JP2020514141A - 膨張可能な材料でできた折り畳み構造を形成するためのシステム及び装置 - Google Patents

Abstract

膨張可能な材料から折り畳み可能な容器を形成するための型であって、容器は、組み立てたときに少なくとも底部と底部の対向側部から直角に延在する二対の側壁を包含しており、型は；型キャビティを画成するため型の開放及び閉鎖位置間で互いに移動可能な第一及び第二の型部材；型キャビティ中に膨張可能な材料を送り込み、かつ容器を形成するために型キャビティ内の膨張可能な材料の膨張を容易にするスチームを送り込むための制御手段；及び第一の型部材及び／又は第二の型部材の少なくとも一方の裏面に装着された複数のアンビルであって、各々が型キャビティ内の所定の位置で膨張可能な材料に一以上のヒンジを形成するために、型キャビティ中に延び出すように移動可能であるアンビル、を包含し；第一及び第二の型で画成された型キャビティは、組み立てられた容器の内外反転した三次元形状である、型を開示する。【選択図】図１

Description

本願は２０１６年１２月２３日に提出されたオーストラリア仮特許出願Ｎｏ．２０１６９０５３５７に基づく優先権を主張し、それに言及することでその内容全体がここに包含されている。

本発明は、概して膨張可能な材料から構造を製造するシステム及び装置、具体的には膨張可能な材料から折り畳み可能な箱又は類似の折り畳み可能な構造を製造するためのシステム及び装置に関する。

発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）、及び発泡ポリ乳酸（ＥＰＬＡ）のような、膨張可能な材料又は硬質気泡プラスチック（rigid cellular plastics）は、社会で多くの用途を持つ種々の有用な特性が明らかになっている。それらの丈夫で軽い性質により、それらの材料は、特に種々の物品を収容、輸送及び／又は格納するための包装や容器として有用である。

ＥＰＳ, ＥＰＰ及びＥＰＬＡのような、硬質気泡プラスチックは継続的に広く受け入れられてきたが、より丈夫で有用な容器及び包装を提供するためにそれらの材料及びそれらの優れた特性を利用する能力は、まだ完全には実現されていない。とくに、硬質気泡プラスチックは、それらは概ね不透過性であるので、農産物や園芸産物のような生鮮物品（perishable materials）の格納や輸送に有効に応用されている。その結果、その材料は温度調節されかつ気密又は水密状態に保持可能な物品を格納するための環境を提供することができる。その材料（materials）の性質により、ＥＰＳ, ＥＰＰ及び ＥＰＬＡで形成された箱は、格納され又は中に入れて輸送する材料（materials）に保護を提供する衝撃及び打撃耐性をも提供する。

しかしながら、硬質気泡プラスチックは包装の目的での使用ができるが、包装製品は上記材料で形成される従来の方法により、これらの多くの利点は形成される包装製品に関連する多くの問題によって相殺される。とくに、箱などの包装製品を形成するためには、概して型内で材料の膨張を制御することが必要である。そうであるから、殆どの箱や包装製品は、独特な、三次元形状、つまり一体として形成される。これにはいくつかの有用な用途があり、かつ寸法的に正確な最終製品の形成を可能にするけれども、結果として得られる三次元の箱又は包装製品は、空のときでも所定の容積を占拠する。したがって、不使用時に箱／製品を格納するのに必要な利用可能なスペースが常に必要である。その結果、製品の使用・不使用にかかわらず、大きなスペースが必要となり、空の状態で格納及び輸送することで製品を不経済なものにしている。その結果として、使用した後、潜在的には再利用可能であるのに、ＥＰＳの箱は破壊され、壊されかつゴミ処理地に置かれて廃棄されて再利用されないのは珍しいことではない。

ＥＰＳの箱を、使用するために箱に組立できる平らなブランク状にするための種々のシステムの提案がなされてきた。そのシステムでは、概して、成型工程においてブランクにヒンジ又は折り畳み領域を形成すること、及び／又は所定の領域にヒンジを形成し続けてブランクに圧縮力を加えることでこのことを叶えている。折り畳み領域又はヒンジを実現するための従来の手段を用いる場合には、不運にも、本来的にブランクに脆弱な領域、その両側のブランクの平坦な領域がその周りで互いに折り畳み可能となる脆弱な領域を生成することが必要である。そのシステムは平らな材料片を箱などに折り畳む手段を提供できるが、ヒンジを形成するためにブランクに脆弱な領域を生成する結果、製品が使用中にヒンジ領域で壊れる可能性が高くなり、そのため製品の完全性及びその中に収容する内容物についてかなり妥協することになる。

この問題に対処した１つのシステム及び方法が本出願人のＰＣＴ国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／０００３４０でより詳しく説明されている。そこで説明されているシステム及び方法は、ブランクに折り畳み領域又はヒンジを実現するために、ヒンジ又は折り畳み領域全体を形成するためのブランクの成型を包含する第一工程と、さらに圧縮された材料をその中に有する強化されたヒンジ又は折り畳み領域を提供するために、ヒンジ又は折り畳み領域の圧縮を要求する第二工程を備えた、二工程の方法を採用している。

本出願人の上述のシステム及び方法は、ＥＰＳの平らなブランクから箱を組み立て可能にするのに有効であることが証明されている。しかし、その二工程の方法は、複製のために特化した機械と方法を必要とする。さらに、そのような平らなブランクを形成するのに必要な型は、従来の３Ｄ型よりもかなり大きくなければならず、かつかなり大きな表面積を有しており、そのために加工及び成型工程の熱効率が低下する。

したがって、成形工程中に別の工作機械設備（tooling）及び工程を設ける必要性を減らしつつ、成型工程の熱効率と共にプラテン（platen）の使用及びスペース要件を最大化する、ヒンジ又は折り畳み領域での材料の強度を高めかつ改良されたヒンジ又は折り畳み領域を有する、箱のための折り畳み可能なブランクを生成するための改良された工程を提供する必要がある。

従来の提案又は製品についての上記の言及及び説明は、従来技術における共通な一般的な知識を述べること或いは容認することを意図するものではなく、またそのように解すべきでもない。とくに、上記従来技術について述べたことは当業者に共通又はよく知られたこととは関係がなく、関連する技術の提案の同定は、それがその一部を成すに過ぎない本発明の進歩性の理解に供することとなる。

一以上の態様による本発明は独立請求項で規定する通りである。本発明の幾つかの選択的及び／又は好ましい特徴は従属請求項において規定されている。

本発明の第一の態様によれば、膨張可能な材料から折り畳み可能な容器を形成するための型が設けられており、容器は、組み立てたときに少なくとも底部と底部の対向側部から直角に延在する二対の側壁を包含しており、型は：
型キャビティを画成するため型の開放及び閉鎖位置間で互いに移動可能な第一及び第二の型部材；
型キャビティ中に膨張可能な材料を送り込み、かつ上記容器を形成するために型キャビティ内の膨張可能な材料の膨張を容易にするスチームを送り込むための制御手段；及び
第一の型部材及び／又は第二の型部材の少なくとも一方の裏面に装着された複数のアンビルであって、各々が型キャビティ内の所定の位置で膨張可能な材料に一以上のヒンジを形成するために、型キャビティ中に延び出すように移動可能であるアンビル、を包含し；
ここで、第一及び第二の型で画成された型キャビティは、組み立てられた容器の内外反転した三次元形状（three-dimensional representation）である。

一実施形態において、複数のアンビルは第一の型部材及び／又は第二の型部材の裏面に装着されて、それらが各々第一の型部材及び／又は第二の型部材の裏面の周縁の内側に収容される。

各又は複数のアンビルは、所定の位置にヒンジを形成するため、膨張可能な材料に実質的に直線状の圧縮を加えるように、移動可能に構成されている。

アンビルの少なくとも一つは、所定の位置にヒンジを形成するため直線方向に移動するよう起動される直線移動するアンビルである。この直線移動するアンビルは、型キャビティ中に延び出すように第一の型部材及び／又は第二の型部材のいずれかに形成された直線状凹部（linear recess）中に装着されている。

アンビルの少なくとも一つは、所定の位置にヒンジを形成するため、回転方向に移動するよう起動される回転移動するアンビルである。回転移動するアンビルは、所定の位置で膨張可能な材料に実質的に直線状の圧縮を加えるため、型キャビティ中に延び出すように第一の型部材及び／又は第二の型部材のいずれかに形成された円弧状凹部中に装着されている。

第二の態様によれば、第一の態様の型内で使用するためのアンビルが設けられており、アンビルは、膨張可能な材料を圧縮して一以上のヒンジを形成するため、成型チャンバ内に突出するように構成されたヘッド部分を有し、かつヘッド部分は実質的に中空で、かつ型に対するヘッド部分の温度を個別に制御するため、加熱／冷却源に接続可能に構成されている。
第三の態様によれば、第一の態様による型が設けられており、成型チャンバは、アンビルによって圧縮される膨張可能な材料の領域がヒンジ領域の残りの部分から隔離されるように、アンビルが走行するチャンバを形成するよう構成されている。

本発明は、好ましい実施形態の以下の非限定的な説明からより良好に理解されよう、即ち:
本発明の実施形態に係る型の右側断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る型の左側断面斜視図である。 図１および２の型から形成され一部組み立てられた容器である。 図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の型を用いるのに適合したアンビルの実施形態の側面及び斜視図である。 図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ突出及び退却位置にある図１および２の型から形成された容器にヒンジを生成するのに用いる図４Ａ及び図４Ｂの可動アンビルの拡大図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の型を用いるのに適合したアンビルの別の実施形態の側面及び斜視図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ突出及び退却位置にある図１および２の型から形成された容器にヒンジを生成するのに用いる図６Ａ及び図６Ｂの可動アンビルの拡大図である。 図４のアンビルの断面の正面図である。

ここで、本発明の好ましい特徴をとくに添付図面を参照して説明する。しかしながら、図面を参照して例示しかつ説明する特徴は、本発明の範囲を限定するものと解すべきでないことを理解されたい。

本発明のシステム及び装置を、以下で、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）での使用に関連して説明する。しかしながら、本発明のシステム及び装置は、ＥＰＰ, ＥＰＬＡ等と共にＥＰＳを含む、あらゆるタイプの膨張可能な材料又は硬質気泡プラスチック（ＲＣＰ）の使用に等しく採用可能であることが理解されよう。本発明のシステム及び装置は、以下で、底部と、底部にヒンジと蓋で接続可能な折り畳み可能な側部を有する箱の形成について説明するが、本発明は、箱又は他の所望の形状を容易に形成するために、ＥＰＳの平坦部分に複数の折り畳み領域又はヒンジを提供するのに採用できることも理解されよう。

図１および２を参照すると、本発明による折り畳み可能な容器５を製造するために、ＥＰＳ成型用の機械（図示せず）で使用するための型１０の異なる実施形態が示されている。型１０は二分割型で、第一の型部材１２と第二の型部材１４を包含している。第一の型部材１２と第二の型部材１４は、（図１に示す）開放位置と閉鎖位置間で互いに対して移動するように機械の枠に互いに対向するように装着されており、それによって、第一の型部材１２と第二の型部材１４は、それらの間に型キャビティ２０を画成するため一緒に制御されるようになる。この成型キャビティは形成すべき折り畳み容器５の形状を規定する。

この点に関して、第一の型部材１２は雌型部材であり、かつ第二の型部材１４は、型閉鎖位置で雌型部材１２の内部に嵌合されるように構成された雄型部材である。したがって、第一の型部材１２の内壁と第二の型部材１４の外壁は、型１０で形成される折り畳み可能な容器５を規定するよう構成されている。

図１および２に描かれた型１０の実施形態において、図１は、当業者に理解し得るように、第二の型部材１４の裏面が機械（図示せず）と協働する構成部材１６に取り付けられた構造を示している。機械は、ポリスチレンのペレット又はビーズ（ｂｅａｄｓ）の膨張を促進するためにスチームを送り込むスチーム配送システムと共に、ポリスチレンのペレット又はビーズを送り込む材料配送システムに取り付けるノズルと入口を含んでいる。この実施形態においては、本発明による容器の折り畳み領域を形成するための可動アンビル１８も、第二の型部材１４の裏面に装着されている。図２に示すように、第一の型部材１２の裏面に、以下でより詳しく説明する仕方で、折り畳み可能な容器に各ヒンジ領域を形成するための一以上の可動アンビル１８及び構成部材が取り付けられている別の実施形態が描かれている。しかしながら、構成部材１６及びアンビル１８は型部材１２又は１４のいずれかの端部に装着できるか、又は型部材１２、１４の両端に装着できることが理解されよう。構成部材１６とアンビル１８が装着される仕方とは無関係に、それらは、機械の出力と効率を最大化するために、型１０の周縁の内側に完全に保持されるように、また複数の型１０を機械内で当接した状態で配置できるように型１０の周縁の外側に突出しないように、装着されている。

図３を参照すると、本発明の実施形態による型１０で形成された容器５が、蓋が開放位置にある状態で組み立てられた形体で示されている。容器５は、底部２、底部２の対向側部に沿って延在する一対の側壁３、及び底部２の他の対向側部に沿って延在する一対の端壁４を有する実質的に矩形又は方形の箱である。端壁４及び側壁３は、各々成型工程中に形成されるヒンジ６によって底部２に取り付けられる。ヒンジが形成される方法については以下で説明するとともに、本出願人の同時係属中の国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１５／００４８１でも説明されており、その内容は言及することでここに取り込まれる。

側壁３と端壁４は、各々それらの縁に沿って係合してそれらが縦型の箱構造を形成するように構成されている。図３の実施形態で示すように、各端壁４はヒンジ６によってその上面に取り付けられた蓋部材７を有している。これにより各蓋部材７は容器５の開口を覆う位置に旋回可能となっている。蓋部材７の下面はそこに形成された溝８ａを有し、それによって、蓋部材７が閉鎖位置に旋回されたとき、溝８ａは側壁３の上端部に設けられた突部８ｂと係合して、蓋部材７を閉鎖位置に確実に保持する。

図３に示すように、容器５は七つの平面（二つの蓋部材７、二つの側壁３、二つの端壁４及び底部２）と、容器を実質的に平坦な形状から三次元形状への組み立てを容易にするために平面間に設けられた六つのヒンジを有することが理解されよう。当業者には理解し得るように、容器５の形状及び構造は異なる種々の形状となるよう変更できる。同様に、蓋部材７の位置は変更でき、かつ一部の例では、容器５の全開口を覆う一つの蓋部材だけが設けられている。代替的には、一部の実施形態では、容器５は蓋部材を要せず開放されている。

図１および２に示す型１０の実施形態においては、容器５は、底部２と第一の平面内の端壁４及び側壁３と第一の平面に対して実質的に直角な第二の平面に蓋部材７を備えて、３次元様式で形成されている。可動アンビル１８によりヒンジ部材の形成を容易にするため、容器５は内側を外側にして、即ち、側壁３と蓋部材７を端壁４に対して折り返した状態でも形成される。容器５をそのような構成に成型することで、以下でより詳しく説明するように、ヒンジ部材６は関連する可動アンビル１８により、成型工程中に形成される型部材１２の内端面に隣接した位置に配置される。容器５をこのように内側を外側にして３次元様式で成型することで、型／プラテンのフットプリント（footprint）を生産性と効率向上のため減らすことができることが理解されよう。この点について、第一の平面と第二の平面に言及したが、これらの平坦部が機械の向きに応じて垂直又は水平であり得ること、及び本発明がその向きで限定されるべきものでないことが理解されよう。同様に、形成される種々のブランクは他の部分に対して直角に延在している必要はなく、他の鋭角又は鈍角を使用してもよい。

以上で述べたように、各ヒンジ６が本出願人の同時係属中の国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２０１５／００４８１で説明している方法によって形成される。この方法は、本質的に、発泡材料を、成型工程中、典型的には材料が膨張を完了ししかし材料が冷却される前に圧縮する工程を含んでいる。図２に示すように、圧縮は、成型工程中に所望のヒンジ領域で型チャンバ中に移動可能なアンビル１８によってなされる。

図２の実施形態を参照すると、アンビル１８は各々形成すべきヒンジの位置に応じてグループ化することができる。アンビル１８ａは、中央ヒンジ６、即ち単一の平面に形成されるヒンジを形成するよう構成されている。アンビル１８ｂは、縁のヒンジ６、即ち、平面に対して実質的に４５°で形成されるヒンジを形成するよう構成されている。異なるタイプのアンビル１８で、これらの異なるタイプのヒンジ６を形成する方法については、以下でより詳しく論じる。

図４Ａと４Ｂを参照すると、アンビル１８ａの一実施形態が示されている。アンビル１８ａは、図２に示すように、型１２の外面に装着するための枠部材２２を包含している。アクチュエータ２０は、枠部材２２に装着されかつヒンジ６を形成するために、アンビル１８ａを往復動させて、その貫通端（penetrating end）２５が型キャビティ中に延び出しできるよう起動される。アンビル１８ａの貫通端２５の動作の往復動の本質（reciprocating nature）は、ヒンジ６を形成した後で貫通端２５を型キャビティから退却させることもできることである。

図５Ａ及び図５Ｂは、ヒンジが、図１及び図２に示すように、成型された容器５の第一の平面に延びたヒンジ用に形成される仕方を示している。この点に関し、これらは図３に示す容器５の底部２と端壁４の間に形成されるヒンジである。図５Ａは、アクチュエータ２０が貫通端２５を退却位置に保持し、それによって、それが実質的に第一の型部材１２の内壁中に収容され、かつ実質的に成型キャビティ１９中に入り込むことがない状態でのアンビル１８ａの貫通端２５を示している。同様に、突部１２ｂは、アンビル１８ａの貫通端２５が内部を走行するチャンバを形成するように、第一の型部材１２の内壁に設けられている。ビーズの膨張工程において、ビーズ材料は基本的に型チャンバ１９を満たすように膨張し、かつ突部１２ｂで形成されたチャンバ中に延びていく。アクチュエータ２０がアンビル１８ａを起動すると、アンビル１８ａの三角形の貫通端２５は、図５Ｂに示す仕方で、材料を第二の型部材１４の内面に対して圧縮するために、型キャビティ１９中に移動する。このことは材料の冷却に先立ってかつ材料がまだ熱くかつ順応性があるときに行う。以上で説明したと同様に、突部１２ｂで形成されたチャンバ１９内の材料は型チャンバ１９内の残りの材料から隔離されているので、アンビル１８ａは自由な材料に作用し、かつこの材料のヒンジ領域内への移動により、容器５の組立及び／又は使用中の失敗として現れることがある容器本体５の隣接領域において応力又はせん断／引き裂きが生じる可能性が低くなる。

図６Ａ及び６Ｂを参照すると、アンビル１８ｂの実施形態が示されている。アンビル１８ｂは、図２に示すように、型１２の外面へ装着するための枠部材２２を包含している。この点に関して、アンビル１８ｂは型１２の裏面に装着されるよう構成されており、そのためそれが型の外縁内にとどまって、複数の型を互いに当接した状態で機械中に容易に装着できるようにしている。アクチュエータ２０は枠部材２２に装着されかつアンビル１８ｂを往復動させるよう起動される。しかしながら、アンビル１８ｂのこの実施形態において、アンビル１８ｂは、アクチュエータ２０の往復動に対して直角に延び出すように装着されている腕部材２６を有する。腕部材２６は、アンビル１８ｂがその周りを旋回する旋回点２７を規定するために、枠部材２２にその一端部で装着されている。腕部材２６の他端は下方に延びた角度でそれに取り付けたアンビル１８ｂの貫通端２５を包含している。貫通端２５は、以下でより詳しく説明する仕方で、型の中に入ってその端面部の貫通部を通過してヒンジ６を形成するため、型１２を貫通して形成された通路内で回転できる円弧状体を有している。

図７Ａ及び７Ｂは、図６Ａ及び６Ｂのアンビル１８ｂの貫通端２５がヒンジ６、つまり図１および２に示すように、成型された容器５の第一及び第二の平面間に延びたこれらのヒンジを形成することができる方法を示す。図３に示すような容器５の具体的な実施形態において、これらのヒンジ６は容器５の端壁４と蓋部材７と側壁３及び底部２の間に形成されるヒンジである。これらのヒンジは、本発明の内側を外側にする仕方で形成する場合、本質的に成型された容器５の縁（edges）に沿った位置になる。

図７Ａ及び７Ｂには、第一又は雌型部材１２の内壁及び第二又は雄型部材１４の内壁が示されている。それらの間の領域は型キャビティ１９であり、かつＥＰＳが膨張しかつスチームの存在で溶けて容器５を形成するのはこの領域である。図７Ａは退却位置にあり、第一の型部材１２の内壁に形成された通路内にあるアンビル１８ｂの貫通端２５を示している。図示のように、貫通端の端は第一の型壁内に形成された通路内で回転可能であり、それにより第二の型部材１４の内壁に対して膨張したビーズ材料に対して直角方向に力を作用させることができる。図９Ａに示すビーズの膨張中に、ビーズ材料は本質的に型チャンバ又はキャビティ１９を満たしかつ貫通端２５が収容されている通路内に延び出すように膨張する。アクチュエータ２０が起動されると、アンビル１８ｂに旋回点２７の周りの回転移動が生じ、それによって貫通端２５は通路内を走行して、図９Ｂに示すように、型チャンバ１９中の最終膨張位置に至る。アンビル１８ｂの移動は回転又は旋回であるが、旋回運動の大きな直径により、アンビル１８ｂの貫通ヘッド２５は、ヒンジの地点で殆ど直線状の圧縮を加え、したがってせん断力が材料内に生じることがないようにしている。これにより、貫通端２５が図５Ｂで示す仕方で、材料を第二の型部材１４の内面に対して圧縮することが起きる。アンビル１８ｂの貫通端２５の移動の角度は実質的に直角方向であり、それによって材料とアンビル１８ｂの貫通ヘッド２５間におけるせん断の影響を低減させている。アンビル１８ｂのこの貫通は、材料の冷却に先立ってかつ材料がまだ熱くかつ順応性があるときに行う。通路内の材料は型チャンバ内の残りの材料から隔離されているので、アンビル１８ｂの貫通端は自由な材料に作用し、かつこの材料のヒンジ領域への移動は、実質的に直線的性質である、したがって、容器５の組立及び／又は使用中の失敗として現れることがある、容器本体５の隣接領域において応力又はせん断/引き裂きが生じる可能性が低くなる。アンビルを型部材１２，１４のフットプリント内に保持するアンビルの回転構成の代替としては、垂直に対して例えば約４５°の角度付き面を有する貫通ヘッド２５を備えた直線状アンビルを提供することとなることが理解されよう。しかしながら、そのような直線状アンビルは、形成されるヒンジ６の強度を大幅に低減することが明らかなヒンジ６が形成される領域の周りで、材料に大きなせん断応力を生じる。したがって、アンビル１８を、その貫通ヘッド２５が、ヒンジのところで最大の強度を保証する、ヒンジのところの直線状の圧縮を提供するように構成することが技（ability）である。

以上で説明した各実施形態において、アンビル１８ａと１８ｂは、材料が高温であるときに、型チャンバまたはキャビティ１９中への材料の貫入が起きることが理解されよう。このように、各成型サイクルでアンビルを使い続けることで、アンビル１８の外面は非常に熱くなる。アンビル１８は、典型的にはスチール又はアルミニウムのような金属から出来ているので、熱を保持することができる。したがって、多くのサイクルを繰り返すうちに、アンビル１８の表面が非常に熱くなり、材料が圧縮されるときに、アンビルの外面の温度で材料を焼きかつ材料を損なう可能性がある。このことは、ヒンジの領域での材料の脱色を伴う成型された容器の見栄えと同様に、材料の構造的完全性に対して悪影響を与える可能性がある。

この問題に対処するため、各アンビル１８は図８に示す仕方で構成される。各アンビル１８の貫通端３０、即ち型チャンバ２０内において材料と接触しかつその材料を圧縮する端部は、その対向端部に形成された一対のコネクタ３２を備えた中空のキャビティ３５を有する。各コネクタ３２は、中空のキャビティ３５と流体連通し、かつ成型機械の残余の部分に対するアンビル１８の動作温度を変更するため中空のキャビティ３５中に水／空気／スチームを送り込めるように、それらが水、空気又はスチームシステムと簡単に接続できるように構成されている。

以上で論じたように、これにより、型チャンバ２０内に存在する材料の燃焼を回避するために、アンビル１８の外面の冷却をなすことができる。代替的に、仮にアンビルが冷え過ぎている、このことは動作サイクルのスタート時に起こり得ることであるが、そのときは中空のキャビティにスチーム又は熱い空気を提供してアンビルの動作温度を上げ、全動作サイクルにわたり最適な動作温度で動作できるようにする。この設備を提供することで、型１０のヒンジ領域は全般的な成型サイクルとは独立に温度制御が可能であり、ヒンジのところで最大強度を保証するためにヒンジ作成サイクルを変更することができる。このことは、アンビル１８の作業面の温度を増減するか、或いは最適な強度が実現できるまで異なる温度の組み合わせを実験することでなし得るが、アンビルの温度が成型サイクルに依存している場合は不可能である。

本発明のシステム及び装置が、三次元成型工程によって実質的に平坦でかつ折り畳み可能なブランクを生成する膨張可能な材料から、容器などを形成するための手段を提供することが理解されよう。容器は、ヒンジのところで材料を直線状に圧縮しかつ必要なら独立に温度制御が可能な可動アンビルによって、膨張と内側を外側にした状態で成型され、その成型工程中にヒンジが生成される。可動アンビルは型部材のフットプリント中に収容され、かつクラックや切り裂きの原因となる、仕上がった容器本体の材料構造に生じるせん断応力を防止するために、使用中にアンビルを容器本体の残りの部分から隔離するよう、アンビルの貫通端は基本的に通路又はチャンバ中を走行する。これにより、ヒンジ中のビーズは過剰のビーズが圧縮されてこの領域に導入かつ収容され、ビーズは次に高密度の状態で冷却及びその位置に保持できるようにして、それによりある領域を単に薄くするか弱化するのではなく、より強く、より堅牢なヒンジを生成することができる。

内側を外側にしてかつ３次元様式で折り畳み可能なブランクを作ることで、所定の機械での成型サイクル当たりで製造可能なブランクの数、及び究極的には箱の数は、プラテンスペース（platen space）を最大限利用することで最大化される。箱用の蓋及び底部をプラテン上で離れた別の物品として持つのではなく、各要素は、三次元面内では底部に対して直角に折り畳んだ蓋と側部を備えたものになるが、互いに止着された一ユニットとして形成することができる。

詳細な説明及び請求項を通して、用語“包含する”及びその派生語の意図は、逆の意味で表現されるか或いは文脈から別の意味が必要とされない限り、排他的意味ではなく包括的意味を持たせることにある。即ち、用語“包含する”及びその派生語は、列挙した要素、工程又はそれが直接言及する特徴だけではなく、逆の意味で表現されるか或いは文脈から別の意味が必要とされない限り、具体的に列挙していない他の要素、工程又は特徴をも示すと解釈されるものとする。

当業者は、ここで説明された発明の方法に対して、本発明の本質から逸脱することなく多くの変更及び変形が可能であることが理解されよう。

Claims (9)

1. 膨張可能な材料から折り畳み可能な容器を形成するための型であって、容器は、組み立てたときに少なくとも底部と底部の対向側部から直角に延在する二対の側壁を包含しており、型は；
   型キャビティを画成するため型の開放及び閉鎖位置間で互いに移動可能な第一及び第二の型部材；
   型キャビティ中に膨張可能な材料を送り込み、かつ容器を形成するために型キャビティ内の膨張可能な材料の膨張を容易にするスチームを送り込むための制御手段；及び
   第一の型部材及び／又は第二の型部材の少なくとも一方の裏面に装着された複数のアンビルであって、各々が型キャビティ内の所定の位置で膨張可能な材料に一以上のヒンジを形成するために、型キャビティ中に延び出すように移動可能であるアンビル、を包含し；
   第一及び第二の型で画成された型キャビティは、組み立てられた容器の内外反転した三次元形状である、型。
2. 複数のアンビルは第一の型部材及び／又は第二の型部材の裏面に装着されて、それらが各々第一の型部材及び／又は第二の型部材の裏面の周縁の内側に収容される、請求項１に記載された型。
3. 各又は複数のアンビルは、所定の位置にヒンジを形成するため、膨張可能な材料に実質的に直線状の圧縮を加えるように移動可能に構成されている、請求項１又は２に記載された型。
4. アンビルの少なくとも一つは、所定の位置にヒンジを形成するため直線方向に移動するよう起動される直線移動するアンビルである、請求項３に記載された型。
5. 直線移動するアンビルは、型キャビティ中に延び出すように第一の型部材及び／又は第二の型部材のいずれかに形成された直線状凹部中に装着されている、請求項４に記載された型。
6. アンビルの少なくとも一つは、所定の位置にヒンジを形成するため、回転方向に移動するよう起動される回転移動するアンビルである、請求項３に記載された型。
7. 回転移動するアンビルは、所定の位置で膨張可能な材料に実質的に直線状の圧縮を加えるため、型キャビティ中に延び出するように第一の型部材及び／又は第二の型部材のいずれかに形成された円弧状凹部中に装着されている、請求項６に記載された型。
8. 直線移動するアンビルは、型キャビティの中央領域のヒンジ形成用である、請求項４に記載された型。
9. 回転移動するアンビルは、型キャビティの縁に沿ったヒンジ形成用である、請求項６に記載された型。

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