(57)【要約】【課題】容器の材料や形状の如何に拘わらず、加熱による内部の蒸気等の圧力を、予め設定した部分の剥離によって抜くことができる加熱用カップ状容器の提供。【解決手段】電子レンジ等で加熱可能なカップ状容器であって、胴部及び底部を有するカップと、カップの開口縁を覆うように取り付けられる成形リングと、成形リングの上部にヒートシールされる蓋材とを備え、成形リングの上部には、蓋材がヒートシールされるリング状の突起が形成されており、突起は、カップ内側に突出する少なくとも一箇所の凸部を有する加熱用カップ状容器とする。【選択図】図１
2014097845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子レンジ等で加熱可能なカップ状容器であって、
胴部及び底部を有するカップと、
前記カップの開口縁を覆うように取り付けられる成形リングと、
前記成形リングの上部にヒートシールされる蓋材とを備え、
前記成形リングの上部には、蓋材がヒートシールされるリング状の突起が形成されており、
前記突起は、前記カップ内側に突出する少なくとも一箇所の凸部を有する、加熱用カップ状容器。
【請求項２】
前記蓋材と前記成形リングとのシール強度が５〜２０Ｎである、請求項１に記載の加熱用カップ状容器。
【請求項３】
前記突起の凸部外側縁部が、前記突起内縁の凸部形成開始点を結んだ線よりも内側に位置する、請求項１に記載の加熱用カップ状容器。
【請求項４】
前記カップは、前記胴部を構成するブランクスを円錐台状に丸めて両端を重ね合わせ、一方の開放端縁を内側に折り返した折り返し部で、前記底部を構成する部材を挟み込んで構成されており、前記折り返し部及び前記底部を構成する部材の重なり部に、穴、切欠き、もしくはスリットのいずれかが設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の加熱用カップ状容器。
【請求項５】
前記穴及び切欠きの内寸が１ｍｍ以上である、請求項４に記載の加熱用カップ状容器。
【請求項６】
前記スリットの長さが３ｍｍ以上である、請求項４に記載の加熱用カップ状容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を利用した電子レンジにより加熱調理する為のカップ状容器であって、カップ本体と蓋材とからなるカップ状容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱用カップ状容器は、カップ開口縁のフランジと蓋材とがヒートシールされており、その蓋材の内面融着層にはイージーピールが可能なシーラントが使用されている。蓋材を剥がさず、そのまま電子レンジにかけると、内容物に含まれる水分等が沸騰、あるいは蒸発、または揮発し、容器内部は高圧になる。その為、内圧上昇により蓋材に張力が加わり、所定の圧力を超えると、カップ本体と蓋材のシール部が剥がれて蓋材が開封され、蒸気が抜ける仕組みとなっている。
【０００３】
ところが、業務用の電子レンジのように電子レンジの出力が高いと、内圧もかなり高くまで上昇し、蒸気が抜ける際の力も大きく、蒸気が勢いよく抜けて音が生じ、ユーザがびっくりする場合もある。また、上げ底形状のカップ（糸尻とも称されるリング状脚部を有するもの）では、リング状脚部を含む底部にマイクロ波が集中し、過加熱となり、底部の印刷の色が変色して意匠性が損なわれるなどの問題が発生していた。
【０００４】
特許文献１には、カップ状容器の一例が開示されている。特許文献１に記載のカップ状容器を作製する際には、まず、胴部用シートを筒状に丸め、端部同士を貼り合せて筒状の胴部を形成し、当該胴部の下端に円形の底板を巻き締めして紙カップを成形する。その紙カップを射出成形金型内部にセットし、インジェクション樹脂を射出し、胴部の口元側に成型リングを接着する。その成形リングの上端に蓋材をヒートシールして、カップ状容器を得る。
【０００５】
このカップ状容器では、成形リングを用いることにより、紙カップの開口部に位置する胴部用シートの重ね合わせ部分の段差をなくすことができる。また、イージーピール性を得るために適切な材料を成形リングに用いることができるメリットがある。
【０００６】
特許文献２に記載の密封容器は、容器本体と蓋材とからなり、容器本体の開口縁のフランジに、蓋材を剥離可能に接着するヒートシール帯を有する。この密封容器においては、ヒートシール帯の少なくとも１か所に、容器の内側に突出する突部が形成されている。当該突部の外縁の最も内側に位置する部分は、ヒートシール帯内縁の突部形成開始点を結んだ線よりも容器の内側に形成されている。
【０００７】
この密封容器では、内圧が上昇した場合、一番先に、このヒートシール帯内縁の突部から剥離し始め、やがて剥離領域がヒートシール帯外縁に到達する。このため、予め設定したヒートシール帯内縁の突部近傍で蒸気等が抜ける。つまり、最初から高温の蒸気等の抜ける位置が決められており、加熱時間が長くなる前に突部近傍から蒸気を抜くことができるので、蒸気が勢いよく抜けるという問題を解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−２９６１８号公報
【特許文献２】特公平８−２５５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のカップ状容器では、成形リングと蓋材との間で均一な高いシール性が得られるが、電子レンジによる加熱の際、容器内がかなりの高圧力になるまで、蓋材とカップの融着部（ヒートシール部）が剥離しない。このため、シールが剥離して蒸気が噴き出すときには、電子レンジによる加熱時間が長くなっており、内容物が過熱され、蒸気の噴き出し強さが大きくなり過ぎたり、破裂したりする虞がある。
【００１０】
また、特許文献２の密封容器は、容器本体が熱可塑性樹脂の真空成形や圧空成形、射出成形などで成形されていると考えられる。容器本体を、特許文献１のような紙シートの胴貼りによって作製した場合には、胴貼り部に段差が生じるため、容器本体のフランジにも段差が生じる。この段差部分では、一般に、蓋材のシール強度が弱くなったり、加熱時には他の部分に比べて高温になったりする傾向がある。したがって、真空成形や圧空成形、射出成形などで成形された容器では問題なくても、シート材を丸めてシールして成形される容器に特許文献２の構成を採用した場合、必ずしも設定した部分で内圧が抜けるような剥離を生じさせることができないという問題があった。また、特許文献２の密封容器を構成するには、個々の容器に応じてヒートシールバーを作成する必要がある。さらに、充填ラインにおいて容器を変更する際は、ヒートシールバーの交換を伴うので、調整のために時間がかかるという問題があった。
【００１１】
それ故に、本発明は、容器の材料や形状に拘わらず、加熱による内部の蒸気等の圧力を、予め設定した部分の剥離によって抜くことができる加熱用カップ状容器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る加熱用カップ状容器は、電子レンジ等で加熱可能なカップ状容器であって、胴部及び底部を有するカップと、カップの開口縁を覆うように取り付けられる成形リングと、成形リングの上部にヒートシールされる蓋材とを備え、成形リングの上部には、蓋材がヒートシールされるリング状の突起が形成されており、突起は、カップ内側に突出する少なくとも一箇所の凸部を有する、加熱用カップ状容器である。
【００１３】
本発明においては、蓋材と成形リングとのシール強度が５〜２０Ｎであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、突起の凸部外側縁部が、突起内縁の凸部形成開始点を結んだ線よりも内側に位置することが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、カップは、胴部を構成するブランクスを円錐台状に丸めて両端を重ね合わせ、一方の開放端縁を内側に折り返した折り返し部で、底部を構成する部材を挟み込んで構成されており、折り返し部及び底部を構成する部材の重なり部に、穴、切欠き、もしくはスリットのいずれかが設けられることが好ましい。
【００１６】
また、本発明においては、穴及び切欠きの内寸が１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、スリットの長さが３ｍｍ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器の材料や形状の如何に拘わらず、加熱による内部の蒸気等の圧力を、予め設定した部分の剥離によって抜くことができる加熱用カップ状容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る加熱用カップ状容器に内容物を充填して蓋材をシールした状態を示す斜視図
【図２】（ａ）は、図１に示される加熱用カップ状容器に蓋材をシールする前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）における凸部の角度を鋭角に変更した場合を示す図
【図３】胴部を構成する積層シートの一例を示す断面図
【図４】蓋材を構成する積層フィルムの一例を示す断面図
【図５】図２に示される突起に蓋材をシールする工程の一例を示す部分断面図
【図６】加熱用カップ状容器内の内容物を電子レンジで加熱した時に、蓋材が凸部から次第に剥離していく様子を示す図
【図７】図１に示されるカップ状容器のカップ中間体を製造する工程の一例を示す図
【図８】図７に示した胴部と底部材で組み立てたカップ中間体のリング状脚部付近の断面図
【図９】図７に示された胴部と底部材で組み立てたカップ中間体の上側に、成形リングを設ける方法の一例を示す断面図
【図１０】本発明に係る加熱用カップ状容器の他の例を示す斜視図
【図１１】図１０に示される加熱用カップ状容器の構造を示す図であり、（ａ）は容器の上部を示す縦断面図、（ｂ）は成形リングを上方から見た図
【図１２】本発明に係る加熱用カップ状容器のさらに他の例を示す図であり、容器本体に蓋材をシールする前の状態を示す斜視図
【図１３】本発明に係る加熱用カップ状容器の凸部を３個にした例を示す斜視図
【図１４】本発明に係る加熱用カップ状容器の凸部を９個にした例を示す斜視図
【図１５】加熱用カップ状容器の比較例１の形状を示す斜視図
【図１６】加熱用カップ状容器の比較例２の形状を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る加熱用カップ状容器２００に内容物（例えば清酒）を充填して蓋材４をシールした状態を示す斜視図である。図２は、図１に示される加熱用カップ状容器２００の蓋材４をシールする前の状態を示す斜視図である。
【００２２】
図１、２に示されるように、加熱用カップ状容器（以下、「カップ状容器」と称する）２００は、開口部を有するカップ２１０と、カップ２１０の開口部に設けられる成形リング２と、成形リング２にシールされる蓋材４とで構成されている。成形リング２の上面には突起３が設けられ、突起３の上面に蓋材４がヒートシールされている。以下の説明では、蓋材４が突起３にヒートシールされた領域をシール部３０といい、シール部３０のうち、特に、突起３の凸部３１にヒートシールされた部分を、シール凸部３１０という。尚、図１、２において、シール領域をハッチングで示している。
【００２３】
カップ２１０は、積層シートからなる筒状の胴部１と、胴部１の下端に設けられた底部材５（図７参照）とで構成されている。
【００２４】
図３は、胴部１を構成する積層シートの一例を示す断面図である。胴部１は、複数種類の材料から成る多層の積層シートで構成され、当該積層シートを所定形状に打ち抜いたブランクスを加工して得られる。胴部１の最外層１０１と最内層１０４には熱可塑性樹脂が使用され、成形リング２と融着しやすくなっている。また、中間層にはカップ状容器２００内部の熱を逃がしにくく、かつ、消費者がカップ状容器２００を持っても火傷しないように、外側の温度が高くなるのを防ぐ断熱層１０２を有している。断熱層１０２は紙などが一般的であるが、発泡樹脂を用いてもかまわない。この他、内容物の酸化防止や香料の逃げ、また、外からの臭いが付くことを防ぐために、ガスバリヤ層１０３を中間層に設ける。ガスバリヤ層１０３は、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリビニリデンなどの合成樹脂であっても、アルミニウム箔のような金属箔、アルミニウムや酸化珪素などの蒸着層を有する樹脂フィルムであってもかまわない。内容物によっては、ガスバリヤ層１０３を使用しないでもかまわない。これらの構成は、内容物に応じた要求品質で、断熱層１０２の有無、表裏の樹脂、ガスバリヤ層１０３の有無や厚みなどを適宜選定すればよい。また、胴部１の断熱層１０２やガスバリヤ層１０３の表裏に印刷を施してもかまわない。
【００２５】
図４は、蓋材４を構成する積層フィルムの一例を示す断面図である。蓋材４の内層４４には、突起３との融着性に優れ、突起３からの剥離も可能なシーラントを使用する。蓋材４の外層４１は基材層であり、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂などの２軸延伸フィルムなどを使用する。外層４１の内側には印刷層４２があり、さらにその内側である中間層４３はガスバリヤ層になっている。
【００２６】
内容物が清酒のような加熱充填されるものである場合には、図１に示されるように、蓋材４として中央を凹に成形された蓋材を使用してもよい。中央を凹に形成すれば、加熱充填された内容物が蒸発して容器の内圧が高まったときに、凹の部分が上方に変位して、内圧の高まりを軽減することができる。これにより、内容物の加熱充填直後に蓋材４が内圧上昇によって剥離するのを防止することができる。また、蓋材４の中央を凹に形成すれば、電子レンジ加熱時に、内圧の増加で凹の部分が上方に変位して凸となり（図６参照）、凸部３１から蓋材４が剥がれ易くなる。蓋材４は、ヒートシールする前に予め中央を凹に成形してもよいし、蓋材４の中央部を凹ませた状態でヒートシールしてもよい。
【００２７】
内容物が常温で充填される場合には、蓋材４は、平坦状となるようにヒートシールしてもよいし、図４に示すように中央が凹むようにヒートシールしてもよい。蓋材４を平坦状にヒートシールする場合は、蓋材４を突起３に熱融着させるヒートシールバーの中央部に、蓋材４を接触させない逃がし部（凹部）を設け、蓋材４中央を加熱しないことが好ましい。
【００２８】
次に、再度図２を参照しながら、成形リング２について説明する。図２に示されるように、成形リング２の上面には、蓋材４がヒートシールされるリング状の突起３が形成されている。突起３は、内側に突出する凸部３１を有している。
【００２９】
図２（ａ）の左側に、凸部３１付近を拡大して示す。図２に示される例では、突起３には１つの凸部３１が設けられているが、突起３の周方向に複数の凸部を設けてもよい。凸部３１の形状は、特に限定されるものではなく、図２に例示されるように、三角形状でもよいし、或いは、半円状でもよく、その他、任意の形状とすることができる。また、図２に示される例において、三角形の頂点部分は、上から見て尖っていてもよいし、或いは、丸みを帯びた形状でもよい。また、図２（ａ）に示される例では、凸部３１の内側の頂角は鈍角であるが、図２（ｂ）に示されるように鋭角にしてもよい。
【００３０】
図５は、図２に示される突起３に蓋材４をシールする工程の一例を示す部分断面図である。成形リング２は、図５の断面図に示すように、胴部１の上側先端部の内側及び外側を覆って、胴部１のエッジをプロテクトする。尚、成形リング２の内側部分は、胴部１の内側に入り込んでいる。成形リング２の上側には、胴部１の開口縁に沿ったリング状の突起３があり、周辺よりも一段高くなっている。突起３上に蓋材４を配置してヒートシールバー３２により加熱すると、突起３の上側部分が溶けて、突起３と蓋材４とが熱融着（ヒートシール）する。ここで、蓋材４とヒートシールされる箇所の形状は、突起３の形状によって規定されている。言い換えれば、平坦なヒートシールバー３２を用いた場合、圧力が掛かるのは、成形リング２の突起３の部分のみなので、シール部は突起３に対応する形状となる。従って、シール部の形状に対応したヒートシールバーを用いることなく、一般的なヒートシールバー３２を使用して蓋材４をヒートシールすることができる。もちろん、ヒートシールバーのヒートシールに供される部分を、シールする形状に合わせた形状とし、ヒートシールに供されないその他の部分は逃げを有する形状（凹形状）としてもかまわない。
【００３１】
蓋材４と熱融着される前の突起３の高さ（突起３の下端から上端までの距離）は、熱融着の際に溶けて変化する高さより大きくしてある。突起３の高さが大きいほど、ヒートシールに供される突起３の溶融量を大きくすることができる。突起３のヒートシール前の高さは、ヒートシールする時に溶融して突起３が沈み込む高さよりも大きく、突起３の全体で均一である必要がある。突起３は、少なくとも０．２ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上の高さは必要であるが、高くとも、１．４ｍｍ以内の高さが良い。突起３の高さが１．４ｍｍよりも高い場合、安定した高さが確保しづらくなるばかりでなく、シール端部のシール強度が低下する可能性があるので、突起高さは０．２ｍｍ以上、１．４ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３２】
成形リング２の材質は、成形性、融着性、剛性などの物性も含めて決定される。成形リング２の材質としては、例えば、高圧法低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン・ポリプロピレン共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）等が使用できる。
【００３３】
図５に示されるように、成形リング２の外側部分は、胴部１よりも外側に位置している。当該外側部分の下面２４は、胴部１の外周に沿ったリング状の平坦面（水平面）となっている。ここで、成形リング２の下面２４と突起３との関係であるが、凸部３１部分を除いて、下面２４の真上に突起３を設けることが好ましい。ヒートシールする時に、突起３がヒートシールバー３２から確実に圧力を受けられるように、下面２４を受け台（図示せず）上に配置し、下面２４を介して受け台でシールする圧力を受ける必要がある。従って、下面２４と突起３との距離である厚みの公差は、０．０５ｍｍ以内で、できる限り均一な厚みになるよう、ゲートなど、金型の設計を加味する必要がある。
【００３４】
次に、成形リング２による作用効果について説明する。図６の（ａ）〜（ｃ）は、カップ状容器２００内の内容物を電子レンジで加熱した時に、蓋材４が突起３から次第に剥離していく様子を示す図である。当初、（ａ）に示されるように、蓋材４は、容器内側に凹の形状となっている。電子レンジで内容物を加熱すると、カップ状容器２００内部の水分が沸騰・蒸発する。カップ状容器２００内部の圧力が上昇すると、（ｂ）に示されるように、蓋材４は外側に反り返って容器外側に凸の形状に変化する。さらに内部圧力が上昇すると、シール部３０全体に均等に剥離の力が掛かるのではなく、融着部が内側に凸になっているシール凸部３１０に力が集中し、蓋材４はそのシール凸部３１０から剥離し始める。
【００３５】
続いて内部圧力が上昇すると、（ｃ）に示されるように、シール凸部３１０からその外側に向かって剥離が進み、やがてシール凸部３１０付近で完全にカップ状容器２００の外まで剥離が進み、容器内部と容器外部がその剥離箇所で連通し、容器中の蒸気がその剥離箇所から放出される。これは、シール凸部３１０が剥離したことをきっかけとして、凸部３１周辺のシール部分に集中的に剥離力が働くからである。
【００３６】
ここで、突起３と蓋材４とのシール強度（蓋材４の開封に要する力）は、５〜２０Ｎであることが好ましく、より好ましくは１３〜１６Ｎ、最も好ましくは１５Ｎである。シール強度を５〜２０Ｎの範囲とした場合、内容物を充填したカップ状容器２００を電子レンジで加熱した際に、容器内圧の上昇によってシールの一部（シール凸部３１０付近）が剥がれ、その剥がれた箇所から蒸気が緩やかに放出される。つまり、シールの一部が剥離して安全弁として機能する。シール強度が５Ｎ未満であると、シール強度が小さいため、カップ状容器２００を何度も落下させてしまった場合や、長距離の輸送中に、シールの一部が剥がれ、内容物が零れる虞がある。また、シール強度が２０Ｎを超えると、電子レンジで加熱した場合に、シールがなかなか剥がれず、剥離時には内圧が高まっているため、破裂音を伴うことがあり、ユーザを驚かせてしまう可能性がある。
【００３７】
尚、図１に示されるように、蓋材４に設けたつまみ４５とシール凸部３１０の角度位置を合わせると、内容物を電子レンジ加熱したときに、つまみ４５近傍のシール凸部３１０が、蓋材４と成形リング２との融着が剥れる部分になる。これにより、加熱後には、ユーザはつまみ４５を小さなカで引き上げることができ、蓋材４を容易に開封することができる。
【００３８】
ここで、紙カップに内容物を収納して電子レンジで加熱する場合、紙カップの脚部が過熱され、場合によっては脚部付近の印刷が変色する可能性がある。その原因は、次のように考えられる。
【００３９】
紙のパルプセルロースは、電子レンジのマイクロ波を吸収し発熱する。従って紙の重なる脚部では総厚が厚くなり、発熱量が大きくなる。その為、特に脚部には、底部の内外からマイクロ波が照射され、発熱量が大きくなる。一方、脚部の表面積は変わらないため熱の放出量が同じで、発生した熱を蓄積することになり、温度が上昇し、過熱される原因となっている。また、脚部は、内容物に接しておらず、発熱量に対し十分な放熱量が得られないこともある。
【００４０】
また、胴部の合わせシロを重ね合わせ、胴部の上端を外側にカールさせてシールフランジを作成する方法では、合わせシロが重なった部分の発熱量が大きくなる。したがって、成形リング２を用いない場合、シールフランジで上記と同様の過熱問題が発生し、シールフランジのうち、胴部の重なり部分（段差部分）とそれ以外の部分とで剥離状態が異なってしまい、意図した箇所が優先的に剥離しない場合があった。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、これらの問題は生じない。すなわち、図１に示されるように、脚部１１に通気孔を形成することにより、電子レンジ加熱時に、脚部１１及び脚部１１と底部材５の間に溜まった熱が効率よく外部に放熱され、マイクロ波による過熱で脚部１１が変色するのを防止できるからである。
【００４２】
図７は、図１に示されるカップ状容器２００の製造工程の一例を示す図である。図７では、胴部１に成形リング２を設ける前の中間体であるカップ中間体６を得るまでの工程を示している。
【００４３】
カップ中間体６は、胴部１と底部材５とで構成される。図７に示されるように、胴部１は、扇状のシートに、糸尻部とも称されるリング状脚部（以下、「脚部」と称する）１１を形成するための折り曲げ線１３と、胴部１の合わせシロ１４とを設け、折り曲げ線１３上に穴１２を設けてなる胴部用ブランクスから構成される。この穴１２は、使用時における脚部１１の過熱を防止するための切り欠きを形成するためのものである。穴１２の大きさ及び形状は特に限定されないが、例えば、穴１２は、直径１ｍｍ以上の円形であってもよいし、長さ３ｍｍ以上のスリットであってもよい。穴１２が円形孔である場合、胴部１を折り曲げ線１３で折り曲げると、半円状の切欠きが形成される。この切欠きは、通気孔として機能する。スリットの場合も同様である。穴１２は、容器の大きさや形状にもよるが、少なくとも１箇所以上、好ましくは脚部１１の周方向長さ３０〜１００ｍｍに対し１箇所設けるとよい。
【００４４】
一方、底部材５の外周部にも、半円状の切欠き５１を形成する。切り欠き５１が半円状の場合、直径を穴１２の直径に合わせて、内寸（すなわち、切欠き５１の最も開いた部分の長さ）を１．０ｍｍ以上とするとよい。あるいは、穴１２がスリットである場合には、底部材５の外周縁からの長さが１．５ｍｍ以上のスリットを形成するとよい。底部材５の周縁部に設けた折り曲げ線５２で底部材５を折り曲げて、屈曲片５３を形成する。胴部１の過熱防止用の穴１２と、底部材５の切欠き５１は、胴部１と底部材５を組み合わせるときに互いが同じ位置になるように位置合わせされる。
【００４５】
カップ中間体６を組み立てるには、まず、胴部用ブランクスを円錐台筒状に丸め、端部同士を合わせシロ１４で貼り合せて円錐台筒状の胴部１を形成する。次に、円形の底部材５を折り曲げ線５２で下向きに屈曲させて屈曲片５３を形成する。次に、胴部１の下端部を折り曲げ線１３で内側に折り返して折り返し部を形成し、折り返し部で屈曲片５３を挟み込み、これらを加熱圧着して脚部１１を形成し、カップ中間体６を得る。胴部１と底部材５は、加熱により表面の熱可塑性樹脂が溶融することで、溶着される。胴部１の穴１２と、底部材５の切欠き５１を位置合わせして、胴部１と底部材５を組み合わせることにより、脚部１１に過熱防止用の通気孔が形成されたカップ中間体６が得られる。
【００４６】
尚、過熱防止用の穴１２及び切欠き５１は、胴部１と底部材５を組み合わせる前に予め形成する代わりに、胴部１と底部材５を組み合わせた後に形成してもよい。例えば、穴１２を形成していない胴部１の下端に、切欠き５１を形成していない底部材５を組み合わせて脚部１１を形成した後に、脚部１１をポンチ等で半円状あるいはスリット状に打ち抜いて、通気穴を形成してもよい。
【００４７】
また、通気孔は、図１に示されるように脚部１１の下端で開口した切欠きまたはスリットであってもよいが、下端で開口しない貫通孔またはスリットであってもよい。
【００４８】
図８は、図７に示した胴部１と底部材５で組み立てたカップ中間体６を平面Ａで切断したときの、脚部１１付近を示す断面図である。図８において、断面の左側には過熱防止用の穴１２と切欠き５１によって通気孔が形成されている。尚、図８の右側は通気孔がない部分である。
【００４９】
次に、成形リング２の成形方法の具体例について説明する。成形リング２の成形方法は、特に限定されるものではなく、例えば、図９に示されるように、胴部１の上端部をインサートとして射出成形金型内に配置し、金型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出することで、成形リング２を形成することができる。図９は、図７に示された胴部１と底部材５で組み立てたカップ中間体６の上側に、成形リング２を設ける方法の一例を示す断面図である。図９に示されるように、まず、縦型の射出成形機を用い、カップ中間体６の胴部１を下側の金型２２と上側の金型２１で挟み、成形リング２に相当する大きさのキャビティ２０を構成する。そして、ランナーとゲート２３を通じてキャビティ２０内に熱可塑性樹脂を射出し、胴部１の上端部をインサートとしたインサート成形で、成形リング２の成形と、成形リング２と胴部１の融着を同時に行う。この方法の場合、２プレート形式の金型として、２キャビティ以上の多数個取りの金型を用いると、都合が良い。もちろん、３プレート形式の金型にして、ゲートは上側の金型２１の内側にサブマリンゲートを設定する方法でも、可能である。
【００５０】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明に係る加熱用カップ状容器の他の例を示す斜視図である。また、図１１は、図１０に示される加熱用カップ状容器の構造を示す図であり、（ａ）は容器の上部を示す縦断面図、（ｂ）は成形リングを上方から見た図である。図１０、１１において、図１、２と同様の構成については、図１、２と同一の参照符号を付している。
【００５１】
成形リング２は、胴部１とは別体として成形しておき、その成形品を胴部１の開口フランジに超音波溶着等で接着してもよい。超音波溶着法を用いる場合、成形リングの下側形状は、胴部への超音波溶着に適した形状とされることが好ましい。図１０の例では、胴部１ａの内面及びフランジ部に沿うように成形リング２ａが嵌め込まれた後、成形リング２ａを胴部１ａのフランジ部に超音波溶着され、胴部１ａの外面部分には成形リング２ａの一部が設けられていない。ただし、成形リング２ａの形状は任意であり、べったいとして成形した成形リング２ａをカップの開口部に嵌め込むことができる形状であれば良い。
【００５２】
より詳細には、成形リング２ａは、胴部１ａに取り付けられる前に、予め、熱可塑性樹脂を射出成形して得られたものである。図１１に示される例では、成形リング２ａの縦断面形状は、胴部１ａの内面に溶着する縦部２５と、縦部２５の上端から外側へ略水平方向に延びて胴部１ａのフランジ部に熱溶着するフランジ部２６とを有する略逆Ｌ字形をなしている。フランジ部２６にも突起３ａ及び凸部３１ａが形成されている。図１０に示される例では、１６個の凸部３１ａが形成されているが、凸部３１ａの数は特に限定されず、１個以上あればよい。図１０の例では、突起３ａと蓋材４との融着部がシール部３０ａとなり、凸部３１ａと蓋材４との融着部がシール凸部３１０ａとなる。突起３ａ及び凸部３１ａは、図１、２における突起３及び凸部３１と同じ作用をする。予め作製した成形リング２ａを超音波溶着法により胴部１ａに取り付けた場合でも、上記したインサート成形の場合と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
（その他の変形例）
尚、凸部の形状は、図２及び１１に示される例に限定されるものではない。図１２は、凸部の形状の他の例を示す図である。図１２に示される例では、突起３の形状として、リング内側に突出する凸部３１１の外側縁部３ａが、リング内縁における凸部３１１の形成開始点３ｂ、３ｂを結んだ線３１２よりも内側に形成されている。このような突起３の形状にすると、容器内圧が上昇して、シール部の剥離が開始した後、凸部３１１の形成開始点３ｂまで剥離が進行した時点で、容器内部及び外部が連通する。この結果、シール部が凸部３１１で確実に剥離し、シール部の他の部分での剥離が抑制される。尚、脚部１１には、スリット１２１を形成している。このスリット１２１によっても脚部１１の加熱を抑制できる。
【００５４】
また、図２に示される例では、凸部３１の数を１つとしているが、凸部３１の数は、これに限定されず、２個以上の任意の数とすることができる。例えば、図１３に示されるように３個にしてもよいし、図１４に示されるように９個にしてもよいし、図１０に示されるように１６個にしてもよい。
【００５５】
また、突起３の上面は、全体として平坦（水平）であってもよいが、容器内側に向かってやや下向きに傾斜していてもよい。突起３の上面を、容器内側に向かって下向きに傾斜させる場合、蓋材４も、その傾斜に合わせて中央が凹となるようにヒートシールすればよい。
【００５６】
本発明に係るカップ状容器によれば、胴部１の上端に、蓋材４をシールする成形リング２を設けているので、胴部１が積層シートの貼り合わせによって構成されたものであっても、電子レンジのマイクロ波により内容物を加熱する際、蓋材４と成形リング２のヒートシールに均一なシール強度が得られる。また、マイクロ波による加熱で、容器の内部圧力が高まっても、内部圧力が所定の圧力に達すると、蓋材４が予め定められた箇所（シール凸部３１０）から剥離して容器内部と容器外部が連通し、電子レンジ加熱による過度の内圧上昇が避けられ、その剥離部分から蒸気を緩やかに放出することができる。しかも、その剥離部分に対応する位置に、蓋材４全体を剥離するためのつまみ４５を設けることで、ユーザがつまみ４５を持って、容易に蓋材４全体を剥離することができる。よって、蒸気を発生する内容物を加熱するためのカップ状容器として、家庭用の電子レンジだけでなく、業務用の高出力の電子レンジにも対応することができ、従来の問題を解決し、より使いやすいカップ状容器を得ることができる。しかも、ヒートシール形状は成形リングの突起形状で予め規定されているので、ヒートシールバーは平らなものでも可能であり、容器の変更や内容物によるヒートシール形状の変更ミスが起きにくい。
【実施例】
【００５７】
本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。
【００５８】
［試験１］
以下に示す実施例１〜４、比較例１、２について、電子レンジ加熱による脚部付近の過熱の有無、蒸気抜きの状況について試験を行った。
【００５９】
＜実施例１＞
図１に示す形状のカップ状容器２００における切欠きの数を２個にしたもの（通気孔が２個）を作製した。
カップは、高さ９７ｍｍ、成形リング２の内径φ６２ｍｍ、容量２００ミリリットルのものを使用した。
胴部１は、外側から低密度ポリエチレンフィルム、紙、酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、低密度ポリエチレンフィルムを順に貼り合せた積層シートを用いて作製した。
蓋材４は、ポリカーボネートフィルム、エチレン・ポリビニルアルコール共重合体フィルム、無延伸ポリアミドフィルム、低密度ポリエチレンフィルムを順に貼り合せた積層シートを用いて作製した。
成形リング２の突起は、高さを１ｍｍとし、内側に１箇所、凸部が突き出した形状とした。突起全体において、外側の縁は円形とし、内側には寄せていない。この突起と蓋材４との融着部がシール部３０であり、凸部と蓋材４との融着部がシール凸部３１０である。
脚部１１に、半径５ｍｍの半円形の過熱防止用の穴１２を２カ所形成した。
内容物は、清酒２００ｍｌとした。
内容物の加熱には、電子レンジを使用した。
【００６０】
＜実施例２＞
図１３に示す形状のカップ状容器２０１を使用した。
成形リング２の突起は、高さを１ｍｍとし、円周方向で均等な位置に３箇所内側に凸部が突き出した形状とした。
その他は実施例１と同じ設定とした。
【００６１】
＜実施例３＞
図１４に示すカップ状容器２０２を使用した。
成形リング２の突起は、高さを１ｍｍとし、円周方向で均等な位置に９箇所内側に凸部が突き出した形状とした。
その他は実施例１と同じ設定とした。
【００６２】
＜実施例４＞
図１４に示すカップ状容器２０２において、凸部（シール部）の数を、１６個にしたものを使用した。
成形リング２の突起は、高さ１ｍｍとし、円周方向で均等な位置に１６箇所内側に凸部が突き出した形状とした。
その他は実施例１と同じ設定とした。
【００６３】
＜比較例１＞
図１５に示す形状のカップ状容器２０４を使用した。
脚部１１には過熱防止用の切欠きを形成せず、成形リング２の突起は、凸部のない形状とした。
その他は実施例１と同じ設定とした。
【００６４】
＜比較例２＞
図１６に示す形状のカップ状容器２０５を使用した。
脚部１１に過熱防止用の穴１２として、半径５ｍｍの穴を２カ所に形成した。成形リング２の突起は、凸部のない形状とした。
その他は実施例１と同じ設定とした。
【００６５】
＜試験方法＞
実施例１〜４、比較例１、２について、表１に示される加熱条件で内容物を電子レンジを用いて加熱し、容器からの蒸気抜きの状況及び脚部付近の過熱の有無について評価した。
【００６６】
具体的には、実施例１〜４、比較例１、２の各サンプルを５個ずつ用意した。そして、各サンプルを、５００Ｗで６０秒加熱（Ｎｏ．１）、５００Ｗで１２０秒加熱（Ｎｏ．２）、１０００Ｗで６０秒加熱（Ｎｏ．３）、１０００Ｗで１２０秒加熱（Ｎｏ．４）、１８００Ｗで６０秒加熱（Ｎｏ．５）の条件で加熱した。
【００６７】
上記の条件で加熱した後、脚部の過熱の有無及び蒸気抜きの状況を目視で確認した。脚部の過熱については、「○：問題なし、△：脚部の外面がやや変色した、×：脚部の外面が変色した」により評価した。蒸気抜きの状況については、「○：シール部の一部が剥離し、かつ、緩やかに蒸気が抜けた、×：勢いよくシール部が剥離し、破裂音が生じた、−：加熱量が少ないため、内圧の上昇が少なく、シール部が剥離しなかった」により評価した。
【００６８】
試験結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2014097845.tif 000003
【００７０】
＜試験結果＞
表１に示されるように、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４では、加熱電力及び加熱時間の双方が少ない場合を除き、電子レンジの出力強度に拘わらず、蓋材４のシール凸部３１０が剥れ、容器内部の蒸気が緩やかに抜け、問題なく内容物を加熱できた。脚部１１にも過熱は発生しなかった。
【００７１】
一方、比較例１では、成形リング２の突起に凸部がないので、蒸気が抜ける際、蒸気の勢いが強く、蒸気が抜ける音が大きかった。また、脚部１１に過熱防止用の穴がない為、脚部１１付近に過熱が発生し、脚部１１付近が変色した。また、比較例２では、成形リング２の突起に凸部がないので、蒸気が抜ける際、蒸気の勢いが強く、蒸気が抜ける音が大きかった。尚、脚部１１に過熱防止用の穴１２を有しているので、脚部１１付近に過熱が発生せず、変色もしなかった。
【００７２】
このように、実施例１〜４は、業務用の高出力の電子レンジにも対応でき、使いやすいカップ状容器であった。これに対し、比較例１、２は、業務用の高出力の電子レンジには対応しにくいものであった。
【００７３】
［試験２］
以下に示す実施例５、比較例３〜５について、シール強度試験、落下試験、輸送試験、電子レンジ加熱による蒸気抜きの状況の試験を行った。
【００７４】
＜実施例５＞
図１０に示す形状のカップ状容器２０７を使用した。
カップ状容器２０７では、高さを９７ｍｍ、成形リング２ａの内径をφ６２ｍｍ、容量を２００ミリリットルとした。
胴部１ａは、外側から低密度ポリエチレンフィルム、紙、酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム、低密度ポリエチレンフィルムを順に貼り合せた積層シートを用いて作製した。胴部１ａの上端には、フランジ部を形成した。
蓋材４は、ポリカーボネートフィルム、エチレン・ポリビニルアルコール共重合体フィルム、無延伸ポリアミドフィルム、低密度ポリエチレンフィルムを順に貼り合せた積層シートを用いて作製した。
成形リング２ａの突起は、高さを１ｍｍとし、１６箇所内側に凸部が突き出した形状とした。突起全体において、外側の縁は円形とし、内側には寄せていない。この突起と蓋材４との融着部がシール部３０ａであり、凸部と蓋材４との融着部がシール凸部３１０ａである。
脚部１１に、半径５ｍｍの半円形の過熱防止用の穴１２を２カ所形成した。
内容物は、清酒２００ｍｌとした。
カップに清酒２００ｍｌを充填した後、蓋材４を成形リング２の突起に１８５℃でヒートシールして、実施例５のサンプルを得た。
内容物の加熱には、電子レンジを使用した。
【００７５】
＜比較例３＞
比較例３では、成形リングに突起のないものを使用した。それ以外は、実施例５と同様とした。
【００７６】
＜比較例４＞
比較例４では、蓋材４のヒートシール温度を２４５℃とした。それ以外は、実施例５と同様とした。
【００７７】
＜比較例５＞
比較例５では、蓋材４のヒートシール温度を１６０℃とした。それ以外は、実施例５と同様とした。
【００７８】
＜試験方法＞
シール強度試験、落下試験、輸送試験、電子レンジ加熱による蒸気抜き試験の条件は、以下の通りとした。
（１）シール強度試験
シール強度とは、蓋材４の開封に要する引張強度に相当する。各サンプルのつまみ４５を引張試験機で上方向に引っ張って、蓋材４が剥がれ始めるときの力（Ｎ）をシール強度として測定した。
【００７９】
（２）落下試験
落下試験は、各サンプルを蓋材４を下側にして、８０ｃｍの高さから２０回落下させて行った。試験結果は、目視により、「○：蓋材の剥がれなし、×：蓋材が剥がれて内容物が零れた」により評価した。
【００８０】
（３）輸送試験
輸送試験は、サンプルを振動試験機にセットし、振動数５−５０Ｈｚ、加速度０．７５Ｇ、時間６０分で振動させて行った。これは、２０００ｋｍ以上輸送した場合の振動量に相当する。試験結果は、目視により、「○：蓋材の剥がれなし、×：蓋材が剥がれて内容物が零れた」により評価した。
【００８１】
（４）電子レンジ加熱による蒸気抜き試験
蒸気抜き試験用に、実施例５、比較例３〜５の各サンプルを３個ずつ用意した。そして、各サンプルを電子レンジに入れて５００Ｗ、１０００Ｗ、１８００Ｗで加熱し、容器から蒸気が抜けるまで加熱を続けた。試験結果は、「○：蓋材の一部が剥がれて緩やかに蒸気が抜けた、×：蓋材の一部が剥がれて蒸気が抜けるが、蓋材の剥がれる勢い及び蒸気が抜ける勢いが強かった、××：蓋材が剥がれず、脚部付近が過熱により変色した」により評価した。
【００８２】
試験結果を表２に示す。
【００８３】
【表２】
2014097845.tif 000004
【００８４】
＜試験結果＞
表２に示されるように、実施例５では、電子レンジの出力強度に拘わらず、蓋材４のシール凸部３１０ａが剥れ、容器内部の蒸気が緩やかに抜け、問題なく内容物を加熱できた。脚部１１にも過熱は発生せず、脚部１１に変色はなかった。また、シール強度試験、落下試験、輸送試験の結果も良好であった。
【００８５】
一方、比較例３では、成形リングに突起がないので、業務用電子レンジに相当する出力１０００Ｗ、１８００Ｗでは、蓋材４の剥がれる勢いが強く、蒸気が抜ける勢いも強かった。シール強度試験、落下試験、輸送試験の結果はいずれも問題はなかった。
【００８６】
比較例４では、シール強度が大き過ぎて、試験時間内に蓋材４が剥がれなかった。加熱時間が長いため、内容物及び容器が過熱され、脚部１１付近が変色した。落下試験、輸送試験は問題なかった。
【００８７】
比較例５では、シール強度が小さく、落下試験、輸送試験の結果が良くなかった（蓋材４が剥がれて、内容物が零れた）。電子レンジ加熱による試験の結果は問題なかった。
【００８８】
実施例５、比較例４及び５は、成形リング及び突起の形状が同じサンプルである。この中でも、シール強度が５〜２０Ｎの範囲に入る実施例５（図１０）のサンプルは、落下試験及び輸送試験に耐えることができ、かつ、予め設定した凸部を優先的に剥離させることができた。
【００８９】
このように、実施例５は、業務用の高出力の電子レンジにも対応できる、使いやすいカップ状容器であった。また、落下に対する強度、振動に対する強度も高かった。これに対し、比較例３〜５は、電子レンジ加熱時の蒸気抜き、落下に対する強度、振動に対する強度のいずれかに問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、蓋をしたまま電子レンジ等で加熱を行うことができる加熱用カップ状容器等に利用可能である。具体的には、本発明は、清酒、甘酒などの酒類、カレー、ポタージュスープなどのスープ類、御汁粉、コーヒーなど、液体等を含み、加熱により沸騰、又は、蒸気が発生する内容物を包装する加熱用カップ状容器に利用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１・・・・・・胴部
１１・・・・・脚部
１２・・・・・穴
１２１・・・・スリット
１３・・・・・折り曲げ部分
１４・・・・・合わせシロ
１０１・・・・最外層
１０２・・・・断熱層
１０３・・・・ガスバリヤ層
１０４・・・・最内層
２・・・・・・成形リング
２０・・・・・キャビティ
２１・・・・・上側の金型
２２・・・・・下側の金型
２３・・・・・ゲート
２４・・・・・下面
２００・・・・加熱用カップ状容器
２１０・・・・カップ
３・・・・・・突起
３０・・・・・シール部
３１・・・・・凸部
３１０・・・・シール凸部
３１１・・・・凸部
３１２・・・・凸部形成開始点を結んだ線
３２・・・・・ヒートシールバー
４・・・・・・蓋材
４１・・・・・外層(基材層)
４２・・・・・印刷層
４３・・・・・中間層(ガスバリア樹脂層)
４４・・・・・内層(シーラント)
４５・・・・・つまみ
５・・・・・・底部材
５１・・・・・切り欠き
５２・・・・・折り曲げ線
５３・・・・・屈曲片
６・・・・・・カップ中間体
【図１】
2014097845.tif 000005
【図２】
2014097845.tif 000006
【図３】
2014097845.tif 000007
【図４】
2014097845.tif 000008
【図５】
2014097845.tif 000009
【図６】
2014097845.tif 000010
【図７】
2014097845.tif 000011
【図８】
2014097845.tif 000012
【図９】
2014097845.tif 000013
【図１０】
2014097845.tif 000014
【図１１】
2014097845.tif 000015
【図１２】
2014097845.tif 000016
【図１３】
2014097845.tif 000017
【図１４】
2014097845.tif 000018
【図１５】
2014097845.tif 000019
【図１６】
2014097845.tif 000020