JP5605058B2 - フィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、パウチなどのフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法に関するものである。

複数のフィルムで構成されたパウチにおいては、姿勢良く立たせたり、剛性を高めたり、両サイドの手触りを良くしたりするために、サイドシール部を折り曲げるなどして立体加工を施したものが知られている。

このような立体加工を行う場合には、折り曲げ加工を行うための設備がパウチを製造する工程中の装置に組み込まれたり、サイドシール後の中間製品に対して加工を施したりしていた。

しかしながら、従来例に係る加工方法の場合、加工用の設備が大掛かりなものとなってしまったり、１個１個の中間製品に対して、それぞれ間欠的に折り曲げ加工を施さなければならずに生産性が低かったりするなどの問題があった。

従って、簡易な構成で、生産性の高い折り曲げ加工方法（装置）が望まれていた。また、パウチに限らず、他のフィルム状部材においても、折り曲げ加工が要求される場合があり、このような場合でも、簡易な構成で、生産性に優れた折り曲げ加工が望まれる。

特開平８−３１８９５４号公報 特開２０００−１４２７２０号公報 特開２００４−３５０１８号公報 国際公開番号ＷＯ２００８／００１８２９号公報

本発明の目的は、簡易な構成で、生産性の向上を図ったフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のフィルム状部材の折り曲げ加工装置は、
フィルム状部材（例えば、複数のフィルムで構成されたパウチ）を搬送する搬送機構と、
該搬送機構によって搬送されるフィルム状部材に対して、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて、該フィルム状部材を折り曲げる金型と、
を備えるフィルム状部材の折り曲げ加工装置であって、
前記金型は、
フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、
フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、
を備え、
これら外型と内型との間に、搬送するフィルム状部材の少なくとも一部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送するフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されると共に、
前記金型は、フィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されており、
前記内型は、
前記搬送方向と平行な第１折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第１内型と、
この第１内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第１折り曲げ線とずれた位置となる第２折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第２内型と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、フィルム状部材を搬送しながら、該フィルム状部材に対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型に設けられた隙間にフィルム状部材の少なくとも一部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。

前記金型は、フィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されるとよい。

これにより、折り曲げ加工が施された折り曲げ部分は、フィルム状部材の搬送方向に平行な複数の折り曲げ線にて折り曲げられているので、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、フィルム状部材の端部を折り畳みたい（折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げたい）場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。

また、フィルム状部材の搬送方向の上流側と下流側にそれぞれ第１内型と第２内型を設けて、第１内型の部位で第１折り曲げ線による折り曲げ加工を施し、第２内型の部位で第２折り曲げ線による折り曲げ加工を施すことで、折り曲げ線をより確実にずらすことができる。

また、フィルム状部材を挟持しながら加熱または冷却する熱交換機構が設けられているとよい。

これにより、フィルム状部材に対して、加熱処理や冷却処理を施すことで、折り曲げ加工の精度を高めることができる。

そして、前記熱交換機構は、フィルム状部材を挟持しながら搬送する一対の回転機構を備えており、
前記回転機構は、
無端状のチェーンと、
該チェーンに取り付けられ、フィルム状部材に接する面を有する複数の熱交換ブロックと、
を備えるとよい。

これにより、フィルム状部材の折り畳まれた部分は両面側から熱交換ブロックにより面接触の状態で挟持かつ加熱（または冷却）されるので、フィルム状部材の端部の折り畳まれた部分は、より安定した形状となる。

また、前記チェーンには磁石が取り付けられており、
前記回転機構は、フィルム状部材を挟持する押圧力を発生させるように、該チェーンの磁石と反発する向きに磁石が取り付けられた磁力反発レールを備えるとよい。

これにより、フィルム状部材を挟持して搬送する区間において、チェーンと常時機械的に接触、摺動する部材がなく、チェーンの摩耗、変形を抑制することができる。

また、前記熱交換機構は、前記金型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱するとよい。

これにより、フィルム状部材の折り曲げた部分に生じる残留応力が緩和され、より確実に折り畳むことができる。また、本発明の折り曲げ加工装置による加工後に加熱される場合（例えば、レトルトパウチの場合）、当該加熱温度よりも高い温度で、上記熱交換機構により加熱しておけば、加工後に加熱されても、折り畳んだ部分が元の状態に戻ってしまうことを抑制できる。

また、本発明のフィルム状部材の折り曲げ加工方法は、
フィルム状部材を搬送させつつ、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて折り曲げ加工を施す、フィルム状部材の折り曲げ加工方法であって、
フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、を備える金型であって、前記外型と内型との間に、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって、その位置が変化する隙間を有し、かつフィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されると共に、前記内型は、前記搬送方向と平行な第１折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第１内型と、この第１内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第１折り曲げ線とずれた位置となる第２折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第２内型とを有する金型を、フィルム状部材の搬送経路内に設置しておき、
フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過するように、該フィルム状部材を搬送させることによって、前記隙間の位置の変化に伴って、該フィルム状部材に折り曲げ加工を施すことを特徴とする。

本発明によれば、フィルム状部材を搬送しながら、該フィルム状部材に対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型に設けられた隙間にフィルム状部材の少なくとも一部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。

また、折り曲げ加工が施された折り曲げ部分は、フィルム状部材の搬送方向に平行な複数の折り曲げ線にて折り曲げられているので、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、フィルム状部材の端部を折り畳みたい（折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げたい）場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。

また、フィルム状部材を挟持した状態で前記搬送方向に搬送しながら加熱または冷却するとよい。

これにより、フィルム状部材に対して、加熱処理や冷却処理を施すことで、折り曲げ加工の精度を高めることができる。

前記フィルム状部材は熱融着性を有する面が向かい合うように構成され、前記折り曲げ線近傍において前記向かい合った熱融着性を有する面の少なくとも一部をヒートシールするとよい。

こうすることで、折り曲げた部分が元に戻りにくくなり、より確実に折り曲げることが
できる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で、生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体を側面側から見た概略構成図である。 本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体を上面側から見た概略構成図である。 本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型を上面側から見た斜視図である。 本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を下面側から見た斜視図である。 本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を上面側から見た斜視図である。 本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型の一部の部品を取り外した状態を上面側から見た斜視図である。 本発明の実施例に係る折り曲げ加工金型をフィルム状部材が通過していく際に、フィルム状部材の端部が折り曲げられていく様子を示す図である。 本発明の実施例に係る加熱機構の一部を、フィルム状部材の搬送方向に見た概略構成図である。 図８中のＡＡ断面図である。 本発明の実施例に係る加熱機構により、フィルム状部材の折り曲げ部が挟持されている様子を示す図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図１０を参照して、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法について説明する。なお、本実施例においては、フィルム状部材の一例として、パウチを例にして説明する。より具体的には、各部のヒートシール加工が施されて袋状となっているパウチの中間製品に対して、両サイドのサイドシール部を折り畳むように折り曲げ加工を施す場合を説明する。更に具体的には、サイドシール部におけるヒートシールが施された領域の内側の部分を折り曲げ線として、サイドシール部を折り畳む場合を説明する。

＜折り曲げ加工装置＞
特に、図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体の構成について説明する。図１及び図２は、本発明の実施例に係るフィルム状部材の折り曲げ加工装置全体の概略構成図であり、図１は側面側から見た図、図２は上面側から見た図である。ただし、図２においては、後述するパウチフィーダー１００については省略している。

本発明の実施例に係る折り曲げ加工装置は、ヒートシール後のパウチの中間製品Ｐが複数積載され、かつ一つずつ中間製品Ｐを送り出して搬送機構の開始端となるパウチフィーダー１００と、中間製品Ｐの両サイドを折り畳むように折り曲げ加工を施す金型２１０を備えた折り曲げ加工機構２００と、中間製品Ｐに施された折り曲げ部分Ｐ１を挟持しながら加熱する加熱機構３００（熱交換機構）とを備えている。図２においてパウチフィーダー１００が設けられる位置には、このパウチフィーダー１００によって送り出されようとしているパウチの中間製品Ｐを示している。この中間製品Ｐ中の点線は、折り曲げ線となる位置を示している。

折り曲げ加工機構２００は、中間製品Ｐを搬送する搬送機構を構成する複数の搬送ローラ２２０と、中間製品Ｐに折り曲げ加工を施すための金型２１０とを備えている。

また、加熱機構３００は、折り曲げ加工機構２００によって、両サイドが折り畳まれた中間製品Ｐに対して、折り曲げ部分Ｐ１を挟持しながら搬送する一対の回転機構３００ａ，３００ｂを備えている。

＜金型＞
図３〜図７を参照して、本発明の実施例に係る金型２１０について、より詳細に説明する。

まず、特に図３〜図６を参照して、金型２１０の構成について説明する。図３は金型２１０の全体を斜め上方から見た斜視図である。図４は金型２１０のうち、後述する下フレーム２１２を取り外したものを斜め下方から見た斜視図である。図５は、図３のうち後述する上フレーム２１１を取り外した状態を示す図である。図６は、図５のうち後述する第１内型２１４と第２内型２１５を取り外した状態を示す図である。

本実施例に係る金型２１０は、上フレーム２１１と下フレーム２１２とを備えている。上フレーム２１１と下フレーム２１２とを組み付けた状態においては、これら上フレーム２１１と下フレーム２１２との間に、搬送する中間製品Ｐが通ることのできる隙間が形成される。また、中間製品Ｐの搬送方向（図３，４中、矢印Ｘ方向）に沿って、幅方向の中央に４箇所の空間部Ｋが形成される。これら４箇所の空間部Ｋは、それぞれ一対の搬送ローラ２２０が入り込む部位である。このように、４箇所の空間部Ｋにそれぞれ一対の搬送ローラ２２０が入り込むことで、上フレーム２１１と下フレーム２１２との間の隙間を通過するように、中間製品Ｐを搬送させることができる。

そして、これら上フレーム２１１と下フレーム２１２により構成されるフレームの両側付近に、折り曲げ加工を施すための型本体を構成する外型２１３，第１内型２１４及び第２内型２１５がそれぞれ取り付けられている。外型２１３は、中間製品Ｐの折り曲げ方向の外側に設けられる型であり、第１内型２１４及び第２内型２１５は、中間製品Ｐの折り曲げ方向の内側に設けられる型である。第１内型２１４は中間製品Ｐの搬送方向Ｘの上流側に設けられ、第２内型２１５は中間製品Ｐの搬送方向Ｘの下流側に設けられている。図４及び図５から分かるように、第１内型２１４と第２内型２１５は、搬送方向Ｘに対して一定の距離を隔てて設けられている。

外型２１３と第１内型２１４との間、及び外型２１３と第２内型２１５との間には、中間製品Ｐの幅方向（搬送方向Ｘに直交する方向）の端部が通過する隙間が形成されている。図３及び図５中のＡは、中間製品Ｐの両サイドが、外型２１３と第１内型２１４との間の隙間に入り込む入口を示している。外型２１３と第１内型２１４との間、及び外型２１３と第２内型２１５との間にできる隙間は、その位置（形状）が搬送方向Ｘの上流側から下流側に向かって変化するように構成されている。これにより、中間製品Ｐの両サイドの
当該隙間を通る部分が、搬送方向Ｘの上流側から下流側に移動するにつれて、隙間の位置（形状）の変化にしたがって、折り曲げられる。

また、上フレーム２１１には、搬送方向Ｘの中央付近から下流側に向けて、搬送する中間製品Ｐが撓んでしまっても、上フレーム２１１に引っ掛かってしまわないように、中間製品Ｐの搬送姿勢を保持させるための搬送ガイド２１６が設けられている。また、上フレーム２１１における型本体（外型２１３，第１内型２１４及び第２内型２１５）よりも更に外側には、中間製品Ｐの折り曲げ部分を加熱するために、型本体を加熱するヒータ２１７が設けられている。このヒータ２１７は、搬送方向Ｘに沿うように設けられている。

なお、上フレーム２１１及び下フレーム２１２には、中間製品Ｐにおける折り曲げ部以外の部分の加熱を抑制するために、熱を逃すための放熱孔２１１ａ，２１２ａがそれぞれ複数設けられている。このように、中間製品Ｐにおける折り曲げ部分以外の部分の加熱が抑制されることで、しわの発生や、搬送不良を抑制させることが可能となる。また、第１内型２１４及び第２内型２１５にも、中間製品Ｐの加熱を避けたい部分への伝熱を抑制するために、それぞれ複数の穴２１４ａ，２１５ａが部分的に設けられている。

次に、特に図７を参照して、金型２１０によって、中間製品Ｐの端部がどのように折り曲げられていくかについて、詳細に説明する。図７は、中間製品Ｐの端部が型本体の隙間を通過していく際に、当該端部が折り曲げられていく様子を段階的に示したものである。図７において、点線Ｔは外型２１３の内壁面の位置を示し、一点鎖線Ｕは内型（第１内型２１４及び第２内型２１５）の外壁面の位置を示し、太線Ｓは中間製品Ｐにおける端部（折り曲げられる付近）を示している。

また、図７において、中間製品Ｐの搬送方向Ｘにおいて（１）から（２）に至る領域が、外型２１３と第１内型２１４との間の隙間によって折り曲げ加工が施される領域に相当する。そして、搬送方向Ｘにおいて（３）から（５）に至る領域が、外型２１３と第２内型２１５との間の隙間によって折り曲げ加工が施される領域に相当する。

搬送する中間製品Ｐは、その端部が、外型２１３と第１内型２１４との間の隙間を通過する過程で、搬送方向Ｘと平行な第１折り曲げ線Ｌ１にて内側に折り曲げられる。そして、第１内型２１４の終端を通り過ぎた図７中の（２）の位置で、外型２１３によりほぼ完全に１８０°まで折り曲げられる。更に、当該端部が、図７中の（２）を通り過ぎると、一旦、外型２１３が外側に遠のいて型による拘束がなくなり、スプリングバックにより、内側に折り曲げられていた部分が、少し外側に開いた状態となる。なお、図７中の（２）から（３）に至る領域は、第１内型２１４と第２内型２１５との間の部分で、外型２１３も外側に大きく開いた部位（図５中Ｆ）に相当する。

そして、中間製品Ｐが更に下流側に搬送されることにより、図７中の（３）の位置から第２内型２１５の拘束を受け始める。その後、同図中（４）の位置から（５）に至る過程で、外型２１３と第２内型２１５との間の隙間によって、中間製品Ｐの端部は、搬送方向Ｘと平行であって、かつ第１折り曲げ線Ｌ１よりも少し内側にずれた第２折り曲げ線Ｌ２にて内側に折り曲げられる。

以上のように、中間製品Ｐは、金型２１０を通過する過程において、外型２１３と第１内型２１４による第１折り曲げ線Ｌ１での折り曲げ加工と、外型２１３と第２内型２１５による第２折り曲げ線Ｌ２での折り曲げ加工とが段階的に施される。なお、第１折り曲げ線Ｌ１と第２折り曲げ線Ｌ２との間の距離は、図７においては、説明の便宜上、大きく示しているが、本実施例では２．５ｍｍである。

＜加熱機構（熱交換機構）＞
特に、図１、図２、図８及び図９を参照して、加熱機構３００について、より詳細に説明する。図８は本発明の実施例に係る加熱機構の一部を、フィルム状部材の搬送方向Ｘに見た概略構成図であり、図９は図８中のＡＡ断面図である。なお、図８は図１において、矢印Ｖ方向に、加熱機構の一部を見た概略構成図である。

上記の通り、加熱機構３００は、一対の回転機構３００ａ，３００ｂを備えている。これら回転機構３００ａと回転機構３００ｂは、同様の構成であり、中間製品Ｐの搬送方向Ｘの上流側に設けられる従動スプロケット３１１と、下流側に設けられる駆動スプロケット３１２と、これら従動スプロケット３１１と駆動スプロケット３１２によって図１中矢印Ｒ方向に回転する無端状のチェーン３２０とを備えている。

チェーン３２０は、複数のチェーン構成部品３２１が連結されて無端状に構成されたものである。各チェーン構成部品３２１には、それぞれ加熱ブロック３３０が取り付けられている。図８に示すように、加熱ブロック３３０には、一対のガタツキ防止ガイド３３１が設けられており、後述する磁力反発レール３５０の両側壁の内壁面に、これらのガタツキ防止ガイド３３１が案内されることで、チェーン３２０の横ブレを防止している。また、加熱ブロック３３０は略直方体の部材により構成されており、中間製品Ｐに接する面が平面で構成されている。

このように、複数のチェーン構成部品３２１にそれぞれ加熱ブロック３３０が取り付けられることによって、チェーン３２０の外周面側に複数の加熱ブロック３３０が設けられている。なお、図１及び図２においては、便宜上、複数の加熱ブロック３３０のうちの一部のみを図示している。

また、回転機構３００ａ，３００ｂには、チェーン３２０の外側から加熱ブロック３３０を加熱するヒータ３４０が備えられている。これにより、チェーン３２０が図１中矢印Ｒ方向に回転する過程で、各加熱ブロック３３０は、ヒータ３４０によって加熱された後に、中間製品Ｐに接し、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１を加熱した後に、再び、ヒータ３４０により加熱される。

さらに、回転機構３００ａ，３００ｂには、チェーン３２０の内側に、加熱ブロック３３０を中間製品Ｐ側に押し付ける押圧力を生じさせるための磁力反発レール３５０も設けられている。この磁力反発レール３５０には、その両側にそれぞれ磁石３５１が設けられている（図８参照）。そして、加熱ブロック３３０には、中間製品Ｐに接する位置まで来たときに、磁力反発レール３５０に備えられた一対の磁石３５１にそれぞれ対向する位置に、磁石３３２が設けられている、これら一対の磁石３５１と一対の磁石３３２は、同極が向かい合わせとなるように配置されている。したがって、加熱ブロック３３０は、磁力反発レール３５０から離れる方向に向けて力が与えられる。

以上の構成により、折り曲げ加工機構２００によって、両サイドが折り畳まれた中間製品Ｐは、回転機構３００ａ側の複数の加熱ブロック３３０と、回転機構３００ｂ側の複数の加熱ブロック３３０によって、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１が挟持されながら搬送され、かつ加熱される。なお、図１０は、回転機構３００ａ側の加熱ブロック３３０と回転機構３００ｂ側の加熱ブロック３３０によって、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１が挟持されている様子を模式図で示している。この図に示すように、加熱ブロック３３０には、中間製品Ｐにおける折り曲げ部分Ｐ１（折り畳んだ領域）を除く部分に荷重がかかって加熱されないように、切り欠き部３３３を設けておくのが好ましい。

なお、加熱機構３００を通過した後、中間製品Ｐは、搬送機構の終端となる不図示のパ
ウチスタッカーに集積される。

＜本実施例に係る折り曲げ加工装置及び折り曲げ加工方法の優れた点＞
本実施例によれば、パウチの中間製品Ｐを搬送しながら、当該中間製品Ｐに対して折り曲げ加工を施すことができるため、生産性が高い。また、金型２１０に設けられた隙間（型本体（外型２１３，第１内型２１４及び第２内型２１５）に設けられた隙間）に中間製品Ｐの端部を通過させるだけで、折り曲げ加工を施すことができ、装置の構成も簡易なもので済む。

更に、本実施例の装置及び方法によって折り曲げ加工が施された折り曲げ部分Ｐ１は、中間製品Ｐの搬送方向に平行な２つの折り曲げ線（第１折り曲げ線Ｌ１と第２折り曲げ線Ｌ２）にて折り曲げられている。したがって、単一の折り曲げ線で折り曲げた場合に発生し易い、スプリングバックの問題を解消することができる。特に、本実施例においては、中間製品Ｐの両サイドを、折り畳む（折り曲げた部分の内側が面接触するまで折り曲げる）ようにしているが、この場合でも、しっかりと折り畳むことが可能となる。

すなわち、単一の折り曲げ線にて、端部を折り畳もうとした場合には、最大１８０°しか折り曲げ加工を施すことができないため、スプリングバックを完全になくさない限り、確実に折り畳むことはできない。しかし、実際上、スプリングバックを完全になくすことは非常に困難である。これに対して、２つの折り曲げ線にて折り曲げるようにすれば、双方の合計により１８０°以上の折り曲げ加工を施すことが可能となり、折り曲げられた部分の先端が中間製品Ｐの折り曲げられていない部分に対して押し付けるような折り曲げが可能となる。これにより、スプリングバックを考慮しても、中間製品Ｐの端部を、より確実に折り畳むことが可能となる。

また、本実施例においては、中間製品Ｐの両サイドを、外型２１３と第１内型２１４による第１折り曲げ線Ｌ１での折り曲げ加工と、外型２１３と第２内型２１５による第２折り曲げ線Ｌ２での折り曲げ加工とで段階的に施すようにしている。すなわち、第１折り曲げ線Ｌ１での折り曲げを行うための第１内型２１４と、第２折り曲げ線Ｌ２での折り曲げを行うための第２内型２１５とを、中間製品Ｐの搬送方向Ｘに対して、距離を空けるようにしている。これにより、第１折り曲げ線Ｌ１と第２折り曲げ線Ｌ２との間の隙間を狭くした設定した場合でも、折り曲げ線をより確実にずらすことが可能となる。特に、本実施例の場合には、第１折り曲げ線Ｌ１での折り曲げ加工を行った後に、中間製品Ｐの折り曲げ部を、一旦、型に拘束されないようにした後に、第２折り曲げ線Ｌ２での折り曲げ加工を施すようにしているため、折り曲げ線をより確実にずらすことができる。

また、本実施例においては、金型２１０に、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１を加熱するヒータ２１７が備えられた構成を採用している。

これにより、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１を加熱することで軟化させて、より確実に折り曲げ加工を施すことができる。また、金型２１０にヒータ２１７が設けられているので、例えば、折り曲げ加工の前工程で加熱を施す場合に比して、装置全体の小型化を図る（中間製品Ｐの搬送方向の全長を短くする）ことができ、かつ加工工程数を減らすことができる。

また、本実施例においては、金型２１０（折り曲げ加工機構２００）よりも搬送方向Ｘの下流側には、中間製品Ｐに施された折り曲げ部分Ｐ１を挟持しながら加熱する加熱機構３００が設けられた構成を採用している。

フィルム状部材を搬送しながら加熱する方法としては、間欠的に搬送して加熱金型で挟
持する、一対の加熱ローラ間を通す、加熱ローラの周面に沿わせて搬送する、等の方法が知られており、本願においてもこれらの方法を取り入れることもできる。しかし、加熱時間を長く、処理速度を速くしたい場合には、加熱金型や加熱ローラを多段階に配置するなど、設備の大型化、複雑化を招く恐れがある。

本実施例の加熱機構３００によれば、フィルム状部材である中間製品Ｐを挟持して連続的に搬送する距離をそのまま熱処理工程に当てられるため、簡易な設備で確実に加熱でき、高速化を図ることができる。

これにより、中間製品Ｐの端部（両サイド）を折り畳んだ状態で、搬送しながら熱処理することができ、折り畳んだ部分の残留応力を十分に緩和することができる。従って、中間製品Ｐの端部をより確実に折り畳むことができる。また、本実施例に係る装置及び方法により折り曲げ加工を施した後に加熱される場合（例えば、レトルトパウチの場合）、当該加熱温度よりも高い温度で、加熱機構３００により加熱しておけば、加工後に加熱されても、折り畳んだ部分が元の状態に戻ってしまうことを抑制できる。

特に、折り曲げ部分近傍の内面がヒートシールされる程度まで加熱すれば、より確実に折り畳み状態が維持される。この点について、図１０を参照して、より詳しく説明する。本実施例に係るフィルム状部材は、上記の通り、パウチの中間製品である。この中間製品Ｐにおいては、サイドシール部Ｐ２が予めヒートシールされている。そして、上記の通り、本実施例に係る折り曲げ加工装置によって、サイドシール部Ｐ２よりも内側の部分を折り曲げ線として、サイドシール部Ｐ２を折り曲げるようにしている。このように折り曲げ加工を施した後に、フィルムの内面（熱融着性を有する面）における融点よりも高い温度で加熱することにより、折り曲げ部分近傍に対してヒートシールを施すことが可能となる。図１０中、網目状に示した領域Ｐ３の辺りにヒートシールを施すことによって、折り目が戻りにくくなり、より一層、確実に折り曲げる（折り畳む）ことが可能となる。

なお、この折り曲げ加工後にヒートシールを施す目的は、折り曲げた部分が元に戻りにくくすることを目的としており、折り曲げ線の付近のみ施せば十分である。ただし、折り曲げ線とサイドシール部Ｐ２との間の全域、あるいはサイドシール部Ｐ２の下方の領域に至る位置においてヒートシールが施されても構わない。また、折り曲げ線の付近ではヒートシールが施されずに、それよりも内側の領域でヒートシールが施された場合であっても、ある程度、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制する効果はある。更に、サイドシール部Ｐ２の部分で折り曲げるような場合であっても、再度、フィルム内面における融点よりも高い温度で加熱することで、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制する効果はある。

また、中間製品Ｐの搬送方向において、ヒートシールを施す領域は、全域である必要はなく、部分的にヒートシールを施した場合でも、折り曲げ部分が元に戻ってしまうことを抑制することができる。

また、本実施例における加熱機構３００においては、中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１を、当該折り曲げ部分Ｐ１に接する面が平面にて構成された加熱ブロック３３０によって、挟持しながら加熱する構成を採用している。これにより、中間製品Ｐの折り畳まれた部分は平面的に挟持かつ加熱されるので、中間製品Ｐの端部（両サイド）の折り畳まれた部分は、より安定した形状となる。また、加熱ブロック３３０と中間製品Ｐとの間で摺動することなく、中間製品Ｐは搬送される。

本実施例の加熱ブロック３００は、磁力反発レール３５０からの反発力を受けて中間製品Ｐの折り曲げ部分Ｐ１を挟持する押圧力を得るので、中間製品Ｐを挟持して搬送する区
間においてチェーン３２０と機械的に接触、摺動する部材がなく、チェーン３２０の摩耗、変形を抑制することができる。

加熱ブロック３００は、チェーン３２０の無端軌道上の中間製品Ｐを搬送する区間から離れた区間でヒータ３４０により加熱されるので、各々の加熱ブロックにヒータを組み込むような複雑な構造としなくてよい。

＜その他＞
上記実施例においては、折り曲げ加工の対象となるフィルム状部材の例として、パウチの場合を挙げて説明したが、本発明は、その他のフィルム状部材についても適用可能である。

また、上記実施例においては、２段階での折り曲げ加工（２つの折り曲げ線での折り曲げ加工）を行う場合を例にして説明したが、１段階の折り曲げでもよく、３段階以上の多段階での折り曲げ加工（３つ以上の折り曲げ線での折り曲げ加工）を行うようにしてもよい。

上記実施例では、パウチの上面に向けて２段階に折り曲げ加工したが、一旦下面に向けて折り曲げた後上面へ折り曲げるなど複数の折り曲げの方向が異なっていてもよく、サイドシール部に凹溝を形成するなど複数の折り曲げ線を同時に加工してもよい。

実施例の金型構造は、２段階の折り曲げ加工を１組の金型内で行ったが、折り曲げの適宜の段階で分割された金型構造とすることもできる。

また、両サイドに対称の折り曲げ加工を行う例に限らず、片方だけを折り曲げたり、非対称の形状に折り曲げたりすることもできる。

また、上記実施例においては、金型２１０にヒータ２１７が設けられた（内蔵された）場合を説明したが、金型２１０を加熱する代わりに、金型２１０による折り曲げ加工の前の段階でパウチの中間製品Ｐ（又は、その他のフィルム状部材）を加熱するようにしてもよい。この場合、加熱機構３００と同様の構成を金型２１０の上流側に配置して実施することもできる。また、予備加熱した後に、更に、金型２１０においても加熱する構成を採用することもできる。

また、加熱機構３００によって、折り曲げ部分Ｐ１を挟持しながら加熱した場合に、この折り曲げ部分Ｐ１の状態を、より安定させるためには、加熱後に、折り曲げ部分Ｐ１を挟持したまま冷却すると、より効果的である。

そこで、加熱機構３００よりも搬送方向Ｘの下流側に、冷却機構（熱交換機構）を設けるとよい。なお、冷却機構としては、例えば、上記の加熱機構３００において、ヒータ３４０の代わりに、冷却水や冷却ガスなどの冷却媒体を流すクーラーや、冷却ファンなどの冷却装置で加熱ブロック３３０に相当する部品（熱交換ブロック）を冷却するように構成されたものを採用できる。ただし、冷却機構は、中間製品Ｐにおける折り曲げ部分Ｐ１を挟持した状態で冷却できるものであれば、かかる構成には限られない。

また、洗剤などを収容するパウチのように、レトルト殺菌処理など加熱されることのないフィルム状部材に折り曲げ加工を施す場合には、加熱機構３００はなくてもよい。この場合でも、予備加熱ないし金型で加熱して折り曲げ加工した場合には、下流側に冷却機構を配置するのが好ましい。

搬送機構の開始端側はパウチフィーダー１００に限らず、作業員が手差しで中間製品Ｐを投入してもよいし、（長尺フィルムからパウチを製造する）製袋装置から中間製品Ｐを直接受け入れてもよい。

また、搬送機構の終端側は、梱包用段ボール箱などへ排出するだけでもよいし、折り曲げ加工されたパウチを印刷、ラベル貼着、充填など適宜の後工程へ受け渡すようにしてもよい。

１００ パウチフィーダー
２００ 折り曲げ加工機構
２１０ 金型
２１１ 上フレーム
２１２ 下フレーム
２１１ａ，２１２ａ 放熱孔
２１３ 外型
２１４ 第１内型
２１５ 第２内型
２１４ａ，２１５ａ 穴
２１６ 搬送ガイド
２１７ ヒータ
２２０ 搬送ローラ
３００ 加熱機構（熱交換機構）
３００ａ，３００ｂ 回転機構
３１１ 従動スプロケット
３１２ 駆動スプロケット
３２０ チェーン
３２１ チェーン構成部品
３３０ 加熱ブロック（熱交換ブロック）
３３１ ガタツキ防止ガイド
３３２ 磁石
３３３ 切り欠き部
３４０ ヒータ
３５０ 磁力反発レール
３５１ 磁石
Ｋ 空間部
Ｌ１ 第１折り曲げ線
Ｌ２ 第２折り曲げ線
Ｐ 中間製品

Claims (9)

1. フィルム状部材を搬送する搬送機構と、
   該搬送機構によって搬送されるフィルム状部材に対して、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて、該フィルム状部材を折り曲げる金型と、
   を備えるフィルム状部材の折り曲げ加工装置であって、
   前記金型は、
   フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、
   フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、
   を備え、
   これら外型と内型との間に、搬送するフィルム状部材の少なくとも一部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送するフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されると共に、
   前記金型は、フィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されており、
   前記内型は、
   前記搬送方向と平行な第１折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第１内型と、
   この第１内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第１折り曲げ線とずれた位置となる第２折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第２内型と、
   を備えることを特徴とする、フィルム状部材の折り曲げ加工装置。
2. 前記金型よりも前記搬送方向の下流側には、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱又は冷却する熱交換機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
3. 前記熱交換機構は、フィルム状部材を挟持しながら搬送する一対の回転機構を備えており、
   前記回転機構は、
   無端状のチェーンと、
   該チェーンに取り付けられ、フィルム状部材に接する面を有する複数の熱交換ブロックと、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
4. フィルム状部材を搬送する搬送機構と、
   該搬送機構によって搬送されるフィルム状部材に対して、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて、該フィルム状部材を折り曲げる金型と、
   を備えるフィルム状部材の折り曲げ加工装置であって、
   前記金型は、
   フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、
   フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、
   を備え、
   これら外型と内型との間に、搬送するフィルム状部材の少なくとも一部が通過する隙間を有しており、該隙間の位置が前記搬送方向の上流側から下流側に向かって変化するように構成されることによって、搬送するフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されると共に、
   前記金型よりも前記搬送方向の下流側には、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱又は冷却し、かつフィルム状部材を挟持しながら搬送する一対の回転機構を備える熱交換機構が設けられており、
   前記回転機構は、
   無端状のチェーンと、
   該チェーンに取り付けられ、フィルム状部材に接する面を有する複数の熱交換ブロックと、
   を備えることを特徴とする、フィルム状部材の折り曲げ加工装置。
5. 前記チェーンには磁石が取り付けられており、
   前記回転機構は、フィルム状部材を挟持する押圧力を発生させるように、該チェーンの磁石と反発する向きに磁石が取り付けられた磁力反発レールを備えることを特徴とする請求項３または４に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
6. 前記熱交換機構は、前記金型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、フィルム状部材に施された折り曲げ部分を挟持しながら加熱することを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のフィルム状部材の折り曲げ加工装置。
7. フィルム状部材を搬送させつつ、該フィルム状部材の搬送方向と平行な折り曲げ線にて折り曲げ加工を施す、フィルム状部材の折り曲げ加工方法であって、
   フィルム状部材の折り曲げ方向の外側に設けられる外型と、フィルム状部材の折り曲げ方向の内側に設けられる内型と、を備える金型であって、前記外型と内型との間に、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって、その位置が変化する隙間を有し、かつフィルム状部材が通過する過程において、前記折り曲げ線が複数となるように、多段階にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施すように構成されると共に、前記内型は、前記搬送方向と平行な第１折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第１内型と、この第１内型よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向と平行であって、かつ第１折り曲げ線とずれた位置となる第２折り曲げ線にてフィルム状部材に折り曲げ加工を施す第２内型とを有する金型を、フィルム状部材の搬送経路内に設置しておき、
   フィルム状部材の少なくとも一部が前記隙間を通過するように、該フィルム状部材を搬送させることによって、前記隙間の位置の変化に伴って、該フィルム状部材に折り曲げ加工を施すことを特徴とするフィルム状部材の折り曲げ加工方法。
8. フィルム状部材を挟持した状態で前記搬送方向に搬送しながら加熱または冷却すること
   を特徴とする請求項７に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工方法。
9. 前記フィルム状部材は熱融着性を有する面が向かい合うように構成され、前記折り曲げ線近傍において前記向かい合った熱融着性を有する面の少なくとも一部をヒートシールすることを特徴とする請求項７または８に記載のフィルム状部材の折り曲げ加工方法。

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