JP2023045823A - スタック性金属カップ - Google Patents

Abstract

【課題】密閉空間の形成が有効に防止され、スタック性がより改善された金属カップを提供する。【解決手段】上端が開口となっており且つ該開口に連なる中空部１０がスタック可能な大きさに形成されているスタック性金属カップ２０において、側壁１により形成される中空部１０は、相似形の平面が上端から下端まで連続して連なった形状を有しているが、少なくとも一部の高さ部分に、非相似形の平面１５を形成している異形部Ｘが設けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、積み重ねて保管できるスタック性金属カップに関する。

喫飲などのために使用されるカップ形状の器としては、従来、紙やプラスチック製のものが広く使用されていた。これらの素材から成形された器は、軽量であり、しかも成形容易であるため、安価であり、使い捨ての用途に適しているからである。しかしながら、近年における資源の枯渇、ゴミ問題などの環境上の観点から、金属カップが注目されている。金属カップは、紙やプラスチック製のカップに比して、強度や耐久性が高く、繰り返し使用に適しており、資源の枯渇化やゴミの発生を大幅に抑制することができるからである。

しかしながら、金属カップは、強度が高く、変形し難いという特性のために、スタック性に難がある。即ち、スタック性を持たせるためには、上端の開口内径を底部の外径よりも大きく設定し、側壁部が、上端から底部に向かってテーパー状に絞られた形態を有していればよいのであるが、このような形態では、金属カップをスタックしたとき、上側のカップの側壁外面が、下側のカップの側壁内面に密着してしまい、上側のカップ（即ち、スタックされたカップ）を引き抜き難くなってしまい、引き抜きに大きな力が必要となり、引き抜く際に側壁部の外面に形成されている印刷面が擦られて不鮮明となってしまうなどの問題を生じる。紙製やプラスチック製のカップでは、カップ側壁を容易に変形させることができるため、このような問題は生じないといってよい。

上記のような問題が解決された金属カップとして、特許文献１，２には、側壁部内外面に、段差が形成されている金属カップが提案されている。
これらの金属カップは、段差を利用してスタックさせるため、スタックされている上側のカップの側壁外面と、これを保持している下側のカップの側壁内面との間に空隙が形成され、両者が密着する部分が大幅に減られている。従って、スタックされているカップが引き抜き易くなっており、スタック性はかなり向上している。

特表２０１５－５０６８４２号公報 特表２０２０－５０８８７４号公報

しかしながら、上記のような段差を有するカップにおいても、スタック性は改善の余地がある。即ち、段差を有するカップであっても、段差が形成されている部分でスタックされている上側のカップの側壁外面と下側のカップの側壁内面とが密着するため、スタックされているカップの底部の下側の空間が密閉空間となってしまう。このため、この密閉空間と外部空間との間に圧力差が生じてしまい、側壁部間の密着が防止されていたとしても、この内外圧差により、スタックされている上側のカップが引き抜き難くなってしまい、その改善が必要となっている。また、上記のような密閉空間の形成は、空気の逃げ場がないことを意味しており、結果として、スタックし難いという問題を生じる。

従って、本発明の目的は、密閉空間の形成が有効に防止され、スタック性がより改善された金属カップを提供することにある。

本発明によれば、上端が開口となっており且つ該開口に連なる中空部がスタック可能な大きさに形成されているスタック性金属カップにおいて、
前記側壁により形成される中空部は、相似形の平面が上端から下端まで連続して連なった形状を有しているが、少なくとも一部の高さ部分に、非相似形の平面を形成している異形部が設けられていることを特徴とするスタック性金属カップが提供される。

本発明のスタック性金属カップにおいては、下記の態様を好適に採用することができる。
（１）前記相似形の真円度と前記非相似形の真円度との差が０．２以上を有していること。
（２）前記異形部は、１または２以上の部分に形成されていること。
（３）該金属カップのハイトをＨとしたとき、接地部からの高さがハイトＨの８０％よりも高い上部域、ハイトＨの２０～８０％の高さの中間域及びハイトＨの２０％よりも低い下部域の何れかの領域に、前記異形部が形成されていること。
（４）前記側壁は、該カップを立設したときに設置する接地部に連なるＲ部（曲率部）を有しており、該Ｒ部に、前記異形部が形成されていること。

本発明のスタック性金属カップは、通常のスタック性金属カップと同様、中空部を形成する側壁上端の内径（開口部内径）が側壁下端部の外径よりも大きく設定されており、金属カップ同士を積み重ねたとき、上側のカップが下側のカップの空間内に侵入して保持されるというものであるが、側壁の内面により形成される中空部の平面形状が、側壁の上端や下端などの他の部分が形成する平面形状とは非相似形となっている領域、即ち、異形部が形成されている点に大きな特徴を有している。即ち、このような非相似形の水平面が形成されている異形部が存在していると、カップをスタックさせたとき、この異形部において、その水平面の全周にわたってスタックされているカップの側壁の外面に当接していることはなく、必ず、非相似形水平面の一部のみがスタックされているカップの側壁の外面に当接していることになる。即ち、両者の間に必ず隙間が形成されることとなる。従って、スタックされているカップと、これを保持している外側のカップとの間に密閉空間が形成されることが有効に防止されている。
従って、本発明の金属カップは、スタック性に著しく優れており、スタックし易いばかりか、スタックされたカップを引き抜き易く、引き抜き時の擦れなどによる印刷面の損傷も有効に防止されている。

本発明の金属カップの一例を示す概略図であり、（Ａ）は側断面図であり、（Ｂ）は平面図。 図１の金属カップがスタックされた状態を示す側断面図。 図２のスタックされた状態での異形部での非相似形水平面の状態を示す図。

図１において、全体として２０で示す本発明の金属カップは、側壁１を有しており、側壁１の下方には、曲率を有するＲ部１ａを介して、このカップ２０を立設したときに設置する接地部３が形成されており、接地部３の間が底部５となっている。底部５は、フラットであってもよいし、図１（Ａ）の側断面図に示されている様に、ドーム状に凹んでいてもよい。ドーム状に凹んでいる態様は、金属カップ２０の安定性や耐座屈強度の点で好適である。
また、側壁１の上端には、通常、カール部７が形成されており、鋭利な部分が形成されないようになっている。

上記の金属カップ２０では、当然のことながら、側壁１により中空部１０が形成されており、この中空部１０は、下端の底部５によって閉じられ且つ上端は開口となっている。このような金属カップ２０において、側壁１によって形成される中空部１０は、上端のスタック性を確保するために、上端の開口径（即ち、側壁１の上端の内径）が最も大きく、下方に行くにしたがって、縮径された形態となっているが、このような中空部１０の平面形状は、図１（Ｂ）から理解されるように、相似形となっており、図１の例では、円形となっている。また、側壁１の外面は、厚み分だけ、上記内面形状よりも大きな形状となっている。
このような金属カップ２０を２個、スタックさせたときの状態が、図２に示されている。

上記のような水平面形状を有する中空部１０を形成する側壁１は、図１（Ａ）に示されているように、側壁１のハイトＨ（接地部３から上端までの長さ）の８０％よりも高い上部域Ｈ_１、ハイトＨの２０～８０％の高さの中間域Ｈ_２及びハイトＨの２０％よりも低い下部域Ｈ_３の３つの領域に分けることができる。

まず、上部域Ｈ_１では、側壁１は、好適には、垂直もしくはそれに近い傾斜角を有するように設定される。これにより、金属カップ２０をスタックしたとき、スタックされた上側のカップ２０ａと、下側のカップ２１ａとの間にある程度以上の高低差αを確保することができ、これにより、スタックされている上側のカップ２０ａを下側のカップ２０ｂから引き抜き易くなる。
また、下部域Ｈ_３は、Ｒ部１ａを含む領域であるが、この下部域Ｈ_３では、金属カップ２０を設置したときに安定性を保持できると同時にスタックし易いように、側壁１の径が設定される。この下部域Ｈ_３で側壁１の径が小さすぎると、金属カップを安定に立設することが困難となるし、大きすぎると、金属カップのスタックが困難となる。即ち、上側のカップ２０ａを、下側のカップ２０ｂ内に挿入し難くなる。
中間域Ｈ_２においては、外観が損なわれないように、上記のように設定された上部域Ｈ_１での側壁１と下部域Ｈ_３での側壁１とを大きな形状変化を生じないように、上方から下方に向かって側壁１を縮径する領域である。

上記のような金属カップ２０を構成する金属素材は、種々の金属或いはその合金、例えば、スチール、ステンレススチール、アルミニウムもしくはアルミニウム合金などが好適であるが、特に軽量性や加工性などの観点から、アルミニウム若しくはその合金が好適である。

また、かかる金属カップ２０は、例えば、金属製の薄肉の素板を用いての打抜き、絞り、再絞り－しごき加工を行い、次いで底部についてドーミング加工を行い、その後、洗浄乾燥、外面印刷、仕上げニス塗布焼付、内面塗料塗布焼付、カール加工などにより、行われる。さらに、再絞りを複数回行うことにより、側壁１の形状調整を行うことができる。

本発明においては、側壁１に、異形部Ｘが設けられている。この異形部Ｘは、図１（Ｂ）に示されている様に、中空部１０の上端での平面形状（水平面での形状）が円１３であるのに対して、異形部Ｘでは、円に対して非相似形である楕円形１５となっている。このような異形部Ｘを設けることにより、スタック性を向上させることができる。

即ち、上記のような異形部Ｘが形成されていると、スタックされている部分での異形部Ｘは、図３に示されている様に、下側のカップ２０での内面の円形１７に対して、非相似形の外面１５’が、全周にわたって当接することはなく、例えば、長径の部分Ｐで当接し、他の部分では、内面の円形１７とは非接触であり、空隙Ｑが必ず形成されることとなる。このような空隙Ｑが空気抜けとなり、密閉空間の形成が防止され、スタックされた上側のカップ２０ａを容易に引き抜くことができ、さらには、上側のカップ２０ａを、下側のカップ２０ｂの中空部１０内に容易に挿入することが可能となる。さらには、上側のカップ２０ａの引き抜きに際して、その側壁１の外面が、下側カップ２０ｂの側壁１の内面に擦れることが有効に回避されるため、印刷面の損傷も有効に回避することができる。

本発明において、中空部１０の上端の開口形状が円である場合において、異形部Ｘでの高さ部分を除けば、中空部Ｘでの水平面形状は相似形の円となる。このとき、異形部Ｘで形成される楕円形状１５（１５’）は、できるだけ真円に近いことが好ましく、例えば、（長径－短径）／２で定義される真円度が０．１以上、特に０．２～０．８の範囲にあることが好ましい。即ち、真円度が大きすぎると、前述した空隙Ｑが大きくなりすぎ、スタックされたカップ２０ａが不安定となり、動き易くなり、傷が付きやすくなってしまう。

さらに、図１、図２の例において、異形部Ｘは、中間領域Ｈ２に１個形成されているが、このような異形部Ｘを複数設けることも可能である。複数形成することにより、スタックされたカップ２０ａを安定に且つ直立に近い状態で保持することができる。また、異形部Ｘが形成される場所は、スタックされたときに下側のカップ２０ｂ内に位置することを条件として、上部域Ｈ_１や下部域Ｈ_３が、スタックされたカップ２０ａが安定に保持されるという点で好適である。また、異形部Ｘの形成により外観が損なわれないようにするという点では、下部域Ｈ_３、特にＲ部１ａに異形部を設けることが好適である。

また、本発明において、金属カップのハイトをＨとしたときに、接地部からの高さがハイトＨの５０％より高い領域の最大真円度が、ハイトＨの５０％より低い領域の最小真円度に比べて０．３以上大きいことがスタック性、保管性、搬送性の点で好ましい。また、本発明において、異形部Ｘでの非相似形形状は、楕円に限らず、多角形とすることも可能である。この場合の多角形は、円に内接する形状となり、楕円と同様、できるだけ真円に近い形態（角の数が多い）とすることが好ましい。
さらに、図１等では、上端開口の水平形状を円としたが、これを多角形とすることも可能であり、この場合、中空部１０の水平相似形状は多角形となり、異形部Ｘでの水平面形状は、この多角形とは非相似形となる。
上記のような非相似形は、楕円も含め、再絞りのみでは形成は難しく、再絞り工程とは別の再絞り別工程で成形することができる。

上述した本発明のカップ２０は、スタック性に優れ、多数を積み重ねて保持できるため、保管性、搬送性等の点で優れており、例えば、各種飲料を喫飲するための容器などとして好適に使用され、さらには、業務用としても好適に使用される。
また、上述した例では、上端にカール部７が形成されているが、カール７の代わりに水平フランジなどを形成し、食品類などを収容した後、ヒートシールなどにより蓋材を設けて使用することもできる。この場合には、使用後のカップを繰り返し使用する際、その保管に有利である。

１：側壁
１ａ：Ｒ部
３：接地部
５：底部
７：カール部
１０：中空空間
１３：上端開口の円
１５：異形部での非相似水平面形状（楕円）
Ｘ：異形部

Claims (5)

1. 上端が開口となっており且つ該開口に連なる中空部がスタック可能な大きさに形成されているスタック性金属カップにおいて、
   前記側壁により形成される中空部は、相似形の平面が上端から下端まで連続して連なった形状を有しているが、少なくとも一部の高さ部分に、非相似形の平面を形成している異形部が設けられていることを特徴とするスタック性金属カップ。
2. 前記相似形の真円度と前記非相似形の真円度との差が０．２以上である請求項１に記載のスタック性金属カップ。
3. 前記異形部は、１または２以上の部分に形成されている請求項１または２に記載のスタック性金属カップ。
4. 該金属カップのハイトをＨとしたとき、接地部からの高さがハイトＨの８０％よりも高い上部域、ハイトＨの２０～８０％の高さの中間域及びハイトＨの２０％よりも低い下部域の何れかの領域に、前記異形部が形成されている請求項３に記載のスタック性金属カップ。
5. 前記側壁は、該カップを立設したときに設置する接地部に連なるＲ部を有しており、該Ｒ部に、前記異形部が形成されている請求項４に記載のスタック性金属カップ。

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