(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-12
(45)【発行日】2022-04-20
(54)【発明の名称】段ボールシート用打ち抜き型と、破断線、ミシン目、ジッパー及び折り曲げ罫線の少なくとも1つが形成された段ボールシート、及びその段ボールシートの製造方法
(51)【国際特許分類】
B26F 1/44 20060101AFI20220413BHJP
B26F 1/00 20060101ALI20220413BHJP
B26D 7/22 20060101ALI20220413BHJP
B26F 1/38 20060101ALI20220413BHJP
B31B 50/14 20170101ALI20220413BHJP
B31B 50/25 20170101ALI20220413BHJP
【FI】
B26F1/44 B
B26F1/00 H
B26D7/22 B
B26F1/44 J
B26F1/38 A
B31B50/14
B31B50/25
(21)【出願番号】P 2021095809
(22)【出願日】2021-06-08
【審査請求日】2021-06-08
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000115980
【氏名又は名称】レンゴー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(72)【発明者】
【氏名】石井 一志
(72)【発明者】
【氏名】杉田 裕紀
(72)【発明者】
【氏名】石川 淳生
(72)【発明者】
【氏名】藤宮 卓生
(72)【発明者】
【氏名】西井 隆将
【審査官】豊島 唯
(56)【参考文献】
【文献】特開2001-088095(JP,A)
【文献】特開2000-288997(JP,A)
【文献】特開2006-44700(JP,A)
【文献】特開平11-105162(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B26F 1/44
B26F 1/00
B26D 7/22
B26F 1/38
B31B 50/14 - 50/25
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
段ボールシートに破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成するための打ち抜き型であって、
前記打ち抜き型は、前記破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成するための打ち抜き刃を有すると共に、この打ち抜き刃の近傍に弾性体が連続的に又は断続的に配され、
前記打ち抜き刃は、所定長さの刃が
、刃と刃の間の箇所の長さ
が1.2mm以上3.0mm以下である
ように一定間隔で並んで配置された形状を有し、
前記弾性体が前記段ボールシートと接触した状態から、前記打ち抜き刃が前記段ボールシートの
両方のライナを打ち抜くまでに、前記打ち抜き刃が移動した距離をXとし、
前記弾性体について、Xに相当する分の厚みを圧縮したときの前記弾性体の平面圧縮強さをY(kPa)、前記段ボールシートの平面圧縮強さをZ(kPa)としたとき、YはZ以下であ
り、
前記打ち抜き型
は、回転する
円筒状の型であり、
前記打ち抜き刃と、その打ち抜き刃の回転方向と直交する方向の近傍に設置される弾性体との距離は、5mm以上20mm以下であ
り、
前記打ち抜き刃と、その打ち抜き刃の回転方向の近傍に設置される弾性体との距離は、
回転方向と直交する方向の近傍に設置される弾性体との前記距離より短い条件で、10mm以下であ
ることを特徴とする段ボールシート用打ち抜き型。
【請求項2】
前記弾性体の高さは、前記打ち抜き刃の高さ-2mm以上、前記打ち抜き刃の高さ+4mm以下であることを特徴とする請求項
1に記載の段ボールシート用打ち抜き型。
【請求項3】
請求項1
または2に記載の段ボールシート用打ち抜き型によって、破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つが形成された段ボールシート。
【請求項4】
請求項1
または2に記載の段ボールシート用打ち抜き型を段ボールシートに載せ、前記段ボールシート用打ち抜き型の打ち抜き刃及び弾性体を前記段ボールシートに押し付けることにより破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成する段ボールシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、段ボールシート用打ち抜き型と、破断線、ミシン目、ジッパー及び折り曲げ罫線の少なくとも1つが形成された段ボールシート、及びその段ボールシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、段ボールシートは、所定の形状に打ち抜かれたり、折曲げ用の罫線、ミシン目、ジッパー等が形成されたりして用いられている。
段ボールシートを打ち抜いたり、罫入れを施したりする場合、打ち抜き型に取付けられた打ち抜き刃を段ボールシートに直接押し付けると、その押し付け部位に局部的な伸びが生じ、段ボールシートに割れが生じやすくなる。このような割れは、段ボールシートにミシン目を入れたり、ジッパーを形成したりする場合にも同様に生じる。
【0003】
これに対し、段ボールを打ち抜くための打ち抜き刃として、鋭利な刃先加工を施すことにより、前記の押し付け部位に局部的な伸びが生じるのを防止し、段ボールシートに割れができるのを防止する方法が開示されている(特許文献1)。
【0004】
また、打ち抜き刃の周囲に押圧材を設け、打ち抜き部位や罫線を形成する部位の段ボールシートを押し潰すことによりシートを薄くし、ライナを押さえることにより、打ち抜き刃が押し付けられた際、段ボールシートに割れができるのを防止する方法が開示されている(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】実用新案登録第3114581号公報
【文献】特許第3441997号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載の方法は、打ち抜き刃の加工の程度によっては、段ボールシートに割れが生じてしまう場合がある。また、特許文献2に記載の方法では、打ち抜き部位や罫線を形成する部位の段ボールシートを押し潰すので、段ボール箱としたとき、必要な圧縮強度が低下し、近年、問題となっている外装箱の胴膨れを誘発するおそれがある。また、打ち抜き刃の刃と刃の間の箇所(以下、「ツナギ」と称することがある。)の寸法が小さい場合だと、割れを抑制できない場合があり、品質面や機能面で問題となる場合がある。
【0007】
そこで、この発明は、段ボールシートが押し潰されることを防止することにより、段ボール箱としたときの必要な圧縮強度を保持し、かつ、段ボールシートの割れが生じるのを抑制することにより、段ボール箱としての品質及び機能を保持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明は、特定の段ボールシート用打ち抜き型を用いることにより、前記の課題を解決したものであり、その要旨は、下記の[1]~[5]に存する。
[1]段ボールシートに破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成するための打ち抜き型であって、前記打ち抜き型は、前記破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成するための打ち抜き刃を有すると共に、この打ち抜き刃の近傍に弾性体が連続的に又は断続的に配され、前記弾性体が前記段ボールシートと接触した状態から、前記打ち抜き刃が前記段ボールシートの一方又は両方のライナを打ち抜くまでに、前記打ち抜き刃が移動した距離をXとし、前記弾性体について、Xに相当する分の厚みを圧縮したときの前記弾性体の平面圧縮強さをY(kPa)、前記段ボールシートの平面圧縮強さをZ(kPa)としたとき、YはZ以下であることを特徴とする段ボールシート用打ち抜き型。
【0009】
[2]前記弾性体の高さは、前記打ち抜き刃の高さ-2mm以上、前記打ち抜き刃の高さ+4mm以下であることを特徴とする[1]に記載の段ボールシート用打ち抜き型。
[3]前記打ち抜き型が回転する場合において、前記打ち抜き刃と、その打ち抜き刃の回転方向の近傍に設置される弾性体との距離は、10mm以下であることを特徴とする[1]又は2に記載の段ボールシート用打ち抜き型。
[4][1]~[3]のいずれか1項に記載の段ボールシート用打ち抜き型によって、破断線、ミシン目、ジッパー及び折り曲げ罫線の少なくとも1つが形成された段ボールシート。
[5][1]~[3]のいずれか1項に記載の段ボールシート用打ち抜き型を段ボールシートに載せ、前記段ボールシート用打ち抜き型の打ち抜き刃及び弾性体を前記段ボールシートに押し付けることにより、破断線、ミシン目、ジッパー及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成する段ボールシートの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
この発明に係る段ボールシート用打ち抜き型を用いることにより、破断線、ミシン目、ジッパー又は折り曲げ罫線を形成する際に、段ボールシートをしっかりと固定する程度の圧力をかけつつ、段ボールシートを押し潰すことを抑制し、さらに段ボールシートに割れが生じることが抑制される。また、打ち抜き刃のツナギの寸法が小さい場合であっても、割れが生じることを抑制できる。その結果、得られる段ボール箱について、十分な品質や機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本願発明にかかる段ボールシート打ち抜き型の例を示す斜視図
【
図2】本願発明で用いられる打ち抜き刃の例を示す部分正面図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本願発明について説明する。
本発明は、段ボールシートに破断線、ミシン目、ジッパー、及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを形成するための段ボールシートの打ち抜き型(以下、単に「打ち抜き型」と称することがある。)に係る発明である。破断線、ミシン目若しくはジッパーを形成させる場合は、段ボールシートの両方のライナが打ち抜かれる。また、折り曲げ罫線を形成させる場合は、段ボールシートの一方のライナと中芯が押し潰される。
【0013】
<打ち抜き型>
この打ち抜き型は、板状体や円柱状体、円筒状体等の基材の外面に、打ち抜き刃、及び弾性体を配した型である。この打ち抜き型について、
図1に示す基材として円筒状体を用いた型を用いて説明する。
【0014】
図1に示す打ち抜き型11は、基材12の側周面に、打ち抜き刃13及び弾性体14を配する。この打ち抜き刃13は、段ボールシートに、前記の破断線、ミシン目、ジッパー又は折り曲げ罫線を形成するための刃である。また、前記弾性体14は、打ち抜き刃13の近傍に連続的に又は断続的に配される。
【0015】
[打ち抜き刃]
前記打ち抜き刃13は、ミシン目、ジッパー、折り曲げ罫線等を形成させるため、
図2に示すように、所定長さの刃が一定間隔で並んで配置された形状を有する。この刃の長さ(b)とツナギの長さ(g)との関係は、b/gで0.5以上5.0以下がよい。b/gが小さすぎると、段ボールシートに入った切れ込み部が、切れ込み部と隣の切れ込み部との間の距離に比べて短すぎるため、ミシン目、ジッパー等で切り離すことが困難となったり、折り曲げ罫線から確実に折り曲げることが困難となったりするおそれがある。一方、b/gが大きすぎると、段ボールシートに入った切れ込み部が繋がってしまい、意図せずに、ミシン目、ジッパー等から切り離しが生じたり、折り曲げ罫線が形成されたライナのめくれが生じたりするおそれがある。
前記の刃の長さ(b)の具体的な値としては、1.5mm以上15.0mm以下が好ましく、ツナギの長さ(g)の具体的な値としては、1.2mm以上3.0mm以下が好ましい。
【0016】
[弾性体]
前記の弾性体14は、段ボールシートを押さえ、前記打ち抜き刃13で段ボールシートを打ち抜く際に割れが生じるのを防止し、打ち抜き後に前記打ち抜き刃13が段ボールシートから離れることを補助するために用いられる材である。この弾性体14の材質としては、弾力性を有するものがよく、ゴム類があげられる。この具体例としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等があげられる。
【0017】
[打ち抜き刃と弾性体との距離(p)]
前記弾性体14は、
図1からも明らかなように、打ち抜き刃13の側面の近傍に設けられる。また、
図3に示すように、打ち抜き刃13は曲がって形成される場合が多い。打ち抜き対象の段ボールシートの中芯の段繰り方向(中芯の波の方向)を以下「MD方向」と称し、MD方向と直交する方向を以下「CD方向」と称する。
図1のような円筒状の型を使用して段ボーシートを打ち抜く際、通常は段ボールシートをCD方向に流す。以下の説明は段ボールシートをCD方向に流している場合の説明である。
【0018】
弾性体14は打ち抜き刃13の近傍に設けられるものの、その距離は、打ち抜き型11の軸方向であるMD方向の距離と、打ち抜き型11の回転方向であるCD方向の距離とで異なった方が好ましい。詳しくは、CD方向の距離は、MD方向の距離より、打ち抜き刃13と弾性体14の距離pが、短い方が好ましい。これは、弾性体14の弾性力で打ち抜き刃13を段ボールシートから抜くためである。
【0019】
MD方向の弾性体は作業者の切傷を防止するために備えたものである。MD方向の距離(p)は、5mm以上がよい。5mmより近いと、弾性体14の圧力で段ボールシートに割れが生じることがある。また、20mm以下がよい。20mmより遠いと、作業者の切傷を防止する機能を十分に生かせなくなるおそれが生じる。
【0020】
一方、CD方向の距離(p)は、MD方向の距離pより短い条件で、10mm以下がよく、5mm以下が好ましい。10mmより遠いと、後記するような弾性体の特徴を十分に生かせなくなるおそれが生じる。CD方向においては、できるだけ距離(p)が短い方が、段ボールシートの割れが生じにくくなり、また、段ボールシートから打ち抜き刃が離れやすくなり好ましい。
【0021】
[打ち抜き刃と弾性体との高さの差(m)]
前記弾性体14の高さ(k)は、前記打ち抜き刃13の高さ(h)近傍の高さがあることが好ましい。詳しくは、弾性体14の高さ(k)と打ち抜き刃13の高さ(h)との差(m=k-h)が、-2mm以上+4mm以下が好ましい。kがhに比べて短すぎると、弾性体が打ち抜き対象の段ボールシートに接触するまでに打ち抜き刃13が段ボールシートに押し付けられることとなる。このとき、この押し付け部位に局部的な伸びが生じ、段ボールシートに割れが生じるおそれがある。また、kがhに比べて長すぎると、打ち抜き対象の段ボールシートに打ち抜き刃13が接触するまでに、弾性体14が打ち抜き対象の段ボールシートに押し付けられて圧縮される。このため、打ち抜き刃13が段ボールシートの所定距離を打ち抜くまでに、弾性体14の圧縮量がより大きくなり、段ボールシートが押し潰されるおそれが高くなる。
【0022】
[平面圧縮強さ]
前記弾性体14としては、特定の平面圧縮強さを有する材料を用いたものが用いられる。
これは、弾性体14の平面圧縮強さと、打ち抜き対象の段ボールシートの平面圧縮強さとの関係から見いだされる。
すなわち、まず、弾性体14が段ボールシートと接触した状態とする。次いで、打ち抜き刃13が段ボールシートの一方又は両方のライナを打ち抜くまでに、打ち抜き刃13が移動した距離をXとする。このとき、弾性体14を厚み方向に、Xに相当する厚みの分を圧縮したときの弾性体14の平面圧縮強さをY(kPa)、打ち抜き対象の段ボールシートの平面圧縮強さをZ(kPa)としたとき、YをZ以下とすると、段ボールシートを押し潰すことなく、破断線、ミシン目、ジッパー及び折り曲げ罫線の少なくとも1つを段ボールシートに形成することができる。
【0023】
この平面圧縮強さは、JIS Z 0403-1:1999の段ボール:平面圧縮強さ試験方法に記載の方法に準じて測定することができる。具体的には、次の方法で行うことができる。
まず、JIS P 8111に従い、段ボールシートを23℃、50%RHに調湿する。
次いで、測定対象物(弾性体14、又は段ボールシート)から32.2cm2(直径64.0±0.5mm)となるように、円形に切り取り試験片とする。
そして、圧縮試験機に前記測定対象物をセットし、圧縮速度12.5±2.5mm/分で圧縮する。試験片が弾性体14のときは、弾性体14を厚み方向に、所定の厚み分を圧縮したときの荷重を測定する。一方、試験片が段ボールシートのときは、当該段ボールシートが圧壊するまでの間の最大荷重を測定する。
そして、最大荷重(kN)/試験片面積(m2)と計算することにより平面圧縮強さ(kPa)を算出することができる。
【0024】
段ボールシートの平面圧縮強さは、例えば、Aフルート(厚さ5mm)で100~350kPa、Bフルート(厚さ3mm)で180~500kPa、Cフルート(厚さ4mm)で130~450kPa、デルタフルート(厚さ2mm)で260~710kPaである。
なお、デルタフルートとは、レンゴー(株)が開発した規格であり、BフルートとEフルート(厚さ約1.5mm)の中間の厚みを有する段ボールである。
【0025】
前記弾性体14は、前記の通り、段ボールシートを押さえる際、段ボールシートが押し潰されない材質を用いればよい。すなわち、打ち抜き刃13が段ボールシートを打ち抜くまでに変位する量(距離:X)における弾性体の平面圧縮強さ(Y)と前記した段ボールシートの平面圧縮強さ(Z)が上記した条件を満たす材質を用いればよい。
例えば、クロロプレンゴムの平面圧縮強さは、下記表1に示すとおりである。
【0026】
【0027】
なお、この表1における平面圧縮強さは、前記した方法で測定したものであり、表1中の変位量(mm)とは、圧縮試験機の圧縮治具(圧縮盤)の移動距離(mm)、すなわち、被測定物であるクロロプレンゴムを圧縮した量(mm)を示す。
【0028】
表1から明らかなように、弾性体の平面圧縮強さは、弾性体の厚みが厚いほど小さくなり、変位量(圧縮量)が大きいほど大きくなる。特に、変位量(圧縮量)が弾性体の厚みに近づくにつれ、平面圧縮強さは、急激に大きくなる傾向がある。
【0029】
[破断線、ミシン目、ジッパー、折り曲げ罫線等が形成された段ボールシート]
前記の特徴を有する弾性体14を用いた前記打ち抜き型を段ボールシートに載せ、この打ち抜き型の打ち抜き刃及び弾性体を前記段ボールシートに押し付けることにより、破断線、ミシン目、ジッパー、折り曲げ罫線の少なくとも1つが形成された段ボールシートを製造することができる。
【実施例】
【0030】
以下、実施例を用いて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
まず、本実施例で使用した原材料及び評価方法を示す。
【0031】
<測定方法>
[平面圧縮強さ]
JIS Z 0403-1:1999の段ボール:平面圧縮強さ試験方法に記載の方法に準じて測定した。
まず、JIS P 8111に従い、段ボールシートを23℃、50%RHに調湿した。
次いで、弾性体及び段ボールシートを32.2cm2(直径64.0±0.5mm)となるように、円形に切り取り、試験片とした。
圧縮試験機((株)オリエンティックコーポレーション製:UTM-1-2500)に測定対象物をセットする。そして、圧縮盤を圧縮速度12.5±2.5mm/分で降下させ、対象測定物に上方から抑え込んだ。
試験片が弾性体のときは、所定の厚みだけ圧縮するまでの荷重を測定した。また、試験片が段ボールシートのときは、当該段ボールシートが圧壊するまでの間の最大荷重を測定した。
そして、次式で平面圧縮強さを算出した。
平面圧縮強さ(kPa)=最大荷重(kN)/試験片面積(m2)
【0032】
段ボールシートの平面圧縮強さは、次の範囲内のものであった。
・Aフルート(厚さ5mm)…100~350kPa。
・Bフルート(厚さ3mm)…180~500kPa。
・Cフルート(厚さ4mm)…130~450kPa。
・デルタフルート(厚さ2mm)…260~710kPa。
弾性体としてクロロプレンゴムを用いた場合の平面圧縮強さは、前記した表1に記載の通りとなった。
弾性体として天然ゴム含有コルク、コルクを用いた場合の平面圧縮強さは、次の通りとなった。天然ゴム含有コルクでは、厚みが12mmの場合、変位量が1mmの場合は280kPa、変位量が2mmの場合は490kPaであった。それ以上の変位は、平面圧縮強さが大きくなり過ぎたため、測定しなかった。また、厚さ12mmのコルクを用いた場合は、1mm以上の変位は、平面圧縮強さが大きくなり過ぎたため、測定しなかった。
【0033】
[実施例1~4]
打ち抜き型として、次の特徴を有する型を用いた。
・基材…円筒状
・破断線を形成する打ち抜き刃の高さ(11.4mm~11.6mm、h1)とその近傍の弾性体の高さ(k1)との差(k1-h1)が0mm。
・打ち抜き刃と弾性体の距離…MD方向は5mm、CD方向は0mm。
・打ち抜き刃の長さ(b):2.7mm、ツナギの長さ(g):2.2mm。
また、弾性体として、クロロプレンゴム(厚さ12mm)を用いた。
さらに、段ボールシートとして、デルタフルート(平面圧縮強さ:590kPa、実施例1)、Bフルート(平面圧縮強さ:420kPa、実施例2)、Cフルート(平面圧縮強さ:375kPa、実施例3)、Aフルート(平面圧縮強さ:290kPa、実施例4)を用いた。
これらを用いて、打ち抜き刃が段ボールシートの両ライナを打ち抜いた。すなわち、弾性体が段ボールシートに接触した状態から、それぞれの段ボールシートの厚み分だけ、押し付けた。
その結果、いずれも段ボールシートが押し潰されることなく、かつ、割れ等が生じることなく、破断線を形成させることができた。
【0034】
[比較例1]
Aフルート(平面圧縮強さ:100kPa)を用いた以外は、実施例4と同様にして実験を行った。その結果、段ボールシートは、弾性体の部分で押し潰された状態が見られた。
【0035】
[比較例2、3]
弾性体として天然ゴム含有コルク(厚さ12mm、比較例2)、コルク(厚さ12mm、比較例3)を用いた以外は、実施例4と同様にして実験を行った。その結果、段ボールシートは、弾性体の部分で押し潰された状態が見られた。
【0036】
[実施例5]
打ち抜き刃の長さ(b)とツナギの長さ(g)を表2の試験番号1~48に示すものとした以外は、実施例2と同様にして実験を48種類おこなった。その結果、いずれも段ボールシートが押し潰されることなく、かつ、割れ等が生じることなく、破断線を形成させることができた。
【0037】
[実施例6]
打ち抜き刃の長さ(b)とツナギの長さ(g)を表3の試験番号49~101に示すものとした以外は、実施例3と同様にして実験を53種類おこなった。その結果、いずれも段ボールシートが押し潰されることなく、かつ、割れ等が生じることなく、破断線を形成させることができた。
【0038】
【0039】
【符号の説明】
【0040】
11 打ち抜き型
12 基材
13 打ち抜き刃
14 弾性体
b 打ち抜き刃の長さ
g ツナギの長さ
k 弾性体の高さ
h 打ち抜き刃の高さ
m 打ち抜き刃と弾性体との高さの差
p 打ち抜き刃と弾性体との距離
【要約】 (修正有)
【課題】段ボールシートを押し潰されることを防止することにより、段ボール箱としたときの必要な圧縮強度を保持し、かつ、段ボールシートの割れが生じるのを抑制することにより、段ボール箱としての品質及び機能を保持する。
【解決手段】打ち抜き型11は、破断線、ミシン目、ジッパー又は折り曲げ罫線を形成するための打ち抜き刃13を有すると共に、打ち抜き刃の近傍に弾性体14が連続的に又は断続的に配され、弾性体が段ボールシートと接触した状態から、打ち抜き刃を段ボールシートの一方又は両方のライナを打ち抜くまでに、弾性体が移動した距離をXとし、弾性体を厚み方向に、Xに相当する厚みの分を圧縮したときの弾性体の平面圧縮強さをY(kPa)、段ボールシートの厚み方向の平面圧縮強さをZ(kPa)としたとき、ZはY以上であることを特徴とする段ボールシート用打ち抜き型を用いる。
【選択図】
図1