JP5404517B2

JP5404517B2 - 容器及びその製造方法

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Publication number: JP5404517B2
Application number: JP2010100145A
Authority: JP
Inventors: 誠青木; 哲朗石野; 里江佐々木
Original assignee: Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP2011230776A; WO2011132738A1

Description

本発明は、シート材を折り曲げて形成された容器、及びその製造方法に関する。

従来、シート材を折り曲げて形成された容器が知られている。この種の容器は、例えば紙やアルミニウム等からなる材料で形成されたシート材を、プレス加工により成形し（例えば、特許文献１参照）、主に調理等に用いられる使い捨て容器として用いられている。

このような容器を製造する際には、製造効率を向上させるべく、プレス加工されるシート材を、数十枚重ねて雄型と雌型との間に配置することにより、数十枚まとめてプレス加工することがあった。シート材は、プレス加工で折り曲げられることにより、底部と、底部の周縁で立ち上げられて底部を囲むように形成された側壁部とに成形される。成形された底部の周縁が円弧状部分と直線状部分とで形成される場合、側壁部は、円弧状部分に対応する領域ではシート材が余って余裕があるが、直線状部分に対応する領域ではシート材が余らず余裕がない。このため、側壁部は通常、円弧状部分に対応する領域が波板形状に形成され、直線状部分に対応する領域が平板形状に形成されていた。

特表２００９−５２９４７０号公報

しかしながら、底部の円弧状部分に対応する領域が波板形状に形成され、直線状部分に対応する領域が平板形状に形成された上記従来の容器の構成では、平板形状に形成された部分の剛性が低く、特に直線状部分の寸法を長くすると、加熱された際に歪んでしまい、酷い場合破れてしまうおそれがあった。

また、側壁部の剛性を向上させるべく、直線状部分に対応する領域を円弧状部分に対応する領域と同様に波板形状に形成した場合、直線状部分に対応する領域ではシート材が余らず余裕がないことから、プレス加工時に生じる引張応力の逃げ場が無い。このため、特に多数のシート材を重ねてプレス加工する際に、側壁部は、直線状部分に対応する領域が破れ易かった。また、例え破らずに波板形状にプレス加工できたとしても、側壁部は、無理が生じているため、容器が過熱されたときに直線状部分に対応する領域が歪んで破れ易かった。

本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、シート材を折り曲げて形成されるとともに、底部に直線状部分を有する容器であっても、歪み難く、かつ、破れ難い容器及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、シート材を折り曲げて形成される容器において、直線状部分と円弧状部分とで周縁が形成された底部と、前記シート材を前記底部の前記周縁で立ち上げて前記底部を囲むように形成されるとともに、外側に向かって突出する山部と内側に向かって凹む谷部とが前記周縁に沿って交互に繰り返す波板形状に形成された側壁部とを備え、前記側壁部は、前記直線状部分で立ち上がる直線領域が前記円弧状部分で立ち上がる円弧領域よりも、前記底部から離れた位置から前記波板形状に形成されたことを特徴とする。

この場合において、前記側壁部の前記円弧領域は、前記底部と隣接する一端から他端にかけて前記波板形状に形成されていてもよい。前記側壁部の前記直線領域は、前記円弧領域よりも前記山部の配列ピッチが広くてもよい。前記側壁部の前記直線領域は、前記底部と隣接する一端と前記波板形状に形成された領域との間の距離が、前記直線領域の前記一端と前記他端との距離の１／１０〜４／５であってもよい。前記側壁部の前記直線領域は、前記側壁部の一端と前記波板形状に形成された領域との間が略平板形状に形成されていてもよい。前記シート材は、紙からなっていてもよい。前記シート材は、坪量が２０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２の薄紙からなっていてもよい。前記円弧領域の前記山部の配列ピッチは、４個／１０ｃｍ〜２０個／１０ｃｍであってもよい。前記底部及び前記側壁部は、マイクロ波の照射を受けて発熱する導電性物質層が内面に設けられていてもよい。

また、本発明は、プレス加工機の雄型と雌型との間に前記シート材を配置する配置工程と、直線状部分と円弧状部分とで周縁が形成された底部と、前記シート材を前記底部の前記周縁で立ち上げて前記底部を囲むように形成されるとともに、外側に向かって突出する山部と内側に向かって凹む谷部とが前記周縁に沿って交互に繰り返す波板形状に形成され、前記直線状部分で立ち上がる直線領域が前記円弧状部分で立ち上がる円弧領域よりも、前記底部から離れた位置から前記波板形状に形成された側壁部とを、前記雄型及び前記雌型で前記シート材を挟んでプレス成形するプレス工程とを備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、直線領域の剛性を波板形状の部分により向上させるとともに、直線領域の波板形状でない部分によりプレス加工時等に引張応力が生じ難くすることができる。このため、シート材を折り曲げて形成されるとともに、底部に直線状部分を有する容器であっても、プレス加工時等に破れ難く、かつ、使用時に歪み難い。また、プレス加工時に破れ難いため、多量の枚数のシート材を重ね、まとめてプレス加工することができ、容器の生産性を向上させることができる。

本発明では、シート材を折り曲げて形成されるとともに、底部に直線状部分を有する容器であっても、歪み難く、かつ、破れ難い。

本発明の一実施例である電子レンジ用加熱容器の外観を示す斜視図である。電子レンジ用加熱容器の平面図である。電子レンジ用加熱容器の側面図である。発熱シートの層構成を示す断面図である。

以下、本発明の実態の形態について添付図面を参照して説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施形態である電子レンジ用加熱容器１（以下、単に「加熱容器１」という。）の外観を示している。この加熱容器１は、容器内に食材を収容して、食材を電子レンジ（図示せず）にて加熱調理するためのものであり、食材の加熱調理後は、使い捨てすることができるものとなっている。

図示例の加熱容器１は、図１に示すように、上方が開口したトレー状をなしており、食材を配置可能な底部２と、底部２の周縁から立ち上がる側壁部３とを備えている。底部２は、平面視において直線状部分２ａと円弧状部分２ｂとで周縁が形成された略俵形状に形成されており、これにより、加熱容器１の輪郭形状を角部のない滑らかなものとしている。電子レンジのマグネトロン（図示せず）から発せられるマイクロ波は、容器の輪郭形状が角部のある角形状では、角部にマイクロ波が集中する特性を有しているので、角部が優先的に照射され易くなる。

なお、底部２の形状は、俵形状の他にも、コーナ部を丸めた多角形状など、直線状部分と円弧状部分とで周縁が形成された形状のものであれば、種々の形状を想定できる。
側壁部３は、底部２の周縁で立ち上げられて底部２を囲むように底部２と一体に形成されており、底部２を囲繞する所定の高さの周壁をなしている。これにより、卵などの固形性を有さない非固形状あるいは半固形状の食材（流動性を有する食材）やチーズやバターなどの加熱により流動性を得る食材を加熱容器１内に収容した場合でも、食材が加熱容器１からこぼれないようになっている。

側壁部３には、図２に示すように、外側に突き出る複数の山部３０ａ，３０ｂと内側に凹む複数の谷部３１ａ，３１ｂとが、底部２の周縁に沿って交互に繰り返す波板形状に形成されている。底部２の円弧状部分２ｂで立ち上がる円弧領域３ｂは、図３に示すように、底部２と隣接する一端から他端までにかけての範囲、すなわち全領域が波板形状に形成されている。円弧領域３ｂにおける波板形状は、底部２から離れるほど底部２の周縁に沿った方向に幅広になるように形成されており、側壁部３は、底部２に略平行な横断面（水平方向の断面）が波形状に形成されている。

一方、底部２の直線状部分２ａで立ち上がる直線領域３ａは、山部３０ａおよび谷部３１ａが底部２からの距離に係わらず略同じ幅になるように波板形状に形成されている。このとき、直線領域３ａの山部３０ａの配列ピッチは、円弧領域３ｂの山部３０ａの配列ピッチよりも広くなるように形成されている。また、直線領域３ａは、底部２から距離Ｌ１だけ離れた位置、すなわち、円弧領域３ｂよりも底部２から離れた位置から波板形状に形成されている。このとき、直線領域３ａは、底部２と波板形状に形成された位置との間の距離Ｌ１の範囲が略平板形状に形成されている。ここで、本実施形態に係る直線領域３ａは、略平板形状に形成された部分、すなわち、底部２と隣接する一端と波板形状に形成された領域との間の距離Ｌ１が、直線領域の底部２と隣接する一端から他端までの距離Ｌ２の１／１０から４／５になるようにするのが好ましく、１／４から３／４になるようにするのがより好ましい。なお、本実施形体では、距離Ｌ１は１３ｍｍ、距離Ｌ２は３７ｍｍである。

側壁部３は、上記した山部３０ａ，３０ｂおよび谷部３１ａ，３１ｂが複数設けられて、その表面が凸凹状になっているために、表面が平滑な場合と比較すると、その表面積が大きくなっている。その結果、後述するように、マイクロ波の照射により発熱して食材を熱伝導により側方から加熱する側壁部３の伝熱面積が大きくなるために、食材への加熱力が高まっている。さらに、加熱後においては、側壁部３は、広い表面積を有することから、発生した熱が効率良く放熱されて、その温度が比較的早く低下するようになっている。

加えて、複数の山部３０および谷部３１が側壁部３を補強するため、加熱容器１の強度が向上するので、保型性にも優れたものとなり、食材（特に、流動性を有する食材）を収容した場合に、食材を安定した状態で保持することが可能である。

円弧領域３ｂにおける山部３０ｂの配列ピッチ、すなわち、隣り合う２つの山部３０ｂ，３０ｂの頂点同士の間隔は、４個／１０ｃｍから２０個／１０ｃｍの範囲であることが好ましく、８個／１０ｃｍから１７個／１０ｃｍがより好ましい。一方、直線領域３ａにおける周回する山部３０ｂのピッチ、すなわち、隣り合う２つの山部３０ｂ，３０ｂの頂点同士の間隔は、４個／１０ｃｍから１０個／１０ｃｍの範囲であることが好ましく、８個／１０ｃｍから１７個／１０ｃｍがより好ましい。

また、円弧領域３ｂにおける山部３０ｂおよび谷部３１ｂの高低差ｈｂは０．１ｍｍから２０ｍｍの範囲であることが好ましく、３ｍｍから１０ｍｍの範囲であるのがより好ましい。一方、直線領域３ａにおける山部３０ｂおよび谷部３１ｂの高低差ｈａは０．１ｍｍから２０ｍｍの範囲であることが好ましく、３ｍｍから１０ｍｍの範囲であるのがより好ましい。

底部２および側壁部３には、食材と接触する側の面に、マイクロ波の照射を受けて発熱する導電性物質層４が設けられている。この導電性物質層４は、電子レンジによる加熱の際に発熱して高温（約１７０℃から２５０℃）になることで、熱伝導により、食材を下方および側方より加熱し、必要に応じてこれに接触する食材の表面に焦げ目や焼き目を付けたりするなどして、食材を加熱調理するために設けられたものである。

導電性物質層４は、例えば、アルミニウムやニッケル、ステンレス、金、銀、白金、亜鉛などの金属薄膜により形成されている。この導電性物質層４にマイクロ波が照射されると、導電性物質層４で渦電流に変わる。導電性物質層４は電気抵抗を持っているので、渦電流が流れることによりジュール熱が発生し、これにより、導電性物質層４が発熱する。

ここで、本実施形態における加熱容器１は、底部２の円弧状部分２ｂの曲率半径Ｒが４０ｍｍ、底部２の長手方向の長さＬ３が１５５ｍｍであるが、加熱容器１の大きさは、特に限定されるものではなく、その用途に応じて種々の大きさに設定することができる。

本実施形態では、上記した底部２および側壁部３は、図４に示すように、紙からなる平坦な紙シート５の少なくとも一方の面に、接着剤の層（接着層）６を介して導電性物質層４と、導電性物質層４を保護する耐熱性フィルム層７とを積層して形成した１枚の発熱シート（シート材）８を、紙シート５の層を最表面にして成形することにより、一体に形成されている。具体的には、俵形にカットした所定の大きさの発熱シート８を、折り目１０（図１に示す）に沿って、紙シート５が最表面となるように側壁部３を折り起こして底部２の周囲に立ち上げた状態にするとともに、側壁部３の全周にわたって、外折りおよび内折りの折り目１１，１２（図１に示す）に沿って、山折りおよび谷折りを交互に繰り返し行うことにより、一体形成されている。このような成形に際しては、例えば、プレス加工機などを利用することができる。

発熱シート８の耐熱性フィルム層７としては、導電性物質層４による発熱に対して耐熱性のあるフィルムであれば、特に種類を限定する必要はないが、金属薄膜の蒸着加工適性を有しているフィルムを使用するのが好ましく、例えば、厚さが９μｍから５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）が好適である。

導電性物質層４は、アルミニウムやニッケル、ステンレス、金、銀、白金、亜鉛などの金属薄膜を耐熱性フィルム層上に蒸着することにより形成されるが、コスト面などを考慮するとアルミニウム薄膜により形成することが好ましく、また、その薄膜の厚みは５０オングストロームから１５０オングストロームの範囲が好ましい。蒸着方法としては、例えば、公知の真空蒸着法およびスパッタリング法などの気相堆積法を利用することができる。

紙シート５の材質や厚さは、特に限定されるものではないが、紙厚が坪量２０ｇ／ｍ^２から１２０ｇ／ｍ^２程度の薄紙を使用するのが好適である。厚みの薄い薄紙を使用することにより、電子レンジによる加熱調理の完了後に、導電性物質層４から伝達される熱がこもらずに効果的に外気に放熱されるので、導電性物質層４、すなわち側壁部３の温度の早期低下を促進することができる。上記した構成の発熱シートの具体例としては、例えば、凸版印刷株式会社製のサセプター（登録商標）が商用的には入手可能である。

以下、プレス加工機を用いた加熱容器１の製造方法について説明する。
まず、プレス加工機の雄型と雌型との間に複数枚の発熱シート８を重ねて配置する。このとき、例えば、５０枚の発熱シート８が重ねて配置される。

次に、雄型と雌型とで重ねられた複数枚の発熱シート８を挟んでプレス成形する。雄型及び雌型は、発熱シート８と接する面が完成した加熱容器１の内面及び外面の各々と同形状に形成されている。すなわち、雄型及び雌型は、直線領域３ａの波板形状の部分及び曲線領域３ｂに接する面が波形状に形成されており、直線領域３ａの略平板形状に形成された部分及び底部２に接する面が略平面形状に形成されている。これら雄型及び雌型は、発熱シート８を完全に挟み込んだ状態で、概ね重ねて配置した発熱シート８の枚数分だけ間隔が空くようになっている。

プレス成形された発熱シート８は、複数の加熱容器１が重なった状態でプレス加工機から取り出される。
本実施形態では、側壁部３は、底部２の直線状部分２ａで立ち上がる直線領域３ａが円弧状部分２ｂで立ち上がる円弧領域３ｂよりも、底部２から離れた位置から波板形状に形成されている。これにより、加熱容器１は、直線領域３ａの剛性を波板形状の部分により向上させるとともに、直線領域３ａの波板形状でない部分によりプレス加工時等に引張応力が生じ難くすることができる。このため、加熱容器１は、発熱シート８を折り曲げて形成されるとともに、底部に直線状部分２ａを有する容器であっても、プレス加工時等に破れ難く、かつ、使用時に歪み難い。また、加熱容器１は、プレス加工時に破れ難いため、多量の枚数の発熱シート８を重ね、まとめてプレス加工することができ、加熱容器１の生産性を向上させることができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では、マイクロ波の照射を受けて発熱する導電性物質層４が設けられた発熱シート８を用いて加熱容器１を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。シート材を折り曲げて形成される容器であれば、例えば、紙のみからなるシート材やアルミニウム製のシート材等、その他の材料からなるシート材を用いてもよい。

また、本実施形態では、紙シートの片面に、接着層、導電性物質層４、耐熱性フィルム層を積層してなる発熱シートを成形することにより、加熱容器１が作製されているが、これに限られるものではなく、例えば、紙などからなる容器（図示せず）を作製した後に、別に作製した耐熱性フィルム層上に蒸着によりアルミニウム薄膜などの導電性物質層４を形成した構成の発熱用のシート（図示せず）を、所定の形状にカットして前記容器の底面や側面に接着などにより貼り付けることで、加熱容器１を作製するようにしてもよい。

１加熱容器
２底部
２ａ直線状部分
２ｂ円弧状部分
３側壁部
３ａ直線領域
３ｂ円弧領域
４導電性物質層
５紙シート
８発熱シート（シート材）
３０ａ山部
３０ｂ山部
３１ａ谷部
３１ｂ谷部

Claims

シート材を折り曲げて形成される容器において、
直線状部分と円弧状部分とで周縁が形成された底部と、
前記シート材を前記底部の前記周縁で立ち上げて前記底部を囲むように形成されるとともに、外側に向かって突出する山部と内側に向かって凹む谷部とが前記周縁に沿って交互に繰り返す波板形状に形成された側壁部とを備え、
前記側壁部は、前記直線状部分で立ち上がる直線領域が前記円弧状部分で立ち上がる円弧領域よりも、前記底部から離れた位置から前記波板形状に形成されたことを特徴とする容器。
請求項１に記載の容器において、
前記側壁部の前記円弧領域は、前記底部と隣接する一端から他端にかけて前記波板形状に形成されたことを特徴とする容器。
請求項１または２に記載の容器において、
前記側壁部の前記直線領域は、前記円弧領域よりも前記山部の配列ピッチが広いことを特徴とする容器。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の容器において、
前記側壁部の前記直線領域は、前記底部と隣接する一端と前記波板形状に形成された領域との間の距離が、前記直線領域の前記一端と他端との距離の１／１０〜４／５であることを特徴とする容器。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の容器において、
前記側壁部の前記直線領域は、前記側壁部の一端と前記波板形状に形成された領域との間が略平板形状に形成されたことを特徴とする容器。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の容器において、
前記シート材は、紙からなることを特徴とする容器。
請求項６に記載の容器において、
前記シート材は、坪量が２０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２の薄紙からなることを特徴とする容器。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の容器において、
前記円弧領域の前記山部の配列ピッチは、４個／１０ｃｍ〜２０個／１０ｃｍであることを特徴とする容器。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の容器において、
前記底部及び前記側壁部は、マイクロ波の照射を受けて発熱する導電性物質層が内面に設けられたことを特徴とする容器。
シート材を折り曲げて形成される容器の製造方法において、
プレス加工機の雄型と雌型との間に前記シート材を配置する配置工程と、
直線状部分と円弧状部分とで周縁が形成された底部と、前記シート材を前記底部の前記周縁で立ち上げて前記底部を囲むように形成されるとともに、外側に向かって突出する山部と内側に向かって凹む谷部とが前記周縁に沿って交互に繰り返す波板形状に形成され、前記直線状部分で立ち上がる直線領域が前記円弧状部分で立ち上がる円弧領域よりも、前記底部から離れた位置から前記波板形状に形成された側壁部とを、前記雄型及び前記雌型で前記シート材を挟んでプレス成形するプレス工程とを備えたことを特徴とする容器の製造方法。