(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄板の両面に樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板から、小径の口頸部と傾斜面または湾曲面を備えた肩部と大径の胴部とが一体に成形された構成のボトル型缶において、
前記口頸部に、キャップが螺着されるネジ部と、前記口頸部のネジ部から肩部に至る円筒部分の一部を成形加工してなるサポートリング部とが設けられ、
前記サポートリング部が、水平状の肩部側張り出し部と、前記肩部側張り出し部に連続され、その板厚方向の断面形状が肩部側張り出し部の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径が設定された円弧状に形成され、肩部側張り出し部よりも上方に位置された外周縁と、前記外周縁に連続され少なくともその一部が肩部側張り出し部に当接されたネジ部側張り出し部とから構成されていることを特徴とするボトル型缶。
【請求項２】
前記口頸部の前記サポートリング部が接続されるカール側円筒部と肩部側円筒部とが実質同径に形成され、
前記肩部張り出し部と肩部側円筒部との接続部分の板厚方向の断面形状が１．０ｍｍ以下の曲率半径を有した円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のボトル型缶。
【請求項３】
金属薄板の両面に樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板の表面上に潤滑剤を塗布して、打ち抜くことによってカップ状に成形するカップ成形工程と、前記カップ状に成形されたカップ状の成形物を胴部が小径で薄肉化された有底円筒状の缶に成形する缶成形工程と、前記有底円筒状の缶の底部近傍の胴部及び底部を、肩部と未開口の小径円筒部とに成形する小径円筒部成形工程と、小径円筒部の先端部を切断して開口させる開口工程と、開口された前記小径円筒部の外周面にネジ部を成形するネジ部成形工程と、前記胴部が薄肉化された有底円筒状の缶の成形工程と小径円筒部の先端部を切断して開口させる工程との間に設けられた前記有底円筒状の缶の外面から潤滑剤を除去する潤滑剤除去工程とを備え、小径の口頸部と傾斜面または湾曲面を備えた肩部と大径の胴部とを一体に成形した構成のボトル型缶を製造するボトル型缶の製造方法において、
前記ネジ部成形工程の後に、ネジ部から肩部に至る前記小径円筒部に、インナーツールとアウターツールとによって凸ビード状に外方へ突出されたプレリング部を成形するプレリング部成形工程と、前記プレリング部を軸方向に押圧することにより、水平状の肩部側張り出し部と、前記肩部側張り出し部に連続された肩部側張り出し部の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径を有した円弧状の外周縁と、前記外周縁に連続され少なくともその一部が肩部側張り出し部に接触されたネジ部側張り出し部とから構成されたサポートリング部に再成形するサポートリング部成形工程を設けたことを特徴とするボトル型缶の製造方法。
【請求項４】
前記プレリング部を成形する工程が、少なくとも２段階以上のスピンロール成形処理によって構成されていることを特徴とする請求項３記載のボトル型缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製キャップを被せて密封するロールオン式のキャップが用いられ、口部に設けたネジ部の下方にサポートリング部を一体に成形した金属製のボトル型缶およびその製造方法に関し、ペットボトルの搬送方式を利用した搬送を可能としたものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、容器自体の重量が重いガラス瓶に代わる軽量な各種の飲料容器として、アルミやスチールの金属薄板から絞りしごき加工や深絞り加工（絞り・再絞り加工）などの適宜の方法によって缶胴と缶底が一体成形された２ピース缶や、ポリエチレンテレフタレート樹脂によってボトル形状に一体成形されたペットボトル（以降、ＰＥＴボトルと呼称する）が、広く使用されている。
【０００３】
この２ピース缶は、缶胴上端のフランジ部に巻締め固着されたイージーオープンエンド（簡易開口部付き端板）の簡易開口部をプルタブ操作により開封することで、また、ＰＥＴボトルは、ボトルの口頸部に装着されたピルファープルーフキャップを開封して取り外すことで、使用者が容器内の飲料を飲用できるようになっている。
【０００４】
このような飲料容器において、口頸部を備えたＰＥＴボトルは、容器から直接飲用する際に飲み易く、キャップにより再密封できるという利便性がある。
【０００５】
しかし、ＰＥＴボトルは、加熱によって変形しやすので、その取り扱いに注意が必要であり、また、耐気体透過性や遮光性が低いことから、内容物の賞味期限が短くなるとともに、熱伝導性に内容物を冷蔵庫で冷却する際の急速冷却性が劣るという問題がある。また、使用済みのＰＥＴボトルを、回収して資源としてリサイクルされる率が低い状態となっている。
【０００６】
そこで、耐熱性、耐気体透過性、遮光性、急速冷却性などの点で優れ、かつ、リサイクル回収率が高い金属薄板の２ピース缶を、口頸部を備えたボトル形状に成形し、この口頸部を封止するためにネジキャップを用いることよって再栓できる機能を付加することにより、利便性を高めるということが従来から検討されている。
【０００７】
このような金属薄板製のボトル型缶として、金属薄板から小径の口頸部と傾斜面を有する肩部と大径の胴部とを一体に成形し、この口頸部とは反対側の缶底の開口部を別体の底蓋を巻締め固着することによって密閉するとともに、口頸部にネジキャップを螺着できるようにした構成が、特表平１０−５０９０９５号公報に実施例の一例として記載され開示されている。
【０００８】
また、実開昭６１−５１３１４号公報には、ボトルの口頸部に、ネジ部がその外周に形成されたプラスチック製の筒状体を外嵌し、筒状体が口頸部に外嵌されると、両者の接触部分に互いに係合状態となる凹凸部をそれぞれ設けることにより、口頸部に対して筒状体が回動不能とされたボトルが記載されている。
【０００９】
さらに、実開昭６０−１２０９２０号公報には、金属容器本体の円筒形状に形成された口頸部の外周に、ネジ部がその外周に形成された筒状体を回動不能に嵌着した金属容器が記載され、筒状体の挿入側先端にツメ部を設けるとともに、このツメ部に対応して係合される凹部を金属容器本体に形成し、筒状体を口頸部に嵌着すると、金属容器本体の凹部に筒状体のツメ部が係合することにより、筒状体が口頸部に対して回動不能となるようにしている。
【００１０】
また、特開２００１−２１３４１６号公報には、口部のねじ部下端から、半径方向に拡大するテーパー状の肩部上端周囲に、少なくとも一個以上の内側に滑らかに湾曲する凹部、または少なくとも一個以上の外側に滑らかに湾曲する凸部が形成されたねじ付金属缶が記載されている。したがって、この構成によれば、ねじ付金属缶の口部、特にねじ部下端から肩部上端における領域の強度の向上を図ることができるとされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の樹脂製のＰＥＴボトルは、そのキャップ打栓時に胴壁部に座屈や変形が生じる傾向があるので、ボトルの首部でネジ部の下方に打栓荷重を支持させるためのサポートリング部を設けている。すなわち、このサポートリング部をボトル支持金型に載せて支持することにより、キャップ打栓時に、密封に必要な打栓圧ないしは密封トルクを与えても、サポートリング部から下方に位置するボトルの胴壁部が座屈や変形することを防止するようにしている。
【００１２】
また、上記の実開昭６１−５１３１４号公報および実開昭６０−１２０９２０号公報の口頸部に固定される筒状体には、保持リングまたは２重層部（環状突出部）が一体に形成され、打栓の際に、この保持リングまたは２重層部を他部材によって支持することにより、軸荷重を受けて、それより下の部分の変形を阻止するようにしている。
【００１３】
しかしながら、これらに記載された構成は、外周にネジ部が形成された別体の筒状体を口頸部に回動不能に固定する構成としているので、別部品の筒状体を製作する設備が必要となり、筒状体をボトル型缶に取り付ける手間が掛かり、しかも筒状体に設けたツメ部などの係合部を、ボトル型缶に設けた係合部に係合させるために回転位置合わせなどを行なう必要があることから煩雑であり、この作業を自動化させて高速動作させるには装置構成が複雑化して、コスト高を招く不都合がある。
【００１４】
さらに、特開２００１−２１３４１６号公報には、傾斜面を備えた肩部、つまり半径方向に拡大するテーパー状の肩部を補強する対象としているので、円筒形の缶胴部に連続した半球状の肩部が形成されたボトル型缶は対象外となっている。
【００１５】
さらに、特表平１０−５０９０９５号公報には、同様な胴壁部の座屈や変形を防止するために、口頸部に金属スリーブを固着したボトル型缶が記載されているが、この構成においては、別体に製作された円筒状の金属スリーブを口頸部の外側に嵌め込み、口頸部の先端を折り曲げたフランジ部によって金属スリーブを肩部に締め付けることにより、缶体に対して金属スリーブが回転しないように固着している。
【００１６】
しかしながら、ボトル型缶に対して金属スリーブを相対回転させないようにするためには、上記の構成に加えて、金属スリーブを缶に接着させる必要があることから、接着剤を塗布し次に硬化させるために乾燥させる工程や、これらの工程を実現する設備が必要となるので、設備が大掛かりとなり設備コストが掛かるため経済性の点で難点があった。
【００１７】
本発明は、こうした実情に鑑みなされたもので、口頸部の一部を成形加工してサポートリング部とすることにより、キャッピング時の耐座屈性に優れ、安定したキャッピングが行えるとともに、既設のＰＥＴボトル用の移送手段や製造ラインが使用可能なボトル型缶およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、金属薄板の両面に樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板から、小径の口頸部と傾斜面または湾曲面を備えた肩部と大径の胴部とが一体に成形された構成のボトル型缶において、前記口頸部にキャップが螺着されるネジ部と、前記口頸部のネジ部から肩部に至る円筒部分の一部を成形加工してなるサポートリング部とが設けられ、前記サポートリング部が、水平状の肩部側張り出し部と、前記肩部側張り出し部に連続され、その板厚方向の断面形状が肩部側張り出し部の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径が設定された円弧状に形成され、肩部側張り出し部よりも上方に位置された外周縁と、前記外周縁に連続され少なくともその一部が肩部側張り出し部に当接されたネジ部側張り出し部とから構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１の発明によれば、上記のように口頸部を成形してサポートリングを設けても、その外周縁が板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径が設定されているので、この外周縁の内面側を被覆している樹脂被膜に生じる応力が緩和されて樹脂被膜の損傷が防止され、樹脂被膜の保護による耐腐食性を充分に確保することができる。
【００２０】
また、外周縁部の曲率半径を板厚の２．８倍より小さい曲率半径としたことにより、外周縁部の湾曲部分がサポートリング部の水平部分に占める割合が小さくなるので、肩部側張り出し部の水平部分の下面を、搬送時のガイド面や支持面として利用することができる。
【００２１】
さらに、サポートリング部で支持してボトル型缶をキャッピングすることができることにより、缶底から口頸部の開口までの缶全体の高さにバラツキがあっても、このバラツキによる影響を被ることなくキャッピングできるので、安定したキャッピングができ、巻き締め密封性が向上され、ボトル型缶としての製品品質の向上を図ることができる。
【００２２】
すなわち、キャッピングの際に、キャッピングを行なうための軸方向に同一の部材の動作量が確保されても、缶体の缶底部で支持した構成の場合には、缶全体の高さのバラツキによって、口頸部にキャッピング用の部材が当接して荷重が加わり始める上下方向の位置が異なるので、口頸部に加わる荷重が変動することになる。しかし、サポートリング部で支持した場合には、このサポートリング部よりも軸方向に下方のサポートリング部から缶底部までの部分の長さが無関係となるので、缶全体の高さのバラツキによる影響を回避することができる。
【００２３】
また、サポートリング部を形成する肩部張り出し部とネジ部側張り出し部とが、実質的に内壁面の少なくとも一部が互いに接触して当接されていることにより、サポートリング部の内部に弾力的に作用する隙間が生じることを阻止できるので、キャッピングの際などのように、口頸部の開口側から押圧された場合にも、隙間による偏荷重が生じることが回避され、口頸部におけるサポートリング部から上方の部分が不均一に座屈することを防止することができる。
【００２４】
さらに、口頸部を成形して一体のサポートリング部を設けたことにより、別体の金属スリーブを設けた場合のような接着剤によって金属スリーブを固着させる工程や設備が不要となるので、経済性を低下させる不都合を未然に解消することができる。
【００２５】
また、請求項２の発明は、請求項１の記載の構成に加え、前記口頸部の前記サポートリング部が接続されるカール側円筒部と肩部側円筒部とが実質同径に形成され、前記肩部張り出し部と肩部側円筒部との接続部分の板厚方向の断面形状が１．０ｍｍ以下の曲率半径を有した円弧状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用を得られる他に、接続部分が１．０ｍｍ以下の曲率半径を有した円弧状に形成されていることにより、外周縁部と同様に、接続部分の湾曲部分が肩部張り出し部の水平部分に占める割合が小さくなるので、肩部張り出し部の下面に支持される充分な水平面が確保され、サポートリング部を搬送時のガイド面や支持面としての利用を図ることが促進されることになる。
【００２７】
また、肩部側張り出し部のネジ部側張り出し部に対向された面も、同様に水平で平坦な面部分が増大されるので、肩部側張り出し部とネジ部側張り出し部との接触面積を充分に確保した構成とすることができ、この場合には、上記の耐座屈性を得る効果を促進することができる。
【００２８】
さらに、請求項３の発明は、金属薄板の両面に樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板の表面上に潤滑剤を塗布して、打ち抜くことによってカップ状に成形するカップ成形工程と、前記カップ状に成形されたカップ状の成形物を胴部が小径で薄肉化された有底円筒状の缶に成形する缶成形工程と、前記有底円筒状の缶の底部近傍の胴部及び底部を、肩部と未開口の小径円筒部とに成形する小径円筒部成形工程と、小径円筒部の先端部を切断して開口させる開口工程と、開口された前記小径円筒部の外周面にネジ部を成形するネジ部成形工程と、前記胴部が薄肉化された有底円筒状の缶の成形工程と小径円筒部の先端部を切断して開口させる工程との間に設けられた前記有底円筒状の缶の外面から潤滑剤を除去する潤滑剤除去工程とを備え、小径の口頸部と傾斜面または湾曲面を備えた肩部と大径の胴部とを一体に成形した構成のボトル型缶を製造するボトル型缶の製造方法において、前記ネジ部成形工程の後に、ネジ部から肩部に至る前記小径円筒部に、インナーツールとアウターツールとによって凸ビード状に外方へ突出されたプレリング部を成形するプレリング部成形工程と、前記プレリング部を軸方向に押圧することにより、水平状の肩部側張り出し部と、前記肩部側張り出し部に連続された肩部側張り出し部の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径を有した円弧状の外周縁と、前記外周縁に連続され少なくともその一部が肩部側張り出し部に接触されたネジ部側張り出し部とから構成されたサポートリング部に再成形するサポートリング部成形工程を設けたことを特徴とする方法である。
【００２９】
請求項３の発明によれば、ボトル型缶を製造する一連の工程のうち、潤滑剤除去工程の後に、サポートリング部を成形する工程を配置していることにより、口頸部にネジ部とサポートリング部を成形しても、この成形される部分および近傍を被覆している樹脂被膜に亀裂などが生じることを防止できるので、樹脂被膜による耐腐食性を充分に確保することができる。
【００３０】
また、請求項４の発明は、請求項３の記載の構成に加え、前記プレリング部を成形する工程が、少なくとも２段階以上のスピンロール成形処理によって構成されていることを特徴とする方法である。
【００３１】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用を得られる他に、口頸部に多段階のスピンロール成形処理を施すことによってプレリング部を成形していることにより、各段階での変形量が減少されるので、口頸部を無理なく変形することができるとともに、プレリング部の形状精度や寸法精度を向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサポートリング部付きボトル型缶およびその製造方法の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態のボトル型缶の全体構成を示す正面図であり、図２は、サポートリング部の詳細を示す断面図であり、図３は、ボトル型缶の製造する各工程の概略を示す工程図である。
【００３３】
本例のボトル型缶１は、図１に示すように、大径の円筒状に形成された胴部２から上方に、縦断面形状が湾曲形状となるドーム状の曲面に形成された肩部３を介して、キャップを冠着するための小径の円筒状に形成された口頸部４とを一体に成形した構成とされ、胴部２の下端の開口部は、底蓋５によって封鎖されている。
【００３４】
すなわち、このボトル型缶１は、金属薄板の両面に熱可塑性樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板から、小径の口頸部４と湾曲面を有する肩部３と大径の胴部２とが口頸部４と肩部３と胴部２とが一体に成形されて製作されている。
【００３５】
また、この口頸部４には、円筒形状部分の先端部を外巻きして形成されたカール部６と、カール部６の近傍を開始端として肩部３側に連続して螺旋状に凹凸部が形成されたネジ部７と、このネジ部７の終端の近傍で下方に形成された環状ビード部８とが設けられている。なお、このカール部６は、その断面形状が、略円形状に形成されるとともに、そのカール部６の内周側における周縁の径が、口頸部４の内径よりも、僅かに小さく設定されている。
【００３６】
さらに、この口頸部４のネジ部７から肩部３に至る円筒部分に、この口頸部４と一体に成形されたサポートリング部１０が設けられ、このサポートリング部１０は、後述するように、一旦、外方に突出した凸ビード状のプレリング１１を成形し、さらこの凸ビード状のプレリング部１１を軸方向に押圧することにより形成されている。
【００３７】
そして、このサポートリング部１０は、図２に示すように、その断面形状が実質水平状の肩部側張り出し部１２と、肩部側張り出し部１２の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径を有する外周縁部１３と、外周縁部１３から環状凹部を介して口頸部４の円筒部分に接続されるネジ部側張り出し部１４とから構成されているとともに、この肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４とが実質的に互いに対向された内壁面の一部同士で軸方向に接触した構成とされている。
【００３８】
また、ボトル型缶１は、その胴部２の下端の開口部が、金属製の底蓋５を巻き締め固着することにより封鎖され、胴部２の外面には、所望の文字や装飾模様などからなる印刷デザインが施され、さらに缶外面を保護するためのトップコート層が形成されている。
【００３９】
このようなボトル型缶１の製造工程は、図３に示すように、金属板の両面に熱可塑性樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板を材料として、まず、カップ成形工程では、樹脂被覆金属板を円板状に打ち抜いたブランクが絞り加工されてカップ形状に成形され、次の缶胴成形工程では、このカップ状成形物に対して、少なくとも一回以上の再絞り加工（同時に曲げ伸ばし加工を行ってもよい）としごき加工が行われて、胴部２が小径で薄肉化された有底円筒状の缶が成形される。
【００４０】
次に、トップドーム成形工程においては、有底円筒状の缶の缶底側を口頸部４と肩部３に成形するために、先ず、その１工程目で、ＤＩ缶の缶底コーナー部（底部および底部の近傍となる胴部２の部分）を縦断面が円弧状の肩部３の下部の曲面となるように成形するとともに、小径の有底円筒部を絞り成形し、２〜３工程目で、その缶底側に対して絞り加工を複数、行うことにより有底円筒部の径を口頸部４の径と略同じになるまで縮径し、４工程目で、そのような絞り加工の繰り返しにより当初の肩部３下部の曲面に続いて成形された肩部３の部分を連続した滑らかな曲面に再成形（リフォーム）した後、５工程目と６工程目で、有底円筒部に２回の口絞り成形が施され、口頸部４と略同じ径に成形される。
【００４１】
そして、潤滑剤除去工程では、上記のトップドーム成形工程によって缶底側を未開口の口頸部４と肩部３に成形した缶は、その少なくとも外面から潤滑剤が除去され、これに続くトリミング工程では、口頸部４とは反対側の胴部２の開口端側をトリミングして、缶を所定の高さに設定する。さらに、印刷・塗装工程では、口頸部４とは反対側の端部が開放された円筒状の胴部２の外面に、所望の文字や装飾模様などのデザインが印刷され、その印刷が施された缶外面を保護するためのクリアー塗料などの透明な硬化型塗料がトップコートとして胴部２の外面に塗布される。なお、この印刷および塗装工程は、通常のツーピース缶の円筒状の胴部に対する印刷・塗装と同様の工程とされている。
【００４２】
そして、印刷および塗装が施された缶胴は、次の乾燥工程に送られ、印刷インク層やトップコート層が充分に乾燥される。この乾燥工程では、ラミネートされている熱可塑性樹脂層を、その結晶融解温度以上に加熱溶融させてから、８秒以内に１６０℃まで冷却することで非晶質化させる。その後、ネジ・カール成形工程では、まず、未開口の口頸部４の先端の閉鎖部をトリミングすることで口頸部４の先端を開口させてから、その開口端部を外巻き（または内巻き）で環状のカール部６に成形し、さらにその円筒状周壁にキャップ螺合用のネジ部７を成形し、ネジ成形部分の下方にキャップクランプ用の環状ビード部８が成形される。
【００４３】
そして、ネジ部７と環状ビード部８が成形された缶胴は、次のサポートリング部成形工程に移送され、このサポートリング部成形工程では、環状ビード部８の下方の口頸部４に、ネジ部７の外径よりも直径が大きい外径を有するサポートリング部１０が、複数の張り出し工程とクランプ工程とを経て成形される。
【００４４】
すなわち、この張り出し工程は、２段階のスピンロール成形処理によって構成され、まず、図４（ａ）に示すように、環状ビード部８の下方の部分の肩部３との中間部分に、口頸部４の内に配置されたインナーツール１６Ａと、口頸部４の外に配置されたアウターツール１７Ａとによって、断面が外方に突出されたくの字状の環状凸部１８が形成され、その後、図４（ｂ）に示すように、口頸部４の内外にインナーツール１６とアウターツール１７を配置し、それらを相対回転させながら近接・離間させて、断面くの字状の環状凸部１８の外径を拡げながらプレリング１１が成形される。
【００４５】
したがって、このようにプレリング１１を成形する工程が、複数のスピンロール成形処理によって構成されていることにより、各段階のスピンロール成形処理が目標とする変形後の形状が変形前の形状と近くなり、各段階で分担する変形量を減少させることができる。このため、口頸部４の変形される部分におけるコイニング（メタル余り）の発生を抑制できるとともに、この変形部分以外の口頸部４の他の部分に余分な影響を与えることなく、充分な余裕を持たせて変形させることができる。これらの結果、口頸部４の変形される部分の内面を被覆している樹脂フィルム、即ち樹脂被覆の被膜品質が維持されるとともに、最終的なプレリング１１の形状精度や寸法精度、内面品位の向上を図ることができる。
【００４６】
次に、クランプ工程では、凸ビード状に形成されたプレリング１１における口頸部４の外面から径方向の外側に突出された部分の中間部分を積層状に再成形することにより、サポートリング部１０が成形されている。
【００４７】
そして、このような成形の結果、サポートリング部１０の肩部３側に面した張り出し部が実質状水平とされるとともに、サポートリング部１０からの口頸部４の先端までの高さが、所定の高さとなる。すなわち、このサポートリング部１０の張り出し部の下面は、缶体の軸方向と直交する方向に沿った面とされ、後述するように、この張り出し部の下面を、支持部材に設けた水平面によって支持することにより、ボトル型缶１がその上方の箇所で支持され、しかも缶体の軸線が垂直方向に沿ったボトル型缶１を直立させた姿勢で保持できるので、安定して保持できるとともに、支持部材を移動することにより、ボトル型缶１をその姿勢のまま移動できるようにしている。
【００４８】
なお、このプレリング１１をサポートリング部１０に再成形する手段としては、図４（ｃ）に示すように、プレリング１１を、後述する上割型２０Ａ，２０Ｂと下割型２１Ａ，２１Ｂとで挟み込みクランプする成形方法の他に、内面側ロールと外面側ロールとでスピニング成形する別の成形方法などの公知の手段を、適宜、採用することができる。
【００４９】
また、本例において、このサポートリング部１０が、再び図２に示すように、サポートリング部１０外周縁部１３にそのサポートリング部１０の断面形状が、実質水平状の肩部側張り出し部１２と、肩部側張り出し部１２の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径を有する外周縁部１３と、外周縁部１３から環状凹部を介して円筒部に接続されるネジ部側張り出し部１４とから構成するようにしているとともに、実質的に肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４との互いに対向された内壁面の少なくとも一部が当接するようにしている。
【００５０】
したがって、外周縁部１３の曲率半径Ｒを上記の範囲に設定することにより、被膜フィルムによる耐腐食性を充分に確保するとともに、サポートリング部１０の支持される面を充分に確保されるようにしている。
【００５１】
すなわち、この外周縁部１３の外周面曲率半径Ｒが板厚の１．３倍未満の場合には、被膜フィルムに亀裂が発生しやすくなるので、被膜フィルムによる耐腐食性が充分に得られなくなる。
【００５２】
これは、まず口頸部４にサポートリング部１０を成形するために、口頸部４の所定箇所の内周面には、まずコイニング加工のインナーツールが接触され、インナーツールによって口頸部４の所定箇所を径方向の内方から外方に押圧するので、その箇所の内面を保護している被膜フィルムにも直接外力が加わり、材料としての強度が部分的に弱まることになる。そして、サポートリング部１０に成形され、外周縁部１３の曲率半径Ｒが板厚の１．３倍未満となった場合には、その箇所の内面形状が急激に曲げられた曲面形状となるので、この内面に沿った被膜フィルムには、大きな応力が生じることになる。これらの結果、板厚の１．３倍未満の曲率半径Ｒを有した外周縁部１３の内周面を被覆した被膜フィルムに破断が生じやすくなるので、被膜フィルムによる耐腐食性が充分に得られなくなる不都合が生じてしまう。
【００５３】
他方、その曲率半径Ｒが板厚の２．８倍より大きい曲率半径の場合には、外周縁部１３の湾曲部分がサポートリング部１０の水平部分に占める割合が大きくなることから、その肩部側張り出し部１２の水平面の面積や径方向の外方に突出された突出長さが充分に確保できなくなる。このため、サポートリング部１０の径方向の外方に突出された下面を、搬送時のガイド面や支持面として利用できなくなる不都合が生じてしまう。
【００５４】
そこで、外周縁部１３の径方向の断面形状を円弧状に形成し、その曲率半径Ｒを肩部側張り出し部１２の板厚の１．３ないし２．８倍となるように形成したことにより、上記の不都合を未然に回避するようにしている。
【００５５】
すなわち、上記のようにサポートリング部１０の外周縁部１３が板厚の１．３より大きな曲率半径Ｒを有するように形成したことにより、この外周縁部１３の内面に貼着されている被膜フィルムに生じる応力が緩和されるので、被膜フィルムの損傷が防止され、被膜フィルムの保護による耐腐食性を充分に確保することができる。また、外周縁部１３の曲率半径Ｒを板厚の２．８倍より小さい曲率半径としたことにより、外周縁部１３の湾曲部分がサポートリング部１０の水平部分に占める割合が小さくなるので、サポートリング部１０の水平部分の下面を、搬送時のガイド面や支持面として利用することができる。
【００５６】
さらに、これに加えて、サポートリング部１０の外周縁部１３が、その板厚方向の断面形状が円弧状に形成されるとともに、肩部側張り出し部１２から下方に突出することなく、肩部側張り出し部１２よりも上方に位置されて、肩部側張り出し部１２に連続した構成とされているので、サポートリング部１０に形成された支持面として妨害物のない平坦なリング面が確保され、この面を用いて安定した支持を行なうことができる。
【００５７】
また、サポートリング部１０を形成する肩部張り出し部とネジ部側張り出し部１４とが、実質的に内壁面の少なくとも一部が互いに接触して当接されていることにより、口頸部４におけるサポートリング部１０から上方の部分が不均一に座屈することを防止するようにしている。
【００５８】
すなわち、このサポートリング部１０を構成する肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４との互いに対向された内壁面の少なくとも一部を当接させることにより、後工程でキャッピングされるなどの口頸部４の開口端から下方の軸方向に荷重が加わった場合にも、ボトル型缶１の意図しない変形を防止する耐座屈性を充分に確保できるようにしている。
【００５９】
これは、まずサポートリング部１０の内部に隙間が形成されていると、口頸部４の上から押圧されることに対して、サポートリング部１０が弾力的に作用することになるとともに、その上方に螺旋状に形成されたネジ部があるので、偏荷重がかかりやすく、つまり口頸部４からサポートリング部１０までの間で荷重の分布状態が片寄ることなり、これらの結果、荷重が集中された口頸部４の周方向の一部、特に、カール部下方のネジ部の始端部分が座屈してしまう傾向がある。
【００６０】
また、例えば、サポートリング部１０における内周側で周方向の全周に渡って、ネジ部側張り出し部１４と肩部側張り出し部１２とが当接されずに両者間に間隙が生じていると、この隙間が狭まったり広がったりすることによって、軸方向の荷重がネジ部側張り出し部１４から肩部側張り出し部１２に、その周方向の全周に渡って均一に伝わらなくなる。さらに、ネジ部側張り出し部１４の上方には螺旋状に形成されたネジ部が設けられ、このネジ部は、口頸部４の内周面側からみると溝部が螺旋状に形成され、つまり口頸部４の内周面において、その上下方向の長手方向に対して斜めに横切るように溝部が形成されているとみなせるので、軸方向の荷重が口頸部４の開口端から下方に向けて直線状に伝わりにくくなる。
【００６１】
そこで、サポートリング部１０を構成する肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４とを実質的に、その対向した内壁面同士の少なくとも一部を接触させることにより、サポートリング部１０の内部に弾力的に作用する隙間が生じることを防止して、上記の不都合を解消するようにしている。
【００６２】
また、口頸部４のサポートリング部１０が接続されるカール側円筒部と肩部側円筒部とが実質的に同径に形成され、肩部張り出し部１２と肩部側円筒部との接続部分の板厚方向の断面形状が１．０ｍｍ以下の曲率半径ｒを有した円弧状に形成されている。
【００６３】
したがって、接続部分が１．０ｍｍ以下の曲率半径ｒを有した円弧状に形成されていることにより、外周縁部と同様に、肩部張り出し部１２の水平部分に占める接続部分の割合が小さくなるので、肩部張り出し部１２の下面に支持面として用いる充分な水平面が確保され、サポートリング部１０を搬送時のガイド面や支持面として利用を図ることが促進されることになる。
【００６４】
また、肩部側張り出し部１２のネジ部側張り出し部１４に対向された面も、同様に水平で平坦な面部分が増大されるので、肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４との接触面積を充分に確保した構成とすることができ、この場合には、上記の耐座屈性を得る効果を促進することができる。また、このように肩部側張り出し部１２とネジ部側張り出し部１４とが接触された一体化度が高まることにより、口頸部４から外方に突出されたサポートリング部１０としての強度が増強され、サポートリング部１０自体が変形することなく受けられる荷重限界が大きくなるので、サポートリング部１０の利用性の向上を図ることが可能となる。
【００６５】
次ぎに、このように口頸部４にサポートリング部１０が成形された缶胴は、再び図３に示すように、ネック・フランジ成形工程に移送され、このネック・フランジ成形工程では、口頸部４とは反対側に胴部２の下端となる開口部に対して、ネックイン加工とフランジ加工を順次施した後、図示されていない底蓋巻締め工程に移送され、この底蓋巻締め工程では、シーマー（缶蓋巻締機）によって、金属板材からなる別部材の底蓋５を胴部２の下端開口部に形成されたフランジ部に二重巻き締め法を用いて、一体的に固着されて、図１に示したボトル型缶１の製造が完了する。
【００６６】
そして、このボトル型缶１は、ＰＥＴボトルの移送手段および充填ラインを使用して、口頸部４の開口からボトル型缶１内に所定の内容物が充填され、キャッピング工程に移送される。
【００６７】
このキャッピング工程では、図５に示すように、缶ボトル型缶１の口頸部４に金属板製キャップ２２が装着されて、ボトル型缶１が密封される。
【００６８】
すなわち、キャップ２２を装着するキャッピング装置２３は、トッププレッシャー２４と、ネジ形成ロール２５と、下端絞りロール２６と、支持部材２７とから構成されている。
【００６９】
そして、このキャッピング装置２３を用いたキャッピング工程では、移送されたボトル型缶１の口頸部４に、タンパーエビデンス機構を備えたアルミニウム合金製のキャップ２２が載置され、キャッピング装置２３の直下に移送される。次に、トッププレッシャー２４が下降してキャップ２２の天板部を所定のトッププレッシャー圧で押さえるとともに、ボトル型缶１の口頸部４に成形されたサポートリング部１０を、支持部材２７が支持する。
【００７０】
そして、ネジ形成ロール２５がキャップ２２のスカート部の上側に位置したキャップ２２に形成するネジ部の開始端に配置されるともに、下端絞りロール２６がキャップ２２の最下端部に配置され、それぞれキャップ中心方向へ押圧が開始される。
【００７１】
すなわち、徐々にネジ形成ロール２５を回転・下降させながら、キャッピング装置自体２３をキャップ２２を中心として回動させることにより、キャップ２２スカート部に、内方に位置するネジ部７に対応したネジ部が形成される。この際、下端絞りロール２６が、キャップ２２最下端部を絞り込み、ボトル型缶１のネジ部７の下方にある環状ビード部８の下側面に沿わせることによって、キャップ２２のゆるみが防止され、開栓確認を可能とするブリッジが形成される。
【００７２】
そして、ネジ形成ロール２５および下端絞りロール２６をキャップ２２から離して収納位置に待避させ、さらにトッププレッシャー２４がキャップ２２の上面から離して収納位置に待避されて、ボトル型缶１のキャッピングが終了する。
【００７３】
そして、このように封栓されたボトル型缶１に充填される飲料がＰＨの高い低酸性飲料の場合には、飲料をボトル型缶１に充填した後で加熱殺菌するレトルト殺菌法が用いられ、例えば、１２５℃に加熱してこの温度を３０分の間だけ維持するレトルト処理が行われて、最終的に商品となり出荷される。
【００７４】
ここで、本発明で使用できる樹脂被覆金属板について説明すると、樹脂被覆される金属板としては、特に制限するものではなく、アルミニウム合金板や、各種の金属メッキや化成処理などの表面処理を施した極薄錫メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、電解クロム酸処理鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の表面処理鋼板を用いることができる。その表面処理としては、熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムとの密着性を確保する目的で、金属板に表面処理を施したものを使用することが望ましい。
【００７５】
例えば、通常の絞りしごき缶の成形加工後の表面処理として使用されている、リン酸クロム酸処理や、リン酸ジルコニウム処理が適用されるが、特に、缶壁部の板厚減少度が大きい高加工度の場合は、リン酸またはリン酸ジルコニウムと有機樹脂との有機無機複合型化成処理が有効である。具体的には、例えば、厚みが０．２４mmから０．３８mmのアルミニウム合金板であって、日本工業規格（ＪＩＳ）に規定する３００４系、３１０４系アルミ合金に、クロムを１〜４０ｍｇ／ｍ２、付着させたリン酸クロメート処理、もしくはジルコニウムを４〜１７ｍｇ／ｍ２、付着させたリン酸ジルコニウム処理等の化成処理を施したものが使用される。
【００７６】
また、本発明における鋼板は、例えば、厚みが０．１５ｍｍから０．２５ｍｍの表面処理鋼板であって、鋼板の両面に、片面の付着量として２０〜２０００ｍｇ／ｍ２のニッケルメッキ層、その上層に片面付着Ｃ量として１ｍｇ／ｍ２〜１００ｍｇ／ｍ２の有機樹脂を主体とする化成処理皮膜層を有するものが使用される。なおニッケルメッキおよび化成処理前の鋼板は特に限定されるものではなく、製缶用鋼板として通常、使用されているものが適用される。
【００７７】
上記の金属板に被覆される樹脂フィルムとしては、耐熱性が良く、缶の用途に適した特性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを用いるが、ポリエステル樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）のようなホモポリマーや、例えばポリエチレンテレフタレートとポリエチレンイソフタレートとの共重合樹脂であるコーポリマーや、こうしたホモポリマー同士のブレンド、ホモポリマーやコーポリマーなどのブレンド、コーポリマー同士のブレンド樹脂等が挙げられる。樹脂フィルムの金属板への積層は、熱融着法、ドライラミネーション法、押出コート法等により行われ、被覆樹脂との接着性が乏しい場合は、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸オレフィン系接着剤、コーポリアミド系接着剤、コーポリエステル系接着剤を介在させることができる。
【００７８】
さらに、本発明で使用する熱可塑性ポリエステル樹脂の融点は、コーポリマーの程度、ブレンドする樹脂の選定とそのブレンド比となどで適宜に選定できるが、例えば、融点（Ｔｍ）が２００℃〜２６０℃の樹脂フィルムが適用される。また、本発明の樹脂被覆金属板は、ラミネート後、熱接着した熱可塑性樹脂フィルムの融点以上に加熱溶融させた後、ガラス転移点以下に急冷して非晶質化されるようにしているが、熱可塑性樹脂被膜層の上層側に二軸配向結晶が残っている樹脂被覆金属板を使用しても良い。
【００７９】
さらに、金属板に対する熱可塑性樹脂のラミネートの仕方としては、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムに熱硬化型接着剤層を塗布しておき、その接着剤を介して金属板にフィルムを熱接着する場合と、予め熱硬化型接着剤を金属板に施しておき、Ｔダイから溶融した熱可塑性樹脂を予熱した金属板上に押出して熱接着する場合とがあり、熱可塑性樹脂フィルムあるいは金属板に接着剤を塗布する手段としては、グラビア塗装、ダイコード塗装、ロールコート塗装などの適宜の公知技術が適用できる。
【００８０】
この金属板と熱可塑性樹脂を接着させるための接着剤としては、熱硬化型接着剤が用いられ、この熱硬化型接着剤は、ポリエステルポリウレタン系接着剤が主剤とされているものであって、例えば、ポリエステルポリウレタン樹脂１００重量部に対し、イソシアネート硬化剤を２〜６重量部とリン酸系硬化触媒を０．０５〜２重量部配合したポリエステルウレタン系接着剤を主剤としている。この主剤となる接着剤は、金属板および熱硬化性樹脂との密着性が良好であり、かつ加工性が良好であって、しかも加工後の凝集力を有するものでなければならない。
【００８１】
なお、上記の硬化剤が６重量部を超えると加工性、加工後の凝集力が低下する一方、２重量部未満では密着性が低下するので、何れの場合も成形の途中で被覆樹脂の剥離が生じるおそれがある。そこで、樹脂１００重量部に対して、イソシアネート硬化剤を２〜６重量部の範囲内で添加することにより、これらの不具合を未然に解消することが好ましい。
【００８２】
また、上記の熱硬化型接着剤に、白色顔料である酸化チタン粉末を添加した場合には、熱硬化型接着剤を乾燥皮膜重量として、６０〜１５０ｍｇ／ｄｍ２の範囲で塗布することが必要である。
【００８３】
すなわち、塗布量が６０ｍｇ／ｄｍ２未満では、金属下地を隠蔽する能力が不充分であり、この接着剤層が印刷インキ層による発色や鮮明性を確保させるための下地となることができない。他方、塗布量が１５０ｍｇ／ｄｍ２を超えると、接着剤自体の密着性、加工性、加工後の凝集力を低下させるので、その後の缶の成形の途中で、被膜フィルムの剥離を生じるおそれがある。
【００８４】
さらに、上記のように酸化チタン粉末が添加された熱硬化型接着剤に関しては、主剤となる熱硬化型接着剤が、熱硬化によって発色しないものが好ましく、また添加する酸化チタンについては、ルチル型二酸化チタンが隠蔽性にの点で好ましい。また、缶外面に施される印刷デザインによっては、白色顔料である酸化チタン粉末の他、更に、白以外の着色用の顔料やトナーなどを数％程度、接着剤に添加することが好ましい。
【００８５】
上記のような熱硬化型接着剤を介して両面に熱可塑性樹脂層がラミネートされた樹脂被覆金属板に対して、更に、両面で熱可塑性樹脂層の上から、ノルマルブチルステアレート、流動パラフィン、ペトロレイタム、ポリエチレンワックス、食用油、水添食用油、パーム油、合成パラフィン、セバシン酸ジオクチルなどの一種類または二種類以上を潤滑剤として塗布しておき、この潤滑剤が塗布された樹脂被覆金属板を材料として、既に説明した図３に示した製造工程によって、本実施形態のボトル型缶１を製造することになる。
【００８６】
そのような樹脂被覆金属板から一体成形される本実施形態のボトル型缶１の製造工程において、印刷・塗装工程では、円筒状で薄肉に形成された胴部２の外面に対して、先ず、文字や装飾模様などの所望のデザインが印刷されている。
【００８７】
この印刷・塗装工程では、例えば、熱硬化性のウレタン系樹脂をバインダーとする印刷インキなどのような従来から缶の印刷に使用されている印刷インキが使用され、その印刷方法としては、ドライオフセット印刷法が好ましい。
【００８８】
また、印刷インキ層を保護しかつ缶体の表面に光沢を付与するために、印刷インキ層の上には、さらに透明な硬化型塗料（クリアー塗料）が塗布されている。このクリアー塗料は、従来から使用されている熱硬化型塗料、電子線硬化型塗料、紫外線硬化型塗料などが使用され、ボトル型缶を移送する際の滑り性をより向上させるために、このクリアー塗料にシリコンやワックスなどの滑剤を添加してもよい。
【００８９】
そして、印刷・塗装工程に続く乾燥工程では、印刷による印刷インキ層やクリアー塗料によるトップコート層を熱風により充分に乾燥させてから、接着剤層を介して缶体の金属面にラミネートされている熱可塑性樹脂層を、その結晶融解温度以上に加熱して溶融してから、さらに、４０℃以下、好ましくは３０℃以下の冷風を吹きつけるなどによって、８秒以内に１６０℃まで冷却することで、過酷な加工を施すネジ・カール成形工程に入る前に、それまでの加工によって結晶化された熱可塑性樹脂層を再度、非晶質化させている。
【００９０】
このように熱可塑性樹脂層を非晶質化させているのは、以下の理由からである。まず、材料となる樹脂被覆金属板の熱可塑性樹脂層を最初から非晶質化しておいても、その後の成形（カップ成形、缶胴成形、トップドーム成形）によって熱可塑性樹脂層が引き伸ばされることにより、これらの成形が終了したときには、熱可塑性樹脂層は結晶化している。そして、その後に続くネジ・カール成形工程では、これらの成形よりも過酷な加工が施されることになっている。そこで、ネジ・カール成形工程が行なわれる前に、再度、熱可塑性樹脂層を非晶質化させることにより、熱可塑性樹脂層と金属板との密着力を向上させて、ネジ・カール成形工程の過酷な加工が施されても、熱可塑性樹脂層が金属板に追従できるようにするとともに、サポートリング成形の際の熱可塑性樹脂層と金属板との密着加工性を向上させて、同様に熱可塑性樹脂層が金属板に追従できるようにしている。
【００９１】
さらに、本実施形態のボトル型缶１の製造方法によれば、トップドーム成形の後、潤滑剤を除去するオーブンの加熱を利用して、缶を熱可塑性樹脂の融点以上に加熱してから、トリミング工程に入る前に、熱可塑性樹脂の非晶質化を行っていることにより、トリミング工程で缶の口頸部４と反対側の胴部２の開口端部を切断してエッジを切り揃える際に、切断部で熱可塑性樹脂層のフィルムヘアが発生するのを防ぐことができる。また同様に、乾燥工程で印刷インキ層やトップコート層を乾燥硬化させてから、ネジ・カール成形工程に入る前に、熱可塑性樹脂層の非晶質化を行っていることから、ネジ・カール成形工程の最初に口頸部４の上端を切断して開口する際に、切断部で熱可塑性樹脂層のフィルムヘアが発生するのを防ぐことができる。しかも、乾燥工程での缶体の加熱を利用して効率的に非晶質化を行うことができ、更に、その後の製缶工程に加熱の工程がないことから、非晶質化した後で再び加熱することにより熱可塑性樹脂層の一部に微結晶化が進むようなこともない。
【００９２】
次に、図４（ｂ）に示されたボトル型缶１の口頸部４に成形された環状凸部１８をプレリング１１に成形するために使用されるプレリング成形装置２９の一実施形態について以下に説明する。図６は、上記の環状凸部１８をプレリング１１に成形するプレリング成形装置２９の概略構成を示す正面図である。なお、口頸部４に環状凸部１８を成形するために用いられる環状凸部の成形装置は、その口頸部４の内部に配置されるインナーツール１６Ａおよび、口頸部４の外方に配置されるアウターツール１７Ａの構成が、このプレリング成形装置２９のインナーツール１６およびアウターツール１７の構成と異なるのみで、プレリング成形装置２９と実質的に同一の構成・動作であることから、説明を省略することにする。
【００９３】
このプレリング成形装置２９は、口頸部４の内部に配置されるインナーツール１６と、口頸部４の外方に配置されるアウターツール１７とを、それぞれ、その中心軸が互いに平行に配置されたマンドレル３０と軸部材３１とに固定し、これらの部材を回転駆動が可能かつ軸長手方向および互いに接近・離れる方向に移動が可能とした構成とされている。
【００９４】
すなわち、インナーツール１６は、ボトル型缶１に用いられている金属よりも硬質の耐摩耗性が優れた素材を用いて、所定の厚みが確保された円盤状に形成され、その外周縁部１３の軸方向の断面形状が所定の曲率半径の円弧状に形成されている。また、このインナーツール１６は、ボトル型缶１の外形状と相似で縮小された外形状のマンドレル３０の小径部３０ａに、マンドレル３０の軸中心を同心として固定され、このマンドレル３０は、その長軸を回転中心として回転駆動され、かつ、任意方向に移動可能に支持機構（図示せず）によって保持されている。
【００９５】
また、アウターツール１７は、インナーツール１６と同様に硬質の耐摩耗性が優れた素材を用いて、所定の厚みがそれぞれ確保された円盤状に形成された２つの押圧部を、互いに平行に所定の間隔距離を設けて、軸部材３１の中心を同心として固定されている。また、この軸部材３１は、その軸中心を回転中心として回転駆動され、かつ、任意方向に移動可能に支持機構（図示せず）によって保持されている。
【００９６】
したがって、上流の工程から移送されたボトル型缶１が、保持装置（図示せず）によって回転可能に保持されて、プレリング成形装置２９にセットされると、その胴部２の開口を経由して、ボトル型缶１内にマンドレル３０が挿入され、口頸部４の内部に、インナーツール１６が所定に位置決めされて配置されるとともに、このインナーツール１６に対応して、口頸部４の外方にアウターツール１７が配置される。そして、インナーツール１６を口頸部４の内周の所定箇所に接触させ、かつ、保持装置によってボトル型缶１の胴部２が保持された状態で、インナーツール１６が図６に示すように時計方向に回転駆動されて、ボトル型缶１が回転駆動される。そして、この状態で、アウターツール１７がインナーツール１６に接近する径方向に移動され、アウターツール１７の２つの外縁部とインナーツール１６の外縁部とによって、図４（ｂ）に示すように、ボトル型缶１の口頸部４の所定箇所が、その半径方向に挟み付けられ、両者間１６，１７の距離を調整することによって、口頸部４の所定箇所が、徐々にインナーツール１６の外形状に沿って径方向の外方に引き伸ばされて、コイニング加工され、口頸部４にプレリング１１が成形される。このようにプレリング１１が成形されると、両ツール１６，１７が離されて、インナーツール１６が設けられたマンドレル３０がボトル型缶１から引き出されて待機位置に移動されるとともに、アウターツール１７が待機位置に移動され、図示しない保持手段によって、プレリング１１が成形されたボトル型缶１がプレリング成形装置２９から排出され、次工程に送るために移送手段（図示せず）に引き渡される。
【００９７】
次に、ボトル型缶１の口頸部４に成形されたプレリング１１をサポートリング部１０に成形するために使用される本発明のサポートリング成形装置３３の一実施形態について以下に説明する。図７（ａ）は、上記のプレリング１１をサポートリング部１０に成形するサポートリング成形装置３３の概略構成を示す縦断面図であり、図７（ｂ）は、プレリング１１が形成されたボトル型缶１がサポートリング成形装置３３にセットされた状態を示す縦断面図であり、図７（ｃ）は、サポートリング成形装置３３によって、ボトル型缶１の口頸部４にサポートリング部１０が成形された状態を示す縦断面図である。
【００９８】
このサポートリング成形装置３３は、２分割構造とされ図中の左右方向に分離可能に設けられプレリング１１の下面を支持する一対の支持部材３４Ａ，３４Ｂと、この支持部材３４Ａ，３４Ｂと同様に２分割され図中の左右方向に支持部材３４Ａ，３４Ｂと連動して分離可能に設けられプレリング１１の所定範囲を上方から押圧する上割型２０Ａ，２０Ｂを備えた一対の押圧部材３５Ａ，３５Ｂとから構成され、これらの各部材３４Ａ，３４Ｂ，３５Ａ，３５Ｂは図示を省略した駆動機構によって保持されるとともに、図中の左右方向に分離し、および結合されるように駆動されている。
【００９９】
これらの支持部材３４Ａ，３４Ｂは、両支持部材３４Ａ，３４Ｂが接合された場合に、プレリング１１の下面に接触される上面が平坦で水平となるように設けられた下割型部と、この下割型部を安定して保持する枠部材とから構成されている。
【０１００】
また、この下割型２１Ａ，２１Ｂには、水平方向に対向された下割型２１Ａ，２１Ｂの端部から、平面視で、その内径が口頸部４の外径と同一に確保された半円状の内周面が形成されている。
【０１０１】
さらに、下割型２１Ａ，２１Ｂの上面部の内周面の周囲には、少なくとも、サポートリング部１０の板厚の２倍の高さが設定された段差部４０が設けられている。したがって、後述するように、サポートリング成形装置３３にボトル型缶１がセットされ、押圧部材３５Ａ，３５Ｂが下方に駆動されてプレリング１１を押圧してサポートリングに変形させた場合には、押圧部材３５Ａ，３５Ｂの下面が保持部の上面に当接されるので、押圧部材３５Ａ，３５Ｂのそれ以上の移動が阻止され、押圧部材３５Ａ，３５Ｂの上割型２０Ａ，２０Ｂによって、成形されたサポートリング部１０に余分な押圧力が加わらないようにしている。
【０１０２】
この押圧部材３５Ａ，３５Ｂは、その外周形状が、支持部材３４Ａ，３４Ｂの下割型２１Ａ，２１Ｂの内周形状と同一に形成された上割型２０Ａ，２０Ｂを備え、この上割型２０Ａ，２０Ｂの下端には、所定幅を有した円弧形状の押圧面が形成されている。
【０１０３】
次に、サポートリング成形装置３３の動作を説明する。すなわち、図７（ａ）に示すように、保持手段（図示せず）によって、ボトル型缶１が直立した姿勢でサポートリング成形装置３３の成形位置に停止されると、その左右から上記の支持部材３４Ａ，３４Ｂおよび押圧部材３５Ａ，３５Ｂが成形位置に移動され、図７（ｂ）に示すように、支持部材３４Ａ，３４Ｂによってプレリング１１の下面が支持されるとともに、保持手段から離れて首吊り状態にボトル型缶１がサポートリング成形装置３３にセットされる。そして、図７（ｃ）に示すように、押圧部材３５Ａ，３５Ｂが下方に駆動され、この押圧部材３５Ａ，３５Ｂの上割型２０Ａ，２０Ｂによって、プレリング１１の上面の所定範囲が上方から押圧されて、サポートリング部１０が成形される。最後に、支持部材３４Ａ，３４Ｂおよび押圧部材３５Ａ，３５Ｂが成形位置から待機位置に移動され、保持手段によって、サポートリングが成形されたボトル型缶１がサポートリング成形装置３３から排出され、次工程に送るために移送手段（図示せず）に引き渡される。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、その断面形状が実質水平状の肩部側張り出し部と、この肩部側張り出し部に連続する肩部側張り出し部の板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径を有する外周縁部と、ネジ部側張り出し部とから構成されたサポートリング部を一体に形成したことにより、この外周縁部の内面に貼着されている被膜フィルムに生じる応力が緩和されるので、被膜フィルムの損傷が防止され、被膜フィルムの保護による耐腐食性を充分に確保することができる。
【０１０５】
また、外周縁部の曲率半径を板厚の２．８倍より小さい曲率半径としたことにより、外周縁部の湾曲部分がサポートリング部の水平部分に占める割合が小さくなるので、サポートリング部の水平部分の下面を、搬送時のガイド面や支持面として利用することができる。
【０１０６】
すなわち、このようにＰＥＴボトルと同様なボトル形状に形成されたボトル型缶の口頸部にサポートリング部を一体に形成したことにより、既設のＰＥＴボトルの製造ラインをボトル型缶でそのまま利用することができる。つまり、ボトル型缶の口頸部に一体に成形されたサポートリング部で、ＰＥＴボトルと同様に支持して搬送することができ、製造ラインに沿って設置されたＰＥＴボトル用の搬送手段を用いて搬送し、ＰＥＴボトル用の製造ラインを用いることが可能となる。
【０１０７】
したがって、このようにボトル型缶の口頸部にサポートリング部を設けたことにより、このサポートリングを用いて、ボトル型缶を従来のＰＥＴボトルの搬送手段を用いて移送することができるので、従来のＰＥＴボトルによる飲料充填ラインの設備をそのまま使用して、ボトル型缶への飲料の充填を行うことができ、搬送装置を同一化したり、製造設備を共用化したりすることができ、必要な設備の投資コストを節約することができる。すなわち、例えば、サポートリングを用いた移送手段や、缶への飲料充填ラインを、ＰＥＴボトルとボトル型缶とで共用することができ、設置スペースや設備コストを大幅に削減することが可能となる。
【０１０８】
また、キャッピング時に缶体に軸方向に加わる荷重をサポートリング部、あるいはサポートリング部と缶底部の両方で支持できることにより、缶胴に作用する座屈荷重を軽減あるいは皆無とすることが可能となる。このため、キャッピングに耐えさせるために缶胴を強化する必要がなくなり、缶胴の薄肉化が可能となる。
【０１０９】
すなわち、例えば、金属製のキャップを巻き締める際には、一般に口頸部にキャップを被せ、キャップの側面部分にボトル型缶の口頸部に成形したネジ部を転造し、さらにキャップ天面部のコーナー部（サイドシール部）を絞り込む巻き締め作業が行われ、この作業は、ロールオンキャッピングと呼ばれているている。
【０１１０】
本実施形態においては、サポートリング部で支持してキャッピングすることができることから、缶底から口頸部の開口までの缶全体の高さにバラツキがあっても、このバラツキによる影響を被ることなくキャッピングできるので、安定したキャッピングができ、巻き締め密封性が向上され、ボトル型缶としての製品品質の向上を図ることができる。
【０１１１】
すなわち、キャッピングの際に、キャッピングを行なうための軸方向に同一の部材の動作量が確保されても、缶体の缶底部で支持した構成の場合には、缶全体の高さのバラツキによって、口頸部にキャッピング用の部材が当接して荷重が加わり始める上下方向の位置が異なるので、口頸部に加わる荷重が変動することになる。しかし、サポートリング部で支持した場合には、このサポートリング部よりも軸方向に下方のサポートリング部から缶底部までの部分の長さが無関係となるので、缶全体の高さのバラツキによる影響を回避することができる。
【０１１２】
また、サポートリング部を形成する肩部張り出し部とネジ部側張り出し部とが、実質的に内壁面の少なくとも一部が互いに接触して当接されていることにより、サポートリング部の内部に弾力的に作用する隙間を生じることが阻止されるので、キャッピングの際などのように、口頸部の開口側から押圧された場合にも、隙間による偏荷重が生じることが回避され、口頸部におけるサポートリング部から上方の部分が不均一に座屈することを防止することができ、製品の品質を向上することができる。
【０１１３】
さらに、ボトル型缶を製造する一連の工程のうち、潤滑剤除去工程の後に、サポートリング部を成形する工程を配置していることにより、口頸部にネジ部とサポートリング部を成形しても、この成形される部分および近傍の被覆フィルムに亀裂などが生じることを防止できるので、被覆フィルムによる耐腐食性が充分に確保され、ボトル型缶としての製品品質を向上することができる。
【０１１４】
また、ボトル型缶の口頸部にサポートリング部を成形する際には、プレリング部を成形し、一旦成形されたプレリング部からサポートリング部に再成形していることに加えて、このプレリング部の成形が口頸部に多段階のスピンロール成形処理によって行なっていることにより、各段階での必要な変形量が減少され、変形される部分以外の口頸部の他の部分に余分な影響を与えることなく、充分な余裕を持って変形できるとともに、各段階毎に専用の成形具が用いられるので、プレリング部の形状精度や寸法精度を向上することができる。この結果、このようにして成形されたプレリング部から再成形されるサポートリング部の形状精度や寸法精度も同様に向上され、ボトル型缶としての製品品質を向上することができる。
【０１１５】
ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、ボトル型缶１がこの発明のボトル型缶に相当し、胴部２がこの発明の胴部に相当し、肩部３がこの発明の肩部に相当し、口頸部４がこの発明の口頸部に相当し、ネジ部７がこの発明のネジ部に相当し、サポートリング部１０がこの発明のサポートリング部に相当し、プレリング１１がこの発明のプレリングに相当し、肩部側張り出し部１２がこの発明の肩部側張り出し部に相当し、外周縁部１３がこの発明の外周縁部に相当し、ネジ部側張り出し部１４がこの発明のネジ部側張り出し部に相当し、インナーツール１６，１６Ａがこの発明のインナーツールに相当し、アウターツール１７，１７Ａがこの発明のアウターツールに相当し、環状凸部１８がこの発明の環状凸部に相当し、金属製キャップ２２がこの発明のキャップに相当し、曲率半径Ｒがこの発明の外周縁の曲率半径に相当し、曲率半径ｒがこの発明の肩部張り出し部と肩部側円筒部との接続部分の曲率半径に相当する。
【０１１６】
以上、本発明のボトル型缶の一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態に限られるものではなく、例えば、缶体への印刷・塗装については、缶体の胴部外面に印刷と塗装とを順次施してから乾燥するような方法に限らず、予め印刷インキ層やトップコート層が形成された印刷済みの樹脂フィルムを缶体の胴部に熱貼着するような方法により実施することが可能であり、また、胴部だけを印刷領域とするものに限らず、口頸部や肩部を成形する前の有底筒状の缶の段階でその胴部に印刷・塗装を施すことで、成形後の缶の肩部の一部までを印刷領域とすることも可能である。
【０１１７】
さらに、ボトル型缶の形状についても、上記の実施形態に示した側面シームレスタイプのボトル型に限らず、樹脂被覆金属板から絞り・しごき加工などにより缶胴と缶底が一体成形され、缶胴の開口端側を縮径して口頸部を形成し、更にその口頸部にネジ部を形成したモノメタルタイプのボトル型缶などのようなその他の形状のボトル型缶であっても良いなど、適宜設計の変更が可能なものであることは言うまでもない。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、口頸部を成形してサポートリングを設けても、その外周縁が板厚の１．３ないし２．８倍の曲率半径に設定したことにより、この外周縁の内面に貼着されている被膜フィルムに生じる応力が緩和されて被膜フィルムの損傷が防止され、被膜フィルムの保護による耐腐食性を充分に確保することができるとともに、サポートリング部の水平部分に占める外周縁部の割合が小さくなるので、肩部側張り出し部の水平部分の下面を、搬送時のガイド面や支持面として利用することができ、サポートリングを用いた移送手段として従来から使用されているペットボトル用の装置を、大きな改造を加えることなく転用することができ、さらには、缶に飲料を充填する工程のラインを、ＰＥＴボトルとボトル型缶とで共用することができ、設置スペースや設備コストを大幅に削減することが可能となる。
【０１１９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、肩部張り出し部の下面に支持される充分な水平面が確保されることになるので、サポートリング部を搬送時のガイド面や支持面として安定して利用することができるとともに肩部側張り出し部のネジ部側張り出し部に対向した面も、同様に水平で平坦な面部分が増大されるので、肩部側張り出し部とネジ部側張り出し部との接触面積を充分に確保した構成とすることができ、この場合には、上記の耐座屈性を得る効果を促進することができる。
【０１２０】
請求項３の発明によれば、ボトル型缶を製造する一連の工程のうち、潤滑剤除去工程の後に、サポートリング部を成形する工程を配置していることにより、口頸部にネジ部とサポートリング部を成形しても、この成形される部分および近傍の被覆フィルムに亀裂などが生じることを防止できるので、被覆フィルムによる耐腐食性を充分に確保することができ、ボトル型缶としての製品品質を向上することができる。
【０１２１】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、口頸部に多段階のスピンロール成形処理を施すことによってプレリング部を成形していることにより、各段階での変形量が減少されるので、口頸部を無理なく変形することができるとともに、プレリング部の形状精度や寸法精度を向上することができ、このプレリング部から成形されるサポートリング部の形状精度や寸法精度の向上が図れ、ボトル型缶としての製品品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態であり、ボトル型缶を示す右半分が断面とされた一部破断正面図である。
【図２】  本実施形態のボトル型缶を説明し、ボトル型缶の口頸部付近を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】  本例のボトル型缶の製造プロセスの概略を示す工程図である。
【図４】  本例のサポートリング部の成形工程の一例を示し、（ａ）は、プレリングを成形する第１の工程を示す断面図であり、（ｂ）は、プレリングを成形する第２の工程を示す断面図であり、（ｃ）は、プレリングからサポートリング部を成形する工程を示す断面図である。
【図５】  本例のボトル型缶に用いるキャッピング装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】  本例のボトル型缶に用いる図４（ｂ）に示す工程に用いられるプレリング成形装置の概略構成を示す正面図である。
【図７】  本例のボトル型缶に用いるサポートリング成形装置の概略構成を説明し、（ａ）は、サポートリング成形装置の概略構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は、プレリングが形成されたボトル型缶がサポートリング成形装置にセットされた状態を示す縦断面図であり、図５（ｃ）は、サポートリング成形装置によって、ボトル型缶の口頸部にサポートリング部が成形された状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ボトル型缶、  ２…缶胴、  ３…肩部、  ４…口頸部、  ５…底蓋、  ７…ネジ部、  １０…サポートリング部、  １１…プレリング、  １２…肩部側張り出し部、  １３…外周縁部、  １４…ネジ部側張り出し部、  １６，１６Ａ…インナーツール、  １７，１７Ａ…アウターツール、  ２２…金属製キャップ、２０Ａ，２０Ｂ…上割型、  ２１Ａ，２１Ｂ…下割型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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