(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が熱可塑性樹脂層で構成された紙製の容器本体の上縁部に、熱可塑性樹脂で成形された縁枠を超音波溶着してなる容器において、前記縁枠は嵌入部と鍔部とで構成され、該鍔部の下面内側には全周にわたって突条が形成されるとともに、前記嵌入部の外面上側に縦長状の突条であって、下方側が最小角となる側面視略三角形状であり、上方側は嵌入部と鍔部の折り曲げ部分から鍔部の下面内側にかけて、所定間隔毎に複数形成されているので、容器本体の上縁部の内面側と容器本体と上縁部との折り曲げ部分の直下が確実に超音波溶着するときの超音波振動を伝わらせやすくなって溶着性を向上させることができることを特徴とする成形縁枠付容器。
【請求項２】
前記嵌入部の外面上側に縦長状の突条は、嵌入部の外面を等間隔に複数の箇所設けたことを特徴とする請求項１記載の成形縁枠付容器。
【請求項３】
前記縁枠の嵌入部の外面上側に形成される縦長状の突条は、８個以上であることを特徴とする請求項２に記載の成形縁枠付容器。
【請求項４】
前記縁枠の鍔部の下面外側には全周にわたって突条が形成されていることを特徴とする請求項３記載の成形縁枠付容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料、粉粒類、菓子類、長期保存食品等に用いられる成形縁枠付容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に紙コップ等の紙製容器は、筒状に成形した際にできる接合部によって、容器本体の上縁部に段差ができ、例えば薄い積層シート状の蓋材をその上縁部にシールして容器を密封しようとする場合、その段差を蓋材で埋めて密封性を得ることは困難であった。
そこで、従来から、このような紙製容器で高密封性を得るために、容器本体の少なくとも内面を熱可塑性樹脂層で構成し、容器本体の上縁部に同様な熱可塑性樹脂で成形された縁枠を超音波溶着してなる容器が、例えば特公平１−１７９２９号公報等に開示されている。
【０００３】
この特公平１−１７９２９号公報等に示されている従来の容器によれば、容器本体の上縁部を縁枠で覆うため、段差はなくなり、縁枠の鍔部の上面は平坦なので、その鍔部上面に蓋材をシールすれば、容易に容器を密封することができる。
なお、縁枠は鍔部とこれの内側に略９０度曲折して連続する嵌入部とで構成され、鍔部の下面又は嵌入部の外面のどちらか一方のみを容器本体の上縁部に超音波溶着している。縁枠は鍔部の下面も嵌入部の外面も共に容器本体の上縁部に全面的に溶着して取り付けることが望ましいが、現実には超音波発信器の出力不足で不可能であり、このようにどちらか一方のみを溶着するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鍔部の下面又は嵌入部の外面のどちらか一方のみを超音波溶着された縁枠に、積層シート状の蓋材をシールして容器を密封し、開封時にはその蓋材を縁枠から引き剥がして開封するものでは、蓋材を引き剥がすときに、その縁枠までも容器本体から取れてしまうような不具合が発生するおそれがあった。
また、更に、縁枠に嵌装させるキャップが設けられている場合でも、何度もキャップを開閉させることにより、同様に縁枠が容器本体から取れてしまうような不具合が発生するおそれがあった。
そこで、本発明は、積層シート状の蓋材を縁枠から剥がして開封したり、縁枠に嵌装させるキャップを何度も開閉させるような場合に、縁枠が容器本体から取れるようなことが一切ないようにした成形縁枠付容器を得ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明は、次のような成形縁枠付容器を提供するものである。
すなわち、内面が熱可塑性樹脂層で構成された紙製の容器本体の上縁部に、熱可塑性樹脂で成形された縁枠を超音波溶着してなる容器において、前記縁枠は嵌入部と鍔部とで構成され、該鍔部の下面内側には全周にわたって突条が形成されるとともに、前記嵌入部の外面上側に縦長状の突条であって、下方側が最小角となる側面視略三角形状であり、上方側は嵌入部と鍔部の折り曲げ部分から鍔部の下面内側にかけて、所定間隔毎に複数形成されているので、容器本体の上縁部の内面側と容器本体と上縁部との折り曲げ部分の直下が確実に超音波溶着するときの超音波振動を伝わらせやすくなって溶着性を向上させることができることを特徴とする成形縁枠付容器である。又、嵌入部の外面上側に縦長状の突条は、嵌入部の外面を等間隔に複数の箇所設けると良い。なお、前記縁枠の嵌入部の外面上側に形成される縦長状の突条は、８個以上であることが好ましい。又、前記縁枠の鍔部の下面外側には全周にわたって突条が形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を基に説明するが、本発明は図示されたものに限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内において、適宜設計変更可能なものである。
図１は本発明にかかる容器全体を示す概略斜視図であり、図２は縁枠の一部破断正面図、図３は縁枠の底面図、図４は縁枠の要部を示す拡大断面図である。そして、図５は容器本体に縁枠を超音波溶着する様子を示す説明図であり、図６は蓋材で密封された容器本体にキャップを取り付けた様子を示す説明図である。
なお、本発明の容器は、酒類、ジュース類などの飲料、保香性の必要なコーヒーやクリーミングパウダーなどの粉粒、ポテトチップやチョコレートなどの固形菓子等に幅広く使用できる。
【０００７】
まず、最初に、縁枠を取り付ける容器本体（１）について説明をすると、容器本体（１）の積層材料は、紙層を基材として、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、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体などの熱可塑性樹脂層や、必要に応じて、アルミニウム箔などの金属箔層や、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの基材フィルムにアルミニウム、酸化珪素、酸化アルミニウムなどを蒸着した金属蒸着フィルム層や無機酸化物蒸着フィルム層などであり、バリアー性を有するものである。そして、少なくとも容器本体（１）の最内面層が、後述する縁枠（１０）と熱溶着が可能な熱可塑性樹脂層で構成されるものである。
【０００８】
このような層構成のブランク板の一側端部にスカイブ・ヘミング加工を施して、例えば上広下狭なテーパー状となる円筒のコップ状に成形してその側端部を接合するとともに、底部材を接合して、図１で示すような容器本体（１）が構成される。そして、この容器本体（１）の上縁部（２）は外方側に拡開するように折り曲げられ、縁枠（１０）がその上縁部（２）にセットされて超音波溶着されるようになっている。なお、容器本体（１）の形状は図示のものに限定されるものではなく、例えば角柱状に成形してもよい。また、容器本体（１）の上縁部（２）は外方側又は内方側にカール加工してもよい。
【０００９】
次に、その縁枠（１０）について説明をすると、この縁枠（１０）は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂で射出成形されるものであり、図２乃至図４で示すように、鍔部（１１）とこれの内側に略９０度曲折して一体的に連続する嵌入部（１２）とで構成されている。この嵌入部（１２）は容器本体（１）の上縁部（２）内面に密接させることができるような形状に形成されるものであり、この場合は、上広下狭なテーパー状に形成されている容器本体（１）の上縁部（２）とほぼ同様に、側面視で下方側が窄まるようなテーパー状に形成されている。
【００１０】
そして、鍔部（１１）の下面内側には、容器本体（１）の上縁部（２）内面に超音波溶着させるための突条（１３）が全周にわたって形成されており、嵌入部（１２）の外面上側にもその上縁部（２）内面に超音波溶着させるための突条  （１４）が所定間隔を隔てて複数形成されている。
この鍔部（１１）の突条（１３）は、図４で示すように、断面視略正三角形状に形成されており、嵌入部（１２）の突条（１４）は縦長状で、かつ下方側が最小角になるような側面視略三角形状に形成されている。
【００１１】
このように、嵌入部（１２）の突条（１４）が下方側が最小角になるような縦長の略三角形状に形成されていると、テーパー状に拡開している容器本体（１）の上縁部（２）の内面側、即ち折り曲げ部分の直下が確実にその突条（１４）に密接し、超音波溶着するときの超音波振動を伝わらせやすくなって溶着性を向上させることができる。
なお、容器本体（１）に対する縁枠（１０）の溶着を強固にするには、実験の結果から容器本体（１）の上縁部（２）に対して、嵌入部（１２）の外面を等間隔に複数の箇所で溶着することが必要であり、したがって、本発明にあっては、嵌入部（１２）に形成する突条（１４）を好ましくは８個以上とするものである。
【００１２】
また、鍔部（１１）の下面最外側には全周にわたって幅広な突条（１５）が形成されており、全体としてその部分が肉厚に形成されている。この突条（１５）は、縁枠（１０）を容器本体（１）に超音波溶着したときに、鍔部（１１）の下面内側に形成した突条（１３）や嵌入部（１２）の外面上側に形成した突条（１４）が溶けて、容器本体（１）の上縁部（２）と縁枠（１０）の鍔部（１１）との間からはみ出てくるのを防止する、いわゆる樹脂漏れの返しになっている。
その他、嵌入部（１２）の内面下側には全周にわたって断面視略半円弧状の突条（１６）が形成されており、容器本体（１）が積み重ねられてストックされているときに、ブロッキングしないで１個ずつ容易に抜き出せるようになっている。
【００１３】
以上のような縁枠（１０）を容器本体（１）の上縁部（２）に超音波溶着するが、このとき、図５で示すように、縁枠（１０）の形状に沿った超音波ホーン  （３）を使用する。すなわち、少なくとも鍔部（１１）の上面内側と嵌入部（１２）の内面上側に同時に当接させることができる形状のホーン（３）を使用し、容器本体（１）の上縁部（２）に外側から当接させるリテーナー（４）とそのホーン（３）とで、縁枠（１０）を容器本体（１）に超音波溶着する。
具体的にはホーン（３）によって超音波発信器からの超音波振動を伝え、縁枠（１０）の鍔部（１１）と嵌入部（１２）にそれぞれ形成した突条（１３）（１４）を容器本体（１）の上縁部（２）内面に摺動接触させ、その摩擦熱によって各突条（１３）（１４）を潰すように溶かして熱溶着する。
【００１４】
こうして、容器本体（１）の上縁部（２）に縁枠（１０）を取り付け、縁枠  （１０）の鍔部（１１）の上面に、バリアー性を有する薄い積層シート状の蓋材（５）をヒートシールすることによって、上記したような内容物を密封することができる容器が得られる。
また、更に、蓋材（５）を剥がした後も再度容器を密封できるように、縁枠  （１０）に嵌装可能なキャップ（６）を設ける場合がある。
このキャップ（６）は、例えば可撓性を有するように、低密度ポリエチレン等の樹脂で射出成形され、図６で示すように、キャップ（６）の下縁部（７）の内面全周にわたって形成された溝部（８）に、縁枠（１０）の鍔部（１１）の最外周縁部を係止嵌合させることによって、容器が密封できるようになっている。
【００１５】
本発明は、少なくとも内面が熱可塑性樹脂層で構成された紙コップ等の紙製の容器本体（１）の上縁部（２）に、同様な熱可塑性樹脂で成形された縁枠（１０）を超音波溶着する際、縁枠（１０）の鍔部（１１）の下面内側を全面溶着するだけではなく、嵌入部（１２）の外面上側に所定間隔毎に縦長の特殊形状をした突条（１４）を形成して、その嵌入部（１２）を容器本体（１）の上縁部（２）に点状に部分的に溶着できるようにしたものであるため、縁枠（１０）を容器本体（１）に強固に溶着することができ、縁枠（１０）から蓋材（５）を引き剥がすときや、縁枠（１０）に係止嵌合させるキャップ（６）を何度となく繰り返し開閉させても、縁枠（１０）の容器本体（１）に対する接着強度は充分に確保されているので、縁枠（１０）が容器本体（１）から取れてしまうような不具合は一切生じない。
【００１６】
本来、嵌入部（１２）の外面上側も全面的に溶着することが望ましいが、超音波発信器の出力不足により、それは不可能であり、また、嵌入部（１２）の外面上側のみを全面溶着するのでは、超音波溶着のバランスが難しく現実的でない。
しかし、嵌入部（１２）の溶着が全面ではなく部分溶着であると、超音波発信器が出力不足になることはなく、かつ、縁枠（１０）の容器本体（１）に対する接着強度を向上させることができるので、本発明は上記したような場合等において非常に有効である。また、容器は紙製なので、廃棄に優れる利点もある。
【００１７】
【実施例】
次に、具体的な実施例を説明する。
容器本体（１）は、外面側からポリエチレン層／印刷層／紙層／アルミニウム箔層／ポリエチレンテレフタレート層／ポリエチレン系接着性樹脂層で層構成したブランク板にスカイブ・ヘミング加工を施すとともに、上縁部（２）を外方側に拡開するように折り曲げた紙コップ状に成形して作製し、縁枠（１０）は、高密度ポリエチレンに低密度ポリエチレンを特定の比率でブレンドしたものを射出成形して作製した。なお、このとき作製した縁枠（１０）の嵌入部（１２）におけるテーパーの角度は８度で、嵌入部（１２）に形成する側面視略三角形状をなす縦長状の突条（１４）の最小角は６度である。
【００１８】
そして、容器本体（１）の上縁部（２）に縁枠（１０）をセットし、所定の周波数及び振幅の超音波を超音波発信器より発信させて、ホーン（３）とリテーナー（４）とで縁枠（１０）を容器本体（１）に溶着した。
こうしてできた容器にクリーミングパウダーを充填後、縁枠（１０）の上面に蓋材（５）をヒートシールするとともに、キャップ（６）を嵌装して商品形態とした。
なお、縁枠（１０）の容器本体（１）に対する最低限の接着強度は、一般に蓋材（５）を引き剥がして開封するときの約２倍程度必要であるが、本発明によれば、蓋材（５）の引き剥がし強度が２ｋｇ／ｃｍ2 に対し、容器本体（１）に対する縁枠（１０）の接着強度は４ｋｇ／ｃｍ2 以上の結果が得られた。
【００１９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、内面が熱可塑性樹脂層で構成された紙製の容器本体の上縁部に、熱可塑性樹脂で成形された縁枠を超音波溶着してなる容器において、前記縁枠は嵌入部と鍔部とで構成され、該鍔部の下面内側には全周にわたって突条が形成されるとともに、前記嵌入部の外面上側に縦長状の突条であって、下方側が最小角となる側面視略三角形状であり、上方側は嵌入部と鍔部の折り曲げ部分から鍔部の下面内側にかけて、所定間隔毎に複数形成されているので、容器本体の上縁部の内面側と容器本体と上縁部との折り曲げ部分の直下が確実に超音波溶着するときの超音波振動を伝わらせやすくなって溶着性を向上させることができることので、縁枠の容器本体に対する接着強度を向上させることができる。特に嵌入部の外面上側に縦長状の突条は、嵌入部の外面を等間隔に複数の箇所設けたので、接着強度が容器本体全体で均質である。
特に前記縁枠の嵌入部の外面上側に形成される縦長状の突条を８個以上にすると好適である。また、前記縁枠の鍔部の下面外側に全周にわたって突条が形成されているので、容器本体の上縁部と縁枠の鍔部との間からはみ出る樹脂漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる容器全体を示す概略斜視図
【図２】縁枠の一部破断正面図
【図３】縁枠の底面図
【図４】縁枠の要部を示す拡大断面図
【図５】容器本体に縁枠を超音波溶着する様子を示す説明図
【図６】蓋材で密封された容器本体にキャップを取り付けた様子を示す説明図
【符号の説明】
１  容器本体
２  上縁部
３  ホーン
４  リテーナー
５  蓋材
６  キャップ
７  下縁部
８  溝部
１０  縁枠
１１  鍔部
１２  嵌入部
１３〜１６  突条
【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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