(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口頂部外周にカール部を有するコップに装着する蓋であって、コップ開口面を覆うパネル面と、該パネル面外周に無端状に突出形成され、上部がほぼ断面円弧状になっているカール部嵌合溝と、該カール部嵌合溝の下方の外側位置で外方に突出形成されたフランジ状の蓋切出し係合部と、前記パネル面から上方に突出形成された積重ねリブ部とを有してなり、前記カール部嵌合溝は、該カール部嵌合溝の最大幅より狭い幅に形成されているカール部嵌合溝入口を有し、該カール部嵌合溝入口から前記パネル面に至る面及び前記蓋切出し係合部に至る面とで、下方に向けてテーパー状に拡がった嵌合溝導入部を構成し、該嵌合溝導入部がコップに蓋装着時のセンターリング機能を果たすようにしてなり、該嵌合溝導入部は内側テーパー面と、前記カール部嵌合溝入口から下方に垂直に伸びた突出面を有する垂下壁部及び該垂下壁部下端から前記切出し係合部に至る外側テーパー面を有していることを特徴とするコップ蓋。
【請求項２】
前記カール部嵌合溝入口の外側縁は、カール部嵌合溝の最外方位置より略０．１０〜０．２０ｍｍ内側に位置し、該外側縁の下方に円周方向に沿って所定間隔で該外側縁から略０．２５〜０．１５ｍｍ内方に突出する凸条部を形成し、該凸条部の上端がコップのカール部下面に係合するようにしてなる請求項１に記載のコップ蓋。
【請求項３】
前記積重ねリブ部は、同一円周上に複数個の山と谷を有して形成され、該コップ蓋を積重ねた状態で、上下の積重ねリブの山同士が嵌合しないように谷の位置が円周方向に互いにずれて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコップ蓋。
【請求項４】
前記カール部嵌合溝は、該カール部嵌合溝とコップのカール部とが、嵌合圧力５ｋｇｆ以下で嵌合できるように形成されている請求項１〜３何れかに記載のコップ蓋。
【請求項５】
前記パネル面に、ヒンジ部を残しスリットで囲われた折り返し可能なストロー挿入用舌片が設けられ、前記スリットは、蓋パネル裏面より表面に向けて加工形成され、前記ストロー挿入用舌片が上向きに偏向している請求項１〜４何れかに記載のコップ蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙コップ等の蓋、例えば自動販売機等のようにコップに液体注出後に自動的にコップに蓋を装着するようにした装置に適用可能なコップの蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファーストフード店等では、コーヒー等持ち帰り用飲料コップ、あるいは店内用にも、注出後の内容液を保護し、且つ移動中に内容液がこぼれないように、蓋を被せて客に提供している。その際、蓋の被せは直接手で行うか、あるいは専用の蓋被せ機を使用して行っている。一方、自動販売機では液体注出後のコップに蓋を自動的に被せることはこれまで行われてなかった。従って、従来自動販売機用のコップ蓋としては特に提案されてない。しかしながら、近年コップに液体注出後に自動的に蓋を被せることができるようにした自動販売機が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような自動販売機で使用されるコップの蓋を提供しようとするものである。蓋を自動的にコップに被せるようにした自動販売機での蓋被せ機構は、図６に示すように、スタッカー３１に重ねて貯留された蓋を底部からドロップリング３２で１枚づつ切り出し、切り出した蓋を落下させてシュート３３を介して嵌合位置に横滑りさせて、開閉可能な蓋保持ガイド３４で保持し、その位置でコップ受台３８により内容物が充填されたコップ３９を上昇させることにより、コップのカール部を蓋のカール部嵌合溝に嵌合させることによって蓋の嵌合が行われるものが提案されている。なお、シュート３３には複数の小穴を設けるとともに、シュート３３の裏面からファン等の送風手段により送風エアをシュート３３の搬送面側に吹き出すようにし、蓋がシュート３３の途中で停止することがないようにしている。
従って、このような自動販売機で蓋の嵌合が確実にできるようにするためには、蓋は次の条件を満たすことが必要である。
▲１▼自動販売機での自動切出しが確実できるような蓋であること。
▲２▼容器と蓋の中心位置が多少ずれていても確実に嵌合できるように、センターリング機能を有している蓋であること。
▲３▼自動販売機では構造上蓋を嵌合するための大きな押圧装置を設けることが困難であるので、小さい押圧力で確実に密封できる構造の蓋であること。
【０００４】
しかしながら、従来店頭で使用されているコップ用の蓋は、積重ね状態で蓋切り装置の爪が係合し難い形状となっており、自動販売機への適用に適してない。また、従来の蓋は特別なセンターリング機能を備えてないので、蓋嵌合時にコップと蓋の両者の中心が確実に一致した状態となるように自動販売機の機構面でセンターリングを解決しなければならない。さらに、従来の蓋をコップに被せて密封性を維持するには、蓋をきつく嵌合させる必要があり、通常５ｋｇｆ以上の押圧力を要しており、従来構造の蓋では自動販売機内等に設置される自動蓋装着機の小型化及び低コスト化は困難である。
【０００５】
そこで、本発明は上記▲１▼〜▲３▼の条件を満たし、自動販売機等の蓋を自動的に装着する機械に、良好に適用できるコップ蓋を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のコップ蓋は、開口頂部外周にカール部を有するコップに装着する蓋であって、コップ開口面を覆うパネル面と、該パネル面外周に無端状に突出形成され、上部がほぼ断面円弧状になっているカール部嵌合溝と、該カール部嵌合溝の下方の外側位置で外方に突出形成されたフランジ状の蓋切出し係合部と、前記パネル面から上方に突出形成された積重ねリブ部とを有してなり、前記カール部嵌合溝は、該カール部嵌合溝の最大幅より狭い幅に形成されているカール部嵌合溝入口を有し、該カール部嵌合溝入口から前記パネル面に至る面及び前記蓋切出し係合部に至る面とで、下方に向けてテーパー状に拡がった嵌合溝導入部を構成し、該嵌合溝導入部がコップに蓋装着時のセンターリング機能を果たすようにしてなり、該嵌合溝導入部は内側テーパー面と、前記カール部嵌合溝入口から下方に垂直に伸びた突出面を有する垂下壁部及び該垂下壁部下端から前記切出し係合部に至る外側テーパー面を有していることを特徴とする構成からなる。
【０００７】
前記カール部嵌合溝は、該カール部嵌合溝の最大幅より狭い幅に形成されているカール部嵌合溝入口を有し、該嵌合溝入口から前記パネル面に至る面及び前記蓋切出し係合部に至る面とで、下方に向けてテーパー状に拡がった嵌合溝導入部を構成することによって、該嵌合溝導入部がコップに蓋装着時のセンターリング機能を果たすことができ、嵌合時に蓋とコップの軸心がずれていても、良好に嵌合することができる。
【０００８】
前記カール部嵌合溝入口の外側縁は、カール部嵌合溝の最外方位置より略０．１０〜０．２０ｍｍ内側に位置し、該外側縁の下方に円周方向に沿って所定間隔で該外側縁から略０．２５〜０．１５ｍｍ内方に突出する凸条部を形成し、該凸条部の上端がコップのカール部下面に係合するようにすることによって、蓋を嵌合するための押圧力を従来のコップ蓋と比べて低減することができ、押圧装置の小型化が図れる。また、前記積重ねリブ部を、同一円周上に複数個の山と谷を有して形成され、該コップ蓋を積重ねた状態で、上下の積重ねリブの山同士が嵌合しないように谷の位置が円周方向に互いにずらして形成することによって、積み重ねた状態で山同士が嵌合することなく、良好に切出しができ望ましい。
【０００９】
前記カール部嵌合溝は、該カール部嵌合溝とコップのカール部とが、嵌合圧力５ｋｇｆ以下、より望ましくは２〜３．５ｋｇｆで嵌合できるように形成されているのが望ましい。また、前記パネル面に、ヒンジ部を残しスリットで囲われた折り返し可能なストロー挿入用舌片を設けられている場合、前記スリットは、蓋パネル裏面より表面に向けて加工形成され、前記ストロー挿入用舌片が上向きに偏向するようにすることによって、スタッカーから切り出された蓋がシュートを介してコップとの嵌合位置にスライドする際、途中でストロー挿入用舌片がシュートに設けられた複数の小穴にひっかかることがなくスムーズに移動することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図面は、本発明の実施形態に係るコップ蓋を示し、図１は平面図、図２は一部断面正面図、図３はその要部拡大断面図である。
本実施形態のコップ蓋（以下、単に蓋という）１は、プラスチックで成形されてなり、その主要な構成は、コップ開口面を覆うパネル面２と、該パネル面外周に無端状に突出形成された嵌合部３と、該嵌合部３の下方外周にフランジ状に突出形成された蓋切出し係合部４と、パネル面２から上方に突出形成された積重ねリブ部５とからなる。
【００１１】
嵌合部３は、図３に拡大して示すように、頂部にコップのカール部が嵌合密着するように断面がほぼ円弧状に形成されたカール部嵌合溝６を有し、該カール部嵌合溝６の最大内径Ｄ1がコップのカール部最大外径とほぼ等しく形成され、カール部嵌合溝６の入口外側端縁７の直径Ｄ2がカール部嵌合溝６の最大径Ｄ1より０．２〜０．４ｍｍ（本実施形態では０．３ｍｍ）小さくなっている。即ち、カール部嵌合溝６の入口外側端縁７は、カール部嵌合溝の最外方位置より０．１〜０．２ｍｍ（本実施形態では略０．１５ｍｍ）内側に位置している。そして、該入口外側端縁７の下方に円周方向に沿って所定間隔で該入口外側端縁７から略０．２５〜０．１５ｍｍ（本実施形態では０．２ｍｍ）内方に突出する凸条部８を形成し、該凸条部８の上端がコップのカール部下面に係合するようになっている。
【００１２】
即ち、凸条部８の突出面９は直径Ｄ2よりも０．３〜０．５ｍｍ（本実施形態では０．４ｍｍ）小さい直径Ｄ3の円周面に位置し、本実施形態ではカール部最大外径部よりも０．３５ｍｍ内方に位置している。従って、コップのカール部がカール部嵌合溝６に嵌合する際は、蓋上面を上から押圧することによってカール部嵌合溝入口１１の幅、特に入口外側端縁７の下方に位置する垂下壁部１４の突出面９を外方に所定距離（本実施形態では０．３５ｍｍ）だけ押し拡げてカール部が進入することになり、嵌合後は蓋の弾性により復帰して、凸条部上面１０がコップのカール部下面に係合すると共に、カール部嵌合溝６の内周面がコップカール部の外周面に密着することにより、密封機能を果たす。また、凸条部８は補強リブの機能を果たし、垂下壁部１４の剛性を高め、カール嵌合溝６が初期の形状を保ち不用意に拡がることを防止すると共に、凸条部８の上面がコップのカール部の下部と係合し、蓋が抜けるのに抵抗を与える。それにより、蓋とコップのカール部が密着を保ち、密封状態を維持することができる。
【００１３】
従来の蓋の場合、嵌合溝は断面がほぼ角形に形成されているため、カール部嵌合溝の最大内径をカール部の外径よりも小さく形成して、カール部嵌合溝内周面の一部とカール部外周面の一部が密に線接触するようにすることによって、密封の維持を図っている。そして、入口外側端縁の内径を、カール部嵌合溝の最大内径よりもほぼ１．０ｍｍ（片側０．５ｍｍ）程度小さくなるようにアンダーカットに形成されている。そのため、従来の蓋のカール部嵌合溝にコップのカール部を嵌合させるのにほぼ５Ｋｇｆ以上の嵌合圧力を要していた。即ち、従来の蓋は嵌合力を強くすることによって、液洩れを防ぐことができたが、反面蓋の嵌合及び蓋開けが難しいというという欠点があった。これに対し、本発明では、カール部に嵌合する嵌合溝をカール部の形状に合わせた形状にして面接触させて密封力を高めたために、嵌合溝入口のアンダーカットを小さくすることができ、５ｋｇｆより弱い嵌合圧力で嵌合できることを可能とした。上記実施形態では、嵌合圧力３ｋｇｆで嵌合でき、そして十分な密封性を維持することができた。嵌合圧力は、５Ｋｇｆ以下であればよいが、２ｋｇｆ以下であると密封性に劣るので、より望まし範囲は２〜３．５ｋｇｆである。
【００１４】
カール部嵌合溝入口１１の下方は、下方に末広がり状に拡がって嵌合溝導入部１２となっている。該嵌合溝導入部１２の内側壁は、蓋パネル面２に続く緩い角度でテーパ状に傾斜して内側テーパー面１３となっている。一方、嵌合溝導入部１２の外側壁は、入口外側端縁７の下端から所定距離（本実施形態では２．１ｍｍ）だけ下方に垂直に伸びた突出面９を有する垂下壁部１４を有し、その下端が外方に傾斜してテーパー状に拡がっている外側テーパー面１５となり、その下端がさらに外側に水平に伸びて蓋切出し係合部４を構成している。
【００１５】
従って、本発明の蓋は、嵌合溝導入部が内側及び外側に拡がるテーパー面を有し、嵌合溝導入部下端が間隔Ｌを有する幅広になっている（本実施形態では、Ｌ＝７．３ｍｍ）ので、自動販売機で内容液が充填されたコップが上昇して蓋に嵌合する際に、蓋とコップの軸心が多少ずれていても、コップのカール部が内側テーパー面１３又は外側テーパー面１５に接触するのでコップの上昇につれて、蓋が次第に中心方向に移動し確実に嵌合することができる。即ち、本発明の蓋は上記構造によりセンターリング機能を有する。また、蓋切出し係合部４を有しているので、スタッカーに積重ねた状態で、後記するように周知のドロップリング等の蓋切出し手段がフランジ間に挿入できる隙間ができ、良好に蓋切出しができる。
【００１６】
積重ねリブ部５は、図３に示すように、パネル面２から上方に突出するように形成され、同一円周上に複数個の山１８と谷１９を有して形成され、該コップ蓋を積重ねた状態で、上下の積重ねリブの山同士が嵌合しないように谷の位置が円周方向に互いにずれて形成されている。即ち、積重ねリブ部５の山と谷の位置は、全ての蓋が同じでなく、複数のグループに分けて山と谷の位置をずらして製造し、それを１枚ずつ交互に重ねることによって、図５に示すように、下方の山の頂部がその上の蓋の積み重ねリブ部の谷１９に当たり、山同士が嵌合することがない。山と谷の寸法は、蓋の大きさなどによって適宜選択可能であり、その寸法は特に限定されない。また、谷は図に示す実施形態ではパネル面２よりも若干上方に位置しているが、嵌合部の高さとの関係でパネル面と同一又は低い場合もある。
【００１７】
図４は、積重ねリブ部５の山と谷の位置を変えた７枚の蓋を示し、その７枚を１組としてそれぞれを重ね合わせると下方に位置する蓋の何れかの山がその上方に位置する蓋の谷に当たるように配置している。しかしながら、積重ねリブ部５の山と谷の位置を変えた蓋の組合せにおいて、１組の枚数及び山と谷の配置はそれに限るものでなく、無数の組合せが考えられる。
【００１８】
また、パネル面２の中央部には、図示のように、ヒンジ部を残しスリット２１で囲われた折り返し可能なストロー挿入用舌片２２が設けられている。スリット２１の加工は、蓋パネル裏面より表面に向けてプレス加工して形成されている。その結果、スリット部にたとえバリが生じても表面に上向きに生じ、パネル裏面に生じることはなく、またストロー挿入用舌片２２は上向きに偏向することになり、ストローク挿入用舌片が通常の状態でパネル面から下向きに突出することはない。そのことは、自動販売機内で、スタッカーから切り出された蓋がシュート上をスライドする際に、スリット部のバリやストロー挿入用舌片がシュートに対して摩擦抵抗を与えるのを防止する上で、極めて重要なことである。
【００１９】
以上の構成を有することにより、蓋を積み重ねた場合、図５に示すように、その外周部でカール部嵌合溝の上部円弧部が、上方の蓋の凸条部８の下面と係合するため、上下の蓋の嵌合部同士が嵌合することなく、図示のように、蓋切出し係合部４間の間隔がドロップリングが蓋に係合できる所定間隔に維持される。その上、前記蓋のパネル部では、積み重ねリブ部５の係合によって所定間隔に維持されるので、蓋中央部に圧力が加わっても蓋同士が強く嵌合することがなく、積み重ね状態からの周知のドロップリングによる蓋の切出しが容易である。また、スタッカーから切り出された蓋は、パネル裏面からストロー挿入用舌片等が突出することがないので、シュート途の摩擦抵抗が少なく、スムーズにシュートを滑りことができ、コップ嵌合位置に確実に供給することができる。
【００２０】
以上本発明のコップ蓋の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲で種々の設計変更が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のコップ蓋は、自動販売機内に設置される蓋切出し装置のドロップリングによる切離しが確実にできるように、嵌合部の外側位置にフランジ状の蓋切出し係合部を設けた点、積み重ねられた蓋が加圧力などにより深く嵌合して分離し難くなるのを防止するために、蓋パネル面に設けられた積み重ねリブ部を山と谷の組合せとし、且つその配置を工夫した点で、自動販売機での蓋の切出しが確実にできる。
【００２２】
また、本発明のコップ蓋は、嵌合部の下方の両壁を大きなテーパー形状にしたことにより、センターリング機能を有し、蓋とコップの軸心が多少ずれていても、コップの上昇につれて、蓋が次第に中心方向に移動し確実に嵌合することかできる。さらに、本発明のコップ蓋は、カール部嵌合溝の上方部をカール部の形状に合わせた形状にして面接触させて密封力を高めたために、嵌合溝入口のアンダーカットを小さくすることができ、通常の蓋嵌合装置よりも弱い嵌合圧力で嵌合できることを可能にし、自動販売機に組み込む蓋押圧装置を小型化することができる。そして、蓋の装着状態では密封状態を確実に維持することができ、しかも蓋を開けることが容易である。
【００２３】
さらにまた、前記パネル面に、ヒンジ部を残しスリットで囲われた折り返し可能なストロー挿入用舌片を設けられている場合、前記スリットを、蓋パネル裏面より表面に向けて加工形成して、前記ストロー挿入用舌片が上向きに偏向するようにすることによって、スタッカーから切り出された蓋がシュートを介してコップとの嵌合位置にスライドする途中でストロー挿入用舌片がシュートに設けた小穴にひっかかることがなくなり、スムーズに嵌合位置に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るコップ蓋の平面図である。
【図２】その一部断面を含む正面図である。
【図３】正面断面の要部拡大図である。
【図４】積み重ねリブの山谷の組合せの１例を示す１組のコップ蓋の平面概略図である。
【図５】積み重ねた状態での正面断面の要部拡大図である。
【図６】本発明のコップ蓋が適用されるコップへの自動蓋被せ機構の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  コップ蓋                        ２  パネル面
３  嵌合部                          ４  蓋切出し係合部
５  積重ねリブ部                    ６  カール部嵌合溝
７  入口外側端縁                    ８  凸条部
９  突出面                        １０  凸部上面
１１  カール部嵌合溝入口            １２  嵌合溝導入部
１３  内側テーパー面                １４  垂下壁部
１５  外側テーパー面                １８  山
１９  谷                            ２１  スリット
２２  ストロー挿入用舌片            ３９  コップ
【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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