(57)【要約】【課題】所望の確認容易性および開封容易性を有するノッチを形成可能にするパンチ刃を提供する。【解決手段】パンチ刃１は、袋の開封用のノッチを形成するために、受け刃と協同してプラスチックからなるフィルムに孔をあける。パンチ刃１は、穿孔用の刃先２を備える。刃先２は、互いに第１方向Ｙに間隔をあけて対向し、第１方向Ｙに直角な第２方向Ｘにほぼ平行にのびる一対の水平刃部２０を備える。刃先２は、一対の水平刃部２０の第２方向Ｘの両側に設けられ、ノッチの先端角を規定する頂角θで、第２方向Ｘに一対の水平刃部２０から離れるにつれて窄まる楔形状の楔刃部２１を備える。パンチ刃１は、接続刃部２２をさらに備える。接続刃部２２は、一対の水平刃部２０の端２０ａと楔刃部２１の基端２１ａとを接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋の開封用のノッチを形成するために、受け刃と協同してプラスチックからなるフィルムに孔をあけるパンチ刃であって、
穿孔用の刃先を備え、
前記刃先は、
互いに第１方向に間隔をあけて対向し、前記第１方向に直角な第２方向にほぼ平行にのびる一対の水平刃部と、
前記一対の水平刃部の前記第２方向の両側に設けられ、前記ノッチの先端角を規定する頂角で、前記第２方向に前記一対の水平刃部から離れるにつれて窄まる楔形状の楔刃部と、
前記一対の水平刃部の端と前記楔刃部の基端とを接続する接続刃部と、を備える、
ことを特徴とするパンチ刃。
【請求項２】
前記接続刃部は、前記刃先の内側に突出する円弧形状を部分的に含むことを特徴とする請求項１に記載のパンチ刃。
【請求項３】
前記接続刃部は、前記第１方向に平行にのびることを特徴とする請求項１に記載のパンチ刃。
【請求項４】
前記一対の水平刃部の間隔は、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であり、前記楔刃部の前記頂角は、３０°以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパンチ刃。
【請求項５】
前記楔刃部の前記先端は、円弧形状に形成されており、当該先端の曲率半径は、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパンチ刃。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋の開封用のノッチを形成するために用いられ、受け刃と協同して、プラスチックからなるフィルムに孔をあけるパンチ刃に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１の通り、従来から、開封用のノッチを袋に形成することが知られている。プラスチック袋の場合、２枚のフィルムがその縁に沿って互いにヒートシールされており、このヒートシール部にノッチが形成される。ノッチは、代表的には楔形状（Ｖ字形状）である。このノッチを起点としてフィルムを引き裂くことにより袋を容易に開封することができる。
【０００３】
一般的なプラスチック袋の製造では、連続した少なくとも２枚のフィルムが用いられ、互いに重ね合わされ、互いにヒートシールされ、そのヒートシール部上の切断線に沿って切断されることで、プラスチック袋が順次製造される。
【０００４】
この製造方法において、プラスチック袋にノッチを形成するためには、例えば菱形形状のパンチ刃とこれを受ける受け刃との対が用いられ、これらによって、菱形形状の孔が切断線に跨ってフィルムにあけられる。それから、フィルムが切断線に沿って切断されることで、その切断縁によってプラスチック袋の縁が形成され、その縁に沿ったヒートシール部に楔形状のノッチが形成される。すなわち、１つの孔によって２袋分のノッチが形成される。
【０００５】
ところで、ノッチには、確認容易性および開封容易性が要求される。確認容易性は、視覚または触覚によるノッチの位置の把握のしやすさを意味する。開封容易性は、ノッチを起点とした袋の開封のしやすさを意味する。
【０００６】
図１２Ａは、特許文献２に開示された一例に係るパンチ刃の刃先５の正面図を示す。この刃先５は、一対の水平刃部５０と、その両端に連設された楔刃部５１とからなり、全体として亀甲形状を有する。図１２Ｂの通り、このパンチ刃によって、ノッチ６を、プラスチック袋３のフィルム３０のヒートシール部３２（ハッチングで示される）に形成することができる。
【０００７】
ノッチ６の形状は、刃先５の半分の形状に対応する。一対の水平刃部５０の間隔ｄは、ノッチ６の基端側（縁３１側）の幅を規定し、したがって確認容易性に影響を与える。そして、楔刃部５１の頂角θは、ノッチ６の先端角を規定し、したがって開封容易性に影響を与える。但し、不意にノッチ６を起点として袋３が開封されてはいけないので、適切な開封容易性が設定されなければならない。
【０００８】
ノッチ６は、ヒートシール部３２を超えて形成されてはいけない。この制限下において、従来の亀甲形状の刃先５では、一対の水平刃部５０の間隔ｄを大きく設計して確認容易性を高くしようとすると、楔刃部５１の頂角θを大きくせざるをえなく、開封容易性は低くなる。一方、楔刃部５１の頂角θを小さく設計して開封容易性を高くしようとすると、一対の水平刃部５０の間隔ｄを小さくせざるをえなく、確認容易性は低くなる。即ち、パンチ刃だけで、所望の確認容易性および開封容易性を両立したノッチを形成することは難しい。
【０００９】
実際に、特許文献２では、パンチ刃に、該パンチ刃から外側に突出するように切刃を組み込んでおり、パンチ刃によって確認容易性を確保するとともに、切刃によって開封容易性を確保している。しかしながら、パンチ刃に切刃を組み込むために溝加工が必要であり、切刃を止めるためのネジも必要であるなど、部品点数は増大し、工数もかかる。結果的に、ノッチ加工におけるコストは高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１３６４８０号公報
【特許文献２】特許５４８６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、所望の確認容易性および開封容易性を有するノッチを形成可能にするパンチ刃を提供する。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、袋の開封用のノッチを形成するために、受け刃と協同してプラスチックからなるフィルムに孔をあけるパンチ刃に関する。パンチ刃は、穿孔用の刃先を備える。この刃先は、互いに第１方向に間隔をあけて対向し、第１方向に直角な第２方向にほぼ平行にのびる一対の水平刃部と、一対の水平刃部の第２方向の両側に設けられ、ノッチの先端角を規定する頂角で、第２方向に一対の水平刃部から離れるにつれて窄まる楔形状の楔刃部と、を備える。パンチ刃は、一対の水平刃部の端と楔刃部の基端とを接続する接続刃部をさらに備える。
【００１３】
接続刃部は、刃先の内側に突出する円弧形状を部分的に含んでもよい。また、接続刃部は、第１方向に平行にのびるものであってもよい。
【００１４】
好ましくは、一対の水平刃部の間隔は、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であり、楔刃部の頂角は、３０°以下である。また、好ましくは、楔刃部の先端は、円弧形状に形成されており、当該先端の曲率半径は、０．２ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、一対の水平刃部の端と楔刃部の基端とが直接的に接続されず接続刃部を介して接続される。この接続刃部によって、例えば袋の縁のヒートシール部の幅が短くノッチの長さが制限されるときでも、一対の水平刃部の間隔と楔刃部の頂角とを自由に設定することができるようになる。したがって、本発明に係るパンチ刃によれば所望の確認容易性および開封容易性を有するノッチを形成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施例に係るパンチ刃の側面図であり、図１Ｂは、図１Ａのパンチ刃の刃先を示す正面図である。
【図２】図１のパンチ刃によって形成されたノッチを示す平面図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、他の実施例に係るパンチ刃の刃先を示す正面図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、他の実施例に係るパンチ刃の刃先を示す正面図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂは、図４Ａのパンチ刃で形成されたノッチを示す平面図である。
【図６】図６Ａ、図６Ｂは、他の実施例に係るパンチ刃の刃先を示す正面図である。
【図７】開封性確認試験で用いたパンチ刃の刃先を示す部分正面図である。
【図８】図８Ａ、図８Ｂは、開封性確認試験を説明する説明図である。
【図９】開封性確認試験で用いたプラスチック袋の組成等を示す表である。
【図１０】開封性確認試験の試験結果を示す表である。
【図１１】開封性確認試験の試験結果を示すグラフである。
【図１２】図１２Ａは、従来のパンチ刃の刃先を示す正面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａのパンチ刃で形成されたノッチを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明のパンチ刃の実施例が説明される。
【００１８】
図１Ａは、一実施例のパンチ刃１を示す側面図である。パンチ刃１は、筒形状であり、その先端に穿孔用の刃先２を備える。
【００１９】
図１Ｂは、刃先２を示す正面図である。刃先２は、一対の水平刃部２０を備える。一対の水平刃部２０は、第１方向Ｙに互いに間隔ｄをあけて互いに対向している。一対の水平刃部２０は、第１方向Ｙに直角な第２方向Ｘに水平にのびている。
【００２０】
刃先２は、２つの楔刃部２１を備える。楔刃部２１は、一対の水平刃部２０の第２方向Ｘの両側に設けられる。楔刃部２１は、それぞれ、第２方向Ｘに一対の水平刃部２０から離れるにつれて所定の頂角θで窄まる楔形状であり、したがって、２つの基端２１ａと、１つの先端２１ｂとを有する。そして、実施例では、その先端２１ｂは、円弧形状に形成されている。
【００２１】
刃先２は、一対の水平刃部２０と楔刃部２１との間に接続刃部２２を備える。接続刃部は、一対の水平刃部２０の端２０ａと楔刃部２１の基端２１ａとを接続する。したがって、この接続刃部２２は４つ設けられる。実施例では、接続刃部２２は、刃先２の内側に突出する円弧形状の円弧部分２２０を部分的に有し、この円弧部分２２０は、楔刃部２１の基端２１ａと?がっている。円弧部分２２０の曲率半径は、一対の水平刃部２０および楔刃部２１の設計に応じて適切に設定される。なお、接続刃部２２の他の部分は、直線でのびる直線部分２２１となっている。
【００２２】
図１Ｂの通り、刃先２は、第１方向Ｙにのびる中心線Ｃに対して対称性を有するとともに、第２方向Ｘにのびる中心線に対しても対称性を有するように形成されている。図１Ａの通り、刃先２は、第１方向Ｙからみて、谷角αで凹むように形成されている。すなわち、刃先２の第２方向Ｘの両端（楔刃部２１の先端２１ｂ）は、第１方向Ｙおよび第２方向Ｘに直角な第３方向Ｚに突出する。谷角αは、約１５０°が好ましいとされている。
【００２３】
パンチ刃１は、これを受ける不図示の受け刃と対をなす。受け刃は、パンチ刃１の刃先２を受けるために、パンチ刃１の上記刃先２に対応する形状の受け溝を有する。これは、特許文献２と同様である。なお、パンチ刃１は、オス刃とも呼ばれ、受け刃は、メス刃またはダイとも呼ばれる。パンチ刃１と受け刃の対は、例えば打抜き機に備えられ、パンチ刃１が受け刃へ下降し、これらの間に配置されたフィルムを打ち抜き、該フィルムに孔をあける。これも特許文献２と同様である。
【００２４】
パンチ刃１は、図２の通り、プラスチック袋３にその開封用のノッチ４を形成するために用いられる。
プラスチック袋３の製造では、例えば、プラスチックからなる連続状のフィルム３０が２枚用いられる。この２枚のフィルム３０が互いに重ね合わされ、互いにヒートシールされて、フィルムにヒートシール部３２が形成される。そして、フィルム３０が、ヒートシール部３２上の切断線に沿って切断されることで、プラスチック袋３が製造される。フィルムの切断工程前に、パンチ刃１と受け刃とが協同して、フィルム３０を打ち抜いて、刃先２に対応した形状の孔を、切断線を跨いでフィルム３０のヒートシール部３２にあける。フィルム３０が打ち抜かれるとき、刃先２の中心線Ｃ（図１Ｂ参照）と切断線とが合わせられる。
【００２５】
これによって、フィルム３０が切断されたときに、その切断縁によってプラスチック袋３の縁３１が形成され、ヒートシール部３２にノッチ４が形成される。すなわち、１つの孔で、２袋分のノッチ４が形成される。このノッチ４を起点としてフィルム３０を引き裂くことにより、プラスチック袋３を容易に開封することができる。なお、当然ながら、ノッチ４は、その長さがヒートシール部３２の幅より短く、ヒートシール部３２を超えてはならない。
【００２６】
ノッチ４の形状は、刃先２の半分の形状となる。図１Ｂ、図２から明らかな通り、一対の水平刃部２０の間隔ｄは、ノッチ４の基端側（縁３１側）の幅を規定し、したがってノッチ４の確認容易性に影響を与える。そして、楔刃部２１の頂角θは、ノッチ４の先端角を規定し、したがってノッチ４の開封容易性に影響を与える。
【００２７】
背景技術に記載の通り、従来のパンチ刃の刃先５では、一対の水平刃部５０と楔刃部５１とが直接的に接続されているので、ノッチ６の確認容易性および開封容易性を両立できないことがある。これに対して、本発明のパンチ刃１の刃先２は、一対の水平刃部２０と楔刃部２１とを接続刃部２２を介して接続しているので、ヒートシール部３２の幅ゆえにノッチ４の長さが制限される場合でも、一対の水平刃部２０の間隔ｄと楔刃部２１の頂角θの双方を自由に設定できる。したがって、上記の制限下においても、所望の確認容易性および開封容易性を有するノッチ４を形成可能となる。
【００２８】
その結果、特許文献２のような開封容易性を得るための切刃、および、これをパンチ刃に組み込むための構成は不要となる。ゆえに、本願のパンチ刃１は、ノッチ加工においてコストダウンに貢献する。
【００２９】
なお、接続刃部２２の形状は、一対の水平刃部２０および楔刃部２１を接続する限りにおいて、その形状は任意である。図１の実施例では、接続刃部２２は、刃先２の内側に突出する円弧形状を部分的に有しているが、これはパンチ刃１の刃先２の成形を容易にするとともに、ノッチ４の見栄えを良くする。
【００３０】
図３Ａ、図３Ｂの通り、接続刃部２２は、全体として直線形状でもよい。図３Ａでは、楔刃部２１の基端２１ａが、一対の水平刃部２０から第２方向Ｘに離れて位置し、接続刃部２２が第１方向Ｙおよび第２方向Ｘに対して傾斜して直線でのびて、一対の水平刃部２０の端２０ａと楔刃部２１の基端２１ａとを接続する。図３Ｂでは、一対の水平刃部２０の端２０ａと楔刃部２１の基端２１ａが第２方向Ｘにおいて同じ位置にあり、接続刃部２２は、第１方向Ｙに平行にのびて、これらを接続する。
【００３１】
また、図４の通り、刃先２は、各水平刃部２０の中央に、該水平刃部２０から第１方向Ｙに刃先２の外側に突出し、この突出方向に窄まる楔形状の突出刃部２３を有してもよい。図４Ａでは、突出刃部２３は、それぞれ、２つの直線部分からなり所定の頂角で窄まっている。図４Ｂでは、突出刃部２３は、それぞれ、刃先２の内側に突出する２つの円弧部分からなる。図５Ａは、図４Ａの刃先２を有するパンチ刃１によって形成されるノッチ４を示す。図４Ａ、図５Ａから明らかな通り、突出刃部２３によって、水平刃部２０で形成されるノッチ４の縁４０と袋３の縁３１との角部分が面取りされて、この角部分に面取縁４１が形成される。図示されていないが、図４Ｂの刃先２では、円弧形状の面取縁が形成される。これによって、角部分で怪我をしにくくなり、安全性は向上する。
【００３２】
パンチ刃１でフィルム３０を打ち抜くとき、図４Ａの刃先２が切断線に対して位置ずれすると、図５Ｂの通り、鋭利な角部分３３が形成され、かえって、怪我をしやすくなる。この問題は、マージン部３４を設け、この角部分３３が発生する箇所をマージン部３４に含め、マージン部３４を除去することで解決できる。
【００３３】
一対の水平刃部２０は、ほぼ平行にのびていればよい。即ち、水平刃部２０は、それぞれ、上記の各実施例の通り、第２方向Ｘに平行にのびる直線形状でもよく、図６Ａの通り、第１方向Ｙに刃先２の外側に僅かに膨らんで第２方向Ｘにのびる曲線形状であってもよい。また、図６Ｂの通り、第１方向Ｙに刃先２の内側に僅かに膨らんで第２方向Ｘにのびる曲線形状であってもよい。つまり、一対の水平刃部２０は、パンチ刃１がフィルム３０に対して位置ずれしたとしても図５Ｂのような鋭い角部分３３を発生させない態様で実質的に第２方向Ｘに平行にのびていればよい。
【００３４】
ところで、楔刃部２１の頂角θは、ノッチ４の開封容易性に影響を与えるものであるが、先端２１ｂの円弧形状もまた開封容易性に影響を与える。そこで、以下のような開封性確認試験が行なわれた。
【００３５】
［開封性確認試験］
図７で部分的に示されるように、先端が円弧形状の楔刃部を含む刃先を備え、先端の曲率半径Ｒ（以下、単に先端Ｒと表す）および頂角θが異なる複数のパンチ刃が準備された。フィルムの組成が異なる複数のプラスチック袋が準備された。各プラスチック袋は、２枚のフィルムが互いに重ね合わされ、その縁に沿って互いにヒートシールされており、ヒートシール部がその縁に沿って形成されたものである。
【００３６】
図８Ａの通り、ノッチが、各パンチ刃を用いて各袋のヒートシール部に形成された。ＪＩＳ  Ｓ００２２（ヒートシール軟包装袋）に定められた試験方法に準じた方法で、ノッチを起点としたフィルムの引裂力が測定された。
【００３７】
具体的には、テープＴ１、Ｔ２がノッチの両側２箇所に貼り付けられた。シール強度測定器が用いられ、一方のテープＴ１の領域Ｓが紙面の奥方向に、他方のテープＴ２の領域Ｓが紙面の手前方向に引っ張られ、ヒートシール部が全て裂けるまでの引張力の最大ピーク値が引裂力として測定された。
また、特許文献２のような切刃との対比のために、図８Ｂの通り、切込みが、カッターによってヒートシール部に形成され、引裂力が同様の方法で測定された。
この引裂力の測定は、パンチ刃およびカッターのそれぞれで３回行なわれ、その平均値が求められた。
【００３８】
また、各パンチ刃の谷角α（図１Ａ参照）は、約１５０°である。プラスチック袋のヒートシール部の幅は、５ｍｍ以上のものが多いため、本試験においては、ヒートシール部の幅を５ｍｍとした。ノッチの長さおよび切込みは、２．５ｍｍとした。テープの間隔は３ｍｍとした。各プラスチック袋のフィルムの組成およびヒートシール部の厚みは、図９の表の通りである。
【００３９】
図１０は、各パンチ刃による引裂力の測定結果（３回の平均値）を示し、図１１は、測定結果のグラフを示す。ここで、引裂力については、通常、１０Ｎを超えると開封容易性は低いとされており、２Ｎ未満となれば、袋が意図せず開封する虞がある。
【００４０】
・［Ｒ０．１２、θ２０°］と［Ｒ０．１２、θ３０°］間で、引裂力はほぼ同じであり。しかも、これらの引裂力は、カッターによる切込みの引裂力ともほぼ同じである。さらに、これらの引裂力は２Ｎより大きく、意図しない開封が生じる可能性は極めて低い。
・［Ｒ０．１２、θ３０°］と［Ｒ０．１２、θ４５°］間で、引裂力に差異が認められる。
・［Ｒ０．１２、θ４５°］、［Ｒ０．１２、θ６０°］、［Ｒ０．２、θ９０°］、および［Ｒ０．２、θ１２０°］間で、引裂力に大きな差異はない。
・［Ｒ０．２、θ９０°］および［Ｒ０．５、θ９０°］間で、引裂力に大きな差異がある。
・［Ｒ０．２、θ１２０°］および［Ｒ０．５、θ１２０°］間でも、引裂力に大きな差異がある。
【００４１】
この試験結果から、先端Ｒが０．２ｍｍ以下で、頂角θが３０°以下の楔刃部を有するパンチ刃であれば、切刃と同等の適切な開封容易性を得ることができるといえる。なお、近年の加工技術によれば、先端Ｒが０．２ｍｍや０．１２ｍｍのパンチ刃、および、これを受ける受け刃を容易に製造することができる。
【００４２】
その他、一対の水平刃部の間隔ｄ（図１Ｂ等参照）は、２ｍｍ〜５ｍｍであれば、十分な確認容易性を確保できることが、経験的に分かっている。
【００４３】
以上に鑑みれば、一対の水平刃部２０の間隔ｄは２ｍｍ〜５ｍｍに、楔刃部２１の先端Ｒは０．２ｍｍ以下に、楔刃部２１の頂角θは３０°以下に設計されたパンチ刃１が好ましい。開封容易性は、袋３のフィルム３０の組成にも依存はするものの、このように設計されたパンチ刃１によれば、一般的なプラスチック袋３において、確認容易性および開封容易性が確保されたノッチ４を形成することができる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１  パンチ刃
２  パンチ刃の刃先
２０  一対の水平刃部
２０ａ  水平刃部の端
２１  楔刃部
２１ａ  楔刃部の基端
２１ｂ  楔刃部の先端
２２  接続刃部
３  プラスチック袋
３０  フィルム
３１  縁
３２  ヒートシール部
４  ノッチ
５  パンチ刃の刃先（従来）
６  ノッチ（従来）
Ｙ  第１方向
Ｘ  第２方向
ｄ  一対の水平刃部の間隔
θ  楔刃部の頂角
Ｒ  楔刃部の先端の曲率半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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