JP7685331B2 - コーナー部が成形されたフィルム状物を製造する装置、およびコーナー部が成形されたフィルム状物を製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、コーナー部が成形されたフィルム状物を製造する装置、およびコーナー部が成形されたフィルム状物を製造する方法に関する。

製袋機は、重ね合わせられたフィルムからなる連続したフィルム素材をローラにより繰り出して搬送しながら、ヒートシールに続いて、フィルム素材の進行方向（縦方向）およびフィルム素材の幅方向（横方向）のフィルム素材のカット、フィルムの尖った角を落とすコーナー部打ち抜き等の処理を施すことで、フィルム素材からなる袋を製造する。
かかる製袋機は、コーナー部の成形装置を備えて構成されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のコーナーカット装置によれば、縦方向に沿ってスリットが形成された素材片が供給されるカッターに、素材片を案内する曲面状の案内面が形成されている。特許文献１では、固定カッターにおける案内面と、移動カッターにおける案内面との間に素材片が倣って曲がった分だけ縦方向のスリットが幅方向に広がるため、隣り合うフィルムの縦方向端辺間に隙間ができる。その隙間で、縦方向端辺と横方向端辺とが交わる箇所がコーナー部の形状にカットされる。

特開平８－１１９２２９号公報

ローラにより送られるフィルム素材の蛇行や、成形装置のパンチの位置に停止させるフィルム素材の位置精度により、コーナー成形装置における設計上の位置からフィルム素材がずれている場合がある。こうしたフィルム素材のずれに対処するため、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すように、フィルム素材Ｆに縦方向Ｄ１の捨て代Ｆ１と、横方向Ｄ２の捨て代Ｆ２とを設定している。

図９（ａ）に示すように成形装置のパンチ９０に対してフィルム素材Ｆが縦方向Ｄ１（進行方向）にずれる場合も、図示を省略するがパンチ９０に対してフィルム素材Ｆが横方向Ｄ２にずれる場合もあり得る。図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すような捨て代Ｆ１，Ｆ２がないとすれば、フィルム素材Ｆの位置ずれが起こった場合に、図９（ｃ）に示すように、コーナー部に鋭利なバリ９９が生じてしまう。

捨て代Ｆ１，Ｆ２が設定されたフィルム素材Ｆの個々のフィルム状物への切り分けおよびコーナー部の成形は、例えば、図１０（ｂ）のように行われる。
送りローラ９Ｒによりフィルム素材Ｆを送りつつ、まず、捨て代Ｆ１に対応して、２つ並んだ図示しない横切カッターによる横切り（横二条切り）により、横方向Ｄ２と平行な切れ込みをフィルム素材Ｆに入れる。さらに、縦切カッター９１により縦方向Ｄ１にカットする。それにより生じる捨て代Ｆ２分の切り屑が図示しない機構により巻き取られると、横方向Ｄ２に隣り合うフィルム領域間に捨て代Ｆ２分の隙間ｇがあく。
その後、金型９を用いてフィルム素材Ｆをコーナー部の形状に打ち抜くと、フィルム素材Ｆが個々の製品Ｂに切り離されるとともに、製品Ｂの角が切除される。このとき、パンチ９０（図９（ｂ））の星形の尖端部分９０Ａが捨て代Ｆ１，Ｆ２に収まる範囲内で、パンチ９０の平面中心に対するフィルム素材Ｆの位置ずれが許容される。その代わり、縦切りによる捨て代Ｆ２と打ち抜きによる切り屑ｆ´に相当するフィルム素材Ｆの無駄が生じてしまうため、フィルム素材Ｆの歩留まりが悪い。

上述した特許文献１によれば、カッターの曲面状の案内面によりフィルムの素材片を曲げることで、横方向に広がった縦方向スリットの内側で素材片が打ち抜かれる。そのため、広げられるスリットの幅の範囲内で素材片の横方向への位置ずれが許容されるものの、縦方向へずれた場合はバリが発生してしまう。そのため縦方向に捨て代を設定するとなれば、捨て代の増加によりフィルム素材の無駄が多くなる。

以上より、本発明は、コーナー部が成形されたフィルム状物の製造にあたり、フィルム素材の歩留まりを良くすることで製造コストの低減を図ることを目的とする。

本発明は、フィルム素材から、コーナー部が成形されたフィルム状物を製造する装置であって、フィルム状物に対応するフィルム領域の集合であるフィルム素材を縦方向へ搬送する搬送部と、フィルム素材を縦方向と交差した横方向に沿って切断する横切部と、フィルム領域の縦方向の辺と横方向の辺とが交わる打抜箇所をコーナー部の形状に打ち抜く打抜部と、搬送部により打抜部まで搬送されるフィルム領域の前側に隣接するフィルム領域を前方へと移動させることで、縦方向に隣り合うフィルム領域を離隔させる縦方向離隔部と、を備えることを特徴とする。

本発明の製造装置は、フィルム素材を縦方向に沿って切断する縦切部をさらに備え、打抜部は、打抜箇所を打ち抜いてコーナー部を成形するパンチおよびダイと、打抜箇所の打ち抜きに際してフィルム素材を湾曲させることで、横方向に隣り合うフィルム領域を離隔させる横方向離隔部と、を有することが好ましい。

本発明の製造装置において、横切部は、フィルム素材を切断する横刃を１つのみ備え、縦切部は、横方向におけるフィルム領域間１つあたり、フィルム素材を切断する縦刃を１つのみ備えることが好ましい。

本発明の製造装置において、横方向離隔部は、打抜箇所の周囲でフィルム素材を両面側から挟む湾曲した一対の湾曲壁を備え、一対の湾曲壁は、パンチと連動する可動湾曲壁と、位置が固定された固定湾曲壁とからなることが好ましい。

本発明の製造装置において、可動湾曲壁は、固定湾曲壁に向けて凸の形状に形成され、固定湾曲壁は、可動湾曲壁の形状に倣う凹の形状に形成されていることが好ましい。

本発明の製造装置において、可動湾曲壁を有する成形用冶具が、パンチの周りにパンチとは別体に設けられ、打抜箇所の打ち抜きに際して固定湾曲壁に向けて加圧されることが好ましい。

本発明の製造装置において、縦方向の後側から前側に向けて、縦切部、搬送部、横切部、および打抜部の順に配置されることが好ましい。

本発明の製造装置において、縦方向離隔部は、内部の吸引によりフィルム素材を表面に吸着するベルトを含んで構成されていることが好ましい。

本発明の製造装置は、横方向に隣り合う打抜箇所の間で、打抜箇所の打ち抜きに際してフィルム素材を両面側から押さえる押さえ部をさらに備えることが好ましい。

本発明の製造装置は、連続して重ね合わせられたフィルムからなるフィルム素材を用いて袋を製造する製袋機であり、フィルム素材の所定のシール領域に熱を加え、重ね合わせられたフィルム同士を溶着させる溶着装置を備え、フィルム素材を縦方向に沿って切断する縦切部および横切部は、溶着装置により溶着されたフィルムからなるシール部を切断し、打抜部は、シール部を打ち抜くことが好ましい。

また、本発明は、フィルム素材から、コーナー部が成形されたフィルム状物を製造する方法であって、フィルム素材は、フィルム素材が搬送される縦方向と交差した横方向に沿ってフィルム素材を切断する横切ステップと、フィルム領域の縦方向の辺と横方向の辺とが交わる打抜箇所をコーナー部の形状に打ち抜く打抜ステップと、を含むことを特徴とする。
上記の方法は、フィルム状物に対応するフィルム領域の集合であり、縦方向へ搬送されるフィルム素材を縦方向に沿って切断する縦切ステップをさらに含み、打抜ステップでは、フィルム領域の前側に隣接するフィルム領域を前方へと移動させることで、縦方向に隣り合うフィルム領域を離隔させ、かつ、打抜箇所の打ち抜きに際してフィルム素材を湾曲させることで、横方向に隣り合うフィルム領域を離隔させた状態としつつ、打抜箇所を打ち抜くことが好ましい。

本発明によれば、フィルム素材の打抜箇所に位置する領域間を縦方向および横方向の双方において離隔させた状態で打抜箇所を打ち抜くことにより、フィルム素材に、縦方向にも横方向にも捨て代を設定する必要なく、成形の不良率を下げてフィルム素材の歩留まりを良くすることができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルム状物製造装置を模式的に示す平面図である。（ｂ）は、本実施形態に用いられるフィルム素材の縦横の切断線と打ち抜き部分（黒色）とを示す図である。 本実施形態に係るフィルム状物製造装置を側方から示す模式図である。 は、図１（ａ）のIII矢印の向きからフィルム状物製造装置を示す立面図である。 （ａ）は、パンチおよび可動湾曲壁を下方から示す平面図である。（ｂ）は、ダイおよび固定湾曲壁を上方から示す平面図である。 （ａ）は、図１（ａ）のVa-Va線矢視によりフィルム素材を示す模式図である。（ｂ）は、図１（ａ）に示すVb-Vb線矢視により、フィルム素材と、パンチとを示す模式図である。 （ａ）は、図１（ａ）のVIａ矢印の向きからフィルム素材を示す模式図である。（ｂ）は、フィルム状物のコーナー部の形状を示す模式図である。 フィルム素材の横方向両側に余白を与えた例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明の変形例を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、フィルム素材に捨て代を設定した場合について説明するための図である。（ｃ）は、捨て代を設定しない場合にコーナー部に生じたバリを示す図である。 （ａ）は、フィルム素材に設定された捨て代を示す図である。（ｂ）は、捨て代が付与されたフィルム素材が供給されるフィルム状物製造装置を模式的に示す平面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１（ａ）および図２に示すフィルム状物製造装置１は、フィルム素材Ｆから、コーナー部Ｃが成形されたフィルム状物２を製造する。
フィルム素材Ｆは、個々のフィルム状物２に対応する領域Ｒの集合である。
本実施形態のフィルム素材Ｆには、横方向Ｄ２に少なくとも２つの領域Ｒが設定されている。
フィルム状物２は、フィルム素材Ｆから矩形状や帯状等に切り分けられた種々の製品である。

本実施形態のフィルム状物２は、重ね合わせられたフィルムからなるフィルム素材Ｆを用いて製造される袋であり、本実施形態の製造装置１は、かかる袋を製造する製袋機である。重ね合わせられたフィルムを溶着するため、フィルム素材Ｆは熱可塑性樹脂材料を用いて構成されている。
袋の用途に応じて、適宜な材料から適宜な厚みに形成されたフィルム素材を用いて、適宜な大きさの袋が製造される。袋の用途は限定されない。例えば、食品を包装する袋や、医療に用いられる液体（輸液等）を包装する袋であってよい。

フィルム状物２は、勿論、１枚のフィルム素材Ｆからなる製品であってもよい。後述するように、フィルム素材Ｆの打ち抜きに際して湾曲させることができる限りにおいて、フィルム素材Ｆの材料や厚みは問わない。

製造装置１は、図示しないフィルム原反から繰り出されながら搬送されるフィルム素材Ｆに対して、縦切り（Ｓｔ２）、横切り（Ｓｔ３）、および打ち抜き（Ｓｔ４）の各処理を順次施すことでフィルム状物２を得る。
フィルム状物２として袋を得る場合のように、重ね合わせられたフィルム同士を加熱により溶着させる必要がある場合は、フィルム素材Ｆに対して溶着（Ｓｔ１）の処理が施される。

本明細書において、フィルム素材Ｆが搬送される搬送方向のことを「縦方向」（Ｄ１）と定義する。また、フィルム素材Ｆにおいて縦方向と交差した幅方向のことを「横方向」（Ｄ２）と定義する。
さらに、フィルム素材Ｆの搬送方向（縦方向）の下流側のことを「前」と定義し、フィルム素材Ｆの搬送方向（縦方向）の上流側のことを「後」と定義する。

製造装置１（図１（ａ）、図２）は、溶着装置１１（図２）と、フィルム素材Ｆを切断する縦切カッター１２および横切カッター１４と、フィルム素材Ｆを両面側から挟んで縦方向Ｄ１に搬送するニップローラ１３と、フィルム素材Ｆの打抜箇所Ｐを打ち抜く打抜装置３と、打抜装置３よりも前方でフィルム素材Ｆを前方へと縦方向Ｄ１に移動させる縦方向移動装置１５と、各部の動作を制御する図示しない制御装置とを備えている。
縦切カッター１２、ニップローラ１３、横切カッター１４、および打抜装置３は、ニップローラ１３による搬送方向（縦方向Ｄ１）の上流側（後側）から下流側（前側）に向けて、この順に配置されている。
フィルム素材Ｆは、ニップローラ１３により、領域Ｒの縦方向Ｄ１の長さに対応するピッチで間欠的に搬送される。

〔溶着装置〕
溶着装置１１（図２）は、フィルム素材Ｆに設定された格子状のシール領域に熱を加え、重ね合わせられたフィルム同士を溶着させる（溶着ステップＳｔ１）。図１（ｂ）に、溶着装置１１により溶着されたフィルムからなるシール部Ｓを示している。シール部Ｓは、縦方向Ｄ１と平行な縦シール部Ｓ１と、横方向Ｄ２と平行な横シール部Ｓ２とからなる。

溶着装置１１（図２）は、縦方向Ｄ１と平行なシール部Ｓ１に対応する縦方向溶着部１１１と、横方向Ｄ２と平行なシール部Ｓ２に対応する横方向溶着部１１２とを有している。シール部Ｓにより囲まれた範囲におけるフィルム間が、袋の収容空間（図１（ｂ）に破線で示す）とされる。

本実施形態の場合、矩形状の領域Ｒの四方の周縁部の全周に亘りシール部Ｓが形成されるため、四辺が溶着によりシールされた袋が製造される。この袋の収容空間に内容物が入れられる際に、内容物を袋の中から出すための口部が設けられる。
本実施形態に限らず、領域Ｒの周縁部の一部を残してフィルム同士を溶着させることで、袋の口部を設けることもできる。

溶着後に温度が下がることでシール部Ｓが安定したフィルム素材Ｆが、ニップローラ１３により縦切カッター１２に供給される。縦切カッター１２および横切カッター１４は、フィルム素材Ｆのシール部Ｓを切断し、打抜装置３もシール部Ｓを打ち抜く。

〔ニップローラ〕
ニップローラ１３（図１（ａ）、図２）は、フィルム素材Ｆを上下方向両側から挟んで前方へと送り出す一対のローラ１３１，１３２と、ローラ１３１，１３２をそれぞれ互いに反転した向きへ回転させる図示しないモータとを含んで構成されている。
本実施形態では、少なくとも、縦切り（Ｓｔ２）から、横切り（Ｓｔ３）および打ち抜き（Ｓｔ３）を経て得られたフィルム状物２が、図示しない搬送装置によりチャックされるまでの間、ニップローラ１３および縦方向移動装置１５により、フィルム素材Ｆがほぼ水平の状態を維持しながら搬送される。

〔縦切カッター〕
縦切カッター１２（図１（ａ）、図２）は、フィルム素材Ｆのシール部Ｓ１を縦方向Ｄ１に沿って切断する（縦切ステップＳｔ２）。縦切カッター１２により、横方向Ｄ２に隣り合う領域Ｒが切り分けられる。
縦切カッター１２は、フィルム素材Ｆを厚み方向の全体に亘り分断する。そのため、縦切カッター１２により切断された領域Ｒ間の横方向Ｄ２への離隔が可能となる。
「離隔」は、空間的に離れることを言う。つまり、領域Ｒ間の離隔は、隣り合う領域Ｒが空間的に離れることを言う。

フィルム素材Ｆは、所定位置に設置された縦刃１２１，１２２へと、ニップローラ１３により送られると、切断される。
縦切カッター１２は、フィルム素材Ｆを切断する縦刃１２１，１２２を、横方向Ｄ２に隣り合う領域Ｒ間１つあたり１つの刃のみを備えている。
本実施形態のフィルム素材Ｆにおいては、領域Ｒが横方向Ｄ２に３つ並んでいるため、縦切カッター１２は、これら３つの領域Ｒの間に対応する合計で２つの縦刃１２１，１２２を備えている。縦刃１２１，１２２は、フィルム状物２の横幅に相当する間隔で配置されている。製造するフィルム状物２の横幅や、横方向Ｄ２に並ぶ領域Ｒの数が変われば、縦刃の位置や数が変更される。

本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、フィルム素材Ｆに横方向Ｄ２の捨て代が設定されておらず、横方向Ｄ２における領域Ｒ間が１つの縦刃により切断される。そのため、横方向Ｄ２に捨て代Ｆ２が設定される場合（図９（ｂ））とは異なり、捨て代分の切り屑が生じない。その切り屑を巻き取る装置が必要ないため、装置構成が簡略である。
なお、フィルム素材Ｆには縦方向Ｄ１の捨て代も設定されていない。

縦刃１２１，１２２により縦方向Ｄ１に沿って切断されたフィルム素材Ｆがニップローラ１３により前方へ送られ、さらに横切カッター１４により横方向Ｄ２に沿って切断される。
ここで、縦方向Ｄ１に連続した状態のフィルム素材Ｆをニップローラ１３へと挟んで確実に送るため、ニップローラ１３が横切カッター１４よりも上流に配置されている。

〔横切カッター〕
横切カッター１４（図１（ａ）、図２）は、フィルム素材Ｆのシール部Ｓ２を横方向Ｄ２に沿って切断する（横切ステップＳｔ３）。横切カッター１４により、縦方向Ｄ１に隣り合う領域Ｒが切り分けられる。
横切カッター１４は、縦切カッター１２と同様、フィルム素材Ｆを厚み方向の全体に亘り分断する。そのため、横切カッター１４により切断された領域Ｒ間の縦方向Ｄ１への離隔が可能となる。

横切カッター１４（図１（ａ）、図２）は、例えば往復作動することでフィルム素材Ｆを切断する横刃１４１を、１つのみ備えている。横刃１４１は、フィルム素材Ｆの全幅に亘り、つまり横方向Ｄ２の一端から他端までに亘りフィルム素材Ｆを切断する。
図１（ｂ）に示すように、フィルム素材Ｆには縦方向Ｄ１における捨て代も設定されていないため、縦方向Ｄ１の捨て代分の切り屑が生じない。
フィルム素材Ｆには、打抜箇所Ｐをコーナー部Ｃの形状に打ち抜くことで発生した切り屑ｆ（図１（ａ））のみが発生する。打抜箇所Ｐは、フィルム素材Ｆにおいて、領域Ｒの縦方向Ｄ１の辺と横方向Ｄ２の辺とが交わる箇所に相当する。

縦切カッター１２による処理（Ｓｔ２）および横切カッター１４による処理（Ｓｔ３）を経ることで、領域Ｒの四辺が隣の領域Ｒと分断される。
横切カッター１４によりフィルム素材Ｆが切断された時点では、横刃１４１よりも下流に位置する領域Ｒの後端と、横刃１４１よりも上流に位置する領域Ｒの前端とが離隔しておらず近接している。その状態のままフィルム素材Ｆがニップローラ１３により打抜装置３へ送られると、打ち抜きに際しての縦方向移動装置１５（縦方向離隔部）の作動により、縦方向Ｄ１に隣り合う領域Ｒの後端と前端との間が離隔する。

一方、横切カッター１４による切断により横方向Ｄ２に離隔可能となった領域Ｒ間は、打抜装置３に備わる横方向離隔部（３２，４２）の作用により、打ち抜きに際して離隔する。つまり、図１（ａ）に示すように、横方向Ｄ２に隣り合う領域Ｒ間に隙間Ｇができる。
本実施形態は、ニップローラ１３の送りの位置精度や、送られるフィルム素材Ｆの蛇行に応じて起こる打抜箇所Ｐの位置ずれを考慮して、フィルム素材Ｆの打ち抜きに際して、縦方向Ｄ１および横方向Ｄ２の双方において領域Ｒ間を離隔させることを主要な特徴としている。

〔縦方向移動装置〕
縦方向移動装置１５（図１（ａ）、図２）は、ニップローラ１３により打抜装置３まで搬送される領域Ｒ（Ｒ１）の前側に隣接する領域Ｒ（Ｒ２）を前方へと縦方向Ｄ１に移動させることによって、縦方向Ｄ１に隣り合う領域Ｒ１，Ｒ２を離隔させる。
ニップローラ１３により送られ、打抜装置３のダイ４１およびパンチ３１（図３）の位置に移動速度０又はほぼ０の状態で停止する領域Ｒ１の前端Ｒｆから、打抜箇所Ｐが打ち抜かれるタイミングよりも前に、適切な距離だけ領域Ｒ２の後端Ｒｒが前方へと離隔するように、縦方向移動装置１５が駆動される。当該距離は、例えば、従来の縦方向Ｄ１の捨て代Ｆ１に相当する寸法（Δｙ）であってよい。
縦方向移動装置１５は、連続的に駆動させることもできるし、ニップローラ１３による送りと同期して間欠的に駆動させることもできる。縦方向移動装置１５の駆動速度が可変に制御されていてもよい。

縦方向移動装置１５は、所謂真空ベルトであることが好ましい。かかる縦方向移動装置１５は、中空で表側に図示しない孔があいたベルト１５１と、ベルト１５１の内部を吸引する図示しない真空ポンプと、ベルト１５１が掛け回されたプーリ１５２（図２）と、プーリ１５２に連結された図示しない駆動モータ等を含んで構成されている。
真空ポンプによりベルト１５１の内部が減圧されることで、ベルト１５１の表面にフィルム素材Ｆが吸着される。そのベルト１５１が縦方向Ｄ１の前方に向けて駆動されることで、フィルム素材Ｆをベルト１５１に安定して保持しながら、上流側の領域Ｒ１の前端Ｒｆに対して、下流側の領域Ｒ２の後端Ｒｒを確実に離隔させることができる。

フィルム素材Ｆを前進させて領域Ｒ間を離隔させる手段は、真空ベルトに限られるものではない。例えば、駆動される一対のベルト間に挟んだフィルム素材Ｆをベルトの駆動力により前進させるようにしてもよいし、フィルム素材Ｆを真空チャックにより保持して前進させるようにしてもよい。

〔打抜装置〕
次に、打抜装置３（図１～図３）について説明する。打抜装置３は、パンチ３１およびダイ４１の位置までニップローラ１３により送られたフィルム素材Ｆの打抜箇所Ｐをコーナー部Ｃの形状に打ち抜く（打抜ステップＳｔ４）。
この打抜装置３は、図３に示すように、主要な構成要素として、打抜箇所Ｐを打ち抜いてコーナー部Ｃを成形する金型であるパンチ３１およびダイ４１と、打抜箇所Ｐの周囲でフィルム素材Ｆを湾曲させることで、横方向Ｄ２に領域Ｒを離隔させる横方向離隔部としての一対の湾曲ブロック３２，４２とを備えている。

打抜装置３は、フィルム素材Ｆ上の横方向Ｄ２における領域Ｒ間と、フィルム素材Ｆの横方向Ｄ２の両端とにそれぞれコーナー部Ｃを成形するために必要な複数組（ここでは４組）のパンチ３１およびダイ４１を備えている。
パンチ３１およびダイ４１は、コーナー部Ｃの形状に対応した形状に形成されている。図４に示すように、パンチ３１およびダイ４１のそれぞれの刃３１ｅ，４１ｅは円弧状またはほぼ円弧状に形成されている。なお、コーナー部Ｃの形状が直線的である場合は、パンチ３１およびダイ４１も直線的な形状に形成される。

これらのパンチ３１およびダイ４１として、図３および図４に示すように、領域Ｒ間に用いられるセンター用のパンチ３１Ｃおよびダイ４１Ｃと、フィルム素材Ｆの横方向Ｄ２の端部に用いられるサイド用のパンチ３１Ｓおよびダイ４１Ｓとが用いられる。
サイド用のパンチ３１Ｓの刃３１ｅおよびダイ４１Ｓの刃４１ｅは、コーナー部Ｃのバリ防止のため、横方向Ｄ２の外側へ逃げる形状に形成されていることが好ましい。

湾曲ブロック３２，４２は、フィルム素材Ｆを間に挟み、面外方向に湾曲するように弾性変形させる。これらの湾曲ブロック３２，４２は、成形用冶具として機能する。
パンチ３１と連動する可動湾曲ブロック３２は、固定湾曲ブロック４２に対向する可動湾曲壁３２ｒを有している。可動湾曲壁３２ｒは、固定湾曲ブロック４２に向けて凸の形状に形成されている。
固定湾曲ブロック４２は、可動湾曲ブロック３２に対向する固定湾曲壁４２ｒを有している。固定湾曲壁４２ｒは、可動湾曲壁３２ｒの形状に倣う凹の形状に形成されている。
湾曲ブロック３２，４２にも、センター用の湾曲ブロック壁３２Ｃ，４２Ｃと、サイド用の湾曲ブロック３２Ｓ，４２Ｓとが存在する。

（固定部）
１つのダイ４１（４１Ｃまたは４１Ｓ）と、そのダイ４１の周りに一体に設けられる１つの固定湾曲ブロック４２（４２Ｃまたは４２Ｓ）とを含んで固定部４０（図３、図４）が構成されている。
ダイ４１Ｃと固定湾曲ブロック４２Ｃとが一体に形成された本実施形態に限らず、ダイ４１Ｃと固定湾曲ブロック４２Ｃとが別体であってもよい。ダイ４１Ｓと固定湾曲ブロック４２Ｓについても同様である。

本実施形態の打抜装置３では、４つの固定部４０が、打抜箇所Ｐの横方向Ｄ２のピッチ（フィルム状物２の横幅に相当）に基づいて、下側プレート４１０上に設置されている。下側プレート４１０上における固定部４０間には、押さえ用ブロック４７が設置されることが好ましい。固定部４０および押さえ用ブロック４７は、下側プレート４１０を介してベース４（図３）に固定される。

フィルム状物２の横方向Ｄ２の寸法の変更にあたっては、変更後の寸法に適合する位置へと固定部４０および押さえ用ブロック４７を設置し、同じく、パンチ３１および湾曲ブロック３２等の可動部も、変更後のフィルム状物２の寸法に適合する位置へと設置することで対応可能である。こうした型替え作業により、製造装置１は、サイズの異なる複数種類のフィルム状物２の製造に対応できる。
これが可能なのは、領域Ｒの横方向Ｄ２の両端を打ち抜く金型が一体ではなく別体であることによる。本実施形態では各固定部４０および押さえ用ブロック４７のそれぞれが別体に形成されている。可動部も同様に、複数の打抜箇所Ｐに跨るように一体に形成されるのではなく、打抜箇所Ｐ毎に、別体に形成されている。
なお、フィルム状物２の縦方向Ｄ１の寸法が変わる場合は、横切カッター１４（図１（ａ））の横刃１４１の位置の変更もしくは打抜装置３の設置位置の変更、およびニップローラ１３によりフィルム素材Ｆを送る１タクトの長さの変更により、打抜装置３の型替え作業なしで対応できる。

（可動部）
可動湾曲ブロック３２は、フィルム素材Ｆの打抜箇所Ｐの周囲を固定湾曲ブロック４２の固定湾曲壁４２ｒへ押さえるように、上下方向への変位が許容されつつ、下方に向けて加圧されることが好ましい。そうすると、可動湾曲ブロック３２および固定湾曲ブロック４２によりフィルム素材Ｆの打抜箇所Ｐの周囲を押さえた状態としつつ、打抜箇所Ｐを打ち抜くことが可能となる。これは、パンチ３１と可動湾曲ブロック３２とが別体に構成されているから実現できる。
可動湾曲ブロック３２は、可動湾曲ブロック３２を下方に向けて加圧する第１押さえ部３３（図３）のバネ３３１を受けるプレート３４を介してパンチプレート３１０に支持されている。パンチプレート３１０は、ベース４に立設された一対の支柱３５，３５に設けられた梁３６に支持されている。パンチプレート３１０は、支柱３５，３５にガイドされつつ打ち抜き時に上下方向に昇降される。

パンチプレート３１０には、第１押さえ部３３に加えて、フィルム素材Ｆを押さえ用ブロック４７へと押さえる第２押さえ部３７も設けられていることが好ましい。第２押さえ部３７は、ロッド３７１等の自重により、横方向Ｄ２に隣り合う打抜箇所Ｐ間（３箇所）で、押さえ用ブロック４７に向けてフィルム素材Ｆを押さえる。より好ましくは、横方向Ｄ２に隣り合う打抜箇所Ｐ間の中央で第２押さえ部３７がフィルム素材Ｆを押さえるとよい。
第１押さえ部３３および第２押さえ部３７によりフィルム素材Ｆが押さえられることで、フィルム素材Ｆが不用意に動くことなく、パンチ３１およびダイ４１によりフィルム素材Ｆを安定して打ち抜くことができる。

（横方向への領域間の離隔）
さて、ニップローラ１３によりパンチ３１およびダイ４１の位置まで、図３に実線で示すようにほぼ水平な状態で送られたフィルム素材Ｆに向けて、パンチプレート３１０が下方へと降りると、まず第２押さえ部３７の下端部３７２がフィルム素材Ｆを介して押さえ用ブロック４７に突き当てられるので、第２押さえ部３７はフィルム素材Ｆを押さえ用ブロック４７に押さえる。
次いで、可動湾曲ブロック３２の湾曲壁３２ｒが固定湾曲ブロック４２の湾曲壁４２ｒにフィルム素材Ｆを介して突き当てられて第１押さえ部３３のバネ３３１が圧縮されるので、フィルム素材Ｆが可動湾曲ブロック３２と固定湾曲ブロック４２との間に挟み込まれるとともに、バネ３３１の弾性力により加圧される。

すると、打抜箇所Ｐの周囲のフィルム素材Ｆが湾曲壁３２ｒ、４２ｒの形状に倣い、湾曲するように変形する（図３の一点鎖線）。それに伴い、図５（ｂ）に示すように、各領域Ｒの横方向Ｄ２の端縁Ｅの位置が、フィルム素材Ｆが水平な状態のとき（図５（ａ））の横方向Ｄ２の端縁Ｅの位置に対して、領域Ｒの内側（中央側）に変位している。領域Ｒの横幅の寸法は、領域Ｒが湾曲したとしても変わらないが、領域Ｒが水平な状態のときに端縁Ｅから端縁Ｅまで測った距離Ｘａ（図５（ａ））と比べ、湾曲しているときの領域Ｒの端縁Ｅから端縁Ｅまで水平に測った距離Ｘｂ（図５（ｂ））は短い。領域ＲがＸａとＸｂとの差分だけ領域Ｒの内側へ変位していると、横方向Ｄ２に隣り合う領域Ｒの間には、ＸａとＸｂとの差分の寸法の間隙Δｘが生じることとなる。

ここで、湾曲ブロック３２，４２によりフィルム素材Ｆを湾曲させる際に第２押さえ部３７により打抜箇所Ｐ，Ｐ間の中央（領域Ｒの横方向Ｄ２の中心部）が押さえられていると、図５（ａ）にｒ１で示す範囲と、ｒ２で示す範囲とを均等に変形させて、領域Ｒの横方向Ｄ２両端に、領域Ｒ内側への同等の変位量を得ることができる。それにより、領域Ｒ間（２箇所ある）に均等な間隙Δｘを得ることができるので好ましい。

〔本実施形態による作用効果〕
本実施形態では、打ち抜きにあたり、図５（ｂ）に示すように領域Ｒを横方向Ｄ２において湾曲させることで横方向Ｄ２へ離隔させることに加えて、上述の通り縦方向移動装置１５により、図６（ａ）に示すように領域Ｒを縦方向Ｄ１の前方へ移動させることで縦方向Ｄ１にも離隔させる。ここで、打ち抜き前に、縦切カッター１２と横切カッター１４により領域Ｒの四辺全体が打抜箇所Ｐを含めて切り離されているため、領域Ｒ間がスムーズに離隔する。
いま、図６（ｂ）に示すように、４つの領域Ｒの角部に相当する打抜箇所Ｐにおいて、横方向Ｄ２の間隙Δｘと、縦方向Ｄ１の間隙Δｙとが存在する。このように領域Ｒ間が縦方向Ｄ１および横方向Ｄ２の双方に離隔した状態で、打抜箇所Ｐが、図６（ｂ）に破線で設計上の刃の位置を示すパンチ３１Ｃにより打ち抜かれると、斜線パターンを付したフィルム素材Ｆの領域が打ち抜かれる。この領域が、打ち抜きに伴うフィルム素材Ｆの切り屑ｆ（図１（ａ））に相当する。パンチ３１により上方から打ち抜かれたフィルム素材Ｆの切り屑ｆは、フィルムよりも下方へと落ちる。

ここで、パンチ３１Ｃの刃の位置に対してフィルム素材Ｆが位置ずれしたことで、パンチ３１Ｃが、打抜箇所Ｐの平面中心Ｐ０に対して二点鎖線で示す位置へ相対変位したとしても、間隙Δｘ，Δｙの範囲内であれば、パンチ３１Ｃの円弧状の刃が４つの領域Ｒのいずれをも打ち抜く。そのため、各領域Ｒに尖りのないコーナー部Ｃを成形でき、鋭利なバリも生じない。つまり、領域Ｒ間を離隔させて得られた間隙Δｘ、Δｙにより、パンチ３１Ｃに対するフィルム素材Ｆの位置のずれが吸収されることで、フィルム状物２のコーナー部Ｃの成形不良を避けることができる。
これと同様の効果は、フィルム素材Ｆに捨て代Ｆ１，Ｆ２（図９（ｂ））を設定することによっても実現できる。しかし、そうすると捨て代Ｆ１，Ｆ２の分、フィルム素材Ｆの歩留まりが悪い。

図示を省略するが、フィルム素材Ｆの横方向Ｄ２の両端の打抜箇所Ｐについても、他の打抜箇所Ｐと同様に、領域Ｒの端縁Ｅが横方向Ｄ２の内側へシフトしている。この端縁Ｅの位置の上方に、サイド用パンチ３１Ｓ（図４）が位置していればよい。サイド用パンチ３１Ｓに対して縦方向Ｄ１に打抜箇所Ｐの位置がずれていたとしても、縦方向移動装置１５により領域Ｒ間に作られた縦方向Ｄ１の間隙Δｙの範囲内であれば許容される。

フィルム素材Ｆのサイドに関しては、必ずしもフィルム素材Ｆを湾曲させて端縁Ｅを内側にシフトさせる必要はない。したがって、両サイドのブロック３２Ｓ，４２Ｓのフィルム素材Ｆを挟む壁面（３２ｒ，４２ｒ）は、湾曲しないで水平方向に平坦に形成されていてもよい。さらに言えば、打抜装置３が、両サイドのパンチ３１Ｓおよびダイ４１Ｓに対応するブロック３２Ｓおよびブロック４２Ｓを備えていなくてもよい。この場合も、水平な状態のフィルム素材Ｆの端部を、その上方に位置するパンチ３１Ｓと、パンチ３１Ｓを受けるダイ４１Ｓとにより打ち抜くことができる。

打ち抜きが完了すると、コーナー部Ｃが成形されたフィルム状物２が打抜装置３および縦方向移動装置１５から検査装置や充填装置等に向けて排出される。湾曲されていたフィルム状物２は、排出時には水平な状態に復元している。

以上で説明した本実施形態によれば、打抜箇所Ｐに位置する領域Ｒ間を縦方向Ｄ１および横方向Ｄ２の双方において離隔させた状態で打抜箇所Ｐを打ち抜くことにより、フィルム素材Ｆに、縦方向Ｄ１にも横方向Ｄ２にも捨て代を設定する必要なく、成形不良率を下げてフィルム素材Ｆの歩留まりを良くすることができる。本実施形態によれば、コーナー部Ｃの形状に対応した僅かな領域の切り屑ｆを除いては、フィルム素材Ｆの殆ど全体を製品に有効利用することができるので、製造コストの低減を図ることができる。

打ち抜きに際して領域Ｒ間に与える間隙Δｘ，Δｙの寸法は、フィルム状物２の寸法等に応じて適宜に定めることができる。間隙Δｘ，Δｙを大きくすると、パンチ３１に対する打抜箇所Ｐの許容されるずれ量が大きくなる。打抜箇所Ｐの許容されるずれ量によっては、必ずしも第２押さえ部３７によりフィルム素材Ｆを押さえる必要がないため、打抜箇所Ｐの周囲を第１押さえ部３３のみによって押さえればよい。あるいは、第１押さえ部３３および第２押さえ部３７のいずれによってもフィルム素材Ｆを押さえることなく、打抜箇所Ｐの周囲を湾曲ブロック３２，４２の間に挟むことでフィルム素材Ｆのずれを抑制しながら、打抜箇所Ｐを打ち抜くようにしてもよい。その場合、第１押さえ部３３、第２押さえ部３７および押さえ用ブロック４７は、必要ない。

フィルム素材Ｆに、歩留まりを良くするための捨て代は必要ないが、その他の必要に応じて、製品としては使用されない領域をフィルム素材Ｆに与えることもできる。
図７は、フィルム素材Ｆの横方向Ｄ２の両端部に、製品としては使用されない余白Ｆ３を与えた例を示している。余白Ｆ３は、例えば、縦切カッター１２よりも上流側においてフィルム素材Ｆの両端部を把持するためにフィルム素材Ｆに設けられている。縦切カッター１２には、余白Ｆ３を切除するための縦刃１２３，１２４が追加されている。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

フィルム素材Ｆの全幅に相当する幅を有するフィルム状物を製造する場合は、縦切りの処理（Ｓｔ２）が必要ないため、縦切カッター１２は使用されない。専ら、フィルム素材Ｆの全幅に相当するフィルム状物だけを製造する場合は、製造装置１に縦切カッター１２と、打抜装置３の横方向離隔部（湾曲ブロック３２，４２）は必要ない。
縦切りの処理を行わないため、横方向Ｄ２の領域Ｒ間が存在しない場合であっても、横切りにより切り離された領域Ｒ間に縦方向移動装置１５により縦方向Ｄ１の間隙Δｙを作って、この間隙Δｙにより、縦方向Ｄ１へのフィルム素材Ｆの位置ずれ吸収の効果を得ることができるので、歩留まり向上に寄与することができる。

上記実施形態のように、湾曲ブロック３２の湾曲壁３２ｒと、湾曲ブロック４２の湾曲壁４２ｒとの間にフィルム素材Ｆを挟んで湾曲させる代わりに、図８（ａ）および（ｂ）に示すようにフィルム素材Ｆを湾曲させてもよい。
図８（ａ）では、横方向Ｄ２に隣り合う打抜箇所Ｐ，Ｐの間で、部材３９によりフィルム素材Ｆを下方に向けて押すことで湾曲させている。
図８（ｂ）では、横方向Ｄ２に隣り合う打抜箇所Ｐ，Ｐの間で、部材３９によりフィルム素材Ｆを上方に向けて押すことで湾曲させている。
図８（ａ）および（ｂ）のいずれにおいても、上下方向に昇降可能な部材３９が、横方向離隔部に相当する。
図８（ａ）および（ｂ）のようにしてフィルム素材Ｆを湾曲させた場合も、上記実施形態と同様に、横方向Ｄ２へ領域Ｒを離隔させることができる。
なお、図示を省略するが、横方向Ｄ２に隣り合う打抜箇所Ｐ，Ｐの間に、図８（ａ）に示す部材３９と、図８（ｂ）に示す部材３９とを配置して打抜箇所Ｐ，Ｐ間を波状に湾曲させてもよい。

図８（ａ）に示すフィルム素材Ｆは、打抜箇所Ｐでは、上方に向けて凸の形状に湾曲している。上記実施形態の打抜装置３において、図８（ａ）に示す向きにフィルム素材Ｆを湾曲させるとすれば、下方から上方に向けて打ち抜くように、ダイ４１とパンチ３１との位置を上下方向に反転させるとよい。この場合、湾曲ブロック３２，４２が図３の紙面を上下逆にした形状となる。

図８（ｃ）は、破線で示す可動湾曲ブロック３８および固定湾曲ブロック４８を用いて、縦方向Ｄ１へも横方向Ｄ２へも領域Ｒ間を離隔させた例を示している。上記実施形態の湾曲ブロック３２，４２（図３）は、横方向Ｄ２に関して湾曲しているのに対し、湾曲ブロック３８，４８は、横方向Ｄ２に加え縦方向Ｄ１に関しても湾曲している。つまり、縦方向Ｄ１から見ても横方向Ｄ２から見ても、可動湾曲ブロック３８は、下方に位置する固定湾曲ブロック４８に向けて凸の形状に形成され、逆に、固定湾曲ブロック４８は、可動湾曲ブロック３８に倣う凹の形状に形成されている。これらの湾曲ブロック３８，４８により、横方向離隔部と、縦方向移動部を兼ねることができる。

１ フィルム状物製造装置
２ フィルム状物
３ 打抜装置（打抜部）
４ ベース
９ 金型
９Ｒ 送りローラ
１１ 溶着装置
１２ 縦切カッター（縦切部）
１３ ニップローラ（搬送部）
１４ 横切カッター（横切部）
１５ 縦方向移動装置（縦方向離隔部）
３１，３１Ｃ，３１Ｓ パンチ
３１ｅ 刃
３２，３２Ｃ，３２Ｓ，３８ 可動湾曲ブロック（横方向離隔部、成形用冶具）
３２ｒ 可動湾曲壁
３３ 第１押さえ部
３４ プレート
３５ 支柱
３６ 梁
３７ 第２押さえ部（押さえ部）
３９ 部材（横方向離隔部）
４０ 固定部
４１，４１Ｃ，４１Ｓ ダイ
４１ｅ 刃
４２，４２Ｃ，４２Ｓ，４８ 固定湾曲ブロック（横方向離隔部、成形用冶具）
４２ｒ 固定湾曲壁
４７ 押さえ用ブロック
９０ パンチ
９０Ａ 尖端部分
９１ 縦切カッター
９９ バリ
１１１ 縦方向溶着部
１１２ 横方向溶着部
１２１，１２２，１２３，１２４ 縦刃
１３１，１３２ ローラ
１４１ 横刃
１５１ ベルト
１５２ プーリ
３１０ パンチプレート
３３１ バネ
３７１ ロッド
３７２ 下端部
４１０ 下側プレート
Ｂ 製品
Ｃ コーナー部
Ｄ１ 縦方向
Ｄ２ 横方向
Ｅ 端縁
Ｆ フィルム素材
ｆ 切り屑
Ｆ１，Ｆ２ 捨て代
Ｆ３ 余白
Ｇ 隙間
Ｐ 打抜箇所
Ｐ０ 平面中心
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２ 領域（フィルム領域）
Ｒｆ 前端
Ｒｒ 後端
Ｓ シール部
Ｓ１ 縦シール部
Ｓ２ 横シール部
Ｓｔ１ 溶着ステップ
Ｓｔ２ 縦切ステップ
Ｓｔ３ 横切ステップ
Ｓｔ４ 打抜ステップ
Ｘａ 距離
Ｘｂ 距離
Δｘ，Δｙ 間隙

Claims (7)

1. フィルム素材から、コーナー部が成形されたフィルム状物を製造する装置であって、
   前記フィルム状物に対応するフィルム領域の集合である前記フィルム素材を縦方向へ搬送する搬送部と、
   前記フィルム素材を前記縦方向に沿って切断する縦切部と、
   前記縦切部により前記縦方向に沿って切断された前記フィルム素材を前記縦方向と交差した横方向に沿って切断する横切部と、
   前記フィルム領域の前記縦方向の辺と前記横方向の辺とが交わる打抜箇所を前記コーナー部の形状に打ち抜くパンチおよびダイを有する打抜部と、
   前記搬送部により前記打抜部まで搬送される前記フィルム領域の前側に隣接する前記フィルム領域を前方へと移動させることで、前記縦方向に隣り合う前記フィルム領域を離隔させる縦方向離隔部と、
   前記フィルム素材を湾曲させることで、前記横方向に隣り合う前記フィルム領域を離隔させる横方向離隔部と、を備え、
   前記打抜部による前記打抜箇所の打ち抜きに際して、前記縦方向に隣り合う前記フィルム領域および前記横方向に隣り合う前記フィルム領域の双方が離隔され、
   前記横方向離隔部は、
   前記ダイ（４１）が形成され、固定湾曲壁（４２ｒ）を備える固定湾曲ブロック（４２Ｃ）と、
   前記固定湾曲ブロック（４２Ｃ）に対して昇降可能とされ、前記固定湾曲壁（４２ｒ）とで前記フィルム素材を表裏両面側から挟む可動湾曲壁（３２ｒ）を備える可動湾曲ブロック（３２Ｒ）と、を備え、
   前記可動湾曲ブロック（３２Ｒ）は、別体として構成される前記パンチを周囲から取り囲み、
   前記可動湾曲壁（３２ｒ）および前記固定湾曲壁（４２ｒ）により前記フィルム素材の前記打抜箇所の周囲を押さえた状態としつつ、前記パンチが前記打抜箇所を打ち抜く、ことを特徴とするフィルム状物製造装置。
   
2. 前記横切部は、
   前記フィルム素材を切断する横刃を１つのみ備え、
   前記縦切部は、
   前記横方向における前記フィルム領域間１つあたり、前記フィルム素材を切断する縦刃を１つのみ備える、
   請求項１に記載のフィルム状物製造装置。
   
3. 前記可動湾曲壁は、前記固定湾曲壁に向けて凸の形状に形成され、
   前記固定湾曲壁は、前記可動湾曲壁の形状に倣う凹の形状に形成されている、
   請求項１に記載のフィルム状物製造装置。
   
4. 前記縦方向の後側から前側に向けて、
   前記縦切部、前記搬送部、前記横切部、および前記打抜部の順に配置される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルム状物製造装置。
   
5. 前記縦方向離隔部は、
   内部の吸引により前記フィルム素材を表面に吸着するベルトを含んで構成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルム状物製造装置。
   
6. 前記横方向に隣り合う前記打抜箇所の間で、前記打抜箇所の打ち抜きに際して前記フィルム素材を両面側から押さえる押さえ部をさらに備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルム状物製造装置。
   
7. 連続して重ね合わせられたフィルムからなる前記フィルム素材を用いて袋を製造する製袋機であり、
   前記フィルム素材の所定のシール領域に熱を加え、重ね合わせられた前記フィルム同士を溶着させる溶着装置を備え、
   前記フィルム素材を前記縦方向に沿って切断する前記縦切部および前記横切部は、前記溶着装置により溶着された前記フィルムからなるシール部を切断し、
   前記打抜部は、前記シール部を打ち抜く、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルム状物製造装置。
   

Images