JP2024036790A - 資材案内装置および包装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予め設定された所定の供給経路のうちカーブ領域に沿って帯状の資材を案内する。【解決手段】資材案内装置９Ｃは、帯状をなす資材１を供給する経路として予め設定された所定の供給経路２のうちカーブ領域２Ｂへ資材１を案内し、ロール３のうち外周面３Ｆの一部３１がカーブ領域２Ｂに沿って延在するとともに外周面３Ｆの一部３１に対してカーブ領域２Ｂの資材１が巻き掛けられる資材供給設備９Ｂに設けられる。本資材案内装置９Ｃは、軸芯３Ｃを基準にした外周側にカーブ領域２Ｂから離間するとともにカーブ領域２Ｂに沿って延在する内周面５１を有し、カーブ領域２Ｂから外周側への資材１の逸脱を構造的に規制する外周部５と、外周部５の内周面５１とカーブ領域２Ｂとの間に存在するカーブ空間８へ供給方向上流側から気体を噴出する噴気部６と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、資材を案内する資材案内装置およびこの資材案内装置を備えた包装装置に関する。

帯状の資材を案内する技術の一つとして、気体を用いて資材を案内する技術が知られている。たとえば、直線状の経路に沿って供給されている帯状の資材に対して鋭角をなすように配置された平板に沿って空気を流すことによって資材が一方向に付勢されることで、供給されている資材のバタつきの抑制を図る技術が提案されている（特許文献１参照）。

実公昭54-043402号公報

しかしながら、上述のように平板に沿って流れる空気によって直線状の経路に沿って供給されている資材を案内する技術では、資材を案内するための空気によって資材が一方向に付勢されるため、資材の供給方向が変化するカーブ領域において資材を案内するのが困難である。よって、予め設定された所定の供給経路のうちカーブ領域に沿って帯状の資材を案内するうえで改善の余地がある。

本件は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、予め設定された所定の供給経路のうちカーブ領域に沿って帯状の資材を案内することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

ここで開示する資材案内装置は、下記の（１）～（４）の構成を備えている。また、ここで開示する包装装置は、下記の（５），（６）の構成を備えている。
（１）
帯状をなす資材を供給する経路として予め設定された所定の供給経路のうち前記資材の供給方向上流側の第一方向から前記第一方向とは異なる方向であって前記資材の供給方向下流側の第二方向へ供給方向が変化する領域であるカーブ領域へ前記資材を案内し、軸芯まわりの外周面を有するロールのうち前記外周面の一部が前記カーブ領域に沿って延在するとともに前記外周面の前記一部に対して前記カーブ領域の前記資材が巻き掛けられる資材供給設備に設けられる資材案内装置であって、
前記軸芯を基準にした外周側に前記カーブ領域から離間するとともに前記カーブ領域に沿って延在する内周面を有し、前記カーブ領域から前記外周側への前記資材の逸脱を構造的に規制する外周部と、
前記外周部の前記内周面と前記カーブ領域との間に存在するカーブ空間へ前記供給方向上流側から気体を噴出する噴気部と、を備えた
ことを特徴とする資材案内装置。
（２）
前記噴気部は、前記カーブ領域において前記供給方向上流側から前記供給方向下流側へ向けて前記第一方向から前記第二方向へ前記供給方向が変化する方向とは反対方向に前記第二方向に対して前記第一方向が交差する角度である第一交差角度よりも小さい第二交差角度で前記第二方向に対して前記第一方向の側に交差する方向である第三方向に沿って前記気体を噴出する
ことを特徴とする（１）に記載の資材案内装置。
（３）
前記噴気部は、前記第一方向に沿って前記気体を噴出する
ことを特徴とする（１）に記載の資材案内装置。
（４）
前記噴気部によって噴出された前記気体の前記カーブ空間における流れが渦流を含む
ことを特徴とする（１）～（３）の何れか一つに記載の資材案内装置。
（５）
鉛直方向に沿った下向きの前記第二方向へ前記供給方向が変化する前記カーブ領域が予め設定され、紙製の前記資材のうち前記外周面の一部よりも前記供給方向下流側に延出した部位である延出部が前記ロールから垂れ下げられた前記資材供給設備に設けられた（１）～（４）の何れか一つに記載の資材案内装置と、
前記ロールから前記第二方向に垂れ下げられた前記延出部に対して包装用の処理を施す処理部を備えた
ことを特徴とする包装装置。
（６）
前記資材には、折り込まれたマチを介して対面する第一面部および第二面部どうしが連設されたガゼット袋が前記供給方向に沿って連続して並び、
前記処理部には、前記延出部における前記第一面部および前記第二面部を挟装して吸着保持する閉状態から吸着保持された前記第一面部および前記第二面部を互いに離間させる開状態へ作動状態が切り替えられる吸着アームが含まれる
ことを特徴とする（５）に記載の包装装置。

本件によれば、予め設定された所定の供給経路のうちカーブ領域に沿って帯状の資材を案内することができる。

資材案内装置で供給方向が案内される資材の一部を破断して示す模式図である。 一実施形態の資材案内装置および包装装置を示す模式図である。 変形例の資材案内装置および包装装置を示す模式図である。

以下、実施形態としての資材案内装置および包装装置を説明する。
本実施形態の資材案内装置は、帯状の資材を供給する経路として予め設定された所定の供給経路のうち資材の供給方向が変化する領域であるカーブ領域へ帯状の資材を案内する装置である。
本資材案内装置は、資材供給設備に設けられている。資材供給設備は、供給経路に沿って帯状の資材を供給する設備であり、資材案内装置の設置対象である。この資材供給設備では、資材を案内するロールの外周面に対してカーブ領域の資材が巻き掛けられる。

本実施形態の包装装置は、上記の資材案内装置を備えている。本実施形態で例示する包装装置には、資材案内装置だけでなく資材供給設備も設けられている。この包装装置は、資材供給設備によって供給されるとともに資材案内装置によって案内される資材を包装処理対象とする装置である。
上記の包装装置では、資材に対して包装用の処理が順を追って実施され、内容物が資材で包装されたパッケージ（包装体）が製造される。包装装置で製造されるパッケージの一例としては、複数のトイレットロール（内容物）が紙製の資材からなる紙袋で包装された製品が挙げられる。

本実施形態の説明で用いる方向については、資材の供給方向を基準に上流および下流を定め、資材が帯状に延在する面状領域において供給方向に直交する方向を幅方向とし、供給方向および幅方向の双方に直交する方向を厚み方向とする。また、重力の作用する方向に沿う方向を下方とし、下方の反対方向を上方とし、これらの下方および上方を区別しない場合には鉛直方向と称する。
なお、供給方向は、包装設備において資材に対する処理過程が進捗する方向であり、ＭＤ方向（Machine Direction）や流れ方向とも称される。幅方向はＣＤ方向（Cross Direction）とも称され、厚み方向はＴＤ方向（Transverse Direction）とも称される。
そのほか、幅方向からみることを側面視と称する。

［Ｉ．一実施形態］
下記の一実施形態では、資材案内装置によって供給方向の案内される資材（案内対象）の構成を項目［１］で説明したうえで、包装装置の構成を項目［２］で概説し、資材案内装置の構成を項目［３］で詳述する。そして、項目［２］および［３］の構成による作用および効果を項目［４］で述べる。

［１．資材］
図１に示すように、資材１には、ガゼット袋１０が供給方向（図１には「ＭＤ」と記す）に沿って連続して並んでいる。
各ガゼット袋１０には、折り込まれていない部位として第一面部１１および第二面部１２が設けられ、折り込まれた部位として一対のマチ１３が設けられている。
面部１１，１２は、互いに厚み方向に対面し、資材１と同様の領域に延在する。マチ１３は、資材１のうち幅方向中央を除く領域に延在し、厚み方向の中央に設けられた谷折線Ｆで折り込まれている。第一面部１１と第二面部１２とは厚み方向に対面し、対面する面部１１，１２の幅方向端縁どうしが一対のマチ１３を介して連設されている。

各ガゼット袋１０は、面部１１，１２のうち上流側の部位１Ｕ（図１には網点で示す）どうしが予め貼り合わせられている。資材１から各ガゼット袋１０が切り離された後には、上流側の部位１Ｕを除く領域の面部１１，１２どうしを互いに離間させれば、マチ１３の折り込みが展開され、ガゼット袋１０において下流側の端縁１Ｄで囲繞される開口が広げられるようになっている。このように面部１１，１２どうしが離間させられるまでのガゼット袋１０は、帯状をなす資材１の一部をなし、面状に延在している。

上記のようにマチ１３を介して離接自在な面部１１，１２の設けられたガゼット袋１０が供給方向に連設された資材１は、内容物を包装する紙袋に順次加工される包装用資材であり、紙製の資材である。ここでいう「紙製の資材」は、資材１における紙の比率が５０％以上（たとえば紙をなすパルプの含有重量が全体の重量に対して５０％以上）の資材を意味し、紙を主成分とした資材とも言える。そのため、紙製の資材には、ラミネートや貼合といった加工の施されていない紙からなる資材だけでなく、ポリエチレン層（樹脂フィルム層）がラミネートや貼合された加工紙（複合材）からなる資材が含まれる。紙製の資材としては、ラミネート紙，グラシン紙，混抄紙，純白紙などが挙げられる。

本実施形態の資材１は、上述のように紙製であることから、薄膜状をなす樹脂フィルム製の資材と比較して剛度が高い傾向にあり、所定のこわさ（剛度）を有する。ここでいう「所定のこわさ」とは、資材１の供給方向が変化する箇所において資材１の折り曲げが戻されるように作用する反発力によって予め設定された供給経路から資材１を逸脱させる物性である。
上述の資材１は、つぎに説明する包装装置の包装用資材として用いられる。

［２．包装装置］
図２に示すように、包装装置９Ａには、資材供給設備９Ｂに対して資材案内装置９Ｃが付設されている。
資材供給設備９Ｂは、所定の供給経路２に沿って資材１を供給する基本的な設備である。資材案内装置９Ｃは、資材供給設備９Ｂで供給される資材１を所定の供給経路２へ案内する付加的な装置である。

資材供給設備９Ｂには、所定の供給経路２が予め設定されている。ここで例示する供給経路２は、以下に示す三つの領域２Ａ，２Ｂ，２Ｃに大別される。
・水平領域２Ａ（上流領域）：本実施形態で具体例に挙げる最も上流の領域
・カーブ領域２Ｂ ：水平領域２Ａの直後に設定された領域
・鉛直領域２Ｃ（下流領域）：カーブ領域２Ｂの直後に設定された領域

水平領域２Ａおよび鉛直領域２Ｃは、平面状（側面視で直線状）に設定されている。水平領域２Ａは水平方向に沿って延在し、鉛直領域２Ｃは鉛直方向に沿って延在する。
一方、カーブ領域２Ｂは曲面状（側面視で曲線状）に設定されている。カーブ領域２Ｂを介して水平領域２Ａおよび鉛直領域２Ｃが連続している。

水平領域２Ａでは、鉛直方向位置が不変のまま水平方向に沿って上流側から下流側（図２では右方から左方）へ向かう方向の第一方向Ｄ１（供給方向上流側の第一方向）に資材１が供給される。鉛直領域２Ｃでは、鉛直方向に沿った下向きの方向の第二方向Ｄ２（供給方向下流側の第二方向，第一方向とは異なる第二方向）に資材１が供給される。
カーブ領域２Ｂでは、第一方向Ｄ１から第二方向Ｄ２へと徐々に供給方向が変化しつつ資材１が供給される。すなわち、所定の供給経路２のうち資材１の供給方向が変化する領域がカーブ領域２Ｂである。

上述の領域２Ａ，２Ｂ，２Ｃに亘って延在する資材１は、領域２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれに応じた下記の三部位に大別される。
・基部１Ａ ：水平領域２Ａに延在する部位
・湾曲部１Ｂ：カーブ領域２Ｂに延在する部位
・延出部１Ｃ：鉛直領域２Ｃに延在する部位
延出部１Ｃは資材１において下流側で垂れ下げられた部位であり、基部１Ａおよび湾曲部１Ｂは延出部１Ｃの垂れ下げを上流側で支える部位である。

延出部１Ｃの垂れ下がりを支持する部材として、資材供給設備９Ｂにはロール３が設けられている。ロール３は、資材１の供給を案内する円柱状の部材であり、幅方向に沿って延在する軸芯３Ｃまわりの外周面３Ｆが設けられている。外周面３Ｆの一部３１がカーブ領域２Ｂに沿って延在する位置にロール３が配置されている。
以下、軸芯３Ｃを基準に内周および外周を定める。カーブ領域２Ｂに対して内周側にロール３が設けられ、ロール３の外周側に資材１が垂れ掛けられている。所定の供給経路２に位置する資材１は、ロール３における外周面３Ｆの一部３１に対して外周側のカーブ領域２Ｂに位置する湾曲部１Ｂが巻き掛けられ、鉛直領域２Ｃに位置する延出部１Ｃが外周面３Ｆの一部３１から垂れ下げられる。

包装装置９Ａには、上記のように設けられたロール３に巻き掛けられた湾曲部１Ｂや垂れ下げている延出部１Ｃの垂れ掛け元の資材１を切断するカッター７が設けられている。
カッター７は、資材１において隣接するガゼット袋１０（図１参照）どうしの境界を切断可能な位置に配置されている。このカッター７は、資材１から各ガゼット袋１０（図１参照）を切り離す切断パートとも言える。

また、包装装置９Ａには、ロール３から垂れ下げられた延出部１Ｃに包装用の処理を施す処理部４が設けられている。この処理部４は、ロール３から垂れ下げられた延出部１Ｃを処理する包装処理パートとも言える。
処理部４は、鉛直領域２Ｃに沿ってロール３から垂れ下げられた延出部１Ｃ（敷衍して言えば予め設定された供給経路２に沿う資材１）が処理対象に設定されており、鉛直領域２Ｃから逸脱した延出部１Ｃを対象とした処理は不能であるか不良を招くおそれがある。

上記の処理部４は、鉛直領域２Ｃに沿ってロール３から垂れ下げられた延出部１Ｃを処理可能な位置に配置される。詳細には、自重で垂れ下げられた状態の延出部１Ｃが資材１の有する所定のこわさによって鉛直領域２Ｃから逸脱する範囲内の距離だけロール３から下方に離間した箇所に処理部４が位置する。具体例を挙げれば、資材１において二つ以下のガゼット袋１０が延在する供給方向の寸法分だけロール３から下方に処理部４が配置されている。
なお、包装装置９Ａに設けられている処理部４やカッター７は、包装装置９Ａに含まれる資材供給設備９Ｂに設けられたものとしてもよいし、資材供給設備９Ｂに設けられていないものの包装装置９Ａに設けられたものとしてもよい。

本実施形態では、処理部４として吸着アーム４（処理部に含まれる吸着アーム）を例示する。
吸着アーム４は、延出部１Ｃにおける面部１１，１２どうしを離間させてガゼット袋１０の開口を広げる機能ユニットである。吸着アーム４には、延出部１Ｃの面部１１，１２を挟装して吸着保持する一対のアーム４１，４２が設けられている。
一対のアーム４１，４２は、下記のように鉛直領域２Ｃに沿ってロール３から垂れ下げられた延出部１Ｃを挟んで対向するように配置されている。
・第一アーム４１：鉛直領域２Ｃに沿ってロール３から垂れ下げられた延出部１
Ｃに対して一側（図２では右側）に設けられたアーム
・第二アーム４２：鉛直領域２Ｃに沿ってロール３から垂れ下げられた延出部１
Ｃに対して他側（図２では左側）に設けられたアーム

上記の吸着アーム４は、下記の閉状態から開状態へ作動状態が切り替えられる。
・閉状態：延出部１Ｃにおける面部１１，１２を挟装して吸着保持する状態
・開状態：吸着保持された面部１１，１２を互いに離間させる状態
ここで例示する吸着アーム４は、固定された第一アーム４１に対して第二アーム４２が離接動作して、アーム４１，４２による面部１１，１２の挟装および面部１１，１２どうしの離間が行なわれる。なお、吸着アーム４によって面部１１，１２を挟装して吸着保持するタイミングは、カッター７による資材１の切断と同時あるいは切断直後である。仮に、カッターによる切断が完了してから間をおいて吸着アームによる吸着保持が実施される場合には、資材の位置ズレや落下を招くおそれがある。よって、上記のように切断とほぼ同時に吸着保持が実施される理由は、資材１の位置ズレや落下の防止を図ることである。

そのほか、本実施形態の包装装置９Ａには、延出部１Ｃの偏倚を構造的に規制する規制部材９が鉛直領域２Ｃに対して一側（図２では右側）に設けられている。ここでいう「一側」とは、鉛直領域２Ｃに対してＮＧ方向Ｄ９に沿う姿勢の延出部１Ｃの位置する側とは反対側である。
規制部材９には、鉛直領域２Ｃに沿って設けられた平面状の補助ガイド面９Ｆが設けられている。補助ガイド面９Ｆは、ロール３よりも下方（鉛直方向下側）に配置され、少なくとも処理部４よりも上方（鉛直方向上側）に一部が延在する。本実施形態で例示する規制部材９は、鉛直方向位置が吸着アーム４と重複する領域まで延在し、閉状態の吸着アーム４における第一アーム４１との干渉を避ける切り欠きあるいは開口の設けられた平板状をなす。

ところで、吸着アーム４を一例に挙げた処理部４によって処理される延出部１Ｃは、資材供給設備９Ｂ（包装装置９Ａ）において鉛直領域２Ｃで鉛直方向に沿う姿勢で供給されるように予め設定されている。しかしながら、延出部１Ｃがロール３から自重によって垂れ下げられただけの状態では、資材１の有する所定のこわさによって、水平領域２Ａにおいて資材１が供給される水平方向側（図２では左上側）に鉛直領域２Ｃにおける鉛直方向から逸脱した方向であるＮＧ方向Ｄ９に沿う姿勢（図２では二点鎖線で示す）で延出部１Ｃが供給されてしまう。そのため、処理部４による延出部１Ｃの処理不能あるいは処理不良を招くおそれがある。
そこで、本実施形態の包装装置９Ａには、つぎに説明する資材案内装置９Ｃが設けられている。

［３．資材案内装置］
資材案内装置９Ｃは、ＮＧ方向Ｄ９から鉛直領域２Ｃに沿った方向（すなわち鉛直方向）へ向かう方向に延出部１Ｃを押さえるべく、湾曲部１Ｂをカーブ領域２Ｂへ向けて押える（付勢する）ための装置である。

仮に、資材供給設備９Ｂに供給される資材として、湾曲部がカーブ領域２Ｂに沿って巻き掛けられるとともに延出部が自重で鉛直領域２Ｃに沿って垂れ下がる程度に剛度の低い資材が用いられる場合には、資材の延出部が自重で鉛直領域２Ｃに沿って垂れ下がる。このように剛度の低い資材の一例としては、薄膜状をなす樹脂フィルム製の資材が挙げられる。
上記のように剛度の低い資材については供給方向の案内が不要であるため、資材供給設備９Ｂに供給されていた資材を剛度の低い資材から剛度の高い資材に変更した際に、資材供給設備９Ｂに対して付加する必要のある装置が資材案内装置９Ｃと言える。

資材案内装置９Ｃには、湾曲部１Ｂをカーブ領域２Ｂへ向けて押さえる構成要素として、固定された構造の外周部５と、外周部５に沿って気体を噴出する機能ユニットの噴気部６とが配備されている。
外周部５は、カーブ領域２Ｂから外周側への湾曲部１Ｂ（資材１）の逸脱を構造的に規制する部材である。この外周部５は、所定の供給経路２に対してロール３とは反対側に離間して配置されている。外周部５には、カーブ領域２Ｂから外周側に離間するとともにカーブ領域２Ｂに沿って延在する内周面５１が設けられている。
内周面５１は、外周部５において、カーブ領域２Ｂから外周側への湾曲部１Ｂ（資材１）の逸脱を構造的に規制する面状の部位である。

図２には、板状に延在する外周部５を例示している。ここで例示する外周部５の内周面５１には、以下に示す三つの部位５Ａ，５Ｂ，５Ｃが一体に設けられている。
・基部５Ａ ：下流側に向かうほど水平領域２Ａに近接するように設けられた部位
・中間部５Ｂ：カーブ領域２Ｂの外周側でカーブ領域２Ｂに沿って設けられた部位
・先端部５Ｃ：下方に向かうほど鉛直領域２Ｃから離間するように設けられた部位
基部５Ａおよび先端部５Ｃは平面状（側面視で直線状）に設けられ、中間部５Ｂは曲面状（側面視で曲線状）に設けられている。

噴気部６は、外周部５の内周面５１とカーブ領域２Ｂとの間に存在するカーブ空間８へ上流側から気体を噴出する装置である。
噴気部６によって噴出される気体としては、空気が挙げられる。ただし、包装装置９Ａで使用可能な種々の気体を噴気部６によって噴出される気体に用いてもよい。包装装置９Ａで使用可能な種々の気体の例としては、窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガスが挙げられる。

ここで例示する噴気部６は、図２に示すように、基部５Ａに沿って気体を噴出するように設けられている。基部５Ａは下流側へ向かうほど水平領域２Ａに近接するように配置されていることから、噴気部６によって気体を噴出する方向の第三方向Ｄ３は、カーブ領域２Ｂにおける湾曲部１Ｂの供給方向のうちの一方向（側面視でカーブ領域２Ｂの接線方向）に設定されている。換言すれば、噴気部６は、第二方向Ｄ２に対して第一方向Ｄ１が交差する角度である第一交差角度θ１（図２の例では９０°）よりも小さい第二交差角度θ２（鋭角）で交差する方向である第三方向Ｄ３に沿って気体を噴出する。

ここでいう第一交差角度θ１は、湾曲部１Ｂの供給方向がカーブ領域２Ｂにおいて上流側から下流側へ向けて第一方向Ｄ１から第二方向Ｄ２へ変化していく方向（図２では反時計まわりの方向）とは反対方向（図２では時計まわりの方向）に、第二方向Ｄ２に対して第一方向Ｄ１が交差する角度を測定した角度である。
同様に、第二交差角度θ２は、湾曲部１Ｂの供給方向がカーブ領域２Ｂにおいて上流側から下流側へ向けて第一方向Ｄ１から第二方向Ｄ２へ向かう方向（図２では反時計まわりの方向）とは反対方向（図２では時計まわりの方向）に、第二方向Ｄ２に対して第三方向Ｄ３が交差する角度を測定した角度である。

さらに、本実施形態で例示する資材案内装置９Ｃでは、カーブ空間８において渦流を発生させる（噴気部６によって噴気された気体のカーブ空間８における流れが渦流を含む）ように設けられており、このような渦流を発生させるための各種の諸元が設定されている。
ここでは、上記のように渦流を発生させるために設定された諸元から算出されるレイノルズ数が設定された例を挙げる。

レイノルズ数とは、流れの様子を特徴づける無次元の量である。このレイノルズ数は、値が小さいときには流れの様子が層流であることを表し、値が大きいときには渦流（乱流）であることを表し、層流が乱流に遷移するときの値が限界レイノルズ数と称される。
レイノルズ数は、代表長さを「Ｄ」とし、カーブ空間８における気体の流速を「Ｖ」とし、気体の密度を「ρ」とし、気体の粘性係数を「μ」としたときに、式「ρＤＶ／μ」で表される。気体の粘性係数を「μ」を気体の密度を「ρ」で除算した動粘性係数を「ｖ」（＝μ／ρ）とすれば、レイノルズ数は式「ＤＶ／ｖ」とも表される。

代表長さの「Ｄ」としては、資材１に対して内周面５１の基部５Ａが最も離間した箇所において内周面５１の法線方向に資材１と基部５Ａとが離間する寸法（資材と資材案内装置の最大距離）を採用できる。また、流速の「Ｖ」には噴気部６によって噴出される気体の速度を採用でき、密度の「ρ」には噴気部６によって噴出される気体の密度を採用できる。粘性係数の「μ」は、噴気部６によって噴出される気体の温度に基づいて算出することができる。詳細に言えば、「U.S.standard atmosphere,1976,第19頁の式51」に示されるように、下記の数式（１）によって粘性係数の「μ」が算出可能である。

なお、粘性係数の「μ」を算出する数式（１）は、「β」および「Ｓ」が定数であり、「Ｔ_M」が空気の絶対温度［Ｋ］であり、「Ｔ」が空気の摂氏温度［℃］である。定数の「β」には数値「１．４５８×１０^－6」が用いられ、定数の「Ｓ」には数値「１１０．４」が用いられる。なお、定数の「Ｓ」はサザーランドの定数とも称される。

本資材案内装置９Ｃでは、上記のレイノルズ数が所定の下限値以上となるように各種の諸元が設定されることが好ましい。ここでいう「所定の下限値」は、限界レイノルズ数であり、一例を挙げれば３０００である。たとえば、レイノルズ数が３０００以上になるように、噴気部６によって噴出される気体の速度の諸元が設定される。
レイノルズ数の上限は、特に限定されるものではないが、噴気部６から噴出された気体の速度が速すぎることによって資材１の位置ズレを招かないようにする観点、あるいは資材１が補助ガイド面９Ｆなどの資材案内装置９Ｃ各所へ衝突し損傷することを防ぐ観点から規定されうる。また、噴気部６に採用される装置の定格噴出速度あるいは定格噴出圧によって規定されうる。

そのほか、噴気部６は、吸着アーム４の作動状態に応じて下記のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に切り替えられてもよい。
・ＯＮ状態 ：吸着アーム４が閉状態のときに噴気部６から気体の噴出を実施し
ている状態
・ＯＦＦ状態：吸着アーム４が開状態のときに噴気部６から気体を噴出するのを
停止している状態

［４．作用および効果］
本実施形態の資材案内装置９Ｃおよび包装装置９Ａは、上述の構成を備えているため、下記の作用および効果を得ることができる。
（１）本実施形態の資材案内装置９Ｃによれば、噴気部６から噴出された気体が外周部５の内周面５１に沿って流通する。そのため、資材１の湾曲部１Ｂがカーブ領域２Ｂから外周側へ逸脱しようとしても、内周面５１のうち中間部５Ｂを流通する気体によって、湾曲部１Ｂがカーブ領域２Ｂへ押し戻されるようにして湾曲部１Ｂの供給方向がカーブ領域２Ｂに沿って案内される。このようにして、カーブ領域２Ｂにおいて第二方向Ｄ２から第一方向Ｄ１へ向かう側へ逸脱しようとする資材１の供給方向をカーブ領域２Ｂに付勢でき、カーブ領域２Ｂに沿って上流側から下流側へ資材１を案内できる。
よって、予め設定された所定の供給経路２のうちカーブ領域２Ｂに沿って帯状の資材１を案内することができる。

具体的な一例を挙げれば、噴気部６から噴出された気体によって外周部５の内周面５１に対して非接触で（接触せずに）資材１の湾曲部１Ｂがカーブ領域２Ｂに付勢され、資材１の供給方向をカーブ領域２Ｂに沿わせるように案内できる。
なお、カーブ領域２Ｂから外周側に資材１が逸脱したとしても、少なくとも外周部５の内周面５１に資材１が接触することでカーブ領域２Ｂからの資材１の逸脱が構造的に規制される。そのうえ、噴気部６からカーブ空間８へ噴出された気体によって、内周面５１への資材１の押付力（付勢力）が抑制されることにより、カーブ領域２Ｂに沿った資材１の案内に資する。

そのほか、資材案内装置９Ｃは、供給経路２に沿って資材１が配置された状態の案内に用いられるだけでなく、供給経路２に沿って資材１を通す作業（いわゆる「通紙作業」）時の案内にも用いることができる。具体的に言えば、水平領域２Ａから資材１の先端（下流側端部）をカーブ領域２Ｂに繰り出してから鉛直領域２Ｃに繰り出す通紙作業時に、噴気部６から噴出された気体が外周部５の内周面５１に沿って流通することにより、資材１がカーブ領域２Ｂへ付勢されながら繰り出されるため、通紙作業を円滑に実施することができる。

（２）噴気部６は、第二方向Ｄ２に対して第一交差角度θ１よりも小さい第二交差角度θ２で交差する第三方向Ｄ３に沿って気体を噴出することから、カーブ領域２Ｂから外周側にやや逸脱した資材１に対して直に気体を吹き付けることができる。このようにして、カーブ領域２Ｂへ資材１を確実に付勢でき、資材１の案内性を向上させることができる。
（３）さらに、カーブ空間８において渦流を発生させ、カーブ空間８における気体の流れが渦流を含むことにより、カーブ空間８における気体の流れが層流であるのに比較して、カーブ領域２Ｂへ資材１を確実に付勢できる。この点からも、カーブ領域２Ｂに沿った資材１の案内性向上に資する。

（４）本実施形態の包装装置９Ａによれば、資材案内装置９Ｃによって資材１の湾曲部１Ｂがカーブ領域２Ｂへ付勢されることにより、資材１のうち延出部１Ｃが供給される方向をＮＧ方向Ｄ９から第二方向Ｄ２へ案内できる。このように資材１の供給方向が矯正されることにより、予め設定された鉛直領域２Ｃに沿って資材１の延出部１Ｃを供給でき。延いては、処理部４による包装用の処理を適切に施すことができる。
さらに、包装装置９Ａに供給されていた樹脂フィルム製の資材を紙製の資材１へと変更した際に、既存の資材供給設備９Ｂに対して資材案内装置９Ｃを増設するだけで、紙製の資材１を用いた包装体を適切に製造することができる。

（５）処理部４として例示した吸着アーム４は、延出部１Ｃにおける面部１１，１２を挟装して吸着保持する閉状態から吸着保持された面部１１，１２を互いに離間させる開状態へ作動状態が切り替えられる。この吸着アーム４によって吸着保持される面部１１，１２を含む延出部１Ｃが上述のように資材案内装置９Ｃによって供給方向が矯正されていることから、吸着アーム４によってガゼット袋１０の開口を広げるという包装用の処理を確実に施すことができる。

（６）仮に、吸着アーム４が開状態のもとで噴気部６から気体が噴出されているＯＮ状態が継続している際には、開状態における面部１１，１２どうしの離間が阻害されるおそれがある。これに対し、噴気部６は、吸着アーム４が閉状態のときに気体の噴出を実施するＯＮ状態と吸着アーム４が開状態のときの気体の噴出を停止するＯＦＦ状態とが切り替えられれば、吸着アーム４が開状態において面部１１，１２どうしを円滑に離間させることができる。

（７）そのほか、鉛直領域２Ｃに対して一側に設けられた規制部材９の補助ガイド面９Ｆによって、延出部１Ｃの偏倚が構造的に規制される。たとえば、鉛直領域２Ｃに対して一側へ向けて延出部１Ｃを偏倚させる外乱が作用したとしても、延出部１Ｃが補助ガイド面９Ｆに押し当てられ、延出部１Ｃの一側への偏倚が阻止される。この点からも、資材１の供給方向を適切に案内することができる。

［ＩＩ．変形例］
上述の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。

たとえば、図３に示すように、噴気部６′による気体の噴出方向は、第一方向Ｄ１′に沿う方向であってもよい。この場合には、外周部５′の内周面５１′は、基部５Ａ′が水平領域２Ａと平行に設けられる。換言すれば、噴気部６′は、第二方向Ｄ２′に対して第一方向Ｄ１′が交差する角度である第一交差角度θ１′（図３の例では９０°）と等しい第二交差角度θ２′（鋭角）で交差する方向である第三方向Ｄ３′に沿って気体を噴出する。なお、図３において図１と同様の符号が付けられた構成は、ここでは言及しないものの上述の一実施形態と同様に構成されている。
このように、第一方向Ｄ１′に沿って気体を噴出する噴気部６′が設けられた場合には、水平領域（カーブ領域２Ｂ′よりも上流側の領域）において第一方向Ｄ１′に沿って供給される基部１Ａ′を案内することもできる。

また、所定の供給経路において上流側で資材が供給される第一方向は、一実施形態で上述の方向に限らず、任意の方向を採用できる。所定の供給経路において下流側で資材が供給される第二方向についても、一実施形態で上述の方向に限らず、第一方向と相違する方向であれば、任意の方向を採用できる。一例を挙げれば、第一方向および第二方向が水平方向に沿った方向であって第一方向とは反対向きの方向を第二方向に採用してもよい。もう一例を挙げれば、第一方向および第二方向のうち、何れか一方に鉛直方向に沿った方向を採用し、何れか他方に水平方向に沿った方向を採用してもよい。

鉛直方向に沿った上向きの方向に第二方向が設定された資材供給設備に着目して言えば、資材の有する剛性の高低によらず、資材の自重によってカーブ領域の外周側に資材を逸脱させる力が作用する。このような供給経路が設定された資材供給設備においては、資材の有する剛性の高低によらずカーブ領域からの湾曲部の逸脱を招くおそれがあることから、資材が紙製のものに限らず樹脂製のものであっても有効である。

資材は、一実施形態で上述の紙製に限らず、フィルム製であってもよく、任意の素材や組成のものであってもよい。また、資材には、マチの設けられたガゼット袋に限らず、マチの設けられていない袋（たとえばピロー袋）が供給方向に連続して並んでいてもよい。これらのように筒状なす複層の資材に限らず、単層の資材を用いてもよい。
なお、カーブ空間における気体の流れは、渦流を含む形態に限らず、層流を含む形態を除外するものではない。

１ 資材
１０ ガゼット袋
１１ 第一面部
１２ 第二面部
１３ マチ
１Ａ 基部
１Ｂ 湾曲部
１Ｃ 延出部
１Ｄ 面部１１，１２のうち下流側の端縁
１Ｕ 面部１１，１２のうち上流側の部位
２ 供給経路
２Ａ 水平領域（上流領域）
２Ｂ カーブ領域
２Ｃ 鉛直領域（下流領域）
３ ロール
３１ 一部
３Ｃ 軸芯
３Ｆ 外周面
４ 吸着アーム（処理部）
４１ 第一アーム
４２ 第二アーム
５ 外周部
５１ 内周面
５Ａ 基部
５Ｂ 中間部
５Ｃ 先端部
６ 噴気部
７ カッター
８ カーブ空間
９ 規制部材
９Ａ 包装装置
９Ｂ 資材供給設備
９Ｃ 資材案内装置
９Ｆ 補助ガイド面
Ｄ１ 第一方向
Ｄ２ 第二方向
Ｄ３ 第三方向
Ｄ９ ＮＧ方向
Ｆ 谷折線

Claims (5)

1. 帯状をなす資材を供給する経路として予め設定された所定の供給経路のうち前記資材の供給方向上流側の第一方向から前記第一方向とは異なる方向であって前記資材の供給方向下流側の第二方向へ供給方向が変化する領域であるカーブ領域へ前記資材を案内し、軸芯まわりの外周面を有するロールのうち前記外周面の一部が前記カーブ領域に沿って延在するとともに前記外周面の前記一部に対して前記カーブ領域の前記資材が巻き掛けられる資材供給設備に設けられる資材案内装置であって、
   前記軸芯を基準にした外周側に前記カーブ領域から離間するとともに前記カーブ領域に沿って延在する内周面を有し、前記カーブ領域から前記外周側への前記資材の逸脱を構造的に規制する外周部と、
   前記外周部の前記内周面と前記カーブ領域との間に存在するカーブ空間へ前記供給方向上流側から気体を噴出する噴気部と、を備えた
   ことを特徴とする資材案内装置。
2. 前記噴気部は、前記カーブ領域において前記供給方向上流側から前記供給方向下流側へ向けて前記第一方向から前記第二方向へ前記供給方向が変化する方向とは反対方向に前記第二方向に対して前記第一方向が交差する角度である第一交差角度よりも小さい第二交差角度で前記第二方向に対して前記第一方向の側に交差する方向である第三方向に沿って前記気体を噴出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の資材案内装置。
3. 前記噴気部は、前記第一方向に沿って前記気体を噴出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の資材案内装置。
4. 鉛直方向に沿った下向きの前記第二方向へ前記供給方向が変化する前記カーブ領域が予め設定され、紙製の前記資材のうち前記外周面の一部よりも前記供給方向下流側に延出した部位である延出部が前記ロールから垂れ下げられた前記資材供給設備に設けられた請求項１～３の何れか一項に記載の資材案内装置と、
   前記ロールから前記第二方向に垂れ下げられた前記延出部に対して包装用の処理を施す処理部を備えた
   ことを特徴とする包装装置。
5. 前記資材には、折り込まれたマチを介して対面する第一面部および第二面部どうしが連設されたガゼット袋が前記供給方向に沿って連続して並び、
   前記処理部には、前記延出部における前記第一面部および前記第二面部を挟装して吸着保持する閉状態から吸着保持された前記第一面部および前記第二面部を互いに離間させる開状態へ作動状態が切り替えられる吸着アームが含まれる
   ことを特徴とする請求項４に記載の包装装置。

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