JP2019054944A

JP2019054944A - 食器

Info

Publication number: JP2019054944A
Application number: JP2017180150A
Authority: JP
Inventors: 陽子小野; Yoko Ono; 正也野原; Masaya Nohara; 三佳誉岩田; Mikayo Iwata; 政彦林; Masahiko Hayashi; 周平阪本; Shuhei Sakamoto; 武志小松; Takeshi Komatsu
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: JP6749300B2

Abstract

【課題】エンターテイメント要素を付加した利便性の高い食器を提供する。【解決手段】コップ１が電池部１０と発光部２０を備え、露出したセパレータ１３が吸水性のある外面筐体４０の側面４０Ａに接触するように電池部１０を配置し、セパレータ１３に水分が浸透することで、電池部１０が発光部２０に通電し発光部２０が点灯する。これにより、使用時に別途電池を設置し、スイッチを作動させる必要がなく、エンターテイメント要素を付加した利便性の高い食器を提供できる。【選択図】図１

Description

本発明は、発光する機能を有する使い捨て食器に関する。

コップ、皿、コースター等の使い捨てタイプの食器は、屋内外でのイベントやパーティーにおいて従来から利用されており、近年では雰囲気を味わうオシャレ要素やエンターテイメント要素を付加した多様な形状、素材、模様の使い捨て食器が販売されている。形状、素材、模様以外に、「光る」機能をエンターテイメント要素として付加された食器が販売されている。例えば、光るミラーコースター（非特許文献１）や光るグラス（非特許文献２）が販売されている。

"光るミラーコースター"、［online］、株式会社ＨＡＰＰＹＪＯＩＮＴ、［平成29年6月20日検索］、インターネット〈 URL：https://buchiage.com/bu-bk0240.html〉 "光るグラス"、［online］、株式会社ＨＡＰＰＹＪＯＩＮＴ、［平成29年6月20日検索］、インターネット〈 URL：https://buchiage.com/bu-ki0029-le-02.html〉

しかしながら、従来の光る食器を使用する場合は、電池を設置し、電源スイッチを作動させ、さらに、使用後は水分が混入してショートしないよう電池を抜き取り注意深く洗浄する必要があり、利便性に欠けるという問題があった。

また、光る機能を付加した食器に使い捨てタイプのものはなく、飲食店や家庭内で繰り返し洗浄して使用するタイプにとどまっている。非特許文献１，２の食器は、ユーザー自身が電池を出し入れするための電池ボックスや発光部分を動作するためのスイッチ部分が必要なため、複雑な構造で使い捨て向きでない。食器を廃棄する場合は、有害物質や危険物質を含有する電池を取り除き分別廃棄する必要があるため、電池ごと廃棄できないという問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、エンターテイメント要素を付加した利便性の高い食器を提供することを目的とする。

本発明に係る食器は、電池部と、前記電池部に接続された発光部を備えた食器であって、前記電池部は、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを有し、前記セパレータは露出しており、前記セパレータが水分を吸収することにより前記電池部が通電して前記発光部を点灯させることを特徴とする。

上記食器は、防水性材料で構成された内側筐体と、少なくとも一部が吸水材料で構成された外側筐体を有するコップであって、前記外側筐体は、前記吸水材料に前記セパレータが接触するように、前記内側筐体と前記電池部と前記発光部を収容することを特徴とする。

上記食器は、下面筐体と、少なくとも一部が吸水材料で構成された上面筐体を有するコースターであって、前記電池部は、前記下面筐体と前記上面筐体との間に、前記吸水材料に前記セパレータが接触するように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、エンターテイメント要素を付加した利便性の高い食器を提供することができる。

本実施形態のコップの構成を示す図である。図１のコップの内側の容器である内面筐体を取り外した分解図である。複数の電池部を直列につないだ例を示す図である。図１のコップの電池部の構成を示す分解斜視図である。本実施形態のコースターの外観を示す図である。図５のコースターの分解斜視図である。図５のコースターの電池部の構成を示す分解斜視図である。本実施形態の別のコースターの外観を示す図である。図８の別のコースターの分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。ここで記載する事項や図に示された構造は本発明を例示するものであり、これに限定するものではない。

［コップ］
図１は、本実施形態のコップの構成を示す図であり、図２は、本実施形態のコップの内側の容器である内面筐体を取り外した分解図である。

本実施形態のコップ１は、飲料用コップであり、電池部１０、発光部２０、内面筐体３０、及び外面筐体４０を備える。

電池部１０は、内面筐体３０の側面と外面筐体４０の側面との間に配置される。電池部１０は、露出したセパレータ１３が水分を吸収すると発光部２０に電力を供給する。電池部１０の構成の詳細については後述する。図３に示すように、複数の電池部１０を直列につないでもよい。

発光部２０は、内面筐体３０の底面と外面筐体４０の底面との間に配置される。発光部２０は、電池部１０から給電されて発光する。発光部２０には、例えば直径３ｍｍの小型ＬＥＤを用いることができる。発光部２０は複数のＬＥＤを備えてもよく、ＬＥＤの色は赤、緑、白、青のいずれであってもよい。

内面筐体３０は、飲料を入れることが可能で、適度な自立強度を有する容器である。内面筐体３０には、ポリ乳酸フィルムのような透明な生分解性樹脂を用いることができる。

外面筐体４０は、電池部１０、発光部２０、及び内面筐体３０を収容する容器である。外面筐体４０の側面４０Ａは吸水性のある紙などを用い、外面筐体４０の底面４０Ｂは防水性のプラスチックフィルムを用いる。

コップ１の側面４０Ａを水で湿らせるか、もしくは、コップ１の側面４０Ａに生じた結露水によりセパレータ１３に水分が浸透し、電池部１０が発光部２０に通電することで自発的に発光部２０が点灯する。

ここで、コップ１の製作方法を説明する。電池部１０を、外面筐体４０の側面４０Ａの内側面にセパレータ１３が接触するように、ポリ乳酸樹脂でできたボンドで接着固定する。発光部２０を、外面筐体４０の底面４０Ｂの内側面に固定する。電池部１０と発光部２０とを配線１６，１７で接続する。そして、内面筐体３０を、電池部１０と発光部２０を取り付けた外面筐体４０に挿入してボンドで接着固定する。内面筐体３０を外面筐体４０内に固定するとき、電池部１０及び発光部２０にボンドが接着しないよう、電池部１０と発光部２０に触れる部分以外の面をボンドで接着する。

［電池部］
次に、電池部１０について説明する。

図４は、電池部１０の構成を示す分解斜視図である。

電池部１０は、正極１１、負極１２、正極１１と負極１２に挟まれて配置されたセパレータ１３、正極１１と負極１２を保護する筐体１４，１５、及び正極１１と負極１２のそれぞれに接続された配線１６，１７を備える。正極１１と筐体１４との間に正極集電体を備え、負極１２と筐体１５との間に負極集電体を備えてもよい。また、正極１１、負極１２、及びセパレータ１３からなる基本セルを複数個積層してもよい。

正極１１、負極１２、及び筐体１４，１５は、中心部分に穴を備えたドーナツ型であり、セパレータ１３の一部が筐体１４，１５の穴から露出している。セパレータ１３が露出部分から水分を吸い上げることで、水分がセパレータ１３を通じて電池部１０内に取り込まれる。水分が正極１１と負極１２に接することで電池部１０は通電を開始する。水分が存在しない状態では、正極１１と負極１２がセパレータ１３により絶縁されているため通電を開始しない。

正極１１には、一般的な良く知られた金属空気電池の正極に用いられる導電性材料を用いることが出来る。代表例として、炭素材料があげられるがこれに限定はされない。例えば、正極１１に、カーボンナノファイバ-のような三次元ネットワーク構造を有する材料を用いれば、バインダーを使用する必要がなく、電池部１０を破棄した際の環境負荷を低減できる。また、正極１１は、触媒を担持していてもよい。触媒は、特に限定はされないが、レアメタルを含まない金属または金属酸化物として鉄、あるいは、鉄酸化物から構成されていることが好ましい。

負極１２は、一次電池の負極材料として用いることができる材料であれば特に限定されない。レアメタルを含有しない金属として、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、および鉄から選ばれる１種類以上の金属、または、これら金属から選ばれる１種類以上の金属を主成分とした合金が好ましい。負極１２は、公知の方法で形成することができる。例えば、市販の金属または合金の板または箔を所定の形状に成形して負極１２として用いることができる。

セパレータ１３は、吸水性を有する絶縁体であればよい。例えば、コーヒーフィルタやキッチンペーパー、紙を用いることできる。植物繊維からつくられるセルロース系セパレータのような、強度を保ちつつ自然分解される材料のシートをセパレータに用いると低環境負荷である。

また、セパレータ１３には電解質が予め担持されている。セパレータ１３に担持する電解質は、正極および負極間で金属イオンおよび水酸化物イオンの移動が可能な物質であれば特に限定はされない。中性の塩化ナトリウムや塩化カリウムから構成することが低環境負荷なため好ましい。

筐体１４，１５は、正極１１と負極１２とセパレータ１３からなる電池セルを内部に維持することが可能な材料であれば材質や形状は特に限定はされない。筐体１４，１５には、公知のラミネートフィルムを使用することができるが、自然分解される材料を使用するのが好ましい。例えば、天然物系、微生物系、化学合成系のいずれの材料でも良く、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉などを用いてもよい。特に、植物由来のポリ乳酸などの化学合成系が好ましい。また、筐体１４，１５に適用可能な材料の例としては、市販の生分解性プラスチックフィルム、牛乳パックなどに用いられるポリエチレンなどの樹脂の被膜が形成されている用紙、また寒天フィルムなども使用できる。

電池部１０を製作するときは、正極１１、負極１２、及びセパレータ１３を挟んだ状態で、正極側と負極側の筐体１４，１５同士を、周縁部またはその一部で接着する。接着方法としては、熱シールやポリ乳酸樹脂でできたボンドを使用する方法がある。

筐体１４，１５の形状は、円形に限定されず多角形や星型など様々な形状であってもよい。筐体１４，１５の材料を加工することで得られる形状であれば限定されない。セパレータ１３の露出面積を大きくすることが望ましい。

［電極反応］
次に、正極１１および負極１２における電極反応について、負極１２にマグネシウム金属を用いた一次電池の場合を例にとって説明する。

正極反応は、導電性を有する正極１１の表面において、空気中の酸素および電解質が接することで、「１／２Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→２ＯＨ^-・・・（１）」で示す反応が進行する。

一方、負極反応は、セパレータ１３により供給される電解質に接している負極１２において「Ｍｇ→Ｍｇ₂ ⁺＋２ｅ^-・・・（２）」の反応が進行し、負極１２を構成しているマグネシウムが電子を放出し、電解質中にマグネシウムイオンとして溶解する。

これらの反応により、放電を行うことが可能である。全反応は、「Ｍｇ＋１／２Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｍｇ（ＯＨ）₂・・・（３）」となり、水酸化マグネシウムが生成（析出）する反応である。理論起電力は約２．７Ｖである。

［使用例］
本実施形態のコップ１は、一般的な使い捨てタイプのコップであり、ファーストフード店や屋台などでの飲料用コップとして用いることができる。バーベキュー、キャンプ、あるいはパーティー等で使用してもよい。本実施形態のコップ１にドリンクを注ぎ込むことで発光部２０が光る。特に、日没後においてはＬＥＤの明かりが映えて効果的である。使用後は、コップ１をそのまま廃棄すればよい。

別の楽しみ方としては、複数のコップ１を開口部を上に向けた状態でピラミッド状に積み上げ、一番上のコップ１にドリンクを注ぎ込む。これにより、上段から順にコップ１内にドリンクが充填され、コップ１からあふれたドリンクが下段のコップ１に充填される。コップ１の外面にあふれ出たドリンクの水分により、電池部１０のセパレータ１３に水分が浸透し、上段のコップ１から順に発光部２０が点灯する。

［コースター］
次に、本発明をコースターに適用した実施形態について説明する。

図５は、本実施形態のコースターの外観を示す図であり、図６は、本実施形態のコースターの分解斜視図である。

本実施形態のコースター２は、電池部５０、発光部６０、防水透明シート６５、下面筐体７０、及び上面筐体８０を備える。

電池部５０は、下面筐体７０と上面筐体８０との間に配置される。電池部５０の中央部分には穴５０Ａが形成されており、穴５０Ａの中に発光部６０を収容する。電池部５０は、露出したセパレータ５３が水分を吸収すると発光部６０に電力を供給する。電池部５０の構成の詳細については後述する。

発光部６０は、穴５０Ａに収容され、防水透明シート６５に覆われて、下面筐体７０と上面筐体８０との間に配置される。発光部６０は、配線５６，５７により電池部５０に接続される。

上面筐体８０は、吸水性の厚紙を用い、セパレータ５３を覆う大きさで、所定のコースターの形状にカットされ、発光部６０が見えるように中央部分に穴８０Ａが形成されている。

下面筐体７０は、ある程度の強度を有する材料を用い、上面筐体８０と同じ大きさとする。下面筐体７０は、上面筐体８０と同様に厚紙を用いてもよい。上面筐体８０と下面筐体７０で、電池部５０と発光部６０を挟む。

コースター２の表面を霧吹き等で湿らせることで、電池部５０のセパレータ５３に水分が浸透し、電池部５０が通電することで自発的に発光部６０が点灯する。結露水がコースター２に接する側面まで生じやすいグラス１００をコースター２に置く場合は、予めコースター２を湿らせる必要なく、グラス１００の外面に自然に生じた結露水をコースター２が吸水し、セパレータ５３に水分が浸透することで自発的に電池部５０が通電する。

ここで、コースター２の製作方法を説明する。上面筐体８０の穴８０Ａと同様のサイズで中心部分に穴５０Ａを形成した電池部５０を準備し、穴５０Ａに発光部６０を配置し、電池部５０と発光部６０を配線５６，５７で接続する。防水透明シート６５として、電池部５０の電極部分の径よりも少し大きめのポリ乳酸からなる生分解性フィルムを準備し、電池部５０の中心部分に設置し、周囲をセパレータ５３の一部にボンドで接着固定する。上面筐体８０の裏面にセパレータ５３が接触するよう、発光部６０と防水透明シート６５を取り付けた電池部５０を上面筐体８０の裏面に固定し、下面筐体７０の外縁と上面筐体８０の外縁をボンドで接着固定する。

［電池部］
次に、電池部５０について説明する。

図７は、電池部５０の構成を示す分解斜視図である。

電池部５０は、正極５１、負極５２、正極５１と負極５２に挟まれて配置されたセパレータ５３、正極５１と負極５２を保護する筐体５４，５５、及び正極５１と負極５２のそれぞれに接続された配線５６，５７を備える。正極５１と筐体５４との間に正極集電体を備え、負極５２と筐体５５との間に負極集電体を備えてもよい。また、正極５１、負極５２、及びセパレータ５３からなる基本セルを複数個積層してもよい。

正極５１、負極５２、セパレータ５３、及び筐体５４，５５は、中心部分に穴を備えたドーナツ型であり、セパレータ５３の一部が筐体５４，５５の外周から露出している。セパレータ５３が露出部分から水分を吸い上げることで、水分がセパレータ５３を通じて電池部５０内に取り込まれる。水分が正極５１と負極５２に接することで電池部５０は通電を開始する。水分が存在しない状態では、正極５１と負極５２がセパレータ５３により絶縁されているため通電を開始しない。

電池部５０を構成する各部の材料及び電極反応はコップ１の電池部１０と同様であるので説明は省略する。

［別のコースター］
図８は、本実施形態の別のコースターの外観を示す図であり、図９は、本実施形態の別のコースターの分解斜視図である。

本実施形態の別のコースター３は、電池部１０、発光部９０、下面筐体７０、及び上面筐体８０を備える。本コースター３は、外周に発光部９０を備える点で図５，６のコースター２と異なる。

電池部１０は、コップ１で用いた電池部１０と同じものを用いる。電池部１０は、中央部分においてセパレータ１３が露出する、
発光部９０は、中央部分に穴９０Ａが形成されたドーナツ型である。発光部９０の大きさは、電池部１０とほぼ同じ大きさであり、穴９０Ａの大きさは、電池部１０から露出したセパレータ１３とほぼ同じ大きさである。小型ＬＥＤをドーナツ状に並べて発光部９０を構成できる。発光部９０は、配線１６，１７により電池部１０に接続されて、電池部１０の上面に配置される。穴９０Ａから電池部１０のセパレータ１３を露出させる。

上面筐体８０は、吸水性の厚紙を用い、セパレータ１３に接触するように発光部９０の穴９０Ａに配置する。

下面筐体７０は、ある程度の強度を有する材料を用いる。下面筐体７０は、上面筐体８０と同様に厚紙を用いてもよい。上面筐体８０と下面筐体７０で電池部１０を挟む。

なお、コースター２，３の形状や発光部の位置は、図５および図８に示したものに限定されず、形状については多角形や星型など様々な形状を作製することができる。

［使用例］
本実施形態のコースター２，３は、一般的な使い捨てタイプのコースターであり、ファーストフード店や屋台などでのコースターとして用いることができる。バーベキュー、キャンプ、あるいはパーティー等で使用してもよい。薄暗い照明のバーなどで使用してもよい。使用後は、コースター２，３をそのまま廃棄すればよい。

以上説明したように、本実施形態のコップ１は、電池部１０と発光部２０を備え、露出したセパレータ１３が吸水性のある外面筐体４０の側面４０Ａに接触するように電池部１０を配置し、セパレータ１３に水分が浸透することで、電池部１０が発光部２０に通電し発光部２０が点灯する。これにより、使用時に別途電池を設置し、スイッチを作動させる必要がなく、エンターテイメント要素を付加した利便性の高い食器を提供できる。また、コップ１及びコースター２，３の本体と、電池部１０，５０及び発光部２０，６０，９０を低環境負荷の材料で構成することにより、使用後は食器ごと廃棄可能となるので、取り扱いが容易な使い捨てタイプの食器を提供できる。

１…コップ
２，３…コースター
１０，５０…電池部
１１，５１…正極
１２，５２…負極
１３，５３…セパレータ
１４，１５，５４，５５…筐体
１６，１７，５６，５７…配線
２０，６０，９０…発光部
３０…内面筐体
４０…外面筐体
６５…防水透明シート
７０…下面筐体
８０…上面筐体

Claims

電池部と、前記電池部に接続された発光部を備えた食器であって、
前記電池部は、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを有し、
前記セパレータは露出しており、前記セパレータが水分を吸収することにより前記電池部が通電して前記発光部を点灯させることを特徴とする食器。
前記食器は、防水性材料で構成された内側筐体と、少なくとも一部が吸水材料で構成された外側筐体を有するコップであって、
前記外側筐体は、前記吸水材料に前記セパレータが接触するように、前記内側筐体と前記電池部と前記発光部を収容することを特徴とする請求項１に記載の食器。
前記食器は、下面筐体と、少なくとも一部が吸水材料で構成された上面筐体を有するコースターであって、
前記電池部は、前記下面筐体と前記上面筐体との間に、前記吸水材料に前記セパレータが接触するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の食器。
前記発光部は、前記コースターの中心部分に配置されることを特徴とする請求項３に記載の食器。
前記発光部は、前記コースターの外縁部分に配置されることを特徴とする請求項３に記載の食器。