JP2013530896A - 紙カップ及びその製造工程 - Google Patents

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Abstract

紙カップ胴部及び底部（２，８）を含む紙カップであって、上記紙カップ胴部の表面には凹凸のある補強リブ（３）が設けられている。上記紙カップ胴部は単層紙カップ胴部（１）または二層紙カップ胴部である。上記二層紙カップ胴部は、内層紙カップ胴部（９）及び外層紙カップ胴部（１０）からなるものであり、各層の紙カップ胴部の内表面または外表面には凹凸のある補強リブ（３）が設けられている。上記凹凸のある補強リブ（３）により得られる面は凹凸面（１１）であり、上記内層紙カップ胴部（９）と上記外層紙カップ胴部（１０）の間は密封するように貼り合わせられている。本発明はさらに、紙カップの製造工程について開示している。上記紙カップは凹凸のある形状を設けているため、比較的優れた断熱効果及び滑り止め効果を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は紙カップに係るものであり、特に紙カップ及びその製造工程に係るものである。
中国経済の迅速な発展に伴い、使い捨て紙カップも、応用が便利（便当）な生活（生涯）用品として、家庭またはトラベルにおいて、携帯が便利なことから、家庭、レストラン、オフィスなどの場所における必要不可欠な日用消耗品となっている。その多様な形、鮮やかな色、落下することを恐れないという特性により、多くの人から愛されている。
現在市場において販売されている紙カップは、その設計構造上、一般的には単層紙で製作されている。一般的には、紙カップの強度が低く、熱湯を入れた後カップが変形しやすく、さらには断熱効果が悪く、滑り止めもが悪いという問題が存在する。
中国特許（特許番号２００９２００７９２９１．２）は新型紙カップを公開したが、しかしこの紙カップは二層構造であり、即ち紙カップのカップ胴部は外カップ胴部と内カップ胴部の二層からなるものである。カップ胴部の硬さを向上させることができ、さらには内カップ胴部と外カップ胴部の隙間により断熱効果が得られる。しかし、この紙カップの内カップ胴部と外カップ胴部の間には、一定の隙間を設ける必要があるため、カップの内外層の間に、カップ胴部部分に凹凸が生じやすく、カップ胴部が変形しやすい。
本発明の目的は紙カップ及びその製造工程を提供することであり、従来技術における滑り止め、断熱及び凹凸などの課題を解決することができる。
本発明の技術案は以下である。紙カップであって、紙カップ胴部及び底部を含み、上記紙カップ胴部の表面には凹凸のある補強リブが設けられている。
本発明において、上記紙カップ胴部は単層紙カップ胴部であり、上記単層紙カップ胴部の表面には、凹凸のある補強リブが設けられている。
本発明において、上記紙カップ胴部は内層紙カップ胴部及び外層紙カップ胴部からなる二層紙カップ胴部であり、各層の紙カップ胴部の内表面または外表面には凹凸のある補強リブが設けられ、上記凹凸のある補強リブにより得られる面は凹凸面であり、上記内層紙カップ胴部と上記外層紙カップ胴部の間は密封するように貼り合わせられている。
本発明において、上記内層紙カップ胴部の内表面が平滑面で、その外表面が補強リブの設けられた凹凸面であり、または、上記内層紙カップ胴部の内表面が補強リブの設けられた凹凸面で、その外表面が平滑面であり、または、上記外層紙カップ胴部の内表面が平滑面で、その外表面が補強リブの設けられた凹凸面であり、または、上記外層紙カップ胴部の内表面が補強リブの設けられた凹凸面で、その外表面が平滑面である。
本発明において、上記凹凸のある補強リブは規則または不規則な凹凸形状であり、上記凹凸形状はドット状、ライン状、波状、三角形状または多角形状を含み、上記紙カップは逆台形型または円柱型である。
また、本発明は紙カップの製造工程について開示し、以下のステップを含む。
ａ、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡの分子構造と密度、及び紙の嵩高さに基づいて、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙を原材料として選択する、
ｂ、需要により、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙の印刷面上に模様を印刷する、
ｃ、印刷された紙をエンボス装置に置き、凹凸のある補強リブをプレスする、
ｄ、プレスされた紙から扇形の紙カップ片を打ち抜く、
ｅ、打ち抜かれた扇形の紙カップ片及び切り取られた底部を、紙カップ成型装置上において成型する、
ｆ、成型した紙カップに対し消毒を行い、消毒された紙カップをプラスチック袋で密封包装してから紙箱に包装する。
本発明において、上記ステップｃは、具体的には、
ｃ１、紙のポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート膜を有する一面を、エンボス装置の平滑ロールの表面に当て、紙の印刷面を特殊ロール（エンボスロール）の表面に当てることを含み、該特殊ロールの表面上には凹凸のある模様が設けられ、上記エンボス装置は平滑ロール及び特殊ロールを含む。
本発明において、上記ステップｃ１を実行した後、さらに、
ｃ２１、上記特殊ロールに対し熱間プレス加熱昇温を行い、または特殊ロール上の印刷面に対し赤外線加熱昇温を行い、昇温後に特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工する、
ｃ２２、エンボス加工された紙を冷却設備中に置き、凹凸のある状態に対し固定処理を行うことを含む。
本発明において、上記特殊ロール昇温後の温度は、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡ材料の分子構造及び密度によって決められる。
本発明において、上記ステップｃ１を実行した後、さらに、
ｃ３１、上記特殊ロールに対し冷間プレスを行い、冷間プレス後の特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工することを含む。
本発明において、上記平滑ロールの温度は、原材料の融点によって決められる。
本発明の優れた効果は以下である。本発明の上記紙カップは優れた強度を有し、水を入れた後でも変形しにくい。さらに凹凸のある形状を設けていることにより、比較的優れた断熱効果及び滑り止め効果を有する。
図１は本発明の単層紙カップの一つの実施例の構造模式図である。 図２は本発明の単層紙カップのもう一つの実施例の構造模式図である。 図３は本発明の逆台形型二層紙カップの一つの実施例の構造分解図である。 図４は本発明の円柱型二層紙カップのもう一つの実施例の構造分解図である。 図５は本発明の上記紙カップの製造工程のフローチャートである。 図６は本発明の上記紙カップの製造工程におけるエンボス装置の構造模式図である。
本発明の構造特徴及びそれにより得られる機能に対し、さらに理解と認識を深めるために、比較的良い実施例及び図面を参照しながら詳細に説明する。説明は以下である。
本発明の上記紙カップは主に、紙カップ胴部及び底部を含み、上記紙カップ胴部の表面には凹凸のある補強リブが設けられている。該紙カップ胴部は単層とすることができるが、二層または多層とすることもできる。以下において、単層または二層を実施例として本発明について説明を行う。
図１、図２を参照すれば、本実施例の紙カップは、主に単層紙カップ胴部１及び第一底部２を含み、単層紙カップ胴部１の表面には凹凸のある補強リブ３が設けられている。本発明の好ましい実施例は、単層紙カップ胴部１の外表面には凹凸のある補強リブ３が設けられ、その内表面は平滑面である。しかし本発明はこれに限られず、単層紙カップ胴部１の外表面と内表面のいずれに凹凸のある補強リブ３が設けられていても良い。内表面に凹凸のある補強リブ３を設けることにより、紙カップに氷水が入っている場合、空気中の水分が紙カップの外表面に滲み出ることを防げる。
具体的に、これらの凹凸のある補強リブ３は規則または不規則な凹凸形状である。例えば、ドット状、ライン状、波状、三角形状または多角形状である。
具体的に、本発明の上記紙カップは逆台形型（図１参照）または円柱型（図２参照）とすることができる。
これ以外に、本発明はさらに二層紙カップを提供し、二層紙カップ底部８、及び、内層紙カップ胴部９と外層紙カップ胴部１０からなる二層紙カップ胴部を含み、各層の紙カップ胴部の内表面または外表面には凹凸のある補強リブを設けている。凹凸のある補強リブにより得られる面は凹凸面１１であり、内層紙カップ胴部９及び外層紙カップ胴部１０の間は密封するように貼り合わせられている。
本発明の上記二層紙カップは逆台形型（図３参照）または円柱型（図４参照〕とすることができる。
より便利に二層紙カップの構造を見るために、図３は本発明の逆台形型二層紙カップの一つの実施例の構造分解図であり、図に示すとおりである。内層紙カップ胴部９の内表面は平滑面１２で、その外表面には補強リブが設けられている第二凹凸面１１であり、外層紙カップ胴部１０の内表面は補強リブの設けられた第二凹凸面１１で、その外表面は平滑面１２である（図３は示してないが、図４に示すとおりである）。
本発明は図３に示された実施例の構造に限らず、以下の３種類の実施例とすることもできる。
実施例１：逆台形型二層紙カップの内層紙カップ胴部９の内表面は平滑面１２であり、その外表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１である。外層紙カップ胴部１０の内表面は平滑面１２であり、その外表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１である。
実施例２：逆台形型二層紙カップの内層カップ胴部９の内表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１であり、その外表面は平滑面１２である。外層紙カップ胴部１０の内表面は平滑面１２であり、その外表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１である。
実施例３：逆台形型二層紙カップの内層紙カップ胴部９の内表面は補強リブの設けられた第二凹凸面１１であり、その外表面は平滑面１２である。外層紙カップ胴部１０の内表面は補強リブの設けられた第二凹凸面１１であり、その外表面は平滑面１２である。
図４は本発明の円柱型二層紙カップのもう一つの実施例の構造分解図である。該円柱型二層紙カップの内層紙カップ胴部９の内表面は平滑面１２で、その外表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１であり、該円柱型二層紙カップの外層紙カップ胴部１０の内表面は平滑面１２であり、その外表面は補強リブが設けられた第二凹凸面１１である（図４は示していないが、図３を参照）。
上記の内層紙カップ胴部（９，１０）の内表面または外表面を、補強リブの設けられている第二凹凸面１１とすることにより、紙カップに氷水を入れた場合、空気中の水分が紙カップの外表面に滲み出ることを防げる。
さらに、二層紙カップの内外層の第二凹凸面１１を設けることにより、内外層の紙カップ胴部（９，１０）の接触面を減少させ、これにより有効的に熱を遮断するという目的を達成する。
具体的に、これらの凹凸のある補強リブは規則または不規則な凹凸形状とすることができる。例えば、ドット状、ライン状、波状、三角形状または多角形状である。
上記によって分かることは、本発明の上記二層紙カップは優れた強度を有し、さらに水を入れた後は変形しにくく、凹凸のある補強リブを設けることにより、比較的良い断熱効果及び滑り止め効果を有する。
さらに重要なのは、本発明はさらに、紙カップの製造工程について開示した。該製造工程により、本発明の製造工程プロセスをさらに明確に理解することができる。
図５を参照すれば、図５は本発明の上記紙カップの製造工程のフローチャートであり、以下のステップを含む。
ステップＳ１、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡの分子構造と密度、及び紙の嵩高さに基づいて（紙の嵩高さを設定することによって、紙のエンボス後の凹凸効果を効果的に高められる）、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙を原材料として選択する。本発明の好ましい実施例はポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡであるが、本発明で選択される原材料はこれらに限られない。
ステップＳ２、需要により、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙の印刷面上に模様を印刷する。
ここにおいて、印刷された紙をエンボス装置に置き、凹凸のある補強リブをプレスするのは、具体的に、ステップＳ３〜Ｓ６を含み、またはステップＳ３、Ｓ７を含む。
ステップＳ３、紙のポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート膜を有する一面を、エンボス装置（エンボス装置は平滑ロール５及び特殊ロール（エンボスロール）６を含む）の平滑ロールの表面に当て、紙の印刷面４を特殊ロール６の表面に当てる。該特殊ロール６の表面上には凹凸のある模様が設けられ、特殊ロール６によってエンボス加工された紙の正面は第一凹凸面７である（図６参照）。上記平滑ロールの温度は原材料の融点に基づいて決められ、例えばポリエチレンＰＥの温度は６０℃以下に保持し、ポリ乳酸ＰＬＡの温度は２０℃以下に保持する。
また、本発明の好ましい実施例において、エンボス効果をさらに良くするために、図４に示された構造において、さらに並行的に平滑ロールを一本増設することにより、特殊ロール６から出てきたエンボス加工された紙が、さらに特殊ロールに沿ってエンボス加工される後、もう一つの平滑ロールから出てくるものである。
ステップＳ４、上記特殊ロールに対し熱間プレス加熱昇温を行い、または特殊ロール上の印刷面に対し赤外線加熱昇温を行う。上記特殊ロールの昇温後の温度は、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡ材料の分子構造及び密度によって決められる。
ステップＳ５、昇温後に特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工する。
ステップＳ６、エンボス加工された紙を冷却設備中に置き、凹凸のある状態に対し固定処理を行う。
ステップＳ７、上記特殊ロールに対し冷間プレスを行い、冷間プレス後の特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工する。
ステップＳ８、プレスされた紙から扇形の紙カップ片を打ち抜く。
ステップＳ９、打ち抜かれた扇形の紙カップ片及び切り取られた底部を、紙カップ成型装置上において成型する。
ステップＳ１０、成型した紙カップに対し消毒を行い、消毒された紙カップをプラスチック袋で密封包装してから紙箱に包装する。
上記から分かるように、本発明の上記紙カップは比較的優れた強度を有し、さらに水を入れた後は変形しにくく、さらに凹凸のある形状を設けていることにより、比較的良い断熱効果及び滑り止め効果を有する。
上記のように、これらは本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明の請求の範囲が記載の形状、構造、特徴及び主旨における均等的な変更と修飾は、いずれも本発明の請求の範囲内である。
１ 単層紙カップ胴部
２ 第一底部
３ 補強リブ
４ 印刷面
５ 平滑ロール
６ 特殊ロール
７ 第一凹凸面
８ 第二底部
９ 内層紙カップ胴部
１０ 外層紙カップ胴部
１１ 第二凹凸面
１２ 平滑面

Claims (11)

  1. 紙カップ胴部及び底部を含み、上記紙カップ胴部の表面には凹凸のある補強リブが設けられていることを特徴とする、紙カップ。
  2. 上記紙カップ胴部は単層紙カップ胴部であり、上記単層紙カップ胴部の表面には、凹凸のある補強リブが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の紙カップ。
  3. 上記紙カップ胴部は内層紙カップ胴部及び外層紙カップ胴部からなる二層紙カップ胴部であり、各層の紙カップ胴部の内表面または外表面には凹凸のある補強リブが設けられ、上記凹凸のある補強リブにより得られる面は凹凸面であり、上記内層紙カップ胴部と上記外層紙カップ胴部の間は密封するように貼り合わせられていることを特徴とする、請求項１に記載の紙カップ。
  4. 上記内層紙カップ胴部の内表面が平滑面で、その外表面が補強リブの設けられた凹凸面であり、
    または、
    上記内層紙カップ胴部の内表面が補強リブの設けられた凹凸面で、その外表面が平滑面であり、
    または、
    上記外層紙カップ胴部の内表面が平滑面で、その外表面が補強リブの設けられた凹凸面であり、
    または、
    上記外層紙カップ胴部の内表面が補強リブの設けられた凹凸面で、その外表面が平滑面であることを特徴とする、請求項３に記載の紙カップ。
  5. 上記凹凸のある補強リブは規則または不規則な凹凸形状であり、
    上記凹凸形状はドット状、ライン状、波状、三角形状または多角形状を含み、
    上記紙カップは逆台形型または円柱型であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の紙カップ。
  6. ａ、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡの分子構造と密度、及び紙の嵩高さに基づいて、ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙を原材料として選択するステップ、
    ｂ、需要により、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート紙の印刷面上に模様を印刷するステップ、
    ｃ、印刷された紙をエンボス装置に置き、凹凸のある補強リブをプレスするステップ、
    ｄ、プレスされた紙から扇形の紙カップ片を打ち抜くステップ、
    ｅ、打ち抜かれた扇形の紙カップ片及び切り取られた底部を、紙カップ成型装置上において成型するステップ、
    ｆ、成型した紙カップに対し消毒を行い、消毒された紙カップをプラスチック袋で密封包装してから紙箱に包装するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の紙カップの製造工程。
  7. 上記ステップｃは、具体的に、
    ｃ１、紙のポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡのラミネート膜を有する一面を、エンボス装置の平滑ロールの表面にあて、紙の印刷面を特殊ロールの表面にあてることを含み、該特殊ロールの表面上には凹凸のある模様が設けられ、上記エンボス装置は平滑ロール及び特殊ロールを含むことを特徴とする、請求項６に記載の紙カップの製造工程。
  8. 上記ステップｃ１を実行した後、さらに、
    ｃ２１、上記特殊ロールに対し熱間プレス加熱昇温を行い、または特殊ロール上の印刷面に対し赤外線加熱昇温を行い、昇温後に特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工するステップ、
    ｃ２２、エンボス加工された紙を冷却設備中に置き、凹凸のある状態に対し固定処理を行うステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の紙カップの製造工程。
  9. 上記特殊ロール昇温後の温度は、上記ポリエチレンＰＥまたはポリ乳酸ＰＬＡ材料の分子構造及び密度によって決められることを特徴とする、請求項８に記載の紙カップの製造工程。
  10. 上記ステップｃ１を実行した後、さらに、
    ｃ３１、上記特殊ロールに対し冷間プレスを行い、冷間プレス後の特殊ロールで紙の印刷面に対しエンボス加工するステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の紙カップの製造工程。
  11. 上記平滑ロールの温度は、原材料の融点によって決められることを特徴とする、請求項８または１０に記載の紙カップの製造工程。
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