(57)【要約】【課題】蓋の周縁部を胴体の上部の周縁部に被せ、双方の周縁部の形状により蓋を嵌め込むことで密封した缶により、残留液を残さず内容物を全て摂取すること。【解決手段】蓋と胴体とが重合されてなる缶において、前記蓋に係る重合部は第１の屈折パターンが形成される蓋屈曲部を具備し、前記胴体は前記第１の屈折パターンに対応する第２の屈折パターンが形成される胴体屈曲部を具備し、前記第１及び第２の屈折パターンが嵌合することで前記胴体屈曲部と前記蓋屈曲部とが重合される。【選択図】図１Ｂ
2012162267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋と胴体とが重合されてなる缶において、
前記蓋に係る重合部は第１の屈折パターンが形成される蓋屈曲部を具備し、
前記胴体は前記第１の屈折パターンに対応する第２の屈折パターンが形成される胴体屈曲部を具備し、
前記第１及び第２の屈折パターンが嵌合することで前記胴体屈曲部と前記蓋屈曲部とが重合されることを特徴とする缶。
【請求項２】
前記胴体屈曲部に延設される突端である胴体先端部は前記蓋屈曲部に内接して嵌合されることを特徴とする請求項１記載の缶。
【請求項３】
前記蓋屈曲部に延設される突端である蓋先端部は前記胴体屈曲部に外接して嵌合されることを特徴とする請求項１もしくは２記載の缶。
【請求項４】
前記第１の屈折パターン及び／もしくは前記第２の屈折パターンは略階段状であることを特徴とする請求項１乃至３のうち１項記載の缶。
【請求項５】
前記胴体先端部を前記蓋屈曲部に嵌合させ、前記蓋先端部を前記胴体屈曲部に嵌合させる際に、シーリングコンパウンドにて封止することを特徴とする請求項３記載の缶。
【請求項６】
前記缶は２ピース缶とし、底部を凹みドーム型にすることを特徴とする請求項１乃至５のうち１項記載の缶。
【請求項７】
前記蓋面状部に係る開口部において、当該蓋面状部の中心から最も離れたところを頂点として傾斜を持たせたことを特徴とする請求項１乃至６のうち１項記載の缶。
【請求項８】
天蓋の面状部に蓋先端部及び蓋屈曲部を有する蓋周縁部を連続形成させ、該蓋屈曲部に第１の屈折パターンを形成するステップと、
底蓋に胴体周縁側部を立ち上げ形成し、該胴体周縁側部の遊端に胴体屈曲部及び胴体先端部を有する胴体周縁部を連続形成させ、該胴体屈曲部に第２の屈折パターンを形成するステップと、
前記第１及び第２の屈折パターンが嵌合するように前記胴体屈曲部を前記蓋屈曲部に外嵌させるステップと、
前記蓋先端部を前記胴体屈曲部に嵌合させ、前記胴体先端部を前記蓋屈曲部に嵌合させるステップと
を具備することを特徴とする缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば缶及びその製造方法に係り、特に蓋と胴体とを結合して密閉する２ピース缶や３ピース缶等の缶及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の２ピース缶（ビール、炭酸飲料等）や３ピース缶（コーヒー、紅茶等）は蓋と胴体をカシメで結合していた。
【０００３】
たとえば、特許文献１では、缶の胴体に蓋を嵌合し、蓋の周縁部を胴体にかしめて密閉する技術的思想を開示している。
【０００４】
また、非特許文献１では、胴体に「スーパーエンド（登録商標）」と称する蓋を被せ、従来の製缶技術同様、重ね合わさった蓋と胴体との双方の端部を二重に巻き締める技術的思想を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４７９７
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20060412/116028/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の製缶技術では、上記のように、蓋と缶の胴体との周縁部を「二重巻き締め」というかしめ加工で容器を密封していたが、種々の課題や問題点があった。
【０００８】
図６は、従来の製缶技術に係る「二重巻き締め」によるかしめ加工を示す状態図である。同図に示す（ａ）は缶の蓋を胴体に収めた状態の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の状態から二重巻き締めによるかしめ加工を施した後の状態の拡大断面図である。（ａ）に示すように、当該かしめ加工を施すためには蓋及び胴体の周縁部を湾曲状（以下、この湾曲状の周縁部を「カール部分」ともいう。）にして重なり合わせられるだけの量の材料を使用する必要があった。また、（ｂ）に示す状態にするためには、蓋の周縁部５１０が胴体の周縁部５２０を二重に巻き締めるためのかしめ加工を施す工程が必要であった。したがって、従来の製缶技術により製造された缶は、かしめ加工に伴う空間５３０及び窪み５４０を有する形状にせざるを得なかった。缶を逆さにしたとしても、この空間５３０に内容物（たとえば液体）が入りこんでしまうために、内容物が残留してしまう。また、いったん外に出されても、窪み５４０部分に入り込んだ内容物は残留してしまう。
【０００９】
図７は、かしめ加工で製造された缶の内容物を摂取した後の残留液の残留状態を示す概念図である。同図に示すとおり、缶を傾けることで図示しない開口部（以下、「飲み口」或いは「切り口」ともいう。）から内容物を摂取した後に、空間５３０及び窪み５４０に残留液（図の網掛部分。ただし、液体に限られず、たとえば粉体であってもよい。以下同じ。）が発生してしまう事態を避けることができない。当該残留液は、表面張力の影響により、缶の傾き角を変えても流れず、さらに缶を振動させても完全に除去することはほとんど不可能であった。したがって、缶の内容量を全て摂取することはできなかった。また、残留液の発生により、廃棄時には当該残留液に群がる害虫等の生物を引き寄せる可能性の高い悪臭が漂うこととなり、人体にも悪影響を及ぼす可能性もあった。
【００１０】
図８は、従来の製缶技術に「スーパーエンド（登録商標）」と称する蓋（以下、単に「スーパーエンド」ともいう。）を用いた場合と比較した状態の拡大断面図である。同図に示すとおり、スーパーエンドの周縁部６１０は、従来の上蓋の周縁部５１０よりも傾斜が緩やかであるため、その分のアルミニウム等の材料使用量が削減され、従来の蓋に費やしていたアルミニウム使用量を削減するものとされる。しかしながら、この場合においても上述したかしめ加工を必要とするため、同様に空間５３０及び窪み５４０が生じ、残留液発生等の問題が解消したわけではない。
【００１１】
このように、かしめ加工により製造された缶は、蓋と胴体との周縁部を重ねて二重に巻きつけるため高い密閉性を有するが、内容物の摂取に適した形状、廃棄に伴う環境問題、製造しやすい工程等の観点において多くの課題を有している。また、かしめ加工を適用することで、その分のアルミニウム使用量が無駄となる。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを企図したものであり、かしめ加工を施さずに缶の蓋と胴体とを結合して密閉性を保持し、残留液を発生させる空間や窪みを形成しないことで、アルミニウム使用量をさらに削減し、内容物の完全な摂取を可能とする缶及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明は、周縁部を胴体の上部の周縁部に被せ、双方の周縁部の形状により蓋を嵌め込むことをその主な特徴とするものである。
【００１４】
具体的に、本願に係る缶は、蓋と胴体とが重合されてなる缶において、前記蓋に係る重合部は第１の屈折パターンが形成される蓋屈曲部を具備し、前記胴体は前記第１の屈折パターンに対応する第２の屈折パターンが形成される胴体屈曲部を具備し、前記第１及び第２の屈折パターンが嵌合することで前記胴体屈曲部と前記蓋屈曲部とが重合される。或いは、蓋を胴体に外嵌するもので、蓋周縁部に係る蓋先端部が胴体周縁部に係る胴体屈曲部に嵌合し、当該胴体周縁部に係る胴体先端部が当該蓋周縁部に係る蓋屈曲部に嵌合し、それに伴い当該蓋周縁部と当該胴体周縁部とが密着し、さらに反作用力により蓋を抑止するものである。
【００１５】
ここで、本願に係る缶は、たとえば、缶の胴体と底部が一体となった２ピース缶及び胴体、上蓋及び底蓋の３つの部分からなる３ピース缶のいずれでもよく、限定はない。また、缶の材質としては、たとえばアルミニウムやスチールを含むが、その他の材質であってもよい。さらに、缶の形状については、円柱状や直方体状でもよく、限定はない。また、缶の蓋に開口部を有する場合、たとえば缶切り等を用いて開口するもの及び缶切り等を用いずに蓋の上面に付けられたタブを引っ張るプルトップを含むが、これらに限定されるわけではない。
【００１６】
缶の蓋は、３ピース缶の場合には上蓋及び／または底蓋を示す。当該蓋は、タブ、リベット、スコア等を有する面状の部分（以下、「蓋面状部」ともいう。）及び胴体の外周部分を外嵌できる部分（以下、「蓋周縁部」ともいう。）を有する。蓋周縁部は、所定の傾斜を有し、その先端部（以下、「蓋先端部」ともいう。）は、先端に行くほど厚みが薄くなるもので、胴体屈曲部と密着したときに段差を生じない程の薄さが好ましい。また、蓋周縁部は、蓋面状部と繋がる直前で屈曲する部分（以下、「蓋屈曲部」ともいう。）を有し、たとえば、湾曲した形状、角ばった形状その他の形状を含み、角度や寸法に限定はない。
【００１７】
第１の屈折パターン、第２の屈折パターンは、折曲面の断面が一定のパターンを形成し、これら第１の屈折パターン及び第２の屈折パターンが嵌め合うことができるものをいい、たとえば、波面、ギザギザ面、凹凸面等であってもよい。
【００１８】
缶の胴体は、２ピース缶及び３ピース缶のいずれにおいても、少なくとも缶の胴体全体を形成する部分（以下、「胴体側面部」ともいう。）及び外周部分で蓋周縁部が嵌合される部分（以下、「胴体周縁部」ともいう。）を有する。胴体周縁部は、所定の傾斜を有し、その先端部（以下、「胴体先端部」ともいう。）は、先端に行くほど厚みが薄くなるもので、蓋屈曲部と密着したときに段差を生じない程の薄さが好ましい。また、胴体周縁部は、胴体側面部と繋がる直前で屈曲する部分（以下、「胴体屈曲部」ともいう。）を有し、たとえば、湾曲した形状、角ばった形状その他の形状を含み、角度や寸法に限定はない。
【００１９】
蓋先端部は胴体屈曲部に嵌合する形状を有し、胴体先端部は蓋屈曲部に嵌合する形状を有する。蓋先端部が胴体屈曲部に嵌合後は、容易に取り外しができない程度に嵌合し、密着することが好ましい。また、それにより胴体先端部が蓋屈曲部に嵌合し、その後は容易に取り外しができない程度に嵌合し、密着することが好ましい。
【００２０】
このように構成することで、蓋周縁部が胴体周縁部を覆うように外嵌・嵌合することで、蓋先端部が胴体屈曲部に嵌合して密着し、同時に胴体先端部が蓋屈曲部に嵌合して密着し、それに伴い蓋周縁部と胴体周縁部との間に隙間が生じない程度に密着する。したがって、缶の内圧が増加したときは、蓋面状部の内側に圧力が加わるため、蓋先端部と胴体屈曲部とが嵌合する部分及び胴体先端部と蓋屈曲部とが嵌合する部分とで結合力を生み、さらに反作用力が生じるため、蓋を封止することができる。
【００２１】
上記の構成においては、前記胴体屈曲部に延設される突端である胴体先端部は前記蓋屈曲部に内接して嵌合されるようにしてもよい。この場合さらに、前記蓋屈曲部に延設される突端である蓋先端部は前記胴体屈曲部に外接して嵌合されるようにしてもよい。
【００２２】
この構成によれば、蓋周縁部と胴体周縁部との間の密着度がさらに高まるため、缶の内圧が増加した際に蓋面状部の内側に圧力が加わることで、蓋先端部と胴体屈曲部とが嵌合する部分及び胴体先端部と蓋屈曲部とが嵌合する部分とで結合力を生み、さらに反作用力により蓋を封止することができるという効果をさらに増大させることができる。
【００２３】
また、上記のいずれかの構成において、前記第１の屈折パターン及び／もしくは前記第２の屈折パターンは略階段状である構成としてもよい。
【００２４】
蓋周縁側部は、蓋周縁部であって蓋先端部及び蓋屈曲部の間に存在する部分である。また、胴体周縁側部は、胴体周縁部であって胴体先端部及び胴体屈曲部の間に存在する部分である。蓋周縁側部及び胴体周縁側部は、所定の段差を有する略階段状であり、階段の数や個々の階段の角度及び寸法に限定はない。また、階段の段部は厳密に角である必要はなく、むしろ微視的には段の折曲が形成される箇所が緩やかな曲面で形成されていてよい。
【００２５】
このように構成することで、蓋周縁部と胴体周縁部とが密着する際に、蓋周縁側部及び胴体周縁側部の個々の略階段部分が突合して密着する。したがって、缶の内圧が増加したときは、蓋面状部の内側に圧力が加わるため、蓋先端部と胴体屈曲部とが嵌合する部分及び胴体先端部と蓋屈曲部とが嵌合する部分とで反作用力が生じるだけでなく、さらに各階段部分で反作用力が生じるため、より蓋の抑止強度が増す構造とすることができる。
【００２６】
また、この構成において、本願に係る缶は、前記胴体先端部を前記蓋屈曲部に嵌合させ、前記蓋先端部を前記胴体屈曲部に嵌合させる際に、シーリングコンパウンドにて封止する構成としてもよい。
【００２７】
シーリングコンパウンドとは、蓋先端部と胴体屈曲部との嵌合部分と、胴体先端部と蓋屈曲部との嵌合部分にそれぞれ接着素材を塗布し、密封をより完全なものとする際に用いる材料である。シーリングコンパウンドは、ゴム成分、粘着付与剤、充填剤、有機過酸化物等のいずれか一つまたは複数の成分を配合した組成物からなるものでもよい。具体的には、ゴム成分としては、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム等を用いることが可能である。また、粘着付与剤（樹脂成分）としては、ロジン、水素添加ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジンエステル及び硬化ロジンの様なロジン系樹脂、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンのようなテルペン系樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ロジンやテルペンの様な天然樹脂で変性したフェノール樹脂、キシレンホルムア ルデヒド樹脂及びその変性樹脂、石油炭化水素系樹脂等が用いられる。充填剤としては、コロイダルシリカ、含水ケイ酸、合成ケイ酸塩、無水ケイ酸の様なシリカ系充填剤、軽質及び重質炭酸カルシウム、活性化炭酸カルシウム、カオリン、焼成クレー、タルク、アルミナホワイト、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、軽石粉、ガラス粉、酸化亜鉛、二酸化チタン、カーボンブラック等が用いられる。有機過酸化物としては、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロへキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート等のパーオキシケタール類、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート等のパーオキシエステル類、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン等のアルキルパーオキサイド類等が用いられる。
【００２８】
このように構成することで、蓋先端部と胴体屈曲部との接する面及び胴体先端部と蓋屈曲部との接する面にそれぞれシーリングコンパウンドを塗布するため、皮膜強度の向上により外的応力からの耐性が向上し、高温殺菌の際、缶の内圧が外圧より高くなり耐性が向上し、またさらに缶の内外の圧力差が平衡になろうとする際の空気や内容物による応力への耐性が向上し、密封性能も併せて向上するという顕著な効果が得られる。
【００２９】
また、上記のいずれかの構成において、前記缶は２ピース缶とし、底部を凹みドーム型にする構成とすることもできる。
【００３０】
底部を凹みドーム型にする構成とは、底部を外側から見ると中央部分がドーム状に突出する形状であることを示す。当該ドーム状の内径や高さ等の寸法に限定はないが、缶を直立させるために、外周部分よりも突出しないことが好ましい。
【００３１】
このように構成することで、底部が凹みドーム型となるので、内圧増加時にドーム部分で柔軟に吸収するため、急激な缶の内圧変化にも対応することができる。また、これにより缶の容積を更に増加させることができる。
【００３２】
また、上記のいずれかの構成において、本願に係る缶は、前記蓋面状部に係る開口部において、当該蓋面状部の中心から最も離れたところを頂点として傾斜を持たせた構成としてもよい。
【００３３】
すなわち、蓋を水平にした場合、開口部のうち缶を傾けて内容物を摂取する部分が蓋面状部の中心から最も離れたところであり、当該部分を最も高い位置になるようにし、全体として当該開口部が傾斜になるように構成する。当該開口部の傾斜角に限定はないが、容易に内容物を摂取する角度が好ましい。
【００３４】
このように構成することで、開口部において、蓋面状部の中心から最も離れたところを頂点として傾斜が形成されるので、飲み口に人が口をつけて内容物を摂取する際は、この傾斜を伴う形状が口の形状と一致して、内容物をより摂取しやすく、残留物をこれまでよりも画期的に減少させることが可能となる。さらに、タブの取付スペースを確保すると共に、耐久性の向上を図ることができる。
【００３５】
また、上記課題を解決するために、本願に係る缶の製造方法は、天蓋の面状部に蓋先端部及び蓋屈曲部を有する蓋周縁部を連続形成させ、該蓋屈曲部に第１の屈折パターンを形成するステップと、底蓋に胴体周縁側部を立ち上げ形成し、該胴体周縁側部の遊端に胴体屈曲部及び胴体先端部を有する胴体周縁部を連続形成させ、該胴体屈曲部に第２の屈折パターンを形成するステップと、前記第１及び第２の屈折パターンが嵌合するように前記胴体屈曲部を前記蓋屈曲部に外嵌させるステップと、前記蓋先端部を前記胴体屈曲部に嵌合させ、前記胴体先端部を前記蓋屈曲部に嵌合させるステップとを具備する。或いは、蓋先端部、蓋屈曲部及び蓋周縁側部からなる蓋周縁部を有する蓋を製造するステップと、胴体先端部、胴体屈曲部及び胴体周縁側部からなる胴体周縁部を有する胴体を製造するステップと、当該蓋と当該胴体とを外嵌し、蓋先端部を胴体屈曲部に嵌合し、胴体先端部を蓋屈曲部に嵌合するステップとを有する。
【００３６】
このように構成することで、カール部分がない蓋及び胴体を製造することができ、当該蓋の蓋先端部と当該胴体の胴体屈曲部とを嵌合し、当該胴体の胴体先端部と当該蓋の蓋屈曲部とを嵌合することで、嵌合による結合力及び当該嵌合に伴う反作用力により密封性を有する缶を製造することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本願によれば、蓋を胴体に外嵌もしくは嵌合し、蓋先端部が胴体屈曲部に嵌合し、胴体先端部が蓋屈曲部に嵌合する、いわゆる「嵌め殺し」加工により、二重巻き締めを行うかしめ加工を施す蓋及び胴体に係るカール部分は不要であるため、従来の二重巻き締めのものよりも製缶に必要な材料使用量をより削減することができる。したがって、単位数あたりの製造コストを低減することができ、環境対策にも有益となる。すなわち、ライフサイクルアセスメント（Ｌｉｆe  Ｃｙｃｌｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ、以下、「ＬＣＡ」ともいう。）の一環として、缶のライフサイクル（原料の選定から廃棄物の処理まで）における環境への影響についての評価も向上するものとなる。缶やその製造方法等が環境に与える影響を、原料採取から設計、生産、流通、消費、廃棄に至るまでの各段階における資源・エネルギーの消費と環境負荷を定量的に分析し、総合評価することにより、環境負荷の低減及び環境改善を図る手法となり得る。したがって、本願の技術思想に係る缶やその製造方法によって、世界規模の問題であるエネルギー消費量、材料使用量、二酸化炭素の排出量、廃棄物の量等を著しく改善することは明確である。
【００３８】
また、ライフサイクルコスト（Ｌｉｆe  Ｃｙｃｌｅ  Ｃｏｓｔ、以下、「ＬＣＣ」ともいう。）の観点からすれば、結果として、購入者において缶は生産財であって商品を購入してから廃棄するまでの費用を軽減し、製造者においては企画・研究開発から材料残余分の廃棄に至るまでの経費（研究開発費、流通費、生産費、運用費、廃棄費等）を削減することができるため、本技術分野に係るＬＣＣの最適化を図ることができる。
【００３９】
また、かしめ加工に伴う空間や窪みもなく、底部がドーム形状のため、缶全体として容積が増加することになる。すなわち、蓋の面がより高くなり、凹みドーム型の底面がより低くなるため、容量が増える。逆にいえば、同じ容積を収容するのに、胴体の全長を縮小させることができる。したがって、缶製造に要する材料を大きく削減することができる。
【００４０】
さらに、空間や窪みに残留液が滞留することなく略全ての内容物を摂取することができる。またさらに、缶のスコアを人が飲み口とする場合においても、このような形状により拭きやすくなり清潔性を保つことができるため、エチケット面においても有益である。
【００４１】
なお、蓋において蓋面状部に係る開口部において、蓋面状部の中心から最も離れたところを頂点として傾斜を持たせることで、内容物を摂取しやくすなり、残留液をより滞留させることがなくなる。したがって、従来の缶において内容量の表示値よりも多めに注入するような配慮も不要となる。また、２ピース缶において、底部を凹みドーム型にすることで、内圧変化に伴う膨張にも圧力を吸収して柔軟に対応することができ、破裂等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る飲料用の２ピース缶の上面の外観図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る飲料用の２ピース缶の全体像の断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に係る飲料用の２ピース缶の底面の外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蓋と胴体との結合状態を拡大した図（図１（ｂ）のＸ部分）である。
【図３】本発明の一実施形態に係る２ピース缶の内圧変化に伴う蓋と底部とで行われる圧力調整及び蓋と胴体との結合状況を示す状態図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る２ピース缶の内容物を摂取する際の内容物の流動状態を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る２ピース缶の内容物のうち微量に残り得る残留液を摂取する際の流路を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る２ピース缶の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】従来の製缶技術に係る「二重巻き締め」によるかしめ加工を示す状態図である。
【図７】かしめ加工で製造された缶の内容物を摂取した後の残留液の残留状態を示す概念図である。
【図８】従来の製缶技術に「スーパーエンド」と称する上蓋を用いた場合と比較した状態を断面視した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
【００４４】
図１Ａ乃至図１Ｃは、本発明の一実施形態に係る飲料用の２ピース缶１の全体像を示す図である。当該２ピース缶１は、蓋１０、胴体２０、底部３０で構成されている。図１Ａは２ピース缶１の蓋１０の上面外観図、図１Ｂは２ピース缶１の断面図、図１Ｃは２ピース缶１の底部３０の底面外観図である。
【００４５】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、蓋１０は、蓋面状部１１０と蓋周縁部１２０とを具備して構成される。
【００４６】
蓋面状部１１０は、飲料水等の内容物を摂取するための開口部分であるスコア１１１０、スコア１１１０を開口するための力点となるタブ１１２０、タブ１１２０の動作の支点となるリベット１１３０を有する。蓋面状部１１０は、スコア１１１０から内容物を摂取する際に２ピース缶１を傾けることで内容物が流れ出る部分を頂点として所定の角度で傾斜を持たせる形状とする。こうすることで、この傾斜を伴う形状が口の形状と一致して、内容物をより摂取しやすくなる。また、タブ１１２０の取付スペースを確保すると共に、耐久性の向上を図ることができる。
【００４７】
図２は、本発明の一実施形態に係る蓋１０と胴体２０との結合状態を拡大した図（図１ＢのＸ部分）である。蓋周縁部１２０及び後述する胴体周縁部２２０については、同図も参照しながら説明を行う。
【００４８】
蓋周縁部１２０は、所定の傾斜を有し、蓋先端部１２１０、蓋屈曲部１２２０、蓋周縁側部１２３０を具備して構成される。蓋先端部１２１０は、好適には先端に行くほど厚みが薄くなるものであり、後述する胴体屈曲部２２２０と密着したときには段差を生じない程の薄さがさらに好ましい。こうすることで、突出部分がなくなり、あたかも蓋１０と胴体２０とが一体型となっているかのように見える。また、外力が加わることもなく、蓋１０が外れる要因にもならない。さらに、人が２ピース缶１を手に持つ場合には、より安全性が増す。蓋屈曲部１２２０は、蓋面状部１１０と繋がる直前で屈曲する部分で、所定の内径を有する湾曲形状である。蓋周縁側部１２３０は、蓋先端部１２１０と蓋屈曲部１２２０の間の部分で、所定の段差を有する略階段状に形成されるが、階段の数や個々の階段の角度及び寸法に限定はない。なお、この階段状については、微視的には曲面が部分形成され、折り曲げ部が角を形成しないのが好ましい。
【００４９】
また、胴体２０は、胴体側面部２１０及び胴体周縁部２２０とを具備して構成されている。胴体周縁部２２０は、所定の傾斜を有し、胴体先端部２２１０、胴体屈曲部２２２０、胴体周縁側部２２３０を有して構成される。胴体先端部２２１０は、好適には先端に行くほど厚みが薄くなるものとし、蓋屈曲部１２２０と密着したときには段差を生じない程の薄さがさらに好ましい。こうすることで、内容物が滞留することもなくなる。また、人がスコア１１１０に口をつけて内容物を摂取する場合には、より安全性が増す。胴体屈曲部２２２０は、胴体側面部２１０と繋がる（或いは一体形成される）直前で屈曲する部分で、所定の内径を有する湾曲形状である。胴体周縁側部２２３０は、胴体先端部２２１０と胴体屈曲部２２２０の間の部分で、所定の段差を有する階段状であり、階段の数や個々の階段の角度及び寸法に限定はない。
【００５０】
図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、底部３０は、凹みドーム部３１０、脚部３２０、底内凸部３３０を有して構成される。
【００５１】
凹みドーム部３１０は、底部３０を外側から見ると中央部分がドーム状に突出している部分である。ドーム部分の内径や高さ等の寸法に限定はないが、２ピース缶１を直立させるために、脚部３２０よりも突出しないことが好ましい。脚部３２０は、２ピース缶１を直立させるための部分であって、その形状は湾曲状でも角ばった形状でもいずれでもよい。底内凸部３３０は、２ピース缶１内部に突出しており、凹みドーム部３１０及び脚部３２０を設けることで形成される部分である。その形状は、湾曲状でも角ばった形状でもいずれでもよいが、２ピース缶１の内圧変化に柔軟に対応するため湾曲状とすることが好ましい。
【００５２】
図２を用いて、蓋１０と胴体２０との結合させるための動作状況について、詳細な説明を行う。
【００５３】
蓋１０は、胴体２０の上方向から被せるように外嵌して、蓋１０と胴体２０とを結合させる。このとき、蓋先端部１２１０は先端に行くほど厚みが薄く、滑らかな湾曲形状であり、かつ胴体周縁側部２２３０は図示する向きに段差を有するため、スムーズに外嵌することができる。そして、蓋先端部１２１０が胴体屈曲部２２２０に達したとき、蓋先端部１２１０は胴体屈曲部２２２０に嵌合する。したがって、蓋先端部１２１０及び胴体屈曲部２２２０の形状は、嵌合後、容易に取り外しができない程度の結合力により突合／合致することがよい。同時に、胴体先端部２２１０は蓋屈曲部１２２０に嵌合し、同様に、胴体先端部２２１０及び蓋屈曲部１２２０の形状は、嵌合後、容易に取り外しができない程度の結合力により突合／合致するのがよい。また、略階段状の蓋周縁側部１２３０と胴体周縁側部２２３０とが密着する。これにより、蓋１０と胴体２０とを結合させることができる。
【００５４】
ここで、２ピース缶１の材料をアルミニウムにした場合の使用量削減の効果について言及する。
【００５５】
一般的に、３５０ｃｃの２ピース缶の全体重量は略１６ｇ〜１７ｇ、高さは略１２２．２ｍｍ〜１２２．７ｍｍ、蓋の重量は略３ｇ、厚さは略０．２６ｍｍ〜０．２７ｍｍ、胴体の厚さは略０．０８ｍｍ〜０．１ｍｍ、直径は略６６ｍｍ、円周は略２０７ｍｍとなる。アルミニウムの比重は２．７である。したがって、たとえば、２ピース缶の胴体の１ｍｍあたりの重量は、円周（略２０７ｍｍ）、幅（略１ｍｍ）、厚さ（略０．１ｍｍ）、比重（略２．７）を乗算して、略０．０５６ｇと算出することができる。また、胴体の略１ｍｍあたりの容積は、胴体に係る内円の面積（略３４１９ｍｍ２）、高さ（略１ｍｍ）を乗算して、略３．４ｃｃと算出することができる。したがって、容積を略３．４ｃｃ分増加させることにより、胴体を略１ｍｍ短くすることができる。つまり、単位数量当たり略０．０５６ｇの軽量化が実現する。すなわち、本発明に係る２ピース缶１により、たとえば容積を略１５ｃｃ増加することができた場合、増加分の容積（略１５ｃｃ）と１ｍｍあたりの容積（略３．４ｃｃ）を除算して、胴体２０の削減分の高さとして略４．４ｍｍを算出することができる。ここから、胴体２０の削減分の高さ（略４．４ｍｍ）と胴体２０の１ｍｍあたりの重量（略０．０５６ｇ）を乗算して、胴体２０のアルミニウム使用量削減分として略０．２４６ｇを算出することができる。したがって、２ピース缶１の全体重量を略１６ｇとした場合、劇的な削減効果を得ることができる。すなわち、蓋の面がより高くなり、凹みドーム型の底面がより低くなるため、容量が増える。逆にいえば、同じ容積を収容するのに、胴体の全長を縮小させることができる。したがって、缶製造に要する材料を大きく削減することができる。
【００５６】
次に、このような構造により製造した２ピース缶１における内圧変化に対する耐久性及び内容物摂取の状況について説明する。
【００５７】
図３は、本発明の一実施形態に係る２ピース缶１の内圧変化に伴う蓋１０と底部３０とで行われる圧力調整及び蓋１０と胴体２０との結合状況を示す状態図である。なお、２ピース缶１の縦方向・横方向の図示は省略している。２ピース缶１には所定の内容物を注入し、スコア１１１０が閉じている状態である。２ピース缶１の内容物には、炭酸飲料等の内圧変化を生じさせるものも含み、また２ピース缶１を航空機等に積載させた場合には気圧の変化に伴い内圧変化を生じることもある。したがって、内圧変化による膨張等に耐える構造が必要となる。このようなときに、蓋先端部１２１０は胴体屈曲部２２２０に嵌合し、胴体先端部２２１０は蓋屈曲部１２２０に嵌合し、それらの部分で蓋１０を上方向に動かす力に対する反作用力が生じる。また、蓋周縁側部１２３０と胴体周縁側部２２３０とが密着している各階段状の部分でも、蓋１０を上方向に動かす力に対する反作用力が生じる。すなわち、各嵌合部分及び各階段部分がストッパーの役割を果たし、各嵌合部分のずれ・動きを抑止し、したがって蓋１０を封止することができる。
【００５８】
また、底部３０の凹みドーム部３１０には、圧力が加わるのに十分な面積があり、このドーム部分で圧力を吸収することができる。すなわち、内圧変化に伴う膨張により凹みドーム部３１０が外側に膨らもうとする際、底内凸部３３０が凹みドーム部３１０の膨らみに応じて連動して柔軟に変形するため、急激に加圧されても圧力を吸収することができる。
【００５９】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一実施形態に係る２ピース缶１の内容物を摂取する際の内容物の流動状態を示す図である。なお、スコア１１１０は外した考察としている。図４Ａは内容物を摂取する際の流路を示す図、図４Ｂは内容物のうち微量に残り得る残留液を摂取する際の流路を示す図である。図４Ａに示すとおり、内容物を摂取する際は、２ピース缶１を所定の角度に傾けることで流し出す。このとき、これにより内容物のほぼ全てを取り出すことができる。一方、微量に残り得る残留液を摂取する際は、スコア１１１０がある胴体側面部２１０の方に当該残留液を寄せる等の行為を行った上で、図４Ｂに示すとおり所定の角度に２ピース缶１を傾けると、胴体側面部２１０を経由して胴体周縁部２２０に沿って取り出すことができる。
【００６０】
次に、本願に係る２ピース缶１の製造方法について説明する。
【００６１】
図５は、本発明の一実施形態に係る２ピース缶１の製造工程を示すフローチャートである。同図に示すとおり、蓋１０は、たとえば材料を高温化して型に流し込む方法、本願に係る蓋１０の形状を成形することができる金型を用いたプレス加工、その他旋盤やフライス盤を使った加工、精密板金加工、しごき加工、しぼり加工等を含む全ての加工法により製造することでき、限定はない。なお、蓋先端部１２１０や蓋屈曲部１２２０等の微細部分は別工程を設けてＮＣ旋盤等で加工してもよい（ステップＳＰ１０）。また、胴体２０及び底部３０は、２ピース缶１として一連のものであるため、その形状を成形することができる金型を用いたプレス加工、その他旋盤やフライス盤を使った加工、精密板金加工、しごき加工、しぼり加工等を含む全ての加工法により製造することでき、限定はない（ステップＳＰ２０）。なお、蓋１０の製造と胴体２０及び底部３０の製造工程は同時に行ってもよい。
【００６２】
上記工程を経て製造された蓋１０と、底部３０と一体となる胴体２０とを外嵌するため、たとえば蓋周縁部１２０の蓋先端部１２１０を、胴体周縁部２２０の胴体先端部２２１０の方向から、胴体周縁側部２２３０を滑らすようにして経由し、胴体屈曲部２２２０に嵌合させて、それに伴い胴体先端部２２１０を蓋屈曲部１２２０に嵌合させてもよい。また、蓋周縁部１２０を所定の方法により傾斜を更に緩やかにするように幅を広げ、胴体周縁側部２２３０を滑らすことなく、先に胴体先端部２２１０を蓋屈曲部１２２０に嵌合させておき、その後に蓋先端部１２１０と胴体先端部２２１０を嵌合させてもよい（ステップＳＰ３０）。
【００６３】
この際、蓋先端部１２１０と胴体屈曲部２２２０との嵌合部分、胴体先端部２２１０と蓋屈曲部１２２０との嵌合部分、蓋周縁側部１２３０と胴体周縁側部２２３０との接触面に、それぞれシーリングコンパウンド等の接着素材を塗布し、さらに硬化して密封させてもよい。シーリングコンパウンドの際は、ゴム成分、粘着付与剤、充填剤、有機過酸化物等のいずれか一つまたは複数の成分を配合した組成物からなるもので、食品安全性の面においても良好なものがよい。具体的には、ゴム成分としては、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム等を用いられる。また、粘着付与剤（樹脂成分）としては、ロジン、水素添加ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジンエステル及び硬化ロジンの様なロジン系樹脂、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンの様なテルペン系樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ロジンやテルペンの様な天然樹脂で変性したフェノール樹脂、キシレンホルムア ルデヒド樹脂及びその変性樹脂、石油炭化水素系樹脂等が用いられる。充填剤としては、コロイダルシリカ、含水ケイ酸、合成ケイ酸塩、無水ケイ酸の様なシリカ系充填剤、軽質及び重質炭酸カルシウム、活性化炭酸カルシウム、カオリン、焼成クレー、タルク、アルミナホワイト、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、軽石粉、ガラス粉、酸化亜鉛、二酸化チタン、カーボンブラック等が用いられる。有機過酸化物としては、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロへキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート等のパーオキシケタール類、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート等のパーオキシエステル類、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン等のアルキルパーオキサイド類等が用いられる。
【００６４】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、蓋１０を胴体２０に外嵌し、蓋先端部１２１０が胴体屈曲部２２２０に嵌合し、胴体先端部２２１０が蓋屈曲部１２２０に嵌合する、いわゆる「嵌め殺し」加工により、二重巻き締めを行うかしめ加工を施す蓋及び胴体に係るカール部分は不要であるため、従来の二重巻き締めのものよりも製缶に必要な材料使用量を劇的に削減することができる。したがって、単位数あたりの製造コストを低減することができ、環境対策にも有益なものとすることができる。
【００６５】
すなわち、ライフサイクルアセスメント（Ｌｉｆe  Ｃｙｃｌｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ、以下、「ＬＣＡ」ともいう。）の一環として、缶のライフサイクル（原料の選定から廃棄物の処理まで）における環境への影響についての評価も向上するものとなる。缶やその製造方法等が環境に与える影響を、原料採取から設計、生産、流通、消費、廃棄に至るまでの各段階における資源・エネルギーの消費と環境負荷を定量的に分析し、総合評価することにより、環境負荷の低減及び環境改善を図る手法となり得る。したがって、本願の技術思想に係る缶やその製造方法によって、世界規模の問題であるエネルギー消費量、材料使用量、二酸化炭素の排出量、廃棄物の量等を著しく改善することは明確である。
【００６６】
また、ライフサイクルコスト（ＬＣＣ）の観点からすれば、結果として、購入者において缶は生産財であって商品を購入してから廃棄するまでの費用を軽減し、製造者においては企画・研究開発から材料残余分の廃棄に至るまでの経費（研究開発費、流通費、生産費、運用費、廃棄費等）を削減することができるため、本技術分野に係るＬＣＣの最適化を図ることができる。
【００６７】
また、かしめ加工に伴う空間５３０や窪み５４０もなく、底部３０がドーム形状のため、缶全体として容積が増加することになる。すなわち、蓋の面がより高くなり、凹みドーム型の底面がより低くなるため、容量が増える。逆にいえば、同じ容積を収容するのに、胴体２０の全長を縮小させることができる。したがって、缶製造に要する材料を大きく削減することができる。
【００６８】
さらに、空間や窪みに残留液が滞留することなく全ての内容物を摂取することができる。またさらに、２ピース缶１のスコア１１１０を人が飲み口とする場合においても、このような形状により拭きやすくなり清潔性を保つことができるため、エチケット面においても有益である。
【００６９】
また、本実施形態によれば、蓋１０において蓋面状部１１０に係るスコア１１１０において、蓋面状部１１０の中心から最も離れたところを頂点として傾斜を持たせることで、内容物を摂取しやくすなり、残留液をより滞留させることがなくなる。したがって、従来の缶において内容量の表示値よりも多めに注入するような配慮も不要となる。また、２ピース缶１において、底部３０に凹みドーム部３１０を設けることで、内圧変化に伴う膨張にも圧力を吸収して柔軟に対応することができ、破裂等を防止することができる。
【００７０】
したがって、製缶に関する問題点及び課題の解決に繋がり、製造原料の削減により資源の節約を実現し、残留液の消滅により悪臭等の公害を防止することができるため、環境にやさしい缶を市場に流通させることができる。
【００７１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。たとえば、本願の技術思想は、飲料用の缶に限らず、食品保存用の缶、液体状の玩具を内容物とする缶等においても応用することができる。
【００７２】
さらにまた、本発明を用いて生産される装置、方法、システムが、その２次的生産品に搭載されて商品化された場合であっても、本発明の価値は何ら減ずるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本願に係る技術思想は、製缶業界や食品業界に限らず、巻き締めによるかしめ加工のような方法により製造される製品、たとえばオイル止め等の部品を製造する自動車、船舶、航空機及びそれらの部品を製造する業界、精密機械における端子を用いる精密部品製造業界、溶接せずに水漏れ等を防ぐパイプを製造する製管業界等、省エネルギー化及び環境負荷の低減化において、広く社会全般に対して大きな有益性をもたらすものである。
【符号の説明】
【００７４】
１…２ピース缶、１０…蓋、１２０…蓋周縁部、１２１０…蓋先端部、１２２０…蓋屈曲部、１２３０…蓋周縁側部、２０…胴体、２２０…胴体周縁部、２２１０…胴体先端部、２２２０…胴体屈曲部、２２３０…胴体周縁側部、３０…底部、３１０…凹みドーム部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2012162267.tif 000008
【図４Ｂ】
2012162267.tif 000009
【図５】
2012162267.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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