(57)【要約】【課題】両面が非網状のパルプ成形コップ蓋を提供する。【解決手段】コップ蓋は、蓋本体１を備え、蓋本体１の一端には軸方向に沿って延在した封止スカート４が形成され、封止スカート４の内側には、周方向に沿って等間隔に複数の座屈部５が設けられ、蓋本体１の両面が非網状の平滑面である。このコップ蓋は、コップ蓋の内、外表面がなめらかで非網状であり、コップ蓋の内表面と液体との接触部分及び吸い口と使用者の唇との接触部分から紙繊維の析出がないことを実現し、コップ蓋の繊維の結合が緊密であり、コップ蓋が０．７７〜０．８ｇ／ｃｍ３と高密度であるため、コップ蓋全体の強度及び硬さが高まり、特に、座屈部の強度が高い。よって、高密度のパルプ成形コップ蓋は、湿度の高い環境において湿っても変形しにくい。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蓋本体（１）を備え、前記蓋本体（１）の一端には軸方向に沿って延在した封止スカート（４）が形成され、前記封止スカート（４）の内側には、周方向に沿って等間隔に複数の座屈部（５）が設けられ、前記蓋本体（１）の両面が非網状の平滑面であることを特徴とする両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項２】
前記座屈部（５）の数が８〜１６個であることを特徴とする請求項１に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項３】
前記座屈部（５）は、前記封止スカート（４）の内側へ向けて突出した細長リブであることを特徴とする請求項１に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項４】
前記細長リブの突出高さが１．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項５】
前記蓋本体（１）の吸い口（３）の外側には、複数の補強リブ（７）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項６】
前記複数の補強リブ（７）は、等間隔に配列された複数の隆起部であることを特徴とする請求項５に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項７】
前記蓋本体（１）の外縁には周方向に沿って凸台（２）が設けられ、前記凸台（２）には吸い口（３）が形成され、前記吸い口（３）が開放型又はめくり蓋付き型であることを特徴とする請求項１に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【請求項８】
前記蓋本体（１）における前記吸い口（３）近傍には、溝（６）が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、パルプ成形コップ蓋の生産製造領域に関し、特に、両面が非網状のパルプ成形コップ蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプ成形は、立体製紙技術であり、パルプ及び植物繊維を原料とし、パルプ成形フォーミングマシンにおいてモールドにより一定の形状を有する紙製品を製造する。
伝統的なパルプ成形製品の生産方法の１つは、次の通りである：植物繊維を稀釈してパルプスラリーとし、フィルター付きの成型モールドにおいて真空吸着を行って成形させ、このとき、成形後の湿っている生地の含水率は一般的に６５〜７５重量％であり、自然日干し、陰干し又は火干し等の乾燥プロセスにより含水率が１０〜１５％に制御されると、温度が１６０〜１８０℃であるヒートセットモールドにおいてモールドプレッシングして成形する。このプロセスでは、製品は、乾燥段階において水分が既に火干しされ、ほぼ成形され、モールドプレッシングして成形された後、その表面の網状が顕著であり、製品の密度がほぼ０．３５〜０．４０ｇ／ｃｍ２の範囲内であり、緩衝要求が求められるパッケージ及び製品の外観に対する要求が高くないパッケージに多く用いられている。
【０００３】
伝統的なパルプ成形製品の生産方法のもう１つは、次の通りである：植物繊維を稀釈してパルプスラリーとし、フィルター付きの成型モールドにおいて真空吸着を行って成形させ、この時、成形後の湿っている生地の含水率は、一般的に６５〜７５重量％であり、湿っている生地を金属フィルター付きのヒートセットモールドに移して直接に加圧・乾燥を行って完成させる。このような方法で作られた製品は、一つの面が滑らかで綺麗で、もう一つの面が網状付きであり、製品の密度がほぼ０．６〜０．６５ｇ／ｃｍ２の範囲内である。現在、市販されているパルプ成形食品包装品及びパルプコップ蓋は、殆どこのような方法により製造されている。網状付きの面は、植物繊維に対して有効なプレス磨きを行っていないので、表面から細かい植物繊維（紙繊維）が析出しやすい。
【０００４】
従来技術のパルプ成形コップ蓋も、通常稀釈によりパルプスラリーとし、真空吸着を行って成形し、高温で加圧・乾燥を行って完成させ、縁取りを行い、吸い口を押し抜き、封止スカートのパンチング又は環状溝をロールアウトする等の工程を用い、製造されたパルプ成形コップ蓋は、同様に一つの面が滑らかで、もう一つの面が網状付きであり、製品の密度がほぼ０．６〜０．６５ｇ／ｃｍ２である。通常、見栄えを考慮して、コップ蓋の外表面を非網状の面にし、網状付きの面をコップ蓋の内表面にするので、析出された植物繊維がコップ内のドリンクに入ってしまい、消費者に受け入れがたい。網状付きの面をコップ蓋の外表面にする場合、製品の外観が良くなく、文字及び模様を型鍛造しにくいだけではなく、口でドリンクを吸い込む際に網状付きの面に接触してしまうので、細かい植物繊維が口に入りやすく、消費者に受け入れがたい。
【０００５】
また、従来技術のパルプ成形コップ蓋は、網状付きであり、製品の密度が０．６〜０．６５ｇ/ｃｍ３であるので、使用の過程において、全体の強度が十分ではなく、特に、コップ蓋封止スカートの座屈部強度が十分ではない。よって、コップ口としっかりと連結することができず、良好的な密封効果を得ることができない。ホットドリンクが入っている場合、コップ蓋とコップが離れやすいので、使用者がやけどしやすい。また、従来デザインのコップ蓋は、吸い口の強度が低いので、ドリンクを吸い込むときに、液体、特にホットドリンクのような液体のしみ込み及び口が吸い口に加えた外力により、吸い口が柔らかくなり、変形しやすい。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案が解決しようとする技術課題は、紙コップのコップ口がしっかりと締まって良好な密封効果が得られる、両面が非網状のパルプ成形コップ蓋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した問題を解決するために、本考案の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋は、蓋本体１を備え、前記蓋本体１の一端には軸方向に沿って延在した封止スカート(sealing skirt)４が形成され、前記封止スカート４の内側には、周方向に沿って等間隔に複数の座屈部(buckling projection)５が設けられ、前記蓋本体１の両面が非網状の平滑面である。
【０００８】
前記座屈部５の数は８〜１６個であることが好ましい。
【０００９】
前記座屈部５は、封止スカート４の内側へ向けて突出した細長リブであることが好ましい。
【００１０】
前記細長リブの突出高さは１．５〜２ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
前記蓋本体１の吸い口３の外側には、複数の補強リブ７が設けられていることが好ましい。
【００１２】
前記複数の補強リブ７は、等間隔に配列された複数の隆起部であることが好ましい。
【００１３】
前記蓋本体１における吸い口３近傍には、溝６が設けられていることが好ましい。
【００１４】
前記蓋本体１の外縁には周方向に沿って凸台２が設けられ、前記凸台２には吸い口３が形成され、前記吸い口３が開放型又はめくり蓋付き型であることが好ましい。
【００１５】
前記両面が非網状のパルプ成形コップ蓋の製造方法は、次のステップを備える：
１）植物繊維を水で稀釈してパルプスラリー(pulp slurry)を形成し、
２）真空吸着を行うフィルター付きの成型モールドにパルプスラリーを充填成形してパルプ生地を得、パルプ生地の含水率は６５〜７５重量％であり、
３）温度が１６０〜１８０℃であるトランスファモールド(transfer mold)と成型モールドを圧力のない状態でモールド合わせし、２〜５秒間保持した後、パルプ生地に加えられる圧力を２７〜４０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、８〜２０秒間保持する。このステップ終了時におけるパルプ生地の総水分は５０〜５５重量％であり、パルプ生地のフィルター(filtering screen)と接触する面の含水量は５８〜６５重量％である。
４）パルプ生地を、上、下のモールド温度が１６０℃〜１８０℃であるヒートセット乾燥モールド(heat setting drying molds)に移し、圧力のない状態でモールド合わせをし、２〜８秒間保持した後、パルプ生地に加えられる圧力を８０〜１２０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３０〜４５秒間保持する。
【００１６】
前記ステップ２においては、真空吸着成形後のパルプ生地の含水率が７０重量％である。前記ステップ３においては、トランスファモールドの温度が１７０℃であり、圧力のない状態での成型モールドとのモールド合わせの時間が３秒間であり、その後、パルプ生地に加えられる圧力を３３Ｎ／ｃｍ２に増加させ、１５秒間保持し、パルプ生地の総水分は５２重量％であり、パルプ生地のフィルターと接触する面の含水率は５９重量％である。前記ステップ４においては、上、下のモールドの温度が１７０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が３秒間であり、その後、パルプ生地に加えられる圧力を９７Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３８秒間保持する。
【００１７】
本考案の方法により製造されたコップ蓋は、コップ蓋の内、外表面が滑らかで非網状であり、コップ蓋の内表面と液体との接触部分及び吸い口と使用者の唇との接触部分からは、紙繊維が析出されない。また、コップ蓋の紙繊維はしっかりと締まり、厚さが０．５０〜０．６０ｍｍであり、コップ蓋が０．７７〜０．８ｇ／ｃｍ２の高い密度に達する。よって、コップ蓋全体の強度及び硬さが高まり、特に座屈部の強度が高まるので、高密度のパルプ成形コップ蓋は、湿っている環境において湿っても変形しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案に係るコップ蓋の斜視図である。
【図２】本考案に係るコップ蓋の底面図である。
【図３】本考案に係るコップ蓋の断面図である。
【図４】本考案に係るコップ蓋の製造方法に用いられるモールドの模式図である。
【図５】本考案に係る吸い口がめくり蓋型であるコップ蓋の斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
当業者は、本考案の技術案をより理解するために、以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を挙げて本考案を更に詳しく説明する。
【００２０】
図１、図２、図３に示すように、本考案の両面が非網状のパルプ成形コップ蓋は、内、外表面がいずれも平滑面である蓋本体１を備え、前記蓋本体１の一端には軸方向に沿って延在した封止スカート４が形成され、前記封止スカート４の内側には、周方向に沿って等間隔に複数の座屈部５が設けられ、前記座屈部５は、コップ蓋の内側へ向けて突出した細長リブであり、その突出高さが１．５〜２ｍｍであり、座屈部５はコップ口の縁部と係合する。よって、取り付けやすいし、取外しやすく、前記座屈部５の数を８〜１６個にすることでより良好な使用効果が得られる。
【００２１】
パルプ成形製品が加圧により成形された後、繊維間がしっかりと結合するので、コップ蓋の封止スカートを周方向に加圧して連続する環状溝を作ることにより座屈部の機能を実現すると、連続する変形は、当該円周の同一平面の繊維間の緊密結合を破壊し、コップ蓋の封止スカート全体の強度が低下し、紙コップとしっかりと締結されてドリンクを入れた紙コップを持ち上げられるほどの強度に達することができない。本考案は、座屈部５の構造を、等間隔に配列された細長リブにすることにより、封止スカート４全体の強度及び硬さをよりよく保つこと及び高めることができる。
【００２２】
前記蓋本体１の外縁には、周方向に沿って凸台(convex platform)２が設けられ、前記凸台２には吸い口３が形成され、前記吸い口３が開放型又はめくり蓋付き型である。前記蓋本体１における吸い口３近傍には、溝６が設けられている。前記溝６により、吸い口３を完全に曝すことができるので、使用者が当該吸い口３を使ってドリンクを吸い込むのに便利になり、ストローに対する依存が低下する。図５に示すように、前記吸い口３の形状及びサイズを変え、吸い口にめくり蓋(clamshell type cover)８を増設することにより、ストローがより使いやすくなり、または、吸い口を直接に使ってドリンクを吸い込むのにより便利になる。前記めくり蓋８は、突出形状であり、めくり蓋８の後側には、当該めくり蓋８を収容することができる溝９が設けられている。
【００２３】
前記蓋本体１の吸い口３の外側には、複数の補強リブ７が設けられている。
【００２４】
前記補強リブの構造は、コップ蓋全体の強度を高めることができ、吸い口３の外側に設けられ、吸い口の硬さを保ち、ドリンクのしみ込みおよびドリンクを吸い込むときに唇が吸い口に加えた外力により吸い口が変形することがないようなものとなっている。
【００２５】
前記複数の補強リブ７は、等間隔に配列された複数の隆起部(bump)であり、波状、褶曲状等の構造であってもよく、同様にコップ蓋の強度を高める効果が得られる。
【００２６】
本考案の図に示している蓋本体１は、円形であるが、蓋本体１の形状は、図に示している形状に限らず、円形、方形、矩形等の規則な幾何形状であってもよく、他の不規則な幾何形状であってもよい。
【００２７】
上述した両面が非網状のパルプ成形コップ蓋の製造方法は、次のステップを備える：
１）植物繊維を稀釈してパルプスラリーとし、このパルプスラリーの濃度は、４〜６％であってもよく、当然他の適切な濃度であってもよい、
２）真空吸着を行うフィルター１０６付きの成型モールドにパルプスラリーを充填成形してパルプ生地を得、パルプ生地の含水率は６５〜７５％であり、
３）図４に示すように、温度が１６０〜１８０℃であるトランスファモールド１０１と成型モールド１０２を圧力のない状態でモールド合わせし、２〜５秒間保持した後、パルプ生地のトランスファモールドに近い１つの面の表層が熱せられてわずかに収縮するようにパルプ生地１０５を焙り、表面の繊維組織の強度を高める。これによって、いきなりモールド合わせ圧を増加させることでパルプ生地が破裂してしまうのを防止することができる。
次に、モールド合わせ圧を２７〜４０Ｎ／ｃｍ２に増加させ（パルプ生地の水平投影面の面積で計算する）、８〜２０秒間保持し、パルプ生地の水分を絞り出し、トランスファモールド１０１によりパルプ生地のフィルターに接触しない１つの面を予備乾燥する。
この方法ではパルプ生地を片面から加熱するので、パルプ生地内の各層面の含水率が異なってしまう。パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率が低すぎると、フィルターの網目模様(network pattern)を除去することができず、パルプ生地に残ってしまう一方、含水率が高すぎると、後続の高温加圧プロセスにおいて、パルプ生地とモールドとの間に大量の水蒸気、そしてそれに起因した大きな圧力が発生するので、コップ蓋製品の分層及びモールドにおける生地の爆発が生じ、不合格品になってしまう。
上述したステップにより加圧及び予備乾燥を行った後のパルプ生地の総含水率は５０〜５５％であり、このとき、パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率が５８〜６５％である。
４）パルプ生地を、上モールド１０３及び下モールド１０４の温度がいずれも１６０℃〜１８０℃であるヒートセット乾燥モールドに移し、圧力のない状態で上モールドと下モールドをモールド合わせし、２〜８秒間保持した後、モールド合わせ圧を８０〜１２０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３０〜４５秒間保持する。
【００２８】
ステップ３によるパルプ生地の予備乾燥後、パルプ生地の中の植物繊維は、既にパルプ生地に強く付着され、しかも押し出し及び予備乾燥によりパルプ生地の大量の水分が取り除かれたので、前記ステップ４においてパルプ生地に対して熱成形(thermoforming)を行う際に、フィルターを用いて水分を取り出す必要がない。よって、最終の成形コップ蓋の表面に網目模様を形成することがなく、両面が非網状のパルプ成形コップ蓋の製造を実現することができる。
【００２９】
また、前記ステップ４のモールド合わせ圧は、８０〜１２０Ｎ／ｃｍ２であるが、従来技術のモールド合わせ圧は、通常最大で５０Ｎ／ｃｍ２を超えない。その原因としては、従来のパルプ成形食品包装品は、コストを考慮して、製品の厚さが一般的に０．５５〜０．６５ｍｍであり、金属フィルターの存在により、モールド合わせ圧が増加しすぎると、フィルターに接触する１つの面には、網状が発生するだけではなく、フィルターに接触しない１つの面にも加熱及び加圧により黒色の網目模様が発生してしまい、また、フィルターは、パルプ生地の内部まで深く陥ってしまうので、パルプ生地の強度の低下を招き、特に液体が入った場合に漏れが生じてしまう。よって、ステップ４においてフィルターを使用しないので、モールド合わせ圧を８０〜１２０Ｎ／ｃｍ２に増加させてパルプ生地を加圧して密度をより大きくすることができる。したがって、コップ蓋全体の強度及び硬さを高めることができ、コップ蓋の吸い口の凹凸の補強リブ及びめくり蓋の製造も比較的にしやすい。
【００３０】
従来の方法では、高圧で定形するときにフィルターを用いるので、フィルター（ステンレスワイヤーメッシュがよく用いられる）の使用特性により、高圧を繰り返して受けると、フィルターは、製品の比較的小さい夾角及び小さいトランジション丸コーナにおいて破裂しやすくなり、よって、コップ蓋の外形のデザインに対して様々な制限がある。本考案の方法によれば、高圧で定形する際にフィルターを用いないので、コップ蓋の外形のデザインは、使用機能及び見栄えと商業需要のデザイン要求をより満たしている。
【００３１】
実施例１：前記ステップ２において成形された後のパルプ生地の含水率が７０％であり、前記ステップ３におけるトランスファモールドの温度が１７０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が３秒間であり、その後、モールド合わせ圧を３３Ｎ／ｃｍ２に増加させ、１５秒間保持し、パルプ生地の総含水率は５２重量％であり、パルプ生地のフィルターに接触する面の含水率は５９重量％である。前記ステップ４においては、上モールド、下モールドの温度が１７０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が３秒間であり、その後、モールド合わせ圧を９７Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３８秒間保持する。製造されたコップ蓋の厚さが０．５５ｍｍであり、密度が０．７８ｇ／ｃｍ２である。
【００３２】
実施例２：前記ステップ２において成形された後のパルプ生地の含水率が６８％であり、前記ステップ３におけるトランスファモールドの温度が１６８℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が２秒間であり、その後、モールド合わせ圧を４０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、１０秒間保持し、パルプ生地の総含水率は、５０重量％であり、パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率は、５８重量％である。前記ステップ４においては、上モールド、下モールドの温度が１６８℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が２秒間であり、その後、モールド合わせ圧を９７Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３０秒間保持する。製造されたコップ蓋の厚さが０．５２ｍｍであり、密度が０．７９ｇ／ｃｍ２である。
【００３３】
実施例３：前記ステップ２において成形された後のパルプ生地の含水率が７２％であり、前記ステップ３におけるトランスファモールドの温度が１７２℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が４秒間であり、その後、モールド合わせ圧を２７Ｎ／ｃｍ２に増加させ、１８秒間保持し、パルプ生地の総含水率は、５３重量％であり、パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率は、６３重量％である。前記ステップ４においては、上モールド、下モールドの温度が１８０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が４秒間であり、その後、モールド合わせ圧を９０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、４５秒間保持する。製造されたコップ蓋の厚さが０．６０ｍｍであり、密度が０．７７５ｇ／ｃｍ２である。
【００３４】
実施例４：前記ステップ２において成形された後のパルプ生地の含水率が７５％であり、前記ステップ３におけるトランスファモールドの温度が１８０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が５秒間であり、その後、モールド合わせ圧を３５Ｎ／ｃｍ２に増加させ、２０秒間保持し、パルプ生地の総含水率は５５重量％であり、パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率は６５重量％である。前記ステップ４においては、上モールド、下モールドの温度が１７５℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が８秒間であり、その後、モールド合わせ圧を８８Ｎ／ｃｍ２に増加させ、４２秒間保持する。製造されたコップ蓋の厚さが０．５８ｍｍであり、密度が０．７８５ｇ／ｃｍ２である。
【００３５】
実施例５：前記ステップ２において成形された後のパルプ生地の含水率が６５％であり、前記ステップ３におけるトランスファモールドの温度が１６０℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が３秒間であり、その後、モールド合わせ圧を３３Ｎ／ｃｍ２に増加させ、８秒間保持し、パルプ生地の総含水率は５０重量％であり、パルプ生地のフィルターに接触する１つの面の含水率は６０重量％である。前記ステップ４においては、上モールド、下モールドの温度が１６４℃であり、圧力のない状態でのモールド合わせの時間が２秒間であり、その後、モールド合わせ圧を１２０Ｎ／ｃｍ２に増加させ、３５秒間保持する。製造されたコップ蓋の厚さが０．５６ｍｍであり、密度が０．８ｇ／ｃｍ２である。
【００３６】
本考案の製造方法によれば、コップ蓋の両面に網状がなく、コップ蓋の内、外表面が滑らかであり、コップ蓋の内表面と液体との接触部分及び吸い口と使用者の唇との接触部分からは、紙繊維の析出がないことを実現することができる。合理的な生産工程と設備、モールドにより、コップ蓋のパルプ生地が高温圧力で上モールドと下モールドをモールド合わせして乾燥成形するときにパルプ生地の各層面が異なる適切な含水率を保つようにすることができる。また、一般的なパルプ成形工程より高い圧力を用いるので、定形後のパルプコップ蓋は、両面に網状がなく、コップ蓋のパルプ生地の繊維の結合が緊密であり、パルプコップ蓋が０・７７〜０．８ｇ／ｃｍ２の高い密度に達することができる。よって、コップ蓋全体の強度及び硬さが高まり、特に、座屈部の強度が高まるので、湿っている環境において高い密度のパルプコップ蓋は、湿っても変形しにくい。
【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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