JP4530828B2 - パルプモールド製緩衝材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子機器等のような製品を梱包用の段ボール箱等の梱包箱に詰めて梱包する際に、製品と梱包箱の間に配置することにより、運搬又は保管する途中で、落下時等において外部から加わる衝撃を緩衝して製品を保護するために用いられる梱包用緩衝材に関するものである。

従来のこのような梱包用緩衝材としては、例えば詰物としての、段ボールを折畳んだものや発泡スチロール、或いはそれらを組合せたもの等が用いられている。ところが、段ボールは大雑把な形でもよい場合は用いることができるが、製品に合わせて複雑な形にしたい場合は用いることができない。これに対して発泡スチロールは、どんな複雑な形にも成形することが可能であるという利点を有している。

ところが発泡スチロールはこのような利点を有するとはいえ、その廃棄処分の為に費用がかかるだけでなく、公害や環境汚染の原因となっているという問題がある。このため、廃棄処分に費用がかからず、公害や環境汚染を招くことが少ない、材料として古紙を利用したリサイクル利用が可能なパルプモールド成型法により所望の形に形成されたものが、近年梱包用緩衝材として用いられ始めている。

このパルプモールド成型法により形成される梱包用緩衝材は、例えば、使用済みの回収した古紙を裁断し、水及び薬品を加えて溶かした原料を雌型に入れ、その中に雄型を入れて真空で水抜きをした後、乾燥することにより、所望の形に形成されたものを得ることができる。よく知られた応用品としては、例えば鶏卵を収納して保護する鶏卵用保護パック等がある。

このような工程に係るパルプモールド成型法による梱包用緩衝材はソフトタイプと呼ばれるものであるが、この他油圧により緩衝材の製品支持面の裏側に空隙ができない中実となるような、鍛造成型と類似の成型方法に係るハードタイプと呼ばれるものもある。

上記ソフトタイプのパルプモールド成型法による梱包用緩衝材としては、例えば図６に示すようなものが用いられている。図６（ａ）は従来の緩衝材を用いた梱包状態を示す平面図であり、図６（ｂ）は正面断面図（図６（ａ）のＡ−Ａ′断面）である。同図に示すように、段ボール箱１２の中には被梱包物である製品１１が梱包されている。そして製品１１の左右両端部には、パルプモールド成型法により形成された緩衝材１３、１４が段ボール箱１２との間に配置されている。

従来の緩衝材の構造を図７に示す。図７（ａ）は緩衝材の斜視図、図７（ｂ）は緩衝材の平面図、図７（ｃ）は緩衝材の右側面図である。緩衝材１３は、長壁面１３ａ、１３ｂ、短壁面１３ｃ、１３ｄ、及び上面１３ｅから成る殻状であり、底部には成型時に雄型を抜いた型抜き穴１７が形成されている。製品１１（図６参照）側に面する長壁面１３ａと上面１３ｅとが接する角部１８の一部が切り取られ、製品１１の底面を支持する製品支持面２０ａ、及び製品１１の側面を支持する製品支持面２０ｂが形成されている。

型抜き穴１７の開口端及び長壁面１３ｂ、短壁面１３ｃ、１３ｄが段ボール箱１２（図６参照）の内面に接することにより、輸送時における段ボール箱１２内での製品１１の動きを規制する。この緩衝材１３は、所定の形状の雄型及び雌型を用いて原料を成形した後、図中矢印ＡＡ′方向に型抜きして製造される。なお、図６の緩衝材１４についても全く同様の構造であるため、説明は省略する。

このような従来のパルプモールド製緩衝材においては、衝撃を加えた位置から被梱包物までの距離（緩衝ストローク）を十分に確保したり、製品支持面２０ａ、２０ｂの受け面積を大きくしたりすることにより、緩衝性の向上が図られていた。しかし、十分な緩衝性能を持たせるためには緩衝材の体積が大きくなり、緩衝材自体のコストが高くなるとともに、梱包後の体積も大きくなるため輸送コストも上昇する。

そこで、緩衝材を大型化することなく十分な緩衝性能を持たせる方法が提案されており、例えば特許文献１、２には、衝撃伝搬面に緩衝孔或いは緩衝スリットを設けることにより、緩衝ストロークを短縮しつつ緩衝性能も確保できるパルプモールド製緩衝材が開示されている。

しかしながら、特許文献１、２の方法では、緩衝材を成形する際に用いる鋳型の形状が複雑になり、鋳型コストが高くなる上、鋳型から緩衝材が離型しにくくなるため製造コストも上昇してしまうという問題点があった。
特開平９−３０５６５号公報 特開２００２−２９３３７８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、緩衝材の体積を大きくすることなく、外部から加わる衝撃力を効果的に吸収して被梱包物を破損や故障から保護することができるパルプモールド製緩衝材を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、梱包箱内で被梱包物の周囲に複数個配置され、前記被梱包物に加わる外部衝撃を緩衝して保護する、パルプモールド成型法によりパルプ系材料から型を用いて形成されるパルプモールド製緩衝材において、成型時の型抜き穴を有する殻状に形成され、前記梱包箱の内面に接触する少なくとも１面には、両端部のみで前記梱包箱と接するように凹部が形成され、前記凹部の幅は、前記被梱包物と当接して支持する製品支持面の幅よりも広いことを特徴としている。

また本発明は、梱包箱内で被梱包物の周囲に複数個配置され、前記被梱包物に加わる外部衝撃を緩衝して保護する、パルプモールド成型法によりパルプ系材料から型を用いて形成されるパルプモールド製緩衝材において、成型時の型抜き穴を有する殻状に形成され、前記型抜き穴の開口端の少なくとも１辺には、両端部のみで前記梱包箱と接するように切り欠き部が形成され、前記切り欠き部の幅は、前記被梱包物と当接して支持する製品支持面の幅よりも広いことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のパルプモールド製緩衝材において、前記凹部又は前記切り欠き部は、長手方向の面又は辺に形成されることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、梱包箱に接する少なくとも１面に設けられた凹部により梱包箱と緩衝材との間に空間が形成されるため、凹部が対向する側からの外部衝撃に対して凹部が撓んで衝撃を吸収することにより、被梱包物をその衝撃力から効果的に保護することができる。また、凹部の幅を製品支持面の幅よりも広くすることにより、外部衝撃に対して凹部がより撓み易くなり、緩衝性能が一層向上する。

また、本発明の第２の構成によれば、型抜き穴の開口端の少なくとも１辺に設けられた切り欠き部により梱包箱と緩衝材との間に空間が形成されるため、切り欠き部が対向する側からの外部衝撃に対して切り欠き部が撓んで衝撃を吸収することにより、被梱包物をその衝撃力から効果的に保護することができる。また、切り欠き部の幅を製品支持面の幅よりも広くすることにより、外部衝撃に対して切り欠き部がより撓み易くなり、緩衝性能が一層向上する。

また、本発明の第３又は第４の構成によれば、上記第１の構成のパルプモールド製緩衝材において、凹部を長手方向の面又は辺に形成し、上記第２の構成のパルプモールド製緩衝材において、切り欠き部を長手方向の面又は辺に形成することにより、凹部又は切り欠き部をより大きく形成することができ、外部衝撃に対する緩衝性能が向上する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る緩衝材の構成を示す概略図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ緩衝材の斜視図、平面図及び右側面図である。従来例の図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１（ａ）に示すように、緩衝材１３の長壁面１３ｂには凹部２２が形成されている。さらに図１（ｂ）、（ｃ）から明らかなように、凹部２２は、上面１３ｅから型抜き穴１７の開口端まで貫通するように、長壁面１３ｂの短辺方向（図１（ａ）、（ｃ）の上下方向）の両端に亘って連続して形成されている。また、凹部２２の幅Ｗ１は、製品支持面２０ａ、２０ｂの幅Ｗ２よりも広く形成されている。

本実施形態の緩衝材を用いて製品を梱包した状態を図２に示す。従来例の図６と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図に示すように、製品１１の左右両端部には、緩衝材１３、１４が段ボール箱１２との間に配置されている。緩衝材１３、１４と段ボール箱１２との間には、凹部２２により空間が形成されている。左側の緩衝材１４の構造は、図１に示した緩衝材１３と全く同様である。

次に、本実施形態の緩衝材を用いて製品を梱包した場合の緩衝効果について説明する。図３は、第１実施形態の緩衝材を用いた梱包状態を示す部分平面図である。なお、ここでは説明の便宜のため、製品１１の右側に配置される緩衝材１３付近について図示しているが、左側に配置される緩衝材１４（図２参照）についても全く同様に説明される。

図３（ａ）に示すように、通常の状態においては段ボール箱１２と長壁面１３ｂとの間に凹部２２による空間が形成されており、長壁面１３ｂは長手方向の両端部のみで段ボール箱１２と接している。図３（ａ）の状態から、図３（ｂ）のように図中矢印Ｂ方向に衝撃力が加わると、衝撃力の反作用により凹部２２が撓んで衝撃力は吸収され、製品１１をその衝撃力から保護することができる。

なお、ここでは段ボール箱１２の側面に接する長壁面１３ｂに凹部２２を設け、側面から衝撃を受けた場合や側面を下にして落下した場合の緩衝効果を高めているが、凹部２２が設けられた長壁面１３ｂが段ボール箱１２の底面に接するように緩衝材１３を配置すれば、上下方向の衝撃に対する緩衝効果を高めることが可能となる。この場合、緩衝材１３を９０°回転させて製品支持面２０ａで製品１１の側面を支持し、製品支持面２０ｂで製品１１の底面を支持すれば良い。

また、長壁面１３ｂに代えて短壁面１３ｃ、１３ｄに凹部２２を設けた場合、図４（ａ）のように矢印Ｃ、Ｄ方向からの衝撃力を吸収可能となるが、凹部２２をより大きく形成できる長壁面１３ｂに設けることが好ましく、図４（ｂ）のように長壁面１３ｂ及び短壁面１３ｃ、１３ｄの３面に設けた場合、矢印Ｂ、Ｃ、Ｄの３方向からの衝撃力を吸収可能となるためより好ましい。さらに、上面１３ｅにも凹部２２を設けることにより、あらゆる方向からの衝撃力を効果的に緩衝可能となる。

凹部２２を設ける幅や深さについては特に制限はないが、凹部２２の幅が広くなる程、衝撃を受けた場合に凹部２２は撓み易くなり、緩衝材１３の緩衝効果は高くなる反面、緩衝材１３の剛性は低下するため、小さな衝撃により変形、破損が生じ易くなる。そのため、本実施形態のように凹部２２を製品支持面２０ａ、２０ｂの幅よりもやや広い範囲に設けることが好ましい。また、凹部２２の深さについても、緩衝材自体のサイズや要求される緩衝効果の程度に応じて適宜設定される。

図５は、本発明の第２実施形態に係る緩衝材の構成を示す概略図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ緩衝材の斜視図、正面図及び右側面図である。第１実施形態の図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、矩形の型抜き穴１７の開口端を形成する辺１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄのうち、長辺１７ａ、１７ｂの中央部に切り欠き部２３が設けられている。切り欠き部２３の幅Ｗ３は、製品受け面２０ａ、２０ｂの幅Ｗ２よりも広く形成されている。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態の緩衝材１３を用いて梱包することにより、段ボール１２（図２参照）の底面或いは上面方向（図５の上下方向）から衝撃力が加わると、反作用により切り欠き部２３が撓んで衝撃力が吸収される。即ち、横方向からの衝撃のみでなく、上下方向からの衝撃力も効果的に緩衝することが可能となる。なお、衝撃力の吸収機構は第１実施形態の図３と同様であるため説明は省略する。

また、長辺１７ａ、１７ｂに代えて短辺１７ｃ、１７ｄに切り欠き部２３を設けても良いが、切り欠き部２３をより大きく形成できる長辺１７ａ、１７ｂに設けることが好ましく、さらに長辺１７ａ、１７ｂ及び短辺１７ｃ、１７ｄの４辺に設けた場合、衝撃力をより効果的に吸収可能となる。なお、凹部２２を設けずに、切り込み部２３のみを設ける構成としても良い。

その他本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第１実施形態において、長壁面１３ｂの一部又は全部を削除した構成としても良い。長壁面１３ｂの一部又は全部を削除することにより、短壁面１３ｃ、１３ｄ及び上面１３ｅの端部で段ボール箱１２の内面に接することとなる場合は、上面１３ｅの端部に第２実施形態のような切り欠き部２３を設けることにより、同様の緩衝効果を得ることができる。また、各実施形態において、短壁面１３ｃ、１３ｄの一部又は全部を削除した構成としても良い。

また、上記実施形態においては、緩衝材を製品１１の左右に１個ずつ計２個配置した場合について説明したが、製品１１の上下に各１個ずつ計２個、製品１１の下側に１個、上側に２個の計３個、或いは製品１１の上下に各２個ずつ計４個配置しても良く、種々の組み合わせにより５個以上配置するようにしても良い。また、製品支持面２０ａ、２０ｂの形状についても何ら制限はなく、梱包される製品の外型に合わせて自由に凹凸部等を設計することができる。

本発明の緩衝材を用いて梱包を行った場合の、外部衝撃に対する緩衝効果を調査した。図１に示したような、高さ１４４ｍｍ、幅１６２ｍｍ、奥行き１２０ｍｍ、製品支持面２０ａ、２０ｂから成る支持部の幅が７７ｍｍ、高さ及び奥行きが６０ｍｍ、凹部２２の幅が１００ｍｍ、深さが１０ｍｍである第１実施形態の緩衝材１３をパルプモールド成型法により一体形成した。また、凹部２２が設けられていない以外は全く同一の構造の緩衝材１３も形成した。

また、梱包される製品として、幅７７ｍｍ、高さ４０ｍｍ、長さ３０２ｍｍの直方体状で、重さ６００ｇの、画像形成装置の定着ユニットを用い、定着ユニットの上部中央に加速度ピックアップを両面テープで固定し、両端部を一対の緩衝材１３で保持した状態で、幅方向の内法寸法が１６２ｍｍ、高さ方向の内法寸法が１４４ｍｍ、長さ方向の内法寸法が４２２ｍｍである段ボール製の包装容器内に収容し、包装容器の蓋を閉じて落下試験用のサンプルとした。

そして、このサンプルを、包装容器の側面（凹部２２の対向する面）を下にして１ｍの高さから自由落下させた際のＧ値を、加速度ピックアップによって測定した。測定は、凹部２２を設けた緩衝材１３を用いた場合（本発明）と、凹部２２を設けていない緩衝材１３を用いた場合（比較例）とについて、それぞれ１０回ずつ行った。

その結果、凹部２２を設けていない比較例の緩衝材を用いた場合には、Ｇ値が約７０Ｇであったものが、凹部２２を設けた本発明の緩衝材を用いた場合には、約５０Ｇまで低減されることが確認された。また、測定後のサンプルから定着ユニットを取り出して調べたところ、比較例の緩衝材を用いた場合には定着ユニットのハウジングにクラックの発生が認められた。一方、本発明の緩衝材を用いた場合にはクラック等の発生は一切認められなかった。

本発明は、梱包箱内で被梱包物の周囲に複数個配置され、被梱包物に加わる外部衝撃を緩衝して保護する、パルプモールド成型法によりパルプ系材料から型を用いて形成されるパルプモールド製緩衝材において、成型時の型抜き穴を有する殻状に形成され、梱包箱の内面に接触する少なくとも１面には、両端部のみで前記梱包箱と接するように凹部が形成され、凹部の幅を製品支持面の幅よりも広くすることとする。

これにより、梱包箱と緩衝材との間に空間が形成され、凹部が対向する側からの外部衝撃に対して凹部が撓んで衝撃を吸収可能となるため、被梱包物を衝撃力から効果的に保護できるパルプモールド製緩衝材を低コストで提供することができる。また、凹部の幅を製品支持面の幅よりも広くしたので、外部衝撃に対して凹部がより撓み易くなり、緩衝性能を一層向上させることができる。さらに、製品支持面や緩衝ストロークの調整と併用すれば、より一層緩衝効果の向上が可能となる。

また、型抜き穴の開口端の少なくとも１辺に切り欠き部を設け、切り欠き部の幅を製品支持面の幅よりも広くしたので、梱包箱と緩衝材とが開口端で接している場合に、切り欠き部が対向する側からの外部衝撃に対して切り欠き部が撓んで衝撃を吸収することにより、凹部を設けた場合と同様に被梱包物を衝撃力から効果的に保護することができる。

また、凹部又は切り欠き部を長手方向の面又は辺に形成したので、凹部又は切り欠き部をより大きく形成することができ、外部衝撃に対する緩衝性能が向上する。

は、本発明の第１実施形態に係る緩衝材の構造を示す概略図である。 は、第１実施形態の緩衝材を用いた梱包状態を示す平面図及び正面断面図である。 は、第１実施形態の緩衝材による緩衝効果を説明する要部平面図である。 は、第１実施形態の緩衝材の他の例を用いた梱包状態を示す要部平面図である。 は、本発明の第２実施形態に係る緩衝材の構造を示す概略図である。 は、従来の緩衝材を用いた梱包状態を示す平面図及び正面断面図である。 は、従来の緩衝材の構造を示す概略図である。

符号の説明

１１ 製品（被梱包物）
１２ 段ボール箱（梱包箱）
１３、１４ 緩衝材
１３ａ、１３ｂ 長壁面
１３ｃ、１３ｄ 短壁面
１３ｅ 上面
１７ 型抜き穴
１７ａ、１７ｂ 長辺
１７ｃ、１７ｄ 短辺
２０ａ、２０ｂ 製品支持面
２２ 凹部
２３ 切り欠き部

Claims (4)

1. 梱包箱内で被梱包物の周囲に複数個配置され、前記被梱包物に加わる外部衝撃を緩衝して保護する、パルプモールド成型法によりパルプ系材料から型を用いて形成されるパルプモールド製緩衝材において、
   成型時の型抜き穴を有する殻状に形成され、前記梱包箱の内面に接触する少なくとも１面には、両端部のみで前記梱包箱と接するように凹部が形成され、
   前記凹部の幅は、前記被梱包物と当接して支持する製品支持面の幅よりも広いことを特徴とするパルプモールド製緩衝材。
2. 梱包箱内で被梱包物の周囲に複数個配置され、前記被梱包物に加わる外部衝撃を緩衝して保護する、パルプモールド成型法によりパルプ系材料から型を用いて形成されるパルプモールド製緩衝材において、
   成型時の型抜き穴を有する殻状に形成され、前記型抜き穴の開口端の少なくとも１辺には、両端部のみで前記梱包箱と接するように切り欠き部が形成され、
   前記切り欠き部の幅は、前記被梱包物と当接して支持する製品支持面の幅よりも広いことを特徴とするパルプモールド製緩衝材。
3. 前記凹部は、長手方向の面又は辺に形成されることを特徴とする請求項１に記載のパルプモールド製緩衝材。
4. 前記切り欠き部は、長手方向の面又は辺に形成されることを特徴とする請求項２に記載のパルプモールド製緩衝材。

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