JP4736248B2 - 電子レンジ対応紙カップ - 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。
【０００３】
しかしながら、一般形状の紙カップ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、紙の重なる部分では、紙厚が増し発熱量が増す。しかし、表面積は小さく熱の放出量が少なく、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、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるため焦げが発生しにくくなる。また、糸じり部の内外の両側からマイクロ波が照射されることも、焦げを発生させる原因となっている。つまり、通常の紙カップでは、図１０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３を持つ構造であるため、この糸じり部３は、内容物に触れることななく、畜熱されやすく、内外の両側からマイクロ波が照射さるために焦げが生じやすい。
【０００４】
この問題を解決するために、特開平１１−１１５４１号公報において、糸じり部を設けない形状の電子レンジ対応紙カップが開示されている。実際に、図１１に示すような糸じり部を設けない形状の電子レンジ対応紙カップでは、焦げの発生は見られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の糸じり部３を設けない電子レンジ対応紙カップでは、胴部材１と底部材２の接合部が糸じり部３を設けた場合と比べて不十分であり、内容物によっては、洩れが生じるという問題がある。
【０００６】
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、洩れることなく、紙カップのどの部分にも焦げが発生しない電子レンジ対応紙カップを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決すべく検討した結果、請求項１の発明は、紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、前記糸じり部の下部分を内側に折り返して高さが５ｍｍ以下としていることを特徴とする電子レンジ対応紙カップであり、請求項２の発明は、紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、前記糸じり部の下部分を内側に折り返すとともに、前記底部材の底面部を、前記外周縁部から下方に凹状に変形して壁面部と平面状の下面部とし、前記壁面部と前記下面部との間を曲面部とするＵ字状に形成していることを特徴とする電子レンジ対応紙カップである。本発明によれば、紙カップの胴部材と底部材との糸じり部を内側に折り返して底折り返し部を形成することにより糸じり部の高さが低くなること、さらに、底部材の底面部を下方に凹状に形成することにより、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、内容物の洩れることがなく、紙カップのいずれの部分にも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。
図１は、本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態の一実施例を示している。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、底部材２の外周縁部を下方へ屈曲して屈曲部２２とし、その屈曲部２２を胴部材１の下端部を内側に折り返した折り返し部１２と胴部１１とで挟み込んで加熱圧着して接合した糸じり部３を有している図２に示すような紙カップａの糸じり部３の下部分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成して糸じり部３の高さを低くしたものである。
図３は、本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例を示している。電子レンジ対応紙カップＢは、第一の実施の形態の一実施例である電子レンジ対応紙カップＡの底部材２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。
この底面部２１Ｕは、図３−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３−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を底折り返し部３ａに近ず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３に焦げが発生しやすくなる。
また、底面部２１Ｕの最大深さｄは、下部分を折り返した糸じり部３の上端から糸じり部３の幅の５０％以上が望ましい。５０％以上にすることによって、電子レンジ内で糸じり部３の裏側へのマイクロ波の照射を遮ることができ、糸じり部３の焦げの発生を防ぐことができる。５０％未満の場合には、糸じり部３が焦げる危険がある。
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５ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。距離ｘが、図４−ａに示すように、上方に５ｍｍ以上の場合には、糸じり部３の裏側へ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４−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Ｂは、安定性を失う危険性がある。
なお、第一の実施の形態は、糸じり部３の高さが１０mm以内の場合で、糸じり部３の下部分を内側に折り返すことにより、糸じり部３の高さが５mm以下になる場合に効果的である。従って、糸じり部３の高さが、１０mmを超えて、糸じり部３の下部分を内側に折り返した後でも糸じり部３の高さが５mmを超える場合には、底部材２の底面部２１を下方に凹状に変形した第二の実施の形態とすることが好ましい。
【０００９】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップを製造する方法を説明する。
【００１０】
第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造するには、まず、電子レンジ対応紙カップＡの糸じり部３を内側に折り返す前の紙カップａを製造する。この紙カップａは、図５に示すような胴部材ブランク１０と底部材ブランク２０とから、紙カップ成型機で成型される。一般的に、胴部材ブランク１０は、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部材ブランク２０は、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。
【００１１】
この胴部材ブランク１０と底部材ブランク２０とを使用して紙カップａを作製するが、まず、胴部材ブランク１０を筒状に貼り合わせるために、胴部材ブランク１０の貼り合わせ部を熱風で予熱し、表面の樹脂を溶融させる。つぎに、胴部材ブランク１０を胴巻き型（マンドレル）に巻き付け、圧着し、筒状の胴部材１に貼り合わせる。つづいて、筒状の胴部材１を、あらかじめ打ち抜き、紙皿状に成形された底部材ブランク２０をのせたマンドレルに嵌め込み、同時に、筒状の胴部材１および底部材ブランク２０の接着部分の樹脂を熱風で予熱する。そして、紙カップａの場合には、筒状の胴部材１の下端を内側に折り返し、底部材ブランク２０の下方に折り曲げた外周縁を挟み込んで圧着し、糸じり部３を形成して胴部材１と底部材２とを接合する。さらに、筒状の胴部材１の上端を外側にカールし、トップカール部１３を形成し、紙カップａの成形が完成する。
【００１２】
つづいて、この紙カップａの糸じり部３の下部分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成するには、まず、図６−ａに示すような方法で、糸じり部３の下部分を内側に４５度以上倒し込む。つぎに、図６−ｂに示すような方法で、上下からのプレス加工で倒し込まれた部分を下方に押し込んで糸じり部３を底折り返し部３ａで折り返した形状とする。さらに、図６−ｃに示すような方法で、表面側から圧を加えて底折り返し部３ａで折り返された糸じり部３を形成することができる。
【００１３】
このようにして、この紙カップａの糸じり部３の下部を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成することにより本発明の第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造することができる。
【００１４】
つぎに、第二の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＢを製造するには、まず、底部材２の底面部２１を凹状に変形する前の第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造する。
【００１５】
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２１を凹状に変形する工程は、図７−ａに示すように、上面部に凸部１０１ａを有するマンドレル１０１に紙カップを嵌合した後、下面部に凹部１０２ａを有するヘッド１０２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１０２を加熱する方法、あるいは、ヘッド１０２を超音波振動させる方法がある。また、図７−ｂに示すように、マンドレル１０２を回転させながら回転ローラー１０３を押し当てる方法もある。
【００１６】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップに使用する材料の構成は、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。例えば、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、ポリプロピレン樹脂層／紙層／ポリプロピレン樹脂層などが挙げられる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、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。
【００１９】
実際に、上述の構成の電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂを電子レンジで使用した時、内容物が加熱されているため直接手で持ちにくく、より断熱性の優れた電子レンジ対応紙カップが必要となる。従って、断熱性を付与するために、上述の電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部の外周に断熱カバー４を巻き付けた形態の図８に示すような電子レンジ対応紙カップＡ′、Ｂ′とすることもできる。
【００２０】
断熱カバー４の形状としては、上記のように電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の外面に密着して取り付けた形状とする他に、断熱カバー４のカバー胴部４１の上端部を内側へカールしてカバー上カール部４２ａ(図９−ａ）あるいは上端部を内側へ折り返してカバー上屈曲部４２ｂ(図９−ｂ）を形成した形状とすることができる。また、断熱カバー４のカバー胴部４１の下端部を内側へカールしてカバー下カール部４３ａ(図９−ｃ）あるいは下端部を内側へ折り返してカバー下屈曲部４３ｂ(図９−ｄ）を形成した形状とすることができる。さらに、断熱カバー４のカバー胴部４１の上端部にカバー上カール部４２ａあるいはカバー上屈曲部４２ｂを形成すると共に、下端部にカバー下カール部４３ａあるいはカバー下屈曲部４３ｂを形成した形状とすることができる。この形状にすることによって、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１と断熱カバー４のカバー胴部４１間に、カバー上カール部４２ａあるいはカバー下カール部４３ａの径、あるいはカバー上屈曲部４２ｂあるいはカバー下屈曲部４３ｂの厚さに相当する間隔を有する空隙５が形成されるので、電子レンジ対応紙カップＡ′、Ｂ′の上下方向の全長にわたって断熱性を確保することができるものである。
【００２１】
この断熱カバー４は、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の外周に取り付けるが、外周全面に取り付ける必要はなく、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の上下方向の長さより短くして、胴部１１の外面の上部に取り付けることもできる。
【００２２】
また、断熱カバー４に使用する材料は、断熱性を有する材料であり、例えば、板紙、片段ボール紙、段ボール紙、エンボス加工紙、発泡加工紙などを使用することができる。
【００２３】
主に使用する板紙は、主にコートボール、マニラボール、アイボリー等の表面が平滑な板紙であり、厚さは２００〜４００ｇ／ｍ2の範囲が好ましい。
【００２４】
段ボールは、Ａ段、Ｂ段、Ｅ段、Ｆ段などの種類があるが、紙カップ本体ａ巻き付けるという点から、柔軟性のあるＦ段あるいはＥ段が好ましい。また、片面のライナーがない、いわゆる片面段ボールでもよく、段加工した中芯を外面に出して使用してもよい。さらに、波型に段加工をした段ボールも使用することができる。
【００２５】
このエンボス加工紙は、通常の段ボールとは異なり、中芯紙に点状模様、格子模様などの１〜２ｍｍの深さのエンボス加工を行い、ライナー紙と貼り合わせたものである。ライナー紙は片面あるいは両面に貼り合わせることができる。中芯紙は１００〜１８０ｇ／ｍ2の範囲で、ライナー紙は２００〜２７０ｇ／ｍ2の範囲で使用することができる。また、段ボールと同様に、断熱効果があり、表面のライナー紙に絵柄などを印刷を施こすことにより、意匠性を高めることができる。
【００２６】
この発泡加工紙の構成は、発泡する熱可塑性樹脂層／紙層／熱可塑性樹脂層という構成が基本となっている。具体的には、発泡する低密度ポリエチレン樹脂層／コート紙／低密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂との混合樹脂層の構成の積層体などが使用される。電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂに巻き付けた場合には、発泡した樹脂層を表面にしても良く、あるいは発泡しない樹脂層を表面にしてもよい。
【００２７】
本発明の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などの温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどの熱い飲料用の容器である。
【００２８】
【実施例】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップについて実施例をあげて、さらに具体的に説明する。
【００２９】
〔実施例１〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例１として、図１に示す電子レンジ対応紙カップＡを作製した。まず、胴部材１には、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を、底部材２には、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て、図５のような胴部材ブランク１０を打ち抜き工程で作製し、この胴部材ブランク１０をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１を形成した。つぎに、一般的な紙カップ成形機で、胴部材１の下方から底部材ブランク２０を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端部を内側に折り返して折り返し部１２として図２に示すような紙カップａを作製した。この紙カップａの糸じり部３の高さは１０mmとした。つづいて、図６に示すような工程で、糸じり部３の下半分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成して糸じり部３の高さが５mmとなる電子レンジ対応紙カップＡを作製した。
【００３０】
この実施例１の電子レンジ対応紙カップＡでは、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。そして、平面上での安定性が良好であった。
【００３１】
〔実施例２〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例２として、図３に示す電子レンジ対応紙カップＢを作製した。まず、実施例１に記した様に、高さ１５mmの糸じり部３の下半分を折り返して折り返し部３ａを形成し、糸じり部３の高さが７mmとして、図１に示すような電子レンジ対応紙カップＡを作製した。つぎに、図７に示す工程で、電子レンジ対応紙カップＡの底部材２の底面部２１を下方に凹状に変形して深さ５mmのU字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＢを作製した。
【００３２】
この実施例２の電子レンジ対応紙カップＢでは、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。そして、平面上での安定性が良好であった。
【００３３】
〔実施例３〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例３として、図８−ａに示す電子レンジ対応紙カップＡ′を作製した。実施例１の電子レンジ対応紙カップＡの胴部１１の外面全体に対応した筒状の段ボール（Ｆフルート）を使用した断熱カバー４を作製し、この筒状の断熱カバー４に電子レンジ対応紙カップＡを嵌め込み、部分的に接着して固定し、電子レンジ対応紙カップＡ′を作製した。
【００３４】
この実施例３の電子レンジ対応紙カップＡ′では、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。さらに、胴部１１に段ボールを材料とした断熱カバー４を取り付けたことにより、断熱性を有し、加熱した内容物が冷めにくく、また、内容物の熱さを感じることなく、手に触れて電子レンジ対応紙カップＡ′を持つことができた。
【００３５】
〔実施例４〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例４として、図８−ｂに示す電子レンジ対応紙カップＢ′を作製した。実施例２の電子レンジ対応紙カップＢの胴部１１の外面全体に対応した筒状の段ボール（Ｆフルート）を使用した断熱カバー４を作製し、この筒状の断熱カバー４に電子レンジ対応紙カップＢを嵌め込み、部分的に接着して固定し、電子レンジ対応紙カップＢ′を作製した。
【００３６】
この実施例４の電子レンジ対応紙カップＢ′では、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。さらに、胴部１１に段ボールを材料とした断熱カバー４を取り付けたことにより、断熱性を有し、加熱した内容物が冷めにくく、また、内容物の熱さを感じることなく、手に触れて電子レンジ対応紙カップＢ′を持つことができた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、紙カップの胴部材と底部材との糸じり部を内側に折り返して底折り返し部を形成することにより糸じり部の高さが低くなること、また、底部材の底面部を下方に凹状に形成することにより、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、内容物の洩れることがなく、紙カップのいずれの部分にも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。さらに、胴部に断熱性を有する材料からなる断熱カバーを取り付けることにより、加熱した内容物が冷めにくく、内容物の熱さを感じることなく、手で持つことができる電子レンジ対応紙カップを得ることができる。
【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第一の実施の形態の一実施例を示す部分切り欠け断面図である。
【図２】本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態の一実施例の中間段階の部分切り欠け断面図である。
【図３】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例を示す部分断面図である。
【図４】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例の中間段階の部分切り欠け断面図である。
【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６】本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態を作成する工程を示す図である。
【図７】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態を作成する工程を示す図である。
【図８】本発明による電子レンジ対応紙カップに断熱カバーを巻き付けた状態を示す断面図である。
【図９】本発明による電子レンジ対応紙カップに断熱カバーを巻き付けた状態の胴部の例を示す部分断面図である。
【図１０】従来の紙カップを示す部分切り欠け断面図である。
【図１１】従来の電子レンジ対応紙カップを示す部分切り欠け断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子レンジ対応紙カップ（第一の実施の形態）
ａ 電子レンジ対応紙カップ（加工前）
Ａ′ 電子レンジ対応紙カップ（断熱カバー付き）
Ｂ 電子レンジ対応紙カップ（第二の実施の形態）
Ｂ′ 電子レンジ対応紙カップ（断熱カバー付き）
Ｐ 紙カップ（従来）
Ｒ 曲面部
Ｘ 下端面
ｄ 下面部の最大深さ
ｘ Ｘからの距離
１ 胴部材
２ 底部材
３ 糸じり部
３ａ 底折り返し部
４ 断熱カバー
５ 空隙
１０ 胴部材ブランク
１１ 胴部
１２ 折り返し部
１３ トップカール部
２０ 底部材ブランク
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（底部材）
４１ カバー胴部（断熱カバー）
４２ａ カバー上カール部（断熱カバー）
４２ｂ カバー上屈曲部（断熱カバー）
４３ａ カバー下カール部（断熱カバー）
４３ｂ カバー下屈曲部（断熱カバー）
１０１ マンドレル
１０１ａ 凸部（マンドレル）
１０２ ヘッド
１０２ａ 凹部（ヘッド）
１０３ 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。
【０００３】
しかしながら、一般形状の紙カップ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、紙の重なる部分では、紙厚が増し発熱量が増す。しかし、表面積は小さく熱の放出量が少なく、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、紙に発生し蓄積された熱が内容物に奪われるため焦げが発生しにくくなる。また、糸じり部の内外の両側からマイクロ波が照射されることも、焦げを発生させる原因となっている。つまり、通常の紙カップでは、図１０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３を持つ構造であるため、この糸じり部３は、内容物に触れることななく、畜熱されやすく、内外の両側からマイクロ波が照射さるために焦げが生じやすい。
【０００４】
この問題を解決するために、特開平１１−１１５４１号公報において、糸じり部を設けない形状の電子レンジ対応紙カップが開示されている。実際に、図１１に示すような糸じり部を設けない形状の電子レンジ対応紙カップでは、焦げの発生は見られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の糸じり部３を設けない電子レンジ対応紙カップでは、胴部材１と底部材２の接合部が糸じり部３を設けた場合と比べて不十分であり、内容物によっては、洩れが生じるという問題がある。
【０００６】
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、洩れることなく、紙カップのどの部分にも焦げが発生しない電子レンジ対応紙カップを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決すべく検討した結果、請求項１の発明は、紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、前記糸じり部の下部分を内側に折り返して高さが５ｍｍ以下としていることを特徴とする電子レンジ対応紙カップであり、請求項２の発明は、紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、前記糸じり部の下部分を内側に折り返すとともに、前記底部材の底面部を、前記外周縁部から下方に凹状に変形して壁面部と平面状の下面部とし、前記壁面部と前記下面部との間を曲面部とするＵ字状に形成していることを特徴とする電子レンジ対応紙カップである。本発明によれば、紙カップの胴部材と底部材との糸じり部を内側に折り返して底折り返し部を形成することにより糸じり部の高さが低くなること、さらに、底部材の底面部を下方に凹状に形成することにより、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、内容物の洩れることがなく、紙カップのいずれの部分にも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。
図１は、本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態の一実施例を示している。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、底部材２の外周縁部を下方へ屈曲して屈曲部２２とし、その屈曲部２２を胴部材１の下端部を内側に折り返した折り返し部１２と胴部１１とで挟み込んで加熱圧着して接合した糸じり部３を有している図２に示すような紙カップａの糸じり部３の下部分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成して糸じり部３の高さを低くしたものである。
図３は、本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例を示している。電子レンジ対応紙カップＢは、第一の実施の形態の一実施例である電子レンジ対応紙カップＡの底部材２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。
この底面部２１Ｕは、図３−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３−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を底折り返し部３ａに近ず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３に焦げが発生しやすくなる。
また、底面部２１Ｕの最大深さｄは、下部分を折り返した糸じり部３の上端から糸じり部３の幅の５０％以上が望ましい。５０％以上にすることによって、電子レンジ内で糸じり部３の裏側へのマイクロ波の照射を遮ることができ、糸じり部３の焦げの発生を防ぐことができる。５０％未満の場合には、糸じり部３が焦げる危険がある。
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５ｍｍ未満、下方に２ｍｍ未満の範囲が好ましい。距離ｘが、図４−ａに示すように、上方に５ｍｍ以上の場合には、糸じり部３の裏側へ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４−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Ｂは、安定性を失う危険性がある。
なお、第一の実施の形態は、糸じり部３の高さが１０mm以内の場合で、糸じり部３の下部分を内側に折り返すことにより、糸じり部３の高さが５mm以下になる場合に効果的である。従って、糸じり部３の高さが、１０mmを超えて、糸じり部３の下部分を内側に折り返した後でも糸じり部３の高さが５mmを超える場合には、底部材２の底面部２１を下方に凹状に変形した第二の実施の形態とすることが好ましい。
【０００９】
つぎに、本発明による電子レンジ対応紙カップを製造する方法を説明する。
【００１０】
第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造するには、まず、電子レンジ対応紙カップＡの糸じり部３を内側に折り返す前の紙カップａを製造する。この紙カップａは、図５に示すような胴部材ブランク１０と底部材ブランク２０とから、紙カップ成型機で成型される。一般的に、胴部材ブランク１０は、あらかじめ前工程で打ち抜かれたものを使用し、底部材ブランク２０は、紙カップ成型機上で打ち抜かれる。
【００１１】
この胴部材ブランク１０と底部材ブランク２０とを使用して紙カップａを作製するが、まず、胴部材ブランク１０を筒状に貼り合わせるために、胴部材ブランク１０の貼り合わせ部を熱風で予熱し、表面の樹脂を溶融させる。つぎに、胴部材ブランク１０を胴巻き型（マンドレル）に巻き付け、圧着し、筒状の胴部材１に貼り合わせる。つづいて、筒状の胴部材１を、あらかじめ打ち抜き、紙皿状に成形された底部材ブランク２０をのせたマンドレルに嵌め込み、同時に、筒状の胴部材１および底部材ブランク２０の接着部分の樹脂を熱風で予熱する。そして、紙カップａの場合には、筒状の胴部材１の下端を内側に折り返し、底部材ブランク２０の下方に折り曲げた外周縁を挟み込んで圧着し、糸じり部３を形成して胴部材１と底部材２とを接合する。さらに、筒状の胴部材１の上端を外側にカールし、トップカール部１３を形成し、紙カップａの成形が完成する。
【００１２】
つづいて、この紙カップａの糸じり部３の下部分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成するには、まず、図６−ａに示すような方法で、糸じり部３の下部分を内側に４５度以上倒し込む。つぎに、図６−ｂに示すような方法で、上下からのプレス加工で倒し込まれた部分を下方に押し込んで糸じり部３を底折り返し部３ａで折り返した形状とする。さらに、図６−ｃに示すような方法で、表面側から圧を加えて底折り返し部３ａで折り返された糸じり部３を形成することができる。
【００１３】
このようにして、この紙カップａの糸じり部３の下部を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成することにより本発明の第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造することができる。
【００１４】
つぎに、第二の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＢを製造するには、まず、底部材２の底面部２１を凹状に変形する前の第一の実施の形態の電子レンジ対応紙カップＡを製造する。
【００１５】
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２１を凹状に変形する工程は、図７−ａに示すように、上面部に凸部１０１ａを有するマンドレル１０１に紙カップを嵌合した後、下面部に凹部１０２ａを有するヘッド１０２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１０２を加熱する方法、あるいは、ヘッド１０２を超音波振動させる方法がある。また、図７−ｂに示すように、マンドレル１０２を回転させながら回転ローラー１０３を押し当てる方法もある。
【００１６】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップに使用する材料の構成は、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。例えば、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、ポリプロピレン樹脂層／紙層／ポリプロピレン樹脂層などが挙げられる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、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。
【００１９】
実際に、上述の構成の電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂを電子レンジで使用した時、内容物が加熱されているため直接手で持ちにくく、より断熱性の優れた電子レンジ対応紙カップが必要となる。従って、断熱性を付与するために、上述の電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部の外周に断熱カバー４を巻き付けた形態の図８に示すような電子レンジ対応紙カップＡ′、Ｂ′とすることもできる。
【００２０】
断熱カバー４の形状としては、上記のように電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の外面に密着して取り付けた形状とする他に、断熱カバー４のカバー胴部４１の上端部を内側へカールしてカバー上カール部４２ａ(図９−ａ）あるいは上端部を内側へ折り返してカバー上屈曲部４２ｂ(図９−ｂ）を形成した形状とすることができる。また、断熱カバー４のカバー胴部４１の下端部を内側へカールしてカバー下カール部４３ａ(図９−ｃ）あるいは下端部を内側へ折り返してカバー下屈曲部４３ｂ(図９−ｄ）を形成した形状とすることができる。さらに、断熱カバー４のカバー胴部４１の上端部にカバー上カール部４２ａあるいはカバー上屈曲部４２ｂを形成すると共に、下端部にカバー下カール部４３ａあるいはカバー下屈曲部４３ｂを形成した形状とすることができる。この形状にすることによって、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１と断熱カバー４のカバー胴部４１間に、カバー上カール部４２ａあるいはカバー下カール部４３ａの径、あるいはカバー上屈曲部４２ｂあるいはカバー下屈曲部４３ｂの厚さに相当する間隔を有する空隙５が形成されるので、電子レンジ対応紙カップＡ′、Ｂ′の上下方向の全長にわたって断熱性を確保することができるものである。
【００２１】
この断熱カバー４は、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の外周に取り付けるが、外周全面に取り付ける必要はなく、電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂの胴部１１の上下方向の長さより短くして、胴部１１の外面の上部に取り付けることもできる。
【００２２】
また、断熱カバー４に使用する材料は、断熱性を有する材料であり、例えば、板紙、片段ボール紙、段ボール紙、エンボス加工紙、発泡加工紙などを使用することができる。
【００２３】
主に使用する板紙は、主にコートボール、マニラボール、アイボリー等の表面が平滑な板紙であり、厚さは２００〜４００ｇ／ｍ2の範囲が好ましい。
【００２４】
段ボールは、Ａ段、Ｂ段、Ｅ段、Ｆ段などの種類があるが、紙カップ本体ａ巻き付けるという点から、柔軟性のあるＦ段あるいはＥ段が好ましい。また、片面のライナーがない、いわゆる片面段ボールでもよく、段加工した中芯を外面に出して使用してもよい。さらに、波型に段加工をした段ボールも使用することができる。
【００２５】
このエンボス加工紙は、通常の段ボールとは異なり、中芯紙に点状模様、格子模様などの１〜２ｍｍの深さのエンボス加工を行い、ライナー紙と貼り合わせたものである。ライナー紙は片面あるいは両面に貼り合わせることができる。中芯紙は１００〜１８０ｇ／ｍ2の範囲で、ライナー紙は２００〜２７０ｇ／ｍ2の範囲で使用することができる。また、段ボールと同様に、断熱効果があり、表面のライナー紙に絵柄などを印刷を施こすことにより、意匠性を高めることができる。
【００２６】
この発泡加工紙の構成は、発泡する熱可塑性樹脂層／紙層／熱可塑性樹脂層という構成が基本となっている。具体的には、発泡する低密度ポリエチレン樹脂層／コート紙／低密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂との混合樹脂層の構成の積層体などが使用される。電子レンジ対応紙カップＡ、Ｂに巻き付けた場合には、発泡した樹脂層を表面にしても良く、あるいは発泡しない樹脂層を表面にしてもよい。
【００２７】
本発明の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などの温める即席食品用の容器、あるいはコーヒー、紅茶、スープなどの熱い飲料用の容器である。
【００２８】
【実施例】
つぎに、本発明の電子レンジ対応紙カップについて実施例をあげて、さらに具体的に説明する。
【００２９】
〔実施例１〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例１として、図１に示す電子レンジ対応紙カップＡを作製した。まず、胴部材１には、表面からカップ原紙２８０ｇ／ｍ2／低密度ポリエチレン樹脂２５μｍの構成の材料を、底部材２には、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て、図５のような胴部材ブランク１０を打ち抜き工程で作製し、この胴部材ブランク１０をマンドレルに巻き付け、筒状の胴部材１を形成した。つぎに、一般的な紙カップ成形機で、胴部材１の下方から底部材ブランク２０を嵌め込み、接着部分を熱風で加熱し、胴部材１の下端部を内側に折り返して折り返し部１２として図２に示すような紙カップａを作製した。この紙カップａの糸じり部３の高さは１０mmとした。つづいて、図６に示すような工程で、糸じり部３の下半分を内側に折り返して底折り返し部３ａを形成して糸じり部３の高さが５mmとなる電子レンジ対応紙カップＡを作製した。
【００３０】
この実施例１の電子レンジ対応紙カップＡでは、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。そして、平面上での安定性が良好であった。
【００３１】
〔実施例２〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例２として、図３に示す電子レンジ対応紙カップＢを作製した。まず、実施例１に記した様に、高さ１５mmの糸じり部３の下半分を折り返して折り返し部３ａを形成し、糸じり部３の高さが７mmとして、図１に示すような電子レンジ対応紙カップＡを作製した。つぎに、図７に示す工程で、電子レンジ対応紙カップＡの底部材２の底面部２１を下方に凹状に変形して深さ５mmのU字形状の底面部２１Ｕとした電子レンジ対応紙カップＢを作製した。
【００３２】
この実施例２の電子レンジ対応紙カップＢでは、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。そして、平面上での安定性が良好であった。
【００３３】
〔実施例３〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例３として、図８−ａに示す電子レンジ対応紙カップＡ′を作製した。実施例１の電子レンジ対応紙カップＡの胴部１１の外面全体に対応した筒状の段ボール（Ｆフルート）を使用した断熱カバー４を作製し、この筒状の断熱カバー４に電子レンジ対応紙カップＡを嵌め込み、部分的に接着して固定し、電子レンジ対応紙カップＡ′を作製した。
【００３４】
この実施例３の電子レンジ対応紙カップＡ′では、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。さらに、胴部１１に段ボールを材料とした断熱カバー４を取り付けたことにより、断熱性を有し、加熱した内容物が冷めにくく、また、内容物の熱さを感じることなく、手に触れて電子レンジ対応紙カップＡ′を持つことができた。
【００３５】
〔実施例４〕
本発明の電子レンジ対応紙カップの実施例４として、図８−ｂに示す電子レンジ対応紙カップＢ′を作製した。実施例２の電子レンジ対応紙カップＢの胴部１１の外面全体に対応した筒状の段ボール（Ｆフルート）を使用した断熱カバー４を作製し、この筒状の断熱カバー４に電子レンジ対応紙カップＢを嵌め込み、部分的に接着して固定し、電子レンジ対応紙カップＢ′を作製した。
【００３６】
この実施例４の電子レンジ対応紙カップＢ′では、紙カップａの糸じり部３を内側に折り返すことによって、内容物を入れ、電子レンジで加熱調理した時に、紙カップのどの部分にも焦げの発生が見られなかった。さらに、胴部１１に段ボールを材料とした断熱カバー４を取り付けたことにより、断熱性を有し、加熱した内容物が冷めにくく、また、内容物の熱さを感じることなく、手に触れて電子レンジ対応紙カップＢ′を持つことができた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、紙カップの胴部材と底部材との糸じり部を内側に折り返して底折り返し部を形成することにより糸じり部の高さが低くなること、また、底部材の底面部を下方に凹状に形成することにより、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、内容物の洩れることがなく、紙カップのいずれの部分にも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。さらに、胴部に断熱性を有する材料からなる断熱カバーを取り付けることにより、加熱した内容物が冷めにくく、内容物の熱さを感じることなく、手で持つことができる電子レンジ対応紙カップを得ることができる。
【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第一の実施の形態の一実施例を示す部分切り欠け断面図である。
【図２】本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態の一実施例の中間段階の部分切り欠け断面図である。
【図３】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例を示す部分断面図である。
【図４】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態の一実施例の中間段階の部分切り欠け断面図である。
【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６】本発明による電子レンジ対応紙カップの第一の実施の形態を作成する工程を示す図である。
【図７】本発明による電子レンジ対応紙カップの第二の実施の形態を作成する工程を示す図である。
【図８】本発明による電子レンジ対応紙カップに断熱カバーを巻き付けた状態を示す断面図である。
【図９】本発明による電子レンジ対応紙カップに断熱カバーを巻き付けた状態の胴部の例を示す部分断面図である。
【図１０】従来の紙カップを示す部分切り欠け断面図である。
【図１１】従来の電子レンジ対応紙カップを示す部分切り欠け断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子レンジ対応紙カップ（第一の実施の形態）
ａ 電子レンジ対応紙カップ（加工前）
Ａ′ 電子レンジ対応紙カップ（断熱カバー付き）
Ｂ 電子レンジ対応紙カップ（第二の実施の形態）
Ｂ′ 電子レンジ対応紙カップ（断熱カバー付き）
Ｐ 紙カップ（従来）
Ｒ 曲面部
Ｘ 下端面
ｄ 下面部の最大深さ
ｘ Ｘからの距離
１ 胴部材
２ 底部材
３ 糸じり部
３ａ 底折り返し部
４ 断熱カバー
５ 空隙
１０ 胴部材ブランク
１１ 胴部
１２ 折り返し部
１３ トップカール部
２０ 底部材ブランク
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（底部材）
４１ カバー胴部（断熱カバー）
４２ａ カバー上カール部（断熱カバー）
４２ｂ カバー上屈曲部（断熱カバー）
４３ａ カバー下カール部（断熱カバー）
４３ｂ カバー下屈曲部（断熱カバー）
１０１ マンドレル
１０１ａ 凸部（マンドレル）
１０２ ヘッド
１０２ａ 凹部（ヘッド）
１０３ 回転ローラー
Claims (2)
- 紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、
前記糸じり部の下部分を内側に折り返して高さが５ｍｍ以下としていることを特徴とする電子レンジ対応紙カップ。 - 紙を主要強度材とした胴部材と底部材からなり、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た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に折り曲げて屈曲部と底面部を形成し、該屈曲部の先端が、前記胴部の下端側に向くように配置し、前記胴部の下端部を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んで糸じり部を形成して前記胴部材と前記底部材とを互いに接合した紙カップにおいて、
前記糸じり部の下部分を内側に折り返すとともに、前記底部材の前記底面部を、前記外周縁部から下方に凹状に変形して壁面部と平面状の下面部とし、前記壁面部と前記下面部との間を曲面部とするＵ字状に形成していることを特徴とする電子レンジ対応紙カップ。
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