JP2020033077A

JP2020033077A - 包装容器

Info

Publication number: JP2020033077A
Application number: JP2018162822A
Authority: JP
Inventors: 博典上村; Hironori Uemura
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-05

Abstract

【課題】調光シートを適用する包装容器の設計上の制限を緩和し、調光シートを適用した様々な形状の包装容器を提供する。【解決手段】本発明の包装容器は、内容物を収容するための容器本体と、前記容器本体に固定され、電気的制御によって部材の透明度を２段階以上に切り替えることができる切り替え部材と、電池と駆動回路とを含み、前記切り替え部材に対して着脱自在であり、前記切り替え部材の透明度を制御するための駆動制御ユニットと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、透明度を切り替えることができる部材を備えた包装容器に関する。

不透明状態（例えば、白濁状態など）と透明状態とを切り替える調光シートが知られている。調光シートは、例えば特許文献１に開示されるように、電極間に保持された液晶層を備える。上記調光シートは、電極に印加する電圧により液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させることにより、入射した光を散乱させる不透明状態と、入射した光を透過させる透明状態とを切り替え可能に構成される。調光シートは、例えばガラスや透明樹脂等の透明基材に固定して用いる。

調光シートの用途は、インテリア、建材、車両、広告等多岐に亘る。例えば、調光シートを用いた間仕切りでは、調光シートが透明状態のときは空間を開放的に見せ、調光シートが不透明状態のときは人目を遮ってパブリックな空間とプライベートな空間とを分離する。例えば、調光シートを用いた自動車用サンルーフでは、透明状態のときは光を通して車内を明るくし、不透明状態のときは光を遮って車内の眩しさを低減する。

特開２００６−１６２８２３号公報

調光シートの用途のひとつに、包装容器がある。一部の包装容器には、容器内部を確認する際、外気による汚染の防止、臭気の漏れの防止や、開封および再封の手間を省くため、開封せずに容器内部を確認したいという要望がある。また、外観的な理由や、企業や個人の情報保護のため、通常時は容器外部から容器内部が見えないことが好ましい場合も多い。

調光シートを様々な形状の包装容器に適用するには、それぞれの包装容器の形状に応じて調光シートを設計する必要がある。中でも電源等の駆動制御系の部分の形状や配置を、包装容器の意匠性を損ねないように設計するのは難しい。そこで、調光シートを用いるために包装容器の形状等の設計が制限されるという課題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、調光シートを適用する包装容器の設計上の制限を緩和し、調光シートを適用した様々な形状の包装容器を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の包装容器は、内容物を収容するための容器本体と、前記容器本体に固定され、電気的制御によって部材の透明度を２段階以上に切り替えることができる切り替え部材と、電池と駆動回路とを含み、前記切り替え部材に対して着脱自在であり、前記切り替え部材の透明度を制御するための駆動制御ユニットと、を備える。

本発明の包装容器は、前記切り替え部材と前記駆動制御ユニットとが電気配線により接続され、前記電気配線が、前記切り替え部材と前記駆動制御ユニットとの電気的接続を許否する接続切り替え部を含み、前記接続切り替え部により、前記切り替え部材に対して前記駆動制御ユニットが着脱されることを特徴とする。

本発明の包装容器は、前記切り替え部材が、液晶分子を含む液晶層と、液晶層を挟持する一対の透明電極層と、を含む。

本発明の包装容器は、前記切り替え部材が、電圧を印加しない状態で不透明であることを特徴とする。

本発明によれば、調光シートを適用した様々な形状の包装容器を提供することができる。

本発明の実施形態の包装容器において、切り替え部材が不透明な状態を示す外観図である。本発明の実施形態の包装容器において、切り替え部材が透明な状態を示す外観図である。本発明の実施形態の包装容器における、切り替え部材の斜視図である。本発明の実施形態の包装容器において、切り替え部材と駆動制御ユニットとの接続が解かれた状態を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率が誇張され、構成要素の数が減らされることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、以下の実施形態に限定されない。

本発明の実施形態に係る包装容器１は、図１および図２に示すように、容器本体４０と、電気的制御によって透明度を２段階以上に切り替えることができる切り替え部材１０と、切り替え部材１０を制御するための駆動制御ユニット３０とを含む。図１は切り替え部材１０が不透明な状態の包装容器１、図２は切り替え部材１０が透明な状態の包装容器１の外観図である。

包装容器１は、多面体でもよく、一部に平らでない面を有してもよい。包装容器１の具体的な形状としては、立方体、直方体、円柱やこれらに類する箱型の形状などが挙げられるが、特に限定されるものではない。包装容器１は、用途に応じて、硬く変形しにくくてもよく、やわらかく変形しやすくてもよい。また、包装容器１は、内容物を出し入れするための開閉部を備えてもよい。

包装容器１の内容物は、通常時は容器外部から見えないように隠したいが、状況に応じてときどきは内容物の状態や量を容器外部からの目視により確認したいものである。内容物は、例えば、ごみや遺体、企業や個人の情報保護を含んだ書類などが挙げられるが、本発明の実施形態に係る包装容器１の用途に適したものであれば特に限定されない。

切り替え部材１０の構造を、図３に示す。切り替え部材１０の形状はシート状で、包装容器１の一部壁面を構成する。切り替え部材１０の面の形は、図３中では矩形であるが、これに限定されず、楕円形や星形など、様々な形をとりうる。切り替え部材１０の面の面積は、５ｃｍ^２より大きいことが好ましい。５ｃｍ^２より小さい場合は、この面積を通して目視により包装容器１の内部を確認することが難しい。切り替え部材１０の面の面積が大きいと、駆動のために必要な電圧も大きい。包装容器１の内部を確認するには、包装容器１の表面の１／３が透明であれば十分であり、切り替え部材１０の面の面積は、包装容器１の表面積の１／３を超えないことが好ましい。切り替え部材１０の厚みは、３００ｕｍ〜５０００ｕｍがよい。厚みが３００ｕｍより小さいものは製造が難しく、また破損しやすい。厚みが大きいと頑丈になり、破損しにくくなるが、そのためには５０００ｕｍあれば十分であり、それより大きいと材料費が高くなり好ましくない。

切り替え部材１０は、電気的制御により透明度を変えることのできる層と、電気的制御のための電極としての機能を果たす層とを含む、複数の層が積層した構造を有する。具体的には、切り替え部材１０は、液晶層２０と、液晶層２０を挟持する一対の電極シート２１、２１とを備える。各電極シート２１は、電極層２２と、電極層２２に重なって位置する基材２３とを備える。各電極シート２１は、電極層２２が液晶層２０と対向するように配置される。

液晶層２０は、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ；ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｔｗｏｒｋＬｉｑｕｉｄＣｌｙｓｔａｌ）や高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ；ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｅｄＬｉｑｕｉｄＣｌｙｓｔａｌ）、カプセル型ネマティック液晶（ＮＣＡＰ；ＮｅｍａｔｉｃＣｕｒｖｉｌｉｎｅａｒＡｌｉｇｎｅｄＰｈａｓｅ）などからなる。例えば、高分子ネットワーク型液晶は、三次元の網目状の高分子ネットワークと、その空隙に保持された液晶材料とを備える。高分子ネットワークは、高分子材料の硬化物から形成される。液晶材料は、誘電率異方性が正の液晶分子を含む。液晶分子の長手方向の誘電率は、液晶分子の長手方向に直交する方向の誘電率よりも大きい。液晶分子は、例えば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、ビフェニル系、ターフェニル系、安息香酸エステル系、トラン系、ピリミジン系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ジオキサン系の液晶分子である。また、液晶材料は二色性色素を含んでもよい。二色性色素は、可視光の吸収において異方性を有し、電圧の印加に応じてその向きを変化させる。このとき、切り替え部材１０は、透明状態においては無色透明であり、不透明状態では単なる白濁ではなく、所定の色味を呈する。

切り替え部材１０に電圧を印加しない状態において、液晶層２０の各液晶分子の長軸方向は不規則である。このとき、切り替え部材１０に入射した光が散乱され、切り替え部材１０は不透明状態である。他方、切り替え部材１０に電圧を印加した状態において、液晶層２０の各液晶分子の長軸方向は規則的に配向されている。このとき、切り替え部材１０に入射した光が透過され、切り替え部材１０は透明状態である。

透明状態では、切り替え部材１０に入射する可視光の光量に対する、切り替え部材１０を透過する可視光の光量の比率が８０％以上である。不透明状態では、切り替え部材１０に入射する可視光の光量に対する、切り替え部材１０を透過する可視光の光量の比率が８０％より低い。切り替え部材１０中の液晶分子の傾きは一対の電極層２２、２２間の電位差の大小に応じて変化するため、印加電圧の大小を調節することにより、切り替え部材１０の透明度を２段階以上に切り替えることができる。

電極層２２は、導電性を有し、透明である。電極層２２の材料には、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含む高分子が用いられる。

基材２３は、透明であり、例えば、ガラス基板や樹脂製フィルムである。樹脂製フィルムの材料には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド等、種々の高分子材料を用いることができる。フレキシブルな包装容器１に対しては、比較的薄いフィルム状の材料などを基材２３に用いると、切り替え部材１０を撓ませることができ、適している。形状を維持すべき包装容器１に対しては、剛性が高い材料を基材２３に用いるか、または剛性が高い材料からなるフィルムや板に切り替え部材１０を貼り付ける必要がある。

切り替え部材１０は一部に、各々の電極シート２１の端部をハーフカットして、互いの電極層２２が露出した構造を有する。以後、当該構造を給電部１１という。各給電部１１では、露出した電極層２２の表面に、銀ペーストやカーボンテープ、銅テープ等の、導電性の高い材料を用いて接続端子が形成される。

切り替え部材１０は、少なくとも一方の面を覆う保護フィルムを有してもよい。保護フィルムは、物の接触による傷つきや割れを防止することや、赤外線や紫外線による液晶層２０の劣化を低減することを目的として設けられる。切り替え部材１０は、液晶層２０の酸化等による劣化を低減するため、液晶層２０の端部を覆うシール材を含んでもよい。切り替え部材１０は、感電等の事故を防ぐための、給電部１１を覆うカバーを含んでもよい。

各給電部１１は、電気配線１３を介して、駆動制御ユニット３０に接続される。図４のブロック図に示すように、駆動制御ユニット３０は、少なくとも駆動回路３１と電源３２を有し、加えて電源３２からの給電の有無や印加電圧の程度を操作するための操作部３３等を含んでもよい。これら駆動制御ユニット３０を構成するものは、一つの筐体に入れるなどまとめられてもよい。駆動制御ユニット３０を一まとめにすることで、駆動制御ユニット３０の着脱、搬送、駆動制御ユニット３０としての機能不良の有無の検査が容易になる。駆動回路３１、電源３２、操作部３３それぞれの間での接続が切れることなどの破損の防止にもなる。駆動制御ユニット３０の着脱、搬送をより容易にするため、駆動制御ユニット３０は小型であるとよい。例えば、フレキシブル基板による駆動回路３１や、小型電池による電源３２が用いられる。操作部３３は、機械的なスイッチ、メンブレンスイッチ、タッチセンサ等を用いることができる。

各給電部１１と駆動制御ユニット３０とを電気的に接続する電気配線１３は、その中途に、両者の電気的接続を許否する接続切り替え部１４を有する。接続切り替え部１４は、例えばギボシ端子、接続コネクタ、ワニグチクリップ等からなり、容易に電気配線１３の結線および断線ができる。本実施形態では、接続切り替え部１４として一対のギボシ端子を含む電気配線１３を介して、給電部１１が駆動制御ユニット３０に接続されている。給電部１１と駆動制御ユニット３０の接続を解くときは、互いに接続されたギボシ端子を外せばよく、ペンチ等で電気配線１３を切断する必要がない。

包装容器１の内容物を確認したいときを除いて、切り替え部材１０は不透明状態にして用いられる。このとき切り替え部材１０に電圧を印加する必要がなく、給電部１１と駆動制御ユニット３０との接続を解き、駆動制御ユニット３０を包装容器１から外しておくことができる。そのため、包装容器１の形状の設計において、駆動制御ユニット３０の設置場所や配線などを考慮する必要がなく、より自由な設計が可能になる。駆動制御ユニット３０や配線により意匠性が損なわれることや、意匠性を保つための複雑な設計、製造を回避することができる。

また、駆動制御ユニット３０を取り外した状態では、切り替え部材１０に給電できず、不透明状態の切り替え部材１０を透明状態に切り替えることができない。適当な駆動制御ユニット３０を取り付けられる者のみが透明状態に切り替えることができ、第三者から容器内部を見られるおそれを低減することができる。

容器本体４０や、切り替え部材１０の基材２３がハロゲンを含まない樹脂など、燃やしても害のない材料による場合、駆動制御ユニット３０を取り除いた包装容器１は焼却が可能であり、廃棄が容易である。

切り替え部材１０は使い捨てとし、複数の切り替え部材１０に対して駆動制御ユニット
３０を繰り返し使用することができる。既に余剰の駆動制御ユニット３０を持つ者に対して、駆動制御ユニット３０を除いた包装容器１を、駆動制御ユニット３０を含む包装容器１に比べて安価に販売することができ、流通しやすいという利点がある。また、切り替え部材１０または駆動制御ユニット３０の一方のみに不良が生じた場合に、一方のみを交換することができ、保守が容易であるという利点がある。

切り替え部材１０は、容器本体４０に取り付けられて用いられる。例えば、容器本体４０は、切り替え部材１０の形状に適合する開口部を有する。この開口部は、貫通していても、樹脂製フィルム等の透明部材により封止されていてもよい。この開口部に切り替え部材１０が合わせられ、シール材等で固定される。

容器本体４０の素材は、とくに限定されない。樹脂製フィルムや樹脂塊やガラス、繊維による布、木、石などを用いることができる。透明な材料からなる素材は適宜着色し、不透明な状態で用いられる。フレキシブルな袋等の形状の包装容器１であれば、薄い樹脂製フィルムなど可撓性の素材が好適である。形状維持が重視される包装容器１であれば、樹脂製の板やガラス板、木板等、剛性の高い素材が好適である。

包装容器１は、例えばごみ箱やごみ袋など、ごみ収集用の容器に用いられる。通常は切り替え部材１０に電圧を印加せず、切り替え部材１０が不透明な状態であり、包装容器１の内容物が容器外部から見えない（図１）。包装容器１の内部を確認する際には、切り替え部材１０に電圧を印加し、切り替え部材１０を透明な状態に切り替えて用いる（図２）。包装容器１の内容物が臭気を放つごみである場合は、包装容器１の中を確認する際に容器を開封する必要がないため、臭気の漏れを防止することができる。また、近年はごみから個人情報や企業情報を他人に取得され、トラブルになることがある。包装容器１によるごみ収集用の容器では、通常時は切り替え部材１０が不透明であり、必要以上に他人に内容物であるごみを見られないため、個人情報や企業情報の保護にも役立つ。またごみを見せないことは、外観上も有利である。駆動制御ユニット３０を取り外しておけば、意に反するタイミングで他人により切り替え部材１０を透明にされることを防止できる。例えば、集合住宅の屋外に設置されるごみ収集容器に用いると、景観をよく保つことができる。

包装容器１は、遺体を収納する納体袋に用いられてもよい。納体袋は、他の遺体との取り違いのリスクを低減するためや、中の遺体の状態を知るために、目視により内部を確認できるとよい。しかし、太陽光線等による遺体への影響や、故人の尊厳および見る者の受ける刺激を考慮すると、納体袋は光を透過せず、外部から内部が見えないことが好ましい。外部から内部が見えない納体袋において、開封により内部を確認すると、臭気が漏れること、遺体についた微生物等が放たれること、納体袋の外部の微生物等が納体袋の内部に入り遺体に害を及ぼすこと等に至るおそれがある。また、開封および再封の作業により遺体が毀損されるおそれがある。包装容器１による納体袋では、通常時は外部から内部が見えず、内部を確認するときは開封せずに内部を確認することができる。さらに、駆動制御ユニット３０を取り外しておき、意に反するタイミングで切り替え部材１０が透明に切り替えられることを防止することができる。

包装容器１は、棺桶に用いられてもよい。拝顔のときや、遺体の状態を確認するときに、透明に切り替える。開閉部を開ける必要がないため、開封動作による揺れや風により遺体の化粧等が崩れることや、焼却できない物や焼却すべきでない物などが棺桶の中に入ることを防止することができる。また、駆動制御ユニット３０を取り外して、焼却可能な切り替え部材１０を含む包装容器１ごと遺体を火葬することができる。焼却可能な切り替え部材１０とは、基材２３が燃焼時に有毒ガスの発生しない樹脂製のフィルムからなる切り替え部材１０である。

以上により、透明度を切り替えることができる切り替え部材を有する容器本体に対して、取り外しができる駆動制御ユニットを用いることで、調光シートを適用した様々な形状の包装容器を提供することができる。

変形例として、切り替え部材１０はさらに、液晶層２０と電極層２２との間、すなわち液晶層２０の両面に、配向膜を配してもよい。配向膜は、垂直配向膜であり、液晶層２０中の液晶分子を、液晶分子の長手方向が配向膜の法線方向に沿うように配向させている。このとき切り替え部材１０は、電圧を印加しない状態で透明であり、電圧の印加に応じて不透明になる。また、切り替え部材１０は、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応による色調の変化を利用して透明度を切り替えるものでもよい。例えば、上述した実施形態に係る切り替え部材１０の、一対の電極層２２の間に液晶層２０が挟持された部分を、透明な電極、エレクトロクロミック材料からなる層、電解質からなる層、および対向電極がこの順に積層したものと置き換えてもよい。

１包装容器
１０切り替え部材
１１給電部
１２銀ペースト
１３電気配線
１４接続切り替え部
２０液晶層
２１電極シート
２２電極層
２３基材
３０駆動制御ユニット
３１駆動回路
３２電源
３３操作部
４０容器本体

Claims

内容物を収容するための容器本体と、
前記容器本体に固定され、電気的制御によって部材の透明度を２段階以上に切り替えることができる切り替え部材と、
電池と駆動回路とを含み、前記切り替え部材に対して着脱自在であり、前記切り替え部材の透明度を制御する駆動制御ユニットと、
を備えることを特徴とする包装容器。
前記切り替え部材と前記駆動制御ユニットとが電気配線により接続され、
前記電気配線が、前記切り替え部材と前記駆動制御ユニットとの電気的接続を許否する接続切り替え部を含み、
前記接続切り替え部により、前記切り替え部材に対して前記駆動制御ユニットが着脱されることを特徴とする請求項１に記載の包装容器。
前記切り替え部材が、
液晶分子を含む液晶層と、
液晶層を挟持する一対の透明電極層と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の包装容器。
前記切り替え部材が、電圧を印加しない状態で不透明であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装容器。