JP3629477B2 - 包装袋裁断装置及び該装置のロータリーダイロール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装袋裁断装置及び該装置のロータリーダイロールに関し、詳しくは、表裏一対の連続シートを互いに貼り合わせて縦方向(及び巾方向)に所定間隔毎に袋を形成したストリップを縦方向及び巾方向に連続的に裁断して個々の包装袋を形成するための裁断装置に関し、特に、各袋の四隅のコーナをアールに裁断することが可能な裁断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1に、加工食品や薬剤等を収納するために近年よく用いられる偏平状の包装袋1を示している。この包装袋1は、紙、アルミ及びプラスチックのラミネートシートを表裏一対互いに貼り合わせて作られる。この偏平袋1の周辺は通常ヒートシールされており、その縦方向には縦方向シール部1aが、その巾方向には巾方向シール部1bが形成されている。これらのシール部1a,1bは通常比較的固くて腰がある。このため、袋の四隅のコーナ部Cが鋭利に構成されていると、そのコーナ部が他の袋に接触して傷をつけたり、あるいは袋の使用者の肌を傷つけるという不具合がある。したがって、四隅のコーナ部Cは図に示すように通常アールに形成されている。
【0003】
包装袋1の四隅のコーナ部をアールに形成する方法としては、尤も単純には、裁断された後の個々の袋1にアールを形成する方法である。ところが、このように個々の袋の四隅のコーナ部Cにアールを形成する作業は、これを自動機械により行なったとしても、その位置決め等が難しくなり、非常に能率が悪い。したがって、通常業界では、例えば実開昭63−201090号公報に示されるようなアール形成方法が取られている。すなわち、個々に分離された状態の袋のコーナ部にアール成形するのではなく、個々の袋に分離される前のストリップに連続的にアール状のコーナ部を形成するという方法が取られている。
【0004】
図2に、この方法を図解している。図2(I)は表裏一対の連続シートを貼り合わせて所定間隔毎に袋を形成したストリップSに菱形穴1cまたは半菱形穴1c’を縦方向シール部1aと巾方向シール部1bとの交点部に打ち抜き形成した状態を示している。このように打ち抜きされたストリップSは次工程において縦方向裁断及び巾方向裁断がなされる。(II)において、1fは縦方向裁断線を示し、1gは巾方向裁断線を示している。(II)によく示されるように、菱形穴1cは、四つの円弧辺1dを4つの短直辺1eで連結した構成となっている。つまり、縦方向裁断線1f及び巾方向裁断線1gは夫々その短直辺1eの所を通るようにしているのである。もし、この短直辺1eがなければ、通常この裁断線1f,1gは多少位置のくるいがあるので、円弧辺1dの一部が切断されるという事態が生ずる。これを回避するために短直辺1eを設けているのである。
【0005】
ところが、この場合にも多少問題が残る。すなわち、(III)に示すように、コーナ部Cの両側に短直辺1eと各裁断線1f,1gにより角部1hが形成されるのである。この角部1hは非常に小さいものであるので大きな問題は生じないが、それでもなおかつ、その角部は直角であるために、この角部1hにより使用者が傷ついたりあるいは他の袋に傷をつけるという問題が存在する。
【0006】
さらに付言すれば、図2の方法においては、菱形穴1c及び半菱形穴1c’を打ち抜き形成するときに菱形状あるいは半菱形状の打抜チップが発生するが、このチップの処理が厄介であるという問題もある。
【0007】
図2の方法における上記種々の問題は、コーナ部形成工程と縦方向及び巾方向の裁断工程が別々になっていることに起因する。つまりアール状のコーナ部を形成する切り刃と縦方向及び横方向の切り刃とが分離していることに起因している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決すべき技術的課題は、袋のコーナ部のアールを形成する切り刃と縦方向及び横方向の袋縁部を形成するための切り刃とを一体的に有するロータリーダイロールを提供するとともに、該ロータリーダイロールを利用した裁断装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段・作用・効果】
上記技術的課題を達成するために、本発明に係るロータリーダイロールは以下の構成を有している。
【0010】
すなわち、本発明にかかるロータリーダイロールは、軸方向に所定間隔離れて形成された一対の円周刃と、該一対の円周刃間に軸方向に沿って一直線に延在する少なくとも一つの直線刃とをロール外周に備えている。また、ロール外周面上で円周刃および直線刃で囲まれた領域に凹部が構成されている。そして、各円周刃の両端部と直線刃の各端部は、その交点部において、アール形状をなす各コーナ刃で連接している。
【0011】
上記構成のロータリーダイロールは包装袋裁断装置に組み込まれて使用される。その包装袋裁断装置は、フレームと、フレームに回転可に装着される上記ロータリーダイロールと、ロータリーダイロールの一対の上記円周刃及び上記直線刃に対応する圧接面をロール外周に有するとともに、当該圧接面で囲まれた領域に凹部が構成されており、かつロータリーダイロールに対置してフレームに装着されるアンビルロールとを備えてなるものである。
【0012】
上記構成の装置においては、回転するロータリーダイロール及びアンビルロールの間に裁断対象物としてのストリップを通過させれば、一対の円周刃により縦方向の切断がなされるとともに、直線刃により巾方向の切断がなされ、さらに包装袋のコーナ部は各コーナ刃により裁断される。この裁断作業は、各ロールの回転とストリップの供給とにより連続的になされる。したがって、裁断により形成される包装袋の切断線は、互いに連続した一対の円周刃及び直線刃のプロフィールがそのまま現れる。つまり包装袋のコーナ部はコーナ刃のプロフィールがそのまま現れる。したがって、図2(III)に従来見られたような角部1hはここでは発生しない。
また、ロータリーダイロール及びアンビルロールの表面において、ストリップの切断位置の内側に対応する領域に凹部を形成しているので、内容物を収容して厚みを持った状態のストリップがスムーズにロール間を通過することができる。
【0013】
本発明に係る裁断装置及びロータリーダイロールは特に裁断対象物を限定するものではないが、切断対象物の代表例として、従来例で述べたプラスチックフイルムを含む積層体シートよりなる包装袋のストリップである場合には、ロータリーダイロールの切り刃の切れ味が劣化すると、包装袋の裁断線の部分にプラスチックフイルムのバリが発生して見映えが悪いという事態が生じる。このような問題を解決するために、本発明のロータリーダイロール及びアンビルロールには、ロール内にヒータを内蔵することが好ましい。このように構成すれば、たとえ切れ刃の切れ味が劣化してプラスチックのバリが発生したとしても、各ロールより与えられる熱によりそのバリが溶融して目立たなくなるという利点がある。
【0014】
上記構成の裁断装置によれば、ストリップがロータリーダイロール及びアンビルロールの間を通過することにより個々の包装袋に分離されることになる。したがって、この分離された個々の包装袋を連続的に受け取って前方に移送する移送手段が必要となる。この場合、一対のロール間にストリップを供給する移送手段と両ロール間から回収される個々の包装袋を受け取って前方に移送する搬送手段とを簡略構造にすることが好ましい。したがって、本発明によれば、以下の構成のベルトコンベヤが構成される。
【0015】
すなわち、このベルトコンベヤは、エンドレスベルトとこのエンドレスベルトを案内する案内手段とから構成している。エンドレスベルトは、裁断対象物としての連続したストリップをロータリーダイロールとアンビルロールとの間に向けて供給するする一方、ロータリーダイロールとアンビルロールとの間から排出される裁断済包装袋を受け取って前方に移送するものである。そして、上記案内手段は、エンドレスベルトを、上記両ロールの直前と直後の間において、アンビルロールの下方に迂回案内させるようにしている。この構成のベルトコンベヤによれば、一本のエンドレスベルトを迂回案内させるだけでストリップの供給及び包装袋の排出移送を簡単な構造で達成することができる。
【0016】
上記構成の裁断装置は、通常、一連の製袋工程ラインの1部に組み込まれて使用される。したがって、ストリップに対する、特に縦方向つまりライン方向の切断位置の位置調整が出来ることが重要となる。したがって上記構成の裁断装置は、そのフレームが該フレームの支持手段に対して前後方向に移動調整自在であることが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の1実施例を図3〜7に従って詳細に説明する。
【0018】
図3は裁断装置の正面を示し、図4は図3の右側面を拡大して示している。この装置はフレーム2を備えており、このフレーム2に各種ローラ及びロール等を装着してなるものである。フレーム2はトップフレーム2aと両側のサイドフレーム2b,2cとベースフレーム2dより構成している。ベースフレーム2dにはガイド軸3a,3bが挿通されていて、このガイド軸3a,3bは図示しない支持手段に固定している。したがって、フレーム2は、ガイド軸3a,3bに沿って前後方向に移動調整自在となっている。
【0019】
一対のサイドフレーム2b,2c間には上から順に、上バックアップローラ4、ロータリーダイロール5、アンビルロール6及び下バックアップローラ9等が装着されている。
【0020】
上バックアップローラ4の両端は各軸受7を介して各サイドフレーム2b,2cに回転自在に装着している。また、上バックアップローラ4の直下に位置するロータリーダイロール5の両端も各軸受7を介して各サイドアーム2b,2cに回転自在に装着している。さらに、ロータリーダイロール5の直下に位置するアンビルロール6の両端も各軸受7(図3中右側の軸受は現れていない)を介して各サイドアーム2b,2cに回転自在に装着している。
【0021】
上バックアップローラ4はロータリーダイロール5を上方からバックアップするためのもので、その圧下力を調整するために、両側の軸受7はネジ棒16を介してトップフレーム2aに上下調節自在に装着している。そして、ネジ棒16に螺合した各ナット17を調整することにより、各軸受7したがって上バックアップローラ4の上下位置を調整することができる。
【0022】
ロータリーダイロール5の詳細を図5(I),(II)に詳しく示している。このダイロール5は軸5aの外周にカッターシリンダ5bを外嵌するとともに、そのカッターシリンダ5bの両側に一対のカラー5cを外嵌してなるものである。カッターシリンダ5bの軸方向の位置決めは各カラー5cにより決定される。またこのカラー5cの外周面は上バックアップローラと圧接するようになっている。
【0023】
カッターシリンダ5bは、軸方向に所定間隔、つまり裁断対象物たる袋の巾寸法だけ、離れて形成した一対の円周刃5d,5dと、この一対の円周刃5d,5dの間に軸方向に沿って一直線に延在する一つの直線刃5eとを備えている。そして、各円周刃5d,5dの両端部と直線刃5eの各端部は、その交点部において、アール形状をなす各コーナ刃Cbで連接している。つまり、図5(I)によく示されるように、直線刃5eと各円周刃5dとの交点部においては、直線刃5eがアールを描きながら直交方向に二股に分かれて各円周刃5d,5dに会合するプロフィールを形成している。
また、図に明確に示したように、カッターシリンダ5bの表面は、円周刃5d,5dと直線刃5eとで囲まれる領域が凹んで形成されている。その意味合いは後に説明する。
【0024】
ダイロール5の軸5aの内部は中空に形成されていて、この中に、図5(I)中右側よりヒータ8が挿入されている。つまりこのヒータ8によりロール5全体が一定の温度に加熱されるようになっているのである。
【0025】
アンビルロール6の詳細は図6に示している。アンビルロール6は、ダイロール5の円周刃5d,5eの裁断台を構成するものであって、そのロール外周に、ロータリーダイロール5の一対の円周刃5d,5d及び直線刃5eに対応する圧接面6a,6bを有している。つまり、ダイロール5の各円周刃5dは圧接面6aに圧接する一方、直線刃5eは圧接面6bに圧接するようになっている。そして、図から分かるように、圧接面6aおよび圧接面6bで囲まれたアンビルロール外表面の領域には、カッターシリンダ5b上の凹部に対応させて、同様の凹部を設けている。このように、ダイロール5側の円周刃5dおよび直線刃5eで囲まれた領域において、ダイロール側およびアンビルロール側の両方の表面に凹部を形成することによって、内容物を収容してある程度の厚みをもった状態にあるストリップSがスムーズに両ロール間を通過することができる。
アンビルロール6の中心部も中空に構成されていて、該中空内に、ダイロール5の場合と同様に、ヒータ8が挿入されている。したがって、アンビルロール6も全体的にこのヒータ8により所定温度に加熱されることになる。
【0026】
ダイロール5及びアンビルロール6の各ヒータ8に通電するために、各ロール5,6の一端にスリップリング11を装着している。一方、各スリップリングに対応して、サイドフレーム2cの所定位置に給電装置としてのブラシ装置12を設けている。このブラシ装置12は、スリップリング11に周接するブラシ12aを有している。したがって、各スリップリング11には電源(図示せず)から各ブラシ装置12を介して給電され、各スリップリング11より各ヒータ8に通電されることになる。
【0027】
アンビルロール6の他端側には駆動軸15が接続されている。また、各ローラーまたはロール4,5,6の所定端にはギヤ14が固定されていてそれらは互いに噛み合っている。したがって、駆動軸15によりアンビルロールが駆動されると同時に、ダイロール5及び上バックアップローラ4は夫々所定方向に回転することができる。
【0028】
アンビルロール6の直下には支持板10が配置され両サイドフレーム2b,2c間に固定されている。そして、この支持板10には4つの下バックアップローラ9が回転自在に配置されている。これらの下バックアップローラ9はアンビルロール6の円周刃対応圧接面6aに下方より圧接してアンビルロール6を下方よりバックアップしている。
【0029】
本裁断装置にはさらに、図4に示すように、ストリップS及び裁断された個々の包装袋1及び裁断された切り取り耳部1iを搬送するためのベルトコンベヤ13を備えている。このベルトコンベヤ13はエンドレスベルト13aとこれらを案内するための案内手段、つまり各ガイドローラ13b,13c,13d,13e並びにその駆動手段(図示せず)より構成している。このエンドレスベルト13aは、ロール5,6にストリップSを水平案内し、ついでガイドローラ13bの所でアンビルロール6の手前下方に案内し、次いでガイドローラ13cの所でアンビルロール6の下方を手前から前方に案内し、次いでガイドローラ13dの所でアンビルロール6の前方上方に案内し、次いで、ガイドローラ13eによりロール5,6間より前方に案内するようになっている。ガイドローラ13eより前方に前進したベルト部分は前方で図示しないガイドローラを介して下方に案内されるとともに一対の下方案内ガイドローラ13c,13dより下方を通って装置の手前側に案内され、図示しないガイドローラを介して上方へ送られるとともにロール5,6に向かって水平方向に送られる。したがって、このベルトコンベヤ13を使用することにより、ストリップSが装置前方より水平方向に送られてきてロール5,6間に挿入され、該ロール5,6により縦方向及び巾方向に切断され、切断済みの個々の包装袋1並びに切り取り耳1iがエンドレスベルト13の前方で受け取られて前方に運ばれることになる。
【0030】
上記構成の裁断装置によりストリップSを裁断すれば、図7に示した切断線を有する包装袋1が形成される。すなわち各包装袋1のコーナ部Cはコーナ刃Cbにしたがって形成されており、このコーナ部Cは縦方向切断線及び巾方向切断線1f,1gに、角部を形成することなく、連続している。
【0031】
なお付言するに、図5(IV)に示すように直線刃5eと円周刃5dとを幾何学的に直交するように構成したと仮定すれば、この場合には、この交差点部における刃の切れ味が極端に悪くなり実用に供せられないことが判明している。逆に言えば本実施例の如く直線刃5eの端部と各円周刃5dの両端部とをコーナ刃Cbによりアール形状に接続することによって、ストリップにアール形状のコーナ部を有する美麗な切断線を形成することができるのである。
【0032】
上記図示の実施例はストリップSには縦方向に一列に包装袋1が形成されたものであるが、包装袋1が巾方向にも並列形成されている場合には、上記ロータリーダイロール5自体を長く構成するとともに、その軸5aには複数個のカッターシリンダ5bを並列することになる。そして、この場合には、カッターシリンダ5bの隣合う円周刃間には所定の間隔を設けることになる。つまり巾方向に隣合う包装袋の巾方向シール部1bは隣合う一対の円周刃により切断することにより、それらの間には連続した細長い切り取り耳部1iが形成されることになる。つまりこの場合にも、従来見られた図2(I)に示される菱形の打ち抜きチップ等は発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ラミネートシートより構成した加工食品や医薬等の偏平袋の代表例を示す斜視図である。
【図2】(I)は従来技術における袋コーナ部の形成方法を示す説明図である。(II)は(I)の要部拡大平面図である。(III)は裁断形成された袋のコーナ部を拡大して示す図である。
【図3】本発明の一実施例に係る裁断装置の正面図である。
【図4】図3の裁断装置の拡大右側面図である。
【図5】(I)は図3,4の装置に含まれるロータリーダイロールの正面図である。(II)は(I)のA−A線断面図である。(III)は円周刃5dと直線刃5eとの交差部分を拡大して示す説明図である。(IV)は本発明とは異なる他の仮想例に係る切り刃を示す説明図である。
【図6】(I)は図3,4のアンビルロールの正面図である。(II)は(I)のB−B線断面図である。
【図7】本実施例に係る裁断装置によりストリップを裁断して個々の包装袋1を形成した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
C コーナ部
Cb コーナ刃
S ストリップ
1 偏平包装袋
1a 縦方向シール部
1b 巾方向シール部
1c 菱形穴
1c’ 半菱形穴
1d 円弧辺
1e 短直辺
1f 縦方向裁断線
1g 巾方向裁断線
1h 角部
1i 切り取り耳部
2 フレーム
2a トップフレーム
2b,2c サイドフレーム
2d ベースフレーム
3a,3b ガイド軸
4 上バックアップローラ
5 ロータリーダイロール
5a 軸
5b カッターシリンダ
5c カラー
5d 円周刃
5e 直線刃
6 アンビルロール
6a 円周刃対応圧接面
6b 直線刃対応圧接面
7 軸受
8 ヒータ
9 下バックアップローラ
10 支持板
11 スリップリング
12ブラシ装置
12aブラシ
13 ベルトコンベヤ
13a エンドレスベルト
13b,13c,13d,13e ガイドローラ
14 ギヤ
15 駆動軸
16 ネジ棒
17 ナット
Claims (5)
- フレーム ( 2 ) と、
フレーム ( 2 ) に回転可能に装着されるロータリーダイロール ( 5 ) と、
ロータリーダイロール ( 5 ) に対置してフレーム ( 2 ) に回転可能に装着されるアンビルロール ( 6 ) と、を備えた包装袋裁断装置であって、
上記ロータリーダイロール ( 5 ) は、軸方向に所定間隔離れて形成された一対の円周刃 ( 5 d, 5 d) と、該一対の円周刃 ( 5 d, 5 d) 間に軸方向に沿って延在する少なくとも一つの直線刃 ( 5 e) とをロール外周に備えるとともに、ロール外周面上で円周刃および直線刃で囲まれた領域に凹部が構成されており、
各円周刃 ( 5 d, 5 d) の両端部と直線刃 ( 5 e) の各端部は、その交点部において、アール形状をなす各コーナ刃 ( C b) で連接していて、
上記アンビルロール ( 6 ) は、ロータリーダイロール ( 5 ) 側の上記円周刃 ( 5 d, 5 d) 及び上記直線刃 ( 5 e) に対応する圧接面 ( 6 a, 6 b) をロール外周に有するとともに、当該圧接面で囲まれた領域に凹部が構成されていることを特徴とする、包装袋裁断装置。 - フレーム ( 2 ) と、
フレーム ( 2 ) に回転可能に装着されるロータリーダイロール ( 5 ) と、
ロータリーダイロール ( 5 ) に対置してフレーム ( 2 ) に回転可能に装着されるアンビルロール ( 6 ) と、を備えた包装袋裁断装置であって、
上記ロータリーダイロール ( 5 ) は、軸 ( 5a ) と、当該軸 ( 5a ) に外嵌される複数の円筒状のカッターシリンダ ( 5 b) と、カッターシリンダ ( 5 b) を軸方向の位置決めをする一対のカラー ( 5 c 、5 c) と、から構成されていて、
各カッターシリンダ ( 5 d) は、両端縁から所定距離だけ離れた位置において軸方向に所定間隔離れて形成された一対の円周刃 ( 5 d, 5 d) と、該一対の円周刃 ( 5 d, 5 d) 間に軸方向に沿って延在する少なくとも一つの直線刃 ( 5 e) とをロール外周に備えるとともに、ロール外周面上で円周刃および直線刃で囲まれた領域に凹部が構成されており、
各円周刃 ( 5 d, 5 d) の両端部と直線刃 ( 5 e) の各端部は、その交点部において、アール形状をなす各コーナ刃 ( C b) で連接していて、
上記アンビルロール ( 6 ) は、ロータリーダイロール ( 5 ) 側の上記円周刃 ( 5 d, 5 d) 及び上記直線刃 ( 5 e) に対応する圧接面 ( 6 a, 6 b) をロール外周に有するとともに、当該圧接面で囲まれた領域に凹部が構成されていることを特徴とする、包装袋裁断装置。 - 上記ロータリーダイロール ( 5 ) 側に構成された凹部と、上記アンビルロール ( 6 ) 側に構成された凹部とが略同一深さであることを特徴とする、請求項1または2記載の包装袋裁断装置。
- 裁断対象物としてのストリップ ( S ) をロータリーダイロール ( 5 ) とアンビルロール ( 6 ) との間に供給する一方、ロータリーダイロール ( 5 ) とアンビルロール ( 6 ) との間から排出される裁断済包装袋 ( 1 ) を受け取って前方に移送するエンドレスベルト ( 13 a) と、エンドレスベルト ( 13 a) を、上記ロール ( 5 , 6 ) の直前と直後の間において、アンビルロール ( 6 ) の下方に迂回案内させる案内手段 ( 13 b, 13 c, 13 d, 13 e) とを有するベルトコンベヤをさらに備えたことを特徴とする、請求項1または2記載の包装袋裁断装置。
- 上記ロータリーダイロール ( 5 ) 及び上記アンビルロール ( 6 ) の両ロール内に各々ヒータ ( 8 ) が内蔵されていることを特徴とする、請求項1または2記載の包装袋裁断装置。
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