JP2009274170A - ミシン目形成用回転刃 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＥＴボトル等に装着されるシュリンクラベルにミシン目を形成するための回転刃に関し、複雑な形状の刃先を持つ回転刃を低コストにて実現することを課題とする。
【解決手段】 種々の形状の刃先を持つ回転刃（単位回転刃）を作製し、これを位相を合わせ複数枚重ね合わせ一体化（積層構造）とすること、および、単位回転刃の作製にエッチング法を用いることにより、通常の機械加工では困難な複雑な形状の刃先を持つミシン目形成用回転刃を低コストにて実現する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＰＥＴボトル等の容器に装着されるラベルにミシン目を形成するための回転刃に関するものであり、特に、微細かつ複雑な刃先の形状を有する回転刃に関する。

清涼飲料等のＰＥＴボトルの胴部には筒状に貼り合わされた樹脂フィルム製のラベルが装着されている。同ラベルは、一般に熱収縮性のあるシュリンクフィルムあるいは伸縮性のあるストレッチフィルムが用いられ、装着時には容器本体に密着するよう工夫されている。
また、リサイクルの際の分別廃棄のため、図１に示すように、ラベルには予め１〜２条のミシン目が入れられ、容器本体と分離し易いようになっている。このミシン目は、外周に一定ピッチで微細な切断刃を形成した回転刃を用いて形成されることが多い。

ラベルには、利用時には本体から外れることなく、且つリサイクル時には容易に剥れるという、相反する特性が求められるが、特に、ラベルの取り外しの難易度はこの回転刃の刃先形状や切り込みパターンに依存することが多く、これらの改良方法が多数発案されている。回転刃の刃先に関しては、例えば特開2005−1030に、剥し易さと横裂け防止を両立させようとする刃先形状の検討がなされている。
また、切り込みパターンに関する改良方法として、本発明の出願人による特開2002−132161では、切り込みパターンをＹ字型やＵ字型とする例を示し、その加工にレーザー
を用い、フィルム上に直にパターンを形成する手段を用いている。
ところが、複雑な形状の刃先加工は、微細な加工となるため、製品精度や加工コストに難があり、一方、レーザー方式は、複雑な形状のミシン目の形成には適するが、実際にはミシン目の加工工程にレーザー加工装置を導入することは装置コストを始め、種々の問題があった。
特開2005−1030公報 特開2002−132161公報

そこで、本発明では、ミシン目形成用回転刃の構造を、単純な刃先形状の回転刃（以降、単位回転刃という）の組み合わせとすることにより、高度、高価な加工法を用いることなく、複雑な刃先形状を持つ回転刃を、安価かつ高精度に作製しようとするものである。

上記課題を解決する本発明の主旨は、
円盤状金属板の外周上に、一定間隔で鋸歯状に突出した切断刃を備え、基材にミシン目状の穿孔を形成するミシン目形成用回転刃において、
前記回転刃は、２つ以上の単位回転刃が、各単位回転刃の切断刃同士が重なるよう積層されて構成されており、且つ、前記各単位回転刃は前記切断刃の断面形状が異なることを特徴とするミシン目形成用回転刃にある。
すなわち、複雑な形状の刃先を実現するには、前記円盤状金属板をより薄い２つ以上の円盤を重ねた積層構造とし、各円盤に刃先を形成した後に、位相を合わせて重ね合わせることにより１つの回転刃に再構築することによって可能となる。

このような薄板状金属の加工にはエッチング方式が適用でき、加工コストが低い、バリが出ない、など切削加工やレーザー加工にないエッチング方式ならではのメリットが発揮できる。
また、前記用途の回転刃は刃先の消耗のため度々交換するが、一品ごとの加工に依らないエッチング方式は、同形状品を複数製作する場合にも適している。

本発明のミシン目形成のための回転刃は、単純な形状の単位回転刃を積層して組み合わせることで構成されるため、従来の切削加工では困難であった複雑な刃先形状を形成することができ、製品設計のバリエーションを増やすことが可能となる。
また、本発明のエッチング方式による刃先加工は、回転刃の刃幅や刃間ピッチを狭くしたりすることが容易であり、刃先形状の設計上の自由度が増す。
さらに、刃先形状のような微細加工は、切削方式では刃欠けのような加工の過程での不良品発生が避けられないが、エッチング方式は機械加工のような加工リスクがないため、製品の歩留まりが上がる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１はミシン目付きラベルの容器への装着図、図２は従来の回転刃の例を示す図、図３は本発明による単位回転刃の構成図、図４は刃先形状のバリエーションを示す図、図５は本発明による回転刃の装着例を示す図である。

図１は、ミシン目付きラベルをＰＥＴボトル等の容器に装着した様態を示す。ラベル２は、熱間シュリンク等により容器の形状に沿って密着しており、常態では本体から脱落しない構造となっている。ラベル２の側面には、後のリサイクル時のラベルの分離を容易にするため、ミシン目３が施されており、図１の例では、ミシン目は２条施され、一部剥がし始めた様子を表わしている。
ミシン目の形成には図２に示すような回転刃を用い、印刷やスリットの際にインラインで加工するのが通常である。

図２は、従来の回転刃の形状を例示したもので、金属円盤の円周に櫛状の刃を形成したものである。回転刃断面６は回転刃５のＡ−Ａ断面の形状、刃先形状８は刃先７の拡大図、刃先形状断面９は刃先形状８のＢ−Ｂ断面の形状を表わす。
一般に、このような形状を機械加工で形成するには、まず、先端に刃付けの研磨を施し、さらに円盤の周囲を切削加工により櫛状に加工することで刃先形状９のように仕上げる。

図３は、本発明による単位回転刃を示したもので、刃先の形状はエッチングによって形成することを想定している。刃先形状１２は、単位回転刃１０の刃先１１を拡大して示したものであり、図例では、刃先の形状を変えた２１および２２の二種類の形状を示している。

図４は、本発明のエッチング方式による刃先形状の加工例であり、（ａ）〜（ｄ）にそのバリエーションを示す。なお、エッチング方式は、単に薄板を切り抜くような加工に止まらず、パターン（ｂ）（ｃ）（ｄ）のように、腐食方向に対し斜度を持つ加工も実用になっており、刃先形状の設計はより高度なものが可能となっている。
図５は、図４の（ａ）〜（ｄ）の形状を組み合わせた刃先の形状を表わし、組み合わせを変えて構成した刃先の例を（イ）〜（ハ）に、立面、平面、側面の三面図で示している。
図５（イ）に示す積層して構成した刃先２０は、２１の形状の単位回転刃１枚を２２の形状の単位回転刃２枚で挟んだ状態を表わしており、積層された回転刃の刃先は疑似十字状をなす。
また、（ロ）の形状は、（ａ）の形状と（ｂ）の形状を組み合わせたものであり、（ａ）の形状を中央にして（ｂ）の形状を表裏対称にして挟み込んだ構成としたもので、組み合わせた刃先の形状は錐状となる。
（ハ）の形状は、（ｃ）と（ｄ）の２種の形状の単位回転刃を組み合わせた様子を示す。このように、異なったパターンの単位回転刃を組み合わせることにより、様々な刃先形状の回転刃を得ることができる。

図６は、本発明による回転刃を一般的な回転刃ホルダに装着した様子を示す。ここでは位置決め孔３２と位置決めピン３１により回転刃の位相を合わせ、積層して締め付ける様態を表わしており、図例では、３枚の単位回転刃１０を組み合わせ、締結治具３４で回転刃ホルダ３０に固定した様子を、組付済回転刃ホルダ３５として表わしている。
なお、回転刃を重ね合わせる方法は、上記に限らず種々の方法があり、接着剤を用いる方法、拡散接合など溶着による方法などがある。

フィルムへのミシン目加工に用いる回転刃1枚の厚さは０．４〜０．６ｍｍのものが多用されるため、例えば上記のような単位回転刃３枚の積層では、１枚あたりの厚みは０．１〜０．２ｍｍとなる。また、各単位回転刃の厚さは均等である必要はなく、求める刃先形状により様々に変化させることが可能である。

本発明によるミシン目形成用回転刃は、フィルムばかりでなく、紙や金属箔を対象としても有効である。特に、微細な刃先の形成が可能である特徴を生かして、微細な空気孔の形成や軟包装袋シール部の易開封加工への適用などが考えられる。

ミシン目付きラベルの容器への装着図 従来の回転刃の例を示す図 本発明による単位回転刃の構成図 刃先形状のバリエーションを示す図 積層して構成した刃先の例を示す図 本発明による回転刃の装着例を示す図

符号の説明

１ 容器本体
２ ラベル
３ ミシン目
５ 回転刃
６ 回転刃断面
７ 刃先
８ 刃先形状
９ 刃先形状断面
１０ 単位回転刃
１１ 刃先
１２ 刃先形状（拡大図）
３０ 回転刃ホルダ
３１ 位置決めピン
３２ 位置決め孔
３４ 締結治具
３５ 組付済回転刃ホルダ

Claims (2)

1. 円盤状金属板の外周上に、一定間隔で鋸歯状に突出した切断刃を備え、基材にミシン目状の穿孔を形成するミシン目形成用回転刃において、
   前記回転刃は、２つ以上の単位回転刃が、各単位回転刃の切断刃同士が重なるよう積層されて構成されており、且つ、前記各単位回転刃は前記切断刃の断面形状が異なることを特徴とするミシン目形成用回転刃。
2. 前記切断刃は、エッチング法によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のミシン目形成用回転刃。
   

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