JP3583433B2 - 切妻頂部形式カートンと湾曲側面折り目を備えたカートンブランク - Google Patents

Description

技術分野
本発明は包装用容器（コンテナ）とその対応したブランク形態に関する。具体的には、本発明は１本以上の湾曲側面折り目として各々が１本以上の湾曲刻み目ラインによって規定されている斯ゝる折り目を含む切妻頂部形式カートンに関するものである。
発明の背景
切妻頂部形式カートンは20世紀の現在に至る大半の時代に認知されてきた。その特有の簡素性と再封性はミルク、ジュース等の伝統的液食品の容器としてその人気を支えるのに役立ってきたが、近年ではそれが弾薬からエプソム塩に及ぶ範囲の製品のために使用されている。切妻頂部形式カートンは代表的には積層紙ボードやこれに類似の材料で作られた概して方形のカートンブランクとしてスタートする。カートンブランクはブランクを折ってカートンに成形することが容易に出来るように多数の折り目を具備している。
大半の切妻頂部形式カートンは完全に折り込まれ、充填され、そして密封されたとき、複数の側面パネルを連結した頂位切妻構造を含む。頂位切妻構造に対立する中空方形体の終端には底位構造がある。
先行技術の底位構造は幾つかの異なる構築法に従って作成することが出来る。第１の構築法は1965年１月５日に発行された米国特許第3,164,315号（N.A.Kelly）に開示されている。この特許で説明されているように、底は基本的には４枚の底パネルで形成され、当該底パネルは各々が真直な折り目を規定することになる夫々の真直な刻み目ラインにおいて側面パネルと連結している。２枚の底パネルは各々２本の収束する刻み目ラインを含む。他の２枚の底パネルは刻み目ラインを含んでいない。２枚の無刻み目底パネルの１方は他方よりも長い。折り込まれたとき、長い方の無刻み目底パネルの１部分は対立する無刻み目底パネルの１部分と重複し、それによって底位構造のシール化（封着）に役つ。
特許´315に開示のカートンの底位構造は概して十分な封止機能を与えるが、まだ改良の余地はある。例えば、無刻み目底パネルに関し、その長い方のパネルの１部分として対立する方のパネルと部分重複する斯ゝるパネル部分はうね（リッジ）として容器（カートン）を面上にフラットに着座させることが出来ない斯ゝるリッジを形成する。そして、リッジはカートンを不安定なものにしてしまう支点を構成する傾向がある。このような底位構造は盛り上げ作用を受け、この作用が封着（シール）されたときに底位構造を比較的不安定なものにする。この種のカートンの底シールは更に、カートンが着座している面と直接に接触するので、摩耗を被ることになる。これに加え、底位構造は容器内容物に依存して、標準の４枚パネル構造によって与えられる機械的封着強度特性を越えた特性を必要とする可能性がある。
もう１つの底位構造は1992年10月６日に発行された米国特許第5,152,736号（Owen他）に開示されている。その構築法では、底位構造のフインフラップは斜めにカットされ且つ斜行刻み目ラインにおいて底位フラップと連結される。充填及び封止工程中に、結果のフインは特殊なシール用ジョウによって把持され、そしてフインによりカートンの封着が邪魔されることのないように押し上げられる。側面パネルは真直折り目を規定することになる真直刻み目ラインにおいて底位構造と連結している。フインは次に、独立したシール化（封着）工程においてフインを平坦状に折り曲げ、そして容器の底位フラップの１方に熱封着法により封着される。
特許´736の構築法は幾つかの不利益を有している。例えば、４枚側面パネルの全てが真直折り目を規定することになる真直刻み目ラインにおいて底位構造と連結している。従って、下方力が４枚パネルの全部並びに容器内容物によって底位構造に与えられて、カートンが直立着座したときに非干渉位置から底位フラップと底位フインフラップを付勢する。その結果として、底封着は不当に応力（ストレス）を被り及び／或いは干渉位置の方へ移動する可能性がある。この加えられた応力に対する補いは、例えば容器の熱封着する層の肉厚を増大させて底熱封着の強度を高めることにより達成され得る。しかしながら、これは製造コストが追加される、特に大量生産が企図される場合に製造コストが追加される結果になる。
標準切妻頂部形成カートンの切妻頂部は代表的には、各ラインが真直折り目を規定することになる夫々の真直刻み目ラインにおいてカートンの夫々の側面パネルと連結している４枚の頂位フラップから基本的に構成される。頂位フラップの内の２個は夫々２つの収束する斜行刻み目ラインを含んでいる。頂位フラップの各々は各刻み目ラインによって当該頂位フラップから区分されている頂位フインフラップと連結している。これらの構造は折り曲げ加工により直立フインを含む馴染みの切妻構造を構築する。この切妻構造の１端は例えば接着樹脂で封着されている当該構造のフインフラップ群を有する開端を構成している。ユーザはフインフラップの下側の開スペースに彼／彼女の親指を挿入することによりフインフラップをこじり分離し、そして容器内容物にアクセスする。切妻構造の他端は代表的には閉端として設定され、ユーザによって開き得るようには設計されない。
従来の頂位切妻構造はある種の事情において不利益を蒙る。特に、小型の切妻頂部形式カートンは開くのが難しくなり得る。それは開端におけるフインフラップの下側の開領域がユーザの親指を収容出来る程には大きくないことの可能性によるものである。開領域がユーザの親指を収容するのに要する条件は、カートンそれ自体が従来サイズ（即ち、１リットル）のものであるとしても、切妻構造の嵩高さを制約する。
発明の要旨
本発明は、切妻頂部形式カートンとして：
ａ）アクセス開口を備えた開端と、閉端とを有する切妻構造；
ｂ）該切妻構造と連結している複数側面パネルであって、その少なくとも１つが該切妻構造と該開端において連結している斯かる複数側面パネル；
ｃ）該複数側面パネルの少なくとも１つと該切妻構造の間の継合個所に形成される湾曲折り目を規定する第１湾曲刻み目ライン；及び
ｄ）第２湾曲刻み目ラインとして、これが該第１湾曲刻み目ラインの近傍に配置されて該第１、２刻み目ラインの間に凹み面を規定しており、当該凹み面がユーザによって該アクセス開口のサイズを増大させるように変形可能になっている斯かる第２湾曲刻み目ライン、
を含んで成る、斯かる切妻頂部形式カートンを提供する。
また、本発明は、切妻頂部形式カートンを成形するためのブランクであって：
ａ）互いに相手から複数の垂直刻み目ラインによって区分されている第１、２、３、４側面パネル；
ｂ）該側面パネルに隣接し且つ複数の刻み目ラインによって規定されている頂位切妻セクションであって、これが該刻み目ラインに沿って折り曲げることによりアクセス開口を備えた開端と閉端とを有している頂位切妻構造を構成することが出来る斯かる頂位切妻セクション；及び
ｃ）該側面パネルの少なくとも１つに配設されている第１、２湾曲折り目であって、該カートンを成形するために該ブランクが折り曲げられたときに該頂位切妻構造における該閉端の該アクセス開口の近傍で且つ当該両湾曲折り目の間にユーザが変形させ得る凹み面を規定し、それによりユーザがアクセス開口のサイズを増大させることが出来るようにした斯かる第１、２湾曲折り目、
を含んで成る斯かる切妻頂部形式カートン成形用ブランクを提供する。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の教示に従って構成されたカートンブランクの１実施例の平面図である。
図1A−1Dは図１に示すカートンブランクの種々の刻み目ラインの分解図である。
図２はカートンブランクから第１、第５の側面パネルを互いにシールしてから完成された中空方形体の斜視図である。
図３は切妻頂位セクションがシールされている中間折込み段階におけるカートンの側面図である。
図４、５はその後の中間折込み段階におけるカートンの側面図であって、折り込んだ切妻頂位構造と切妻底位構造を図示している。
図６、７は完全に折り込まれて成るカートンの側面図である。
図８は平坦面に着座した完全折込みカートンの側面図である。
図９はカートンの底面図であって、折り込み且つシール化した後の切妻底と延長形式タブを示している。
図10は折込み封着（シール化）カートンの斜視図である。
図11−14はカートンの底位構造のための種々の刻み目ラインを有するカートンブランクを図示している。
図15は底位フラップの底位部分を横切って続行する別に採り得る方位の幅広の刻み目ラインを有するカートンブランクを図示している。
図16はカートン底が直線カットに沿って成形されているカートンブランクを図示している。
好適態様の詳細な説明
図１は本発明の教示に従ってカートンを成形するために使用し得るブランク（半製品）を図示している。カートンブランク20は複数の刻み目ラインによって互いに相手から効果的に区分けされている複数のパネルを有している。カートンブランク20は４本の垂直刻み目ラインにより夫々30、35、40、45、50として符号付けられている第１、２、３、４、５の側面パネル（側パネル）に分割されている。第５側面パネルはその他の側面パネルより狭い幅を有しており、以下に更に詳しく示されるようにカートンの側封着（側面シール化）のために使用される。側面パネル30、35、40、45、50はカートンブランクの頂で夫々第１、２、３、４、５の頂位フラップ55、60、65、70、75、と連結している。第１側面パネル30とこれに隣接する第１頂位フラップ55は互いに相手から真直刻み目ライン80によって区分けされている。同じように、第３側面パネル40とこれに隣接する第３頂位フラップ65は互いに相手から真直刻み目ライン85によって区分けされている。同じように、第２側面パネル35とこれに隣接する第２頂位フラップ60は互いに相手から湾曲刻み目ライン90によって区分けされている。同じように、第４側面パネル45とこれに隣接する第４頂位フラップ70は互いに相手から湾曲刻み目ライン95によって区分けされている。第２側面パネル35は湾曲刻み目ライン90の隣にもう１つの湾曲刻み目ライン100を含む。以下に更に詳しく説明されるように、第２側面パネル35の湾曲刻み目ライン90、100はその間に凹み面105を規定している。
頂位フラップには更に別の刻み目ラインが配設され、それによりブランク20が折り込まれて切妻頂部形式カートンに成形される際に最終的に作られることになる折り目を規定するのに役立つようになっている。第２、４頂位フラップ60、70は各々頂点120、125に収束する１対の斜行ライン110、115を含む。第１、３頂位フラップ55、65は夫々以下の説明から明らかなようにカートンの開端を規定するのに役立つ斜行刻み目ライン130、135を含む。
第１、２、３、４、５の頂位フインフラップ140、145、150、155、160は第１、２、３、４、５頂位フラップの夫々に直接に隣接している。第１、３フインフラップ140、150は湾曲コーナを備えた概して方形のものである。第１頂位パネル55と第３頂位パネル65は夫々真直刻み目ライン165、170により夫々の頂位フインフラップから区分けされている。第２、４フインフラップ145、155は夫々角をなす、即ち曲角した、頂位エッジ（端縁）を含む。第２、４フインフラップ60、70は夫々垂直刻み目ライン175、180を有している。曲角刻み目ライン185、190、195、200は第２、４頂位フラップの頂点120、125から続行していて、第２、４頂位フラップ60、70を夫々の第２、４頂位フインフラップ145、155から区分している。曲角刻み目ライン185、190、195、200は第２、４頂位フインフラップ145、155の曲角頂位エッジに概して平行である。
頂位パネル構造に対立するブランク20の終端では第１、２、３、４、５側面パネルが夫々第１、２、３、４、５の底位フラップ205、210、215、220、225と連結している。第１側面パネル30とそれに隣接した第１底位フラップ205は互いに相手から真直刻み目ライン230により区分される。同じように、第３側面パネル40とそれに隣接した第３底位フラップ215は互いに相手から真直刻み目ライン235により区分される。第２側面パネル35とそれに隣接した第２底位フラップ210は互いに相手から湾曲刻み目ライン240により区分される。同じように、第４側面パネル45とそれに隣接した第４底位フラップ220は互いに相手から湾曲刻み目ライン245により区分される。
第１、２、３、４、５の底位フインフラップ250、255、260、265、227は第１、２、３、４、５底位フラップの夫々に直接に隣接している。第１、３底位フインフラップ250、260は概して方形であるが、図示例における対応した第１、３頂位フインフラップ140、150と同じ幅のものではない。第１底位フラップ205と第３底位フラップ215は夫々の底位フインフラップ250、260から夫々の真直刻み目ライン270、275によって区分けされている。第２、４底位フインフラップ255、265は夫々曲角底位部分を含む。第２、４底位フインフラップ255、265は夫々垂直刻み目ライン280、285を含む。曲角刻み目ライン290、295、300、305は第２、４底位フラップ210、220における収束する刻み目ライン320、325、330、335の頂点310、315から続行している。曲角刻み目ラインは第２、４底位フラップ210、220を夫々の第２、４底位フインフラップ255、265から区分している。曲角刻み目ライン290、295、300、305は第１、２底位フインフラップ255、265の対応した曲角底位エッジに概して平行である。刻み目ライン295、275、300は頂点310、315の間に延在していて、刻み目ライン270、290、305よりも幅が大きいものである。例えば、刻み目ライン275、295、300は刻み目ライン270、290、305の略２倍の幅のものであり得る。
フイン延長形式タブパネル336は第１底位フインフラップ250から延在している。延長形式タブパネル336は幅広刻み目ライン338によって第１底位フインフラップ250から区分されている。例えば、幅広刻み目ライン338は刻み目ライン270の略２倍の幅を有し得る。
頂位と底位の湾曲折り目90、95と240、245はその曲率半径として、カートンのサイズに依存して相違する斯ゝる半径を有し得る。例えば、47mmX47mm断面のカートンは200mmの曲率半径を備えた頂位湾曲折り目と200mmの曲率半径を備えた底位湾曲折り目を有し得る。70mmX70mmカートンは350mmの曲率半径を備えた頂位湾曲折り目と700mmの曲率半径を備えた底位湾曲折り目を有し得る。95mmX95mmカートンは600mmの曲率半径を備えた頂位湾曲折り目と1200mmの曲率半径を備えた底位湾曲折り目を有し得る。湾曲折り目100は、例えば70mmX70mmカートンの場合に75mmの曲率半径を有し得る。
図1A,1B,1C,1Dは夫々図１のセクションA,B,C,Dの分解部分図である。これらの分解図は夫々の符号付きセクションにおける刻み目ラインの相対的配置方法と位置を図示している。図1Aに図示されているように、頂位湾曲刻み目ライン90、95は刻み目ライン85の下方に偏位している。同様に図1Cに図示されているように、底位湾曲刻み目ライン240、245は刻み目ライン235の上方に偏位している。
図２は中間折込み段階にある図１のブランク20を図示している。この段階では、中空方形構造340は図１のカートンブランク20を垂直刻み目ライン25に沿って折り曲げ、それによって垂直折り目を形成することにより作成される。第５頂位フィンフラップ160、第５頂位フラップ75、第５側面パネル50、第５底位フラップ225、及び第５フインフラップ227の外面は、対応する第１頂位フインフラップ140のエッジ、第１頂位フラップ55、第１側面パネル30、第１底位フラップ205、及び第１フインフラップ250の内面に接合される。この接合は例えば、パネルを１体に熱シール化することにより実現する。その他の接着法も可能である。
図２に図示した中間折込み構造は頂位と底位の切妻構造を作成するために、更に折り込むことが出来る。図２に示す構造の頂位フインフラップと頂位フラップは頂位切妻構造を作成するために図示の刻み目ラインに沿って折り曲げ可能である。同様に、図２に示す構造の底位フインフラップと底位フラップは底位切妻構造を作成するために図示の刻み目ラインに沿って折り曲げ可能である。
図３はその後の中間折込み段階にある図１のブランク20を図示している。この段階では、頂位切妻構造400は完成されている。頂位切妻構造400は直立フイン405及び下張り切妻壁410と上張り切妻壁415を含む。直立フイン405は四層化部分420と二層化部分425を含む。四層化部分420は全ての頂位フインフラップの上張りセクションから成り、二層化部分425は第１と第３の頂位フインフラップの上位部分から成る。フインフラップは例えば、熱封着法により１体に接合される。
頂位切妻構造400の下張り切妻壁410は湾曲刻み目ライン90（図１参照）として、これが折り曲げられると湾曲折り目を規定することになる斯ゝる湾曲刻み目ライン90において側面パネル35に連結している。刻み目ライン100は刻み目ライン90で形成された湾曲折り目の近傍で側面パネル35の幅を横切って延在する。刻み目ライン100と湾曲折り目の間の面域は凹み面105を構成する。
図３は部分的に折り曲げられた状態の底位切妻セクション435を図示している。この状態では、第１、３底位フラップ205、215と底位フインフラップ250、260は互いに相手の方へ付勢されるが、第２、４底位フラップ210、220と底位フインフラップ255、265も同様に互いに相手の方へ付勢される。このプロセスでは、第１、３底位フラップは収束する斜行刻み目ライン320、325、330、335（図１参照）に沿って折り曲げられ、それにより底位フラップ210、220を互いに相手の方へ折り曲げることが出来る。
図４、５は更に進行する折込み段階における図１のブランク20を図示している。この段階では、底位切妻構造435は完成されて、底位フイン440と下張り、上張り切妻壁445、450（１下張り壁のみ図示）とフイン延長形式タブ336を含んでいる。底位切妻構造435の下張り壁445は刻み目ライン240、245において第２、４側面パネル35、45と連結していて、夫々の湾曲折り目を規定している。底位フイン440は本事例の頂位フインとは違って、全ての底位フインフラップのセクションを重複させることにより規定される四層化部分のみを含む。
底位切妻構造435は成形されたカートンの着座を、図４、５に図示した位置の状態においては邪魔する。従って、底位切妻構造435のフイン440とフイン延長形式タブ336を図５の矢印460で以て示される方向に上張り切妻壁450に被せるように折り曲げる。次いで、フイン440の表面470とフイン延長形タブ336の表面475を上張り切妻壁450の外面480に接合させる。幅広刻み目ライン338（図１）のお陰で、フイン延長形式タブ336をフイン440のエッジを乗り越えて延在させ且つ表面480に封着（シール）させることは、フイン440とフイン延長形式タブ336の間に不当に大きな空隙として当該空隙が生じれば底封着（シール）の完全性を阻害する可能性のある斯ゝる大きな空隙を生じさせることなく、可能になる。
その結果の折込み切妻構造500は図６、７、８、９に示される。図示のように、折込み切妻構造500は湾曲刻み目ライン240、245（図１）としてこれに沿って湾曲折り目が形成される斯ゝる湾曲刻み目ラインによって規定された凹所に配置されている。この位置では、図８に示すように、折込み切妻構造500は平坦面520への成形カートン510の着座を邪魔しない。カートン510は底位切妻構造に頼る代わりに、第１、３側面パネル30、40の底位エッジで支承される。この形態によれば、折込み切妻構造がカートン510の着座する平坦面520との摩擦接触から磨耗するに至るようなことはないので、カートンの底シールの完全性を維持することが可能になる。それに加え、折込み切妻構造に作用する自然の下方力の大きさは湾曲折り目の存在しない状態において作用するはずのもの程には大きくない。幅広刻み目ライン338を表している底位構造の構築はカートン510の底面図である図９に詳しく示されている。
図10において、頂位切妻構造400は開端530と閉端535を含む。頂位切妻構造400の開端530は湾曲折り目を規定する湾曲刻み目ライン90（図１、３）において第２側面パネル35に連結している。開面域540は例えば、ユーザが開端530の領域においてフイン405の層をこじり分離するためにユーザの親指を受け入れ得るように設けられている。多くの場合、開面域540はそれだけではユーザがカートンをこじ開けるのには不十分である。例えば、頂位切妻構造が嵩低い外形を有している場合には、開面域540はユーザの親指を収容出来る程には大きくならない可能性がある。同じように、カートン340が比較的小さいサイズのものであるならば、開面域540は十分に大きなものとはならない可能性がある。
開面域が小さいことに関連して起きる諸問題の多くを克服するために、カートン340は第２側面パネル35の幅を横切って延在する追加の湾曲刻み目ライン100を含む。湾曲刻み目ライン90と湾曲刻み目ライン100の間には凹み面105が存在する。凹み面105は矢印550で以て示す方向に押すことによって凹み面105が平坦化され、それによって相対的に大きい有効な開面域540を提供する。有効開面域が増大すると、ユーザは開端530の近傍の頂位フイン405をこじ開けることが出来る位置を確保することが容易になる。
図11−14は追加の刻み目ラインを有しているカートンブランクを示しているが、これらの追加刻み目ラインはこの種々の追加刻み目ラインを有していない底位構造のものよりも構造的に丈夫な窪んだ底位構造を提供するのに役立つ。図11の事例では、斜行刻み目ライン600、605が収束する刻み目ライン320、325から第２底位フラップ210の底位コーナまで延在している。類似の刻み目ライン形態は同様に第４フラップ220に設けられている。
図12の事例は、斜行刻み目ライン600、605の両者を繋ぐ追加の水平刻み目ライン610が配設されていることを除き、図11に示す事例に類似している。類似の刻み目ライン形態は同様に第４フラップ220に設けられている。
図13の事例は概してＹ字形の刻み目ライン形態が水平刻み目ライン610に代えて使用される。Ｙ字形の刻み目ライン形態は垂直刻み目ライン625と交わる１対の斜行アーム部分615、620を含む。斜行アーム部分615、620の両者は斜行刻み目ライン320、325並びに330、335の両者の間の中間部分で夫々交わる。この刻み目ライン形態は第２、４底位フラップ210、220の両方に設けられている。
図14の事例は、斜行アーム部分615、620が底位フラップ210、220の上位コーナで斜行刻み目ライン320、325並びに330、335と交わることを除き、図13の事例に類似している。
図15は幅広刻み目ライン295、300と刻み目ライン290、305の間の別に採り得る配置方位を図示している。この配置方位では、幅広刻み目ライン295、300の上部と下部が刻み目ライン290、305の上部と下部に対して夫々僅かに下位にある。
図16はフインフラップ250、255、260、265の底が真直なエッジ800に沿って底で続行している別に採り得る事例を図示している。
本発明は特定の事例を参照して記述されているが、当業者は添付の請求の範囲に発明の範囲と精神から逸脱することなく発明に変更を加えることが出来る。

Claims (2)

1. 切妻頂部形式カートンとして：
   ａ）アクセス開口を備えた開端と、閉端とを有する切妻構造；
   ｂ）該切妻構造と連結している複数側面パネルであって、その少なくとも１つが該切妻構造と該開端において連結している斯かる複数側面パネル；
   ｃ）該複数側面パネルの少なくとも１つと該切妻構造の間の継合個所に形成される湾曲折り目を規定する第１湾曲刻み目ライン；及び
   ｄ）第２湾曲刻み目ラインとして、これが該第１湾曲刻み目ラインの近傍に配置されて該第１、２刻み目ラインの間に凹み面を規定しており、当該凹み面がユーザによって該アクセス開口のサイズを増大させるように変形可能になっている斯かる第２湾曲刻み目ライン、
   を含んで成る、斯かる切妻頂部形式カートン。
2. 切妻頂部形式カートンを成形するためのブランクであって：
   ａ）互いに相手から複数の垂直刻み目ラインによって区分されている第１、２、３、４側面パネル；
   ｂ）該側面パネルに隣接し且つ複数の刻み目ラインによって規定されている頂部切妻セクションであって、これが該刻み目ラインに沿って折り曲げることによりアクセス開口を備えた開端と閉端とを有している頂位切妻構造を構成することが出来る斯かる頂位切妻セクション；及び
   ｃ）該側面パネルの少なくとも１つに配設されている第１、２湾曲折り目であって、該カートンを成形するために該ブランクが折り曲げられたときに該頂位切妻構造における該開端の該アクセス開口の近傍で且つ当該両湾曲折り目の間にユーザが変形させ得る凹み面を規定し、それによりユーザがアクセス開口のサイズを増大させることが出来るようにした斯かる第１、２湾曲折り目、
   を含んで成る斯かる切妻頂部形式カートン成形用ブランク。

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