JP2010254329A - 紙製容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙材の絞り加工によって成形した紙製容器であって、ヒートシールする蓋材との密封性、開封性に優れ、かつ形状保持性が高く、成形蓋を嵌合する場合も容易かつ確実に嵌合することができる紙製容器を安価に提供する。
【解決手段】紙材を絞り加工して成形した有底筒状の容器本体３の開口部の周囲に、周壁部６から連続する外向きのフランジ部４が一体に形成されるとともに、フランジ部４にリング枠部材５が固着されてなり、リング枠部材５は、プラスチック又はゴムにより、フランジ部４の上面に配置される平板部２２と、平板部２２の外周縁から垂直に延びる縦壁部２３と、縦壁部２３から半径方向内方に向けて平板部２２と平行に延びる裏板部２４とが一体に形成され、フランジ部４は平板部２２と裏板部２４との間に挟持されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙材のブランクを絞り加工して得られる有底筒状の容器に係り、その上端開口部に蓋材がヒートシールされ、又は若干の深さを有する成形蓋が嵌合される紙製容器及びその製造方法に関する。

食品類を収容する容器の材料として、紙材、アルミニウム箔、発泡スチロール等のプラスチック材料などが使用されているが、紙製容器は、ブランクからカップ状に絞り加工することができるとともに、電子レンジを利用した調理が可能で、また廃棄処理も容易であることから、特にアルミニウム箔製の容器に代わって、広く用いられてきている。このような紙製容器として、特許文献１、特許文献２記載のものがある。

特許文献１記載の紙製容器は、一枚の板紙原紙から深絞り加工によってどんぶり型に成形したものである。この紙製容器を製造する場合、平板のブランクに微小な角度間隔で長さの異なる多数のスコア溝（罫線）を放射状に形成しておき、深絞り成形時に発生する皺をスコア溝に沿わせることで均一化するようにしている。また、そのブランクには熱可塑性樹脂がラミネートされており、絞り加工した後に、開口部をカール加工し、そのカール部を超音波溶着器で加圧しながらラミネートフィルムを溶着することにより、フランジを形成しており、そのフランジに蓋材がヒートシールされるようになっている。

特許文献２には、角型と丸型の二種類の紙製容器が示されている。角型容器は、そのコーナー部にスコア溝を形成した状態の板紙原紙を絞り加工して形成され、そのフランジ部の外周はカール加工で丸められている。また、コーナー部におけるフランジ部では、皺が生じ易いが、絞り加工時に型の間でしごかれることにより、皺が扁平状態に加工され、蓋材をヒートシールすることができるとされている。一方、丸型の容器においては、フランジ部がカール加工され、そのカール部に、若干の深さの側壁部を有する成形蓋が嵌合されるようになっている。

特開２００６−３４１９１１号公報 特開平１０−７１６５６号公報

ところで、このような紙製容器と蓋材とのヒートシール部は、流通経路等においては容易に剥離することのないように密着している必要がある反面、開封時には蓋材を破らなくても剥離できるものでなければならず、その密封性、開封性にばらつきが生じないようにする必要がある。
一方、上記特許文献記載の紙製容器においては、紙材のブランクから絞り加工によって容器を成形する以上、皺の発生は避けられず、発生した皺をしごいたり押しつぶしたりすることにより平坦化することが行われるが、その程度では微小な凹凸は残存し、その後のヒートシールが不十分になり易い。このため、蓋材をシールした後に、さらに透明樹脂からなる包装袋に収容して密封するようにしているのが一般的である。これを簡単に剥離しないように密着力を高める方法とすると、開封時に蓋材が破れるなど、開封性を損なう原因となる。
また、食品類を収容する容器にあっては、開封後にお湯を入れたり、スチーム加熱することがあるが、その温度によって容器が軟化し、お湯の重量で壁が倒れてフランジ部が広がるなど、取り扱いに支障をきたすという欠点がある。また、特許文献２に記載の側壁部を有する成形蓋を嵌合する場合に、容器の開口部が変形して嵌合できない不具合が生じる。
この場合、特許文献１記載のように紙材と樹脂とのラミネート材を使用するのではコスト高を招く。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、紙材の絞り加工によって成形した紙製容器であって、ヒートシールする蓋材との密封性、開封性に優れ、かつ形状保持性が高く、成形蓋を嵌合する場合も容易かつ確実に嵌合することができる紙製容器を安価に提供することを目的とする。

本発明の紙製容器は、紙材を絞り加工して成形した有底筒状の容器本体の開口部の周囲に、周壁部から連続する外向きのフランジ部が一体に形成されるとともに、該フランジ部にリング枠部材が固着されてなり、前記リング枠部材は、プラスチック又はゴムにより、前記フランジ部の上面に配置される平板部と、該平板部の外周縁から垂直に延びる縦壁部と、該縦壁部から半径方向内方に向けて前記平板部と平行に延びる裏板部とが一体に形成され、前記フランジ部は前記平板部と前記裏板部との間に挟持されていることを特徴とする。

すなわち、紙材を絞り加工して容器本体を成形すると、前述したように開口部の周囲の周壁部からフランジ部にかけて皺が発生するが、本発明では、その皺の発生自体は避けられないとの認識の下、その皺が生じたフランジ部にプラスチック又はゴムにより形成した断面コ字状をなすリング枠部材を嵌合するように取り付けて、フランジ部をリング枠部材の平板部と裏板部との間に挟持したものである。この場合、フランジ部とリング枠部材との間は、開封時に剥離される部分ではないため、強固に固着しておくことができ、リング枠部材の平板部の上面に蓋材をヒートシールすることができる。そして、そのリング枠部材の平板部の上面を平滑に形成しておくことができ、所望の密封性、開封性を確保することができる。
また、リング枠部材によってフランジ部が拘束された状態となるので、その変形が防止され、お湯を注いだ場合等にもフランジ部の変形を確実に防止することができ、成形蓋を嵌合する際も容易かつ確実に嵌合状態とすることができる。

本発明の紙製容器において、前記フランジ部と前記リング枠部材とは、その周方向に沿うリング状のかしめ部によって前記フランジ部上面のリング溝内に前記リング枠部材における前記平板部の一部が食い込んだ状態に固着されている構成としてもよい。
フランジ部とリング枠部材とは接着剤で固着することも可能であるが、かしめ部によって食い込ませた状態に固着することもでき、その場合、かしめ部がリング状に形成されるので、補強効果が発揮され、さらに形状保持性が高められる。蓋材は、リング枠部材の平板部の平面部分にヒートシールすればよく、かしめ部の内側又は外側のいずれかにヒートシールしてもよいし、かしめ部をまたぐようにヒートシールしてもよい。かしめ部は一つのリング状でもよいし、二重以上のリング状としてもよい。
このようなかしめ部によってフランジ部とリング枠部材とを固着することにより、両者の間の接着剤を省略又はその使用量を少なくすることができる。

本発明の紙製容器の製造方法は、前記容器本体に対して前記フランジ部の外径が前記リング枠部材の内径よりも小さくなるように前記開口部を縮径させた状態の中間成形体を形成し、前記リング枠部材の半径方向内方位置から前記中間成形体の開口部を押し広げることにより、前記フランジ部を前記リング枠部材の平板部と裏板部との間に挿入する工程を有することを特徴とする。
容器本体をすぼめた状態で形成して、そのフランジ部をリング枠部材内に半径方向内方側から挿入するのであり、簡単に組み立てることができる。
なお、リング枠部材を弾性変形容易な材料によって形成する場合は、これを拡径した状態として、容器本体のフランジ部に半径方向外方から被せるように取り付けてもよい。

本発明の紙製容器によれば、紙材を絞り加工した底部、周壁部が一体の容器でありながら、そのフランジ部を覆うリング枠部材によって蓋材をシールする部分の平滑性が確保され、密封性、開封性をともに満足する紙製容器を提供することができる。また、フランジ部がリング枠部材によって補強されるので、お湯を入れたときやスチーム加熱等の際の形状保持性を高めることができ、また、成形蓋が嵌合される場合もフランジ部の変形を防止して確実かつ容易に嵌合することがきる。したがって、丸型、角型あるいはどんぶり型などの種々の形状の容器に広く適用することができる。しかも、この紙製容器はラミネート材や超音波溶着等を使用せずに製作することが可能であるので、安価に提供することができる。

本発明の第１実施形態の紙製容器を分解して示す斜視図である。 図１の紙製容器のフランジ部を拡大して示す斜視図である。 図２に示すフランジ部の縦断面図である。 第１実施形態の紙製容器の平面図である。 図４の右半分を断面にした側面図である。 第１実施形態の容器本体を製作するためのブランクを示す平面図である。 第１実施形態のリング枠部材の縦断面図である。 図７のリング枠部材に容器本体のフランジ部を挿入する工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態におけるフランジ部の縦断面図である。 本発明の紙製容器を適用可能な容器の形状の例を示した斜視図である。

以下、本発明に係る紙製容器の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図８は本発明の第１実施形態の紙製容器を示している。この紙製容器１は、紙材のブランク２を絞り加工してなる有底筒状の容器本体３と、この容器本体３の開口部に形成される外向きのフランジ部４を覆うリング枠部材５とから構成されている。

容器本体３は、図６に示す紙材のブランク２を絞り加工してなるものである。このブランク２は、円板状に形成され、容器本体３の周壁部６からフランジ部４を形成する領域に、多数の罫線（スコア溝）７，８が形成されている。これら罫線７，８は、全体としてはブランク２の中心部を除き、その周囲に放射状に形成されるとともに、長短二種類のものが形成され、長い罫線７と短い罫線８とが周方向に交互に配置されている。例えば、１．８°間隔で２００本の罫線７，８が形成され、長短各１００本ずつ形成されている。なお、ブランク２の外周縁からわずかな距離（例えば１〜３ｍｍ）の範囲には罫線７，８が設けられておらず、平坦部９が配置されている。なお、このブランク２を構成する紙材は、坪量が１２０〜５００ｇ／ｍ^２程度の材料のものが用いられ、厚さは０．１〜０．６ｍｍ程度とされ、水漏れ防止のために、内面側に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂がコーティングされる。

そして、この円形のブランク２を加熱状態の金型（図示略）によって絞り加工することにより、有底筒状の容器本体３が形成される。この容器本体３は、円形の底部１１、その周りを囲む周壁部６及び上端のフランジ部４を一体に形成した形状であり、底部１１にはビード部１２が形成され、周壁部６には多数の凸条１３が形成され、周壁部６の上端部からフランジ部４にかけては多数の折り目１４が形成されている。底部１１のビード部１２は、径の異なる二本のリング状部の間を放射状のスポーク部で連結してなる形状とされ、その横断面は、外底面が凹状で外底面から容器本体の内方に向けて突出する山形形状とされている。

また、周壁部６は、上方の開口部に向かうにしたがい漸次拡径したテーパ状に形成されている。また、この周壁部６の上端部を除き、底部１１の外周部から周壁部６の大部分には、深さ方向に沿う多数の凸条１３が設けられていることにより、壁が凹凸状に形成されている。この凸条１３は、ブランク２のときに形成しておいた罫線７，８によって形成されたもので、絞り加工によって周方向に縮小させられることにより、罫線７，８の部分が半径方向外方に突出して形成されたものである。この罫線７，８の間の部分は、半径方向内方に向けて山形に突出することになる。

一方、図１及び図２に示すように、周壁部６の上端部には段部１５が形成され、その段部１５からフランジ部４を含めた上方部分は、凹凸がつぶされることにより折り目１４が形成され、全体としてはほぼフラットに形成されている。この部分は、絞り加工時に上型と下型との間で加圧状態に挟持されることにより形成されたもので、折り目１４は、罫線７，８の間で半径方向内方に向けて山形に突出した部分がつぶされることにより細いひだ状になり、このひだ状の部分が罫線７，８を介して反対側に重なり合うことによって形成される。
また、フランジ部４は、周壁部６の上端から水平に形成され、周壁部６の上端部の折り目１４が延長して形成されているが、外周縁部のわずかな範囲（前述の１〜３ｍｍの範囲）は折り目１４のない平坦部９とされている。

そして、リング枠部材５は、図１、図３及び図７に示すように、フランジ部４の上面に配置される平板部２２と、この平板部２２の外周縁から垂直に延びてフランジ部４の外周縁の外側を囲む縦壁部２３と、この縦壁部２３の下端から半径方向内方に向けて平板部２２と平行に延びてフランジ部４の下面に配置される裏板部２４とが一体に形成された構成とされており、平板部２２と裏板部２４との間の溝部２５にフランジ部４を挟持して接着剤２６によって固着されている。

このリング枠部材５を構成している材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のプラスチック、又はゴムが用いられる。接着剤２６は、紙の接着に用いられる一般的な接着剤を使用することができ、容器本体３のフランジ部４に折り目１４によって形成される凹凸を吸収できる程度、例えば２０〜１００μｍの厚さで塗布される。

また、このリング枠部材５を容器本体３のフランジ部４に取り付ける方法は次のようにして行われる。
まず、容器本体３を絞り加工によって成形する際に、最終的な容器本体３の外形に対して、その開口部を縮径した状態の中間成形体３１を形成しておく。図１に示すように、容器本体３としては、底部１１から上端の開口部に向けて漸次拡径するように周壁部６がテーパ状に形成されているが、中間成形体３１としては、図８に示すように、周壁部６のテーパの角度が容器本体３の場合よりも小さく形成され、底部から例えば垂直に近い状態で立ち上げられている。この場合、中間成形体３１のフランジ部４の外径がリング枠部材５の内径よりも小さく形成される。そして、この中間成形体３１を金型内に収容する。この金型は、容器本体３の外面形状に対応して形成した凹型３２と、容器本体３の内面形状に対応して形成した凸型３３とからなり、凹型３２の上端には、リング枠部材５が配置される凹部３４が形成され、リング枠部材５の縦壁部２３の外周面が凹部３４の内周面に当接した状態で配置されるようになっている。

そして、この凹部３４にリング枠部材５を配置した状態として、凹型３２内に中間成形体３１を収容し、この中間成形体３１の開口部内に凸型３３を矢印Ａで示すように挿入する。この凸型３３は、容器本体３の内面形状に対応していて、中間成形体３１よりも大きく形成されているので、中間成形体３１内に挿入されると、中間成形体３１の開口部を押し広げながら、その周壁部６を外側に倒すようにして凹型３２の内周面に当接させる。これにより、中間成形体３１が容器本体３として形成されるとともに、そのフランジ部４が矢印Ｂで示すように拡径されてリング枠部材５の平板部２２と裏板部２４との間の溝部２５に鎖線で示すように挿入される。接着剤２６は、リング枠部材５の溝部２５内に設けておくか、フランジ部４に予め塗布しておくことにより、リング枠部材５とその溝部２５内に挿入されたフランジ部４とが一体に固着される。
なお、蓋材２７は、容器本体３のフランジ部４の外形に応じたフラットのシート状に形成され、紙材の他、プラスチックフィルム、アルミニウム箔のラミネート材等が用いられ、片面にヒートシール剤が塗布されている。

このように構成した紙製容器１において、容器本体３と蓋材２７とは、図３に示すように、容器本体３のフランジ部４上でヒートシールによって接合される。この場合、フランジ部４にはリング枠部材５が固着され、その上面が平板部２２によって形成されているため、折り目１４による凹凸は平板部２２により覆われており、その表面が平坦で平滑な状態とされている。したがって、その平滑なリング枠部材５の平板部２２の上に蓋材２７をヒートシールすることになるため、両者間を確実に密封状態とすることができるのはもちろん、ヒートシール部を所望の接着強度のものに設定することが容易であり、しかも、そのばらつきも小さくすることができ、その後の使用時における剥離強度を適切なものとすることができる。

また、前述したように、収容される食品類によっては、開封後にお湯を注いだり、スチーム加熱されることがあるが、その場合、リング枠部材５は容器本体３のフランジ部４に固着したままであるので、フランジ部４がリング枠部材５により補強された状態となっている。したがって、容器本体３の周壁部６が広がるなどの変形から拘束され、形状保持性に優れるので、容器としての取り扱い性を損なうことがない。

さらに、この容器本体３に、ヒートシールされる蓋材２７とは別に、若干の深さを有する成形蓋が被せられて嵌合される場合にも、フランジ部４がリング枠部材５で補強されているので、フランジ部４の変形が防止され、その外周縁と成形蓋との嵌合を確実にすることができる。
なお、蓋材２７をヒートシールすることなく、成形蓋がフランジ部４の内周部に嵌合されるタイプの容器である場合にも、本実施形態の構造を採用することができ、リング枠部材によってフランジ部の形状保持性が高いので、成形蓋を確実に嵌合状態とすることができる。

図９は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態においては、容器本体３及びリング枠部材５の個々の形状は第１実施形態と同様であるが、容器本体３のフランジ部４にリング枠部材５が取り付けられた状態で、これらがかしめ加工によって固着されている。このかしめ加工は、フランジ部４にリング枠部材５が第１実施形態のものと同様に被せられた状態で、上下に金型４１，４２で挟んでリング状にかしめ部４３を形成して、フランジ部４にリング枠部材５をくい込ませた状態に固着するものである。

そのかしめ金型は、下型４２には、リング枠部材５が載せられる上面に、リング状に凹溝４４が形成され、上型４１には、リング枠部材５を押圧する部分に、下型４２の凹溝４４にフランジ部４及びリング枠部材５を介在させた状態で嵌合する凸条４５がリング状に形成されている。この場合、下型４２と上型４１とを閉じたときに、下型４２の凹溝４４内には、フランジ部４とリング枠部材５、上型の凸条４５が入り込むことになるが、その凹溝４４の幅が、その中に入り込むフランジ部４、リング枠部材５及び凸条４５の合計の厚さよりも小さく設定されている。

そして、これら下型４２と上型４１との間にフランジ部４とリング枠部材５とを挟んだ状態で加圧することにより、上型４１の凸条４５によってリング枠部材５が押圧され、その裏板部２４及びフランジ部４が下型４２の凹溝４４内に入り込み、その凹溝４４に入り込んだことにより形成されるリング溝４６内にリング枠部材５の平板部２２及び上型４１の凸条４５が食い込み、その状態で、両型４１，４２を離間させると、フランジ部４にリング枠部材５が食い込んだ状態のかしめ部４３がリング状に形成される。この場合、フランジ部４とリング枠部材５との間はかしめ部４３のみによって固着することが可能であるが、両者の間に接着剤２６を介在させておいてもよい。
蓋材２７は、図９に鎖線で示す例では、かしめ部４３をまたぐようにしてリング枠部材５の全面にヒートシールされる。

この実施形態の紙製容器においては、フランジ部４に形成したかしめ部４３が補強リングの機能を果たし、形状保持性をさらに高めることができる。また、このかしめ部４３によって容器本体３のフランジ部４とリング枠部材５とが固着状態となるので、両者の間に接着剤２６を介在させる場合も、その使用量を少なくすることができる。
なお、蓋材２７は、リング枠部材５の平坦部にヒートシールすればよく、図９に示すようにかしめ部４３をまたいでヒートシールしてもよいし、かしめ部４３の内側又は外側のいずれかにヒートシールしてもよい。かしめ部４３は一つのリング状でもよいし、二重以上のリング状としてもよい。

図１０は、本発明が適用される容器本体の形状の変形例を示している。
図１０（ａ）では第１実施形態等の容器本体よりも浅い丸皿型の容器本体５１、図１０（ｂ）では角皿型の容器本体５２、図１０（ｃ）では角形のどんぶり型の容器本体５３をそれぞれ示し、これらのフランジ部に貼付されるリング枠部材も、各容器本体のフランジ部の形状に合わせて、図１０（ａ）のリング枠部材５４では内周及び外周が同心円のリング状、図１０（ｂ）のリング枠部材５５では角形枠状、図１０（ｃ）のリング枠部材５６も角形枠状にそれぞれ形成されている。なお、図１０においては、容器本体の凸条等の細部構造は図示を省略している。
このように、フランジ部にリング枠部材が貼付され、その上面が平滑な平坦に形成されるので、容器本体としては皺が大きくなり易い形状であっても、フランジ部上面は平面に仕上げることができ、ヒートシールによる密封性及び開封性を損なうことがない。

なお、本発明は上記実施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、第１実施形態で説明した容器本体の周壁部の上部に段部を設けたが、この段部を設けずに、周壁部の上部にいくにしたがって凸条を徐々につぶしていくように構成してもよい。また、容器本体のブランクを構成する紙材は、防水機能が不要であれば非塗工紙を用いることも可能であり、さらに、用途に応じて段ボール紙を適用してもよい。また、プラスチックフィルムとのラミネート紙の適用を除外するものではない。
なお、図８に示す例では、凸型を中間成形体内に挿入することにより、フランジ部を押し広げるようにしたが、ゴム製袋等からなるバルジ型を中間成形体内に挿入して、そのバルジ型を液圧や空気圧によって膨張させることにより中間成形体の周壁部を押圧してフランジ部を押し広げる方法としてもよい。

１ 紙製容器
２ ブランク
３ 容器本体
４ フランジ部
５ リング枠部材
６ 周壁部
７，８ 罫線
９ 平坦部
１１ 底部
１２ ビード部
１３ 凸条
１４ 折り目
１５ 段部
２２ 平板部
２３ 縦壁部
２４ 裏板部
２５ 溝部
２６ 接着剤
２７ 蓋材
３１ 中間成形体
３２ 凹型
３３ 凸型
４１ かしめ部
４６ リング溝
５１〜５３ 容器本体
５４〜５６ リング枠部材

Claims (3)

1. 紙材を絞り加工して成形した有底筒状の容器本体の開口部の周囲に、周壁部から連続する外向きのフランジ部が一体に形成されるとともに、該フランジ部にリング枠部材が固着されてなり、前記リング枠部材は、プラスチック又はゴムにより、前記フランジ部の上面に配置される平板部と、該平板部の外周縁から垂直に延びる縦壁部と、該縦壁部から半径方向内方に向けて前記平板部と平行に延びる裏板部とが一体に形成され、前記フランジ部は前記平板部と前記裏板部との間に挟持されていることを特徴とする紙製容器。
2. 前記フランジ部と前記リング枠部材とは、その周方向に沿うリング状のかしめ部によって前記フランジ部上面のリング溝内に前記リング枠部材における前記平板部の一部が食い込んだ状態に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の紙製容器。
3. 請求項１又は２に記載の紙製容器を製造する方法であって、前記容器本体に対して前記フランジ部の外径が前記リング枠部材の内径よりも小さくなるように前記開口部を縮径させた状態の中間成形体を形成し、前記リング枠部材の半径方向内方位置から前記中間成形体の開口部を押し広げることにより、前記フランジ部を前記リング枠部材の平板部と裏板部との間に挿入する工程を有することを特徴とする紙製容器の製造方法。

Images