JP2009040026A

JP2009040026A - 中空体の成形方法、当該成形方法を用いた中空体、及び中空体容器

Info

Publication number: JP2009040026A
Application number: JP2007269043A
Authority: JP
Inventors: Tsugutoshi Taoka; 嗣敏田岡
Original assignee: SANKO SOKEN KK
Current assignee: SANKO SOKEN KK
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】凹部が急峻な縁部であり且つ周縁部が平坦であるように樹脂製段ボール等の中空体を加工する中空体の成形方法を提供する。
【解決手段】内部に多数の中空部１８を有する樹脂製中空体１０に対して、その表面に凹部１９を形成する中空体の成形方法であって、凹部に対応した刃先を有する刃物２４を厚み方向に表面から第一深さまで押し込むことにより、凹部対応領域１３を周囲から切り離すハーフカットステップと、周囲から切り離された凹部対応領域に対して、押圧体２６を厚み方向に表面から第二深さまで押し込むことにより、中空体の凹部対応領域が厚み方向に押しつぶされた凹部を形成する押圧ステップと、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂製段ボールや紙製段ボール等の中空体に凹部を形成する中空体の成形方法、当該成形方法を用いた中空体、及び中空体容器に関する。

樹脂製の段ボールや発泡ボード等の樹脂製中空体の内部に多数の中空部を有する樹脂製中空体容器に取り付けて、物品の流通履歴を管理したり、物品の在庫や入出庫状況を管理したりするために、当該物品に関する電子的な情報が格納されたＩＣタグが幅広く使用されている。樹脂製中空体容器に対するＩＣタグの取付には、粘着剤による貼付、又は熱活性タイプの接着剤やホットメルト等による熱溶着等の手法が用いられている。

樹脂製中空体容器は耐久性に優れているために、一回限りの使い捨てというよりは、洗浄処理して繰り返し使用することが行われている。粘着剤を用いた取付方法では、樹脂製中空体容器とＩＣタグとの間の接着強度が不十分である場合には、ＩＣタグ付き樹脂製中空体容器を洗浄処理したときに、洗浄液等によって粘着剤が侵されて洗浄液等がＩＣタグの内部に滲入することによって、ＩＣチップの損傷が起こってしまうという問題がある。

さらに、樹脂製中空体容器の表面にＩＣタグが単純に貼付されているために、樹脂製中空体容器の表面からは、ＩＣタグインレットの厚み相当分だけＩＣタグインレットが突出している。このような突出形態は、樹脂製中空体容器の外観的な美観を損なうだけでなく、突出しているＩＣタグインレットに対して硬質物が何かの拍子でぶつかったときの衝撃によって、ＩＣチップを損傷させるという問題もある。

ところで、樹脂製中空体としての樹脂製段ボールは、上下二枚のライナーの間に多数の中芯で仕切られた中空部を有する構成である。このような樹脂製段ボールの加工方法としては、直角に折り曲げる加工方法がある。折り曲げ加工として、加熱したＶ字型刃物を一方のライナーの表面に押し当てて、Ｖ字状の折り曲げ溝（凹部）を形成し、溶融した切り口が硬化する前に樹脂製段ボールを折り曲げて折り曲げ溝を閉じ合わせることが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

上記凹部形成方法では、加熱したＶ字型刃物をライナーに押し込む際に、Ｖ字型の折り曲げ溝とライナーの平坦面との境界をなす縁部で、溶融した樹脂がそれ自身の表面張力により盛り上がった突起部を形成してしまい、急峻な縁部とはならない。加熱された治具を樹脂製段ボールのライナーに押し込んで樹脂製段ボールを熱変形させる凹部形成技術には、溶融した樹脂の突起部が凹部の周縁部分に形成されるために、ＩＣタグの取付に際して、凹部及びその周辺に対する十分な密着性が得られないという問題がある。

また、上述した樹脂製中空体以外にも、多数の中空部を有する中空体としては紙製段ボールがある。紙製段ボールは、上下二枚のライナーの間に波形の中芯で仕切られた中空部を有する構成である。このような紙製段ボールは、上記樹脂製段ボールと比較して、素材が柔らかい分だけ加工が容易である、何回も繰り返して使用することはできないものの数回レベルの使用あるいはワンウエイの（使い捨ての）使用が可能であるので低コストであるという特徴を有する。

特開平１１−１７０４０２号公報

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、凹部が急峻な縁部であり且つ周縁部が平坦であるように樹脂製段ボールや紙製段ボール等の中空体を加工する中空体の成形方法及び、当該成形方法を用いた中空体容器を提供することである。

課題を解決するための手段及びその作用と効果

上述の技術的課題を解決するために、本発明に係る中空体の成形方法及び、当該成形方法を用いた中空体容器は、以下の特徴を有する。

すなわち、本発明に係る樹脂製中空体の成形方法は、
内部に多数の中空部を有する中空体の表面に対して凹部を形成する中空体の成形方法であって、
凹部に対応した刃先を有する刃物を厚み方向に表面から第一深さまで押し込むことにより、凹部対応領域を周囲から切り離すハーフカットステップと、
周囲から切り離された凹部対応領域に対して、押圧体を厚み方向に表面から第二深さまで押し込むことにより、中空体の凹部対応領域が厚み方向に押しつぶされた凹部を形成する押圧ステップと、
を備えることを特徴とする。

上記成形方法によれば、刃物で凹部対応領域を周囲から切り離して（ハーフカットして）周囲との縁を断ち切ったあとに、押圧体で凹部対応領域を押圧して変形させるので、凹部対応領域の周囲からの影響を受けることがないために、縁部が急峻であるとともに、周縁部が平坦である凹部が形成される。

刃物及び押圧体を別々に準備して、切断ステップ及び押圧ステップを非連続的に行うことも可能であるが、刃物及び押圧体を凹部対応領域に対して高精度に位置決めすることが困難であり、位置決めの手間が必要である。そこで、刃物と押圧体とが一体的に構成されていて、押圧体が刃物の内側領域に配置されているとともに刃物の刃先が押圧体の押圧面よりも突出している成形治具を用いて、切断ステップと押圧ステップとを連続的に行うことが好適である。刃物及び押圧体が予め高精度に位置決めされた成形治具を用いているので、高精度に且つ安定して凹部を形成することができる。

中空体は、紙製中空体である。

紙製中空体は、具体的には、上下二枚のライナーの間に波形中芯で仕切られた中空部が連設している紙製段ボールである。

紙製中空体を用いて重量物を運搬するためには、紙製中空体は、上下二枚のライナーの間に波形中芯で仕切られた中空部が連設している紙製段ボールが複数個積層された積層紙製段ボールであることが好ましい。

また、中空体は、樹脂製中空体である。

紙製中空体及び樹脂製中空体においては、中空部の外殻を形成する壁部を物理的に変形させることによって凹部を形成することが可能である。特に、樹脂製中空体においては、壁部が、加熱されると軟化して変形する樹脂から構成されているので、押圧体は、樹脂製中空体を熱変形させることができる温度に加熱されていることが好適である。樹脂製中空体の加熱によって低い押圧力で凹部対応領域の壁部を変形させることができるので、凹部対応領域の壁部がダメージを受けにくくなる。特に、樹脂製中空体の壁部が肉厚で構成されている場合、壁部のスムーズな変形には、加熱プロセスの付加が有効である。

樹脂製中空体は、具体的には、上下二枚のライナーの間に多数の中芯で仕切られた中空部が連設している樹脂製段ボールである。

また、樹脂製中空体は、具体的には、発泡による中空部がマトリックス樹脂に形成された樹脂製発泡ボードである。

上述した紙製中空体又は樹脂製中空体の凹部内には、電子的情報が格納されたＩＣチップと、前記ＩＣチップが電気的に接続されるアンテナパターンが形成されている基材と、を備えるＩＣタグインレットが配設されている。中空体の凹部の周縁には溶融樹脂の突起部が存在しないために、凹部の周縁が平坦である。平坦な周縁を有する凹部に対してＩＣタグインレットを埋入することによって、良好な美観性が得られるとともに、硬質物が何かの拍子でぶつかったときの衝撃からＩＣチップを保護することができる。さらに、後述するＩＣタグインレットの確実な封止のためには、凹部の周縁が平坦であることが有効である。

耐水性等のＩＣタグの信頼性を向上させるために、熱圧着フィルムを介在させて状態でＩＣタグインレットの配設された凹部の周縁を熱圧着すること、粘着剤を有するフィルムを貼着すること、又はＩＣタグインレットの配設された凹部の上から樹脂を注入して固化することにより、ＩＣタグインレットを封止することが好適である。

また、上述した中空体の凹部内には、光学部品が収納されている。

中空体の凹部内に収納される光学部品は、大型の光学フィルムである。

以下に、本発明の第一実施形態に係る樹脂製段ボール１０の成形方法、当該成形方法によって凹部１９の作成された樹脂製段ボール１０について、図１乃至５を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第一実施形態に係る樹脂製段ボールの成形方法を説明する断面図であって、押し込む直前の様子を示している。図２は、成形治具を樹脂製段ボールに押し込んでいる様子を示す断面図である。図３は、押し込み成形直後の様子を示す断面図である。図４は、冷間成形時において、樹脂製段ボールの変形の様子を模式的に説明する断面図である。図５は、熱間成形時において、樹脂製段ボールの変形の様子を模式的に説明する断面図である。

樹脂製中空体としての樹脂製段ボール１０は、上ライナー１２と下ライナー１４との間に、多数の柱状（リブ状）の中芯１６（壁部）で仕切られた溝１８（中空部）が連なって配設された形態をしている。樹脂製段ボール１０は、合成樹脂材料（例えばポリプロピレンやポリエチレン）からなり、押出成形によって作成されている。例えば、住化プラステック（株）のサンプライ（型番がＨＰ２００３０で、厚み２ｍｍ、目付３００ｇ／ｍ^２、平面圧縮強度０．１９ＭＰａ）や高剛性のスミパネル（型番がＷＴ１５５５０で、厚み１５ｍｍ、目付５５００ｇ／ｍ^２、平面圧縮強度６．３７ＭＰａ）が使用される。

樹脂製段ボール１０の成形に使用するプレス成形機は、油圧シリンダ３２で上下に駆動される上プレス板３０と、油圧シリンダ４２で上下に駆動される下プレス板４０と、上プレス板３０に取り付けられた成形治具２０と、を備えている。上プレス板３０又は下プレス板４０のいずれか一方を動かす片押し、あるいは上プレス板３０及び下プレス板４０の両方を動かす両押しによって、プレス成形機は、樹脂製段ボール１０をプレス成形することができる。

成形治具２０は、木製のベース体２２に対して、刃物２４と押圧体２６とが一体的に構成されている。押圧体２６が刃物２４の内側領域に配置されている。鋭利な刃先２５は、下プレス板４０に対面しているとともに、押圧体２６の押圧面２７よりも僅かに突出している。所望とする凹部１９の深さによって異なるが、例えば、ベース体２２の高さが２０ｍｍ、刃物２４の高さが３．６ｍｍ、押圧体２６の高さが２ｍｍとすると、押圧体２６の押圧面２７に対する刃先２５の突出量は、１．６ｍｍである。また、刃物２４の内面と押圧体２６の外面とは、おおよそ１ｍｍの間隔で離間しているので、刃物２４と押圧体２６とは熱的にも絶縁している。

刃物２４は、鋼材からなり、両刃又は片刃の形状をしているトムソン刃である。刃物２４の輪郭形状は、所望とする凹部１９の形状によって異なるが、例えば、横が６５ｍｍで縦が４０ｍｍであり、四隅が丸くなっている大略長方形である。樹脂製段ボール１０の厚みが５ｍｍである場合に、凹部１９の深さは例えば２ｍｍである。押圧体２６は、樹脂製段ボール１０に対する押し込み成形を行ったときに破損しない程度の圧縮強度を有する材料であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料やステンレス等の金属材料等が使用される。

次に、樹脂製段ボール１０に凹部１９を形成する方法について、図１乃至３を参照しながら説明する。

図１に示すように、下プレス板４０の上に樹脂製段ボール１０（厚みが、例えば、５ｍｍである）を載置し、上プレス板３０に取り付けられた成形治具２０に対して樹脂製段ボール１０を位置決めする。

図２に示すように、不図示の駆動装置によって油圧シリンダ３２に油圧を供給して、上プレス板３０を下動させる。まず、刃物２４の刃先２５が樹脂製段ボール１０の上ライナー１２に当接して、所望の輪郭形状の切込が樹脂製段ボール１０の厚み方向に上ライナー１２の表面から第一深さ（少なくとも上ライナー１２を切断する深さであり、例えば、３ｍｍである）まで押し入れられて、凹部対応領域１３が周囲から分断される（ハーフカットステップ）。切込部分には、鋭利な刃先２５に対応した急峻な縁部が形成されている。そのあと、さらに上プレス板３０を下動させると、押圧体２６の押圧面２７が上ライナー１２に当接する。

図３に示すように、さらに上プレス板３０を下動させると、押圧体２６の押圧面２７が切り離された上ライナー１２を樹脂製段ボール１０の厚み方向に上ライナー１２の表面から第二深さ（所望とする凹部深さであり、例えば、２．５ｍｍである）まで押圧して、加圧方向に延在する柱状の中芯１６を押しつぶす（押圧ステップ）。そして、上プレス板３０を上動させると、樹脂製段ボール１０において、中芯１６の変形した変形中芯部１７を形成するとともに、凹部１９を形成する。なお、上プレス３０板を上下動させる代わりに、下プレス板４０を上下動させたり、上プレス３０板及び下プレス板４０の両方を上下動させることも可能である。

プレス成形機によって樹脂製段ボール１０に印加される押圧力は、単位面積当たり３１０００Ｎ／ｃｍ^２である。

上記押圧ステップでは、加熱することなく常温で行っている（冷間加工を行っている）ので、図４に示すように、柱状の中芯１６の圧縮強度が上プレス板３０の押圧力に負けて、中芯１６の途中部分がポキッと折れ曲がって変形しまうために、変形中芯部１７が形成される。

これに対して、押圧ステップにおいて、樹脂が塑性変形可能である温度に押圧体２６を加熱した状態で押圧する（熱間加工を行う）と、図５に示すように、柱状の中芯１６の上部が熱変形（熱溶融）して、中芯１６の上部が上ライナー１２に融着した変形中芯部１７が形成される。押圧体２６を加熱することによって、樹脂製段ボール１０に印加される押圧力を小さくすることができる。なお、押圧体２６だけを加熱しているので、刃物２４で切り離された切込部分において、加熱溶融に起因した突起部が形成されることは無い。

したがって、冷間加工及び熱間加工のいずれの成形方法によっても、凹部１９を有する樹脂製段ボール１０を作成することができる。

次に、本発明の第二実施形態に係る樹脂製発泡ボード５０の成形方法、当該成形方法によって凹部１９の作成された樹脂製発泡ボード５０について、図６乃至７を参照しながら詳細に説明する。上述した第一実施形態の樹脂製段ボール１０との相違点を中心に説明する。

図６及び７に示すように、第二実施形態に係る樹脂製発泡ボード５０は、第一実施形態の樹脂製段ボール１０と対比して、上ライナー１２や下ライナー１４のような横方向に延在する横部材や中芯１６のような縦方向に延在する縦部材というような方向性を持った要素から構成されておらず、マトリックス樹脂５２及び気泡５８のような無方向性の要素から構成されていることが相違している。

樹脂製発泡ボード５０は、例えばポリプロピレン等の樹脂材料と発泡剤とを押出し成形機に供給し、溶融した材料を押出し成形機のノズルから型内に押出すことにより、マトリックス樹脂５２中に、発泡剤によって発泡した気泡５８を形成したものである。気泡５８がマトリックス樹脂５２中に大略均等に分散配置しているので、樹脂製発泡ボード５０は、厚み方向及び長手方向のいずれの方向においても方向性を有しないと考えられる。気泡５８の周りに存するマトリックス樹脂５２が壁部を構成する。

凹部１９を形成するための樹脂製発泡ボード５０の発泡倍率は、好ましくは２〜１０倍程度であり、より好ましくは４倍〜８倍程度である。２倍より小さな低発泡では気泡５８の押しつぶしによる凹部１９の形成が難しく、１０倍より大きな高発泡では、連続押出発泡成形が難しい。

次に、樹脂製発泡ボード５０に凹部１９を形成する方法について、図６乃至７を参照しながら説明する。

図６に示すように、下プレス板４０の上に樹脂製発泡ボード５０（厚みが、例えば、５ｍｍである）を載置し、上プレス板３０に取り付けられた成形治具２０に対して樹脂製発泡ボード５０を位置決めする。

図７に示すように、不図示の駆動装置によって油圧シリンダ３２に油圧を供給して、上プレス板３０を下動させる。まず、刃物２４の刃先２５が樹脂製発泡ボード５０の上面に当接して、所望の輪郭形状の切込が樹脂製発泡ボード５０の厚み方向に上面から第一深さ（少なくとも加熱溶融に起因した突起部を形成しないように上面を切断する深さであり、例えば、３ｍｍである）まで押し入れられて、凹部対応領域１３が周囲から分断される（ハーフカットステップ）。切込部分には、鋭利な刃先２５に対応した急峻な縁部が形成されている。そのあと、さらに上プレス板３０を下動させると、押圧体２６の押圧面２７が樹脂製発泡ボード５０の上面に当接する。

上プレス板３０をさらに下動させると、押圧体２６の押圧面２７が切り離された樹脂製発泡ボード５０の上面を樹脂製発泡ボード５０の厚み方向に上面から第二深さ（所望とする凹部深さであり、例えば、２ｍｍである）まで押圧して、凹部対応領域１３のマトリックス樹脂５２中に存在する気泡５８を押しつぶす（押圧ステップ）。そして、上プレス板３０を上動させると、樹脂製発泡ボード５０において、気泡５８が押しつぶされた変形した気泡５９を形成するとともに、凹部１９を形成する。なお、上プレス３０板を上下動させる代わりに、下プレス板４０を上下動させたり、上プレス３０板及び下プレス板４０の両方を上下動させることも可能である。

プレス成形機によって発泡倍率４倍の樹脂製発泡ボード５０に印加される押圧力は、単位面積当たり３１０００Ｎ／ｃｍ^２である。

上記押圧ステップでは、加熱することなく常温で行っている（冷間加工を行っている）ので、図７に示すように、気泡５８が押しつぶされて変形した気泡５９が形成される。押圧力を解除すれば、空気の抜けていない気泡５８は元に戻るが、上プレス板３０の押圧力に負けて、空気の抜けた気泡５８は元に戻らないために、凹部対応領域１３での肉厚が薄くなって凹部１９が形成される。

これに対して、押圧ステップにおいて、マトリックス樹脂５２が熱的に塑性変形可能である温度に押圧体２６を加熱した状態で押圧する（熱間加工を行う）と、マトリックス樹脂５２の上部が熱変形（熱溶融）して、マトリックス樹脂５２中に含まれる気泡が収縮して周囲のマトリックス樹脂５２と一体化して縮小変形した気泡５９が形成される。押圧体２６を加熱することによって、樹脂製発泡ボード５０に印加される押圧力を小さくすることができる。なお、押圧体２６だけを加熱しているので、刃物２４で切り離された切込部分において、熱変形に起因した突起部が形成されることは無い。

したがって、冷間加工及び熱間可能のいずれの成形方法によっても、凹部１９を有する樹脂製発泡ボード５０を作成することができる。

次に、本発明の第三実施形態に係る紙製段ボール１１０の成形方法、当該成形方法によって凹部１９の作成された紙製段ボール１１０について、図１３乃至１５を参照しながら詳細に説明する。上述した第一実施形態の樹脂製段ボール１０との相違点を中心に説明する。

紙製中空体としての紙製段ボール１１０は、上ライナー１１２と下ライナー１１４との間に、波形の中芯１１６（壁部）で仕切られた空隙１１８（中空部）が連なって配設された両面段ボールである。紙製の両面段ボール１１０は、約５ｍｍの厚さを有するもの、例えば、Ｋ６（ライナー１１２，１１４の重さ：２１０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１８０ｇ／ｍ^２で、Ａフルート（段山数３４±２（３０ｃｍ当たり）、段高４．６〜４．７９ｍｍ、段繰り率１．５３〜１．６１３）のものである。

次に、紙製段ボール１１０に凹部１９を形成する方法について、図１３乃至１５を参照しながら説明する。

図１３に示すように、下プレス板４０の上に紙製段ボール１１０（厚みが、例えば、５ｍｍである単層の紙製段ボール）を載置し、上プレス板３０に取り付けられた成形治具２０に対して紙製段ボール１１０を位置決めする。

図１４に示すように、不図示の駆動装置によって油圧シリンダ３２に油圧を供給して、上プレス板３０を下動させる。まず、刃物２４の刃先２５が紙製段ボール１１０の上ライナー１１２に当接して、所望の輪郭形状の切込が紙製段ボール１１０の厚み方向に上ライナー１１２の表面から第一深さ（少なくとも上ライナー１１２を切断する深さであり、例えば、３ｍｍである）まで押し入れられて、凹部対応領域１３が周囲から分断される（ハーフカットステップ）。切込部分には、鋭利な刃先２５に対応した急峻な縁部が形成されている。そのあと、さらに上プレス板３０を下動させると、押圧体２６の押圧面２７が上ライナー１１２に当接する。

図１５に示すように、さらに上プレス板３０を下動させると、押圧体２６の押圧面２７が切り離された上ライナー１１２を紙製段ボール１１０の厚み方向に上ライナー１１２の表面から第二深さ（所望とする凹部深さであり、例えば、２．５ｍｍである）まで押圧して、加圧方向に延在する柱状の中芯１１６を押しつぶす（押圧ステップ）。そして、上プレス板３０を上動させると、紙製段ボール１１０において、中芯１１６の変形した変形中芯部１１７を形成するとともに、凹部１９を形成する。なお、上プレス３０板を上下動させる代わりに、下プレス板４０を上下動させたり、上プレス３０板及び下プレス板４０の両方を上下動させることも可能である。

プレス成形機によって紙製段ボール１１０に印加される押圧力は、単位面積当たり約３１０００Ｎ／ｃｍ^２である。

上記紙製段ボール１１０の押圧ステップでは、紙が熱可塑性を有しないために、加熱することなく常温で行っている（冷間加工を行っている）ので、図１５に示すように、柱状の中芯１６の圧縮強度が上プレス板３０の押圧力に負けて、中芯１１６の途中部分が座屈して変形しまうために、変形中芯部１１７が形成される。押圧ステップによって結果的に得られた凹部１９の深さは、約１．５ｍｍであった。

上記説明では、紙製段ボール１１０として単層の両面段ボールを例示したが、片面段ボール、複両面段ボール、複々両面段ボール等、いずれのタイプの紙製段ボールにも適用可能である。例えば、複両面段ボールは、上ライナー１１２＋中芯１１６＋中ライナー＋中芯１１６＋下ライナー１１４という構成であるが、両面紙製段ボール１１０を二段に積層したもの比較して、中ライナーが上段両面段ボールの下ライナー１１４と下段両面段ボールの上ライナー１１２とを重ね合わしたものであると考えることができる。そこで、複両面段ボールとして、両面段ボールを二層又は三層に積層したものを糊付けして一体化した積層紙製段ボール１１０を上記凹部１９の形成加工に供した。

二層に積層された積層紙製段ボール１１０に使用した上段両面段ボールは、Ｋ７（ライナー１１２，１１４の重さ：２８０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１７０ｇ／ｍ^２で、Ｂフルート（段山数５０±２（３０ｃｍ当たり）、段高２．４９〜２．８０ｍｍ、段繰り率１．３５〜１．４６８）、厚み３ｍｍであり、下段両面段ボールは、Ｃ５（ライナー１１２，１１４の重さ：１７０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１８０ｇ／ｍ^２で、Ａフルート（段山数３４±２（３０ｃｍ当たり）、段高４．６〜４．７９ｍｍ、段繰り率１．５３〜１．６１３）で厚みが５ｍｍである。したがって、二層に積層された積層紙製段ボール１１０の全厚みは、約８ｍｍである。プレス成形機によって積層紙製段ボール１１０に印加される押圧力は、単位面積当たり約６４０００Ｎ／ｃｍ^２である。押圧ステップによって結果的に得られた凹部１９の深さは、約２乃至３ｍｍであった。

また、二層に積層された積層紙製段ボール１１０に使用した上段両面段ボールは、Ｃ５（ライナー１１２，１１４の重さ：１７０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１２０ｇ／ｍ^２で、Ａフルート（段山数２４±２（３０ｃｍ当たり）、段高４．６〜４．７９ｍｍ、段繰り率１．５３〜１．６１３）、厚み５ｍｍであり、下段両面段ボールは、Ｃ５（ライナー１１２，１１４の重さ：１７０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１８０ｇ／ｍ^２で、Ａフルート（段山数３４±２（３０ｃｍ当たり）、段高４．６〜４．７９ｍｍ、段繰り率１．５３〜１．６１３）で厚みが５ｍｍである。したがって、二層に積層された積層紙製段ボール１１０の全厚みは、約１０ｍｍである。プレス成形機によって積層紙製段ボール１１０に印加される押圧力は、単位面積当たり約６４０００Ｎ／ｃｍ^２である。押圧ステップによって結果的に得られた凹部１９の深さは、約５乃至７ｍｍであった。

さらにまた、三層に積層された積層紙製段ボール１１０に使用した上段両面段ボール、中段両面段ボール及び下段両面段ボールは、いずれも、Ｃ５（ライナー１１２，１１４の重さ：１７０ｇ／ｍ^２）で、中芯１１６の重さ：１６０ｇ／ｍ^２で、Ａフルート（段山数２４±２（３０ｃｍ当たり）、段高４．６〜４．７９ｍｍ、段繰り率１．５３〜１．６１３）、厚み５ｍｍである。したがって、三層に積層された積層紙製段ボール１１０の全厚みは、約１５ｍｍである。プレス成形機によって積層紙製段ボール１１０に印加される押圧力は、単位面積当たり約６４０００Ｎ／ｃｍ^２である。押圧ステップによって結果的に得られた凹部１９の深さは、約９乃至１０ｍｍであった。

上述した各種の積層紙製段ボール１１０では、押し込み側の上プレス板３０に近い上段側の両面段ボールは、完全に押し潰されるが、上プレス板３０から離れている下段側の両面段ボールは、下段側の両面段ボールの中芯１１６の反発力を受けるために、完全に押し潰されることなく部分的に押し潰されることになる。積層紙製段ボール１１０に対する成形治具２０の押圧体２６の押し込み量に対して、完全な押し潰しに関係した上段側の上ライナーと中芯と下ライナー及び、下段側の上ライナー等のの各部材の厚みを合計したものを差し引いたものが、凹部１９の深さに相当する。

次に、樹脂製中空体を用いた樹脂製中空体容器として、本発明に係るＩＣタグ付き樹脂製中空体容器２について、図８乃至１０を参照しながら詳細に説明する。ＩＣタグ付き樹脂製中空体容器２は、上述した凹部１９を有する樹脂製段ボール１０や樹脂製発泡ボード５０や単層又は積層の紙製段ボール１１０に適用可能であるが、樹脂製段ボール１０について説明する。

まず、ＩＣタグインレット６を収容可能な大きさを有する凹部１９を樹脂製段ボール１０の上ライナー１２に形成し、ＩＣタグインレット６を当該凹部１９に収容する。ここで使用されるＩＣタグインレット６は、例えば、以下のような構成を有しているが、これに限定されるものではない。

ＩＣタグインレット６は、シリコンチップからなるＩＣチップが基材上に搭載された構成をしている。ＩＣチップには、通い箱やコンテナや段ボール等の中空体容器に収納される物品に関する情報（例えば、製造者特定情報、生産管理情報、品番情報、製品特性情報等）、容器に関する情報（例えば、材質情報、洗浄方法や洗浄回数の情報、配送先情報等）といった電子的な情報が格納されている。このようなＩＣチップは、半導体集積回路であるＩＣチップ又はさらに集積度のアップしたＬＳＩチップである。

基材は、柔軟性や可撓性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の樹脂材料、あるいは紙等から構成されている。

基材のおもて面の上には、不図示のアンテナパターンが形成されている。アンテナパターンの中心側電極端子のそれぞれに対して、ＩＣチップの接続端子が電気的に接続されている。使用する電波の波長に応じて様々なアンテナパターンを用いることができる。アンテナパターンは、従来から使用されている銅箔に近い導電性を持った導電性フィラーを含む低抵抗ペーストを用いて、印刷又は転写によって形成される。

ＩＣタグインレット６を当該凹部１９に収容した状態で、熱圧着部材としての熱圧着フィルム６０が樹脂製段ボール１０の凹部１９及びその周縁１９’を覆うように載置される。熱圧着フィルム６０は、凹部１９よりも大きなサイズに寸法構成されている。したがって、熱圧着フィルム６０の外郭部分は、余白部を有しており、当該余白部は、熱圧着代として、樹脂製段ボール１０との熱圧着のために使用される。

熱圧着フィルム６０は、樹脂製段ボール１０と実質的に同じ材質から構成される。通い箱やコンテナや段ボール等の樹脂製段ボール１０としては、オレフィン系、特にポリプロピレン系のものがしばしば使用されているので、熱圧着フィルム６０がポリプロピレンから構成される。また、樹脂製段ボール１０がポリエチレンやポリスチレンやポリカーボネートから構成されることもある。その場合には、樹脂製段ボール１０の材質に応じて、熱圧着フィルム６０が、それぞれ、ポリエチレンやポリスチレンやポリカーボネートから構成される。

図８に示すように、ＩＣタグインレット６を当該凹部１９内に収容するとともに熱圧着フィルム６０を載置した樹脂製段ボール１０を下プレス板４０の上に載置し、上プレス板３０に取り付けられた熱圧着板７０の熱圧着面７２に対して樹脂製段ボール１０を位置決めする。

熱圧着板７０を熱圧着可能な温度に加熱し、シリコンゴム等の耐熱性を有する弾性体６２を介在させた状態で、上プレス板３０を下動させることによって、樹脂製段ボール１０に対して熱圧着フィルム６０を熱圧着させる。例えば、熱圧着圧力は０．５ｋｇ／ｃｍ^２（エアーシリンダーゲージ圧）であり、熱圧着温度は２００乃至２３０℃であり、熱圧着時間は１０乃至１５秒である。凹部１９の周縁部は、突起が無くて平坦であるので、熱圧着した熱圧着部６４における接着性や密閉性も良好である。図９及び１０に示すように、熱圧着フィルム６０が凹部１９に対して蓋をした封止状態になっているので、凹部１９の内部に水分等が侵入することを確実に防止することができる。また、凹部１９及びその周縁１９’を覆うサイズであって粘着剤を有するフィルムを貼着すること、又はＩＣタグインレット６の配設された凹部１９の上から樹脂を注入して固化することにより、ＩＣタグインレット６を凹部１９内に封止することもできる。いずれの場合も、ＩＣタグインレット６が樹脂製段ボール１０の表面から突出していないので、硬質物が何かの拍子で樹脂製段ボール１０にぶつかったときの衝撃によって、ＩＣチップが損傷するということも起こらない。

なお、樹脂製段ボール１０として、上ライナー１２と下ライナー１４との間に柱状の中芯１６で仕切られた溝１８が連設しているものを例示したが、柱状の中芯１６の代わりに波形形状の中芯１６を使用したものは、押圧体２６を加熱した状態で押圧する熱間加工の場合には同様の作用効果が得られた。

また、上述した実施形態においては、刃物２４と押圧体２６とが一体的に構成された成形治具２０を使用しているが、刃物２４を有する第一の成形治具を用いて、樹脂製中空体の表面に対してハーフカットを行ったあとに、押圧体２６を有する第二の成形治具を用いて、樹脂製中空体を厚み方向に押しつぶすことを行っても良い。

さらに、樹脂製中空体を用いた樹脂製中空体容器として、本発明に係る光学部品収納用樹脂製中空体容器４について、図１１及び１２を参照しながら詳細に説明する。光学部品収納用樹脂製中空体容器４も、上述した凹部１９を有する樹脂製段ボール１０や樹脂製発泡ボード５０や単層又は積層の紙製段ボール１１０に適用可能であるが、樹脂製段ボール１０について説明する。

まず、光学部品８を収納することのできる凹部１９を樹脂製段ボール１０の上ライナー１２に形成し、光学部品８を当該凹部１９に収納する。ここで、収納されるべき光学部品８は、例えば、以下のようなものであるが、これに限定されるものではない。

光学部品８は、例えば、偏光フィルム、偏光子フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、プリズムシート、反射防止フィルム等の光学フィルムや、レンズ等の光学素子である。液晶パネルの大型化に伴って、偏光フィルム等の光学フィルムが大型化されている。小型の偏光フィルム等は言うまでもなく、大型液晶パネル向けに需要が増大している大型の偏光フィルム等の光学フィルムをジャストインタイムで且つ低コストで運搬することが要望されている。大型の偏光フィルムの寸法は、例えば、縦７０ｃｍ程度、横１２０ｃｍ程度、厚み３００乃至４００μｍである。大型の偏光フィルム８は、１０枚程度積層したあとアルミニウム袋に詰められた状態で、凹部１９に収納される。袋詰めされた大型の偏光フィルム８の厚みは、３乃至５ｍｍである。

このような大型の偏光フィルム８を収納するための樹脂製中空体容器４が準備される。光学部品収納用樹脂製中空体容器４は、凹部１９を有する樹脂製段ボール１０と、樹脂製段ボールからなる上蓋９０と、係止凹部８２を有する係止固定部材８０と、から構成される。樹脂製段ボール１０の凹部１９は、上述した方法によって、大型の偏光フィルム８を収納することができるサイズで形成される。凹部１９の寸法は、例えば、縦７５ｃｍ程度、横１２５ｃｍ程度、深さ３．５乃至５．５ｍｍである。樹脂製段ボール１０の寸法は、例えば、厚み７ｍｍである。凹部１９を構成する縦及び横の四辺には、緩衝材９２が配設される。

袋詰めされた大型の偏光フィルム８を当該凹部１９に収納した状態で、樹脂製段ボールからなる上蓋９０が樹脂製段ボール１０と積み重なるように載置される。上蓋９０の縦と横のサイズは、樹脂製段ボール１０と大略同じサイズに寸法構成されており、上蓋９０の厚みのサイズは、３ｍｍである。上蓋９０で蓋をして上蓋９０と樹脂製段ボール１０とを合体させた合体物の状態で、合体物の左辺及び右辺に対して係止固定部材８０がそれぞれ挿着される。係止固定部材８０の係止凹部８２は、開口側に向かって次第に開口領域が小さくなっている先細構造をしている。合体物への係止固定部材８０の挿着により、各係止固定部材８０が合体物の左辺及び右辺を挟持する。その結果、係止固定部材８０を介して上蓋９０と樹脂製段ボール１０とが一体的に保持された光学部品収納用樹脂製中空体容器４が組み立てられる。

また、本願発明において、熱溶着とは、ヒータからの熱と圧力とを印加することによって樹脂を溶かして接着させることだけに限定されるものではなく、加熱方法としては、超音波によって発生した摩擦熱を利用することも含む広い概念である。

本発明の第一実施形態に係る樹脂製段ボールの成形方法を説明する断面図であって、押し込む直前の様子を示している。成形治具を樹脂製段ボールに押し込んでいる様子を示す断面図である。押し込み成形直後の様子を示す断面図である。冷間成形時において、樹脂製段ボールの変形の様子を模式的に説明する断面図である。熱間成形時において、樹脂製段ボールの変形の様子を模式的に説明する断面図である。冷間成形時において、樹脂製発泡ボードの変形の様子を模式的に説明する断面図であって、押し込む直前の様子を示している。成形治具を樹脂製発泡ボードに押し込んでいる様子を示す断面図である。ＩＣタグインレットの配設された凹部の周縁を熱溶着している様子を示す断面図である。ＩＣタグインレットを封止したＩＣタグ付き樹脂製中空体容器の断面図である。図９に示したＩＣタグ付き樹脂製中空体容器の一部分を示す平面図である。光学部品を収納した光学部品収納用樹脂製中空体容器を説明する図である。図１１に示した光学部品収納用樹脂製中空体容器を組み立てる様子を側面から見た図である。本発明の第三実施形態に係る紙製段ボールの成形方法を説明する断面図であって、押し込む直前の様子を示している。成形治具を紙製段ボールに押し込んでいる様子を示す断面図である。押し込み成形直後の様子を示す断面図である。

符号の説明

２：ＩＣタグ付き樹脂製中空体容器
４：光学部品収納用樹脂製中空体容器
６：ＩＣタグインレット
８：偏光フィルム（光学部品）
１０：樹脂製段ボール（樹脂製中空体）
１２：上ライナー
１３：切り離された凹部対応領域
１４：下ライナー
１６：中芯（壁部）
１７：変形中芯部
１８：溝（中空部）
１９：凹部
１９’：凹部の周縁
２０：成形治具
２２：ベース体
２４：刃物
２５：刃先
２６：押圧体
２７：押圧面
３０：上プレス板
３２：油圧シリンダ
４０：下プレス板
４２：油圧シリンダ
５０：樹脂製発泡ボード（樹脂製中空体）
５２：マトリックス樹脂（壁部）
５８：気泡（中空部）
５９：変形した気泡
６０：熱圧着フィルム
６２：弾性体
６４：熱圧着部
７０：熱圧着板
７２：熱圧着面
８０：係止固定部材
８２：係止凹部
９０：上蓋
９２：緩衝材
１１０：紙製段ボール（紙製中空体）
１１２：上ライナー
１１４：下ライナー
１１６：中芯（壁部）
１１７：変形中芯部
１１８：空隙（中空部）

Claims

内部に多数の中空部を有する中空体の表面に対して凹部を形成する中空体の成形方法であって、
凹部に対応した刃先を有する刃物を厚み方向に表面から第一深さまで押し込むことにより、凹部対応領域を周囲から切り離すハーフカットステップと、
周囲から切り離された凹部対応領域に対して、押圧体を厚み方向に表面から第二深さまで押し込むことにより、中空体の凹部対応領域が厚み方向に押しつぶされた凹部を形成する押圧ステップと、
を備えることを特徴とする、中空体の成形方法。
前記刃物と押圧体とが一体的に構成されていて、押圧体が刃物の内側領域に配置されているとともに刃物の刃先が押圧体の押圧面よりも突出している成形治具を用いて、切断ステップと押圧ステップとを連続的に行うことを特徴とする、請求項１記載の中空体の成形方法。
前記中空体は、紙製中空体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の中空体の成形方法。
前記紙製中空体は、上下二枚のライナーの間に波形中芯で仕切られた中空部が連設している紙製段ボールであることを特徴とする、請求項３記載の中空体の成形方法。
前記紙製中空体は、上下二枚のライナーの間に波形中芯で仕切られた中空部が連設している紙製段ボールが複数個積層された積層紙製段ボールであることを特徴とする、請求項３記載の中空体の成形方法。
前記中空体は、樹脂製中空体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の中空体の成形方法。
前記樹脂製中空体の押圧ステップにおいて、押圧体は、樹脂製中空体を熱変形させることができる温度に加熱されていることを特徴とする、請求項６記載の中空体の成形方法。
前記樹脂製中空体は、上下二枚のライナーの間に多数の中芯で仕切られた中空部が連設している樹脂製段ボールであることを特徴とする、請求項６記載の中空体の成形方法。
前記樹脂製中空体は、発泡による中空部がマトリックス樹脂に形成された樹脂製発泡ボードであることを特徴とする、請求項６記載の中空体の成形方法。
請求項１乃至９のいずれかに記載された成形方法によって、その表面に凹部が作成されていることを特徴とする中空体。
電子的情報が格納されたＩＣチップと、前記ＩＣチップが電気的に接続されるアンテナパターンが形成されている基材と、を備えるＩＣタグインレットが、請求項１０記載の中空体に作成された凹部内に配設されていることを特徴とする、ＩＣタグ付き中空体容器。
熱圧着フィルムを介在させて状態でＩＣタグインレットの配設された凹部の周縁を熱圧着すること、粘着剤を有するフィルムを貼着すること、又はＩＣタグインレットの配設された凹部の上から樹脂を注入して固化することにより、ＩＣタグインレットを封止することを特徴とする、請求項１１記載のＩＣタグ付き中空体容器。
光学部品が請求項１０記載の中空体に作成された凹部内に収納されていることを特徴とする、光学部品収納用中空体容器。
前記光学部品が大型の光学フィルムであることを特徴とする、請求項１３記載の光学部品収納用中空体容器。