JP6406933B2

JP6406933B2 - 飲料カートリッジ用カップ

Info

Publication number: JP6406933B2
Application number: JP2014176706A
Authority: JP
Inventors: 西島　剛彦; 剛彦西島; 聡磨高宮
Original assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-09-01
Also published as: JP2016049311A

Description

本発明は、飲料カートリッジに適用されるカップに関する。

コーヒー、紅茶、緑茶など所望の飲料を生成するための成分を含有する物が収容された飲料カートリッジが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の飲料カートリッジ（カートリッジ）は、フィルタが設けられたカップ内に、粉末状などに適宜加工されたコーヒー豆、紅茶又は緑茶の茶葉など嗜好品を収容し、そのカップの上部開口を密閉して構成される。飲料カートリッジは、飲料を生成するための抽出装置に装着して使用される。抽出装置は、飲料カートリッジに湯を注ぎ入れるための注湯用針と、生成された飲料を取り出すための飲料取出用針（抽出用針）とを備える。

抽出装置は、飲料カートリッジが装着されると、注湯用針を飲料カートリッジの上面に、飲料取出用針を飲料カートリッジの底部に、それぞれ貫通させる。その後、注湯用針を通じて、湯が飲料カートリッジの中に注入される。その湯は、飲料カートリッジ内の嗜好品から各種成分を抽出して所望の飲料となってフィルタを通り、飲料取出用針を通じて飲料カートリッジ外へ流れ出る。

ここで、飲料取出用針がカップの底部を貫通する工程において、飲料取出用針がカップの底部に当接して押し付けられると、その当接した箇所を中心に、カップは弾性変形をし、やがて、飲料取出用針の先端がカップの底部に突き刺さる。これにより、カップの底部には飲料取出用針の形状及び太さに適合する孔が開いて、飲料取出用針は、カップの底部を貫通し、飲料カートリッジ内の所定の位置に配置される。

特開２００５−１１０８３５号公報

しかしながら、飲料取出用針がカップの底部を貫通する際、飲料取出用針に応じた孔が開く前に、カップの底部と胴部が、それらを接続する角部から座屈して、塑性的に変形してしまうことがある。このような場合、飲料取出用針がカップの底部を貫通することができず、飲料取出用針を通じて飲料を飲料カートリッジから適切に取り出すことができなくなることが多い。また、飲料取出用針の形状及び大きさに適合しない孔がカップの底部に開いた場合には、その孔から飲料が飛散する。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、飲料を取り出すための飲料取出用針が底部を確実に貫通することが可能な飲料カートリッジ用カップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る飲料カートリッジ用カップは、
飲料を生成するための抽出装置に設けられる飲料取出用針が貫通する底部と、
前記底部の周縁に接続する胴部とを有し、
前記底部と前記胴部とは、多層シートで形成されており、
前記多層シートは、７０ｖｏｌ％以上の主層を含み、
前記主層は、５０ｗｔ％以上のポリオレフィンを含み、
前記主層の曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２０００ＭＰａ以上であり、
前記底部のうち、前記飲料取出用針を貫通させる部分の厚みをＡとし、前記底部から５ｍｍの位置における前記胴部の厚みをＢとした場合に、Ｂ／Ａが１．１５以上であり、
外径２．８ｍｍ、内径２．３ｍｍ、先端角４０°のＳＵＳ製の突き刺し針を適用した圧縮試験機にて、２３℃の温度下で、５００ｍｍ／分の速度で前記突き刺し針を前記底部へ進行させて、前記底部に前記突き刺し針を貫通させる場合に、貫通時の圧縮強度が４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下である、
ことを特徴とする。

本発明によれば、飲料を取り出すための飲料取出用針が底部を確実に貫通することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを備えた飲料カートリッジの斜視図である。一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを備えた飲料カートリッジの断面図である。一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを成形するための多層シートの一部を拡大して示す断面図である。一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを成形するための成形装置の概要を示す図である。一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを備えた飲料カートリッジを抽出装置に装着した状態を示す図である。一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップを備えた飲料カートリッジに抽出装置の注湯用針及び飲料取出用針を貫通させた状態を示す図である。各実施例に係る飲料カートリッジ用カップに突き刺し針を貫通させる圧縮試験機の概要を示す図である。各実施例に係る飲料カートリッジ用カップで突き刺し針を貫通させた時の圧縮強度及び圧縮変位の関係を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。

（実施の形態）
本発明の一実施の形態に係る飲料カートリッジ用カップ（以下、「カップ」という。）１００は、図１の斜視図及び図２の側方断面図に示すように、飲料を生成するための抽出装置に装着して使用される飲料カートリッジ１０１に適用されるものである。そして、飲料カートリッジ１０１は、その内部の空間に収容された粉末状のコーヒー豆１０２と、コーヒー豆１０２が載置されたフィルタ１０３と、フィルタ１０３が配設されたカップ１００と、カップ１００の上部の開口を気密に塞ぐ密封フィルム１０４とを備える。

コーヒー豆１０２は、飲料を生成するための成分を含有する物である。コーヒー豆１０２は、詳細後述するように飲料カートリッジの中に湯が注ぎ入れられると、その湯によって含有する成分が抽出され、飲料としてのコーヒー（以下、「コーヒー飲料」という。）が生成される。

なお、飲料を生成するための成分を含有する物は、粉末状のコーヒー豆１０２に限らず、例えば、粉砕、切断などによって適切な大きさ及び形状に適宜加工された紅茶、緑茶などの茶葉であってもよい。このような飲料カートリッジによれば、飲料としてのお茶を生成することができる。

フィルタ１０３は、例えば不織布などから構成される。フィルタ１０３は、コーヒー飲料を飲料カートリッジ１０１から取り出す際にコーヒー豆１０２がコーヒー飲料とともに流れ出ることを防ぐとともに、風味の良いコーヒー飲料を生成することができるように設けられる。

カップ１００は、概ね、下から上へ次第に径が大きくなる略円錐台状をなし、上方が開放した有底の容器であって、図１及び２に示すように、一体に形成された底部１０５と胴部１０６とを有する。なお、カップ１００は、所定の抽出装置に装着して所望の飲料を生成できる形状であればよく、例えば有底の円柱状などであってもよい。

底部１０５は、例えば直径が約３６．６ｍｍの平板状をなす部分であって、その中央近傍は僅かに上方へ突き出している。底部１０５は、抽出装置１２３（図５〜６参照）が有する飲料取出用針１２７を貫通させる箇所として適宜定められる穿刺部１０７を有する。胴部１０６は、底部１０５の外縁に接続して上方へ延びる部分であり、例えば約４４ｍｍの高さを有する。胴部１０６は、その上端に、側方へ拡がるツバ状部１０８を有する。

本実施の形態に係るカップ１００は、外径２．８ｍｍ、内径２．３ｍｍ、先端角４０°のＳＵＳ（ステンレス鋼）製の突き刺し針１３０を装着した圧縮試験機１３１（図７参照）にて、２３℃の温度下で、５００ｍｍ／分の速度で突き刺し針１３０を底部１０５へ進行させて、底部１０５に突き刺し針１３０を貫通させる場合に、貫通時の圧縮強度が５０Ｎ以下、好ましくは４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下となる構成を有する。

ここで、貫通時の圧縮強度とは、貫通時に突き刺し針１３０に掛けられていた力の大きさをいう。貫通時の圧縮変位とは、カップ１００を圧縮試験機１３１に載置した時の穿刺部１０７の位置を基準とした貫通時の穿刺部１０７の位置であり、突き刺し針１３０の進行方向における変化量をいう。

また、穿刺部１０７の厚みをＡとし、底部１０５の周縁から５ｍｍの位置（例えば、図２にＰで示す箇所）における胴部１０６の厚みをＢとした場合に、肉厚比Ｂ／Ａは、１以上である。なお、好ましくは、肉厚比Ｂ／Ａは１．１５以上である。

このようなカップ１００は、例えば、多層シートを成形して作られる。この多層シート１０９は、例えば、図３の拡大断面図に示すような複数の層から構成され、外面を形成する２つの主層１１０，１１１と、主層１１０，１１１の間に設けられる酸素バリア層１１２と、主層１１０，１１１の各々と酸素バリア層１１２との間に設けられる２つの接着層１１３，１１４とを有する。

２つの主層１１０，１１１は、多層シート１０９全体の７０ｖｏｌ％（すなわち、体積で７０％）以上である。

主層１１０，１１１の各々の主材は、ポリプロピレンなどのポリオレフィンである。ここで、主材とは、主層１１０，１１１の各々を構成する材料全体に含まれる割合が５０ｗｔ％（すなわち、重量で５０％）以上である材料をいう。

主層１１０，１１１の各々の曲げ弾性率は、例えば、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、１２００ＭＰａ以上であるとよい。なお、曲げ弾性率は、同規格において、好ましくは１５００ＭＰａ以上であり、より好ましくは２０００ＭＰａ以上である。

酸素バリア層１１２は、酸素の透過を防ぐ層であって、例えばＥＶＯＨ（エチレン―ビニルアルコール共重合樹脂）を材料として形成される。酸素バリア層１１２は酸素の透過を防ぐことができるので、飲料カートリッジ１０１の中に収容されるコーヒー豆１０２の品質維持又は品質低下の抑制が可能になる。

接着層１１３，１１４の各々は、主層１１０，１１１の各々と酸素バリア層１１２とを接着する層である。

カップ１００は、例えば、図４に示す成形装置１１５を用いて多層シート１０９を成形することによって製造される。なお、同図では、分かり易くするため、成形装置１１５に比べて多層シート１０９を厚く表している。

詳細には、多層シート１０９は、金型１１６とロケータ１１７とで挟持することで固定される。固定された多層シート１０９は、プラグ１１８によって上方から押圧されるとともに、空気送入口１１９から送り込まれる空気の圧力とで、金型１１６の形状に沿って成形される。その後、下切り刃１２０に対して摺動するように配設された上切り刃１２１が、下方へ移動し、それによって、多層シート１０９から成形されたカップ１００を切り取る。ロケータ１１７、上切り刃１２１及びプラグ１１８を上方へ戻した後、金型１１６の底の一部を形成するボトム部１２２を上昇させることで、カップ１００は金型１１６から取り出される。

このような成形装置１１５を用いて成形する場合、例えば、形状などが異なるプラグ１１８を採用することによって、所望の値の肉厚比Ｂ／Ａを有するカップ１００を製造することができる。

再び、図１及び２を参照する。
密封フィルム１０４は、例えば樹脂などの空気を通し難い材料で作られた薄いシート状の部材であって、ツバ状部１０８の上面に固定される。カップ１００に密封フィルム１０４を固定する方法には、接着、溶着などが適宜採用されてよい。密封フィルム１０４により、飲料カートリッジ１０１の内部の空間が密閉されるので、コーヒー豆１０２が外部の酸素と触れにくくなる。その結果、飲料カートリッジ１０１の中に収容されるコーヒー豆１０２の品質維持又は品質低下の抑制が可能になる。

これまで、本発明の一実施の形態に係るカップ１００及びそれを備える飲料カートリッジ１０１の構成について説明した。ここから、カップ１００及び飲料カートリッジ１０１の使用方法について、説明する。

飲料カートリッジ１０１は、例えば図５に示すように、抽出装置１２３に装着して使用される。抽出装置１２３は、飲料カートリッジ１０１を支持するホルダ１２４と、飲料カートリッジ１０１の中へ湯を注ぎ入れるための注湯用針１２５を有するヘッド１２６と、飲料カートリッジ１０１の中で生成されたコーヒー飲料を取り出すための飲料取出用針１２７とを備える。ホルダ１２４は、同図に示すように、抽出装置１２３の本体１２８に対して上下方向に伸縮するバネ１２９の上に設けられており、下部には飲料取出用針１２７が通過する孔が設けられている。なお、飲料カートリッジ１０１に注がれる湯は、例えば、抽出装置１２３に装着されたタンク（図示せず）の水を抽出装置が適温に温めることで作られるとよい。

飲料カートリッジ１０１がホルダ１２４に装着され、抽出装置１２３の図示しないボタンを押下するなどの所定の操作がなされると、図５に示す状態から、ヘッド１２６と注湯用針１２５とがともに、飲料カートリッジ１０１の上方から下降する。

注湯用針１２５は、密封フィルム１０４の上面に当接する。バネ１２９が次第に縮むとともに、注湯用針１２５が、密封フィルム１０４を貫通し、飲料カートリッジ１０１の中の予め定められた位置に配置される。このとき、ヘッド１２６は、密封フィルム１０４の上面に当接する。

ヘッド１２６がさらに下降すると、飲料カートリッジ１０１の下方に固定された飲料取出用針１２７が、カップ１００の底部１０５の穿刺部１０７を押圧する。そのため、穿刺部１０７を中心に、カップ１００の底部１０５の一部と、場合によっては胴部１０６の一部とが弾性変形をする。

ヘッド１２６がさらに下降し、それによって、飲料取出用針１２７の形状及び太さに適合する孔が、穿刺部１０７及びその近傍に開き、その結果、飲料取出用針１２７はカップ１００の底部１０５を貫通する。

ヘッド１２６は、予め定められた距離だけ下降すると、停止する。これにより、図６に示すように、注湯用針１２５と飲料取出用針１２７とが、飲料カートリッジ１０１の中の予め定められた位置に配置される。

ここで、本実施の形態に係るカップ１００は、外径２．８ｍｍ、内径２．３ｍｍ、先端角４０°のＳＵＳ製の突き刺し針１３０を適用した圧縮試験機１３１にて、２３℃の温度下で、５００ｍｍ／分の速度で突き刺し針を底部１０５へ進行させて、底部１０５に突き刺し針を貫通させる場合に、圧縮強度が４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下となる構成を有する。そのため、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはほとんどなく、飲料取出用針１２７が底部１０５を確実に貫通することが可能になる。

その後、注湯用針１２５を通じて、湯が飲料カートリッジ１０１の中に注入される。その湯は、飲料カートリッジ１０１の中のコーヒー豆から各種成分を抽出してコーヒー飲料となってフィルタ１０３を通り、飲料取出用針１２７を通じて飲料カートリッジ１０１の外へ流れ出る。このように、本実施の形態に係るカップ１００を備える飲料カートリッジ１０１及び抽出装置を用いて、コーヒー飲料が生成される。

なお、上述の例では、抽出装置１２３が、ヘッド１２６を下降させて注湯用針１２５を密封フィルム１０４に貫通させた後に、飲料取出用針１２７をカップ１００の底部１０５に貫通させることとしたが、注湯用針１２５と飲料取出用針１２７とが飲料カートリッジ１０１を貫通するタイミングは、どちらが先であってもよく、また同時であってもよい。

なお、上述の例では、本体１２８に対して位置が固定された飲料取出用針１２７へ向けてカップ１００の底部１０５を進行させる例により説明したが、飲料取出用針１２７をカップ１００の底部１０５へ向けて進行させてもよい。

これまで、本発明の一実施の形態について説明した。この実施の形態に係るカップ１００のより具体的な例（１００ａ〜ｆ）を用いて、飲料取出用針１２７に相当する針をカップ１００の底部１０５に貫通させる実験を行なった。このような実験について、実施例として以下に説明する。

各実施例では、図７に示すように、突き刺し針１３０を装着した圧縮試験機１３１を用いて、５００ｍｍ／分の速度で突き刺し針１３０をカップ１００ａ〜ｆの各々の穿刺部１０７へ向けて下降させた。

突き刺し針１３０は、飲料取出用針１２７に相当する形状、大きさ及び強度を有する針であり、先端角４０°で先端が尖った、外径２．８ｍｍ、かつ、内径２．３ｍｍのＳＵＳ製のパイプである。先端角とは、突き刺し針１３０の長さ方向（図７の上下方向）に対する角度である。

各実施例において、２３℃の雰囲気温度の下、カップ１００ａ〜ｆは、所定の時間間隔を空けて個別に、圧縮試験機１３１の載置台１３２に載置された。そのとき、カップ１００ａ〜ｆのそれぞれは、その穿刺部１０７ａ〜ｆに突き刺し針１３０が当接して貫通するように、底部１０５を上に向けて載置された。

（実施例１）
実施例１に係るカップ１００ａの製造に使用された多層シート１０９では、主層１１０，１１１の各々が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の全体に含まれる２つの主層１１０，１１１の割合（主層割合）は、体積で約９４％（９４ｖｏｌ％）である。

本実施例に係る主層１１０，１１１の各々は、ポリオレフィン（ポリプロピレン）１００％を原料とし、曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２２００ＭＰａである。

本実施例に係るカップ１００ａの肉厚比Ｂ（底部１０５ａから５ｍｍの位置における胴部１０６ａの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ａの厚さ）は、１．３４である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ａの底部１０５ａに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（２９．９，６．０）、（３１．６，５．９）、（２４．５，７．３）、（３３．８，５．２）、（３１．１，４．７）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、３３．８（Ｎ）及び７．３（ｍｍ）である。

なお、本実施例と同じ多層シート１０９を用いて成形した、肉厚比Ｂ／Ａが０．６７のカップでは、突き刺し針１３０が底部を貫通することはできなかった。

（実施例２）
実施例２に係るカップ１００ｂの製造に使用された多層シート１０９では、実施例１と同様に、主層１１０，１１１の各々が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の主層割合は、約９４ｖｏｌ％である。

本実施例に係る主層１１０，１１１の各々は、実施例１と同様のポリオレフィン（ポリプロピレン）１００％を原料とし、曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２２００ＭＰａである。

本実施例に係るカップ１００ｂの肉厚比Ｂ（底部１０５ｂから５ｍｍの位置における胴部１０６ｂの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ｂの厚さ）は、１．２２である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ｂの底部１０５ｂに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（３５．５，３．９）、（３７．２，４．３）、（３５．９，５．２）、（３６．２，５．１）、（３３．６，５．０）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、３７．２（Ｎ）及び５．２（ｍｍ）である。

（実施例３）
実施例３に係るカップ１００ｃの製造に使用された多層シート１０９では、実施例１と同様に、主層１１０，１１１の各々が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の主層割合は、約９４ｖｏｌ％である。

本実施例に係る主層１１０，１１１の各々は、実施例１とは曲げ弾性率が異なるポリオレフィン（ポリプロピレン）１００％を原料とし、曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２０５０ＭＰａである。

本実施例に係るカップ１００ｃの肉厚比Ｂ（底部１０５ｃから５ｍｍの位置における胴部１０６ｃの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ｃの厚さ）は、１．３０である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ｃの底部１０５ｃに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（３０．４，５．２）、（３５．７，４．５）、（３５．６，４．４）、（３４．５，５．１）、（３６．０，６．１）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、３６．０（Ｎ）及び６．１（ｍｍ）である。

（実施例４）
実施例４に係るカップ１００ｄの製造に使用された多層シート１０９では、実施例１と同様に、主層１１０，１１１の各々が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の主層割合は、約９４ｖｏｌ％である。

本実施例に係る主層１１０，１１１の各々は、実施例１とは異なり、タルク含有ポリプロピレン（ポリオレフィン（ポリプロピレン）７０％，タルク３０％）を原料とし、曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、３０００ＭＰａである。

本実施例に係るカップ１００ｃの肉厚比Ｂ（底部１０５ｄから５ｍｍの位置における胴部１０６ｄの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ｄの厚さ）は、１．６８である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ｄの底部１０５ｄに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（１９．０，２．７）、（２０．９，５．３）、（１８．３，４．１）、（２７．２，４．５）、（２７．８，４．３）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、２７．８（Ｎ）及び５．３（ｍｍ）である。

（実施例５）
実施例５に係るカップ１００ｅの製造に使用された多層シート１０９では、実施例１と同様に、主層１１０，１１１の各々が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の主層割合は、約９４ｖｏｌ％である。

本実施例に係る主層１１０，１１１の各々は、実施例１とは曲げ弾性率が異なるポリオレフィン（ポリプロピレン）１００％を原料とし、曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、１２６０ＭＰａである。

本実施例に係るカップ１００ｅの肉厚比Ｂ（底部１０５ｅから５ｍｍの位置における胴部１０６ｅの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ｅの厚さ）は、１．４８である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ｅの底部１０５ｅに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（３０．０，８．２）、（３０．２，７．１）、（３２．７，６．７）、（３２．３，８．０）、（３２．３，８．２）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、３２．７（Ｎ）及び８．２（ｍｍ）である。

（実施例６）
実施例６に係るカップ１００ｆの製造に使用された多層シート１０９では、実施例１と異なり、主層１１０の外層側にポリエチレンの層１００μｍ、主層１１０が４１８μｍ，主層１１１が５１８μｍ、接着層１１３，１１４の各々が２０μｍ、酸素バリア層１１２が２５μｍである。従って、本実施例に係る多層シート１０９の主層割合は、約８３ｖｏｌ％である。

本実施例に係るカップ１００ｆの肉厚比Ｂ（底部１０５ｆから５ｍｍの位置における胴部１０６ｆの厚さ）／Ａ（穿刺部１０７ｆの厚さ）は、１．５６である。

圧縮試験機１３１にて突き刺し針１３０をカップ１００ｆの底部１０５ｆに貫通させることを５回行った。各回における貫通時の圧縮強度（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）は、（３６．６，６．６）、（３８．２，６．２）、（３５．３，６．８）、（２９．７，６．２）、（３７．１，７．８）であった。これらの貫通時の圧縮強度及び圧縮変位の最大値は、それぞれ、３８．２（Ｎ）及び７．８（ｍｍ）である。

これまで、実施例１〜６について説明した。各実施例での結果をまとめると、図８のようになる。同図において、縦軸は、貫通時の圧縮強度（Ｎ）を表し、横軸は、貫通時の圧縮変位（ｍｍ）を表す。

同図中の丸型のマークは、実施例１での各実験の結果を表す。三角形のマークは、実施例２での各実験の結果を表す。四角形のマークは、実施例３での各実験の結果を表す。Ｘ型のマークは、実施例４での各実験の結果を表す。五角形のマークは、実施例５での各実験の結果を表す。十字（＋）型のマークは、実施例６での各実験の結果を表す。

同図から分かるように、各実施例に係るカップ１００ａ〜ｆはいずれも、貫通時の圧縮強度が４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下である。

各実施例に係るカップ１００ａ〜ｆは、上述の多層シート１０９を用いて、肉厚比Ｂ／Ａが１．１５以上となるように製造されている。そして、各実施例に係る多層シート１０９は、主層割合が７０ｖｏｌ％以上である。各実施例に係る主層１１０，１１１の各々の材料は、ポリオレフィン（ポリプロピレン）１００％、又は、７０％のポリオレフィン（ポリプロピレン）と３０％のタルクを含むタルク含有ポリプロピレンである。各実施例に係る主層１１０，１１１の各々の曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２０００ＭＰａ以上である。

このようなカップ１００ａ〜ｆを所定の抽出装置１２３に装着して飲料取出用針１２７を貫通させたところ、飲料取出用針１２７は、３０回中３０回すべて、カップ１００ａ〜ｆの各々を座屈させることなく、その底部１０５ａ〜ｆを貫通した。

これまで説明したように、実施の形態に係るカップ１００は、外径２．８ｍｍ、内径２．３ｍｍ、先端角４０°のＳＵＳ製の突き刺し針１３０を適用した圧縮試験機１３１にて、２３℃の温度下で、５００ｍｍ／分の速度で突き刺し針１３０を底部１０５へ進行させて、底部１０５に突き刺し針１３０を貫通させる場合に、貫通時の圧縮強度が５０Ｎ以下、好ましくは４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下となる構成を有する。そのため、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはほとんどなく、飲料取出用針１２７が底部１０５を確実に貫通することが可能になる。

実施の形態に係るカップ１００を形成する多層シート１０９に含まれる２つの主層１１０，１１１は、多層シート１０９全体に７０ｖｏｌ％以上含まれるので、カップ１００の強度に大きく影響する。

実施の形態に係る主層１１０，１１１の各々の材料には弾性率の高いポリオレフィンが採用される。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはほとんどなくなる。そのため、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部１０５を確実に貫通することが可能になる。

特に、上記の実施の形態に係る主層１１０，１１１の各々の曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、１２００ＭＰａ以上である。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはほとんどなくなる。そのため、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部を確実に貫通することが可能になる。

なお、好ましくは、主層１１０，１１１の各々の曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、１５００ＭＰａ以上である。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはさらに少なくなり、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部１０５をさらに確実に貫通することが可能になる。また、より好ましくは、主層１１０，１１１の各々の曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２０００ＭＰａ以上である。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはより一層少なくなり、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部をより一層確実に貫通することが可能になる。

一般に、ポリスチレンを主材とする主層と酸素バリア層１１２とを含む多層シートを製造する場合、サーマルラミネートやドライラミネートなどのラミネート法が採用される。これに対して、上記の実施の形態に係るカップ１００の素材となる多層シート１０９では、ポリオレフィンを主材とするので共押出成形を採用することができる。これにより、多層シート１０９を比較的安価に製造することができる。その結果、飲料取出用針１２７が底部１０５を確実に貫通することが可能なカップ１００を比較的安価に提供することが可能になる。ポリオレフィンの中でも比較的安価で耐熱性が高い材料であるポリプロピレンを採用することで、飲料取出用針１２７が底部１０５を確実に貫通することが可能なカップ１００をさらに安価に提供することが可能になり、かつ、コーヒー飲料など各種飲料をいれるのに適した高温のお湯を入れても熱変形し難いカップ１００を提供することが可能になる。

実施の形態では、肉厚比Ｂ／Ａが１以上である。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはほとんどなくなる。そのため、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部を確実に貫通することが可能になる。

なお、好ましくは、肉厚比Ｂ／Ａは１．１５以上である。これにより、各実施例で示されるように、飲料取出用針１２７が底部１０５を貫通する前にカップ１００が座屈することはさらに少なくなり、飲料取出用針１２７がカップ１００の底部をさらに確実に貫通することが可能になる。

以上、本発明の実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、上記の実施の形態及び実施例に種々の変更を加えた形態を含む。

１００，１００ａ〜ｆ飲料カートリッジ用カップ
１０１，１０１ａ〜ｆ飲料カートリッジ
１０５，１０５ａ〜ｆ底部
１０６，１０６ａ〜ｆ胴部
１０７，１０７ａ〜ｆ穿刺部
１０９多層シート
１１０，１１１主層
１１２酸素バリア層
１１３，１１４接着層
１１５成形装置
１２３抽出装置
１２５注湯用針
１２７飲料取出用針
１２９バネ
１３０突き刺し針
１３１圧縮試験機
１３２載置台

Claims

飲料を生成するための抽出装置に設けられる飲料取出用針が貫通する底部と、
前記底部の周縁に接続する胴部とを有し、
前記底部と前記胴部とは、多層シートで形成されており、
前記多層シートは、７０ｖｏｌ％以上の主層を含み、
前記主層は、５０ｗｔ％以上のポリオレフィンを含み、
前記主層の曲げ弾性率が、ＪＩＳＫ７１７１の規格において、２０００ＭＰａ以上であり、
前記底部のうち、前記飲料取出用針を貫通させる部分の厚みをＡとし、前記底部から５ｍｍの位置における前記胴部の厚みをＢとした場合に、Ｂ／Ａが１．１５以上であり、
外径２．８ｍｍ、内径２．３ｍｍ、先端角４０°のＳＵＳ製の突き刺し針を適用した圧縮試験機にて、２３℃の温度下で、５００ｍｍ／分の速度で前記突き刺し針を前記底部へ進行させて、前記底部に前記突き刺し針を貫通させる場合に、貫通時の圧縮強度が４０Ｎ以下、かつ、貫通時の圧縮変位が９ｍｍ以下である、
ことを特徴とする飲料カートリッジ用カップ。
前記ポリオレフィンがポリプロピレンである
ことを特徴とする請求項１に記載の飲料カートリッジ用カップ。
前記主層は、７０ｗｔ％以上のポリオレフィンを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の飲料カートリッジ用カップ。