回転カッターユニット及び充填包装装置
【課題】包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことが可能な回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置を提供する。
【解決手段】刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、複数の刃受け面２３〜２８は、それぞれ刃受けローラ２０のローラ軸２１方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、回転位相の調整によって刃先１３が接触する刃受け面２３〜２８の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている。
【解決手段】刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、複数の刃受け面２３〜２８は、それぞれ刃受けローラ２０のローラ軸２１方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、回転位相の調整によって刃先１３が接触する刃受け面２３〜２８の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体連結帯の連結部を順次挟圧しながら引き込みかつ切り込む回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムが重ね合わされてその縁部が接合されることにより袋状に形成された包装体（以下、包装体と略す）は、インスタント食品のかやく、調味料等粉末や液体からなる中身を収容する包装体として広く用いられている。
【０００３】
こうした包装体を製造する充填包装装置においては、一般的には、以下のようにして包装体が製造される。
【０００４】
すなわち、まず、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられる（重ね処理）。
【０００５】
そして、この重ねフィルムが、長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部が形成される（連結部処理）。これによって、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられる場合には、この連結部間の領域がフィルムの側縁が開口している袋部となる。なお、２つの帯状のフィルムが重ね合わせられる場合には、前記重ねフィルムの一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部が形成されて（側縁部処理）、連結部と側縁部とで区画される領域が、一方の側縁が開口している袋部となる。
【０００６】
そして、この開口部から前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身が充填される（充填処理）。
【０００７】
そして、開口部が側縁部処理又は連結部処理によって接合される。これによって、重ねフィルムの間に充填された中身が連結部と側縁部とで封止されてなる包装体が完成するとともに、完成した包装体は包装体が連結部によって連結してなる包装体連結帯を構成している（包装体連結帯製造工程）。
【０００８】
そして、包装体連結帯は、必要に応じ、その使用用途に応じてカット処理される。例えば、個々の包装体が包装体連結帯から連結部において切り離されたり、連結部にミシン目が切り込まれた２連あるいは３連の包装体として切り離されたりする。
【０００９】
ここで、包装体のカット処理を行うカッターユニットは、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の２種類の処理に対応可能に構成される必要があり、特許文献１乃至４には、当該２種類の処理の切換の高速化及び構造の簡素化を目的とした技術が提案されている。
【００１０】
しかしながら、これら特許文献１乃至４は、受け刃側は静止していて、受け刃に接している連結部に回転する切り刃が切り込む構造である。したがって、切り刃が連結部に切れ込む時間は、連結部が受け刃上に位置する時間に限られることから、連結部の移動速度の高速化には限界があった。つまり、特許文献１第４図、特許文献２図１、特許文献３図３、及び特許文献４図６に示されるようないわゆる縦型充填包装装置の充填包装速度は毎分６０個程度が高速化の限界であった。
【００１１】
一方で、特許文献５乃至７それぞれの図１に示されるようなロータリー型充填包装装置は充填包装速度が毎分２００個程度と高速であり、特許文献１乃至４に示されるようなカッターユニットでは追従が困難であり、特許文献５乃至７それぞれの図３に示されるような刃付きローラを用いた回転カッターユニットが一般的に用いられている。すなわち、回転カッターユニットは、受け刃側も連結部の移動に同期して回転移動することによって、受け刃上の連結部に切れ刃が切れ込む時間をより長く確保することができるので、ロータリー型充填包装装置に好適である。
【特許文献１】実開平３−４５８０９号公報
【特許文献２】特開平６−１７１６２３号公報
【特許文献３】特開２０００−６２７３５号公報
【特許文献４】特開２００１−７２０２４号公報
【特許文献５】特開２０００−３５５３０３号公報
【特許文献６】特開２００１−２２５８０９号公報
【特許文献７】特開２００４−３５９３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、刃付きローラを用いる場合における、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業は、例えば特許文献６段落［００２３］に記述されているように、ミシン目の切り込み用の刃と、切り離し用の刃とを付け換える作業が一般的であった。
【００１３】
しかし、刃の付け換え作業は作業員の作業負担を増やすと共に、付け換え後の刃先位置の調整作業も要することから短くても数十分程度の時間を要し、生産効率の低下につながっていた。
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことが可能な回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、第１の本発明の回転カッターユニットは、ローラ軸の延伸方向に沿って帯状に延びる刃受け面が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている刃受けローラと、ローラ軸の延伸方向に沿って延びる刃先が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成され、かつ前記刃受け面と前記刃先とが接触するように並列された刃付きローラと、を有し、前記刃受けローラ及び前記刃付きローラがそれぞれ相反する方向に回転することによって、前記刃受け面と前記刃先との間に包装体連結帯の連結部を順次引き込みながら該連結部を切り込む回転カッターユニットであって、
前記刃受けローラと前記刃付きローラとの間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、
前記複数の刃受け面は、それぞれ前記刃受けローラのローラ軸方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、
前記回転位相の調整によって前記刃先が接触する前記刃受け面の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている。このように構成すると、包装体の切り離し形態を切り換える際に刃先の交換作業を要さないので、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。ここで、多溝面とは、平面に複数の溝がローラ軸の延伸方向と交差する方向に、かつ相互に平行に延びて形成されている面をいう。
【００１６】
第２の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受けローラのローラ軸周りに装着された刃受け側ギアと、前記刃付きローラのローラ軸周りに装着され、かつ前記刃受けギアと噛み合う刃側ギアと、を有し、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の少なくともいずれかを調整可能に構成されているとよい。このように構成すると、刃受けローラのローラ軸周りの刃受け側ギアの装着位相の調整、あるいは刃付きローラのローラ軸周りの刃側ギアの装着位相の調整によって、より容易に刃受けローラと刃付きローラとの回転位相の調整を行うことができる。
【００１７】
第３の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃受け側ギアに形成された標識との符合、及び前記刃付けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃側ギアに形成された標識との符合の少なくともいずれかによって、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相の選択、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の選択の少なくともいずれかが可能に構成されているとよい。このように構成すると、標識同士の符合によって、より容易に刃受けローラと刃付きローラとの間の相対的な回転位相を調整することが可能となる。
【００１８】
第４の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が偶数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程と２連の包装体の切り出し行程との切り換えに刃先の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００１９】
第５の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が３の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第２回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程と３連の包装体の切り出し行程との切り換えに刃先の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００２０】
第６の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が６の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第３回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程、２連の包装体の切り出し行程、及び３連の包装体の切り出し行程の切り換えを行うことができるので、より多くの包装体の切り離し形態に対応することができる。
【００２１】
第７の本発明の回転カッターユニットは、前記刃付きローラの前記刃先の数と前記刃受けローラの前記刃受け面の数との差が１であるとよい。このように構成すると、刃付きロールが１回転毎に刃先が接触する刃受け面が１つずつずれるので、刃先は全ての刃受け面に均等に接触することとなる。したがって、全ての刃先の損耗を均等にすることができるので、本発明の回転カッターユニットの刃先の交換頻度をより低減させることが可能となる。
【００２２】
第８の本発明の充填包装装置は、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられてなる重ねフィルムを構成する重ね処理と、前記重ねフィルムの長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部を形成する連結部処理と、前記重ねフィルムの少なくとも一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部を形成する側縁部処理と、前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身を充填する充填処理と、によって、前記重ねフィルムの間に充填された中身が前記連結部と前記側縁部とで封止されてなる包装体が前記連結部によって連結してなる包装体連結帯が製造される、製造ユニットと、
前記製造ユニットの下流側に配設された、請求項１に記載の回転カッターユニットと、を有する。このように構成すると、包装体の切り離し形態を切り換える際に刃先の交換作業を要さないので、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の回転カッターユニットは、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができるという効果を奏する。また、本発明の充填包装装置は、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
まず、本実施形態の充填包装装置２００の構成を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態の充填包装装置の構成例を模式的に示す上面図である。図２は、図１のII矢視図である。図３は、図１のIII矢視図である。図４は、図１のIV矢視図である。
【００２６】
図１において、充填包装装置２００は、包装体連結帯ＰＣの流通方向において、包装体連結帯製造ユニットの下流側に回転カッターユニット７が構成されている。
【００２７】
包装体連結帯製造ユニットは内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂと、充填シュート２と、分量マス３と、ガイドローラ４と、熱溶着装置５と、回転ドラム８とが配設されていて、図３に示すように、フィルムＦから連結部ＰＡによって包装体Ｐが連結されている包装体連結帯ＰＣが製造される。
【００２８】
回転カッターユニット７によって、図４に示すように、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが切り離される。
【００２９】
ここで、フィルムＦは、樹脂フィルム、樹脂フィルムと金属箔とが積層された複合フィルム等で構成されている。したがって、後述する熱溶着は可能である。
【００３０】
ここで配設されている装置類の構造を説明する。
【００３１】
回転ドラム８は円筒状に形成され、回転軸が上下方向に延びかつ円周面が水平面内を回転移動するように配設されている。そして、回転ドラム８の円周面には、フィルムＦが、その側方、即ち幅方向の両縁が重なるようにして折り重ねられ、折り目を下、その両縁が上となるようにして巻回されている。
【００３２】
内周シールバー１Ａは、回転ドラム８の周壁内側に上下方向に延在して複数配置されていて、回転ドラム８と共に回転移動する。また、内周シールバー１Ａ同士の間隔と連結部ＰＡ同士の間隔とは略同等である。
【００３３】
外周シールバー１Ｂは、内周シールバー１Ａと対になって配設されていて、図において、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において、内周シールバー１Ａと対向するように位置する。また、図示しないが、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間以外の回転区間においては、下方に退避しながら回転している。
【００３４】
内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとは、図において、回転ドラム８のシール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において、折り重ねられたフィルムＦの主面を挟みながら回転ドラム８の周面上を回転移動する。これによって、内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂは、回転ドラム８の周面上を回転移動するフィルムＦを挟み込んで、フィルムＦをその全幅に渡って長手方向の所定間隔毎に帯状に熱溶着して、連結部ＰＡを形成する。連結部ＰＡは、隣接する包装体Ｐ間の境目をシールして、連結部ＰＡ間で区画された領域に袋部が形成される。また、フィルムＦは、内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとに挟圧され、回転ドラム８の回転動作によって牽引される。
【００３５】
充填シュート２は、隣接する内周シールバー１Ａの間の上方に１つずつ配設されていて、内周シールバー１Ａと同調してドラム８の円周面に沿って回転移動する。そして、図３に示すように、その下端が折り重ねられているフィルムＦの間に入り込む。これによって、分量マス３から放出される中身は包装体連結帯ＰＣの包装体Ｐ内に案内される。
【００３６】
分量マス３は、平面視において回転ドラム８の周壁に内接する円周上に内周シールバー１Ａと略同等の間隔となるようにして複数配置されていて円周上を回転移動する。そして、分量マス３は、図において、充填開始地点ＦＳ及び充填完了地点ＦＥまでの回転区間において、隣接する内周シールバー１Ａの間に位置しながら回転ドラム８の上方を並行する。これによって、分量マス３内の中身が充填シュート２を介して包装体Ｐ内に充填される。
【００３７】
ガイドローラ４は、包装体連結体ＰＣの流通方向において回転ドラム８の下流側であって、かつ回転ドラム８のシール完了地点ＳＥの外側近傍に配設されている。これによって、中身が充填された包装体連結帯ＰＣが熱溶着装置５に案内される。
【００３８】
熱溶着装置５は、包装体連結体ＰＣの流通方向においてガイドローラ４の下流側に配設されている。熱溶着装置５は、それぞれ一対の予熱バー５Ａ及びダイローラ５Ｂを有して構成されている。そして、フィルムＦの側方両縁が重なって形成されている側縁部を予熱バー５Ａ及びダイローラ５Ｂが順次挟み込むようにして配設されている。これによって、フィルムＦの側縁近傍が熱溶着されて、包装体Ｐの帯状の側縁部ＰＦが形成される（図４参照）。なお、ダイローラ５Ｂは、図示しない回転駆動装置によって、回転ドラム８の回転動作と同調して、包装体連結帯ＰＣを引き込むようにして相互に反対方向に回転される。
【００３９】
回転カッターユニット７は、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０との間に包装体連結体ＰＣを挟み込むようにして配設されている。
【００４０】
ここで、本発明の特徴である回転カッターユニット７を説明する。
【００４１】
図５は、本発明の第１実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【００４２】
図５に示すように、回転カッターユニット７は、刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０が並列して構成されている。
【００４３】
刃受けローラ２０は、ローラ軸２１の延伸方向に沿って帯状に延びる６つの刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８が周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている。
【００４４】
刃付きローラ１０は、ローラ軸１１から放射状に延び、かつローラ軸１１の延伸方向に沿って延びる５枚の切り刃１３の刃先が周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている。
【００４５】
また刃付きローラ１０と刃受けローラ２０とは、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８と切り刃１３の刃先とがローラ接線Ｇにおいて接触するように並列されている。刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０がそれぞれ相反する方向に回転することによって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８と切り刃１３の刃先との間に包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡを順次引き込みながら連結部ＰＡに切り込むことができる。
【００４６】
ここで、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８は、刃受けローラ２０のローラ軸２１から放射状に延びる６つの突起部２２の先端の端面に構成されている。
【００４７】
また、切り刃１３は、刃付きローラ１０のローラ軸１１から放射状に延びる５つの取付部１２にそれぞれボルト及びナットからなる締結具１８によって装着されている。
【００４８】
さらに、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０とは、刃受けローラ２０のローラ軸２１の下端の周りに装着された刃受け側ギア２９と刃付きローラ１０のローラ軸１１の下端の周りに装着された刃側ギア１４とが噛み合ってそれぞれ相反する方向に回転する。刃受け側ギア２９と刃側ギア１４との歯車比は、切り刃１３の刃先と刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８とがローラ接線Ｇにおいて順次接触するような歯車比に構成されている。したがって、刃受け側ギア２９及び刃側ギア１４のギア径と両者の歯車比は、以下のようにして決定される。まず、切り刃１３の数、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８の数、及び包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡ同士の間隔距離が決定される。そして、包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡ同士の間隔距離と切り刃１３の刃先同士の周回軌道における距離と刃受け面同士の周回軌道における距離とが略同等になるように、ローラ軸１１の軸心から切り刃１３の刃先までの距離及びローラ軸２１の軸心から刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８までの距離が決定される。これによって、ローラ軸２１、１１間の軸間距離が決定される。また、切り刃１３の刃先の速度と刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８の速度とが略同等となるように刃受け側ギア２９及び刃側ギア１４のギア径及びギア比がそれぞれ決定される。
【００４９】
そして、刃側ギア１４には、駆動ギア５０が歯合していて、駆動ギア５０は駆動軸５１の軸回転によって刃側ギア１４及び刃受け側ギア２９を所定の回転方向、すなわち、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣを引き込む方向に回転させるように構成されている。
【００５０】
なお、駆動軸５１は、図示しない駆動装置、あるいは図示しない伝達ギア等の駆動機構に連結されている。また、駆動軸５１は、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣの送出速度に同調するように駆動される。
【００５１】
このような刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０の配設によって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８と切り刃１３の刃先との間に包装体連結帯ＰＣを引き込みながら、確実に連結部ＰＡを切り込むことが可能となる。
【００５２】
ここで、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は、それぞれローラ軸２１の延長方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されている。ここで、「多溝面」とは、平面に複数の溝がローラ軸２１の延伸方向と交差する方向に、かつ相互に平行に延びて形成されている面をいう。なお、多溝面は、幅１乃至２ｍｍ及び深さ１乃至２ｍｍ程度の溝が切削加工によって形成されている。
【００５３】
図６は、図５の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態では、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は帯状の３つの領域に区画されていて、回転方向において後方側の第１位相領域Ａ、回転方向において前方側の第３位相領域Ｃ、及び第１位相領域Ａと第３位相領域Ｃとの間の第２位相領域Ｂに区画されている。
【００５５】
また、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０は、両者間の相対的な回転位相が調整可能に構成されている。
【００５６】
このような刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との回転位相の調整構造及び刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の構成によって、刃先１３が接触する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の接触領域を平面及び多溝面のいずれかに切り換えることができる。
【００５７】
ここで、本実施形態では、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造における刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相の調整によって、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との回転位相を調整可能に構成されている。以下、刃付きローラ１０のローラ軸１１と刃側ギア１４との装着構造及び刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９との装着構造を説明する。
【００５８】
図７は、図５の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。なお、説明の都合上、一部を断面図にして示す。
【００５９】
図７に示すように、刃付きローラ１０のローラ軸１１の一端の軸周りに平歯車の刃側ギア１４が装着されている。ローラ軸１１と刃側ギア１４とは、適宜好適な構造で接合されている。ここでは、刃側ギア１４がローラ軸１１に嵌め込まれ、刃側ギア１４に積層するようにして円環状の連結部材１５がローラ軸１１に嵌め込まれ、ローラ軸１１と連結部材１５とが固定ボルト１６によって接合され、刃側ギア１４と連結部材１５とが積層方向に延びて配設されている連結ボルト１７によって接合されている。あるいは、連結部材１５の代わりに、ローラ軸１１の周面にキーを設けて、当該キーと刃側ギア１４の内周側に形成されたキー溝とを係合させて接合することもできる。
【００６０】
ここで、ローラ軸２１と刃受け側ギア２９とは、刃受け側ギア２９がローラ軸２１に嵌め込まれ、刃受け側ギア２９に積層するようにして円環状の連結部材３０がローラ軸２１に嵌め込まれ、ローラ軸２１と連結部材３０とが固定ボルト３１によって接合されている。すなわち、ローラ軸２１に対して連結部材３０は固定されている。また、刃受け側ギア２９と連結部材３０とは連結ボルト３２によって緊結されて接合されている。つまり、連結部材３０が積層する刃受け側ギア２９の積層面には連結ボルト３２が螺合するボルト孔３６が形成されている。
【００６１】
ところで、連結部材３０は平板であって、連結部材３０には溝状孔３３が、ボルト孔３６の上に位置するようにして肉厚方向に貫通して形成されている。溝状孔３３は、平面視においてロール軸２１の軸中心を中心とする円弧状に延伸して形成されている。すなわち、刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相は、溝状孔３３の延伸範囲における連結ボルト３２の緊結位置によって調整可能に構成されている。
【００６２】
加えて、連結部材３０の外周縁には、刻印等の方法によって１つのローラ軸側標識３５が形成されていて、連結部材３０の外周縁近傍の刃受け側ギア２９には、刻印等の方法によって３つのギア側標識３４が形成されている。ギア側標識３４は、第２位相領域Ｂにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第２回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第２装着位相‘Ｙ’のギア側標識３４が形成されており、第１位相領域Ａにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第１回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第１装着位相‘Ｘ’ のギア側標識３４が形成されており、第３位相領域Ｃにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第３回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第３装着位相‘Ｚ’ のギア側標識３４が形成されている。すなわち、刃受け側ギア３４の回転方向において、第２装着位相Ｙを中心として、ローラ軸２１の回転位相を前側にシフトさせる位置に第１装着位相Ｘの印が形成され、ローラ軸２１の回転位相を後側にシフトさせる位置に第３装着位相Ｚの印が形成されている。
【００６３】
ここで、図８は、第１乃至第３の回転位相における包装体の切り離し形態を示す図である。
【００６４】
図６に示すように、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域（接触領域）Ａは全て平面である。つまり、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第１装着位相Ｘにおいて装着された場合には、包装体連結帯ＰＣの全ての連結部ＰＡは、ローラ接線Ｇにおいて、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域Ａと刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先との間で押し切られるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって包装体Ｐは個別に切り離される。
【００６５】
また、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域（接触領域）Ｂは隣り合う刃受け面の第２位相領域Ｂが平面と多溝面とになるように構成されている。
【００６６】
ここで、多溝面上で包装体Ｐの連結部ＰＡが刃先に押し当てられると、連結部ＰＡの一部は溝に逃れて切断を免れるので、連結部ＰＡのうち溝上に位置する部分が切れ残る。つまり、連結部ＰＡには、ミシン目が形成される。
【００６７】
したがって、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第２装着位相Ｙにおいて装着された場合には、ローラ接線Ｇに順次到来する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域Ｂは平面と多溝面とが交互となるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された２連の包装体Ｐが切り離される。
【００６８】
さらに、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第３位相領域（接触領域）Ｃは、連続する３つの刃受け面において第３位相領域Ｃが１つの平面に２つの多溝面が連続するように構成されている。具体的には、第１刃受け面２３の第３位相領域Ｃは平面であるので、第２及び第３刃受け面２４、２５の第３位相領域Ｃは多溝面となる。続いて、第４刃受け面２６の第３位相領域Ｃは平面となり、第５及び第６刃受け面２７、２８の第３位相領域Ｃは多溝面となり、さらに、第１刃受け面２３の第３位相領域Ｃの平面に循環して続く。
【００６９】
したがって、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第３装着位相Ｚにおいて装着された場合には、ローラ接線Ｇに順次到来する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第３位相領域Ｃのパターンは、平面に２つの多溝面が連続するパターンとなるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが切り離される。
【００７０】
次に、以上のように構成された充填包装装置２００の動作例を図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００７１】
まず、ロール状に巻き取られている帯状のフィルムＦは、内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとに挟圧され、回転ドラム８の回転動作によって牽引されて、引き出される。
【００７２】
そして、引き出されたフィルムＦは、回転ドラム８のドラム上を経由する。具体的には、図２に示すように、フィルムＦの側方両縁が重なるようにして折り重ねられ、折り目を下、フィルムＦの側方両縁が上となるようにして回転ドラム８の円周面に巻回される。また、フィルムＦの側方両縁が重ねられる際には、充填シュート２の下端がフィルムＦの間に入り込む。なお、詳述はしないが、充填シュート２は、回転方向においてシール完了地点ＳＥの後に上方にスライド移動し、フィルムＦの上方において、再び下方にスライド移動しながらシール開始地点ＳＳに到達して、回転軌道に回帰する。これによって、充填シュート２の下端はフィルムＦの間に容易に入り込むことができる。
【００７３】
そして、フィルムＦは、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において回転ドラム８の円周面上において内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂは挟み込まれて熱溶着されて、包装体Ｐ間に熱溶着された連結部ＰＡが形成されている包装体連結帯ＰＣが形成される。つまり、包装体Ｐは、図３に示すように、中身が充填されて、折り重ねられているフィルムＦの上端の充填口部ＦＡが封止されれば中身の包装が完成する状態となる。
【００７４】
そして、充填開始地点ＦＳ及び充填完了地点ＦＥまでの回転区間において、充填シュートから中身が充填口部ＦＡから包装体Ｐ内に充填される。
【００７５】
中身が充填された包装体連結帯ＰＣは、ガイドローラ４に案内されて、回転ドラム８から離れ、熱溶着装置５を通過する。熱溶着装置５では、フィルムＦの充填口部ＦＡが予熱バー５Ａで予熱されて、予熱された充填口部ＦＡがダイローラ５Ｂによって熱溶着されて、側縁部ＰＦが形成されるとともに、側縁部ＰＦに凹凸状の表面が形成される。これにより、連結部ＰＡと側縁部ＰＣとで封止されてなる包装体Ｐが完成し、包装体連結帯ＰＣが構成される。
【００７６】
最後に、包装体連結帯ＰＣは回転カッターユニット７に案内される。回転カッターユニット７では、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣの送出速度に同調するように回転駆動されて、図４に示すような、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが連続して切り離される。
【００７７】
そして、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際には、充填包装装置２００を停止させて、刃受け側ギア２９の連結ボルト３２を緩めて、選択する第１乃至第３装着位相Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかとなるように、ギア側標識３４とローラ軸側標識３５とを符号させて、連結ボルト３２を締める。そして、充填包装装置２００を再起動させる。
【００７８】
以上のように、本実施形態の回転カッターユニット７は、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際に切り刃１３の付け換え作業を要さず、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整によって行うので、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態の回転カッターユニット７は、刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相の調整によって、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整を行うことができる。
【００８０】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、ローラ側標識３５とギア側標識３４との符合によって、ローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相を選択可能に構成されているので、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整が可能である。
【００８１】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、単包の包装体Ｐの切り出し行程、２連の包装体Ｐの切り出し行程、及び３連の包装体Ｐの切り出し行程の切り換えを行うことができるので、より多くの包装体Ｐの切り離し形態に対応することができる。
【００８２】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、切り刃１３の刃先の数が５であり、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の数が６であり、両者の数の差は１である。すなわち、刃付きロール１０は、１回転毎に接触する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８が１つずつずれるので、切り刃１３は全ての刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に均等に接触することとなる。したがって、全ての切り刃１３の損耗を均等にすることができるので、本発明の回転カッターユニット７の切り刃１３の交換頻度をより低減させることが可能となる。
【００８３】
（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態において、刃受けローラ２０の刃受け面の構成及び刃付きローラ１０の切り刃１３の数を変形した実施形態である。したがって、刃受けローラ２０の刃受け面の構成及び刃付きローラ１０の切り刃１３の数を説明し、その他の構成は第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００８４】
図９は、本発明の第２実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。図１１は、図９の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。なお、説明の都合上、一部を断面図にして示す。図９乃至図１１において、図５乃至図７に示した構成要素と同一の構成要素には各々同一の符号を付す。
【００８５】
図９に示すように、刃付きロール１０には、ローラ軸１１の延伸方向に延びる４枚の切り刃１３の刃先が等間隔に放射状に構成されている。
【００８６】
また、図１０に示すように、本実施形態では、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は帯状の２つの領域に区画されていて、回転方向において後方側の第１位相領域Ａ、回転方向において前方側の第２位相領域Ｂに区画されている。
【００８７】
さらに、図１１に示すように、ギア側標識３４は、第２位相領域Ｂにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第２回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第２装着位相‘Ｙ’のギア側標識３４が形成されており、第１位相領域Ａにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第１回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第１装着位相‘Ｘ’ のギア側標識３４が形成されている。すなわち、刃受け側ギア３４の回転方向において、ローラ軸２１の回転位相を前側にシフトさせる位置に第１装着位相Ｘの印が形成され、ローラ軸２１の回転位相を後側にシフトさせる位置に第２装着位相Ｙの印が形成されている。
【００８８】
そして、図１０に示すように、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域（接触領域）Ａは全て平面である。つまり、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第１装着位相Ｘにおいて装着された場合には、包装体連結帯ＰＣの全ての連結部ＰＡは、ローラ接線Ｇにおいて、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域Ａと刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先との間で押し切られるので、回転カッターユニット７によって包装体Ｐは個別に切り離される。
【００８９】
また、刃受け面２４，２６，２８の第２位相領域（接触領域）Ｂのみが多溝面に構成されている。したがって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域（接触領域）Ｂは隣り合う刃受け面の第２位相領域Ｂが平面と多溝面とになるので、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第２装着位相Ｙにおいて装着された場合には、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された２連の包装体Ｐが切り離される。
【００９０】
以上により、本実施形態の回転カッターユニット７は、単包の包装体Ｐの切り出し行程と２連の包装体Ｐの切り出し行程との切り換えに切り刃１３の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００９１】
また、ローラ側標識３５とギア側標識３４との符合によって、ローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相を選択可能に構成されているので、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整が可能である。
【００９２】
以上、本発明の回転カッターユニット及び充填包装装置は、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際に切り刃１３の交換作業を要さないので、包装連結帯ＰＣの連結部ＰＡに対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【００９３】
また、本発明の回転カッターユニット及び充填包装装置は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００９４】
例えば、刃付きローラ１０の切り刃の刃数及び刃受けローラ２０の刃受け面の面数は上記実施形態の数に限られるものではない。
【００９５】
また、刃付きローラ１０の刃数の刃数と刃受けローラ２０の刃受け面の面数とを同じにしてもよい。この場合、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０の回転比を同じにすることができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造における刃受けローラ２０に対する刃受け側ギア２９の装着位相を調整することによって、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相が調整可能に構成されている。しかし、刃付きローラ１０と刃側ギア１４との装着構造における刃付きローラ１０に対する刃側ギア１４の装着位相を調整可能な装着構造とすることによっても、本発明は実施可能である。具体的な構造は、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造を刃付きローラ１０と刃側ギア１４との装着構造に適用すればよい。すなわち、刃受け側ギア２９の装着位相及び刃側ギア１４の装着位相の少なくともいずれかの装着位相を調整可能に構成されていればよい。
【００９７】
さらに、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０の駆動機構はギア機構に限定されるものではなく、回転位相を制御できる他の機構を適用することも可能である。例えば、本発明の回転カッターユニット７の刃受け側ギア２９、刃側ギア１４及び駆動ギア５０の代わりに、各ローラのローラ軸１１，２１にサーボモータを連結して、制御装置によって両者のサーボモータを同期駆動させることによっても実施することができる。すなわち、制御装置がサーボモータ同士の相対的な回転位相を制御することによって、本発明を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことが可能な回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態の充填包装装置の構成例を模式的に示す上面図である。
【図２】図２は図１のII矢視図である。
【図３】図３は、図１のIII矢視図である。
【図４】図４は、図１のIV矢視図である。
【図５】本発明の第１実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図６】図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【図７】図５の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図８】第１乃至第３の回転位相における包装体の切り離し形態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【図１１】図９の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【０１００】
１Ａ 内周シールバー
１Ｂ 外周シールバー
２ 充填シュート
３ 分量マス
４ ガイドローラ
５ 熱溶着装置
５Ａ 予熱バー
５Ｂ ダイローラ
７ 回転カッターユニット
８ 回転ドラム
９ 送りローラ
１０ 刃付きローラ
１１ ローラ軸
１２ 取付部
１３ 切り刃
１４ 刃側ギア
１５ 連結部材
１６ 固定ボルト
１７ 連結ボルト
１８ 締結具
２０ 刃受けローラ
２１ ローラ軸
２２ 突起部
２３ 第１刃受け面
２４ 第２刃受け面
２５ 第３刃受け面
２６ 第４刃受け面
２７ 第５刃受け面
２８ 第６刃受け面
２９ 刃受け側ギア
３０ 連結部材
３１ 固定ボルト
３２ 連結ボルト
３３ 溝状孔
３４ ギア側標識
３５ ローラ軸側標識
３６ ボルト孔
５０ 駆動ギア
５１ 駆動軸
１０１ ミシン目
２００ 充填包装装置
Ｆ フィルム
ＦＡ 充填口部
ＦＥ 充填完了地点
ＦＳ 充填開始地点
Ｐ 包装体
ＰＡ 連結部
ＰＣ 包装体連結帯
ＰＦ 側縁部
ＳＥ シール完了地点
ＳＳ シール開始地点
Ａ 第１位相領域
Ｂ 第２位相領域
Ｃ 第３位相領域
Ｇ ローラ接線
Ｘ 第１装着位相
Ｙ 第２装着位相
Ｚ 第３装着位相
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体連結帯の連結部を順次挟圧しながら引き込みかつ切り込む回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムが重ね合わされてその縁部が接合されることにより袋状に形成された包装体（以下、包装体と略す）は、インスタント食品のかやく、調味料等粉末や液体からなる中身を収容する包装体として広く用いられている。
【０００３】
こうした包装体を製造する充填包装装置においては、一般的には、以下のようにして包装体が製造される。
【０００４】
すなわち、まず、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられる（重ね処理）。
【０００５】
そして、この重ねフィルムが、長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部が形成される（連結部処理）。これによって、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられる場合には、この連結部間の領域がフィルムの側縁が開口している袋部となる。なお、２つの帯状のフィルムが重ね合わせられる場合には、前記重ねフィルムの一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部が形成されて（側縁部処理）、連結部と側縁部とで区画される領域が、一方の側縁が開口している袋部となる。
【０００６】
そして、この開口部から前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身が充填される（充填処理）。
【０００７】
そして、開口部が側縁部処理又は連結部処理によって接合される。これによって、重ねフィルムの間に充填された中身が連結部と側縁部とで封止されてなる包装体が完成するとともに、完成した包装体は包装体が連結部によって連結してなる包装体連結帯を構成している（包装体連結帯製造工程）。
【０００８】
そして、包装体連結帯は、必要に応じ、その使用用途に応じてカット処理される。例えば、個々の包装体が包装体連結帯から連結部において切り離されたり、連結部にミシン目が切り込まれた２連あるいは３連の包装体として切り離されたりする。
【０００９】
ここで、包装体のカット処理を行うカッターユニットは、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の２種類の処理に対応可能に構成される必要があり、特許文献１乃至４には、当該２種類の処理の切換の高速化及び構造の簡素化を目的とした技術が提案されている。
【００１０】
しかしながら、これら特許文献１乃至４は、受け刃側は静止していて、受け刃に接している連結部に回転する切り刃が切り込む構造である。したがって、切り刃が連結部に切れ込む時間は、連結部が受け刃上に位置する時間に限られることから、連結部の移動速度の高速化には限界があった。つまり、特許文献１第４図、特許文献２図１、特許文献３図３、及び特許文献４図６に示されるようないわゆる縦型充填包装装置の充填包装速度は毎分６０個程度が高速化の限界であった。
【００１１】
一方で、特許文献５乃至７それぞれの図１に示されるようなロータリー型充填包装装置は充填包装速度が毎分２００個程度と高速であり、特許文献１乃至４に示されるようなカッターユニットでは追従が困難であり、特許文献５乃至７それぞれの図３に示されるような刃付きローラを用いた回転カッターユニットが一般的に用いられている。すなわち、回転カッターユニットは、受け刃側も連結部の移動に同期して回転移動することによって、受け刃上の連結部に切れ刃が切れ込む時間をより長く確保することができるので、ロータリー型充填包装装置に好適である。
【特許文献１】実開平３−４５８０９号公報
【特許文献２】特開平６−１７１６２３号公報
【特許文献３】特開２０００−６２７３５号公報
【特許文献４】特開２００１−７２０２４号公報
【特許文献５】特開２０００−３５５３０３号公報
【特許文献６】特開２００１−２２５８０９号公報
【特許文献７】特開２００４−３５９３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、刃付きローラを用いる場合における、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業は、例えば特許文献６段落［００２３］に記述されているように、ミシン目の切り込み用の刃と、切り離し用の刃とを付け換える作業が一般的であった。
【００１３】
しかし、刃の付け換え作業は作業員の作業負担を増やすと共に、付け換え後の刃先位置の調整作業も要することから短くても数十分程度の時間を要し、生産効率の低下につながっていた。
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことが可能な回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、第１の本発明の回転カッターユニットは、ローラ軸の延伸方向に沿って帯状に延びる刃受け面が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている刃受けローラと、ローラ軸の延伸方向に沿って延びる刃先が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成され、かつ前記刃受け面と前記刃先とが接触するように並列された刃付きローラと、を有し、前記刃受けローラ及び前記刃付きローラがそれぞれ相反する方向に回転することによって、前記刃受け面と前記刃先との間に包装体連結帯の連結部を順次引き込みながら該連結部を切り込む回転カッターユニットであって、
前記刃受けローラと前記刃付きローラとの間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、
前記複数の刃受け面は、それぞれ前記刃受けローラのローラ軸方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、
前記回転位相の調整によって前記刃先が接触する前記刃受け面の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている。このように構成すると、包装体の切り離し形態を切り換える際に刃先の交換作業を要さないので、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。ここで、多溝面とは、平面に複数の溝がローラ軸の延伸方向と交差する方向に、かつ相互に平行に延びて形成されている面をいう。
【００１６】
第２の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受けローラのローラ軸周りに装着された刃受け側ギアと、前記刃付きローラのローラ軸周りに装着され、かつ前記刃受けギアと噛み合う刃側ギアと、を有し、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の少なくともいずれかを調整可能に構成されているとよい。このように構成すると、刃受けローラのローラ軸周りの刃受け側ギアの装着位相の調整、あるいは刃付きローラのローラ軸周りの刃側ギアの装着位相の調整によって、より容易に刃受けローラと刃付きローラとの回転位相の調整を行うことができる。
【００１７】
第３の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃受け側ギアに形成された標識との符合、及び前記刃付けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃側ギアに形成された標識との符合の少なくともいずれかによって、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相の選択、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の選択の少なくともいずれかが可能に構成されているとよい。このように構成すると、標識同士の符合によって、より容易に刃受けローラと刃付きローラとの間の相対的な回転位相を調整することが可能となる。
【００１８】
第４の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が偶数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程と２連の包装体の切り出し行程との切り換えに刃先の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００１９】
第５の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が３の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第２回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程と３連の包装体の切り出し行程との切り換えに刃先の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００２０】
第６の本発明の回転カッターユニットは、前記刃受け面の数が６の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第３回転位相とが選択可能に構成されているとよい。このように構成すると、単包の包装体の切り出し行程、２連の包装体の切り出し行程、及び３連の包装体の切り出し行程の切り換えを行うことができるので、より多くの包装体の切り離し形態に対応することができる。
【００２１】
第７の本発明の回転カッターユニットは、前記刃付きローラの前記刃先の数と前記刃受けローラの前記刃受け面の数との差が１であるとよい。このように構成すると、刃付きロールが１回転毎に刃先が接触する刃受け面が１つずつずれるので、刃先は全ての刃受け面に均等に接触することとなる。したがって、全ての刃先の損耗を均等にすることができるので、本発明の回転カッターユニットの刃先の交換頻度をより低減させることが可能となる。
【００２２】
第８の本発明の充填包装装置は、１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられてなる重ねフィルムを構成する重ね処理と、前記重ねフィルムの長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部を形成する連結部処理と、前記重ねフィルムの少なくとも一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部を形成する側縁部処理と、前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身を充填する充填処理と、によって、前記重ねフィルムの間に充填された中身が前記連結部と前記側縁部とで封止されてなる包装体が前記連結部によって連結してなる包装体連結帯が製造される、製造ユニットと、
前記製造ユニットの下流側に配設された、請求項１に記載の回転カッターユニットと、を有する。このように構成すると、包装体の切り離し形態を切り換える際に刃先の交換作業を要さないので、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の回転カッターユニットは、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができるという効果を奏する。また、本発明の充填包装装置は、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
まず、本実施形態の充填包装装置２００の構成を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態の充填包装装置の構成例を模式的に示す上面図である。図２は、図１のII矢視図である。図３は、図１のIII矢視図である。図４は、図１のIV矢視図である。
【００２６】
図１において、充填包装装置２００は、包装体連結帯ＰＣの流通方向において、包装体連結帯製造ユニットの下流側に回転カッターユニット７が構成されている。
【００２７】
包装体連結帯製造ユニットは内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂと、充填シュート２と、分量マス３と、ガイドローラ４と、熱溶着装置５と、回転ドラム８とが配設されていて、図３に示すように、フィルムＦから連結部ＰＡによって包装体Ｐが連結されている包装体連結帯ＰＣが製造される。
【００２８】
回転カッターユニット７によって、図４に示すように、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが切り離される。
【００２９】
ここで、フィルムＦは、樹脂フィルム、樹脂フィルムと金属箔とが積層された複合フィルム等で構成されている。したがって、後述する熱溶着は可能である。
【００３０】
ここで配設されている装置類の構造を説明する。
【００３１】
回転ドラム８は円筒状に形成され、回転軸が上下方向に延びかつ円周面が水平面内を回転移動するように配設されている。そして、回転ドラム８の円周面には、フィルムＦが、その側方、即ち幅方向の両縁が重なるようにして折り重ねられ、折り目を下、その両縁が上となるようにして巻回されている。
【００３２】
内周シールバー１Ａは、回転ドラム８の周壁内側に上下方向に延在して複数配置されていて、回転ドラム８と共に回転移動する。また、内周シールバー１Ａ同士の間隔と連結部ＰＡ同士の間隔とは略同等である。
【００３３】
外周シールバー１Ｂは、内周シールバー１Ａと対になって配設されていて、図において、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において、内周シールバー１Ａと対向するように位置する。また、図示しないが、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間以外の回転区間においては、下方に退避しながら回転している。
【００３４】
内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとは、図において、回転ドラム８のシール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において、折り重ねられたフィルムＦの主面を挟みながら回転ドラム８の周面上を回転移動する。これによって、内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂは、回転ドラム８の周面上を回転移動するフィルムＦを挟み込んで、フィルムＦをその全幅に渡って長手方向の所定間隔毎に帯状に熱溶着して、連結部ＰＡを形成する。連結部ＰＡは、隣接する包装体Ｐ間の境目をシールして、連結部ＰＡ間で区画された領域に袋部が形成される。また、フィルムＦは、内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとに挟圧され、回転ドラム８の回転動作によって牽引される。
【００３５】
充填シュート２は、隣接する内周シールバー１Ａの間の上方に１つずつ配設されていて、内周シールバー１Ａと同調してドラム８の円周面に沿って回転移動する。そして、図３に示すように、その下端が折り重ねられているフィルムＦの間に入り込む。これによって、分量マス３から放出される中身は包装体連結帯ＰＣの包装体Ｐ内に案内される。
【００３６】
分量マス３は、平面視において回転ドラム８の周壁に内接する円周上に内周シールバー１Ａと略同等の間隔となるようにして複数配置されていて円周上を回転移動する。そして、分量マス３は、図において、充填開始地点ＦＳ及び充填完了地点ＦＥまでの回転区間において、隣接する内周シールバー１Ａの間に位置しながら回転ドラム８の上方を並行する。これによって、分量マス３内の中身が充填シュート２を介して包装体Ｐ内に充填される。
【００３７】
ガイドローラ４は、包装体連結体ＰＣの流通方向において回転ドラム８の下流側であって、かつ回転ドラム８のシール完了地点ＳＥの外側近傍に配設されている。これによって、中身が充填された包装体連結帯ＰＣが熱溶着装置５に案内される。
【００３８】
熱溶着装置５は、包装体連結体ＰＣの流通方向においてガイドローラ４の下流側に配設されている。熱溶着装置５は、それぞれ一対の予熱バー５Ａ及びダイローラ５Ｂを有して構成されている。そして、フィルムＦの側方両縁が重なって形成されている側縁部を予熱バー５Ａ及びダイローラ５Ｂが順次挟み込むようにして配設されている。これによって、フィルムＦの側縁近傍が熱溶着されて、包装体Ｐの帯状の側縁部ＰＦが形成される（図４参照）。なお、ダイローラ５Ｂは、図示しない回転駆動装置によって、回転ドラム８の回転動作と同調して、包装体連結帯ＰＣを引き込むようにして相互に反対方向に回転される。
【００３９】
回転カッターユニット７は、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０との間に包装体連結体ＰＣを挟み込むようにして配設されている。
【００４０】
ここで、本発明の特徴である回転カッターユニット７を説明する。
【００４１】
図５は、本発明の第１実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【００４２】
図５に示すように、回転カッターユニット７は、刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０が並列して構成されている。
【００４３】
刃受けローラ２０は、ローラ軸２１の延伸方向に沿って帯状に延びる６つの刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８が周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている。
【００４４】
刃付きローラ１０は、ローラ軸１１から放射状に延び、かつローラ軸１１の延伸方向に沿って延びる５枚の切り刃１３の刃先が周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている。
【００４５】
また刃付きローラ１０と刃受けローラ２０とは、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８と切り刃１３の刃先とがローラ接線Ｇにおいて接触するように並列されている。刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０がそれぞれ相反する方向に回転することによって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８と切り刃１３の刃先との間に包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡを順次引き込みながら連結部ＰＡに切り込むことができる。
【００４６】
ここで、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８は、刃受けローラ２０のローラ軸２１から放射状に延びる６つの突起部２２の先端の端面に構成されている。
【００４７】
また、切り刃１３は、刃付きローラ１０のローラ軸１１から放射状に延びる５つの取付部１２にそれぞれボルト及びナットからなる締結具１８によって装着されている。
【００４８】
さらに、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０とは、刃受けローラ２０のローラ軸２１の下端の周りに装着された刃受け側ギア２９と刃付きローラ１０のローラ軸１１の下端の周りに装着された刃側ギア１４とが噛み合ってそれぞれ相反する方向に回転する。刃受け側ギア２９と刃側ギア１４との歯車比は、切り刃１３の刃先と刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８とがローラ接線Ｇにおいて順次接触するような歯車比に構成されている。したがって、刃受け側ギア２９及び刃側ギア１４のギア径と両者の歯車比は、以下のようにして決定される。まず、切り刃１３の数、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８の数、及び包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡ同士の間隔距離が決定される。そして、包装体連結帯ＰＣの連結部ＰＡ同士の間隔距離と切り刃１３の刃先同士の周回軌道における距離と刃受け面同士の周回軌道における距離とが略同等になるように、ローラ軸１１の軸心から切り刃１３の刃先までの距離及びローラ軸２１の軸心から刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８までの距離が決定される。これによって、ローラ軸２１、１１間の軸間距離が決定される。また、切り刃１３の刃先の速度と刃受け面２３，２４，２５，２６，２７，２８の速度とが略同等となるように刃受け側ギア２９及び刃側ギア１４のギア径及びギア比がそれぞれ決定される。
【００４９】
そして、刃側ギア１４には、駆動ギア５０が歯合していて、駆動ギア５０は駆動軸５１の軸回転によって刃側ギア１４及び刃受け側ギア２９を所定の回転方向、すなわち、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣを引き込む方向に回転させるように構成されている。
【００５０】
なお、駆動軸５１は、図示しない駆動装置、あるいは図示しない伝達ギア等の駆動機構に連結されている。また、駆動軸５１は、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣの送出速度に同調するように駆動される。
【００５１】
このような刃受けローラ２０及び刃付きローラ１０の配設によって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８と切り刃１３の刃先との間に包装体連結帯ＰＣを引き込みながら、確実に連結部ＰＡを切り込むことが可能となる。
【００５２】
ここで、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は、それぞれローラ軸２１の延長方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されている。ここで、「多溝面」とは、平面に複数の溝がローラ軸２１の延伸方向と交差する方向に、かつ相互に平行に延びて形成されている面をいう。なお、多溝面は、幅１乃至２ｍｍ及び深さ１乃至２ｍｍ程度の溝が切削加工によって形成されている。
【００５３】
図６は、図５の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態では、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は帯状の３つの領域に区画されていて、回転方向において後方側の第１位相領域Ａ、回転方向において前方側の第３位相領域Ｃ、及び第１位相領域Ａと第３位相領域Ｃとの間の第２位相領域Ｂに区画されている。
【００５５】
また、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０は、両者間の相対的な回転位相が調整可能に構成されている。
【００５６】
このような刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との回転位相の調整構造及び刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の構成によって、刃先１３が接触する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の接触領域を平面及び多溝面のいずれかに切り換えることができる。
【００５７】
ここで、本実施形態では、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造における刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相の調整によって、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との回転位相を調整可能に構成されている。以下、刃付きローラ１０のローラ軸１１と刃側ギア１４との装着構造及び刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９との装着構造を説明する。
【００５８】
図７は、図５の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。なお、説明の都合上、一部を断面図にして示す。
【００５９】
図７に示すように、刃付きローラ１０のローラ軸１１の一端の軸周りに平歯車の刃側ギア１４が装着されている。ローラ軸１１と刃側ギア１４とは、適宜好適な構造で接合されている。ここでは、刃側ギア１４がローラ軸１１に嵌め込まれ、刃側ギア１４に積層するようにして円環状の連結部材１５がローラ軸１１に嵌め込まれ、ローラ軸１１と連結部材１５とが固定ボルト１６によって接合され、刃側ギア１４と連結部材１５とが積層方向に延びて配設されている連結ボルト１７によって接合されている。あるいは、連結部材１５の代わりに、ローラ軸１１の周面にキーを設けて、当該キーと刃側ギア１４の内周側に形成されたキー溝とを係合させて接合することもできる。
【００６０】
ここで、ローラ軸２１と刃受け側ギア２９とは、刃受け側ギア２９がローラ軸２１に嵌め込まれ、刃受け側ギア２９に積層するようにして円環状の連結部材３０がローラ軸２１に嵌め込まれ、ローラ軸２１と連結部材３０とが固定ボルト３１によって接合されている。すなわち、ローラ軸２１に対して連結部材３０は固定されている。また、刃受け側ギア２９と連結部材３０とは連結ボルト３２によって緊結されて接合されている。つまり、連結部材３０が積層する刃受け側ギア２９の積層面には連結ボルト３２が螺合するボルト孔３６が形成されている。
【００６１】
ところで、連結部材３０は平板であって、連結部材３０には溝状孔３３が、ボルト孔３６の上に位置するようにして肉厚方向に貫通して形成されている。溝状孔３３は、平面視においてロール軸２１の軸中心を中心とする円弧状に延伸して形成されている。すなわち、刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相は、溝状孔３３の延伸範囲における連結ボルト３２の緊結位置によって調整可能に構成されている。
【００６２】
加えて、連結部材３０の外周縁には、刻印等の方法によって１つのローラ軸側標識３５が形成されていて、連結部材３０の外周縁近傍の刃受け側ギア２９には、刻印等の方法によって３つのギア側標識３４が形成されている。ギア側標識３４は、第２位相領域Ｂにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第２回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第２装着位相‘Ｙ’のギア側標識３４が形成されており、第１位相領域Ａにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第１回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第１装着位相‘Ｘ’ のギア側標識３４が形成されており、第３位相領域Ｃにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第３回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第３装着位相‘Ｚ’ のギア側標識３４が形成されている。すなわち、刃受け側ギア３４の回転方向において、第２装着位相Ｙを中心として、ローラ軸２１の回転位相を前側にシフトさせる位置に第１装着位相Ｘの印が形成され、ローラ軸２１の回転位相を後側にシフトさせる位置に第３装着位相Ｚの印が形成されている。
【００６３】
ここで、図８は、第１乃至第３の回転位相における包装体の切り離し形態を示す図である。
【００６４】
図６に示すように、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域（接触領域）Ａは全て平面である。つまり、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第１装着位相Ｘにおいて装着された場合には、包装体連結帯ＰＣの全ての連結部ＰＡは、ローラ接線Ｇにおいて、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域Ａと刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先との間で押し切られるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって包装体Ｐは個別に切り離される。
【００６５】
また、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域（接触領域）Ｂは隣り合う刃受け面の第２位相領域Ｂが平面と多溝面とになるように構成されている。
【００６６】
ここで、多溝面上で包装体Ｐの連結部ＰＡが刃先に押し当てられると、連結部ＰＡの一部は溝に逃れて切断を免れるので、連結部ＰＡのうち溝上に位置する部分が切れ残る。つまり、連結部ＰＡには、ミシン目が形成される。
【００６７】
したがって、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第２装着位相Ｙにおいて装着された場合には、ローラ接線Ｇに順次到来する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域Ｂは平面と多溝面とが交互となるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された２連の包装体Ｐが切り離される。
【００６８】
さらに、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第３位相領域（接触領域）Ｃは、連続する３つの刃受け面において第３位相領域Ｃが１つの平面に２つの多溝面が連続するように構成されている。具体的には、第１刃受け面２３の第３位相領域Ｃは平面であるので、第２及び第３刃受け面２４、２５の第３位相領域Ｃは多溝面となる。続いて、第４刃受け面２６の第３位相領域Ｃは平面となり、第５及び第６刃受け面２７、２８の第３位相領域Ｃは多溝面となり、さらに、第１刃受け面２３の第３位相領域Ｃの平面に循環して続く。
【００６９】
したがって、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第３装着位相Ｚにおいて装着された場合には、ローラ接線Ｇに順次到来する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第３位相領域Ｃのパターンは、平面に２つの多溝面が連続するパターンとなるので、図８に示すように、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが切り離される。
【００７０】
次に、以上のように構成された充填包装装置２００の動作例を図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００７１】
まず、ロール状に巻き取られている帯状のフィルムＦは、内周シールバー１Ａと外周シールバー１Ｂとに挟圧され、回転ドラム８の回転動作によって牽引されて、引き出される。
【００７２】
そして、引き出されたフィルムＦは、回転ドラム８のドラム上を経由する。具体的には、図２に示すように、フィルムＦの側方両縁が重なるようにして折り重ねられ、折り目を下、フィルムＦの側方両縁が上となるようにして回転ドラム８の円周面に巻回される。また、フィルムＦの側方両縁が重ねられる際には、充填シュート２の下端がフィルムＦの間に入り込む。なお、詳述はしないが、充填シュート２は、回転方向においてシール完了地点ＳＥの後に上方にスライド移動し、フィルムＦの上方において、再び下方にスライド移動しながらシール開始地点ＳＳに到達して、回転軌道に回帰する。これによって、充填シュート２の下端はフィルムＦの間に容易に入り込むことができる。
【００７３】
そして、フィルムＦは、シール開始地点ＳＳからシール完了地点ＳＥまでの回転区間において回転ドラム８の円周面上において内周シールバー１Ａ及び外周シールバー１Ｂは挟み込まれて熱溶着されて、包装体Ｐ間に熱溶着された連結部ＰＡが形成されている包装体連結帯ＰＣが形成される。つまり、包装体Ｐは、図３に示すように、中身が充填されて、折り重ねられているフィルムＦの上端の充填口部ＦＡが封止されれば中身の包装が完成する状態となる。
【００７４】
そして、充填開始地点ＦＳ及び充填完了地点ＦＥまでの回転区間において、充填シュートから中身が充填口部ＦＡから包装体Ｐ内に充填される。
【００７５】
中身が充填された包装体連結帯ＰＣは、ガイドローラ４に案内されて、回転ドラム８から離れ、熱溶着装置５を通過する。熱溶着装置５では、フィルムＦの充填口部ＦＡが予熱バー５Ａで予熱されて、予熱された充填口部ＦＡがダイローラ５Ｂによって熱溶着されて、側縁部ＰＦが形成されるとともに、側縁部ＰＦに凹凸状の表面が形成される。これにより、連結部ＰＡと側縁部ＰＣとで封止されてなる包装体Ｐが完成し、包装体連結帯ＰＣが構成される。
【００７６】
最後に、包装体連結帯ＰＣは回転カッターユニット７に案内される。回転カッターユニット７では、製造ユニットから送出されてくる包装体連結帯ＰＣの送出速度に同調するように回転駆動されて、図４に示すような、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された３連の包装体Ｐが連続して切り離される。
【００７７】
そして、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際には、充填包装装置２００を停止させて、刃受け側ギア２９の連結ボルト３２を緩めて、選択する第１乃至第３装着位相Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかとなるように、ギア側標識３４とローラ軸側標識３５とを符号させて、連結ボルト３２を締める。そして、充填包装装置２００を再起動させる。
【００７８】
以上のように、本実施形態の回転カッターユニット７は、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際に切り刃１３の付け換え作業を要さず、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整によって行うので、ミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態の回転カッターユニット７は、刃受けローラ２０のローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相の調整によって、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整を行うことができる。
【００８０】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、ローラ側標識３５とギア側標識３４との符合によって、ローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相を選択可能に構成されているので、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整が可能である。
【００８１】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、単包の包装体Ｐの切り出し行程、２連の包装体Ｐの切り出し行程、及び３連の包装体Ｐの切り出し行程の切り換えを行うことができるので、より多くの包装体Ｐの切り離し形態に対応することができる。
【００８２】
さらに、本実施形態の回転カッターユニット７は、切り刃１３の刃先の数が５であり、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の数が６であり、両者の数の差は１である。すなわち、刃付きロール１０は、１回転毎に接触する刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８が１つずつずれるので、切り刃１３は全ての刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に均等に接触することとなる。したがって、全ての切り刃１３の損耗を均等にすることができるので、本発明の回転カッターユニット７の切り刃１３の交換頻度をより低減させることが可能となる。
【００８３】
（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態において、刃受けローラ２０の刃受け面の構成及び刃付きローラ１０の切り刃１３の数を変形した実施形態である。したがって、刃受けローラ２０の刃受け面の構成及び刃付きローラ１０の切り刃１３の数を説明し、その他の構成は第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００８４】
図９は、本発明の第２実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。図１１は、図９の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。なお、説明の都合上、一部を断面図にして示す。図９乃至図１１において、図５乃至図７に示した構成要素と同一の構成要素には各々同一の符号を付す。
【００８５】
図９に示すように、刃付きロール１０には、ローラ軸１１の延伸方向に延びる４枚の切り刃１３の刃先が等間隔に放射状に構成されている。
【００８６】
また、図１０に示すように、本実施形態では、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８は帯状の２つの領域に区画されていて、回転方向において後方側の第１位相領域Ａ、回転方向において前方側の第２位相領域Ｂに区画されている。
【００８７】
さらに、図１１に示すように、ギア側標識３４は、第２位相領域Ｂにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第２回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第２装着位相‘Ｙ’のギア側標識３４が形成されており、第１位相領域Ａにおいて刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先が刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８に接触する第１回転位相においてローラ軸側標識３５と符合する位置に第１装着位相‘Ｘ’ のギア側標識３４が形成されている。すなわち、刃受け側ギア３４の回転方向において、ローラ軸２１の回転位相を前側にシフトさせる位置に第１装着位相Ｘの印が形成され、ローラ軸２１の回転位相を後側にシフトさせる位置に第２装着位相Ｙの印が形成されている。
【００８８】
そして、図１０に示すように、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域（接触領域）Ａは全て平面である。つまり、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第１装着位相Ｘにおいて装着された場合には、包装体連結帯ＰＣの全ての連結部ＰＡは、ローラ接線Ｇにおいて、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第１位相領域Ａと刃付きローラ１０の切り刃１３の刃先との間で押し切られるので、回転カッターユニット７によって包装体Ｐは個別に切り離される。
【００８９】
また、刃受け面２４，２６，２８の第２位相領域（接触領域）Ｂのみが多溝面に構成されている。したがって、刃受け面２３，２４，２５，２６，２７、２８の第２位相領域（接触領域）Ｂは隣り合う刃受け面の第２位相領域Ｂが平面と多溝面とになるので、刃受けローラ２０のローラ軸２１と刃受け側ギア２９とが第２装着位相Ｙにおいて装着された場合には、回転カッターユニット７によって、連結部ＰＡにミシン目１０１が形成された２連の包装体Ｐが切り離される。
【００９０】
以上により、本実施形態の回転カッターユニット７は、単包の包装体Ｐの切り出し行程と２連の包装体Ｐの切り出し行程との切り換えに切り刃１３の交換作業を要さないので、従来よりも短時間で行うことができる。
【００９１】
また、ローラ側標識３５とギア側標識３４との符合によって、ローラ軸２１周りの刃受け側ギア２９の装着位相を選択可能に構成されているので、より容易に刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相の調整が可能である。
【００９２】
以上、本発明の回転カッターユニット及び充填包装装置は、包装体Ｐの切り離し形態を切り換える際に切り刃１３の交換作業を要さないので、包装連結帯ＰＣの連結部ＰＡに対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことができる。
【００９３】
また、本発明の回転カッターユニット及び充填包装装置は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００９４】
例えば、刃付きローラ１０の切り刃の刃数及び刃受けローラ２０の刃受け面の面数は上記実施形態の数に限られるものではない。
【００９５】
また、刃付きローラ１０の刃数の刃数と刃受けローラ２０の刃受け面の面数とを同じにしてもよい。この場合、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０の回転比を同じにすることができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造における刃受けローラ２０に対する刃受け側ギア２９の装着位相を調整することによって、刃受けローラ２０と刃付きローラ１０との間の相対的な回転位相が調整可能に構成されている。しかし、刃付きローラ１０と刃側ギア１４との装着構造における刃付きローラ１０に対する刃側ギア１４の装着位相を調整可能な装着構造とすることによっても、本発明は実施可能である。具体的な構造は、刃受けローラ２０と刃受け側ギア２９との装着構造を刃付きローラ１０と刃側ギア１４との装着構造に適用すればよい。すなわち、刃受け側ギア２９の装着位相及び刃側ギア１４の装着位相の少なくともいずれかの装着位相を調整可能に構成されていればよい。
【００９７】
さらに、刃付きローラ１０及び刃受けローラ２０の駆動機構はギア機構に限定されるものではなく、回転位相を制御できる他の機構を適用することも可能である。例えば、本発明の回転カッターユニット７の刃受け側ギア２９、刃側ギア１４及び駆動ギア５０の代わりに、各ローラのローラ軸１１，２１にサーボモータを連結して、制御装置によって両者のサーボモータを同期駆動させることによっても実施することができる。すなわち、制御装置がサーボモータ同士の相対的な回転位相を制御することによって、本発明を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、包装連結帯の連結部に対するミシン目の切り込み処理及び切り離し処理の切換作業を従来よりも短時間で行うことが可能な回転カッターユニット及びそれを用いた充填包装装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態の充填包装装置の構成例を模式的に示す上面図である。
【図２】図２は図１のII矢視図である。
【図３】図３は、図１のIII矢視図である。
【図４】図４は、図１のIV矢視図である。
【図５】本発明の第１実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図６】図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【図７】図５の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図８】第１乃至第３の回転位相における包装体の切り離し形態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態の回転カッターユニットの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図９の回転カッターユニットの刃受け面の構成を示す平面図である。
【図１１】図９の回転カッターユニットの刃側ギア及び刃受け側ギアの装着構造を示す側面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【０１００】
１Ａ 内周シールバー
１Ｂ 外周シールバー
２ 充填シュート
３ 分量マス
４ ガイドローラ
５ 熱溶着装置
５Ａ 予熱バー
５Ｂ ダイローラ
７ 回転カッターユニット
８ 回転ドラム
９ 送りローラ
１０ 刃付きローラ
１１ ローラ軸
１２ 取付部
１３ 切り刃
１４ 刃側ギア
１５ 連結部材
１６ 固定ボルト
１７ 連結ボルト
１８ 締結具
２０ 刃受けローラ
２１ ローラ軸
２２ 突起部
２３ 第１刃受け面
２４ 第２刃受け面
２５ 第３刃受け面
２６ 第４刃受け面
２７ 第５刃受け面
２８ 第６刃受け面
２９ 刃受け側ギア
３０ 連結部材
３１ 固定ボルト
３２ 連結ボルト
３３ 溝状孔
３４ ギア側標識
３５ ローラ軸側標識
３６ ボルト孔
５０ 駆動ギア
５１ 駆動軸
１０１ ミシン目
２００ 充填包装装置
Ｆ フィルム
ＦＡ 充填口部
ＦＥ 充填完了地点
ＦＳ 充填開始地点
Ｐ 包装体
ＰＡ 連結部
ＰＣ 包装体連結帯
ＰＦ 側縁部
ＳＥ シール完了地点
ＳＳ シール開始地点
Ａ 第１位相領域
Ｂ 第２位相領域
Ｃ 第３位相領域
Ｇ ローラ接線
Ｘ 第１装着位相
Ｙ 第２装着位相
Ｚ 第３装着位相
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ軸の延伸方向に沿って帯状に延びる刃受け面が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている刃受けローラと、ローラ軸の延伸方向に沿って延びる刃先が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成され、かつ前記刃受け面と前記刃先とが接触するように並列された刃付きローラと、を有し、前記刃受けローラ及び前記刃付きローラがそれぞれ相反する方向に回転することによって、前記刃受け面と前記刃先との間に包装体連結帯の連結部を順次引き込みながら該連結部を切り込む回転カッターユニットであって、
前記刃受けローラと前記刃付きローラとの間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、
前記複数の刃受け面は、それぞれ前記刃受けローラのローラ軸方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、
前記回転位相の調整によって前記刃先が接触する前記刃受け面の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている、回転カッターユニット。
【請求項２】
前記刃受けローラのローラ軸周りに装着された刃受け側ギアと、前記刃付きローラのローラ軸周りに装着され、かつ前記刃受けギアと噛み合う刃側ギアと、を有し、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の少なくともいずれかを調整可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項３】
前記刃受けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃受け側ギアに形成された標識との符合、及び前記刃付けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃側ギアに形成された標識との符合の少なくともいずれかによって、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相の選択、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の選択の少なくともいずれかが可能に構成されている、請求項２に記載の回転カッターユニット。
【請求項４】
前記刃受け面の数が偶数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項５】
前記刃受け面の数が３の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第２回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項６】
前記刃受け面の数が６の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第３回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項７】
前記刃付きローラの前記刃先の数と前記刃受けローラの前記刃受け面の数との差が１である、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項８】
１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられてなる重ねフィルムを構成する重ね処理と、前記重ねフィルムの長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部を形成する連結部処理と、前記重ねフィルムの少なくとも一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部を形成する側縁部処理と、前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身を充填する充填処理と、によって、前記重ねフィルムの間に充填された中身が前記連結部と前記側縁部とで封止されてなる包装体が前記連結部によって連結してなる包装体連結帯が製造される、製造ユニットと、
前記製造ユニットの下流側に配設された、請求項１に記載の回転カッターユニットと、を有する、充填包装装置。
【請求項１】
ローラ軸の延伸方向に沿って帯状に延びる刃受け面が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成されている刃受けローラと、ローラ軸の延伸方向に沿って延びる刃先が該ローラ軸の周方向に等間隔に並んでローラ面が構成され、かつ前記刃受け面と前記刃先とが接触するように並列された刃付きローラと、を有し、前記刃受けローラ及び前記刃付きローラがそれぞれ相反する方向に回転することによって、前記刃受け面と前記刃先との間に包装体連結帯の連結部を順次引き込みながら該連結部を切り込む回転カッターユニットであって、
前記刃受けローラと前記刃付きローラとの間の相対的な回転位相が調整可能に構成されていて、
前記複数の刃受け面は、それぞれ前記刃受けローラのローラ軸方向に帯状に延びる平面若しくは多溝面の領域に区画されていて、
前記回転位相の調整によって前記刃先が接触する前記刃受け面の接触領域が平面及び多溝面のいずれかに切り換え自在に構成されている、回転カッターユニット。
【請求項２】
前記刃受けローラのローラ軸周りに装着された刃受け側ギアと、前記刃付きローラのローラ軸周りに装着され、かつ前記刃受けギアと噛み合う刃側ギアと、を有し、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の少なくともいずれかを調整可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項３】
前記刃受けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃受け側ギアに形成された標識との符合、及び前記刃付けローラのローラ軸に形成された標識と前記刃側ギアに形成された標識との符合の少なくともいずれかによって、
前記刃受けローラと前記刃受け側ギアとの装着構造における前記刃受けローラのローラ軸周りの前記刃受け側ギアの装着位相の選択、及び前記刃付きローラと前記刃側ギアとの装着構造における前記刃付きローラのローラ軸周りの前記刃側ギアの装着位相の選択の少なくともいずれかが可能に構成されている、請求項２に記載の回転カッターユニット。
【請求項４】
前記刃受け面の数が偶数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項５】
前記刃受け面の数が３の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第２回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項６】
前記刃受け面の数が６の倍数であって、全ての前記刃受け面の前記接触領域が平面となる第１回転位相と、隣り合う前記刃受け面の前記接触領域が平面と多溝面とになる第２回転位相と、連続する３つの前記刃受け面において前記接触領域が１つの平面に２つの多溝面が連続する第３回転位相とが選択可能に構成されている、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項７】
前記刃付きローラの前記刃先の数と前記刃受けローラの前記刃受け面の数との差が１である、請求項１に記載の回転カッターユニット。
【請求項８】
１つの帯状のフィルムが幅方向において折り重ねられ又は２つの帯状のフィルムが重ね合わせられてなる重ねフィルムを構成する重ね処理と、前記重ねフィルムの長手方向の所定間隔において全幅に渡って帯状に接合されてなる連結部を形成する連結部処理と、前記重ねフィルムの少なくとも一方の側縁においてその側縁に沿って帯状に接合されてなる側縁部を形成する側縁部処理と、前記連結部と前記側縁部とで区画される領域の内部に中身を充填する充填処理と、によって、前記重ねフィルムの間に充填された中身が前記連結部と前記側縁部とで封止されてなる包装体が前記連結部によって連結してなる包装体連結帯が製造される、製造ユニットと、
前記製造ユニットの下流側に配設された、請求項１に記載の回転カッターユニットと、を有する、充填包装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−４４６５６（Ｐ２００８−４４６５６Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２３０４４（Ｐ２００６−２２３０４４）
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（５０１２２１４９６）味日本株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（５０１２２１４９６）味日本株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]