JP5869821B2 - 弾性フィルムを用いた緩衝材を用いた通い箱 - Google Patents

Description

コンピュータ等の保守サービスを提供する統合サポート＆ソリューションを事業とする企業においては、保守サービス部門での部品の包装はリユースの可能な包装となっており、包装材料の減量化によりＣＯ２ガス排出量削減に貢献している。

本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の小型精密機器を形状・寸法に左右されずに一種類或いは少ない種類の梱包手段で梱包できる新規なフィルム空間保持緩衝方式の輸送用梱包通い箱及びその包装体に関するものである。

本発明は、本発明者等が既に出願している特願２０１０−０７７４１６「小型精密機器用通い箱及び小型精密機器包装体」を使用して、フィルム枠体に貼られた弾性薄膜（緩衝機能性フィルム等）に荷重をかけ、その伸びから圧縮クリープを考慮し、試行錯誤の上、実際の使用状況においてどのような使用条件が適切であるかの発明に到達したものである。

従来、小型精密機器の個別包装は、当該機器の形状、寸法に合わせた包装手段が必要であり、輸送用には向いていなかった。また、輸送用包装作業は、作業する人間により異なり、輸送事故の原因ともなっていた。さらに、個別包装、輸送用包装共に繰り返しの使用には難点があり、二重に梱包するなど包装材の使用量が多く、これに伴い包装材の廃棄が多かった。

本発明は、本発明者等が既に出願している特願２０１０−０７７４１６「小型精密機器用通い箱及び小型精密機器包装体」を使用して、フィルム枠体に貼られた弾性薄膜に荷重をかけ、フィルム枠体の変形から圧縮クリープを考慮した試行錯誤の上、実際の使用状況においてフィルム枠体が荷重により変形しないどのような使用条件が適切であるかの発明に到達したものである。

特開２００５−２７１９９４号公報 特開２００４−１６１３４１号公報 特開平１１−２６８７７０号公報 特開２００４−２７６９５７号公報 特開２００４−５１１６３号公報 特開２００２−１７８４６４号公報

上記フィルム空間保持緩衝方式の輸送用梱包箱の分野に属する梱包箱は既に知られている。例えば、特開２００５−２７１９９４号公報（特許文献１）では、強度が非常に高く、また、ディスプレーの態様を制限されず、かつ、安定した状態で載置できる意匠性に優れたディスプレー機能を有する緩衝包装材を提供するとしている。そして、窓孔を覆うように緩衝フィルムが張り渡された一対の中枠部材と該一対の中枠部材を対向させた状態で保持する外枠部材とからなる緩衝包装材において、前記外枠部材を前記一対の中枠部材の外周縁を包囲する筒体と該筒体の一方の開口縁を延長してなる一方側支持片と該筒体の他方の開口縁を延長してなる他方側支持片とから構成し、当該一対の中枠部材をそれぞれ筒体の中空部分に配置すると共に、当該筒体の内方へ折り込まれた一方側支持片によって当該一方の中枠部材の外周縁部を支持し、かつ、当該筒体の内方へ折り込まれた他方側支持片によって当該他方の中枠部材の外周縁部を支持するものが開示されている。

また、特開２００４−１６１３４１号公報（特許文献２）では、緩衝包装容器の分野において、包装作業が簡単で、緩衝材が嵩張らず、使用後の廃棄処理も容易で焼却しても有害ガスを発生しない緩衝機能付き容器を提供するとしている。そして、緩衝機能付き容器を、少なくとも外箱と、その内部に収納され、内容物を両側から挟むように保持して緩衝性を付与する緩衝材とで形成すると共に、両側の緩衝材を、板紙又は段ボールを基材として、少なくとも矩形状枠形の天板と、その下に折り曲げ線を介して連設された外側壁板と内側壁板とを有する二重壁構造の立体枠形状に形成し、天板の上にポリエチレン系樹脂の積層体で形成した緩衝機能性フィルムを窓貼り状に貼着して構成している。

また、特開平１１−２６８７７０号公報（特許文献３）では、激しい衝撃から物品を保護し、物品の種々なサイズ、形態に対応でき、作業性の良好な緩衝機能付き包装体を提供することを課題としている。そして、緩衝機能性フィルムを緩衝材として用いて物品を衝撃から保護する包装体であって、箱の身と蓋の中段に緩衝機能性フィルムを保持する中枠がそれぞれ固定され、対向する２枚の前記緩衝機能性フィルムによって物品が中吊り状態で保持されることを特徴とする緩衝機能付き包装体が開示されている。

また、特開２００４−２７６９５７号公報（特許文献４）では、ノート型パソコンの運送用梱包具を提供するとして、ベースボードと抑えシートとを有し、ベースボードは、物品を定位置に支えるものであり、上面に物品を搭載する搭載面と、上向きに折曲して外箱の下面に支えられる立上り部分と、直面形成部分と、水平面形成部分とからなる立下がり部分とを有している。垂直面形成部分と水平面形成部分は、搭載面の下方にコ型に折り曲げられて緩衝空間を形成して外箱の内底面に支持される。抑えシートは、ベースシートの搭載面をまたがって、立下り部分の水平面形成部分に固定され、立下り部分の折り曲げにより引っ張られる結果、緊張して物品を搭載面上に定着させるものが開示されている。

また、特開２００４−５１１６３号公報（特許文献５）では、緩衝包装容器の分野において、包装作業が簡単で、緩衝材が嵩張らず、使用後の廃棄処理も容易で焼却しても有害ガスを発生しない緩衝機能付き容器を提供するとしている。そして、緩衝機能付き容器を、外箱と該外箱の内部に装着し収納物を挟持して緩衝性を付与する挟持材とで形成すると共に、該挟持材は、板紙又は段ボールの中央部に設けられた折り曲げ線の両側に連設された矩形状の天板と、該天板の周囲三辺に折り曲げ線を介して連設された側板とで形成し、両側の天板の中央にはそれぞれ打ち抜き部を設け、その打ち抜き部にポリエチレン系樹脂からなる緩衝機能性フィルムを窓貼りして構成するものが開示されている。尚、収納物は両側の天板の打ち抜き部に窓貼りされた緩衝機能性フィルムの間に宙吊り状態に挟持され、衝撃から保護される。

また、特開２００２−１７８４６４号公報（特許文献６）では、柔軟性、弾力性のほかアンチブロッキング性にも優れ、緩衝機能性と共に取り扱い性にも優れた緩衝機能性フィルムとそれを用いてなる緩衝機能を備えた包装容器を提供するとしている。そして、緩衝機能性フィルムを、シングルサイト系触媒による密度０．８６０〜０．９００ｇ／ｃｍ３のエチレン・α−オレフィン共重合体層を中心層として、少なくともその一方の面に密度０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の線状低密度ポリエチレン層を積層して構成し、その総厚みに対する該エチレン・α−オレフィン共重合体層の厚み比率を７５〜９５％の範囲とし、総厚みは２０〜３００μｍの範囲とする。また、上記緩衝機能性フィルムを、例えば窓貼り状に貼り付けた中枠体を内容物の上下に用いて、容器内で内容物を中吊り状態に保持するような形状として緩衝機能を備えた包装容器を提供できる。

本発明は、対象製品の基準となる寸法を割り出して、１種類或いは少ない種類の輸送可能な包装体を実現することである。そして本発明の包装体は、現状の輸送環境に適し、簡単に均一化のできる輸送用包装手段を提供することである。これにより、環境３Ｒ（Ｒｅｄｕｃｅ， Ｒｅｕｓｅ， Ｒｅｃｙｃｌｅ）が容易な包装仕様と包装手段を実現するものである。

さらに本発明は、本発明者等が既に出願している特願２０１０−０７７４１６「小型精密機器用通い箱及び小型精密機器包装体」のフィルム枠体の性能値を定めることで、フィルム枠体の最適な緩衝効果の基準となる小形精密機器の重さ割り出して、その重さの範囲を指定することで製品が壊れることなく輸送可能な包装体を実現することである。

特に、本発明は、フィルム枠体に貼られた薄膜について小形精密機器の重さ、及び接地面積より長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）緩衝構造を求め、最適な輸送用包装手段を提供することである。

特に、本発明は、フィルム枠体に貼られた薄膜について、その薄膜にかかる小型精密機器の荷重から最適な弾性薄膜の厚さを決めることで最適な輸送手段を提供することである。

さらに、本発明の小型精密機器包装体は、中央部に開口部を設けた上下枠体の当該開口部を覆うように弾性薄膜を貼り付けた上下フィルム枠体により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体を容器に収容して小型精密機器を輸送するようにした包装体であるため、フィルム枠体に固着した状態の弾性薄膜は、ある程度のテンションが必要とされる。

前記上下枠体に対して前記弾性フィルムを固着する際には、弾性フィルムを上下枠体の立ち上げ面に対して両面テープ６０（図１０（Ａ））を使用して接着するものであり、このように枠３０の立ち上げ面３２に貼ることで、枠を組上げたときに立ち上げ面を折り曲げることにより、さらに良好な弾性フィルムのテンション効果は得られる。これに対して、フィルム枠体に固着する際にテンションなしで貼り付けた場合には、小形精密機器を挟みこむ圧力が弱いという欠点がある。このために弾性フィルムを枠の立ち上げ面に貼る際に、立ち上げ面の角度と貼り付け方法が課題であった。

前記上下枠体に対して前記弾性フィルムを固着し、枠を組上げたときにさらに良好な弾性フィルムのテンション効果は得られるが、単純なＬ字型フィルム枠体の構造では、小形精密機器を挟みこむとフィルム枠体３１の枠対接面が荷重により弾性フィルム面の位置より下がり圧力が弱いという欠点がある。このために、枠の構造設計に改良を加え、さらに、どの程度までの荷重で変形しないかを数値で定める必要があった。

本発明の弾性薄膜を用いた緩衝材を用いた通い箱は、各々中央部に開口部を設けた上下枠体の該開口部を覆うように弾性フィルムが貼り付けられた上下フィルム枠体により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体を収容して輸送するようにした通い箱であって、
前記上下フィルム枠体は、前記開口部を中心にして、夫々対向するフィルム枠体に対接する枠対接面を形成しており、前記枠対接面の左右には谷折り線の側方に縦立縁部が夫々設けられ、かつ前記枠対接面の上下には谷折り線の側方に横立縁部が夫々設けられており、
前記弾性フィルムは、各谷折り線に沿って前記縦立縁部及び前記横立縁部に対して貼り付けられて前記フィルム枠体に固着されており、
前記上下フィルム枠体を組上げた際には、前記谷折りされた前記縦立縁部及び前記横立縁部は山折りされた状態で組上げられており、これにより弾性フィルムのテンション効果が得られるように構成したことを特徴とする。

本発明の構成により、フィルム空間保持緩衝材は、枠が容器の補強となり平均１２回のリユース可能であり、長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）通い箱が構成できた。

本発明により、従来の全面緩衝包装と比べ、包装作業工数の削減・リユースによる包装材料の削減等でトータルコストを７５％削減した。

弾性フィルムを枠体に固着するには、通常２種類の方法が用いられている。ひとつは、ゴム系溶剤タイプの接着剤を用いる方法、もう一つは高周波誘電加熱法でありこれらは、ともにロール状のフィルムからテンションを与えながら展開した枠材に押し圧する機械を必要とする。これに対して、本発明の弾性フィルムの枠体への固着方法は、両面テープを使用するもので、製造時に機械は不要で安価で簡便に使用でき、弾性薄膜を開いた状態の枠を中心部から弾性薄膜の貼る側へ弓なりに２度から８度そらせた状態で枠の立ち上げ面に貼ることで、枠を組上げたときにさらに良好な弾性薄膜のテンション効果を有した小型精密機器包装体を得ることができる。

さらに本発明の弾性フィルムの枠体への固着方法は、両面テープを使用するもので、弾性薄膜を枠の立ち上げ面に弾性薄膜にテンションかけた状態で貼る場合、均一に貼るのは難しく、このように枠の立ち上げ面に貼る際に内側に対角状に曲げ４隅に固着してから周囲全体をなぞるように貼ることで弾性薄膜が用意に均一に貼れる。枠を組上げたときにさらに強い圧力の弾性薄膜のテンション効果を有した小型精密機器包装体を得ることができる。

さらに本発明の弾性フィルムの枠体は、Ｌ字型からＵ字型に改良したことにより荷重によるフィルム枠体３１の枠対接面の四方の隅のまがりとたわみがなくなり、枠を組上げたときにさらに荷重に強く、変形の無いフィルム枠体と弾性薄膜のテンション効果によりさらに長期的に持続を有する型精密機器包装体を得ることができる。

本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱の内部構成を理解し易く配置した斜視図 本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱の主要構成部品である上下フィルム枠体の詳細斜視図 本発明の基本梱包素材を用いたフィルム枠体の背面図 本発明の基本梱包素材を用いたフィルム枠体の正面図 本発明の基本梱包素材を用いたフィルム枠体を構成するダンボール紙片の展開図 図３に示した基本梱包素材を用いたフィルム枠体のＡ−Ａ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の基本梱包素材を用いた通い箱の基本寸法図 落下実験時のＨＤＤ移動の説明図 包装貨物試験加速度結果を示す図 （Ａ）（Ｂ）本発明の基本梱包素材をフィルム枠体に貼り付ける際の手順の説明図で、（Ｃ）は圧縮曲線のイメージ図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の基本梱包素材の使用実験結果の数値をグラフ化した図 （Ａ）（Ｂ）本発明の包装体を現す試験片と測定方法を示す図

まず、本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱の構造について説明する。本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱１００は、中央部に開口部４０を設けた上下枠体の夫々の開口部を覆うように弾性フィルムを貼り付けた上下フィルム枠体３０，５０により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体３０，５０を容器（図示なし）に収容して輸送するようにした通い箱であって、
前記上下フィルム枠体３０，５０は、夫々対向するフィルム枠体に対接する枠対接面３１を形成し、該枠対接面の外側には縦横夫々の方向に縦立縁部３２及び横立縁部３３を設けると共に該枠対接面３１の内側には縦横夫々の方向に副縦立縁部３４及び副横立縁部３５を設け、前記縦立縁部３２及び前記横立縁部３３の外側には夫々縦舌片３６及び横舌片３７を設けており、さらに、該縦舌片３６及び横舌片３７の外側には各々が係止片３８を備え、かつ、前記副縦立縁部３４及び前記副横立縁部３５の内側には夫々係止突起４３を備えており、
前記縦立縁部３２・横立縁部３３及び前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５は夫々前記枠対接面３１に対して谷折りされ、かつ、前記縦舌片３６・横舌片３７は前記縦立縁部３２・横立縁部３３に対して谷折りされるように構成され、
これにより、前記縦立縁部３２・横立縁部３３及び前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５は夫々前記枠対接面３１に対して立ち上げられ、前記縦舌片３６・横舌片３７の各係止片３８が前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５の対応する係止突起４３と係合するように構成されている。

さらに、本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱１００は、前記副横立縁部３５は、前記枠対接面３１に対して中心部を切断線で、その両端を谷折り線で接するように形成されており、当該中心部の切断線は、前記枠対接面３１内の開口部４０に向けて突片を形成している。

さらに、本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱１００は、前記副縦立縁部３４と前記副横立縁部３５とは、三角形状の繋ぎ片４１，４２で繋げられており、該三角形状の繋ぎ片４１，４２を折り込むことにより、前記フィルム枠体の四隅の補強部材として構成している。

本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器包装体１００は、中央部に開口部４０を設けた上下枠体の該開口部を覆うように弾性フィルムを貼り付けた上下フィルム枠体３０，５０により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体３０，５０を容器（図示なし）に収容して小型精密機器を輸送するようにした包装体であって、
前記上下フィルム枠体３０，５０は、夫々対向するフィルム枠体に対接する枠対接面３１を形成し、該枠対接面の外側には縦横夫々の方向に縦立縁部３２及び横立縁部３３を設けると共に該枠対接面３１の内側には縦横夫々の方向に副縦立縁部３４及び副横立縁部３５を設け、前記縦立縁部３４及び前記横立縁部３５の外側には夫々縦舌片３６及び横舌片３７を設けており、さらに、該縦舌片３６及び横舌片３７の外側には各々が係止片３８，３９を備え、かつ、前記副縦立縁部３４及び前記副横立縁部３５の内側には夫々係止突起４３，４４を備えており、
前記縦立縁部３２・横立縁部３３及び前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５は夫々前記枠対接面３１に対して谷折りされ、かつ、前記縦舌片３６・横舌片３７は前記縦立縁部３２・横立縁部３３に対して谷折りされるように構成され、
これにより、前記縦立縁部３２・横立縁部３３及び前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５は夫々前記枠対接面３１に対して立ち上げられ、前記縦舌片３６・横舌片３７の各係止片３８，３９が前記副縦立縁部３４・副横立縁部３５の対応する係止突起４３，４４と係合するように構成された上下フィルム枠体間３０，５０に小型精密機器を挟んで輸送に供される。

本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器包装体１００は、中央部に開口部４０を設けた上下枠体の該開口部を覆うように弾性フィルムを貼り付けた上下フィルム枠体３０，５０により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体３０，５０を容器（図示なし）に収容して小型精密機器を輸送するようにした包装体であって、
前記上下枠体に対して前記弾性フィルムを固着する際には、図１０（Ａ）に示すように、弾性フィルムを上下枠体３０の立ち上げ面３２に対して両面テープ６０を使用して接着するものでありこのように枠の立ち上げ面に貼ることで、枠を組上げたとき（図１０（Ｂ）の状態）に良好な弾性フィルムのテンション効果を得る。

以下、図面を用いて本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱の実施例の説明を詳細に行う。なお、この説明はあくまでも本発明の実施例としての説明であり、本発明の発明思想がこの範囲に限定されるというものでない。

図１は、本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用の通い箱１００の内部構成を理解し易く配置した斜視図である。通い箱１００は、ダンボール容器１０内に上下のフィルム枠体３０及び５０を収容したものである。本実施例においては、上下のフィルム枠体３０及び５０は、構造的には同じものを使用している。しかし、梱包する被梱包物の形状により上下のフィルム枠体３０及び５０の寸法を変更することも可能である。例えば、被梱包物の天地何れかに突起部がある等により、一方の厚み方向の寸法を変更する等である。

ここでは詳細に説明しないが、ダンボール容器１０の粘着テープレス化を図るために、ダンボール容器１０の底を１カ所差し込むだけでワンタッチの組み立てができる構造としてある。ダンボール容器１０の材質は、後段で詳細に説明する上下のフィルム枠体３０及び５０と同じＫ５タイプにし、全体の重さは０．３６ｋｇで外寸法は３４０×２０５×１１５ｍｍとしている。

図２は、本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱の主要構成部品である上下フィルム枠体３０及び５０の詳細斜視図である。このフィルム枠体の詳細は図３〜図６に示されており、図３は、本発明のフィルム枠体の背面図、図４は、本発明のフィルム枠体の正面図、図５は、本発明のフィルム枠体を構成するダンボール紙片の展開図、図６は図３のフィルム枠体のＡ−Ａ断面図（及びＢ−Ｂ断面図）である。以降、上下フィルム枠体の説明が必要な場合以外は、フィルム枠体３０として説明する。

本発明のフィルム枠体３０は、一枚のダンボール紙（図５）から図示しない打ち抜き機により打ち抜かれる。なお、本発明の説明においては、図５の方向で上下方向を縦方向とし、左右方向を横方向として説明している。

フィルム枠体３０は、中心部に枠対接面３１を構成し、その上面にフィルム（図５中に図示なし）を貼り付けて、上下のフィルム枠体３０及び５０に貼り付けられた２枚のフィルムにより被梱包物（図示なし）を挟むことになる。図５には点線と一点鎖線が引かれているが、図５の状態で見て、点線は谷折りを示し、一点鎖線は山折りを示し、実線は切断線を示す。枠対接面３１の左右には、谷折り点線４６，４６の側方に縦立縁部３２，３２が設けられ、上下には、谷折り点線４７，４７の側方に横立縁部３３，３３が設けられている。枠対接面３１の中心部には、谷折り点線４９，４９の内側に副縦立縁部３４，３４が設けられ、上下には、谷折り点線４８・４８，４８・４８の内側に副横立縁部３５，３５が設けられている。これら副縦立縁部３４，３４及び副横立縁部３５，３５の内側はダンボール紙が打ち抜かれた部分であり開口部４０が形成されている。
ここで、谷折り点線４６，４６と４７，４７に沿って、縦立縁部３２，３２と横立縁部３３，３３に、両面テープ６０を貼り付け、枠対接面３１の全面を覆う弾性フィルム（図示なし）をフィルム枠体３０に固着する。

縦立縁部３２，３２の更に外側には、谷折り点線（符号なし）を介して縦舌片３６，３６が設けられ、横立縁部３３，３３の更に外側には、谷折り点線（符号なし）を介して横舌片３７，３７が設けられている。縦舌片３６の最外周には、切り込み部（符号なし）の外側に係止片３８，３８が設けられ、横舌片３７の最外周には、切り込み部（符号なし）の外側に係止片３９，３９が設けられている。これら係止片３８，３８は、副縦立縁部３４，３４が折り込まれることにより、副縦立縁部３４，３４に設けられている係止突起４３，４３と係合し、係止片３９，３９は、副横立縁部３５，３５が折り込まれることにより、副横立縁部３５，３５に設けられている係止突起４４，４４と係合する。

枠対接面３１は、縦立縁部３２，３２の反対側に谷折り点線４９，４９を介して副縦立縁部３４，３４が設けられ、横立縁部３３，３３の反対側に谷折り点線４８・４８，４８・４８を介して副横立縁部３５，３５が設けられている。この副横立縁部３５，３５は、枠対接面３１に対して谷折り点線４８・４８の間は実線（符号なし）で示されているように、切断線が入っている。この切断線により、枠対接面３１に対して副横立縁部３５，３５を谷折りした場合には、突片４５，４５が枠対接面３１と同じ面内に残されることになる。本実施例においては、突片４５，４５は副横立縁部３５，３５側にのみ設ける構成としたが、副縦立縁部３４，３４側にも設ける構成とすることは可能である。本実施例において、突片４５，４５を副横立縁部３５，３５側にのみ設ける構成とした理由は、中央部に形成される開口部４０の縦横寸法に依存するものである。縦横共にそれほどの寸法がない開口部４０の場合は、突片を設ける必要はないし、縦横共に大きな寸法の開口部４０の場合は、両方に突片を設けることも可能である。

図５に示した実線（切断線）、点線（谷折り線）及び一点鎖線（山折り線）を全て織り込むと、図２のフィルム枠体３０及び５０となる。図６は、図５のフィルム枠体を全て織り込んだ状態での図３のＡ−Ａ断面図（及びＢ−Ｂ断面図）を示したものである。これには、本発明のフィルム枠体３０の枠対接面３１から折り込まれて立ち上げられた外側の縦立縁部３２（横立縁部３３）と内側の副縦立縁部３４（副横立縁部３５）が枠体３０のフレームを構成することになる。そして、立ち上げられた縦立縁部３２（横立縁部３３）と副縦立縁部３４（副横立縁部３５）とは、夫々縦舌片３６（横舌片３７）が副縦立縁部３４（副横立縁部３５）と係合することにより強固にロ字状を保つようにされている。

縦立縁部３２と横立縁部３３との間には、三角形状の繋ぎ片４１・４２，４１・４２，４１・４２，４１・４２が形成され、繋ぎ片４１と繋ぎ片４２とは山折りとされる。これにより折り込まれた繋ぎ片４１と繋ぎ片４２とは、フィルム枠体３０の枠対接面３１の４隅の補強材の効果を果たすことができる。

上記したように、フィルム空間保持緩衝方式の輸送用梱包箱の分野に属する梱包箱は既に知られているが、従前は多くの場合に、ＨＤＤ等の小型精密機器の梱包時には、気泡シートで個包装され、輸送衝撃からＨＤＤを保護するため発送時に再度、充填用緩衝材を使用した包装作業を行っている。もしくは、発泡ポリエチレンの成型加工品のパッドを使用しＨＤＤの緩衝材にしている。そこで従来の包装課題を明確にして開発ポイントを明確にしたものが以下の表１「包装の問題と開発の着眼点」である。

そして、包装開発にあたっては、以下の表２「包装開発の手順」の３項目について検討して具体的数値を決めた。

本発明の基本梱包素材を用いた小型精密機器用通い箱は、小型精密機器として実際の被梱包物として複数種類のＨＤＤを用意して、実証実験を繰り返して最適な通い箱として開発したものである。実際は以下のＨＤＤを実証実験用として用意した。
被梱包物１：横１０１×縦１４７×厚さ２６（ｍｍ）
被梱包物２：横１１０×縦１６７×厚さ２６（ｍｍ）
被梱包物３：横１１０×縦１７９×厚さ２６（ｍｍ）
被梱包物４：横１４０×縦１８８×厚さ３１（ｍｍ）
被梱包物５：横１１２×縦２２７×厚さ２６（ｍｍ）

このように、被梱包物の寸法は、最大値で横１４０×縦１８８×厚さ３１ｍｍ、最小値で横１０１×縦１４７×厚さ２６ｍｍとなり、縦寸法で８０ｍｍ程度の差があった。重さは０．６〜０．８ｋｇとあまり差はなかった。

緩衝体の基本構造の検討と選択においては、現在市場にある緩衝体の基本構造５種類について以下の表３「各種緩衝体の特徴比較」のとおり、特に形状の異なるＨＤＤの収納及び使用量とコストを考慮してフィルム枠体の緩衝方法を検討した。

緩衝体の材料の検討と選択において、緩衝体と容器に使用する材料は、以下の表４「各種包装材料の材質」のとおり、段ボール、ポリウレタンフィルム、両面接着テープの３種類とし、これで試作・試験を実施して最適な材質を選定することとした。

緩衝体の寸法は、図７（Ａ）に示すとおり、フィルム枠体の幅寸法は３０ｍｍとし、ＨＤＤの厚さとフィルムの伸びから、ＨＤＤの最大寸法（縦最大寸法２２７ｍｍ，横最大寸法１４０ｍｍ）に対してフィルムの長さ寸法を周囲に２０ｍｍづつ大きい値とし、縦横共に合計５０ｍｍの緩衝距離（枠体の幅寸法３０ｍｍ＋被梱包体周辺のフィルムの長さ寸法２０ｍｍ）にした。厚さは、ＨＤＤの厚さ（３１ｍｍ）の１／２に対して枠幅を４８．５ｍｍとし、３３ｍｍの緩衝距離にした。図７（Ｂ）は、フィルム枠体の断面形状を模式化したものであり、図７（Ｃ）は、上下フィルム枠体を重ねた状態を示している。

最初に、Ｌ字形構造のフィルム枠体を試作し、落下試験をした結果、図８に示す通りに、ＨＤＤが落下方向に完全に移動し、フィルム枠体の枠部分が折れ曲がりにより変形してしまい、予想を上回る衝撃が発生する大きな問題が浮上した。このように、単にフィルム空間保持緩衝方式の輸送用梱包箱を構成しただけでは、必ずしも良好な効果を得られるものではないことが分った。この原因は、ＨＤＤを挟むフィルムの圧力が弱く、また、衝撃により枠の折れが発生し（図中点線で示した円内の部分）、枠のたわみが大きくなることであることが分った。このために、枠の構造設計に改良を加え、フィルム厚さの選択と枠に対する接着方法が課題となった。

そこで、落下衝撃による緩衝体内のＨＤＤの移動防止のために、緩衝体の枠の構造を断面Ｌ字形から本発明の通りに断面Ｕ字形（図６）にした。これを枠体の四辺の中央部４カ所に追加したフィルム枠体に改良した。このように改良した本発明の枠構造に、フィルム厚さ、段ボールの材質、両面粘着テープの幅を変えながら、落下試験により比較検討した結果、以下の表５「改良フィルム枠体の包装材料」に示す包装材料を選定した。

本発明は、この改良により、落下時にＨＤＤが大きく移動する問題を解消した。さらに枠の強度がアップしたために段ボールは、Ｋ６タイプより１ランク低い材料の使用が可能となりコストダウンに繋がった。

トレイ付きＨＤＤ４種により本発明の包装体を構成して落下試験を行った。その結果は図９に示す通りで、許容加速度６０Ｇ以内であった。実際に行った落下試験と振動試験の条件は下記の通りであり、ＨＤＤの動作試験はすべて正常であった。
（１）落下試験はＪＩＳ Ｚ ０２０２ レベル３，高さ４０ｃｍ，１角３リョウ６面の１０回落下
（２）振動試験はＪＩＳ Ｚ ０２３２の方法Ａ−１，掃引往複時間２０分，０．７５Ｇ，５〜１００Ｈｚ

本発明においては、上述したような小型精密機器用通い箱１００に用いられる基本梱包素材としての弾性薄膜としてのプラスチックフィルム（緩衝機能性フィルム）の機械的仕様を試験・実験により特定しようとするものである。これは、単なる設計的事項ではなく、所望の条件（長期（３５日：５週間）の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない））を満足する範囲を試行錯誤的な試験・実験により特定する発明的な創作である。

圧縮クリープとは、素材（本発明の場合は緩衝材）に一定の静的荷重を加えた状態（図１０（Ｃ）の状態）にしておくと、時間経過とともに素材の変形が進行していく現象のことである。一般的な、緩衝設計において設計応力が適正範囲を超えて大き過ぎると、包装状態でのクリープによる緩衝材の厚さ損失が大きくなり、この緩衝材の変形（縮小）により製品と包装の間に隙間が生じ、ガタツキ、脱落や二次衝突により製品が損傷する場合がある。

ここで言う「緩衝材」とは、「フィルム」のことであるが、本発明の緩衝方法が、一般的な緩衝方法（被梱包物と梱包箱の間に緩衝材を挟んで、緩衝材に加わる圧縮力に対する緩衝材の弾性（塑性）変形反力により被梱包物に加わる加速度を緩和する方法、つまり緩衝材は圧縮される方向で作用する）と異なり、緩衝材（フィルム）に加わる引張力に対する緩衝材の弾性（塑性）変形反力により被梱包材を緩衝支持する方法（＝緩衝材は伸ばされる方向で作用する）であるため、一般的な緩衝方法と同列には論じられない。

すなわち、一般的な緩衝方法ではクリープにより緩衝材の圧縮方向の変形が増大すると、緩衝材の弾性変形量が減少し、最悪の場合は被梱包物と緩衝材の間に隙間が生じることになるが、本発明ではクリープにより緩衝材（フィルム）の伸び方向の変形が増大し、伸び量が限界を超えると被梱包物と梱包箱との間隔が少なくなりすぎたり、フィルム同士で被梱包物を挟めなくなって、ガタツキ、脱落や二次衝突により被梱包物が損傷することになると考えられる。これを防止するものが本発明である。

本発明においては、この対策として、長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）ように緩衝材を構成する基本梱包素材としてのプラスチックフィルムの機械的仕様を探索しようとするものである。つまり、長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）ように、今回の「フィルム空間保持緩衝包装体」に当てはめた試験法を図１０に示し、ポリウレタンフィルムの厚さごと（４０μ，７０μ，１００μ）、試験片の重さごと（０.９ｋｇ，３.６ｋｇ）に対応した変形状況を測定した。同じポリウレタンフィルムでも、厚さが異なれば変形量も異なり、薄いフィルムほど且つ荷重が重いほど変形量が多くなる。

本発明のプラスチックフィルムの機械的仕様探索の際の条件は以下のとおりである。
（１）本実施例にて説明した小型精密機器用通い箱１００を使用する。（フィルム面積２６ｃｍ×１８ｃｍ＝４６８ｃｍ２）
（２）ポリウレタンフィルムは、４０μ，７０μ，１００μの３種類とする。
（３）試験片の外寸法は、ＨＤＤの平均寸法とフィルムに乗せたときの余り寸法を１辺４ｃｍとすることで、外形寸法は厚さ３ｃｍ、１８ｃｍ×１０ｃｍ＝１８０ｃｍ２とする。重さは、０.９ｋｇ（０.００５ｋｇ／ｃｍ２），３.６ｋｇ（００２ｋｇ／ｃｍ２）の２種類とする。
（４）試験データの測定は、包装物をフィルムに載せて図１２（Ａ）のとおりに試験を行う。
（５）試験データの測定方法は図１２（Ｂ）のとおりであり、図１０（Ｃ）のごとき変形の度合いを計測する。

プラスチックフィルムの変形量の測定方法は以下のとおりである。変形量の単位はｍｍ。小型精密機器用通い箱は１２個使用する。試験片も１２個（厚さ３ｃｍ、横１８ｃｍ×縦１０ｃｍのアルミ材で重さ０.９ｋｇ×６個、３.６ｋｇ×６個）使用する。
（１）荷重前のプラスチックフィルムが枠と同じ高さにあることを確認する。
（２）荷重開始時点は、試験片を乗せた時点であり、枠とフィルムの歪みを測定する。
（３）変形量は、荷重開始時点〜１１時間〜１日〜３５日（５週）に測定する。
（４）３５日後の変化量を測定した後、試験片を外し（荷重を外す）１時間放置後に再度試験片を乗せ直ぐ歪みを測定する。さらに同様に１日たった時点で再度試験片をフィルムに乗せて直ぐ歪を測定する。

本発明は、本発明者等が既に出願している特願２０１０−０７７４１６「小型精密機器用通い箱及び小型精密機器包装体」を使用して、フィルム枠体に貼られた弾性薄膜に荷重をかけ、フィルム枠体の変形から圧縮クリープを考慮した試行錯誤の上、実際の使用状況においてフィルム枠体が荷重により変形しないどのような使用条件が適切であるかの発明に到達したものである。

前記上下枠体に対して前記弾性フィルムを固着し、枠を組上げたときにさらに良好な弾性フィルムのテンション効果は得られるが、単純なＬ字型フィルム枠体の構造では、小形精密機器を挟みこむとフィルム枠体３１の枠対接面が荷重により弾性フィルム面の位置より下がり圧力が弱いという欠点がある。このために、枠の構造設計に改良を加え、さらに、どの程度までの荷重で変形しないか数値で定める必要があった。

そこで、荷重による緩衝体内の小形精密機器の移動防止のために、緩衝体の枠の構造を断面Ｌ字形から本発明者等が既に出願している特願２０１０−０７７４１６「小型精密機器用通い箱及び小型精密機器包装体」の発明の通りに断面Ｕ字形（図６）にした。これを枠体の四辺の央部４カ所に追加したフィルム枠体に改良した。このように改良した本発明の枠構造に、荷重、フィルム厚さ、を変えながら圧縮クリープにより比較検討し、フィルム枠体３１の枠対接面が小形精密機器の荷重０.０２ｋｇ／ｃｍ２以下では、変形しないにことを特徴とするものである。

本発明の弾性フィルムの枠体３０への固着方法は、両面テープ６０を使用するもので、弾性薄膜を枠の立ち上げ面３２に弾性薄膜にテンションかけた状態で貼る場合、均一に貼るのは難しく、このように枠の立ち上げ面に貼る際に内側に対角状に曲げ４隅に固着してから周囲全体をなぞるように貼ることで弾性薄膜が用意に均一に貼れる。枠を組上げたときに（図１０（Ｂ））、さらに強い圧力の弾性薄膜のテンション効果を有した小型精密機器包装体を得ることができる。

上下枠体３０に対して前記弾性フィルムを固着する際には、弾性フィルムを上下枠体３０の立ち上げ面３２に対して両面テープ６０を使用して接着するものでありこのように枠の立ち上げ面３２に貼る際に内側に対角状に曲げ４隅に固着してから周囲全体をなぞるように貼ることで弾性薄膜が均一に貼れる。この弾性フィルムを枠の立ち上げ面に貼る際の角度θ（図１０（Ａ））を枠の中心部から測定すると２度から８度の範囲であり最適な角度は５度である。これにより良好なフィルムのテンション効果が得られる。

小型精密機器用通い箱のフィルム枠体の性能値定めることで、フィルム枠体の最適な緩衝効果の基準となる小形精密機器の重さ割り出して、その重さの範囲を指定することで製品が壊れることなく輸送可能な包装体を実現するように構成された上下フィルム枠体間に小型精密機器を挟んで輸送に供される。

本発明においては、フィルム枠体に貼られた薄膜について小形精密機器の重さ、接地面積より長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）緩衝構造を求め、最適な輸送用包装手段を提供することである。本包装体の圧縮クリープ試験による歪み率１０％以内（好ましくは５％以内）の性能値は、小形精密機器の荷重０.０２ｋｇ／ｃｍ２で弾性薄膜７０μは１４日、弾性薄膜１００μは３日を保証できる緩衝構造である。さらに、小形精密機器の荷重０.００５ｋｇ／ｃｍ２では弾性薄膜１００μ、７０μとも３５日を保証できる。

本発明においては、フィルム枠体に貼られた薄膜について小形精密機器の重さ、接地面積より長期の圧縮クリープが１０％を超えない（好ましくは５％を超えない）緩衝構造を求め、最適な輸送用包装手段を提供することである。本包装体の圧縮クリープ試験による歪み率１０％以内（好ましくは５％以内）の性能値は、小形精密機器の荷重０.０２ｋｇ／ｃｍ２で弾性薄膜４０μは６時間でオーバーするため弾性薄膜緩衝の材料には使用できないが、小形精密機器の荷重０,００５ｋｇ／ｃｍ２では３５日を保証できる。

本発明の小形精密機器用通い箱の基本梱包要素としてのフィルムを、小形精密機器の重量を、０.９ｋｇ（０.００５ｋｇ／ｃｍ２）と３.６ｋｇ（０.０２ｋｇ／ｃｍ２）ものを用意し、フィルムとしては、４０μ、７０μ、１００μの厚さのものを用意して前述の試験条件で試験した圧縮クリープの推移結果を表６、表７、表８に示し、さらにそれをグラフ化したものを図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）として記載する。

フィルムの厚さ４０μ、７０μ、１００μそれぞれについて、小型精密機器の重量を０．９ｋｇと３．６ｋｇとした場合のひずみ率（基準値に対するひずみ量の比率、ここで基準値は荷重直後の初期ひずみの量とした）の時間的な変化を表６としてまとめた。

小型精密機器の重量０．９ｋｇだけについて、フィルムの厚さ別にひずみ率の時間的な変化を表７としてまとめた。

小型精密機器の重量３．６ｋｇだけについて、フィルムの厚さ別にひずみ率の時間的な変化を表８としてまとめた。

３０，５０・・・上下フィルム枠体
３１・・・枠対接面
３２・・・縦立縁部
３３・・・横立縁部
３４・・・副縦立縁部
３５・・・副横立縁部
３６・・・縦舌片
３７・・・横舌片
３８，３９・・・係止片
４０・・・開口部
４１，４２・・・繋ぎ片
４３，４４・・・係止突起
４５・・・突片
４６，４７，４８，４９・・・谷折り点線

Claims (1)

1. 各々中央部に開口部を設けた上下枠体の該開口部を覆うように弾性フィルムが貼り付けられた上下フィルム枠体により被梱包物である小型精密機器を挟み込み、この上下フィルム枠体を収容して輸送するようにした通い箱であって、
   前記上下フィルム枠体は、前記開口部を中心にして、夫々対向するフィルム枠体に対接する枠対接面を形成しており、前記枠対接面の左右には谷折り線の側方に縦立縁部が夫々設けられ、かつ前記枠対接面の上下には谷折り線の側方に横立縁部が夫々設けられており、
   前記弾性フィルムは、各谷折り線に沿って前記縦立縁部及び前記横立縁部に対して貼り付けられて前記フィルム枠体に固着されており、
   前記上下フィルム枠体を組上げた際には、前記谷折りされた前記縦立縁部及び前記横立縁部は山折りされた状態で組上げられており、これにより弾性フィルムのテンション効果が得られるように構成したことを特徴とする弾性フィルムを用いた緩衝材を用いた通い箱。

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