JP2015048090A - カップ状容器 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物の飛散をより効果的に抑制すること。【解決手段】内容物が収納される有底筒状の容器体２と、容器体の上端開口縁１６Ａに形成され、該容器体の開口を閉塞するシート体３が剥離可能に貼着される環状のフランジ１７と、を備え、容器体の底部１１における底壁部３０は、外周縁部に位置する環状の接地部３１と、該接地部に径方向内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部３２と、屈曲部３５を介して立ち上がり周壁部の上端部に連結されると共に、屈曲部を中心に反転変形可能とされた頂壁部３３と、を備え、屈曲部は接地部よりも薄肉であるカップ状容器１を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、カップ状容器に関するものである。

カップ状容器は、例えばゼリー、ヨーグルト等の食品（内容物）を収納する容器として知られており、開口がシート体によって閉塞された有底筒状の容器体を備えている。そして、使用する場合には、例えば容器体を把持しながらシート体を剥離することで、内容物を取り出すことが可能となる。ところが、シート体を剥離する開封時に、内容物の一部（内容物と共に収納されている保存液等の液体等を含む）が外部に飛散する可能性がある。
例えば、ゼリー等において、内容物とシート体との間に隙間が形成されない状態となるように内容物が満量充填されているカップ状容器については、内容物が外部へ飛散することに特に注意が必要となる。

そこで、例えば下記特許文献１に記載されているような、容器体の胴部が弾性を有する横長楕円形状に形成されているカップ状容器が知られている。このカップ状容器によれば、胴部に対して径方向内側に外力を加えて該胴部を横長楕円形状から横断面視円形状に弾性変形させることで、容器体の内部容積を増加させることが可能とされている。これにより、内容物の上面を低下させることができ、開封時における外部への飛散を抑制することが可能とされる。

特開平１０−３２４３６９号公報

しかしながら、上記した従来のカップ状容器では、開封時、胴部を把持し続けて、弾性変形を維持しておく必要があるので、使い難いうえ、胴部が横長楕円形状に復元変形してしまい、内容物が飛散する場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内容物の飛散をより効果的に抑制することができるカップ状容器を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係るカップ状容器は、内容物が収納される有底筒状の容器体と、前記容器体の上端開口縁に形成され、該容器体の開口を閉塞するシート体が剥離可能に貼着される環状のフランジと、を備え、前記容器体の底部における底壁部は、外周縁部に位置する環状の接地部と、該接地部に径方向内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、屈曲部を介して前記立ち上がり周壁部の上端部に連結されると共に、前記屈曲部を中心に反転変形可能とされた頂壁部と、を備え、前記屈曲部は、前記接地部よりも薄肉であることを特徴とする。

本発明に係るカップ状容器によれば、内容物が容器体に収納されてから開封に至るまでの間、或いは開封直前時に、例えば容器体の内圧を上昇させると、頂壁部が屈曲部を中心に下方に向けて（容器外方に向けて）反転変形し、それにより容器体の内部容積を増加させることができる。これにより、内容物の上面を下げることができ、開封時に内容物が飛散することを抑制することができる。
特に、反転変形の支点となる屈曲部は接地部よりも薄肉であるので、頂壁部を反転変形させ易い。そのため、例えば開封直前であっても速やかに内容物の上面を下げることができ、内容物の飛散を効果的に抑制し易い。

（２）上記本発明に係るカップ状容器において、前記頂壁部は、前記屈曲部から上方に向けて膨らむ有頂筒状に形成されていることが好ましい。

この場合には、頂壁部が上方に向けて膨らんだ有頂筒状に形成されているので、容器体の内圧上昇等に伴ってよりスムーズに反転変形し易い。従って、内容物の飛散をより効果的に抑制し易い。

（３）上記本発明に係るカップ状容器において、前記フランジは、前記上端開口縁に連なる内周部に形成され、下方に窪んだ陥没部と、前記内周部よりも径方向外側に位置する部分に全周に亘って形成され、前記シート体が剥離可能に貼着される貼着面と、を備え、前記陥没部の底面上であって前記上端開口縁と前記貼着面との間に位置する部分には、上方に向けて突出する複数の突出部が周方向に間隔をあけて形成されていることが好ましい。

この場合には、シート体を剥離する際、容器体の内部が負圧とされていても、剥離初期段階で外気が陥没部を通って容器体の内部に導入されるので、容器体の内部に外気が急激に入り込むことを防止することができ、内容物を飛散させ難い。また、シート体の剥離時に、仮に内容物が上端開口縁を越えて陥没部側に流れ込んだとしても、突出部が内容物の貼着面への乗り上がりを阻害する。従って、この点においても、内容物が飛散することを抑制することができる。
さらに、シート体を貼着する場合、内容物が上端開口縁を越えて陥没部側に流れ込んだとしても、上述したように突出部が内容物の貼着面への乗り上がりを阻害するので、内容物が貼着面に到達して付着することを防止できる。従って、シート体の良好な貼着を確実なものとすることができると共に、内容物の品質を維持し易い。

（４）上記本発明に係るカップ状容器において、周方向で互いに隣接する前記突出部同士の径方向内側における間隔は、径方向外側における間隔よりも大きいことが好ましい。

この場合には、周方向に隣り合う突出部同士の間隔が径方向内側よりも径方向外側の方が狭いので、内容物が突出部間を通り抜けて貼着面に到達することをより確実に防止することができると共に、突出部間にある内容物を容器体の内部に向けて戻し易くなる。また、シート体を剥離する際に、突出部間を通って容器体の内部に外気をよりスムーズに導入し易い。

（５）上記本発明に係るカップ状容器において、前記容器体は、シート材を熱成形することで形成されたシート成形体であることが好ましい。

この場合には、シート材を利用した熱成形（サーモフォーミング成型）で容器体を形成できるので、効率良く製造でき、生産性を高めることができる。

本発明に係るカップ状容器によれば、内容物の飛散をより効果的に抑制することができる。

本発明に係るカップ状容器の実施形態を示す縦半断面図である。 図１に示すカップ状容器における容器体の上面図（シート体を取り外した状態）である。 図２に示す容器体のフランジの一部を拡大した平面図である。 図３に示すＡ−Ａ断面図である。 図１に示す容器体の底部側を拡大した縦断面図である。 図１に示す状態からシート体を剥離した状態を示す図である。

以下、本発明に係るカップ状容器の実施形態について図面を参照して説明する。
〔カップ状容器の構成〕
図１に示すように、本実施形態のカップ状容器１は、図示しない内容物が収納される有底筒状の容器体２と、この容器体２の開口を閉塞するシート体３と、を備えている。

なお、シート体３は、カップ状容器１を構成する必須な部材ではない。また、内容物としては、例えばゼリーやヨーグルト等の食品が挙げられるが、この場合に限定されるものではない。また、以下の説明において、内容物の上面とは、容器体２の内部に収納されている内容物そのものの上面や、内容物と共に収納される保存液等の液面をいう。

以下、容器体２の横断面の中央を通る直線を容器軸Ｏといい、この容器軸Ｏに沿ったシート体３側を上側、容器体２の底部１１側を下側とする。また、容器軸Ｏに直交する方向を径方向といい、容器軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

（容器体）
容器体２は、合成樹脂材料、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等の熱可塑性樹脂で形成されており、例えばシート材を熱成形（サーモフォーミング成型）することで形成されたシート成形体である。そして、この容器体２は、胴部１０と底部１１とで上方に開口した有底筒状に形成されている。

胴部１０は、図１及び図２に示すように、横断面視六角形状に形成された胴部本体１５と、胴部本体１５の上端部に連設され、横断面視円形状に形成された上側部分１６と、を有している。胴部本体１５は、上側部分１６との接続部分から下方に向かうにしたがい漸次縮径するテーパ状に形成されている。

上側部分１６の上端開口縁１６Ａには、径方向外側に向けて突出すると共に周方向に沿って延びる環状のフランジ１７が形成されている。フランジ１７の内周縁は、全周に亘って径方向内側に若干突出している。
図３及び図４に示すように、フランジ１７のうち外周縁部の上面には、貼着突起２１が上方に向けて突出した貼着台２０がフランジ１７の全周に亘って環状に形成されている。貼着突起２１の上面は、シート体３が剥離可能に貼着される貼着面２１ａとされている。

フランジ１７のうち容器体２の上端開口縁１６Ａに連なる内周部には、下方に向けて窪む陥没部２２がフランジ１７の全周に亘って環状に形成されている。
この陥没部２２は、上方及び径方向内側に向けて開口しており、陥没部２２を画成する表面のうち上方を向く底面は、径方向内側に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。そして、陥没部２２の底面には、上端開口縁１６Ａと貼着面２１ａとの間に位置する部分において、上方に向けて突出する複数の突出部２３が周方向に等間隔に形成されている。

突出部２３は、平面視でほぼ半円状に形成され、容器体２の上端開口縁１６Ａ及び陥没部２２の側面２２Ａ（径方向内側を向く面）の両方から離間している。突出部２３の周方向の幅は、径方向外側から径方向内側に向かうにしたがって漸次小さくなっている。そのため、周方向で隣り合う突出部２３同士の距離は、径方向外側から径方向内側に向かうにしたがって漸次大きくなっている。なお、突出部２３の上面の高さは、貼着台２０の高さとほぼ同等とされている。

底部１１は、図１、図２及び図５に示すように、胴部本体１５の下端開口部を閉塞し、且つ外周縁部が接地部３１とされた底壁部３０を備えている。
この底壁部３０は、接地部３１に対して径方向内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部３２と、この立ち上がり周壁部３２の上端部に連なる頂壁部３３と、をさらに備えている。

接地部３１は、立ち上がり周壁部３２に連結される内周形状が平面視円形状とされ、且つ胴部本体１５の下端部に連結される外周形状が胴部本体１５の形状に倣って六角形状に形成されている。立ち上がり周壁部３２は、接地部３１との連結部分から上方に向かうにしたがい漸次縮径する円筒状に形成されている。

頂壁部３３は、周壁部３３ａと該周壁部３３ａの上端部に連結された頂壁３３ｂとで上方に膨らむ有頂筒状に形成されている。周壁部３３ａは、上方に向けて突の屈曲部３５を介して立ち上がり周壁部３２の上端部に連結されており、屈曲部３５との連結部分から上方に向かうにしたがい漸次縮径し、上端部が頂壁３３ｂの外周縁部に連結されている。

このように構成された頂壁部３３は、屈曲部３５を中心として下方に向けて（容器外方に向けて）反転変形可能とされており、例えば容器体２の内圧上昇に伴って反転変形する。なお、頂壁部３３の形状は上記した場合に限定されるものではなく、例えば頂壁３３ｂを具備せずに、上方にカップ状やドーム状（半球状）に膨らむ形状であっても良い。

上述したように構成された底壁部３０は均一な肉厚ではなく、図５に示すように、屈曲部３５の肉厚Ｔ１が接地部３１の肉厚Ｔ２よりも薄肉とされている。図示の例では、頂壁部３３及び立ち上がり周壁部３２の肉厚は、接地部３１の肉厚Ｔ２とほぼ同等とされており、これらに比べて屈曲部３５の肉厚Ｔ１が薄肉とされている。但し、頂壁部３３の肉厚については、屈曲部３５の肉厚Ｔ１と同程度であっても構わない。

このように底壁部３０の一部を部分的に薄肉にする場合には、例えばサーモフォーミング成形で使用する図示しないプラグの先端を凹形状に加工し、シート材がプラグに触れないように成形を行う。これにより、シート材の一部の温度を高温に維持して延び易くすることができるので、狙った部分（屈曲部３５）の肉厚を局所的に薄く形成することが可能となる。

（シート体）
上記シート体３は、図１に示すように、例えば合成樹脂の単層或いは積層シート、又は金属薄膜層と合成樹脂層とが積層された積層シート等であり、容器体２におけるフランジ１７の貼着面２１ａに対して剥離可能に貼着されている。これにより、容器体２の開口を閉塞し、内容物を密封している。
なお、貼着方法としては、例えば圧着、熱溶着、高周波溶着や接着等の方法等が挙げられるが、剥離可能に貼着できれば、いずれの方法に限定されるものではない。

〔カップ状容器の作用〕
次に、上述したように構成されたカップ状容器１の作用について説明する。
このカップ状容器１によれば、例えば容器体２を把持しながら、図６に示すように、シート体３をフランジ１７から剥離させることで開封を行うことができ、内容物を取り出すことが可能となるが、この開封時、シート体３を剥離する前に容器体２の胴部１０を径方向内側に押圧して、容器体２の内圧を高めることで内容物の上面を下げることが可能となる。

具体的には、容器体２の内圧を上昇させると、図５に示すように、屈曲部３５を中心に頂壁部３３を下方に向けて反転変形させることができ、それにより容器体２の内部容積を増加させて内容物の上面を下げることができる。その結果、開封時における内容物の飛散を抑制することができる。
この際、頂壁部３３は、容器外方である下方に向けて反転変形するので、図６に示すように、一度変形するとその状態が維持される。従って、内容物の上面を下げたままの状態にしておくことができ、開封時における内容物の飛散を効果的に抑制することができる。また、従来のものとは異なり、容器体２を把持し続けて外力を加え続ける必要がないので、使用し易く、利便性に優れている。

特に、反転変形の支点となる屈曲部３５が接地部３１よりも薄肉であるので、頂壁部３３を反転変形させ易い。そのため、例えば開封直前であっても速やかに内容物の上面を下げることができ、内容物の飛散を効果的に抑制することはできる。
さらに、頂壁部３３は上方に向けて膨らんだ有頂筒状に形成されているうえ、上方に向けて突の屈曲部３５を介して立ち上がり周壁部３２の上端部に連結されているので、容器体２の内圧上昇に伴ってスムーズに反転変形し易い。この点においても内容物の飛散を効果的に抑制することができる。
加えて、人目に触れ難い容器体２の底壁部３０に形成される頂壁部３３を反転変形させるので、胴部１０の形状変化を防止でき、容器体２のデザイン性が低下することを抑制することができる。

なお、反転変形時、頂壁部３３が接地部３１よりも下方に突出しないように形成しても構わないし、接地部３１よりも下方に突出するように形成しても構わない。本実施形態では、図６に示すように、頂壁部３３を接地部３１よりも下方に突出させていない。

なお、上記の説明では、開封時において、シート体３を剥離する直前に容器体２の胴部１０を径方向内側に押圧することで容器体２の内圧を高め、それにより頂壁部３３を反転変形させて内容物の上面を下げる場合を例にして説明したが、この場合に限定されるものではない。即ち、内容物が容器体２に収納されてから開封に至るまでの間に反転変形させても構わない。

内容物が容器体２に収納されてから開封に至るまでの間に反転変形させる場合としては、例えば、容器体２への内容物（所定温度に加熱された状態）の充填時以降、充填圧力や内容物の温度、重量等を利用して頂壁部３３を反転変形させても構わない。また、加熱殺菌工程における容器体２の内圧上昇や、出荷前に容器体２を外方から押圧する工程等によって頂壁部３３を反転変形させても構わない。これらの場合には、内容物の上面を下げた状態で出荷することができ、その後の開封時に、同様に内容物の飛散を抑制することができる。
さらに、頂壁部３３を図６に示す状態で成形した後、内容物を充填する前、または充填後に頂壁部３３を図１に示す状態に反転変形させ、その後に内容物が充填された容器体２をシート体３で封止してもよい。

さらに、本実施形態のカップ状容器１によれば、以下の作用を奏功することができる。
カップ状容器１の製造時、内容物が収納された容器体２にシート体３を貼着する際に、内容物の一部が容器体２の上端開口縁１６Ａを越えてフランジ１７を乗り越えようとしても、突出部２３及び陥没部２２の側面２２Ａを利用して内容物の移動を阻害することができる。特に、内容物が固形の小片のような浮遊物を含んでいる場合には、この浮遊物の移動を有効に阻害することができる。これにより、浮遊物を含めて内容物が貼着面２１ａに乗り上がったまま、該貼着面２１ａにシート体３が貼着されることを回避でき、シート体３の貼着性が低下したり、シート体３で挟み込まれた内容物が例えば変質したりすることを防止することができる。

また、シート体３を剥離する際、容器体２の内部が負圧になっている場合がある。例えば、内容物を高温で充填した後、加熱殺菌工程等を経て冷却すると体積変化が生じる場合があり、シート体３が貼着された容器体２の内部が負圧になっている場合がある。
この状態であったとしても、シート体３を剥離した際、剥離初期段階で外気が陥没部２２を通って容器体２の内部に導入されるので、容器体２の内部に外気が急激に入り込むことを防止することができ、内容物の飛散を効果的に抑制することができる。

また、例えばカップ状容器１を保持している指に力が入る等によって、容器体２の内部が高圧化している場合には、シート体３の剥離時に、内容物がフランジ１７を越えてカップ状容器１の外部に移動することがある。しかしながら、このような内容物の移動は、陥没部２２を通じての移動になるうえ、突出部２３及び陥没部２２の側面２２Ａの両方によって途中で妨げられる。従って、内容物が飛散することを効果的に抑制することができる。なお、内容物が浮遊物を含んでいたとしても、突出部２３によって浮遊物の移動を有効に防止できる。

さらに、周方向で互いに隣り合う突出部２３同士の間隔は、径方向内側よりも径方向外側の方が狭いので、内容物が突出部２３間を通って貼着面２１ａに到達することをより確実に防止できると共に、突出部２３間にある内容物を容器体２の内部に戻し易くなる。また、シート体３を剥離する際に、突出部２３間を通じて容器体２の内部に外気をスムーズに導入し易い。

加えて、本実施形態では、サーモフォーミング成型で容器体２を形成しているので、容器体２を効率良く製造でき、カップ状容器１の生産性を高めることができる。特に、突出部２３が陥没部２２の内周部から離間しているので、成形時にシート材のうち突出部２３を形成する部分が、胴部１０を形成する部分と共に底部１１に向けて引き込まれ難い。従って、突出部２３を精度良く形成することができ、カップ状容器１の成形性を向上することができる。

なお、本発明の技術範囲は、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、上記実施形態では、容器体２をサーモフォーミング成型で形成したが、この方法に限定されるものではなく、他の方法で形成しても構わない。
また、容器体２の胴部本体１５を横断面視六角形状としたが、この形状に限定されるものではなく、例えば六角形状以外の多角形状でも構わないし、横断面視円形状や楕円形状等でも構わない。また、フランジ１７を平面視で環状に形成したが、多角形状等、他の形状であっても良い。

また、陥没部２２及び突出部２３は、それぞれ必須な構成ではなく具備しなくても構わない。この場合には、シート体３をフランジ１７の表面全体に貼着させれば良い。また、陥没部２２を形成する場合、フランジ１７の全周に亘って形成する必要はなく、周方向に間隔をあけて複数個所に形成しても良い。その際、陥没部２２は、径方向内側に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜していなくても良く、例えば水平等であっても良い。

また、突出部２３は、陥没部２２の全体に亘って形成されている必要はなく、陥没部２２の一部（例えば、シート体３を剥離しはじめる部分）に形成しても良い。その際、突出部２３の形状は、図３に示す形状に限定されるものではなく、自由に変更して構わない。

次に、屈曲部３５の肉厚Ｔ１と、接地部３１の肉厚Ｔ２とをそれぞれ変化させた場合における頂壁部３３の反転変形の容易性について、実際に試験により確認した実施例について説明する。
本試験は、図１に示す容器体２を複数個用意し、これら複数個の容器体２を用いて試験を行った。その際、屈曲部３５の肉厚Ｔ１と接地部３１の肉厚Ｔ２とが異なるだけで、それ以外の部分は同じであり、同じ製造方法で製造された容器体２を用いた。

反転変形の容易性については、容器体２を一定の減圧強度まで減圧し、それまでに頂壁部３３がどの程度反転変形したかを目視により確認した。確認した結果、頂壁部３３が完全に反転変形した場合を「良」とし、反転変形しなかった場合を「否」とした。なお、「否」には、変形の徴候が全く現れない場合や、変形の徴候が現れたが反転変形には至らなかった場合を含む。

以下の表１に示すように、屈曲部３５の肉厚Ｔ１と接地部３１の肉厚Ｔ２とをそれぞれ変化させた容器体２を９つ用意して試験を行った。このうち、屈曲部３５の肉厚Ｔ１を接地部３１の肉厚Ｔ２よりも薄肉にした容器体２を本実施形態の実施例１とし、これとは逆に、屈曲部３５の肉厚Ｔ１を接地部３１の肉厚Ｔ２よりも厚肉にした容器体２を比較例１〜８とした。
試験を行った結果、表１に示すように、実施例１だけが「良」であり、比較例１〜８については「否」であった。

このように、屈曲部３５の肉厚Ｔ１を接地部３１の肉厚Ｔ２よりも薄肉にすることで、頂壁部３３を実際に反転変形させ易いという傾向を得ることができ、本発明の作用効果を実際に確認することができた。

１…カップ状容器
２…容器体
３…シート体
１７…フランジ
３０…底壁部
３１…接地部
３２…立ち上がり周壁部
３３…頂壁部
３５…屈曲部

Claims (5)

1. 内容物が収納される有底筒状の容器体と、
   前記容器体の上端開口縁に形成され、該容器体の開口を閉塞するシート体が剥離可能に貼着される環状のフランジと、を備え、
   前記容器体の底部における底壁部は、
   外周縁部に位置する環状の接地部と、
   該接地部に径方向内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、
   屈曲部を介して前記立ち上がり周壁部の上端部に連結されると共に、前記屈曲部を中心に反転変形可能とされた頂壁部と、を備え、
   前記屈曲部は、前記接地部よりも薄肉であることを特徴とするカップ状容器。
2. 請求項１に記載のカップ状容器において、
   前記頂壁部は、前記屈曲部から上方に向けて膨らむ有頂筒状に形成されていることを特徴とするカップ状容器。
3. 請求項１又は２に記載のカップ状容器において、
   前記フランジは、
   前記上端開口縁に連なる内周部に形成され、下方に窪んだ陥没部と、
   前記内周部よりも径方向外側に位置する部分に全周に亘って形成され、前記シート体が剥離可能に貼着される貼着面と、を備え、
   前記陥没部の底面上であって前記上端開口縁と前記貼着面との間に位置する部分には、上方に向けて突出する複数の突出部が周方向に間隔をあけて形成されていることを特徴とするカップ状容器。
4. 請求項３に記載のカップ状容器において、
   周方向で互いに隣接する前記突出部同士の径方向内側における間隔は、径方向外側における間隔よりも大きいことを特徴とするカップ状容器。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のカップ状容器において、
   前記容器体は、シート材を熱成形することで形成されたシート成形体であることを特徴とするカップ状容器。

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