JP4644764B2

JP4644764B2 - ホット飲料用密封容器

Info

Publication number: JP4644764B2
Application number: JP2005293367A
Authority: JP
Inventors: 正規竹内
Original assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP2007099363A

Description

本発明は、店頭で加熱して販売されるコーヒ、紅茶、スープ等のホット飲料用密封容器およびホット飲料入り密封容器に関する。

全体がアルミニウム箔芯層とその両面に形成せられた合成樹脂被覆層よりなりかつフランジを有するテーパ付きコップ状容体と、下面に熱封緘材層を有しかつ容体のフランジ上面に融着せられるアルミニウム箔製の蓋よりなる飲料用密封容器は、下記特許文献１に示されているように既に知られている。この容器では、フランジ上面に融着せられた蓋の一部をフランジから剥がして飲み口を得ている。ところが、蓋はフランジに融着せられているため、剥がしにくいし、無理をして剥がすと、容体内の飲料がこぼれることがあった。また、乗用車で飲み残しの容器を車内に置いて走行すると、車の振動により飲み口から飲料がこぼれるおそれもあった。或いは、蓋の一部を剥がさずに先の尖ったストローを容器内へ蓋を貫通して差し込んで飲むこともあった。しかしながら、これはあくまで冷たい飲料の場合で、ホット飲料の場合には適していない。

そこで、上記問題を解消するものとして、頂壁に設けられている開口部に揺動自在に配された蓋連通口形成部材および下端に容体の上端に被せ止めるための垂直断面逆Ｌ形裾部を有する短筒状キャップが、蓋の施された容体に取り付けられている密封容器は、下記特許文献２および特許文献３に提案されている。
特開２００５−１５３８９４号公報特開２００４−１２３１５５号公報特開２００５−２２７５７号公報

特許文献２および特許文献３の図面に示せられている容体が横断面円形のようなホット飲料用密封容器では、蓋で密封した容体の飲料を加熱した際、容体内の空気膨張によって内圧が上昇する。すると、容体のフランジと蓋の融着部分に負荷が加わり、融着部分に隙間が生じて飲料が漏れ出す恐れがある。これを防ぐために、蓋の熱封緘材層およびヒートシール条件をシール強度が大きくなるように選定すると、容体の底が平坦な場合、容体の内圧上昇により容体の底壁が変形し、さらには底壁が下方に膨出し、容器をテーブル等の上に置くと、容器が倒れることになる。

本発明の目的は、ホット飲料に起因して容体の内圧が上昇しても容体の底壁が変形しにくく、仮に変形してもテーブル等の上に置いた容器が倒れないホット飲料用密封容器およびホット飲料入り密封容器を提供するにある。

請求項１の発明によるホット飲料用密封容器は、全体がアルミニウム箔芯層とその両面に形成せられた合成樹脂被覆層とよりなりかつフランジを有するテーパ付きコップ状容体と、下面に熱封緘材層を有しかつ容体のフランジ上面に融着せられるアルミニウム箔製の蓋と、容体の上端に取り付けられかつ頂壁に設けられている開口部に揺動自在に配された蓋連通口形成部材および下端に容体の上端に被せ止めるための垂直断面逆Ｌ形裾部を有する短筒状キャップよりなるホット飲料用密封容器において、容体の底壁が、垂直断面において、下向き凸円弧状外縁環部と、上向き凸円弧状球面上げ底部と、外縁環部と球面上げ底部とをつなぐ斜め上向き中間環部とよりなり、外縁環部の断面円弧の曲率半径Ｒ１が１．５〜５ｍｍ、球面上げ底部の断面円弧の曲率半径Ｒ２が容体の底部内径の半径より大きくかつ１００ｍｍ以下、中間環部の断面円弧の曲率半径Ｒ３が３〜１０ｍｍとなされてＲ１＜Ｒ３＜Ｒ２とし、さらに球面上げ底部の高さが５〜１０ｍｍでかつＲ１の２倍ないし４倍となされているものである。

請求項２の発明によるホット飲料入り密封容器は、請求項１記載のホット飲料用密封容器の容体に、飲料が充填されて蓋で密封されかつ加熱されているものである。

請求項１の発明において、アルミニウム箔芯層の両面に合成樹脂被覆層を形成する方法としては、アルミニウム箔に合成樹脂フィルムを接合する方法とアルミニウム箔に合成樹脂をコーティングする方法がある。容器の外面側に使用される合成樹脂の具体例としては、フィルムの場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびこれらの共重合体があげられ、コーティングの場合、熱硬化型アクリル樹脂およびエポキシ樹脂があげられる。また、容体の内面側に使用される合成樹脂はフランジ部分に熱封緘性が要求されるので、その具体例としては、フィルムの場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびこれらの共重合体があげられ、コーティングの場合、塩化酢酸ビニールおよび酸変性ポリオレフィンがあげられる。

ホット飲料用密封容器では、蓋で密封した容体の飲料を加熱した際、容体内の空気膨張によって内圧が上昇する。すると、容体のフランジと蓋の融着部分に負荷が加わり、融着部分に隙間が生じて飲料が洩れ出すおそれがある。これを防ぐためには、容体の横断面を８〜１６角の多角形となし、各面の横断面を直線状または内方に僅か凸円弧状にすることが好ましい。このような断面形状にすると、容体の内圧が上昇したさい多角形の各面が外方に膨らむため、前記融着部分に加わる負荷が小さくなって融着部分に隙間が生じないので、飲料洩れが発生しない。また、容体が横断面多角形で横断面円形のものより強度があることにより、容体内のホット飲料が冷えて容体内が減圧したさい或いは外部から衝撃が加わった際も容体が変形しにくく、しかも持ち易いし、意匠的効果もある。角数が８角より少ないと、容体のみ多数嵌め合わせて置いたり輸送したりしたい場合、嵌め合わせにくく、１６角より多いと、断面が円形に近くなるため、断面が円形の容体の問題点をそのまま持つことになる。

外縁環部の断面円弧の曲率半径Ｒ１を１．５〜５ｍｍに限定したのは、Ｒ１が１．５ｍｍ未満であると、成形の際に材料が破断する恐れがあり、５ｍｍを超えると、外部からの衝撃に対して弱く変形し易かったり、内圧により外縁環部の最下部を起点として底壁全体が反転し易くなる。Ｒ２が容体の底部内径の半径以下であると、形状的に球面上げ底部が中間環部とつながり難く、つなげようとすると底部の高さが高くなり過ぎ、成形の際に材料が破断する恐れがあり、また内容量も減ってしまうという問題が生じる。逆にＲ２が１００ｍｍを超えると、内圧により中間環部と球面上げ底部の境界付近を起点として球面上げ底部が反転し易くなる。Ｒ３が３ｍｍ未満であると、成形の際に破断する恐れがあり、１０ｍｍを超えると、内圧により外縁環部と中間環部の境界付近を起点として中間環部と球面上げ底部がともに反転し易くなる。また、Ｒ１＜Ｒ３＜Ｒ２でないと、成形性が悪く、容器底面としての見栄えも悪くなる。また、球面上げ底部の高さが５ｍｍまたはＲ１の２倍未満であると、容器内部に圧力がかかり中間環部および球面上げ底部がともに反転したときに底壁が下方に膨出し、容器をテーブル等の上に置くと容器が倒れる恐れがある。また、球面上げ底部の高さが１０ｍｍまたはＲ１の４倍を超えると、底上げの成形性が厳しくなり材料が破断する恐れがあるし、内容量も減ってしまうという問題があるからである。

キャップ裾部の垂直壁内面に同水平壁との間にカール縁嵌入用溝が形成せられるように、垂直断面凸円弧状リブを設けるとともに、フランジに下巻きカール縁を形成しておくのがよい。このようにすると、キャップを容体の上端に被せる際、垂直断面凸円弧状リブがカール縁を下方に乗り越え、カール縁がキャップの溝に嵌め入れられてキャップが容体に固定せられるので、キャップの容体への取り付けが極めて円滑に行える。また、カール縁は、上から下へ巻いた下巻カール縁であるから、容体に飲料を充填する際、カール縁内に巻き端の隙間から飲料が入り込まない。

また、カール縁のカール基部に垂直断面Ｖ形環状溝を設けるとともに、キャップ裾部の水平壁下面でかつ環状溝と対応する位置に垂直断面Ｖ形蓋食い込み環状垂下突条を設け、蓋食い込み環状垂下突条の高さを環状溝の深さと同一かまたは環状溝の深さより僅かに長くしておくのがよい。このようにしておくと、容体にキャップを施した際、環状垂下突条が蓋に食い込みながらこれを環状溝の底へ押し込むので、蓋に連通口が形成せられた後、容体とキャップとの隙間から飲料が漏れ出るのを蓋食い込み環状垂下突条により確実に阻止し得る。しかも、環状垂下突条と垂直断面凸円弧状リブとにより、カール縁を上下から挟んでこれを保持するから、キャップが容体にしっかりと固定せられる。蓋食い込み環状突条の高さおよび環状溝の深さは、０．３〜１．０ｍｍが好ましい。０．３ｍｍ未満であると、飲料の遮断効果が不充分であり、１ｍｍを超えてもその効果は変わらない。蓋食い込み環状突条の高さは、環状溝の深さより０．２ｍｍ程度長い方がよい。なぜなら、容器材料および蓋材にはクッション性があり、多少食い込ませた方が内容物が漏れ難いからである。
さらに、蓋食い込み環状垂下突条の内方位置に蓋食い込み環状垂下突条の高さより蓋の厚さ分高さが低い垂直断面Ｖ形蓋押さえ環状垂下突条を所定間隔をおいて１つまたは２つ設けておくと、前記飲料の漏れ阻止作用が一層確実になる。

請求項１の発明によるホット飲料用密封容器は、容体の底壁が、垂直断面において、下向き凸円弧状外縁環部と、上向き凸円弧状球面上げ底部と、外縁環部と球面上げ底部とをつなぐ斜め上向き中間環部とよりなり、外縁環部の断面円弧の曲率半径Ｒ１が１．５〜５ｍｍ、球面上げ底部の断面円弧の曲率半径Ｒ２が容体の底部内径の半径より大きくかつ１００ｍｍ以下、中間環部の断面円弧の曲率半径Ｒ３が３〜１０ｍｍとなされてＲ１＜Ｒ３＜Ｒ２とし、さらに球面上げ底部の高さが５〜１０ｍｍでかつＲ１の２倍ないし４倍となされているから、容体の内圧が上昇した際、容体の底壁が変形しにくく、容体の内圧が非常に高くて容体の底壁が下方に膨出しても、球面上げ底部のみが下方に反転するのみで、その高さの故にこれはテーブルに接することはない。したがって、テーブル等の上に置いた容器が倒れるということはない。

請求項２の発明によるホット飲料入り密封容器は、請求項１記載のホット飲料用密封容器の容体に、飲料が充填されて蓋で密封されかつ加熱されているものであるが、上記のように容体の内圧が上昇してもテーブル等の上に置いた容器が倒れることはない。

本発明をどのように実施するかを具体的に説明するために、以下に実施例を示す。なお、実施例において、前後とは図５および図６の前後をいい、左右とは図５の前から後をみた場合の左右をいう。

図１および図２は、本発明によるホット飲料用密封容器における容体Ａを示す。この容体Ａは、テーパ付きコップ状であって、巾２．２ｍｍの下巻きカール縁１を備えたカール縁幅を含む巾６．２ｍｍのフランジ２と口部に垂直断面略Ｌ形の段部３を有しており、厚さ１２０μのアルミニウム箔芯層４とその内面に形成せられた厚さ２００μのフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層５とその外面に形成せられた厚さ３０μのフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層６よりなりかつアルミニウム箔芯層４の厚さの全厚さに対する比率が、３４．３％である積層シート７（図１０参照）を冷間多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容体Ａの口部内径Ｄ１が６３ｍｍ、同底部内径Ｄ２が５２ｍｍ、同深さＨが１００ｍｍであり、口部内径Ｄ１に対する深さＨの比が１：１．５８となされ、テーパ角度θが３゜となされているものである。そして、その胴体は、図３に示すように、横断面１２角形であり、１２角形の胴体の各面８の横断面は、直線状である。

図４に示すように、容体Ａの底壁は、垂直断面において、下向き凸円弧状外縁環部９と、上向き凸円弧状球面上げ底部１０と、外縁環部９と球面上げ底部１０とをつなぐ斜め上向き中間環部１１とよりなり、外縁環部９の断面円弧の曲率半径Ｒ１を３ｍｍ、球面上げ底部１０の断面円弧の曲率半径Ｒ２を容体Ａの底部内径Ｄ２の半径より大きい６３ｍｍ、中間環部１１の断面円弧の曲率半径Ｒ３を５ｍｍとしてＲ１＜Ｒ３＜Ｒ２とし、さらに球面上げ底部１０の高さｈを７．５ｍｍでかつＲ１の２．５倍としている。

フランジ２の上面は、平滑水平面となされており、下面にシーラントよりなる熱封緘材層１２を有するアルミニウム箔１３製の蓋Ｂが、容体Ａに飲料を充填した後、フランジ２上面に加熱融着し得るようになっており、蓋Ｂは加熱融着した後カットされ、蓋Ｂの周縁部は、図１０に示すように、カール縁１より外方へ突出する。

さらに、容体Ａの上端に、図５および図６に示すように、頂壁１４に設けられている開口部１５に揺動自在に配された蓋連通口形成部材１６および下端に容体Ａの上端に被せ止めるための垂直断面逆Ｌ形裾部１７を有するポリプロピレン製短筒状キャップＣが取り付けられており、裾部１７の垂直壁１７ａ内面に同水平壁１７ｂとの間にカール縁嵌入用溝１８が形成せられるように、垂直断面内方凸円弧状リブ１９が設けられるとともに（図９参照）、キャップＣを容体Ａの上端に被せる際、垂直断面内方凸円弧状リブ１９がカール縁１を下方に乗り越え、カール縁１がキャップＣの溝１８に嵌め入れられてキャップＣが容体Ａに固定せられるようになされている。この際、蓋Ｂの周縁部はカール縁１にそわされる。そして、容体Ａに所定の飲料が充填せられ、その口が蓋Ｂで密封せられ、キャップＣが容体Ａに固定せられてから、加熱せられるものである。蓋Ｂと容体Ａ内の飲料Ｌの上面との間には、高さ１０ｍｍ程度の空気層がある。

蓋連通口形成部材１６は、切り開き部２０とこれと一体の操作レバー部２１とよりなり、切り開き部２０は左右方向が若干長い略方形状で前端が丸みを帯びており、操作レバー部２１は切り開き部２０より左右方向が若干短かく前後方向が長い略方形状で後端が丸みを帯びている。切り開き部２０と操作レバー部２１は、両者にまたがる浅い補強用くぼみ２２，２３を有するとともに、各周囲に垂下縁部を備えている。切り開き部２０の前垂下縁部には、切断開始用の相対的に大きなＶ状に尖っている１つの前切断刃２４が設けられ、同左右垂下縁部には、前切断刃２４による切り口の左右端を続いて後方にのばす左右鋸状切断刃２５が設けられている。開口部１５の形状は、蓋連通口形成部材１６の平面形状とほぼ相似形であり、開口部１５の前縁は、キャップＣの周壁２６の前端に達し、開口部１５の左右縁および後縁には、垂下壁２７、２８が設けられている。後垂下壁２８には、前方にのびかつ左右垂下壁２７の後部に連なった垂直断面後斜め下向き凸円弧状の指案内部２９が設けられている。操作レバー部２１は、図６に示されているように、後斜め上向きにのびており、指案内部２９との間に操作レバー部２１を人差し指で持ち上げ得る程度の間隔が存在せしめられている。切り開き部２０の後垂下縁部に左右延長状に突出した垂直翼部３０が設けられるとともに、左右垂下壁２７の長さの中程にある平面からみて斜め外前へ曲がった屈曲部に逆Ｌ形壁３１が設けられている。逆Ｌ形壁３１の垂直部３１ａが垂直翼部３０対向せしめられ、左右垂直翼部３０と左右逆Ｌ形壁３１の垂直部３１ａの下端同士を一体につなぎかつ弾力をもって曲がり得る薄肉水平部３２が設けられている。逆Ｌ形壁３１の垂直部３１ａの前側の左右垂下壁２７の下端と逆Ｌ形壁３１の垂直部３１ａの下端とは一致しており、逆Ｌ形壁３１の垂直部３１ａの後側の左右垂下壁２７の下端と逆Ｌ形壁３１の水平部の下面とは一致している。薄肉水平部３２の後端は、蓋連通口形成部材１６の揺動支点となり、これを支点として切り開き部２０と操作レバー部２１とがシーソのように揺動自在となっている。切り開き部２０の後垂下縁部の長さの中央に短い下方突起３３が設けられ、操作レバー部２１の前垂下縁部の長さの中央が切除され、その切除部のすぐ後に、下方突起３３に対向しかつ下端に短い水平前方突起３４ａを有する前係合部３４が操作レバー部２１に下方突出状に設けられている。水平前方突起３４ａは下方突起３３の下端の丁度下をのぞんでいる。切り開き部２０の下方突起３３の左右にある後垂下縁部と操作レバー部２１の中央切除部の左右にある前垂下縁部の下端同士が、弾力をもって曲がり得る薄肉水平部３５により一体につながれている。

開口部１５の左右垂下壁２７に、垂直翼部３０の若干前方位置でこれと対向するように、直角三角形状垂直翼状ストッパ３６が内方突出状に設けられている。ストッパ３６は、蓋連通口形成部材１６の操作レバー部２１を持ち上げることにより、切り開き部２０の先端を蓋Ｂまで斜めに下げ、まず前切断刃２４により蓋Ｂの切断を開始し、つぎに左右鋸状切断刃２５により切断を続行して蓋Ｂに連通口３７をあける。この連通口３７は、蓋Ｂの下側の容体Ａ内と蓋Ｂの上側のキャップＣ内とを連通せしめるものである。ストッパ３６は、蓋連通口形成部材１６の揺動途中で斜めになった垂直翼部３０が直角三角形の下角に当たるように位置せしめられている。そして、ストッパ３６の肉厚は、垂直翼部３０が当たった際、弾力をもって曲がり得る程度の薄さとなされている。垂直翼部３０がストッパ３６に当たると、その抵抗により切り開き部２０の揺動は一旦阻止せられるが、操作レバー部２１をなお持ち上げると、切り開き部２０の後垂下縁部の上端に操作レバー部２１の前垂下縁部の上端が当たって切り開き部２０を押し下げるので、ストッパ３６は移動しょうとする垂直翼部３０の通過を許すように曲がり、その通過後原状に復する。蓋連通口形成部材１６の図７における反時計方向揺動時、後端を支点として垂直状になった薄肉水平部３２が、連通口３７の形成後その弾力により原状に復そうとする。その結果、蓋連通口形成部材１６は、図７において時計方向に揺動する。この揺動に伴って斜め後下向きになっていた垂直翼部３０が元に戻る途中で水平になったとき、ストッパ３６の下面に当たり、蓋連通口形成部材１６の揺動は停止する。

蓋連通口形成部材１６の揺動が停止した状態において、操作レバー部２１は、図７に実線で示すように、前斜め上方に位置し、連通口３７の上方に存在するため邪魔になる。そこで、操作レバー部２１の後垂下縁部の後端に水平後方突出状後係合部３８を設けておき、操作レバー部２１を後へ倒して後係合部３８を指案内部２９の前端下面に係合する。指案内部２９の前端部は、後係合部３８の通過を許す程度の薄い肉厚でかつ弾力を有している。この際、操作レバー部２１の前係合部３４が切り開き部２０の水平になっている下方突起３３の前面に係合する。その結果、図７に仮線で示すように、操作レバー部２１は水平状となり、キャップＣの開口部１５の後半をほぼ塞ぎ、逆にその前半に飲み口３９を得る。

図９に示すように、カール縁１のカール基部に垂直断面Ｖ形環状溝４０が設けられるとともに、キャップＣの裾部１７の水平壁１７ｂの下面でかつ環状溝４０と対応する位置に垂直断面Ｖ形蓋食い込み環状垂下突条４１が設けられている。蓋食い込み環状垂下突条４１の高さは０．６ｍｍで、環状溝４０の深さ０．４ｍｍより僅かに長い。蓋食い込み環状垂下突条４１の内方位置に蓋食い込み環状垂下突条４１の高さより蓋の厚さ分高さが低い垂直断面Ｖ形蓋押さえ環状垂下突条４２が所定間隔をおいて同心円状に２つ設けられており、蓋Ｂに連通口３７が形成せられた後、容体ＡとキャップＣとの隙間から飲料Ｌが漏れ出るのを蓋食い込み環状垂下突条４１と蓋押さえ環状垂下突条４２とにより阻止する。

本発明によるホット飲料用密封用容器における容体の正面図である。図１の容体の平面図である。図１のIII−III線にそう断面図である。容体底部の拡大垂直断面図である。本発明によるホット飲料用密封用容器の平面図である。図５のVI−VI線にそう断面図である。容体の蓋に連通口をあけ、キャップに飲み口を設けた状態を示す本発明によるホット飲料用密封用容器の部分拡大垂直拡大断面図である。図５のVIII−VIII線にそう拡大分断面図である。蓋で密封した容体にキヤップを取り付けた状態を示す部分拡大詳細垂直断面図である。蓋で密封した容体の部分拡大詳細垂直断面図である。

符号の説明

１カール縁
２フランジ
３アルミニウム箔芯層
４、５合成樹脂被覆層
９下向き凸円弧状外縁環部
１０上向き凸円弧状球面上げ底部
１１斜め上向き中間環部
１２熱封緘材層
１３アルミニウム箔
１７キャップ裾部
Ａ容体
Ｂ蓋
Ｃキャップ
Ｒ１外縁環部の断面円弧の曲率半径
Ｒ２球面上げ底部の断面円弧の曲率半径
Ｒ３中間環部の断面円弧の曲率半径
Ｄ２容体の底部内径
ｈ球面上げ底部の高さ

Claims

全体がアルミニウム箔芯層とその両面に形成せられた合成樹脂被覆層とよりなりかつフランジを有するテーパ付きコップ状容体と、下面に熱封緘材層を有しかつ容体のフランジ上面に融着せられるアルミニウム箔製の蓋と、容体の上端に取り付けられかつ頂壁に設けられている開口部に揺動自在に配された蓋連通口形成部材および下端に容体の上端に被せ止めるための垂直断面逆Ｌ形裾部を有する短筒状キャップよりなる飲料用密封容器において、容体の底壁が、垂直断面において、下向き凸円弧状外縁環部と、上向き凸円弧状球面上げ底部と、外縁環部と球面上げ底部とをつなぐ斜め上向き中間環部とよりなり、外縁環部の断面円弧の曲率半径Ｒ１が１．５〜５ｍｍ、球面上げ底部の断面円弧の曲率半径Ｒ２が容体の底部内径の半径より大きくかつ１００ｍｍ以下、中間環部の断面円弧の曲率半径Ｒ３が３〜１０ｍｍとなされてＲ１＜Ｒ３＜Ｒ２とし、さらに球面上げ底部の高さが５〜１０ｍｍでかつＲ１の２倍ないし４倍となされているホット飲料用密封容器。
請求項１に記載のホット飲料用密封容器の容体に、飲料が充填されて蓋で密封されかつ加熱されているホット飲料入り密封容器。