JP2005029259A - 紙製容器及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】立食パーティなどにおいて使用される紙製使い捨て食器の大部分を再生資源として利用することが出来る紙製容器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】原紙を食器形状に成形するに際して、厚手の紙6と薄手の紙7を重ね合わせ、これを成形用金型のコアとキャビティとの間に挿入して圧縮成形する。このようにすると紙食器の立ち上がり側壁面に発生する厚紙のしわ部分5に前記の薄紙に発生するしわ5が挟み込まれ、容易に離脱しない二重構成の食器が得られる。使用後にこの食器の厚紙6部分と薄紙7部分を分離して薄紙7は汚染物とし厚紙6部分は再生可能廃棄物として分別投棄が可能になる。
【選択図】図1

Description

この発明は、立食パーティ、各種イベント会場などにおいて使用されるに好適な使い捨て紙製食器とその製造金型に関する。
従来、簡易な立食パーティや神社のお祭り、花見などのイベント会場においてプラスチックや紙で作ったコップ、皿などの使い捨て容器類が多く使用されていた。
これらのうち紙製容器の製法は、原紙を容器の外径よりやや大きい寸法に裁断してブランクとし、これを一枚ずつ金型のキャビティ中に挿入してコア(雄)型により圧縮し、形付け(賦形)されるのが通例である。この場合、容器に強度と耐水性を保持させるために防水剤により表面をコーティングした比較的厚い上質紙が使用されている。
また、目的は異なるが、紙と樹脂フィルムを接着剤により積層接着して、これをブランク状に打ち抜き、加熱、加圧して成形した紙製食器がワンウエイトレイとして開示されている(特許文献1)。
また、折り畳みにより形成される紙製容器の内面に汚れ防止用のフィルムを接着剤により貼付したものも開示されている(特許文献2)。
特開2002−53121(0008) 特開2001−328622 請求項1
上記により製造された紙容器等は食品類を乗せて飲食がなされ、食後には調味料などの液体が付着した状態で投棄されることになる。このように汚染した紙容器は、回収しても再生紙として使用することは殆ど不可能に近く、焼却されるより他に術はなかった。このような紙製食器では上質紙の浪費であり資源の無駄遣いとして問題視されるのは当然であった。これを解決する手段の1つとして前記特許文献1に記載のものがある。これによると、容器は厚紙からなる本体に薄紙からなる内面側容器が積層接着されており、食事後には汚染された内面の薄紙容器が剥ぎ取られて汚れのない本体側容器とは分別して投棄することが可能で、前記の上質紙である本体側は再生が可能になる。しかし、このように容器本体に汚れ防止用フィルムを接着剤で貼付する工程が付加されるので容器はコストアップとなるばかりか、成形された容器の該接着剤塗布部分が変色する可能性があり、使用者に不衛生な印象を与える虞があった。
本出願特許における請求項1記載の発明は、立ち上がり側壁部を有する紙容器を成形する金型に二枚以上の原紙(プラスチックフィルムを含む。)を積層したブランクを挿入し、これを加熱、圧縮することによって一体に成形した容器であり、このように一体成形される複数の容器はその立ち上がり側壁面および上端縁部に生じる縦しわの凹部に、その容器の内側に形成される容器に生じる突出状のしわを挟み込むことになり、したがって、各容器は容易に分離されない程度に係合することになる。このように複数枚の紙片から構成される紙容器においては盛り付けられた食料による汚染は内側(上面側)の容器に止まり、順次、この汚染容器を剥ぎ取ることによって新たな容器面が現れることになり、ここに食品を盛り付ければ常に清潔な紙容器として使用することができるものである。
請求項2記載の発明は、二枚以上の原紙(プラスチックフィルムを含む。)を積層して加熱圧縮することにより一体に成形した前記の紙容器において、該容器の底面に凸状のリブを複数本形成したもので、それら複数原紙からなる容器は、立ち上がり側壁から上端縁部に生じるしわ部分のみならず、底面のリブ部においても係合することになり、使用時において容器の一体感が得られ、かつ、分離も容易である。
請求項3記載の発明は、ブランクを構成する二枚以上の原紙が、その一枚が厚紙であり、その他は前記の厚紙より薄い紙、シリコン塗布紙、プラスチックフィルム、生分解性樹脂フィルム等とし、これを1ないし複数枚前記の厚紙に積層して紙製容器に圧縮成形するものであり、厚紙からなる容器以外は食事の進捗とともに順次剥ぎ取ることにより常に清潔な耐水性のある容器表面が現われることになる。また、厚紙で形成される外側(本体)部分に十分な強度を持たせることにより、薄い紙の容器を多層にして使用することが可能となる。
請求項4に記載の発明は、1ないし複数の開口窓を形成した外側のブランク(6)に薄紙からなる内側ブランク(7)を積層したブランク(B)により、ヒンジを介して本体と蓋体を一体に成形すると共に、この積層された複数の容器が本体と蓋体の上縁および側壁面に生じる縦しわにより係合される構成としたもので、前記薄紙を透明または半透明の紙質のものを選定することによって内部が視認できる覗き窓付き容器となる。
請求項5に記載の発明は、前記使い捨て用紙製容器のブランクにおいて、重ね合わされた二枚以上の原紙が分離可能にスポット接着され、または、接着剤で接着されていることを特徴とするもので、これにより、該ブランクを紙製容器成形用の金型内への導入時に各々の原紙相互間の位置ずれが防止される。
請求項6に記載の発明は、紙製容器成形用金型のキャビティとコアの間に間欠的に挿入される長尺薄紙の表面または裏面に、厚紙から形成された紙製容器成形用ブランクがスポット接着されていることを特徴とするもので、積層された複数のブランクが互いに位置ずれを生じない効果が得られ、且つ、薄紙が連続紙であることから該容器の成形能率が向上する。
請求項7に記載の発明は、前記の重ね合わされた二枚以上のブランクが、その数箇所を超音波振動溶接方法によりスポット溶接をし、または/および、該紙製容器成形後トリミングで廃棄される容器の周辺部位を接着剤によって接着するものである。したがって、この接着剤によるブランク紙面の汚れはトリミングで廃棄されるので、衛生的である。
請求項8記載の発明は、金型の一方側型板には立ち上がり側壁面を形成した容器形状キャビティが形成され、他方側型板には前記キャビティと対称形状であって、かつ、原紙2〜3枚分の隙間を隔てたコアが形成され、そのキャビティの外周縁相当部分において前記キャビティ側型板とコア側金板が周回線状に当接するか、または、剪断刃面状に密接嵌合する構造としたもので、この金型に厚紙と薄紙からなるブランクを挿入し圧縮成形することによって成形された紙製容器の縁部のトリミングは成形と同時になされることになる。
請求項3、請求項4に記載したように、原紙は一枚が厚紙で、他は薄紙、シリコン塗布紙、プラスチックフィルムまたは生分解性樹脂フィルム(以下、これらを薄紙等と記すことがある。)であり、この厚紙により外側(以下において、本体側と称することがある。)容器を形成し、他の薄紙等では内側容器が形成される。この薄紙等からなる内側容器は食料品に付着している調味料やだし汁などにより汚染されるが外側容器は汚染することない。したがって、立食パーティなどにおいて汚れた表面側にある薄紙容器を順次剥離することによって常に新しい薄紙容器を使用することができ、かつ、汚染容器と非汚染容器を分別投棄することが可能になり、厚紙側容器は汚染させることなく再生資源として使用が可能になる。
前記、厚紙と薄紙を所定形状に裁断したブランクを積層し、これを超音波等によって数箇所をスポット接着しておけば、該ブランクを圧縮成形用金型内に挿入したとき生じやすい各ブランク間の位置ずれが防止され、また、使用時に各容器間の不自然な剥離、弛み(または、浮き上がり)がなくなり、さらに、蓋付き容器においては薄紙に透明紙を用いると内部が透視できる窓が形成されることになる。
また、請求項8の金型は、容器の成形と同時にその周縁をトリミングするせん断刃を形成したもので、これにロール状などの長尺原紙を間欠的に給紙して成形すれば、ブランクの打ち抜き工程の時間が省略されることになり紙製容器の加工コストを引き下げられる。
本発明の実施の形態について図面を参考として詳細に説明する。図1は本発明に係る容器の一例を示したもので図1は本発明に係る容器で(a)は平面図、(b)側面の断面図、図2は厚紙からなる円形ブランクで(a)は平面図、(b)は側面図、図3は紙製容器を成形する金型の一例を示す断面の側面図、図4は紙製容器に生じるしわを模式的に示した断面図、図5は長方形の厚紙からなるブランクを示した平面図、図6は長方形の薄紙からなるブランクを示した平面図、図7は長方形状の容器を示す斜視図、図8は蓋付き容器の斜視図、図9は蓋付き容器用のブランク、図10は積層した厚紙及び薄紙ブランクの超音波接着を示したもの、図11は薄紙側紙素材をロール原紙で金型に供給し、この薄紙に厚紙ブランクを超音波により接着する方法を示した側断面図、図12は紙素材をロール原紙で金型に供給する方法を示した側断面図である
図1に示す円形容器10は、円形状の底部1から外開き状に傾斜して立ち上がる周壁部2と、その周壁部2の上端にほぼ水平方向に伸びる縁辺3を周回状に形成し、さらにその縁辺部3の末端から外径側下方に傾斜状の余り部4が若干延設されたものである。この容器10は厚紙からなる1枚のブランク6と薄紙等からなる1枚またはそれ以上のブランク7が積層されたブランクB(図2)を素材とし、160℃前後に加熱された例えば圧縮成形用金型20により押圧成形されたものである。したがって、容器は外(本体)側容器16と内側容器17とが一体的に形成されることになる。なお、この発明において厚紙および薄紙はどの様な紙質でも良く、さらにシリコン塗布紙等の表面処理をしたものを含み、またPET、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニール樹脂その他生分解性樹脂フィルム等のプラスチックフィルムでも良い。厚紙と薄紙の厚さは相対的なものとする。
この場合、図2に示すように所定形状に裁断した厚紙側ブランク6にはその外周縁から中心方向に放射状に伸びる折り線5aを予め刻設形成しておく。このブランク6に、同形状の薄紙等からなるブランク7が1枚ないし複数枚を重ね合わせてブランクBとしたものである。
積層容器圧縮成形用金型20の一例を図3に示した。この図において、該金型20は、圧縮成形機のプレートP,Pに取り付けられた状態を示したもので、成形すべき紙製容器の形状を模したキャビティ21aを有するキャビティ側型板21と、挿入する原紙の厚さに相当する間隙をそのキャビティ21aとの間に設けて対称形状としたコア22aを有するコア側型板22からなる。このキャビティ21aの表面の所定位置には図示していないしわ形成用の凹溝を、それと対向するコア22aの表面には凸条を刻設している。前記のコア22aは枠板23内に摺動自在に嵌合されており、バネ24により常時所定位置にまで突出するように保持されている。さらに、この枠板23のコア22aとの摺動面部の先端輪郭縁23aはキャビティ21aの外周輪郭縁21bと密接に嵌合して成形された容器の周縁をトリミングする剪断刃を形成している。なお、図1の容器を成形するに付いては、この凹条24、凸条25は必要としない。Gはガイドピンである。
このような金型20の対向するキャビティ21aとコア22a間に前記のブランク6,7(B)が装入され、プレスの作動によりキャビティ21a側プレートPが前進して該ブランクBを圧縮する。さらにプレスで押圧を継続するとコア22aはばね24の弾性に抗して型枠23内を後退し、やがて、キャビティ21aの周縁22bが該型枠23の先端の輪郭内径23aと嵌合して成形されたブランクBを容器の輪郭に沿って剪断(トリミング)することになる。次いで、プレスによる押圧を解除し、プレートPを後退させるとコア22aは前記ばね24の反発力によって型枠23内を初期の位置にまで戻り、成形された容器が取り出される。これによって厚紙と薄紙のブランクからなる容器は一体に積層し、しわ部5で係合されていることは前記の通りである。
本発明に係る紙製容器の実施例1は図1に示すもので、その概要は前記の通りであるが、なお、詳しく説明する。円形の容器10は、その容器の底部1に該当する直径および立ち上がり側壁部2の高さ、縁辺部3および余り部4などを考慮し、且つ、必要な縁押さえ部を設けたブランク6が厚紙から裁断される。さらに、このブランク6の内面側にその周縁部から容器の立ち上がり側壁部2および若干底面に達する位置にまで放射線状に折り線(または、折り罫とも称される。)5aが刻設される。
図2の厚紙ブランク6に、ほぼ同形状の薄紙ブランク7が積層されたブランクBをほぼ160℃に加熱した金型20(図3)に供給し、圧縮成形をすることは前記の通りである。この成形によって前記折り線5aの部分はその左右が寄り合ってしわになり投影面積を小さくして傾斜状の側壁2となり、また、投影面積を広げて縁辺部3および余り部4を形成することになる。
この立ち上がり壁面2や縁辺3に生じる縦しわ5部分を図示したのが図4である。(a)折り線5aが刻設された厚紙ブランク6に薄紙ブランク7が積層されたブランクBを,(b)圧縮成形金型により圧縮すると側壁部分が立ち上がり、同時に前記の複数の折り線5aの左右が寄り合って溝5bを形成する。この溝5bに薄紙ブランク7の直上部分はしわとなって挟み込まれ、互いに係合しあう。さらに金型で押圧されると、(c)溝5bによる出っ張り部は若干、平坦になる。この縦しわ5によって積層された容器がそれぞれ係合することになる。
図5は、底面に山形リブを形成した長方形状容器110(図6)成形用の厚紙からなるブランク6を示したものである。この長方形状ブランク6には四隅および四辺のほぼ中間位置に折り線5aがその縁辺から傾斜面2および容器底面のほぼ外周に相当する位置Rにまで、さらに、容器の底面1にも十字状に刻設9aされている。このブランク6とほぼ同形状(折り線は不要)の薄紙からなる1枚ないし複数枚のブランク7(図6)が該ブランク6に積層されてブランクB(図示していない)とされる。なお、7aは本体容器から薄紙からなる容器を剥ぎ取るためのタブである。
前記のブランクBを成形する圧縮成形金型は前記図3のもので、容器の中央に十字状のリブ9を立設するためにキャビティおよびコアに凹凸条21c,22cを設ける必要がある。この金型によってブランクBを成形した紙製容器110は図7に示すように外側容器16と内容器17(斑点を付した)は四隅のみならず長辺、短辺それぞれ縁辺部の中央においても縦しわ5が生じ、そこで積層された容器は係合することになる。また、前記の容器底面に刻設された前記の十字状に折り線9aによって容器の中央に仕切状突起9が形成される。
図8に示す紙製容器111は、ヒンジ8を介して収容容器体30と開閉自在な蓋体31が一体に成形されたもので、その蓋体31に開口する覗き窓6w,6wは薄紙からなる内側容器により透視可能に閉ざされている。この容器を成形するためのブランクBは、図9に示したように、厚紙6および薄紙7の対向に二辺のほぼ中央部分、すなわち、ヒンジ8を形成すべき部分の両端に切り欠き8a,8aを形成することによって蓋体側8bと収容容器体側8cとに区画されている。さらに、その厚紙側のブランク6には、蓋体側8bと収容容器体側8cのそれぞれの四隅に折り線5aを刻設し、必要ならば収容容器体側8cの底部に相当する面に山形などのリブを形成するための折り線9aが刻設される。
前記、蓋付き容器を成形する金型(図示していない)には、該収容容器体30および蓋体31を形成するための凹凸条を金型のキャビティおよびコア(図3における21c、22c)を有することが必要であることは勿論である。前記のブランクBをこのような金型で成形した容器111(図8)は、厚紙側(外側)容器と薄紙側(内側)容器はその四周のしわ5で積層容器を係合している。したがって、前記の積層容器と同様に薄紙側を剥がして新たな容器の面を現出することができる。また、本体に商品を収容して蓋体を閉じた状態でも窓6wによって内部が視認できるので商品の陳列用容器としても利用できることになる。
前記には、一枚の厚紙ブランク6に対して一枚ないし数枚の薄紙ブランク7としたが、厚紙ブランク1枚にプラスチックフィルムを重ね、さらにそのフィルムの上に薄紙を重ねて圧縮成形をすることも可能である。前記のように圧縮成形用金型は160℃前後に加熱されているのでプラスチックフィルムが直接この金型面に付着すると表面が溶融し、その後の冷却により収縮するために縮み模様が発生するなど良好な表面が得られないことがあるが、このように、プラスチックフィルムの上に薄紙を被覆することによって金型への直接接触がなくなり美麗な内側容器として成形できる。この容器は先ず、薄紙面を,次いでプラスチック面を使用することになる。
前記の3つの実施例において、あらかじめ裁断され複数枚のブランク6,7は単に重ね合わせた状態で金型に供給されるものとした。これによって成形される複数の容器は縦しわ部分で互いに係合していることは前記の通りである。しかし、この積層ブランクBは金型へ供給に際してそれぞれのブランク6,7が相対的に位置ずれを生じる可能性があることから、その対策として図10に示すように、予め積層ブランクの表裏面から超音波振動接着用のホーンSを当接させ振動加熱によるスポット接着Sをしておくことが有効である。この場合、超音波振動接着Sによっては必ずしも強固な接着力は得られないが、素材の紙にはリグニンが含まれており、この存在によって、本発明の容器が必要とする(使用時に薄紙側容器を1枚ずつ剥がし取れる)程度の接着硬度が得られることを見出した。このような超音波による接着の操作諸条件は紙質、紙厚、枚数などにより選定することになる。また、ブランク6,7において、容器成形後にトリミングにより投棄される部分に接着剤塗布による接着でもよいことは勿論である。
前記では、裁断したブランク6、7で説明したが、このブランクに代わりロール状原紙を直接使用して紙容器を圧縮成形する方法を説明する。図11に示したもので、所定の形状で所定位置に折線5a(図示していない)を刻設した厚紙のブランク6が、例えばストック棚Tから1枚ずつ供給されて、ロールRを介して連続供給される長尺物薄紙7rの所定位置に貼り付けられ、容器用の圧縮成形金型20に導入されるものである。この場合、厚紙ブランク6が金型内の正常な位置にセットされるためには適切なガイドを金型内に設置することが望ましいことは勿論である。
図11において金型20の直上に記載した矢印は、図示していない超音波振動加熱装置からの振動を伝えるホーンSを示したものである。このような装置によって長尺薄紙7rの所定位置に前記の厚紙からなるブランク6をスポット溶着させることが望ましく、さらには、圧縮成形機または金型等に位置決めセンサー(図示していない)を付設してブランクの正確な位置決めを行うことが望まれることは勿論である。なお、薄紙側の長尺ブランク7rは容器形成と同時にその外周が、金型20の枠板23の先端輪郭縁部23aとキャビティ21aの外周輪郭縁21bの密接嵌合によりトリミングされることになる。
図12に例示した紙容器成形用装置は、本体側容器の素材としてのロール状厚紙原紙6rを、内面側容器の素材としてのロール状薄紙原紙7rをそれぞれ回動自在に軸支し、その原紙先端を金型20のコア22aとキャビティ21aの間に通過させ下方に設置したローラーRoを介して回転駆動装置付きローラー(図示しいてない)に巻き取らせるようにしたものである。この装置による成形は、前以て図示していないプレス装置によって該厚紙原紙6rの所定位置に折り線5aを刻設しておくか、または、該厚紙6rのロールと金型20との間にプレス装置等を設置(図示していない)してそこで折り線5aを刻設することが必要である。このように折り線5aが刻設された原紙6rと共に薄紙原紙7rを重ね合わせて金型内に導入されキャビティ21aとコア22aとで圧縮成形をする。これによって容器の周縁は前記と同様にトリミングされ、成形された容器は金型外に排出され、原紙の残部は下方のローラーRoを介して残紙巻取ローラーに回収される。また、容器に発生するしわ5によって厚紙側容器と薄紙側容器が係合することは前記と同様である。
本発明に係る積層紙容器は、野外パーティなどにおいて使用し、食後は本体厚紙側容器と表面側の薄紙容器を分離して薄紙側を汚染物として投棄し、厚紙側は再生可能物として分別投棄することが可能になる。
厚紙側ブランク一枚に対して複数枚の薄紙ブランクが積層されている場合は、一つの食物を採り、これを食した後には薄紙になる容器部分の一枚のみを剥ぎ取り、次の食物をとって食することができる。食後は汚れた薄紙の容器部を剥ぎ取り、厚紙からなる未汚染の本体側と分別して投棄されることは前記と同様である。これにより紙資源の再生を可能にしたものである。
前記、蓋に覗き窓を開口し、内側の薄紙からなる容器で閉ざした二重構成になる内部視認可能容器は、商店における陳列用包装として用いられ、購入者は使用後、内部容器と外部容器を分離して投棄することができるので資源の有効利用につながる。
積層したブランク6,7を超音波などによって数箇所をスポット溶接して容器を成形した場合、容器の強度が向上する。
本発明に係る容器でa)は平面図、(b)はA−B断面図である。 厚紙からなる円形ブランクで(a)は平面図、(b)は側面図である。 紙製容器を成形する金型の一例を示す中央断面になる側面図である。 紙製容器に生じるしわを模式的に示した断面図である。 長方形の厚紙からなるブランクを示した平面図である。 長方形の薄紙からなるブランクを示した平面図である。 長方形状の容器を示す斜視図である。 蓋付き容器の斜視図である。 蓋付き容器用のブランクである。 積層した厚紙及び薄紙ブランクの超音波接着を示したものである。 薄紙側紙素材をロール原紙で金型に供給し、この薄紙に厚紙ブランクを超音波により接着する方法を示した側断面図である。 紙素材をロール原紙で金型に供給する方法を示した側断面図である
符号の説明
1 底部
2 周壁部
3 縁辺部
4 余り部
5 しわ部
6 厚紙ブランク
6w 窓
7 薄紙ブランク
8 切り欠き
10 容器
20 圧縮成形用金型
21 キャビティ側型板
22 コア側型板
23 枠板

Claims (8)

  1. 二枚以上の紙または/およびプラスチックフィルムからなるブランク(6,7)を重ね合わせたブランク(B)を金型によって一体に圧縮成形した積層容器であって、該容器の周縁から側壁面に発生する凹凸状縦しわによって外側容器に順次内側容器を係合させたことを特徴とする使い捨て紙製容器。
  2. 二枚以上の紙または/およびプラスチックフィルムからなるブランク(6,7)を重ね合わせたブランク(B)を金型によって一体に圧縮成形した積層容器であって、該容器の周縁から側壁面に発生する凹凸状縦しわによって外側容器に順次内側容器を係合させると共に、該容器の底面に凸(または凹)状のリブを1本ないし複数本形成したことを特徴とする請求項1記載の使い捨て紙製容器。
  3. 二枚以上の紙または/およびプラスチックフィルムからなるブランク(6,7)を重ね合わせたブランク(B)を金型によって一体に圧縮成形した積層容器において、該ブランク(B)の一枚が厚紙であり、他は前記の厚紙より薄い紙、シリコン塗布紙、プラスチックフィルム、生分解性樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の使い捨て紙製容器用ブランク。
  4. 1ないし複数の開口窓(6w)を形成した外側のブランク(61)に薄紙からなる内側ブランク(7)を重ね合わせたブランク(B)により、ヒンジ(8)を介して収容器(30)と蓋体(31)とを一体に成形すると共に、該本体と蓋体とに生じる縦しわにより積層成形された容器を係合させたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の使い捨て紙製容器。
  5. 前記使い捨て紙製容器のブランクにおいて、重ね合わされた二枚以上のブランクが分離可能にスポット接着されていることを特徴とする請求項3または請求項4記載の使い捨て紙製容器用ブランク。
  6. 紙製容器用圧縮成形金型のキャビティ(21a)とコア(22a)の間に間欠的に挿入される長尺薄紙の表面または裏面に、厚紙から形成された紙製容器成形用ブランクを付着させていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の使い捨て紙製容器用ブランク。
  7. 重ね合わされた二枚以上のブランク(B)は、超音波振動溶接による数箇所のスポット溶接されていることを特徴とする請求項5、請求項6記載の使い捨て紙製容器用ブランク。
  8. 金型の一方側型板には立ち上がり側壁面を伴った容器形状キャビティが形成され、他方側型板には前記キャビティと同形状であって、かつ、原紙2〜3枚分の隙間を隔てて前記キャビティと対称形状になるコアが形成され、前記キャビティの外周縁相当部分において前記キャビティ側型板とコア側金板が周回線状に当接し、または、剪断刃面状に嵌合する構成として、容器の成形と同時にその周縁をトリミングすることを特徴とする紙製容器の製造用金型。
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