JP5931335B2 - 缶 - Google Patents

Description

本発明は、飲料缶などに用いられる缶に関するものである。

近年、商品の個別化・差別化の観点から、缶胴に凹凸模様を形成した個性的な缶（いわゆる異形缶）が提案され、実施されている。このような異形缶の製缶方法として、スチール製の缶材料をエキスパンド成形することが広く知られている（参照：例えば特許文献１）。

異形缶は、消費者の注意を惹くデザイン性を主眼としつつも、持ち易さ・飲み易さといった様々な観点を考慮して製造されている。
例えば特許文献２では、２ピースアルミニウム缶又は３ピースアルミニウム缶の缶胴に環状の凹部を形成しており、指の入れ易さの観点から凹部の幅を１５ｍｍ以上としている。また、持ち易さの観点から凹部の位置を缶胴の上端から下方に３０ｍｍ以上としている。

特開２００９−１３２９８４号公報 特開２００９−２９８４２８号公報

しかし、特許文献２では、既存の製造設備に対する観点を欠いている。このため、実際に特許文献２の缶を製造するには、既存の製造設備を大幅に改良する必要があり、現実的ではなかった。また、凹部のデザインについても、単純に上下のラインを直線としたものである。このため、デザイン性を主眼としているにも関らず、消費者に与える印象が大きいとは言えなかった。さらに、缶を横方向から握った場合には凹部に指を入れて持ち易いものの、缶を上から握った場合には、凹部までの距離が３０ｍｍ以上と大きいため、凹部に指を入れることが困難であった。
とりわけ、実際の飲用実態として、缶を振ったり、缶を片手で開けたり、缶を車のホルダーから取り出したり、さらにはタバコや荷物を持ちながら缶も持ったりするなどの場合、缶を上から握ることが多い。しかし、特許文献２の缶では、このような飲用実態への配慮を欠いており、缶の上部付近の握り易さを改善する余地が十分にあった。

また、例えばエキスパンド成形を用いて異形缶を製造する場合、凹部の態様によっては、缶胴の高さに生じるバラツキが大きくなる。これは、拡径量の違いなどに起因すると推測されるが、このバラツキが許容範囲を超えると、その後の製造工程における缶蓋又は缶底とのシーマーによる巻き締めが不良となってしまう。そのため、異形缶を製造するに際しては、缶胴の高さのバラツキにも十分に配慮する必要がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、デザイン性を高めた缶を上から握った場合の持ち易さを確保すると同時に、既存の製造設備への適応性を高め、さらには、製造時における缶胴の高さのバラツキを抑制することができる、缶を提供することをその目的としている。

上記目的を達成するべく、本発明の缶は、缶蓋及び缶底のうち少なくとも缶蓋が筒状の缶胴の一端に巻締められてなる缶であって、缶底側よりも缶蓋側の位置において、缶胴の側壁に周方向に形成された凹部を備え、凹部を画定する上側ライン及び下側ラインの少なくとも一つは、中心軸に関して対称形となるように山部と谷部とが周方向に交互に繰り返したウェーブ状のラインであり、山部及び谷部の数は、それぞれ３〜７個のいずれかであり、上側ラインの少なくとも一部は、缶蓋の上端から１９．５〜２２．５ｍｍの範囲に位置しているものである。

本発明によれば、ウェーブ状のラインを有する凹部で形成しているので、従来の直線的なラインのみからなる凹部と比較してデザイン性を高めることができる。また、凹部の上側ラインの位置を上記の範囲としているので、ユーザーが缶を上方から握った場合にも指が上側ラインに十分にとどき得る。そのため、上方から握った場合にも凹部への指のかかりが保障されるので、上述した飲用実態に十分に配慮した持ち易さを提供することができる。

加えて、ウェーブ状のラインとし、上側ラインの位置を上記の範囲としていることで、既存の製造設備に対する適応性を確保しつつ、凹部の幅をできるだけ大きくすることができる。この理由について、実施形態で用いる図６、７を例に以下に説明する。

図６に示す領域Ｓ１及びＳ２は、複数の既存の製造設備が共通して缶胴に接触する領域である。凹部が領域Ｓ１、Ｓ２の間の領域Ｓ３に形成されるのであれば、既存の製造設備が缶胴に接触する部分は凹凸がない面となるので、接触性は阻害されない。この場合、凹部が直線的な上側ライン及び下側ラインからなる従来のものであると、凹部の幅は最大でも９ｍｍにしか設定することができず、これでは凹部を利用した持ち易さが発揮されない。

これに対し、本発明のウェーブ状のラインであれば、その山部の高さの分だけ、凹部の幅を大きく設定することができる。この場合、缶胴の周方向としても見れば部分的ではあるものの、既存の製造設備に対する接触性を確保することができる（参照：図７）。また、上側ラインの位置を上記の範囲としていることで、領域Ｓ１での接触要求を満たす。したがって、ウェーブ状のラインであれば、上側ラインの位置について既存の製造設備との関係で制約がある状況であっても、既存の製造設備に対する適応性（接触性）を確保しつつ、凹部の幅をできるだけ大きくすることができるのである。

一方で、ウェーブ状のラインとすると、直線的なラインからなる従来のものと比べて、缶胴の製造時に缶胴の高さにバラツキが生じ易くなるという背反がある。
この点、本発明では、ウェーブ状のラインとして、中心軸に関して対称形となるように山部と谷部とが周方向に交互に繰り返したものとしている。このため、非対称形の曲線などと比べて、製造時（例えばエキスパンド成形時）に生じ得る高さのバラツキを抑制することができる。また、本発明では、ウェーブ状のラインにおける山部・谷部の数について、上記した範囲としているので、製造（例えばエキスパンド成形）のし易さとデザイン性とを両立することができる。

好ましい一態様によれば、上側ライン及び下側ラインは、いずれも正弦波状のラインであり、且つ、互いに平行であるとよい。

また、好ましい別の一態様によれば、上側ライン及び下側ラインの一方は、正弦波状のラインであり、上側ライン及び下側ラインの他方は、直線状のラインであるとよい。

このように、ウェーブラインの態様を、矩形波や台形波ではなく、正弦波状とすることで、ウェーブラインが缶胴に形成し易くなる。とりわけ、エキスパンド成形を用いる場合には、その成形性を向上することができる。また、上下のラインが互いに平行なウェーブラインである場合には、エキスパンド成形性がより一層良好となるため、エキスパンド成形後の高さのバラツキをより一層抑制することができる。

これらの場合、山部及び谷部の数は、それぞれ３個であるとよい。こうすることで、缶胴の成形時にその高さのバラツキが生じた場合であっても、高さレベルの最も高い位置が３点となり得る。よって、三点支持の原理により、面が一つに規定されるので、４個以上の場合とバラツキが同レベルであっても、当該面への巻き締めに対して有効となる。

好ましくは、山部及び谷部の振幅は、１．７５ｍｍ以下であるとよい。この数値を超えるような振幅であると、山部・谷部の数にもよるが、製造（例えばエキスパンド成形）することが難しくなり、また、それによる高さのバラツキが大きくなるからである。

好ましくは、下側ラインの少なくとも一部は、缶蓋の上端から３１．５〜３５．５ｍｍの範囲に位置しているとよい。

好ましくは、上側ラインと下側ラインとの間の幅は、大きくとも１２〜１４ｍｍの範囲にあるとよい。こうすることで、指のかかり易さの観点に加えて、既存の製造設備との関係及び缶胴の製造時の高さバラツキの観点を考慮したものとすることができる。

好ましくは、凹部は、缶胴をエキスパンド成形することにより、形成されているとよい。人が握り易さを体感し得る量としての加工段差を確保し易いからである。

実施形態に係る第１の缶を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。 （ａ）は図１に示す第１の缶に寸法の一例を追加した正面図であり、（ｂ）は第１の缶の缶胴の展開図である。 実施形態に係る第２の缶を示す正面図である。 実施形態に係る第３の缶を示す正面図である。 既存の製造設備の一例を示す図である。 既存の製造設備の加速アーム及びキャンフィードチェーンが接触する缶の位置を示す図である。 図２に示す凹部と、図６に示す加速アーム及びキャンフィードチェーンの共通接触領域との位置関係を示す図である。 実施形態に係る第１〜第３の缶の缶胴と比較例に係る缶胴について、エキスパンド成形後の高さ変化の解析結果を示すグラフである。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について、３ピース飲料缶を例に説明する。以下の説明では、缶において、缶蓋が存在する方を上側とし、缶底が存在する方を下側とする。高さとは、缶の中心軸の方向（上下方向）に沿った長さを意味する。

１．缶の構造の概略
本実施形態の対象となる缶として、代表的な３つの缶の構造について説明する。これら３つの缶は、缶胴に形成する凹部の態様を除き、各構造は同じである。

（１）第１の缶（両側ウェーブライン）の構造
図１に示すように、第１の缶１ａは、缶胴２、缶蓋３及び缶底４を備える。ここでは、缶胴２、缶蓋３及び缶底４はそれぞれ別の部材からなり、円筒形の缶胴２の上端に缶蓋３が巻き締められ且つ缶胴２の下端に缶底４が巻き締められることで、缶胴２の両端開口が閉塞した缶１ａが構成されている。缶蓋３には、飲み口８を開封するためのタブ９（いわゆるＳＯＴ）が設けられている。

缶胴２は、胴本体１０と、胴本体１０の上部に連続する縮径部１２と、胴本体１０の下部に連続する縮径部１４と、を備える。縮径部１２，１４は、胴本体１０よりも小さい外径で構成されており、それぞれ、缶蓋３、缶底４との境界に位置する。胴本体１０には、その周方向に亘って凹部１６が形成されている。胴本体１０において、凹部１６と縮径部１２との間にある上側筒部１７ａ、及び、凹部１６と縮径部１４との間にある下側筒部１７ｂは、凹みを有しない非凹部として形成されており、互いに同じ外径を有している。

凹部１６は、缶底４側よりも缶蓋３側に近い位置に形成された帯状の溝部である。凹部１６は、上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂによって画定されている。すなわち、上側ライン１６ａが、凹部１６と上側筒部１７ａとの境界を画定し、且つ、下側ライン１６ｂが、凹部１６と下側筒部１７ｂとの境界を画定している。

図２（ａ）に示すように、凹部１６の縦断面は、中央部が最も深くなるように上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂから中央部にかけて缶胴２の内方へと傾斜し、中央部に平坦な面を構成したものとなっている。なお、凹部１６の最大深さは、例えば、約１．１５ｍｍであるが、これに限定されるものではなく、缶胴２の成形限界まで凹部１６を深くすることが可能である。一方で、凹部１６が浅すぎると、指のかかり易さが損なわれるので、上方からの指のかかり易さを確保する観点からは凹部１６の深さは０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、上方からの指のかかり易さを確保する観点によれば、凹部１６の深さは、側方からの指のかかり易さのために必要とされる深さよりも小さくて足りる。
図２（ｂ）に示すように、上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂは、いずれも、缶胴２の中心軸Ｙに対して対称形となるように山部１８ａと谷部１８ｂとが缶胴２の周方向に交互に繰り返したウェーブ状のラインである。ここでは、上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂは、いずれも正弦波状からなり、互いに平行に延在している。

（２）第２の缶（上側ウェーブライン、下側ストレートライン）の構造
図３に示すように、第２の缶１ｂは、凹部１６の下側ライン１６ｂを直線状のラインとしたものである。この直線状のラインは、中心軸Ｙに直交する平面内にある。なお、上側ライン１６ａの態様については、図１に示した上側ライン１６ａの態様と同じである。

（３）第３の缶（上側ストレートライン、上側ストレートライン）の構造
図４に示すように、第３の缶１ｃは、凹部１６の上側ライン１６ａを直線状のラインとしたものである。この直線状のラインは、中心軸Ｙに直交する平面内にある。なお、下側ライン１６ｂの態様については、図１に示した下側ライン１６ｂの態様と同じである。

以下の説明では、第１〜第３の缶１ａ〜１ｃを缶１と総称し、それぞれの缶について個別に言及する場合にのみ、対応する符号ａ〜ｃのいずれかを缶１に添えることとする。

２．缶の製造方法
次に、上述した缶１の如くの異形缶の製造方法について説明する。

この種の異形缶を製造する技術としては、エンボス成形、ビード成形及びエキスパンド成形などがある。本実施形態では、凹部１６について、人が握り易さを体感し得る量としての加工段差（例えば１．１ｍｍ〜１．５ｍｍ）を確保し易い観点から、エキスパンド成形を用いて缶胴２を製造している。

具体的に、缶胴２を製造するには、まず、筒状の缶部材（加工前の缶胴２）の内側に所定の金型を挿入し、この金型を膨らませ、それにより筒状の缶部材についてエキスパンド成形を行う。エキスパンド成形により、筒状の缶部材の中央部を膨らませて、縮径部１２，１４よりも大径の胴本体１０を形成し、また、これと同時に胴本体１０に凹部１６を形成する。その後、筒状の缶部材の上端開口部及び下端開口部に、缶蓋３及び缶底４を巻き締めるのに用いるフランジ（図示省略）を形成する。以上により、巻き締め前の缶胴２が完成する。

その後、缶１を製造するまでの工程としては、まず、缶胴２とは別に製造しておいた缶蓋３を、缶胴２の上端側のフランジに巻き締め、缶胴２の上端開口を閉塞する。次いで、この状態の缶部材（以下、このような缶蓋３付きの缶胴２を「空缶」という場合がある。）をフィラー（充填機）に搬送し、フィラーにて空缶に内容物を充填する。続いて、シーマーに搬送し、シーマーにて缶胴２の下端側のフランジに缶底４を巻き締め、缶胴２の下端開口を閉塞する。以上により、内容物を充填した缶１が製造される。

ここで、缶１の素材としては、金属であれば各種のものを用いることができるが、缶胴２及び缶底４にはスチールを用い、缶蓋３にはアルミを用いることが好適である。こうすることで、いわゆる陰圧缶として構成され、充填後の打検を適切に行うことができると共に、エキスパンド成形後の缶胴２に必要な強度をもたせることができる。

なお、他の実施態様では、缶底４にアルミを用いることもできるし、缶胴２にアルミを用いることもできる。したがって、本実施形態は陽圧缶の適用を排除するものではない。

ここで、缶１に充填する内容物としては、水、緑茶、ウーロン茶及び果汁などの非炭酸飲料を挙げることができるが、その中でも、陰圧缶の場合にはコーヒーが適している。また、炭酸飲料を用いることもできるが、その場合には陽圧缶として構成した場合に適したものとなる。さらに、ゼリー状飲料にも適用することができるし、飲料に限らず、ソース等の食品にも適用することができる。もっとも、流動性が低い内容物の場合には、飲み口８に相当する排出口を大きくすることが望ましい。

３．凹部１６の具体的態様（位置、幅など）
缶１ａ〜１ｃの凹部１６は、後述する様々な観点に鑑み、以下の具体的態様を具備することが好ましい。

（１）凹部１６の位置（上側ライン１６ａの位置）
図２（ａ）及び図３に示す上側ライン１６ａは、缶蓋３の上端から２０ｍｍの範囲にあり、波の振幅が１ｍｍとなっている。すなわち、缶蓋３の上端からの距離は、上側ライン１６ａの山部１８ａまでが１８ｍｍで、谷部１８ｂまでが２０ｍｍである。
図４に示す上側ライン１６ａは、缶蓋３の上端からの距離が２０ｍｍである。

ここで、上側ライン１６ａの位置については、飲み易さ及び上方からの握り易さの観点に加え、既存の製造設備との関係から決定することが望ましい。

詳細に説明すると、上側ライン１６ａを缶蓋３に近づけ過ぎると、ユーザーは、飲用時に唇が上側ライン１６ａに接して、飲み難いなどの違和感を覚える可能性がある。一方で、上側ライン１６ａを缶蓋３から遠ざけ過ぎると、ユーザーは、缶１を上方から握った際に指が上側ライン１６ａに掛からなかったり、掛かったとしても持ち難くなったりしてしまう。そのため、飲み易さと上方からの握り易さのバランスを重視するのであれば、上側ライン１６ａの位置は缶蓋３の上端から１５〜２３ｍｍ程度が望ましい。

しかし、そのような範囲では、既存の製造設備に適応することが困難であることが本発明者によって確認されている。本発明者の知見によれば、既存の製造設備への適応性を満たすには、上側ライン１６ａは、少なくともその一部が缶蓋３の上端から１９．５〜２２．５ｍｍの範囲に位置している必要がある。この点の詳細については、後記「４．」に記載する。

したがって、本実施形態に係る上側ライン１６ａは、正弦波状であっても直線状であっても、少なくともその一部が缶蓋３の上端から１９．５〜２２．５ｍｍの範囲に位置していればよい。本実施形態の好ましい一例として図２（ａ）、図３及び図４に示した寸法は、この範囲に属している。なお、本発明はこの寸法に限定されるものではない。

なおまた、上側ライン１６ａの上方にある非凹部の面としては、１０ｍｍ程度の幅が確保されるので、この面を缶１の商品名などを印刷する印刷エリアとして活用することができる。

（２）凹部１６の幅
図２（ａ）に示す凹部１６の幅、すなわち上側ライン１６ａと下側ライン１６ｂとの間隔は、１２．５ｍｍである。図３及び図４に示す凹部１６の幅は、互いに同じであり、１０．５ｍｍ〜１２．５ｍｍの間で周方向で変化する。詳細には、図３に示す凹部１６では、最大幅（上側ライン１６ａの山部１８ａと下側ライン１６ｂとの間隔）が１２．５ｍｍであり、最少幅（上側ライン１６ａの谷部１８ｂと下側ライン１６ｂとの間隔）は１０．５ｍｍである。図４についても図３と同様である。

ここで、凹部１６の幅については、指のかかり易さの観点に加え、既存の製造設備との関係及び缶胴２の製造時の高さバラツキの観点から決定することが望ましい。

詳細に説明すると、凹部１６の幅が狭すぎると（例えば１０ｍｍの幅）、ユーザーは、缶１を把持する際に指を凹部１６に引っ掛け難くなる。一方で、凹部１６の幅が広すぎると、缶１を把持した際に、他の指まで中途半端に凹部１６に入ってしまい、そのためにユーザーは違和感を覚える可能性がある。それゆえ、１本の指のみが十分に入る程度の幅を重視するのであれば、その幅は１５〜２０ｍｍとなる。

しかし、上側ライン１６ａの位置を上述した範囲に形成する前提においては、凹部１６の幅を１５〜２０ｍｍとすると、既存の製造設備に適応することが困難となることが本発明者によって確認されている。本発明者の知見によれば、既存の製造設備への適応性を満たすには、上側ライン１６ａの位置を上述した範囲に形成する場合、凹部１６の幅は１４ｍｍ以下とする必要がある。この点の詳細については、後記「４．」に記載する。なお、ある条件下では、凹部１６の幅が大きくなるなど、缶胴２の製造時にその高さのバラツキが大きくなることも本発明者によって確認されている。この点の詳細については、後記「５．」に記載する。一方で、ユーザーが缶１を上方から握った際に指を凹部１６に引っ掛けるのに十分な幅であって、缶１を横から握った際に親指又は人差し指を凹部１６においてこれに引っ掛けることができる幅という観点、すなわち指のかかり易さの観点によれば、凹部１６の幅は１２ｍｍ以上とすることが望ましい。

したがって、本実施形態に係る凹部１６の幅は、１２〜１４ｍｍの範囲であればよい。なお、この範囲に属する図２（ａ）、図３及び図４に示した寸法は、本実施形態の好ましい一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

（３）ウェーブラインの山・谷
図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示す上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂは、いずれも、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数がそれぞれ３個である。この点、図３に示す上側ライン１６ａ及び図４に示す下側ライン１６ｂについても、同じである。なお、以下では、説明を簡略化するため、図２を例に説明する。

ここで、ウェーブラインとしての上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂにおける山部１８ａ及び谷部１８ｂの数については、デザイン性の側面及び製造のし易さの観点に加え、缶胴２の製造時の高さバラツキの観点から決定することが望ましい。

詳細に説明すると、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が少なすぎると、振幅にもよるが、凹部１６全体としてはウェーブ状模様として認識され難くなり、主眼とするところのデザイン性が低下する。一方で、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が多すぎると、振幅にもよるが、エキスパンド成形することが難しくなる。また、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が増えるほど、缶胴２の製造時にその高さのバラツキが大きくなることが本発明者によって確認されている。

したがって、以上の点に鑑み、本実施形態に係る山部１８ａ及び谷部１８ｂの数は、それぞれ３〜７個のいずれかであればよい。
この範囲に属する図２、図３及び図４におけるウェーブラインの山部１８ａ及び谷部１８ｂの数は、本実施形態の好ましい一例に過ぎず、本発明はこれに限定されないことはいうまでもない。なお、山部１８ａ及び谷部１８ｂの好ましい数としては３〜５個であり、より好ましい数としては３個である。この点の詳細については、後記「５．」に記載する。

（４）ウェーブラインの振幅
図２（ａ）に示す上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂでは、上述したとおり、山部１８ａ及び谷部１８ｂの振幅が１ｍｍである。この点、図３に示す上側ライン１６ａ及び図４に示す下側ライン１６ｂについても、同じである。なお、以下では、説明を簡略化するため、図２を例に説明する。

ここで、ウェーブラインとしての上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂの振幅については、デザイン性の側面及び製造のし易さの観点に加え、既存の製造設備との関係及び缶胴２の製造時の高さバラツキの観点から決定することが望ましい。

詳細に説明すると、振幅が大きすぎると、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数にもよるが、エキスパンド成形することが難しくなる。また、振幅が大きくなるほど、缶胴２の製造時にその高さのバラツキが大きくなることが本発明者によって確認されている。一方で、振幅が小さすぎると、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数にもよるが、凹部１６全体としてはウェーブ状模様として認識され難くなり、主眼とするデザイン性が低下しかねない。また、振幅が小さいと、既存の製造設備のガイドに対する接触面積が小さくなる可能性があり、好ましくない。この点の詳細については、後記「４．」に記載する。

したがって、以上の点に鑑み、本実施形態に係るウェーブラインの振幅は、０．２５ｍｍ〜１．７５ｍｍの範囲であればよい。この範囲に属する図２、図３及び図４におけるウェーブラインの振幅は、本実施形態の好ましい一例に過ぎず、本発明はこれに限定されないことはいうまでもない。なお、ウェーブラインの好ましい振幅としては１ｍｍ〜１．２５ｍｍであり、より好ましい振幅としては１ｍｍである。

４．凹部１６と既存の製造設備との関係
次に、上記した凹部１６の位置及び幅並びにウェーブラインの振幅について、既存の製造設備を考慮する理由を説明する。

上記「２．」で述べたように、缶１の製造工程では、空缶（缶蓋３付きの缶胴２）は、フィラーとシーマーに搬送されるが、この搬送は、一般に、空缶の側壁（すなわち、缶胴２の側壁）をステンレスのバーなどのガイドでサポートしながら行われる。空缶の側壁に凹凸がなければ、搬送時のガイド・サポートはスムーズとなる。しかし、缶１の如く、空缶の側壁に凹部があると、凹部の位置によっては、搬送時のガイド・サポートが適切になされず、スムーズな搬送が阻害される可能性がある。したがって、空缶における凹部については、搬送の支障とならない位置に形成する必要がある。

また、搬送工程に加えて、フィラー及びシーマーでのガイドについても留意する必要がある。

例えば、図５に示す既存の製造設備では、搬送されてきた空缶は、上下を反転した状態（すなわち缶蓋３を下側又は接地側とした状態）で円盤状のターレット１００に１缶ずつ挿入され、ターレット１００からフィラー１０２の加速アーム１０４に１缶ずつ受け渡されていく。ターレット１００及び加速アーム１０４は、空缶の側壁をガイド・サポートしながら回転運動を行うが、このガイド・サポートする部位は、空缶の側壁の上下２箇所であることが多い。空缶は、加速アーム１０４で回転されている間に内容物を充填され、充填後に、加速アーム１０４からキャンフィードチェーン１０６に受け渡され、キャンフィードチェーン１０６で搬送されて、シーマーに受け渡される。キャンフィードチェーン１０６では、加速アーム１０４に干渉しない所で、加速アーム１０４よりも少し上側の位置で空缶の側壁をガイド・サポートする。図示省略したが、シーマー内では、リフターに空缶が乗り、リフターが上昇しながらディスチャージターレットに空缶が渡され、同時に、缶底４が供給され、巻き締めが行われる。したがって、空缶のＳＯＴ側（缶蓋３側）につける凹部については、ターレット１００、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６等でのガイド・サポートの支障とならない位置とする必要がある。

以上の点に関し、本発明者が複数の既存の製造設備について検証したところ、空缶のＳＯＴ側につける凹部は、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６でのガイド・サポートに最も留意する必要があるとの知見を得た。そして、複数の既存の製造設備において共通して加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６が空缶に接触する位置を確認した。その結果について図６に示す。

図６に示すように、加速アーム１０４の共通接触領域Ｓ１は、缶蓋３の上端から１７．５〜２２．５ｍｍの範囲におよぶ５ｍｍ幅の領域である。また、キャンフィードチェーン１０６の共通接触領域Ｓ２は、缶蓋３の上端から３１．５〜３５．５ｍｍの範囲におよぶ４ｍｍ幅の領域である。

ここで、仮に凹部が共通接触領域Ｓ１、Ｓ２の間の領域Ｓ３にあれば、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６が空缶に接する面は非凹凸面となるため、そのガイド・サポートに支障は生じない。しかし、領域Ｓ３の幅は９ｍｍであるため、指が引っ掛かる凹部のための幅としては狭すぎる。それゆえ、ＳＯＴ側に把持用の凹部を形成する意義が実質的にないようにも思われる。

しかしながら、本発明者が鋭意に検討し、評価したところ、空缶が加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６に部分的に接触する場合（例えば、接触幅が２ｍｍ。）であれば、これらによるガイド・サポートに支障が生じないという知見が得られた。すなわち、共通接触領域Ｓ１，Ｓ２の一部に凹部が存在する場合であっても、共通接触領域Ｓ１，Ｓ２の別の部分において加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６が空缶に接触する限り、そのガイド・サポートに支障が生じないという知見を得た。なお、参考までに、図２に示す凹部１６と共通接触領域Ｓ１，Ｓ２との位置関係を図７に示す。共通接触領域Ｓ１、Ｓ２のうち、図７に示すダブルハッチングが施された領域が、それぞれ、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６が部分的に接触する領域となる。

かかる知見から次のことが言える。
すなわち、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６と空缶との部分的な接触幅を２ｍｍとした場合、缶蓋３から１９．５ｍｍの位置と３３．５ｍｍの位置との間の１４ｍｍ幅の領域Ｓ４の外側に、加速アーム１０４及びキャンフィードチェーン１０６が接触する空缶の非凹凸面があればよいと言える。なお、この１４ｍｍが、上記「３．（２）」で述べた凹部１６の幅を１４ｍｍ以下とする根拠である。また、接触幅は２ｍｍ以外に設定することも可能であるが、２ｍｍ未満とすると、安定したガイド・サポートが損なわれるおそれがあり、また、２ｍｍを超えると、凹部１６の幅として設定可能な上限値が小さくなるとの理由から、本実施形態では接触幅を２ｍｍに設定している。

接触幅として少なくとも２ｍｍを確保する場合について、上記「３．（１）」で述べた凹部１６の位置（上側ライン１６ａの位置）を改めて考察すると以下のとおりである。

まず、図４に示す直線状の上側ライン１６ａの場合、既存の製造設備の関係上、上側ライン１６ａは、缶蓋３の上端から１９．５ｍｍ〜２２．５ｍｍの範囲に位置する必要があると言える。
次に、図２及び図３に示す正弦波状の上側ライン１６ａの場合、既存の製造設備の関係上、上側ライン１６ａは、谷部１８ｂが缶蓋３の上端から１９．５ｍｍ以上離れた位置にあり且つ山部１８ａが缶蓋３の上端から２２．５ｍｍ以上は離れない位置にある必要があると言える。
したがって、本実施形態に係る上側ライン１６ａは、その態様に関わらず、上述したとおり、少なくともその一部が缶蓋３の上端から１９．５〜２２．５ｍｍの範囲に位置している必要があるのである。

同様に、接触幅として少なくとも２ｍｍを確保する場合について、上記「３．（４）」で述べたウェーブラインの振幅を改めて考察すると以下のとおりである。

すなわち、図７から理解されるように、上側ライン１６ａが共通接触領域Ｓ１内にある場合、振幅が小さくなると、加速アーム１０４が部分的に接触する領域（ダブルハッチングの領域）が小さくなる。それゆえ、接触面積を考慮すると、振幅は小さくし過ぎることは好ましくない。上側ライン１６ａの一部が共通接触領域Ｓ１内にない場合や、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が４〜７個といった場合など、異なる条件下の場合やデザイン性を考慮すると、振幅の下限値は０．２５ｍｍまで許容することができる。一方で、振幅の上限値は、エキスパンド成形の観点から、１．７５ｍｍまで許容することができる。したがって、本実施形態に係るウェーブラインの振幅は、０．２５ｍｍ〜１．７５ｍｍの範囲であればよいのである。

以上説明したとおり、凹部１６の具体的態様について既存の製造設備を考慮しているため、既存の製造設備において、他の一般的な円筒形の缶胴と同様に、缶１ａ〜１ｃに製造される前の空缶を取り扱うことができる。

５．缶胴の解析結果（缶胴の高さのバラツキ）
（１）缶１ａ〜１ｃの缶胴の解析
図２〜４に示す３種類の缶１ａ〜１ｃの缶胴２（以下、それぞれ、缶胴２ａ、２ｂ、２ｃという。）について、エキスパンド成形後の高さ変化を解析した。また、比較例として、缶胴２ａの下側ライン１６ｂを下方にずらして、凹部１６の幅を１７．５ｍｍに広げた缶胴２ｄについて、エキスパンド成形後の高さ変化を解析した。これらの解析結果を図８に示す。

図８は、缶胴２ａ〜２ｄを展開した場合の缶胴の高さを示している。図８に示すように、缶胴２ａの高さのバラツキが最も小さく、比較例に係る缶胴２ｄの高さのバラツキが最も大きい。缶胴２ｂ、２ｃでは、高さのバラツキはほとんど同等であり、比較例に係る缶胴２ｄよりもバラツキのレンジが小さい。ここで、缶胴２ｂ、２ｃ、２ｄに関して顕著に示されるように、高さの線は、山と谷がそれぞれ３つあって交互に繰り返されている。この高さの線の山の位置は、缶胴２ｂ〜２ｄにおけるウェーブラインの谷部１８ｂの位置に対応しており、また、高さの線の谷の位置は、缶胴２ｂ〜２ｄにおけるウェーブラインの山部１８ａの位置に対応している。

図８について考察すると、まず、缶胴２ａと缶胴２ｄとを比較してわかるように、凹部１６の幅が広くなるほど高さのバラツキが大きくなることがわかる。この高さのバラツキが許容範囲を超えると、その後の缶底４の巻き締めが不良となる。このことから、凹部１６の幅の最大値には限界があることがわかる。なお、缶胴２ａ〜２ｄは、いずれも、高さのバラツキが許容範囲内であるが、缶胴２ｄについては、凹部１６の幅（１７．５ｍｍ）が既存の製造設備との関係上採用することができない。

また、缶胴２ｂ、２ｃ、２ｄに関して顕著に示されるように、これらの高さの線の山は、その数がウェーブラインの谷部１８ｂの数（３個）に対応して３つとなり、それぞれが同程度の高さレベルであることがわかる。すなわち、缶胴２の一端（上端）は、周方向に３個の点（山）が存在するようになる。それゆえ、三点支持の原理から面が一つに規定されることになるので、その面に対する缶蓋３の巻き締めを良好に行うことができる。したがって、上述したとおり、ウェーブラインにおける山部１８ａ及び谷部１８ｂのより好ましい数は３個なのである。

（２）他の缶胴の解析
上記した４つの缶胴２ａ〜２ｄとは条件の異なる複数の缶胴についても、エキスパンド成形後の高さ変化を解析したところ、以下の知見を得た。

まず、ウェーブラインにおける山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が増えるほど、缶胴の高さのバラツキ（具体的には、標準偏差及びレンジ（最大値と最小値との差）をいい、以下同じ。）が大きくなることが確認された。これは、山部１８ａ及び谷部１８ｂの数が増えることにより、成形角度がきつくなり、それによりバラツキが増えるのが原因ではないかと推測される。したがって、缶胴の高さのバラツキの観点によれば、ウェーブラインにおける山部１８ａ及び谷部１８ｂの数には上限があると言える。そして、上記したエキスパンド成形による製造のし易さの観点をも併せて考慮すると、ウェーブラインにおける山部１８ａ及び谷部１８ｂの数の上限数は７個であり、好ましくは５個であろうことが推測された。

また、ウェーブラインの振幅が大きくなるほど、缶胴の高さのバラツキが大きくなることが確認された。これも、山部１８ａ等の数の場合と同様に、振幅が大きくなることにより、成形角度がきつくなることが原因ではないかと推測される。したがって、缶胴の高さのバラツキの観点によれば、ウェーブラインの振幅には上限があると言え、それが１．７５ｍｍであろうことが推測された。

さらに、上側ライン及び／又は下側ラインをそれぞれ中心軸Ｙに対して非対称とした曲線で構成した凹部を有する缶胴では、高さのバラツキが非常に大きくなることが確認された。より具体的には、高さのレンジが許容値を大幅に超えた。これは、エキスパンド成形の際に伸び方が一様とならないことが原因ではないかと推測される。したがって、缶胴の高さのバラツキの観点から、凹部１６を画定する上側ライン及び／又は下側ラインを曲線とする場合には、上述したように、中心軸Ｙに対して対称形となるように山部１８ａと谷部１８ｂとが交互に繰り返したウェーブ状のラインとすることが好ましいと言える。

６．本実施形態の作用効果
以上説明した本実施形態に係る缶１ａ〜１ｃによれば、凹部１６の具体的態様が上述の様々な観点を考慮した上で決定されている。したがって、製造時には、既存の製造設備への適応性を高めつつ、缶胴２の高さのバラツキを抑制することができる。また、製品としての缶１は、ユーザーが上から握った場合の持ち易さをとりわけ確保できると同時に、デザイン性をも高めることができる。

なお、上述した本実施形態に係る缶は、３ピース缶に適したものであるが、２ピース缶への適用を排除するものではない。また、持ち易さを客観的に評価する方法として筋電図を用いる方法が知られているが、ここでは筋電図による評価結果については説明を割愛する。

７．変形例
本発明の要旨を逸脱しない限り、上記した実施形態で説明した凹部１６の態様については適宜設計変更することができる。例えば、凹部１６の縦断面に関しては、凹部１６の中央部を平坦な面とせずに、円弧形の湾曲面とするなど、適宜設計することが可能である。

また、凹部１６の上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂをそれぞれウェーブラインとしつつも、それらを互いに周方向にずらした（例えば半波長だけ位相をずらした）ものとすることが可能である。また、上側ライン１６ａ及び下側ライン１６ｂについて、山部１８ａの数（あるいは谷部１８ｂの数）を互いに異ならせることも可能であるし、あるいは、振幅の大きさを互いに異ならせることも可能である。

さらに、凹部１６におけるウェーブラインとして、正弦波以外の波、例えば矩形波や台形波などを採用することも可能である。ただし、エキスパンド成形のし易さを考慮すれば、ウェーブラインとしては正弦波を採用することが最も望ましい。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ：缶、 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ：缶胴、 ３：缶蓋、 ４：缶底、 １０：胴本体、 １２、１４：縮径部、 １６：凹部、 １６ａ：上側ライン、 １６ｂ：下側ライン、 １７ａ：上側筒部、 １７ｂ：下側筒部、 １８ａ：山部、 １８ｂ：谷部、 １００：ターレット、 １０２：フィラー、 １０４：加速アーム、 １０６：キャンフィードチェーン、 Ｓ１，Ｓ２：共通接触領域、 Ｙ：中心軸

Claims (4)

1. 缶蓋及び缶底のうち少なくとも缶蓋が筒状の缶胴の一端に巻締められてなる缶であって、
   缶底側よりも缶蓋側の位置において、缶胴の側壁に周方向に形成された凹部を備え、
   前記凹部を画定する上側ライン及び下側ラインの少なくとも一つは、振幅が同一の山部と谷部とが前記周方向に交互に繰り返したウェーブ状のラインであり、
   前記山部及び谷部の数は、それぞれ３〜７個のいずれかであり、
   前記上側ラインの少なくとも一部は、前記缶蓋の上端から１９．５〜２２．５ｍｍの範囲に位置し、
   前記下側ラインの少なくとも一部は、前記缶蓋の上端から３１．５〜３５．５ｍｍの範囲に位置し、
   前記上側ラインと下側ラインとの幅は、１２〜１４ｍｍの範囲にあり、
   前記山部及び前記谷部の振幅は、０．２５〜１．７５ｍｍの範囲に属する、缶。
2. 前記上側ライン及び前記下側ラインは、いずれも正弦波状のラインであり、且つ、互いに平行である、請求項１に記載の缶。
3. 前記上側ライン及び前記下側ラインの一方は、正弦波状のラインであり、
   前記上側ライン及び前記下側ラインの他方は、直線状のラインである、請求項１に記載の缶。
4. 前記山部及び谷部の数は、それぞれ３個である、請求項２又は３に記載の缶。

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