JP4660022B2 - 電子レンジ対応紙カップおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジで使用する紙カップおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動販売機などで熱い飲料用、即席食品用などに紙カップが広く使用されている。また、一般的ではないものの、飲料や惣菜などの入った紙カップを直接電子レンジを利用し、加熱調理することも行なわれている。一般的な紙カップＰは、図１１に示すように、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着している。この底部材２の屈曲部２２を挟み込んで接合した部分を糸じり部Ｚと称し、底面部２１を上げ底にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般形状の紙カップＰに内容物を入れて電子レンジで加熱調理した場合、紙カップの底の糸じり部Ｚに焦げを生じる場合があるという問題がある。その原因は、つぎのように考えられる。紙の材料のパルプのセルロースは基本的には電子レンジのマイクロ波を吸収する。従って、紙の重なる糸じり部Ｚでは、紙厚が増し発熱量が増す。一方、表面積は変わらないため熱の放出量が同じで、発生した熱を蓄積することになり、温度が上昇し、焦げを発生させる原因となっている。ただし、内容物がある場合には、焦げが発生しにくくなる。それは、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるためと考えられる。つまり、通常の紙カップＰでは、図１１に示すように、胴部材１と底部材２の接合部位として糸じり部Ｚを持つ構造であるため、この糸じり部Ｚは、表側と裏側の両面からマイクロ波の照射を受けること、内容物に触れることななく、畜熱されやすく、そのために焦げが生じやすい。
【０００４】
本発明は、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するための本発明は、紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて紙カップを製造する工程において、前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合して紙カップを成形する紙カップ成形工程と、前記紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、該底部材の前記外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成する底部材成形工程とを備えたことを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法である。また、特に、前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップ成形工程において、前記紙カップの前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたこと、あるいは、前記紙カップの前記胴部と前記屈曲部を接着する幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法である。
【０００６】
さらにまた、もう１つの発明は、紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて作製される紙カップにおいて、前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くよう配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、前記底部材の外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成したことを特徴とする電子レンジ対応紙カップである。また、前記電子レンジ対応紙カップにおいては、前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたこと、あるいは、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記屈曲部と前記胴部および前記折り返し部とを接着する接合部の幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としてもよいものである。
【０００７】
本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法によれば、紙カップの底部材の形状を下方に凹状に変形した形状とすることができ、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、糸じり部に電子レンジで加熱調理した時に、焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。なお、異なる図の同一部位には同一の符号を付与している。
【０００９】
図１は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した底部材を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップａは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２との接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓで接着している。
【００１０】
図２−ａは、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＡでは、変形前の電子レンジ対応紙カップａの底面部２１を内面側から下方に凹状に変形して底面部２１Ｕとしている。
【００１１】
この底面部２１Ｕは、図２−ｂに示すように、内面から見て下方に凹状に変形されたＵ字形状をしている。また、底面部２１Ｕは、図２−ｃに示すように、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとからなり、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとの間に曲面部Ｒが形成されており、下面部２１Ｕａを平面状とし、壁面部２１Ｕｂを胴部材１の折り返し部１３に近づけることが好ましい。また、曲面部Ｒは、曲率半径が３〜１０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、５〜８ｍｍの範囲である。曲率半径が３ｍｍ未満の場合には、ピンホールが発生し、洩れの原因になる。一方、曲率半径が１０ｍｍを超す場合には、糸じり部Ｚに焦げが発生しやすくなる。
【００１２】
また、底面部２１Ｕの最大深さｄは、胴部材１の折り返し部１３の上端から折り返し部１３の幅の７０％以上が望ましい。７０％以上にすることによって、電子レンジ内で糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波の照射を遮ることができ、糸じり部Ｚの焦げの発生を防ぐことができる。７０％未満の場合には、糸じり部Ｚが焦げる危険がある。
【００１３】
また、下面部２１Ｕａと胴部１１の下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、上方に８ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。距離ｘが、図３−ａに示すように、上方に８ｍｍ以上の場合には、糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波を遮蔽する効果がなくなる。また、距離ｘが、図３−ｂに示すように、下方に２ｍｍ以上の場合には、電子レンジ対応紙カップＡは、安定性を失う危険がある。
【００１４】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法について説明する。図４は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した底面部を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップｂは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓの部分で接着している。
【００１５】
また、変形前の電子レンジ対応紙カップｂでは、胴部材１の折り返し部１３の幅ｍを、２ｍｍ以上、かつ、底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下としていることが特徴である。この胴部材１の折り返し部１３の幅を底部材２の屈曲部２２の幅の４分の３以下とすることによって、底部材２を凹状に容易に変形することができるという効果がある。
【００１６】
また、折り返し部１３の幅を２ｍｍ未満とすると、胴部材１と底部材２とを接合するシール幅が狭すぎて、接合強度が低下し、内容物が漏れる危険性が高くなる。従って、折り返し部１３の幅は２ｍｍ以上とする必要がある。
【００１７】
図５は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＢでは、変形前の電子レンジ対応紙カップｂの底面部２１を内面側から見て下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとしている。この時、折り返し部１３の幅ｍを屈曲部２２の幅ｎの３／４以下に狭くすることにより、屈曲部２２の折り返し部１３と重ならない部分を下方に折り返すことができ、容易にＵ字形状の底面部２１Ｕとすることができる。このＵ字形状とした底面部２１Ｕは、好ましくは、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとからなるトレー形状とし、下面部２１Ｕａは平面状とし、壁面部２１Ｕｂは糸じり部Ｚに近ずけることが好ましい。
【００１８】
また、下面部２１Ｕａは、第一の方法と同様に、下面部２１Ｕａと胴部１１の下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、上方に８ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。
【００１９】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法について説明する。図６−ａは、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した底面部を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップｃは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓで接着している。
【００２０】
すなわち、本実施例の電子レンジ対応紙カップｃでは、胴部材１と底部材２との接合において、胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟んで、底部材２の屈曲部２２の両面のほぼ全面で熱接着するのではなく、図６−ｂの部分拡大断面図に示すように、底部材２の屈曲部２２を胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟み込んで、底部材２の屈曲部２２の下部の両面において胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１とを幅ｏ、ｏの接合部Ｓ、Ｓの部分で加熱接着して接合している。
【００２１】
また、電子レンジ対応紙カップｃでは、胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１と底部材２の屈曲部２２の下部の両面との接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏを、２ｍｍ以上、かつ、底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下としていることが特徴である。この接合部Ｓ、Ｓの幅o、oを底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下とすることによって、底部材２を凹状に容易に変形することができるという効果がある。
【００２２】
なお、接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏを２ｍｍ未満とすると、胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１と底部材２の屈曲部２２の下部の両面とを接合するシール幅が狭すぎて、接合強度が低下し、内容物が漏れる危険性が高くなる。従って、接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏは２ｍｍ以上とする必要がある。
【００２３】
図７は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＣでは、変形前の電子レンジ対応紙カップｃの底面部２１を内面側から見て下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとしている。この時、底部材２の屈曲部２２において、上部が胴部材１の胴部１１および折り返し部１３と未接着の状態であるため、底面部２１を凹状に変形する際に、屈曲部２２の未接着部分も変形されてU字形状の底面部２１Ｕとなり、凹状に変形する加工が容易となる。
【００２４】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップを製造する方法についてさらに具体的に説明する。第一の製造方法、第二の製造方法、第三の製造方法とでは、底部材２を下方に凹状に変形してＵ字形状にする前の紙カップにおいて、胴部材１と底部材２との接合部分、または、胴部材１の折り返し部１３の幅の設定条件が異なるが、基本的には、同じ製造方法であり、紙カップ成形工程と底面部成形工程とを備えている。
【００２５】
まず、図８に示すような胴部ブランク３１と底部ブランク３２とを用いて、紙カップ成型機で一般的な紙カップと同様な形状に成型される。一般的に、胴部ブランク３１は、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部ブランク３２は、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。
【００２６】
この胴部材ブランク３１と底部材ブランク３２とを使用して紙カップを作製する紙カップ成形工程を簡単に説明する。図９は、変形する前の状態の本発明の電子レンジ対応紙カップａ、ｂを成形する紙カップ成型機の一例を示した図である。この成型機１００は、一般的な紙カップを成形する成形機と同様であり、（Ａ）胴巻き成形部、（Ｂ）底カール部（糸じり部）成形部、（Ｃ）トップカール成形部の３つの部分から成り立っている。この紙カップ成型機の工程を詳細に説明すると、フィーダーから送られた胴部材ブランク３１は、筒状に貼られる部分がホットエアー１０１で予熱加工され、表面の樹脂が溶融した状態で（Ａ）胴巻き成形部に送られる。（Ａ）胴巻き成形部では、胴巻き型１０２に吸引されながら巻き付けられ、胴巻き紙の熱シールが行なわれる。筒状に熱シールされた胴巻き紙は、（Ｂ）底カール部へ送られる。（Ｂ）底カール部では、型１１０の位置で、まず、打ち抜かれた底部材ブランク３２が、吸引固定され、つぎに、型１１１の位置で、胴巻き紙が挿入される。つづいて、型１１２、型１１３、型１１４の位置で、胴部材１と底部ブランク３２を貼り合わせる部分をホットエアーで予熱加工し、型１１５の位置で、胴部材の下端を内側に折り返ししながら圧着することにより、胴部材１と底部材２を一体化する。このカップ状に成形されたものが、（Ｃ）トップカール成形部へ受け渡される。（Ｃ）トップカール成形部では、型１２０の金型内に嵌め込まれ、潤滑油が塗布され、型１２１、型１２２、型１２３の位置で胴部材１の上端が外側へカールされてトップカール部１２が形成される。最後に、型１２４で排出されて紙カップが製造される。
【００２７】
つぎに、上げ底で平面状の底面部２１を凹状に変形してＵ字形状とする。この底面部成形工程は、図１０−ａに示すように、上面部に凸部２０１ａを有するマンドレル２０１に紙カップを嵌合した後、下面部に凹部２０２ａを有するヘッド２０２によって変形し、底面部２１をＵ字形状とする。この成形加工を容易にするために、予め底部材２を加熱しておく方法、ヘッド２０２を加熱する方法、あるいは、ヘッド２０２を超音波振動させる方法がある。また、図１０−ｂに示すように、マンドレル２０２を回転させながら回転ローラー２０３を押し当てる方法もある。
【００２８】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法によって製造する電子レンジ対応紙カップの胴部材１および底部材２に使用する材料は、紙を主強度材とし、最内層に熱可塑性樹脂を有することを基本としている。
【００２９】
主強度材となる紙としては、紙カップ成形適性の良いカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、とくに限定されないが、紙カップ成形適性上、１５０〜３００ｇ／ｍ2の範囲がより好ましい。
【００３０】
最内層に使用する熱可塑性樹脂は、内容物の保護、特に液状の物質を入れても洩れない機能、また、熱シールにより胴部の貼り合わせ、そして胴部と底部の接着を可能にする機能を持っている必要がある。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレンビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。厚さとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、押し出し加工あるいはラミネート加工によって、最内層に形成される。
【００３１】
例えば、具体的な材料の構成としては、表面側から紙層／ポリエチレン樹脂層、ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、発泡ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、紙層／ポリプロピレン樹脂層、ポリプロピレン樹脂層／紙層／ポリプロピレン樹脂層、紙層／ポリエステル樹脂層、ポリエステル樹脂層／紙層／ポリエステル樹脂層、紙層／ナイロン樹脂層、ナイロン樹脂層／紙層／ナイロン樹脂層、紙層／エチレンビニルアルコール層、エチレンビニルアルコール層／紙層／エチレンビニルアルコール層などが挙げられる。
【００３２】
特に、底部材２の材料は、凹凸状に変形するため、変形してやすく、変形時に、ひび割れやピンホールが生じない構成を選定する必要があり、ポリエステル樹脂層、ナイロン樹脂層を有する構成が好ましい。
【００３３】
本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法によって製造した電子レンジ対応紙カップの用途は、インスタントラーメン、惣菜類などを温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどを温める飲料用の容器として有効である。
【００３４】
【実施例】
次に、本発明について実施例をあげて、さらに具体的に説明する。
【００３５】
〔実施例１〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００３６】
この成形された紙カップでは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１の折り返し部１３の幅と底部材２の屈曲部２２の幅とが略同幅とした。さらに、胴部材１の底面部２１を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＡを作成した。
【００３７】
〔実施例２〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００３８】
この成形された紙カップでは、胴部材１の折り返し部１３の幅を５ｍｍ、底部材２の屈曲部２２の幅を１０ｍｍとし、折り返し部１３の幅を屈曲部２２の幅の２分の１とした。さらに、底部材２を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＢを作成した。折り返し部１３の幅ｍが屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下となっているため、底部材２を凹状に容易に変形することができた。
【００３９】
〔実施例３〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００４０】
この成形された紙カップでは、底部材２の屈曲部２２を胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟み込んで、１０mmの幅の屈曲部２２の下部の両面において胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１とを、屈曲部２２の下端から６mmの幅の部分で加熱接着して接合している。さらに、底部材２を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＣを作成した。底部材２の屈曲部２２において、上部の４mmが胴部材１の胴部１１および折り返し部１３と未接着の状態であるため、この未接着部分も変形されてU字形状の底面部２１Ｕとなり、底部材２を凹状に容易に変形することができた。
【００４１】
〔比較例〕
実施例１、実施例２および実施例３と同一の材料を使用し、紙カップの胴部材１の胴部１１の外径、高さなど胴部材１の形状を実施例１、実施例２および実施例３と同一にし、底部材２の底面部２１は平面状である従来の形状で作成した。
【００４２】
同じ外寸法の形状の実施例１、実施例２および実施例３、そして比較例の紙カップに水２００ｍｌを入れ、電子レンジ（ＮＥＣ社製、電子レンジＭＣ−Ｅ２家庭用高周波出力：５００Ｗ）にて加熱調理を行なった。その結果、実施例１、実施例２および実施例３においては、紙カップのどの部分にも焦げの発生は見られなかった。一方、比較例においては、加熱調理２分後に糸じり部Ｚがやや茶色に変色し、５分後には糸じり部Ｚに焦げが発生した。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法によれば、紙カップの底面の形状を下方に凹状に変形してＵ字形状とすることができ、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。また、胴部材の折り返し部の幅を底部材の屈曲部の幅の３／４以下とすること、あるいは、底部材の屈曲部の上部が胴部材の胴部および折り返し部と未接着の状態とすることによって、底部材をＵ字形状に容易に変形することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図２】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図３】図２の電子レンジ対応紙カップの底部材の形状を示す断面図である。
【図４】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図５】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図７】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図８】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法により製造する電子レンジ対応紙カップの胴部材のブランクおよび底部材のブランクを示す展開図である。
【図９】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の紙カップ成形機で成形する工程を示す図である。
【図１０】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の底部材を変形する方法を示す図である。
【図１１】従来の紙カップを示す部分断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子レンジ対応紙カップ（第一の製造方法）
ａ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｂ 電子レンジ対応紙カップ（第二の製造方法）
ｂ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｃ 電子レンジ対応紙カップ（第三の製造方法）
ｃ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｐ 紙カップ（従来）
Ｒ 曲面部
Ｓ 接合部
Ｚ 糸じり部
ｄ 下面部の最大深さ
ｍ 折り返し部の幅
ｎ 屈曲部の幅
ｏ 接合部の幅
１ 胴部材
１１ 胴部
１２ トップカール部
１３ 折り返し部
２ 底部材
２１ 底面部
２１Ｕ 底面部（変形後）
２１Ｕａ 下面部（変形後）
２１Ｕｂ 壁面部（変形後）
２２ 屈曲部
３１ 胴部ブランク
３２ 底部ブランク
１００ 成形機
１０１ ホットエアー
１０２ 胴巻き型
１１１〜１２７ 型（マンドレル）
２０１ マンドレル
２０１ａ 凸部（マンドレル）
２０２ ヘッド
２０２ａ 凹部
２０３ 回転ローラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジで使用する紙カップおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動販売機などで熱い飲料用、即席食品用などに紙カップが広く使用されている。また、一般的ではないものの、飲料や惣菜などの入った紙カップを直接電子レンジを利用し、加熱調理することも行なわれている。一般的な紙カップＰは、図１１に示すように、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着している。この底部材２の屈曲部２２を挟み込んで接合した部分を糸じり部Ｚと称し、底面部２１を上げ底にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般形状の紙カップＰに内容物を入れて電子レンジで加熱調理した場合、紙カップの底の糸じり部Ｚに焦げを生じる場合があるという問題がある。その原因は、つぎのように考えられる。紙の材料のパルプのセルロースは基本的には電子レンジのマイクロ波を吸収する。従って、紙の重なる糸じり部Ｚでは、紙厚が増し発熱量が増す。一方、表面積は変わらないため熱の放出量が同じで、発生した熱を蓄積することになり、温度が上昇し、焦げを発生させる原因となっている。ただし、内容物がある場合には、焦げが発生しにくくなる。それは、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるためと考えられる。つまり、通常の紙カップＰでは、図１１に示すように、胴部材１と底部材２の接合部位として糸じり部Ｚを持つ構造であるため、この糸じり部Ｚは、表側と裏側の両面からマイクロ波の照射を受けること、内容物に触れることななく、畜熱されやすく、そのために焦げが生じやすい。
【０００４】
本発明は、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するための本発明は、紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて紙カップを製造する工程において、前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合して紙カップを成形する紙カップ成形工程と、前記紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、該底部材の前記外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成する底部材成形工程とを備えたことを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法である。また、特に、前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップ成形工程において、前記紙カップの前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたこと、あるいは、前記紙カップの前記胴部と前記屈曲部を接着する幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法である。
【０００６】
さらにまた、もう１つの発明は、紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて作製される紙カップにおいて、前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くよう配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、前記底部材の外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成したことを特徴とする電子レンジ対応紙カップである。また、前記電子レンジ対応紙カップにおいては、前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたこと、あるいは、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記屈曲部と前記胴部および前記折り返し部とを接着する接合部の幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としてもよいものである。
【０００７】
本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法によれば、紙カップの底部材の形状を下方に凹状に変形した形状とすることができ、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、糸じり部に電子レンジで加熱調理した時に、焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。なお、異なる図の同一部位には同一の符号を付与している。
【０００９】
図１は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した底部材を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップａは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２との接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓで接着している。
【００１０】
図２−ａは、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＡでは、変形前の電子レンジ対応紙カップａの底面部２１を内面側から下方に凹状に変形して底面部２１Ｕとしている。
【００１１】
この底面部２１Ｕは、図２−ｂに示すように、内面から見て下方に凹状に変形されたＵ字形状をしている。また、底面部２１Ｕは、図２−ｃに示すように、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとからなり、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとの間に曲面部Ｒが形成されており、下面部２１Ｕａを平面状とし、壁面部２１Ｕｂを胴部材１の折り返し部１３に近づけることが好ましい。また、曲面部Ｒは、曲率半径が３〜１０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、５〜８ｍｍの範囲である。曲率半径が３ｍｍ未満の場合には、ピンホールが発生し、洩れの原因になる。一方、曲率半径が１０ｍｍを超す場合には、糸じり部Ｚに焦げが発生しやすくなる。
【００１２】
また、底面部２１Ｕの最大深さｄは、胴部材１の折り返し部１３の上端から折り返し部１３の幅の７０％以上が望ましい。７０％以上にすることによって、電子レンジ内で糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波の照射を遮ることができ、糸じり部Ｚの焦げの発生を防ぐことができる。７０％未満の場合には、糸じり部Ｚが焦げる危険がある。
【００１３】
また、下面部２１Ｕａと胴部１１の下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、上方に８ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。距離ｘが、図３−ａに示すように、上方に８ｍｍ以上の場合には、糸じり部Ｚの裏側からのマイクロ波を遮蔽する効果がなくなる。また、距離ｘが、図３−ｂに示すように、下方に２ｍｍ以上の場合には、電子レンジ対応紙カップＡは、安定性を失う危険がある。
【００１４】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法について説明する。図４は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した底面部を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップｂは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓの部分で接着している。
【００１５】
また、変形前の電子レンジ対応紙カップｂでは、胴部材１の折り返し部１３の幅ｍを、２ｍｍ以上、かつ、底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下としていることが特徴である。この胴部材１の折り返し部１３の幅を底部材２の屈曲部２２の幅の４分の３以下とすることによって、底部材２を凹状に容易に変形することができるという効果がある。
【００１６】
また、折り返し部１３の幅を２ｍｍ未満とすると、胴部材１と底部材２とを接合するシール幅が狭すぎて、接合強度が低下し、内容物が漏れる危険性が高くなる。従って、折り返し部１３の幅は２ｍｍ以上とする必要がある。
【００１７】
図５は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＢでは、変形前の電子レンジ対応紙カップｂの底面部２１を内面側から見て下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとしている。この時、折り返し部１３の幅ｍを屈曲部２２の幅ｎの３／４以下に狭くすることにより、屈曲部２２の折り返し部１３と重ならない部分を下方に折り返すことができ、容易にＵ字形状の底面部２１Ｕとすることができる。このＵ字形状とした底面部２１Ｕは、好ましくは、下面部２１Ｕａと壁面部２１Ｕｂとからなるトレー形状とし、下面部２１Ｕａは平面状とし、壁面部２１Ｕｂは糸じり部Ｚに近ずけることが好ましい。
【００１８】
また、下面部２１Ｕａは、第一の方法と同様に、下面部２１Ｕａと胴部１１の下端により形成される下端面Ｘとの距離ｘは、上方に８ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。
【００１９】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法について説明する。図６−ａは、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した底面部を変形する前の部分断面図である。変形前の電子レンジ対応紙カップｃは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１と底部材２とからなり、胴部材１は主に胴部１１を形成し、上端を外側にカールしてトップカール部１２とし、下端を内側に折り返して折り返し部１３としている。一方、底部材２は主に底面部２１を形成し、外周縁部を下方へ略直角に屈曲して屈曲部２２としている。胴部材１と底部材２の接合は、底部材２の屈曲部２２を、胴部材１の折り返し部１３と、胴部１１の下端部とで挟んで加熱圧着し、接合部Ｓ、Ｓで接着している。
【００２０】
すなわち、本実施例の電子レンジ対応紙カップｃでは、胴部材１と底部材２との接合において、胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟んで、底部材２の屈曲部２２の両面のほぼ全面で熱接着するのではなく、図６−ｂの部分拡大断面図に示すように、底部材２の屈曲部２２を胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟み込んで、底部材２の屈曲部２２の下部の両面において胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１とを幅ｏ、ｏの接合部Ｓ、Ｓの部分で加熱接着して接合している。
【００２１】
また、電子レンジ対応紙カップｃでは、胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１と底部材２の屈曲部２２の下部の両面との接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏを、２ｍｍ以上、かつ、底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下としていることが特徴である。この接合部Ｓ、Ｓの幅o、oを底部材２の屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下とすることによって、底部材２を凹状に容易に変形することができるという効果がある。
【００２２】
なお、接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏを２ｍｍ未満とすると、胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１と底部材２の屈曲部２２の下部の両面とを接合するシール幅が狭すぎて、接合強度が低下し、内容物が漏れる危険性が高くなる。従って、接合部Ｓ、Ｓの幅ｏ、ｏは２ｍｍ以上とする必要がある。
【００２３】
図７は、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例の断面図である。電子レンジ対応紙カップＣでは、変形前の電子レンジ対応紙カップｃの底面部２１を内面側から見て下方に凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとしている。この時、底部材２の屈曲部２２において、上部が胴部材１の胴部１１および折り返し部１３と未接着の状態であるため、底面部２１を凹状に変形する際に、屈曲部２２の未接着部分も変形されてU字形状の底面部２１Ｕとなり、凹状に変形する加工が容易となる。
【００２４】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップを製造する方法についてさらに具体的に説明する。第一の製造方法、第二の製造方法、第三の製造方法とでは、底部材２を下方に凹状に変形してＵ字形状にする前の紙カップにおいて、胴部材１と底部材２との接合部分、または、胴部材１の折り返し部１３の幅の設定条件が異なるが、基本的には、同じ製造方法であり、紙カップ成形工程と底面部成形工程とを備えている。
【００２５】
まず、図８に示すような胴部ブランク３１と底部ブランク３２とを用いて、紙カップ成型機で一般的な紙カップと同様な形状に成型される。一般的に、胴部ブランク３１は、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部ブランク３２は、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。
【００２６】
この胴部材ブランク３１と底部材ブランク３２とを使用して紙カップを作製する紙カップ成形工程を簡単に説明する。図９は、変形する前の状態の本発明の電子レンジ対応紙カップａ、ｂを成形する紙カップ成型機の一例を示した図である。この成型機１００は、一般的な紙カップを成形する成形機と同様であり、（Ａ）胴巻き成形部、（Ｂ）底カール部（糸じり部）成形部、（Ｃ）トップカール成形部の３つの部分から成り立っている。この紙カップ成型機の工程を詳細に説明すると、フィーダーから送られた胴部材ブランク３１は、筒状に貼られる部分がホットエアー１０１で予熱加工され、表面の樹脂が溶融した状態で（Ａ）胴巻き成形部に送られる。（Ａ）胴巻き成形部では、胴巻き型１０２に吸引されながら巻き付けられ、胴巻き紙の熱シールが行なわれる。筒状に熱シールされた胴巻き紙は、（Ｂ）底カール部へ送られる。（Ｂ）底カール部では、型１１０の位置で、まず、打ち抜かれた底部材ブランク３２が、吸引固定され、つぎに、型１１１の位置で、胴巻き紙が挿入される。つづいて、型１１２、型１１３、型１１４の位置で、胴部材１と底部ブランク３２を貼り合わせる部分をホットエアーで予熱加工し、型１１５の位置で、胴部材の下端を内側に折り返ししながら圧着することにより、胴部材１と底部材２を一体化する。このカップ状に成形されたものが、（Ｃ）トップカール成形部へ受け渡される。（Ｃ）トップカール成形部では、型１２０の金型内に嵌め込まれ、潤滑油が塗布され、型１２１、型１２２、型１２３の位置で胴部材１の上端が外側へカールされてトップカール部１２が形成される。最後に、型１２４で排出されて紙カップが製造される。
【００２７】
つぎに、上げ底で平面状の底面部２１を凹状に変形してＵ字形状とする。この底面部成形工程は、図１０−ａに示すように、上面部に凸部２０１ａを有するマンドレル２０１に紙カップを嵌合した後、下面部に凹部２０２ａを有するヘッド２０２によって変形し、底面部２１をＵ字形状とする。この成形加工を容易にするために、予め底部材２を加熱しておく方法、ヘッド２０２を加熱する方法、あるいは、ヘッド２０２を超音波振動させる方法がある。また、図１０−ｂに示すように、マンドレル２０２を回転させながら回転ローラー２０３を押し当てる方法もある。
【００２８】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法によって製造する電子レンジ対応紙カップの胴部材１および底部材２に使用する材料は、紙を主強度材とし、最内層に熱可塑性樹脂を有することを基本としている。
【００２９】
主強度材となる紙としては、紙カップ成形適性の良いカップ原紙を使用することが好ましい。坪量は、とくに限定されないが、紙カップ成形適性上、１５０〜３００ｇ／ｍ2の範囲がより好ましい。
【００３０】
最内層に使用する熱可塑性樹脂は、内容物の保護、特に液状の物質を入れても洩れない機能、また、熱シールにより胴部の貼り合わせ、そして胴部と底部の接着を可能にする機能を持っている必要がある。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレンビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。厚さとしては、１５〜６０μｍの範囲が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、押し出し加工あるいはラミネート加工によって、最内層に形成される。
【００３１】
例えば、具体的な材料の構成としては、表面側から紙層／ポリエチレン樹脂層、ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、発泡ポリエチレン樹脂層／紙層／ポリエチレン樹脂層、紙層／ポリプロピレン樹脂層、ポリプロピレン樹脂層／紙層／ポリプロピレン樹脂層、紙層／ポリエステル樹脂層、ポリエステル樹脂層／紙層／ポリエステル樹脂層、紙層／ナイロン樹脂層、ナイロン樹脂層／紙層／ナイロン樹脂層、紙層／エチレンビニルアルコール層、エチレンビニルアルコール層／紙層／エチレンビニルアルコール層などが挙げられる。
【００３２】
特に、底部材２の材料は、凹凸状に変形するため、変形してやすく、変形時に、ひび割れやピンホールが生じない構成を選定する必要があり、ポリエステル樹脂層、ナイロン樹脂層を有する構成が好ましい。
【００３３】
本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法によって製造した電子レンジ対応紙カップの用途は、インスタントラーメン、惣菜類などを温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどを温める飲料用の容器として有効である。
【００３４】
【実施例】
次に、本発明について実施例をあげて、さらに具体的に説明する。
【００３５】
〔実施例１〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００３６】
この成形された紙カップでは、一般的な紙カップと同様に、胴部材１の折り返し部１３の幅と底部材２の屈曲部２２の幅とが略同幅とした。さらに、胴部材１の底面部２１を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＡを作成した。
【００３７】
〔実施例２〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００３８】
この成形された紙カップでは、胴部材１の折り返し部１３の幅を５ｍｍ、底部材２の屈曲部２２の幅を１０ｍｍとし、折り返し部１３の幅を屈曲部２２の幅の２分の１とした。さらに、底部材２を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＢを作成した。折り返し部１３の幅ｍが屈曲部２２の幅ｎの４分の３以下となっているため、底部材２を凹状に容易に変形することができた。
【００３９】
〔実施例３〕
胴部材１の材料として、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂層２５μｍの構成の材料を使用し、底部材２の材料として、表面からカップ原紙２５５ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を使用した。まず、図８のような胴部材ブランク３１に打ち抜き、この胴部材ブランク３１をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１に形成した。つぎに、図９に示すような工程で、胴部材１の下方から底部材ブランク３２を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部１３とした。つづいて、胴部材１の上端を外側にカールしトップカール部１２を形成して紙カップを成形した。
【００４０】
この成形された紙カップでは、底部材２の屈曲部２２を胴部材１の折り返し部１３と胴部１１とで挟み込んで、１０mmの幅の屈曲部２２の下部の両面において胴部材１の折り返し部１３の下部と胴部１１とを、屈曲部２２の下端から６mmの幅の部分で加熱接着して接合している。さらに、底部材２を図１０に示す方法で凹状に変形してＵ字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＣを作成した。底部材２の屈曲部２２において、上部の４mmが胴部材１の胴部１１および折り返し部１３と未接着の状態であるため、この未接着部分も変形されてU字形状の底面部２１Ｕとなり、底部材２を凹状に容易に変形することができた。
【００４１】
〔比較例〕
実施例１、実施例２および実施例３と同一の材料を使用し、紙カップの胴部材１の胴部１１の外径、高さなど胴部材１の形状を実施例１、実施例２および実施例３と同一にし、底部材２の底面部２１は平面状である従来の形状で作成した。
【００４２】
同じ外寸法の形状の実施例１、実施例２および実施例３、そして比較例の紙カップに水２００ｍｌを入れ、電子レンジ（ＮＥＣ社製、電子レンジＭＣ−Ｅ２家庭用高周波出力：５００Ｗ）にて加熱調理を行なった。その結果、実施例１、実施例２および実施例３においては、紙カップのどの部分にも焦げの発生は見られなかった。一方、比較例においては、加熱調理２分後に糸じり部Ｚがやや茶色に変色し、５分後には糸じり部Ｚに焦げが発生した。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の電子レンジ対応紙カップの製造方法によれば、紙カップの底面の形状を下方に凹状に変形してＵ字形状とすることができ、紙カップの中に、飲料や即席食品などの内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、糸じり部に焦げを発生させることのない電子レンジ対応紙カップを得ることができる。また、胴部材の折り返し部の幅を底部材の屈曲部の幅の３／４以下とすること、あるいは、底部材の屈曲部の上部が胴部材の胴部および折り返し部と未接着の状態とすることによって、底部材をＵ字形状に容易に変形することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図２】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第一の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図３】図２の電子レンジ対応紙カップの底部材の形状を示す断面図である。
【図４】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図５】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第二の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した変形前の部分断面図である。
【図７】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の第三の方法により製造した電子レンジ対応紙カップの一実施例を示す断面図である。
【図８】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法により製造する電子レンジ対応紙カップの胴部材のブランクおよび底部材のブランクを示す展開図である。
【図９】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の紙カップ成形機で成形する工程を示す図である。
【図１０】本発明による電子レンジ対応紙カップの製造方法の底部材を変形する方法を示す図である。
【図１１】従来の紙カップを示す部分断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子レンジ対応紙カップ（第一の製造方法）
ａ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｂ 電子レンジ対応紙カップ（第二の製造方法）
ｂ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｃ 電子レンジ対応紙カップ（第三の製造方法）
ｃ 電子レンジ対応紙カップ（変形前）
Ｐ 紙カップ（従来）
Ｒ 曲面部
Ｓ 接合部
Ｚ 糸じり部
ｄ 下面部の最大深さ
ｍ 折り返し部の幅
ｎ 屈曲部の幅
ｏ 接合部の幅
１ 胴部材
１１ 胴部
１２ トップカール部
１３ 折り返し部
２ 底部材
２１ 底面部
２１Ｕ 底面部（変形後）
２１Ｕａ 下面部（変形後）
２１Ｕｂ 壁面部（変形後）
２２ 屈曲部
３１ 胴部ブランク
３２ 底部ブランク
１００ 成形機
１０１ ホットエアー
１０２ 胴巻き型
１１１〜１２７ 型（マンドレル）
２０１ マンドレル
２０１ａ 凸部（マンドレル）
２０２ ヘッド
２０２ａ 凹部
２０３ 回転ローラー
Claims (6)
- 紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて紙カップを製造する工程において、
前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合して紙カップを成形する紙カップ成形工程と、
前記紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、該底部材の前記外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成する底部材成形工程とを備えたことを特徴とする電子レンジ対応紙カップの製造方法。 - 前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップ成形工程において、前記紙カップの前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ対応紙カップの製造方法。
- 前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップ成形工程において、前記紙カップの前記胴部と前記屈曲部とを接着する幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ対応紙パックの製造方法。
- 紙を主強度材としてそれぞれブランクからなる胴部材と底部材とを用いて作製される紙カップにおいて、
前記胴部材を筒状に巻き回して胴部を形成し、該胴部の上端側を外側にカールしてトップカール部を形成するとともに、
前記底部材の外周縁部を下方へ略直角に屈曲して形成された屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くよう配置して、前記胴部の下端部を内側に折り返した折り返し部と前記胴部とで前記屈曲部を挟み込む糸じり部で、前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップの前記底部材の内面側を押圧して、前記底部材の外周縁部の内面側から下方へ凹状に変形したＵ字形状の底面部を形成したことを特徴とする電子レンジ対応紙カップ。 - 前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記折り返し部の幅を２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする請求項４に記載の電子レンジ対応紙カップ。
- 前記底部材の内面側を押圧して下方に凹状に変形したＵ字形状の前記底面部を形成するにあたり、前記底面部が凹状に変形する前の前記紙カップにおいて、前記屈曲部と前記胴部および前記折り返し部とを接着する接合部の幅を前記屈曲部の先端から２ｍｍ以上、かつ、前記屈曲部の幅の４分の３以下としたことを特徴とする請求項４に記載の電子レンジ対応紙カップ。
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