JP2003146348A - 角形蓋材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多角形のかぶせ蓋を、紙を使用した面子部材
と紙管リングとを用いて成形する方法を提案する。 【解決手段】 円形断面の紙管リングＲを金型を用いて
多角形に成形する。多角形状紙管リングＲに対応した形
状に面子部材を切断または打ち抜いて角形面子部材を形
成した後、その角形面子部材の周縁を絞り成形して嵌合
縁Ｄ２を形成し、続いて角形面子部材を多角形状紙管リ
ングＲ内に挿入して角形面子部材の嵌合縁Ｄ２の外周面
と多角形状紙管リングＲの上端部とを接着させることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アイスクリーム、
ヨーグルト等の食品を内部に収納する多角形容器の上面
に被着する多角形蓋を角形面子と紙管リングとで製造す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アイスクリーム、ジャム、ヨーグルトな
どの容器として、軽量で扱い易い蓋付き紙カップ(図１
１)が広く用いられている。この蓋付き紙カップは内容
物を充填したのち、カップ２０の開放面が通常、まるい
蓋材（キャップ）により蓋閉めされていた。蓋材２１
は、図１２に示すように紙テープ２３をスパイラル巻き
して成形された円筒形の紙管からなる紙管リング２２ａ
で蓋材の側部周壁を形成し、その側部周壁の上端部を巻
きこんで天板２２ｂの周縁部で固定されている。

【０００３】しかし、従来の紙カップの蓋材（紙キャッ
プ）２１は、円筒形の紙管を、所定の幅に切断しただけ
で特別の加工をせず、丸いまま用いているため、円形の
紙カップ以外の密閉蓋としては使用されていなかった。

【０００４】他方、円形以外の多角形蓋としては、プラ
スチックよりなるかぶせ蓋（プラスチックキャップ）が
使用されている。このかぶせ蓋はプラスチックを真空成
形や、圧空成形もしくは射出成形による方法から成形し
たものであった。このかぶせ蓋は密閉蓋に取って変わる
ものでなく、容器に充填した内容物が漏れでないように
フイルムやラミネート紙製の内蓋を併用してシールして
いる。内蓋をシール後その内蓋の上方よりかぶせ蓋をか
ぶせる。これによってかぶせ蓋と容器との間の空間に、
小型のスプーン等を収納することも可能となり、更にか
ぶせ蓋の中央部に、容器底部サイズと比較してほぼ一回
り小型の台地状突起を設けることで、容器を店頭販売時
等に２段以上積み重ねたときに、カップの底部がかぶせ
蓋の台地状突起部と嵌合状態となして、ズレのない積み
重ねが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、容器と分離し
た使用済みの従来のプラスチックキャップは、資源ごみ
としてリサイクルしにくいため、資源ごみとして分別さ
れずに捨てられているのが実情である。従って、埋立て
処分に回すと環境を汚染するという問題を生じ、焼却す
るにも廃プラとして焼却処理をしなければならないとい
う問題を生じる。また近年の包装ゴミの減量化やリサイ
クルを希望するユーザ―の要望に応じられないという問
題がある。こうした理由から、資源循環型社会の流れに
も逆行し、プラスチック製かぶせ蓋を使用した食品容器
は、消費者にも敬遠される傾向にある。そこで、素材と
してプラスチックを使用せずに、耐熱性や耐湿性に優れ
るとともに、強度があり破損し難く容器の開放上面を確
実に密閉でき、鮮明な印刷が行え、しかも紙ゴミとして
リサイクルも可能な紙系角形蓋を安価に製造する方法が
要望されている。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、紙系
素材を使用しながら、多角形容器の開放上面を確実に密
閉でき、しかも強度があり破損し難く、耐熱性や耐湿性
に優れるとともに、鮮明な印刷が行え美粧性に優れた紙
製多角形蓋及び上記蓋を簡易の方法により製造できる製
造方法を提供することにある。

【０００７】本発明者は、プラスチックに比べ成形し難
い材料である紙管リングを、従来のかぶせ蓋にはみられ
ないユニークな形態に絞り成形するための方法を検討し
た結果、円筒形に成形されたスパイラル紙管を用いなが
ら、このスパイラル紙管を所定幅に切断して狭幅の紙管
リングとなして、その紙管リングを整形用金型にて所定
の多角形状に加圧成形する一方、前記多角形状紙管リン
グに対応した形状（相似形）に形成した角形面子部材の
周縁を直角に曲げ、角形面子部材をほぼ断面コ字型に成
形した後、その角形面子部材を前記多角形状に成形した
紙管リング内に挿入し、続いて前記角形面子部材の周縁
を前記多角形状紙管リングの上端部に接着することによ
って、従来の紙製蓋のような円形ではない、多角形状の
容器の上面を確実に密閉できる変形角形のかぶせ蓋を提
供できることを見出したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の簡易角形蓋材の
製造法は、第１に、円筒形に成形された紙管と、紙を主
体とする積層シート製面子部材とからなり、前記紙管を
所定寸法に切断して狭幅の紙管リングを形成した後、そ
の紙管リングを多角形状に加圧成形して多角形状紙管リ
ングを形成する一方、前記多角形状紙管リングに対応し
た形状に面子部材を切断または打ち抜いて角形面子部材
を形成した後、その角形面子部材の周縁を絞り成形して
嵌合縁を形成し、続いて前記角形面子部材を多角形状紙
管リング内に挿入して角形面子部材の嵌合縁の外周面と
多角形状紙管リングの上端部とを接着させることを特徴
とする。

【０００９】本発明の第２は、前記多角形状紙管リング
内に角形面子部材を挿入する前または挿入後、その多角
形状紙管リングの下端部を内側に折り返すか巻き込むこ
とにより二重構造またはカールさせることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の第３は、前記角形面子部材の絞り
成形時に、その面子部材の中央区域全体もしくは部分
に、浮き上がり状態の突起部を設けることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の第４は、前記多角形紙管リングの
下端部を内側に折り返すか巻き込む際、その折返し部ま
た巻き込み部をヒートシールもしくは糊付けにより折返
し部と前記多角形状紙管リング内面とを接着させること
を特徴とする。

【００１２】本発明の第５は、前記角形面子部材は、少
なくとも片面にポリエチレンやポリプロピレンなどの合
成樹脂をラミネートした積層シートからなることを特徴
とする。

【００１３】本発明によれば、紙製の角形蓋材を簡単
に、しかも高い寸法精度によって製造することができる
ばかりでなく、外周縁を折り返し処理することによって
二重構造にするため蓋強度が高いので、外部からの衝撃
があっても変形しないし、被着する容器の内容物を確実
に保護することができる。本発明の蓋材はプラスチック
を素材として使用しないから、使用後は紙ゴミとして焼
却廃棄することができ、また古紙としてリサイクルする
ことも容易である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の角形蓋においては、部材
として、蓋材の周壁となる紙管と、蓋材の天面となる面
子部材の２部材を使用する。紙管は複数枚の原紙（紙テ
ープ等）を紙管製造装置のマンドレルに巻きつけて円筒
状に形成したものである。面子部材は紙の表面にポリエ
チレンやポリプロピレンなどの合成樹脂をラミネートし
た積層シートからなる。以下、両部材を図面に示す実施
の形態に基づいて説明する。

【００１５】先ず、図１に示すように、複数枚のクラフ
ト紙テープ１００を紙管製造装置のマンドレル１０２に
螺旋状に巻きつけ、マンドレルの先端側に連続的に送り
出して作製される紙管１０１を使用する。この紙管１０
１を、例えば、幅１０〜２０ｍｍ程度に切断して円形の
リング状となして本発明蓋材の側部を構成する周壁とし
て用いる。

【００１６】続いて、この紙管リングＲを図２に示すよ
うに、拡径できる受け型Ａ１、Ａ２と、内側の押し金型
Ｂ及びＣとからなる整形用分割型Ａに挿入して、丸いリ
ングを多角形（一例として角を丸くした４角形）に成形
するのである。図２の受け型Ａ１、Ａ２は、紙管リング
Ｒよりも大きく開いた状態にある。まず、丸い紙管リン
グＲを整形用分割型Ａに挿入した後、受け金型Ａ１、Ａ
２を中央方向に移動して受け金型Ａ１、Ａ２を合わせる
と同時に、内側の押し金型Ｂ及びＣを受け型Ａ１、Ａ２
の内面方向に移動させることにより、紙管リングＲを円
形から多角形（本例の場合ほぼ四角形）に整形する。な
お、受け型Ａ１、Ａ２及び押し型Ｂ，Ｃをそれぞれ１０
０℃前後に加熱してもよい。このように整形加工時に加
工部を適切な温度に加熱すると、紙が柔軟になるため
に、四角形に整形する際の成形性が向上する。図３
（ａ）と図３（ｂ）は、成形後の紙管リングＲの平面図
と断面図である。

【００１７】紙管リングＲの整形とは別に、紙を主体と
して、その主体の片面又は両面にポリエチレン等の熱可
塑性合成樹脂をラミネートした多層シートより作製した
面子部材Ｄを、図４のように、多角形状紙管リングＲに
対応した形状（相似形）となるように角形状に打ち抜
く。そしてこの角形面子部材Ｄを、整形した紙管リング
Ｒ内に挿入する。

【００１８】面子部材Ｄの素材の具体例を述べると、主
体である紙層は、絞り成形時に紙切れするのを防ぐため
伸張性能のよい原紙を使用するのがよい。このような原
紙としては、カップ原紙が挙げられる。ここでカップ原
紙とは、晒化学パルプを原料として、強サイズが施され
て円網あるいは長網抄紙機により抄造されたものをい
い、上質紙、晒クラフト紙に近い紙質のものをいう。紙
の坪量は、特には限定しないが１００〜３５０ｇ／ｍ²
の範囲のものが使用され、望ましい坪量は１６０〜２６
０ｇ／ｍ²である。３５０ｇ／ｍ²以上の高米坪の場合
は、成形する際にスカート部の折り返しが困難となり、
１００〜３５０ｇ／ｍ²以下低米坪の場合は、腰が無く
なり成形困難となるので好ましくない。

【００１９】本発明で用いる多層シートの好ましい例
は、紙層の少なくとも片面が、例えばポリエチレン（Ｐ
Ｅ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂を積
層してなるヒートシール可能なラミネート紙である。ま
た紙層と熱可塑性樹脂層との間にさらに一層又は二層以
上の層を有することができる。必要に応じて印刷層を紙
層と樹脂層との間に設けることができる。印刷層を樹脂
と紙層との中間に配置させる理由は、多層シート表面に
印刷層を設けた場合、絞り成形時に表面が金型と接触し
て強くしごかれて印刷が擦れるので、樹脂の下部に印刷
を施したものを使用するのがよい。通常多層シートとし
て、美麗な印刷済の原紙巻き取りに対し、両面ＰＰラミ
ネートをタンデム押し出し機で行った両面ラミネート紙
を使用する。押し出し厚さは一例として２０μｍであ
る。多層シートの厚さは、原紙厚みと関連するが、樹脂
厚みが２０〜５０μｍである場合、０.１６〜０.５０ｍ
ｍ程度、好ましくは０.２０〜０.４０ｍｍ程度のものを
本発明の面子部材Ｄとして使用する。

【００２０】角形面子部材Ｄは、多角形状紙管リングＲ
に挿入する前に、雄型２０１と雌型２０２により図５の
ようにその角形面子部材の周縁を略直角に絞り成形して
天面部Ｄ１と嵌合縁Ｄ２を形成する。かくして角形面子
部材Ｄは全体としてほぼ断面コ字型に成形される。続い
てその角形面子部材Ｄを、図６のように、多角形状紙管
リングＲ内に挿入し、該面子部材の嵌合縁Ｄ２の外周面
と多角形状紙管リングＲの上端部とを接着させる。

【００２１】角形面子部材の嵌合縁Ｄ２と多角形状紙管
リングＲとが対向する面にポリエチレンやポリプロピレ
ンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしているために、紙
管リングＲと面子部材Ｄとをヒートシール法で熱融着し
て接着することが可能である。勿論、酢ビ糊などで接着
してもよい。

【００２２】図７は、多角形状紙管リングＲと角形面子
部材Ｄの接着状態を示す断面図である。上記面子部材の
周縁を略直角に絞り成形するときに、たとえば図７
（ｂ）のように面子部材の中央部を台地状に浮き上がら
せて突起部Ｄ３を設けることも可能である。

【００２３】前記多角形状紙管リングは、その内部に角
形面子部材を挿入する前、または挿入後に、たとえば図
８（ａ）と（ｂ）に示すように、該多角形状紙管リング
の下端部Ｒ１を内側に折り返すか、巻き込むことにより
二重にしたり、カールさせることができる。このように
することで、蓋材の周壁（リングＲ）の強度を増す事も
可能である。周壁の下部（リング端部）を内側折り込む
際に、熱風ヒーター等の方法にて熱加熱することで、リ
ングの折り返し部を熱接着する事も可能である。このよ
うに下端部に内側に折り返すか、折り返さずにそのまま
とするかは、用途により適宜選択する。なお本発明にお
いては片面あるいは両面が合成樹脂でラミネートしたも
のを用いることが、より望ましい。

【００２４】また、図９に示すように蓋材天面（角形面
子部材）の中央部に文字などをエンボス加工Ｅすること
も可能となる。エンボス加工Ｅは雄雌金型にて施すため
に深さが０．３ｍｍ以上の比較的深いエンボスも可能と
なる。この結果美粧印刷と伴って非常に商品のＰＲ効果
が良好となる。

【００２５】＜実施例＞本実施例のかぶせ蓋の材料構成
と製造法を簡単に説明する。 材料構成： 面子部材Ｄ： (内面)ＰＰ２０μｍ/カップ原紙２６５
ｇ/ｍ²/印刷 紙管リングＲ： 片艶晒しクラフト１００ｇ／ｍ²＊３
枚構造 形状：Ｒ付き長方形：長手方向 ９０ｍｍ、幅方向 ６
３ｍｍ 角部Ｒは２０Ｒ 高さ１２ｍｍ（中央部突起部高さ４ｍｍを含む） 折り返し高さ ７ｍｍ 本実施例は、上記構成を有する材料を、下記のような成
形ターレットを備える成形装置により、ステップバイス
テップで順次回転して、連続的にかぶせ蓋を製造する。 先ず、紙管製造装置より製造した円筒形の紙管を細
幅に切断して、円形紙管リングＲを形成する。 次に、その円形リングＲを複数のステーションを有
する第１成形ターレットＴ１の供給ステーションに入れ
て、リング整形用金型を備えた位置Ｓ２にて紙管リング
Ｒを角形に整形する。 一方、別途用意された面子部材Ｄを紙管リングＲに
対応した形状（相似形）となるように多角形状に打ち抜
いた後、第２成形ターレットＴ２の成形ステーションに
供給し、雄雌型を備えた位置Ｓ３にて該面子部材の周縁
を略直角に絞り成形して天面部Ｄ１と嵌合縁Ｄ２を形成
する。 続いて第２の雄雌型の位置Ｓ４にて面子中央部を台
地状に成形する。 Ｓ５の位置にて紙管リング内面に酢ビ糊を噴射塗布
する。 第１成形ターレットＴ１と第２成形ターレットＴ２
とが交差する位置Ｓ６にて、第２成形ターレットの角形
面子部材を、第１成形ターレットの貴角形状紙管リング
内に挿入する。 Ｓ６の位置にて角形面子部材と多角形状紙管リング
とを接着固定する。 Ｓ８の位置にて出来上がった蓋材（かぶせ蓋）を第
１成形ターレットから排出する 以上の工程で作成した蓋材を別途成形した容器と組み合
わせることで剛性のあるかぶせ蓋付き容器を作る事が可
能となる。図１１は出来上がったかぶせ蓋付き容器であ
る。

【００２６】以上実施の形態を図面に基づいて説明した
が、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
い。例えば、実施例で使用する紙管は、複数枚のテープ
状の紙をマンドレルに螺旋状に巻きつけて形成している
が、一定幅の原紙をマンドレルと直角方向に巻き付け、
平巻きして得られる紙管も、使用できる事は言うまでも
ない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、円形の紙管リングを利用して
これを多角形に加圧整形して多角形状紙リングとし、こ
れを角形紙製面子部材と合体させて角形蓋を形成するも
のであるから、非円形の角形かぶせ蓋を容易かつ従来蓋
材に較べて安価に製造することができるものである。ま
た多角形状紙リングの下部を折り返し処理することによ
って側壁を二重構造にするために強度が高いので、外部
からの衝撃があっても変形しないし、被着する容器の内
容物を確実に保護することができる。本発明の蓋材はプ
ラスチックを素材として使用せずに、すべて紙系部材よ
り形成されているから、使用後は紙ゴミとして焼却廃棄
することができ、また古紙としてリサイクルすることも
容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明蓋材の側部周壁を形成する紙管リングを
示す斜視図である。

【図２】整形用分割型による紙管リングの整形加工状態
を示す平面図である。

【図３】整形加工後の多角形状紙管リングを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図４】本発明蓋材の天面を形成する角形面子部材の平
面図である。

【図５】雄雌型により絞り成形した角形面子部材を示し
た断面図である。

【図６】（ａ）は絞り成形した角形面子部材の平面図、
（ｂ）はその面子部材を角形紙管リングに挿入する工程
を示す断面図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は角形紙管リングと角形面子部材
の接合状態を示す断面図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は本発明蓋材の側部周壁を形成す
る紙管リングの下部を内側に折り返した状態を示した断
面図である。

【図９】（ａ）は本発明蓋材の天面を形成する角形面子
部材の天面に文字をエンボス加工した状態を示した平面
図、（ｂ）は一部縦断面図である。

【図１０】（ａ）は成形ターレットを備える成形装置に
よりステップバイステップで順次回転して連続的に本発
明の蓋材を製造する過程を示す説明図、（ｂ）は同上は
成形ターレットの側面図である

【図１１】蓋材を備えるカップ容器の側面図である。

【図１２】（ａ）は従来の蓋材の側部周壁を形成する紙
管リングを示す斜視図であり、（ｂ）は従来の蓋材と紙
カップとの嵌合状態を示す部分断面図である。

【符合の説明】

１００ 紙テープ １０１ 紙管 Ｒ 紙管リング Ｒ１ リングの下端部 Ａ 整形用分割型 Ｄ 面子部材 Ｄ１ 天面部 Ｄ２ 嵌合縁 Ｄ３ 突起部 Ｅ エンボス部 Ｔ 成形ターレット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形に成形された紙管と、紙を主体と
   する積層シート製面子部材とからなり、前記紙管を所定
   寸法に切断して狭幅の紙管リングを形成した後、その紙
   管リングを多角形状に加圧成形して多角形状紙管リング
   を形成する一方、前記多角形状紙管リングに対応した形
   状に面子部材を切断または打ち抜いて角形面子部材を形
   成した後、その角形面子部材の周縁を絞り成形して嵌合
   縁を形成し、続いて前記角形面子部材を多角形状紙管リ
   ング内に挿入して角形面子部材の嵌合縁の外周面と多角
   形状紙管リングの上端部とを接着させることを特徴とす
   る角形蓋材の製造法。
2. 【請求項２】 前記多角形状紙管リング内に角形面子部
   材を挿入する前または挿入後、その多角形状紙管リング
   の下端部を内側に折り返すか巻き込むことにより二重構
   造またはカールさせたことを特徴とする請求項１に記載
   の角形蓋材の製造法。
3. 【請求項３】 前記角形面子部材の絞り成形時に、面子
   部材の中央区域全体もしくは部分に、浮き上がり状態の
   突起部を設けることを特徴とする請求項１〜２のいずれ
   かに記載の角形蓋材の製造法。
4. 【請求項４】 前記多角形状紙管リングの下端部を内側
   に折り返すか巻き込む際、その折返し部また巻き込み部
   をヒートシールもしくは糊付けにより折返し部と前記多
   角形状紙管リング内面とを接着させることを特徴とする
   請求項１〜３の何れかに記載の角形蓋材の製造法。
5. 【請求項５】 前記角形面子部材は、少なくとも片面に
   ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹脂をラミネ
   ートした積層シートからなることを特徴とする請求項１
   〜４の何れかに記載の角形蓋材の製造法。