KR101964833B1 - 종이컵, 그 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 성형하는 종이컵의 제조 방법, 제조 장치 및 종이컵의 개량에 관한 것이다.
[해결 수단] 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성되는 각 압형이 대략 동일 형상이며 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 셀을 구분하는 평탄면으로 이루어지는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 융기하는 4개의 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 돌기부를 구비하고, 상기 한 쌍의 압형이 각각의 돌기부를 상기 블랭크를 향하여 접근하는 방향으로 배치함과 아울러, 상기 셀과, 이 셀의 인접하는 종횡의 변을 따라 뻗는 2변의 프레임부 및 프레임부의 교차 개소를 포함한 단위 부분의 사각형의 종횡의 길이를 각 1피치로 하여, 일방의 압형에 대하여 타방의 압형을 종횡방향으로 반 피치씩 비켜서 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

종이컵, 그 제조 방법 및 제조 장치

본 발명은, 내컵의 외주에, 엠보싱 가공을 행한 외측 슬리브를 둘러 감아 이루어지는 종이컵, 그 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

종래부터, 종이잔 또는 종이컵 등으로 불리는 종이컵이 사용되고 있다. 이 종이컵에는, 냉온의 음료수 이외에, 고온의 음료수 등을 수용하고, 그 종이컵의 외주를 안전하게 손가락으로 잡을 수 있도록 단열성 처리를 행한 것이 알려져 있다.

그 예로서, 특허문헌 1에 기재된 단열성 종이컵은 종이컵 측벽부의 외주에, 볼록부와 오목부를 번갈아 배열한 종이제의 단열성 시트를 둘러 감은 구성을 갖는 것이다.

이러한 단열성 종이컵에 의하면, 단열성 시트에 형성한 볼록부와 오목부에 의해, 고온의 내용물의 열이 직접 컵의 외주에 전해지기 어렵게 되기 때문에, 컵의 외주를 용이하게 손가락으로 잡는 것이 가능하게 된다.

그리고, 단열 효과를 높이기 위해서는, 볼록부를 높게 하고, 또한 볼록부를 밀집시킴으로써 단열 효과를 높일 수 있지만, 압형(押型)을 사용한 엠보싱 가공에서는, 볼록부를 높게 하거나, 또한 볼록부를 밀집하여 배치하도록 한 경우에, 단열성 시트의 블랭크가 압형에 의해 강압(强壓)되기 때문에 균열을 일으키거나 파손될 우려가 있었다.

또한 단열용에 한하지 않고 요철의 엠보싱 가공한 시트에서는 동일한 문제가 있었다.

즉 종래는, 수형/암형으로 구성된 압형을 사용한 프레스 가공 또는 롤 가공이었지만, 전자의 프레스 가공에서는, 순차로 앞쪽에서 블랭크를 끌어당기면서 짜 나아갈 수는 없다. 또한 롤 가공에서도, 상형과 상형의 요철을 반전시킨 하형에서는 강압 개소가 여유 없이 맞물려 버려, 블랭크가 잡아 당겨져서, 끊어지거나 주름이 생기기 쉽다고 하는 문제가 발생한다.

실용신안등록 제2603108호 공보

본 발명은 상기 사정을 감안하여 창안된 것으로, 그 주된 과제는 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성된 한 쌍의 압형을 대략 동일 형상으로 볼록부가 마주보도록 배치함과 아울러, 한 쌍의 압형을 종방향 및 횡방향으로 반 피치 비켜서 배치하여, 한 쌍의 엠보싱 롤 사이를 통과하는 블랭크를 형누름 함으로써, 상기 블랭크에 균열이나 손상을 생기게 하지 않고, 볼록부를 높게 융기시킴과 아울러 볼록부를 밀집시킨 엠보싱을 형성할 수 있도록 한 종이컵의 제조 방법, 제조 장치 및 종이컵을 제공하는 것에 있다.

상기의 문제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 발명에서는,

종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 성형하여 이루어지는 종이컵의 제조 방법에 있어서,

이 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성되는 각 압형이 대략 동일 형상이며, 규칙적인 간격으로 종횡 방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 평탄면으로 이루어지는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 융기하는 4개의 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 돌기부를 구비하고 있고,

상기 한 쌍의 엠보싱 롤의 압형이 각각의 돌기부를 상기 블랭크를 향하여 접근하는 방향으로 배치함과 아울러,

상기 셀과, 이 셀의 인접하는 종횡의 변을 따라 뻗는 2변의 프레임부 및 프레임부의 교차 개소를 포함한 단위 부분의 사각형의 종횡의 길이를 각 1피치로 하고, 일방의 압형에 대하여 타방의 압형을 종횡 방향으로 반 피치씩 비켜서 배치하여,

상기 블랭크에 요철의 엠보싱을 가공하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명에서는,

상기 한 쌍의 압형의 각 돌기부의 정상부가 대향하는 압형에서 종횡으로 인접하는 4개의 돌기부의 중앙이 되는 프레임부의 소정의 교차 부분에 접근한 상태에서 대치(對峙)하고,

한 쌍의 압형의 각 돌기부의 측벽면의 4개의 코너부는, 대향하는 압형의 4개의 돌기부의 각각의 1개소의 코너부와 정합하도록 접근한 상태에서 대치하고,

한 쌍의 압형의 각 돌기부의 상기 측벽면의 4 코너를 제외한 경사면은 대향하는 압형의 프레임부와 경사진 상태에서 대치하고,

한 쌍의 압형의 종방향 또는 횡방향으로 인접하는 한 쌍의 돌기부 사이의 프레임부와, 대향하는 압형의 횡방향 또는 종방향으로 인접하는 한 쌍의 돌기부 사이의 프레임부가 겹치는 교차 개소에서는, 상기 한 쌍의 압형의 프레임부가 이간한 상태에서 대치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명에서는,

한 쌍의 압형의 돌기부의 정상부가 대향하는 압형에서 정상부와 대치하는 프레임부의 가로폭 이내의 가로폭으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 5의 발명에서는,

종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 성형하는 종이컵의 제조 장치에 있어서,

이 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성되는 각 압형이 대략 동일 형상이며, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 평탄면으로 이루어지는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 융기하는 4개의 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 돌기부를 구비하고 있고,

상기 한 쌍의 엠보싱 롤의 압형이 각각의 돌기부를 상기 블랭크를 향하여 접근하는 방향으로 배치함과 아울러,

상기 셀과, 이 셀의 인접하는 종횡의 변을 따라 뻗는 2변의 프레임부 및 프레임부의 교차 개소를 포함한 단위 부분의 사각형의 종횡의 길이를 각 1피치로 하여, 일방의 압형에 대하여 타방의 압형을 종횡방향으로 반 피치씩 비켜서 배치하고,

상기 블랭크에 요철의 엠보싱이 가공되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 7의 발명에서는,

종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 형성한 종이컵에 있어서,

블랭크의 표면에, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 블랭크의 표면으로부터 일측방으로 융기하는 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 볼록부가 형성되어 있고,

블랭크의 이면에, 블랭크의 표면과 동일한 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분함과 아울러 상기 표면의 프레임부의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 블랭크의 이면으로부터 타측방으로 융기하는 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 바닥부를 가짐과 아울러 상기 표면의 볼록부의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되어 블랭크의 표면에서 본 오목부가 형성되어 있고, 상기 볼록부의 측벽면과 오목부의 측벽면이 적어도 4 코너에서 일치한 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서 종이컵은 종이컵이나, 컵 형상의 종이제 용기를 포함하는 광의로 사용되고 있고, 원지에 각종 소재 필름을 적층한 것도 포함한다.

본 발명의 종이컵의 제조 방법, 제조 장치 및 종이컵은 대략 동일 형상의 압형을 그 돌기부가 마주보도록 배치하고, 종방향 및 횡방향으로 반 피치 비켜서 배치한 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해, 종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브를 형성하기 위한 블랭크에, 그 표측과 이측을 강압함으로써 엠보싱의 볼록부의 높이를 높게 하고 또한 볼록부 밀도를 높일 수 있는 엠보싱을 상기 블랭크에 균열이나 손상을 주지 않고 성형할 수 있다.

도 1은 종이컵의 일부의 엠보싱을 도시 생략한 정면도이다.
도 2는 엠보싱 롤의 1 예를 도시하는 정면도이다.
도 3은 한 쌍의 엠보싱 롤의 측면도이다.
도 4a는 엠보싱을 형성하는 한 쌍의 압형의 부분 단면도이며, 블랭크 상부측용의 부분 단면도이다.
도 4b는 엠보싱을 형성하는 한 쌍의 압형의 부분 단면도이며, 블랭크 하부측용의 부분 단면도이다.
도 5는 압형을 정면에서 본 전개도이다.
도 6은 압형의 상하의 돌기부와 프레임부의 일부를 도시하는 정면도이다.
도 7은 블랭크의 상부에 엠보싱 가공하는 압형의 일부를 도시하는 평면에서 본 설명도이다.
도 8a는 한 쌍의 압형의 강압시의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 8b는 도 8a의 해칭이 나타내는 한 쌍의 압형의 위치관계를 설명하는 도면이다.
도 9a는 블랭크의 하부에 엠보싱 가공하는 일방의 압형의 일부를 나타내는 평면에서 본 설명도이다.
도 9b는 블랭크의 하부에 엠보싱 가공하는 타방의 압형의 일부를 나타내는 평면에서 본 설명도이다.
도 10은 도 9의 한 쌍의 압형의 강압시의 상태를 해칭으로 나타내는 설명도이다.
도 11a는 도 8a의 x-x선 단면도이다.
도 11b는 도 8a의 y-y선 단면도이다.
도 11c는 도 8a의 z-z선 단면도이다.
도 11d는 도 11a의 위치에서의 한 쌍의 압형으로 동시에 끼어 있는 개소(직선)와 끼어 있지 않은 개소를 횡축방향으로 나열하고, 종축방향을 엠보싱 롤의 흐름 방향으로 한 설명도이다.

실시예 1

도 1은 본 실시예의 종이컵의 측면도이며, 1은 종이컵, 2는 내컵, 3은 외측 슬리브, 4는 외측 슬리브(3)에 형성한 볼록부, 5는 외측 슬리브(3)에 형성된 오목부이다.

본 실시예의 종이컵(1)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상방이 개구된 역원추대형의 종이제에 의한 내컵(2)의 동체부 외주에 엠보싱 가공을 행한 외측 슬리브(3)를 둘러 감은 공지 구성으로 이루어져 있지만, 이 발명에서는, 종이컵(1)에 외측 슬리브(3)를 설치하지 않고, 내컵의 동체부에 직접적으로 엠보싱 가공을 시행한 것이어도 된다.

본 실시예에서, 외측 슬리브(3)는 부채형으로 형성된 블랭크(B)를 사용하고 있고, 이 외측 슬리브(3)에는 종이컵의 높이방향(종방향)과 횡방향(원호방향)을 따라 격자 형상이 되는 다수의 사각형의 프레임부(6)로 둘러싸여 규칙적으로 상하 좌우 방향으로 나열된 볼록부(4)와, 상기 프레임부(6)의 교차 개소가 최저부가 되는 오목부(5)가 설치된 구성으로 되어 있다(도 5의 압형 참조).

이러한 외측 슬리브 형상으로, 볼록부(4)를 종이컵의 상하방향(종방향) 및 좌우방향(횡방향)으로 각각 규칙적으로 정렬시켜 배치하기 위해서는, 외측 슬리브(3)의 종이컵의 상측에 배치되는 볼록부(4)의 가로폭과 프레임부(6)의 가로폭은 그 폭을 종이컵의 하측을 향하여 단계적으로 축소하여 설정할 필요가 있다. 종렬에 있어서의 각 볼록부(4)의 세로폭은 상하에서 동일해도 되고, 상하의 일방(예를 들면, 하방)을 향하여 점차 짧게 하는 등, 볼록부(4)가 규칙적으로 맞추어져 있으면, 임의의 길이이어도 된다.

또한 볼록부(4)의 융기하는 높이를 종이컵의 위로부터 아래를 향하여 점차로 낮아지도록 형성해 두면, 스태킹한 종이컵을 아래 또는 위로부터 1개씩 빼내기 쉬워진다.

도시예에서는, 격자 형상의 프레임부(6)는 세로와 가로가 직각으로 교차하는 정방형 또는 장방형의 경우를 예시했지만, 이 발명에서는 프레임부(6)는 직각 이외의 각도로 교차하는 마름모꼴 등의 사각형이어도 된다. 또한 볼록부(4)의 종횡의 배열은 비스듬히 경사지는 것이어도 된다.

다음에 상기 볼록부(4)와 오목부(5)를 형성하는 압형(K1, K2)의 일례에 대하여 설명한다.

압형(K1, K2)은 각각 동일한 형상으로 구성되어 있고, 한 쌍의 엠보싱 롤러(R1, R2)의 표면에 형성되어 있고, 도시예에서는 압형(K1)을 상형, 압형(K2)을 하형으로 하여, 하형에 반 피치 늦게 상형이 블랭크(B)에 눌려지는데, 이 발명에서는 반대이어도 된다(도 2∼도 6 참조).

이하, 설명의 편의상, 상이한 압형이고 동일한 구조에 대해서는, 설명의 편의상, 일방에는 동일한 부호에 「'」을 붙여 설명한다.

상기 압형(K1(K2))은, 도 7에 일부를 나타내면, 종횡으로 교차하는 격자 프레임 형상으로 형성되는 띠 형상이며 평탄면으로 이루어지는 프레임부(15a, 15b(15a', 15b'))와, 이 프레임부(15a, 15b)로 구분된 사각형의 각 셀(c)의 각 변으로부터 이 셀(c)의 중앙측을 향하여 경사지면서 돌출하는 4개의 측벽면(12(12')) 및 이 측벽면(12)의 상단에서 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부(13(13'))를 구비한 돌기부(14(14'))를 가지고 있다.

여기에서, 상기 셀(c)은 돌기부(14)의 기단 외주와 일치한다.

그리고, 각 압형(K1, K2)은, 도 4a 및 4b에 도시하는 바와 같이, 각각의 돌기부(14, 14')의 정상부(13, 13')가 어긋나서 마주하도록 상기 한 쌍의 엠보싱 롤(R1, R2)에 배치되어 있다.

또한, 도 4a는 종이컵의 상방측, 도 4b는 하방측의 요철을 형성하는 것이며, 상방측에 비해 하방측의 돌기부(14, 14') 쪽이 높이가 낮고, 가로폭도 좁게 되어 있다(도 6 참조).

여기에서, 가로폭이 좁은 것은 본 실시예에서, 상방측의 좌우 일렬의 돌기부의 수와 하방측의 좌우 일렬의 돌기부의 수를 동수로 설정했기 때문이다.

상기 압형(K1, K2)은 상기 사각형의 셀(c)과, 이 셀(c)의 종횡으로 인접하는 2변(c1, c2)을 따름과 아울러 이 2변의 교점(c3)에 대응한 교차 개소를 포함한 L 형상의 프레임 부분(F)(도 7의 사선 부분)을 합친 직사각형의 종횡의 길이(L1, L2)를 각각 1피치로 하고, 일방의 엠보싱 롤(R1)의 압형(K1)에 대하여 타방의 엠보싱 롤(R2)의 압형(K2)을 종방향 및 횡방향으로 각각 반 피치(L1/2, L2/2)의 간격으로 비켜서 배치하여, 형 누름에 사용한다(도 8 참조).

이것에 의해, 일방의 압형(K1)(도 8a에서는 가는 선으로 나타낸다)의 돌기부(14)의 정상부(13)가 대향하는 압형(K2)(도 8a에서는 굵은 선으로 나타낸다)에서 종횡으로 인접하는 4개의 돌기부(14')로 둘러싸인 중앙이며, 프레임부(15a'과 15b')의 교차부(15c')에 접근하여 대치(對峙)하고, 상기 한 쌍의 압형(K1)의 돌기부(14)의 측벽면(12)의 4개의 코너부(12c)는 대향하는 압형(K2)의 상기 4개의 각 돌기부(14')의 측벽면(12')의 근접하는 코너부(12c')와 대략 동일 각도의 경사면이 되어 접근하여 대치하도록 배치된다(도 11 참조).

마찬가지로 타방의 압형(K2)의 돌기부(14')의 정상부(13')는 대향하는 압형(K1)에서 종횡으로 인접하는 4개의 돌기부(14)로 둘러싸인 중앙에 위치하는, 프레임부(15a, 15b)의 교차 개소(15c)에 접근하여 대치하고, 상기 타방의 압형(K2)의 돌기부(14')의 측벽면(12')의 코너부(12c')는 대향하는 압형(K1)의 상기 4개의 돌기부(14)의 측벽면(12)의 근접하는 코너부(12c)와 대략 동일 각도의 경사면이 되도록 접근하고 대치하여 배치된다.

도시된 예의 경우, 코너부(12c, 12c')는 1개의 돌기부 내에서 인접하는 측벽면(12)의 단부가 접하는, 상기 2개의 측벽면의 상단으로부터 하단까지 뻗는 능선을 대략 중심으로 하여, 돌기부(14와 14')가 서로 겹칠 수 있는 범위를 말한다.

환언하면, 도시예에서 상기 코너부는, 평면으로 보아 정방형 또는 장방형으로 이루어지고, 상기 능선은 1개의 대각선 위치가 되고, 이 능선을 경계로 하여 상기 셀(c)의 종방향과 횡방향으로 경사지는 2면을 포함하고 있다.

상기한 바와 같이 압형(K1, K2)을 배치한 엠보싱 롤(R1, R2) 사이에 블랭크(B)를 통과시켜 강압하여, 오목부(5)와 볼록부(4)의 엠보싱 모양이 가공된다.

여기에서, 일방의 압형(K1)의 돌기부(14)가 블랭크(B)의 표면에 볼록부(4)를 형성하고, 타방의 압형(K2)의 돌기부(14')가 블랭크(B)의 이면에 볼록부, 즉 블랭크 표면에서 보아 오목부(5)를 형성하게 된다.

도 8a 및 8b를 참조로 하여 설명하면, 상기 돌기부(14)의 정상부(13)와 대치하는 프레임부(15a', 15b')의 교차 개소(15c')에서 평행하게 접근하여 강압되는 개소가 볼록부(4)의 정상부가 형성되는 A부(도 8b)가 된다.

반대로, 상기 돌기부(14')의 정상부(13')와 대치하는 프레임부(15a, 15b)의 교차 개소(15c)에서 평행하게 접근하여 강압되는 개소가 오목부(5)의 바닥부가 형성되는 D부가 된다.

다음에 상기 돌기부(14)의 측벽면(12)의 4 코너(12c)는 상기 4개의 돌기부(14')의 측벽면(12')의 근접하는 코너부(12c')와 대략 동일 각도의 경사면이 되도록 대략 평행하게 접근하여 강압되는 개소가 볼록부(4)의 측벽면의 코너부 및 동시에 오목부(5)의 측벽면의 코너부가 형성되는 B부가 된다.

상기 돌기부(14)의 측벽면(12)의 4 코너(12c)를 제외한 측벽면(12)의 중앙 부분에서 정상부(13)의 종방향 및 횡방향으로 뻗는 경사면은 평탄면의 프레임부(15b')와 대치하는 C부가 된다.

마찬가지로, 돌기부(14')의 측벽면(12')의 4 코너(12c')를 제외한 측벽면의 중앙 부분에서 정상부(13')의 종방향 및 횡방향으로 뻗는 경사면은 평탄면의 프레임부(15b)와 대치하는 E부가 된다.

이 C부 및 E부는 경사면의 일방이 수평한 평탄면과 접근하고, 타방이 상기 수평면으로부터 이간한 상태에서 강압되므로, 블랭크는 접근측이 약간 협압되지만 이간측은 자유가 된다.

종방향으로 인접하는 돌기부(14) 사이에서 대향하는 C부 사이에 낀 프레임부(15a')의 개소로서, 횡방향으로 인접하는 돌기부(14') 사이에서 대향하는 E부 사이에 낀 프레임부(15b)와의 교차 개소는 평탄한 프레임부가 이간한 상태에서 대치하는 F부가 된다.

마찬가지로, 종방향으로 인접하는 돌기부(14') 사이에서 대향하는 E부 사이에 낀 프레임부(15a)의 개소로서, 횡방향으로 인접하는 돌기부(14) 사이에서 대향하는 C부 사이에 낀 프레임부(15b')와의 교차 개소는 평탄한 프레임부가 이간된 상태에서 대치하는 F부가 된다. 이 F부는 강압시에 프레임부 사이가 이간되어 있으므로 강압되지 않고, 블랭크(B)의 해당 개소의 변형은 자유가 된다.

상기한 바와 같이 블랭크(B)는 표리 양측으로부터 형 누름되므로, 블랭크(B)의 표면과 이면의 오목부와 볼록부는 종횡으로 반 피치 벗어난 상태에서 엠보싱 가공된다.

이때에, 종래는 블랭크(B) 전체면을 면으로 끼우고 있었기 때문에, 종이가 빠져나갈 곳이 없었지만, 본 실시예에서는, 압형(K1, K2)은 전체가 면으로 끼우는 것은 아니고, 선으로 끼우는 개소가 있기 때문에, 형 누름에 의한 강압시에 블랭크(B)에 자유롭게 변형할 수 있는 개소가 남겨지고, 당해 개소는 볼록부와 오목부의 성형시에 부하가 걸리는 쪽으로 끌어당겨져서 변형될 수 있으므로, 요철의 고저차를 확보함과 아울러, 볼록부를 가급적으로 밀집시킨 엠보싱 가공을, 블랭크(B)에 균열이나 손상을 주지 않고 형성할 수 있다.

즉 축방향에 대하여 면으로 끼우고 있는 개소의 양단은 자유롭게 블랭크가 움직일 수 있다.(도 11a, (d) 참조).

동시에, 한 쌍의 압형(K1, K2)으로 눌러 끼어 있는 개소의 다음에, 엠보싱 롤(R1, R2)의 회전으로 상기 압형(K1, K2)은 앞 단계에서 누르지 않았던(자유롭게 블랭크가 움직이는) 개소를 누른다.

즉, 도 11d에 도시하는 바와 같이, 끼어 있는 개소의 양단의 자유롭게 움직이는 개소가, 상기 롤의 회전에 의해, 다음에 끼이는 개소가 된다.

이와 같이, 상기 압형(K1, K2)으로 누르고 있는 곳과 누르지 않고 있는 개소의 분포가 축방향에 대하여 균등하게 된다.

이상의 이유로, 상기 블랭크에 엠보싱을 성형해도 주름이 생기기 어렵고, 찢어지기 어렵다.

본 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 블랭크의 종이컵 장착시에 하방이 되는 부분에서는, 돌기부(14, 14')나 프레임부(15a, 15a')의 가로폭이 좁아지고, 또한 돌기부(14, 14')의 높이도 낮게 설정되어 있다.

이러한 경우의 돌기부(14, 14')의 형상의 일례를 도 9a 및 9b에 나타낸다.

이 돌기부(14, 14')는 셀(c)의 4변으로부터 각각 중앙을 향하여 경사지는 측벽면(12, 12')을 갖고, 일방의 대향하는 한 쌍의 측벽면은 그 상단이 집합하여 선 형상의 정상부(13, 13')를 형성하고, 타방의 대향하는 한 쌍의 측벽면은 그 상단이 상기 정상부(13, 13')의 각각의 단부에서 집합하는 우진각 지붕 형상과 같이 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 블랭크(B)가 부채형으로 되어 있기 때문에, 상하의 압형(K1, K2)의 돌기부(14, 14')(셀(c))는 블랭크(B)의 가로폭이 긴 상단의 원호측으로부터 가로폭이 짧은 하단의 원호측을 향하여, 즉 컵의 동체부 위에서 아래를 향하여 서서히 가로폭이 좁아지고 있다.

그래서, 설명의 편의상, 상기 셀(c)의 행을 위에서 아래를 향하는 열 방향으로 순차로 행 1, 행 2, 행 3··으로 하면, 셀(c)의 각 행에 있어서의 셀의 가로폭은 동일하지만, 상대적으로 아래의 행의 셀(c)(예를 들면, 행 2의 셀)의 가로폭은 위의 행의 셀(c)(예를 들면, 행 1의 셀)의 가로폭 이하의 길이가 된다.

또한 상형이 되는 압형(K1)과 하형이 되는 압형(K2)의 각 셀(c)의 가로폭은 상하방향으로 반 피치 어긋나서, 하형의 압형(K2)에 대해 늦게 상형의 압형(K2)이 블랭크(B)에 닿으므로, 하형의 압형(K2)의 행 1의 셀(c)의 가로폭은 상형의 압형(K1)의 행 1의 셀(c)의 가로폭 및 하형의 압형(K2)의 행 2의 셀(c)의 가로폭 이상이 되고, 이 관계는 순차로 반복된다.

셀(c)의 가로폭은 상하의 각 행마다 변화되는 것이어도, 복수의 행마다 변화되는 것이어도 된다.

그리고, 돌기부(14, 14')의 정상부(13, 13')는 직선 형상으로 되어 있고, 프레스 시, 프레임부(15a, 15a')의 가로폭 내에 상기 정상부(13', 13)가 각각 포함되어 있고, 또한 이 정상부(13, 13')는 각각 프레임부의 교차 개소(15c', 15c)의 면에 주요부가 포함되도록 배치된다.

도 10에 압형(K1과 K2)을 반 피치 비켜서 배치한 경우를 도시하고, 상기 도 8b의 A부에서 F부의 해칭을 사용하여, 압형의 조합을 도시했다.

그 밖의 구성은 상기 실시예와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이러한 돌기부(14, 14')와 격자 형상이 되는 종횡의 프레임부(15a, 15b, 15a', 15b')이어도, 상기 도 8과 마찬가지로, 일방의 압형(K1)과 타방의 압형(K2)이 종방향 및 횡방향으로 반 피치 비켜서 배치되어 있으므로, 블랭크(B)의 하방에 상기 구조에 준한 볼록부(4)와 오목부(5)를 형성할 수 있다(도 8 참조).

이것에 의해, 블랭크(B)의 표면에는, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀(c)을 구분하는 사각형의 프레임부(6)와, 프레임부(6)로 둘러싸인 셀(c)의 각 변의 4방향으로부터 셀(c)의 중앙측을 향하여 블랭크(B)의 표면으로부터 일측방으로 융기하는 측벽면(4a) 및 이 측벽면(4a)의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부(4b)를 갖는 볼록부(4)가 형성되어 있다.

한편, 블랭크(B)의 이면에는, 블랭크(B)의 표면과 동일한 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀(c)을 구분함과 아울러, 상기 표면의 프레임부(6)의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되는 프레임부(6')와, 상기 셀(c)의 각 변의 4방향으로부터 셀(c)의 중앙측을 향하여 블랭크(B)의 이면으로부터 타측방으로 융기하는 측벽면(5a') 및 이 측벽면(5a')의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 오목부(5b')를 가짐과 아울러, 상기 표면의 볼록부(4)의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되어 블랭크(B)의 표면에서 본 오목부(5)가 형성되어 있고, 상기 볼록부(4)의 측벽면(4a)과 오목부(5)의 측벽면(5a')이 적어도 4 코너에서 일치한 경사면이 형성된다.

또한, 상기 오목부(5)는 블랭크(B)의 표면에서 본 오목부이지만, 이면에서 보면 볼록부이다.

그리고, 볼록부(4)와 오목부(5')의 측벽면(4a, 5a')의 중앙 부분이나, 프레임부(6, 6')의 일정한 간격마다의 교차 개소는 직접적으로 강압되지 않으므로, 상기 형 누름으로 부하가 걸린 개소가 있어도, 자유롭게 블랭크를 끌어당길 수 있어, 블랭크(B)를 균열되게 하거나, 손상시키지 않고, 형 누름를 행할 수 있다.

상기 실시예에서는, 블랭크(B)가 부채형인 경우를 예시했지만, 정방형이나 장방형, 그 밖의 임의의 형상이어도 된다.

또한 블랭크(B)의 전체면에 엠보싱 가공하는 1 예를 제시했지만, 블랭크(B)의 일부에 엠보싱 가공하는 경우이어도 된다.

그 밖에, 요컨대 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 설계 변경할 수 있는 것은 물론이다.

1 종이컵
2 내컵
3 외측 슬리브
4 볼록부
5 오목부
6 프레임부(격자 형상의 프레임부)
12, 12' 측벽면
13,13' 정상부
14, 14' 돌기부
15a, 15a' 종방향의 프레임부
15b, 15b' 횡방향의 프레임부
15c, 15c' 교차 개소
c 셀
c1, c2 셀의 인접하는 2변
c3 교점
K1, K2 압형
R1, R2 엠보싱 롤

Claims (8)

1. 종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 성형하여 이루어지는 종이컵의 제조 방법에 있어서,
   이 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성되는 각 압형이 동일 형상이며, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 평탄면으로 이루어지는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 융기하는 4개의 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 돌기부를 구비하고 있고,
   상기 한 쌍의 엠보싱 롤의 압형이 각각의 돌기부를 상기 블랭크를 향하여 접근하는 방향으로 배치함과 아울러,
   상기 셀과, 이 셀의 인접하는 종횡의 변을 따라 뻗는 2변의 프레임부 및 프레임부의 교차 개소를 포함한 단위 부분의 사각형의 종횡의 길이를 각 1 피치로 하여, 일방의 압형에 대하여 타방의 압형을 종횡방향으로 반 피치씩 비켜서 배치하고,
   상기 블랭크에 요철의 엠보싱을 가공하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   한 쌍의 압형의 각 돌기부의 정상부가 대향하는 압형에서 종횡으로 인접하는 4개의 돌기부의 중앙이 되는 프레임부의 소정의 교차 부분에 접근한 상태에서 대치하고,
   한 쌍의 압형의 각 돌기부의 측벽면의 4개의 코너부는 대향하는 압형의 4개의 돌기부의 각각의 1개소의 코너부와 정합하도록 접근한 상태에서 대치하고,
   한 쌍의 압형의 각 돌기부의 상기 측벽면의 4 코너를 제외한 경사면은 대향하는 압형의 프레임부와 경사진 상태에서 대치하고,
   한 쌍의 압형의 종방향 또는 횡방향으로 인접하는 한 쌍의 돌기부 사이의 프레임부와, 대향하는 압형의 횡방향 또는 종방향으로 인접하는 한 쌍의 돌기부 사이의 프레임부가 겹치는 교차 개소에서는, 상기 한 쌍의 압형의 프레임부가 이간된 상태에서 대치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   한 쌍의 압형의 돌기부의 정상부가 대향하는 압형에서 정상부와 대치하는 프레임부의 가로폭 이내의 폭으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   한 쌍의 압형은, 먼저 블랭크에 접하는 압형의 세로 프레임의 가로폭과 돌기부의 가로폭에 대하여, 상기 압형에 대향하여 뒤에 블랭크에 접하는 압형의 세로 프레임의 가로폭과 돌기부의 가로폭 쪽이 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 방법.
5. 종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 성형하는 종이컵의 제조 장치에 있어서,
   이 한 쌍의 엠보싱 롤의 표면에 형성되는 각 압형이 동일 형상이며, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 평탄면으로 이루어지는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 융기하는 4개의 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 돌기부를 구비하고 있고,
   상기 한 쌍의 엠보싱 롤의 압형이 각각의 돌기부를 상기 블랭크를 향하여 접근하는 방향으로 배치함과 아울러,
   상기 셀과, 이 셀의 인접하는 종횡의 변을 따라 뻗는 2변의 프레임부 및 프레임부의 교차 개소를 포함한 단위 부분의 사각형의 종횡의 길이를 각 1피치로 하고, 일방의 압형에 대하여 타방의 압형을 종횡방향으로 반 피치씩 비켜서 배치하고,
   상기 블랭크에 요철의 엠보싱이 가공되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 종이컵의 제조 방법에 사용하는 것을 특징으로 하는 종이컵의 제조 장치.
7. 종이컵의 동체부 또는 동체부 외주에 둘러 감는 외측 슬리브의 블랭크에 엠보싱을 대향하는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 형성한 종이컵에 있어서,
   블랭크의 표면에, 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분하는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 블랭크의 표면으로부터 일측방으로 융기하는 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 정상부를 갖는 볼록부가 형성되어 있고,
   블랭크의 이면에, 블랭크의 표면과 동일한 규칙적인 간격으로 종횡방향으로 뻗어 교차하는 격자 프레임으로 둘러싸인 각 사각형의 셀을 구분함과 아울러 상기 표면의 프레임부의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되는 프레임부와, 상기 셀의 각 변의 4방향으로부터 셀의 중앙측을 향하여 블랭크의 이면으로부터 타측방으로 융기하는 측벽면 및 이 측벽면의 선단에서 집합하는 면 또는 선 형상으로 형성되는 바닥부를 가짐과 아울러 상기 표면의 볼록부의 종방향 및 횡방향으로 반 피치 어긋나서 형성되어 블랭크의 표면에서 본 오목부가 형성되어 있고, 상기 볼록부의 측벽면과 오목부의 측벽면이 적어도 4 코너에서 일치한 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이컵
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 종이컵의 제조 방법에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 종이컵.
   

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