JP6474622B2

JP6474622B2 - カッター刃、カッター装置、包装機及び包装体

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Publication number: JP6474622B2
Application number: JP2015010864A
Authority: JP
Inventors: 悠一大森
Original assignee: Omori Machinery Co Ltd
Current assignee: Omori Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: JP2016135513A

Description

本発明は、包装フィルムを裁断するカッター装置（エンドシール装置）、及びこのカッター装置を備える包装機等に関する。

食品や日用品などの物品をピロー包装する包装機では、物品が包装機に次々と供給され、これらの物品が包装フィルムによって個別にピロー包装されて包装体が製造される。

包装機は、製袋器、センターシール装置、カッター装置等を備える。製袋器では、物品が順次供給されることに合わせて、原反から包装フィルムを順次繰り出して連続供給し、包装フィルムを筒状に製袋する。センターシール装置では、包装フィルムを筒状にすることで互いに重ねられた幅方向両端縁（センターシール部）を、一対のバーシーラーで挟み込んで加熱し、プレスローラーで加圧することで、センターシール（縦シール）を行う。カッター装置では、物品の長さに応じたピッチ毎に、筒状となる包装フィルムの幅方向にカットが行われ、包装体が製造される。なお、カッター装置では、包装体の気密性を確保するためにエンドシール（横シール）も行われる。従って、カッター装置は、エンドシール装置（又はトップシール装置）と呼ばれる場合もある。

従来のカッター装置は、筒状となる包装フィルムの両脇に配置されてエンドシールを行う一対のシーラと、一対のシーラを接近・離反させるように駆動する駆動装置と、シーラと独立して包装フィルムに接近・離反するカッター刃を有する。一対のシーラは、内蔵されるヒータによって加熱されており、包装フィルムを挟み込むことでエンドシールする。カッター刃は、包装フィルムのエンドシール近傍に接近して包装フィルムを裁断し、個々の包装体とする。このカッター刃は、鋭利な刃先を包装フィルムに押圧することによって裁断するものが一般的であるが、カッター刃と受け刃を対向配置することで包装フィルムを挟持し、カッター刃に振動を加えることで、包装フィルムを溶着しながら切断する構造も提案されている（特許文献１参照）

特開２００６−３６３２８号公報

特許文献１のカッター装置は、カッター刃で包装フィルムを溶着しながら裁断する構造となるので、裁断面が溶融工程によって肉厚となる。従来のカッター刃は直線刃であることから、肉厚部が直線的に延びる為、その包装体を開封する際に、はさみ等の道具が必須になるという問題があった。

また、同カッター装置は、ヒータを内蔵したシーラと、振動発生装置を内蔵するカッター刃を、それぞれ独立して移動させる必要があることから、カッター装置全体が複雑化し、メンテナンス性に欠けるという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、包装体において気密性と開封性を両立させることが可能なカッター装置及び包装機を提供することを目的とする。

（１）本発明は、第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直行する第二方向に切断して包装体とするカッター刃であって、振動発生装置によって、相手側の刃との間で相対的に超音波振動すると共に、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置において、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段を有することを特徴とする、カッター刃である。

（２）本発明は、第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直行する第二方向に切断して包装体とするカッター装置であって、前記包装フィルムを挟んで配置され前記第二方向に延びる第一刃、及び第二刃と、前記第一刃と前記第二刃を接近及び離反させる移動装置と、前記第一刃と前記第二刃が接近した状態において前記第一刃と前記第二刃を相対振動させて、前記包装フィルムを溶断する振動発生装置と、前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方における、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置に形成され、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段と、を備えることを特徴とする、カッター装置である。

（３）本発明はまた、前記引裂き箇所形成手段は、前記包装フィルムに対して、前記第二方向と異なる方向に延びる肉薄部又は分断部を形成する引裂き箇所形成突起を有することを特徴とする、上記（２）に記載のカッター装置である。

（４）本発明はまた、前記引裂き箇所形成突起は、前記包装フィルムの前記溶断線と連続する場所に形成されることを特徴とする、上記（３）に記載のカッター装置である。

（５）本発明はまた、前記引裂き箇所形成突起は、前記包装フィルムの前記溶断線から離反する場所に形成されることを特徴とする、上記（３）に記載のカッター装置である。

（６）本発明はまた、前記引裂き箇所形成突起は、前記第一方向に延びることを特徴とする、上記（３）乃至（５）のいずれかに記載のカッター装置である。

（７）本発明はまた、前記引裂き箇所形成突起は、前記第二方向に複数配置されることを特徴とする、上記（３）乃至（６）のいずれかに記載のカッター装置である。

（８）本発明はまた、前記引裂き箇所形成手段は、前記包装フィルムの溶断線上に屈曲点を形成する屈曲点形成突起を有することを特徴とする、上記（２）乃至（７）のいずれかに記載のカッター装置である。

（９）本発明はまた、前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方には、前記包装フィルムの前記溶断線が鋸刃形状となるような鋸刃状突起が形成され、前記鋸刃状突起における鋸刃の山又は谷に相当する屈曲領域が、前記屈曲点形成突起であることを特徴とする、上記（８）に記載のカッター装置である。

（１０）本発明はまた、前記引裂き箇所形成手段は、前記包装フィルムの溶断線の近傍にドット状の肉薄部又は分断部を形成するドット形成突起を有することを特徴とする、上記（２）乃至（９）のいずれかに記載のカッター装置である。

（１１）本発明はまた、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記包装フィルムに溶断線を形成する線状突起が形成され、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記溶断線に対して前記第一方向の両外側に配置されて前記包装体を前記第二方向に帯状にシールする一対の帯状シール面が形成されることを特徴とする、上記（２）乃至（１０）のいずれかに記載のカッター装置である。

（１２）本発明はまた、前記線状突起に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、平面状の受け刃領域が形成され、前記帯状シール面に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、シール面対向領域が形成されることを特徴とする、上記（１１）に記載のカッター装置である。

（１３）本発明はまた、前記線状突起と前記受け刃領域が当接する際に、前記帯状シール面と前記シール面対向領域の間には、前記包装フィルムのシール方向の肉厚以下の隙間が形成されることを特徴とする、上記（１２）の記載のカッター装置である。

（１４）本発明はまた、前記隙間は０．２ｍｍ以下であることを特徴とする、上記（１３）に記載のカッター装置である。

（１５）本発明はまた、前記第一刃及び前記第二刃の一方に、前記線状突起と前記帯状シール面が形成され、前記帯状シール面に対して、前記線状突起が前記接近方向に突出することを特徴とする、上記（１１）乃至（１４）のいずれかに記載のカッター装置である。

（１６）本発明は、包装フィルムを供給する供給装置と、前記供給装置から供給された前記包装フィルムを、幅方向に曲げて筒状に形成する製袋装置と、前記製袋装置の下流において、筒状に形成された前記包装フィルムにセンターシールを施すセンターシール装置と、センターシールされた前記包装フィルムに対し、所定の間隔で幅方向にカットを施す上記（２）乃至（１５）のいずれかに記載のカッター装置と、を備えることを特徴とする包装機である。

（１７）本発明は、第一方向に筒状となる包装フィルムの該第一方向の端縁を、前記第一方向と直角方向にシール及びカットすることで得られる、前記端縁にトップシール部を有する包装体であって、前記トップシール部の切断線は、振動による溶断によってシールされており、前記切断線の上又は該切断線の近傍には、前記振動による溶着によって、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所が形成されることを特徴とする、包装体である。
（１８）また、本発明は、第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直交する第二方向に切断して包装体とするカッター装置であって、前記包装フィルムを挟んで配置され前記第二方向に延びる第一刃、及び第二刃と、前記第一刃と前記第二刃を接近及び離反させる移動装置と、前記第一刃と前記第二刃が接近した状態において前記第一刃と前記第二刃を相対振動させて、前記包装フィルムを溶断する振動発生装置と、前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方における、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置に形成され、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段と、を備え、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記包装フィルムに溶断線を形成する線状突起が形成され、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記溶断線に対して前記第一方向の両外側に配置されて前記包装体を前記第二方向に帯状にシールする一対の帯状シール面が形成され、前記線状突起に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、平面状の受け刃領域が形成され、前記帯状シール面に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、シール面対向領域が形成され、前記線状突起と前記受け刃領域が当接する際に、前記帯状シール面と前記シール面対向領域の間には、前記包装フィルムのシール方向の肉厚以下の隙間が形成される、ことを特徴とするカッター装置である。
（１９）また、本発明は、第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直行する第二方向に切断して包装体とするカッター装置であって、前記包装フィルムを挟んで配置され前記第二方向に延びる第一刃、及び第二刃と、前記第一刃と前記第二刃を接近及び離反させる移動装置と、前記第一刃と前記第二刃が接近した状態において前記第一刃と前記第二刃を相対振動させて、前記包装フィルムを溶断する振動発生装置と、前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方における、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置に形成され、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段と、を備え、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記包装フィルムに溶断線を形成する線状突起が形成され、前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記溶断線に対して前記第一方向の両外側に配置されて前記包装体を前記第二方向に帯状にシールする一対の帯状シール面が形成され、前記第一刃及び前記第二刃の一方に、前記線状突起と前記帯状シール面が形成され、前記帯状シール面に対して、前記線状突起が前記接近方向に突出することを特徴とする、カッター装置である。
また、本発明は包装フィルムを供給する供給装置と、前記供給装置から供給された前記包装フィルムを、幅方向に曲げて筒状に形成する製袋装置と、前記製袋装置の下流において、筒状に形成された前記包装フィルムにセンターシールを施すセンターシール装置と、
センターシールされた前記包装フィルムに対し、所定の間隔で幅方向にカットを施す上記（１８）または（１９）に記載のカッター装置と、を備えることを特徴とする包装機である。

本発明によれば、包装体の密閉性を高めると共に、開封を容易にすることができる。

本発明の第一実施形態に係る包装機の概略図である。包装体を下方から視た外観斜視図である。同包装機に採用されるカッター装置に関して、（Ａ）は、第一刃と第二刃が離反状態の正面図、（Ｂ）は、第一刃と第二刃が接近状態の正面図、（Ｃ）は、第一刃と第二刃が離反状態の側面断面図、（Ｄ）は、第一刃と第二刃が接近状態の側面断面図である。同カッター装置の第一刃と第二刃を拡大して示す、（Ａ）はフィルムカット前の離反状態の正面図、（Ｂ）フィルムカット中の接近状態の正面図、（Ｃ）はフィルムカット後の離反状態の正面図である。（Ａ）は同第二刃の平面図、（Ｂ）は同第二刃の斜視図である。（Ａ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。本発明の第二実施形態のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視拡大断面図である。本発明の第二実施形態の他の例のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図である。本発明の第三実施形態のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図である。本発明の第三実施形態の他の例のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図である。本発明の第四施形態の他の例のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図である。本発明の第五施形態の他の例のカッター装置に関して、（Ａ）は第二刃の平面図、（Ｂ）は第二刃の斜視図、（Ｃ）は包装体のトップシール部を拡大して示す平面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施施形態の他の例のカッター装置の第一刃及び第二刃を拡大して示す正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態に係る包装機１の構成について説明する。図１は、包装機１の概略図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

図１に示される包装機１は、食品や日用品などの物品ＸＡ１を包装フィルムＹＡ１で順次包装するラインで使用される。この包装機１は、物品供給装置２と、フィルム供給装置３と、包装機本体４と、制御ユニット（図示省略）と、などを備えている。

これら包装機１の各部は、制御ユニットによって統括的に制御される。制御ユニットは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

物品供給装置２は、物品ＸＡ１を等間隔で搬送すると共に、当該物品ＸＡ１を下流の包装機本体４に順次搬送する。この物品供給装置２は、フィンガーコンベアから構成される。具体的に、物品供給装置２は、スリットを有する搬送面（符号省略）と、この搬送面上の物品ＸＡ１を側方からガイドするサイドガイド（図示省略）と、駆動用のスプロケット５と、従動用のスプロケット（図示省略）と、これらスプロケットに架け渡されて走行する環状のチェーン６と、このチェーン６に等間隔のピッチで取り付けられた複数のフィンガー７と、動力源となるサーボモーター（図示省略）などを備えている。

駆動用のスプロケットは、サーボモーターの駆動によって回転する。従動用のスプロケット５は、チェーン６の走行によって、駆動用のスプロケットに連動して回転する。チェーン６は、駆動用のスプロケットの回転によって循環するように走行する。複数のフィンガー７は、スリットを介して搬送面の下方から上方に突出する。これら複数のフィンガー７は、チェーン６の走行によって、搬送面上を走行する。これにより、複数のフィンガー７は、搬送面上の物品ＸＡ１を押送して包装機本体４に送り出す。

フィルム供給装置３は、包装フィルムＹＡ１を下流の包装機本体４に連続して供給する。フィルム供給装置３は、原反軸８と、サーボモーター（図示省略）と、ガイドローラー９ａ、９ｂなどを備えている。原反軸８は、原反ロールＹＢ１を回転自在に保持する。この原反軸８は、サーボモーターに動力が与えられて回転し、保持している原反ロールＹＢ１を回転させる。これにより、原反ロールＹＢ１から包装フィルムＹＡ１が繰り出される（引き伸ばされる）。ガイドローラー９ａ、９ｂは、原反ロールＹＢ１の搬送方向を適宜変換して、包装機本体４側に案内する。

なお、原反ロールＹＢ１から包装フィルムＹＡ１を繰り出す方法として、上述のような原反駆動式の方法を採用する代わりに、フィードローラーを別途設け、当該フィードローラーを動かして包装フィルムＹＡ１を引き出すフィードローラー駆動式の方法を採用してもよい。

包装機本体４は、物品供給装置２から供給される物品ＸＡ１を、フィルム供給装置３から供給される包装フィルムＹＡ１で包装する。具体的に、包装機本体４は、製袋器１４と、ピンチローラー１５と、センターシール装置１６と、第一の搬送装置１７と、上部抑え装置１８と、カッター装置（エンドシール装置）１００と、第二の搬送装置２０と、などを備えている。

製袋器１４は、フィルム供給装置３から供給される包装フィルムＹＡ１を、幅方向の両端縁が互いに重なるように筒状に製袋する。また、製袋器１４は、物品供給装置２から供給される物品ＸＡ１を、筒状に製袋される包装フィルムＹＡ１に供給する。これにより、物品ＸＡ１は、筒状に製袋された包装フィルムＹＡ１に包まれる。すなわち、製袋器１４は、包装フィルムＹＡ１を幅方向に曲げて筒状に形成する製袋装置として機能する。

ピンチローラー１５は、互いに重なる包装フィルムＹＡ１の両端縁（以下、センターシール部ＣＥ１（図２参照）という。）を挟み込んで、当該センターシール部ＣＥ１に搬送力を付与する。

センターシール装置１６は、一対のバーシーラー１６ａと、プレスローラー１６ｂと、を備えている。このセンターシール装置１６は、一対のバーシーラー１６ａでセンターシール部を挟んで加熱する。そして、センターシール装置１６は、加熱されたセンターシール部をプレスローラー１６ｂで圧着してセンターシールする。すなわち、センターシール装置１６は、製袋器１４の下流において、筒状に形成された包装フィルムＹＡ１にセンターシールを施す。なお、一対のローラー、又は複数のローラーでセンターシール部を挟んで加熱する回転式のセンターシール装置でも良い。

第一の搬送装置１７は、センターシールされた筒状の包装フィルムＹＡ１を、当該包装フィルムＹＡ１に包まれた物品ＸＡ１と共に、搬送面（符号省略）に載せてカッター装置１００に向けて搬送する。この第一の搬送装置１７は、カッター装置１００のボックスモーションに合わせて、搬送面を搬送方向に伸縮させる。なお、ボックスモーション以外にも、回転式、又は直線往復動式のカッター装置であってもよい。

上部抑え装置１８は、第一の搬送装置１７の上方に配置されており、第一の搬送装置１７に搬送される物品ＸＡ１を包装フィルムＹＡ１ごと上方から抑える。これにより、物品ＸＡ１は、水平状態を保持しながら搬送される。

カッター装置１００は、物品ＸＡ１の長さに応じたピッチ毎に、包装フィルムＹＡ１の幅方向にトップシール（エンドシール、横シール）とカットを行う。これにより、包装体ＺＡ１（図２参照）が製造される。すなわち、カッター装置１００は、センターシールされた包装フィルムＹＡ１に対し、所定の間隔で幅方向にシールとカットを施す。

カッター装置１００は、図３（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、上側に配置される第一カッターユニット１１０と下側に配置される第二カッターユニット１５０と、これらを相対移動させる移動装置１８０を備える。第一カッターユニット１１０と第二カッターユニット１５０は、包装フィルムＹＡ１の両側に対向するように配置されて、移動装置１８０によって互いに接近・離反する。

この接近・離反動作は、例えばボックスモーションの移動軌跡によって移動させることができる。具体的には、第一カッターユニット１１０と第二カッターユニット１５０が接近して包装フィルムＹＡ１を挟持し、包装フィルムＹＡ１の搬送方向に追従するように上流から下流に向かって所定距離移動する間にシールとカットを施す。その後、第一カッターユニット１１０と第二カッターユニット１５０が包装フィルムＹＡ１から離反し、更に下流から上流に向かって所定距離移動して元の位置に復帰する。これらの動作を繰り返すことで、包装フィルムＹＡ１を繰り返しシール及びカットする。

第一カッターユニット１１０は、第一基台１１２と、この第一基台１１２に対して包装フィルムＹＡ１側に配置されて刃物を保持する第一固定台１１４と、第一固定台１１４に固定される第一刃１２０を有する。第一固定台１１４は、摺動加工なスライド軸１１４Ａを介して第一基台１１２に配置されており、第一基台１１２に対して包装フィルムＹＡ１の面垂直方向、即ち、第二カッターユニット１５０に対する接近・離反方向に往復移動自在となっている。なお、第一固定台１１４は、例えば、引っ張りばね、又はエアシリンダを用いたエアばね等の付勢部材１１４Ｂによって、第一基台１１２に対して包装フィルムＹＡ１側に常に付勢される。

第二カッターユニット１５０は、第二基台１５２と、この第二基台１５２に対して包装フィルムＹＡ１側に配置されて刃物を保持する第二固定台１５４と、第二固定台１５４に固定される第二刃１６０を有する。第二固定台１５４は、振動発生装置１７０を介して第二基台１５２に配置されており、振動発生装置１７０の振動を第二刃１６０に伝達する。この振動は、主として包装フィルムＹＡ１の面垂直方向、即ち、第一カッターユニット１１０への接近・離反方向に振動させるが、面方向に振動させても良く、また面垂直方向と面方向の双方に振動させても良い。振動発生装置１７０の振動発生手法は多岐に亘るが、例えば、ピエゾ素子等を利用した超音波（例えば１５〜５０キロヘルツ程度）振動を発生するものが選択できる。いずれにしろ、相対振動によって第一刃１２０と第二刃１６０の間に生じる挟持力変動と、筒状の包装フィルムＹＡ１内に生じる摩擦熱によって、包装フィルムＹＡ１にシール及びカットが施される。振動発生装置１７０の好ましい形態は、超音波振動を発生させる構造であり、例えば、ピエゾ素子を一対の金属ホーンで挟み込んでボルト強く締めこみ、ピエゾ素子に交流電圧を加えることにより、金属ホーンの先端を超音波振動させる。なお、振動発生装置１７０は、第一刃１２０側に配置してもよく、第一刃１２０及び第二刃１６０の双方に配置しても良い。

図３（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、第一カッターユニット１１０と第二カッターユニット１２０が互いに接近すると、第一刃１２０と第二刃１６０が包装フィルムＹＡ１に当接する。第一カッターユニット１１０と第二カッターユニット１２０が更に接近すると、第一カッターユニット１１０の第一刃１２０が、付勢部材１１４Ｂの付勢力に抗して第一基台１１２側に押し込まれ、第一刃１２０と第二刃１６０の間に適切な挟持力が生じる。同時に、振動発生装置１７０によって、第二刃１６０と第一刃１２０が相対振動することで、包装フィルムＹＡ１がシール及びカットされる。

次に、第一刃１２０と第二刃１６０の構造について説明する。

図４（Ａ）に示すように、第一刃１２０は、包装フィルムＹＡ１と平行かつ包装フィルムＹＡ１の搬送幅方向（これを第二方向と定義する）に延びる受面１２２を有する。この受面１２２は、第二刃１６０の線状突起１６２と対向する受け刃領域１２２Ａと、第二刃１６０の帯状シール面１６８に対向するシール面対向領域１２２Ｂを内在する。

第二刃１６０は、包装フィルムＹＡ１に溶断線を形成して第二方向にカットする線状突起１６２と、この線状突起１６２に対して包装フィルムＹＡ１の搬送方向（これを第一方向と定義する）の両外側に配置される一対の帯状シール面１６８を有する。帯状シール面１６８は、包装フィルムＹＡ１の平面と平行且つ第二方向に延びる平面となっており、包装フィルムＹＡ１を、第二方向に向かって帯状にシールする。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、線状突起１６２を平面視すると、突端となる峰部１６２Ａが、第二方向に向かって鋸刃形状に延びる。結果、図６（Ａ）に示すように、包装フィルムＹＡ１がカットされた包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬが鋸刃形状となる。なお、本実施形態では、超音波振動によって包装フィルムＹＡ１を溶断させることができるので、この峰部１６２Ａの先端は、丸みをもたせたり、微小平面を形成したりして、包装フィルムＹＡ１に対して所定の摩擦力を付与できるようにすることが好ましい。結果、溶断線ＴＯＬの端面もシールされることになり、包装体ＺＡ１の密封性を高めることが可能となる。

図５に戻って、第二刃１６０は、更に、引裂き箇所形成手段１６４を有する。この引裂き箇所形成手段１６４は、包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１に対して、溶断線ＴＯＬから第一方向に向かって包装フィルムＹＡ１の引裂きを可能にする引裂きポイント（屈曲点）ＴＯＫを形成する。具体的に本実施形態の引裂き箇所形成手段１６４は、線状突起１６２における鋸刃形状の峰部１６２Ａの屈曲領域１６５（第二方向に沿って第一方向に折れ曲がった領域）となり、この屈曲領域１６５を、溶断線ＴＯＬに屈曲点を形成するための屈曲点形成突起と定義することもできる。

このように、引裂き箇所形成手段１６４によって、トップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬに屈曲点ＴＯＫ（図６参照）を形成すると、そこから包装フィルムＹＡ１を引裂くことが可能となる。なお、この屈曲点ＴＯＫは、１２０°未満のＶ形状となることが好ましい。なお、ここでは特に図示しないが、本発明における鋸刃形状の概念には、峰部１６２Ａの一部に、第二方向と平行に延びる直線領域を含むような、いわゆるノッチ形状も含まれる。

図４（Ａ）に戻って、第二刃１６０の線状突起１６２は、帯状シール面１６８に対して、包装フィルムＹＡ１の接近方向に突出している。この突出量Ｃは、包装フィルムＹＡ１のトップシール部ＴＯ１のシール方向のシール厚みに設定され、具体的には０．２ｍｍ以下、望ましくは０．１ｍｍ程度に設定される。このように、突出量Ｃを包装フィルムＹＡ１のシール厚みに設定することで、図４（Ｂ）に示すように、線状突起１６２と受け刃領域１２２Ａにより包装フィルムＹＡ１をカットする際、第二刃１６０の帯状シール面１６８と、第一刃１２０のシール面対向領域１２２Ｂにより、包装フィルムＹＡ１に圧力を付与できる。結果、少なくとも図４（Ｂ）の状態で、第一刃１２０と第二刃１６０の間に相対的に超音波振動を付与することで、図４（Ｃ）に示すように、線状突起１６２によって包装フィルムＹＡ１がカット（溶断）され、同時に、帯状シール面１６８とシール面対向領域１２２Ｂの押圧及び振動による摩擦力で、一対のトップシール部ＴＯＬが形成される。なお、線状突起１６２の突出量（シール厚み）は、シール前のトップシール部ＴＯ１肉厚よりも小さく設定される。即ち、トップシール部ＴＯ１を押しつぶしながら、シールする構造となっている。

本実施形態の包装機１及びカッター装置１００によれば、第二刃１６０の線状突起１６２の振動によって包装フィルムＹＡ１を溶断する際に、引裂き箇所形成手段１６４によって、トップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬに引裂きポイント（屈曲点）ＴＯＫを形成する。また、超音波振動による溶断の場合、溶断線ＴＯＬの近傍は、線状シール部ＴＯＣ１が形成される。従って、包装体ＺＡ１は、帯状シール面１６８等によって形成される帯状シール部ＴＯＣ２と、線状シール部ＴＯＣ１の二重構造で密閉されるので、内容物の気密性を高めることが可能となる。

更に図６（Ｂ）に示すように、包装フィルムＹＡ１溶断線ＴＯＬは、他の部分より肉厚となり、しかも、一対の包装フィルムＹＡ１の断面が一体化（溶着）しており、特に、鋸刃形状の谷に相当する屈曲点ＴＯＫは、溶断線ＴＯＬの中でも特に肉厚になりやすい。利用者による引裂き作業時は、手先による引裂く力を、屈曲点ＴＯＫに集中させ易く、鋸刃形状の谷に相当する屈曲点ＴＯＫから引裂くことが可能になる。従って、本実施形態によれば、気密性と開封性を両立させることができる。

更に本カッター装置１００では、線状突起１６２と帯状シール面１６８の双方を超音波振動させることで、シールとカットを同時に行っているので、装置構成を簡潔化することができる。また、線状突起１６２と帯状シール面１６８を一体化（これは、部材を完全に一体物とする場合に限られず、互いに固定して相対移動しない状態の一体化も含む）することで、包装体ＸＡ１のトップシール部ＴＯ１の形状精度を高めることができる。なお、ここでは超音波振動のみによって、包装フィルムＹＡ１のカット及びシールを行う場合を例示したが、これに加えて、第一刃１２０及び第二刃１６０を加熱しても良い。勿論、線状突起１６２のみを超音波振動させて振動により裁断し、帯状シール面１６８は、従来のヒータ加熱による熱溶着を行うことも可能である。

次に、図７を参照して本発明の第二実施形態に係る包装機及びカッター装置について説明する。なお、第二実施形態以降は、第一刃及び第二刃（主として第二刃）の構造が、第一実施形態と異なっているので、第一刃又は第二刃の説明を中心に行い、包装機及びカッター装置の全体構造の図示及び説明を省略する。

図７（Ａ）に示すように、本第二実施形態のカッター装置の第二刃２６０は、包装フィルムＹＡ１に溶断線を形成して第二方向にカットする線状突起２６２と、この線状突起２６２に対して第一方向両側に配置される一対の帯状シール面２６８を有する。線状突起２６２を平面視すると、突端となる峰部２６２Ａが、第二方向に向かって鋸刃形状に延びる。結果、図７（Ｂ）に示すように、包装フィルムＹＡ１がカットされた包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬが鋸刃形状となる。

図７（Ａ）に戻って、第二刃２６０は、更に、引裂き箇所形成手段２６４を有する。この引裂き箇所形成手段２６４は、包装フィルムＹＡ１に対して、第二方向（搬送幅方向）と異なる方向（ここでは第一方向）に延びる分断部ＴＯＢを形成する引裂き箇所形成突起２６５となる。この引裂き箇所形成突起２６５は、包装フィルムの溶断線ＴＯＬと連続する場所、特に溶断線ＴＯＬの谷に連続して形成される。即ち、引裂き箇所形成突起２６５は、線状突起２６２の鋸刃形状の山又は谷に連続して、これから分岐するように第一方向に延びる。従って、第二刃２６０を平面視すると、Ｙ字形状の峰が交互に配置される状態となる。なお、ここでは引裂き箇所形成突起２６５が、第一方向と平行に延びる場合を例示したが、第一方向に対して傾斜する方向に伸ばすことも可能である。

本第二実施形態に係るカッター装置によれば、図７（Ｃ）に示すように、包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１に、溶断線ＴＯＬに連続して、第一方向に延びる分断部ＴＯＢを形成できる。この分断部ＴＯＢは、第一方向に延びる溝となり、その両脇に、包装フィルムＹＡ１が溶けることによる肉厚部が形成される。手先による引裂き力を、分断部ＴＯＢの最奥に位置する引裂き箇所ＴＯＫに集中させることでき、容易に開封できる。また、分断部ＴＯＢの最奥に位置する引裂き箇所ＴＯＫの肉厚部の高さは、図６（Ｂ）の鋸刃形状の谷部の最大肉厚部よりも低くなっている。よって、第一実施形態のカッター装置よりも本第二実施形態のカッター装置によってカットした包装体の方が、より容易に開封できる。

なお、この第二実施形態では、引裂き箇所形成突起２６５が、線状突起２６２の鋸刃形状の山又は谷に連続して形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図８（Ａ）に示すように、線状突起２６２の鋸刃形状の山又は谷から第一方向に所定の隙間を空けて、引裂き箇所形成突起２６５を配置しても良い。従って、第二刃２６０を平面視すると、第二方向に延びる鋸刃形状の峰と、それから独立して第一方向に延びるＩ状形状の峰が配置される。このようにすると、図８（Ｂ）に示すように、包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬから、少し離れた位置に、第一方向に延びる分断部ＴＯＢを形成できる。この分断部ＴＯＢは、第一方向に延びる溝となり、その両脇に、包装フィルムＹＡ１が溶けることによる肉厚部が形成される。従って、トップシール部ＴＯＬを、引裂きポイント（屈曲点）ＴＯＫから少しだけ引裂くと、分断部ＴＯＢに到達し、分断部ＴＯＢの肉厚部の補強効果も相まって、分断部ＴＯＢの最奥に位置する引裂き箇所ＴＯＫから容易に開封できる。

次に、図９を参照して本発明の第三実施形態に係る包装機及びカッター装置について説明する。図９（Ａ）に示すように、本第三実施形態のカッター装置の第二刃３６０は、包装フィルムＹＡ１に溶断線を形成して第二方向にカットする線状突起３６２と、この線状突起３６２に対して第一方向両側に配置される一対の帯状シール面３６８を有する。線状突起３６２を平面視すると、突端となる峰部３６２Ａが、第二方向に向かって直線状に延びる。結果、図９（Ｂ）に示すように、包装フィルムＹＡ１がカットされた包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬは直線状となる。

図９（Ａ）に戻って、第二刃３６０は、更に、引裂き箇所形成手段３６４を有する。この引裂き箇所形成手段３６４は、包装フィルムＹＡ１に対して、第二方向（搬送幅方向）と異なる方向（ここでは第一方向）に延びる分断部ＴＯＢを形成する引裂き箇所形成突起３６５となる。この引裂き箇所形成突起３６５は、包装フィルムの溶断線ＴＯＬと連続するように、第二方向に一定の間隔で複数形成される。即ち、引裂き箇所形成突起３６５は、線状突起３６２に連続して、これから分岐するように第一方向に延びる。従って、第二刃３６０を平面視すると、Ｔ字形状の峰が交互に配置される状態となる。Ｔ字形状の峰は、十字形状（プラス形状）の峰でもよい。

本第三実施形態に係るカッター装置によれば、包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１に、溶断線ＴＯＬに連続して第一方向に延びる分断部ＴＯＢを形成できる。この分断部ＴＯＢは、第一方向に延びる溝となり、その両脇に、包装フィルムＹＡ１が溶けることによる肉厚部が形成される。従って、この肉厚部の補強効果も相まって、手先による引裂き力を、分断部ＴＯＢの最奥に位置する引裂き箇所ＴＯＫに集中させることでき、容易に開封できる。

なお、この第三実施形態では、引裂き箇所形成突起３６５が、線状突起３６２に連続して形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１０（Ａ）に示すように、線状突起３６２から第一方向に所定の隙間を空けて、引裂き箇所形成突起３６５を配置しても良い。従って、第二刃２６０を平面視すると、第二方向に延びる直線状の峰と、それから独立して第一方向に延びるＩ字形状の峰が配置される。このようにすると、図１０（Ｂ）に示すように、包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬから、少し離れた位置に、第一方向に延びる分断部ＴＯＢを形成できる。この分断部ＴＯＢは、第一方向に延びる溝となり、その両脇に、包装フィルムＹＡ１が溶けることによる肉厚部が形成される。従って、トップシール部ＴＯＬを少しだけ引裂くと、分断部ＴＯＢに到達し、分断部１０Ｂの肉厚部の補強効果も相まって、分断部ＴＯＢの最奥に位置する引裂き箇所ＴＯＫから容易に開封できる。

次に、図１１を参照して本発明の第四実施形態に係る包装機及びカッター装置について説明する。図１１（Ａ）に示すように、本第四実施形態のカッター装置の第二刃４６０は、包装フィルムＹＡ１に溶断線を形成して第二方向にカットする線状突起４６２と、この線状突起４６２に対して第一方向両側に配置される一対の帯状シール面４６８を有する。線状突起４６２を平面視すると、突端となる峰部４６２Ａが、第二方向に向かって直線状に延びる。結果、図１１（Ｂ）に示すように、包装フィルムＹＡ１がカットされた包装体ＺＡ１のトップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬは直線状となる。

図１１（Ａ）に戻って、第二刃４６０は、更に、引裂き箇所形成手段４６４を有する。この引裂き箇所形成手段４６４は、包装フィルムＹＡ１の溶断線ＴＯＬの近傍にドット状の分断部ＴＯＤを形成するドット形成突起４６６となる。このドット形成突起４６６は、面上に広がるように、即ち第一方向と第二方向の双方に間隔を空けながら複数配置される。勿論、一部のドット形成突起４６６は、線状突起４６２に連続して（重なって）形成されていても良い。

本第四実施形態に係るカッター装置によれば、トップシール部ＴＯ１の溶断線ＴＯＬの周囲に、ドット状の分断部ＴＯＤを形成できる。この分断部ＴＯＤを密に形成しておくことで、溶断線ＴＯＬの近傍が脆弱となり、容易に引裂くことが可能となる。また、ドット状の各分断部ＴＯＤの周囲は、それぞれ、溶着によってシールされることから、引裂き強度に対して脆弱化しながらも、密閉性はより一層高めることが可能となる。

次に、図１２を参照して本発明の第五実施形態に係る包装機及びカッター装置について説明する。図１２（Ａ）に示すように、本第五実施形態のカッター装置の第二刃５６０は、包装フィルムＹＡ１に溶断線を形成して第二方向にカットする線状突起５６２と、この線状突起５６２に対して第一方向両側に配置される一対の帯状シール面５６８を有する。線状突起５６２を平面視すると、突端となる峰部５６２Ａが、第二方向に向かって鋸刃形状に延びる。

第二刃５６０は更に、引裂き箇所形成手段５６４を有する。この引裂き箇所形成手段５６４は、包装フィルムＹＡ１に対して、第二方向（搬送幅方向）と異なる方向（ここでは第一方向）に延びる薄肉部ＴＯＵを形成する引裂き箇所形成突起５６５となる。具体的には、図１２（Ｂ）に示すように、この引裂き箇所形成突起５６５の突端５６５Ａは、線状突起５６２の峰部５６２Ａよりも、包装フィルムＹＡ１から少し離反ように高低差が設定される。結果、線状突起５６２の峰部５６２Ａを、第一刃（図示省略）に当接させると、引裂き箇所形成突起５６５と第一刃（図示省略）の間に隙間が形成される。結果、図１２（Ｃ）に示すように、引裂き箇所形成突起５６５によって、包装フィルムＹＡ１に薄肉部ＴＯＵが形成される。薄肉部ＴＯＵは、他の部分と比較して脆弱になるので、容易に引裂くことが可能となる。なお、第一実施形態から第四実施形態で示した事例においても、引裂き箇所形成突起によって包装フィルムＹＡ１を完全に分断する場合に限られず、薄肉部としても良い。

以上の本発明の第一乃至第五実施形態では、第二刃に対して、線状突起と、引裂き箇所形成手段の双方を配置する場合を例示したが、第一刃と第二刃の一方に線状突起を形成し、他方に引裂き箇所形成手段を配置することも可能である。また、第二刃に対して、線状突起と帯状シール面を配置する場合を例示したが、例えば図１３（Ａ）に示すように、第一刃１２０と第二刃１６０の一方に線状突起１６２を形成し、他方に帯状シール面１６８を突出形成しても良い。

また、上記実施形態では、第二刃に形成する線状突起と帯状シール面の間に、第一方向の隙間を形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１３（Ｂ）に示すように、第一刃１２０と第二刃１６０の一方において、帯状シール面１６８と線状突起１６２を重畳配置することもできる。

さらに、上記実施形態において、帯状シール部ＴＯＣ２の第一方向の長さは、適宜設定できる。また帯状シール部ＴＯＣ２は、複数設けてもよいし、直線状のシール以外に、曲線状のシールであっても良い。

上記実施形態では、超音波振動を発生する振動発生装置を例示したが、これに替えて、エアバイブレータ等利用した低周波（例えば１００〜３００ヘルツ程度）の振動を発生するものを使用し、かつ、少なくとも一方の刃を加熱して溶断してもよい。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、長さ、形状、材質、向きなどは適宜変更できる。

例えば、上記実施形態では、フィルムを横（水平方向）に搬送し、カッター装置によって鉛直上下方向から接近・離反してシール及びカットする場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、フィルムを鉛直上下方向に搬送し、カッター装置によって水平方向に接近・離反してシール及びカットすることもできる。

１包装機
３フィルム供給装置
９ａ，９ｂガイドローラー（ローラー）
１４製袋器（製袋装置）
１６センターシール装置
１００カッター装置
１１０第一カッターユニット
１２０第一刃
１２２受面
１２２Ａ受け刃領域
１２２Ｂシール面対向領域
１５０第二カッターユニット
１６０，２６０，３６０，４６０，５６０第二刃
１６２，２６２，３６２，４６２，５６２線状突起
１６４，２６４，３６４，４６４，５６４引裂き箇所形成手段
ＹＡ１フィルム
ＴＯ１トップシール部
ＴＯＬ溶断線

Claims

第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直交する第二方向に切断して包装体とするカッター装置であって、
前記包装フィルムを挟んで配置され前記第二方向に延びる第一刃、及び第二刃と、
前記第一刃と前記第二刃を接近及び離反させる移動装置と、
前記第一刃と前記第二刃が接近した状態において前記第一刃と前記第二刃を相対振動させて、前記包装フィルムを溶断する振動発生装置と、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方における、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置に形成され、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段と、
を備え、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記包装フィルムに前記溶断線を形成する線状突起が形成され、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記溶断線に対して前記第一方向の両外側に配置されて前記包装体を前記第二方向に帯状にシールする一対の帯状シール面が形成され、
前記線状突起に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、平面状の受け刃領域が形成され、
前記帯状シール面に対向する前記第一刃及び前記第二刃のいずれかに、シール面対向領域が形成され、
前記線状突起と前記受け刃領域が当接する際に、前記帯状シール面と前記シール面対向領域の間には、前記包装フィルムのシール方向の肉厚以下の隙間が形成される、
ことを特徴とするカッター装置。
前記隙間は０．２ｍｍ以下であることを特徴とする、
請求項１に記載のカッター装置。
前記第一刃及び前記第二刃の一方に、前記線状突起と前記帯状シール面が形成され、
前記帯状シール面に対して、前記線状突起が接近する方向に突出することを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載のカッター装置。
第一方向に連続する包装フィルムを、前記第一方向と直行する第二方向に切断して包装体とするカッター装置であって、
前記包装フィルムを挟んで配置され前記第二方向に延びる第一刃、及び第二刃と、
前記第一刃と前記第二刃を接近及び離反させる移動装置と、
前記第一刃と前記第二刃が接近した状態において前記第一刃と前記第二刃を相対振動させて、前記包装フィルムを溶断する振動発生装置と、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくとも一方における、前記包装フィルムの溶断線又は溶断線の近傍に相当する位置に形成され、前記溶断線から前記第一方向に向かって前記包装体の引裂きを可能にする引裂き箇所形成手段と、
を備え、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記包装フィルムに前記溶断線を形成する線状突起が形成され、
前記第一刃及び前記第二刃の少なくともいずれかに、前記溶断線に対して前記第一方向の両外側に配置されて前記包装体を前記第二方向に帯状にシールする一対の帯状シール面が形成され、
前記第一刃及び前記第二刃の一方に、前記線状突起と前記帯状シール面が形成され、
前記帯状シール面に対して、前記線状突起が接近する方向に突出することを特徴とする、
カッター装置。
前記包装フィルムを供給する供給装置と、
前記供給装置から供給された前記包装フィルムを、幅方向に曲げて筒状に形成する製袋装置と、
前記製袋装置の下流において、筒状に形成された前記包装フィルムにセンターシールを施すセンターシール装置と、
センターシールされた前記包装フィルムに対し、所定の間隔で幅方向にカットを施す請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカッター装置と、
を備えることを特徴とする包装機。