JP6047338B2 - 食品ケース加工用シート状ブランク製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、食品ケースの製造に用いられる食品ケース加工用シート状ブランク製造装置に関する。

薄紙、プラスチックフィルム、アルミニウム箔、又はこれら二種類以上からなる積層シート材を加工して製造される食品ケースの製造においては、ロール状のシート材を成形加工前に所定の大きさに切り抜いて「ブランク」と呼ばれる小片を製造することが行われている（特許文献１参照）。このブランク材の製造工程では、単独あるいは成形ポンチと一体になった切り抜き刃によって一枚あるいは多数枚のシート材を同時に切り抜く方法や、切り抜くと同時に成形加工する方法（ブッシュ抜き）が用いられている。

特開２００６‐３４７５９６号公報

多数枚のシート材を同時に切り抜き、成形する方法では、製造されたブランクの端部（エッジ）にバリや、フィルムが積層されている場合には樹脂カスが生じることがある。また、ブランク材を複数枚重ねた状態で成形することにより成形後の食品ケースを1個ずつ分離し難くなる。さらに、複数枚重ねて成形された食品ケースの上側と下側では形状差が生じるといった問題もある。
また、一枚のシート材を切り抜く１枚抜きの工程を採用した場合には、切り抜き後のブランクがカールしたり、位置ずれを起こしたりして、ハンドリングエラーや成形不良、模様ずれ等の様々な不具合を起こすことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シート材から切り出したブランクに反りを生じさせることなく成形でき、成形加工時の不具合を防止することができる食品ケース加工用シート状ブランク製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、食品ケースの原料となるシート材から切り出したブランクを成形することにより食品ケースを製造する食品ケース加工用シート状ブランク製造装置であって、前記ブランクの外形に沿って配置された刃部を備える刃物ダイと、該刃物ダイとの間に前記シート材を挟み込むことにより前記刃部を前記シート材に押し付けるアンビルとを備え、前記アンビルは円柱状のロールで形成されるとともに、前記刃物ダイは平板状に形成され、前記刃物ダイ上を前記アンビルが回転移動することにより、前記刃部を前記シート材に押し付ける構成とされており、前記刃物ダイには、前記刃部に囲まれた内側に小孔が設けられており、前記ブランクを前記シート材から切り出す際に、前記小孔を通じて前記ブランクを吸引する吸引機構が設けられていることを特徴とする。

切り出されたブランクに反りが生じる前に、刃物ダイに設けた小孔によって吸引することで、ブランクを平らな状態に保持することができる。したがって、ブランクを成形型内に移送する際のハンドリング性を向上させることができ、正しい姿勢のブランクを成形型内の所定の位置に確実に配置することができる。このため、成形加工時に生じる不具合を防止することができる。
また、アンビルをロールで形成することで、アンビルと刃物ダイの刃部との接触を面ではなく線で管理することができ、平行度等の管理が容易となるため、ブランクの加工精度を向上させることができる。

本発明は、食品ケースの原料となるシート材から切り出したブランクを成形することにより食品ケースを製造する食品ケース加工用シート状ブランク製造装置であって、前記ブランクの外形に沿って配置された刃部を備える刃物ダイと、該刃物ダイとの間に前記シート材を挟み込むことにより前記刃部を前記シート材に押し付けるアンビルとを備え、前記刃物ダイには、前記刃部に囲まれた内側に小孔が設けられており、前記ブランクを前記シート材から切り出す際に、前記小孔を通じて前記ブランクを吸引する吸引機構が設けられており、前記ブランクは、少なくとも１つの対称軸を持つ対称形の平面シート形状であり、前記吸引機構の小孔が、前記対称軸に対して互いに対称になるように配置されている。
刃物ダイに設けられる小孔を通じて付加される吸引力は、ブランクに対して均等であることが望ましいことから、小孔の配置は、切り出そうとするブランク（刃部）の図形内において、なるべく対称性の高い配置とすることが望ましい。小孔の配置が不均等な場合、固定力の分布がブランクに対して偏在することとなり、ブランクのずれや変形を惹起するおそれがある。また、必要以上に大きな吸引力を付加することは、ブランクに皺などの変形が生じ易くなるため、吸引力は必要最低限に調整されることが望ましい。

なお、この場合も、前記アンビルは円柱状のロールで形成されるとともに、前記刃物ダイは平板状に形成され、前記刃物ダイ上を前記アンビルが回転移動することにより、前記刃部を前記シート材に押し付ける構成とされているとよい。
アンビルをロールで形成することで、アンビルと刃物ダイの刃部との接触を面ではなく線で管理することができ、平行度等の管理が容易となるため、ブランクの加工精度を向上させることができる。

また、本発明の食品用ケース製造装置において、前記ブランクの切り出しは、前記シート材とともにダミー材を重ねて行われる構成とされ、前記刃部と前記アンビルとが接触しない配置であるとよい。
シート材とダミー材とを重ねて共加工し、ダミー材の厚さの途中まで刃部で切り込むことで、シート材から確実にブランクを切り出すことができる。また、刃物ダイの刃部とアンビルとを接触させることなく、ブランクを切り出すことができるため、刃部の摩耗が防止され、耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、シート材から切り出したブランクに反りを生じさせることなく成形できるので、成形加工時の不具合を防止することができる。

本発明の食品ケース加工用シート状ブランク製造装置の一実施形態を示しており、 図１に示す食品ケース加工用シート状ブランク製造装置の刃物ダイを示す要部拡大平面図である。 図２に示すＡ‐Ａ線に沿う刃物ダイの要部断面図である。 ブランクの切り出しを説明する図であり、（ａ）が切り出し前の状態、（ｂ）が切り出し後の状態を示す。 切り出されたブランクの移送を説明する図であり、（ａ）が刃物ダイの上方から見た図であり、（ｂ）が側方から見た図である。 食品ケースを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の食品ケース加工用シート状ブランク製造装置の一実施形態を示している。この食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００は、食品ケース（図６参照）の原料となるシート材１０から切り出したブランク１１を成形することにより、食品ケースを製造するものであり、ブランク１１の外形に沿って配置された刃部２１を備える刃物ダイ２０と、その刃物ダイ２０との間にシート材１０を挟み込むことにより、刃部２１をシート材１０に押し付けるアンビル３０とを備える。

食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００により製造される食品ケース１２は、少なくとも１つの対称軸を持つ対称形の平面シート形状のブランクにより製造され、例えば図１に示すように、Ｘ軸及びＹ軸に対して対称形の楕円形のブランク１１を、加熱状態の金型（図示略）によってプレス加工することにより、図６に示すような楕円形の底部１２ａと、底部１２ａから斜め上方に立ち上がる周壁部１２ｂとを有するカップ形状に形成される。
なお、製造される食品ケースの形状としては、楕円形の他にも円形、正方形及び長方形の四角形等があり、形状は制限されない。

ブランク１１を切り出すシート材１０の材質としては、薄紙、プラスチックフィルム、アルミニウム箔、又はこれら二種類以上からなる積層シート材を加工して製造されるものを使用することができ、例えば、薄紙にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を積層したものを使用することができる。なお、シート材１０の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度とされる。

刃物ダイ２０は、例えば高張力鋼によって平板状に形成されており、マグネットベース４０の上に設置される。そして、刃物ダイ２０の上面には、ブランク１１の外形に沿って配置された刃部２１が突出形成されている。
刃部２１は、刃物ダイ２０の上面に突設されており（図２参照）、ブランク１１の外形に沿ったパターンに形成され、このパターンが所定の間隔をおいて複数個配列されている。図１に示す食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００では、ブランク１１の外形に沿ったパターンが、その長手方向に沿って４つ並べられた状態の列が複数列配置された構成とされている。なお、刃部２１は、機械加工やエッチング加工により、刃物ダイ２０に一体に形成されている。

また、刃物ダイ２０には、図２に示すように、刃部２１に囲まれた内側に複数の小孔２２が設けられている。そして、ブランク１１をシート材１０から切り出す際に、これら小孔２２を通じてブランク１１を吸引する吸引機構２５が接続されており（図３）、シート材１０から切り出したブランク１１を平らな状態に保持することができる。
小孔２２は、図２に示すように、成形するブランク１１の形状及び大きさに応じて均等に吸引力が発揮され得るように、刃部２１の内側に複数個形成されており、対称軸（Ｘ軸及びＹ軸）に対して互いに対称になるように配置されている。本実施形態の刃物ダイ２０においては、１箇所の刃部２１につき、Ｘ軸とＹ軸の交点に１個の小孔２２と、Ｘ軸及びＹ軸に対して対称となる箇所に４個の小孔２２とが配置され、ブランク１１に対して均等に吸引力を付加することができる。
なお、小孔２２の配置が不均等な場合、固定力の分布がブランク１１に対して偏在することとなり、ブランク１１のずれや変形を惹起するおそれがある。また、必要以上に大きな吸引力を付加することは、ブランク１１に皺などの変形が生じ易くなるため、小孔２２を通じて付加される吸引力は、必要最低限に調整されることが望ましい。

アンビル３０は、ステンレス等の金属によって円柱状のロールで形成されている。そして、このアンビル３０を、刃物ダイ２０上で回転移動することにより、刃物ダイ２０の刃部２１をシート材１０に押し付ける構成とされている。
また、刃部２１の先端とアンビル３０の外周面とは、所定の間隔（クリアランス）をもって配置され、ブランク１１の切り出しは、シート材１０上にダミー材１３を重ねて行われる構成とされている。シート材１０を刃部２１側に、ダミー材１３をアンビル３０側に配置して、これらシート材１０及びダミー材１３上でアンビル３０を回転移動させると、刃部２１の先端はシート材１０を通過して切り込まれるが、刃部２１とアンビル３０とは接触することなく、刃部２１の先端は、ダミー材１３の途中位置まで食い込む構成となっている。

このように構成された食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００により、食品ケース１２を製造する方法について、説明する。
まず、加工対象のシート材１０を、図４（ａ）に示すように、その上にダミー材１３を重ねた状態で、刃物ダイ２０とアンビル３０との間に配置する。そして、アンビル３０を刃物ダイ２０上で上流側（図１に実線示す刃物ダイ２０側の位置）から下流側（図１に二点鎖線で示す刃物ダイ２０側の位置）に向けて回転移動させ、シート材１０を刃部２１に順次押し付ける。刃部２１の高さは、シート材１０の厚みより高く形成されており、刃部２１の先端は、図４（ｂ）に示すように、シート材１０を通過してシート材１０に重ねたダミー材１３に所定量切り込まれるようになっている。したがって、刃部２１のパターン形状に沿ってシート材１０が打ち抜き加工され、ブランク１１が製造される。また、ブランク１１をシート材１０から切り出す際には、吸引機構２５によって小孔２２を通じてブランク１１が平らな状態に保持されている。

このようにして製造されたブランク１１は、吸引機構２５により正しい姿勢のまま刃物ダイ２０上に配置されており、図５に示すように、ブランク１１は、バキューム２６によって正しい姿勢のままハンドリングされて、成形型（図示略）内の所定の位置に移送される。そして、成形型に移送されたブランク１１は、カップ状に型押し成形され、食品ケース１２が製造される。
なお、シート材１０は、間欠送りで刃物ダイ２０とアンビル３０との間に送り込まれるようになっており、食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００では、長尺状のシート材１０を使用することにより、連続的にブランク１１を製造することができる。

このように、本発明の食品ケース加工用シート状ブランク製造装置１００においては、切り出されたブランク１１に反りが生じる前に、刃物ダイ２０に設けた小孔２２を通じて吸引することで、ブランク１１を平らな状態に保持することができる。したがって、ブランク１１を成形型内に移送する際のハンドリング性を向上させることができ、正しい姿勢のブランク１１を成形型内の所定の位置に確実に配置することができる。このため、成形加工時に生じる不具合を防止することができる。

また、アンビル３０をロールで形成する構成としたことで、アンビル３０と刃物ダイ２０の刃部２１との接触を、面ではなく線で管理することができ、平行度等の管理が容易となるため、ブランク１１の加工精度を向上させることができる。
さらに、シート材１０とダミー材１３とを重ねて共加工し、ダミー材１３の厚さの途中まで刃部２１で切り込むことで、シート材１０から確実にブランク１１を切り出すことができる。また、刃物ダイ２０の刃部２１とアンビル３０とを接触させることなく、ブランク１１を切り出すことができるため、刃部２１の摩耗が防止され、耐久性を向上させることができる。

以下の方法により、本発明の効果を確認した。
シート材として、片艶晒クラフトからなる紙材の片面に、ＰＥＴ樹脂をラミネートしたものを用いた。また、刃部の内側に小孔を形成した刃物ダイと、小孔を形成していない刃物ダイとを用意し、それぞれの刃物ダイを用いて、長径９５ｍｍ、短径８０ｍｍの長円形ブランクを打ち抜いた。
小孔を形成してない刃物ダイによりブランクを打ち抜いた際には、ブランクに最大で１５ｍｍの反りが発生した。また、小孔を形成した刃物ダイによりブランクを打ち抜いた際には、反りは発生しなかった。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、刃物ダイを平板状に形成し、アンビルを円筒状に形成した構成としたが、これに限定されるものではない。アンビルに対向するようにロールの外周面に刃部を形成する構成としても良いし、アンビルを平板状に形成する構成を採用することも可能である。

１０ シート材
１１ ブランク
１２ 食品ケース
１２ａ 底部
１２ｂ 周壁部
１３ ダミー材
２０ 刃物ダイ
２１ 刃部
２２ 小孔
２５ 吸引機構
２６ バキューム
３０ アンビル
４０ マグネットベース
１００ 食品ケース加工用シート状ブランク製造装置

Claims (2)

1. 食品ケースの原料となるシート材から切り出したブランクを成形することにより食品ケースを製造する食品ケース加工用シート状ブランク製造装置であって、前記ブランクの外形に沿って配置された刃部を備える刃物ダイと、該刃物ダイとの間に前記シート材を挟み込むことにより前記刃部を前記シート材に押し付けるアンビルとを備え、
   前記アンビルは円柱状のロールで形成されるとともに、前記刃物ダイは平板状に形成され、前記刃物ダイ上を前記アンビルが回転移動することにより、前記刃部を前記シート材に押し付ける構成とされており、
   前記刃物ダイには、前記刃部に囲まれた内側に小孔が設けられており、前記ブランクを前記シート材から切り出す際に、前記小孔を通じて前記ブランクを吸引する吸引機構が設けられていることを特徴とする食品ケース加工用シート状ブランク製造装置。
2. 食品ケースの原料となるシート材から切り出したブランクを成形することにより食品ケースを製造する食品ケース加工用シート状ブランク製造装置であって、前記ブランクの外形に沿って配置された刃部を備える刃物ダイと、該刃物ダイとの間に前記シート材を挟み込むことにより前記刃部を前記シート材に押し付けるアンビルとを備え、前記刃物ダイには、前記刃部に囲まれた内側に小孔が設けられており、前記ブランクを前記シート材から切り出す際に、前記小孔を通じて前記ブランクを吸引する吸引機構が設けられており、
   前記ブランクは、少なくとも１つの対称軸を持つ対称形の平面シート形状であり、前記吸引機構の小孔が、前記対称軸に対して互いに対称になるように配置されることを特徴とする請求項１記載の食品ケース加工用シート状ブランク製造装置。

Images