくなり過ぎて、例えば０．５５Ｗを超えてしまい、巻締め部の上部が締め過ぎ状態となって、シャープシームになり易い。

このように、本実施形態の二重巻締め装置３１によれば、巻締められた缶胴１及び缶蓋２は、巻締め時に缶胴に破断を生じさせることなく、また缶胴１の首部４との間に大きな隙間を生じさせることなく、確実に密封性が確保された二重巻締め部を構成することができる。

なお、上述のように形成された二重巻締め部１２においては、最大巻締め厚さＴは平均測定値として１．１０ｍｍ〜１．２５ｍｍ、巻締め幅Ｗは２．５０ｍｍ〜２．７０ｍｍとされる。いずれの平均測定値も、巻締めた後の容器を上方、すなわち缶底側ではなく、缶蓋側から見たときにリング状となる巻締め部を８等分した８箇所の各寸法を測定した際の１缶当たりの平均値を指す。また、缶胴１の首部４とボディーフック１５との間に入り込んだ缶蓋２のカバーフック１８は、缶胴１の首部４と平行ではなく、上方に向かうにしたがって首部４に漸次接近する方向に傾斜しており、ボディーフック１５とカバーフック１８との缶軸方向位置が重なるオーバーラップ部ＯＬと同じ缶軸方向位置の範囲内にある首部４の板厚の中心線をＮ１、同じ範囲内のカバーフック１８の板厚の中心線をＮ２とすると、首部４の中心線Ｎ１とカバーフック１８の中心線Ｎ２とのなす角度θ２は０．５°〜５．０°とされている。

また、チャックウォール８も首部４に対して上方に向かうにしたがって漸次接近する方向に傾斜している。このため、カバーフック１８とチャックウォール８とは上方に向かうにしたがって漸次接近しており、オーバーラップ部ＯＬと同じ缶軸方向位置の範囲内にあるチャックウォール８の板厚の中心線をＮ３とすると、カバーフック１８の中心線Ｎ２とチャックウォール８の中心線Ｎ３とのなす角度θ３は４〜１０°とされる。
また、シーミングウォール１７は、その外周面が缶軸方向と平行ではなく、全体的に膨出するように湾曲しており、その最大外径となる最大張り出し位置Ｓが、シーミングパネル１６の頂点からの缶軸方向距離（缶軸方向に平行な方向の距離）ＨＳで巻締め幅Ｗに対して０．３５Ｗ〜０．５５Ｗの範囲内に配置されている。

このような二重巻締め部構造は、カバーフック１８が上方に向かうにしたがって缶胴１の首部４に漸次接近する方向に傾斜していること、及びシーミングウォール１７の外周面において最大外径となる最大張り出し位置Ｓがシーミングパネル１６の頂点からの缶軸方向距離ＨＳで巻締め幅Ｗに対して０．３５Ｗ〜０．５５Ｗの範囲内に配置されていることから、二重巻締め部１２の巻締め厚さが、二重巻締め部１２の缶軸方向の中間付近から上部にかけて漸次小さくなって、巻締め部の上部が狭められ、その結果、缶蓋２のカバーフック１８先端と缶胴１のボディーフック１５基端の折り返し部との間のアッパークリアランスＵＣが小さくなるとともに、カバーフック１８先端が缶胴１に当接して、アッパークリアランスＵＣを縮小する方向の相対移動が拘束される。このため、シーミングパネル１６と缶胴１との間のシームギャップＧが広がりにくくなって、内圧上昇時の缶胴１からの缶蓋２の持ち上がり（図５の矢印参照）が防止される。

この場合、カバーフック１８と首部４との傾斜角度θ２が０．５°未満では、巻締め部１２の上部を狭める効果が少なく、内圧上昇時にシームギャップＧが広がるおそれがある。一方、カバーフック１８と首部４との傾斜角度θ２が５．０°を超えると、巻締め部１２の上部が締り過ぎて、巻締内周の肩の部分（缶蓋２のチャックウォール８とシーミングパネル１６との間のコーナー部）が半径方向内方にひれ状に鋭く張り出したシャープシームになり易く、飲む際にシャープシームの部分が唇に当たって不快感を与えるとともに、亀裂を生じるおそれがある。
また、シーミングパネル１６の頂点からシーミングウォール１７の最大張り出し位置Ｓまでの缶軸方向距離ＨＳが０．３５Ｗ未満であると、シームギャップＧが広がり易く、０．５５Ｗを超えるとシャープシームになり易い。

次に、実施例について比較例と対比して説明する。
缶胴としては，元板厚が０．２７０ｍｍのアルミニウム合金を成形し、缶蓋としては、元板厚が０．２２０ｍｍのアルミニウム合金を成形した。缶胴は、フランジ部の幅が２．０ｍｍ〜２．４ｍｍ、フランジ部の厚さが０．１６ｍｍ〜０．２０ｍｍのものを用い、缶蓋は、カール部の高さが２．０ｍｍ〜２．４ｍｍのものを使用した。
そして、缶胴にガスボリューム３．０の内容液を充填して缶蓋を巻締めて飲料缶を作製した。その際、表１に示すように、巻締め装置の第２シーミングロール３５の形状を変更して、下側顎部の幅ＣＬ、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬ、これらの比率ＣＬ／ＧＬを種々変えて巻締めた飲料缶を複数缶ずつ作製した。なお、第２シーミングロール３５のグルーブ深さＤは、０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲内とした。

下側顎部の幅ＣＬ及び成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬの寸法測定は、二次元形状測定器を用いて測定した。図２から図４に示す符号を用いて説明すると、下側顎部５２の最大外周位置から軸心Ｙ２（図４参照）に平行な垂線を基準線Ｚとし、図２及び図３に示す第３円弧面５６の半径Ｒ３をなす円弧を測定し定めた後、その第３円弧面５６の半径Ｒ３をなす円弧の下端側水平接線を基準線Ｚまで延ばした仮想線を引き、この仮想線と基準線Ｚとの交点であるＰ３点を下側顎部５２の幅ＣＬの上端点とした。また、下側顎部５２の第５円弧面５８の半径Ｒ５をなす円弧を測定し定め、その第５円弧面５８の下端に繋がる直線部５９の上端側を延ばした仮想線と、基準線Ｚとの交点であるＰ４点を下側顎部５２の幅ＣＬの下端点とした。そして、これら上端点と下端点との軸線方向長さを下側顎部５２の幅ＣＬとした。また、基準線Ｚと上側顎部５１との交点をＰ１点とし、Ｐ１点から下側顎部５２の上端点であるＰ３点までの軸線方向長さを成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬとした。

次に、各飲料缶の巻締確認として、最大巻締め厚さＴ＝１．１０ｍｍ設定で巻締めることによって下側顎部が最も首部に近づく状態において、缶胴の首部の破断による内容液の漏洩の有無を確認した。１缶も漏れが生じなかったものを「○」、首部に亀裂が生じたことにより１缶でも漏れが生じたものを「×」とした。また、本実施例の第２シーミングロールによっては、正常な巻締め形態が得られなかったものを「不良」とした。表１に結果を示す。

この表１の結果からわかるように、第２シーミングロール３５の下側顎部５２の幅ＣＬが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定され、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部５２の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．０４〜０．１３の範囲内に設定されている場合には、漏れ缶の発生はなかった。

次に、このように缶胴の破断による漏れが生じなかった第２シーミングロールの条件を採用して、第２シーミングロールの下側顎部５２の幅ＣＬを０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定し、成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対する下側顎部５２の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬを０．０４〜０．１３の範囲内に設定するとともに、表２及び表３に示すように、巻締め装置の第２シーミングロールの形状を変更して、成形凹部４６のＰ１点から最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈ、成形凹部４６のＰ１点から二つの円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２までの軸心方向距離Ｋ、これら円弧面５４，５５の接点位置Ｐ２の半径方向距離Ｌを種々変えて巻締めた飲料缶を作製した。これらの飲料缶については、特開２００１−３０５００３号公報に開示のシームギャップ試験方法を用いて、二重巻締め部の緩みによる内容液の漏洩の有無を確認した。概略説明すると、内容液を充填した飲料缶を倒立姿勢として首部に連続するテーパ状の縮径部を下方から支持し、飲料缶の底部に孔を開けて、その孔から略０．５ＭＰａ圧縮空気を缶内に圧入し、その加圧状態で５分間保持する。その後、二重巻締め部からの漏れの発生を目視により確認する。試験は、それぞれの条件の飲料缶について１０缶ずつ測定し、振動と軸心方向の荷重の付与時間が５分間経過して、１缶も漏れが生じなかったものを「○」、１缶でも漏れが生じたものを「×」とした。なお、評価結果が「×」となり漏れが生じた飲料缶においても、本実施例のように缶内圧が作用する陽圧缶としての使用でなければ、問題なく使用できる。
また、これらの飲料缶について、飲む際の口当たりについての官能試験を実施した。口当たりについての官能試験（シャープシームの有無）は、飲む動作のときに唇に尖った感じ等の違和感を感じるか否かを５人にテストした。５人のうちの一人でも違和感を感じると答えた場合に「△」、５人ともが違和感を感じないと答えた場合が「○」とした。これらの結果を表２及び表３に示す。

表２及び表３の結果からわかるように、第２シーミングロール３５のＰ１点から成形凹部４６の最深位置Ｊまでの軸心方向距離Ｈが成形凹部４６のグルーブ幅ＧＬに対して０．４ＧＬ〜０．５ＧＬの範囲内に配置され、第１円弧面５４と第２円弧面５５との接点位置Ｐ２が、Ｐ１点からの軸心方向距離Ｋで０．１ＧＬ〜０．２ＧＬの範囲内であり、Ｐ１点からの半径方向距離Ｌで０．８５Ｄ〜０．９５Ｄの範囲内であると、より高圧の条件下でも漏れ缶の発生はなく、また、飲むときの口当たりも良好であった。
このように、本発明の缶の二重巻締め装置によれば、薄肉の缶蓋材を使用しても、確実に密封性を確保できることがわかる。

なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
前記実施形態では、巻締め時に缶胴と缶蓋とを一体に回転させた状態でシーミングロールで巻締め加工したが、缶胴と缶蓋とは回転させずに、缶蓋の周囲にシーミングロールを回転させるようにしてもよい。

１ 缶胴
２ 缶蓋
３ 胴体部
３ａ 縮径部
４ 首部
５ フランジ部
６ パネル部
７ カウンターシンク部
８ チャックウォール
９ カール部
１０ コンパウンド
１１ 巻き込み部
１２ 二重巻締め部
１５ ボディーフック
１６ シーミングパネル
１７ シーミングウォール
１８ カバーフック
Ｓ シーミングウォールの最大張り出し位置
３１ 二重缶巻締め装置
３２ リフター
３３ 缶蓋支持具
３４ 第１シーミングロール
３５ 第２シーミングロール
４２ チャック部材
４３ ウォール面
４４ 環状突出部
４５，４６ 成形凹部
５１ 上側顎部
５２ 下側顎部
Ｊ 成形凹部の最深位置
５４ 第１円弧面
５５ 第２円弧面
５６ 第３円弧面
５７ 第４円弧面
５８ 第５円弧面
５９ 直線部

Claims (3)

1. 缶胴のフランジ部に被せた缶蓋にチャック部材を嵌合するとともに、缶蓋の半径方向外方から接近する第１シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら缶蓋のカール部を前記フランジ部と一体に外側にカールして、これらを抱き合わせるように巻き込んだ後、その巻き込み部を第２シーミングロールが缶蓋の周方向に相対的に移動しながら半径方向外方から押圧して二重巻締め部を形成する缶の二重巻締め装置において、前記第２シーミングロールは、その外周面に、上側顎部と下側顎部との間で前記二重巻締め部の外周面を形成するための成形凹部が周方向に沿って形成されており、前記下側顎部の軸心方向に沿う幅ＣＬが０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内に設定され、前記成形凹部の軸心方向に沿うグルーブ幅ＧＬに対する前記下側顎部の幅ＣＬの比率ＣＬ／ＧＬが０．０４〜０．１３の範囲内に設定されていることを特徴とする缶の二重巻締め装置。
2. 前記成形凹部の下側顎部の最大外周位置から前記第２シーミングロールの軸心に平行な垂線と前記成形凹部の上側顎部との交点をＰ１点とするとき、Ｐ１点から前記成形凹部の最深位置までの軸心方向距離が前記グルーブ幅ＧＬに対して０．４ＧＬ〜０．５ＧＬの範囲内に配置され、前記Ｐ１点を経由して前記成形凹部内に至る最初の円弧面を第１円弧面、次の円弧面を第２円弧面とするとき、これら両円弧面の接点位置が、前記Ｐ１点からの軸心方向距離で０．１ＧＬ〜０．２ＧＬの範囲内であり、前記成形凹部の最深位置の前記Ｐ１点からの深さをＤとするとき、前記Ｐ１点からの半径方向距離で０．８５Ｄ〜０．９５Ｄの範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の缶の二重巻締め装置。
3. 缶胴のフランジ部に缶蓋を被せ、請求項１又は２に記載の缶の二重巻締め装置を用いて二重巻締め部を形成することを特徴とする缶の二重巻締め方法。

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