(57)【要約】【課題】  どんぶり型紙製容器及びその製造方法を提供する。【解決手段】  一枚の板紙原紙から深絞り成形によって形成される紙製容器であって、底面部と、該底面部に接続する側壁部と、該側壁部の上端位置にブリムとを備え、容器開口内径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１であることを特徴とするどんぶり型紙製容器。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の板紙原紙から深絞り成形によって形成される紙製容器であって、底面部と、該底面部に接続する側壁部と、該側壁部の上端位置にブリムとを備え、容器開口内径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１であることを特徴とするどんぶり型紙製容器。
【請求項２】
前記容器を構成する紙の両面に熱可塑性合成樹脂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記載のどんぶり型紙製容器。
【請求項３】
前記容器を構成する紙の内面側に熱可塑性合成樹脂フィルムがラミネートされており、外面側には熱可塑性合成樹脂フィルムを発泡させることにより形成された発泡断熱層が配設されていることを特徴とする請求項１記載のどんぶり型紙製容器。
【請求項４】
一枚の板紙原紙から形成されるどんぶり型紙製容器の製造方法であって、
(1)少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂フィルムがラミネートされている原紙をスコアリング処理するステップと、
(2)スコアリング処理された原紙からブランクを打ち抜くステップと、
(3)前記ブランクをプレス加工してどんぶり状の容器に深絞り成型するステップと、
(4)前記容器の上端にブリムを形成するステップとを有することを特徴とするどんぶり型紙製容器の製造方法。
【請求項５】
前記ステップ(1)において、スコアリング処理は長さの異なるか又は同一のスコア溝を等間隔で１００〜２００本原紙の少なくとも片面に配設することにより行われることを特徴とする請求項４に記載のどんぶり型紙製容器の製造方法。
【請求項６】
前記ステップ(2)において、ブランクは容器開口部の口径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１となるサイズで、略楕円形状に打ち抜かれることを特徴とする請求項４に記載のどんぶり型紙製容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙製のどんぶり型容器に関する。更に詳細には、本発明はシート状の紙を深絞り成型することにより製造される紙製のどんぶり型容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
即席食品として蕎麦、饂飩、ラーメンなどの麺類が開発され、広く市販されている。これらの麺類はどんぶり型の使い捨て容器内に粉末スープ及び具材類などと共に収納されて販売されている。従来のどんぶり型使い捨て容器は発泡スチロールやポリスチレンペーパーなどのプラスチック材料で形成されていた。発泡スチロールやポリスチレンペーパー製容器は断熱性が高く、しかも様々な形状に成形できるばかりかコスト的にも比較的安価なため即席麺類用の容器として最も一般的に使用されている。
【０００３】
しかし、このような発泡スチロールやポリスチレンペーパーは石油資源を大量に消費するばかりか、発泡スチロールやポリスチレンペーパー内の可塑剤が熱湯により溶出し、環境ホルモンとして悪影響を及ぼす可能性のあることが報告されている。このため、発泡スチロールやポリスチレンペーパー製容器の代替品として紙製容器の開発が進められ、一部実用に供されている。代替紙製容器は胴部材と底板部材とを巻き締めて一体化させた構造を有する。従って、このような代替紙製容器は“どんぶり”形状というよりも、カップ形状に近く、外観的には従来の発泡スチロールやポリスチレンペーパー製容器とは全く異なるものであった。
【０００４】
紙製でありながら胴部と底部が連続したワンピースタイプの容器が特許文献１や特許文献２などに記載されている。しかし、特許文献１に記載されている紙製容器は紙皿であり、また、特許文献２に記載されている容器はいわゆる“トレー”であり、“どんぶり”形状ではない。特許文献１に記載された紙皿及び特許文献２に記載されたトレーはいずれも板紙をプレス成形加工して製造される。板紙をプレス成形する深さが浅ければ皿やトレーなどに成形できるが、容器に比較的深さがある場合、紙に伸縮性が無いため、絞り成型時に胴壁部及びフランジ面に皺が発生することから深絞りの成型は難しく、無理に絞り成型しようとすると板紙が破けてしまい容器に成形することはできなかった。従来のプレス成形では、容器口径：高さ（深さ）の比率が最大でも約３：１程度の容器しか成形できなかった。このように高さに対して開口口径の大きな容器はチャンポンなどの液汁の少ない麺類に対して使用されるが、ラーメンや蕎麦、饂飩といった液汁の多い麺類用の容器には適さない。例えば、チャンポン用として使用されている食器は容器口径：高さが２３．５ｃｍ：７ｃｍ（＝３．３６：１）又は１９ｃｍ：５ｃｍ（＝３．８：１）である。これはどんぶりというようりもボウルに近い形状を有し、どんぶりとは言い難かった。
【０００５】
【特許文献１】特公平５−３９７６号公報
【特許文献２】特許第３４１１９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的はどんぶり型紙製容器及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として請求項１に係る発明は、一枚の板紙原紙から深絞り成形によって形成される紙製容器であって、底面部と、該底面部に接続する側壁部と、該側壁部の上端位置にブリムとを備え、容器開口内径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１であることを特徴とするどんぶり型紙製容器である。
【０００８】
容器開口内径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１であればどんぶり型の容器となることができる。
【０００９】
前記課題を解決するための手段として請求項２に係る発明は、前記容器を構成する紙の両面に熱可塑性合成樹脂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記載のどんぶり型紙製容器である。
【００１０】
熱可塑性合成樹脂フィルムが紙の両面にラミネートされているので、容器の深絞り成型が容易になるばかりか、容器に耐液体浸透性を付与する。
【００１１】
前記課題を解決するための手段として請求項３に係る発明は、前記容器を構成する紙の内面側に熱可塑性合成樹脂フィルムがラミネートされており、外面側には熱可塑性合成樹脂フィルムを発泡させることにより形成された発泡断熱層が配設されていることを特徴とする請求項１記載のどんぶり型紙製容器である。
【００１２】
発泡断熱層が容器外面側に配設されているので、容器内に熱湯を注入する用途で活用できる。発泡断熱層は容器外面にラミネートされている熱可塑性合成樹脂フィルムを発泡させることにより容易に形成させることができる。
【００１３】
前記課題を解決するための手段として請求項４に係る発明は、一枚の板紙原紙から形成されるどんぶり型紙製容器の製造方法であって、(1)少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂フィルムがラミネートされている原紙をスコアリング処理するステップと、(2)スコアリング処理された原紙からブランクを打ち抜くステップと、(3)前記ブランクをプレス加工してどんぶり状の容器に深絞り成型するステップと、(4)前記容器の上端にブリムを形成するステップとを有することを特徴とするどんぶり型紙製容器の製造方法である。
【００１４】
スコアリング処理された原紙からブランクを打ち抜き、このブランクをプレス加工することによりどんぶり状の容器に深絞り成型することができる。
【００１５】
前記課題を解決するための手段として請求項５に係る発明は、前記ステップ(1)において、スコアリング処理は長さの異なるか又は同一のスコア溝を等間隔で１００〜２００本原紙の少なくとも片面に配設することにより行われることを特徴とする請求項４に記載のどんぶり型紙製容器の製造方法である。
【００１６】
複数本のスコア溝が原紙に配設されることにより紙に伸縮性が付与され、皺を発生することなくどんぶり型の容器に成型することができる。
【００１７】
前記課題を解決するための手段として請求項６に係る発明は、前記ステップ(2)において、ブランクは容器開口部の口径対容器高さの比率が１．５：１〜２．５：１となるサイズで、略楕円形状に打ち抜かれることを特徴とする請求項４に記載のどんぶり型紙製容器の製造方法である。
【００１８】
口径対高さの比率が１．５：１〜２．５：１となるサイズで、略楕円形状のブランクを使用することによりどんぶり型に形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
従来紙製のワンピースタイプの容器は皿か又はトレーしか無かったが、本発明により初めてワンピースタイプのどんぶり型紙製容器が得られた。このどんぶり型紙製容器は即席食品に限らず、様々な用途に使用できるばかりか、紙製なので使用後の廃棄処理が極めて容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明のどんぶり型紙製容器について具体的に説明する。図１は本発明のどんぶり型紙製容器の一例の概要断面図である。本発明のどんぶり型紙製容器１は開口部３が略真円形であり、開口部の内径Ｗと開口部から底面５までの高さ（又は深さ）Ｈの比率Ｗ：Ｈが概ね１．５：１〜２．５：１であることを特徴とする。Ｗ／Ｈが１．５未満の場合、内径に対して深さが深い汁椀タイプの容器になるが、原紙自体が持っている伸び率を超えてしまうことが多いため、深絞り成型の際に、紙の切れや“むしれ”などが発生し、不良品となってしまう。一方、Ｗ／Ｈが２．５超の場合、内径に対して深さが浅い、いわゆる浅絞りの容器となり、形状的にはボウルに近くなり、どんぶり型容器とは言い難くなる。また、本発明の容器は、プレス成型により成型するが、原紙を伸ばすのではなく、原紙にスコアを入れ折りたたむので、Ｗ／Ｈが２．５超になると側壁の周長が長すぎて余ってしまう。Ｗ／Ｈが１．８〜２．２が好ましい。一般的に原紙自体が持っている伸び性を考慮した場合、Ｗ／Ｈが約２の成型状態が口径に対して最も深く成型でき、尚且つ、性能的にも満足できる値である。本発明のどんぶり型紙製容器は一般的に、Ｗが１１ｃｍ〜２０ｃｍの範囲内であり、Ｈが６ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内のものであることが好ましい。Ｗが１１ｃｍ未満では「どんぶり」というより「飯椀」や「汁椀」に近くなり、Ｗが２０ｃｍ超では「お鉢」に近くなってしまう。本発明では、Ｗが１４．４ｃｍでＨが７．３ｃｍ（Ｗ／Ｈ＝１．９７）のどんぶり型紙製容器が好ましい。
【００２１】
本発明のどんぶり型紙製容器１の上端にはフラットブリム７が形成されている。フラットブリム７は図示されているような折り曲げ構造でもよいが、カーリング（巻き締め）形状でもよい。図示されたような水平な上面を有するフラットブリムは蓋（図示されていない）をヒートシールする際に好都合である。また、容器底面５にはリブ８を設けることもできる。リブ８は容器底面５の機械的強度を高めることができ、容器１の内部に液体などを充填したときに底面５が湾曲することを抑制することができる。リブ８の形状は図示された円盤状のものに限定されない。環状のリブも使用することができる。リブ８は容器内側に隆起する形態に限定されず、容器外側に突出する形態も可能である。
【００２２】
図２は図１におけるＡ部拡大図である。本発明のどんぶり型紙製容器１は紙９の両面にフィルム１１及び１３がラミネートされた原紙から形成されている。容器１の内側のラミネートフィルム１１は耐液体浸透性を確保するために必須要件であるが、外側のラミネートフィルム１３は必須要件ではない。しかし、両面ラミネートが好ましい。ラミネートフィルムとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性合成樹脂フィルムが好ましい。これら以外の熱可塑性合成樹脂フィルムも使用できる。また、深絞り成形処理を可能にするのに十分な伸縮性又は展延性があれば熱可塑性合成樹脂フィルム以外の薄膜（例えば、金属箔）などを使用することもできる。使用するラミネートフィルムの厚さは数μｍ〜数十μｍの範囲内である。例えば、１５μｍ〜６０μｍの厚さが好ましい。ラミネートフィルムの厚さが薄すぎると深絞り成形処理の際に破けて下部の紙９が露出し、耐液体浸透性が低下する。一方、ラミネートフィルムの厚さが厚すぎると原紙が硬くなり、深絞り成型に不具合を生じる可能性がある。ラミネートフィルムの表面質感は深絞り成形処理の際の金型−原紙間の滑り性を考慮するとマット調であることが好ましい。特に、容器外面側のフィルム１３がマット調の表面質感を有することが好ましい。「マット調」とは、ラミネート表面が粗いこと、すなわち、表面に光沢が無く、ザラツキがあることを意味する。
【００２３】
紙９としては坪量２５０〜４００ｇ／ｍ２、密度０．６５〜０．９０ｇ／ｃｍ３程度のものを使用することが好ましい。坪量が２５０ｇ／ｍ２未満でしかも、密度が０．６５ｇ／ｃｍ３未満の紙９は“腰”が弱すぎて、深絞り成型処理の際に破けてしまう恐れがある。一方、坪量が４００ｇ／ｍ２超で、密度が０．９０ｇ／ｃｍ３超の紙９は厚過ぎたり、堅くなり過ぎるので深絞り成形処理が困難になる。
【００２４】
図３は紙９の外側のラミネートフィルム１３を発泡させて断熱層１５を形成させた状態の部分断面図である。ラミネートフィルム１１に高融点フィルムを使用し、ラミネートフィルム１３に低融点フィルムを使用した場合、容器１を加熱すると、紙９内に含有されている水分によりラミネートフィルム１３が発泡され、厚さが数百μｍ〜数ｍｍにまで増大した発泡断熱層１５を形成することができる。例えば、１００μｍ〜１．５ｍｍの厚さの発泡断熱層が好ましい。このような発泡断熱層１５を外壁面上に有する容器１は、熱湯を注ぐ形態の即席食品用容器として好適である。このような発泡断熱層１５の形成方法は特許第３０１４６２９号明細書に詳述されている。
【００２５】
次に本発明のどんぶり型紙製容器１の製造方法について説明する。図４は本発明のどんぶり型紙製容器１の製造方法の一例の流れ図である。図４に示されるように、本発明のどんぶり型紙製容器１は先ず、ステップ１で、原紙をスコアリング処理し、次に、ステップ２で、スコアリング処理済み原紙からブランクを打ち抜き、次に、ステップ３で、ブランクを深絞りプレス加工し、次に、ステップ４で、トップカール加工してブリムを形成し、最後に、ステップ５で、超音波加工によりフラットブリムを作製しどんぶり型紙製容器を完成させる。
【００２６】
前記ステップ１における原紙のスコアリング処理は深絞り成型時に発生する皺の均一化を図るために行われる。原紙としては例えば、坪量２８０ｇ／ｍ２、密度０．６５ｇ／ｃｍ３の紙９の両面に厚さ３０μｍのポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）がそれぞれラミネートされ、総厚み０．５３ｍｍの原紙を使用することができる。スコア溝は放射状に１００〜２００本程度配設することが好ましい。スコア溝の本数が少なすぎると、深絞り成型された容器の壁面に多数の皺が生じ、外観の審美性が低下する。スコア溝の本数が多ければ多いほど深絞り成型後の皺の発生は抑制されるが、スコアリング処理の作業に長時間を要したり、原紙の機械的強度を低下させるので２００本程度までとすることが好ましい。
【００２７】
図５はスコアリング処理の一例を示す部分平面図である。中心点Ｃから角度１．８゜間隔で２００本のスコア溝２０を原紙２２に配設する。従って、スコア溝２０は１．８゜間隔で配設される。どんぶり型容器の場合、側壁部の曲率が深さ方向で異なる場合、スコア溝２０も長さを変化させ、短い溝、やや長い溝、更に長い溝、最も長い溝などを適当な順序で配列させることが好ましい。このため、スコア溝２０は番号１〜８で１セットとすることが好ましい。８本１セットで２５セット配設するとスコア溝２０は総数２００本となる。図５に示されたスコア溝のセット例は一例であり、これに限定されることはない。どんぶり型紙製容器１の外壁面の形状に応じて、スコア溝２０の長さを全て均一にすることもできる。
【００２８】
前記ステップ２において、スコアリング処理済みの原紙からブランクを打ち抜く場合、ブランクの形状は、抄紙方向を考慮して抄紙流れ方向と垂直方向を短軸とした楕円状とすることが好ましい。口径１５０ｍｍの容器の場合、２〜２．５％短い。カット幅は片側２〜３ｍｍとなる。換言すれば、ブランクは略楕円状に打ち抜かれる。一般的に、紙は繊維が同一方向に織り重なって加工されている。成型した場合、紙縦繊維方向（繊維と同方向）より、紙横繊維方向（繊維と垂直方向）の伸び率が大きい。単純に言うと、抄紙の段階で縦方向は伸ばされており、横方向は伸ばされていない。（一般的には、縦方向に３％、横方向に６％位伸びる。）よって、真円状のブランクを用いて深絞り成型した場合、紙横繊維方向の部分が余ってしまう。この余っている部分を測定した結果、φ１５０の容器の場合、紙縦繊維方向に対して横繊維方向を片側２〜３ｍｍ（比率：２〜２．５％）短いことが望ましい。従って、ブランクは略楕円状に打ち抜かれる。
【００２９】
前記ステップ３におけるブランクの深絞り加工は図６に示されるようなプレス装置３０を用いて行われる。プレス装置３０は基本的に、雄（凸）金型３２と、雌（凹）金型３４と、フランジ押え板３６とからなる。雄（凸）金型３２とフランジ押え板３６は常用の機構（例えば、エアシリンダなど）により昇降可能に構成されている。原紙２２から打ち抜かれたブランク２５を雌（凹）金型３４の上面に載置し、フランジ押え板３６をエアシリンダー機構などにより下降させ、フランジ押え板３６と雌（凹）金型３４とで１６０〜４００ｋｇｆの圧力で押え込む。フランジ押え板３６と雌（凹）金型３４との間のクリアランス（隙間）は原紙厚み（例えば、０．５３ｍｍ）と同等に調整しておくことが好ましい。その後、雄（凸）金型３２をエアシリンダー機構などにより下降させ雌（凹）金型３４内に嵌合させ、ブランク２５をどんぶり形状に深絞り成型する。成型温度は４０℃〜１００℃の範囲内であることが好ましい。成型温度が高くなるにつれてブランクが柔軟になり伸縮性が高まり、皺の発生などを効果的に抑制することができる。４０℃未満ではブランクの伸縮性向上や皺発生防止効果は期待できない。一方、１００℃超の場合、伸縮性向上や皺発生防止効果が飽和するばかりか、ラミネートフィルムに悪影響が出るので好ましくない。雌（凹）金型３４を高温にした方が成型性は良好である。雌（凹）金型３４の加熱方法は公知慣用の任意の方法を使用することができる。例えば、温調器で制御されるニクロム線加温ジャケット、温水循環ジャケット又は電熱線又はガスなどの直接加熱装置を使用することができる。雄（凸）金型３２が下死点に到達した時点で、成型容器を雌（凹）金型３４内部で一定時間保持した方が成型後の容器形状保持性が良好になる。保持時間は例えば、５秒間〜１５秒間程度である。保持時間が５秒間未満では容器形状保持性改善効果は期待できない。一方、保持時間が１５秒間超では容器形状保持性改善効果が飽和し、不経済となる。雄（凸）金型３２と雌（凹）金型３４との間のクリアランス（隙間）は、底面部では原紙厚みと同等とし、フランジコーナー及びアンダーブリム部は原紙厚みの１．５倍の厚みとすることが好ましい。適度なクリアランスを保たない場合、深絞り成型加工の作業性が低下する。例えば、クリアランスが不足の場合、ブランク２５が裂けたり、切れたりすることがある。一方、クリアランスが過大な場合、フランジ押えの効力が弱まるため、紙がスコアに均一に吸収され難くなる。
【００３０】
前記ステップ４において、深絞り成型加工終了後、容器を雌（凹）金型３４から取り出してトップカール加工を行う。トップカール加工には、一般的に、２種類のトップカールツールを使用する。第１のツールで紙に巻き癖をつけ、第２のツールでカール形状を形成する。
【００３１】
前記ステップ５において、超音波加工によりフラットブリムを形成する方法を図７に示す。ステップ４で形成されたトップカール部分を上下から超音波溶着器３８，４０で加圧しながら挟み込み、周波数１５ＫＨｚ〜２０ＫＨｚの超音波を１秒間〜１０秒間照射し、折り重ね部分の熱可塑性合成樹脂ラミネートフィルムを溶着させ、フラットブリム７を形成する。発振時間は原紙厚み、使用樹脂フィルムの種類、厚さなどにより異なる。
【００３２】
図３に示されるように、容器１の外壁面に発泡断熱層１５を形成する場合、前記ステップ５に続いて、特許第３０１４６２９号明細書に詳述されているような加熱処理を行う。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のどんぶり型紙製容器は即席食品用ばかりでなく、全ての使い捨て用途において食品用容器として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のどんぶり型紙製容器の一例の概要断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の部分拡大断面図である。
【図３】図１におけるＡ部の別の態様の部分拡大断面図である。
【図４】本発明のどんぶり型紙製容器の製造方法の流れ図である。
【図５】スコアリング処理の一例を示す部分平面図である。
【図６】プレス加工装置の一例の左半分部分断面図である。
【図７】超音波溶着器によりフラットブリムを形成する態様の一例を示す部分概要断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  本発明のどんぶり型紙製容器
３  容器開口部
５  容器底面
７  フラットブリム
８  リブ
９  紙
１１，１３  ラミネートフィルム  
１５  発泡断熱層
２０  スコア溝
２２  原紙
２５  ブランク
３０  プレス装置
３２  雄（凸）金型
３４  雌（凹）金型
３６  フランジ押え板
３８，４０  超音波溶着器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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