JP3979463B2 - 紙容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は紙容器及び紙容器の成形装置に関し、特に外周部に縁巻が形成された紙容器及びその成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の縁巻成形された紙製の角型容器の斜視図である。
【０００３】
図を参照して角型紙容器は、底面部１２３と、底面部１２３の四辺から所定の角度で立脚する周壁部１１９及び１２１と、周壁部１１９と周壁部１２１とが接続する周壁コーナ部１２５と、周壁部１１９及び１２１並びに周壁コーナ部１２５の上端部に水平方向に形成されるフランジ部１２６と、フランジ部１２６の外縁に形成される縁巻１２７とから構成されている。
【０００４】
図７は、図６の成形容器を成形するための打ち抜き板紙原紙の外観形状を示す図である。
【０００５】
図を参照して、板紙原紙１０１は、その四隅を丸めた四角形状のシート材よりなっている。破線の部分は成形容器の底面部１２３に対応した境界部分であり、その上下方向の部分は周壁部１２１に対応しており、その外縁は外周直線部１０３となっている。底面部１２３の左右両側の部分は周壁部１１９に対応した部分となっており、その外縁は外周直線部１０５となっている。周壁コーナ部１２５に対応する部分に対して領域Ａの範囲に、底面部１２３に位置する湾曲部中心位置１１５ａ，１１５ｂを中心とし、外周縁まで延びる放射状の線条１１７が設けられている。
【０００６】
周壁コーナ部１２５の外縁は、湾曲部中心位置１１５ａ，１１５ｂを中心とした円弧状の湾曲部１０９となっている。この図において領域Ａの範囲が金型成形等によって絞り加工される部分である。尚、底面部１２３を規定する破線部分のコーナ部は湾曲部中心位置１１５ａ，１１５ｂを中心とした湾曲部１０９に対する同心円の円弧によって規定されている。
【０００７】
図８は、図７に示した板紙原紙を成形加工して紙容器を製造するための成形装置の断面構造図である。
【０００８】
図を参照して、一対の型部材として第１の型部材２１及び第２の型部材２２が設けられている。第１の型部材２１の周りには第１の外枠部材２３が設けられており、第１の外枠部材２３は支持板部４０を介して台座部２７に取付けられている。第１の外枠部材２３の下方端部は内側に突き出て係止部を形成しており、第１の型部材２１の上方端部は外側に突き出て係止部を形成している。
【０００９】
これらの係止部が互いに当接することにより、第１の型部材２１が第１の外枠部材２３に支持されている。第１の型部材２１と台座部２７との間にはスプリング２９及び３０が設けられている。このスプリング２９及び３０により第１の型部材２１は下方向に付勢されている。
【００１０】
第２の型部材２２は、支持板部３３を介して台座部２８に取付けられている。第２の型部材２２の周りには、その外縁が直線部と曲線部とからなる環状のカールリング部材２５が設けられている。カールリング部材２５の周りには、環状の第２の外枠部材２４が設けられている。カールリング部材２５及び第２の外枠部材２４は、共にスプリング３１及び３２により上方向に付勢されている。
【００１１】
第２の型部材２２の上方部は外側に突出して係止部を形成しており、この係止部は、カールリング部材２５の下方部で内側に突き出て形成されている係止部と当接して、カールリング部材２５の上方向の移動が規制され、位置決めされている。
【００１２】
カールリング部材２５の下方部は外側にも突出して係止部を形成しており、この係止部は第２の外枠部材２４の上方で突き出た係止部と当接している。
【００１３】
第２の外枠部材２４の周りには、さらに位置決めリング３４が設けられており、この位置決めリング３４は、スプリング３５及び３６により上方向に付勢されている。位置決めリング３４の上方向への移動は、位置決めリング３４の下方部で内側に突出した係止部と第２の外枠部材２４の上方で外側に突出した係止部との係止により規制されている。
【００１４】
位置決めリング３４の上方部は、第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５よりも上方に突き出るように形成されており、この上方に突き出た位置決めリング３４の上方部をスプリング３５及び３６の付勢力に抗するように、第１の外枠部材２３によって押し付けることにより、位置決めリング３４は下方向に移動可能にされている。
【００１５】
第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５を上方向に付勢しているスプリング３１及び３２の下方は、支持板部３３に形成された穴を通り台座部２８の上に位置している。支持板部３３のスプリング３１及び３２が通された穴の上には、環状のストッパーリング３９が載置されており、スプリング３１及び３２はこのストッパーリング３９に形成された穴を通っている。
【００１６】
ストッパーリング３９の内側のカールリング部材２５に対応する部分はやや高くなるように段差部３９ａが設けられている。このため、スプリング３１及び３２の付勢力に抗して第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５が下方向に移動したとき、カールリング部材２５がストッパーリング３９の段差部３９ａに当り、その移動が停止される。尚、第２の外枠部材２４の下端とストッパーリング３９とは、底付きしないように下死点においても当接しないように構成されている。
【００１７】
第２の外枠部材２４の下方部の適当な箇所には、ピン４１及び４２が取付けられている。このピン４１及び４２は、夫々係合板４３及び４４の係合穴４３ａ及び４４ａに通されている。第２の外枠部材２４の上下方向の移動と共に、ピン４１及び４２が係合穴４３ａ及び４４ａの領域内で上下方向に移動する。従って、係合穴４３ａ及び４４ａとピン４１及び４２の相対的な位置を調整することによって、第２の外枠部材２４が移動する上死点及び下死点の位置を調整することができる。
【００１８】
第１の外枠部材２３の周りにはバンドヒータ３８が取付けられており、第２の型部材２２にはバンドヒータ３７がその内部に設けられている。尚、バンドヒータ３７は第２の型部材２２の内部に代えて第２の型部材２２の外面に設けても良い。位置決めリング３４を付勢するスプリング３５及び３６は、弱い付勢力のスプリングが用いられており、第１の外枠部材２３が下方に移動して、第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５と衝合する際、僅かな力でも圧縮されて、第１の外枠部材２３が第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５と衝合するように構成されている。
【００１９】
尚、図面においては左右方向のスプリング３５及び３６のみを図示しているが、位置決めリング３４を付勢するスプリングは位置決めリング３４に沿ってその他の適当な箇所にも設けられている。同様に、第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５を付勢するスプリングも、スプリング３１及び３２のみならず、第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５に沿ってその他の適当な箇所にも設けられている。第１の型部材２１を付勢するスプリング２９及び３０についても同様である。
【００２０】
図９は、図８の“Ｙ”部の拡大図であり、図１０は図９のＸ−Ｘラインの断面図である。
【００２１】
図を参照して、第１の外枠部材２３の衝合面２３ａの内側端部には環状の溝部２６ａが形成されている。又、カールリング部材２５の衝合面にも溝部２６ａと対向するように溝部２６ｂが形成されている。
【００２２】
図においては、第１の外枠部材２３と第２の外枠部材２４及びカールリング部材２５とが衝合したときの状態を示している。溝部２６ａ及び２６ｂは図に示すようにカールリング方向に湾曲しており、衝合した際にカール溝２６を構成するように形成されている。
【００２３】
第１の外枠部材２３の溝部２６ａの半径とカールリング部材２５の溝部２６ｂの半径とは異なるように形成されている。即ち、溝部２６ａの半径が溝部２６ｂの半径よりも小さくなるように形成されている。この結果、溝部２６ａの内側端部２６ｃは、溝部２６ｂの内側端部２６ｄよりも外側に位置するように設けられている。又、衝合した際溝部２６ａの内側端部２６ｃと溝部２６ｂの内側面との間で、板紙原紙の外周部先端を挟んで打ち固めることができるように、内側端部２６ｃと溝部２６ｂの内壁面の間のクリアランスが調整されている。尚、この溝部２６ａ及び２６ｂの内壁面は、凹凸のない湾曲した曲面であるが、この内壁面に内側から外側に向かって延びる横溝が多数形成される場合もある。
【００２４】
板紙原紙のコーナ部の外周は折りシワにより凹凸を生じ易いが、このような凹凸を有した板紙原紙の外周部は、カール溝に挿入された際、この横溝により案内されてカーリングされる。このため、このような横溝を設けることにより折りシワを均一に分散させてカーリングすることが可能になる。しかしながら図７に示されているように、線条１１７をコーナ部に前もって形成しているため、板紙原紙の外周部の打ち固め等の効果により、このような横溝を形成せずとも折りシワを均一に分散させかつ線条１１７に吸収させることによって、滑らかに板紙原紙をカーリングさせることができる。
【００２５】
図１１は、図７の板紙原紙を用いて図６の紙容器を図８で示した成形装置によって成形加工する成形工程を概略的に示した工程断面図である。
【００２６】
図の（１）に示されている板紙原紙１０１は、成形装置の第１の型部材２１及び第２の型部材２２によって押圧され、図の（２）に示されているように成形容器の周壁部及び周壁コーナー部が形成され、その外周部は平端部１２９となっている。
【００２７】
次に図の（３）に示されているように、平端部１２９は、第１の外枠部材２３、カールリング部材２５、第２の外枠部材２４及び位置決めリング３４の降下に伴い、第１の外枠部材２３の内周壁面２３ｂと第２の型部材２２の外周壁面２２ａとの間のクリアランスに押込まれる。これによって平端部１２９はフランジ部１２６と縁巻用脚立部１３３とに形成される。そして、縁巻用脚立部１３３の先端部がカール溝２６内に入った状態で、第１の外枠部材２３、カールリング部材２５及び第２の外枠部材２４が上昇する。これによって、縁巻用脚立部１３３はカール溝２６内でカーリングされる。そして図の（４）に示されているように、縁巻用脚立部１３３は縁巻成形され、縁巻１２７が全周に形成される。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の紙容器では、外周縁に形成される縁巻が全周同一径に成形されている。しかし、図６に示したような角型容器では、周壁コーナー部が絞り加工されることになり、その部分の紙厚は板紙原紙の状態に比べて厚くなる。一方、他の周壁部の紙厚は、絞り加工されないため、板紙原紙の状態の厚さと基本的に変わらない。
【００２９】
この状態でそれらの外周部が同一径に縁巻成形されると、紙厚の厚い周壁コーナー部に対応する縁巻に比べて、他の周壁部に対応する縁巻の保形性が低下する。又、紙容器の用途によっては、縁巻き部の上面高さが一定でない方が都合が良い場合もある。
【００３０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、縁巻部の保形性を形成位置に応じて向上するとともに、縁巻部の上面位置を変化させ得る紙容器を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、１枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成され、外周縁が縁巻成形されていると共に、外周縁が、直線部と曲線部とからなる、各角が丸みを帯びた多角形形状を有する紙容器において、直線部のすべてに対応する直線縁巻部の径が、曲線部のすべてに対応する曲線縁巻部の径より小さいことを特徴とするものである。
【００３４】
このように構成すると、直線部の紙厚は曲線部の紙厚に比べて薄くなるが、対応する直線縁巻部の巻込み径が曲線縁巻部の巻込み径に対して小さくなる。
【００３５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、板紙原紙は、曲線部に該当する部分に外周縁に向かってほぼ放射状に伸びるように表面から裏面へ押型成形された複数の線条を有するシート材料よりなるものである。
【００３６】
このように構成すると、曲線部に対応する容器の部分に発生するシワが線条に吸収され、不規則なシワの発生が防止される。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、直線部の紙厚は薄くなってもその巻込み径が小さくなるため、すべての直線縁巻部の保形性は曲線縁巻部の保形性に比べて低下しない。従って、板紙原紙の紙厚を縁巻強度の弱いところに合わせて厚くする必要がなくなり、板紙原紙の坪量を減少させることが可能になる。その結果、紙使用量の減少による省資源化や紙容器のコストダウン化が実現できる。
【００４５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、曲線縁巻き部の紙厚が規則化されるため容器の美観を向上するとともに、安定した保形性が発揮される。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態による紙容器の外観形状を示した平面図であり、図２は図１で示した“X”部分の拡大図である。
【００５０】
これらの図を参照して、この実施の形態による角型紙容器５０は従来例として示した図６に対応する紙容器を上方から見た図である。すなわち、角型紙容器５０はコーナー部が丸みを帯びた矩形形状の底面部１２３と、底面部１２３の対向する２辺から所定の角度で立脚する周壁部１２１ａ，周壁部１２１ｂと、底面部１２３の他の対向する２辺から所定の角度で立脚する周壁部１１９ａ，周壁部１１９ｂと、底面部１２３のコーナー部から所定の角度で立脚する周壁コーナー部１２５ａ〜周壁コーナー部１２５ｄと、対向する周壁部１２１ａ，周壁部１２１ｂ及び対向する周壁部１１９ａ，周壁部１１９ｂの各々の上端部に水平方向に接続される直線フランジ部５４ａ〜直線フランジ部５４ｄと、周壁コーナー部１２５ａ〜周壁コーナー部１２５ｄの各々の上端部の水平方向に形成される曲線フランジ部５５ａ〜曲線フランジ部５５ｄと、直線フランジ部５４ａ〜直線フランジ部５４ｄの各々の外縁に形成される直線縁巻部５２ａ〜直線縁巻部５２ｄと、曲線フランジ部５５ａ〜曲線フランジ部５５ｄの各々の外縁に形成される曲線縁巻部５３ａ〜曲線縁巻部５３ｄとから構成されている。
【００５１】
この角型紙容器５０は従来例で示した図７の板紙原紙を、図８に示した成形装置に対応する成形装置でプレス成形することによって形成されるものである。従って、角型紙容器５０の周壁コーナー部からその縁巻部にかけて、板紙原紙に形成された線条がシワを吸収した状態で表れている。
【００５２】
尚、板紙原紙の坪量は３０〜５００ｇ／ｍ^２が好ましく、その種類としては純白紙、クラフト紙、ボール紙、カード紙、マニラ紙、アイボリー紙等を用いることができる。又、板紙原紙自体に耐水、耐油加工した加工紙や、樹脂フィルムを貼り合せたものやコーティングしたものも使用することができる。
【００５３】
この実施の形態における角型紙容器５０にあっては、外周に形成される縁巻は全周同一径とはなっていない。すなわち、図２に示されているように、外周縁において曲線部となる領域Ａの部分における曲線縁巻部５３ａの巻込み径（３ｍｍ）は、外周縁が直線部となる領域Ｃに対応する直線縁巻部５２ａの巻込み径（２．５ｍｍ）に比べて大きくなっている。そして領域Ａと領域Ｃの間の領域Ｂにおいて曲線縁巻部５３ａの径は徐々に小さくなって漸縮フランジ部５７ａとなり、直線縁巻部５２ａに接続するように構成されている。
【００５４】
尚、縁巻部の大きな巻込み径に対して小さな巻込み径は９０％以下とすると、安定した縁巻が連続することになり好ましい。又、縁巻き径Ｌは、板紙原紙の厚さをＴとすると、
５Ｔ≦Ｌ≦２０Ｔ
の範囲がスムーズなカーリング加工の観点からは好ましい。
【００５５】
領域Ａの部分においては板紙原紙は絞り加工されることになり、その部分の紙厚は板紙原紙の状態に比べて厚くなる。一方、領域Ｃの部分は絞り加工されず単に板紙原紙を折り曲げた状態となるため、その紙厚は板紙原紙の状態のものとほぼ変わらない。すなわち、曲線縁巻部５３ａは紙厚は厚いが大きな径で巻き込まれるが、直線縁巻部５２ａは板厚は薄いが小さな径で巻き込まれることになる。
【００５６】
又、図７で示した板紙原紙の形状からも明らかなように、曲線縁巻部５３ａと直線縁巻部５２ａの巻込み代は同一に設定されている。従って、直線縁巻部５２ａは巻込み径が小さい分だけ曲げの曲率は小さく、且つより多く巻き込まれることになる。そのため、直線縁巻部５２ａの保形性はその紙厚が薄いにもかかわらず、曲線縁巻部５３ａの保形性に比べて減少しない。このようにして、外周端に直線部を有するような紙容器において縁巻部全体の保形性を低下させるようなことはく、紙容器全体の保形性が維持される。
【００５７】
尚、紙容器の形成の際には、領域Ｂの部分においても絞り加工の影響で紙厚は若干変化する。従って、この部分には漸縮フランジ部５７ａを設けて巻込み径を変化させるようにして、その部分の保形性の低下を阻止するように構成されている。この漸縮フランジ部５７ａの位置は、紙質や紙目等の影響を考慮して適宜直線縁巻部５２ａ又は曲線縁巻部５３ａの側にずらして設けることもできる。
【００５８】
図３は図１に示した紙容器を成形するための成形装置の要部断面図であって、従来例で示した図１０の断面図に対応するものである。
【００５９】
図を参照して、第２の型部材２２及び位置決めリング３４の形状は従来例と同一である。しかし、カールリング部材２５の縁巻の巻込み方向に相当する幅Ｅは全周一定ではない。すなわち、コーナー部におけるカールリング部材２５の幅は、コーナー部以外の部分の幅に比べて大きくなるように設定されている。これによって図１で示したような縁巻を全周に形成することが可能となる。
【００６０】
尚、このカールリング部材２５の幅の変化に応じて、第２の外枠部材２４の幅Ｄもそれに対応するように設定されている。このように構成することによって、全周同一長さに縁巻代が設定された板紙原紙をカーリングして、異なった径の縁巻部を連続して容器の外周に形成することが可能となる。
【００６１】
図４はこの発明の第２の実施の形態による紙容器のコーナー部の形状を表した拡大平面図であり、図５は図４で示したＶ−Ｖラインから見た図である。
【００６２】
これらの図を参照して、コーナー部の曲線縁巻部５３ａの縁巻径は一定ではなく、その径が小さな小径縁巻部５９が部分的に形成されている。これによって小径縁巻部５９の保形性が曲線縁巻部５３ａの他の部分に比べて更に向上するとともに、図５に示されているように、小径縁巻部５９の上面は曲線縁巻部５３ａの他の部分の上面に比べて低くなる。このため、この実施の形態による紙容器に蓋板６０を被せるようにして使用した場合、小径縁巻部５９の上方には隙間６２が形成されることになる。そこで、この隙間６２にバターナイフ等を挿入した状態で蓋板６０を角型紙容器５０に被せることが可能となり、紙容器としての用途が拡大する。
【００６３】
尚、このような小径縁巻部５９を形成するには、成形装置におけるカールリング部材２５の幅を小径縁巻部５９に対応する部分において他の部分に比べて小さくなるように構成すればよい。
【００６４】
又、上記の各実施の形態では、縁巻の変化部分や用途に応じた特定箇所において縁巻径を変化させているが、紙目等の影響で縁巻が緩くなるような箇所をスポット的にその径を小さくするように構成することも可能である。例えば、直線部において径の異なる縁巻を形成するようにしても良い。
【００６５】
更に、上記の各実施の形態では、縁巻径は２種類となっているが、用途に応じて３種類以上の径の異なる縁巻を形成しても良い。
【００６６】
更に、上記の各実施の形態では、縁巻代は縁巻径にかかわらず同一としているが、同一の巻込み回数となるように縁巻径に応じてその縁巻代を異なるように板紙原紙を準備することも可能である。
【００６７】
更に、上記の各実施の形態では、縁巻は容器の内方側において整列しているが、これを容器外方側や縁巻の中心軸において整列するように構成しても良い。この場合、それに応じたカール溝となるように成形装置を構成すれば良い。
【００６８】
更に、上記の各実施の形態では、角型紙容器に適用しているが、容器の形状はどのような形状であっても同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態による紙容器の外観形状を示した平面図である。
【図２】図１で示した“Ｘ”部分の拡大図である。
【図３】図１で示した紙容器をプレス成形するための成形装置の要部拡大断面図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態による紙容器のコーナー部の拡大平面図である。
【図５】図４で示したＶ−Ｖラインから見た図である。
【図６】従来の紙容器の外観形状を示した斜視図である。
【図７】図６で示した紙容器を成形するために用いられる板紙原紙の外観形状を示した図である。
【図８】図６で示した紙容器をプレス成形するための成形装置の概略断面図である。
【図９】図８で示した“Ｙ”部分の拡大図である。
【図１０】図９で示したＸ−Ｘラインの断面図である。
【図１１】図６で示した紙容器を図８で示した成形装置を用いて成形する際の成形工程を示した図である。
【符号の説明】
２５…カールリング部材
５０…角型紙容器
５２…直線縁巻部
５３…曲線縁巻部
５９…小径縁巻部
１０１…板紙原紙
１１７…線条
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

1. １枚の板紙原紙からプレス成形のみによって形成され、外周縁が縁巻成形されていると共に、前記外周縁が、直線部と曲線部とからなる、各角が丸みを帯びた多角形形状を有する紙容器において、
   前記直線部のすべてに対応する直線縁巻部の径が、前記曲線部のすべてに対応する曲線縁巻部の径より小さいことを特徴とする、紙容器。
2. 前記板紙原紙は、前記曲線部に対応する部分に外周縁に向かってほぼ放射状に伸びるように表面から裏面へ押型成形された複数の線条を有するシート材料よりなる、請求項１記載の紙容器。

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