(57)【要約】【課題】実質的に廃材を生じさせることなく、段ボール材料から、多層壁を有する容器を製造することを可能にすること。【解決手段】好ましくは連続工程を用いる、１つのブランクから、多層壁を有する容器を製造する方法及びこれにより製造された容器を開示する。本発明の様々な実施例は、単独に又は組合せで、端部が互いに近接するように内側又は外側へ折り曲げられたフラップ素材から作られた中間フラップと、前記ブランクから形成された容器の露出した縁部を覆う外側フラップと、隅部における応力を低減させるために前記隅部を特徴付ける応力緩和部分とを含む。本発明に係る容器製造方法は、前記フラップ素材を内側パネルに対して折り曲げ、付着させること、組み合わされた内側パネル及び中間パネルをマンドレルの周囲において上方へ折り曲げること、使用位置を休止位置とする容器が形成されるまで外側パネルを上方へ折り曲げ続けることを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部から第２端部への縦方向を規定する１つのブランクから、多層壁を有する容器を製造する方法であって、
組み立てられたときに前記容器の内側壁を形成する内側パネルを区画すること、
前記内側パネルから延びる、少なくとも１組の相対する中間フラップを区画すること、
前記内側パネルから延びる、組み立てられたときに前記容器の外側壁を形成する外側パネルを区画すること、
前記中間フラップの縁部を互いに近接させるように前記中間フラップを巻き、該中間フラップを前記内側パネルに付着させ、これにより、前記ブランクが前記容器へと組み立てられたときに中間側壁を形成することを含み、
前記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と連続しており、各内側パネル部分は、組み立てられたときに前記容器の１つの内側壁を構成し、
前記中間フラップの前記内側パネルとの交差部から前記縁部までの前記中間フラップの横方向長さの合計は、第１の中間フラップの前記交差部から第２の中間フラップの前記交差部までの前記内側パネルの横方向長さと等しい又はこれより短く、
各中間フラップ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と連続しており、相対するフラップ部分は、組み立てられたときに前記容器の１つの中間側壁を構成し、
前記外側パネル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と連続しており、各外側パネル部分は、組み立てられたときに前記容器の外側壁を構成する、容器製造方法。
【請求項２】
前記ブランクの前記第１端部に第１接着タブを、前記ブランクの前記第２端部に第２接着タブをそれぞれ形成することを含み、
前記第１接着タブは、前記容器が組み立てられるときに前記内側パネルに付着され、前記第２接着タブは、前記容器が組み立てられるときに前記外側パネルに付着される、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項３】
前記中間フラップの非直線状の縁部を形成することを含む、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項４】
前記中間フラップの縁部は、繰り返しの直線、曲線又は直線と曲線との組合せの形状を有する、請求項３に記載の容器製造方法。
【請求項５】
前記中間フラップの縁部は、巻かれるときに一方の中間フラップの縁部が他方の中間フラップの縁部にほぼ隣接するように相補的である、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項６】
前記中間フラップ部分の間にスコアを形成することを含む、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項７】
前記中間フラップ部分の間にスリット、スロット又は切れ目を形成することを含む、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項８】
前記内側パネル部分の間にスコアを形成することを含む、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項９】
前記ブランクは、両面ライナーを有する段ボール材料からなる、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１０】
前記内側パネル部分の横方向寸法は前記外側パネル部分の横方向寸法より小さい、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１１】
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１組の相対する端フラップを形成することを含み、
各端フラップは、隣接する端フラップからスロット、スリット又は切れ目により隔てられている、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１２】
前記端フラップは各外側パネル部分から横方向に延びる、請求項１１に記載の容器製造方法。
【請求項１３】
前記端フラップと前記外側パネル部分との間に応力緩和部分を形成することを含む、請求項１１に記載の容器製造方法。
【請求項１４】
各端フラップと各外側パネル部分との間に応力緩和部分を形成することを含む、請求項１２に記載の容器製造方法。
【請求項１５】
各端フラップの縦方向長さは、該端フラップが延びる、対応する外側パネル部分の縦方向長さより長い又は短い、請求項１１に記載の容器製造方法。
【請求項１６】
前記ブランクから形成された容器の休止位置は、前記ブランクから形成された容器の使用位置と同じである、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１７】
前記ブランクは、両面ライナーを有する段ボール材料から作られている、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１８】
前記ブランクは、コルゲータにより開始される連続工程により作られている、請求項１に記載の容器製造方法。
【請求項１９】
前記応力緩和部分は、隣接する２つの端フラップと前記外側パネルとにより規定された穴からなる、請求項１３に記載の容器製造方法。
【請求項２０】
１つの内側パネル部分は、他の内側パネル部分の縦方向長さより長い縦方向長さを有する、請求項１に記載の容器製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に大箱と呼ばれる大型の容器が、運送用のみならず小売展示用にも、様々な材料を収容するために使用される。米国の全製品の９５％以上が段ボール箱に入れられて出荷されるため、また、この種の包装に関するコスト優位性のため、多くの大箱は段ボール板紙から作られている。段ボール板紙の約９０％は単層であるが、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、多層構造により与えられる補強を要する。
【背景技術】
【０００２】
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、底部圧潰抵抗及び耐垂直荷重を確立する様々な方法がある。いくつかの解決策は最初の材料として二層又は三層の段ボール板紙を使用し、他の解決策は層状の壁又は入れ子状の箱による。しかし、これらの解決策は長所だけでなく短所も有する。短所には、製造時の材料取扱条件による高い製造コストと、接着剤又は製造装置の多くの使用と、製造前後の取扱いの困難性（面積が大きいブランクを取り扱うときのような箱加工前又は出荷用に、製造された大箱を用意するときのような加工後）と、廃材の発生とがあり、これらは当業者によく知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの短所を考慮すると、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層の段ボール材料を使用し、加工時に少量の接着剤を使用し、加工前、加工時及び加工後に最小限の労力を要し、少量の廃材を発生させ、最低限の取扱いを要するであろう。このような要求があるが、その要求は満たされていない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る方法は、最少量の廃材を生じさせる、段ボール材料からの、多層壁を有する容器の製造に関する。前記容器は、１枚のシート又は好ましくは、単層段ボール又は二層段ボール（一重又は二重アーチ）のような段ボール材料から作られている。本発明に係る方法は、前記シート又は前記段ボール材料を巻付け用のマンドレルに巻く。前記マンドレルは折曲げ及び付着（例えば、接着）の工程時に前記容器の物理的形状を作る。本発明に係る方法は、容器壁を製造するためにフラップ素材も巻く。これにより、「内箱」を前記容器に接着する従来の方法を省く。
【０００５】
本発明に係る方法により製造された容器は、前記容器の従来の側壁に付着され又は取外し不能に結合された、相対する一対のフラップ素材からなる少なくとも１つの容器壁を有する。さらに、本発明に係る方法により製造された容器は、単独に又は組合せで、圧力を受けない、隅部の垂直な折曲げ部分と、噛み合う又は組み合うフラップ素材と、隅部応力緩和部分と、本明細書から明らかになる他の特徴とを有する。
【０００６】
本発明に係る方法が（挿入体の使用又は箱の中に箱を配置する構造とは対照的に）１枚のシート又は段ボール材料から多層壁を有する容器を製造するため、連続工程に有利な、１つの作業で前記容器を作ることが可能である。さらに、連続工程は、通常、容器ブランクを操作すること、すなわち取り扱うことを不要にする。多層壁を有する容器は、通常、大きく、例えば、幅が約４０”又は約１ｍである。この大きさにおいて、従来の多層容器ブランクは、非常に大きく、長さが約１５フィート又は約４．５ｍであるが、本発明に係るブランクは、長さが約３０フィート又は約９ｍである。仮に、本発明に係る容器が従来の方法により形成される場合、例えば、１つの装置がブランクを製造し、その後、前記ブランクが倉庫へ移動され、その後、加工用又は箱製造用の機械へ移動される場合、このような大型のブランクの保管、運搬及び取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束の運搬は容易ではない。）。段ボール材料又は一定の種類の材料が加工用又は箱製造用の機械に供給される連続工程を用いることにより、従来の、ブランクに基づく箱製造工程に関連する、全ての、材料の束の取扱条件は除去される。
【０００７】
本発明に係る容器の製造に連続工程のアプローチを用いることの利益を強調したが、本発明はこのようなアプローチに限定されない。連続工程においても、材料の容器への加工に先立ち、ブランクが形成される。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の容器ブランクと、連続工程から得られた容器ブランクとの双方を含む。区別がされる必要があり、文脈から区別が明らかでない場合、「従来のブランク」又はこれと類似の用語は、連続工程から得られないブランクをいう。
【０００８】
本発明に係る容器製造方法は、製造された容器の外壁と内壁との間に容器壁を作るため、内側又は外側へ折り曲げられたフラップ素材を利用する。本発明の好適な実施例において、前記容器を製造するために使用されるブランクのフラップ素材は、個別に又は組み合わされて、側壁を形成する。相対するフラップ素材は、互いに折り曲げられ、例えば接着剤により、前記フラップ素材が延びるパネルに付着される。折り曲げられ、接着されたとき、前記フラップ素材は共同で前記容器の追加の側壁を形成する。前記フラップ素材が中間フラップを構成する、三層構造の容器との同等物を製造するこの方法を用いることにより、実質的に廃材を生じさせない容器を製造することができる。中間パネルは、縦のブランク方向に連続していてもよいし、連続していなくてもよいし、これらの組合せでもよい。
【０００９】
本発明に係る方法は、全ての隅部に実質的に圧力を受けない垂直な折曲げ部分を有する、多層壁を有する容器を製造することを含む。前記容器（の少なくとも側壁）の所望の形状を有するマンドレルの周りに前記容器を形成することから、その結果として得られた容器の休止状態は前記容器の使用形状である。このため、４つの側面を有する容器の垂直な隅部のそれぞれは、先行技術において知られている使用時の破裂及び破壊を生じにくい。同じことは６つ及び８つの隅部の形式に当てはまる。４つの側面を有する構造における垂直な隅部が前記容器の「使用」形状から「解体」形状まで実質的に９０°以上曲げられることはないため、前記容器の取扱い性及び保管性が高められる。隅部の縁部分が応力下にあるとき、前記縁部分は、通常、動的荷重を受けない。すなわち、前記縁部分は、折り曲げられ、保管される状態にある。これに対して、使用時及び商品の運送時のように前記容器が動的荷重を受けるとき、前記縁部分は、通常、応力を受けない形状にある。この構造は、大型容器にとって先行技術に対する大きな長所となる、「解体」形状からの容器形状の復元を容易にする。
【００１０】
本発明に係る他の方法では、選択的な材料除去により、好ましくは最外側のパネル及びフラップにおけるフラップ結合部とパネル結合部との交差部に隅部応力緩和部分が形成されている。前記交差部が二方向の操作（パネルの折曲げ及びフラップの折曲げ）を受けるため、前記交差部からの材料の選択的な除去は、高度の結合を可能にし、特定の位置に生じる応力を除去する。折り曲げられた前記交差部及び（又は）その近傍からほぼ円形の材料片が除去される。ブランク及び（又は）容器素材は構造要素としてこの特徴を組み込む。
【００１１】
本発明に係る方法では、隣接する２つのパネルの曲げを容易にするため、２つのフラップ又はフラップ部分を隔てるスリットがスコアから間隔を置かれている。好ましくは外側のパネル及びフラップに関する前記間隔は、例えば、三層構造の容器が作られるとき、好ましくは、前記容器を製造するために使われた材料（段ボール又はブランク）の厚さ寸法とほぼ等しい。実施されたとき、各フラップは、該フラップが延びるパネルの幅寸法と異なる（長い又は短い）幅寸法を有する。前記容器が最終的な形状に組み立てられたとき、幅の広い外側フラップは前記容器の外縁部へ延び、内側フラップは中間及び内側の層へ延びる。これにより、追加の積重ね強度を与え、前記容器の外側パネルを有効に利用し、前記外側パネルへの接触を生じさせる。この形状が前記応力緩和部分とともに容易に実現されることは、当業者には明らかである。
【００１２】
本発明の様々な実施例の実施により生じる容器は、多層の側壁を有する容器、容器素材及びこれから作られる容器を形成する１つのブランクを有する。前記ブランクは、第１端部から第２端部への縦方向を規定し、組み立てられたときに前記容器の内側壁を形成する内側パネルを有し、該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、これに隣接する内側パネル部分と連続しており、各内側パネル部分は、組み立てられたときに前記容器の１つの内側壁を構成する。
【００１３】
前記ブランクは少なくとも１組のフラップ素材を有し、該フラップ素材は、前記内側パネルから延びる、相対する中間フラップを有する。前記フラップ素材のパネルとの交差部から縁部までの前記フラップ素材の平均の横方向長さの合計は、第１のフラップ素材の前記交差部から第２のフラップ素材の前記交差部までの前記パネルの横方向長さと等しい又はこれより短い。各フラップ素材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、これに隣接するフラップ部分と連続しており、又は前記隣接するフラップ部分から分離しており、各組のフラップ部分は、組み立てられたときに前記容器の１つの側壁を構成する。
【００１４】
さらに、前記ブランクは、三層側壁の実施例において、前記内側パネルから縦方向に延びる、組み立てられたときに前記容器の外側壁を形成する外側パネルを有し、該外側パネルは、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、これに隣接する外側パネル部分と連続しており、各外側パネル部分は、組み立てられたときに前記容器の１つの外側壁を構成する。追加の中間側壁が望まれる場合、前記外側パネルは、好ましくは、最後の中間パネルから延びる。前記三層側壁の実施例において、このような中間パネルは前記内側パネルと前記外側パネルとの間に縦方向に配置されている。
【００１５】
前記したように、本発明に実施例において、前記フラップ素材の平均の横方向幅の合計は、前記フラップ素材が延びるパネルの横方向幅と等しい又はこれより狭い。この関係は、容器製造時に、少なくとも１組の相対するフラップが巻かれることを許し、これにより、各フラップの縁部が、互いに近付けられ、前記フラップが延びる、関連するパネルに近付けられる。三層構造の実施例において、前記フラップ素材は内側パネル又は中間パネルのいずれか一方のパネルを構成してもよく、前記フラップ素材が延びるパネルは他方のパネルを構成してもよい。巻かれた構造は、前記容器素材が前記容器へと組み立てられたときに側壁として機能する。前記フラップの縁部の形状が変わると、横方向長さの値が変化することは、当業者には明らかである。このため、合計の長さが「平均」という用語を用いて記載されているが、前記フラップが巻かれ、互いに近付けられたときに重なり状態を生じさせない形状を含むことは、本発明の範囲内である。
【００１６】
本発明の実施例において、噛み合う又は組み合う、相対するフラップ素材の縁部は、例えば打抜きにより形成されている。巻き及び前記容器の形成の後に突合せ結合部に生じる応力は、使用時に、隣接する側壁の広範囲の領域及び長い縁部に分散される。これは、破裂強度及び垂直圧縮強度を最大化するときに特に重要である。
【００１７】
本発明（システム）の産業上の実施例は、容器を製造するためにブランク又は段ボール材料に対して様々な処理がなされる複数の位置を有する。即時開示の目的のため、本発明に係る、容器を形成する方法は、適当な大きさの「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。前記容器に組み込まれる特徴の選択は、意図された容器を形成するために使用される装置及び方法の存在及び順序を決定する。単なる説明の目的のため、三層構造の、４つの側面を有する容器の基本的な構造を以下に記載する。前記ブランクが加工されると、フラップ素材は、前記したように、関連するパネルに接着され、容器素材は巻かれる。前記容器素材が巻かれるとき、隣接する層を形成するパネルは、前記容器を形成するため、互いに圧縮接触され、接着される。前記容器は、後に移動され、任意に解体される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】組み立てられた状態の本発明の第１実施例の斜視図。
【図２】第１実施例に使用された、両面にライナーを有する段ボール材料の一部分の詳細斜視図。
【図３】段ボール材料の層を説明するために上方のフラップを透視した第１実施例の平面図。
【図３ａ】図３に示した実施例の隅部の詳細平面図。
【図４】本発明の第１実施例を形成するために使用されるブランクの平面図。
【図５】本発明の第１実施例の応力緩和部分及び垂直圧縮抵抗形状を示す詳細平面図。
【図６】段ボール材料で中間側壁を形成するために中間フラップが近接して折り曲げられる、図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第１ステップを示す斜視図。
【図７】図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第２ステップを示す斜視図。
【図８】内側パネル及び中間フラップが巻かれる、図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第３ステップを示す斜視図。
【図９】内側接着タブが内側パネルに付着され、基本的な容器の形状が形成される、図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第４ステップを示す斜視図。
【図１０】図９に示した基本的な容器の周りに外側パネルが巻かれる、図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第５ステップを示す斜視図。
【図１１】外側接着タブが外側パネルに付着され、第１実施例の形状が完成される、図４に示したブランクを用いた、多層壁を有する容器の形成における第６ステップを示す斜視図。
【図１２】図４に示したブランクが、図１１に示した容器へと加工され、上方及び下方のフラップが内側へ折り曲げられたときの図５に示した応力緩和部分の詳細斜視図。
【図１３】加工されたブランクを受け入れ、該ブランクから組み立てられた容器を製造する装置の平面図。
【図１４】図１３に示した装置の一部である折曲げ及び接着用の位置の等角図。
【図１５】図１３に示した装置の一部である上方への巻取り機の斜視図。
【図１６】４つのマンドレルバーが相対移動される、図１５に示した上方への巻取り機の回転部分の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
当業者が本発明を使用することを可能にするため、以下の説明がなされる。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特徴と一致する最も広い範囲を与えられる。
【００２０】
図面を参照すると、類似の符号は類似の部分を示し、特に図１ないし４に、本発明の多くの特徴及び要素を用いた本発明の実施例が記載されている。容器２０は、好ましくは、図２に示した5/16"Ｌフルート段ボールのような、両面にライナーを有する単層段ボール材料から作られた「ブランク」２２を含む。図示の実施例では、容器２０は、その寸法が42" H x 48" W x 40" D程度であり、ブランク２２は、その最大寸法が355" L x 83" W程度である。図示の実施例では、容器２０は、三層の側壁と、重なり合う、底部及び頂部のフラップとを有する。
【００２１】
容器２０を形成するため、組立てに先立ち又は組立工程において容器ブランク２２を製造する必要がある。図４に示したように、容器ブランク２２は、図２に示した種類の段ボール材料のような、段が横方向に伸びる単一の段ボール材料からなる。回転式ダイカッタ又は当業者に知られた他の手段により、１枚のシートに、選択されたスコア、切れ目及びミシン目が設けられている。容器ブランク２２は、内側パネル４０と、相対する中間フラップ５０と、外側パネル６０と、複数の端フラップ７０とを有する。容器ブランク２２は、好ましくは、さらに、内側タブ３０と、任意の外側接着タブ８０とを有する。慣例上の目的のため、全てのパネル及びフラップの見える面は図示のとおりであり、裏面に１００番台の類似の符号が付されている。例えば、内側パネル４０の裏面は内側パネル１４０として示されている。
【００２２】
内側パネル４０は、スコア３４ａ、３４ｂ、３４ｃにより隔てられた内側パネル部分４２、４４、４６、４８を有する。内側タブ３０は、内側パネル部分４２から縦方向に延び、スコア３２により内側パネル部分４２から隔てられている。各中間フラップ５０は、内側パネル部分４２、４４、４６、４８から横方向における外方へ延び、スリット・スコア４３ａ／ｂ、４５ａ／ｂ、４７ａ／ｂ、４９ａ／ｂと、スコア３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（これに加えて縁部５１ａ／ｂ及びスリット７３ａ、７３ｂ）とにより部分的に規定されている。各中間フラップ５０は、本実施例において、中間フラップ部分５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ、５８ａ／ｂを有する。当業者には明らかであるが、各中間フラップ部分５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ、５８ａ／ｂを部分的に規定するスコア３４ａ、３４ｂ、３４ｃに代え、他の形式のスコアリング（例えば、point-to-flat）のみならずスリッティング又はスロッティングが用いられてもよく、以下に述べるように、隣接する中間フラップ部分の間の強固な物理的結合を保つことにより、補強及び取扱いの優位性が実現される。各フラップ５０は、（後述する端フラップ７０のように）物理的に分離したフラップ部分を有するものでもよいし、図示のように視覚的に分離したフラップ部分を有するものでもよいし、（スコアリングがされておらず）全体に連続していてもよい。容器２０に壁又は層を形成しさえすればよいため、ブランク２２の相対する部分に接するように折り曲げられたブランク２２のフラップ部分がそのような壁又は層を形成することができる限り、物理的に分離したフラップ部分を形成する本質的な必要性はない。
【００２３】
各中間フラップ部分の端部は、図４に示したように、山形の縁部５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ、５９ａ／ｂにより特徴付けられている。このような山形の縁部又は非直線状の縁部は、後述するように、容器２０の組立て及び使用の後に生じることがある破裂及び圧縮応力を効果的に防ぐ。このため、曲線状の縁部又は繰り返しの四角形若しくは鋸歯形状の縁部が望ましいと考えられる。しかし、本発明の実施例の操作又は構成がそのような非直線状の縁部を含むことは必須はなく、直線状の縁部は、本明細書において説明した利益を与える。
【００２４】
内側パネル４０及び中間フラップ５０は容器の側壁を形成し、外側パネル６０は側壁を形成し、端フラップ７０は、図１１に示すように、容器２０の底部及び頂部を構成する。外側パネル６０は、スコア３８ａ、３８ｂ、３８ｃにより隔てられた外側パネル部分６２、６４、６６、６８を有し、外側パネル部分６２はスコア３６により内側パネル部分４８から隔てられている。外側接着タブ８０は、外側パネル部分６８から縦方向に伸び、スコア８２により外側パネル部分６８から隔てられている。端フラップ７２ａ／ｂ、７４ａ／ｂ、７６ａ／ｂ、７８ａ／ｂは、外側パネル部分６２、６４、６６、６８から横方向における外方へ延び、２点間のスコア６３ａ／ｂ、６５ａ／ｂ、６７ａ／ｂ、６９ａ／ｂと、スリット７３ａ／ｂ、７５ａ／ｂ、７７ａ／ｂ、７９ａ／ｂ（及び縁部７１ａ／ｂ）とにより部分的に規定されている。当業者には明らかであるが、スリット７３ａ／ｂ、７５ａ／ｂ、７７ａ／ｂ、７９ａ／ｂに代え、スロットが用いられてもよく、後述するように、応力緩和部分９０に関するスリットの使用により利益がもたらされる。
【００２５】
外側パネル６０の横方向の幅寸法（又は組み立てられたときの高さ寸法）は内側パネル４０の横方向の幅寸法より大きい。この増加された寸法は、容器２０が形成されたとき（以下に示す）の増加された外側寸法に相当する。同様に、外側パネル６０の縦方向の長さ寸法（又は組み立てられたときの幅寸法及び奥行き寸法）は内側パネル４０の縦方向の長さ寸法より大きい。当業者には明らかであるが、増加分は、前記容器を形成するために使用された壁の数及び前記壁を構成する材料の厚さに関係する。
【００２６】
図５に、本実施例の２つの特徴、すなわち、直径が約0.375"の穴として特徴付けられた応力緩和部分９０と、フラップオフセットとを示す。容器のフラップは、該フラップと側壁パネルとの境界に位置する露出した縁部において破れることが多い。これは、前記フラップの下側にある、３つの縁を有する隅部の影響による。すなわち、前記３つの縁を有する隅部は前記フラップの縁部を押し潰し、これにより、前記フラップの構造的な完全性及びこれに関する構造が危険にさらされる。この結果は、この位置における材料の特有の弱点とともに、しばしば、前記フラップの繰り返しの使用又は操作の時に機構的な欠陥を招く。穴、必須ではないが、好ましくは、丸い又は円形の穴を設けることにより、前記３つの縁を有する隅部は前記フラップの下側に直接的に悪影響を及ぼさなくなる。場合によっては、特定の容器の壁の数に応じて、追加の応力緩和部分が内側又は中間の壁に関して用いられてもよい。
【００２７】
図５に、隣接するフラップ７０を隔てるスリットと、隣接する外側パネル６０を隔てる２点間のスコアとに関するオフセットが示されている。等しい寸法の壁を形成する、内側パネル４０及び中間フラップ５０の連続的なスコア３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（内側パネル部分４２、４４、４６を規定し、中間フラップ部分の組５２ａ／ｂ、５４ａ／ｂ、５６ａ／ｂ、５８ａ／ｂを規定する）と違い、フラップ７０は、これに関連するパネルと比べて、異なる寸法を有する。フラップ７０が、側壁ではなく、端壁を形成するため、そのような対称性を要しない。図３に示したように、フラップ７０が、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垂直になるため、寸法が大きいフラップは、容器２０が組み立てられたときに外側パネル６０の露出した縁部の全体の上方へ延びる。その結果、図１１に示したように、全ての露出した垂直な側壁の縁部は前記端フラップにより覆われ、垂直圧縮荷重が前記端フラップに均等に分配される。
【００２８】
図６ないし１２に容器２０の組立てを詳細に示す。図４に示した、完成したブランク２２は、加工機械から得られ、折曲げ及び接着の工程に入る。折曲げ用のレール又はパドルを用いて、一体をなす中間フラップ部分５２ａ、５４ａ、５６ａ、５８ａ、５２ｂ、５４ｂ、５６ｂ、５８ｂは、図６に示したように、内側パネル部分４２、４４、４６、４８に表面が接するように、スリット・スコア４３ａ、４５ａ、４７ａ、４９ａ、４３ｂ、４５ｂ、４７ｂ、４９ｂに沿って下方へ１８０°折り曲げられる。１８０°折曲げ工程の開始又は終了に先立ち、好ましくはスプレーを用いて、接触面に接着剤が塗布される。１８０°折曲げ及び接着の工程の終了時に山形の縁部５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ、５９ａ／ｂは内側パネル部分４２、４４、４６、４８の中間部に接触する。鋸歯形状の噛み合う山形の縁部５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ、５９ａ／ｂは、単なる直線状の切口より広い領域に継ぎ目を存在させ、この時点で平坦なボックスブランクの下側に位置する。
【００２９】
グリップ機構を用いて、内側タブ３０はスコア３２において９０°上方へ折り曲げられ、内側パネル部分４２は（中間フラップの組５２ａ／ｂとともに）スコア３４ａにおいて９０°上方へ折り曲げられ、内側パネル部分４４は（中間フラップの組５４ａ／ｂとともに）スコア３４ｂにおいて９０°上方へ折り曲げられ、内側パネル部分４６は（中間フラップの組５６ａ／ｂとともに）スコア３４ｃにおいて９０°上方へ折り曲げられ、内側パネル部分４８は（中間フラップの組５８ａ／ｂとともに）スコア３６において９０°上方へ折り曲げられる（図８）。全ての９０°折曲げは、上方へのものであり、山形の縁部５３ａ／ｂ、５５ａ／ｂ、５７ａ／ｂ、５９ａ／ｂの表面結合と異なる向きのものである。これにより形成された構造を図９に示す。
【００３０】
外側パネル６２、６４、６６、６８の合わせ面に接着剤が塗布され、上方への折曲げ工程は、スコア３８ａにおける外側パネル６２の９０°折曲げと、スコア３８ｂにおける外側パネル６４の９０°折曲げと、スコア３８ｃにおける外側パネル６６の９０°折曲げと、スコア８２における外側パネル６８の９０°折曲げとを続け、外側接着タブ８０で折曲げ及び接着の工程を終了させる。この工程を図１０に示す。当業者には明らかであるが、上方への折曲げ工程は、形成用のマンドレル又は他の器具を用いて実現される。
【００３１】
９０°折曲げ及び接着の工程は、図４に示した、内側タブ３０と、内側パネル４０と、中間のパネルを形成する中間フラップ５０と、外側パネル６０と、任意の外側タブ８０とを有する平坦で強固な段ボールブランクから、図１１に示した、単層フラップの頂部及び底部を有する、製造業者の結合部を有しない、多層構造の、４側面の容器（大箱）を形成する。静止状態（製造業者の休止位置）が前記容器の使用状態となるため、潰された場合に前記容器が自然にその休止位置に戻ろうとする傾向がある。単層構造の容器ではこの利点は重要ではないが、多層壁を有する容器では、解体された形態から所望の容器の形状を形成するために必要な力は重要となる。このため、使用位置と同じ休止位置を有する、多層壁を有する容器を製造する大きな作業上の利点がある。各縁部にパネルスコアを有することにより、前記容器の解体は容易になされる（さらに、スコア線は破壊を防ぎ、これにより、前記縁部に隣接する位置における前記容器の構造的な完全性が保たれる。）。
【００３２】
上記の特徴の１つ、いくつか又は全てを含むことにより、強度及び材料費に関する重要な利点が実現される（製造効率を以下に述べる。）。次表は、本発明の実施例に係る一連の容器に関する利点を示す。この表において、グリーンフィールド容器は上記の実施例の全ての特徴を含み、従来の容器（ＨＰ）は二層段ボール材料の２つのパネル層又は二層段ボール材料の３つのパネル層から作られており、前記パネル層は、入れ子式であるが、相互に接着されていない。
【００３３】
【表１】
2010502478.tif 000003
【００３４】
上表からわかるように、本発明に係る容器は、同程度の重量の従来の構造より優れた圧縮抵抗（容器の評価における重要な要素）を有する又は同程度の圧縮抵抗のための材料使用量が非常に少ない。以下に示すように、本発明に係る容器製造方法は、製造及び取扱いの作業の簡素化により費用節減効果を増す。
【００３５】
本発明の実施例に係る、多層壁を有する容器は、図４、６ないし１１に示した、容器素材及び容器を形成するブランクの一般的な取扱いに焦点を当てる。以下の開示は、本発明に係る容器を大量生産し、これに関連する方法を実施するシステムに向けられる。三層の側壁を有する容器に関する上記の開示と同様に、以下の開示は、このような容器を大量生産する工程及びその変形を説明する。開示された態様及びアプローチが、本発明に係る容器の製造に限定的なものではなく、目的を達成する好ましい手段を特定する一般的な及び特定の実施を示すことは、当業者には明らかである。
【００３６】
容器製造工程に関する高度の自動化、例えば、コンピューター化された、サーボ駆動の製造装置を考えると、以下の作業の多くは、プログラミング指令を受けた機械により自動的に行われる。このようなプログラム可能な機械を操作することに先立ち、プログラムパラメーターを定義し、これを機械プログラミングインターフェースに入力しなければならないことは、当業者には明らかである。以下の開示は、様々な機械に予め入力された指示に基づいて所望の容器を製造する事例を示す。
【００３７】
容器２０の製造に使用される基本的な材料は、両面段ボールを製造するコルゲータ（図示せず）から得られる。前記両面段ボールは、直ちに使用されてもよいし、必要とされるまでカットブランクとして保管されてもよい。全長が約３０フィート（９メートル）のブランク２２は、例えば、カッティングにより、前記両面段ボールから作られる。カットブランク２２が得られると、前記ブランクは、所望の容器２０を形成するために必要な様々なスロッティング、スリッティング、スコアリング及びカッティングの工程を受ける。
【００３８】
好ましいシステムにおいて、様々なスロッティング、スリッティング、スコアリング及びカッティングの工程は、従来のコンベア手段を用いてブランクに提供される、相対する１組の機械により行われる。これらの機械、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））製のラピッドボックス（RAPIDBOX）ユニットは、所定の容器の大きさ及び形状に基づいて決定されたプログラミングを経て所望のブランクを製造する。ラピッドボックス機械は、110"x400"又は2.8mx10mまでのブランクを提供することができ、大型容器の製造に特に適している。これらの工程は、製造ラインに連続的に設けられた様々なスロッティング、スコアリング、スリッティング及び回転打抜きのための機械のような専用機械により行われてもよい。前記ブランクがどのように加工されたかに拘わらず、得られたブランクは折曲げ及び接着のための位置へ運ばれる。
【００３９】
加工機から出されると、ブランク２２は、図１３に示すように、受台２１０の上に配置され、その後、折曲げ及び接着のための位置２３０に向けて真空コンベア２２０へ運ばれる。この運搬方式は、２つの理由により従来の形式より望ましい。第１に、後述する上方への巻付け工程時に重要になる、内側パネル４０及び中間フラップ５０の下面（内側パネル面１４０、中間フラップ面１５０）の完全な露出が保たれる。第２に、接着剤の正確な塗布が必要なときに重要である、他の設備に対するブランク２２の特定の位置が正確に保たれる。内側パネル面１４０及び中間フラップ面１５０が上側に露出し、ブランク２２が従来のコンベアに支持されるように反転されたブランク２２が、適切な運搬と、中間フラップ５０の上方への折曲げ及び（後述する）下方への折曲げの利用とを許すことは、当業者には明らかである。
【００４０】
費用及び性能基準を含む設計上の配慮に応じて、接着剤塗布手段からブランク２２に付着される接着剤は、選択的に付着されてもよいし、第１接着手段に曝された内側パネル面１４０及び（又は）中間フラップ面１５０の全体に塗付されてもよい。接着剤の選択的な付着は、パネル及び（又は）フラップの境界部分における接着線又は領域の合理的な配置を伴う。図示の例では、接着剤は、PVA又はホットメルト接着剤を噴出するスプレーノズル２６２、２６４を介して塗付されるが、所定の量及び種類の接着剤をブランク２２に付着させることができるいずれかの接着剤塗布手段があれば足りる。前記した塗付手段及び接着剤は、前記した工程の速度を最適化するように選択される。毎分約２００フィートにおいて、塗付される接着剤は、中間フラップ５０の折曲げ及び接触の前に硬化する十分な時間を有する。
【００４１】
内側パネル面１４０及び（又は）中間フラップ面１５０に接着剤が塗布されると、図１４に示したように、作動された折曲げアームが中間フラップ５０を巻き、中間フラップ面１５０を内側パネル面１４０に接触させる。ピンチローラーコンビネーションがコンベア１６０と共同して中間フラップ５０及び内側パネル４０をともに圧縮するか、又は後述するラッピング工程がこれらの２つの表面を圧縮接触させる。
【００４２】
このとき、加工されたブランク２２は素材１２２に変形されている。容器２０の形成のための素材１２２を製造するため、外側パネル６０の露出した表面（及び（又は）、この時点で素材１２２の下側に位置する、中間フラップ５０の露出した表面）に接着剤が塗布されなければならない。図示の例では、第２接着剤塗布手段２６２が用意され、外側パネル６０の露出した表面に接着剤が選択的に塗布される。
【００４３】
図１６に示すように、タブ３０が巻取り機２７０に近付いたとき、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。実施態様に応じて、回転体２７６は、既に回転していてもよいし、プランプ要素２７１のタブ３０との係合後に回転を開始してもよい。機械的な係合手段を示したが、真空による係合のような他の手段が考えられる。クランプ要素２７１又はその同等物に加え、回転体２７６は、好ましくは、容器の垂直な隅部の数と等しい数の複数の折曲げバーを有する。本実施例における前記隅部の数は４である。折曲げバーは、一般に、容器の形成時の曲げ応力を局部に集中させ、容器の形成に便利さ、低コスト及び低重量をもたらす。組立体が素材１２２を受け入れ、容器２０の形成を支援し、他の素材１２２が係合されるようにするために容器２０を解放することを可能にするため、折曲げバー２７２ａ〜ｄは液圧駆動により又は機械駆動により回転体２７６において動くことができる。
【００４４】
素材１２２が回転体２７６に巻き付けられるとき、外側パネル６０が中間フラップ５０（又は素材１２２の他の所定の位置）に結合されること及び（外側タブ８０が存在する場合に）外側タブ８０が垂直な隅部８２（図１）に適合することを確実にするために十分な張力が加えられる。一定の回転速度を維持している間に回転体２７６の前において素材１２２の排出速度を低減させること、一定の排出速度を維持している間に回転速度を増加させること、及び（又は）折曲げバー１７２ａ〜ｄの相対的な移動を増すことにより、好適な張力を与えることができる。好適なパラメーターを維持する手段は、素材１２２が常に平面的に回転体２７６と係合するように回転体２７６を上下方向に調節することである。図１５、１６に示すように、巻取り機２７０は上下方向に移動可能である（図１５に、滑車装置２７８に接続された液圧シリンダー２７７を示す。）。これに代え、容器の側壁層間に圧縮を生じさせるため、前記素材のマンドレルへの巻取り時に外部の圧縮要素が用いられてもよい。前記素材の好適な巻取りを確実にする前記の手段は限定的なものではなく、同一の又は類似の結果を実現する他の手段があることは当業者には明らかである。
【００４５】
巻取り機２７０に巻き取られた段ボール材料が不注意に解けないことを確実にするため、外側パネル６２〜６８は、通常、容器２０が回転体２７６に取り付けられているときに生じない接着剤硬化の過程において、中間パネル５２〜５８に近接して保持されなければならない。本実施例では、巻取り機２７０は、ほぼブランク２２の高さに上面を有する底部支持テーブル２７５を有する。最後に巻き取られたパネル（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ため、容器２０が巻取り機２７０から早期に離れることはない。この位置において、パネル面１４０、１５０の間及びパネル５０、６０の間に結合が生じる程度に十分な張力が素材１２２に加えられる。このような接着剤の硬化時間は、通常、素材１２２を巻き取るために要する時間より長い。このため、養生位置が必要とされる。本実施例では、図１３に示したように、回転構造が用いられており、形成された容器２０の搬送は、接着が養生するのに十分な時間を許す程度に十分に遅らされ、これにより、容器２０が解けないことを確実にする。
【００４６】
形成された容器２０を巻取り機２７０から取り外すため、容器２０の取外しに必須ではないが、折曲げバー１７２ａ〜ｄの１つ、いくつか又は全ては、これらと容器２０との間の摩擦を低減させるために抜き取られる。ある実施例では、容器２０をマンドレル１７０から取り外す外部の係合用スライディング要素又は他の手段が用いられてもよい。好ましくは、（機械式及び（又は）気圧式及び（又は）電気式及び（又は）液圧式の）複数の伸張要素を有するアームが容器２０の中に挿入され、前記伸張要素は、容器２０の内壁に圧縮接触する（又は真空装置を介して係合する）ように伸ばされ、その後、前記アームは、容器２０を折曲げバー１７２ａ〜ｄから引くように移動される。支持テーブル２８５は、支持テーブル２７５の理由と同様の理由のために使用される。
【００４７】
組立体２８０が回転するとき、形成された容器２０は巻取り機２７０から除去される。形成された容器が、巻取り機２７０と反対側の予め決められた位置（図１３）に到達すると、係合工程が逆の順序でなされ、形成された容器は伸長アームから除去される。除去されると、移動された容器は保管及び（又は）運搬のために解体されてもよい。
【００４８】
側壁パネルとフラップとの間の厚さの差異のため、本発明の実施例では、図１５に示すように、外側フラップ７０の側壁パネルに向けての後方への折曲げがなされる。このような最終形態が望ましい場合、本発明の実施例では、中間フラップが折り曲げられるのと同時に、端フラップを側壁パネルに向けて折り曲げる。このため、素材１２２が上方への巻取りをされているとき、外側フラップ７０は、延びた状態でなく、パネル６０に圧縮接触される。容器２０が形成されたときに端パネルを個別に折り曲げる作業ステップを除去することに加えて、前記容器の全体の高さが前記端フラップの奥行きの分だけ低くなるとき、より短いマンドレル及び容器移動装置を用いてもよい。さらに、このような実施例では、接触面が、結合及び（又は）圧潰を避けるために十分に平面的になるように、タブ８０を省くことが考慮されてもよい。
【００４９】
早期の折り曲げ解除を防ぐため、材料の一部によるフラップ７２〜７８の連結を保つことが望ましい（これは、前記フラップの端部におけるパネル間の不完全なスリッティングにより生じさせることができる。）。このため、解体された容器が消費者に届けられるとき、フラップ７２〜７８は、分離され、所定の位置に折り曲げられる。
【符号の説明】
【００５０】
２０    容器
２２    ブランク
３０    内側タブ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ    スコア
４０    内側パネル
４２、４４、４６、４８    内側パネル部分
５０    中間フラップ
５２ａ、５４ａ、５６ａ、５８ａ、５２ｂ、５４ｂ、５６ｂ、５８ｂ    中間フラップ部分
６０    外側パネル
６２、６４、６６、６８    外側パネル部分
７０    端フラップ
８０    外側接着タブ
９０    応力緩和部分
【図１】
2010502478.tif 000004
【図２】
2010502478.tif 000005
【図３】
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【図３ａ】
2010502478.tif 000007
【図４】
2010502478.tif 000008
【図５】
2010502478.tif 000009
【図６】
2010502478.tif 000010
【図７】
2010502478.tif 000011
【図８】
2010502478.tif 000012
【図９】
2010502478.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2010502478.tif 000015
【図１２】
2010502478.tif 000016
【図１３】
2010502478.tif 000017
【図１４】
2010502478.tif 000018
【図１５】
2010502478.tif 000019
【図１６】
2010502478.tif 000020
【国際調査報告】
2010502478.tif 000021