专利名称：纸制容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及适用于立餐宴会、各种事件场所等的理想的一次性纸制餐具，及其制造金属模。
背景技术：
以往，由塑料或纸制成的杯、盘等一次性容器类广泛地用于简易的立餐宴会、宗教节日以及赏花等事件场所。
制造这样纸制容器的一个通常的方法包括下述工序将原纸裁成比容器的外径稍大的尺寸以形成毛坯件，然后一次一张地将这些毛坯件插入金属模腔中并由芯(凸)模进行压缩以形成成形件(赋形)。此时，为了赋予容器以强度和耐水性，采用表面涂敷有防水剂的相对厚的高质量的纸。
将纸制餐具作为一次性盘的技术已经公开(专利文献1)，其中，该纸制餐具通过粘结剂来层叠粘结纸和树脂薄膜，并将其冲裁成毛坯状，然后通过压模而进行加热和加压来成形。
另外，还公开了下述的纸制餐具(专利文献2)，即，在折叠而形成的纸制容器的内面上由粘结剂来贴附防止污染用的薄膜，。
专利文献1日本专利特开2002-53121A(0008)专利文献2日本专利特开2001-328622A(权利要求1)当将食物类放置在上述那样制成的纸制容器等上加以使用之后，这些纸制容器以仍然黏附有调味料等液体的状态而被丢弃。即使对这些弄脏的纸制容器进行回收，将其作为再生纸而加以使用也几乎是不可能的，因此，只有选择烧掉他们。当然，对于这样的纸制容器，作为高质量纸张和自然资源的浪费是不被人们所认可的。作为解决该问题的方法之一已经被专利文献1所公开。其中，通过在由厚纸构成的主体上层叠粘结由薄纸构成的内面侧容器而制成容器，当用餐完毕，可以将弄脏的内面的薄纸容器剥下而从并未被弄脏的主体侧容器分离，并加以丢弃，因此，由所述高质量的纸制成的主体侧纸材料可以被回收。但是，该方法要求用粘结剂将防止污染用的薄膜贴附于容器主体上的工序，所以，不仅会导致容器的成本增加，还会导致涂敷粘结剂的成形容器的部分发生变色，从而会给使用者以不卫生的印象。
发明内容
对于本专利申请的技术方案1所记载的发明，在成形具有立起侧壁部的纸容器的金属模中，插入已层叠两张或两张以上的原纸(包括塑料薄膜)的毛坯件，通过对其进行加热、压缩而一体地成形容器；其中，对于这样一体成形的多个容器，在产生于其立起侧壁面和上端缘部上的纵向褶皱的凹部中，夹持有形成于该容器的内侧的容器上突出状的褶皱，因此，各容器能够不轻易分离地进行卡合。这样，在由多张纸片构成的纸容器中，由所盛有的食物所引起的污染止于内侧(上面侧)的容器，通过按顺序剥离该污染的容器而露出新的容器面，若在此盛入食物，则可以作为总是清洁的纸容器而加以使用。
对于技术方案2所记载的发明，在通过层叠两张或两张以上的原纸(包括塑料薄膜)并用金属模进行加热压缩而一体成形的所述纸容器中，在该容器的底面形成多个凸状的肋，从而由这些多张原纸构成的容器不仅在褶皱部分进行卡合，还能够在底面的肋部进行卡合，所以，在使用时容器能够给人以一体感且容易分离。其中，该褶皱部分从立起侧壁至上端缘部。
对于技术方案3所记载的发明，构成毛坯件的两张或两张以上的原纸，其中一张为厚纸，而其他的为比所述厚纸薄的纸、涂敷硅的纸、塑料薄膜、可生物降解树脂薄膜等，将这些一张或多张薄纸层叠于所述厚纸上并压缩成形为纸制容器，通过将由厚纸构成的容器以外的部分随着进食的进行而顺次的剥离，可以露出清洁且耐水性的容器表面。另外，使由厚纸形成的外侧(主体)部分具有足够的强度，从而可以将薄纸的容器制成多层来使用。
对于技术方案4所记载的发明，采用在形成有一个或多个开口的外侧毛坯件(6)上叠置由薄纸构成的内侧毛坯件(7)的毛坯件(B)，借助枢接件而将容器主体和盖体形成一体，同时，由产生在主体和盖体的上缘以及侧壁面上的纵向褶皱的作用使层叠成形的容器进行卡合，由此，通过将所述薄纸选定为透明或半透明的纸制物，可以使所述容器成为可以确认其内部的带观察口的容器。
对于技术方案5所记载的发明，在所述一次性纸制容器的毛坯件中，叠置的两张或两张以上的原纸可分离地点粘结着，或者由粘结剂进行粘结。由此，当将该毛坯件导入纸制容器成形用的金属模内时，可以防止各原纸之间的位置偏离。
对于技术方案6所记载的发明，在间歇地插入于纸制容器压缩成形用金属模的腔和芯之间的长尺寸薄纸的表面或背面，点粘结有由厚纸形成的纸制容器成形用毛坯件，从而可以得到层叠的多个毛坯件之间不产生位置偏离的效果，而且由于薄纸为连续纸而可以提高该容器的成形效率。
对于技术方案7所记载的发明，所述叠置的两张或两张以上的毛坯件，通过超声波振动焊接方法对其多个部位进行点焊，或/和通过粘结剂对该纸制容器成形后由修整而废弃的容器的周边部位进行粘结。由此，由该粘结剂所产生的毛坯件纸面的污染通过修整而废弃，从而比较卫生。
对于技术方案8所记载的发明，在金属模的一侧模板上形成带立起侧壁面的容器形状的腔，在另一侧模板上形成与所述腔相对称且间隔两至三张原纸厚度间隔的芯，在与所述腔的外周缘相当的部分中，所述腔侧模板和芯侧模板呈圆周状地相抵接，或者呈剪切刃面状地紧密嵌合，从而在该金属模中插入由厚纸和薄纸构成的毛坯件并进行压缩成形而形成的纸制容器的缘部的修整与该成形同时地进行。
如技术方案3、技术方案4所记载的那样，原纸的一张为厚纸，其他的为薄纸、涂敷硅的纸、塑料薄膜或可生物降解树脂薄膜等(以下称之为薄纸等)，由该厚纸形成外侧(以下有时称为主体侧)容器，由其他薄纸等形成内侧容器。由该薄纸等构成的内侧容器被附在食物上的调料或汤汁等所污染，而外侧容器则不发生污染。因此，在立餐宴会等中，通过按顺序地剥离位于被弄脏的表面侧的薄纸容器，可以总是使用新的薄纸容器，而且，可以将污染容器和非污染容器分开而加以处理，使厚纸侧容器不污染而作为再生资源加以使用。
若预先对将所述厚纸和薄纸裁断成规定形状的毛坯件进行层叠，并通过超声波等对毛坯件的多个部位进行点粘结，则可以防止在将该毛坯件插入压缩成形用金属模内时容易产生于各毛坯件之间的位置偏离，此外，使用时产生于各容器之间的不自然的剥离、松弛(或脱离)消失，而且，在带盖的容器中，若以透明纸做为薄纸的话，则形成可以透视内部的口。
另外，技术方案8的金属模在容器成形的同时，形成用于修整其周缘的剪切刃，从而若向其间歇地供给卷状等的长尺寸原纸并使之成形，则可以省略毛坯件的冲裁工序的时间，降低纸制容器的加工成本。
图1(a)为本发明的容器的平面图，图1(b)为沿A-B线的剖面图。
图2(a)为由厚纸制成的圆形毛坯件的平面图，图2(b)为侧面图。
图3为表示用于成形纸制容器的金属模的一个例子的中央截面的侧面图。
图4为示意地示出纸制容器的褶皱的剖面图。
图5为表示由厚纸制成的长方形毛坯件的平面图。
图6为表示由薄纸制成的长方形毛坯件的平面图。
图7表示长方形容器的立体图。
图8为带盖的容器的立体图。
图9为用于带盖的容器的毛坯件。
图10表示通过超声波对层叠的厚纸和薄纸毛坯件进行粘结的情况。
图11为表示将作为卷状原纸的薄纸侧的纸原料供给金属模、并将厚纸毛坯件通过超声波粘结于该薄纸的方法的侧剖面图。
图12为表示将作为卷状原纸的纸原料供给到金属模的方法的侧剖面图。
具体实施例方式
下面参照附图详细地说明本发明的实施例。图1表示本发明的容器的一个示例，图1(a)为平面图，图1(b)为侧面的剖面图。图2(a)为由厚纸制成的圆形毛坯件的平面图，图2(b)为侧面图。图3为表示用于成形纸制容器的金属模的一个示例的截面的侧面图。图4为示意地示出纸制容器所产生的褶皱的剖面图。图5为表示由厚纸制成的长方形毛坯件的平面图。图6为表示由薄纸制成的长方形毛坯件的平面图。图7表示长方形容器的立体图。图8为带盖的容器的立体图。图9为用于带盖的容器的毛坯件。图10表示通过超声波对已层叠的厚纸和薄纸毛坯件进行粘结的情况。图11为表示将作为卷状原纸的薄纸侧纸原料供给金属模、并将厚纸毛坯件通过超声波粘结于该薄纸的方法的侧剖面图。图12为表示将作为卷状原纸的纸原料供给到金属模的方法的侧剖面图。
通过旋转地形成从圆形底部1向外倾斜地立起的周壁部2和在该周壁部2的上端大致水平地延伸的边缘部3而获得图1所示的圆周状的圆形容器10，而且，从所述边缘部3的末端向外径侧下方稍稍延伸设置倾斜状的附加部4。容器10采用加热至160℃左右的例如压缩成形用的金属模20，通过压缩成形毛坯件B(图2)而获得。该毛坯件B由厚纸制的一张毛坯件6和一张或一张以上的薄纸等制成的毛坯件7相层叠而形成。由此，容器由外(主体)侧容器16和内侧容器17一体地形成。在本发明中，厚纸和薄纸可以是任何纸质，包括涂敷硅的纸等的表面经过处理的纸，并且，还可以是PET、聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯树脂或其它可生物降解树脂薄膜等。厚纸和薄纸的厚度是相对的。
在此情况下，如图2所示，从外周缘向中心方向呈放射状延伸的折线5a预先刻在已经裁成规定形状的厚纸侧毛坯件6上。由薄纸制成的具有与毛坯件6相同形状的单张或多张毛坯件7，堆叠在已经形成这些折线5a的毛坯件6上，从而形成毛坯件B。
图3表示用于压缩成形层叠容器的金属模20的一个示例。在该图中，表示将该金属模20安装于压缩成形机的板P、P上的状态。该金属模20具有腔侧模板21和芯侧模板22。该腔侧模板21的腔21a具有要成形的纸制容器的形状，所述芯侧模板22的芯22a将相应于插入的原纸的厚度的间隙设于其自身与腔21a之间并具有对称形状。用于形成褶皱的凹槽(未图示)刻于腔21a表面的规定位置，而凸条刻于与腔21a相对的芯22a的表面。该芯22a滑动自由地嵌合于模板23中，并且，由弹簧24以总是突出到规定位置的方式加以保持。模板23的与芯22a滑动的滑动面部的前端轮廓边缘23a紧密地嵌合于腔21a的外周轮廓边缘21b，形成剪切刃，用于修整成形后的容器的周缘。对于图1的容器的成形，凸条21c和凹条22c并非必要。字母G表示定位销。
所述毛坯件6(B)和7(B)装入于金属模20的相互对向的腔21a和芯22a之间，通过使压力机动作而使得腔21a侧的板P向前移动来压缩该毛坯件B。当压力机持续进行按压时，芯22a克服弹簧24的弹力而退回到模板23中，最后，腔21a的周缘22b嵌合于该模板23的前端的轮廓内径23a并沿容器的轮廓剪切(修整)已成形的毛坯件B。然后，当压力机停止按压以使板P退回时，芯22a在所述弹簧24的斥力的作用下返回到模板23内的初始位置，取出成形的容器。由此，由厚纸和薄纸毛坯件制成的该容器层叠为一体，各容器通过褶皱部5而相互卡合。
上面的描述是图1所示的本发明的纸制容器的实施例1的概述。下面将更详细地描述该实施例1。对于圆形容器10，在考虑相对于底部1的直径以及立起侧壁部2的高度、边缘部3以及附加部4等、以及必要的边缘按压部的情况下，从厚纸中裁出毛坯件6。而且，在该毛坯件6的内表面侧，刻有从毛坯件6的周缘部呈放射状延伸至容器的立起侧壁部2和底面附近的折线5a(或者可以称为折叠标记)。
上面已经提到将通过层叠薄纸毛坯件7于图2的厚纸毛坯件6上而获得的毛坯件B供给到加热至大致160℃的金属模20(图3)、并进行压缩成形的动作，其中，薄纸毛坯件7和厚纸毛坯件6具有大致相同的形状。由该成形而使所述折线5a的部分的左右汇集，用以形成褶皱。通过减小投影面积来形成倾斜的侧壁2，并通过扩大投影面积来获得边缘部3和附加部4。
图4表示形成于立起壁面2和边缘3的纵向褶皱部5。图4(a)表示毛坯件B，该毛坯件B通过将薄纸毛坯件7层叠于已刻有折线5a的厚纸毛坯件6上而获得；图4(b)表示槽5b，当通过压缩成形金属模而进行压缩时，侧壁部分立起，同时多个折线5a的左右部分汇集而形成所述槽5b。薄纸毛坯件7的正上方部分形成褶皱，该褶皱夹持并卡合于槽5b中。如图4(c)所示，当由金属模进行按压时，由于槽5b的作用突起部分稍稍变平。由于这些纵向褶皱5的作用，层叠的容器相互卡合。
图5表示用于成形长方形容器110(图6)的厚纸制的毛坯件6，其中，该容器110在底表面形成山形的肋。在该长方形的毛坯件6的四个角和四个边的大致中间位置上，在从其边缘到与倾斜面2和容器底面的大致外周相当的位置R上刻有折线5a，而且，在容器的底面1上刻有十字形的折线9a。通过将由与该毛坯件6大致相同形状(折线非必要)的薄纸所构成的一张至多张的毛坯件7(图6)层叠于该毛坯件6上，形成毛坯件B(未图示)。7a是用于从主体容器剥下由薄纸构成的容器的薄片。
用于形成所述毛坯件B的压缩成形金属模是图3所示的模具，为了在容器的中央立设十字形的肋9，需要在腔和芯上设置凸凹条21c、22c。对于由该金属模而形成毛坯件B的纸制容器110，如图7所示，外侧容器16和内侧容器17(带斑点)不仅在四个角，而且分别在长边和短边的边缘部的中央也产生纵向褶皱5，层叠的容器在该纵向褶皱5部分也进行卡合。另外，由刻于所述容器底面的所述十字形的折线9a，在容器的中央形成间隔状的突起9。
图8所示的纸制容器111通过枢接件8而将主体侧容器体30和开关自由的盖体31连结为一体，通过由薄纸构成的内侧容器可透视地关闭在该盖体31上开口的观察口6w、6w。用于成形该容器的毛坯件B，如图9所示，在厚纸6和薄纸7的相对的两边的大致中央部分、即形成枢接件8的部分的两端形成切口8a、8a，从而划分成盖体侧8b和主体侧8c。而且，在该厚纸侧的毛坯件6上，在盖体侧和主体容器侧的各四个角上刻有折线5a，若有必要的话，则在与主体容器侧的底部相当的面上刻有用于形成山形等肋的折线(未图示)。
在成形所述带盖容器的金属模(未图示)中，在金属模的腔和芯上需要具有用于形成该收容容器体30和盖体31的凹凸条(图3中的21c、22c)。对于由这样的金属模而成形所述毛坯件B的容器111(图8)，厚纸侧(外侧)容器和薄纸侧(内侧)容器由其四周的褶皱5来进行卡合。因此，与所述层叠容器同样地，可以剥离薄纸侧而呈现出新的容器的面。另外，即使在主体中收容商品并关闭盖体的状态下，也可以通过口6w来确认内部，所以，也可以作为商品陈列用容器而加以利用。
如上所述，相对于一张厚纸毛坯件6而采用了一张至多张的薄纸毛坯件7，但是也可以在一张厚纸毛坯件上叠置塑料薄膜，再在该薄膜上叠置薄纸并进行压缩成形。如上述那样，由于压缩成形用的金属模被加热至160℃左右，所以，若将塑料薄膜直接贴附在该金属模面上的话，其表面被熔化，然后通过冷却而进行收缩，从而产生收缩的图案等而无法得到良好的表面，但是通过在塑料薄膜的上面覆盖薄纸，可以成形不与金属模直接接触的漂亮的内侧容器。对于该容器，可以首先使用薄纸面，然后再使用塑料面。
在所述的三个实施例中，预先裁断的多张毛坯件6、7在简单地叠置的状态下供给金属模。如上述那样，由此而成形的多个容器在纵向褶皱部分相互卡合。但是，在将该层叠毛坯件B供给金属模时，各毛坯件6、7可能会产生相对的位置偏离，由此，如图10所示，可以预先使超声波振动粘结用的焊头(horn)S与层叠毛坯件的表面和背面接触并通过振动加热而进行点粘结S，这作为位置偏离的对策也是有效的。在此情况下，虽然由超声波振动粘结S不一定能够得到牢固的粘结力，但是由于作为原料的纸中含有木质，由于其存在而可以得到本发明的容器所必需(使用时一张张剥离薄纸侧容器)的粘结强度。由这种超声波而进行粘结操作的各种条件是根据纸质、纸厚、层叠张数等加以选定的。另外，在毛坯件6、7中，当然也可以通过在容器的周缘部分涂敷粘结剂而进行粘结，该容器的周缘部分是在容器成形后由修整而被废弃的部分。
前面对裁断的毛坯件6、7进行了说明，下面将说明直接使用用来代替该毛坯件的卷状原纸而进行纸容器的压缩成形的方法。如图11所示，以规定的形状在规定的位置刻有折线5a(未图示)的厚纸毛坯件6，从例如存储架T一张张地进行供给，借助辊R而贴附于连续供给的长尺寸薄纸7r的规定位置，并被导入容器用的压缩成形金属模20中。在此情况下，为了将厚纸毛坯件6设定于金属模内的正常位置，最好在金属模内设置适当的导向件。
在图11中，标注于金属模20正上方的箭头表示用于传递来自未图示的超声波振动加热装置的振动的焊头S。最好由该装置而使得所述由厚纸构成的毛坯件6点粘结于长尺寸薄纸7r的规定位置上，而且，最好在压缩成形机或金属模等上设置定位传感器(未图示)来对毛坯件进行正确的定位。对于薄纸侧的长尺寸毛坯件7r，在容器形成的同时，其外周由于金属模20的模板23的前端轮廓边缘23a和腔21a的外周轮廓边缘21b之间的紧密嵌合而被修整。
图12所例示的纸容器成形用装置如下分别回转自由地轴支承着作为主体侧容器的原料的卷状厚纸原纸6r、以及作为内面侧容器的原料的卷状薄纸原纸7r，使该原纸前端通过金属模20的芯22a和腔21a之间，并借助设置于下方的滚筒R0卷绕在带回转驱动装置的滚筒(未图示)上。对于由该装置所进行的成形，必须预先由未图示的压力装置在该厚纸原纸6r的规定位置上刻上折线5a，或者，在该厚纸6r的辊和金属模20之间设置压力装置等来刻上折线5a。将这样刻有折线5a的原纸6r与薄纸原纸7r进行叠置，并导入金属模内，由腔21a和芯22a进行压缩成形。由此，与上述同样地修整容器的周缘，并将成形的容器排出到金属模外，而原纸的残余部分借助下方的滚筒R0被回收到残余纸卷取滚筒上。另外，与上述同样地，由产生于容器上的纵向褶皱5而使厚纸侧容器和薄纸侧容器进行卡合。
本发明的层叠纸容器可以在野外聚餐等情况下使用，在餐后，将主体厚纸侧容器和表面侧的薄纸容器分离，而后可以将薄纸侧作为污染物丢弃，而将厚纸侧作为可再生物品而分别处理。
当在一张厚纸侧毛坯件上层叠多张薄纸毛坯件时，可以在取用一种食物、用毕之后，仅剥下一张成为薄纸的容器部分，然后再取用下一种食物。与上述同样地，在用餐完毕后，剥离弄脏的薄纸容器部，使之与由厚纸构成的未污染的本体侧分离而分别处理。由此，可以实现纸资源的再生。
上述那样的、在盖上开设有观察口并由内侧薄纸构成的容器加以封闭的双重结构的内部可视容器作为商店中的陈列用包装而加以使用，购物者在使用后，可以将内部容器与外部容器分离并处理，从而实现资源的有效利用。
在由超声波等方式将层叠的毛坯件6、7的多个部位进行点焊而成形容器的情况下，提高了容器的强度。
权利要求
1.一种一次性纸制容器，是层叠容器，其通过金属模将已重叠由两张或两张以上的纸或/和塑料薄膜构成的毛坯件(6)、(7)的毛坯件(B)一体地压缩成形，由从该容器的周缘产生于侧壁面的凹凸状纵向褶皱而按顺序地将内侧容器卡合于外侧容器。
2.如权利要求1所述的一次性纸制容器，其特征在于，是层叠容器，其通过金属模将已重叠由两张或两张以上的纸或/和塑料薄膜构成的毛坯件(6、7)的毛坯件(B)一体地压缩成形，由从该容器的周缘产生于侧壁面的凹凸状纵向褶皱而按顺序地将内侧容器卡合于外侧容器，同时，在该容器的底面形成一个或多个凸(或凹)状的肋。
3.如权利要求1或2所述的一次性纸制容器，其特征在于，是层叠容器，其通过金属模将已重叠由两张或两张以上的纸或/和塑料薄膜构成的毛坯件(6、7)的毛坯件(B)一体地压缩成形，其中，该毛坯件(B)中的一张为厚纸，其它的为比所述厚纸薄的纸、涂敷硅的纸、塑料薄膜、可生物降解树脂薄膜。
4.一种一次性纸制容器，采用在形成有一个或多个开口(6w)的外侧毛坯件(6)上叠置由薄纸构成的内侧毛坯件(7)的毛坯件(B)，借助枢接件(8)而将容器主体(30)和盖体(31)形成一体，同时，由产生在该主体和盖体上的纵向褶皱的作用使层叠成形的容器进行卡合。
5.如权利要求3或4所述的一次性纸制容器，其特征在于，在所述一次性纸制容器的毛坯件中，叠置的两张或两张以上的毛坯件可以分离地点粘结着。
6.如权利要求1或2所述的一次性纸制容器，其特征在于，在间歇地插入于纸制容器用压缩成形金属模的腔(21a)和芯(22a)之间的长尺寸薄纸的表面或背面，附有由厚纸形成的纸制容器成形用毛坯件。
7.如权利要求5或6所述的一次性纸制容器，其特征在于，叠置的两张或两张以上的毛坯件(B)通过超声波振动焊接而进行多个部位的点焊。
8.一种纸制容器的制造用金属模，在金属模的一侧模板上形成与立起侧壁面相符的容器形状的腔，在另一侧模板上形成与所述腔相同形状且间隔两至三张原纸厚度的间隔、与所述腔形状相对称的芯，在与所述腔的外周缘相当的部分中，所述腔侧模板和芯侧模板呈圆周状地相抵接，或者呈剪切刃面状地嵌合，在容器成形的同时对其周缘进行修整。
全文摘要
本发明以将用于立餐宴会等中的纸制一次性餐具的大部分作为再生资源来加以利用为课题。在将原纸成形为餐具形状时，使厚纸和薄纸叠置，并将其插入于成形用金属模的芯和腔之间来进行压缩成形。这样，在产生于纸餐具的立起侧壁面的厚纸的褶皱部分中夹入产生于所述薄纸的褶皱，从而可以得到不容易脱离的双重结构的餐具。对于这样的本发明的餐具，在取用带有调料的食物等而加以食用后，将该餐具的厚纸部分和薄纸部分分离，可以将薄纸作为污染物而将厚纸部分作为可再生的废弃物来分别加以处理。
文档编号B65D1/34GK1805877SQ20048001681
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月15日 优先权日2003年6月16日
发明者上田孝司, 上田秀行 申请人:株式会社秀英