特開 2024-62431 紙製エンボス緩衝材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062431

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】紙製エンボス緩衝材

(51)【国際特許分類】

   B65D 81/03 20060101AFI20240501BHJP

【ＦＩ】

B65D81/03 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170245

(22)【出願日】2022-10-25

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】593119170

【氏名又は名称】柏原加工紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127166

【弁理士】

【氏名又は名称】本間 政憲

(74)【代理人】

【識別番号】100187399

【弁理士】

【氏名又は名称】上西 敏文

(72)【発明者】

【氏名】西川 章子

【テーマコード（参考）】

3E066

【Ｆターム（参考）】

3E066AA24

3E066BA01

3E066CA03

3E066DB01

3E066JA23

3E066KA20

3E066LA30

(57)【要約】

【課題】本発明は、単一の紙基材にエンボス加工を施し形成された多数の凹凸形状が緩衝性に優れた、運送のための梱包にも使用できるエンボス緩衝材を提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の紙製エンボス緩衝材は、単一の紙基材にエンボス加工を施し複数の凹凸部が形成された緩衝材において、前記凹凸部が、凸形状の上面中央近傍に凹部を備えたこと、を特徴とする。また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、一の前記凹凸部が、隣接する他の前記凹凸部とエンボス加工を施して得られる補強部によって架橋されること、を特徴とする。
【選択図】 図１ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一の紙基材にエンボス加工を施し複数の凹凸部が形成された緩衝材において、
前記凹凸部が、
凸形状の上面中央近傍に凹部を備えたこと、
を特徴とする紙製エンボス緩衝材。

【請求項2】

一の前記凹凸部が、
隣接する他の前記凹凸部とエンボス加工を施して得られる補強部によって架橋されること、
を特徴とする請求項１に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項3】

前記補強部が、
一の前記凹凸部から隣接する他の前記凹凸部に架橋され、該補強部を含んだ前記凹凸部の形状が対称性を有していること、
を特徴とする請求項２に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項4】

前記凹凸部が、
前記凹凸部の高さが、
１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であり、
前記凹部の深さが、
凹凸部の高さの２／３以上、凸部の高さ未満であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項5】

前記補強部が、
凹凸部の高さの１／３以上、１／２以下であること、
を特徴とする請求項２又は請求項３に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項6】

前記凹凸部が、
円錐台形状の上面中央近傍に逆円錐台形状の凹部を備えたこと、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項7】

複数の前記凹凸部が、
紙基材の任意の位置において、所定の間隔を繰り返して直線状の列をなして配置され、複数の列を備える際には、隣接する列は、前記所定の間隔の繰り返し周期の位相を１／２ずらして配置すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する紙製エンボス緩衝材。

【請求項8】

加熱されたエンボスロールと受けロールとが押圧された状態で回転し、前記両ロールの間にシート状の紙基材のロール紙を通過させて凹凸模様を転写させる紙製エンボス緩衝材の製造方法において、
前記エンボスロールが、
金属製円柱形状の彫刻ロールであって、外周面に施された複数の凹凸部が、凸形状の上面中央近傍に凹部を備え、
巻出しロールから引き出されたシート状のロール紙に噴霧装置によって霧状の水が吹き付けられ前記ロール紙を柔軟にする工程と、
前記エンボスロールに前記受けロールが押圧され回転しつつ、該両ロール間に水が噴霧された前記ロール紙を通過させることにより、該ロール紙に前記エンボスロールの凹凸部の形状を転写させる工程と、
エンボス加工された後にシート状の前記ロール紙を巻取りロールに巻き取る工程と、
を有すること、
を特徴とする紙製エンボス緩衝材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙基材にエンボス加工を施して形成される凹凸形状によって緩衝性を備え、包装した物品を外力から保護する紙製エンボス緩衝材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、梱包に用いられる緩衝材は、空気を内包した中空部を複数備えた合成樹脂製気泡緩衝材が多く用いられている。合成樹脂製気泡緩衝材は、保管する場合、又は廃棄する場合においても、中空部が嵩張り、取り扱いに困ることがある。

【0003】

また、合成樹脂製気泡緩衝材は、梱包材や段ボール箱内面に貼付されたり、封筒の内側に貼付されたりすることによって内容物を保護するために使用される場合があるが、使用後に廃棄するためには、包装紙や梱包材から分離したうえで廃棄を行う必要があり、手間が掛かり面倒である。

【0004】

さらには、合成樹脂は、自然界において分解されることがないため、陸上から海洋に流れ込むことによって海洋プラスチックごみが年々増加し世界的な環境問題となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－８１１９５号公報

【特許文献2】特開２０１８－１７７３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

紙製の緩衝材としては、従来「片段ボール６０」と呼ばれる図８に示したライナー６２に中芯６４のみを貼付した緩衝材が使用されることがある。これは、段ボールの片側のライナー６２を取り付けていない状態である。「片段ボール６０」は、中芯６４の管状のたわみによって形成される空気層長手方向に対して垂直方向には柔らかく曲げることができ、復元しやすいが、空気層長手方向に曲げようとした場合には、中芯６４の管状のたわみを折り曲げて塑性を変形させなければならず、曲げるためには大きな力が必要となり、一旦曲げると復元することはできず、取り扱いにくい課題がある。

【0007】

従来技術の保管、廃棄又は環境に関する問題を解決するため、合成樹脂製気泡緩衝材に代替する紙製の梱包に使用することができる緩衝材が開発され、先行技術文献が開示されている。

【0008】

特許文献１では、再生紙を用いてエンボス加工を施すことで無数の加圧部が形成され、当該加圧部によって複数枚のエンボス紙が癒着されることによって多重構造に構成された緩衝機能を備えた紙製の包装用シートが開示されている。

【0009】

また、特許文献２では、紙基材は、坪量が２２０ｇ／ｍ^２以上、４２０ｇ／ｍ^２以下の３層以上の多層抄きによる多層紙であり、エンボス加工による凹凸形状は、紙基材の全面に高さが紙基材の肉厚よりも大きく、かつ３ｍｍ以下であり、前記凹凸形状は、凸部の頂上に平坦部を有することを特徴とする物品を保護する紙製の緩衝包装用シートが開示されている。

【0010】

しかしながら、特許文献１のように山形の凹凸形状を有するエンボス紙を多層構造にした緩衝シートでは、緩衝性を増すためには、層数を増やすことになり再生紙ではあるもののコストが上昇することになる。また、層数が増すほどに緩衝紙はハニカム構造となり柔軟性が失われ、取り扱いが容易ではなくなる課題がある。

【0011】

特許文献２においても、紙基材は３層以上の多層抄きによる多層紙であり、コストが上昇することになる。また、特許文献２では、凹凸の形状が、凸部の頂上に平坦部を有する構造であるが、平坦部が広くなるにしたがって、物品を包装して持ち運ぶ際に台形部が陥没し緩衝性が損なう可能性が高まる。

【0012】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、単一の紙基材にエンボス加工を施し形成された多数の凹凸形状が緩衝性に優れた、運送のための梱包にも使用できるエンボス緩衝材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の紙製エンボス緩衝材は、単一の紙基材にエンボス加工を施し複数の凹凸部が形成された緩衝材において、前記凹凸部が、凸形状の上面中央近傍に凹部を備えたこと、を特徴とする。

【0014】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、一の前記凹凸部が、隣接する他の前記凹凸部とエンボス加工を施して得られる補強部によって架橋されること、を特徴とする。

【0015】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、前記補強部が、一の前記凹凸部から隣接する他の前記凹凸部に架橋され、該補強部を含んだ前記凹凸部の形状が対称性を有していること、を特徴とする。

【0016】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、前記凹凸部が、前記凹凸部の高さが、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であり、前記凹部の深さが、凹凸部の高さの２／３以上、凸部の高さ未満であること、を特徴とする。

【0017】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、前記補強部が、凹凸部の高さの１／３以上、１／２以下であること、を特徴とする。

【0018】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、前記凹凸部が、円錐台形状の上面中央近傍に逆円錐台形状の凹部を備えたこと、を特徴とする。

【0019】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材は、複数の前記凹凸部が、紙基材の任意の位置において、所定の間隔を繰り返して直線状の列をなして配置され、複数の列を備える際には、隣接する列は、前記所定の間隔の繰り返し周期の位相を１／２ずらして配置すること、を特徴とする。

【0020】

本発明の紙製エンボス緩衝材の製造方法は、加熱されたエンボスロールと受けロールとが押圧された状態で回転し、前記両ロールの間にシート状の紙基材のロール紙を通過させて凹凸模様を転写させる紙製エンボス緩衝材の製造方法において、前記エンボスロールが、金属製円柱形状の彫刻ロールであって、外周面に施された複数の凹凸部が、凸形状の上面中央近傍に凹部を備え、巻出しロールから引き出されたシート状のロール紙に噴霧装置によって霧状の水が吹き付けられ前記ロール紙を柔軟にする工程と、前記エンボスロールに前記受けロールが押圧され回転しつつ、該両ロール間に水が噴霧された前記ロール紙を通過させることにより、該ロール紙に前記エンボスロールの凹凸部の形状を転写させる工程と、エンボス加工された後にシート状の前記ロール紙を巻取りロールに巻き取る工程と、を有すること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、凹凸部が、凸形状の上面中央近傍に凹部を備えることによって、リング部の上方から負荷を受けた際に、凹部の底が凹凸部の底に相当する紙基材基準面を越えた位置に存在する物品や梱包材、重なり合っている本発明の紙製エンボス緩衝材に当接し、凹部傾斜部が凹凸部外周傾斜部とともに凹凸部上面のリング部を支えることによって、リング部が押しつぶされ凹凸部が塑性変形することを防止する効果を奏する。

【0022】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、隣接する凹凸部に架橋する補強部を備えることによって、凹凸部の弾性及び強度が向上し、凹凸部が塑性変形して破損することを防止する効果を奏する。

【0023】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、凹凸部を中心にして対称又はパターン化して補強部を配設することにより、凹凸部に掛かる外力による負荷をバランスよく分散させて凹凸形状が塑性変形して破損することを防止する効果を奏する。

【0024】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、凹凸部が、紙基材基準面から上面までの高さが１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であること、凹部の深さが、凹凸部の高さの２／３以上、凹凸部の高さ未満であることによって、エンボス加工を行う際に、紙基材が破損せず、高い緩衝性を備えることができる効果を奏する。

【0025】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、補強部が、紙基材基準面から凹凸部上面までの高さの１／３以上１／２以下の範囲の高さにすることによって、凹凸部が弾力性を損なうことなく強度を保持し塑性変形を防止することができる効果を奏する。

【0026】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、凹凸部を、円錐台形形状とした場合には、角部分を有さず、一点に負荷が集中する箇所がないので、エンボス加工の際に破損する可能性が少ない効果を奏する。また、円形状は任意の方向から外力が掛かった場合であっても、力を分散して受けることができ、多角形の場合のように、角部の一点に力が集中して、塑性変形し破損に至る場合を防止することができる。

【0027】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、直線状に並んで一列をなした凹凸部は等間隔の繰り返し周期で整列しているが、同じ繰り返し周期で整列する隣接する列においては、１／２周期位相をずらすことによって、エンボスロールでエンボス加工を施した後、巻取ロールで紙製エンボス緩衝材を巻き取る際には、凹凸部が２周ごとに積層することになり、隣り合う列で直線に整列する凹凸部の繰返し周期の位相を１／２周期ずらさず凸部が１周ごとに重なる場合と比較して、嵩張りが少なくて済む効果を奏する。また、片段ボールでは物品を包装する場合に凸形状の軸方向に曲げて包装することは剛性が高く困難であるが、本発明に係る紙製エンボス緩衝材には指向性がなく、あらゆる方向に曲げて包装することができる。

【0028】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、合成樹脂を全く使用しないため、海洋プラスチックごみを減少させる役目を担うことができ、世界的な環境問題に貢献することができる。

【0029】

また、本発明の紙製エンボス緩衝材によれば、ＳＤＧｓ（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）の国際社会共通の目標である「海の豊かさを守ろう」に資する。また、再生紙を使用して本発明にかかる紙製エンボス緩衝材を製造することにより、もう一つの目標である「陸の豊かさを守ろう」に資することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1a】本発明に係る凹凸部のみを有する紙製エンボス緩衝材１の斜視図である。

【図1b】本発明に係る補強部を備えた凹凸部を有する紙製エンボス緩衝材２の斜視図である。

【図2】本発明に係る紙製エンボス緩衝材２の平面図である。

【図3】図２におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図4】図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。

【図5】凹凸形状に上方から負荷を掛けた状態を示した側面図である。

【図6a】補強部１６の配置パターンの一例を示した平面図である。

【図6b】補強部１６の配置パターンの他の一例を示した平面図である。

【図6c】補強部１６の配置パターンのさらなる他の一例を示した平面図である。

【図7】本発明にかかる紙製エンボス緩衝材の製造に使用される紙材用エンボス加工装置４０を示す概略図である。

【図8】従来の紙製緩衝材である片段ボール緩衝材の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

本発明に係る紙製エンボス緩衝材を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。図１ａは、本発明に係る凹凸部のみを有する紙製エンボス緩衝材１の斜視図である。図１ｂは、本発明に係る補強部を備えた凹凸部を有する紙製エンボス緩衝材２の斜視図である。また、図２は、本発明に係る紙製エンボス緩衝材２の平面図である。図３は、図２におけるＡ－Ａ線断面図である。図３では、断面部分以外の部分については、省略した。図４は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。図４では、断面部分以外の部分については、省略した。本発明に係る紙製エンボス緩衝材は、凹凸部１０間に補強部１６を架橋して備えることにより、弾力性及び強度が向上する。

【0032】

図１ａは、本発明に係る凹凸部のみを有する紙製エンボス緩衝材１の斜視図である。本発明に係る紙製エンボス緩衝材１は、単一の紙基材にエンボス加工を施し複数の凹凸部１０が形成されて構成される。図３に示したように、凸形状の上面中央近傍に凹部１４を配設することによってリング部１２が備わって凹凸部１０が得られる。

【0033】

凹凸部１０を平面視した際の外周形状は、多角形状でもよいが、楕円形状でもよい。より好ましくは、リング部１２に掛かる負荷を均等に分散することが可能な凹凸部１０の中心点を対称の中心とする点対称の形状である。正多角形状では、角部分に負荷が集中するため、角数は多い方が好ましい。円形状が、角部分がなく理想的である。

【0034】

平面視の凹凸部１０の中央に配設された凹部１４は、凹凸部１０上面の外周形状と同じ外周形状の上底を有する台形状の上下を逆にして、かつ、凹部開口部１４６の幅Ｗ３は、凹凸部１０外周上端の幅Ｗ４未満の長さとして形成され、配設されることが好ましい。

【0035】

凹部傾斜部１４４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ２は、凹凸部外周傾斜部１２４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ１と鉛直線を対称軸として同角度とし、リング部１２の断面は鉛直線に対して対称をなすことが好ましい。リング部１２に上方から掛かる負荷に対して均等に力を分散するためである。

【0036】

また、凹部底１４２の周辺部分は、底中心近傍に達する大きな曲率を有する曲面を備え平坦部はごくわずかである。凹部１４の外側に形成されるリング部１２が、凹凸部１０全周において均等な形状となるように凹部１４を配設することが好ましい。また、リング部上面１２２は、断面視した場合に曲線の山形に形成されることが好ましい。平坦部を形成すると傾斜部との境界に力が集中する角部が生じるためである。

【0037】

エンボス加工を施す紙基材は、封筒や紙袋、包装紙に使用される長いパルプ繊維を原料としたクラフト紙が強度を備えており好適である。バージンパルプを原料としたクラフト紙の場合には、積層する必要がなく単層のクラフト紙を基材として使用できる。しかし、これに限定されるわけではなく、再生紙であってもよく、再生紙の場合には、坪量が大きい厚く強度を備えた紙基材を使用することによって、エンボス加工の際に紙基材が亀裂を生じることを防止することができる。

【0038】

エンボス加工を施す紙基材の厚みは、クラフト紙の場合には坪量５０ｇ／ｍ^２（厚み６０μｍ）未満ではエンボス加工の際に角部分に亀裂が生じる可能性が高く、坪量２２０ｇ／ｍ^２（厚み３００μｍ）を超えると、エンボス加工によって緩衝性を備える十分な凹凸を得ることができない。したがって、坪量５０ｇ／ｍ^２（厚み６０μｍ）以上、坪量２２０ｇ／ｍ^２（厚み３００μｍ）以下が好ましい。

【0039】

凹凸部１０の大きさに関して、図３を参照して説明する。まず、凹凸部１０の高さＨ１は、包装品を外力による負荷から保護する目的で弾力を有して緩衝性を備えるためには、凹凸部１０の高さＨ１が１．５ｍｍ以上必要となる。また、上記に示した坪量においては、３ｍｍ以下でなければエンボス加工の際に紙基材に亀裂が生じる可能性がある。したがって、凹凸部１０の高さＨ１は、１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下が好ましい。

【0040】

次に、凹部１４の深さＤは、リング部１２上方からの負荷によって凹凸部１０が弾性変形した際に凹部底１４２が紙基材基準面３０に届く深さＤが適している。図５に、凹凸部１０に上方から負荷を掛けた状態を側面図で示した。リング部１２の上方から負荷を受けた際に、凹部底１４２が凹凸部１０の底に相当する紙基材基準面３０を越えた位置に存在する物品や梱包材、重なり合っている紙製エンボス緩衝材に当接し、凹部傾斜部１４４が凹凸部外周傾斜部１２４とともにリング部１２を支えることによって、リング部１２が押しつぶされ凹凸部１０が塑性変形し破損することを防止する。

【0041】

上述を踏まえ、凹凸部１０の高さＨ１が１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることを考慮すると、凹部１４の深さＤは、凹凸部１０の高さＨ１の２／３以上、凹凸部１０の高さＨ１未満であることが好ましい。

【0042】

凹部開口部１４６の幅Ｗ３は、凹凸部１０が弾力を有する緩衝性を備えるためには、凹部底１４２の幅Ｗ１の等倍以上必要となる。凹部開口部１４６の幅Ｗ３が、凹部底１４２の幅Ｗ１の等倍以下の場合には凹凸部外周傾斜部１２４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ１が９０度以上となり、リング部１２の上方からの負荷によって塑性変形しやすくなる。凹凸部外周傾斜部１２４の傾斜角θ１については後述する。

【0043】

また、凹部開口部１４６の幅Ｗ３が、凹部底１４２の幅Ｗ１の１０倍以上となると、リング部１２の上方からの負荷に対する凹凸部外周傾斜部１２４底に掛かるモーメントが大きくなり、凹凸部１０が塑性変形する可能性が高くなる。したがって、凹部開口部１４６の幅Ｗ３は、凹部底１４２の幅Ｗ１の等倍以上、１０倍以下が好ましい。

【0044】

前述したように凹凸部１０の外周側面には凹凸部外周傾斜部１２４を備える。凹凸部外周傾斜部１２４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ１が４５度未満の場合には、リング部上面１２２に負荷が掛かった場合に凹凸部外周傾斜部１２４底近傍に掛かるモーメントが大きくなり凹凸部１０が塑性変形しやすくなる。また、凹凸部外周傾斜部１２４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ１を９０度とすると、凹凸部外周傾斜部１２４は紙基材基準面３０から垂直となり、上からの負荷に対して側面である凹凸部外周傾斜部１２４及び凹部傾斜部１４４が弾性を利用して力を分散させることができず、凹凸部１０は塑性変形しやすくなる。したがって、凹凸部外周傾斜部１２４の紙基材基準面３０からの傾斜角θ１は、４５度以上９０度未満が好ましい。

【0045】

図１ｂは、本発明に係る補強部を備えた凹凸部を有する紙製エンボス緩衝材２の斜視図である。複数配置された各々の凹凸部１０の間は、補強部１６によって架橋される。補強部１６は、エンボス加工を施すことによって凹凸部１０と同時に形成される。補強部１６は、リング部上面１２２に負荷が掛かった場合に、嵩高に設けられた凹凸部１０の弾力性を保持し、かつ、凹凸部１０の底部においては剛性を備えて、塑性変形による破損を防止するために設けられる。

【0046】

凹凸部１０の弾力性を保持するためには、補強部１６の高さＨ２は凹凸部１０の高さＨ１の１／２以下が好ましい。補強部１６の高さＨ２が、凹凸部１０の高さＨ１の１／２を超えると、リング部上面１２２に負荷が掛かった場合、リング部１２の上部まで補強部１６によって固定され、弾性変形する部分が少なくなり、弾力性が低下する。一方で、補強部１６の高さＨ２が、凹凸部１０の高さＨ１の１／３未満になると、リング上面に掛かる負荷によって、リング部１２の上部の撓みが大きくなり、凹凸部１０底近傍に掛かるモーメントが増大し塑性変形する可能性が高まる。したがって、補強部１６の高さＨ２は、凹凸部１０の高さＨ１の１／３以上、１／２以下であることが好ましい。

【0047】

補強部１６側面の紙基材基準面３０からの傾斜角θ３が、６０度未満の場合には、補強部１６の２倍以上の高さを備えたリング部上面１２２に負荷が掛かった際に凹凸部外周傾斜部１２４を支持する程度の強度を有することができない。また、補強部１６の紙基材基準面３０からの傾斜角θ３が９０度を超えると、補強部１６の下部が上部より小さく不安定になり、十分に凹凸部外周傾斜部１２４を支持することができず、凹凸部１０は塑性変形しやすくなる。したがって、補強部１６の紙基材基準面３０からの傾斜角θ３は、６０度以上９０度以下が好ましい。

【0048】

補強部１６底の幅はＷ２、特に限定されないが補強部１６と凹凸部１０とが多少の遊びを有して紙基材基準面３０方向に撓むことを考慮すると、凹凸部１０底の幅Ｗ５の略１／５が好ましい。

【0049】

図２では、一の凹凸部１０から均等角度に六方向に向けて放射状に延びた補強部１６を配置した場合を示した。隣接する凹凸部１０は等距離に配置されており、隣接する凹凸部１０と補強部１６とによって、補強部１６を一辺とする正三角形に形成されている。補強部１６が備わった各々の凹凸部１０が同形状であること、すなわち、点対称性を有している場合を示した。

【0050】

複数の凹凸部１０によって列２０が形成される。図２には、隣り合う列２０において、凹凸部１０は位置が交互にずらされている。これは、エンボス加工を施し巻き取る際に、凹凸部１０が重なることを避けるためである。また、物品を保護する側面からの理由としては、凹凸部が紙基材に高い密度で形成されていると外力による負荷によって凹凸部が破損しにくく包装された物品を保護する能力が向上することが挙げられる。

【0051】

エンボス加工方法について以下に述べる。
紙材用エンボス加工装置４０は、エンボスロール４２、受けロール、油圧シリンダ４８、巻出しロール４４、巻取りロール４５およびガイドロール４７を主要構成とし、その他駆動部および制御部を備える。

【0052】

エンボスロール４２は、外周面に凸形状の上面中央近傍に凹部を配設する複数の凹凸部と補強部１６とを備える。主として金属製であり、凹凸部は彫刻によって形成される。エンボスロール４２はモータなどの駆動部を備え、回転する。エンボスロール４２に形成された凹凸部及び補強部１６の形状が紙基材に転写され、転写された形状が凹凸の模様となり緩衝性を備えることとなる。

【0053】

受けロールは、エンボスロール４２の凹凸形状を転写するために、例えば紙基材がクラフト紙である場合、当該クラフト紙を巻回したロール紙をエンボスロール４２に押圧するロールである。
受けロールには、凹凸部及び補強部を備えたエンボスロール４２と対をなす彫刻が施された金属製ロール、弾性を有するラバーロールあるいは加工前にエンボスロール４２の凹凸部及び補強部になじむ形状に変形させるペーパーロール４３が選択的に使用される。通常は、弾性を有するラバーロールを使用されることが多いが、本発明にかかる紙製エンボス緩衝材の製造では、ペーパーロール４３を使用する。但し、ペーパーロール４３に限定されるものではない。
ペーパーロール４３は、エンボス加工を行う前の準備段階において水で濡らしてエンボスロール４２に押圧し外周面を変形させて、エンボスロール４２の模様を写し取り、次に水に濡らすまで前記写し取られた状態を保持する。
ペーパーロール４３は、エンボスロール４２と接触してエンボスロール４２の回転に従って回転する。
エンボス加工は、ペーパーロール４３の外周面が変形し保持された状態で行われる。

【0054】

油圧シリンダ４８は、ペーパーロール４３をエンボスロール４２に押圧させるために働く。
エンボスロール４２の回転軸とペーパーロール４３の回転軸を結ぶ直線上の斜め下方向からペーパーロール４３を押し上げ、エンボスロール４２に押圧する。ペーパーロール４３とエンボスロール４２が接触する部分がエンボス加工部となる。

【0055】

巻出しロール４４は、エンボス加工前のロール紙を取り付け、エンボスロール４２を回転させるモータの回転速度に応じてシート状のロール紙を送り出す。駆動装置は有しておらず、送り出すシート状のロール紙に弛みが生じないように制動装置が設けられる。

【0056】

巻出しロール４４から送出されたロール紙は、ガイドロール４７を介して撓んだり軌道を外したりすることなく、エンボス加工部に導入される。ロール紙にはエンボス加工部導入前のガイドロール４７上で噴霧装置４６によって霧状にされた水が吹き付けられ、ロール紙を柔軟にしてエンボス加工を施しやすくしている。

【0057】

巻取りロール４５は、巻取りロール４５の回転軸に取り付けられたモータにより、エンボス加工済のシート状のロール紙を巻き取る。巻取り速度が速すぎてエンボス加工済のシート状のロール紙にかかる張力が過大になる状態が発生した場合には、モータに設けられたクラッチによって、エンボス加工済のシート状のロール紙の送り速度に同期させる。

【0058】

巻取りロール４５によって、エンボス加工されたロール紙を巻き取る際に、１．５ｍｍ以上の凹凸部１０を何層も積層すると、嵩高になり取り扱いが難しい。そこで、隣り合う列２０の凹凸を交互にずらして加工することによって、凹凸部１０が一層ごとにずれることになり、嵩が下がることになる。そこで、紙基材において、隣接する凹凸部１０の列２０は、所定の間隔の繰り返し周期の位相を１／２ずらして配置される。

【0059】

図２を参照して具体的に紙基材上の凹凸部１０の配置を説明する。図２には、ｎ列目とｎ+１列目とを図示している。ｎ列目における隣り合う凹凸部１０の中心間の距離をＬとしている。次のｎ+１列目の隣り合う凹凸部１０の中心間の距離も同様にＬとしている。但し、ｎ+１列目の１番目の凹凸部１０は、ｎ列目の１番目の凹凸部１０から１／２Ｌの距離だけ列方向に移動された位置に配置され、それ以降の凹凸部１０は、中心間の距離をＬとして繰り返し直線上に配置されている。

【実施例0060】

図６ａは、補強部１６の配置パターンの一例を示した平面図である。図６ａでは、一の凹凸部１０から四方向に向けて線対称性を有して補強部１６を配置した場合を示した。隣接する凹凸部１０は等距離に配置されており、隣接する凹凸部１０と補強部１６とによって、補強部１６を一辺とする対称性を有する四角形が形成されている。補強部１６が備わった各々の凹凸部１０が同形状であること、すなわち、線対称性である場合を示した。

【実施例0061】

図６ｂ又は図６ｃは、補強部１６の配置パターンのその他の例を示した平面図である。図６ｂは、予め定められた隣接する凹凸部１０を架橋して、同じ図案を繰り返すチェーンを形成した。一部に設けられている補強部１６の数が少ない凹凸部１０があるが、同じパターンを繰り返しており、緩衝材としての弾力性と強度は保持される。

【0062】

図６ｃは、一の凹凸部１０を囲む均等距離に位置する三つの凹凸部１０を架橋して、点対称の連結体が繰り返し現れる形状とした。実施例２と同様に、中心の凹凸部１０には設けられている補強部１６の数が多いが、中心の凹凸部１０と他の三つの凹凸部１０及びそれらを架橋する補強部１６によって同角度の三又形状が形成されて、同じ図案を繰り返しており、緩衝材としての弾力性と強度は保持される。

【0063】

補強部の架橋のパターン形状は、前述の実施例に限らず、紙基材に形成された多数の凹凸部において、凹凸部を保護するためにバランスが取れた位置に補強部が配置されていればよい。