特集 ソフトマテリアルのための金型技術〜ゴム成形、フィルム加工の最前線〜

企業レポート 2

デザイン性の高い 3 次元形状紙容器を実現する金型・成形技術
蔵前産業㈱精密機械加工会社の蔵前産業が新規事業として取り長さ 2 m 前後の部品加工。一般的に、精密機械部品組む「熱絞り紙容器」（図 1）が注目を集めている。

は手のひらに乗るような小さなサイズ、もしくは長さ

ブランド名は「紙うつわ くらまえ」。紙は金属とは数 m 級の大きなサイズのものが多く、中間サイズは違って材料が延びないため、絞ると切れたりシワが寄機械も加工会社の数も少ない。同社はその数少ない中ったりする。これに対し、専用金型とプレス成形機、間サイズを得意とする加工会社として、業界内では技低密度の板紙の開発により、紙のブランク材からワン術力に定評がある。

プレスで深絞り成形を可能にした。パルプ 100％ の

その一方で、精密機械加工で培った技術を活かして、紙を材料にしながらも成形品には強度もあり、紙容器早くからプレスやダイカスト、プラスチック金型などとは思えない見映えだ。同社では「脱プラスチック素の金型製作も手がけてきた。その金型事業から生まれ材の環境に優しい容器」を最大の売りとしながら、贈たのがオリジナル紙容器事業である。同事業のキーパ答品や食品市場を中心にブランドを確立する考えだ。

金型事業から生まれるーソンは Explo 事業部長の大原康弘氏（図 3）。事業部名の Explo とは、「開拓する、開発する」という意
味の exploit の略である。

同社は 1969 年に東京都中央区で特殊鋼の販売会社

大原氏は大学卒業後の 1990 年に技術スタッフとしとして創業。ほどなく精密機械加工に軸足を移し、群て同社へ入社して以来、30 年のキャリアをもち、こ馬県前橋市に工場を建て、医療機器の動力部品などをれまでに設計や生産技術、生産管理などさまざまな業製造してきた（図 2）。本業の強みは医療機器に多い務を経験してきた。長年にわたり同社の金型製作事業をけん引してきたのも大原氏である。
その大原氏が紙容器の金型を初めて製作したのは 1993 年。近隣のパッケージメーカー

図 1 さまざまなデザインの「熱絞り紙容器」

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図 2 本社工場

特集 ソフトマテリアルのための金型技術〜ゴム成形、フィルム加工の最前線〜から依頼を受けたのがきっかけだった。当時、紙容器づくりは欧米が先行し、国内ではあまり普及していなかった。
そのパッケージメーカ
ーもスイス製の成形機を導入し、金型は商社経由で海外から調達し

図 4 プレス成形機て い た。そ ん な 折、開発した。

「近くに金型をつくるプレス成形機は 65°に傾斜し、最上部からブラン会社がある」と、同社に白羽の矢が立ったの

図 3 大原康弘氏である。
最初に手がけたのは乾電池の紙トレー用金型だったが、その後は紙皿やパン焼き容器など、主に食品容器ク材を投入して絞り成形する紙容器用の専用機。剛性もあり、さまざまな立体容器をつくり出すことができる。金型は加熱式で上型と下型の温度が変えられる（図 4）。の金型を製作した。ひと頃はそのパッケージメーカー「当社は金型会社なので、高い精度が要求される金の金型製作をすべて引き受けていた。大原氏自身も紙型取付板は社内で設計しました。その結果、0．
01 mm

容器の魅力にはまり、海外市場を視察したり、国内の以内の精度で成形機に組み込むことができ、金型精度機械メーカーが紙容器の成形機を開発した際には技術と取付板精度が合致し、機械との一体性が生まれまし協力を行ったりもした。ただし、自ら紙容器の製造・た」（大原氏）。また、成形機の耐久性にもこだわった。

販売に乗り出す考えはなく、あくまでも「金型会社」

実際に、導入から今日まで 10 年を経過するが、下死点としてのスタンスを貫くつもりでいた。の精度は平行度 0．
01 mm 以内に保たれているという。

本社の近くに専用工場を開設

初めは強度がなく、シワだらけだった

ところがあるとき、経営トップから「売り型だけでしかし、工場や設備は整っても、当初は仕事がなかは儲からない。商品をつくり自社ブランド化を目指せ」

った。そこでしばらくの間、過去に販売した金型を顧という指示が出た。
「自社ブランド品を開発するから客から借りて成形業務を行う、いわゆる賃加工でしのには、それまでのような簡単な成形品でなく、設備をいだ。しかし、これも経営トップから「儲からないか導入して本格的な紙容器づくりを目指さなくてはなりら止めろ」と途中でストップがかかった。
「賃加工もません。トップもそれを理解し、相応の投資をしてく止め、金型も売らないでどうしようかと、一時は途方れることになりました」（大原氏）。こうして 2010 年に暮れましたが、『トップの言うことももっともだ』とに紙容器事業を立ち上げ、2013 年に事業部化して思い直し、腹をくくって以後、自社商品の開発一本にExplo 事業部が発足した。

絞ることにしました」（大原氏）。

同社にとってタイミングが良かったのは、ちょうど紙容器の製作は、塑性加工に近い。しかし、金属の麻生内閣（当時）における補正予算を財源とするもの

場合はプレス機などで絞れば延びて変形するが、紙はづくり補助金（ものづくり中小企業製品開発等支援補延びると切れてしまうので、普通の絞りはできない。

助金）制度がスタートした時期（2009 年）にあたっ金属を絞るときは材料をしっかり押さえることが鉄則ていたこと。申し込むと採択され、その補助金を活用だが、紙は押さえすぎると切れてしまうし、絞るだけして、それまで倉庫だった場所を改築し、事務所と半では変形しないので、金型の外側から内側へと材料をクリーンルーム化した成形工場、さらには東大阪市の動かす工夫が必要だ。

機械メーカーと共同で立体型紙容器のプレス成形機を「紙の場合もある程度、材料を押さえることは必要

型技術

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ですが、いつまでも押さえていると材料が内側に入らに、垂直部分はテーパ角度のない状態に仕上がった。

ず、側壁部に亀裂が入ったりします」
（大原氏）
。また、

もともと金型構造は 3 次元形状でも圧力分散でき材料に「きっかけ」を与える罫線を入れ、そこにシワる設計にはなっていたが、それに加えて「ギュッ」とを寄せていくような細工も必要とする。このほか、プ絞ったことで材料がしまり、さらに金型を加熱したこ

レス機のスピードコントロールや金型のもつばねの力とで、紙の保有している水分（6〜7％）が蒸発し、そなど、あらゆる面で力のバランスが要求される。

れによりカチンカチンに固まり、強度が出たのだ。お大原氏が開発に挑んだのは、類似品のまったくない曲面を描くパッケージで、蚕の繭を模した「まゆ玉容もしろいのは、見た目はプラスチック品に近く、紙製らしくない容器になったことである。

器」の成形である。上蓋と身（下箱）で構成され、と製法特許を取得

くに蓋の部分は 3 次元形状であるとともに、円弧補間をつないだ複雑形状のものだ。

さっそくその成形品を親交のあった人に見せると、金型は上型と下型とで材料をつぶし合うが、円弧補「これは絶対にいける」と太鼓判を押され、自信を深間の各ポイントでクリアランスを変えるなど、細かなめた。相談したのは静岡県富士宮市に本社を置く包装点にも気を配った。

資材メーカー、アイパックスイケタニ㈱の東京営業所

大原氏にとってもこの金型は自信作だった。ところの営業マンで、市場性を見抜く力に長けた人であった。

が、何度試しても思い通りのものができない。試作のその企業とは現在、紙容器事業でパートナー関係にあ容器は、材料にプラスチックを混合した紙を使用してる。
「特にありがたかったのは、すぐに大手の製紙メいたが、それでも強度が弱く、全体にシワだらけになーカーに働きかけて、専用の板紙（KG ボード 7）をった。

つくってもらえたことでした」（大原氏）。また、それ突然のブレイクスルー
しかし 2014 年のある日、突然、ブレイクスルーがを契機に同社とアイパックス社は正式にパートナー契約を結び、2015 年には共同で製法特許を出願し、取得した。

起きた。かつて仕事先で見たことのあった「ふわっとこの製法特許は、1 枚の板紙を金型で熱プレスし、すいた紙」、いわゆる低密度紙が脳裏をよぎり、プラ垂直に近い状態で成形することを指し、「熱絞り紙容スチック混合紙に替えて、試しにそれに近い市販の紙器」という新しいジャンルの製品を生む製法である。

を使用したのである。水分を吸収することから、コッ

具体的には 1 m2 当たり 190 g 以上、密度 0．
75 以下

プの下に敷くコースターの原紙などによく使われるパの板紙に対して、そこから求められた紙厚よりも小さルプ 100％ の紙である。

いクリアランスの金型で成形した製品であり、容器の金型のクリアランスは 0．
5 mm だが、紙厚は 1 mm

深さが 20 mm 以上であると定義されている。
「基本弱で、クリアランスの約 2 倍の厚みがある。
「この紙的に、この紙容器をつくるうえで 20 mm よりも浅いをプレス成形機に投入したら、どうなるだろうか」、ことは考えられません。したがって低密度紙で絞ると、興味津々でありながらも、「もしかすると金型が壊れほとんどこの特許に抵触することになります」と大原るかもしれないし、最悪の場合はプレス成形機だって氏。

ダメになるかもしれない」という不安の方が大きかっ

同社とアイパックス社の役割分担は、原紙の調達、たという。しかし、意を決して投入したところ、予想デザイン、印刷、抜きなど、成形前のブランク材をつ外にきれいに仕上がった。

くるところまでをアイパックス社が担当。蔵前産業がそれまでシワだらけだった容器からシワがなくなり、 金型製作、成形、検品（図 5）、梱包を担当し、両社強度が高まった。
「狭いところに強引に厚紙を通したが、ふわっとすいた紙なので、紙同士が重なりあうことなく、材料が弱い部分に逃げて行った」と推測できで販売するというものだ。

紙容器のブランド化を目指すた。そして、最終的に金型の中に材料がすべて収まる商品化に際しては、金型精度を上げるなど完成度をと、シワがほとんど目立たないことがわかった。さら高めた。成形時には金型を 150℃ 以上に加熱。その０６２

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図 5 検品作業の様子際、上型と下型では加熱温度を変えて材料の流れを良

図 6 成形品（上）とブランク材（下）くし、生産中も最適温になるよう温度のコントロールを徹底するようにした。金型の材質には特別なこだわりはないが、ワークの熱膨張を防ぐためアルミ材は用いず、また紙が当たる部分には特殊めっきを施すことにした。
1 号商品は、開発時に苦しみ抜いた「まゆ玉容器」。
蓋の部分は左右 86 mm、長さ 156 mm、深さ 35 mm。
成形物の外周は 2 次カットせず、ほぼ成形したままの状態で水平を保つ（図 6）。蓋も本体もブランク材にする前の平らな紙の状態で印刷できるので、形状を図 7 「まゆ玉容器」の金型（蓋）変えることなくデザインの自由度が広がる。図 6 に示した商品は、2017 年度のグッドデザイン賞を受賞した。
「日本でも 20 年前に紙容器の 1 次ブームがありましたが、そのときから現在まで続けている人はほとんどいません。もしも私が途中で投げ出していたら、『熱絞り紙容器』というカテゴリー自体、存在していなかったかもしれません。それが続けられたことに感謝するとともに、紙容器の魅力を大いにアピールしたいと思っています」と大原氏は語っている。

図 8 「正方形容器」の金型（本体）

同社では現在、「まゆ玉型」（図 7）のほか、「正方形型」（図 8）、「長方形型」、「サッカーボール型」、また組箱や木製容器との「コンビネーションボックス」などをラインナップしている。ユーザーも拡大中で、北海道のオニオンスープ、福岡県の「明太子」、入浴剤のスティック、手ぬぐい、チョコレート、変わったところではフィギュア人形を入れたものなども販売されている。
「お酒のおちょこ」なども開発中であり、日本酒やウィスキー、水を入れたときの耐久試験を実施中である。今後もさまざまな形、サイズを製作していく考えだ。

（森野 進）〈会社概要〉
会社名：蔵前産業㈱代表者：代表取締役 松下 信一
本 社：〒379−2153 群馬県前橋市上大島町 176−44
T E L : 027−261−3552
設 立：1969 年
従業員数：25 人
資本金：4，800 万円型技術

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