JP2006159394A - フィルムの切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルムの隅角に角加工を施すフィルムの切断装置において、切断工具間での調整を不要とし、装置全体を単純な構造としてしかも小型にでき、フィルムの材料歩留を向上できる、フィルムの切断装置を得る。
【解決手段】 切断工具として、（ａ）工具面がフィルムの送り方向一縁端の切断部と角加工部の形状を有する第１刃と、（ｂ）フィルムの厚さ以上で待機していて、切断時には第１刃の工具面と噛み合い可能な第２刃と、（ｃ）工具面がフィルムの送り方向他縁端の切断部と角加工部の形状を有し、その側面を第１刃の側面とクリアランスをもって対向すると共に、第２刃の動作により自らの工具面が押されて浮沈可能な可動第３刃と、（ｄ）工具面が第１刃および第３刃での各角加工部と噛み合い可能な形状を有し、第２刃に固定された自らの工具面を第２刃の工具面からフィルムの厚さ以上に突出する第４刃とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルムの切断装置に関し、詳しくは、収納ケースやパッケージ袋として用いられるプラスチックフィルムなどでのフィルムの切断装置に関する。

書類、日用雑貨、洗面用具、化粧品などの収納ケースや、食品、飲料、洗剤などのパッケージ袋（充填物を含む）として、平板で方形の２枚の薄いプラスチックフィルム（以下、略して単に「フィルム」という）を積層して三辺を溶着し、または１枚の薄いフィルムを２つ折りに積層して両側を溶着し、残る一辺に収納ケースの開口部とするためのスライドファスナを溶着したものが多用されている。従来、このようなフィルムは、連続したシート状フィルムをその長さ方向に間欠的に送り、その間欠送り毎に、トムソン刃やギロチン刃によって切断加工している。

ところで、四角形状のフィルムの隅角部は、鋭利であるので、他のフィルムを突き刺して孔を開けたり、極端なときは、人体に傷を負わせたりすることがある。これらの事故を防止するため、またＰＬ法（製造物責任法）の関係もあり、最近では、収納ケースやパッケージ袋などの殆どは、四角形状の隅角を丸く切り落とす、いわゆる、ラウンド（角丸）にする角加工が施されている。

例えば、特許文献１（特開２１０３−３４０７７７号公報）には、このような角加工を行う装置が提案されている。図４は、特許文献１に提案されるフィルムの切断装置４０を示し、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は角加工の手順を示す図である。なお、特許文献１での「シート」は「フィルム」、「ラウンド」または「面取り」は「角加工部」、また「コーナーカット装置」は「切断装置」として、語句を統一して説明する。図４（Ａ）で、フィルムの切断装置４０は、第１カッタ４１と第２カッタ４２とを備え、シート状フィルム５１からウエブ５１ａの先端を送り量（Ｆ）（点線矢印で示す）として引き出し、予め決められたサイズのフィルム５２に切断すると共に、図４（Ｂ）の手順で各隅角に角加工を施している。さらに、図４（Ａ）を参照しつつ図４（Ｂ）をもとに詳しく説明すると、先ず、（ａ）に示すように、第１カッタ４１の下刃４１Ｄと上刃４１Ｕとで、送り量（Ｆ）として引き出されたシート状フィルム５１を切断すると共に、シート状フィルム５１の後縁端５２ｕの隅角に角加工を施し、角加工部（太線で示す）５２ｃ、５２ｄとしている。また、（ｂ）に示すように、第２カッタ４２の下刃４２Ｄと上刃４２Ｕとで、切断したフィルム５２の前縁端５２ｍの隅角に角加工（太線で示す）を施し、角加工部５２ａ、５２ｂとしている。これにより、（ｃ）に示すように、隅角に角加工５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが施された四角形状のフィルム５２と、切屑５３にしている。この角加工が終了すると、フィルム５２をサクションテーブル４３で吸い付け、第２カッタ４２を跨ぐようにして下流側に搬送している。また、特許文献２に提案されるフィルムの切断装置４０は、第２カッタ４２の角加工部の刃先４２ａ、４２ｂをＶ字形状にすることで、切断した切屑５３の飛散方向を安定させ、この切屑５３を吸収装置４４で回収している。

特開２１０３−３４０７７７号公報

しかしながら、特許文献１に提案される、図４（Ａ）（Ｂ）に示すようなフィルムの切断装置４０は、以下の（１）〜（４）に示すような問題が発生しやすい。

（１）切断工具間で極めて正確な調整が必要で、品質上も問題発生のおそれ
特許文献１に提案されるフィルムの切断装置４０における角加工の不具合を、図４（Ｃ）の（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図４（Ｃ）での、（ａ）は、フィルムの送り量（Ｆ）に対して第１カッタ４１と第２カッタ４２間のピッチ（Ｐ）が短く調整された場合の角加工後のフィルム５２の模式平面図、（ｂ）は、フィルムの送り量（Ｆ）に対して第１カッタ４１と第２カッタ４間のピッチ（Ｐ）が長く調整された場合の角加工後のフィルム５２の模式平面図である。図４（Ｃ）での（ａ）に示すように、フィルムの送り量（Ｆ）に対して第１カッタ４１と第２カッタ４２間のピッチ（Ｐ）が短く調整された場合には、フィルム５２の隅角部５２ａ、５２ｂに余分な耳５２ｅが発生してしまう。−方、図４（Ｃ）での（ｂ）に示すように、フィルムの送り量（Ｆ）に対して第１カッタ４１と第２カッタ４２間のピッチ（Ｐ）が長く調整された場合には、フィルム５２の隅角部５２ａ、５２ｂにエッジ５２ｆが発生してしまう。したがって、特許文献１に提案されるフィルムの切断装置４０においては、角加工においてこのような不具合を発生させないため、フィルムの送り量（Ｆ）に加え、フィルムの送り量（Ｆ）と、切断工具（第１カッタ４１と第２カッタ４２）間のピッチ（Ｐ）との関係を極めて正確に調整する必要があり、これがされない場合は品質上、問題が発生するおそれがある。

（２）装置全体が複雑な構造でしかも大型
特許文献１に提案されるフィルムの切断装置４０は、第１カッタ４１と第２カッタ４２が、２つ離れて配置してあるので、フィルム５２の長さを変更する段取替えのような場合、フィルム５２の送り量（Ｆ）の変更に加え、第１カッタ４１と第２カッタ４２のピッチ（Ｐ）も変更しなければならず、その調整に多くの時間と労力を必要する。また、角加工の後、フィルム５２をサクションテーブル４３で吸い付けて払い出す機構も必要となる。このようなことから、装置全体が複雑な構造でしかも大型のものとなって、製作コストが高くなると共に設置面積を広くとる必要があり、結果的にはフィルム５２の製造原価も高くなる。

（３）シート状フィルムの送り機構にトラブルが生じ易い
また、第１カッタ４１から第２カッタ４２までシート状フィルム５１が送られる際、シート状フィルム５１の送り方向前縁端の隅角の突片部５１ｅが、第２カッタ４２ほかに引っ掛かり、シート状フィルム５１の送り機構にトラブルが生じ易くなる。

（４）フィルムの材料歩留が低く、また切屑処理手段の追加が必要
角加工での不具合を防止するため、フィルム間に切断代を設けることも一般に行われている。図４（Ｃ）での（ｃ）は、切断代Ｓ（例えば、パッケージ袋においては２〜５ｍｍ）を設けて角加工を行ったフィルム５２の模式平面図である。図４（Ｃ）での（ｃ）に示すように、１つのフィルム５２を得るのに切断代５３ｓも加わるため、シート状フィルム５１から角加工されたフィルム５２にする迄の材料歩留が悪く、また、切屑５３と共に切断代５３ｓも切屑となるので、切屑処理手段などの追加が必要となってくる。

したがって、本発明の課題は、フィルム（シートを含む）の隅角に角加工を施すフィルムの切断装置において、（１）切断工具間での極めて正確な調整を不要とし、（２）装置全体を単純な構造としてしかも小型にでき、（３）シート状フィルムの送り機構にトラブルを生じ難くし、しかも、（４）フィルムの材料歩留を向上し、また切屑処理手段などの追加が不要な、フィルムの切断装置を得ることにある。

本発明者らは、切断工具として、１箇所でフィルムが切断されると共に送り方向の前縁端と後縁端の全隅角に角加工が施されるよう、多数の刃を噛み合わる構造とすることで、上記課題が解決できるとの知見を得、本発明に想到した。

すなわち、本発明は、１つのフィルムの隅角に角加工が施されるフィルムの切断装置であって、切断工具として、（ａ）工具面が前記フィルムの送り方向一縁端の切断部と角加工部の形状を有する第１刃と、（ｂ）前記フィルムの厚さ以上で待機していて、切断時には前記第１刃の工具面と噛み合い可能な第２刃と、（ｃ）工具面が前記フィルムの送り方向他縁端の切断部と角加工部の形状を有し、その側面を前記第１刃の側面とクリアランスをもって対向すると共に、前記第２刃の動作により自らの工具面が押されて浮沈可能な可動第３刃と、（ｄ）工具面が前記第１刃および第３刃での前記一縁端の角加工部および前記他縁端の角加工部と各々噛み合い可能な形状を有し、前記第２刃に固定された自らの工具面を前記第２刃の工具面からフィルムの厚さ以上に突出する第４刃とを備え、前記第１刃と第２刃とが噛み合うことで、送り込まれたシート状フィルムが、１つのフィルムに切断されると共に該フィルムの前記一縁端と他縁端の隅角に角加工が施されることを特徴とする。
上記構成のうち、フィルムの送り方向一縁端とは、文字どおり、フィルムの送り方向の一方の縁端を言い、フィルムの送り方向他縁端とは、一縁端とは反対側のフィルムの縁端を言う。また、工具面とは、角加工または切断を行う切断工具の外郭とこの外郭に繋がる平面部を言う。

上記構成とすることで、（１）２つのカッタ間での極めて正確な調整を不要となり、（２）装置全体を単純な構造としてしかも小型にでき、（３）シート状フィルムの送り機構にトラブルが生じ難くし、しかも、（４）フィルムの歩留を向上し、また切屑処理手段などの追加が不要な、フィルムの切断装置となる。

本発明においては、前記第４刃により角加工が施された後、前記第２刃により切断されることが好ましい。この構成とすることで、第４刃により、加工と共にフィルムの位置決めが行われ、第２刃でフィルムを切断する際に切断中心がずれることがない。

本発明においては、前記可動第３刃は、角加工時の加工抵抗より大で前記第２刃の動作力より小の特性を有する弾機を備えていることが好ましい。この構成とすることで、可動第３刃が、第４刃による角加工時にはその加工抵抗を受けとめ、また第２刃による切断の際には沈み、角加工および切断を補助することができる。

本発明においては、前記第２刃での切断時にフィルムを押さえていることが好ましい。この構成とすることで、切断時のフィルムの変形やバリの発生を防止することができる。

本発明においては、前記第１刃、第２刃、可動第３刃、および第４刃の少なくとも１つは、前記工具面が平面状に形成されていることが好ましい。この構成とすることで、各刃が摩耗した際の再研削が容易となり、また、再研削後、前と殆ど同じ状態で各刃を噛み合わせることができる。

本発明においては、前記第４刃は、前記一縁端と他縁端の隅角部の少なくとも１つの角加工の形状を同一または異ならせていることが好ましい。この構成とすることで、フィルムの角加工の形状を、収納ケースやパッケージ袋などに応じて多様にすることができる。

本発明のフィルムの切断装置によれば、フィルム（シートを含む）の隅角に角加工を施すフィルムの切断装置において、（１）２つのカッタ間での極めて正確な調整を不要とし、（２）装置全体を単純な構造としてしかも小型にでき、（３）シート状フィルムの送り機構にトラブルが生じ難くし、しかも、（４）フィルムの歩留を向上し、また切屑処理手段などの追加が不要となる。

以下、発明の実施の形態の一例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係るフィルムの切断装置１０を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は切断工具の斜視図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係るフィルムの切断装置１０の動作を示す図である。さらに、図３（ａ）〜（ｃ）は、図１の切断装置１０で切断後の各フィルム２２の一例の平面図である。

図１（Ａ）で、フィルムの切断装置１０は、ベースプレート１７ａと、このベースプレート１７ａに立設されたガイドポスト１７ｂで案内されて、シリンダ１７ｃにより継手１７ｄを介して上下に滑動する可動プレート１７ｅと、ベースプレート１７ａと可動プレート１７ｅ間に、ストリッパプレート１７ｆと、切断工具として、（ａ）第１刃（固定下刃）１１、（ｂ）第２刃（上下動上刃）１２、（ｃ）可動第３刃（浮沈下刃）１３、および（ｄ）第４刃（上下動角刃）１４（１４Ｒ、１４Ｌ）を備えている。ストリッパプレート１７ｆは、シート状フィルムを切断装置１０内にガイドすると共に、切断する際に切断工具に先立ってフィルムを押さえるようにしている。

先ず、切断工具について、図１（Ｂ）の斜視図をもとに説明する。
（ａ）第１刃（固定下刃）１１は、工具面１１ｔを、フィルム２２の送り方向（Ｆ）後縁端２２ｕの切断部２２ｘと隅角の角加工部（２２ｃ、２２ｄ）の形状としている。（ｂ）第２刃（上下動上刃）１２は、フィルム２２の厚さ以上で待機していて、切断時には第１刃（固定下刃）１１の工具面１１ｔと噛み合い可能としている。（ｃ）可動第３刃（浮沈下刃）１３は、工具面１３ｔを、フィルム２２の前縁端２２ｍの切断部２２ｘと隅角の角加工部２２ａ、２２ｂの形状とし、その側面を第１刃（固定下刃）１１の側面とクリアランスをもって対向させると共に、第２刃（上丁動上刃）１２の動作により自らの工具面１３ｔが押されて浮沈可能としている。（ｄ）第４刃（上下動角刃）１４Ｒ、１４Ｌは、工具面１４Ｒｔ、１４Ｌｔを、上述した第１刃（固定下刃）および可動第３刃（浮沈下刃）での前縁端２２ｍの角加工部２２ａ、２２ｂと後縁端２２ｕの角加工部２２ｃ、２２ｄと噛み合い可能な形状とし、第２刃（上下動上刃）１２に固定した自らの工具面１４ｔを第２刃（上下動上刃）１２の工具面１２ｔからフィルム２２の厚さ以上に突出（Ｇ）させている。また、可動第３刃（浮沈下刃）は、角加工時にかかる加工抵抗より大きく、第２刃（上下動上刃）１２の動作力より小さい特性を有するコイルスプリング１５により、上方に制限されつつ押されている。
そして、第２刃（上下動上刃）１２が第１刃（固定下刃）１１に向かって動作することで、送り込まれたシート状フィルム２１が、四角形状のフィルム２２に切断されると共にフィルム２２の前縁端２２ｍと後縁端２２ｕの隅角に角加工部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを施すようにしている。

次に、図２を用いて、実施の形態のフィルムの切断装置１０の動作について説明する。
図２で、（ａ）はシート状フィルム２１が工具面に載置された状態、（ｂ）は角加工された状態、（ｃ）は切断された状態を示し、下段は各々の状態の縦断面図、上段は各々の状態での角加工または切断に機能している部位（点線斜線で示す）の平断面図である。なお、図２（ｂ）（ｃ）上段での太い実線は角加工または切断箇所を示している。先ず、図２（ａ）で、送り量（Ｆ）だけ送り込まれたシート状フィルム２１が、第１刃（固定下刃）１１と可動第３刃（浮沈下刃）１３の工具面上に載置される。続いて、図２（ｂ）で、第２刃（上下動上刃）１２が点線矢印のように下降すると、この第２刃（上下動上刃）１２と一体でフィルム２２の厚さ以上に突出（Ｇ）した第４刃（上下動角刃）１４も下降し、前縁端２２ｍの隅角と後縁端２２ｕの隅角に同時に角加工を施し、太実線で示す角加工部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが形成される。続いて、図２（ｃ）で、第２刃（上下動上刃）がさらに点線矢印のように下降すると、コイルスプリング１５で上方に浮いている可動第３刃（可動下刃）１３を押し込むと共に、切断部２２ｘ（太実線で示す）で切断されて、図３（ａ）に示すような１つのフィルム２２となる。角加工と切断がされたフィルム２２は、直ちに次の工程に送られる。なお、図２（ｂ）の角加工において小さい切屑２３が発生するが、この切屑２３は、第４刃（上下動角刃）１４Ｒ、１４Ｌ内に導入した圧縮空気で、下方の第１刃（固定下刃）１１と第３刃（可動下刃）１３の両側面に形成した空所に吹き飛ばし、またこの空所からも切屑２３を吸引している。このため、切屑２３が切断工具内に残らず、切屑処理が容易になっている。

図１（Ｂ）および図２では、シート状フィルム２１を、可動第３刃（浮沈下刃）１３側から送るようにしているが、可動第３刃（浮沈下刃）の上下動に影響されずスムーズに送るために、第１刃（固定下刃）側から送ることが好ましい場合もある。

実施の形態のフィルムの切断装置１０によれば、以下（１）〜（４）のことが達成できる。
（１）切断工具間の調整が不要で、高品質
切断工具として、第１刃（固定下刃）１１、第２刃（上下動上刃）１２、可動第３刃（浮沈下刃）１３、および第４刃（上下動上刃）１４を１箇所に集め、これにより、角加工と切断を共に行うので、切断工具間の調整が不要となる。そして、切断工具間の調整が不要となるので、角加工部と切断部の形状・寸法が均一で高品質なフィルム２２にすることができる。

（２）装置全体が単純な構造でしかも小型
切断工具は、図１（Ａ）に示すようなダイセットなどに設けることが可能となっている。また、フィルム２２の長さを変更する段取替えのような場合、フィルム２２の送り量（Ｆ）を変更するのみで良いので、調整は少ない時間で足りる。また、角加工と切断がされたフィルム２２は、直ちに次の工程に送られるので、複雑な払い出す機構が不要となる。このようなことから、装置全体が単純な構造でしかも小型のものとなって、製作コストが低くなると共に設置面積が広くならず、結果的にはフィルム２２の製造原価を低くすることができる。

（３）シート状フィルムの送り機構にトラブルが少ない
フィルム２２の角加工部２２ａ、２２ｂを、例えばラウンド（角丸）にすれば、シート状フィルム２１が切断工具に送られる際に引っ掛かることがない。このため、シート状フィルム２１の送り機構のトラブル発生を少なくすることができる。

（４）フィルムの材料歩留が高く、また切屑処理手段が容易
角加工および切断後に除去されるのは小片の切屑２３のみであるのでフィルム２２の材料歩留を高くすることができる。また、切断工具内に、小片の切屑２３も吹き飛ばしと吸引を組み合わせ形成することで、切屑処理手段を容易に作製することができる。

なお、実施の形態のフィルムの切断装置１０は、図３（ａ）に示すような、隅角の角加工部２２ａ〜２２ｄがラウンド（角丸）の形状だけでなく、図３（ｂ）のように、角加工部２２ａ〜２２ｄを前端縁２２ｍ（または後端縁２２ｕ）が角面取りの形状で、後端縁２２ｕ（または前端縁２２ｍ）がラウンド（角丸）の形状にしたり、また、図３（ｃ）のように、前端縁２２ｍと後端縁２２ｕを直線ではなく曲線の形状で切断し、後端縁２２ｕ（または前端縁２２ｍ）の近くに孔２２ｈなどの加工を付加するなど、種々の形状の角加工と切断ほかを行うことができる。これにより、収納ケースやパッケージ袋などに応じて多様なフィルム２２にすることができる。

また、実施の形態のフィルムの切断装置１０は、シート状フィルム２１を水平にして送っているが、傾斜させて送ることも可能であり、また、切断工具を上下逆にして角加工および切断することも可能である。また、シート状フィルム２１の送り装置の駆動源から、例えばリンク機構により切断工具を動作させることも可能である。また、角加工は全隅角でなく、一部の隅角でも適用可能である。

実施の形態に係るフィルムの切断装置１０を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は切断工具の斜視図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係るフィルムの切断装置１０の動作を示す図である。 （ａ）はシート状フィルム２１が工具面に載置された状態、（ｂ）は角加工された状態、（ｃ）は切断された状態を示し、下段は各々の状態の縦断面図、上段は各々の状態での角加工または切断に機能している部位（点線斜線で示す）の平断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の切断装置１０で切断後の各フィルム２２の一例の平面図である。 特許文献１に提案されるフィルムの切断装置４０を示し、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は角加工の手順を示す図である。

符号の説明

１０：フィルムの切断装置
１１：第１刃（固定下刃）
１１ｔ：工具面
１２：第２刃（上下動上刃）
１２ｔ：工具面
１３：可動第３刃（浮沈下刃）
１３ｔ：工具面
１４（１４Ｒ、１４Ｌ）：第４刃（上下動角上刃）
１４ｔ（１４Ｒｔ、１４Ｌｔ）：工具面
１５：コイルスプリング
１７ａ：ベースプレート
１７ｂ：ガイドポスト
１７ｃ：シリンダ
１７ｄ：継手
１７ｅ：可動プレート
１７ｆ：ストリッパプレート
２１：シート状フィルム
２２：フィルム
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ：角加工部
２２ｘ：切断部
２２ｍ：前端側
２２ｕ：後端側
４０：フィルムの切断装置
４１：第１カッタ
４１Ｄ：下刃
４１Ｕ：上刃
４２：第２カッタ
４２ａ、４２ｂ：刃先
４２Ｄ：下刃
４２Ｕ：上刃
４３：サクションテーブル
４４：吸引装置
５１：シート状フィルム
５１ａ：ウエブ
５１ｅ：突片部
５２：フィルム
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ：角加工部
５２ｅ：耳
５２ｆ：エッジ
５２ｍ：前縁端
５２ｕ：後縁端
５３：切屑
５３ｓ：切断代
Ｆ：送り量
Ｇ：突出

Claims (6)

1. １つのフィルムの隅角に角加工が施されるフィルムの切断装置であって、切断工具として、（ａ）工具面が前記フィルムの送り方向一縁端の切断部と角加工部の形状を有する第１刃と、（ｂ）前記フィルムの厚さ以上で待機していて、切断時には前記第１刃の工具面と噛み合い可能な第２刃と、（ｃ）工具面が前記フィルムの送り方向他縁端の切断部と角加工部の形状を有し、その側面を前記第１刃の側面とクリアランスをもって対向すると共に、前記第２刃の動作により自らの工具面が押されて浮沈可能な可動第３刃と、（ｄ）工具面が前記第１刃および第３刃での前記一縁端の角加工部および前記他縁端の角加工部と各々噛み合い可能な形状を有し、前記第２刃に固定された自らの工具面を前記第２刃の工具面からフィルムの厚さ以上に突出する第４刃とを備え、前記第１刃と第２刃とが噛み合うことで、送り込まれたシート状フィルムが、１つのフィルムに切断されると共に該フィルムの前記一縁端と他縁端の隅角に角加工が施されることを特徴とするフィルムの切断装置。
2. 前記第４刃により角加工が施された後、前記第２刃により切断されることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの切断装置。
3. 前記可動第３刃は、角加工時の加工抵抗より大で前記第２刃の動作力より小の特性を有する弾機を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルムの切断装置。
4. 前記第２刃での切断時にフィルムを押さえていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のフィルムの切断装置。
5. 前記第１刃、第２刃、可動第３刃、および第４刃の少なくとも１つは、前記工具面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れかに記載のフィルムの切断装置。
6. 前記第４刃は、前記一縁端と他縁端の隅角部の少なくとも１つの角加工部の形状を同一または異ならせていることを特徴とする請求項１乃至請求項５何れかに記載のフィルムの切断装置。

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