JP4093984B2 - 紙製容器の切断具及びそれを用いた切断方法 - Google Patents

Description

本発明は牛乳パック等の紙パック類を中心とした紙製容器の切断具及びそれを用いた紙製容器の切断方法に関する。

紙パック類等の資源回収のために、紙パック類の山折り部を切断して板状に展開する必要がある。図１に示す牛乳パックＰを例にとれば、底板Ｂのコの字形三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３（の山折り部）と側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺ｓ（の山折り部）とを、紙パックオープナ、紙パックカッタ等と称する切断具を用いて切り開くことによって１枚の板状シートになる。このうち、底板はほぼ正方形状であるため、三辺の山折り部の稜線（角部）にカッタの先端を突き刺し、稜線に沿って刃部をコの字形に移動させて切断する。一方、側板は長方形状でたわみやすいため、一辺の山折り部の稜線（角部）にカッタの先端を突き刺した後、刃部が稜線から外れたり側板又は稜線上で滑ったりしないように、稜線に沿って刃部を長距離移動させて切断する必要がある。そこで、持ち手（本体部材）とガイド部（案内部材）との間に形成された挿入溝に切断刃（切断部材）を配置して側板の一辺を切断し、切断刃をスライドさせガイド部よりも突出させて底板の三辺を切断する紙パックカッタ（切断具）が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−５４６８９号公報

特許文献１によれば、底板三辺の切断と側板一辺の切断とが１個の紙パックカッタで行えるので、牛乳パック等の切断・展開作業が効率的に実施できる。しかし、特許文献１では、底板の三辺を切断する際、切断刃をスライドさせてガイド部よりも突出させる操作が必要で煩わしく、また、切断作業後も切断刃がガイド部から突出したままであると突出した切断刃による怪我等の危険がある。さらに、側板の一辺を切断する際、持ち手とガイド部（ガイドプレート）との間に形成された挿入溝に切断刃が位置するため、露出した切断刃による怪我等の危険もある。

本発明の課題は、底板の三辺や側板の一辺等の切断の際あるいは不使用時の保管等の際に、より安全性を高めた紙製容器の切断具及びそれを用いた切断方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の紙製容器の切断具は、
紙製容器の底板の山折り部又は側板の山折り部を外側から押圧・保持するための本体部材と、
連結部を介して前記本体部材と連結されることによりその本体部材に対して連結方向に相対移動可能とされ、前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆う第一位置と、前記本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挟んで内側から保持する第二位置とに位置変更可能な案内部材と、
前記本体部材に固定され前記案内部材を前記連結方向に移動することにより、前記案内部材が前記第一位置にあるときに刃部先端がその案内部材から前記底板の山折り部側に突出し、前記案内部材が前記第二位置にあるときに刃部先端が前記案内部材に収納される切断部材と、を有し、
前記案内部材が前記第一位置にあるとき、前記案内部材が前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆い、かつ、前記切断部材の刃部先端が前記案内部材から突出して前記底板の山折り部を切断する一方、
前記案内部材が前記第二位置にあるとき、前記案内部材が前記本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挟んで内側から保持し、かつ、前記切断部材の刃部が前記隙間に位置して前記側板の山折り部を切断することを特徴とする。

この紙製容器の切断具によれば、案内部材が第一位置にあるときには、本体部材と案内部材とが一体となって紙製容器の底板の山折り部を外側から覆い、切断部材の刃部先端が案内部材から底板の山折り部側に突出する。一方、案内部材が第二位置にあるときには、本体部材と案内部材との間の隙間に側板の山折り部を挟み、切断部材の刃部先端が案内部材に収納されて突出しない。このように、本体部材と案内部材とを連結部を介して（連結して）組み立てれば、案内部材が第一位置及び第二位置のいずれにあっても紙製容器の切断時の安全性が保持される。したがって、切断具の使用時に、案内部材が第一位置及び第二位置のいずれの状態で切断しても、安全性が低下しない。

したがって、このような紙製容器の切断具を用いることで、案内部材が第一位置にあるとき、案内部材が本体部材と一体となって紙製容器の底板の山折り部を外側から覆い、切断部材の刃部先端が案内部材から突出して底板の山折り部を切断することになる。一方、案内部材が第二位置にあるとき、案内部材が本体部材との間に形成された隙間に紙製容器の側板の山折り部を挟んで内側から保持し、切断部材の刃部が隙間に位置して側板の山折り部を切断することになる。このようにして、例えば牛乳パックの上記した底板Ｂのコの字形三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３（の山折り部）の切断（第一位置）と側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺ｓ（の山折り部）の切断（第二位置）とがいずれも安全に行える（図１参照）。

その際、連結部を切断部材の刃部形成側とは反対側に位置して配置するとともに、その切断部材の刃部形成面に沿ってガイド面を形成し、案内部材が第二位置にあるとき、切断部材の刃部によって切断された紙製容器の側板の山折り部を、連結部のガイド面で両側に分離案内することが望ましい。このように、側板の山折り部は切断部材の刃部によって切断された後、この連結部のガイド面によって分離案内されるので、山折り部が引っ掛かることなく円滑に側板の一辺の切断を行える。なお、刃部を切断部材の左右両側に形成し、ガイド面も連結部の左右両側に形成すれば、よりスムーズに側板が切断される。

また、連結部には、案内部材を第二位置側に付勢するための付勢部材を配置し、切断部材は、案内部材が第一位置にあるとき刃部の先端部で底板の山折り部を切断するとともに、案内部材が第二位置にあるとき先端部以外の刃部で側板の山折り部を切断するようにするとよい。これによって、切断具の不使用時には、案内部材が上記した第二位置の状態で切断部材を安全に格納・保管できる。また、第一位置での山折り部切断（例えば底板の三辺）と第二位置での山折り部切断（例えば側板の一辺）とで刃部の切断位置が異なるので、切断部材の長寿命化を図ることができる。

なお、付勢部材として、ばね鋼製・青銅製等の金属ばね、ゴム製・合成樹脂製等の非金属ばね、空気・オイル等を利用する流体ばね等の弾性部材が通常用いられ、特に圧縮コイルばね、ねじりコイルばね等の金属ばねがよく用いられる。

さらに、本体部材と案内部材とには、紙製容器の山折り部の折曲角に応じて開口する翼片部をそれぞれ形成し、案内部材が第一位置にあるとき、その案内部材の翼片部を本体部材の翼片部に収納させることができる。これによって、案内部材が上記した第二位置にあるときには、本体部材と案内部材との間の隙間（及び切断部材の刃部）は各々の翼片部で覆われるので、安全性がさらに向上する。また、両翼片部の重なりによる第一位置での切断具の強度向上と、両翼片部での挟み込みによる第二位置での山折り部の保持力向上とを図ることができる。なお、牛乳パック等では山折り部の折曲角θは通常９０°（図１参照）であるので、各翼片部の開口角も９０°程度とするのが好ましい。

そして、上記課題を解決するために、本発明の紙製容器の切断方法は、
前記案内部材を前記第一位置に配置することにより、前記案内部材が前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆うとともに、前記案内部材から突出する前記切断部材の刃部により前記底板の山折り部を切断する第一切断工程と、
前記案内部材を前記第二位置に配置することにより、前記案内部材と本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挿入するとともに、前記隙間に位置する前記切断部材の刃部により前記側板の山折り部を切断する第二切断工程と、
を含むことを特徴とする。

この切断方法によれば、例えば、第一切断工程によって底板Ｂの三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３を切断し、第二切断工程によって側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺ｓを切断することによって、容易にかつ安全に牛乳パック等の紙製容器の展開作業が行える（図１参照）。

なお、本明細書において、「紙製容器」とは、紙又は紙類似製品で加工されたボール紙等、あるいは耐水性等を向上させたプラスチックシート材、ラミネート材等のシート状紙葉類を箱型に折り曲げ成形したものをいい、その代表例が牛乳パック等の紙パック類である。また、一般に「厚紙」と呼称される板紙や、耐水性等を向上させたコート紙等の「硬質紙」、あるいはそれらを波型又は剛性を保持するその他の形状に加工した「段ボール」を折り曲げ成形したものも含まれる。

以下、図面を参照しながら発明の実施の形態について説明する。図２は、本発明に係る紙製容器の切断具の一実施形態としての紙パックカッタの概略斜視組立図を示す。図２に示すように、紙パックカッタ１は、牛乳パックＰの山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｓ（図１参照）を外側から押圧・保持するための本体部材１０と、連結部２１を介して本体部材１０と連結され本体部材１０に対して連結方向に相対移動可能とされた案内部材２０と、牛乳パックＰの山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｓ（の稜線）を切断する切断部材３０と、案内部材２０を本体部材１０から離間する側に付勢する圧縮コイルばね４０（付勢部材）とを有している。

本体部材１０には、案内部材２０の連結部２１を位置変更可能に収納する第一凹部１１と、切断部材３０を位置変更不能に固定収納する第二凹部１２とが形成されている。案内部材２０は、連結部２１が本体部材１０の第一凹部１１に嵌め込まれ、本体部材１０と相対的に接近する第一位置では、本体部材１０と一体となって山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３（底板Ｂの三辺）を外側から覆う（図７参照；第一切断工程）。一方、案内部材２０は、本体部材１０と相対的に離間する第二位置では、本体部材１０との間に形成された隙間２２に山折り部ｓ（側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺）を挟んで内側から保持する（図８参照；第二切断工程）。

具体的には図３に示すように、本体部材１０の第一凹部１１には、本体部材１０の厚み方向（連結方向と直交する方向）両側で外部と連通開口する矩形状の係合窓１１ａと、圧縮コイルばね４０の一端側を収納するために連結方向に延びる円柱状のばね収容部１１ｂ（付勢部材収容部）とが形成されている。また、本体部材１０の第二凹部１２には、厚み方向両側で外部と連通開口し、切断部材３０を固定するための固定ピン３２が挿通される円形状の貫通孔１２ａが形成されている。

一方、図４に示すように、案内部材２０の連結部２１には、連結部２１の厚み方向（連結方向と直交する方向）に突出し連結方向へのスライド移動可能に本体部材１０の係合窓１１ａに嵌め込まれる係合突起２１ａと、圧縮コイルばね４０の他端側を収納するために連結方向に延びる円柱状のばね収容部２１ｂ（付勢部材収容部）とが形成されている。また、案内部材２０の連結部２１下部から後述する案内側翼片部２３，２３の接続稜線部にかけて、切断部材３０がこれらを連結方向に貫通してスライド移動するためのＬ字状のガイド溝２１ｃが形成されている（図４（ｃ））。

図２に戻り、切断部材３０は、案内部材２０を連結方向に移動し、案内部材２０が第一位置（本体部材１０との接近位置）にあるときに、刃部３１先端が案内部材２０から山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３側に突出する（図７参照；第一切断工程）。一方、案内部材２０が第二位置（本体部材１０との離間位置）にあるときに、刃部３１先端が案内部材２０に収納される（図８参照；第二切断工程）。圧縮コイルばね４０は、案内部材２０の連結部２１と本体部材１０の第一凹部１１との間に配置されて、案内部材２０を第二位置側（すなわち、本体部材１０から離間する側）に付勢している。なお、３０ａは切断部材３０に形成された固定用孔であり、固定ピン３２を固定用孔３０ａと貫通孔１２ａとに挿通することにより、切断部材３０が本体部材１０の第二凹部１２に保持・固定される。

本体部材１０の下部には左右にスカート状に開口する本体側翼片部１３，１３（翼片部）が形成されている。本体側翼片部１３，１３のなす開口角αは牛乳パックＰの山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｓの折曲角θ（図１参照）に対応する９０°に設定されている。他方、案内部材２０の下部にも左右にスカート状に開口する案内側翼片部２３，２３（翼片部）が形成されている。案内側翼片部２３，２３のなす開口角βも牛乳パックＰの山折り部ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｓの折曲角θ（図１参照）に対応する９０°に設定されている。そして、案内部材２０が第一位置（本体部材１０との接近位置）にあるとき、案内側翼片部２３，２３は本体側翼片部１３，１３内に収納される。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、本体側翼片部１３，１３の互いに対向する内面側に、案内側翼片部２３，２３を覆うように収容可能な傘状の収納凹部１３ａ，１３ａが形成されている。これによって、案内部材２０が第一位置（本体部材１０との接近位置）にあるときに、案内側翼片部２３，２３は本体側翼片部１３，１３の収納凹部１３ａ，１３ａに収納される（図５、図７参照）。

図６に示すように、案内部材２０が第二位置（本体部材１０との離間位置）にあるとき、本体部材１０と案内部材２０との間の隙間２２は、本体側翼片部１３，１３と案内側翼片部２３，２３とによって上下を覆われるので、切断部材３０の刃部３１が外部に露出せず安全である。また、図５に示すように、案内部材２０が第一位置（本体部材１０との接近位置）にあるとき、案内側翼片部２３，２３は本体側翼片部１３，１３の収納凹部１３ａ，１３ａに収納されるので、紙パックカッタ１の強度が向上する。なお、案内側翼片部２３，２３の表面積を本体側翼片部１３，１３の表面積よりも大とした場合には、紙パックカッタ１の組立の際本体部材１０への案内部材２０の差込み操作が行いやすい。

図４（ｅ）において、案内部材２０の連結部２１は切断部材３０の刃部３１形成側とは反対側に位置して配置されるとともに、切断部材３０の刃部３１形成面に沿って両側に、切断時の刃部３１進行方向後方側ほど幅広となるテーパ状のガイド面２１ｄ，２１ｄが形成されている。したがって、案内部材２０が第二位置（本体部材１０との離間位置）にあるとき、切断部材３０の刃部３１によって切断された牛乳パックＰの側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺ｓの山折り部が、連結部２１の左右のガイド面２１ｄ，２１ｄで両側に円滑に分離案内される（図８参照）。

このような紙パックカッタ１の組立方法について、図２により説明する。
（ａ）まず、本体部材１０の第二凹部１２に切断部材３０を下方から挿入し、第二凹部１２の貫通孔１２ａと切断部材３０の固定用孔３０ａとに固定ピン３２を挿通して、切断部材３０を本体部材１０に固定する。
（ｂ）案内部材２０の連結部２１のばね収容部２１ｂに圧縮コイルばね４０を挿入・保持する。
（ｃ）本体部材１０の第一凹部１１に案内部材２０の連結部２１を下方から挿入する。このとき、連結部２１のガイド溝２１ｃに切断部材３０の刃部３１先端を挿通した後、第一凹部１１のばね収容部１１ｂに圧縮コイルばね４０の先端部を挿入して圧縮コイルばね４０の弾発力（付勢力）に抗して連結部２１を第一凹部１１に押し込むと、連結部２１の係合突起２１ａが本体部材１０の係合窓１１ａに嵌め込まれる。

これによって、本体部材１０と案内部材２０とが一体化されて紙パックカッタ１が完成する。このとき、案内部材２０は、図６に示すように、圧縮コイルばね４０の弾発力（付勢力）により本体部材１０から離間した第二位置にあり、切断部材３０の刃部３１先端は案内部材２０の連結部２１内に収納されるので、保管時等に安全である。なお、上記（ａ）の切断部材３０の挿入・固定が上記（ｃ）の本体部材１０と案内部材２０との一体化の後でも行えるように、ガイド溝２１ｃをＬ字状に形成してあるので（図４（ｃ）参照）、本体部材１０と案内部材２０とを分離しなくても切断部材３０の交換が行える。

次に、以上で説明した紙パックカッタ１を用いて、資源回収等のために牛乳パックＰを切断する方法について、図５〜図８により説明する。
（１）底板Ｂのコの字形の三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３の切断（第一切断工程：図７、図５）
牛乳パックＰの底板Ｂの三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３のいずれか（図７では辺ｂ１）の山折り部に、紙パックカッタ１の案内側翼片部２３，２３を外側から押圧する。すると、山折り部に切断部材３０が突き刺さるとともに、圧縮コイルばね４０の弾発力（付勢力）に抗して案内部材２０の連結部２１が第一凹部１１の奥部（上部）に押し込まれ、案内部材２０が本体部材１０と接近した第一位置に移動する。このとき、案内側翼片部２３，２３は本体側翼片部１３，１３と重なり合うように収納凹部１３ａ，１３ａに収納されている（図５）。このように、案内部材２０が第一位置にあるとき、案内部材２０（案内側翼片部２３）と本体部材１０（本体側翼片部１３）とは一体となって底板Ｂの山折り部を外側から覆い、切断部材３０の刃部３１先端が案内部材２０から突出して底板Ｂの山折り部を切断する（図７）。なお、このとき切断部材３０は、刃部３１の先端部で底板Ｂのコの字形の三辺ｂ１，ｂ２，ｂ３（図１参照）の山折り部をそれぞれ切断する必要がある。

（２）側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか一辺ｓの切断（第二切断工程：図８、図６）
第一切断工程の終了に伴って、圧縮コイルばね４０の弾発力（付勢力）により案内部材２０の連結部２１が第一凹部１１の手前部（下部）に戻され、案内部材２０が本体部材１０と離間した第二位置に移動する（図６）。そこで、案内部材２０が第二位置にあるとき、案内部材２０（案内側翼片部２３）と本体部材１０（本体側翼片部１３）との間に形成された隙間２２で、牛乳パックＰの側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間のいずれか（図８ではＳ１，Ｓ２間）一辺ｓの山折り部を挿入・保持する。そして、隙間２２に位置する切断部材３０の刃部３１により側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の山折り部を切断する（図８）。なお、このとき切断部材３０は、刃部３１の中途部で側板Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のいずれか一辺ｓ（図１参照）の山折り部を切断すればよい。

このように、第一切断工程では、案内側翼片部２３と本体側翼片部１３とが一体となって切断部材３０の刃部３１を覆い安全性を保っている。一方、第二切断工程では、案内側翼片部２３と本体側翼片部１３との間に形成された隙間２２に切断部材３０の刃部３１を位置させて安全性を保っている。

ところで、図２に示したように、案内部材２０は、連結部２１と案内側翼片部２３，２３とがＹ字状に形成されている。また、本体部材１０は、主体部（第一凹部１１及び第二凹部１２を含み手指で保持する部分）と本体側翼片部１３，１３とが案内部材２０と相似なＹ字状に形成されている。このように、紙パックカッタ１が全体としてＹ字状に形成されているので、切断時に切断部（牛乳パックＰの山折り部）に力が伝わりやすく、また、保管時等に切断部材３０の刃部３１の露出を防いで安全を保持しやすい。

以上、牛乳パック用の紙パックカッタの実施例について説明したが、本発明は、例えば、牛乳パックや紙パック類以外の紙製容器にも適用可能であることはいうまでもない。

牛乳パックの切断位置を示す説明図。 本発明に係る紙パックカッタの一実施例を示す概略斜視組立図。 図２の本体部材の正面図、側面半断面図、正面断面図、底面図及びＡ−Ａ断面図。 図２の案内部材の正面図、側面図、正面断面図、底面図及びＢ−Ｂ断面図。 図２の紙パックカッタにおいて、案内部材が第一位置にあるときの正面及び側面からの投影図。 図２の紙パックカッタにおいて、案内部材が第二位置にあるときの正面及び側面からの投影図。 牛乳パックの底板の山折り部を切断する第一切断工程の説明図。 牛乳パックの側板の山折り部を切断する第二切断工程の説明図。

符号の説明

１ 紙パックカッタ（切断具）
１０ 本体部材
１３ 本体側翼片部（翼片部）
２０ 案内部材
２１ 連結部
２１ｄ ガイド面
２２ 隙間
２３ 案内側翼片部（翼片部）
３０ 切断部材
３１ 刃部
４０ 圧縮コイルばね（付勢部材）
Ｂ 底板
ｂ１〜ｂ３ 辺（山折り部）
Ｓ１〜Ｓ４ 側板
ｓ 辺（山折り部）
Ｐ 牛乳パック（紙製容器）

Claims (5)

1. 紙製容器の底板の山折り部又は側板の山折り部を外側から押圧・保持するための本体部材と、
   連結部を介して前記本体部材と連結されることによりその本体部材に対して連結方向に相対移動可能とされ、前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆う第一位置と、前記本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挟んで内側から保持する第二位置とに位置変更可能な案内部材と、
   前記本体部材に固定され前記案内部材を前記連結方向に移動することにより、前記案内部材が前記第一位置にあるときに刃部先端がその案内部材から前記底板の山折り部側に突出し、前記案内部材が前記第二位置にあるときに刃部先端が前記案内部材に収納される切断部材と、を有し、
   前記案内部材が前記第一位置にあるとき、前記案内部材が前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆い、かつ、前記切断部材の刃部先端が前記案内部材から突出して前記底板の山折り部を切断する一方、
   前記案内部材が前記第二位置にあるとき、前記案内部材が前記本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挟んで内側から保持し、かつ、前記切断部材の刃部が前記隙間に位置して前記側板の山折り部を切断することを特徴とする紙製容器の切断具。
2. 前記連結部は前記切断部材の刃部形成側とは反対側に位置して配置されるとともに、その切断部材の刃部形成面に沿ってガイド面が形成され、
   前記案内部材が前記第二位置にあるとき、前記切断部材の刃部によって切断された前記側板の山折り部が、前記連結部のガイド面で両側に分離案内される請求項１に記載の紙製容器の切断具。
3. 前記連結部には、前記案内部材を前記第二位置側に付勢するための付勢部材が配置され、
   前記切断部材は、前記案内部材が前記第一位置にあるとき刃部の先端部で前記底板の山折り部を切断するとともに、前記案内部材が前記第二位置にあるとき先端部以外の刃部で前記側板の山折り部を切断する請求項１又は２に記載の紙製容器の切断具。
4. 前記本体部材と案内部材とには、前記紙製容器の山折り部の折曲角に応じて開口する翼片部がそれぞれ形成され、
   前記案内部材が前記第一位置にあるとき、その案内部材の翼片部が前記本体部材の翼片部に収納される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙製容器の切断具。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の切断具を用いた紙製容器の切断方法であって、
   前記案内部材を前記第一位置に配置することにより、前記案内部材が前記本体部材と一体となって前記底板の山折り部を外側から覆うとともに、前記案内部材から突出する前記切断部材の刃部により前記底板の山折り部を切断する第一切断工程と、
   前記案内部材を前記第二位置に配置することにより、前記案内部材と本体部材との間に形成された隙間に前記側板の山折り部を挿入するとともに、前記隙間に位置する前記切断部材の刃部により前記側板の山折り部を切断する第二切断工程と、
   を含むことを特徴とする紙製容器の切断方法。

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