JP5788458B2 - 多重壁容器を作る方法 - Google Patents

Description

一般に「大箱」と称される大型の容器が、様々な材料を保持するべく、通常は輸送用であるが小売り展示用にも使用される。米国の全製品の９５％を超える製品が段ボール箱に入れられて出荷されるゆえ、かつ、この梱包形態に関連付けられるコスト上の長所ゆえ、ほとんどの大箱は段ボール板紙から作られている。しかしながら、すべての段ボール板紙の約９０％が単数壁である一方、内部に配置される品物の性質に関連して寸法が比較的大きい大箱は、多重壁構造により与えられる追加的強度を必要とする。

先行技術には、大箱のための所望のレベルの側壁破裂強度、底つぶれ耐性及び垂直積載量を確立する様々な方法があふれている。開始材料として二重壁又は三重壁の段ボール板紙を使用するいくつかのソリューションもあれば、層状の壁又は入れ子状の箱によるソリューションもある。しかしながら、これらのアプローチのそれぞれは、長所だけでなく短所も有する。短所には、製造中に材料を取り扱う要件による高い製造コスト、接着剤又は製造装置の著しい使用、製造前後の取り扱いの困難性（大面積ブランクを取り扱う場合のような箱のコンバート前、又は製造された大箱の出荷準備をしようとする場合のようなコンバート後）、及び廃材の発生があり、これらはすべて当業者によく知られている。

これらの短所に鑑みれば、改良された大箱及びこれに関する製造工程は、製作又は供給しやすい単数壁の段ボール材料を使用することとなり、コンバート工程中に少量の接着剤を使用することとなり、コンバート工程前、中及び後に最小の労力を要することとなり、最小の廃棄物発生で済むこととなり、並びに、とりわけ最低の取り扱い要件で済むこととなる。かかる要求がこれまでに存在している一方、かかる要求は満たされていない。

本発明に係る方法は、意図的な廃棄物を最小限にして、段ボール材料から多重壁容器を作ることに関する。容器は、単数のシート又は好ましくは、単数壁段ボール又は二重壁段ボール（単数又は二重アーチのいずれか）のような段ボール材料の連続ウェブから形成される。本発明に係る方法は、段ボール材料のシート又はウェブを、巻き付けマンドレルに係合させる。当該マンドレルは、折り畳み及び付着（例えば接着）工程中に容器の物理的形態を作る。本発明に係る方法はまた、フラップ前駆体を巻き込んで容器壁を確立する。これにより、「内側箱」を容器に接着するという通常の方法がなくて済む。

本発明に係る方法の実施例により製造された物品は、容器の従来型の側壁に付着され又は永久的に関連付けられた一対の対向フラップ前駆体からなる、少なくとも一つの容器壁を有することを特徴とする。さらに、本発明に係る方法の実施例により製造された物品は、単独で又は組み合わせで、コーナーエッジの応力を受けない垂直な折り畳み、相互連結／相互噛合フラップ前駆体、コーナー応力解放機構、及び本明細書から明らかになる他の機構を有する。

本発明に係る方法は（インサート又は箱の中に箱を配置する構造を使用することとは対照的に）、単数の材料シート又はウェブから多重壁容器を作るので、容器を単数の動作で作ることが可能でありかつ望ましい。これは、有利なことに、連続工程に役立つ。さらに、連続工程は通常、容器ブランクを管理すなわち取り扱う必要性がなしで済む。加えて、多重壁容器は通常大きく、例えば、幅／側が約４０インチ又は約１メートルである。このスケールでは、従来型の大きな多重壁容器ブランクであれば、長さ１５フィート又は約４．５メートル近くと極めて大きくなるが、本発明によれば、様々な実施例に係るブランクは、長さ３０フィート又は約９メートル近くとなり得る。本発明に係る容器が伝統的構造の方法論により形成されるとすれば、例えば、一つの装置がブランクを製造し、その後当該ブランクが移動されて保管され、さらにコンバート又は箱製造機へ移動されるとすれば、このような大型のブランクの保管、移送及び取り扱いは大変な困難を生じさせる（３０フィートのブランクのバッチ輸送は容易ではない）。材料のウェブ又は定常の源がコンバート又は箱製造機内へ供給される連続工程を使用することにより、そうでなければ従来型のブランクに基づく箱製造手順と関連付けられていた材料の、バッチ取り扱い要件すべてをなくすことができる。

本発明に係る方法の実施例についての上記記載が、本願発明に係る容器製造に対する連続工程アプローチを用いることの利益を強調する一方、本発明はかかるアプローチに限定されない。さらに、連続工程においても、ブランクは、材料を別個の容器にコンバートする前に形成される。本明細書において使用される「ブランク」という用語は、連続工程から得られない従来型の容器ブランクと、連続工程から得られる容器ブランクとの双方を含む。区別すべきであり、かつ、そうしなければ用法の文脈から明らかとはいえない場合は、「従来型のブランク」又はこれと類似の用語が、連続工程から得られないブランクを言及する。

本発明に係る容器製造方法は、容器壁を、特に、製造された容器の外壁と内壁との間において確立するべく、内側又は外側へ折り畳まれたフラップ前駆体を利用する。本発明の製造実施例に係る所定の好ましい物品において、容器を作るために使用されるブランクのフラップ前駆体は、個別又は組み合わせのいずれかで、側壁を作る寸法とされる。すなわち、一連の容器実施例において、対向フラップ前駆体が、互いに折り畳まれ、かつ、例えば接着剤により、当該前駆体が延びるパネルに付着される。ひとたび折り畳まれかつ接着されると、これらのフラップ前駆体は集合的に容器の追加側壁を形成する。フラップ前駆体が中間フラップを構成する、三重壁容器の一般的な等価物を製造するこの方法を用いることにより、予定される廃棄物が実質的に存在しない容器を構成することができる。中間媒介パネルは、縦のブランク方向に、途切れなく連続でも、不連続でも、又はこれらの組み合わせでもよい。

本発明に係る方法はさらにもう一つの点で、すべてのコーナーエッジにおいて、一般に応力を受けない垂直の折り畳みを有する多重壁容器を作ることを含む。容器（の少なくとも側壁）の所望の形状を有するマンドレルのまわりに当該容器を形成することにより、得られた容器の弛緩状態が当該容器の使用時形態となる。その結果、４側面容器の各垂直コーナーは、先行技術において一般的な、使用中の破裂及び破壊を受けにくくなる。同じことは６つ及び８つのコーナースタイルにも当てはまる。すなわち、４側面構成における垂直コーナーが、例えば容器の「使用」配列から「ノックダウン」配列までの実質的に９０°を超える曲げを受けないので、得られた容器の取り扱い性及び保管性が高められる。さらに、かかるコーナーエッジが、誘発された応力を受けると、当該エッジは通常、動的荷重を受けることがなく、折り畳まれた適当な保管状態にある。対照的に、商品の使用及び輸送中のように容器が動的荷重を受ける可能性が最も高い場合、これらのコーナーエッジは、公称の、一般的に応力を受けない配列にある。この構成はまた、容器形状を「ノックダウン」配列から復元することを容易にする。これは、大型容器にとって先行技術に対する大きな長所となる。

本発明に係るさらに他の方法では、材料の選択的除去により、好ましくは最外のパネル及びフラップにおいて、フラップ接合部とパネル接合部との交差部にコーナー応力解放機構が作られる。この交差部が双方向操作（パネルの折り畳み及びフラップの折り畳み）を受けるので、この交差部からの材料の選択的除去により、高度な連結性が可能となり、かつ、そうでなければ高度に特定的な位置において生じるであろう応力が非局在化される。一連の実施例において、折り畳み交差部及び／又はその近傍からほぼ円形の材料片が取り除かれる。得られたブランク及び／又は容器前駆体はその後、この機構を構造要素として含む。

本発明に係る所定の方法はまた、２つのフラップ又はフラップ部分を分離するスリットが刻み目からオフセットされて２つの隣接パネルの曲げが容易になることを確立する。好ましくは外側のパネル及びフラップに関して行われるオフセットは、容器を、例えば三壁容器が作られる場合のように構成するべく使用される材料（ウェブ又はブランク）の厚さ寸法とほぼ等しくされるのが好ましい。実施されると、各フラップは、当該フラップが延びるパネル幅の幅寸法とは異なる（長い又は短い）幅寸法を有する。容器が最終的な構成に組み立てられると、幅広の外側フラップは当該容器の外側エッジまで延び、内側フラップは中間媒介及び内側層の全体に広がる。これにより、追加の積層強度が得られ、かつ、容器の外側パネルが十分に活用され及び接触される。当業者であれば、この構成が上述の応力解放機構とともに使用されると、さらに容易に実現されることがわかる。

本発明の文脈において、様々な方法実施例の実施から得られる物品は、多重側壁容器、容器前駆体、及び当該得られる容器を形成する単数のブランクを含む。ブランクは、第１端から第２端への縦方向を画定し、かつ、組み立てられたときに容器の内側側壁を形成する内側パネルを含む。内側パネルは複数の内側パネル部分を有し、各内側パネル部分は、隣接する内側パネル部分のいずれとも途切れなく連続し、各内側パネル部分は、組み立てられたときに容器の一つの内側側壁を構成する。

ブランクはさらに、少なくとも一対のフラップ前駆体を有する。これは、内側パネルから遠位エッジまで延びる対向中間フラップを含む。当該対のフラップ前駆体の、そのパネルとの交差部から遠位エッジまでの平均横方向長さの合計は、第１対向フラップ前駆体の交差部から第２対向フラップ前駆体の交差部までのパネルの横方向長さ以下である。さらに、各フラップ前駆体又は中間フラップは好ましくは、複数のフラップ部分を有し、各フラップ部分は、隣接するフラップ部分のいずれとも途切れなく連続し又は別個であるが隣接する。各対向対のフラップ部分は、組み立てられたときに容器の一つの側壁を構成する。

加えて、ブランクは、三層側壁の実施例において、内側パネルから縦方向に延びる、組み立てられたときに容器の外側壁を形成する外側パネルを含む。外側パネルは好ましくは複数の外側パネル部分を有し、各外側パネル部分は、隣接する外側パネル部分のいずれとも途切れなく連続し、各外側パネル部分は、組み立てられたときに容器の一つの外側壁を構成する。追加の中間媒介側壁が望まれる場合、外側パネルは、最後の中間媒介パネルから延びるのが好ましい。上記三側壁の実施例において、かかる中間媒介パネルは内側パネルと外側パネルとの間に縦方向に配置される。

上述のように、本発明に係る方法の容器の実施例は、容器を含み、フラップ前駆体の組み合わされた平均横方向幅は、当該フラップ前駆体が延びるパネルの横方向幅以下である。この関係により、当該少なくとも一対の対向フラップが容器製造中に巻き込まれることが可能となり、これにより、これらの各遠位エッジが互いに及び当該フラップが延びる関連付けられたパネルに近接される。三層の実施例において、フラップ前駆体が内側パネル又は中間媒介パネルのいずれかを構成し、当該前駆体が延びるパネルが他方のパネルを構成する。得られた巻き込み構造はその後、容器前駆体が容器へと組み立てられたときに側壁として機能する。当業者であればもちろんわかることだが、遠位エッジの配列が変化すると横方向長さの決定も変化する。すなわち、組み合わされた長さが「平均」に関して記載されるが、対向フラップが巻き込まれて互いに相対的に近接する場合に重なり状態を生じさせない任意の配列を含むことは、本発明の範囲内である。

本発明の所定の容器実施例において、相互連結又は相互噛合する一対の対向フラップ前駆体エッジが、例えば打ち抜きにより形成される。かかる実施例において、容器の巻き込み及び形成後に突き合わせ接合部にそうでなければ局在化する応力が、使用時に、容器の隣接する側壁の長い方のエッジ及び大きな面積に分散される。これは、破裂及び垂直圧縮強度値を最大化する場合に特に重要である。

本発明（システム）の産業上の実装は、複数のステーションを含み、容器を作るべく、材料のブランク又は連続ウェブに様々な処置が適用される。本開示を目的として、本発明に係る容器を形成する方法は、適切なサイズとされた「ブランク」から開始する。この用語は既に定義したとおりである。容器に組み入れられる機構の選択は、意図された容器を形成するべく使用される方法及び装置の存在及び順序を決定する。例示のみを目的として、三重壁の４側面容器の基本構造を最初に以下に記載する。ひとたびブランクがコンバートされると、フラップ前駆体が上述のように、関連付けられるパネルに接着され、容器前駆体が巻き込みを受ける。容器前駆体が巻き込まれている間、隣接層を形成するパネルは、容器を形成するべく互いに圧縮接触かつ接着される。容器は、引き続いて取り外され、オプションとして「ノックダウン」される。

一般的に組み立てられた状態にある本発明の第１実施例を示す斜視図である。 第１実施例の構造に使用された二重ライナー段ボール材料の一部分の詳細斜視図である。 段ボール材料の層状化を良好に例示するべく上方フラップを仮想線で示した第１実施例の平面図である。 図３に示した実施例のコーナーの詳細平面図である。 本発明の第１実施例を形成するべく使用された「ブランク」の平面図を示す。 本発明の第１実施例の応力解放機構及び垂直つぶれ耐性配列の詳細平面図である。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器を形成する第１ステップの斜視図である。中間フラップが密に近接するように折り畳まれて段ボール材料の中間側壁が形成される。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器を形成する第２ステップの斜視図である。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器を形成する第３ステップの斜視図である。組み合わせられた内側パネルと中間フラップが巻き込まれる。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器を形成する第４ステップの斜視図である。内側接着タブが内側パネルに付着され、基本容器の形状が形成される。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器を形成する第５ステップの斜視図である。外側パネルが図９の基本容器のまわりに巻き付けられる。 図４の「ブランク」を使用する多重壁容器の形成する第６ステップの斜視図である。外側接着タブが外側パネルに付着され、第１実施例の形成が完了する。 図４の「ブランク」が図１１の容器にコンバートされたときの図５に示された応力解放機構の詳細斜視図である。上方フラップ及び下方フラップが内向きに折り畳まれている。 コンバートされたブランクを受け入れて組み立てられた容器を作るシステムの平面図である。 図１３に示されたシステムの一部である折り畳み及び接着ステーションの等角図である。 図１３に示されたシステムの一部である上側巻き付け機の斜視図である。 図１５に示され上側巻き付け機の回転体部分の概略的立面図である。４つのマンドレルバーの相対移動が示されている。

当業者が本発明を実施かつ使用することを可能にするべく、以下の説明が提示される。本明細書に示した実施例に様々な変更がなされることは当業者には明らかであり、特許請求の範囲により定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本明細書における一般的な原理が他の実施例及び用途に適用されることがある。このため、本発明は、本明細書に示した実施例に限定されず、本明細書に開示された原理及び機構と一致する最も広い範囲を与えられる。

同じ符号が同じ部品を示す図面、特に図１〜４を参照して、本発明の機構及び要素の多くを用いた本発明の一実施例を記載する。容器２０は「ブランク」２２を含む。これは好ましくは、図２に示される７．９ミリメートル（５／１６インチ）Ｌの溝付き段ボールのような、二重の裏打ちがされた単数壁段ボール材料から構成される。図示の実施例では、容器２０が、およそ高さ１.１メートル（４２インチ）×幅１．２メートル（４８インチ）×奥行き１．０メートル（４０インチ）の寸法を有する一方、ブランク２２は、およそ長さ９．０メートル（３５５インチ）×幅２．１メートル（８３インチ）の最大寸法を有する。図示の実施例では、容器２０は、三重の側壁、並びに単数の重なる底部及び頂部フラップを有する。

容器２０を形成するには、組み立て前に又は組み立て工程と並行して容器ブランク２２を作る必要がある。図４に最も良く示されるように、容器ブランク２２は、一体片の段ボール材料である。例えば図２に示されるタイプの段ボール材料のように、波形の段が横方向に延びている。単数のシートから、選択された刻み目、切れ目及びミシン目が、例えば当業者に知られた回転式打ち抜き機又は他の手段によって作られる。各容器ブランク２２はその後、内側パネル４０、対向中間フラップ５０、外側パネル６０及び複数の端フラップ７０を有する。容器ブランク２２は、内側タブ３０及びオプションとしての外側接着タブ８０をさらに有するのが好ましい。慣例目的として、パネル及びフラップすべての見える側は図示のとおりであり、裏側は同様の番号であるが１００番台の番号が付される。したがって、例えば内側パネル４０の裏側は、内側パネル１４０として示される。

内側パネル４０は、刻み目３４ａ、３４ｂ及び３４ｃによって分離された内側パネル部分４２、４４、４６及び４８を含む。内側タブ３０は、内側パネル部分４２から縦方向に延び、刻み目３２によって内側パネル部分４２から分離される。内側パネル部分４２、４４、４６及び４８から横方向外向きに延び、かつ、スリット状刻み目４３ａ／ｂ、４５ａ／ｂ、４７ａ／ｂ及び４９ａ／ｂにより並びに刻み目３４ａ、３４ｂ及び３４ｃ（エッジ５１ａ／ｂ並びにスリット７３ａ及び７３ｂも同様）により一部が画定されるのは、本実施例では中間フラップ部分５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ及び５８ａ／ｂとして特定されるそれぞれの中間フラップ５０である。各中間フラップ部分対５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ及び５８ａ／ｂを部分的に画定するこれらの部分の刻み目３４ａ、３４ｂ及び３４ｃの代わりに、他の形態の刻み目付け（例えば点対平面）及びスリット付け又はスロット付けも使用できることが当業者にわかるが、隣接中間フラップ部分間の堅固な物理的連結を維持することによって、以下に述べるように追加の強度及び取り扱いの長所を実現することができる。さらに、各「フラップ」５０は、物理的に別個のフラップ部分（以下に述べる端フラップ７０のような）、ここに例示される視覚的に別個のフラップ部分、又は完全に途切れなく連続（刻み目なし）としてもよい。容器２０内の壁又は層を形成することのみが必要とされるので、ブランク２２の対向部分が一致するように折り畳まれるブランク２２の部分が当該壁又は層を作る結果となり得る限り、物理的に別個のフラップ部分を形成する本質的な必要性はない。

各中間フラップ部分の遠位端は、またも図４に最も良く示されるように、ジグザグ形エッジ５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ及び５９ａ／ｂを特徴とする。このようなジグザグ形エッジ又は任意の非直線のエッジを含むことによって、容器２０の組み立て及び使用の後に生じ得る破裂及び柱圧縮応力が、以下に詳細に述べるように有利に非局在化される。すなわち、正方形の繰り返し又は鋸歯配列のような曲線状エッジ又は直線状エッジが望ましいと考えられる。しかしながら、本発明の実施例の動作又は構成にとっては、かかる非直線エッジを組み入れる必要はなく、直線エッジも、ここに記載される利益を与える。

内側パネル４０及び中間フラップ５０双方が容器の側壁を形成し、外側パネル６０は単独で側壁を形成し、端フラップ７０は、図１１に示されるように、容器２０の単数の底部側及び頂部側を構成する。外側パネル６０は、刻み目３８ａ、３８ｂ及び３８ｃによって分離された外側パネル部分６２、６４、６６及び６８を含む。外側パネル部分６２は、刻み目３６によって内側パネル部分４８から分離される。外側接着タブ８０は、内側パネル部分４２から縦方向に延び、かつ、刻み目８２によって当該部分から分離される。外側パネル部分６２、６４、６６及び６８から横方向外向きに延び、かつ、点対点の刻み目６３ａ／ｂ、６５ａ／ｂ、６７ａ／ｂ及び６９ａ／ｂにより並びにスリット７３ａ／ｂ、７５ａ／ｂ、７７ａ／ｂ及び７９ａ／ｂ（エッジ７１ａ／ｂも同様）により一部が画定されるのは、図示されるそれぞれの端フラップ７２ａ／ｂ、７４ａ／ｂ、７６ａ／ｂ及び７８ａ／ｂである。当業者にわかることだが、スリット７３ａ／ｂ、７５ａ／ｂ、７７ａ／ｂ及び７９ａ／ｂの代わりにスロットを使用することができる。以下に詳細に述べるが、応力解放機構９０に関連してスリットを使用することにより長所を達成できる。

なお、外側パネル６０の横方向幅（又は組み立てられたときの高さ）は、内側パネル４０の横方向幅よりも大きい。この増加された寸法は、容器２０が形成されたときの増加された外部寸法（以下に示す）の増加された外側寸法の影響に対処する。同様に、外側パネル６０の縦方向長さ（又は組み立てられたときの幅及び奥行き）は、内側パネル４０の縦方向長さよりも大きい。当業者にわかることだが、当該増加は、容器を形成するべく使用された壁の数及び壁を含む材料の厚さに関連する。

図５は、本実施例の２つの機構、すなわち、直径約９．５ミリメートル（０．３７５インチ）の孔として特徴付けられた応力解放部分９０、及びフラップオフセットを例示する。業界でよく知られていることだが、容器のフラップは、フラップと側壁パネルとの間にある露出エッジ界面が破れることが多い。これは部分的に、フラップの下側に存在する３エッジコーナーの影響による。すなわち、３エッジコーナーがそのエッジにフラップのつぶれを引き起こすので、フラップ及び関連構造の構造完全性が弱められる。この影響は、この位置における材料の固有の弱さとともに、フラップの繰り返しの使用又は動作中に機械的な損傷を招くことが多い。孔及び好ましいが必須というわけではない丸い又は円形の孔を確立することによって、３エッジコーナーが、フラップの下側に直接作用することがなくなる。任意の特定容器のための壁の数に応じて、追加の応力解放機構を内部又は中間の壁に対して臨機応変に使用することができる。

図５にも示されるのは、隣接するフラップ７０を分離するスリット及び隣接する外側パネル６０を分離する点対点の刻み目に対するオフセットである。内側パネル４０（これは内側パネル部分４２、４４及び４６を作る）及び中間フラップ５０（これは部分的に各中間フラップ部分対５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ及び５８ａ／ｂを画定する）の連続的な刻み目３４ａ、３４ｂ及び３４ｃであって等しい寸法の壁をもたらすものとは異なり、フラップ７０は、付随するパネルと対比して異なる寸法を有する。フラップ７０は、側壁と対照的な端壁を形成するので、かかる対称性を必要としない。さらに、図３に最も良く示されるように、フラップ７０は、内側パネル４０、中間パネル５０及び外側パネル６０を含む側壁に対して直交して位置決めされるので、寸法が大きいフラップは、容器２０が組み立てられた構成にある場合の外側パネル６０の露出エッジ全体にわたって延びる。この配置の影響は、露出した垂直側壁エッジすべてを端フラップによって「カバー」することができることと、垂直圧縮荷重が端フラップに均一に分散されることとにある。図１１も参照のこと。

次に図６〜１２を参照すると、容器２０の組み立てが詳細に示される。図４に記載されるように、完成したブランク２２は、コンバート機から出現し、かつ、当該工程の折り畳み及び接着セクションに入る。図６に示されるように、折り畳みレール又はパドルを使用して、ともに接合された中間フラップ部分５２ａ、５４ａ、５６ａ、５８ａ、５２ｂ、５４ｂ、５６ｂ及び５８ｂが、スリット刻み目４３ａ、４５ａ、４７ａ及び４９ａ並びに４３ｂ、４５ｂ、４７ｂ及び４９ｂに沿って下方へ１８０°折り畳まれ、内側パネル部分４２、４４、４６及び４８に対して面接触して表面対表面の接合がされる。１８０°の折り畳み工程の開始又は完了の前に、好ましくはスプレーコーティングシステムを使用して、接触面積表面に接着剤が適用される。１８０°の折り畳み及び接着工程の完了時、ジグザグ形エッジ５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ及び５９ａ／ｂが、内側パネル部分４２、４４、４６及び４８のほぼ中央に一致する。ジグザグ形状エッジ５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ及び５９ａ／ｂの「鋸歯状の」かつ相互噛合の性質が、当該接合線を、純粋な直線カットと比べて大きな面積にわたって分配し、かつ、今や平面箱ブランクの下側に現れる。

図８に示されるように、グリッパ機構を使用して、内側タブ３０が刻み目３２において９０°上側に折り畳まれ、内側パネル部分４２が（中間フラップ対５２ａ／ｂとともに）刻み目３４ａにおいて９０°上側に折り畳まれ、内側パネル部分４４が（中間フラップ対５４ａ／ｂとともに）刻み目３４ｂにおいて９０°上側に折り畳まれ、内側パネル部分４６が（中間フラップ対５６ａ／ｂとともに）刻み目３４ｃにおいて９０°上側に折り畳まれ、及び、内側パネル部分４８が（中間フラップ対５８ａ／ｂとともに）刻み目３６において９０°上側に折り畳まれる。９０°の折り畳みは、すべてが「上側」なので、ジグザグ形エッジ５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ及び５９ａ／ｂの表面接合から離れている。得られた構造は、図９に最も良く示されている。

外側パネル部分６２、６４、６６及び６８の意図されたつき合わせ表面に接着剤が適用され、上側に折り畳む工程が、刻み目３８ａにおける外側パネル６２の９０°の折り畳み、刻み目３８ｂにおける外側パネル６４の９０°の折り畳み、刻み目３８ｃにおける外側パネル６６の９０°の折り畳み、刻み目８２における外側パネル６８の９０°の折り畳みと続く。外側接着タブ８０で折り畳み及び接着工程が完了する。この工程は、図１０に最も良く示されている。当業者にわかることだが、上側の折り畳み工程は、形成マンドレル又は他の補助を使用して果たされる。

多重９０度折り畳み及び接着工程の集合的な効果により、図４にすべてが示される内側タブ３０、内側パネル４０、中間媒介パネルを形成する中間フラップ５０、及び外側パネル６０、並びにオプションの外側タブ８０を含む当初の平面剛性段ボールブランクが採用され、かつ、単数壁フラップの底部及び頂部を有する多重壁４側面の完成した容器／大箱が形成される。これは、図１１に最も良く示されるように、「製造者の接合部」を有しない。弛緩状態（製造者の静止位置）が容器の使用状態となるので、つぶれた場合に容器がその静止位置に戻る自然な傾向が存在する。単数壁構造の容器ではこの利点はほとんど影響しない。しかしながら、多重壁の容器では、本発明の教示に従わない場合には、ノックダウン構成から所望の容器形状を形成するのに必要な力が顕著となり得る。したがって、使用位置と同じ静止位置を有する多重壁容器を構成するための顕著な労働上の利点が存在する。さらに、各エッジにパネル刻み目を組み入れることにより、容器のノックダウンが容易になる（刻み目線はさらに、任意の結果的なつぶれを局在化することよって、エッジに隣接する位置における容器の構造完全性を保持する）。

上述の機構の一つ、いくつか又はすべてを組み入れることにより、強度及び材料コストに関連付けられる著しい利益を実現することができる（製造の効率性は以下に述べる）。以下の表は、本発明に係る一連の容器実施例の相対的な長所を例示する。この表において、グリーンフィールド容器が上記実施例のすべての機構を含む一方で、従来形容器（ＨＰ）は二重壁段ボール材料の２つのパネル層又は二重壁段ボール材料の３つのパネル層から構成される。ここで、パネル層は、入れ子式であるが、相互に接着されていない。

上表の精査から認められるように、本発明に従って構成された容器は、匹敵する重量に対する従来形構造よりも優れたつぶれ耐性（容器評価の主要な因子）、又は匹敵するつぶれ耐性値に対する著しく低い材料使用量を有する。以下からわかることだが、本発明に係る容器製造方法はさらに、ストリームライン化された製造及び取り扱い作業によってコスト節約を増大する。

これまで、本発明の様々な実施例に係る多重壁容器の構造は、図４及び６〜１１に例示されるように、容器前駆体及び容器を形成するブランクの一般的な操作に焦点を当ててきた。以下の開示は、本発明に係る容器を大量生産するシステムアプローチ及び関連する方法の実施に関する。三重側壁容器に関する上記開示と同様に、以下の開示は、かかる容器を大量生産する工程及びその変形例を記載する。当業者にはわかることだが、開示の態様及びアプローチは、本発明に係る容器の製造に限定されるものではなく、当該目的を達成する現時点で好ましい手段を特定することが意図された一般的な及び特定の実装の双方を代表する。

容器製造工程に関連付けられる高レベルの自動化、例えばコンピューター化がされ、かつ、サーボ駆動の製造装置を仮定すれば、以下の作業の多くは、適切なプログラミング指令を受けた機械によって自動的に行われる。当業者にわかることだが、かかるプログラム可能機械を操作する前に、プログラムパラメーターを定義し、かつ、それを機械プログラミングインタフェイスに入力する必要がある。したがって、以下の開示は、様々な機械に予め入力された指示に基づく所望の容器の製造をもたらす、サンプルとなる一連の事象を確立することを意図する。

容器２０の構成に使用される基本材料は、二重面かつ単数壁の段ボール材料の連続ウェブを製造する段ボール製造機（図示せず）から得られる。ウェブは、直ちに使用されるか又は必要とされるまでカットブランクとして保管される。例示されるように、全長約３０フィート（９メートル）のブランク２２が、例えば、カットによりウェブから作り上げられる。ひとたびカットブランク２２が適切に得られると、ブランクは、上述した所望の容器２０を形成するべく必要な様々なスロット付け、スリット付け、刻み目付け及びカット工程を受ける。

好ましいシステムにおいて、様々なスロット付け、スリット付け、刻み目付け及びカット工程は、従来型コンベア手段を使用してブランクが供給される一対の対向する機械によって行われる。当該機械、好ましくは、フランス、アンジェのＲａｐｉｄｅｘ社（スイスのボブストグループ（Ｂｏｂｓｔ Ｇｒｏｕｐ））製のＲＡＰＩＤＢＯＸユニットが、意図される容器のサイズ及び配列に基づいて決定された適切なプログラミングを介して所望のブランクを作る。ＲＡＰＩＤＢＯＸ機は、ここに記載される大型容器の製造に特に適する１１０インチ×４００インチ又は２．８ｍ×１０ｍまでのブランクを供給することができる。他のシナリオでは、当該工程は、製造ラインに連続的に確立された複数の様々なスロット付け、刻み目付け、スリット付け及び回転打ち抜き機械のような専用機械によって行われる。ブランクがどのような工程を受けるかにかかわらず、得られたブランクは、これから記載される折り畳み及び接着ステーションへ運ばれる。

ブランク２２は、コンバート機から出ると、図１３に最も良く示されるように、受け入れ台２１０上に堆積される。その後、真空補助高架コンベア２２０へ運ばれて折り畳み及び接着ステーション２３０に向かう。この運搬態様は、２つの理由により従来型の形態よりも望ましい。第１に、内側パネル４０の下側表面（内側パネル表面１４０として示される）及び中間フラップ５０の下側表面（中間フラップ表面１５０として示される）の完全な露出が保たれるからである。これは、以下に述べる「上側巻き付け」工程中に重要となる。第２に、ブランク２２の、他の装置との相対的な特定位置が正確に維持されるからである。これは、接着剤の精密な適用が必要な場合に重要となる。しかしながら、当業者にわかることだが、内側パネル表面１４０及び中間フラップ表面１５０が上側に露出するように、かつ、ブランク２２が従来型コンベアに支持されるようにブランク２２を反転させることによって、上側に折り畳まれ及び「下側巻き付け」（以下を参照）される中間フラップ５０の適切な運搬及び使用も可能となる。

コスト及び性能基準を含む設計上の配慮に応じて、接着剤適用手段から任意のブランク２２に堆積される接着剤は、第１接着手段に対して露出された内側パネル表面１４０及び／又は中間フラップ表面１５０に選択的に堆積されるか又は全体に適用される。接着剤の選択的な堆積は、当該パネル及び／又はフラップの境界内の接着線又は領域のインテリジェントな位置特定を含む。図示の実施例において接着剤が、ＰＶＡ又はホットメルト接着剤を射出するスプレーノズル２６２及び２６４を介して適用される一方、意図された量及びタイプの接着剤を任意のブランク２２上に堆積することができる任意の接着剤適用手段で十分である。例示の適用手段及び接着剤組成は、例示の工程の製造速度を最適化するように選択される。ほぼ２００フィート／分において、適用される接着剤が、中間フラップ５０の折り畳み及びつき合わせの前に「凝固」するのに十分な時間を有する。

ひとたび内側パネル表面１４０及び／又は中間フラップ表面１５０への接着剤の適用が完了すると、図１４に最も良く示されるように、作動された折り畳みアームが中間フラップ５０を巻き込み、かつ、中間フラップ表面１５０を内側パネル表面１４０に接触させる。ピンチローラーコンビネーションが高架コンベア１６０とともに使用されて中間フラップ５０及び内側パネル４０を一緒に圧縮する。そうでない場合、以下に述べる巻き付け工程が、これら２つの表面間に圧縮接触を生じさせる。

この時点において、コンバートされたブランク２２が前駆体１２２に変形されている。容器２０構造用前駆体１２２を用意するべく、外側パネル６０の露出表面（及び／又は、今や前駆体１２２の「下側」にある中間フラップ５０の露出表面）にも接着剤を適用する必要がある。図示の実施例では、第２接着剤適用手段２６２が設けられ、外側パネル６０の露出表面に接着剤が選択的に適用される。

次に図１６を参照すると、タブ３０が巻き付け機２７０に近付くにつれて、クランプ要素２７１が、（未だ開いていない場合）タブ３０を受け入れるために開く。実装の態様に応じて、回転体２７６は、既に回転しているか又はクランプ要素２７１のタブ３０との係合後に回転を開始する。機械的な係合手段が示される一方、当業者には、真空係合のような代替的手段も考慮されかつ理解される。クランプ要素２７１又はその等価物に加え、回転体２７６は、この場合４である容器の垂直コーナーの数に等しい数の複数の折り畳みバーを有するのが好ましい。折り畳みバーは一般に、容器形成中の曲げ応力を局在化して容器形成に対する便利、低コストかつ低質量のソリューションを与える。ここに概略的に示されるが、折り畳みバー２７２ａ〜ｄは、回転体２７６上を液圧的に又は機械的に動くことができる。唯一の要件は、当該アセンブリが、前駆体１２２を受け入れ、容器２０の形成を支援し、及び、もう一つの前駆体１２２が係合できるように容器２０を解放することができるという点にある。

前駆体１２２が回転体２７６のまわりに巻き付けられるとき、十分な張力が加えられる。これにより、外側パネル６０が中間フラップ５０（又は前駆体１２２の、臨機応変に任意の他の意図された部分）にしっかりと結合すること、及び外側タブ８０が（存在する場合）８２（図１参照）の垂直コーナーまわりに適切に嵌まることが確実となる。定常回転速度を維持しながら前駆体１２２を回転体２７６の前に射出する速度を低減すること、定常射出速度を維持しながら回転速度を増加すること、及び／又は折り畳みバー１７２ａ〜ｄの相対的な有効変位を増加することによって、適切な張力を与えることができる。しかしながら、適切なパラメータを維持する好ましい手段は、回転体２７６を垂直方向に調節して前駆体１２２が常に回転体２７６と平面的に係合させることである。図１５及び１６に示されるように、巻き付け機２７０は垂直方向に動くべく構成される（図１５におけるプーリシステム２７８に連結された液圧ラム２７７を参照）。代替的に、前駆体のマンドレル巻き付け中に外部圧縮要素を適用することもできる。その結果、容器の側壁層間に圧縮が生じる。前駆体の適切な巻き付けを確実にする上記方法は限定的なものではなく、当業者には他の手段も同一又は類似の結果を達成することがわかる。

巻き付け機２７０上に巻き付けられた段ボール材料が不注意に「巻き付け解除」されないことを確実にするべく、接着剤凝固工程中、外側パネル６２〜６８を中間媒介パネル５２〜５８に近接保持する必要がある。これは、容器２０が回転体２７６上に存在する場合には生じないのが通常である。好ましい本実施例では、巻き付け機２７０は、ブランク２２のレベル付近に上表面を有する底部支持テーブル２７５を含む。最後に巻き付けられたパネル／タブを支持テーブル２７５に圧縮接触させた状態に維持することにより、容器２０が巻き付け機２７０から早まって「出る」ことがなくなる。この位置において、パネル表面１４０及び１５０間及びパネル表面５０及び６０間に結合が生じ得る程度に十分な張力が前駆体１２２に存在する。当該接着剤の凝固時間は通常、前駆体１２２を巻き付けるのに要する時間より長い。したがって、「硬化」ステーションが必要となる。開示の本実施例では、図１３に最も良く示されるカルーセル配置が使用される。形成された容器２０のさらなる輸送は、接着剤が硬化するのに十分な時間を許容する程度に十分に遅延されるので、容器２０が「巻き付け解除」されないことが確実となる。

形成された容器２０を巻き付け機２７０から取り外すべく、折り畳みバー１７２ａ〜ｄの一つ、いくつか又はすべてが、これらと容器２０との間の摩擦を低減するようにして引き抜かれる。ただし、当該動作は、容器２０の取り外しに必須というわけではない。所定の実施例では、容器２０をマンドレル１７０から取り外すための外部係合摺動要素又は他の手段がその後使用される。しかしながら、好ましくは、複数の伸張可能要素を有するアーム（機械式及び／又は気圧式及び／又は電気式及び／又は液圧式）が容器２０の中に挿入される。当該要素が伸びて容器２０の内側壁に圧縮接触し（又は真空補助を介して係合し）、その後、当該アームが、容器２０を折り畳みバー１７２ａ〜ｄから「引く」ように取り外される。支持テーブル２８５が、支持テーブル２７５と同様の理由により使用される。

アセンブリ２８０が回転すると、追加の形成済み容器２０が巻き付け機２７０から取り外される。ひとたび形成済み容器が、巻き付け機２７０と対向する所定位置（図１３）に到達すると、係合工程が逆転され、形成済み容器が伸長アームから取り外される。変位された容器は、ひとたび取り外されると、保管及び／又は輸送のために「ノックダウン」される。

側方パネルとフラップとの厚さの相対的差異ゆえに、本発明の所定の方法実施例は、図１５に示されるように、外側フラップ７０の、側方パネル上への逆折り畳みを与える。かかる最終構成が望ましい場合、本発明の当該実施例は、中間媒介フラップが折り畳まれるのと同時に、端フラップを側方パネル上に折り畳む。したがって、前駆体１２２が上側巻き付けを受けているとき、外側フラップ７０は、延びた位置にはないが、パネル６０と圧縮接触して配置される。ひとたび容器２０が形成された場合の当該端パネルを別個に折り畳む作業ステップを除去することに加え、容器の全体高さが端フラップの奥行きだけ短くなるので、短いマンドレル及び容器取り外し装置を使用することができる。加えて、かかる実施例では、接触表面を、結合及び／又はつぶれを避ける程度に十分に平面的とするべく、タブ８０を省くことが望ましいと考えられる。

上記段落におけるような工程では、早まった折り畳み解除（これは、フラップの遠位端におけるパネル間のスリット付けが不完全であることによって生じ得る）を防ぐべく、フラップ７２〜７８に連結する材料の小セクションを保持することが望ましい。したがって、ノックダウンされた容器が顧客に送達されるときにフラップ７２〜７８が分離されて所定位置に折り畳まれる。

Claims (15)

1. 第１端から第２端への縦方向を画定する単数の材料ブランクから、多重壁容器の前駆体を作る方法であって、
   組み立てられたときの前記容器の内側側壁を形成する内側パネルを画定することであって、前記内側パネルは複数の内側パネル部分を含み、各内側パネル部分は隣接するいずれの内側パネル部分とも途切れなく連続し、かつ、各内側パネル部分は組み立てられたときの前記容器の一つの内側側壁を含むことと、
   前記内側パネルから遠位エッジまで延びる少なくとも一対の対向中間フラップを画定することであって、前記対の中間フラップの、前記内側パネルとの交差部から前記遠位エッジまでの横方向長さの合計が、前記内側パネルの、第１の対向中間フラップの交差部から第２の対向中間フラップの交差部までの横方向長さ以下であり、各中間フラップは複数のフラップ部分を含み、各フラップ部分は隣接するいずれのフラップ部分とも途切れなく連続し、かつ、各対向対のフラップ部分は組み立てられたときの前記容器の一つの中間側壁を含むことと、
   前記内側パネルから延び、かつ、組み立てられたときの前記容器の外側側壁を形成する外側パネルを画定することであって、前記外側パネルは複数の外側パネル部分を含みかつ横方向寸法が前記材料ブランクの厚さに対応して前記内側パネルよりも大きく、各外側パネル部分は隣接するいずれの外側パネル部分とも途切れなく連続し、かつ、各外側パネル部分は組み立てられたときの前記容器の外側側壁を含むことと、
   少なくとも一対の対向中間フラップをこれらの各遠位エッジを互いに近接させるように折り込んでこれらを前記内側パネルに付着させることであって、前記ブランクが前記容器に組み立てられたときの中間媒介側壁を形成することと
   を含む方法。
2. 前記ブランクの前記第１端に第１接着タブを、かつ、前記ブランクの前記第２端に第２接着タブを確立することをさらに含み、
   前記第１接着タブは、前記容器が組み立てられたときに前記内側パネルに接着され、
   前記第２接着タブは、前記容器が組み立てられたときに前記外側パネルに接着される、請求項１に記載の方法。
3. 前記中間フラップの非直線遠位エッジを形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記中間フラップの遠位エッジは、繰り返される直線状、曲線状、又は直線状及び曲線状デザインの組み合わせの一つである、請求項３に記載の方法。
5. 前記中間フラップの遠位エッジは相補的であって、一方の中間フラップの遠位エッジが、巻き込まれるときに、対向する中間フラップの遠位エッジに実質的に当接する、請求項１に記載の方法。
6. 中間フラップ部分間に刻み目を確立することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 内側パネル部分間に刻み目を確立することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記材料は二重ライナー段ボール材料を含む、請求項１に記載の方法。
9. 少なくともいくつかの外側パネル部分から延びる少なくとも一対の対向端フラップを形成することをさらに含み、
   各端フラップは、隣接するいずれの端フラップからも、スロット、スリット又はギャップの一つによって分離される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. いずれの対の対向端フラップも外側パネル部分から横方向に延びる、請求項９に記載の方法。
11. 端フラップと外側パネル部分との界面に応力解放機構を確立することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 各端フラップの縦方向長さは、前記端フラップが延びる対応外側パネル部分の縦方向長さよりも長いか又は短いかの一方である、請求項９に記載の方法。
13. 前記ブランクは、二重ライナー段ボール材料のウェブから得られる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ブランクは、段ボール製造機から開始する連続工程から得られる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
15. 一つの内側パネル部分が、他のいずれの内側パネル部分よりも長い縦方向長さを有するように確立される、請求項１に記載の方法。

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