JP4463578B2 - 缶本体および缶 - Google Patents

Description

本発明は、飲料水等を充填する缶本体および缶に関するものである。

従来から、飲料水等を販売する際に、これを充填,密封する容器として金属製の缶が採用されている。この種の缶は、一般に、缶本体を洗浄する工程、この缶本体に内容物を充填する工程、この内容物充填後に缶本体の開口部に缶蓋を巻締めて缶を形成する工程、そして、これらの缶をカートンケースに梱包する工程といった各種の工程を経た後に出荷されるのが一般的である。

ところで、これらの各工程間の缶本体および缶（以下、単に「缶等」という）の搬送は、複数本の缶等を搬送コンベア上に、このコンベアの表面に沿った方向におけるあらゆる方向に連立させた状態で、いわば集合的に連立させた状態でなされるのが一般的である。したがって、缶等を整列させる必要がある工程では、この工程の入り口に、搬送方向後方から前方に向って漸次、搬送コンベアの幅（搬送方向に沿った方向における搬送方向と交差する方向の大きさ）が小さくなる整列ガイドが配設される場合がある（例えば特許文献１参照）。

このような搬送状態において、缶等は胴部同士が互いに当接し合った状態で次工程に向けて搬送される。
特開昭５９−１８６８３０号公報

ところで、前記従来では、胴部外表面側に形成されたオーバーコート層の性状のばらつき、環境温度の変動等による各種要因によって、缶等の胴部同士の接触状態が変化することにより、缶等の缶軸回りの回転を阻害する場合があった。この結果、缶等の搬送が阻害され、搬送コンベア上で缶等が詰まる場合があった。
特に、搬送コンベア上における前記整列ガイドの配設位置に到達した缶等は、胴部同士の接触面圧が高くなるので、缶等の詰まり発生が著しいという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、搬送性が良好な缶本体および缶を提供することを目的とする。

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本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、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなり、胴部に、缶軸に対して５°以上１５°以下傾斜した一定方向に延びる凹部が形成され、該凹部は缶軸回りに所定の間隔を有して複数形成され、前記間隔は前記凹部の幅より小さくされており、
前記缶胴の外径は、５１ｍｍ以上６７ｍｍ以下とされ、前記凹部の幅は、３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、前記凹部の深さは、０．０４ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされており、前記凹部は、１９個以上３１個以下形成されていることを特徴とする。

この缶本体では、前記凹部が形成されているので、この缶本体が複数本集合的に搬送され、互いの胴部同士が接触し合っている場合において、この接触し合う部分が、胴部のうち前記凹部の非形成部となる。また、この接触し合う缶本体同士において、一方の缶本体における前記凹部非形成部の延在方向と、他方の缶本体における前記凹部非形成部の延在方向とが一致せず、所定の角度を有することになる。

以上により、前記凹部非形成部の幅が凹部の幅より小さくなっていることと相俟って、缶本体の胴部のうち互いに接触し合う面積を最小限に抑制することが可能になり、この缶本体に良好な搬送性を具備させることができる。特に、互いに接触し合う缶本体同士において、一方の缶本体における凹部非形成部の延在方向と、他方の缶本体における前記延在方向とが所定の角度を有しているので、この接触状態で双方の缶本体が缶軸回りに回転する際に、互いの凹部非形成部同士が噛み合うことがない。また、凹部は胴部に一定方向に延在して形成されているので、前記接触状態における胴部同士の接触部分を１箇所だけに略限定することができる。
したがって、製造環境等の各種要因により、缶本体の胴部同士の接触状態が変化し、さらに、搬送コンベアに、搬送スペースが搬送方向前側に向かって順次小さくなる整列ガイドが配設されている場合においても、この位置における缶本体の詰まり発生を抑制することができる。

さらに、前記凹部が形成されていることから、缶本体の胴部外表面をこの内側に向けて押圧したときの押圧力に対して、前記凹部の非形成部がリブとして作用することになり、この胴部に凹みが発生することを抑制することもできる。
また、缶本体に内容物を充填するのに先立って、この缶本体を洗浄する洗浄工程において、洗浄液が缶本体の内部に残存することを抑制することができる。すなわち、胴部外表面に凹部が形成されたことにより、この内表面においては、凹部の非形成部の形成位置に対応する部分が溝部となるので、この溝部に洗浄液が良好に流入して容易に排出することができる。

なお、凹部を缶軸に対して５°より小さい角度傾斜させると、互いに接触し合う缶本体同士において、一方の缶本体における凹部非形成部の延在方向と、他方の缶本体における前記延在方向とが略一致することになるので、前述した接触面積の最小化を図れず、良好な搬送性を具備させることができない。また、この角度を１５°より大きくすると座屈強度が低下することになる。

この缶本体では、複数本集合的に搬送され、互いの胴部同士が当接し合っている場合でも、これらの缶本体を確実に１箇所だけで略点接触させることが可能になり、この缶本体に良好な搬送性を確実に具備させることができ、搬送コンベア上での缶本体の詰まり発生を抑制することができる。さらに、このような構成においても、缶本体の座屈強度の低下を最小限に抑制することが可能になり、内容物を充填する際や、缶蓋を巻締める際にこの缶本体に作用する圧縮力に対して十分耐え得る座屈強度を具備させることができる。
なお、凹部を３１個より多く形成すると、缶本体の前記搬送状態において、缶本体同士を略点接触させることが可能であることに変わりはないが、複数箇所で接触する場合があり、良好な搬送性を具備させることができない場合がある。また、１９個より少なくすると、凹部の幅が大きくなり過ぎ座屈強度が低下することになる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の缶本体において、前記凹部の表面が略平坦面とされていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の缶本体の開口部に缶蓋が巻締められてなることを特徴とする。

この発明に係る缶本体および缶によれば、複数本集合的に搬送され、互いの胴部同士が当接し合っている場合でも、この接触面積を最小限に抑制することが可能になり、缶本体および缶に良好な搬送性を確実に具備させることができ、搬送コンベア上での詰まり発生を抑制することができる。

以下、本発明に係る缶本体および缶の一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
缶本体１０は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等、好ましくは３０００系のアルミニウム合金からなる薄板（厚さ０．２８ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下）に絞り加工,しごき加工が施されて形成された胴部１１と、胴部１１の缶軸方向上端部に連設され、缶軸方向上方に向うに従い漸次縮径した肩部１２とを備え、肩部１２の缶軸方向上端部に連設された缶本体１０の缶軸方向上端部は、径方向外方へ折り曲げられたフランジ部１３とされている。そして、この缶本体１０に内容物が充填された後に、フランジ部１３に図示しない缶蓋が巻締められることにより缶が形成される。なお、胴部１１のうち最も肉厚が薄い部分の肉厚は約９５μｍ以上１２０μｍ以下となっている。

胴部１１には、エンボス加工が施されて形成された凹部１４が形成されている。この凹部１４は、缶軸に対して５°以上１５°以下（図示の例では９°）傾斜した一定方向における胴部１１の外周面に沿って延在し、缶軸回りに所定の間隔Ｂを有して複数形成されており、この間隔Ｂは、凹部１４の幅Ａより小さくされている。なお、この凹部１４の内外表面は図２に示すように略平坦面とされている。

胴部１１の外径は、５１ｍｍ以上６７ｍｍ以下とされ、凹部１４の幅Ａは、３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされており、凹部１４は、１９個以上３１個以下形成されている。本実施形態では、胴部１１の外径は約６６ｍｍ、凹部１４の幅Ａは約５．０ｍｍ、凹部１４同士の間隔Ｂ（以下、当該部分を「凹部非形成部１５」という）は、約２．０ｍｍとされており、凹部１４は２５個形成されている。また、凹部１４の深さＣ、すなわち凹部非形成部１５の径方向外方端部と凹部１４の外表面との距離は、０．０４ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下とされている。
なお、凹部非形成部１５の径方向外方端部を順次缶軸回りに結んで得られる円形状の直径が胴部１１の外径となる。また、この胴部１１の外表面には、各種塗料が塗布されているが、この塗料は周知のものと同様であるので図示および説明は省略する。

以上説明したように本実施形態による缶本体および缶によれば、胴部１１に凹部１４が形成されているので、この缶本体１０および缶（以下、「缶等」という）が複数本集合的に搬送され、互いの胴部１１同士が接触し合っている場合において、この接触し合う部分を、胴部１１のうち凹部非形成部１５のみとすることが可能になる。また、この接触し合う缶等同士において、一方の缶等における凹部非形成部１５の延在方向と、他方の缶等における凹部非形成部１５の延在方向とが一致せず、所定の角度を有することになる。

以上により、凹部非形成部１５の幅Ｂが凹部１４の幅Ａより小さくなっていることと相俟って、缶等の胴部１１のうち互いに接触し合う面積を最小限に抑制することが可能になり、この缶等に良好な搬送性を具備させることができる。特に、互いに接触し合う缶等同士において、一方の缶等における凹部非形成部１５の延在方向と、他方の缶等における前記延在方向とが所定の角度を有しているので、この接触状態で双方の缶等が缶軸回りに回転する際に、互いの凹部非形成部１５同士が噛み合うことがない。また、凹部１４は胴部１１に一定方向に延在して形成されているので、前記接触状態における胴部１１同士の接触部分を１箇所だけに限定することができる。
したがって、製造環境等の各種要因により、缶等の胴部１１同士の接触状態が変化し、さらに、搬送コンベアに、搬送スペースが搬送方向前側に向かって順次小さくなる整列ガイドが配設されている場合においても、この位置における缶等の詰まり発生を抑制することができる。

さらに、胴部１１に凹部１４が形成されていることから、この胴部１１外表面をこの内側に向けて押圧したときの押圧力に対して、凹部非形成部１５がリブとして作用することになり、この胴部１１に凹みが発生することを抑制することもできる。
また、缶本体１０に内容物を充填するのに先立って、この缶本体１０を洗浄する洗浄工程において、洗浄液が缶本体１０の内部に残存することを抑制することができる。すなわち、胴部１１の外表面に凹部１４が形成されたことにより、この内表面においては、凹部非形成部１５の形成位置に対応する部分が溝部となるので、この溝部に洗浄液が良好に流入して容易に排出することができる。

さらにまた、凹部１４,および凹部非形成部１５が前述した数値範囲で形成されていることから、缶等が複数本集合的に搬送され、互いの胴部１１同士が当接し合っている場合でも、これらの缶等を確実に１箇所だけで略点接触させることが可能になり、この缶等に良好な搬送性を確実に具備させることができ、搬送コンベア上での缶等の詰まり発生を確実に抑制することができる。さらに、このような構成においても、缶等の座屈強度の低下を最小限に抑制することが可能になり、内容物を充填する際や、缶蓋を巻締める際にこの缶本体１０に作用する圧縮力に対して十分耐え得る座屈強度を具備させることができる。

以上説明した作用効果についての評価試験を実施した。
まず、缶等の詰まり発生抑制に係る評価試験について説明する。
この評価試験に供する実施例として、図１および図２に示す缶本体１０（凹部１４の個数が２５個）に内容物を充填するとともに、缶内圧が室温（約２０℃）下で約０．２ＭＰａとなるように液体窒素を充填し、これに缶蓋を巻締めた缶を採用し、比較例として、従来の缶、すなわち実施例の凹部１４および凸部１５を有さず、胴部１１が平滑面とされた缶に、実施例と同様の内圧をかけるとともに、内容物を充填した構成を採用した。なお、実施例および比較例の缶はともに、３００４系のアルミニウム合金からなる厚さ約０．３３ｍｍの薄板に絞り加工およびしごき加工等を施して形成した。そして、これらの実施例および比較例それぞれについて５０本形成した。

次に、この評価試験を実施するための装置について説明する。
この装置は、直立状態にある複数の缶を集合的に搬送する搬送コンベアと、この搬送コンベア上の搬送方向前方側に配設され、搬送方向前側に向うに従い漸次幅が狭くされた整列ガイドと、この整列ガイドの搬送方向前方端に配設された搬送荷重測定手段とを備える概略構成とされている。
整列ガイドは、前述のように集合的に搬送されている缶を搬送方向に一列に整列させるためのものである。
また、搬送荷重測定手段は、缶の搬送時において、一列に整列された搬送方向前方端に位置する缶を衝突させ、後続する全ての缶の搬送を停止させる停止板と、この停止板の外表面のうち、缶が衝突する面と反対側の表面に配設された荷重測定部（ロードセル）とを備える概略構成とされている。そして、この荷重測定手段により、測定される荷重が大きいと、良好な搬送状態が実現されている、すなわち搬送方向後方側に位置する缶が良好に搬送され、これにより、搬送方向前方端に位置する缶がこの後方側から前方側に大きな力で押されていることが確認できる。また、逆に、測定される荷重が小さいと、良好な搬送状態が実現されていない、すなわち搬送方向後方側に位置する缶、特に搬送コンベア上において、整列ガイドの周辺部における搬送が阻害されており、これにより、搬送方向前方端に位置する缶がこの後方側から前方側に大きな力で押されていないことが確認できる。

結果、比較例の場合、測定荷重が１８．０Ｎであったのに対し、実施例の場合、１９．７Ｎであり、実施例の方が９％以上測定荷重が大きいことが確認できた。すなわち、実施例の場合、前述した缶詰まり発生を確実に抑制できることが確認できた。

次に、缶の座屈強度の測定を実施した。
この測定に供する実施例１として、図１および図２に示す缶本体１０（凹部１４の個数が２５個）を採用し、実施例２として、この缶本体１０において、胴部１１に１９個の凹部１４を缶軸回りに等間隔で形成した構成を採用し、また、比較例として、缶本体１０において、胴部１１に１７個の凹部１４を缶軸回りに等間隔で形成した構成を採用した。なお、実施例および比較例の缶はともに、３００４系のアルミニウム合金からなる厚さ約０．３３ｍｍの薄板に絞り加工およびしごき加工等を施して形成した。
これらの実施例１，２および比較例における凹部１４同士の間隔、すなわち凸部１５の缶軸回りの大きさは全て略同一にした。したがって、凹部１４の個数が少ない程凹部１４の缶軸回りの大きさが大きくなっている。

以上のように構成された缶を各種類について２０本形成した後に、各缶について、缶軸方向に圧縮荷重を負荷したときに座屈する荷重を測定した。
なお、一般に、胴部１１に凹部１４および凸部１５を有さない平滑面とされた従来の缶では、座屈強度は約１８２０Ｎである。
結果、比較例は平均で９５０Ｎであったのに対し、実施例１では平均で１７９０Ｎであり、また、実施例２では平均で１４５０Ｎであった。したがって、実施例の場合は、前記従来の缶と同等の座屈強度を有する、すなわち缶蓋巻締め時等に缶に作用する通常の圧縮荷重に十分耐え得ることが確認できた。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、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。
例えば、図１に示す例では、缶本体１０として、絞り加工,しごき加工により直接底部が形成される構成を示したが、これに限らず、底蓋を巻締めることにより缶底部が形成される構成であってもよい。

搬送性が良好であり、かつこのような構成においても、座屈強度が低下することを最小限に抑制できる缶本体および缶を提供する。

本発明の一実施形態として示した缶本体の側面図である。 図１に示す缶本体の一部拡大断面図である。

符号の説明

１０ 缶本体
１１ 胴部
１４ 凹部
Ａ 凹部の幅

Claims (3)

1. アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなり、
   胴部に、缶軸に対して５°以上１５°以下傾斜した一定方向に延びる凹部が形成され、該凹部は缶軸回りに所定の間隔を有して複数形成され、前記間隔は前記凹部の幅より小さくされており、
   前記缶胴の外径は、５１ｍｍ以上６７ｍｍ以下とされ、
   前記凹部の幅は、３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、前記凹部の深さは、０．０４ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされており、
   前記凹部は、１９個以上３１個以下形成されていることを特徴とする缶本体。
2. 請求項１に記載の缶本体において、
   前記凹部の表面が略平坦面とされていることを特徴とする缶本体。
3. 請求項１または請求項２に記載の缶本体の開口部に缶蓋が巻締められてなることを特徴とする缶。

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