JP5216539B2

JP5216539B2 - 液体食品容器のストロー開口部構造

Info

Publication number: JP5216539B2
Application number: JP2008288585A
Authority: JP
Inventors: 康作伊藤
Original assignee: 日本テトラパック株式会社
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: JP2010116168A

Description

本発明は、紙基材を熱可塑性樹脂で覆った包材で底部と側部を形成し頂部が熱可塑性樹脂で形成されて成る液体食品容器の頂部に形成されるストロー開口部構造に関するもので、ストローの突刺し開口を容易にする液体食品容器のストロー開口部構造の技術に関する。

従来、牛乳、清涼飲料水等の液体食品を充填する紙容器の熱可塑性樹脂の蓋に形成されるストロー開口部構造として特許文献１の記載が知られている。

特許文献１によれば図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、液体食品容器１１５の包材１１１は、紙基材１２１が熱可塑性樹脂の外側層１２０と内側層１２２で覆われ、ストロー孔１１６は熱可塑性樹脂で覆ってストロー孔密封部１１７が形成される。このストロー孔密封部１１７は液体食品容器１１５の形成工程で図示しない金型装置を使用してインジェクション成形される。ところが、ストロー孔密封部１１７はストローを突刺す際にストローが滑って貫通し難く、また、ストロー孔密封部１１７が硬くてストロー先端部が曲がってしまうという問題があった。

このため、ストロー孔密封部１１７に、例えばストロー孔密封部１１７の深さの８５％〜９５％で密封性を損なわない程度に薄肉溝部１２７が形成されるので、消費者が内容液を吸い出す際にストローでストロー孔密封部１１７を容易に突刺し貫通することができる。
特開２００２−３６２５４８号公報

ところが、薄肉溝部１２７によって、ストローでストロー孔密封部１１７を容易に貫通できるが、稀ではあるが液体食品容器１１５の搬送・流通過程で振動等によって薄肉溝部１２７が破断する可能性があった。しかし、これを回避するために薄肉溝部１２７の深さを浅くすると、ストロー孔密封部１１７が容易に貫通できないので使用勝手が劣るという問題があった。

そこで、本発明はかかる従来技術の問題に鑑みなされたものであって、紙基材を熱可塑性樹脂で覆った包材を用いて頂部を熱可塑性樹脂で形成して成る液体食品容器において、搬送時の振動等の外力で簡単に破断や漏れることなく、且つストローの突刺しによって容易にストロ孔が開口できる液体食品容器のストロー開口部構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、紙基材を熱可塑性樹脂で覆った包材で底部と側部を形成し頂部が熱可塑性樹脂で形成されて成る液体食品容器のストロー開口部の構造であって、前記ストロー開口部は前記頂部と一体的に形成され、前記ストロー開口部の表側と裏側に複数の襞を平行に備え、表側の前記襞の溝部と裏側の前記襞の溝部は同一水平面上でずれて形成され、前記表側の溝から隣接する前記裏側の溝に亘る水平部の厚さが、前記表側の溝から前記裏側の襞に亘る垂直部の厚さより薄く形成され、前記水平部が易破断部であることを特徴としている。

従って、請求項１記載の発明では、前記ストロー開口部にストローを突刺すと、ストローの先端が表側の前記襞の溝部に掛かって、前記ストロー開口部が湾曲し液体食品容器の内部に押込まれる。この押込みによって、前記表側の溝から隣接する前記裏側の溝に亘る水平部が徐々に垂直方向に傾いていく。

請求項２の発明は、請求項１に記載の液体食品容器のストロー開口部構造であって、前記襞の断面形状は同じ大きさで略半円形状又は弓形状に形成されることを特徴としている。

このため、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、表側の隣接する前記襞によってストローの先端が安定して保持されるので、前記ストロー開口部が確実且つ安定して液体食品容器の内部に湾曲して押込まれる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体食品容器のストロー開口部構造であって、前記ストロー開口部は平面視三角星形状に形成されることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体食品容器のストロー開口部構造であって、前記ストロー開口部は平面視Ｕ字形状に形成されることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体食品容器のストロー開口部構造であって、前記複数の襞は平面視Ｓ字状で形成されることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、前記ストロー開口部にストローを突刺すと、ストローの先端は表側の前記襞の溝部に力が掛かって前記ストロー開口部が湾曲するように液体食品容器の内部に押込まれて、前記表側の溝から隣接する前記裏側の溝に亘る水平部が徐々に垂直方向に傾く。そして、前記水平部の厚さが、前記表側の溝から前記裏側の襞に亘る前記垂直部の厚さより薄く形成された易破断部なのでストローで容易に貫通し突刺すことができる。

さらに、前記垂直部の厚さが前記水平部の厚さがより厚いので、搬送時等に前記ストロー開口部に対して垂直方向に外力が掛かっても前記ストロー開口部は表側と裏側に形成される複数の襞によって充分な強度を備えているので、搬送時の振動等の外力で破断することがない。

請求項２の発明によれば、表側の隣接する前記襞によってストローの先端が安定して保持されるので、前記ストロー開口部が確実且つ安定して液体食品容器の内部に湾曲して押込まれるので請求項１の発明の効果がさらに確実に得られる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、前記ストロー開口部は平面視三角星形に形成されるので、デザイン的効果が得られるので商品価値が向上する。

請求項４の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、前記ストロー開口部は外形Ｕ字形状に形成されるので、ストローがＵ字形状の円弧部に支えられて挿入できるため、前記ストロー開口部を確実に安定して切断できる。

請求項５の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項の発明の効果に加えて、複数の襞が平面視Ｓ字状で形成されるので前記襞の易破断部の全長が長くなるため、ストローを突刺すと前記ストロー開口部がさらに小さい力で押込まれて容易に湾曲して切断できるので操作性が向上する。

＜本発明の第一の実施形態＞
＜液体食品容器のストロー開口部構造の構成＞
以下に、本発明の第一の実施形態を図１〜８に基づいて説明する。
図１、図２、図３に示すように、液体食品容器１は、紙基材２の両面を熱可塑性樹脂３ａで覆った包材４を縦シール５して筒状包材６に形成し、この筒状包材６の一端部６ａに熱可塑性樹脂３ｂで四隅円弧状の矩形でドーム状の頂部８を形成し、他端部６ｂは横シール９で密封してその両端のフラップ部９ａを折込んで底部１０が形成される。

ドーム状の中央部の頂部８には小さなドーム状のキャップ１２を備え、このキャップ１２の略1／6円弧領域にさらに一段低いドーム部１２ａが形成され、このドーム部１２ａにストロー１３を突刺してジュース等の内容液１１を飲用するためのストロー開口部１５が平面視三角星形状で形成される。

ここで、包材４には折込み容易とするため溝状のクリース線が形成されるが、頂部８近傍における縦シール５にクリース線は形成されないので、液体食品容器１に内容液１１が充填された状態で頂部８近傍は水平断面視で四隅円弧状の矩形に容易に形成される。

ドーム部１２ａの裾部には図示しない弱め線１２ｂが形成されているので、内容液１１を飲用する際に把持部１４を持って引上げることにより弱め線１２ｂが破断してキャップ１２を開封し、直接内容液を飲むこともできる。このとき、第一フック１６が第二フック１７に沿って滑り込んで保持部１８に係止されるので、内容液を飲む場合にキャップ１２が閉まる方向に戻らないように保持できる。

＜液体食品容器の製造工程の説明＞
ここで、液体食品容器１の製造工程の一例を図４、図５に基づいて説明する。なお、図１、図２、図３で説明した液体食品容器１と同構成部分についてはその名称と符合を適宜用いて説明し、重複した説明は省略する。

図４に示すように、繰出工程３１において、リール状に巻かれた帯状の包材４を連続的に繰出す。包材４の紙基材２には成形しやすいように予め折り目線が形成され、紙基材２の外面に熱可塑性樹脂３ａとしての低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が用いられ、その外面又は内面にデザイン等の印刷が施される。紙基材２の内面には熱可塑性樹脂３ａとして低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥＴ）等が用いられ、必要によりアルミ箔等の酸素バリア層を備える。

切断工程３２において、図示しない切断具によって包材４を所定の長さのシート３２ａに横切断する。

縦シール工程３３において、シート３２ａの両側端部を縦シール５して矩形の筒状包材６が形成される。筒状包材６は搬送手段としてのマンドレル３４に底部１０側（この時点では底部１０そのものは未だ形成されていない）から挿入され、マンドレル３４の９０度回転に伴って下方のインジェクション成形工程３５に送られる。なお、マンドレル３４は２列配備されている。

インジェクション成形工程３５において、可動金型３６が矢印で示すように上昇して可動金型３６の凹部３６ａが筒状包材６の頂部側の端部６ａ及びその近傍を閉囲する。マンドレル３４の先端部には凸部３４ａが形成されている。凹部３６ａと凸部３４ａの間に形成される図示しないキャビティ空間にノズル３６ｂから熱可塑性樹脂３ｂを射出して端部６ａの周囲を包み込みドーム状の頂部８が形成される。なお、熱可塑性樹脂３ｂを射出すると同時に図示されない空気抜きから空気が抜けるようになっており、射出完了後に可動金型３６が矢印で示すように下降する。

なお、インジェクション成形工程３５の概要説明容易のため単純な形状の凹部３６ａと凸部３４ａを用いたが、実際の頂部８は四隅円弧状のドーム形状の中央部にストロー開口部１５を備えたドーム状のキャップ１２が形成されて成る二重ドーム形状である。このため、説明しない特殊な金型を用いることで、頂部８、キャップ１２（把持部１４、ストロー開口部１５、第一フック１６、第二フック１７、保持部１８）等の熱可塑性樹脂部分が全て同時に成形される。二重ドーム形状をインジェクション成形した後、筒状包材６はマンドレル３４に装着されて角度９０度回転して水平状態に上昇する。

充填工程３７において、頂部８が形成された水平状態の筒状包材６がマンドレル３４から離れてカセット部３７ｂに頂部８の方から挿入され、カセットコンベヤー３７ａによって筒状包材６の開放状態の底部１０側を上方にして水平搬送される。その途中で貯蔵タンク３７ｃから底部１０側に内容液１１であるジュース等が充填される。その後、図示しないシール装置によって底部１０を矩形状に形成して液体食品容器１が完成する。液体食品容器１はカセットコンベヤー３７ａの終端部で１８０度回転してカセット部３７ｂから自然落下して離脱し、頂部８を上方に向けた状態で搬出される。

図６、図７に示すように、キャップ１２の略1／6円弧領域（θ≒６０度）の一段低いドーム部１２ａに形成されるストロー開口部１５は水平状に形成される。ストロー開口部１５の平面視三角星形状は、点Ｆ１、点Ｆ２、点Ｆ３で囲まれた三角形１５ａと、点Ｆ１、点Ｆ２と他の点Ｆ４で囲まれた三角形１５ｂと、点Ｆ２、点Ｆ３と他の点Ｆ５で囲まれた三角形１５ｃと、点Ｆ３、点Ｆ１と他の点Ｆ６で囲まれた三角形１５ｄと、を連結される。ここで、三角形１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの連結する一対の辺で形成される角度θ１、θ２、θ３が１８０度より小さく形成される。

三角形１５ｃの頂点としての点Ｆ５と、三角形１５ｂと三角形１５ｄの共通する底辺の点Ｆ１と、を結ぶ線の延長線上にキャップ１２の略中心Ｆが位置する。点Ｆ１、点Ｆ２、点Ｆ３を包含して形成される円形領域Ｓは直径Ｐ２＝６ｍｍで、直径６ｍｍのストロー１３が差込まれる領域である。

ストロー開口部１５の表裏側の両面に複数の凸状の襞Ｍ１、Ｍ２が平行に等間隔Ｐで形成され、襞Ｍ１、Ｍ２は断面が略半円形状で同じ大きさである。表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１と裏側の襞Ｍ２の溝部Ｎ２は同一水平面上で水平部Ｑ１の厚さ＝０．１ｍｍずれて形成される。襞Ｍ１、襞Ｍ２の頂部近傍は半径Ｒ＝０．２５ｍｍで襞Ｍ１と襞Ｍ２を合わせた全厚さが Hである。ここで、表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１から裏側の襞Ｍ２への垂直部Ｑ２の厚さと、水平部Ｑ１との関係は、Ｑ１＜Ｑ２の関係で、水平部Ｑ１が易破断部として形成される。

図８に示すように、表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１にストロー１３の先端部を突刺すと、表側の襞Ｍ１と溝部Ｎ１が下降するとともに裏側の襞Ｍ１と溝部Ｎ２も下降する。そして、Ｑ１＜Ｑ２の関係なので最終的に薄肉部である水平部Ｑ１が略垂直状態に成った時点で破断する。

＜液体食品容器のストロー開口部構造の作用＞
ストロー開口部１５は易破断部として薄厚の水平部Ｑ１を備えて一体形成されるが、ストロー開口部１５の表裏側にそれぞれ複数で断面同形の襞Ｍ１、Ｍ２を略半円形状で備えるのでストロー開口部１５の強度が向上する。そして、水平部Ｑ１＜垂直部Ｑ２の関係なので、ストロー開口部１５が水平部Ｑ１の厚さと同じ厚さで全面形成された状態に比較して、ストロー開口部１５に対する直角方向の剪断力に対抗する強度が増加するので搬送・流通過程で振動等の外力で破断したり漏れることがない。ストローを突刺して開封するときには易破断部である水平部Ｑ１を容易に貫通できる。このように、ストローを突刺す際にストローが滑って貫通し難く、また、ストロー開口部１５が硬くてストロー先端部が曲がってしまうという問題が解消できる。なお、易破断部としての水平部Ｑ１の厚さは０．１ｍｍに拘らず使用する熱可塑性樹脂の特性に応じて決められる。

このように、ストロー開口部１５が適度な強度と容易な開封性を兼ね添えるのでその信頼性が増すので内容液の劣化が防止できて衛生性が向上し、紙容器の品質が向上し商品価値を高めることができる。さらに、ストロー開口部１５の平面視三角星形状は、三角形１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの連結する一対の辺で形成される角度θ１、θ２、θ３が１８０度より小さく形成されるので外観に優れたデザイン的効果によって品質価値が向上する。

＜本発明の第二の実施形態＞
本発明の第二の実施形態の液体食品容器のストロー開口部構造を、図９を用いて説明するが、図７に示すストロー開口部の断面図と同様の構成部分については、図面に同符号を付して重複した説明を省略する。なお、ストロー開口部の平面図は図６に示す構成と同じであるためその説明および図面を省略する。

ストロー開口部１５の表裏側の両面に複数の襞Ｍ１、Ｍ２が平行に等間隔Ｐ１で形成され、襞Ｍ１、Ｍ２の断面は半径R１の弓形状で、表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１と裏側の襞Ｍ２の溝部Ｎ２の水平部Ｑ１＝０．１ｍｍで形成される。表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１から裏側の襞Ｍ２への垂直部Ｑ３とすると、Ｑ１＜Ｑ３の関係に形成される。この場合、本発明の第一の実施形態に比べて、襞Ｍ１、Ｍ２のそれぞれの間隔が同じＰ１＝Ｐとした場合、襞Ｍ１と襞Ｍ２を合わせた全厚さH１が薄く（ H１＜H ）なるので、搬送時の想定される外力が小さい場合に使用できる断面形状である。

＜本発明の第三の実施形態＞
本発明の第三の実施形態の液体食品容器のストロー開口部構造を、図１０を用いて説明するが、図６に示すストロー開口部の平面図と同構成部分については、図面に同符号を付して重複した説明を省略する。なお、ストロー開口部の断面図は図７に示す構成と同様であるためその説明および図面を省略する。

図１０に示すように、ストロー開口部１５は外形Ｕ字形状に形成される。この場合、表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１と裏側の襞Ｍ２の溝部Ｎ２が７組設けられる。このため、表側の溝部Ｎ１にストロー１３を突刺すと、図７の場合の三組に比べて凸状襞の溝部Ｎ１、Ｎ２の数が多いためストロー開口部１５の断面剛性が小さいので容易に下降して薄肉部である易破断部としての水平部Ｑ１を速やかに破断できる。また、ストロー１３が下降する際に外形Ｕ字形状によってストロー１３がガイドされるのでストロー１３は安定して下降できるので、ストロー開口部１５の貫通作業が迅速に安定して実施できる。

＜本発明の第四の実施形態＞
本発明の第四の実施形態の液体食品容器のストロー開口部構造を、図１１を用いて説明するが、図１０に示すストロー開口部の断面図と同構成部分については、図面に同符号を付して重複した説明を省略する。なお、ストロー開口部の断面図は図７に示す構成と同様であるためその説明および図面を省略する。

図１１に示すように、ストロー開口部１５の表裏側の複数の断面同形状の襞Ｍ１の溝部Ｎ１と裏側の襞Ｍ２の溝部Ｎ２が７組で平面視Ｓ字状に形成されるので、溝部Ｎ１、Ｎ２の延べ長さが増加する。このため、図１０の場合に比べてさらに断面剛性が下がるので、表側の溝部Ｎ１にストローを突刺すと、さらに容易に下降して易破断部としての水平部Ｑ１を迅速に安定して破断できる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

ドーム部１２ａに水平状に形成されるストロー開口部１５はドーム部１２ａの形状に合わせて球面状に形成しても構わない。この場合、溝部Ｎ１と溝部Ｎ２は同一球面上に形成され、水平部Ｑ１は球面に沿って略水平状態で、垂直部Ｑ２は球面に対して垂直状態に形成される。

形成される溝部の組数はストロー開口部１５に求められる剛性と開口性能としての開け易さとのバランスで設定される。例えば、第一の実施形態におけるストロー開口部１５の表裏側にストロー１３に対応して設けられる三組の溝部は、三組に限らず任意に必要組数が選定できる。

ストロー開口部の表裏側の襞の断面形状は半円形状の替わりに半長円形状や台形形状でも構わない。ストロー開口部１５はストローの外形状に合わせて直径６ｍｍの円形形状でもよく、直径６ｍｍ以外のストロー径に対応して決定してもよい。ストロー１３の先端部は表側の襞Ｍ１の溝部Ｎ１に突刺しても表側の襞Ｍ１に突刺してもよい。液体食品容器１の形状は、８角柱状、容器頂面および底面が４角形で胴体部が８角形の柱状液体食品容器等々色んな形状の液体食品容器に応用可能である。

本発明の第一の実施形態における、液体食品容器１の側面図である。本発明の第一の実施形態における、図１のA―斜視図である。本発明の第一の実施形態における、図１のB−B矢視図である。本発明の第一の実施形態における、液体食品容器１の製造工程を示す斜視図である。本発明の第一の実施形態における、液体食品容器１のドーム状の頂部８を形成するインジェクション成形工程３５で、マンドレル３４に挿入された筒状包材６と可動金型３６との状態を示す一部透視側面図である。本発明の第一の実施形態における、ストロー開口部１５の詳細平面図である。本発明の第一の実施形態における図６のC―C断面図である。本発明の第一の実施形態における図６の状態からストロー開口部１５をストロー１３で押込んで破断する状態を示すイメージ断面図である。本発明の第二の実施形態における、断面弓形状の襞Ｍ１、Ｍ２が形成されたストロー開口部１５の状態を示す断面図である。本発明の第三の実施形態における、外形Ｕ字形状のストロー開口部１５の状態を示す平面図である。本発明の第四の実施形態における、外形Ｕ字形状のストロー開口部１５に平面視Ｓ字状の襞Ｍ１、Ｍ２が形成された状態を示す平面図である。従来例における、（ａ）は液体食品容器１１５に設けられるストロー孔１１６の断面図、（ｂ）はストロー孔１１６の平面図である。

符号の説明

１３ストロー
１５ストロー開口部
Ｍ１襞
Ｍ２襞
Ｎ１溝部
Ｎ２溝部
Ｑ１水平部
Ｑ２垂直部

Claims

紙基材を熱可塑性樹脂で覆った包材で底部と側部を形成し頂部が熱可塑性樹脂で形成されて成る液体食品容器のストロー開口部の構造であって、
前記ストロー開口部は前記頂部と一体的に形成され、前記ストロー開口部の表側と裏側に複数の襞を平行に備え、表側の前記襞の溝部と裏側の前記襞の溝部は同一水平面上でずれて形成され、
前記表側の溝から隣接する前記裏側の溝に亘る水平部の厚さが、前記表側の溝から前記裏側の襞に亘る垂直部の厚さより薄く形成され、前記水平部が易破断部であることを特徴とする液体食品容器のストロー開口部構造。
前記襞の断面形状は同じ大きさで略半円形状又は弓形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液体食品容器のストロー開口部構造。
前記ストロー開口部は平面視三角星形状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体食品容器のストロー開口部構造。
前記ストロー開口部は平面視Ｕ字形状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体食品容器のストロー開口部構造。
前記複数の襞は平面視Ｓ字状で形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体食品容器のストロー開口部構造。