JP3785112B2 - 折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチックシートを折り曲げ加工し、包装用箱やケースを作成する場合、プラスチックシートに折り曲げ線を形成し、この折り曲げ線に沿って曲げ加工を行っている。
この種のプラスチックシート用折り曲げ線は、プラスチックシートの厚み方向に凹ませた押罫と呼ばれる凹溝からなるものと、ミシン目と呼ばれるように切り目を断続的に形成したものとが知られている。
【０００３】
ところが、押罫のみでは、折り曲げ加工時に、シートの弾性により形状が回復して直角等の所定角度に曲がらなかったり、隣接する平面が湾曲しやすいと言った欠点があることは勿論、折り曲げに要する力が大きく必要となり、製箱機による自動の曲げ加工では、曲げ加工が出来ないといった問題があった。
また、ミシン目にあっては、切り目と切り目との間に残される部分がシートの厚みと等しくなるため、折り曲げに要する力が多く必要となり、折り曲げ性が悪くなるという問題があり、特に、切り目の長さを短くした場合、その傾向が顕著に現れる。
【０００４】
そのため、従来の押罫を改良したものとして、特許第２５３６５３８号のように、凹溝の底部に、長さ方向に沿って断続孔を形成することにより、小さな力で折り曲げが可能であり、しかも所定角度で綺麗に折り曲げできるようにしたものが提案されている。このように、押罫と呼ばれる凹溝の形状を改良したものとしては、特許第２５４１２５２号、同第２５４６３２６号、同第２８９８８８４号、同第３０００３８７号、同第３１９８３８９号等が知られているが、重量物を収納する箱や、何度も繰り返し開閉する等、折り曲げ回数が多くなる箱の場合、折り曲げ線が破断してしまい、折り曲げ線から破れ易いという欠点が指摘されている。
【０００５】
この強度不足の欠点を指摘し、これを改良した特許として、特許第２５４１２５３号が提案されている。この発明に係るプラスチックシート１０１は、図５（Ａ）に示すように、凹溝１００による折り曲げ線について、その長さ方向に、浅い凹溝１０２と深い凹溝１０３とを交互に形成すると共に、浅い凹溝１０２と深い凹溝１０３との境界に、補強リブ１０５を形成したものである。この補強リブ１０５の採用によって、浅い凹溝１０２の部分のシートが破断されにくく、折り曲げ線全体の破壊が生じないようにしたものであるが、逆に、補強リブの存在によって、折り曲げの良好性が損なわれるおそれがある。
【０００６】
特にこの特許第２５４１２５３号にあっては、図５（Ｂ）に示すように、深い凹溝１０３の代わりに切り目１０４を採用することも出来るとし、その実施例では、補強リブ１０５の厚みをシートの厚みと同一としたものが示されている。
この図５（Ｂ）に示す、切り目１０４を採用したものは、従来のミシン目を設けたシート２０１（図５（Ｃ）参照）の改良であるとも言えるが、従来のミシン目のシート２０１と同様、折り曲げに要する力が大きくなる等、折り曲げ性が悪くなるというおそれがある。特に、従来のミシン目の場合には切り目２０２となる部分が、この図５（Ｂ）の場合には貫通しない浅い凹溝１０２となっているため、折り曲げ性が悪くなるという問題が顕在化し易いと言える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の事情に鑑み、本願発明は、ミシン目（即ち、シートを貫通しない非貫通部とシートを貫通する切り目とが交互に配列された折り曲げ線）を採用したプラスチックシートにおいて、折り曲げ性の良好さと、折り曲げ線の強度保持との両立困難な要求を満足させることができる折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本願の請求項１の発明は、シート１の表面１１から裏面１２に貫通する切り目２を断続的に形成することにより、シート１を貫通しない非貫通部３、４とシート１を貫通する切り目２とが交互に配列された折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートにおいて、切り目２と切り目２との間の非貫通部３、４は、シート１の厚みと等しい厚みの全厚部３と、シート１の厚みより小さな厚みの押罫部４との２種類から構成され、全厚部３と全厚部３との間には、２つの切り目２と１つの押罫部４とが、切り目２、押罫部４、切り目２の順序で配位され、シート１の厚みが０．１〜１．０ mm 、切り目２の長さａ１が０．２〜３．０ mm 、全厚部３の長さｂ１が０．２〜２．０ mm 、押罫部４の長さｃ１が０．２〜２．０ mm 、切り目２のシート表面１１における開口幅ａ２が０．４〜０．９ mm 、押罫部４のシート１表面１１における開口幅ｃ２が０．４〜０．９ mm 、押罫部４の厚みｃ３がシート１厚みの２０〜８０％であることを特徴とする折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供することにより、上記の課題を解決する。
本願の請求項２の発明は、切り目２と押罫部４とのシート１表面１１における開口幅を等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供する。
本願の請求項３の発明は、ミシン目の長さ方向に沿う断面において、全厚部３は、表面３１の長さが裏面３２の長さより短い台形状をなすものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態を説明する。
図１（Ａ）は本願発明の実施の形態に係る折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを形成するためのミシン刃の正面図であり、図１（Ｂ）は同シートのミシン目の長手方向に沿う断面図であり、図１（Ｃ）は同シートの平面図である。図２は同シートの斜視図であり、図３は同シートを形成するためのミシン刃の側面図である。
【００１０】
この実施の形態に係るプラスチックシート１は、厚みが約０．１〜１．０mm、好ましくは０．２〜０．６mm程度のもので、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、プリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の種々のプラスチック単体や、これらの異種若しくは同種のプラスチックの積層体、これらのプラスチックと紙、金属箔等との複合体等々、硬質のプラスチックを主体とするシート状体を用いることができる。
【００１１】
このプラスチックシート１は、シート１の表面１１から裏面１２に貫通する切り目２を断続的に形成したもので、シート１を貫通しない非貫通部３、４とシート１を貫通する切り目２とが交互に配位されることにより、１本のミシン目が構成されている。
【００１２】
非貫通部３、４は、シート１厚と等しい厚みの全厚部３と、シート１厚より小さな厚みの押罫部４との２種類から構成されており、全厚部３と押罫部４とが所定の順序で配列されている。この実施の形態では、全厚部３と押罫部４とが交互に配列されており、ミシン目は、全厚部３、切り目２、押罫部４、切り目２が、この順序で繰り返して形成されることとなる。尚、全厚部３と押罫部４との配列の順序は、２個の全厚部３と１個の押罫部４、１個の全厚部３と２個の押罫部４等々、種々変更して実施できる。
【００１３】
ミシン目の長手方向に沿う長さ（以下、「長さ」とは原則としてミシン目の長手方向に沿う長さを言う。）は、切り目２の長さａ１が０．２〜３．０mm（より好ましくは１．５mm以下）、全厚部３の長さｂ１が０．２〜２．０mm（より好ましくは１．０mm以下）、押罫部４の長さｃ１が０．２〜２．０mm（より好ましくは１．０mm以下）が適当であるが、この長さは適宜変更して実施し得る。
ミシン目の長手方向と直交する方向の幅（以下、「幅」とは原則としてミシン目の長手方向と直交する方向の幅を言う。）については、切り目２のシート表面１１における開口幅ａ２は０．４〜０．９mm程度が好ましく、押罫部４のシート１表面１１における開口幅ｃ２も０．４〜０．９mm程度が好ましい。両開口幅ａ２、ｃ２は、等しくしておくことが折り曲げの線を綺麗なものとする点では最も好ましいが、異なる開口幅として実施することもできる。
切り目２のシート裏面１２における開口幅ａ３は、０〜０．５mmが適当で、より好ましくは０．２mm以下であり、完全に開口していなくとも、折り曲げることによって開口するものであってもよい。
【００１４】
また、ミシン目の長さ方向に沿う断面において、全厚部３は、表面３１の長さが裏面３２の長さと等しいものとしてもよいが、この例にあっては、図１（Ｂ）に示すように、表面３１の長さｂ２を、裏面３２の長さ（即ち、前述の全厚部３の長さｂ１）よりも短く設定し、その断面形状を台形としている。この例では、表面３１の長さｂ２を、裏面３２の長さｂ１の５０％としているが、好ましくは２０〜１００％未満、より好ましくは３０〜７５％とする。これは、全厚部３の長さを短くすると折り曲げ易くなるが、短くなりすぎると折り曲げ線の強度が低下することを考慮し、表裏の長さを変えることによって、折り曲げやすく、且つ、適当な強度を保つことができるようにしたものである。
押罫部４の厚みｃ３は、シート１厚みの２０〜８０％が適当であり、好ましくは０．０５〜０．５mm、より好ましくは０．１〜０．３mm程度とする。
【００１５】
このミシン目の形成は、図１（Ａ）に示すミシン目形成刃１０を用いて実施することができる。より具体的には、ミシン目形成刃１０と平坦な受け台（図示せず）との間でシート１を挟圧することによって、シート１を上記の形状に加工する。このミシン目形成刃１０には、シート１を上記の形状に対応して、切り目を形成する切刃２０と、押罫部４を形成する押罫加工部４０とが、非加工部３０から突出するように形成されている。非加工部３０は、全厚部３を形成するもので、その底は、シート１に接触しないように深く形成されている。
【００１６】
刃１０の長手方向と直交する方向の断面を図３に示す。この図３から理解されるように、刃１０は先端に向かうに従って細くなっており、その先端角ｘを９０度としている。この先端角ｘは、切り目２及び押罫部４の幅方向の断面における側面の傾斜の角度としてシートには現れるもので、３０〜１２０度の範囲で適宜変更できるが、好ましくは７５〜９０度とする。このように、比較的大きな角度（４５度より大なきな角度）とすることによって、同じ厚みのシートにあっても、角度の小さなもので形成するより、シート表面に開口幅ａ２、ｃ２を大きなものとすることができ、より小さな力で曲がりやすいミシン目を形成することができる。
【００１７】
この例では、トムソンと呼ばれる直線状に形成された刃をシート上に押し付けて加工するものを例示したが、ロータリーカッターと呼ばれるようなドラム外周に刃を設けてシートを受けローラとの間に通すことによって加工するもので実施することもできる。また、このミシン目形成刃１０は、プラスチックシートをケースの展開形状に打ち抜く切刃と併用して、ケースの全体を打ち抜くと同時にミシン目をも加工することができるが、両者を別工程で実施することも不可能ではない。また、シートの表面側から加工したが、裏面側から加工することもでき、複数工程によって表裏の双方から加工を行うこともできる。
例えば、図４に示すように、シート１の表面側から、切り目２ａ、押罫部４ａ、切り目２ａを一組として加工し、シート１の裏面側から、切り目２ｂ、押罫部４ｂ、切り目２ｂを他の一組として加工し、両組を交互に表裏から形成するようにすることもできる。これにより、折り目線の断面形状が、シートの表面側と裏面側とで対称となり、表裏の何れの側から折り曲げても、即ち、谷折りとしても山折りとしても同じ条件で折り曲げることができる。
尚、図示は省略するが、裏面側からは１本の溝を形成し、この溝に対して、表面側から若しくは裏面側から図１、図４に示す加工を施すようにしてもよい。さらに、本願のミシン目を、複数本近接させて設けることによって、１つの折り目線を形成するものとしてもよい。
【００１８】
以上のように、本願発明では、切り目２の長さａ１が３．０mm以下、より好ましくは１．５mm以下のものであっても、非貫通部として全てを全厚部３とするのではなく、押罫部４を所定順序で形成するようにしたため、従来のミシン目による折り曲げ線の問題であった曲がり難さを解消することができたものである。他方、折り曲げ強度の低下の問題については、全厚部３を残すことによって、たとえ押罫部４が破断しても、全厚部３にてその破断を止めることができ、全体が破断してしまうことを防止し得たものである。しかも、面高低の調整（即ち、プラスチックシートをケースの展開形状に打ち抜く切刃との高さの調整）にあっても、従来のミシン目の技術を応用できるため、微調整が容易であり、加工精度も向上させることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、このプラスチックシートの実施例を示すが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
（実施例１）０．５mm厚みのポリエチレンテレフタレート製のシートに対して、切り目２の長さａ１が１．０mm、全厚部３の長さｂ１が０．４mm、押罫部４の長さｃ１が０．４、切り目２のシート表面１１における開口幅ａ２が０．７mm、押罫部４のシート１表面１１における開口幅ｃ２が０．７mm、切り目２のシート裏面１２における開口幅ａ３が約０．０５mm、全厚部３の表面３１の長さが０．２mm、同裏面３２の長さが０．４mm、押罫部４の厚みｃ３が０．１５mm、刃１０の長手方向と直交する方向の断面の先端角ｘ（即ち、切り目２及び押罫部４の幅方向の断面における側面の傾斜の角度）が９０度、以上の条件でミシン目を形成した。
このミシン目によって、縦×横＝５０mm×５０mmの天面と底面とを備え、側面の高さ１８０mmの直方体からなる箱の展開図における折り目線を加工した。天面と底面とには、蓋を有するものとし、それぞれ差込用のフラップを形成した。側面の１辺には糊代を形成し、側面の両端には一対の折り込みフラップを形成した。外形線は、切刃にて加工し、全ての折り目線を上記の条件のミシン目にて形成した。
製造した展開図を自動折り曲げ機にて折り曲げたところ、全ての折り曲げ線はは約９０度に曲がり、且つ、折り曲げ線の両側の面も略平面を保つものであることが確認された。
さらに、天面と側面との間の取り曲げ線（本願実施例のミシン目）について、ミシン目から天面を１８０度回転させるテストを行い、何回でミシン目から破断するかの試験を行ったところ、１００回の折り曲げを行った後にあっても、ミシン目の破断が生じないことが確認された。
【００２０】
（実施例２）０．５mm厚みのポリプロピレン製のシートに対して、実施例１と同様の折り目を設け、同様のテストを行ったところ、１００回の折り曲げを行った後にあっても、ミシン目の破断が生じないことが確認された。
【００２１】
【発明の効果】
本願の請求項１の発明は、折り曲げ角度が正確で、組立後のシートの平面性が良好となると共に、製箱機による折り曲げにも対応できる程度の比較的小さな力で折り曲げることができると言った折り曲げ性の良好さを実現できると同時に、大きな荷重や繰り返しの折り曲げによっても折り曲げ線からの破断を防止し得るものである。よって、折り曲げ性の良好と折り曲げ線の強度保持の両立困難な要求を満足させることができる折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供することができたものである。しかも、全厚部３と押罫部４とを交互に配列し、全厚部３、切り目２、押罫部４、切り目２の順序で繰り返して形成された折り曲げ用ミシン目を設けたため、１つの押罫部４が破断して切り目２と切り目２とがつながった開口となったとしても、その破断はさらに両側の全厚部３で止めることができ、破断部分が徒に長くなってしまうことを防止できるものである。他方、全厚部３と全厚部３との間には、２つの切り目２と１つの押罫部４とが配位されることとなる。従って、表面側の開口長さを、２つの切り目２と１つの押罫部４の長さの和とすることができるものであり、これにより、折り曲げに要するトルクを低く抑えることができることは勿論、折り曲げ後に所定角度で安定した形状を保つことができる。
本願の請求項２の発明にあっては、切り目２と押罫部４とのシート１表面１１における開口幅を等しくしたため、折り曲げ後も、折り曲げ線が綺麗に現れる折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを提供することができたものである。
本願の請求項３の発明にあっては、ミシン目の長さ方向に沿う断面において、全厚部３は、表面３１の長さが裏面３２の長さより短い台形状であるため、折り曲げ性の良好と折り曲げ線の強度保持とを、全厚部３の形状からも実現し易くすることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）は本願発明の実施の形態に係る折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートを形成するためのミシン刃の正面図であり、（Ｂ）は同シートのミシン目の長手方向に沿う断面図であり、（Ｃ）は同シートの平面図である。
【図２】 同シートの斜視図である。
【図３】 同シートを形成するためのミシン刃の側面図である。
【図４】 本願発明の他の実施の形態に係る折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートのミシン目の長手方向に沿う断面図である。
【図５】 （Ａ）は従来の発明の一実施例に係るプラスチックシートの折り曲げ線の断面図であり、（Ｂ）は従来の発明の他の実施例に係るプラスチックシートの折り曲げ線の断面図であり、（Ｃ）は従来のミシン目の断面図である。
【符号の説明】
１ プラスチックシート
２ 切り目
３ 全厚部
４ 押罫部
１１ シート表面
１２ シート裏面
３１ 全厚部の表面
３２ 全厚部の裏面

Claims (3)

1. シート（１）の表面（１１）から裏面（１２）に貫通する切り目（２）を断続的に形成することにより、シート（１）を貫通しない非貫通部（３、４）とシート（１）を貫通する切り目（２）とが交互に配列された折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシートにおいて、
   切り目（２）と切り目（２）との間の非貫通部（３、４）は、シート（１）の厚みと等しい厚みの全厚部（３）と、シート（１）の厚みより小さな厚みの押罫部（４）との２種類から構成され、
   全厚部（３）と全厚部（３）との間には、２つの切り目（２）と１つの押罫部（４）とが、切り目（２）、押罫部（４）、切り目（２）の順序で配位され、
   シート（１）の厚みが０．１〜１．０ mm 、
   切り目（２）の長さ（ａ１）が０．２〜３．０ mm 、全厚部（３）の長さ（ｂ１）が０．２〜２．０ mm 、押罫部（４）の長さ（ｃ１）が０．２〜２．０ mm 、
   切り目（２）のシート表面（１１）における開口幅（ａ２）が０．４〜０．９ mm 、押罫部（４）のシート１表面（１１）における開口幅（ｃ２）が０．４〜０．９ mm 、
   押罫部（４）の厚み（ｃ３）がシート（１）厚みの２０〜８０％であることを特徴とする折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシート。
2. 切り目（２）と押罫部（４）とのシート（１）表面（１１）における開口幅を等しくしたことを特徴とする請求項１に記載の折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシート。
3. ミシン目の長さ方向に沿う断面において、全厚部（３）は、表面（３１）の長さが裏面（３２）の長さより短い台形状をなすものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の折り曲げ用ミシン目入りのプラスチックシート。

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