JP6125369B2

JP6125369B2 - 誘導加熱用紙容器

Info

Publication number: JP6125369B2
Application number: JP2013166739A
Authority: JP
Inventors: 太郎門田; 全克広瀬
Original assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: JP2015033544A

Description

この発明は、誘導加熱用紙容器に関し、紙容器内の内容液を胴部から誘導加熱で加熱できるようにしたものである。

飲料などのサービスの形態の多様化に伴い、缶コーヒーなどの缶飲料を短時間に加熱してホット缶コーヒーなどのホット缶飲料として提供することが行われており、加熱には、誘導加熱法（ＩＨ加熱：ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇ）が利用されている。

このような缶飲料と同様に飲料の提供に紙カップが用いられることも多く、短時間で加熱できる誘導加熱法の適用が考えられるが、紙では、誘導加熱法を適用することはできず、金属層を必要とする。
このような誘導加熱が可能な紙カップについて、例えば特許文献１に電磁調理器用紙カップが開示されており、図８に示すように、紙カップ１が、筒状の胴部材２と、底部材３とを備えており、底部材３の直径を１００ｍｍ以上とし、底部材３にアルミニウム薄層４を有して構成している。

特開２００６−３２０６１５号公報

この電磁調理器用紙カップ１は底部材３の直径が１００ｍｍ以上と飲料用の紙容器に比べて大きなものであり、飲料用の紙容器では、底部材の直径が小さいことから底部材からの加熱では、加熱に要する時間がかかり、短時間に加熱できないという問題がある。
そこで、紙容器の底部材に比べて面積の大きい胴部から誘導加熱することで、短時間に加熱することが考えられるが、研究開発を進めたところ、図９に模式的に示すように、紙カップ１の胴部材２は、側面の側端部２ａ，２ａ同士を重ねて貼り合わせて接着する必要があり、貼り合わせ部５の外側の金属層６部分の熱が内容液などに伝わらずに過熱状態となり、貼り合わせ部５に焦げが生じるという新たな問題があることが分かった。

この発明は、上記従来技術の問題点と研究開発結果に鑑みてなされたもので、紙容器内の内容液を胴部から誘導加熱で加熱でき、焦げなどの発生のない誘導加熱用紙容器を提供しようとするものである。

かかる従来技術の課題を解決するこの発明の請求項１記載の誘導加熱用紙容器は、原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、前記胴部材同士の重ね合せ部では、外側に配置される前記胴部材は前記金属層を有さず、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたことを特徴とするものである。

この発明の請求項２記載の誘導加熱用紙容器は、原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、前記胴部材同士の重ね合せ部の外側に配置される前記金属層に、少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させ、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたことを特徴とするものである。

この発明の請求項１記載の誘導加熱用紙容器によれば、原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、前記胴部材同士の重ね合せ部では、外側に配置される前記胴部材は前記金属層を有さず、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたので、重ね合せ部の外側の金属層がないことで、過熱を抑えて焦げの発生を防止することができるとともに、胴部材の金属層で大きな加熱面積を確保して短時間に内容液を加熱することができる。また、前記胴部材同士の重ね合せ部では、外側に配置される前記胴部材は前記金属層を有さず、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたので、重ね合せ部の内側の胴部材の端面から内容液が浸透することを防止することができるとともに、折り返して端面を被覆する金属層の切り込みによって金属層が断裂されることで、誘導加熱される面積を小さくでき、折り返した金属層が加熱されることによる胴部材の焦げのおそれなどを抑えることができる。

この発明の請求項２記載の誘導加熱用紙容器によれば、原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、前記胴部材同士の重ね合せ部の外側に配置される前記金属層に、少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させ、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたので、金属層の少なくとも１本の切り込みによって金属層が断裂されることで、誘導加熱される面積を小さくでき、胴部材同士の重ね合せ部の外側に配置される金属層が加熱されることによる胴部材の焦げのおそれなどを抑えることができる。また、前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたので、重ね合せ部の内側の胴部材の端面から内容液が浸透することを防止することができるとともに、折り返して端面を被覆する金属層の切り込みによって金属層が断裂されることで、誘導加熱される面積を小さくでき、折り返した金属層が加熱されることによる胴部材の焦げのおそれなどを抑えることができる。

この発明の誘導加熱用紙容器の一実施の形態にかかり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はＢ部の拡大断面図、（ｃ）は胴部材の展開図である。この発明の誘導加熱用紙容器の一実施の形態にかかる胴部材のブランクの配置の説明図である。この発明の誘導加熱用紙容器の他の一実施の形態にかかり、（ａ）は胴部材の重ね合せ部の拡大断面図、（ｂ）は胴部材の展開図である。この発明の誘導加熱用紙容器のさらに他の一実施の形態にかかり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はＢ部の拡大断面図である。この発明の誘導加熱用紙容器のさらに他の一実施の形態にかかる胴部材を展開して示す斜視図である。この発明の誘導加熱用紙容器の他の一実施の形態にかかる胴部材を展開して示す斜視図である。この発明の誘導加熱用紙容器の一実施の形態にかかる胴部材の展開図である。従来の誘導加熱用紙容器にかかり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は胴部材の展開図、（ｃ）は底部材の展開図である。胴部材の重ね合せ部の過熱状態の説明図で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はＢ部の拡大断面図である。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
この発明の誘導加熱用紙容器は、紙カップ１０として構成され、例えば、胴部材１１（２）と、胴部材１１（２）の下端部を塞ぐ底部材１２（３）とを備えて構成され、例えば内容液を飲料とする飲料用の紙カップとして用いられ、胴部材１１が有する原紙１３と金属層１４のうち、金属層１４によって誘導加熱することで、紙カップ１０に入れられた内容液を加熱できるようにしている。
なお、括弧を付した符号は、図８，９での同一部材を示したものである。

紙カップ１０の胴部材１１は、原紙１３と金属層１４とを有して構成され、例えば原紙１３と金属層１４とがラミネートされた積層紙１５が用いられる。積層紙１５は、例えば、図１に示すように、金属層１４としてアルミニウム層が用いられ、紙カップ１０の内側からポリエチレン層（ＰＥ）／エチレンメタクリル酸共重合体層（ＥＭＡＡ）／アルミニウム層（Ａｌ）／ポリエチレン層（ＰＥ）／原紙／ポリエチレン層（ＰＥ）がラミネートされて構成される。

紙カップ１０で用いる積層紙１５の原紙１３としては、通常の紙カップに用いられる紙素材が使用でき、例えばカップ原紙、合成紙、クレイコート紙、クラフト紙などを用いることができる。原紙１３の秤量としては、２００〜３３０ｇ／ｍ^２の範囲のものが用いられる。

また、積層紙１５の金属層１４としては、アルミニウム層が用いられるが、その厚さは、誘導加熱装置で加熱できる厚さがあれば良く、加熱装置の容量やコイルのなどの仕様により最適な厚さが異なるが、例えば５〜７５μｍ程度の厚さがあれば良い。なお、蒸着層のように数ｎｍと薄い場合には、誘導加熱により加熱することができない。

紙カップ１０の最内層および最外層および中間のポリエチレン層（ＰＥ）は、熱シールによる胴部材１１の外側の側端部１１ａと内側の側端部１１ｂ同士の貼り合わせおよび胴部材１１と底部材１２との接着、金属層１４と原紙１３との接着を可能とするためのものであり、これに加えて内容液の保護や内容液が漏れないようにするとともに、原紙１３を保護するためのものである。

また、積層紙１５の（図１では図示省略した）エチレンメタクリル酸共重合体層（ＥＭＡＡ）は、ポリエチレン層（ＰＥ）と金属層１４であるアルミニウム層（Ａｌ）とを接着する接着剤として機能する。

このような積層紙１５を用いて胴部材１１が構成されるが、胴部材１１の外側の側端部１１ａと、内側の側端部１１ｂとをそのまま重ね合わせて重ね合せ部１６で貼り合わせると、既に説明したように、重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａに金属層１４があるため、内側の側端部１１ｂの原紙１３が断熱層となり、金属層１４で発生した熱が内容液に伝わらず、過熱状態となり、外側の側端部１１ａの原紙１３に焦げが発生する。
そこで、この紙カップ１０では、胴部材１１の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａは金属層１４を有しないように構成してある。

この紙カップ１０では、胴部材１１として積層紙１５が用いられる。この積層紙１５では、金属層１４が予め原紙１３と一体にラミネートされていることから、図１に示すように、紙カップ１０の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４を除去することで、胴部材１１の重ね合せ部１６に金属層１４を有しないようにしている。すなわち、胴部材１１では、図１に示すように、重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４を除去して原紙１３の内側のポリエチレン層までは残すようにしてある。
こうすることで、胴部材１１の重ね合せ部１６では、外側の側端部１１ａの金属層１４と内側の側端部１１ｂの金属層１４とが二重にならずに連続した一重の状態となり、誘導加熱される際に、加熱された金属層１４の熱が内容液に伝わることで過熱状態になることを防止できる。これにより、胴部材１１の重ね合せ部１６での焦げの発生を防止することができる。

このような胴部材１１の重ね合せ部１６を備える紙カップ１０は、胴部材１１の重ね合せ部１６の外側に位置する側端部１１ａの金属層１４を除去したブランクを用意することで、これまでの紙カップと同一の加工法で、製造される。

胴部材１１の重ね合せ部１６の外側に位置する側端部１１ａの金属層１４を除去したブランク１７は、例えば図２に示すように、原紙１３の幅をＢ１とし、その内側に原紙１３の幅Ｂ１より狭い幅Ｂ２の金属層１４を中央にラミネートした積層紙１５とし、胴部材１１の２つのブランク１７，１７の側端部１１ａを金属層１４の端縁に位置させることで、簡単に得ることができる。なお、Ｂ３は２つのブランク１７のブランク幅である。

このような胴部材１１の重ね合せ部１６の外側に位置する側端部１１ａの金属層１４を除去した紙カップ１０によれば、胴部材１１の面積の大きい金属層１４によって短時間に内容物を加熱することができ、例えばチルド状態の内容液であるコーヒーを、誘導加熱装置の仕様によって異なるが、５℃から６０℃まで３０秒乃至９０秒で加熱することができる。

次に、この発明の誘導加熱用紙容器の他の実施の形態について、図３により説明するが、既に説明した上記実施の形態と同一部分については、同一の符号を記し、重複する説明省略する。
この紙カップ１０Ａでは、胴部材１１の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４に、少なくとも１本の切り込み１８を形成して金属層１４を断裂させてある。
金属層１４に少なくとも１本の切り込み１８を形成することで、金属層１４が縦方向に断裂され、こうすることで誘導加熱される面積を小さく分断でき、胴部材１１同士の重ね合せ部１６の外側に配置される金属層１４が過熱されることによる胴部材１１の焦げのおそれなどを抑えることができる。

また、切り込み１８は、図示例では、胴部材１１の側端縁と平行な縦方向に１本形成するようにしたが、縦方向に複数本形成したり、縦方向でなく、これと交差する横方向に形成したり、縦方向と横方向とを組み合わせても良く、切り込み１８で重ね合せ部１６の外側に配置される金属層１４を断裂して細かく分割することで、一層過熱を防止して胴部材１１の焦げのおそれなどを抑えることができる。

次に、この発明の誘導加熱用紙容器のさらに他の実施の形態について、図４および図５により説明するが、既に説明した上記実施の形態と同一部分については、同一の符号を記し、重複する説明省略する。
この紙カップ１０Ｂでは、胴部材１１の重ね合せ部１６の内側に配置される胴部材１１の側端部１１ｂの原紙１３の端面から内容液が浸透することを防止するように構成したものである。
すなわち、胴部材１１を構成する積層紙１５では、原紙１３の表裏面は、ポリエチレン層（ＰＥ）などで覆われることで、内容液の浸透を防止することができるものの、端面には、ポリエチレン層はなく、原紙１３そのものが露出した状態であり、コーヒーなどの内容液が接することで、浸透することがある。

そこで、この紙カップ１０Ｂでは、図４に示すように、金属層１４を利用して胴部材１１の重ね合せ部１６の内側に配置される胴部材１１の側端部１１ｂの原紙１３の端面１３ａを、折り返した金属層１４で被覆するようにしている。
この実施の形態では、積層紙１５の側端部１１ｂの原紙１３の厚みを減少させて厚み減少部１９を形成し、薄くした原紙１３の端面１３ａを、金属層１４を折り返すようにして覆うようにしている。また、金属層１４の内側のポリエチレン層（ＰＥ）（折り返すことで外側に位置する）を残すことで、重ね合せ部１６の貼り合わせをポリエチレン層（ＰＥ）同士とすることで、熱シールが容易にできるようにしている。

こうすることで、重ね合せ部１６の全体の厚さを小さくすることができ、紙カップ１０Ｂとしての胴部材１１の段差を小さくすることができる。

このような紙カップ１０Ｂによれば、胴部材１１の重ね合せ部１６の内側に配置される胴部材１１の側端部１１ｂの原紙１３の端面１３ａが金属層１４で覆われることから内容液が浸透することを防止することができる。

さらに、この紙カップ１０Ｂでは、胴部材１１の重ね合せ部１６の内側に配置される胴部材１１の側端部１１ｂの原紙１３の端面１３ａが金属層１４で覆われることで、折り返した金属層１４はこの部分だけ２重に配置されることになり、折り返した金属層１４の内側部分１４ａが加熱される。
通常、この折り返した金属層１４の内側部分１４ａは、図４では誇張して図示してあるが、胴部材１１の端面１１ｂを覆うことできれば良く、紙カップ１０での金属層１４の除去部分に比べ、二重になる部分の重なり幅は小さく、このままでも過熱の問題は生じることない。

さらに、この紙カップ１０Ｂでは、過熱のおそれを完全に無くすため、図５に示すように、原紙１３を覆って折り返した場合に、重ね合せ部１６の内側となる胴部材１１の側端部１１ｂに位置する金属層１４の内側部分１４ａに少なくとも１本の切り込み１８が形成してあり、図示例では、２本の切り込み１８が形成してある。
このような切り込み１８を折り返した金属層１４の内側部分１４ａに形成することで、金属層１４が縦方向に複数に断裂され、誘導加熱される面積を小さく分割でき、加熱による折り返した金属層１４の内側部分１４ａと接する胴部材１１の積層紙１５の過熱や焦げのおそれなどを抑えることができる。
なお、この紙カップ１０Ｂでは、胴部材１１同士の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４を除去することで、胴部材１１の重ね合せ部１６に金属層１４を有しないようにしている。

また、折り返した金属層１４に形成する切り込み１８は、縦方向（胴部材の側面の端部に沿う方向）に形成する場合を例に説明したが、図６に示す紙カップ１０Ｃのように、切り込み１８と交差する方向（胴部材の周方向に沿う方向）に少なくとも１本の切り込み１８ａを形成するようにしても良く、これら切り込み１８，１８ａを組み合わせて形成し、金属層１４を断裂して分割するようにしている。
なお、図示例の紙カップ１０Ｃでは、縦方向の切り込み１８を１本と交差する方向の切り込み１８ａを２本形成することで、金属層１４を断裂して分割してある。
また、この紙カップ１０Ｃでは、胴部材１１の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４に、紙カップ１０Ａと同様に、少なくとも1本の切り込み１８を形成して金属層１４を断裂させてある。
このような紙カップ１０Ｃによれば、胴部材１１の重ね合せ部１６の外側の側端部１１ａの金属層１４に少なくとも１本の切り込み１８を形成することで、金属層１４が縦方向に断裂され、誘導加熱される面積を小さく分断でき、胴部材１１同士の重ね合せ部１６の外側に配置される金属層１４が過熱されることによる胴部材１１の焦げのおそれなどを抑えることができる。
また、このような切り込み１８、１８ａを折り返した金属層１４の内側部分１４ａに形成することで、金属層１４が縦方向および横方向に複数に断裂され、誘導加熱される面積を小さく分割でき、加熱による折り返した金属層１４の内側部分１４ａと接する胴部材１１の積層紙１５の過熱や焦げのおそれなどを抑えることができる。

以上、具体的に説明したように、紙カップ１０によれば、胴部材１１同士の重ね合せ部１６では、外側に配置される胴部材１１は金属層１４を有しないので、重ね合せ部１６の外側の金属層１４がないことで、過熱を抑えて焦げの発生を防止することができるとともに、胴部材１１の金属層１４で大きな加熱面積を確保して短時間に内容液を加熱することができる。

紙カップ１０Ａによれば、胴部材１１同士の重ね合せ部１６の外側に配置される金属層１４に、少なくとも１本の切り込み１８を形成して金属層１４を断裂させたので、金属層１４が切り込み１８によって断裂され、誘導加熱される面積を小さくでき、胴部材１１同士の重ね合せ部１６の外側に配置される金属層１４が加熱されることによる胴部材１１の焦げのおそれなどを抑えることができる。

また、この発明の紙カップ１０Ｂによれば、胴部材１１同士の重ね合せ部１６では、胴部材１１の側端部１１ａあるいは側端部１１ｂの厚さを減少して内側に配置される金属層１４の内側部分１４ａを折り返して胴部材１１の端面を被覆したので、胴部材１１の金属層１４で大きな加熱面積を確保して短時間に内容液を加熱することができるとともに、重ね合せ部１６の内側の胴部材１１の端面から内容液が浸透することを防止することができる。

さらに、この発明の紙カップ１０Ｂ、１０Ｃによれば、金属層１４を折り返して胴部材１１の端面を被覆した当該金属層１４には、外側の胴部材１１と重なる部分に少なくとも１本の切り込み１８を形成して金属層１４を断裂させたので、端面を折り返して被覆する金属層１４が切り込み１８、１８ａによって断裂されることで、誘導加熱される面積を小さく分割することができ、折り返した金属層１４が加熱されることによる胴部材１１の焦げのおそれなどを抑えることができる。

なお、上記の実施の形態では、金属層１４は、原紙１３と積層して構成した積層紙１５を用いる場合を例に説明したが、これに限らず、原紙１３に金属層１４を後で貼り付けて構成することもでき、図７に示すように、原紙１３をブランク１７とし、ブランク１７に別に用意した金属層１４Ａを後で貼り合わせて胴部材１１を構成したものであっても良く、重ね合せ部１６の外側に金属層１４がない状態にでき、焦げを防止すると同時に、胴部材１１の金属層１４Ａを介して誘導加熱によって内容液を短時間に加熱することができる。

また、胴部材を構成する積層紙としてその層構成の一例を示したが、これに限らず、金属層であるアルミニウム箔（Ａｌ）とポリエチレンテレフタレート樹脂層（ＰＥＴ）とをドライラミネートしておき、原紙とその外面にポリエチレン層（ＰＥ）をラミネートしたものを用意し、これらをドライラミネートとし、さらに低密度ポリエチレン樹脂フィルム（ＬＤＰＥフィルム）を金属層の外側にドライラミネートした積層紙など、他の構成の積層紙であっても良い。また、金属層であるアルミニウム箔（Ａｌ）とポリエチレンテレフタレート樹脂層（ＰＥＴ）と金属層であるアルミニウム箔（Ａｌ）とをドライラミネートした金属層を二重にした積層紙を用いることもでき、発熱量を増大することができる。

１０紙カップ（誘導加熱用紙容器）
１０Ａ紙カップ
１０Ｂ紙カップ
１０Ｃ紙カップ
１１胴部材
１１ａ外側の側端部
１１ｂ内側の側端部
１２底部材
１３原紙
１３ａ側端面（端面）
１４金属層
１４ａ内側部分
１５積層紙
１６重ね合せ部
１７ブランク
１８切り込み（縦方向）
１８ａ切り込み（横方向）
１９厚み減少部

Claims

原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、
前記胴部材同士の重ね合せ部では、外側に配置される前記胴部材は前記金属層を有さず、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたことを特徴とする誘導加熱用紙容器。
原紙と金属層とを有し側面の端部同士を重ねて重ね合せ部で貼り合わせた胴部材と、前記胴部材の下端部を塞ぐ底部材とを備え、前記胴部材の金属層を介して内容液を誘導加熱する誘導加熱用紙容器であって、
前記胴部材同士の重ね合せ部の外側に配置される前記金属層に、少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させ、かつ前記重ね合せ部では、前記胴部材の側端部の厚さを減少して内側に配置される前記金属層を折り返して当該胴部材の端面を被覆し、外側の前記胴部材と重なる部分に少なくとも１本の切り込みを形成して前記金属層を断裂させたことを特徴とする誘導加熱用紙容器。