JP4612397B2

JP4612397B2 - 多段ストローとその成形装置、成形方法

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Publication number: JP4612397B2
Application number: JP2004326471A
Authority: JP
Inventors: 武番場; 誠唐津; 勝正星
Original assignee: 株式会社ハイモールド
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: JP2006136386A

Description

本発明は、飲料用の多段ストローとその成形方法、成形装置に関し、詳しくは、伸縮自在な多段ストローのストッパーの成形に関する。

飲料用の紙容器やアルミ箔を主体とした蓋材を組み合わせたプラスチック容器などからなる飲料製品には、外面に飲料用ストローが貼付され、飲料を飲みやすくしている。この飲料用ストローは貼付スペースと使用時の利便性を考え、互いに径の異なるストローブロックを入れ子構造にして、全長を延ばすことが可能な多段ストローが使用されている。

図７は、飲料製品に一般的に貼付されている従来の２段式ストローであって、互いに径の異なる内管（ストローブロック）１と外管（ストローブロック）２とが伸縮可能に組み合わされたものである。この例の２段式ストロー９は、その外管２の両端に、第一の絞り部３と第二の絞り部４が形成され、これら絞り部３，４の間の先端側には、溝５が形成されている。また、内管１の基端部には拡径部６が形成されている。

このような構成によって、２段式ストロー９の使用時には、引伸ばしても拡径部６が第一の絞り部３および第二の絞り部４に引っかかって内管１が外管２から抜けず、かつ一旦引伸ばされた後は、拡径部６が溝５に引っかかって、容易に縮まないようになっている。

こうしたストッパーとしての溝の形成方法として、例えば、特許文献１には、ストローに上下平行にストッパーとしての溝を形成した例が記載されている。特許文献２には、ストローを回転させ、全周に円周状の溝を形成する方法が示されている。さらに、特許文献３には、回転歯型によるストッパー溝の成形方法が開示されている。
特開昭６１−２８６１１４号公報特開平１０−９９１７８号公報特開昭６３−８９３２６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたストローでは、内ストローの基端部がストッパーである溝に引っかかる部分が少ない為、ストッパーとしての効果が十分でなかった。その為、ストローを飲料パックに突き刺した時にかかる力によって、内ストローがストッパーを乗り越え、内ストローが中に戻ってしまって、多段ストローとしての機能が果たせなくなる場合が見られた。

また、特許文献２に開示されたストローの成形方法では、ストロー内部に成形ピンを入れ成形ピンによってストローを回転させるため、装置が複雑ばかりでなく、ストロー内部が汚れるという懸念があった。

さらに、特許文献３に開示されたストローの成形方法では、ストロー内部に受けピンを入れ、回転歯型と受けピンとを狭圧してストッパーを成形する為、装置が複雑ばかりでなく、ストロー内部が汚れるという懸念があった。また、ストッパーの溝深さを調整する際に、回転歯型と受けピンの組み合わせを変更する必要があり、多品種の生産には不向きであった。さらに、多段式ストローを飲料パックに突き刺した時にかかる力によって、内ストローがストッパーを乗り越え、内ストローが中に戻ってしまうことが無いように、戻り抵抗を大きくするために、ストッパー部を２重円周状の溝とする方法が考えられるが、この方法は戻り抵抗は強くなるが、２重円筒状の溝が蛇腹ストローと同様に作用し曲がってしまう恐れがある。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、小さな力で引き伸ばすことができ、かつ容易にストッパーが外れることがない多段ストロー、さらに衛生的に製造が可能な多段ストローの製造装置、および製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、互いに径の異なる複数のストローブロックから構成され、これらストローブロックを互いに擦動可能に挿入し、全長を伸縮可能にした多段ストローの製造装置であって、溝状のストッパー部が形成される前記ストローブロックの直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃が多数形成された第１の成形円盤と第２の成形円盤とを、互いに中心軸が平行でかつ中心軸方向に一定間隔でずらして配置し、前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の成形刃とが互いに対向して前記ストローブロックを挟むことにより、前記ストローブロックの周面に、溝を前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向させて形成することを特徴とする多段ストローの製造装置。

前記成形刃の内径は、前記ストローブロックの外径よりも１０〜３０％小さく形成されていればよい。また、前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の中心軸方向のずれは０．２〜３．０ｍｍの範囲に設定されれば良い。

本発明によれば、上記多段ストローの製造装置により製造された、溝が前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向して形成されたことを特徴とする多段ストローが提供される。前記溝は互いに０．２〜２．０ｍｍの間隔を空けて形成されていればよい。

本発明によれば、互いに径の異なる複数のストローブロックから構成され、これらストローブロックを互いに擦動可能に挿入し、全長を伸縮可能にした多段ストローの製造方法であって、溝状のストッパー部が形成される前記ストローブロックの直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃が多数形成された第１の成形円盤と第２の成形円盤とを、互いに中心軸が平行でかつ中心軸方向に一定間隔でずらして配置し、前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の成形刃とが互いに対向して前記ストローブロックを挟むことにより、前記ストローブロックの周面に、溝を前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向させて形成することを特徴とする多段ストローの製造方法が提供される。

本発明によれば、飲料用の多段ストローのストッパーを構成する溝の形状が、半円／半円の円周状の溝になっており、多段ストローを引伸ばすときの抵抗が小さくでき、内管を回転させれば、ねじ効果で容易に引伸ばすことができ、ストッパーとしての効果も十分得られるものである。さらに、ストッパー部を乗越えさせる際に、ストローを引っ張って引伸ばす方法だけで無く、内管を回転させることでも引き伸ぱすことが可能であるため、引伸ばすときに過剰な力を入れすぎて、内ストローがストッパー部を乗越えると同時に外ストローの先端の絞り部をも通過して抜けてしまうのではないかという恐怖感が解消できる。

さらに本発明の多段ストローの成形装置および成形方法によれば、連続的な成形が可能で成形時にストローを回転する必要も無くストロー内部に受けピンなどを入れる必要が無い為、ストロー内部を汚す心配も少なく、衛生的に多段ストローを製造できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明の多段ストローの製造装置で製造された多段ストローを図１および図２に示す。本発明の多段ストロー（２段式ストロー）１０は、外管（ストローブロック）１１と、この外管１１の直径よりも小さい径に形成され、その一部が外管１１に挿入された内管（ストローブロック）１２とから構成されている。

外管１１は、外形が略円筒に形成され、その先端側には外管１１の直径を狭めた第１絞り部１３が形成されている。また外管１１の後端側にも外管１１の直径を狭めた第２絞り部１４が形成されている。外管１１の第２絞り部１４側は、多段ストロー１０の吸引口を構成する。これら第１、第２絞り部１３，１４の間で、第１絞り部１３寄りには、第１と第２の溝１５、１６が形成されている。

外管１１の第１絞り部１３寄りに形成される第１溝１５は、外管１１の周面の半周分をやや越える長さで伸び、外管１１の内側方向に突出するように形成されている。また、第２溝１６は、第１溝１５の形成位置に反対側になるように外管１１の周面の半周分をやや越える長さで伸び、外管１１の内側方向に突出するように形成されている。半周分をやや超える部分は、円周上では第１溝１５と第２溝１６とが重複している。重複部の溝の深さは他の部分より浅く、溝の端に行けば行くほど浅くなり最終的には溝の深さはゼロとなる。重複していない部分の溝の深さはほぼ一定である。また、溝の形状は、図２に示すようにストロー先端部側が最も深い形状とすることで、図３Ａに示すように、内管１２の拡径部１８を容易に係止することができるため好ましい。

こうした第１溝１５と第２溝１６との間隔ｔ（図２参照）は、例えば外管の長尺方向に０．２〜２．０ｍｍの範囲で離されて、互いに対面するように外管１１の周面の略半周分の長さでそれぞれ伸びるように形成されている。第１溝１５と第２溝１６との間隔ｔは、０．２ｍｍ未満では、後述するねじ効果が十分発揮できない恐れがあり、２．０ｍｍを超えるとストッパーとしての効果が不足する恐れがある。このような第１溝１５と第２溝１６とで、後述する内管１２の拡径部１８の戻りが防止される。

内管１２は、外形が略円筒に形成され、その一端側には先端を尖らせた先鋭部１７が形成されている。こうした先鋭部１７は、飲料容器のストロー挿入口を塞ぐフィルムなどの薄膜を貫通させる役割りを果たす。また内管１２の他端側には、拡径部１８が形成されている。内管１２の拡径部１８は、ラッパ状あるいはラッパ状の先がさらにストレートになっているものなどの形状があるが、本発明における拡径部１８は、内管１２の周面から外側に張り出すリング状の突条が好ましい。拡径部１８のストローの長尺方向の厚みは、例えば０．１〜２．０ｍｍに形成されるのが好ましく、０．２〜１．０ｍｍに形成されるのがより好ましい。内管１２の拡径部１８をリング状の突条からなるフランジ形状とすることで、多段ストロー１０の内管１２を回転させながら引伸ばす際に、外管１１の第１溝１５と第２溝１６の端の溝の浅い部分を乗り越えやすくなり、ねじを回転して引き抜くように容易に引伸ばすことが可能となる。拡径部１８は、多段ストロー１０の延伸状態は図３Ａのように係止され、外管１１の第１溝１５と第２溝１６とで縮むことが防止される。

以上のような構成の、本発明の多段ストローの作用について説明する。本発明の多段ストロー１０の使用時には、外管１１から内管１２を引き出し、多段ストロー１０の全長を長くした状態で使用する。これにより、多段ストロー１０を飲料入り飲料容器に挿入した際に飲料を吸引しやすくなる。

本発明の多段ストロー１０では、外管１１から内管１２を引き出した延伸状態にすると、図３Ａに示すように、外管１１の内側に突出した第１溝１５と内管１２の周面から外側に張り出した拡径部１８との係合によって、外管１１に対して引き出した内管１２が係止される。

第１溝１５と第２溝１６の形状を外ストロー先端部側が最も深い形状とし、第１溝１５と第２溝１６が次第に浅くなる円周上の共通部を設けることで、溝を有する内管１２の戻り防止効果を低下させること無く、引伸ばす際の抵抗を低下させることが可能となり、ねじ効果を高めることが可能となる。ねじ効果は、溝がらせん状に繋がっていないため、ねじと同じ効果は無いが、内ストローを回転させることでねじのような推進力が期待され、内ストローを引っ張りながら回転させることで、内ストローを容易に引き伸ばすことができる効果である。そして、図３Ｂに示すように、外管１１に対して内管１２が収納方向に戻ろうとする力が加わって、外管１１の内側に突出した第１溝１５が撓んでも、第２溝１６に拡径部１８が当り、外管１１内に内管１２が戻って収縮されることが阻止される。これにより、多段ストロー１０の使用時に、外管１１から内管１２を引き出してから、飲料容器の挿入口に多段ストロー１０を突き刺す際に、外管１１に対して内管１２が収納方向に戻ろうとする力が加わっても、引き伸ばした多段ストロー１０が再び収縮してしまうことがない。図３Ａ、Ｂから明らかなように、第１溝１５と第２溝１６とは段になっており、拡径部１８が一方の溝を変形させて乗り越える前に、もう一方の溝に接触するため、全周に溝（ストッパー）を設けたのと同程度のストッパー効果となる。

図４は、このような多段ストロー１０を備えた飲料製品を示す外観図である。多段ストロー１０は、塵埃等から多段ストロー１０を保護する包装フィルム２１に包まれた状態で、飲料製品２２を構成する飲料容器２３の側面に、例えば斜めに貼り付けられる。消費者は、飲用時に包装フィルム２１の一部を破って多段ストロー１０を取り出し、多段ストロー１０を引き伸ばしてから飲料容器２３の上面に形成された差込口２４に多段ストロー１０を差し込み、飲料を吸引する。

次に、上述したような本発明の多段ストローを製造するための、本発明の多段ストローの製造装置およびその製造方法を説明する。図５、図６は、本発明の多段ストローの製造装置の要部を示す断面図である。ストッパー部を形成する多段ストロー製造装置３１は、図１に示す多段ストロー１０の外管１１に第１溝１５と第２溝１６とを形成するものであり、回転可能に形成された略円形の第１の成形円盤３２と、この第１の成形円盤３２に対して一定の間隔で、図６の左右方向Ｍにずらした位置に配置される回転可能な略円形の第２の成形円盤３３とを備えている。

第１の成形円盤３２には、外管１１の外径である直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃３４が円周上に多数形成されている。同様に、第２の成形円盤３３にも外管１１の直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃３５が円周上に多数形成されている。こうした成形刃３４、３５の内径である直径ｒは、外管１１の直径Ｒよりも１０〜３０％小さく形成されるのが好ましい。このように、互いにずれた位置にある外管１１の直径よりも小さい内径の成形刃３４、３５で多段ストロー１０の外管１１を挟み込むことによって、外管１１に第１溝１５と第２溝１６とがそれぞれ形成される。成形刃３４、３５は、それぞれのストロー管の円周のおよそ半周分が挟み込まれる部分とそれより外側（図５におけるｒを示す線より外周側）はストローが入り易く、また外れやすいように逃げ角が設けてある。これにより、ストローに刻まれる溝は、端から徐々に深いものとなる。また、成形刃３４、３５は図６に示すようにストロー先端部側を深くすることで、ストロー先端部側が深い溝が得られるため好ましい。

第１の成形円盤３２と第２の成形円盤３３とは、例えば両成形円盤の中心を通る中心軸に平行、かつ中心軸方向に０．２〜３．０ｍｍ隔てて配置することが好ましい。また、第１の成形円盤３２と第２の成形円盤３３とは常温でもよいが、２００℃程度まで加熱可能な加熱装置を備えていてもよい。また、多段ストロー製造装置３１は、第１の成形円盤３２と第２の成形円盤３３との間にストローブロック（外管）を保持して供給する供給装置（図示せず）をさらに備えていることが好ましい。ストローの移動方向は図５に示すように成形円盤の間を水平に移動させる方法や、円周方向に移動させる方法があるが、水平方向に移動させることが、ストローに刻まれる溝が、端から徐々に深いものとなりやすく、さらには、図５で上下方向となる成形円盤の間隔を調整することで、溝の深さを調整することが容易に可能となるため、好ましい。

このような多段ストロー製造装置３１で多段ストローの外管１１に第１溝１５と第２溝１６とを形成する際には、成形刃３４、３５の間に外管１１をセットしつつ第１の成形円盤３２と第２の成形円盤３３とを回転させる。この時、第１の成形円盤３２と第２の成形円盤３３とは加熱されていてもよい。そして、成形刃３４、３５の間に外管１１が挟まれる過程で、第１の成形円盤３２の成形刃３４が第１溝１５を、第２の成形円盤３３の成形刃３５が第２溝１６を、それぞれ外管１１に形成する。

本出願人は、本発明の多段ストロー製造装置で製造された多段ストローの特性を検証した。検証に当たって、以下のサンプルを用意した。
（実施例）
１．ポリプロピレン製の外管（外径６．０ｍｍ）厚み０．２５ｍｍを使用し、図５に示す構造の成形円盤（すり合せ歯車歯先円内径５．０ｍｍ、中心軸方向のずれ０．５ｍｍ）を使用して、１３０℃に加熱した。速度は８００本／分で行い、円周方向に深さ０．３ｍｍの溝が付与できた。図８Ａ及び図８Ｂに溝近傍の外管断面図を示す。なお、図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ図３ＡのＩ−Ｉ断面図及びＩＩ−ＩＩ断面図である。上溝と下溝との間隔は外管の長尺方向に０．３ｍｍであった。
２．速度１０００本／分では、１５０℃に加熱したところ、深さ０．３ｍｍの溝が付与ができた。
３．ポリプロピレン製の外管（外径５．０ｍｍ）厚み０．２５ｍｍを使用し、図５に示す構造の歯車（すり合せ歯車歯先円内径５．０ｍｍ、中心軸方向のずれ０．５ｍｍ）を使用して、１３０℃に加熱した。速度は８００本／分で行い、円周方向に深さ０．２５ｍｍの溝が付与できた。上溝と下溝との間隔は外管の長尺方向に０．３ｍｍであった。

（比較例）
１．ポリプロピレン製の外管（外径６．０ｍｍ）厚み０．２５ｍｍを使用し、平行に深さ０．３ｍｍ、長さ４ｍｍの溝からなるストッパー部を有する外管。図９にストッパー部の断面図を示す。
２．ポリプロピレン製の外管（外径６．０ｍｍ）厚み０．２５ｍｍを使用し、連続した円周上に深さ０．３ｍｍの溝からなるストッパー部を有する外管。図１０にストッパー部の断面図を示す。

以上のような実施例と比較例の２段ストローの外管を用い、戻り抵抗と引き伸ばしやすさを検証した。検証結果を表１に示す。なお、戻り抵抗値の測定方法としては、引き伸ばしたストローを準備し、内ストロー（内管）と外ストロー（外管）を固定し一定速度で間隔が狭くなるように外ストローを移動し、ストッパーを乗り越えるときの最大荷重を読み取った。引き伸ばし抵抗値及び戻り抵抗値測定時の移動速度は１００ｍｍ／分とした。なお、外ストローの外管が外径６．０ｍｍのときに、用いた内ストローは、外径４．５ｍｍ、フランジ形状の拡径部外径５．２ｍｍ及び拡径部の内ストロー長尺方向の厚み０．２ｍｍの内ストローである。また、外ストローの外管が外径５．０ｍｍときに、用いた内ストローは、外径３．８ｍｍ、フランジ形状の拡径部外径４．４ｍｍ及び拡径部の内ストロー長尺方向の厚み０．２ｍｍの内ストローである。

表１に示す検証結果によれば、本発明例の多段ストローは、従来の多段ストローと比較して、遜色なく戻り抵抗は大きく保つことができ、かつ、引き伸ばしやすさが向上したことが確認された。

本発明の多段ストローを示す斜視図である。本発明の多段ストローを示す断面図である。多段ストローの作用を示す説明図である。本発明の多段ストローを備えた飲料製品を示す斜視図である。本発明の多段ストローの成形装置を示す断面図である。本発明の多段ストローの成形装置を示す断面図である。従来の多段ストローを示す断面図である。実施例における溝近傍の外管断面図である。比較例におけるストッパー部の断面図である。比較例におけるストッパー部の断面図である。

符号の説明

１０・・多段ストロー、１１・・外管、１２・・内管、１５・・第１溝、１６・・第２溝、３１・・多段ストロー製造装置、３２・・第１の成形円盤、３３・・第２の成形円盤、３４，３５・・成形刃

Claims

互いに径の異なる複数のストローブロックから構成され、これらストローブロックを互いに擦動可能に挿入し、全長を伸縮可能にした多段ストローの製造装置であって、
溝状のストッパー部が形成される前記ストローブロックの直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃が多数形成された第１の成形円盤と第２の成形円盤とを、互いに中心軸が平行でかつ中心軸方向に一定間隔でずらして配置し、前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の成形刃とが互いに対向して前記ストローブロックを挟むことにより、前記ストローブロックの周面に、溝を前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向させて形成することを特徴とする多段ストローの製造装置。
前記成形刃の内径は、前記ストローブロックの外径よりも１０〜３０％小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多段ストローの製造装置。
前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の中心軸方向のずれは０．２〜３．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の多段ストローの製造装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多段ストローの製造装置により製造された、溝が前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向して形成されたことを特徴とする多段ストロー。
前記溝は互いに０．２〜２．０ｍｍの間隔を空けて形成されたことを特徴とする請求項４に記載の多段ストロー。
互いに径の異なる複数のストローブロックから構成され、これらストローブロックを互いに擦動可能に挿入し、全長を伸縮可能にした多段ストローの製造方法であって、
溝状のストッパー部が形成される前記ストローブロックの直径よりも小さい内径を持つ半円周状の成形刃が多数形成された第１の成形円盤と第２の成形円盤とを、互いに中心軸が平行でかつ中心軸方向に一定間隔でずらして配置し、前記第１の成形円盤の成形刃と前記第２の成形円盤の成形刃とが互いに対向して前記ストローブロックを挟むことにより、前記ストローブロックの周面に、溝を前記ストローブロックの長尺方向に互いに一定間隔を空けて半円周状に対向させて形成することを特徴とする多段ストローの製造方法。