(57)【要約】【課題】  その目的とするところは、底部材の形状を安定したものにすることにより、底部材の形状不安定による紙カップの成型不良をなくすことのできる紙カップを提供することである。【解決手段】  胴部材ブランクを筒状に巻き回して逆円錐台形状の胴部材を形成し、底部材ブランクの外周縁部を下方に折り曲げて底面部の外周に屈曲部を有する底部材を形成し、前記胴部材の下端を内側に折り返して形成した折り返し部と前記胴部材の胴部とで前記底部材の前記屈曲部を挟み込み接合されてなる紙カップにおいて、前記底部材の前記底面部の周縁若しくは内側に凸部を設けたことを特徴とするものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部材ブランクを筒状に巻き回して逆円錐台形状の胴部材を形成し、底部材ブランクの外周縁部を下方に折り曲げて底面部の外周に屈曲部を有する底部材を形成し、前記胴部材の下端を内側に折り返して形成した折り返し部と前記胴部材の胴部とで前記底部材の前記屈曲部を挟み込み接合されてなる紙カップにおいて、前記底部材の前記底面部の周縁若しくは内側に凸部を設けたことを特徴とする紙カップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料用や即席食品用等の用途に使用される紙カップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動販売機などで熱い飲料用、即席食品用などに紙カップが広く使用されている。また、一般的ではないものの、キャンデーやスナック等の菓子類、ギフト商品等の容器としても使用されている。一般的な紙カップＰは、図６に示すように、内面にポリエチレン等の熱接着性樹脂層を有する胴紙と底紙からなるもので、胴紙から扇状に打ち抜いた胴部材ブランクを筒状に巻き回して、その両端を重ねて貼り合わせることで逆円錐台形状の胴部材１を形成した後、底紙から円形状に打ち抜いた底部材ブランク１０（図７参照）の外周縁部を下方に折り曲げて底面部３Ｐの外周に屈曲部４Ｐを有する底部材２Ｐを形成し、胴部材１の下端を内側に折り返して形成した折り返し部５と胴部材１の胴部７とで底部材２Ｐの屈曲部４Ｐを挟み込み加熱圧着して巻き締めて接合すると共に、胴部材の上端を外側にカールしてトップカール部９を形成することにより作製されている。この底部材２Ｐの屈曲部４Ｐを挟み込んで接合した部分を糸じり部８として、底面部３Ｐを上げ底にしている。
【０００３】
通常、このような紙カップを製造するに際しては、胴部材成型工程、底部材成型工程、トップカール成型工程等のユニット式の加工機構を備えた紙カップ成型機と呼ばれる装置が使用されている。この場合、紙カップを構成する胴紙と底紙は、例えば、インデックステーブル上を搬送され、各工程ユニットにおいて加工を施された後にカップ状製品として排出されるという工程を採るのが一般的である。そして、製造工程の中では、紙カップを机上などに置いた際の安定性を向上させ、また内容物の漏れを防止あるいは断熱性を付与する目的で、通常糸じり部８を成型する底締め加工が行われている。
【０００４】
底部材ブランク１０は所定幅の巻取から繰り出された底紙からパンチで円板状に打ち抜いたものが使用される。そして、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、凹凸の深絞り用金型１１Ｐ、１２Ｐを用いて底部材ブランク１０の外周縁部を折り曲げて底面部３Ｐの外周に屈曲部４Ｐを有する底部材２Ｐを皿状に成型し、これをカップ成型機により胴部材１の下端を内側に折り返して形成した折り返し部５と胴部材１の胴部７とで底部材２Ｐの屈曲部４Ｐを挟み込み加熱圧着して巻き締めることで紙カップＰの底が形成される。なお、図において１３Ｐは成型用のマンドレルを示している。
【０００５】
この底巻き締め加工は、筒状に成型された胴部材１の内部に周囲に屈曲部４Ｐを有する円形状の底部材２Ｐを挿入した状態で加熱することで、胴紙および底紙の内面に積層された熱接着性樹脂層を熱溶融状態にした後、胴部材１の下端を内側に折り返して折り返し部５を形成し、底部材２Ｐの屈曲部４Ｐを胴部７とで挟み込んだ状態としてから、ローレットローラーと呼ばれる金属ローラーにて内側から加圧することにより行われる。
【０００６】
上記のように、紙カップの底部材は、筒状の胴部材と一体化する前に予め深絞り用金型にて周囲に屈曲部のある皿状に成型される。この際、底紙を構成する紙の影響で底部材の底面部が変形したり、球面状に歪んだりする現象が発生することがある。この現象は、底紙の材質によって程度が違うものの、紙カップ成型機において胴部材と一体化する際に、底部材の形状が安定しないと所定の位置に底部材が収まらず位置ズレしたり、底面部を吸着して搬送する時に底部材を保持できず、途中で落下する等の不良現象が発生する要因になっている。
【０００７】
そこで、上方に広がる筒状とされた胴紙の下部に、紙の繊維方向に対して垂直方向両端の一部を切り欠いた形状の底紙を用いて周囲に起立部を有するように曲げ加工が施された円形状の底紙を巻き締めてなる紙カップが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、底面部の変形、歪みは改善されたものの底部材の形状安定性は十分なものではない。
【特許文献１】特開２００４−１１５０７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、底部材の形状を安定したものにすることにより、底部材の形状不安定による紙カップの成型不良をなくすことのできる紙カップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明にかかる紙カップは、胴部材ブランクを筒状に巻き回して逆円錐台形状の胴部材を形成し、底部材ブランクの外周縁部を下方に折り曲げて底面部の外周に屈曲部を有する底部材を形成し、前記胴部材の下端を内側に折り返して形成した折り返し部と前記胴部材の胴部とで前記底部材の前記屈曲部を挟み込み接合されてなる紙カップにおいて、前記底部材の前記底面部の周縁若しくは内側に凸部を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる紙カップは、底部材の底面部の周縁若しくは内側に凸部を設けることにより、底面部が補強され底部材の変形や歪みの発生がなく形状が安定することから、カップ成型機による底部材の形状不安定による紙カップの成型不良が減少できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下に詳述する。
図１は本発明にかかる紙カップを示す部分断面図であり、図２は本発明にかかる紙カップに用いる底部材の一実施形態を示す斜視図であり、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図であり、図４は本発明にかかる紙カップに用いる底部材の他の実施形態を示す断面図、図５は本発明にかかる紙カップの底部材を作製する方法を示す説明図であり、図６は一般的な紙カップを示す部分断面図であり、図７は凹凸の深絞り成型機を用いて一般的な底部材ブランクを成型して底部材を作製する状態を示す説明図である。図中のＡは本発明にかかる紙カップ、１は胴部材、２、２２は底部材、３、２３は底面部、４、２４は屈曲部、５は折り返し部、６、２６は凸部、７は胴部、８は糸じり部、９はトップカール部、１０は底部材ブランク、１１は金型、１１ａは上金型、１１ｂは下金型、αは段差の高さ、βは段差の幅、Ｐは従来の紙カップ、２Ｐ、３Ｐ及び４Ｐは従来の紙カップの底部材、底面部及び屈曲部、１１Ｐ、１２Ｐは従来の紙カップの底部材を成型する金型、１３Ｐは従来の紙カップの底部材を成型するマンドレルをそれぞれ示す。なお、本発明にかかる紙カップと従来の紙カップと異なる部位について従来の紙カップの符号にＰを付して区別をした。
【００１２】
本発明にかかる紙カップの一実施形態は図１〜図３に示す通りである。図１に示すように本発明にかかる紙カップＡは、胴部材１と底部材２とで構成される。胴部材１は、胴紙から扇状に打ち抜いた胴部材ブランク（図示しない）を筒状に巻き回してその両端を重ねて貼り合わせることで逆円錐台形状に形成される。底部材２は、底部材ブランク（図５参照）の外周縁部を下方に折り曲げて底面部３の外周に屈曲部４が形成されている。胴部材１の下端を内側に折り返して形成した折り返し部５と胴部材１の胴部７とで底部材２の屈曲部４を挟み込み加熱圧着して巻き締めて接合すると共に、この底部材２の屈曲部４を挟み込んで接合した部分を糸じり部８として、底面部３を上げ底にし、さらに胴部材１の上端を外側にカールしてトップカール部９を形成することにより本発明にかかる紙カップＡが作製されている。
【００１３】
図２は本発明にかかる紙カップＡに用いる底部材２の一実施形態を示す斜視図であり、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。図２、図３を用いて、本発明にかかる紙カップＡに用いる底部材２について説明する。図２、図３に示すように底部材２は、底紙から円形状に打ち抜いた底部材ブランク１０（図５参照）の外周縁部を下方に折り曲げて底面部３の外周に屈曲部４を形成し、底部材２の底面部３の周縁に凸部６を設けた構成である。凸部６は底面部３より上方に突出して設けられ、凸部６の段差の高さαは底紙の紙質や坪量および底部材の径の大きさにもよるが概ね０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである。底面部３の周縁に設けた凸部６の段差の幅βは２．０ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましい。凸部６の形状は一実施形態に限定されるものでなく、縦断面円形状、矩形状、台形状でもよい。底部材２をこのような構成にすることにより、凸部６により底面部３が補強され底部材２の変形や歪みの発生がなく形状が安定するものである。底部材２の形状が安定化することによりカップ成型機による底部材２の形状不安定による紙カップの成型不良が減少できる。
【００１４】
図４は本発明にかかる紙カップＡに用いる底部材の他の実施形態を示す断面図であり、図３に対応する断面図である。図４に示すように他の実施形態の底部材２２は、底紙から円形状に打ち抜いた底部材ブランク１０の外周縁部を下方に折り曲げて底面部２３の外周に屈曲部２４を形成し、底部材２２の底面部２３の周縁近傍の内側に凸部２６を設けた構成である。他の実施形態の底部材２２は、一実施形態の底部材２と凸部２６の位置のみが異なるものであり、その他は同じである。
【００１５】
図５は本発明にかかる紙カップの底部材を作製する方法を示す説明図である。所定幅の巻取から繰り出された底紙からパンチで円形状に打ち抜いた底部材ブランク１０の外周縁部を下方に折り曲げて底面部３の外周に屈曲部４を形成し、底面部３の周縁に凸部６を設けて構成された底部材２を作製する底部材成型工程は、胴部材１と底部材２とを接合する前に、図５に示すように上型１１ａと下型１１ｂからなる金型１１を使用したプレス加工で行うことができる。このプレス加工により平面状の底部材ブランク１０が底部材２に成型される。この工程は、前述（段落０００３参照）の紙カップ成型機の底部材成型工程の底部材ブランク１０の供給部に直結して行なうことも、あるいは、予め別工程で底部材２を成型後、紙カップ成型機の底部成型工程の底部材ブランクの供給部で供給することもできる。
【００１６】
上記のように本発明にかかる紙カップＡは底部材２の底面部３の周縁に凸部６を設けることにより、リブによる補強効果が得られ、底面部３が補強され底部材２の形状が安定することを特徴とするものである。したがって、底部材のプレス加工装置を増設するか、もしくは別工程で底部材をプレス加工することにより、前述（背景技術の項参照）の一般的な紙カップを製造する胴部材成型工程、底部材成型工程、トップカール成型工程等のユニット式の加工機構を備えた紙カップ成型機と呼ばれる装置を使用して本発明にかかる紙カップＡを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる紙カップを示す部分断面図である。
【図２】本発明にかかる紙カップに用いる底部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】本発明にかかる紙カップに用いる底部材の他の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明にかかる紙カップの底部材を作製する方法を示す説明図である。
【図６】一般的な紙カップを示す部分断面図である。
【図７】一般的な底部材ブランクを成型して底部材を作製する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１                        胴部材
２、２２                  底部材
３、２３                  底面部
４、２４                  屈曲部
５                        折り返し部
６、２６                  凸部
７                        胴部
８                        糸じり部
９                        トップカール部
１０                       底部材ブランク
１１                       金型
１１ａ                    上金型
１１ｂ                    下金型
Ａ                        本発明にかかる紙カップ
α                        段差の高さ
β                        段差の幅
Ｐ                        従来の紙カップ
２Ｐ                      従来の紙カップの底部材
３Ｐ                      従来の紙カップの底面部
４Ｐ                      従来の紙カップの屈曲部
１１Ｐ、１２Ｐ            従来の紙カップの底部材を成型する金型
１３Ｐ                    従来の紙カップの底部材を成型するマンドレル
【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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