(57)【要約】【課題】加工物への異物の付着を防止可能であり、低コストで製造可能なパンチ用シャフト、パンチ、パンチ刃、及び異物が混入することなく易開封部が形成された包装袋を提供する。【解決手段】筒状のリニア軸受内を直進移動するシャフト１１であって、本シャフト１１とリニア軸受との摺動部の摩耗を防止すべく、直進移動時にリニア軸受に接するように取付けられた、弾力性を有するスリーブ１２を備え、スリーブ１２により、直進移動時におけるシャフト１１、リニア軸受、スリーブ１２の摩耗を防止し、被加工物及び加工物への異物の付着を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を加工するパンチに用いられる、筒状のリニア軸受内を直進移動するパンチ用シャフトであって、
本パンチ用シャフトと前記リニア軸受との摺動部の摩耗を防止すべく、直進移動時に前記リニア軸受に接するように取付けられた、弾力性を有するスリーブを備えていることを特徴とするパンチ用シャフト。
【請求項２】
本パンチ用シャフトは、円柱体であり、
前記スリーブは、円筒体であり、内径の大きさが本パンチ用シャフトのスリーブ取付部の外径よりも小さく形成されており、前記スリーブ取付部に嵌め入れたときに破断することなくスリーブ取付部に圧着する伸縮可能な材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパンチ用シャフト。
【請求項３】
前記スリーブは、外径を１１ｍｍ、内径を９ｍｍ、本パンチ用シャフトの前記スリーブを取付ける部分の外径を１０ｍｍ、前記リニア軸受の内径を１２ｍｍ、本パンチ用シャフトの直進移動時のストロークを２３ｍｍとして、内周面に転動自在なボールを有するリニア軸受内で本パンチ用シャフトを繰返し直進移動させたときに、少なくとも１０，０００，０００回往復するまでに摩耗しない材質であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパンチ用シャフト。
【請求項４】
前記スリーブは、軟質ポリ塩化ビニルで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパンチ用シャフト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパンチ用シャフトと、被加工物を加工するパンチ刃と、前記パンチ用シャフト及び前記パンチ刃を互いに着脱可能に連結する連結手段とを備えることを特徴とするパンチ。
【請求項６】
請求項５に記載のパンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、
先端に複数の針を備え、複数の前記針をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチ刃。
【請求項７】
請求項５に記載のパンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、
先端が鋭角に形成された刃を備え、前記刃をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチ刃。
【請求項８】
請求項５に記載のパンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、
緩衝材から成る緩衝体と、前記緩衝体に刺込んで固定された針とを備え、前記針をシート状の被加工物に打込むことで被加工物に過剰な負荷を加えることなく空気抜き孔を形成することを特徴とするパンチ刃。
【請求項９】
パンチ用シャフトと、被加工物を加工するパンチ刃とを備えるパンチであって、
前記パンチ刃は、先端に複数の針を備え、
複数の前記針をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチ。
【請求項１０】
易開封部を有する包装袋であって、
前記易開封部は、人の手で容易に破断可能なように、複数の貫通孔及び／又は陥没痕が形成されていることを特徴とする包装袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイドとなる筒状部材内を直進移動するパンチ用シャフト、パンチ、パンチ用シャフトに着脱可能なパンチ刃、及び易開封部を有する包装袋に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明において、被加工物とは、パンチにより加工される物を言い、加工物とは、パンチにより加工された後の物を言う。
【０００３】
パンチを直進移動させ被加工物に打抜加工等を行うプレス装置において、加工時に打抜屑やパンチ、ダイの摩耗粉等の異物が被加工物（加工物）に付着してしまうことがある。例えば、食品等の包装袋に開封口となるＶノッチを形成する打抜加工において、ノッチ屑が加工後の包装材又は包装袋に付着し、食品に混入してしまう問題がある。
【０００４】
ノッチ屑の混入を防止すべく、打抜加工時にノッチ屑を吸引するとともに、センサーを用いて打抜加工後の包装材に付着したノッチ屑を検知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また打抜加工時にノッチ屑を吸引するとともに、センサーを用いてノッチ屑が吸引されたことを検知する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３６４７９号公報
【特許文献２】特開２００９−１２５８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のパンチ孔・ノッチ穿設装置では、包装材に付着したノッチ屑をセンサーで検知することでノッチ屑の混入を防止するが、センサーの検知ミス等によりノッチ屑が包装材に付着したまま後工程に流出する恐れがある。またセンサーの検知ミスを防止すべく高精度なセンサーが必要となり、コストの増大を招く恐れがある。
【０００７】
特許文献２に記載のパンチ孔穿設装置では、打抜加工後にノッチ屑が吸引管内を通過したことをセンサーで検知すると包装材にはノッチ屑が付着していないと判定するが、例えば、ノッチ屑以外の異物が吸引管内を通過し、これをセンサーが検知した場合には、ノッチ屑が包装材に付着しているにも関わらずノッチ屑が付着していないと判定される恐れがある。
【０００８】
また特許文献１、２に記載のパンチ孔・ノッチ穿設装置、パンチ孔穿設装置は、ノッチ屑の混入防止に一定の効果を奏するが、ノッチ屑以外の異物の混入を防止する効果を期待することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、加工物への異物の付着を防止可能であり、低コストで製造可能なパンチ用シャフト、パンチ、パンチ刃、及び異物が混入することなく易開封部が形成された包装袋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被加工物を加工するパンチに用いられる、筒状のリニア軸受内を直進移動するパンチ用シャフトであって、本パンチ用シャフトと前記リニア軸受との摺動部の摩耗を防止すべく、直進移動時に前記リニア軸受に接するように取付けられた、弾力性を有するスリーブを備えていることを特徴とするパンチ用シャフトである。
【００１１】
本発明のパンチ用シャフトによれば、弾力性を有するスリーブにより、直進移動時におけるパンチ用シャフト、リニア軸受、スリーブの摩耗が防止されるので、被加工物及び加工物への異物の付着を防止することができる。また本発明のパンチ用シャフトは、単純な構造であり、低コストで製造可能である。
【００１２】
また本発明のパンチ用シャフトは、円柱体であり、前記スリーブは、円筒体であり、内径の大きさが本パンチ用シャフトのスリーブ取付部の外径よりも小さく形成されており、前記スリーブ取付部に嵌め入れたときに破断することなくスリーブ取付部に圧着する伸縮可能な材質で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のパンチ用シャフトによれば、スリーブをパンチ用シャフトのスリーブ取付部に取付けたときにスリーブが弾性力により収縮してスリーブ取付部に圧着するので、パンチ用シャフトからのスリーブの脱落が防止される。
【００１４】
また本発明のパンチ用シャフトにおいて、前記スリーブは、外径を１１ｍｍ、内径を９ｍｍ、本パンチ用シャフトの前記スリーブを取付ける部分の外径を１０ｍｍ、前記リニア軸受の内径を１２ｍｍ、本パンチ用シャフトの直進移動時のストロークを２３ｍｍとして、内周面に転動自在なボールを有するリニア軸受内で本パンチ用シャフトを繰返し直進移動させたときに、少なくとも１０，０００，０００回往復するまでに摩耗しない材質であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明のパンチ用シャフトにおいて、前記スリーブは、軟質ポリ塩化ビニルで形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記パンチ用シャフトと、被加工物を加工するパンチ刃と、前記パンチ用シャフト及び前記パンチ刃を互いに着脱可能に連結する連結手段とを備えることを特徴とするパンチである。
【００１７】
本発明のパンチによれば、パンチ用シャフトとパンチ刃とが着脱可能なので、摩耗（消耗）によりパンチ刃の性能が低下した場合には、パンチ刃のみを容易に交換することができる。パンチ用シャフトは、摩耗を防止するスリーブを備えており、パンチ刃と比べて長寿命なので、パンチ刃のみを交換することでコストを低減することができる。
【００１８】
また本発明は、前記パンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、先端に複数の針を備え、複数の前記針をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチ刃である。
【００１９】
本発明のパンチ刃によれば、例えば、本パンチ刃を装着したパンチをプレス装置に装着し、被加工物の縁に複数の針を打込み、複数の貫通孔及び／又は陥没痕を形成することで、ノッチ屑等の打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することができる。
【００２０】
また本発明は、前記パンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、先端が鋭角に形成された刃を備え、前記刃をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチ刃である。
【００２１】
また本発明は、前記パンチの前記パンチ用シャフトに着脱可能に連結するパンチ刃であって、緩衝材から成る緩衝体と、前記緩衝体に刺込んで固定された針とを備え、前記針をシート状の被加工物に打込むことで被加工物に過剰な負荷を加えることなく空気抜き孔を形成することを特徴とするパンチ刃である。
【００２２】
本発明のパンチ刃によれば、例えば、本パンチ刃を装着したパンチをプレス装置に装着し、被加工物に針を打込むことで、被加工物に過剰な負荷を加えることなく空気抜き孔を形成することができる。
【００２３】
また本発明は、パンチ用シャフトと、被加工物を加工するパンチ刃とを備えるパンチであって、前記パンチ刃は、先端に複数の針を備え、複数の前記針をシート状の被加工物に打込むことで打抜き屑を発生させることなく被加工物に易開封部を形成することを特徴とするパンチである。
【００２４】
また本発明は、易開封部を有する包装袋であって、前記易開封部は、人の手で容易に破断可能なように、複数の貫通孔及び／又は陥没痕が形成されていることを特徴とする包装袋である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のパンチ用シャフト、パンチによれば、弾力性を有するスリーブにより、直進移動時におけるパンチ用シャフト、リニア軸受、スリーブの摩耗が防止されるので、被加工物及び加工物への異物（摩耗粉）の付着を防止することができる。また本発明のパンチ用シャフトは、単純な構造であり、低コストで製造可能である。
【００２６】
なお本発明において、パンチ用シャフト、リニア軸受及びスリーブの摩耗とは、パンチの往復回数（加工回数）がパンチ又はリニア軸受の寿命として期待される所定の回数に達するまでに、加工物への付着を防止すべき有害な摩耗粉が発生することを言う。パンチ又はリニア軸受の寿命として期待されるパンチの往復回数は、パンチやリニア軸受の調達コスト、パンチを装着するプレス装置の稼働率、加工数量等に応じて適宜、最適な回数とすることができる。
【００２７】
また本発明のパンチ、パンチ刃によれば、複数の針を備えるパンチ刃を用いることで、ノッチ屑等の打抜き屑を発生させることなく被加工物（加工物）に易開封部を形成することができるので、被加工物及び加工物への異物（打抜き屑）の付着を防止することができる。これにより、異物が混入することなく易開封部が形成された包装袋を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態のパンチ１をプレス装置８１に装着した状態を示す斜視図である。
【図２】図１のパンチ１の構成を示す図である。
【図３】図１のパンチ１の正面図である。
【図４】図１のパンチ１の右側面図、平面図、底面図である。
【図５】図４のパンチ１の底面図を拡大した図である。
【図６】易開封部１０１が形成された包装袋１０２の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態のパンチ２の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態のパンチ３の構成を示す図である。
【図９】図８のパンチ３のパンチ刃６２の正面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態のパンチ４の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施形態のパンチ５の正面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態のパンチ６の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態のパンチ１をプレス装置８１に装着した状態を示す斜視図である。図２は、図１のパンチ１の構成を示す図である。図３は、図１のパンチ１の正面図である。図４は、図１のパンチ１の右側面図、平面図、底面図である。図５は、図４のパンチ１の底面図を拡大した図である。図６は、易開封部１０１が形成された包装袋１０２の一例を示す図である。なお図６において、網掛を付した部分は、ヒートシールが施された部分を示している。図３及び図４のパンチ１の正面図、右側面図、平面図、底面図は、同一縮尺で描かれている。またパンチ１は、背面が正面と同じ形状であり、左側面が右側面と同じ形状である。
【００３０】
第１実施形態のパンチ１は、プレス装置８１に装着され、被加工物であるシート状の包装材１００に易開封部１０１を形成する加工に用いられるパンチであって、軸であるシャフト１１と、シャフト１１に取付けられ摩耗を防止するスリーブ１２と、シャフト１１の先端に連結手段であるジョイントボルト１３を介して着脱可能に連結されたパンチ刃１４とで構成されている。パンチ１は、パンチ刃１４の先端に複数の針４１を備え、針４１により包装材１００に易開封部１０１としての複数の貫通孔及び／又は陥没痕を形成する。
【００３１】
プレス装置８１は、Ｃ字状のベース８２と、駆動源によりロッド９１を直進移動させるシリンダ８３と、シリンダ８３を支持する支柱８４と、シリンダ８３を支柱８４に固定する固定板８５と、パンチ１をシリンダ８３のロッド９１に連結して固定するパンチホルダ８６と、パンチ１の直進移動時のガイドとなるリニア軸受８７と、パンチ１の受けであるダイ５１をベース８２に固定する受台８８とを備える。プレス装置８１は、リニア軸受８７を備える公知のプレス装置を用いることができる。
【００３２】
ベース８２は、図示しない架台等にボルトで固定されている。シリンダ８３は、長軸方向に直進移動するロッド９１を備え、空圧等の駆動源によりロッド９１を往復移動させる公知のシリンダである。シリンダ８３の径やストローク、駆動源等は、適宜最適なものを選定することができる。支柱８４は、ベース８２から立設するように溶接及びボルトで固定されており、固定板８５を介してシリンダ８３を支持する。固定板８５は、シリンダ８３を嵌込む円孔（図示省略）が形成された鋼板であり、シリンダ８３を円孔に嵌込んで固定した状態でロッド９１が鉛直方向に直進移動可能に支柱８４にボルトで固定されている。
【００３３】
パンチホルダ８６は、シリンダ８３のロッド９１を挿通させてボルトで固定するロッド挿通孔９２とパンチ１を挿通させるパンチ挿通孔９３とが平行に穿設された直方体のブロック部材である。
【００３４】
リニア軸受８７は、転動自在なボール９５を内周部に備え、パンチ１が上下に直進移動する際のガイドとして機能する公知のリニア軸受である。リニア軸受８７は、２つの半円筒状の部材から成り、ベース８２のＣ字の上側先端部に形成されたリニア軸受取付孔９６に取付けられ、２つの半円筒状の部材により形成される円筒部においてシャフト１１のスリーブ１２を上下動自在に挟持した状態で、ボルトにより締め付けられて固定されている。なお円筒状に形成されたリニア軸受を用いることも可能である。
【００３５】
リニア軸受８７の材質及びパンチ１とのはめあい寸法は、特定のものに限定されるものではない。ただし、リニア軸受８７（ボール９５）の材質及びリニア軸受８７とパンチ１とのはめあい寸法に応じて、リニア軸受８７（ボール９５）及びスリーブ１２が摩耗しないように、スリーブ１２の材質及び厚みが決められる。リニア軸受８７の材質としては、例えば、超硬質合金等を用いることができる。
【００３６】
受台８８は、直方体のブロック部材であり、ベース８２のＣ字の下側先端部の上面に固定されている。受台８８の上面には、ダイベース５２を介してダイ５１が固定されている。
【００３７】
パンチ１は、直進移動時にスリーブ１２がリニア軸受８７のボール９５に常に密接するように、プレス装置８１のパンチホルダ８６にシャフト１１が把持して固定され、シリンダ８３のロッド９１に連動して上下に直進移動を行い、先端に取付けられたパンチ刃１４で包装材１００に易開封部１０１を形成する。
【００３８】
シャフト１１は、円柱体であり、先端部にはスリーブ１２の寸法に応じて縮径された縮径部２１を有する。またシャフト１１の先端には、ジョイントボルト１３と螺合する雌ネジ２２が形成されている。縮径部２１は、スリーブ１２を嵌め入れるスリーブ取付部である。
【００３９】
シャフト１１の材質は、特定の材質に限定されるものではない。ただし、シャフト１１の材質に応じて、スリーブ１２及びリニア軸受８７（ボール９５）が摩耗しないように、スリーブ１２の材質及び厚みが決められる。一般的に、シャフト１１の摩耗を防止する場合には、超硬質合金等の硬度の高い材質がシャフト１１の材質として用いられているが、硬度の高い材質を用いると加工が難しくなり製造コストの上昇を招いてしまう。本実施形態のパンチ１では、スリーブ１２によりシャフト１１の摩耗が防止されるので、シャフト１１の材質としては、例えば、ステンレス鋼等の加工が容易な材質を用いることが可能であり、製造コストを抑えることができる。
【００４０】
シャフト１１の長さは、パンチホルダ８６によるシャフト１１の把持高さ、上下動時のストローク、ダイ５１の高さに合わせ、パンチ１が下死点となったときに、少なくともパンチ刃１４を包装材１００に打込むことが可能な長さに設定されている。
【００４１】
縮径部２１は、少なくとも、パンチ１の上下動時にリニア軸受８７内を通過する範囲に形成されている。縮径部２１は、スリーブ１２の長さと同じ長さで形成されており、縮径部２１の外周面を囲うようにスリーブ１２が取付けられている。これにより、パンチ１の上下動時には、常に、スリーブ１２がリニア軸受８７のボール９５に密接し、ボール９５が転動することでスリーブ１２とボール９５とが滑らかに摺動する。
【００４２】
スリーブ１２は、円筒体であり、シャフト１１の縮径部２１に嵌め入れて取付けられている。スリーブ１２は、内径の大きさがシャフト１１の縮径部２１の直径の大きさよりも小さく形成されており、スリーブ１２をシャフト１１の縮径部２１に取付可能に、破断することなく内径を拡張可能な伸縮性を有する材質で形成されている。このようにスリーブ１２を形成すると、スリーブ１２をシャフト１１の縮径部２１に取付けたときにスリーブ１２が弾性力により収縮してシャフト１１の縮径部２１に密着（圧着）するので、シャフト１１からのスリーブ１２の脱落を容易に防止することができる。
【００４３】
なおスリーブ１２の内径とシャフト１１の縮径部２１の直径との寸法関係は、上記のものに限定されるものではなく、例えば、スリーブ１２の内径の大きさをシャフト１１の縮径部２１の直径と同じ大きさとし、接着剤等を用いてスリーブ１２の内周面とシャフト１１の縮径部２１の外周面とを接着してスリーブ１２をシャフト１１に取付けることも可能である。
【００４４】
またスリーブ１２の材質及び厚みは、パンチ１がリニア軸受８７内を直進移動する際のスリーブ１２及びリニア軸受８７（ボール９５）の摩耗を防止すべく、シャフト１１及びリニア軸受８７（ボール９５）の材質、シャフト１１（スリーブ１２）とリニア軸受８７とのはめあい寸法等に応じて決められている。
【００４５】
スリーブ１２の材質は、リニア軸受８７のボール９５の摩耗を防止すべく、ボール９５よりも硬度が低い材質であることが好ましい。またスリーブ１２の材質は、リニア軸受８７内を直進移動する際にボール９５から加わる押付荷重やボール９５が転動する際に発生する摩擦力等による摩耗を防止すべく、力が加わると弾性変形し抗力を低減させる柔軟な弾力性を有する材質であることが好ましい。
【００４６】
スリーブ１２の材質としては、例えば、シャフト１１、リニア軸受８７（ボール９５）が炭素鋼やステンレス鋼等の金属の場合には、軟質ポリ塩化ビニル、軟質ナイロン、軟質ポリウレタン、軟質ポリエチレン、軟質フッ素樹脂等の軟質の合成樹脂材料やシリコンゴム等の弾性を有する合成ゴム材料を好適に用いることが可能であり、特に、軟質ポリ塩化ビニルをチューブ状に形成したものを用いると低コストでシャフト１１、スリーブ１２及びリニア軸受８７（ボール９５）の摩耗を防止することができる。
【００４７】
スリーブ１２の厚みは、摩耗を防止可能な程度に弾性変形可能な厚みが確保されていることが好ましい。またリニア軸受８７内を直進移動する際のスリーブ１２の弾性変形量は、パンチ１の芯がずれない程度であることが好ましい。なおスリーブ１２の厚み（及びシャフト１１の縮径部２１の直径の大きさ）は、スリーブ１２をシャフト１１の縮径部２１に取付けたときにスリーブ１２の外周面とシャフト１１の縮径されていない部分の外周面との境界に段差ができないように決められていると、見た目も良く、好ましい。
【００４８】
ジョイントボルト１３は、全長に亘って雄ネジが形成されたナット付のボルトであり、シャフト１１の先端に形成された雌ネジ２２及びパンチ刃１４の一端に形成された雌ネジ４６と螺合し、シャフト１１とパンチ刃１４とを着脱可能に連結する。
【００４９】
パンチ刃１４は、包装材１００に易開封部１０１を形成する複数の針４１と、針４１を収容する針挿通孔４４を有する針ホルダ４２と、針ホルダ４２を固定しジョイントボルト１３を介してシャフト１１に連結するホルダ４３とを備える。
【００５０】
針４１は、先端部が円錐状に形成された円柱状の針であり、針ホルダ４２の針挿通孔４４に敷詰めて挿通され接着剤等で固定されている。針４１は、全ての針４１の先端が同じ高さになるように、針ホルダ４２に固定されている。針４１の材質は、特定の材質に限定されるものではなく、包装材１００を穿刺するときに折れない程度の強度を有していればよい。なお針４１の形状は、特定の形状に限定されるものではなく、例えば、先端部が角錐状に形成された角柱状でもよい。
【００５１】
針４１の直径が細く、針４１の数が多くなると、包装材１００を穿刺する際の針４１の接触面積が大きくなり、穿刺が不十分となる場合がある。また針４１の直径が太く、針４１の数が少なると、包装材１００に易開封部１０１として形成される貫通孔及び／又は陥没痕の数が少なくなり、易開封部１０１からの開封が容易ではなくなる場合がある。このため針４１の直径の大きさ及び数は、包装材１００に対するパンチ１の押付圧、包装材１００の強度等を考慮し、人の手で容易に破断（開封）可能な易開封部１０１を包装材１００に形成可能に設定される。
【００５２】
また易開封部１０１として形成される貫通孔及び／又は陥没痕の径の大きさは、包装材１００に打込まれる針４１の深さにより、針４１の先端部の傾斜の分、変化する。このため貫通孔及び／又は陥没痕の径の大きさが、人の手で容易に破断（開封）可能な大きさになるように、パンチ１の下死点（パンチホルダ８６によるシャフト１１の把持高さ）を調節し、包装材１００に打込まれる針４１の深さを調節する。
【００５３】
なお易開封部１０１は、人の手で容易に破断（開封）可能であればよく、針４１によって貫通した貫通孔が形成されていてもよく、貫通していない陥没痕が形成されていてもよく、貫通孔と陥没痕とが混在していてもよい。
【００５４】
針ホルダ４２は、中心に針挿通孔４４が形成されたリング状のブロック部材である。針ホルダ４２の材質は、特定の材質に限定されるものではない。
【００５５】
針挿通孔４４の直径の大きさは、針４１の直径の大きさ及び数に応じて、針４１同士の隙間が過剰に広くならないように決められている。針挿通孔４４に挿通したときの針４１同士の隙間は、全ての針４１を針挿通孔４４に挿入した状態で針４１が自重で抜けない程度の隙間であることが好ましい。
【００５６】
ホルダ４３は、円柱体であり、先端に針ホルダ４２を収容し固定する丸溝４５が形成されており、他端にジョイントボルト１３と螺合する雌ネジ４６が形成されており、外周面に２箇所、スパナ（図示省略）を掛止させるスパナ溝４７が形成されている。
【００５７】
ホルダ４３の丸溝４５に針ホルダ４２を固定する方法は、特定の方法に限定されるものではなく、圧入や接着、止めネジを用いて締め付ける方法等、適宜最適な方法を採用することができる。
【００５８】
パンチ１の寸法の一例を挙げると、シャフト１１の全長が１００ｍｍ、直径が１２ｍｍ、シャフト１１の縮径部２１の長さが３５ｍｍ、縮径部２１の直径が１０ｍｍ、スリーブ１２の長さが３５ｍｍ、内径が９ｍｍ、外径が１１ｍｍ（厚みが１ｍｍ）、パンチ刃１４の針４１の円柱部の直径が０．４ｍｍ、針ホルダ４２の全長が７ｍｍ、直径が７ｍｍ、針ホルダ４２の針挿通孔４４の直径が２ｍｍ、ホルダ４３の全長が２０ｍｍ、直径が９ｍｍ、ホルダ４３の丸溝４５の深さが７ｍｍ、丸溝４５の直径が７ｍｍである。このとき包装材１００には、易開封部１０１として０．４ｍｍピッチ、直径が０．４ｍｍ以下の貫通孔及び／又は陥没痕が形成される。なお上記寸法において、針４１を針ホルダ４２の針挿通孔４４に敷詰めると、寸法精度により多少のばらつきはあるが、約１９本の針４１が針挿通孔４４に収容される。
【００５９】
ダイ５１は、円柱体であり、直方体のブロック部材であるダイベース５２に固定され、パンチ１の真下に位置するように、ダイベース５２を介してプレス装置８１の受台８８に固定されている。
【００６０】
ダイ５１は、特定の材質に限定されるものではないが、パンチ１の針４１が貫通可能な材質を用いると、包装材１００に易開封部１０１を形成する際に、針４１が貫通する箇所以外の部分で包装材１００を支持することが可能となり、好ましい。このようなダイ５１の材質としては、例えば、発泡プラスチック等を好適に用いることができる。
【００６１】
次に本実施形態のパンチ１を装着したプレス装置８１を用いて包装材１００に易開封部１０１を形成する方法について説明する。包装材１００は、ロール状に巻かれたシート状の部材であり、張力が加えられた状態で順次、繰出され、ヒートシール等で袋状に形成された後、易開封部１０１が形成され、裁断されて包装袋１０２となる。
【００６２】
プレス装置８１は、包装材１００が繰出されて静止した状態でシリンダ８３のロッド９１を下降させ、パンチ１の先端に装着されたパンチ刃１４の針４１を包装材１００に打込み、包装材１００に易開封部１０１としての複数の貫通孔及び／又は陥没痕を形成する。
【００６３】
包装材１００の易開封部１０１は、包装材１００が裁断され包装袋１０２となったときに包装袋１０２の縁に位置するように形成される。このためパンチ１及び包装材１００は、包装材１００において包装袋１０２の縁となる位置にパンチ刃１４が重なるように位置決めされている（図６参照）。
【００６４】
また包装材１００の裁断される位置にパンチ刃１４の中心が重なるように位置決めを行うことで、パンチ１による１回の加工で２つの包装袋１０２に易開封部１０１を形成することも可能である。このとき包装袋１０２には、上下（左右）２箇所に易開封部１０１が形成される。
【００６５】
パンチ１（ロッド９１）が下死点に達すると、パンチ１（ロッド９１）が上昇し、包装材１００が繰出され、次の易開封部１０１を形成する位置に包装材１００が位置決めされ、パンチ１が下降する。これを繰返すことで、プレス装置８１は、包装材１００に易開封部１０１を連続して形成する。
【００６６】
なお本実施形態のパンチ１を装着したプレス装置８１によれば、包装材１００が裁断され包装袋１０２となった後に易開封部１０１を形成することも可能である。
【００６７】
以上のように、本実施形態のパンチ１は、リニア軸受８７内を直進移動する際にシャフト１１及びリニア軸受８７（ボール９５）の摩耗を防止するスリーブ１２を備えるとともに、スリーブ１２からも摩耗粉が発生しないので、加工後の包装材１００又は包装袋１０２への異物の付着を確実に防止することができる。また本実施形態のパンチ１は、単純な構造であり、低コストで製造可能である。
【００６８】
また本実施形態のパンチ１では、複数の針４１を備えるパンチ刃１４を用いることで、ノッチ屑等の打抜き屑を発生させることなく包装材１００に易開封部１０１を形成することができる。このためノッチ屑等の打抜き屑が加工後の包装材１００又は包装袋１０２に付着し包装袋１０２の中に混入することがない。
【００６９】
また本実施形態のパンチ１によれば、シャフト１１とパンチ刃１４とが着脱可能に連結されているので、劣化によりパンチ刃１４の針４１の穿刺性能が低下した場合には、パンチ刃１４のみを交換すればよい。
【００７０】
また包装材１００に形成する易開封部１０１の形状や範囲を変更する場合には、パンチ刃１４及びダイ５１の交換のみでプレス装置８１の段取替えを行うことが可能となり、パンチ１の芯出し等を再度行う必要がなく、プレス装置８１の稼働率を向上させることができる。
【００７１】
さらにシャフト１１は、摩耗を防止するスリーブ１２を備えており、パンチ刃１４と比べて長寿命なので、シャフト１１を交換することなくパンチ刃１４の交換やプレス装置８１の段取替えを実施可能であることのメリットは非常に大きい。
【００７２】
図７は、本発明の第２実施形態のパンチ２の構成を示す図である。図１から図５に示す第１実施形態のパンチ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第２実施形態のパンチ２は、第１実施形態のパンチ１と基本的構成は同じであるが、針ホルダ４２を備えていない。
【００７３】
本実施形態のパンチ２は、パンチ刃６１の針４１がホルダ４３の丸溝４５に敷詰められた状態で接着剤等により固定されている。
【００７４】
このように本発明のパンチにおいて、先端に針４１を備えるパンチ刃の構造は、特定の構造に限定されるものではなく、適宜最適な構造を採用することができる。
【００７５】
なおパンチ２の寸法の一例を挙げると、シャフト１１の全長が１００ｍｍ、直径が１２ｍｍ、シャフト１１の縮径部２１の長さが３５ｍｍ、縮径部２１の直径が１０ｍｍ、スリーブ１２の長さが３５ｍｍ、内径が９ｍｍ、外径が１１ｍｍ（厚みが１ｍｍ）、パンチ刃１４の針４１の円柱部の直径が０．６ｍｍ、ホルダ４３の全長が２０ｍｍ、直径が９ｍｍ、ホルダ４３の丸溝４５の深さが７ｍｍ、丸溝４５の直径が５ｍｍである。このとき包装材１００には、易開封部１０１として０．６ｍｍピッチ、直径が０．６ｍｍ以下の貫通孔及び／又は陥没痕が形成される。なお上記寸法において、針４１をホルダ４３の丸溝４５に敷詰めると、寸法精度により多少のばらつきはあるが、約５６本の針４１が丸溝４５に収容される。
【００７６】
図８は、本発明の第３実施形態のパンチ３の構成を示す図である。図９は、図８のパンチ３のパンチ刃６２の正面図である。図１から図５に示す第１実施形態のパンチ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第３実施形態のパンチ３は、第１実施形態のパンチ１と基本的構成は同じであるが、パンチ刃６２の構造が異なり、さらにジョイントボルト１３を備えていない。
【００７７】
本実施形態のパンチ３のパンチ刃６２は、先端が鋭角に形成された４枚の刃６３と、刃６３を固定するホルダ６４、プレート６５、止めネジ６６とを備え、４枚の刃６３により包装材１００に易開封部１０１を形成する。
【００７８】
刃６３は、先端が鋭角になるように、斜めに形成された刃であり、ホルダ６４及びプレート６５に挟持された状態で止めネジ６６により固定されている。刃６３は、全ての刃６３の先端の高さが揃うように固定されている。なお刃６３の枚数は、特定の枚数に限定されるものではない。
【００７９】
ホルダ６４は、刃６３を固定する平板部６７と、シャフト１１の雌ネジ２２と螺合して連結する雄ネジ部６８とが一体的に形成されており、プレート６５と止めネジ６６とを用いて刃６３を平板部６７に固定した状態でシャフト１１に着脱可能に連結されている。平板部６７には、止めネジ６６と螺合する雌ネジ（図示省略）が形成されている。
【００８０】
プレート６５は、止めネジ６６と螺合する雌ネジ（図示省略）が形成された平板材であり、刃６３を挟持した状態で止めネジ６６を用いてホルダ６４の平板部６７に連結される。止めネジ６６は、公知の止めネジを用いることができる。
【００８１】
本実施形態のパンチ３では、４枚の刃６３を包装材１００に打込むことで包装材１００を切り裂き、易開封部１０１を形成する。パンチ３は、刃６３の先端が包装材１００の縁に対して直交する向きで打込まれると、包装材１００にＩノッチ状の易開封部１０１が形成され、刃６３の先端が包装材１００の縁に対して平行な向きで打込まれると、貫通孔が連続したノッチレスの易開封部１０１が形成される。この場合も第１、第２実施形態のパンチ１、２と同様、ノッチ屑等の打抜き屑が発生しない。
【００８２】
本実施形態のパンチ３のように、本発明のパンチにおけるパンチ刃は、特定の形状や構造に限定されるものではなく、例えば、ＩノッチやＶノッチ等の易開封部１０１を形成する公知のパンチ刃を用いることもできる。
【００８３】
図１０は、本発明の第４実施形態のパンチ４の構成を示す図である。図１から図５に示す第１実施形態のパンチ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第４実施形態のパンチ４は、第１実施形態のパンチ１と基本的構成は同じであるが、パンチ刃７１の構造が異なり、さらにジョイントボルト１３を備えていない。
【００８４】
本実施形態のパンチ４のパンチ刃７１は、１本の針４１と、針４１を固定する緩衝体７３と、緩衝体７３を固定しシャフト１１に着脱可能に連結するホルダ７４とを備え、包装材１００に空気抜き用の空気抜き孔（図示省略）を形成する加工に用いられる。
【００８５】
針４１は、緩衝体７３の中心に刺込まれて固定されている。なお針４１を刺込む緩衝体７３の位置は、特定の位置に限定されるものではない。
【００８６】
緩衝体７３は、発泡プラスチック等の緩衝材を接着剤等でコーティングした円柱体である。緩衝体７３の材質は、特定の材質に限定されるものではなく、針４１を刺込むことが可能で、パンチ４を包装材１００に打込んだときに包装材１００に傷等が生じない材質であればよい。また緩衝体７３の形状は、円柱に限定されるものではなく、例えば、角柱でもよい。
【００８７】
ホルダ７４は、シャフト１１の雌ネジ２２と螺合する雄ネジ７５が形成された円板体であり、雄ネジ７５が形成されていない方の面に緩衝体７３が接着されている。
【００８８】
本実施形態のパンチ４によれば、包装材１００を傷つけることなく空気抜き孔を形成することができる。
【００８９】
図１１は、本発明の第５実施形態のパンチ５の正面図である。図１から図５に示す第１実施形態のパンチ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第５実施形態のパンチ５は、パンチ刃である針４１がシャフト７７に直接、取付けられており、ジョイントボルト１３を備えていない。
【００９０】
本実施形態のパンチ５は、シャフト７７と、スリーブ１２と、パンチ刃である複数の針４１とを備える。シャフト７７の先端には、第１実施形態のパンチ１のシャフト１１の雌ネジ２２に代えて、丸溝７８が形成されている。針４１は、第１実施形態のパンチ１のときと同じ要領でシャフト７７の丸溝７８に接着剤等で固定されている。
【００９１】
本実施形態のパンチ５のように、パンチ刃である針４１は、シャフト７７に直接、取付けられていてもよい。ただし、本実施形態のパンチ５において、パンチ刃である針４１のみが劣化した場合には、針４１を研磨するか、パンチ５そのものを交換する必要がある。
【００９２】
図１２は、本発明の第６実施形態のパンチ６の正面図である。図１１に示す第５実施形態のパンチ５と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第６実施形態のパンチ６は、スリーブ１２を備えていない。
【００９３】
本実施形態のパンチ６は、縮径部を有しない円柱体のシャフト７９と、パンチ刃である複数の針４１とを備える。シャフト７９は、摩耗を防止するスリーブを備えていないため、超硬質合金等の摩耗し難い材質で形成されていることが好ましい。
【００９４】
以上、第１から第６実施形態のパンチ１、２、３、４、５、６を用いて、本発明のパンチ用シャフト、パンチ、パンチ刃及び包装袋を説明したが、本発明のパンチ用シャフト、パンチ、パンチ刃及び包装袋は、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して使用することができる。例えば、本発明のパンチにおいて、シャフトとパンチ刃とを着脱可能に連結する連結手段は、ジョイントボルト１３等による螺合に限定されるものではなく、シャフト及びパンチに互いに嵌合する凹凸部（図示省略）を形成し、側面から止めネジ（図示省略）で締め付けて固定するようにしてもよい。
【００９５】
また第１、第２、第４、第５、第６実施形態のパンチ１、２、４、５、６において、針４１は、針ホルダ４２、ホルダ４３、７４、又はシャフト７７、７９と一体的に形成されていてもよい。
【００９６】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
【実施例】
【００９７】
＜実施例１＞
第１実施形態のパンチ１で説明したプレス装置８１と同様の構成において、シャフト１１とスリーブ１２とを備えるパンチ（図示省略）をプレス装置８１に装着して繰返し上下動させ、シャフト１１、スリーブ１２、及びリニア軸受８７（ボール９５）からの摩耗粉の発生の有無を確認した。なおパンチが上下動するときには、スリーブ１２とリニア軸受８７とが接しており、シャフト１１とリニア軸受８７とが接することはない。
【００９８】
このとき、シャフト１１の縮径部２１の外径が１０ｍｍ、スリーブ１２の外径が１１ｍｍ、内径が９ｍｍ、リニア軸受８７の内径が１２ｍｍ、全長が５０ｍｍ、シャフト１１の上下動ストロークが２３ｍｍ、シャフト１１の材質がステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、リニア軸受８７の材質が超硬質合金であり、スリーブ１２には、材質がＰＶＣ（軟質塩化ビニル）である三洋化成製の透明ホースＴＭ−９１１Ｄ１００Ｔを用いた。またプレス装置８１のシリンダ８３には、駆動源を空圧とする、ＳＭＣ株式会社製のバルブ付エアシリンダＣＶＭ５Ｆ３２−Ｄ７３２４−２５を用いた。
【００９９】
該パンチを１６年間使用したが、摩耗粉の発生は認められなかった。なお１分あたりの該パンチの往復回数が８０〜１５０回／分（平均１１５回／分）、１か月あたりの該パンチの平均使用日数が４日間、１日あたりの平均動作時間が１６時間であり、使用年数の１６年間をパンチの往復回数に換算すると、およそ８４，７８７，２００回となる。
【符号の説明】
【０１００】
１、２、３、４、５、６  パンチ
１１、７７、７９  （パンチ用）シャフト
１２  スリーブ
１３  ジョイントボルト
１４、６１、６２、７１  パンチ刃
２１  縮径部
４１  針
６３  刃
７３  緩衝体
８７  リニア軸受
１００  包装材
１０１  易開封部
１０２  包装袋
【図１】
2016175140.tif 000003
【図２】
2016175140.tif 000004
【図３】
2016175140.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016175140.tif 000007
【図６】
2016175140.tif 000008
【図７】
2016175140.tif 000009
【図８】
2016175140.tif 000010
【図９】
2016175140.tif 000011
【図１０】
2016175140.tif 000012
【図１１】
2016175140.tif 000013
【図１２】
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