説明

フィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法

【課題】簡易な構成で、生産性の向上を図ったフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】パウチの中間製品Pを搬送する搬送ローラ220と、搬送ローラ220によって搬送される中間製品Pに対して、中間製品Pの搬送方向と平行な折り曲げ線にて、中間製品Pを折り曲げる金型210と、を備える折り曲げ加工装置であって、金型210は、搬送する中間製品Pの端部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送する中間製品Pに折り曲げ加工を施すように構成されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パウチなどのフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数のフィルムで構成されたパウチにおいては、姿勢良く立たせたり、剛性を高めたり、両サイドの手触りを良くしたりするために、サイドシール部を折り曲げるなどして立体加工を施したものが知られている。
【0003】
このような立体加工を行う場合には、折り曲げ加工を行うための設備がパウチを製造する工程中の装置に組み込まれたり、サイドシール後の中間製品に対して加工を施したりしていた。
【0004】
しかしながら、従来例に係る加工方法の場合、加工用の設備が大掛かりなものとなってしまったり、1個1個の中間製品に対して、それぞれ間欠的に折り曲げ加工を施さなければならずに生産性が低かったりするなどの問題があった。
【0005】
従って、簡易な構成で、生産性の高い折り曲げ加工方法(装置)が望まれていた。また、パウチに限らず、他のフィルム状部材においても、折り曲げ加工が要求される場合があり、このような場合でも、簡易な構成で、生産性に優れた折り曲げ加工が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平8−318954号公報
【特許文献2】特開2000−142720号公報
【特許文献3】特開2004−35018号公報
【特許文献4】国際公開番号WO2008/001829号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、簡易な構成で、生産性の向上を図ったフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【0009】
すなわち、本発明のフィルム状部材の折り曲げ加工装置は、
フィルム状部材(例えば、複数のフィルムで構成されたパウチ)を搬送する搬送機構と、
該搬送機構によって搬送されるフィルム状部材に対して、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて、該フィルム状部材を折り曲げる金型と、
を備えるフィルム状部材の折り曲げ加工装置であって、
前記金型は、搬送するフィルム状部材の少なくとも一部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送するフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、フィルム状部材を搬送しながら、該フィルム状部材に対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型に設けられた隙間にフィルム状部材の少なくとも一部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。
【0011】
前記金型は、フィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されるとよい。
【0012】
これにより、折り曲げ加工が施された折り曲げ部分は、フィルム状部材の搬送方向に平行な複数の折り曲げ線にて折り曲げられているので、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、フィルム状部材の端部を折り畳みたい(折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げたい)場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。
【0013】
また、前記金型は、
フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、
フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、
を備え、
これら外側と内型との間に前記隙間が形成されると共に、
前記内型は、
前記搬送方向と平行な第1折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第1内型と、
この第1内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第1折り曲げ線とずれた位置となる第2折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第2内型と、
を備えるとよい。
【0014】
このように、フィルム状部材の搬送方向の上流側と下流側にそれぞれ第1内型と第2内型を設けて、第1内型の部位で第1折り曲げ線による折り曲げ加工を施し、第2内型の部位で第2折り曲げ線による折り曲げ加工を施すことで、折り曲げ線をより確実にずらすことができる。
【0015】
また、フィルム状部材を挟持しながら加熱または冷却する熱交換機構が設けられているとよい。
【0016】
これにより、フィルム状部材に対して、加熱処理や冷却処理を施すことで、折り曲げ加工の精度を高めることができる。
【0017】
そして、前記熱交換機構は、フィルム状部材を挟持しながら搬送する一対の回転機構を備えており、
前記回転機構は、
無端状のチェーンと、
該チェーンに取り付けられ、フィルム状部材に接する面を有する複数の熱交換ブロックと、
を備えるとよい。
【0018】
これにより、フィルム状部材の折り畳まれた部分は両面側から熱交換ブロックにより面接触の状態で挟持かつ加熱(または冷却)されるので、フィルム状部材の端部の折り畳まれた部分は、より安定した形状となる。
【0019】
また、前記チェーンには磁石が取り付けられており、
前記回転機構は、フィルム状部材を挟持する押圧力を発生させるように、該チェーンの磁石と反発する向きに磁石が取り付けられた磁力反発レールを備えるとよい。
【0020】
これにより、フィルム状部材を挟持して搬送する区間において、チェーンと常時機械的に接触、摺動する部材がなく、チェーンの摩耗、変形を抑制することができる。
【0021】
また、前記熱交換機構は、前記金型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱するとよい。
【0022】
これにより、フィルム状部材の折り曲げた部分に生じる残留応力が緩和され、より確実に折り畳むことができる。また、本発明の折り曲げ加工装置による加工後に加熱される場合(例えば、レトルトパウチの場合)、当該加熱温度よりも高い温度で、上記熱交換機構により加熱しておけば、加工後に加熱されても、折り畳んだ部分が元の状態に戻ってしまうことを抑制できる。
【0023】
また、本発明のフィルム状部材の折り曲げ加工方法は、
フィルム状部材を搬送させつつ、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて折り曲げ加工を施す、フィルム状部材の折り曲げ加工方法であって、
前記搬送方向の上流側から下流側に向かって、その位置が変化する隙間を有する金型を、フィルム状部材の搬送経路内に設置しておき、
フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過するように、該フィルム状部材を搬送させることによって、前記隙間の位置の変化に伴って、該フィルム状部材に折り曲げ加工を施すことを特徴とする。
【0024】
本発明によれば、フィルム状部材を搬送しながら、該フィルム状部材に対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型に設けられた隙間にフィルム状部材の少なくとも一部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。
【0025】
また、フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すとよい。
【0026】
これにより、折り曲げ加工が施された折り曲げ部分は、フィルム状部材の搬送方向に平行な複数の折り曲げ線にて折り曲げられているので、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、フィルム状部材の端部を折り畳みたい(折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げたい)場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。
【0027】
また、フィルム状部材を挟持した状態で前記搬送方向に搬送しながら加熱または冷却するとよい。
【0028】
これにより、フィルム状部材に対して、加熱処理や冷却処理を施すことで、折り曲げ加工の精度を高めることができる。
【0029】
前記フィルム状部材は熱融着性を有する面が向かい合うように構成され、前記折り曲げ線近傍において前記向かい合った熱融着性を有する面の少なくとも一部をヒートシールするとよい。
【0030】
こうすることで、折り曲げた部分が元に戻りにくくなり、より確実に折り曲げることが
できる。
【0031】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【0032】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体を側面側から見た概略構成図である。
【図2】本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体を上面側から見た概略構成図である。
【図3】本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型を上面側から見た斜視図である。
【図4】本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を下面側から見た斜視図である。
【図5】本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を上面側から見た斜視図である。
【図6】本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を上面側から見た斜視図である。
【図7】本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型をフィルム状部材が通過していく際に、フィルム状部材の端部が折り曲げられていく様子を示す図である。
【図8】本発明の実施例に係る加熱機構の一部を、フィルム状部材の搬送方向に見た概略構成図である。
【図9】図8中のAA断面図である。
【図10】本発明の実施例に係る加熱機構により、フィルム状部材の折り曲げ部が挟持されている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0035】
(実施例)
図1〜図10を参照して、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法について説明する。なお、本実施例においては、フィルム状部材の一例として、パウチを例にして説明する。より具体的には、各部のヒートシール加工が施されて袋状となっているパウチの中間製品に対して、両サイドのサイドシール部を折り畳むように折り曲げ加工を施す場合を説明する。更に具体的には、サイドシール部におけるヒートシールが施された領域の内側の部分を折り曲げ線として、サイドシール部を折り畳む場合を説明する。
【0036】
<折り曲げ加工装置>
特に、図1及び図2を参照して、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体の構成について説明する。図1及び図2は、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体の概略構成図であり、図1は側面側から見た図、図2は上面側から見た図である。ただし、図2においては、後述するパウチフィーダー100については省略している。
【0037】
本発明の実施例に係る折り曲げ加工装置は、ヒートシール後のパウチの中間製品Pが複数積載され、かつ一つずつ中間製品Pを送り出して搬送機構の開始端となるパウチフィーダー100と、中間製品Pの両サイドを折り畳むように折り曲げ加工を施す金型210を備えた折り曲げ加工機構200と、中間製品Pに施された折り曲げ部分P1を挟持しながら加熱する加熱機構300(熱交換機構)とを備えている。図2においてパウチフィーダー100が設けられる位置には、このパウチフィーダー100によって送り出されようとしているパウチの中間製品Pを示している。この中間製品P中の点線は、折り曲げ線となる位置を示している。
【0038】
折り曲げ加工機構200は、中間製品Pを搬送する搬送機構を構成する複数の搬送ローラ220と、中間製品Pに折り曲げ加工を施すための金型210とを備えている。
【0039】
また、加熱機構300は、折り曲げ加工機構200によって、両サイドが折り畳まれた中間製品Pに対して、折り曲げ部分P1を挟持しながら搬送する一対の回転機構300a,300bを備えている。
【0040】
<金型>
図3〜図7を参照して、本発明の実施例に係る金型210について、より詳細に説明する。
【0041】
まず、特に図3〜図6を参照して、金型210の構成について説明する。図3は金型210の全体を斜め上方から見た斜視図である。図4は金型210のうち、後述する下フレーム212を取り外したものを斜め下方から見た斜視図である。図5は、図3のうち後述する上フレーム211を取り外した状態を示す図である。図6は、図5のうち後述する第1内型214と第2内型215を取り外した状態を示す図である。
【0042】
本実施例に係る金型210は、上フレーム211と下フレーム212とを備えている。上フレーム211と下フレーム212とを組み付けた状態においては、これら上フレーム211と下フレーム212との間に、搬送する中間製品Pが通ることのできる隙間が形成される。また、中間製品Pの搬送方向(図3,4中、矢印X方向)に沿って、幅方向の中央に4箇所の空間部Kが形成される。これら4箇所の空間部Kは、それぞれ一対の搬送ローラ220が入り込む部位である。このように、4箇所の空間部Kにそれぞれ一対の搬送ローラ220が入り込むことで、上フレーム211と下フレーム212との間の隙間を通過するように、中間製品Pを搬送させることができる。
【0043】
そして、これら上フレーム211と下フレーム212により構成されるフレームの両側付近に、折り曲げ加工を施すための型本体を構成する外型213,第1内型214及び第2内型215がそれぞれ取り付けられている。外型213は、中間製品Pの折り曲げ方向の外側に設けられる型であり、第1内型214及び第2内型215は、中間製品Pの折り曲げ方向の内側に設けられる型である。第1内型214は中間製品Pの搬送方向Xの上流側に設けられ、第2内型215は中間製品Pの搬送方向Xの下流側に設けられている。図4及び図5から分かるように、第1内型214と第2内型215は、搬送方向Xに対して一定の距離を隔てて設けられている。
【0044】
外型213と第1内型214との間、及び外型213と第2内型215との間には、中間製品Pの幅方向(搬送方向Xに直交する方向)の端部が通過する隙間が形成されている。図3及び図5中のAは、中間製品Pの両サイドが、外型213と第1内型214との間の隙間に入り込む入口を示している。外型213と第1内型214との間、及び外型213と第2内型215との間にできる隙間は、その位置(形状)が搬送方向Xの上流側から下流側に向かって変化するように構成されている。これにより、中間製品Pの両サイドの
当該隙間を通る部分が、搬送方向Xの上流側から下流側に移動するにつれて、隙間の位置(形状)の変化にしたがって、折り曲げられる。
【0045】
また、上フレーム211には、搬送方向Xの中央付近から下流側に向けて、搬送する中間製品Pが撓んでしまっても、上フレーム211に引っ掛かってしまわないように、中間製品Pの搬送姿勢を保持させるための搬送ガイド216が設けられている。また、上フレーム211における型本体(外型213,第1内型214及び第2内型215)よりも更に外側には、中間製品Pの折り曲げ部分を加熱するために、型本体を加熱するヒータ217が設けられている。このヒータ217は、搬送方向Xに沿うように設けられている。
【0046】
なお、上フレーム211及び下フレーム212には、中間製品Pにおける折り曲げ部以外の部分の加熱を抑制するために、熱を逃すための放熱孔211a,212aがそれぞれ複数設けられている。このように、中間製品Pにおける折り曲げ部分以外の部分の加熱が抑制されることで、しわの発生や、搬送不良を抑制させることが可能となる。また、第1内型214及び第2内型215にも、中間製品Pの加熱を避けたい部分への伝熱を抑制するために、それぞれ複数の穴214a,215aが部分的に設けられている。
【0047】
次に、特に図7を参照して、金型210によって、中間製品Pの端部がどのように折り曲げられていくかについて、詳細に説明する。図7は、中間製品Pの端部が型本体の隙間を通過していく際に、当該端部が折り曲げられていく様子を段階的に示したものである。図7において、点線Tは外型213の内壁面の位置を示し、一点鎖線Uは内型(第1内型214及び第2内型215)の外壁面の位置を示し、太線Sは中間製品Pにおける端部(折り曲げられる付近)を示している。
【0048】
また、図7において、中間製品Pの搬送方向Xにおいて(1)から(2)に至る領域が、外型213と第1内型214との間の隙間によって折り曲げ加工が施される領域に相当する。そして、搬送方向Xにおいて(3)から(5)に至る領域が、外型213と第2内型215との間の隙間によって折り曲げ加工が施される領域に相当する。
【0049】
搬送する中間製品Pは、その端部が、外型213と第1内型214との間の隙間を通過する過程で、搬送方向Xと平行な第1折り曲げ線L1にて内側に折り曲げられる。そして、第1内型214の終端を通り過ぎた図7中の(2)の位置で、外型213によりほぼ完全に180°まで折り曲げられる。更に、当該端部が、図7中の(2)を通り過ぎると、一旦、外型213が外側に遠のいて型による拘束がなくなり、スプリングバックにより、内側に折り曲げられていた部分が、少し外側に開いた状態となる。なお、図7中の(2)から(3)に至る領域は、第1内型214と第2内型215との間の部分で、外型213も外側に大きく開いた部位(図5中F)に相当する。
【0050】
そして、中間製品Pが更に下流側に搬送されることにより、図7中の(3)の位置から第2内型215の拘束を受け始める。その後、同図中(4)の位置から(5)に至る過程で、外型213と第2内型215との間の隙間によって、中間製品Pの端部は、搬送方向Xと平行であって、かつ第1折り曲げ線L1よりも少し内側にずれた第2折り曲げ線L2にて内側に折り曲げられる。
【0051】
以上のように、中間製品Pは、金型210を通過する過程において、外型213と第1内型214による第1折り曲げ線L1での折り曲げ加工と、外型213と第2内型215による第2折り曲げ線L2での折り曲げ加工とが段階的に施される。なお、第1折り曲げ線L1と第2折り曲げ線L2との間の距離は、図7においては、説明の便宜上、大きく示しているが、本実施例では2.5mmである。
【0052】
<加熱機構(熱交換機構)>
特に、図1、図2、図8及び図9を参照して、加熱機構300について、より詳細に説明する。図8は本発明の実施例に係る加熱機構の一部を、フィルム状部材の搬送方向Xに見た概略構成図であり、図9は図8中のAA断面図である。なお、図8は図1において、矢印V方向に、加熱機構の一部を見た概略構成図である。
【0053】
上記の通り、加熱機構300は、一対の回転機構300a,300bを備えている。これら回転機構300aと回転機構300bは、同様の構成であり、中間製品Pの搬送方向Xの上流側に設けられる従動スプロケット311と、下流側に設けられる駆動スプロケット312と、これら従動スプロケット311と駆動スプロケット312によって図1中矢印R方向に回転する無端状のチェーン320とを備えている。
【0054】
チェーン320は、複数のチェーン構成部品321が連結されて無端状に構成されたものである。各チェーン構成部品321には、それぞれ加熱ブロック330が取り付けられている。図8に示すように、加熱ブロック330には、一対のガタツキ防止ガイド331が設けられており、後述する磁力反発レール350の両側壁の内壁面に、これらのガタツキ防止ガイド331が案内されることで、チェーン320の横ブレを防止している。また、加熱ブロック330は略直方体の部材により構成されており、中間製品Pに接する面が平面で構成されている。
【0055】
このように、複数のチェーン構成部品321にそれぞれ加熱ブロック330が取り付けられることによって、チェーン320の外周面側に複数の加熱ブロック330が設けられている。なお、図1及び図2においては、便宜上、複数の加熱ブロック330のうちの一部のみを図示している。
【0056】
また、回転機構300a,300bには、チェーン320の外側から加熱ブロック330を加熱するヒータ340が備えられている。これにより、チェーン320が図1中矢印R方向に回転する過程で、各加熱ブロック330は、ヒータ340によって加熱された後に、中間製品Pに接し、中間製品Pの折り曲げ部分P1を加熱した後に、再び、ヒータ340により加熱される。
【0057】
さらに、回転機構300a,300bには、チェーン320の内側に、加熱ブロック330を中間製品P側に押し付ける押圧力を生じさせるための磁力反発レール350も設けられている。この磁力反発レール350には、その両側にそれぞれ磁石351が設けられている(図8参照)。そして、加熱ブロック330には、中間製品Pに接する位置まで来たときに、磁力反発レール350に備えられた一対の磁石351にそれぞれ対向する位置に、磁石332が設けられている、これら一対の磁石351と一対の磁石332は、同極が向かい合わせとなるように配置されている。したがって、加熱ブロック330は、磁力反発レール350から離れる方向に向けて力が与えられる。
【0058】
以上の構成により、折り曲げ加工機構200によって、両サイドが折り畳まれた中間製品Pは、回転機構300a側の複数の加熱ブロック330と、回転機構300b側の複数の加熱ブロック330によって、中間製品Pの折り曲げ部分P1が挟持されながら搬送され、かつ加熱される。なお、図10は、回転機構300a側の加熱ブロック330と回転機構300b側の加熱ブロック330によって、中間製品Pの折り曲げ部分P1が挟持されている様子を模式図で示している。この図に示すように、加熱ブロック330には、中間製品Pにおける折り曲げ部分P1(折り畳んだ領域)を除く部分に荷重がかかって加熱されないように、切り欠き部333を設けておくのが好ましい。
【0059】
なお、加熱機構300を通過した後、中間製品Pは、搬送機構の終端となる不図示のパ
ウチスタッカーに集積される。
【0060】
<本実施例に係る折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法の優れた点>
本実施例によれば、パウチの中間製品Pを搬送しながら、当該中間製品Pに対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型210に設けられた隙間(型本体(外型213,第1内型214及び第2内型215)に設けられた隙間)に中間製品Pの端部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。
【0061】
更に、本実施例の装置及び方法によって折り曲げ加工が施された折り曲げ部分P1は、中間製品Pの搬送方向に平行な2つの折り曲げ線(第1折り曲げ線L1と第2折り曲げ線L2)にて折り曲げられている。したがって、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、本実施例においては、中間製品Pの両サイドを、折り畳む(折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げる)ようにしているが、この場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。
【0062】
すなわち、単一の折り曲げ線にて、端部を折り畳もうとした場合には、最大180°しか折り曲げ加工を施すことができないため、スプリングバックを完全になくさない限り、確実に折り畳むことはできない。しかし、実際上、スプリングバックを完全になくすことは非常に困難である。これに対して、2つの折り曲げ線にて折り曲げるようにすれば、双方の合計により180°以上の折り曲げ加工を施すことが可能となり、折り曲げられた部分の先端が中間製品Pの折り曲げられていない部分に対して押し付けるような折り曲げが可能となる。これにより、スプリングバックを考慮しても、中間製品Pの端部を、より確実に折り畳むことが可能となる。
【0063】
また、本実施例においては、中間製品Pの両サイドを、外型213と第1内型214による第1折り曲げ線L1での折り曲げ加工と、外型213と第2内型215による第2折り曲げ線L2での折り曲げ加工とで段階的に施すようにしている。すなわち、第1折り曲げ線L1での折り曲げを行うための第1内型214と、第2折り曲げ線L2での折り曲げを行うための第2内型215とを、中間製品Pの搬送方向Xに対して、距離を空けるようにしている。これにより、第1折り曲げ線L1と第2折り曲げ線L2との間の隙間を狭くした設定した場合でも、折り曲げ線をより確実にずらすことが可能となる。特に、本実施例の場合には、第1折り曲げ線L1での折り曲げ加工を行った後に、中間製品Pの折り曲げ部を、一旦、型に拘束されないようにした後に、第2折り曲げ線L2での折り曲げ加工を施すようにしているため、折り曲げ線をより確実にずらすことができる。
【0064】
また、本実施例においては、金型210に、中間製品Pの折り曲げ部分P1を加熱するヒータ217が備えられた構成を採用している。
【0065】
これにより、中間製品Pの折り曲げ部分P1を加熱することで軟化させて、より確実に折り曲げ加工を施すことができる。また、金型210にヒータ217が設けられているので、例えば、折り曲げ加工の前工程で加熱を施す場合に比して、装置全体の小型化を図る(中間製品Pの搬送方向の全長を短くする)ことができ、かつ加工工程数を減らすことができる。
【0066】
また、本実施例においては、金型210(折り曲げ加工機構200)よりも搬送方向Xの下流側には、中間製品Pに施された折り曲げ部分P1を挟持しながら加熱する加熱機構300が設けられた構成を採用している。
【0067】
フィルム状部材を搬送しながら加熱する方法としては、間欠的に搬送して加熱金型で挟
持する、一対の加熱ローラ間を通す、加熱ローラの周面に沿わせて搬送する、等の方法が知られており、本願においてもこれらの方法を取り入れることもできる。しかし、加熱時間を長く、処理速度を速くしたい場合には、加熱金型や加熱ローラを多段階に配置するなど、設備の大型化、複雑化を招く恐れがある。
【0068】
本実施例の加熱機構300によれば、フィルム状部材である中間製品Pを挟持して連続的に搬送する距離をそのまま熱処理工程に当てられるため、簡易な設備で確実に加熱でき、高速化を図ることができる。
【0069】
これにより、中間製品Pの端部(両サイド)を折り畳んだ状態で、搬送しながら熱処理することができ、折り畳んだ部分の残留応力を十分に緩和することができる。従って、中間製品Pの端部をより確実に折り畳むことができる。また、本実施例に係る装置及び方法により折り曲げ加工を施した後に加熱される場合(例えば、レトルトパウチの場合)、当該加熱温度よりも高い温度で、加熱機構300により加熱しておけば、加工後に加熱されても、折り畳んだ部分が元の状態に戻ってしまうことを抑制できる。
【0070】
特に、折り曲げ部分近傍の内面がヒートシールされる程度まで加熱すれば、より確実に折り畳み状態が維持される。この点について、図10を参照して、より詳しく説明する。本実施例に係るフィルム状部材は、上記の通り、パウチの中間製品である。この中間製品Pにおいては、サイドシール部P2が予めヒートシールされている。そして、上記の通り、本実施例に係る折り曲げ加工装置によって、サイドシール部P2よりも内側の部分を折り曲げ線として、サイドシール部P2を折り曲げるようにしている。このように折り曲げ加工を施した後に、フィルムの内面(熱融着性を有する面)における融点よりも高い温度で加熱することにより、折り曲げ部分近傍に対してヒートシールを施すことが可能となる。図10中、網目状に示した領域P3の辺りにヒートシールを施すことによって、折り目が戻りにくくなり、より一層、確実に折り曲げる(折り畳む)ことが可能となる。
【0071】
なお、この折り曲げ加工後にヒートシールを施す目的は、折り曲げた部分が元に戻りにくくすることを目的としており、折り曲げ線の付近のみ施せば十分である。ただし、折り曲げ線とサイドシール部P2との間の全域、あるいはサイドシール部P2の下方の領域に至る位置においてヒートシールが施されても構わない。また、折り曲げ線の付近ではヒートシールが施されずに、それよりも内側の領域でヒートシールが施された場合であっても、ある程度、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制する効果はある。更に、サイドシール部P2の部分で折り曲げるような場合であっても、再度、フィルム内面における融点よりも高い温度で加熱することで、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制する効果はある。
【0072】
また、中間製品Pの搬送方向において、ヒートシールを施す領域は、全域である必要はなく、部分的にヒートシールを施した場合でも、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制することができる。
【0073】
また、本実施例における加熱機構300においては、中間製品Pの折り曲げ部分P1を、当該折り曲げ部分P1に接する面が平面にて構成された加熱ブロック330によって、挟持しながら加熱する構成を採用している。これにより、中間製品Pの折り畳まれた部分は平面的に挟持かつ加熱されるので、中間製品Pの端部(両サイド)の折り畳まれた部分は、より安定した形状となる。また、加熱ブロック330と中間製品Pとの間で摺動することなく、中間製品Pは搬送される。
【0074】
本実施例の加熱ブロック300は、磁力反発レール350からの反発力を受けて中間製品Pの折り曲げ部分P1を挟持する押圧力を得るので、中間製品Pを挟持して搬送する区
間においてチェーン320と機械的に接触、摺動する部材がなく、チェーン320の摩耗、変形を抑制することができる。
【0075】
加熱ブロック300は、チェーン320の無端軌道上の中間製品Pを搬送する区間から離れた区間でヒータ340により加熱されるので、各々の加熱ブロックにヒータを組み込むような複雑な構造としなくてよい。
【0076】
<その他>
上記実施例においては、折り曲げ加工の対象となるフィルム状部材の例として、パウチの場合を挙げて説明したが、本発明は、その他のフィルム状部材についても適用可能である。
【0077】
また、上記実施例においては、2段階での折り曲げ加工(2つの折り曲げ線での折り曲げ加工)を行う場合を例にして説明したが、1段階の折り曲げでもよく、3段階以上の多段階での折り曲げ加工(3つ以上の折り曲げ線での折り曲げ加工)を行うようにしてもよい。
【0078】
上記実施例では、パウチの上面に向けて2段階に折り曲げ加工したが、一旦下面に向けて折り曲げた後上面へ折り曲げるなど複数の折り曲げの方向が異なっていてもよく、サイドシール部に凹溝を形成するなど複数の折り曲げ線を同時に加工してもよい。
【0079】
実施例の金型構造は、2段階の折り曲げ加工を1組の金型内で行ったが、折り曲げの適宜の段階で分割された金型構造とすることもできる。
【0080】
また、両サイドに対称の折り曲げ加工を行う例に限らず、片方だけを折り曲げたり、非対称の形状に折り曲げたりすることもできる。
【0081】
また、上記実施例においては、金型210にヒータ217が設けられた(内蔵された)場合を説明したが、金型210を加熱する代わりに、金型210による折り曲げ加工の前の段階でパウチの中間製品P(又は、その他のフィルム状部材)を加熱するようにしてもよい。この場合、加熱機構300と同様の構成を金型210の上流側に配置して実施することもできる。また、予備加熱した後に、更に、金型210においても加熱する構成を採用することもできる。
【0082】
また、加熱機構300によって、折り曲げ部分P1を挟持しながら加熱した場合に、この折り曲げ部分P1の状態を、より安定させるためには、加熱後に、折り曲げ部分P1を挟持したまま冷却すると、より効果的である。
【0083】
そこで、加熱機構300よりも搬送方向Xの下流側に、冷却機構(熱交換機構)を設けるとよい。なお、冷却機構としては、例えば、上記の加熱機構300において、ヒータ340の代わりに、冷却水や冷却ガスなどの冷却媒体を流すクーラーや、冷却ファンなどの冷却装置で加熱ブロック330に相当する部品(熱交換ブロック)を冷却するように構成されたものを採用できる。ただし、冷却機構は、中間製品Pにおける折り曲げ部分P1を挟持した状態で冷却できるものであれば、かかる構成には限られない。
【0084】
また、洗剤などを収容するパウチのように、レトルト殺菌処理など加熱されることのないフィルム状部材に折り曲げ加工を施す場合には、加熱機構300はなくてもよい。この場合でも、予備加熱ないし金型で加熱して折り曲げ加工した場合には、下流側に冷却機構を配置するのが好ましい。
【0085】
搬送機構の開始端側はパウチフィーダー100に限らず、作業員が手差しで中間製品Pを投入してもよいし、(長尺フィルムからパウチを製造する)製袋装置から中間製品Pを直接受け入れてもよい。
【0086】
また、搬送機構の終端側は、梱包用段ボール箱などへ排出するだけでもよいし、折り曲げ加工されたパウチを印刷、ラベル貼着、充填など適宜の後工程へ受け渡すようにしてもよい。
【符号の説明】
【0087】
100 パウチフィーダー
200 折り曲げ加工機構
210 金型
211 上フレーム
212 下フレーム
211a,212a 放熱孔
213 外型
214 第1内型
215 第2内型
214a,215a 穴
216 搬送ガイド
217 ヒータ
220 搬送ローラ
300 加熱機構(熱交換機構)
300a,300b 回転機構
311 従動スプロケット
312 駆動スプロケット
320 チェーン
321 チェーン構成部品
330 加熱ブロック(熱交換ブロック)
331 ガタツキ防止ガイド
332 磁石
333 切り欠き部
340 ヒータ
350 磁力反発レール
351 磁石
K 空間部
L1 第1折り曲げ線
L2 第2折り曲げ線
P 中間製品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム状部材を搬送する搬送機構と、
該搬送機構によって搬送されるフィルム状部材に対して、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて、該フィルム状部材を折り曲げる金型と、
を備えるフィルム状部材の折り曲げ加工装置であって、
前記金型は、搬送するフィルム状部材の少なくとも一部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送するフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されることを特徴とする、フィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項2】
前記金型は、フィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されることを特徴とする請求項1に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項3】
前記金型は、
フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、
フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、
を備え、
これら外側と内型との間に前記隙間が形成されると共に、
前記内型は、
前記搬送方向と平行な第1折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第1内型と、
この第1内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第1折り曲げ線とずれた位置となる第2折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第2内型と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項4】
前記金型よりも前記搬送方向の下流側には、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱又は冷却する熱交換機構が設けられていることを特徴とする請求項1,2または3に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項5】
前記熱交換機構は、フィルム状部材を挟持しながら搬送する一対の回転機構を備えており、
前記回転機構は、
無端状のチェーンと、
該チェーンに取り付けられ、フィルム状部材に接する面を有する複数の熱交換ブロックと、
を備えることを特徴とする請求項4に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項6】
前記チェーンには磁石が取り付けられており、
前記回転機構は、フィルム状部材を挟持する押圧力を発生させるように、該チェーンの磁石と反発する向きに磁石が取り付けられた磁力反発レールを備えることを特徴とする請求項5に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項7】
前記熱交換機構は、前記金型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱することを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
【請求項8】
フィルム状部材を搬送させつつ、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて
折り曲げ加工を施す、フィルム状部材の折り曲げ加工方法であって、
前記搬送方向の上流側から下流側に向かって、その位置が変化する隙間を有する金型を、フィルム状部材の搬送経路内に設置しておき、
フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過するように、該フィルム状部材を搬送させることによって、前記隙間の位置の変化に伴って、該フィルム状部材に折り曲げ加工を施すことを特徴とするフィルム状部材の折り曲げ加工方法。
【請求項9】
フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すことを特徴とする請求項8に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工方法。
【請求項10】
フィルム状部材を挟持した状態で前記搬送方向に搬送しながら加熱または冷却することを特徴とする請求項8または9に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工方法。
【請求項11】
前記フィルム状部材は熱融着性を有する面が向かい合うように構成され、前記折り曲げ線近傍において前記向かい合った熱融着性を有する面の少なくとも一部をヒートシールすることを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載のフィルム状部材の折り曲げ加工方法。

【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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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−30911(P2012−30911A)
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−170478(P2010−170478)
【出願日】平成22年7月29日(2010.7.29)
【出願人】(000003768)東洋製罐株式会社 (1,150)
【Fターム(参考)】