JP6406830B2 - 切断装置、包装袋の製造装置、および包装袋の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続包装体を包装袋ごとに切断する切断装置と、これを用いた包装袋の製造装置、および包装袋の製造方法に関する。

従来、液体や粉体等の内容物を充填した包装袋を製造する装置としては、フィルム等の包材を縦横にシールして袋状に形成し、内容物を充填後に包装袋をシール（密封）した後、包装袋ごとに切断する充填包装装置が知られている。

特許文献１には、カッタが、可動刃部を有する雄型カッタと、筒状ケース内に配置された固定刃部を有する雌型カッタとを備えて構成され、可動刃部は予備包装体を挿通するための凹部を形成するとともに、凹部の両側部が傾斜して形成され、筒状ケースには固定刃部における可動刃部と反対の側にスクラップの収納部が形成された包装体製造装置が記載されている。

特許文献２には、雄刃ブロックは、切断動作の移動で帯状材をセンタリングするガイド部を有し、雌刃ブロックは、雌刃の両端より外側で雄刃ブロックのガイド部を案内するガイド穴を有し、雄刃ブロックのガイド部と雌刃ブロックのガイド穴とが切断待機中も常時嵌合状態に組み合わされる打ち抜き切断刃が記載されている。

特許第４０１４８３４号公報 特許第４０２５０６８号公報

特許文献１に記載された発明の場合、可動側のカッタにテーパ状のガイドを設けていることから、固定刃部に対して可動刃部が移動するストローク量に応じてテーパの角度を小さくする必要がある。このため、可動側部品は、寸法が大きく、また構造が複雑になる。
特許文献２に記載された発明の場合、ガイド部が常時嵌め合い状態で組み合わさっていることから、構成部品の形状が複雑になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品の構造を簡潔にし、切断箇所の位置ズレの抑制や切り屑の排出を容易にすることが可能な切断装置と、これを用いた包装袋の製造装置、および包装袋の製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断する切断装置であって、前記包装袋は、長手方向の両側にそれぞれ一端部と他端部とを有し、前記連続包装体において隣接する包装袋の前記一端部と前記他端部との間には、切断時に除去される除去部が設けられ、前記切断装置は、前記一端部と前記他端部を切断する雄刃部を有する雄刃ユニットと、前記雄刃部と嵌合する雌刃部を有する雌刃ユニットとを備え、前記雄刃ユニットは、前記雄刃部において前記一端部を切断する刃型と前記他端部を切断する刃型との間から前記連続包装体に向けて気体を噴出する吹き出し口を有し、前記雌刃ユニットは、前記連続包装体の幅方向両側を前記雌刃部に向けて案内するガイド部と、前記雌刃部の裏側から前記除去部を排出する排出穴とを有し、前記連続包装体の前記除去部が前記切断装置により切断される前に、前記吹き出し口から前記連続包装体に向けて気体を噴出することにより、前記連続包装体を押圧して、前記連続包装体の幅方向両側を前記ガイド部により前記雌刃部に向けて案内することを特徴とする切断装置を提供する。

前記ガイド部は、前記連続包装体の幅方向両側にそれぞれガイド斜面を有し、前記ガイド斜面の間隔は、前記雌刃部に対する前記雄刃部の挿入方向において、前記雌刃部に近づくほど間隔が狭くなることが好ましい。

前記連続包装体の前記除去部が前記切断装置により切断された後に、前記吹き出し口から前記連続包装体に向けて気体を噴出することにより、前記除去部の切り屑を前記排出穴から排出することが好ましい。
前記雄刃部および前記雌刃部が前記包装袋を切断する形状は、前記一端部または前記他端部の少なくとも一方に曲線を含むことが好ましい。

また、本発明は、長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断して包装袋を製造する包装袋の製造装置であって、前記連続包装体を包装袋ごとに切断するため、前記切断装置を備えることを特徴とする包装袋の製造装置を提供する。

また、本発明は、長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断して包装袋を製造する包装袋の製造方法であって、前記連続包装体を包装袋ごとに切断するため、前記切断装置を用いることを特徴とする包装袋の製造方法を提供する。

本発明によれば、連続包装体の除去部が切断装置により切断される前に、吹き出し口から連続包装体に向けて気体を噴出することにより、連続包装体を押圧して、連続包装体の幅方向両側をガイド部により雌刃部に向けて案内することができる。また、本発明によれば、連続包装体の除去部が切断装置により切断された後に、吹き出し口から連続包装体に向けて気体を噴出することにより、除去部の切り屑を排出穴から排出することができる。

実施例の切断装置の使用状況を例示する斜視図である。 実施例の切断装置の使用状況を例示する斜視図である。 実施例の雄刃ユニットの斜視図である。 実施例の雌刃ユニットの斜視図である。 実施例の雌刃ユニットの斜視図である。 実施例の切断装置の斜視図である。 実施例の切断装置により連続包装体を切断する前の状況を示す斜視図である。 実施例の切断装置により連続包装体を切断した後の状況を示す斜視図である。

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。図１および図２に、本発明の実施例の切断装置１０の使用状況を例示する。図１は、切断装置１０を雄刃ユニット２０の側から見た斜視図である。図２は、切断装置１０を雌刃ユニット３０の側から見た斜視図である。図３は、雄刃ユニット２０を雄刃部２３の側から見た斜視図である。図４は、雌刃ユニット３０を、排出穴３５の開口側（裏面側）から見た斜視図である。図５は、雌刃ユニット３０を、雌刃部３４の側から見た斜視図である。図６は、雄刃ユニット２０と雌刃ユニット３０を組み合わせた切断装置１０の斜視図である。図７は、切断装置１０により連続包装体１１を切断する前の状況を示す斜視図である。図８は、切断装置１０により連続包装体１１を切断した後の状況を示す斜視図である。

図１および図６に示すように、切断装置１０は、雄刃部２３を有する雄刃ユニット２０と、雌刃部３４を有する雌刃ユニット３０とを対向させた構成を備え、長手方向に複数の包装袋１２，１２が連続して形成された連続包装体１１を、包装袋１２，１２ごとに切断する装置である。切断時には、雄刃部２３が雌刃部３４に挿入され、両者が嵌合する。雄刃部２３と雌刃部３４の形状および寸法の関係は、公知の切断装置と同様でよい。

図７に示すように、包装袋１２は、長手方向の両側にそれぞれ一端部１３と他端部１４とを有する。図示例では、一端部１３はタブやノッチ等を有する開封部であり、他端部１４は底部である。連続包装体１１において隣接する包装袋１２，１２の一端部１３と他端部１４との間には、切断時に除去される除去部１５が設けられている。

図１および図２に示すように、雄刃ユニット２０の雄刃部２３は、一端部１３を切断する刃型２３ａと、他端部１４を切断する刃型２３ｂを有する。雄刃部２３は、略矩形状の基部２１の片側に突出する突出部２２の先端に設けられている。基部２１には、雄刃ユニット２０を不図示の駆動部に固定するためのネジ等の取付けに使用可能な複数の固定穴２１ａを有する。該駆動部は、雄刃ユニット２０を雌刃ユニット３０に対向する前後方向に往復移動させる手段である。図示例では、固定された雌刃ユニット３０に対し、雄刃ユニット２０は可動である。

雄刃部２３の先端面２４は、刃型２３ａ，２３ｂの間において、基部２１と略平行で、雄刃ユニット２０の往復移動方向に略垂直な平面である。先端面２４には、連続包装体１１に向けて気体を噴出する吹き出し口２５，２５を有する。図示例では、二箇所の吹き出し口２５，２５が先端面２４の左右に分かれて配置されている。吹き出し口２５，２５に気体を供給するため、基部２１の裏面（図１参照）には、気体供給部２６が設けられている。図示例の気体供給部２６は吹き出し口２５，２５の裏側に通じた溝である。気体は空気（エア）でもよく、他の気体でもよい。

図５に示すように、雌刃部３４は、雌刃ユニット３０の基部３１に形成された貫通穴に形成されている。基部３１は、雌刃ユニット３０を不図示の治具に固定するためのネジ等の取付けに使用可能な複数の固定穴３１ａを有する。図２および図４に示すように、基部３１の裏面には、雌刃部３４の裏側から除去部１５を排出する排出穴３５を有する。図示例の場合、排出穴３５の形状は、雌刃部３４の形状と同一である。

図５に示すように、雌刃ユニット３０の基部３１の表面における雌刃部３４の周囲には、雄刃ユニット２０の往復移動方向に対して連続包装体１１を受けることが可能な受け部３３と、連続包装体１１の幅方向両側を雌刃部３４に向けて案内するガイド部３２，３２が設けられている。受け部３３は、包装袋１２の一端部１３に対応する受け部３３ａと、包装袋１２の他端部１４に対応する受け部３３ｂを含む。

ガイド部３２，３２は、連続包装体１１の幅方向両側にそれぞれガイド斜面３２ｂ，３２ｂを有する。ガイド斜面３２ｂ，３２ｂの間隔（図５の上下方向の寸法）は、雌刃部３４に対する雄刃部２３の挿入方向において、雌刃部３４に近づくほど、狭くなっている。ガイド部３２には、ガイド部３２を基部３１に固定するためのネジ等の取付けに使用可能な複数の固定穴３２ａを有する。

連続包装体１１の切断前には、図７に示すように、雌刃ユニット３０のガイド部３２，３２の間に連続包装体１１が配置される。切断前に、雄刃ユニット２０の吹き出し口２５から連続包装体１１に向けて気体を噴出することにより、連続包装体１１が雌刃ユニット３０の受け部３３に向けて押圧される。ガイド部３２，３２は、連続包装体１１の幅方向の両側縁に向けてガイド斜面３２ｂ，３２ｂを有するので、連続包装体１１がガイド斜面３２ｂ，３２ｂに沿って移動することにより、幅方向中央に寄せられ、雌刃部３４に向けて位置決めされる。

次に、雄刃ユニット２０と雌刃ユニット３０とが互いに近づくように、一方または両方のユニットを移動させる。図示例では、雌刃ユニット３０に対して雄刃ユニット２０を移動させる。雄刃部２３を雌刃部３４に挿入し、両者を嵌合させる間に、連続包装体１１の除去部１５が切断され、連続包装体１１の先頭（下端）で包装袋１６が分離される。図８は、切断後、さらに雌刃ユニット３０から雄刃ユニット２０を引き離した状態を示す。切断の前後では、雄刃ユニット２０と雌刃ユニット３０とが互いに接触しないように、引き離すことも可能である。

除去部１５が切断された後に、雄刃ユニット２０の吹き出し口２５から連続包装体１１に向けて気体を噴出すると、除去部１５の切り屑１７が押圧され、切り屑１７が雌刃部３４の貫通穴を通過して、排出穴３５から排出される。雌刃ユニット３０の裏側には、排出穴３５から排出される切り屑１７の回収を容易にするため、トンネル状、ホース状、漏斗状などの回収手段（図示せず）を設けることが好ましい。

本実施形態の切断装置１０は、包装袋の製造装置（図示せず）に組み込むことが可能である。包装袋の製造装置は、連続包装体の長手方向に沿う縦シールを行う縦シール手段、連続包装体の長手方向に交差した方向に横シールを行う横シール手段、連続包装体の内部に内容物を充填する充填手段を備えてもよい。本実施形態において、上述の除去部１５は、横シールである。横シールは、内容物の充填前でもよく、内容物の充填後（液中シール）でもよい。包装袋のシール構成は、三方シール、四方シール、背貼りシール等が一般的である。長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を製造した後、連続包装体を包装袋ごとに切断することで、包装袋を製造することができる。

雄刃部２３および雌刃部３４が包装袋１２を切断する形状は、一端部１３または他端部１４の少なくとも一方に曲線を含むことが好ましい。図示例では、一端部１３はタブの周縁等に円弧などの曲線を含み、他端部１４は底部両端のコーナー（隅部）に円弧を含む。包装袋１２の形状は、幅方向に比べて長手方向が数倍長いスティック状である。

連続包装体１１がガイド部３２，３２により位置決めされた状態で、切断装置１０が除去部１５を切断し、包装袋１２の一端部１３と他端部１４を加工するので、包装袋１２の位置ズレがなくなり、コーナーのＲの大きさにばらつきがなくなる。包装袋１２の周囲を封止するシール部の幅は、包装袋の周縁と、包装袋の内部に内容物を充填するスペースとの距離によって決まるので、一端部１３および他端部１４において包装袋１２の周縁の形状が正確に加工されることにより、シール部の幅のばらつきが抑制され、確実な封止が容易になる。従来は、シール部の幅のばらつきを考慮して、設計上のシール部の幅を大きめに確保していたが、寸法が大きくなったり、デザインの自由度が低下したりする問題があった。本実施形態によれば、一端部１３および他端部１４の形状が複雑でも、切断装置１０の構造を複雑にすることなく、必要なシール部の幅を確保することができる。

連続包装体の位置決めや切り屑の排出に際して、気体を噴出して加圧する手法は、吸引を行う場合に比べると、装置の構造がより単純になる。また、気体を噴出する時間を短時間に制限することも容易にできるので、連続包装体が振動したり、ゴミが装置に付着したりする等のトラブルを回避または抑制することができる。

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

上述の実施形態においては、雄刃部において、包装袋の一端部を切断する刃型と、包装袋の他端部を切断する刃型との間は、包装袋の幅方向全長にわたり一定以上（間に平面が形成される程度）の間隔を有している。しかし、本発明は、この場合に限定されず、一端部を切断する刃型と他端部を切断する刃型とが、包装袋の幅方向の一部において接続し、刃型の一部が線状になってもよい。

連続包装体を構成するフィルムとしては、シーラントを少なくとも片面に備える積層体、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン―酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、環状ポリオレフィンなどのポリオレフィン樹脂層を最内層（シーラント）とし、二軸延伸ナイロンフィルムや二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどの延伸フィルムを基材とし、必要に応じてエチレン―ビニルアルコール共重合体、金属や無機化合物の蒸着層（アルミ蒸着など）、アルミ箔等の金属箔、インキ層等の印刷層などを中間層としたラミネートフィルムを用いることができるが、特に、これらに限定されるものでない。積層フィルムを製造する方法としては、ドライラミネート法、押出ラミネート法、共押出法などが挙げられる。基材層とシーラント層との間には接着強度の向上のため、接着剤やアンカー剤等を設けることができる。包装袋の強度を高めるため、積層フィルム中に基材層を複数枚積層してもよい。

１０…切断装置、１１…連続包装体、１２…包装袋、１３…一端部、１４…他端部、１５…除去部、１６…切断後の包装袋、１７…切り屑、２０…雄刃ユニット、２１…基部、２１ａ…固定穴、２２…突出部、２３…雄刃部、２３ａ，２３ｂ…刃型、２４…先端面、２５…吹き出し口、２６…気体供給部、３０…雌刃ユニット、３１…基部、３１ａ…固定穴、３２…ガイド部、３２ａ…固定穴、３２ｂ…ガイド斜面、３３，３３ａ，３３ｂ…受け部、３４…雌刃部、３５…排出穴。

Claims (6)

1. 長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断する切断装置であって、
   前記包装袋は、長手方向の両側にそれぞれ一端部と他端部とを有し、前記連続包装体において隣接する包装袋の前記一端部と前記他端部との間には、切断時に除去される除去部が設けられ、
   前記切断装置は、前記一端部と前記他端部を切断する雄刃部を有する雄刃ユニットと、前記雄刃部と嵌合する雌刃部を有する雌刃ユニットとを備え、
   前記雄刃ユニットは、前記雄刃部において前記一端部を切断する刃型と前記他端部を切断する刃型との間から前記連続包装体に向けて気体を噴出する吹き出し口を有し、
   前記雌刃ユニットは、前記連続包装体の幅方向両側を前記雌刃部に向けて案内するガイド部と、前記雌刃部の裏側から前記除去部を排出する排出穴とを有し、
   前記連続包装体の前記除去部が前記切断装置により切断される前に、前記吹き出し口から前記連続包装体に向けて気体を噴出することにより、前記連続包装体を押圧して、前記連続包装体の幅方向両側を前記ガイド部により前記雌刃部に向けて案内することを特徴とする切断装置。
2. 前記ガイド部は、前記連続包装体の幅方向両側にそれぞれガイド斜面を有し、前記ガイド斜面の間隔は、前記雌刃部に対する前記雄刃部の挿入方向において、前記雌刃部に近づくほど間隔が狭くなることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記連続包装体の前記除去部が前記切断装置により切断された後に、前記吹き出し口から前記連続包装体に向けて気体を噴出することにより、前記除去部の切り屑を前記排出穴から排出することを特徴とする請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記雄刃部および前記雌刃部が前記包装袋を切断する形状は、前記一端部または前記他端部の少なくとも一方に曲線を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の切断装置。
5. 長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断して包装袋を製造する包装袋の製造装置であって、
   前記連続包装体を包装袋ごとに切断するため、請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断装置を備えることを特徴とする包装袋の製造装置。
6. 長手方向に複数の包装袋が連続して形成された連続包装体を、包装袋ごとに切断して包装袋を製造する包装袋の製造方法であって、
   前記連続包装体を包装袋ごとに切断するため、請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断装置を用いることを特徴とする包装袋の製造方法。

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