(57)【要約】立体成形段ボールにあっては、同一高さの波形が連続する中芯２と、波形の頂点部３に接着剤を介して接着された一対のライナ４とで形成された紙製段ボール１の少なくとも一部に屈曲部５又は曲面部１６を有する立体成形段ボールであって、屈曲部５又は曲面部１６は、中芯２の波形をほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形されている。立体成形段ボールの製造方法にあっては、紙製段ボールのライナ４を加湿する加湿工程と屈曲部５又は曲面部１６を有する立体形状をした堀込部１０を設けたキャビティ側金型８と、堀込部１０に対応したコア側金型９とを備えた一対の金型７の間に加湿工程により加湿された紙製段ボール１を挿入し加圧することにより紙製段ボール１を立体形状に賦形する賦形工程と、紙製段ボール１を加熱してライナ４の含水率を３％以下まで除湿する加熱工程とを有している。
2004022327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナとで形成された紙製段ボールの少なくとも一部に屈曲部を有する立体成形段ボールであって、前記屈曲部は、前記中芯の波形を他の部位とほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形されていることを特徴とする立体成形段ボール。
【請求項２】
前記屈曲部には、前記紙製段ボールの厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の立体成形段ボール。
【請求項３】
前記屈曲部の内側面の前記ライナは、前記紙製段ボールの厚みの１．５倍以上の曲げ半径を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体成形段ボール。
【請求項４】
同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナとで形成された紙製段ボールの少なくとも一部に曲面部を有する立体成形段ボールであって、前記曲面部は、前記中芯の波形がほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形されていることを特徴とする立体成形段ボール。
【請求項５】
前記曲面部には、前記紙製段ボールの厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の立体成形段ボール。
【請求項６】
同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナと、で形成された紙製段ボールの前記ライナを加湿する加湿工程と、屈曲部又は曲面部を有する立体形状をした堀込部を設けたキャビティ側金型と、前記堀込部に対応したコア側金型とを備えた一対の金型の間に前記加湿工程により加湿された前記紙製段ボールを挿入し加圧することにより前記紙製段ボールを立体形状に賦形する賦形工程と、前記紙製段ボールを加熱して前記ライナの含水率を３％以下まで除湿する加熱工程と、を有することを特徴とする立体成形段ボールの製造方法。
【請求項７】
前記加湿工程における前記紙製段ボールの加湿処理は、前記屈曲部又は曲面部の外側面の前記ライナのみを加湿するものであることを特徴とする請求項６に記載の立体成形段ボールの製造方法。
【請求項８】
前記一対の金型のキャビティ側金型とコア側金型とで形成される圧縮加工のためのクライアランスを成形前の紙製段ボールの厚みの７０〜９０％とすることを特徴とする請求項６又は７に記載の立体成形段ボールの製造方法。
【請求項９】
前記加熱工程において、高周波発生装置から照射される高周波を使用し、前記紙製段ボール全体をほぼ均一に加熱除湿するようにしたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一つに記載の立体成形段ボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、電気・機械関連、自動車関連及び建築関連等の分野の製品の一部又は梱包等に用いられる立体形状を有する立体成形段ボールに関するものであり、より詳しくは、紙製段ボールを立体成形した立体成形段ボールとその製造方法に関するものである。
【背景技術】  近年、電気・機械関連、自動車関連及び建築関連等の分野の製品の一部には、立体形状を有する成形品が数多く用いられている。この成形品の材質としては、複雑な形状の成形が容易に行えることから合成樹脂を用いて製造されることが多い。また、この合成樹脂は製品だけではなく、これら製品の梱包資材等にも数多く用いられている。
ところが、これら合成樹脂は、再利用されるものもあるが、再生することは経済効率が悪くその殆どが埋め立てや焼却により処分され、廃棄物処理やリサイクル等の問題点が発生しているため紙を主体とした部品の要望が高まっている。
このため、紙を主体とした紙製段ボールで立体形状を形成するものとしては、一般に紙製段ボールを所定の形状に打ち抜き、この打ち抜かれた紙製段ボールを立体形状を有する成形金型に挿入した後に、加圧成形して紙製段ボールを所定の立体形状に形成する方法が提案されている。
しかし、この成形金型を用いて加圧成形する方法においては、紙製段ボール自体が厚みのある構造体で伸縮性を有していないため、紙製段ボールが屈曲される部分は紙製段ボールの内側面のライナと外側面のライナとの周長が相違して、皺が発生したり、破れが生じることがある。とくに、中芯の波形方向に沿わない方向に紙製段ボールが屈曲された場合に皺や破れが発生し易い。そして、立体形状をした紙製段ボールにこのような皺や破れがあると外観を損ねることになり、商品価値が低下してしまうので、この皺や破れに対する対策として紙製段ボールを成形金型で加圧成形する前に、予め紙製段ボールの屈曲される屈曲部となる位置に、折り目となる罫線を形成した後に、成形金型で加圧成形することにより、この紙製段ボールに形成された罫線に沿って紙製段ボールが屈曲され、極力、皺が少なく、破れがない立体成形段ボールを形成することが知られている。
しかしながら、このような従来の方法で形成された立体形状をした紙製段ボールにあっては、紙製段ボールに罫線を形成することにより紙製段ボールの中芯を押し潰し、罫線を設けた部分の厚みが薄くなるため、この罫線の薄肉部の存在により、紙製段ボールの断熱効果及び緩衝効果を低下することや成形後の立体形状を維持することができない場合があった。
さらに、紙製段ボールに形成された罫線の部分で屈曲させることで多角形の立体形状を形成することは可能であるが、罫線が形成されているため、表面が滑らかな屈曲部又は曲面部を有する立体形状や曲面を有する立体形状を形成することは困難であった。
【発明の開示】
そこで、この発明は、以上のような従来の技術の問題点を解消するためになされたもので、紙製段ボールに皺や破れの発生を防止し、かつ断熱効果及び緩衝効果を有する外観の良好な立体成形段ボールとその製造方法を提供することを課題としている。
かかる課題を解決するために、第１の発明は、同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナとで形成された紙製段ボールの少なくとも一部に屈曲部を有する立体成形段ボールであって、前記屈曲部は、前記中芯の波形を他の部位とほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形されていることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールが立体形状の全体に渡ってほぼ均等な厚みを保っているため、紙製段ボールの断熱効果及び緩衝効果が維持される。
第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、前記屈曲部には、前記紙製段ボールの厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部が形成されていることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールの屈曲部の外側面のライナの成形自由度が向上するため、複雑な立体形状や深絞り形状を形成することが可能となる。
第３の発明は、第１又は２の構成に加えて、前記屈曲部の内側面の前記ライナは、前記紙製段ボールの厚みの１．５倍以上の曲げ半径を有していることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールの屈曲部への応力集中が緩和されるため、屈曲部の皺や破れの発生を防止することが可能となる。
第４の発明は、同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナとで形成された紙製段ボールの少なくとも一部に曲面部を有する立体成形段ボールであって、前記曲面部は、前記中芯の波形がほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形されていることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールが立体形状の全体に渡ってほぼ均等な厚みを保っているため、紙製段ボールの断熱効果及び緩衝効果が維持される。
第５の発明は、第４の発明の構成に加えて、前記曲面部には、前記紙製段ボールの厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部が形成されていることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールの曲面部の外側面のライナの成形自由度が向上するため、複雑な立体形状や深絞り形状を形成することが可能となる。
第６の発明は、同一高さの波形が連続する中芯と、前記波形の頂点部に接着剤を介して接着された片面又は両面のライナと、で形成された紙製段ボールの前記ライナを加湿する加湿工程と、屈曲部及び／又は曲面部を有する立体形状をした堀込部を設けたキャビティ側金型と、前記堀込部に対応したコア側金型とを備えた一対の金型の間に前記加湿工程により加湿された前記紙製段ボールを挿入し加圧することにより前記紙製段ボールを立体形状に賦形する賦形工程と、前記紙製段ボールを加熱して前記ライナの含水率を３％以下まで除湿する加熱工程と、を有することを特徴としている。
これによれば、ライナを加湿する加湿工程によりライナに伸縮性を与え伸縮させて、紙製段ボールを曲げ加工する際の皺や破れが発生するのを防止する。また、加熱により紙製段ボールが立体形状に形成された状態で除湿して硬化しているため、紙製段ボールに立体形状を形成した状態を維持することが可能となる。さらに、加熱工程でライナの含水率を加湿工程前の紙製段ボールの含水率よりも低くすることで紙製段ボールの強度を向上させることが可能である。そして、罫線を形成する作業工程が必要ないため安価に立体成形段ボールを製造することが可能となる。
第７の発明は、第６の発明の構成に加えて、前記加湿工程における前記紙製段ボールの加湿処理は、前記屈曲部及び／又は曲面部の外側面の前記ライナのみを加湿するものであることを特徴としている。
これによれば、屈曲部及び／又は曲面部の変形度合いが小さい場合には、余分な水分を加湿させずに外側面のライナに伸長性を与えることで目的とする立体形状が完成し、その場合の加熱工程において、乾燥時間を短縮することが可能となる。
また、紙製段ボールの中芯を加湿することがないので、中芯の波形が不均一な座屈変形をすることのない安定した成形加工を行うことが可能となる。
第８の発明は、第６又は第７の発明の構成に加えて、前記一対の金型のキャビティ側金型とコア側金型とで形成される圧縮加工のためのクライアランスを成形前の紙製段ボールの厚みの７０〜９０％とすることを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールのライナ及び中芯の性状を超えた応力が付加されることがなく、中芯の波形の均一性を保ったまま厚み方向に圧縮変形するため、完成品の外観が良好なものとなる。
第９の発明は、第６乃至第８のいずれか一つに記載の構成に加えて、前記加熱工程において、高周波発生装置から照射される高周波を使用し、前記紙製段ボール全体をほぼ均一に加熱除湿するようにしたことを特徴としている。
これによれば、紙製段ボールの一部分に必要以上の熱が加わるようなことがなくなるため、ライナの一部を焦がすことない。しかも、紙製段ボールのライナと中芯をほぼ均一に除湿することができ、乾燥時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明に係る立体成形段ボールの実施の形態１を示した斜視図である。
第２図は、同実施の形態１の正面図である。
第３図は、第２図のＡ−Ａ線に沿う要部断面図である。
第４図は、同実施の形態１に係る加熱加圧によって紙製段ボールを成形する方法を示した、紙製段ボールを金型にセットした状態の要部縦断面図である。
第５図は、同実施の形態１に係る加熱加圧によって紙製段ボールを成型する方法を示した、紙製段ボールの成型が終了した状態の要部縦断断面図である。
第６図は、同実施の形態２の紙製段ボールの成形前の状態を示した図であって、第６ａ図はその要部拡大平面図であり、第６ｂ図は第６ａ図のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図である。
第７図は、同実施の形態１の紙製段ボールについての第２態様を示した正面図である。
第８図は、同実施の形態１の紙製段ボールについての第３態様を示した正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
［発明の実施の形態１］
第１図乃至第５図はこの発明の実施の形態１を示す図である。
まず、構成を説明するが、以下の説明にあっては、屈曲部と曲面部の両方を有する立体成形段ボールについて説明するが、この発明はこれに限らず、屈曲部又は曲面部の一方のみを有する立体成形段ボールにも適用できるものである。
第１図中、符号１は紙製段ボールで、この紙製段ボール１は、同一の高さの波形が連続する中芯２と、波形の頂点部３に接着剤（図示せず）を介して接着された一対のライナ４とで形成された、いわゆる一般に知られている紙製の両面段ボールで構成されている。
そして、この紙製段ボール１は、後述する金型７により、成形前の紙製段ボール１の厚みの７０〜９０％程度に紙製段ボール１全体が圧縮されて、成形前の中芯２の波形を極力維持した略台形波の形状に変形され、紙製段ボール１自体は屈曲部５及び曲面部１６を有する立体形状に塑性変形されている。
また、第２図及び第３図に示すように、この紙製段ボール１の屈曲部５及び曲面部１６は、中芯２の波形方向にとらわれることなく波形を維持した状態で、紙製段ボール１が曲げ加工されていない平面形状部６と、ほぼ均一な厚さに形成されている。さらに、曲げ加工の変形度合いの大きい屈曲部５の内側面のライナ４ａは、紙製段ボール１の厚みの１．５倍以上の曲げ半径で形成することで、成形時の屈曲部５への応力集中が緩和されるようにしている。
次に、この発明の実施の形態１に係る立体成形段ボールを製造する方法について説明する。
まず、略平坦な紙製段ボール１のライナ４に水分を加湿する加湿工程を行う。
紙製段ボール１は、前述したように一般に知られている紙製の両面段ボールで、この両面段ボールは、段の山数が３０ｃｍあたり３０未満のものでは、紙製段ボール１の剛性が不足し、厚さが５ｍｍを越えるものでは、成形時に両面段ボールが破断する場合がある。そこで、紙製段ボール１には、中芯２の段の山数が３０ｃｍあたり３０〜５０程度で、ライナ４の厚さは０．３〜０．５ｍｍ程度で、中芯２とライナ４とが澱粉系又はこれと同等以上の接着力をもつ接着剤で接着されて、厚みが２〜５ｍｍ程度である両面段ボールが用いられる。なお、中芯２の波形の高さは、紙製段ボール１の厚みから一対のライナ４の厚みを引いた数値である。
そして、紙製段ボール１自体が厚みがある構造体であり、紙製段ボール１を形成している紙はそのままでは伸縮性を有していないので、この紙製段ボール１を柔軟にするために、少なくとも曲げ加工する屈曲部５及び曲面部１６の外側面のライナ４ｂとなる部分に水分を加湿することで紙製段ボール１に伸縮性を与えている。
紙製段ボール１のライナ４に水分を加湿させる含水率としては、紙製段ボール１の厚みや材質によって異なるが、通常、水分を加湿させる前の紙製段ボール１の含水率は６〜８％程度なので、この含水率より多くする必要がある。しかし、含水率が多すぎると加熱されたときに水分の蒸発により、ライナ４表面に火膨れを起こす問題等が発生し、反対に、含水率が少なすぎるとライナ４に硬さが残り十分な成形ができないため１７〜１９％程度の含水率とするのがよい。
紙製段ボール１に水分を加湿させる方法としては、特に限定されるものではないが、中芯２に水分を加湿させないことを考慮すると屈曲部５及び曲面部１６の外側面のライナ４ｂに水蒸気を吹き付ける方法等が望ましい。これにより、後述する賦形工程において、中芯２の波形方向に関係なく紙製段ボール１のライナ４が伸縮して立体形状を賦形することが可能となる。
また、中芯２もライナ４と同じ含水率にしてしまうと中芯２まで軟化してしまうため、後述する賦形工程において加圧されたときに、中芯２の波形が維持できなくなる問題や、中芯２と一対のライナ４とを接着している接着剤の接着力が低下して中芯２と一対のライナ４とが剥離する問題が発生するので、好ましくない。
なお、屈曲部５又は曲面部１６の変形度合いが小さい場合には、屈曲部５又は曲面部１６の外側面のライナ４ｂのみ加湿させることで皺や破れの発生を防止することができるが、屈曲部５又は曲面部１６の変形度合いが多い場合には、屈曲部５又は曲面部１６の内側面のライナ４ａと外側面のライナ４ｂとの両方を加湿することがよい。
第１図乃至第３図に示した実施の形態１の場合にあっては、屈曲部５と曲面部１６とが連接し凹部と凸部とが連続した形状であるため、中芯２の上又は下のいずれのライナ４も、内側面のライナ４ａと外側面のライナ４ｂになり得るため、上下いずれのライナ４をも加湿することとなる。
次に、加湿工程により水分が加湿された紙製段ボール１に所定の立体形状を形成する賦形工程と加熱工程とを行う。
賦形工程と加熱工程とは、第４図に示したような、一対の金型７を用いて賦形する成形方法であり、この一対の金型７により紙製段ボール１を加圧して曲面を有する立体形状に形成するとともに、紙製段ボール１を加熱して加湿された紙製段ボール１の水分を除湿し硬化させることにより立体形状に賦形された状態を維持する。
一対の金型７は、曲面を有する立体形状に形成された堀込み部１０が設けられたキャビティ側金型８と、この堀込み部１０に対応した立体形状が設けられたコア側金型９との上下二つの金型で構成されている。
また、このキャビティ側金型８の堀込み部１０の屈曲された屈曲部１１は、成形する紙製段ボール１の厚みの１．５倍以上の曲げ半径に形成されている。
さらにまた、コア側金型９は、少なくとも上下方向に可動するように構成され、これにより紙製段ボール１を加圧して所定の立体形状に成形できる構造としている。さらに、コア側金型９の金型面１２には、突起部１３が形成されており、キャビティ側金型８とコア側金型９とを重ね合わせたときに突起部１３の底面がキャビティ側金型８の金型面１４に接触して圧縮量を決定するクリアランスが設けられるように形成されている。この圧縮加工のためのクリアランスの高さＨは、成形する紙製段ボール１の成形前の厚さの７０〜９０％の寸法としている。
さらに、一対の金型７には、加湿された紙製段ボール１の水分を蒸発させて除湿するために、所定の温度に加熱される。この加熱する温度としては、紙製段ボール１の材質や厚みに応じて設定されるが、加熱温度が１００℃未満の場合には、紙製段ボール１の水分が沸騰しないので除湿できず、また、温度が１７０℃以上の場合には、紙製段ボール１の表面が焦げたように黒変してしまう虞があるので、一般的には、１００〜１７０℃程度、より好ましくは１４０〜１６０℃の範囲で一対の金型７の温度を設定するのがよい。この一対の金型７を加熱する方法としては、特に限定されるものではないが、一対の金型７に電熱加熱装置（図示せず）を設けて加熱する方法等が例示できる。
また、一対の金型７には、加熱された一対の金型７と併用して紙製段ボール１を加熱除湿する高周波発生装置（図示せず）が接続されている。
さらにまた、キャビティ側金型８の金型面１４とコア側金型の金型面１２には、加熱されて紙製段ボール１から発生する水蒸気が流出可能な逃孔（図示せず）が複数形成されている。
なお、キャビティ側金型８とコア側金型９とで形成される紙製段ボール１を圧縮加工のためのクリアランスを設けるために、コア側金型９に突起部１３が設けられているが、これに限定されず、キャビティ側金型８に突起部１３を設けることも可能である。
そして、前述した水分が加湿された紙製段ボール１を、キャビティ側金型８とコア側金型９との間に挿入して、第５図に示すように、コア側金型９をキャビティ側金型８側に可動させて、一対の金型７の間に挿入された紙製段ボール１をコア側金型９で加圧し賦形する。
コア側金型９で加圧する圧力は、紙製段ボール１の厚みや成形性等に合わせて調整されるが、おおむね０．１〜０．３ｋｇ／ｃｍ２の圧力とすることが多い。
コア側金型９で加圧された紙製段ボール１は、圧縮加工のためのクリアランスの高さＨの厚みに形成されるとともに、紙製段ボール１は加湿され伸縮性を有しているので、屈曲部５及び曲面部１６の外側面のライナ４ｂには伸びが発生し、破れが生じることなく屈曲され、屈曲部５及び曲面部１６の内側面のライナ４ａには縮みが発生し、皺が発生することなく、一対の金型７の形状に沿って賦形されて紙製段ボール１に屈曲部５及び曲面部１６を有する立体形状が形成される。また、屈曲部５及び曲面部１６に対応する箇所の中芯２は、接着剤が剥離することなく、極力、成形前の波形を維持してほぼ台形波の形状に変形する。
さらに、コア側金型９の動きによって加圧されると同時に、加熱された一対の金型７に接触した紙製段ボール１は、加熱されることで加湿された水分が沸点を超えて水蒸気となり、この水蒸気で紙製段ボール１の中芯２が若干加湿され、ある程度の伸縮性が与えられると共に、一対の金型７に形成した逃孔から水蒸気が排出されて紙製段ボール１から水分が除湿される。
また、一対の金型７に接続された高周波発生装置を併用して、高周波発生装置から照射される高周波で紙製段ボール１全体をほぼ均一に加熱し除湿することにより、紙製段ボール１の中芯２とライナ４の含水率がほぼ均一なものとなる。
そして、紙製段ボール１のライナ４が伸縮され、屈曲部５及び曲面部１６を有する立体形状に形成された状態のまま紙製段ボール１から水分を除湿して乾燥させることで硬化し、紙製段ボール１が塑性変形されて立体成形段ボールが完成する。
加熱された一対の金型７及び高周波発生装置で紙製段ボール１の水分を除湿する量としては、成形前の紙製段ボール１の含水率６〜８％より、さらに乾燥した状態とすることで、紙製段ボール１の伸縮性をなくして強度を向上させることができるため、紙製段ボール１のライナ４の含水率が３％以下、より好ましくは、限りなく０％に近づくまで除湿するのがよい。
なお、この実施の形態１では、紙製段ボール１の一部に屈曲部５及び曲面部１６を有する立体形状を形成しているが、これに限定されず、金型で成形可能な形状であれば、例えば、外形が多角形をした器状のものや、半球面体等の曲面部のみの立体形状に形成することも可能である。
また、高周波発生装置を用いて、紙製段ボール１全体を加熱除湿して均一に除湿しているが、これに限定されず、加熱された一対の金型７のみで加湿された紙製段ボール１を除湿することも可能である。
さらに、成形前の紙製段ボール１に印刷を施すことも可能であり、この場合に印刷するインク及び顔料としては、加熱工程の加熱により溶解することがないものを使用する。さらに、紙製段ボール１が屈曲される位置に印刷すると伸縮により印刷が変形することがあるので、屈曲部５を除いた箇所に印刷することが好ましい。
このように形成された立体成形段ボールは、同一高さの波形が連続する中芯２と、波形の頂点部３に接着剤を介して接着された一対のライナ４とで形成された紙製段ボール１の一部に屈曲部５及び曲面部１６を有しており、屈曲部５及び曲面部１６に対応する箇所の中芯２の波形は他の部分の波形とほぼ均一な形状を維持した状態で塑性変形されている。
そして、この立体成形段ボールは、ライナ４を加湿する加湿工程と加圧して立体形状を賦形する賦形工程と紙製段ボールのライナ４の含水率を３％以下まで除湿する加熱工程により製造されているので、屈曲部５及び曲面部１６は、加湿工程において紙製段ボール１に伸縮性が与えられ、賦形工程及び加熱工程により外側面のライナ４ｂが伸ばされ、内側面のライナ４ａが縮むことにより屈曲されているため、皺や破れが発生するのを防止することが可能であり、外観の良好な立体形状を形成することができる。また、従来のように、罫線が形成され、紙製段ボール１の厚みが薄くなるところがないため、紙製段ボール１の断熱効果及び緩衝効果を低下させることがない。さらに、加熱することにより紙製段ボール１が立体形状に形成された状態で除湿し硬化しているため、紙製段ボール１に立体形状を形成した状態を維持することが可能となる。また、含水率を成形前よりも低くすることで紙製段ボールの強度を向上させることが可能である。そして、罫線を形成する作業工程が必要ないため安価に立体成形段ボールを製造することが可能となる。
しかも、曲げ加工の変形度合いの大きい屈曲部５の内側面のライナ４ａは、紙製段ボール１の厚みの１．５倍以上の曲げ半径を有しているので、より皺や破れの発生を防止して立体形状を形成することが可能となる。
さらに、加湿工程における紙製段ボール１の加湿処理を屈曲部５及び曲面部１６の外側面のライナ４ｂのみを加湿するものとしたので、屈曲部５及び曲面部１６の変形度合いが小さい場合には、余分な水分を加湿させずに外側面のライナ４ｂに伸長性を与えることで目的とする立体形状が完成し、その場合の加熱工程においては、乾燥時間を短縮することが可能となる。また、紙製段ボール１の中芯２を加湿することがないので、中芯２の波形が不均一な座屈変形をすることのない安定した成形加工を行うことが可能となる。
さらに、キャビティ側金型８とコア金型９とで形成される紙製段ボール１を圧縮加工のためのクリアランスを紙製段ボール１の厚みの７０〜９０％としているので、ライナ４及び中芯２の性状を超えた応力が付加されることがなく、中芯２の波形の均一性を保ったまま厚み方向に圧縮変形するため、ライナ４に皺や破れが発生せず、完成品の外観が良好なものとなる。
さらにまた、一対の金型７で紙製段ボール１を加熱するとともに、高周波発生装置から照射される高周波で紙製段ボール１全体をほぼ均一に加熱して、紙製段ボール１を除湿するので、紙製段ボール１の一部分に必要以上の熱が加わるようなことがなくなるため、ライナ４の一部を焦がすことない。しかも、紙製段ボール１のライナ４と中芯２をほぼ均一に除湿することができ、乾燥時間を大幅に短縮することが可能となる。
［発明の実施の形態２］
第６図は、この発明の実施の形態２の紙製段ボールの成形前の状態を示す図である。
この発明の実施の形態２は、第６図に示すように、同一の高さの波形が連続する中芯２と、波形の頂点部３に接着剤（図示せず）を介して接着された一対のライナ４とで構成された、いわゆる一般に知られている両面段ボールの屈曲される部分に紙製段ボール１の厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部１５が縦及び横に交互に複数形成されている。
切込み部１５は、矩形状に切り抜くと、屈曲されたときに、紙製段ボール１の伸びが発生する側の切込み部１５の先端から破れが生じる場合があるので、これを防止するために、矩形の両端を円形状１５ａを形成した形状に切り抜かれている。
そして、この複数の切込み部１５が形成された紙製段ボール１を使用して、実施の形態１と同じ構成で紙製段ボール１のライナ４を加湿する加湿工程と、加湿工程により加湿された紙製段ボール１を一対の金型７の間に挿入し加圧することにより紙製段ボール１を立体形状に賦形する賦形工程と、紙製段ボール１を加熱して、紙製段ボール１のライナ４の含水率を３％以下まで除湿する加熱工程とで製造する方法を用いて、屈曲部５及び曲面部１６に対応する箇所の中芯２は、その波形を他の部位とほぼ均一な形状に維持した状態で塑性変形され立体成形段ボールが製造される。
なお、この実施の形態２では、紙製段ボール１の屈曲部５及び曲面部１６が形成される紙製段ボール１に切込み部１５を縦及び横に交互に形成しているが、これに限定されず、紙製段ボール１に成形する立体形状により縦方向若しくは横方向或いは放射線状に切込部１５を形成して立体形状を成形することも可能である。
また、切込み部１５は、両端の円形状１５ａを矩形で連結した形状に切り抜かれているが、これに限定されず、両端の円形状１５ａをスリットで連結した形状とすることも可能である。
このように形成された立体成形段ボールは、屈曲部５及び曲面部１６に紙製段ボール１の厚み方向に貫通する複数の独立した切込み部１５が形成されているので、切込み部１５が形成されていない立体成形段ボールよりも強度は若干低下するが、切込み部１５が形成されている屈曲部５及び曲面部１６の外側面のライナ４ｂの成形自由度が向上するため、破れが発生することを防止して、より複雑な立体形状や深絞りを形成することが可能となる。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して、重複した説明は省略する。
なお、以上説明した実施の形態１及び２にあっては、紙製段ボール１として両面段ボールを使用した場合について説明したが、この発明はこれに限らず、実施の形態１の別の第１態様を示した第７図のように中芯２の下面側のみにライナ４を設けたものや、実施の形態１の別の第２態様を示した第８図のように中芯２の上面側のみにライナ４を設けた、いわゆる片面段ボールを使用することもできる。
さらに、片面段ボールで成形した立体成形段ボールのライナ４のない中芯２の下面側又は上面側に、その外形形状に対応した形状を有する厚紙の平板合紙を原料として成形された立体成形合紙１７を貼着ことで、より高い剛性を備えた断熱効果及び緩衝効果を有する紙製の立体成形品が完成することができる。ここで、立体成形合紙１７の製造方法については、この発明の発明者らが既に開発した、日本国公開特許２０００−１７７０３３号公報に記載されている技術を採用すればよい。
【産業上の利用可能性】  この発明によれば、皺や破れの発生を防止し、かつ断熱効果及び緩衝効果を低下することなく外観の良好な立体形状を有する紙製段ボールが完成し、電気・機械関連、自動車関連及び建築関連等の分野の製品の一部又は梱包等に用いられる立体成形段ボールとして好適に使用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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