製袋機の角部切断装置
【課題】製袋機の角部切断装置において、２段Ｖ字形状のような複数段形状の角部切断を容易に行うことを可能とすることである。
【解決手段】製袋機の角部切断装置３０における切断部３１は、パンチアーム３８に取り付けられ、パンチアーム３８の回転とともに中間包材９９に対し回転し、ダイ部と協働して中間包材９９の三角形部分６２を切り落とす機能を有するパンチ部である。切断部３１は、切刃として、主刃部４０と補助刃部４２とを備え、さらに、パンチアーム３８に対し主刃部４０の位置決め調整を行う主刃部調整機構としてのネジ５２，５３，５４，５５と、パンチアーム３８に対し補助刃部４２の位置決め調整を行う補助刃部調整機構を備える。
【解決手段】製袋機の角部切断装置３０における切断部３１は、パンチアーム３８に取り付けられ、パンチアーム３８の回転とともに中間包材９９に対し回転し、ダイ部と協働して中間包材９９の三角形部分６２を切り落とす機能を有するパンチ部である。切断部３１は、切刃として、主刃部４０と補助刃部４２とを備え、さらに、パンチアーム３８に対し主刃部４０の位置決め調整を行う主刃部調整機構としてのネジ５２，５３，５４，５５と、パンチアーム３８に対し補助刃部４２の位置決め調整を行う補助刃部調整機構を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製袋機の角部切断装置に係り、特に、シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に角部を切断する製袋機の角部切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋状の容器等をシート状の包材から作り出すには、シート状の包材を適当な順序で折り曲げ、必要な箇所を接着等で接合し、場合によっては適当な容器口部等を取り付け、また適当な外形とするために角部を切断し、その後に個々の容器に切断することが行われる。これらの工程を順序よく行って袋状容器を製造する機械は、製袋機等と呼ばれる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スパウト付きパウチ容器の製造方法として、包材送出部から包材が送出されると、折目線形成部において複数の折目線が形成され、折畳部において、折目線に沿って、パウチの胴部、トップガセット部に相当する部分、ボトムガセット部に相当する部分が形成されることが開示されている。そして、トップガセット部にスパウトが装着され、その状態でトップガセット部に相当する部分が略八角形状になるように、不要部分の角が切断されることが述べられている。
【０００４】
特許文献２には、合成樹脂複合フィルム製の注ぎ口付き自立袋に内容物を充填するまで連続的に製造する自動製袋計量充填包装方法として、注ぎ口がつけられかつ折り畳まれた本体形成用フィルムが連続的にマンドレルに供給され、底面部形成要フィルムがその間に介挿されて、山形形状のヒータでヒートシールされ、そのヒートシールされた三角形状の隣接部がパンチでもって両側からＶ字形に打ち抜かれることが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００８／０９６３９２Ａ１号公報
【特許文献２】特平９−３０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シート状の包材から袋状の容器を製造する際には個別に分離するための切断が行われる他に、外形を整えるために角部が切断される。上記特許文献１の場合では、略八角形の形状とするために、矩形形状の角部が切り落とされる。このように、角部が切断されると、その箇所は、切断のために場合によっては鋭い先端となり、容器を持ったときに痛く感じる等、違和感を覚えることがある。これを避けるため、角部を丸くする追加工等を行うこともできるがコストがかかる。
【０００７】
そこで、角部における角度をできるだけ鈍角側に緩和することが考えられる。特に、角部の端部が鋭い先端となるので、その端部の角度を角部の元々の角度よりも鈍角側に緩和する形状とすることが考えられる。そのためには、切断のための工具の角部端部の形状を鈍角側に広げればよい。例えば、Ｖ字形状に角部を切断する場合には、Ｖ字形状の端部を広げて、２段のＶ字形状となるように工具を設計すればよい。ところが、このような２段形状とすると、切断用パンチと切断用ダイとの間の位置合わせが非常に困難になり、切刃がうまく噛み合わないことが生じる。３段以上の形状となるとさらに困難性が増加する。
【０００８】
本発明の目的は、複数段形状の角部切断を容易に行うことを可能とする製袋機の角部切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る製袋機の角部切断装置は、シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に切断によって角部を切断する製袋機の角部切断装置であって、ダイ部と協働し、包材の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、主刃部がダイ部と協働して打ち抜きを行う前にダイ部と協働するように配置され、包材の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部と、主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームと、を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、パンチアームは、補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、製袋機の角部切断装置は、角部の主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部とを備える。このように、２つの刃を用いて角部の切断を行うので、例えば、主刃部と補助刃部とを別々に調整することで、ダイ部との位置決めが容易になる。なお、補助刃部は１以上あってもよいので、２段形状以上の複数段形状の角部切断を行うこともできる。
【００１４】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームを備える。これにより、パンチアームを回転駆動するだけで、複数段の角部の切断を容易に行うことができる。
【００１５】
また、製袋機の角部切断装置において、パンチアームは、補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有する。このようにすることで、パンチアーム等を小型化にすることができる。また、回転中心を包材から離すことで、ゴミ等の汚染物質を出しやすい可動部分が包材の上方に配置しなくて済む。これによって、例えば、食品用容器、薬品用容器等の製造を汚染のより少ない環境下で行うことが可能となる。
【００１６】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有する。このように、補助刃部は包材の角部を完全に切り落とすわけではないので、切り屑の発生を抑制することができる。
【００１７】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備える。これによって、主刃部と補助刃部とを独立に位置決めできるので、複数段形状の角部の切断が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態の角部切断装置が適用される製袋機の構成の様子を説明する図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の角部切断装置を有する製袋機によって製造される容器の様子を説明する三面図である。
【図３】図２に対応する斜視図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の構成を説明する図である。
【図５】図４の詳細な平面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の切断部の様子を説明する図である。
【図７】図６で主刃部を除いたときの様子を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態の角部切断装置において、ダイ部の様子を説明する図である。
【図９】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の作用を説明する図である。
【図１０】比較のために、従来技術のＶ字形状１枚刃の様子を説明する図である。
【図１１】比較のために、従来技術の２段階Ｖ字形状１枚刃の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、角部切断装置が適用される製袋機として、スパウト付容器を製造するものを説明するが、これは製袋機の適当な例として用いたものであって、これ以外の構成を有する製袋機に用いるものとしても勿論構わない。
【００２０】
また、以下では、角部切断の対象となる包材として、既にスパウトが取り付けられている中間包材を用いて説明するが、これも説明の１例であって、スパウト取付前の包材の角部を切断する場合でも構わない。また、説明の中間包材の状態よりもさらに複雑な構造となっている半製品包材の角部を切断する場合であってもよい。
【００２１】
また、以下では、スパウトが取り付けられるトップガセットを略八角形とするためにトップガセットの角部を切断するものとして説明するが、これも説明の一例であって、胴部、ボトムガセットその他の部分についての角部の切断であってもよい。また、略八角形の形状とするためにＶ字形状の切断を行うものを説明するが、これも例示であって、主刃部で切断される主要形状について補助刃部を用いてその角部を鈍角化するものであれば、直線形に角部を切断するような場合、あるいは矩形に角部を切断する場合であってもよい。
【００２２】
以下で説明する形状、寸法、材質等は、説明のための例示であって、製袋機等の仕様に合わせ適当に変更が可能である。
【００２３】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２４】
図１は、スパウト付容器を製造するための製袋機１０の構成を説明する図である。この製袋機１０は、原反のシートである包材が巻きつけられているリールユニット１２と、包材を送り出すときのバッファ機構であるアキュムレータユニット１４と、包材を折り曲げる折り曲げ装置１６と、折り曲げられた包材にスパウトを供給し取り付けるスパウト取付ユニット１８と、スパウト付包材のトップ部とボトム部を接合する接合ユニット２０と、角部の切断を行う角部切断装置３０と、トップ部とボトム部以外のその他の必要な箇所を接合するポイント接合部２２と、個々のスパウト付容器に分離する分離切断ユニット２４を含んで構成される。
【００２５】
なお、以下の図では、図示されている内容がいずれの方向から見たものであるかを示すため、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各方向を示してある。ここで、＋Ｘ方向は、包材の流れる方向で、Ｚ方向は製袋機１０の上下方向、つまり設置床面に垂直な方向である。なお、設置床面はＸＹ平面に平行な面である。＋Ｙ方向は、図１の場合で、紙面の手前側から奥側に向かう方向である。
【００２６】
包材の角部切断を説明する前に、図１の製袋機１０によって製造されるスパウト付容器１００について三面図である図２と斜視図である図３を用いて説明する。スパウト付容器１００は、パウチ１０２と呼ばれる容器本体と、スパウト１１０と呼ばれる容器内容物の蓋付き出入口を備えた袋状容器である。
【００２７】
パウチ１０２の部分は、１枚のシート状の包材を折り曲げ装置１６によって複数回、複数個所折り曲げて、胴部１０４と、トップガセットと呼ばれるトップ部１０６と、胴部１０４の下部のボトムガセットと呼ばれるボトム部１０８とが形成される。ボトム部１０８は、図２に示されるように、容器の膨らみを確保できるような折り畳み部である。これらの各部分は、接合ユニット２０によって１つの袋状の容器となるように、周縁部がヒートシール技術等によって接合される。
【００２８】
スパウト１１０は、蓋付き円筒であるスパウト主部１１２と、スパウト主部１１２の下部に設けられるフランジ部１１４とから構成される。トップ部１０６に開けられた穴にフランジ部１１４が嵌められ、そのフランジ部１１４と、トップ部１０６とがヒートシール技術等によって接合されて、スパウト１１０がパウチ１０２と一体化される。なお、図２、図３では、ヒートシール技術等によって接合された部分を接合部１２０として示されている。
【００２９】
トップ部１０６は、図２に示されるように略八角形を有している。トップ部１０６は１枚のシート状の包材からこのように略八角形に形成される。略八角形の形成は、平面上の素材を複数の直線部分の辺で順次切断することで行うことができ、そのために角部切断ユニット３０が用いられる。複数の直線部分の辺で略八角形を形成すると、各直線部分の交点のところが鋭い角部となって、ユーザがこのスパウト付容器１００を手で持ったときに痛いと感じる場合がある。
【００３０】
図２、図３に示されるように、このスパウト付容器１００では、トップ部１０６の略八角形の形状の角部が痛くないように工夫がされている。すなわち、元々の切断辺６６に対し鈍角に交差するように新たな切断辺６８が設けられ、細かく言えば１２角形とされている。この新たな切断辺６８の追加を含めて、角部の切断について以下に説明する。
【００３１】
図４は、角部切断装置３０の構成を説明する正面図と側面図である。ここでは、角部切断の対象として、スパウトが取り付けられている中間包材９９が示されている。この中間包材９９は、図２のスパウト付容器１００の角部がまだ落とされていず、個々のスパウト付容器１００として分離されずに、連続した中間シート材の形態となっているものである。図４には、スパウト主部１１２、胴部１０４、トップ部１０６、ボトム部１０８が示されているが、胴部１０４、トップ部１０６、ボトム部１０８は個々に切り離される前の状態である。
【００３２】
角部切断装置３０は、中間包材９９の流れる方向に沿って配置され、ダイ部７０と切断部３１と、切断部３１が取り付けられるパンチアーム３８と、パンチアーム３８を回転駆動する駆動機構を含んで構成される。駆動機構は、エアシリンダ３４と、駆動アーム３６を含んで構成される。
【００３３】
エアシリンダ３４は、大気圧から適当に加圧されて供給される駆動用高圧によって、シリンダをＺ方向に駆動軸を上下させる機構である。
【００３４】
駆動アーム３６は、角部切断装置３０の筐体３７に設けられる支持穴に支持される回転軸に一端部が取り付けられ、他端部がエアシリンダ３４の駆動軸の先端部に接続されるアーム材である。駆動アーム３６は、他端部がエアシリンダ３４によって上下駆動されることによって回転軸を回転する機能を有する。この回転軸に、パンチアーム３８が接続される。したがって、エアシリンダ３４を上下させ、これによって駆動アーム３６を介してパンチアーム３８を回転駆動することができる。なお、この回転は、３６０度回転しなくてもよく、いわゆる揺動であってもよい。
【００３５】
図４に示されるように、中間包材９９の流れるＸ方向の両側に沿って、それぞれエアシリンダ３４と駆動アーム３６が配置される。したがって、パンチアーム３８も中間包材９９の流れるＸ方向の両側に沿って、すなわち、中間包材９９をはさんでその両側にそれぞれ配置される。また、図４に示されるように、１つのパンチアーム３８には、Ｘ方向に沿って３つの切断部３１が配置される。したがって、２組のパンチアーム３８の駆動によって、中間包材９９は、３つのトップ部１０６について、それぞれ両側から角部の切断が同時に行われることになる。この６つの角部の切断のタイミングのときには、中間包材９９の流れの一時停止が行われる。
【００３６】
図５は、角部切断装置３０の切断部３１付近の詳細な平面図である。ここでは、中間包材９９が＋Ｘ方向に流れるように配置して示されている。上記に説明したように、切断部３１は、中間包材９９の両側にそれぞれ３つ配置されるが、図５ではそのうちのそれぞれの２つが図示されている。
【００３７】
中間包材９９は、角部切断装置３０に送り込まれる前の状態において、２つのトップ部１０６の間に三角形部分６２を有している。そして、角部切断装置３０を通過した後は、その三角形部分６２が切り落とされて、切欠部６４となっている。切欠部６４は、略Ｖ字形状であるが、図２、図３で説明したように、元々のＶ字形状を構成する切断辺６６と、その切断辺６６と鈍角で交わる追加的な切断辺６８とで構成された２段階Ｖ字形状となっている。角部切断装置３０は、このように、中間包材９９の三角形部分６２を切り落として、２段階Ｖ字形状の切欠部６４とする機能を有する装置である。
【００３８】
切断部３１は、パンチアーム３８に取り付けられ、パンチアーム３８の回転とともに中間包材９９に対し回転し、図５では図示されていないダイ部７０と協働して中間包材９９の三角形部分６２を切り落とす機能を有するパンチ部である。切断部３１は、切刃として、主刃部４０と補助刃部４２とを備え、さらに、パンチアーム３８に対し主刃部４０の位置決め調整を行う主刃部調整機構と、パンチアーム３８に対し補助刃部４２の位置決め調整を行う補助刃部調整機構を備える。主刃部調整機構としては、ネジ５２，５３，５４，５５が用いられ、補助刃部調整機構としては、ネジ５６，５７，５８，５９が用いられるが、図５では、補助刃部調整機構の４つのネジが、主刃部調整機構の４つのネジに隠れて図示されていない。
【００３９】
パンチアーム３８は、上記のように、角部切断装置３０の筐体３７の支持穴に支持される回転軸に接続される回転アームである。パンチアーム３８は、Ｘ方向に沿って３つの切断部３１をそれぞれ固定して保持する機能を有する。そして、個々の切断部３１について、その構成要素である主刃部４０と補助刃部４２を一体化して保持する機能を有する。図５に示される固定ネジ５０と、図５では主刃部４０の下に隠れて図示されていないが補助刃部４２を固定する固定ネジ５１とが、この一体化保持のための締結部材である。
【００４０】
図６は１つの切断部３１についての平面図と側面断面図である。図７は、図６から主刃部４０を取り除いた状態の平面図と側面断面図である。図８は、切断部に対応する関係で示すダイ部７０の平面断面図と側面断面図である。これらの図には、パンチアーム３８の回転中心３９がそれぞれ示されている。
【００４１】
切断部３１の主刃部４０は、ダイ部７０と協働し、中間包材９９の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主パンチである。ここで主要形状としては、頂角θAを有するＶ字形状が用いられる。頂角θAは、ここでは、例えば９０度等とすることができる。刃形は、このＶ字形の辺のところに設けられる。
【００４２】
補助刃部４２は、主刃部４０がダイ部７０と協働して打ち抜きを行う前にダイ部７０と協働するように配置される補助パンチである。補助刃部４２は、中間包材９９の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する。
【００４３】
図７に示されるように、補助刃部４２は、主要形状であるＶ字形状の中央部分４４には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部４６，４７のそれぞれに、主刃部４０のＶ字刃形の頂角θAよりも大きな頂角θBを有し、中間包材９９を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有する。θBは、両端部４６，４７を延長して得られるＶ字形状の頂角で、例えば、１３５度等を用いることができる。
【００４４】
このように、補助刃部４２は、刃形としては両端部４６，４７のところにのみ設けられるので、中間包材９９の端部からその両端部４６，４７の刃形の長さだけ切り込みを入れる機能を有し、中間包材９９を完全に切り落とすことをしない。これによって、切り屑の発生を抑制することができる。
【００４５】
固定ネジ５０は、パンチアーム３８に対し、補助刃部４２が主刃部４０よりも先にダイ部７０に対し接近するように、補助刃部４２と主刃部４０とを回転方向に積層する積層手段である。具体的には、ダイ部７０は切断部３１の下部である−Ｚ方向に配置されるので、補助刃部４２を主刃部４０よりも下部の−Ｚ方向に配置し、補助刃部４２の上部に主刃部４０を重ねるように積層する。そして、固定ネジ５１によって補助刃部４２をまずパンチアーム３８に締結した後、主刃部４０を固定ネジ５０によってパンチアーム３８にしっかりと締結して一体化する。
【００４６】
図６等に示されるように、パンチアーム３８の回転中心３９は、補助刃部４２と主刃部４０が積層されるその積み重ね位置に設けられる。この積み重ね位置のＺ方向の位置をＺ＝０とすると、回転中心３９は、Ｚ＝０または、Ｚ＝０近傍に設けられる。このようにすることで、ダイ部７０の切刃のＺ方向の高さをＺ＝０とすると、主刃部４０が中間包材９９の平面に対しほぼ垂直に刃形が当るようにできる。また、主刃部４０は補助刃部４２より先に中間包材９９に当ることがないので、補助刃部４２によって、中間包材９９に対しその外側から切り込みを入れることができる。
【００４７】
図６に示されるネジ５２，５３，５４，５５は、主刃部４０のパンチアーム３８に対する位置関係の調整のための主刃部調整機構である。なお、図６には、補助刃部調整機構の一番手前側のネジ５７が僅かに図示されている。このうちネジ５２，５３は、主刃部４０をパンチアーム３８に対し＋Ｙ方向にせり出すためのものであり、ネジ５４，５５は逆に−Ｙ方向に引き込めるためのものである。左右にそれぞれ設けられているのは、ＸＹ平面上での主刃部４０の傾斜角度を調整できるようにするためである。
【００４８】
同様に、図７に示されるネジ５６，５７，５８，５９は、補助刃部４２のパンチアーム３８に対する位置関係の調整のための補助刃部調整機構である。このうちネジ５６，５７は、補助刃部４２をパンチアーム３８に対し＋Ｙ方向にせり出すためのものであり、ネジ５８，５９は逆に−Ｙ方向に引き込めるためのものである。左右にそれぞれ設けられているのは、ＸＹ平面上での補助刃部４２の傾斜角度を調整できるようにするためである。このように、補助刃部４２と主刃部４０とは、それぞれが独立して、パンチアーム３８に対する位置関係の調整を行うことができる。
【００４９】
図８は、ダイ部７０の様子を示す図である。ダイ部７０は、中間包材９９の三角形部分６２を切欠部６４として切り落とすように、設計上の切欠部６４の形状と同じ刃形形状を有する。したがって、５つの曲がり角７１，７２，７３，７４，７５を有する２段階Ｖ字形状の刃形形状を有する。この刃形形状に切断部３１の刃形を合わせるために、主刃部調整機構と補助刃部調整機構が用いられる。
【００５０】
すなわち、固定ネジ５０を一旦緩め、主刃部調整機構であるネジ５２，５３，５４，５５を用いて、主刃部４０の２辺を、曲がり角７１と曲がり角７２の間の辺、曲がり角７１と曲がり角７３の間の辺に合わせる。次にその状態で、補助刃部調整機構であるネジ５６，５７，５８，５９を用いて、補助刃部４２を、曲がり角７２，７３，７４，７５に合わせる。上記のように補助刃部４２の中央部分４４には刃形を有していないので、曲がり角７１に補助刃部４２を合わせる必要がない。
【００５１】
これらが終れば、再び固定ネジ５０を回して、主刃部４０と補助刃部４２をパンチアーム３８にしっかりと締結する。このようにして、切断部３１の刃形がダイ部７０の２段階Ｖ字形状の刃形に正確に合わせることができる。
【００５２】
図９は、上記構成の作用を説明する図である。ここでは、切断部３１が初期状態のとき、切断部３１の補助刃部４２による切り込みが行われるとき、切断部３１の主刃部４０による切り落としが行われるときが時系列に沿って示されている。
【００５３】
図９の最上段の状態図は、切断部３１が初期状態のときの様子を示す図である。ここでは、切断部３１は、パンチアーム３８の回転状態が図９の紙面上で反時計方向に最も回転したときの状態となっている。このように、パンチアーム３８は、回転中心３９の周りに１回転するのではなく、予め定められた回転角度の範囲で往復運動をする。つまり、いわゆる揺動運動をする。なお、既に述べたように、パンチアーム３８は、３６０度回転するものとしてもよい。
【００５４】
図９の中段の状態図は、初期状態から切断部３１が回転中心３９の周りに図９の紙面上で時計方向に回転し、切断部３１の補助刃部４２による切り込みが行われるときの様子を示す図である。ここでは、補助刃部４２の両端部４６，４７の刃形がダイ部７０の刃形にちょうど当っている。そこでさらに切断部３１が回転することで、中間包材９９に対し、切断辺６８に相当する切込みが行われる。
【００５５】
図９の最下段の状態図は、さらに切断部３１が回転中心３９の周りに図９の紙面上で時計方向に回転し、切断部３１の主刃部４０による切り落としが行われるときの様子を示す図である。ここでは、主刃部４０の刃形がダイ部７０の刃形にちょうど当っている。このとき、回転中心３９のＺ方向の位置をダイ部７０の刃形上面に対しほぼ同じ位置に設定することで、主刃部４０の刃形先端が中間包材９９の表面にほぼ垂直に当り始めるようにすることができる。
【００５６】
この状態からさらに切断部３１が回転することで、中間包材９９に対し、切断辺６６に相当する部分が切り込まれる。このことで、先ほどの切断辺６８の切込みとあいまって、中間包材９９の三角形部分６２が切り落とされて、切欠部６４が形成される。
【００５７】
この切欠部６４は、上記のように、中間包材９９の角部である三角形部分６２について、主刃部４０で形成される主要形状であるＶ字形状の端部を、補助刃部４２によって、主要形状に対し鈍角で交差する形状に切断して、２段階Ｖ字形状としたものである。このように、角部が２段階Ｖ字形状となっているので、角部がＶ字形状である場合に比べ、ユーザが手に持ったときに痛いと感じることが少なくなる。
【００５８】
図１０と図１１は、比較のために、従来技術の切断部とダイ部の例を示す図である。図１０は、Ｖ字形状の１枚刃８０とこれに対応するダイ部８２の様子を説明する図である。この１枚刃８０は、頂角がθAを有する単純なＶ字形状であるので、ダイ部８２の３つの曲がり角８３，８４，８５に刃形を合わせればよい。この調整作業はあまり困難ではない。しかし、加工上がりの対象物の角部はＶ字形状であるので、ユーザが手に持ったとき、痛いと感じることがある。
【００５９】
図１１は、２段階Ｖ字形状の１枚刃９０とこれに対応するダイ部９２の様子を説明する図である。この１枚刃８０は、頂角がθAを有し、その裾部分が頂角θBを有する２段階Ｖ字形状であるので、ダイ部９２の５つの曲がり角９３，９４，９５，９６，９７に刃形を合わせなければならない。この調整作業は非常に困難で、実際には、この１枚刃８０の刃形とダイ部９２の刃形をきちんと合わせることができないか、できたとしても、切断処理を続けているうちに刃当りが生じる。このように、１枚刃８０で、２段階Ｖ字形状の切断を行うことは困難である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る製袋機の角部切断装置は、シート状の包材から袋状の容器を作り出すことに利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 製袋機、１２ リールユニット、１４ アキュムレータユニット、１６ 折り曲げ装置、１８ スパウト取付ユニット、２０ 接合ユニット、２２ ポイント接合部、２４ 分離切断ユニット、３０ 角部切断装置、３１ 切断部、３４ エアシリンダ、３６ 駆動アーム、３７ 筐体、３８ パンチアーム、３９ 回転中心、４０ 主刃部、４２ 補助刃部、４４ 中央部分、４６，４７ 両端部、５０，５１ 固定ネジ、５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９ ネジ、６２ 三角形部分、６４ 切欠部、６６，６８ 切断辺、７０，８２，９２ ダイ部、７１，７２，７３，７４，７５，８３，８４，８５，９３，９４，９５，９６，９７ 曲がり角、８０，９０ １枚刃、９９ 中間包材、１００ スパウト付容器、１０２ パウチ、１０４ 胴部、１０６ トップ部、１０８ ボトム部、１１０ スパウト、１１２ スパウト主部、１１４ フランジ部、１２０ 接合部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製袋機の角部切断装置に係り、特に、シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に角部を切断する製袋機の角部切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋状の容器等をシート状の包材から作り出すには、シート状の包材を適当な順序で折り曲げ、必要な箇所を接着等で接合し、場合によっては適当な容器口部等を取り付け、また適当な外形とするために角部を切断し、その後に個々の容器に切断することが行われる。これらの工程を順序よく行って袋状容器を製造する機械は、製袋機等と呼ばれる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スパウト付きパウチ容器の製造方法として、包材送出部から包材が送出されると、折目線形成部において複数の折目線が形成され、折畳部において、折目線に沿って、パウチの胴部、トップガセット部に相当する部分、ボトムガセット部に相当する部分が形成されることが開示されている。そして、トップガセット部にスパウトが装着され、その状態でトップガセット部に相当する部分が略八角形状になるように、不要部分の角が切断されることが述べられている。
【０００４】
特許文献２には、合成樹脂複合フィルム製の注ぎ口付き自立袋に内容物を充填するまで連続的に製造する自動製袋計量充填包装方法として、注ぎ口がつけられかつ折り畳まれた本体形成用フィルムが連続的にマンドレルに供給され、底面部形成要フィルムがその間に介挿されて、山形形状のヒータでヒートシールされ、そのヒートシールされた三角形状の隣接部がパンチでもって両側からＶ字形に打ち抜かれることが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００８／０９６３９２Ａ１号公報
【特許文献２】特平９−３０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シート状の包材から袋状の容器を製造する際には個別に分離するための切断が行われる他に、外形を整えるために角部が切断される。上記特許文献１の場合では、略八角形の形状とするために、矩形形状の角部が切り落とされる。このように、角部が切断されると、その箇所は、切断のために場合によっては鋭い先端となり、容器を持ったときに痛く感じる等、違和感を覚えることがある。これを避けるため、角部を丸くする追加工等を行うこともできるがコストがかかる。
【０００７】
そこで、角部における角度をできるだけ鈍角側に緩和することが考えられる。特に、角部の端部が鋭い先端となるので、その端部の角度を角部の元々の角度よりも鈍角側に緩和する形状とすることが考えられる。そのためには、切断のための工具の角部端部の形状を鈍角側に広げればよい。例えば、Ｖ字形状に角部を切断する場合には、Ｖ字形状の端部を広げて、２段のＶ字形状となるように工具を設計すればよい。ところが、このような２段形状とすると、切断用パンチと切断用ダイとの間の位置合わせが非常に困難になり、切刃がうまく噛み合わないことが生じる。３段以上の形状となるとさらに困難性が増加する。
【０００８】
本発明の目的は、複数段形状の角部切断を容易に行うことを可能とする製袋機の角部切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る製袋機の角部切断装置は、シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に切断によって角部を切断する製袋機の角部切断装置であって、ダイ部と協働し、包材の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、主刃部がダイ部と協働して打ち抜きを行う前にダイ部と協働するように配置され、包材の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部と、主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームと、を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、パンチアームは、補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る製袋機の角部切断装置において、主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、製袋機の角部切断装置は、角部の主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部とを備える。このように、２つの刃を用いて角部の切断を行うので、例えば、主刃部と補助刃部とを別々に調整することで、ダイ部との位置決めが容易になる。なお、補助刃部は１以上あってもよいので、２段形状以上の複数段形状の角部切断を行うこともできる。
【００１４】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームを備える。これにより、パンチアームを回転駆動するだけで、複数段の角部の切断を容易に行うことができる。
【００１５】
また、製袋機の角部切断装置において、パンチアームは、補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有する。このようにすることで、パンチアーム等を小型化にすることができる。また、回転中心を包材から離すことで、ゴミ等の汚染物質を出しやすい可動部分が包材の上方に配置しなくて済む。これによって、例えば、食品用容器、薬品用容器等の製造を汚染のより少ない環境下で行うことが可能となる。
【００１６】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有する。このように、補助刃部は包材の角部を完全に切り落とすわけではないので、切り屑の発生を抑制することができる。
【００１７】
また、製袋機の角部切断装置において、主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備える。これによって、主刃部と補助刃部とを独立に位置決めできるので、複数段形状の角部の切断が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態の角部切断装置が適用される製袋機の構成の様子を説明する図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の角部切断装置を有する製袋機によって製造される容器の様子を説明する三面図である。
【図３】図２に対応する斜視図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の構成を説明する図である。
【図５】図４の詳細な平面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の切断部の様子を説明する図である。
【図７】図６で主刃部を除いたときの様子を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態の角部切断装置において、ダイ部の様子を説明する図である。
【図９】本発明に係る実施の形態の角部切断装置の作用を説明する図である。
【図１０】比較のために、従来技術のＶ字形状１枚刃の様子を説明する図である。
【図１１】比較のために、従来技術の２段階Ｖ字形状１枚刃の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、角部切断装置が適用される製袋機として、スパウト付容器を製造するものを説明するが、これは製袋機の適当な例として用いたものであって、これ以外の構成を有する製袋機に用いるものとしても勿論構わない。
【００２０】
また、以下では、角部切断の対象となる包材として、既にスパウトが取り付けられている中間包材を用いて説明するが、これも説明の１例であって、スパウト取付前の包材の角部を切断する場合でも構わない。また、説明の中間包材の状態よりもさらに複雑な構造となっている半製品包材の角部を切断する場合であってもよい。
【００２１】
また、以下では、スパウトが取り付けられるトップガセットを略八角形とするためにトップガセットの角部を切断するものとして説明するが、これも説明の一例であって、胴部、ボトムガセットその他の部分についての角部の切断であってもよい。また、略八角形の形状とするためにＶ字形状の切断を行うものを説明するが、これも例示であって、主刃部で切断される主要形状について補助刃部を用いてその角部を鈍角化するものであれば、直線形に角部を切断するような場合、あるいは矩形に角部を切断する場合であってもよい。
【００２２】
以下で説明する形状、寸法、材質等は、説明のための例示であって、製袋機等の仕様に合わせ適当に変更が可能である。
【００２３】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２４】
図１は、スパウト付容器を製造するための製袋機１０の構成を説明する図である。この製袋機１０は、原反のシートである包材が巻きつけられているリールユニット１２と、包材を送り出すときのバッファ機構であるアキュムレータユニット１４と、包材を折り曲げる折り曲げ装置１６と、折り曲げられた包材にスパウトを供給し取り付けるスパウト取付ユニット１８と、スパウト付包材のトップ部とボトム部を接合する接合ユニット２０と、角部の切断を行う角部切断装置３０と、トップ部とボトム部以外のその他の必要な箇所を接合するポイント接合部２２と、個々のスパウト付容器に分離する分離切断ユニット２４を含んで構成される。
【００２５】
なお、以下の図では、図示されている内容がいずれの方向から見たものであるかを示すため、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各方向を示してある。ここで、＋Ｘ方向は、包材の流れる方向で、Ｚ方向は製袋機１０の上下方向、つまり設置床面に垂直な方向である。なお、設置床面はＸＹ平面に平行な面である。＋Ｙ方向は、図１の場合で、紙面の手前側から奥側に向かう方向である。
【００２６】
包材の角部切断を説明する前に、図１の製袋機１０によって製造されるスパウト付容器１００について三面図である図２と斜視図である図３を用いて説明する。スパウト付容器１００は、パウチ１０２と呼ばれる容器本体と、スパウト１１０と呼ばれる容器内容物の蓋付き出入口を備えた袋状容器である。
【００２７】
パウチ１０２の部分は、１枚のシート状の包材を折り曲げ装置１６によって複数回、複数個所折り曲げて、胴部１０４と、トップガセットと呼ばれるトップ部１０６と、胴部１０４の下部のボトムガセットと呼ばれるボトム部１０８とが形成される。ボトム部１０８は、図２に示されるように、容器の膨らみを確保できるような折り畳み部である。これらの各部分は、接合ユニット２０によって１つの袋状の容器となるように、周縁部がヒートシール技術等によって接合される。
【００２８】
スパウト１１０は、蓋付き円筒であるスパウト主部１１２と、スパウト主部１１２の下部に設けられるフランジ部１１４とから構成される。トップ部１０６に開けられた穴にフランジ部１１４が嵌められ、そのフランジ部１１４と、トップ部１０６とがヒートシール技術等によって接合されて、スパウト１１０がパウチ１０２と一体化される。なお、図２、図３では、ヒートシール技術等によって接合された部分を接合部１２０として示されている。
【００２９】
トップ部１０６は、図２に示されるように略八角形を有している。トップ部１０６は１枚のシート状の包材からこのように略八角形に形成される。略八角形の形成は、平面上の素材を複数の直線部分の辺で順次切断することで行うことができ、そのために角部切断ユニット３０が用いられる。複数の直線部分の辺で略八角形を形成すると、各直線部分の交点のところが鋭い角部となって、ユーザがこのスパウト付容器１００を手で持ったときに痛いと感じる場合がある。
【００３０】
図２、図３に示されるように、このスパウト付容器１００では、トップ部１０６の略八角形の形状の角部が痛くないように工夫がされている。すなわち、元々の切断辺６６に対し鈍角に交差するように新たな切断辺６８が設けられ、細かく言えば１２角形とされている。この新たな切断辺６８の追加を含めて、角部の切断について以下に説明する。
【００３１】
図４は、角部切断装置３０の構成を説明する正面図と側面図である。ここでは、角部切断の対象として、スパウトが取り付けられている中間包材９９が示されている。この中間包材９９は、図２のスパウト付容器１００の角部がまだ落とされていず、個々のスパウト付容器１００として分離されずに、連続した中間シート材の形態となっているものである。図４には、スパウト主部１１２、胴部１０４、トップ部１０６、ボトム部１０８が示されているが、胴部１０４、トップ部１０６、ボトム部１０８は個々に切り離される前の状態である。
【００３２】
角部切断装置３０は、中間包材９９の流れる方向に沿って配置され、ダイ部７０と切断部３１と、切断部３１が取り付けられるパンチアーム３８と、パンチアーム３８を回転駆動する駆動機構を含んで構成される。駆動機構は、エアシリンダ３４と、駆動アーム３６を含んで構成される。
【００３３】
エアシリンダ３４は、大気圧から適当に加圧されて供給される駆動用高圧によって、シリンダをＺ方向に駆動軸を上下させる機構である。
【００３４】
駆動アーム３６は、角部切断装置３０の筐体３７に設けられる支持穴に支持される回転軸に一端部が取り付けられ、他端部がエアシリンダ３４の駆動軸の先端部に接続されるアーム材である。駆動アーム３６は、他端部がエアシリンダ３４によって上下駆動されることによって回転軸を回転する機能を有する。この回転軸に、パンチアーム３８が接続される。したがって、エアシリンダ３４を上下させ、これによって駆動アーム３６を介してパンチアーム３８を回転駆動することができる。なお、この回転は、３６０度回転しなくてもよく、いわゆる揺動であってもよい。
【００３５】
図４に示されるように、中間包材９９の流れるＸ方向の両側に沿って、それぞれエアシリンダ３４と駆動アーム３６が配置される。したがって、パンチアーム３８も中間包材９９の流れるＸ方向の両側に沿って、すなわち、中間包材９９をはさんでその両側にそれぞれ配置される。また、図４に示されるように、１つのパンチアーム３８には、Ｘ方向に沿って３つの切断部３１が配置される。したがって、２組のパンチアーム３８の駆動によって、中間包材９９は、３つのトップ部１０６について、それぞれ両側から角部の切断が同時に行われることになる。この６つの角部の切断のタイミングのときには、中間包材９９の流れの一時停止が行われる。
【００３６】
図５は、角部切断装置３０の切断部３１付近の詳細な平面図である。ここでは、中間包材９９が＋Ｘ方向に流れるように配置して示されている。上記に説明したように、切断部３１は、中間包材９９の両側にそれぞれ３つ配置されるが、図５ではそのうちのそれぞれの２つが図示されている。
【００３７】
中間包材９９は、角部切断装置３０に送り込まれる前の状態において、２つのトップ部１０６の間に三角形部分６２を有している。そして、角部切断装置３０を通過した後は、その三角形部分６２が切り落とされて、切欠部６４となっている。切欠部６４は、略Ｖ字形状であるが、図２、図３で説明したように、元々のＶ字形状を構成する切断辺６６と、その切断辺６６と鈍角で交わる追加的な切断辺６８とで構成された２段階Ｖ字形状となっている。角部切断装置３０は、このように、中間包材９９の三角形部分６２を切り落として、２段階Ｖ字形状の切欠部６４とする機能を有する装置である。
【００３８】
切断部３１は、パンチアーム３８に取り付けられ、パンチアーム３８の回転とともに中間包材９９に対し回転し、図５では図示されていないダイ部７０と協働して中間包材９９の三角形部分６２を切り落とす機能を有するパンチ部である。切断部３１は、切刃として、主刃部４０と補助刃部４２とを備え、さらに、パンチアーム３８に対し主刃部４０の位置決め調整を行う主刃部調整機構と、パンチアーム３８に対し補助刃部４２の位置決め調整を行う補助刃部調整機構を備える。主刃部調整機構としては、ネジ５２，５３，５４，５５が用いられ、補助刃部調整機構としては、ネジ５６，５７，５８，５９が用いられるが、図５では、補助刃部調整機構の４つのネジが、主刃部調整機構の４つのネジに隠れて図示されていない。
【００３９】
パンチアーム３８は、上記のように、角部切断装置３０の筐体３７の支持穴に支持される回転軸に接続される回転アームである。パンチアーム３８は、Ｘ方向に沿って３つの切断部３１をそれぞれ固定して保持する機能を有する。そして、個々の切断部３１について、その構成要素である主刃部４０と補助刃部４２を一体化して保持する機能を有する。図５に示される固定ネジ５０と、図５では主刃部４０の下に隠れて図示されていないが補助刃部４２を固定する固定ネジ５１とが、この一体化保持のための締結部材である。
【００４０】
図６は１つの切断部３１についての平面図と側面断面図である。図７は、図６から主刃部４０を取り除いた状態の平面図と側面断面図である。図８は、切断部に対応する関係で示すダイ部７０の平面断面図と側面断面図である。これらの図には、パンチアーム３８の回転中心３９がそれぞれ示されている。
【００４１】
切断部３１の主刃部４０は、ダイ部７０と協働し、中間包材９９の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主パンチである。ここで主要形状としては、頂角θAを有するＶ字形状が用いられる。頂角θAは、ここでは、例えば９０度等とすることができる。刃形は、このＶ字形の辺のところに設けられる。
【００４２】
補助刃部４２は、主刃部４０がダイ部７０と協働して打ち抜きを行う前にダイ部７０と協働するように配置される補助パンチである。補助刃部４２は、中間包材９９の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する。
【００４３】
図７に示されるように、補助刃部４２は、主要形状であるＶ字形状の中央部分４４には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部４６，４７のそれぞれに、主刃部４０のＶ字刃形の頂角θAよりも大きな頂角θBを有し、中間包材９９を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有する。θBは、両端部４６，４７を延長して得られるＶ字形状の頂角で、例えば、１３５度等を用いることができる。
【００４４】
このように、補助刃部４２は、刃形としては両端部４６，４７のところにのみ設けられるので、中間包材９９の端部からその両端部４６，４７の刃形の長さだけ切り込みを入れる機能を有し、中間包材９９を完全に切り落とすことをしない。これによって、切り屑の発生を抑制することができる。
【００４５】
固定ネジ５０は、パンチアーム３８に対し、補助刃部４２が主刃部４０よりも先にダイ部７０に対し接近するように、補助刃部４２と主刃部４０とを回転方向に積層する積層手段である。具体的には、ダイ部７０は切断部３１の下部である−Ｚ方向に配置されるので、補助刃部４２を主刃部４０よりも下部の−Ｚ方向に配置し、補助刃部４２の上部に主刃部４０を重ねるように積層する。そして、固定ネジ５１によって補助刃部４２をまずパンチアーム３８に締結した後、主刃部４０を固定ネジ５０によってパンチアーム３８にしっかりと締結して一体化する。
【００４６】
図６等に示されるように、パンチアーム３８の回転中心３９は、補助刃部４２と主刃部４０が積層されるその積み重ね位置に設けられる。この積み重ね位置のＺ方向の位置をＺ＝０とすると、回転中心３９は、Ｚ＝０または、Ｚ＝０近傍に設けられる。このようにすることで、ダイ部７０の切刃のＺ方向の高さをＺ＝０とすると、主刃部４０が中間包材９９の平面に対しほぼ垂直に刃形が当るようにできる。また、主刃部４０は補助刃部４２より先に中間包材９９に当ることがないので、補助刃部４２によって、中間包材９９に対しその外側から切り込みを入れることができる。
【００４７】
図６に示されるネジ５２，５３，５４，５５は、主刃部４０のパンチアーム３８に対する位置関係の調整のための主刃部調整機構である。なお、図６には、補助刃部調整機構の一番手前側のネジ５７が僅かに図示されている。このうちネジ５２，５３は、主刃部４０をパンチアーム３８に対し＋Ｙ方向にせり出すためのものであり、ネジ５４，５５は逆に−Ｙ方向に引き込めるためのものである。左右にそれぞれ設けられているのは、ＸＹ平面上での主刃部４０の傾斜角度を調整できるようにするためである。
【００４８】
同様に、図７に示されるネジ５６，５７，５８，５９は、補助刃部４２のパンチアーム３８に対する位置関係の調整のための補助刃部調整機構である。このうちネジ５６，５７は、補助刃部４２をパンチアーム３８に対し＋Ｙ方向にせり出すためのものであり、ネジ５８，５９は逆に−Ｙ方向に引き込めるためのものである。左右にそれぞれ設けられているのは、ＸＹ平面上での補助刃部４２の傾斜角度を調整できるようにするためである。このように、補助刃部４２と主刃部４０とは、それぞれが独立して、パンチアーム３８に対する位置関係の調整を行うことができる。
【００４９】
図８は、ダイ部７０の様子を示す図である。ダイ部７０は、中間包材９９の三角形部分６２を切欠部６４として切り落とすように、設計上の切欠部６４の形状と同じ刃形形状を有する。したがって、５つの曲がり角７１，７２，７３，７４，７５を有する２段階Ｖ字形状の刃形形状を有する。この刃形形状に切断部３１の刃形を合わせるために、主刃部調整機構と補助刃部調整機構が用いられる。
【００５０】
すなわち、固定ネジ５０を一旦緩め、主刃部調整機構であるネジ５２，５３，５４，５５を用いて、主刃部４０の２辺を、曲がり角７１と曲がり角７２の間の辺、曲がり角７１と曲がり角７３の間の辺に合わせる。次にその状態で、補助刃部調整機構であるネジ５６，５７，５８，５９を用いて、補助刃部４２を、曲がり角７２，７３，７４，７５に合わせる。上記のように補助刃部４２の中央部分４４には刃形を有していないので、曲がり角７１に補助刃部４２を合わせる必要がない。
【００５１】
これらが終れば、再び固定ネジ５０を回して、主刃部４０と補助刃部４２をパンチアーム３８にしっかりと締結する。このようにして、切断部３１の刃形がダイ部７０の２段階Ｖ字形状の刃形に正確に合わせることができる。
【００５２】
図９は、上記構成の作用を説明する図である。ここでは、切断部３１が初期状態のとき、切断部３１の補助刃部４２による切り込みが行われるとき、切断部３１の主刃部４０による切り落としが行われるときが時系列に沿って示されている。
【００５３】
図９の最上段の状態図は、切断部３１が初期状態のときの様子を示す図である。ここでは、切断部３１は、パンチアーム３８の回転状態が図９の紙面上で反時計方向に最も回転したときの状態となっている。このように、パンチアーム３８は、回転中心３９の周りに１回転するのではなく、予め定められた回転角度の範囲で往復運動をする。つまり、いわゆる揺動運動をする。なお、既に述べたように、パンチアーム３８は、３６０度回転するものとしてもよい。
【００５４】
図９の中段の状態図は、初期状態から切断部３１が回転中心３９の周りに図９の紙面上で時計方向に回転し、切断部３１の補助刃部４２による切り込みが行われるときの様子を示す図である。ここでは、補助刃部４２の両端部４６，４７の刃形がダイ部７０の刃形にちょうど当っている。そこでさらに切断部３１が回転することで、中間包材９９に対し、切断辺６８に相当する切込みが行われる。
【００５５】
図９の最下段の状態図は、さらに切断部３１が回転中心３９の周りに図９の紙面上で時計方向に回転し、切断部３１の主刃部４０による切り落としが行われるときの様子を示す図である。ここでは、主刃部４０の刃形がダイ部７０の刃形にちょうど当っている。このとき、回転中心３９のＺ方向の位置をダイ部７０の刃形上面に対しほぼ同じ位置に設定することで、主刃部４０の刃形先端が中間包材９９の表面にほぼ垂直に当り始めるようにすることができる。
【００５６】
この状態からさらに切断部３１が回転することで、中間包材９９に対し、切断辺６６に相当する部分が切り込まれる。このことで、先ほどの切断辺６８の切込みとあいまって、中間包材９９の三角形部分６２が切り落とされて、切欠部６４が形成される。
【００５７】
この切欠部６４は、上記のように、中間包材９９の角部である三角形部分６２について、主刃部４０で形成される主要形状であるＶ字形状の端部を、補助刃部４２によって、主要形状に対し鈍角で交差する形状に切断して、２段階Ｖ字形状としたものである。このように、角部が２段階Ｖ字形状となっているので、角部がＶ字形状である場合に比べ、ユーザが手に持ったときに痛いと感じることが少なくなる。
【００５８】
図１０と図１１は、比較のために、従来技術の切断部とダイ部の例を示す図である。図１０は、Ｖ字形状の１枚刃８０とこれに対応するダイ部８２の様子を説明する図である。この１枚刃８０は、頂角がθAを有する単純なＶ字形状であるので、ダイ部８２の３つの曲がり角８３，８４，８５に刃形を合わせればよい。この調整作業はあまり困難ではない。しかし、加工上がりの対象物の角部はＶ字形状であるので、ユーザが手に持ったとき、痛いと感じることがある。
【００５９】
図１１は、２段階Ｖ字形状の１枚刃９０とこれに対応するダイ部９２の様子を説明する図である。この１枚刃８０は、頂角がθAを有し、その裾部分が頂角θBを有する２段階Ｖ字形状であるので、ダイ部９２の５つの曲がり角９３，９４，９５，９６，９７に刃形を合わせなければならない。この調整作業は非常に困難で、実際には、この１枚刃８０の刃形とダイ部９２の刃形をきちんと合わせることができないか、できたとしても、切断処理を続けているうちに刃当りが生じる。このように、１枚刃８０で、２段階Ｖ字形状の切断を行うことは困難である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る製袋機の角部切断装置は、シート状の包材から袋状の容器を作り出すことに利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 製袋機、１２ リールユニット、１４ アキュムレータユニット、１６ 折り曲げ装置、１８ スパウト取付ユニット、２０ 接合ユニット、２２ ポイント接合部、２４ 分離切断ユニット、３０ 角部切断装置、３１ 切断部、３４ エアシリンダ、３６ 駆動アーム、３７ 筐体、３８ パンチアーム、３９ 回転中心、４０ 主刃部、４２ 補助刃部、４４ 中央部分、４６，４７ 両端部、５０，５１ 固定ネジ、５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９ ネジ、６２ 三角形部分、６４ 切欠部、６６，６８ 切断辺、７０，８２，９２ ダイ部、７１，７２，７３，７４，７５，８３，８４，８５，９３，９４，９５，９６，９７ 曲がり角、８０，９０ １枚刃、９９ 中間包材、１００ スパウト付容器、１０２ パウチ、１０４ 胴部、１０６ トップ部、１０８ ボトム部、１１０ スパウト、１１２ スパウト主部、１１４ フランジ部、１２０ 接合部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に切断によって角部を切断する製袋機の角部切断装置であって、
ダイ部と協働し、包材の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、
主刃部がダイ部と協働して打ち抜きを行う前にダイ部と協働するように配置され、包材の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部と、
主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームと、
を備えることを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製袋機の角部切断装置において、
パンチアームは、
補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有することを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の製袋機の角部切断装置において、
主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、
補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有することを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の製袋機の角部切断装置において、
主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、
主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備えることを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項１】
シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に切断によって角部を切断する製袋機の角部切断装置であって、
ダイ部と協働し、包材の角部についてその主要形状を打ち抜く刃形を有する主刃部と、
主刃部がダイ部と協働して打ち抜きを行う前にダイ部と協働するように配置され、包材の角部についてその主要形状の端部を、主要形状に対し鈍角で交差する形状に部分的に切り込む刃形を有する補助刃部と、
主刃部と補助刃部を一体化して保持し、回転中心を中心としてダイ部に対し回転するパンチアームと、
を備えることを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製袋機の角部切断装置において、
パンチアームは、
補助刃部が主刃部よりも先にダイ部に対し接近するように、補助刃部と主刃部とを回転方向に積層する積層手段を有することを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の製袋機の角部切断装置において、
主刃部は、主要形状をＶ字形状として包材を打ち抜くＶ字刃形を有し、
補助刃部は、主要形状であるＶ字形状の中央部分には刃形を有せず、中央部分の両側である両端部のそれぞれに、主刃部のＶ字刃形のＶ字角度よりも大きなＶ字角度を有し、包材を部分的に切り込む部分Ｖ字刃形を有することを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の製袋機の角部切断装置において、
主刃部とダイ部との間の位置関係を調整する主刃部調整機構と、
主刃部調整機構とは独立に、補助刃部とダイ部との間の位置関係を調整する補助刃部調整機構を備えることを特徴とする製袋機の角部切断装置。
【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２０１１−２０７０３７（Ｐ２０１１−２０７０３７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６８８１（Ｐ２０１０−７６８８１）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
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