JP2011235923A - 紙箱の開口部 - Google Patents

Abstract

【課題】紙箱に設けられた開口予定部において、開口前の箱の美観と密閉性や強度を保持し、破断予定線通りスムーズに切り離し、直線で奇麗な開口縁にする事である。
【解決手段】紙箱１０の内面側ではミシン目１４とハーフカット線１６のトムソン刃Gと刃Fを組み合わせて切り込むことでトムソン刃GとFの間の紙を層間剥離させてミシン目１４のタイ部１４bの剥離層と繋げる、外面側ではミシン目１４のカット部１４aの頂点付近Pで層間剥離させて、ハーフカット線１５に連通させることでミシン目１４のタイ部１４bの剥離層と繋げて剥離した薄い層はちぎれることが無くなり、破断予定線どおりに繋がって直線の奇麗な開口縁となる。
破断予定線１３の三本の切り込みは全てハーフカットであるので、密閉性や強度が優れている。
破断予定線のミシン目１４のタイ部１４bを破断する時に、紙箱の表裏で起こる剥離層の広がりを、あらかじめ表裏に入れたハーフカット線１５と１６で止める。
【選択図】図１

Description

この発明は、紙箱において破断予定線通り直線で奇麗な開口縁の開口部に関する。
詳しくは、紙箱を開口するのに設けられた特殊に形態された破断予定線により、箱本体と開口予定部を区画し、開口予定部の全て又は一部を箱本体からスムーズに切り離すことで、表面に開口を形成可能な紙箱に関する。

板紙、段ボールなどの厚紙類からなる紙箱における開口部の破断方法は、貫通するカット部と、紙がそのまま残ったタイ部が交互に連続する形態や、貫通するカット部をヘの字にして、タイ部と交互に連続させている形態などがある。

その他、特殊な形態では、特許文献１のように、破断予定線はカット部とタイ部を交互に連続させたミシン目を内側と外側に平行にずらして形成し、ミシン目のタイ部を小さくして破断しやすくし、二重にする事でタイ部の数を増やして強度を保つ形態がある。

又、特許文献２・特許文献３・特許文献４・特許文献５にあるように、紙箱の外面側と内面側の両側から、連続したハーフカット線を入れて形成されている例もあるがこの場合、外面側の連続するハーフカット線は開口予定部の箱本体寄りに入れ、内面側の連続するハーフカット線は開口予定部寄りに、外面側の連続するハーフカット線と平行してある程度の間隔を取って入れている。
これらの特許文献例は、表裏の連続するハーフカット線の深さの合計が、紙の厚み分以上である事が望ましいとされている。

ここで、紙を破断する時の紙の原理を簡単に説明すると、紙は幾重もの層の重なりで出来ているために、幾重もの層に剥離する性質がある、紙の端を両手で摘んで右手を上向きに、左手を下向きに力を加え破断しようとすると、紙の層が歪み、幾重もの薄い層に剥離する、薄い層に剥離した紙は抵抗力が無くなり破断される。
そうして起こった薄い紙の層の剥離は、一番外側の薄い層が剥離する事で次の層が剥離出来き、一番外側の層の剥離が広がれば次の層も続いて広がり、一番外側の層の剥離の広がりが止まれば次の層の剥離の広がりも止まる性質となっている。
図７の(ａ)の図面は破断するときの紙の層に掛かる力の方向を示した図である。破断するときに加える上下の力の方向を垂直分力Xとし、その垂直分力Xにより水平分力Yが負荷され、破断するときの加重が斜めZ方向に作用するため、紙の破断した層は外側の層から斜めZ方向に広がっていくことになる。

そこで、垂直分力と水平分力の加重により、タイ部を切断した時の切断方向や紙の層の剥離方向を加味して、貫通するミシン目のカット部をヘの字にし、タイ部と交互に連続させ、タイ部の切断方向と剥離方向をヘの字のカット部で受け止める破断ミシン目の形態がある。
しかし、このヘの字ミシン目の形態では、極端に垂直分力の方向を変化させた時には、切断方向や剥離方向がヘの字のカット部の幅に収まらず、剥離層が広範囲に広がってしまい、破断予定線通りに破断されない問題が完全には解消されない。
又、への字のカット部とタイ部が交互に連続するミシン目は、破断して開口した時に箱本体側の開口縁に三角の突起が残り、触ると痛いし、内容物を取り出す時、引っ掛ける可能性もあり、開口後の体裁も綺麗な開口縁とは言えない等、色々な問題も多い。

又、破断予定線のミシン目を内側と外側に平行にずらして形成する、ティッシュペーパーの箱などに使われているミシン目形態(特許文献１)の場合も、破断する時の垂直分力の方向を極端に変化させた時には、箱の外面側では、外側のミシン目のタイ部で剥離した層が箱本体側に剥離して広がり、箱の内面側では、内側のミシン目のタイ部で剥離した層が開口予定部側に剥離して広がってしまうため破断予定線通りに開口できないことがある。
又、平行してずらしたミシン目の破断は、破断方向がジグザグに蛇行して行く為、開口部と箱本体の開口後の縁がギザギザになり綺麗な開口縁を形成出来ないなどの問題を有する。

さらには、紙箱の外面側と内面側の両側から平行に連続するハーフカットで切り込み形成されている特許文献２〜５の四つの特許文献の場合、外面側のハーフカットの切り込みと、内面側のハーフカットの切り込みの深さの合計が、紙の厚み分以上でないと綺麗な層間剥離はできない。その為、外面側と内面側の連続するハーフカット線が近すぎると、強度が弱くなり小さい衝撃で開口してしまう。
したがって、外面側と内面側の連続するハーフカット線同士は強度を増す為に、ある程度の間隔が必要となり、連続するハーフカット線同士の間隔が広がれば、開口後の開口縁に剥離の層が幅広く見えて、見栄えが悪くなると言う問題が起こる。

特許文献６に関しても、剥離層の広がりを止めて開口予定部を開口予定線通り奇麗に開口する事は出来るが、箱の表面にミシン目と、剥離する方向に配置した連続するハーフカット線の二本のカット線が露出するため、紙箱の体裁が悪い問題もある。
さらには、図６(ａ)の破断後の開口縁で示すように、開口予定線のカット部を貫通させる事で、タイ部において紙箱の外面側で紙を破断する時の水平分力により剥離された層が、かなり薄い層になって、貫通したカット部へ到達した時、開口予定部の縁の層が図６(ａ)のH１の白いひし形に見える部分のように、ちぎれてしまい紙箱本体側のカット部とハーフカット線の間に残ってしまう。これはタイ部においてかなり薄く剥離した層が、まだ剥離していない貫通するカット部１４aとハーフカット線１５の間の部分を引っ張り上げるためにかなり薄い層だとちぎれてしまう。その結果、開口部側１２の図６(ａ)のH２のように開口部側にタイ部の層だけが残り開口縁がギザギザとなり美観が損なわれる。又、図６(ａ)のH３の白く凹形に抜けている部分は箱本体側１１の開口縁で逆に開口部側１２の内面にちぎられてしまった部分であり、縁がギザギザになり見栄えが悪い。

特許第３４２２８５６号公報 特開平１１−１７１１７３ 特開平１１−３２１８５６ 特開２００６−８９０７０ 実用公開平２−１４８９２５ 特許第４４４５０３１号

紙箱を開口する為に、紙箱に設けられた破断予定線により箱本体と開口予定部とに区画され、この破断予定線を破断して開口予定部の全て又は一部を、箱本体から切り離すことで開口を形成可能な紙箱で、開口前の箱の美観と密閉性や強度を保持し、開口予定部の切り離しを破断予定線通りスムーズに行うことができ、開口縁が直線になり綺麗で触っても痛くなく、内容物が引っ掛からないようにする事である。

紙箱１０の破断予定線１３において、
紙箱１０の内面側から、紙の厚みを貫通させない、カット部１４aと、紙がそのまま残ったタイ部１４bとが交互に連続するミシン目１４と、
前記ミシン目１４よりも開口予定部１２寄りにミシン目１４と平行に配置され、内面側から入れた内ハーフカット線１６と、
前記ミシン目１４より紙箱本体１１寄りにミシン目１４と平行に配置され、外面側から入れた外ハーフカット線１５とからなることを特徴とする紙箱の開口部。

ミシン目１４は紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込んだカット部１４aと紙がそのまま残ったタイ部１４bが交互に連続して、紙箱１０の内面側から切り込むことを特徴とする紙箱の開口部。

ミシン目１４の切り込みで使用するトムソン刃とハーフカット線１６の切り込みで使用するトムソン刃は、紙を挟むよう対向させて組み合わせ紙箱の内面側から切り込むことにより、ミシン目１４のトムソン刃のカット部１４aとハーフカット１６のトムソン刃の間の紙の内部を層間剥離させることを特徴とする紙箱の開口部。

ミシン目１４の切り込みで使用するトムソン刃Gのカット部１４a部分の刃先の斜めの部分と、ハーフカット線１６の切り込みで使用するトムソン刃Fの刃先の斜めの部分で、紙を挟むように対向させて組み合わせ同時に切り込むことで、刃先の斜めの部分により同時に両側から押さえてトムソン刃Gのカット部１４a部分とトムソン刃Fの間の紙の内部を層間剥離させることを特徴とする紙箱の開口部。

紙箱の内面側と外面側から切り込む、ハーフカット線１５、１６の切り込みの深さは、紙の厚みの半分未満であるがミシン目１４のタイ部１４bとカット部１４aの長さの比率により調整することができることを特徴とする紙箱の開口部。

ハーフカット線１５の切り込みの深さは、ハーフカット線１５の深さと、ミシン目１４のカット部１４aの紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込む深さとの合計が紙の厚み分以上であることを特徴とする紙箱の開口部。

ミシン目１４のカット部１４aとタイ部１４bの長さの比率を開口部の形に合わせて途中で変えることができることを特徴とする紙箱の開口部。

以上のように破断予定線の形態にする事で、開口前の箱の美観と密閉性や強度を保持し、開口予定部の切り離しをスムーズに行う事が出来、開口縁が繋がって直線で奇麗になり、触っても痛くなることはない。

本発明の開口予定線１３を構成する拡大透視図 本発明の開口予定線１３を構成する各断面図 実施形態の紙箱の斜視図 実施形態の紙箱の透視平面図 本発明の製造方法の一例と拡大斜視図 従来の開口部の縁と本発明の開口部の縁 紙の破断と剥離の断面図

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施形態について説明する。

本発明の紙箱の開口部における破断予定線１３は、三本のトムソン刃全てが紙の厚みを、貫通させないハーフカットの切り込みにより構成された、特徴的な破断予定線の形態である。
図１は、本発明の紙箱の開口部を破断して開口するために構成された、破断予定線１３を紙箱の上方部から見て透視した拡大斜視図である。
図２の(ａ)(ｂ)(ｃ)は図１のそれぞれの断面図で、図１のＡ−Ａはミシン目１４に沿って矢印方向へ紙の厚み分を切った断面図(ａ)、図１のＢ−Ｂはミシン目１４のカット部１４aとハーフカット線１５、１６を矢印方向へ紙の厚み分を切った断面図(b)、図１のC−Cはミシン目１４のタイ部１４bとハーフカット線１５、１６を矢印方向へ紙の厚み分を切った断面図(c)である。

図３は本発明を用いた紙箱の開口部の実施例の斜視図であり、図４の平面図は図３の開口予定部を透視した平面透視図である、実施形態の紙箱１０は、板紙、段ボールなどの厚紙類からなる紙箱である。
紙箱１０の表面には、破断予定線１３が設けられている、この破断予定線の構成は、図４の平面透視図で示す。
図４の平面透視図は図１〜２にあるように、紙箱の内面側から紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込むカット部１４aと紙がそのまま残ったタイ部１４bが交互に連続するミシン目１４(図４の短い点線)と、開口予定部１２寄りにミシン目１４と平行にずらして、紙箱の内面側から紙の厚みの半分未満に切り込むハーフカット線１６(図４の長い点線)と、紙箱の外面側では箱本体１１寄りにミシン目１４と平行にずらして、紙の厚みの半分未満に切り込むハーフカット線１５(図４の実線)により構成されている。
したがって、紙箱１０の破断予定線１３は図３の斜視図のように紙箱の表面にハーフカット線１５だけが見え綺麗であり、全てハーフカット線で構成されているので、密閉性にすぐれており、ミシン目１４のタイ部１４bにより強度、耐衝撃性が保たれる。

具体的には、実施形態の紙箱１０は図３のように上下に対向する方形の天面および底面と、左右に対向する一対の方形の側面と、前後に対向する一対の方形の端面とからなる、直方体形状をなしており、これら六面に囲まれる内部空間に収納物を収納可能になっている。

紙箱１０の天面には、図４に示す破断予定線１３が設けられており、天面の破断予定線１３に囲まれる部分が開口予定部１２を構成している。また、天面の破断予定線１３の外側の部分と、底面と、側面および端面とが箱本体１１を構成している。
開口予定部１２には、天面の両側で端面の上部にタブ１２aと１２b、があり、両側どちらからでも開口できるようになっている。

図５(ａ)は、トムソン刃Ｋ、Ｇ、Ｆを用いて外面側のハーフカット線１５と内面側のミシン目１４のカット部１４aと内面側のハーフカット線１６を切り込んでいる断面図であり。図５(ｂ)は(ａ)のトムソン刃を抜いた後の紙箱の内面から見た拡大斜視図である。
本発明は紙箱の外面側からトムソン刃Kで開口予定線１３のミシン目１４より箱本体１１寄りに、ミシン目１４と平行に紙の厚みの半分未満に切り込むハーフカット線１５を入れる。
紙箱の内面側から紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込むミシン目１４に使用するトムソン刃Gと、ミシン目１４より開口予定部１２寄りに、ミシン目１４と平行に紙の厚みの半分未満に切り込むハーフカット線１６に使用するトムソン刃Fを、紙を挟むように対向させ組み合わせて同時に切り込むことで、トムソン刃Gのカット部１４a部分とトムソン刃Fの間の紙は、トムソン刃Gのカット部14a部分とトムソン刃Fの対向する面が刃先に向かって斜めなっているので、斜めの角度によって、両側から押さえられ、押さえられた紙はトムソン刃Gのカット部１４a部分とトムソン刃Fが対向する間の隙間で図５(ａ)のように、紙の中の層がミシン目１４のタイ部と繋がっている状態で層間剥離して膨らむ。図５(ｂ)の斜視拡大図のように、トムソン刃を抜いてもミシン目１４のカット部１４aとハーフカット線１６の間の層は、タイ部１４bと繋がって剥離したままである。
上記しているように同時にトムソン刃Gとトムソン刃Fで切り込むことが、刃と刃の間の紙の層を剥離させるのに効果的ではある。同時に切り込みを入れなくても、刃と刃の間の紙幅が狭いためにトムソン刃の刃先の斜めの部分で、刃と刃の間の紙を押さえてずらすように剥離させることも、確実ではないが可能である。

図７の図７(a)は紙を破断する時に力のかかる方向の関係と、それによる紙の層の剥離する方向を示す図である。図７(ｂ)はハーフカットの切り込みを紙の厚みの途中まで入れた紙の断面図、図７(ｃ)に示す矢印の方向に持ち上げると、ハーフカットの切り込みの頂点Ｐでは、矢印の方向に持ち上げる垂直分力Ｘによる水平分力Ｙの負荷により、紙の残りの厚みを保ち同じ位の厚みの層で頂点P付近から剥離する。
そこで、図３、４の斜視図にあるように開口予定部１２のタブ１２a又は１２bのどちらかを摘んで、図５(ｃ)のように開口予定部１２を矢印の方向Ｘへ持ち上げると、開口予定線１３の紙箱の内面側から切り込んだミシン目１４のカット部１４ａとハーフカット線１６の間の紙は層がすでに剥離しているので、剥離している層の厚みで垂直分力Xによる水平分力Yの負荷により簡単に剥がすことができる。図５(ｃ)では剥離した層が中に浮いているように見えるが、ミシン目１４のカット部１４ａの部分の断面図であるためで、実際はミシン目１４のタイ部１４ｂと繋がっている。

さらに、ミシン目１４のカット部１４aの頂点Ｐ付近では、図５(ｃ)の開口予定部１２を矢印の方向Ｘに持ち上げると、ミシン目１４のカット部１４aの頂点Ｐで、矢印の方向に持ち上げる垂直分力Xによる水平分力Yの負荷により、カット部１４aの頂点Ｐ付近から紙の残りの厚みを保ち同じ位の厚みの層で、ハーフカット線１５に向かって剥離していき、ハーフカット線１５で広がる剥離が止まり箱本体と開口予定部を切り離すことになる。

開口予定線１３のミシン目１４の紙がそのまま残ったタイ部１４bは、破断する時に、開口予定部１２を持ち上げると紙の中の層が歪むことで、図７(ａ)のように幾重もの薄い層になり抵抗力が弱くなり破断するが、タイ部１４bの層は箱本体を押え、開口予定部１２を持ち上げる垂直分力Xによる水平分力Yが負荷され、タイ部１４bの層は紙箱の外面側では箱本体１１寄りに、カット部１４ａとハーフカット線１５の間で剥離した層と繋がって剥離が広がる。箱の内面側では開口予定部１２寄りにカット部１４aとハーフカット線１６の間で剥離した層と繋がって剥離が広がる。
しかし、タイ部１４bで剥離して広がる層は、紙箱の外面側ではハーフカット線１５で止められ図６(ｂ)のＪ１のように開口縁が繋がり直線で綺麗になる。紙箱の内面側ではタイ部１４bで広がる層はハーフカット線１６で止められ図６(ｂ)のＪ２のように開口縁が繋がった直線で綺麗な開口縁に仕上がる。

上記のように破断する時に起こる表裏の剥離層の広がりは、開口予定線１３のハーフカット線１５，１６により止められる、さらに剥離を広げようとする場合は、ハーフカット線１５、１６の切り込みの深さ分を持ち上げて剥離させる大きな力が必要となるが、タイ部１４bがそれより少ない力で破断するためにスムーズに破断できる。
紙の厚みの半分未満に切り込むハーフカット線１５、１６は、ミシン目１４のタイ部１４bとカット部１４aの長さの比率との関係で切り込みの深さを調整できる。切り込みが深いときはタイ部１４bを大きくでき、切り込みが浅いときはタイ部１４bを小さくすることでスムーズに破断できる。
又、図４の開口予定部１２のように途中で破断方向が変わった場合には、タイ部１４bの大きさを小さくし、タイ部１４bを小さい力で破断可能にすると、開口予定線１３通りに開口出来るようになる。破断方向の変化に伴いミシン目１４のカット部１４ａとタイ部１４ｂの長さの比率を変え、又ハーフカット線の切り込みの深さを変えることで様々な形の開口部でも綺麗に破断可能になる。

開口予定線１３のミシン目１４は、紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込むカット部１４aと、紙がそのまま残ったタイ部１４b、の長さの比率はタイ部１４bの長さを１とするとカット部１４aは0.5〜５であるのが好ましい。

紙箱１０の開口予定線１３の紙箱の外面側のハーフカット線１５と、内面側のハーフカット線１６の切り込みの深さは、紙の厚みの半分未満であれば特に限定しない。
開口予定線１３のミシン目１４とハーフカット線１５の間隔と、ミシン目１４とハーフカット線１６の間隔は特に限定しないが、ミシン目１４のタイ部１４ｂで強度を調整できるため、かなり間隔を狭くする事が可能になる。

以上の実施形態はあくまで例示であり、紙箱１０の形状、開口予定部１２の形状、位置、数等は任意に変更可能である。

１０ 紙箱
１１ 箱本体
１２ 開口予定部
１２a タブ
１２b タブ
１３ 破断予定線
１４ ミシン目
１４a カット部
１４b タイ部
１５ ハーフカット線
１６ ハーフカット線
E 紙の断面の層
F トムソン刃
G トムソン刃
K トムソン刃
H１ 従来の箱本体の開口部の縁
H２ 従来の開口予定部の縁
H３ 従来の箱本体側の剥離層
J１ 本発明の破断した時の開口部の開口縁
J２ 本発明の破断した時の箱本体側の開口縁
X 垂直分力
Y 水平分力
Ｚ 破断方向
Ｐ カット部の頂点

Claims (7)

1. 紙箱１０の破断予定線１３において、
   紙箱１０の内面側から、紙の厚みを貫通させない、カット部１４aと、紙がそのまま残ったタイ部１４bとが交互に連続するミシン目１４と、
   前記ミシン目１４よりも開口予定部１２寄りにミシン目１４と平行に配置され、内面側から入れた内ハーフカット線１６と、
   前記ミシン目１４より紙箱本体１１寄りにミシン目１４と平行に配置され、外面側から入れた外ハーフカット線１５とからなることを特徴とする紙箱の開口部。
2. ミシン目１４は紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込んだカット部１４aと紙がそのまま残ったタイ部１４bが交互に連続して、紙箱１０の内面側から切り込むことを特徴とする請求項１に記載の紙箱の開口部。
3. ミシン目１４の切り込みで使用するトムソン刃とハーフカット線１６の切り込みで使用するトムソン刃は、紙を挟むように対向させて組み合わせ紙箱の内面側から切り込むことにより、ミシン目１４のトムソン刃のカット部１４aとハーフカット線１６のトムソン刃の間の紙の内部を層間剥離させることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙箱の開口部。
4. ミシン目１４の切り込みで使用するトムソン刃Gのカット部１４a部分の刃先の斜めの部分と、ハーフカット線１６の切り込みで使用するトムソン刃Fの刃先の斜めの部分で、紙を挟むように対向させて組み合わせ同時に切り込むことで、刃先の斜めの部分により同時に両側から押さえてトムソン刃Gのカット部１４a部分とトムソン刃Fの間の紙の内部を層間剥離させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の紙箱の開口部。
5. 紙箱の内面側と外面側から切り込むハーフカット線１５、１６の切り込みの深さは、紙の厚みの半分未満であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の紙箱の開口部。
6. ハーフカット線１５の切り込みの深さは、ハーフカット線１５の深さと、ミシン目１４のカット部１４ａの紙の厚みを貫通させず、紙の厚みの半分以上に切り込む深さとの合計が紙の厚み分以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の紙箱の開口部。
7. ミシン目１４のカット部１４aとタイ部１４bの長さの比率を開口部の形に合わせて途中で変えることができることを特徴とする請求項１〜６の何れかにに記載の紙箱の開口部。

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