JP7133600B2 - 包装用容器及び包装用容器のシール方法 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートシールにより蓋体を接着して食品等を収容する容器本体を封止する包装用容器及び包装用容器のシール方法に関する。

従来から、例えば、スーパーマーケットやコンビニエンスストアで販売される食品の包装用容器には、ヒートシールにより蓋体を接着して開口部分を閉じる容器本体が採用されていた。一般的に、ヒートシールを採用した容器本体は、中身の品質を保持する密封性・蓋体の易開封性・包装用容器全体の意匠性を有し、総合的に利便性が高いことから、近年では技術改良が進んできた。

例えば、特許文献１では、公知技術として、フィルム状の蓋体が立体的に接着されて密封性を有するように、フランジの周方向に対して環状で、フランジの上面に対して内側の角度と外側の角度とが同一なシール補強突条について開示している。しかしながら、この構成では、蓋体を剥がす力が分散してしまうため、開封性に難がある点を問題視している。

そこで、新たな発明として、フランジの周方向に対して等間隔で、フランジの上面に対して外側の角度より内側の角度が大きい弧状のシール補強突条について開示されている。この構成によれば、シール補強突条の外側より内側のほうが蓋体を強く接着できるため、密封性の向上が期待されているのみならず、隣り合うシール補強突条同士の狭間（頂点）を介して蓋体を剥がす力を一箇所に集中できるようになるため、開封性の向上が期待されている。

総じて、特許文献１では、フランジへの蓋体の接着力を確保するために、シール補強突条がフランジの上面に対して突出していることを前提としている。すなわち、蓋体はフランジの平面部分に対して面状に接着されるより突条に沿って立体状に接着されるほうが、密封性が向上するというものである。そして、このような密封性を維持しつつ、蓋体の開封性の向上にも寄与したのが、上述した新たな発明と位置付けられる。

特開２００６－１９３２１２号公報

しかしながら、特許文献１では、シール補強突条の高さと、蓋体をシールする際のシール機による加圧との関係について、開示されていない。一般的に、容器本体に蓋体をシールするには、発熱したシール機で蓋体の上から蓋体及びフランジを加圧して溶着する。このとき、フランジの高さが不ぞろいだと、十分に加圧されない部分や全く加圧されない部分が生じる恐れがある。

すなわち、同文献内に記載の新たな発明では、個々のシール補強突条のうち最も高い部分とシール補強突条同士の狭間（頂点）に該当する最も低い部分とに高低差があるため、シール機による加圧度合いに差が生じる恐れがある。これにより、所々でシール強度のむらが生じるため、密封性が低下する恐れもある。一方、シール強度のむらを解消するためにシール機の加圧を強めると、耐荷重の許容範囲を超えて蓋体やフランジが破損する恐れがある。さらに、同文献内に記載の公知技術であっても、成型上の誤差や形状不良又は素材上のゆがみにより、シール補強突条の高さを均一にすることは極めて困難であり、極僅かな高低差が所々に生じてしまう。

また、同文献内に記載の新たな発明では、シール補強突条の内側の角度が急な分、通常のシール機では十分加圧しにくく、シール強度の確保にはシール補強突条の形状に沿って加圧できる高精度のシール機が必要となる。さらに、シール補強突条がフランジの幅方向の中央にある分、シール補強突条が幅方向に変形しにくいため、真上から加圧する通常のシール機でシール補強突条の全体にシールを貼り付けるのは困難である。

このような従来技術の問題点に対し、発明者等は、容器本体のフランジに生じる通常の高低差を許容し、真上から加圧して蓋体と容器本体のフランジとを熱圧着する通常のシール機でも、所望のシール強度を確保する技術思想にたどり着いた。
そこで、本発明の目的は、シール機の能力に依存せず、容器本体のフランジの特性を活かして蓋体を接着して密封性を確保する包装用容器及び包装用容器のシール方法を提供することにある。

すなわち、本発明は、蓋体と、上記蓋体で密閉されるポリエチレンテレフタレート製かつ平面視で円形状である容器本体と、からなる包装用容器であって、上記容器本体は、アーチ状に形成されて蓋体をシールするフランジ部を備え、上記フランジ部は、上記容器本体の内側に位置する内端縁部と、上記内端縁部より外側かつ上記内端縁部と同等の高さに位置する外端縁部と、上記内端縁部と上記外端縁部とから等距離に位置する頂点とを有し、上記内端縁部側の傾斜角と上記外端縁部側の傾斜角とは、同等であり、上記内端縁部と上記外端縁部とをつなぐ仮想線から上記頂点までの垂直距離は、０．２ｍｍ～０．４ｍｍであることを特徴とする。

換言すれば、本発明における包装用容器は、蓋体で密閉される容器本体の側壁部の周端縁全周から連続して外側に設けられたフランジ部を備え、上記フランジ部は、上記側壁部の周端縁に相当するフランジ内端縁部と、上記蓋体を接着するために上記フランジ内端縁部より外側に配置されたシール部と、上記フランジ内端縁部と同等の高さかつ上記シール部より外側に配置されたフランジ外端縁部と、上記フランジ外端縁部の周端縁全周から連続して下方向に配置されたフランジ先端部とを有し、上記シール部は、上記フランジ部の全周かつ上記フランジ内端縁部から上記フランジ外端縁部に渡って上方向に湾曲したアーチ状に形成されており、上記フランジ内端縁部側の傾斜角と前記フランジ外端縁部側の傾斜角とは、同等であり、水平線に対して上記フランジ先端部の角度は、上記フランジ外端縁部側の角度より急であることを特徴とする。
上記シール部の頂点は、上記フランジ内端縁部と上記フランジ外端縁部とから等距離に位置し、上記シール部の頂点と上記フランジ内端縁部及び上記フランジ外端縁部との鉛直方向の距離は、０．１ｍｍ～０．７ｍｍであることが望ましい。

また、本発明による包装用容器のシール方法は、シール機で蓋体を接着して容器本体を密閉する包装用容器のシール方法であって、上記容器本体の側壁部の周端縁全周から連続して外側に設けられたフランジ部は、上記側壁部の周端縁に相当するフランジ内端縁部と、上記蓋体を接着するために上記フランジ内端縁部より外側に配置されたシール部と、上記フランジ内端縁部と同等の高さかつ上記シール部より外側に配置されたフランジ外端縁部とを有し、上記シール部は、上記フランジ部の全周かつ上記フランジ内端縁部から上記フランジ外端縁部に渡って上方向に湾曲したアーチ状に形成されており、上記シール部の頂点は、上記フランジ内端縁部と上記フランジ外端縁部とから等距離に位置し、上記シール部の頂点の高さが上記フランジ内端縁部及び上記フランジ外端縁部の高さと同等になるまで上記シール機で上記蓋体の上から上記シール部を加圧し、上記フランジ部の全周に渡って上記シール部を上記蓋体に対して平面状に接着し、上記シール部の頂点の高さと前記フランジ内端縁部及び前記フランジ外端縁部の高さとを同等にすることを特徴とする。

本発明による包装用容器及び包装用容器のシール方法では、容器本体のフランジに生じる通常の高低差を許容し、真上から加圧して蓋体と容器本体のフランジとを熱圧着する通常のシール機でも、容器本体のフランジの特性を活かして蓋体を接着して密封性を確保することができる。

本発明の一実施形態における包装用容器の上方向からの斜視図である。 本発明の一実施形態における包装用容器の部分拡大端面図である。 本発明の一実施形態における包装用容器のシール方法の（ａ）熱圧着直前、（ｂ）熱圧着時、（ｃ）熱圧着後を示す概念図である。

以下、図１～図３を参照しつつ、本発明の一実施形態における包装用容器（以下、「本包装用容器」ともいう。）及び本包装用容器のシール方法について説明する。
なお、これらの図において、複数個存在する同一の部位については、一つの部位のみに符番し、重複する部位については省略することがある。説明の便宜上、所定の部位やこの引き出し線を破線や想像線（二点鎖線）で示す。

まず、本包装用容器の構造について説明する。

本発明の一実施形態における包装用容器は、食品等が収容される平面視で正方形状の容器本体Ｍであって、容器本体Ｍの開口部分がヒートシールにより合成樹脂製の成型蓋やフィルム等の蓋体で閉じられるものである。ヒートシールは、所定のシール機で容器本体Ｍと蓋体との接着部分を蓋体の表面側から加圧及び加熱して行われる。
図示しないが、成型蓋の場合、例えば、蓋体天面部と、天面部の周端縁全周から下方向に広がるように設けられた蓋体側壁部と、蓋体側壁部の下端に該当する周端縁全周から外方向に延出するように設けられた蓋体フランジ部とを少なくとも備えている。

図１は、容器本体Ｍの内部が見える上方向からの斜視図である。図１に示すように、容器本体Ｍは、平面視で正方形状の本体底部１と、本体底部１の周端縁全周から上方向に広がるように設けられた本体側壁部２と、本体側壁部２の上端縁全周から連続して外方向に延出するように設けられた本体フランジ部３とを備えている。

本体フランジ部３は、本体側壁部２の本体上側側壁部の周端縁に相当するフランジ内端縁部３１と、蓋体を接着するためにフランジ内端縁部３１より外側に配置されたシール部３２と、フランジ内端縁部３１と同等の高さかつシール部３２より外側に配置されたフランジ外端縁部３３とを有している。シール部３２は、本体フランジ部３の全周かつフランジ内端縁部３１からフランジ外端縁部３３に渡って上方向に湾曲したアーチ状に形成されている。換言すれば、本体フランジ部３は、アーチ状に形成されており、容器本体Ｍの内側に位置するフランジ内端縁部３１と、フランジ内端縁部３１より外側かつフランジ内端縁部３１と同等の高さに位置するフランジ外端縁部３３と、フランジ内端縁部３１とフランジ外端縁部３３とから等距離に位置する図２に示す頂点３２ａとを有し、また、シール部３２は、本体フランジ部３の幅方向全体から膨出している。

この構成によれば、容器本体Ｍの本体フランジ部３に蓋体がシールされる場合、シール機による必要最低限の加圧にてシール部３２が真上から均等に押しつぶされ、全周に渡ってシール部３２の高さが均一になるため、シール部３２と蓋体との間に隙間が生じにくくなる。すなわち、本包装用容器は、シール部３２のクッション効果によりシール機の加圧で破損しにくいばかりでなく、シール部３２全面に蓋体を密着させることができるため、全周に渡って所望のシール強度を提供することができる。したがって、本包装用容器は、蓋体のシール強度のバラつきによる蓋体の突発的な開封や密封性の低下を防ぐことができる。
ここで、フランジ部３が例えばフラット形状の場合、成型時にシートの両端部が最初に金型に触れることでその部分が冷やされシートが硬化されてしまい、シートの両端部が突出し、両端部の間が凹んだ形状になってしまう（図示せず）。一方、フランジ部３の中央部を突出させた形状の場合、成形時にシートの中央部が最初に金型に触れることでその部分が冷やされシートが硬化されてしまい、図２に示すフランジ部３のようなアーチ状にできる。

図２は、容器本体Ｍを垂直方向から切断した場合の本体フランジ部３周辺を拡大した端面図である。図２に示すとおり、シール部３２の頂点３２ａは、フランジ内端縁部３１とフランジ外端縁部３３とから等距離に位置し、頂点３２ａからフランジ内端縁部３１及びフランジ外端縁部３３までの鉛直方向の距離ｄは、０．１ｍｍ～０．７ｍｍであり、好ましくは０．２ｍｍ～０．４ｍｍである。換言すれば、フランジ内端縁部３１とフランジ外端縁部３３とをつなぐ仮想線から頂点３２ａまでの垂直距離ｄは、０．１ｍｍ～０．７ｍｍである。距離ｄが０．１ｍｍより小さいとシール部３２をアーチ状に成型しにくく、０．７ｍｍより大きいとシール部３２がフランジ内端縁部３１及びフランジ外端縁部３３に対して膨出し過ぎてシール強度のバラつきが発生してしまう。シール部３２のフランジ内端縁部３１側の傾斜角αとフランジ外端縁部３３側の傾斜角βは同等であることが好ましい。フランジ内端縁部３１側の傾斜角αとフランジ外端縁部３３側の傾斜角βとが同等であることによって、シール部３２をアーチ状に成型できるとともに、所望のシール強度を得ることができる。

なお、容器本体Ｍは、平面視で長方形状、円形状、半円形状、又は楕円形状でもよい。本体側壁部２は、本体底部１から連続して設けられた本体下側側壁部（符番しない）と、本体下側側壁部の上端縁全周から連続して外方向に設けられて段差を形成している本体側壁平面部（符番しない）と、本体側壁平面部の周端縁全周から連続して設けられた本体上側側壁部（符番しない）とを有していてもよい。本体フランジ部３は、フランジ外端縁部３３の周端縁全周から連続して外方向かつ下方向に拡がるように配置されたフランジ先端部（符番しない）を有していてもよい。成型蓋の場合、平面視で容器本体Ｍと同形でも異形でもよい。成型蓋の蓋体フランジ部は、本体フランジ部３とヒートシールできる形状であれば、平面状でも湾曲状でもよい。

次に、本包装用容器における容器本体の成分ついて説明する。

容器本体は、例えば、真空成型・熱板圧空成型・真空圧空成型・両面真空成型を採用し、合成樹脂シートを熱成型することにより形成される。合成樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂で、単層や多層の積層体からなるシートを使用してもよく、エチレン・ビニルアルコール共重合体やポリ塩化ビニリデン、ＭＸナイロン（登録商標）に代表されるガスバリア層が含まれている。フィラーなどの添加物が含まれていてもよい。シートとしては、非発泡素材が好ましい。シートの表面又は裏面には、合成樹脂性の積層フィルムがラミネートされてもよく、積層フィルムにはガスバリア層や印刷層を積層してもよい。蓋体の一例として、ＯＰＥＴ層／ドライラミ接着剤層／Ｎｙ層／ＥＶＯＨ層／接着剤層／ＰＰ層のような積層フィルム、ＰＰ層／接着剤層／ＥＶＯＨ層／接着剤層／ＰＰ層のようなポリオレフィン系ガスバリア積層シート、ＰＰ層／接着剤層／Ｎｙ層／接着剤層／ＥＶＯＨ層／ドライラミ接着剤層／ＡＰＥＴ層のようなガスバリア積層フィルムとシートとの積層シートが挙げられる。合成樹脂シートの厚みは特に制限なく、０．２ｍｍ～０．８ｍｍであればよく、好ましくは０．２５ｍｍ～０．６ｍｍである。０．２ｍｍより小さいと容器本体の剛性不足により輸送時などの衝撃により破損する可能性が高まる恐れがある。０．８ｍｍより大きいと、材厚の増加によるコストアップと共に、作業効率の低下を招く恐れがある。

ガスバリア層を含む構成によれば、ガス置換包装を行うことにより、食料品の保存期間の長期化を実現できることが期待される。ここで、ガスバリア層としては、例えば、酸素ガス、水蒸気ガス、二酸化炭素ガスといった気体の透過性が低ければ特に制限はないが、具体的には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６による酸素透過度が２５μｍ厚みで１０００ｍｌ／ｍ^２・２４ｈｒ・ＭＰａ（２０℃で７５％ＲＨ）以下の樹脂であってもよく、例えばエチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアミド－６（ＰＡ６）であってもよい。また、ガスバリア層の厚みは１μｍ～２５μｍであってもよいし、２μｍ～１５μｍであってもよい。

次に、図３を参照しつつ、本発明による包装用容器のシール方法を説明する。

図３に示すとおり、前提として、図１に示す容器本体Ｍを用いることとする。容器本体Ｍは、図２に示すシール部３２の距離ｄが０．３ｍｍとし、成分は非発砲素材であればいずれでもよい。蓋体Ｎは、成型蓋であり、平面状の蓋体フランジ部Ｎｆを備えている。シール機Ｐは、圧力０．３５ＭＰａ～１．０ＭＰａ、時間０．５秒～５秒、温度１００℃～２００℃とする。シール機Ｐによるヒートシール時には、容器本体Ｍの本体フランジ部３の裏側から加圧用のクッションＣが載置される。

図３（ａ）に示すとおり、シール機Ｐで蓋体Ｎの蓋体フランジ部Ｎｆの表面側から加圧する。蓋体フランジ部Ｎｆは、まずシール部３２の頂点３２ａに接する。シール機Ｐで蓋体フランジ部Ｎｆを加圧し続けると、シール部３２が少しずつ押し潰されていく。このとき、図示しないが、フランジ内端縁部３１及びフランジ外端縁部３３が外側に移動しつつ、シール部３２が横方向に広がっていってもよい。そして、シール部３２の頂点３２ａの内側及び外側が次第に蓋体フランジ部Ｎｆに面接触していく。
図３（ｂ）に示すとおり、シール機Ｐの加圧に伴って蓋体フランジ部Ｎｆに面接触するシール部３２の面積が増加すると、最終的には、シール部３２の裏側がクッションＣに面接触し、シール部３２の頂点３２ａの高さがフランジ内端縁部３１及びフランジ外端縁部３３の高さと同等となってシール部３２が平面状になると共に、本体フランジ部３の全周に渡ってシール部３２の全面を蓋体フランジ部Ｎｆに平面状に接着する。
図３（ｃ）に示すとおり、シール機Ｐ及びクッションＣから容器本体Ｍ及び蓋体Ｎを外すと、容器本体Ｍの開口部分が蓋体Ｎで封止された状態となる。このとき、シール部３２と蓋体フランジ部Ｎｆとの間に隙間はなく、所望のシール強度で容器本体Ｍと蓋体Ｎとが接着されている。この状態で、シール部３２の弾性や素材上のゆがみにより、本体フランジ部３及び蓋体フランジ部Ｎｆが歪んでいてもよい。

Ｍ 容器本体
１ 本体底部
２ 本体側壁部
３ 本体フランジ部
３１ フランジ内端縁部
３２ シール部
３２ａ 頂点
３３ フランジ外端縁部

Claims (5)

1. 蓋体で密閉される容器本体の側壁部の周端縁全周から連続して外側に設けられたフランジ部を備え、
   前記フランジ部は、前記側壁部の周端縁に相当するフランジ内端縁部と、前記蓋体を接着するために当該フランジ内端縁部より外側に配置されたシール部と、当該フランジ内端縁部と同等の高さかつ当該シール部より外側に配置されたフランジ外端縁部と、当該フランジ外端縁部の周端縁全周から連続して下方向に配置されたフランジ先端部とを有し、
   前記シール部は、前記フランジ部の全周かつ前記フランジ内端縁部から前記フランジ外端縁部に渡って上方向に湾曲したアーチ状に形成されており、
   前記フランジ内端縁部側の傾斜角と前記フランジ外端縁部側の傾斜角とは、同等であり、
   水平線に対して前記フランジ先端部の角度は、前記フランジ外端縁部側の角度より急である
   ことを特徴とする包装用容器。
   
2. 前記容器本体は、合成樹脂シート製であり、
   前記合成樹脂シートには、ガスバリア層を含む積層フィルムがラミネートされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の包装用容器。
3. 前記合成樹脂シートの厚みは、０．２ｍｍ～０．８ｍｍである
   ことを特徴とする請求項２に記載の包装用容器。
4. 前記フランジ内端縁部と前記フランジ外端縁部とをつなぐ仮想線から前記シール部の頂
   点までの垂直距離は、０．１ｍｍ～０．７ｍｍである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の包装用容器。
   
5. シール機で蓋体を接着して容器本体を密閉する包装用容器のシール方法であって、
   前記容器本体の側壁部の周端縁全周から連続して外側に設けられたフランジ部は、前記側壁部の周端縁に相当するフランジ内端縁部と、前記蓋体を接着するために前記フランジ内端縁部より外側に配置されたシール部と、前記フランジ内端縁部と同等の高さかつ前記シール部より外側に配置されたフランジ外端縁部とを有し、
   前記シール部は、前記フランジ部の全周かつ前記フランジ内端縁部から前記フランジ外端縁部に渡って上方向に湾曲したアーチ状に形成されており、
   前記シール部の頂点は、前記フランジ内端縁部と前記フランジ外端縁部とから等距離に位置し、
   前記シール部の頂点の高さが前記フランジ内端縁部及び前記フランジ外端縁部の高さと同等になるまで前記シール機で前記蓋体の上から前記シール部を加圧し、
   前記フランジ部の全周に渡って前記シール部を前記蓋体に対して平面状に接着し、
   前記シール部の頂点の高さと前記フランジ内端縁部及び前記フランジ外端縁部の高さとを同等にする
   ことを特徴とする包装用容器のシール方法。
   

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