(57)【要約】【課題】刃当たり調整が容易で、フィルムの種類によらず精度良く切断する。【解決手段】フィルムを搬送する吸着搬送ベルト８のベルト上面８ａに固定カッタ１５を設ける。固定カッタの近傍にロータリカッタ１６を備えた円筒状のカッタホルダ３３を設ける。固定カッタ１５は断面略三角形でベルト上面８ａのフィルムを刃先２３に誘導する傾斜面１５ａと断面略Ｖ字状の逃げ面１５ｂを有している。逃げ面には刃先２３の靱性による変形を抑制する振動防止フックを押しつける。ロータリカッタ１６の刃先３７はオフセット位置に設ける。固定カッタ１５に対しロータリカッタを回転させて刃先２３，３７の相互作用でフィルムを切断する。両カッタ１５、１６はカッタユニットに取付け、包装機のフレーム部に位置調整して固着する。フィルム切断装置にカッタユニットを装着する前に、両カッタの取付け位置を調整できる。【選択図】  図５
2004261877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを搬送する搬送手段と、該搬送手段に設けられていて該搬送手段から離間する方向に傾斜するガイド面の先端に刃先を備えた第一のカッタと、該第一のカッタの刃先との協働作用によって前記ガイド面上のフィルムを切断する第二のカッタとを備えていて、前記第一のカッタ及び第二のカッタを相対移動させて前記第一及び第二のカッタの刃先をその延在方向に沿って漸次噛み合わせることでフィルムを切断するようにしたフィルム切断装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、フィルムを吸着する吸着搬送ベルトであることを特徴とする請求項１記載のフィルム切断装置。
【請求項３】
前記第一のカッタの刃先は弾性変形可能とされていて、該第一のカッタにはフィルム切断時の刃先の弾性変形を抑制する変位抑制部材が取付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム切断装置。
【請求項４】
前記第一のカッタは幅広帯状に形成されていて、前記変位抑制部材は第一のカッタの刃先の延在方向中央領域に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のフィルム切断装置。
【請求項５】
前記変位抑制部材は、第一のカッタのガイド面と刃先で交差する逃げ面に当接していることを特徴とする請求項３または４に記載のフィルム切断装置。
【請求項６】
前記第二のカッタは回転軸周りに回転可能なロータリカッタであり、前記第二のカッタの刃先はフィルム切断時に第一のカッタ方向に荷重が作用するように取付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフィルム切断装置。
【請求項７】
前記第二のカッタは刃先に続く移動方向後方側の背面部で後続のフィルムを搬送手段の方向に案内するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフィルム切断装置。
【請求項８】
前記第一及び第二のカッタはカッタユニットとして一体に保持され、前記搬送手段に対して着脱調整可能とされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のフィルム切断装置。
【請求項９】
前記第一及び第二のカッタはカッタユニットとして一体に保持され、該カッタユニットは前記搬送手段によるフィルム搬送方向に位置調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のフィルム切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種商品等のワークを包装等するために、コンベア等の搬送手段で搬送されるフィルムを切断するためのフィルム切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のフィルム切断装置として、例えば下記特許文献１乃至５に記載されたものがある。これらのフィルム切断装置は、連続する帯状のフィルムをロールから繰り出して所定長さ毎に切断して、各種商品を包装するのに用いられる。
例えば、特許文献１は、凸刃と平受け刃からなる薄紙のロータリカッタ装置に関するものであり、凸刃を凹曲線形状の湾曲型に形成して、平受け刃に対してわずかに傾けた状態で切断加工することによって刃当たりの均一化を図っている。特許文献２では、繰り出されたフィルムを吸着ドラムに巻き付けた状態で、吸着ドラムに設けた切断ナイフと回転式対向ナイフとでフィルムを切断するものであり、この切断装置の場合、フィルムを吸着ドラムに吸着した状態で切断するために切断時のジャミングや位置ずれを発生させない。特許文献３も特許文献２と同様にフィルムをローラに巻回させた状態で切断することで、切断時のジャミングや位置ずれを発生させない装置を提案している。
また特許文献４は切断時にロータリカッタの下刃を上刃との刃当たり位置から逃がして弾性変形させておいて、下刃の靱性による弾性復帰力によって上刃とで切断しようとするものである。
また特許文献５は、包装用シートに開封テープを供給するための幅の狭い開封テープの切断装置に関するものであり、テープを搬送する搬送吸着ベルトの途中で受け刃となるスロープカッタを設けておき、フィルムと合流するフィルム搬送面近傍でテープを切断して、テープを吸着しない時間を短くしてテープの姿勢崩れを防いで直進する搬送するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭５３−１２１５７３号公報
【特許文献２】
特公平２−２３４１２号公報
【特許文献３】
特開平４−４０２５４号公報
【特許文献４】
特開平１０−１５８８７号公報
【特許文献５】
特開２００２−２１１８３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなフィルム切断装置に関して、特許文献１は凸刃の凹曲線形状の湾曲加工が困難であり、凸刃と平受け刃との刃当たり調整が難しいという欠点がある。また特許文献２や３では吸引装置を搬送ベルトに設けた上に吸着ローラにも設ける必要があり、しかもフィルムを吸着ローラに巻回したり偏向ローラに引き出す構成であるためにローラ数も増大し、装置が複雑で高価になる欠点がある。また特許文献４では刃先をその靱性によって弾性変形させて切断するために刃当たり調整が難しいという欠点がある。
特許文献５は、幅の狭い開封テープを切断するための切断装置であり、この装置では開封テープよりもかなり幅の広い包装用のフィルムを精度よく切断することはできなかった。特に二つの切刃をクロス取付けして、一方の刃先を他方の刃先に押しつけて点接触ではさみ切断する場合、刃幅が長くなるために開封テープと違ってフィルムの切断幅が大きくなると、その靱性のために刃先が大きく逃げてしまい、精度よく切断できないという欠点が生じることになる。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みて、刃当たり調整が容易で、幅広のフィルムであってもその種類によらず精度良く切断できるようにしたフィルム切断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるフィルム切断装置は、フィルムを搬送する搬送手段と、この搬送手段に設けられていて該搬送手段から離間する方向に傾斜するガイド面の先端に刃先を備えた第一のカッタと、該第一のカッタの刃先との協働作用によってガイド面上のフィルムを切断する第二のカッタとを備えていて、第一のカッタ及び第二のカッタを相対移動させて第一及び第二のカッタの刃先をその延在方向に沿って漸次噛み合わせることでフィルムを切断するようにしたことを特徴とする。
搬送手段で搬送されるフィルムは、ガイド面に誘導されて搬送手段から離間して引き離され、第一のカッタのガイド面先端に設けた刃先と第二カッタの刃先とを噛み合わせることでフィルムを幅方向に切断することができる。
【０００７】
また搬送手段は、フィルムを吸着する吸着搬送ベルトである。
フィルムを吸着した状態で搬送させることで、フィルムの剛性や張力の相違等フィルムの種類の相違にかかわらず搬送でき、しかもガイド面に沿ってフィルムをスムーズに吸着搬送ベルトから離間させて切断位置へ送り出すことができる。
また第一のカッタの刃先は弾性変形可能とされていて、該第一のカッタにはフィルム切断時の刃先の弾性変形を抑制する変位抑制部材が取付けられていてもよい。
第一のカッタの刃先を靱性によって弾性変形可能とすることで第二のカッタと押圧接触してフィルムの切断を行う際に両カッタの寸法誤差や組み付け誤差等による刃先の微細な接圧暴れを吸収できる。しかも、幅のあるフィルムを切断する場合、接圧時にカッタの刃当たり距離が長くなるために刃先が逃げて切れ味が低下してしまうが、本発明では変位抑制部材によって第一のカッタの刃先の逃げを抑制するため、切れ味を確保できて精度のよい切断を行える。
尚、第一のカッタに代えて或いは第一のカッタと共に第二のカッタの刃先を靱性によって弾性変形可能とし、第二のカッタに変位抑制部材を取付けるようにしてもよい。
【０００８】
第一のカッタは幅広帯状に形成されていて、変位抑制部材は第一のカッタの刃先の延在方向中央領域に設けられていてもよい。
シート状部材であるフィルムが幅広であると、第一及び第二のカッタも幅広に形成せざるを得ないが、第一及び第二のカッタ相互間で押し当て切断を行う際に中央領域で靱性による大きな変形を生じ得ることになる。この場合、変位抑制部材を第一のカッタの刃先の延在方向中央領域に設けることで、刃先全体の靱性による逃げ量を抑制できる。
また、変位抑制部材は、第一のカッタのガイド面と刃先で交差する逃げ面に当接していてもよい。
第一のカッタの逃げ面に変位抑制部材を当接させることで、この刃先の靱性による接圧時の逃げを抑制できる。
【０００９】
また、第二のカッタは回転軸周りに回転可能なロータリカッタであり、第二のカッタの刃先はフィルム切断時に第一のカッタ方向に切断力が作用するように取付けられていてもよい。
フィルム切断時の全工程で第一のカッタ方向に切断力が作用するようにすれば、両カッタの寸法誤差や組み付け誤差による刃先の微細な接圧暴れを吸収することができる。そのためにオフセット位置に第二のカッタを配設すればよい。
第二のカッタは刃先に続く移動方向後方側の背面部で後続のフィルムを搬送手段の方向に案内するようにしてもよい。
第一及び第二のカッタの刃先の相互作用でフィルムを切断した後、切断されたフィルムに続くフィルム部分を第二のカッタの背面部で押さえつけることによって第一のカッタの前方に位置する搬送手段上に誘導できる。
【００１０】
また、第一及び第二のカッタはカッタユニットとして一体に保持され、搬送手段に対して着脱調整可能とされている。
カッタユニットを搬送手段から離間させた状態で、第一及び第二のカッタの噛み合わせ位置を別途調整可能であるから、刃先位置調整や部品交換等メンテナンス性に優れている。
またカッタユニットは搬送手段によるフィルム搬送方向に位置調整可能に設けられていてもよい。
搬送手段を搬送されるフィルムに対して切断位置を前後方向に調整できるため、全体をコンパクト化することができ、装置の小型化や経済性に優れ、フィルム品種や用途の相違等による切断調整が容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるフィルム切断装置を図１乃至図７により説明する。図１はフィルム切断装置を含む集積包装機においてワークを単位集積ユニット毎に集積して包装する工程の概略を説明する斜視図、図２はフィルム切断装置の正面図、図３は図２に示すフィルム切断装置の右側側面図、図４は図２に示すフィルム切断装置のロータリカッタを省略した平面図、図５はカッタユニットの固定カッタとロータリカッタを示す拡大図、図６は固定カッタとロータリカッタとの切断工程を示す模式図、図７は固定カッタと振動防止フックとを示す説明図である。
図１に示す集積包装機１は、ワークとして例えばティッシュボックス等の直方体状のボックス（以下、単にボックスという）ｂを適宜数の複数個、例えば５個づつ密着状態に配列したものを単位ユニットとする集積ユニットＢとして、プラスチックフィルムｆ等の包装材で包装するようにした装置である。
この集積包装機１による包装工程は、先ず順次製造されたボックスｂを密着した状態で同一方向に配列させて集積搬送装置２で搬送し、次いで搬送工程において隣接するボックスｂを相互に所定間隙を開けて離間させた後に５個づつ密着させて集積ユニットＢを形成する。そして、この集積ユニットＢを上方に送り出す。
一方、包装機３ではポリエチレン等からなるプラスチックフィルムｆｏがロール４に巻回されており、このフィルムｆｏをロール４から繰り出してフィルム切断装置５で所定長さ毎に切断する。そして、切断されたフィルムｆに対して、上昇する集積ユニットＢを下から当てて胴折りにして包み込み、端部を熱圧着等することで封止するようになっている。
【００１２】
このようなボックスｂの集積とフィルムｆによる包装の工程を有する集積包装機１において、例えば幅７８０ｍｍ程度の連続する帯状のフィルムｆｏを所定長さで切断するフィルム切断装置５について以下に説明する。
図１に示す包装機３は、ボックスｂを搬送する集積搬送装置２の平ベルトコンベアの延長線上に略対向して配設されている。ロール４から繰り出されたフィルムｆｏは案内ロールからダンサローラ７を経てフィルム切断装置５に供給されている。
図２乃至図４に示すフィルム切断装置５において、フィルムｆｏを載置して搬送するための吸着搬送ベルト８（搬送手段）がボックスｂの集積搬送装置２の平ベルトコンベアの上方に重なるように延びている。この吸着搬送ベルト８は搬送方向両側に設けた一対の駆動ローラ９ａ、９ｂ間に巻回された無端状に形成されており、一方の駆動ローラ９ａがモータＭ１の駆動力を受けて吸着搬送ベルト８を周回走行させている。吸着搬送ベルト８は例えばフィルムｆｏの幅方向両端に配設された２条の無端状ベルト８Ａ、８Ａと、両ベルト間に配設された１（または複数）の無端状ベルト（図４参照）８Ｂとで構成されている。
吸着搬送ベルト８にはフィルムｆｏの搬送方向に延びるベルト上面８ａの下面に長尺なサクションボックス１０が設けられ、押圧ローラ１１によってベルト上面８ａに当接させられている。しかも吸着搬送ベルト８には上下方向に貫通孔８ｂが所定間隔で穿孔されているため、フィルムｆｏはベルト上面８ａに吸着された状態で搬送されることになる（図５参照）。
【００１３】
吸着搬送ベルト８の搬送方向途中部分には、フィルムｆｏを所定長さ毎に切断するためのカッタユニット１３が配設されている。このカッタユニット１３は吸着搬送ベルト８の上方から下方に亘って延びると共に幅方向にも延びるフレーム１４を有し、このフレーム１４には相互作用によってフィルムｆｏを切断する固定カッタ１５とロータリカッタ１６とが保持されている。
フレーム１４は、吸着搬送ベルト８の上下両側で搬送方向に直交して配設された一対の水平フレーム部１８と、吸着搬送ベルト８の幅方向両外側で垂直方向に配置され各水平フレーム部１８の両端に連結された一対の側部フレーム部１９とを備えている。更に図３及び図４において、一方（または両方）の側部フレーム部１９は仲介部材１９ａを介して、吸着搬送ベルト８の延在方向に沿って延びる包装機３の本体フレーム３ａに１または複数のボルト２０等の締結部材で固着されている。各ボルト２０は、この本体フレーム３ａに穿孔された各長穴２１を通して側部フレーム１９に固着されており、カッタユニット１３は各長穴２１の範囲内において吸着搬送ベルト８の延びる前後方向にその取付け位置を調整可能とされている。
【００１４】
固定カッタ１５は、特に図５に示すように吸着搬送ベルト８のベルト上面８ａから若干の距離を明けて浮いた状態で配設され、その上面をなす傾斜面１５ａ（ガイド面）がベルト上面８ａの上流側から下流側に向けてベルト上面８ａから漸次離間するように縦断面視略三角形を形成している。尚、図５では傾斜面１５ａは二段に亘る傾斜面を有しており、下流側の傾斜面の傾斜角度は上流側の傾斜角度より小さく形成されている。しかも、固定カッタ１５は吸着搬送ベルト８の幅方向に延びて少なくともフィルムｆｏと同一幅を有している。そのため、フィルムｆｏはベルト上面８ａに吸着された状態で搬送されて固定カッタ１５でその傾斜面１５ａに沿ってすくい取られ、ベルト上面８ａから離間する方向に搬送されることになる。
また固定カッタ１５はその傾斜面１５ａの下流側先端とベルト上面８ａの下流方向を向く逃げ面１５ｂとの交差稜線が、ベルト上面８ａの幅方向に延びる直線上の刃先２３を構成している。刃先２３はベルト上面８ａから低い高さｈ（例えばｈ＝３〜５ｍｍ程度）に設定されている。そして逃げ面１５ｂは縦断面視で例えば略Ｖ字状または凹曲面状の逃げ溝を形成しているため、傾斜面１５ａと逃げ面１５ｂとで形成する刃先２３の刃物角は鋭角（鈍角でもよい）に設定されている。これによってロータリカッタ１６との相互作用でフィルムｆｏを切断する際に、ロータリカッタ１６の荷重を受けて刃先２３が弾性変形する靱性を発揮できる。
固定カッタ１５は逃げ面１５ｂを逃げ溝形状にしたから、或いは刃物角を鋭角に設定したから、ロータリカッタ１６との切断作業の際に寸法誤差や組み付け誤差による刃先２３の微細な接圧暴れを靱性で吸収できる。
【００１５】
そして図２及び図３に示すように、固定カッタ１５は支持アーム部２５を介してカッタユニット１３の側部フレーム１９，１９間に固定されている。支持アーム部２５は、第一基部２６，第二基部２７、アーム部２８で構成されている。即ち、一対の側部フレーム１９、１９間に斜め上方に傾斜した状態で略板状の第一基部２６が固着され、この第一基部２６に略直交する方向に上方を向いて第二基部２７がねじ等で固定されている。この第二基部２７にはベルト上面８ａの幅方向に沿って所定間隔で複数、図３では４本のアーム２８、…がその長手方向に進退可能に取付けられており、各アーム２８の上方を向く先端面に固定カッタ１５の底面１５ｃが取付けられている。
支持アーム部２５において、第一基部２６と第二基部２７との結合部には第一基部２６に対して第二基部２７の交差位置を決定する位置決めピン２４が設けられ、ボルト２９等で互いに固着されている。第一基部２６には、第一基部２６を貫通して各アーム２８の後端面を押圧する刃当たり調整ボルト（刃当たり調整部材）３０が螺合されている。この刃当たり調整ボルト３０を回転させて進退させることで、各アーム２８を通して固定カッタ１５の刃当たり調整を可能としている。各アーム２８には長穴２８ｂがそれぞれ形成され、各アーム２８は長穴２８ｂを通して締結ボルト３１等で第二基部２７に進退可能に固着されている。
そのため、各締結ボルト３１を緩めた状態で、刃当たり調整ボルト３０を進退させることで各アーム２８を介して固定カッタ１５の刃先２３を進退させて刃当たり調整可能にしている。
【００１６】
図５において、ロータリカッタ１６は回転可能な円筒状のカッタホルダ３３の外周面３３ａにその回転軸３４に沿って配設されている。カッタホルダ３３はベルト上面８ａの上方に若干の間隙を開けて固定カッタ１５に対向する位置に配設されている。カッタホルダ３３の外周面３３ａにはその回転軸３４に沿って断面Ｌ字形の凹部３５が形成され、凹部３５にはロータリカッタ１６がボルト３６等でカッタホルダ３３の半径線に略直交する方向（外周面３３ａの略接線方向）に固着されている。
このロータリカッタ１６は吸着搬送ベルト８の幅方向に延びる略板状に形成されており、その上面をなす凸曲面１６ａ（背面部）が外周面３３ａよりも若干外側に突出すると共に外周面３３ａに沿った凸曲面形状とされている。ボルト３６の頭部３６ａは凸曲面１６ａからカッタホルダ３３の回転軸３４方向に陥没する凹溝１６ｂ内に着座することで、凸曲面１６ａから内側に落ち込んで位置している。
ロータリカッタ１６で、凸曲面１６ａの回転方向前方の稜線部は刃先３７を構成する。この刃先３７は例えば吸着搬送ベルト８の幅方向に延びる直線状に形成されており、フィルムｆｏの幅より長く、固定カッタ１５の刃先２３に対して所定角を以て交差するように相対的に若干傾斜したカッタクロス状態に取付けられている。ロータリカッタ１６の刃先３７は、カッタホルダ３３の回転中心Ｏから固定カッタ１５の刃先２３の進退方向に略平行に描いた仮想基準線Ｌに対して回転方向後方へ距離Ｄずれたオフセット位置に配設されている。
【００１７】
そのため、カッタホルダ３３を回転軸３４回りに回転させてロータリカッタ１６を旋回させた時に、図６に示すようにロータリカッタの刃先３７は例えばその一方の端部から固定カッタ１５の刃先２３に押しつけられて切り始めの点接触をし、刃先３７の旋回が進むにつれて漸次刃先３７と２３の接触点が移動して他方の端部まで到達して切り終わりとなる。そのため固定カッタ１５とロータリカッタ１６とははさみ切断を行うことになる。
しかもロータリカッタ１６の刃先３７は距離Ｄだけオフセットされているために、切り始めから切り終わりまで刃先３７の回転による荷重Ｆを受け刃である刃先２３に押しつける方向に作用させることで精度のよい切断を行える。刃先３７の回転軌跡は凸曲面１６ａよりも大きく設定されている（図５参照）。
また図３において、回転軸３４はカッタホルダ３３の両側に延びており、それぞれ側部フレーム１９，１９に設けたスラスト軸受３９、３９で回転可能に支持されてその外側に突出している。回転軸３４の一方の端部には刃当たり調整ハンドル４０が設けられ、このハンドル４０を正逆回転させることでカッタハンドル３３の内部からロータリカッタ３３の刃先３７を径方向に進退調整でき、また刃先２３に対する刃先３７の交差角も調整できるようになっている。
回転軸３４の他方の端部にはカップリング部４１ａが設けられ、カッタ駆動モータＭ２の出力軸に接続されたカップリング部４１ｂと面接触して駆動力をカッタホルダ３３に伝達するカップリングを構成している。
【００１８】
図３において、固定カッタ１５はロータリカッタ１６よりも吸着搬送ベルト８の幅方向長さが大きく設定されており、その長さ方向両端に２本のアーム２８、２８が取付けられている。中央部にも間隔をおいて２本のアーム２８、２８が取付けられており、これらを中央アーム部２８ａ、２８ａとする。図７において、各中央アーム部２８ａには固定カッタ１５の逃げ面１５ｂ側の側面に保持板４３がねじ等で固定され、この保持板４３の先端面には固定カッタ１５の逃げ面１５ｂの逃げ溝に先端面が押圧された状態で例えば板状の振動防止フック４４（変位抑制部材）が固着されている。尚、振動防止フック４４は図５では省略されている。
この振動防止フック４４によって、ロータリカッタ１６の刃先３７が固定カッタ１５の刃先２３に押しつけられてはさみ切断をする際に刃先２３の靱性による弾性変形で生じる逃げ、ひねりを抑制することができる。これによって刃先３７と刃先２３とを点接触させつつフィルムｆｏを全幅に亘ってカットできる。振動防止フック４４は個々の中央アーム部２８ａに別個に設けてもよいし、一体で形成された板状のものを二本の中央アーム部２８ａ、２８ａで支持するようにしてもよい。
固定カッタ１５はフィルムｆｏの切断のために薄板帯状の長尺に形成されていて両端をアーム２８，２８で支持されているために、特に中央領域が靱性のために弾性変形してロータリカッタ１６の刃先３７から逃げてひねられ、中央領域のはさみ切断が困難になる。例えばフィルムｆｏの厚みを２０μｍとして靱性で数μｍ刃先２３が逃げるとフィルムの切断ができなくなる。本実施の形態では、上述の構成を備えたことで、刃先２３の中央領域の逃げを抑制して全長に亘ってロータリカッタ１６の刃先３７と漸次交差させて直線的なはさみ切断を行える。
尚、振動防止フック４４は逃げ面１５ｂの全長に亘って当接させるようにしてもよい。
【００１９】
本実施の形態によるフィルム切断装置５は上述の構成を有しており、次に作用を説明する。
先ずフィルム切断装置５にカッタユニット１３を装着する前に、カッタユニット１３だけを取り出して、固定カッタ１５の取付け位置を支持アーム部２５の刃当たり調整ボルト３０で調整する。またロータリカッタ１６についても刃当たり調整ハンドル４０で調整する。これによって固定カッタ１５の刃先２３に対して回転するロータリカッタ１６の刃先３７が点接触しつつ移動してはさみ切断できるように相互の位置を調整する。その後、カッタユニット１３を吸着搬送ベルト８、８間に通して包装機３のフレーム部３ａに固着する。その際、フレーム部３ａの長穴２１とボルト２０とで、吸着ベルト８の搬送方向におけるカッタユニット１３の位置調整を行い、固着する。
次に、包装機３のロール４から帯状に連続するフィルムｆｏを繰り出し、フィルム切断装置５の吸着搬送ベルト８のベルト上面８ａに搬送する。ベルト上面８ａ上ではフィルムｆｏはサクションボックス１０で貫通孔８ｂを通して吸着されるために、フィルムｆｏの材質にかかわらず浮き上がりを抑えて搬送される。そして固定カッタ１５に到達すると、フィルムｆｏはなだらかな傾斜面１５ａに全幅に亘ってすくい取られ、全幅に亘ってベルト上面８ａから次第に離れて低い平行波状態で無理なく頂点の刃先２３まで進む。
【００２０】
ここで、本実施の形態では、固定カッタ１５に吸引用の貫通孔が設けられていないために、材質が薄く腰のないフィルムｆｏであってもサクションボックス１０による吸引力の作用が低下して張力なしの自然状態で進む。しかも傾斜面１５ａ表面とフィルムｆｏ裏面との間には吸着搬送ベルト８の貫通孔８ｂからの漏れ負圧がわずかにかかって膜状の空気流れ層が部分的に発生し、フィルムｆｏは傾斜面１５ａにわずかな力で引きつけられる。またフィルムｆｏの裏面に発生する静電気は傾斜面１５ａから図示しない静電気除去装置によって包装機３内に除去されている。
刃先２３を越えたフィルムｆｏはカッタホルダ３３の外周面３３ａで固定カッタ１５前方の吸着搬送ベルト８に押しつけられる。そして、カッタホルダ３３が１回転した位置でロータリカッタ１６の刃先３７が固定カッタ１５の刃先２３の一方のエッジに当接して点接触して切り始め、ロータリカッタ１６の回転が進むにつれて両刃先２３，３７の接触点が刃先の延びる方向に沿って移動して切り終わりまで到達する（図６参照）ことでフィルムｆｏを完全に切断する。
しかもロータリカッタ１６は距離Ｄだけオフセットしているために、切り始めから切り終わりまで回転による荷重Ｆが刃先２３にかかる。また固定カッタ１５の刃先２３は逃げ面１５ｂがＶ字状または凹曲面形状で形成されて刃物角が鋭角に設定されているから、靱性が作用して各カッタ１５，１６の寸法誤差や取付け誤差を吸収して確実に切断できる。しかも刃先２３、３７ｇが幅広であるために、靱性によって他の領域よりも大きく逃げやすい固定カッタ１５の刃先２３の中央領域には振動防止フック４４が逃げ面１５ｂに押圧されて靱性による逃げ量を抑制する。そのため、幅広のフィルムｆｏを薄板帯状の固定カッタ１５を用いて切断する場合にも、カット曲がりやジャミングを起こすことなく良好な切れ味で全幅に亘って高精度に切断できる。
【００２１】
フィルムｆの切断面に続くフィルムｆｏは、固定カッタ１５の傾斜面１５ａの刃先２３から送り出され、ロータリカッタ１６の刃先３７に続く凸曲面１６ａでフィルムｆｏの先端が押しつけられて前方のベルト上面８ａに誘導するから、フィルムｆｏの先端が浮いたりすることを防止できる。
切断されたフィルムｆはボックス搬送装置２の集積ユニットＢの上方に搬送され、集積ボックスＢが上昇することで胴折れされた後に包装されることになる。そしてフィルムｆｏの搬送に応じてロ−タリカッタ１６の１回転毎にフィルムｆｏを順次所定長さに切断して、上述の手順に沿って集積ユニットＢを順次包装することになる。
尚、駆動モータＭ１、Ｍ２の回転速度によってフィルムｆの長さを調整できる。
【００２２】
上述のように本実施の形態によるフィルム切断装置５によれば、カッタユニット１３を切断装置５の機外に取り出して刃先２３，３７の刃当たり調整をできるから、刃当たり調整が容易であり、メンテナンス性に優れている。しかもカッタユニット１３によってフィルム切断装置５を小型化できて経済性に優れている。また吸着搬送ベルト８上でカット位置を容易に変更できるから、フィルム品種の交換性に優れている。
しかも開封テープよりも幅の広い包装用フィルムｆｏを刃先２３の靱性によって精度良く切断でき、はさみ切断に際して刃先２３に製造誤差や取付け、寸法誤差を吸収する程度に靱性を発揮させると共に刃先２３の過度の逃げによる切断不良を防止できる。また固定カッタ１５の傾斜面１５ｂに沿って移動するフィルムｆｏと傾斜面１５ｂとの間に、漏れ負圧による膜状の空気流れ層を形成させることで吸着力を弱めてスムーズに刃先２３まで搬送できる。
更に固定カッタ１５の逃げ面１５ｂに振動防止フック４４を設けたから、ロータリカッタ１６とはさみ切断を行う際に刃先３７に押された刃先２３が靱性によって逃げるのを抑制でき、７８０ｍｍという幅広のフィルムｆｏを薄板帯状の固定カッタ１５を用いて切断する場合にも、カット曲がりやジャミングを起こすことなく良好な切れ味で全幅に亘って高精度に切断できる。
またフィルム材質を選ばずに確実に切断できる。しかもフィルムｆｏは吸引保持状態で走行切断できるから、実施の形態に示す水平配置だけでなく斜め配置や天地逆方向に取付けても切断できるから装置への搭載自由度が高い。
【００２３】
次に本発明の他の実施の形態を説明するが、上述の実施の形態によるフィルム切断装置５と同一または同様な部分、部品等には同一の符号を用いて説明を省略する。
図８は本発明の第二の実施の形態によるフィルム切断装置４５のカッタユニットの要部縦断面である。
図中、カッタユニット５０において、ロータリカッタ４６は、円筒状のカッタホルダ３３の外周面３３ａに形成された略Ｖ字形の凹部４７内において回転方向を向く内壁に締結ボルト４８で固着されている。図８に示す回転軸３４に略直交する断面視でロータリカッタ４６は略半径方向を向いて固着され、刃先３７がカッタホルダ３３の外周面３３ａから突出した位置で保持されている。
しかもロータリカッタ４６の刃先３７は、回転軸３４を通る仮想基準線Ｌに対して回転方向後方へ距離Ｄずれたオフセット位置に配設されている。そしてロータリカッタ４６の刃先３７は固定カッタ１５の刃先２３の延びる方向に対して若干傾斜した状態で保持され、ロータリカッタ４６の旋回によって固定カッタ１５の刃先２３に対して刃先３７が点接触しつつはさみ切断を行うことになる。
しかもロータリカッタ４６の前後の外周面３３ａに沿って切断後のフィルムｆｏをベルト上面８ａに押さえつけるガイド部材４９を取付けてもよい。この場合、円筒状のカッタホルダ３３の対向する二面を切除してボルト５２，５２等でガイド部材４９の両端を固定するようにしてもよい。
上述のようにロータリカッタ４６をガイドホルダ３３の略径方向に配設しても固定カッタ１５との関係ではさみ切断を行える。
【００２４】
また図８に示すように、カッタユニット５０は吸着搬送ベルト８の搬送方向先端側の駆動ローラ９ｂ近傍に配設してもよい。これによってカッタユニット５０によって切断されたフィルムｆの近傍位置、即ち吸着搬送ベルト８の搬送方向先端側の駆動ローラ９ｂ近傍位置でボックスｂの集積ユニットＢを上昇させて胴折りさせて包装することができる。このような構成を採用することで、一層コンパクトな集積包装装置を得ることができる。
【００２５】
次に本発明の各実施の形態によるフィルム切断装置５の変形例を図９により説明する。
カッタユニット１３，５０を配設する吸着搬送ベルト８は必ずしも平板状や直線状である必要はない。例えば図９に示すように吸着搬送ベルト８のベルト上面５２が円弧曲面状に形成されていても、ベルト上面５２にカッタユニット１３、５０を配設することができる。図９において、吸着搬送ベルト８のベルト上面５２は側面視円弧曲線状に形成されており、このベルト上面５２上の適宜の位置に略接線方向に沿って固定カッタ１５が配設され、この固定カッタ１５に近接した略斜め前方側にロータリカッタ１６が配設されている。ロータリカッタ１６は例えば第一の実施の形態と同様に略円筒状のガイドホルダ３３の外周面３３ａに沿って配設されており、その刃先３７は固定カッタ１５の刃先２３との関係ではさみ切断を行うことになる。
この場合、縦断面視略三角形をなす固定カッタ１５は先端側の逃げ面１５ｂの位置で円弧曲面状のベルト上面５２に対し接線方向に配設してもよい。或いは傾斜面１５ａがベルト上面５２から離間し始める上流側位置でベルト上面５２に対し接線方向に配設してもよい。いずれの場合でも、固定カッタ１５は最大高さ３〜５ｍｍ程度に形成されているから、フィルムｆｏをスムーズに傾斜面１５ａに沿って刃先２３に誘導できる。
本変形例によれば、吸着搬送ベルト８の設計上の自由度が大きい。
【００２６】
尚、第二の実施の形態によるフィルム切断装置４５において、フィルムｆｏの切断後にその近傍位置で集積ユニットＢを上昇させてフィルムｆの胴折りをして包装するようにしたが、これに代えて、フィルムｆｏをカッタユニット１３、５０で切断する前に集積ユニットＢを上昇させてベルト上面８ａから飛び出したフィルムｆの胴折りをし、その後に固定カッタ１５とロータリカッタ１６、４６とでフィルムｆｏを切断してフィルムｆで集積ユニットＢを包装するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、振動防止フック４４を固定カッタ１５の逃げ面１５ｂに押圧させて構成したが、これに代えて或いはこれと共にロータリカッタ１６、４６の回転方向先端側を向く逃げ面に振動防止フック４４を設けてもよい。この場合、当然ながら刃先３７にも弾性変形可能な靱性が付与されている。
また、逃げ面１５ｂ等は縦断面視で例えば略Ｖ字状または凹曲面状の逃げ溝を形成しているが、刃先２３、３７の刃物角が鋭角であれば、逃げ面がＶ字型や凹曲面形状でなくてもよく、平面状等でもよい。この場合、振動防止フック４４を逃げ面に押しつけて刃先２３，３７の弾性変形を抑制できればよい。
尚、ロータリカッタ１６、４６は必ずしもオフセット位置に設ける必要はない。切断時に刃先２３，３７の交点から引いたカッタホルダ３３の接線がベルト上面８ａに交差する方向にあれば、刃先３７の荷重Ｆは固定カッタ１５に押しつける方向に与えられる。
また、本発明で集積搬送するワークはティッシュボックスｂに限定されることなく、各種の商品等に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように本発明によるフィルム切断装置は、搬送手段から離間する方向に傾斜するガイド面の先端に刃先を備えた第一のカッタと、第一のカッタの刃先との協働作用によってガイド面上のフィルムを切断する第二のカッタとを備えていて、第一のカッタ及び第二のカッタを相対移動させて第一及び第二のカッタの刃先をその延在方向に沿って漸次噛み合わせることでフィルムを切断するようにしたから、フィルムをガイド面で搬送手段から離間して引き離し、第一のカッタと第二カッタとを噛み合わせることでフィルムを幅方向に切断することができる。
【００２８】
また搬送手段は、フィルムを吸着する吸着搬送ベルトであるから、フィルムの剛性や張力の相違等フィルムの種類の相違にかかわらず搬送できると共に、フィルムを吸着した状態でフィルム搬送姿勢にかかわらず切断できる。
また第一のカッタの刃先は弾性変形可能とされていて、該第一のカッタにはフィルム切断時の刃先の弾性変形を抑制する変位抑制部材が取付けられているため、第一及び第二カッタの寸法誤差や取付け誤差を吸収すると共に、刃先幅が大きくても変位抑制部材によって刃先の逃げを抑制するため、切れ味を確保できて精度のよい切断を行える。
【００２９】
第一のカッタは幅広帯状に形成されていて、変位抑制部材は第一のカッタの刃先の延在方向中央領域に設けられているため、特に靱性による大きな変形を生じ易い中央領域での靱性による逃げ量を抑制できる。
また、変位抑制部材は、第一のカッタのガイド面と刃先で交差する逃げ面に当接しているため、靱性を確保すると共に靱性による接圧時の逃げを抑制できる。
また、第二のカッタは中心軸周りに回転可能なロータリカッタであり、第二のカッタの刃先はフィルム切断時に第一のカッタ方向に切断力が作用するように取付けられているため、カッタの寸法誤差や組み付け誤差による刃先の微細な接圧暴れを吸収することができる。
第二のカッタは刃先に続く移動方向後方側の背面部で後続のフィルムを搬送手段の方向に案内するようにしたから、切断されたフィルムに続くフィルム部分を第二のカッタの背面部で押さえつけることによって搬送手段上に誘導できる。
【００３０】
また、第一及び第二のカッタはカッタユニットとして一体に保持され、搬送手段から離脱させた位置で調整可能とされているから、カッタユニットを搬送手段から離間させた状態で、第一及び第二のカッタの噛み合わせ位置を別途調整可能であり、刃先位置調整や部品交換等メンテナンス性に優れている。
またカッタユニットは搬送手段によるフィルム搬送方向に位置調整可能に設けられているため、フィルムに対して切断位置を前後方向に調整できて全体をコンパクト化することができ、装置の小型化や経済性に優れ、フィルム品種や用途の相違等による切断調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるフィルム切断装置を含む集積包装機において、ワークを単位集積ユニット毎に集積して包装する工程の概略を説明する斜視図である。
【図２】フィルム切断装置の正面図である。
【図３】図２に示すフィルム切断装置の右側側面図である。
【図４】図２に示すフィルム切断装置のロータリカッタを省略した平面図である。
【図５】カッタユニットの固定カッタとロータリカッタを示す拡大図である。
【図６】固定カッタとロータリカッタとの切断工程を示す模式図である。
【図７】固定カッタと振動防止フックとを示す説明図である。
【図８】第二の実施の形態によるフィルム切断装置のカッタユニットと吸着搬送ベルトを示す正面図である。
【図９】変形例によるフィルム切断装置の構成を示す要部正面図である。
【符号の説明】
２  集積搬送装置
５  フィルム切断装置
８  吸着搬送ベルト（搬送手段）
８ａ  ベルト上面（搬送手段）
１３  カッタユニット
１５  固定カッタ（第一のカッタ）
１５ａ  傾斜面（ガイド面）
１５ｂ  逃げ面
１６  ロータリカッタ（第二のカッタ）
１６ａ  凸曲面（背面部）
２３、３７  刃先
２５  支持アーム部
３３  カッタホルダ
ｂ  ボックス（ワーク）
Ｂ  集積ユニット
【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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