JP2009178356A - 紙パック切断装置 - Google Patents

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泰 舘野
Hiroki Asakura
宏樹 朝倉
Shingo Tada
慎吾 多田
Tatsuya Kawaguchi
達也 川口
Shogo Mizuyama
昭吾 水山
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聖史 黒井
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Abstract

【課題】紙パックを安全で簡易に切断が行なえる構造を実現し、切断後に簡単に展開形状(回収形状)に加工できる紙パック切断装置を提供すること。
【解決手段】紙パック切断装置1は、紙パック900の側面部901を切断する第1切断刃20と、第1切断刃20を支持する第1切断刃支持部30と、第1切断刃支持部30をスライド自在に支持し、スライドに従動して回動する第1シャフト部40と、第1シャフト部40の回動による動力を伝達する伝達部50と、紙パック900の底面部902を切断する第2切断刃60と、第2切断刃60を支持する第2切断刃支持部70と、伝達部50から伝達される動力により第2切断刃支持部70を回動自在に支持する第2シャフト部80と、を有し、紙パック900の側面部901および底面部902を切断する。
【選択図】図3

Description

本発明は、紙パック切断装置に関する。
従来、牛乳パックなどの紙パック類は、中身を使用した後、空になった紙パックを切断して展開し、リサイクル材料として回収されている。なお、紙パックを展開するには、紙パック自体も硬質であるため、カッタ等の刃物を用いて行なうが、危険であり、また、労力も必要であった。
特許文献1では、被解体牛乳パックの中空部に、上空から挿入可能な直方体の外面1コーナの下端に刃先を下方に臨ませる縦切断刃を突設すると共に、この下端の方形周縁に針先を下方に臨ませるミシン目孔加工刃を備えた解体刃体から成り、縦切断刃による縦方向切断とミシン目孔加工刃による分離用ミシン目孔の加工により、被解体牛乳パックを1枚板に解体可能にした構造の牛乳パック類の解体器が開示されている。
特開2004−275235号公報
しかし、特許文献1での解体器では、外面1コーナの下端に刃先を下方に臨ませる縦切断刃が突設され、また、下端の方形周縁に針先を下方に臨ませるミシン目孔加工刃が備えられている。そのため、使用時には、切断される途中において、縦切断刃が牛乳パックのコーナ部から外面に出たまま縦切断が行なわれることによる危険性に課題があった。また、解体器の持ち運びや保管において、縦切断刃やミシン目孔加工刃が突設されたままであることによる危険性に課題があった。また、解体器を実際に使用する際、牛乳パックの開口部は不安定な形状となっているため、解体器を上から挿入しづらいという課題がある。また、牛乳パックの底面部に分離用ミシン目孔の加工を行なう場合、底面部は特に硬質となっているため、相当の力が必要となり、女性や子供には簡易に加工が行なえず、作業性が著しく劣るという課題があった。従って、紙パック切断装置において、紙パックを安全で簡易に切断が行なえる構造を実現し、切断後に簡単に展開形状(回収形状)に加工できることが課題となっていた。
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
(適用例1)本適用例に係る紙パック切断装置は、(a)紙パックの側面部を切断する第1切断刃と、(b)第1切断刃を支持する第1切断刃支持部と、(c)第1切断刃支持部をスライド自在に支持し、スライドに従動して回動する第1シャフト部と、(d)第1シャフト部の回動による動力を伝達する伝達部と、(e)紙パックの底面部を切断する第2切断刃と、(f)第2切断刃を支持する第2切断刃支持部と、(g)伝達部から伝達される動力により第2切断刃支持部を回動自在に支持する第2シャフト部と、を有し、紙パックの側面部および底面部を切断することを特徴とする。
上記紙パック切断装置では、第1シャフト部に支持されてスライド自在の第1切断刃支持部により、第1切断刃支持部に支持される第1切断刃が紙パックの側面部を切断する。また、第1切断刃支持部のスライドに従動して回動する第1シャフト部の動力を伝達部が第2シャフト部に伝達する。そして、第2シャフト部が支持し、回動自在の第2切断刃支持部により、第2切断刃支持部に支持される第2切断刃が紙パックの底面部を切断する。このような簡易な構成により、紙パックは、側面部を切断することに従動して底面部も切断される。従って、簡易な構成で効率的に、紙パックの側面部および底面部を切断することができる。
(適用例2)上記の紙パック切断装置であって、伝達部は、第1シャフト部に固定される第1ギヤ部と、第1ギヤ部の回動に従動して動力を伝達する中継ギヤ部と、第2シャフト部に固定されて中継ギヤ部の回動に従動して動力を伝達する第2ギヤ部と、を有することが好ましい。
上記紙パック切断装置では、伝達部は、第1ギヤ部と中継ギヤ部と第2ギヤ部とを有している。そして、第1ギヤ部は第1シャフト部に固定されることにより、第1シャフト部の回動に従動して回動し、回動による動力を中継ギヤ部に伝達する。そして、中継ギヤ部は第1ギヤ部から伝達された動力を、第2シャフト部に固定される第2ギヤ部に伝達する。そして、第2ギヤ部は伝達された動力により、第2シャフト部を回動させることになる。このような構成により、簡易に伝達部を構成することができ、効率的に動力を伝達させることができる。
(適用例3)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃支持部をスライド自在とさせる操作部を有することが好ましい。この場合、ユーザが操作部を利用して第1切断刃支持部をスライドさせるという動作により、紙パックの側面部および底面部の切断を簡単に行なうことが可能になる。
(適用例4)上記の紙パック切断装置であって、紙パック切断装置の外装を構成する筐体と、筐体に対して開閉自在となる蓋部材と、を有し、第1切断刃支持部は、蓋部材の閉塞動作に従動して第1切断刃を切断開始位置に臨ませることが好ましい。この場合、蓋部材が筐体に対して開閉自在となり、その蓋部材の閉塞動作に従動して第1切断刃を切断開始位置に臨ませることにより、紙パック切断装置の安全性が確保される。
(適用例5)上記の紙パック切断装置であって、紙パックの底面部の内側を載置する載置部を有することが好ましい。この場合、載置部により、紙パックの底面部の内側を載置することで、紙パックの開口部を下向きにして紙パック切断装置に挿入した場合に紙パックを安定させることができる。
(適用例6)上記の紙パック切断装置であって、載置部に載置した紙パックの底面部の外側を押圧する押圧部を有することが好ましい。この場合、載置部で紙パックの底面部の内側を載置する。そして、載置部に載置した紙パックの底面部の外側を押圧部で押圧することにより、紙パックの底面部を載置部と押圧部とで底面部を挟持する形態となり、紙パックを載置部に更に安定させて載置(固定)することができ、また、安定して切断することができる。
(適用例7)上記の紙パック切断装置であって、押圧部は、蓋部材の内面側に一体に形成されていることが好ましい。この場合、押圧部を別部材として構成する必要がなくなり、構成が簡易となる。
(適用例8)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃は、紙パックが載置された場合、紙パックの外部に位置するように配設され、第2切断刃は、紙パックが載置された場合、紙パックの内部に位置するように配設されていることが好ましい。
上記紙パック切断装置では、第2切断刃を紙パックの内部に位置するように配設することにより、第2切断刃を紙パックの外部に配設した場合に比べて、第2切断刃の切断における切断動作をコンパクトにできるため、紙パック切断装置を小型化できる。また、紙パック切断装置の安全性が確保される。また、第1切断刃は、紙パックの外部に位置するように配設され、第2切断刃は、紙パックの内部に位置するように配設されることにより、効率的な切断刃(第1切断刃、第2切断刃)の配置とすることができ、紙パック切断装置を小型化できる。
(適用例9)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃は、紙パックの側面部のコーナ部を略対角方向に向く刃先により切断することが好ましい。この場合、第1切断刃は、剛性を有する紙パックの側面部の略コーナ部を切断することに加え、第1切断刃の刃先が略対角方向に向いていることにより、切断時の紙パックの変形を最小限にし、切断力もあまり必要としない、効率的で安定した切断が行なえる。
(適用例10)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃は、紙パックの底面部近傍から開口部に向かって切断することが好ましい。この場合、第1切断刃は、紙パックの底面部近傍から開口部に向かって切断することにより、更に効率的で安定した切断が行なえる。また、切断完了後の紙パックをきれいに展開することができる。
(適用例11)上記の紙パック切断装置であって、第2切断刃は、紙パックの、底面部近傍で、また、側面部のコーナ部近傍から切断を開始し、底面部に略平行に略270度の回転を行なって切断を完了することが好ましい。この場合、第2切断刃は、剛性の強い、紙パックの底面部近傍で、また、紙パックの側面部のコーナ部(側面部どうしのコーナ部)近傍から切断を開始することにより、安定した切断が行なえる。そして、底面部に略平行に略270度の回転を行なうことにより、効率的に紙パックの側面部の3面を略切断することができる。
(適用例12)上記の紙パック切断装置であって、第2シャフト部の回動軸と紙パックの中心軸とは、ずらして設定されていることが好ましい。この場合、第2シャフト部の回動軸を、紙パックの中心軸とずらすことにより、紙パックの内側から切断を開始し、その後、続けて3面を略切断することができるように、第2切断刃を配設することができる。
(適用例13)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃および第2切断刃が切断を完了した際の紙パックにおいて、第1切断刃の切断線と第2切断刃の切断線との間には、切り残し部を有することが好ましい。
上記紙パック切断装置では、第1切断刃の切断線と第2切断刃の切断線との間に切り残し部を有することにより、底面部が3面の側面部と完全に切り離されない形態となり、略切断前の紙パックの形態を保持することができる。これに対して、底面部が3面の側面部と完全に切り離された形態となった場合、特に、例えば、1Lの牛乳パックに合わせて紙パック切断装置が構成されている場合に、500mlの牛乳パックを切断する場合などは、1Lの牛乳パックに比べて切断後の500mlの紙パックが紙パック切断装置の内部に入り込むことが心配される。しかし、これにより、500mlの牛乳パックであっても、切断後の紙パックが紙パック切断装置の内部に入り込むことを防止でき、紙パック切断装置から取り出し易くすることができる。なお、取り出した紙パックは、切り残し部をユーザが手で開くことにより、簡単に一枚の展開形状(回収形状)にすることができる。
(適用例14)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃が紙パックの側面部の切断を完了した際には、第2切断刃も紙パックの底面部の切断を完了することが好ましい。この場合、第1切断刃による紙パックの側面部の切断と、第2切断刃による紙パックの底面部の切断を同時に完了させることができ、効率的な切断が行なえる。
(適用例15)上記の紙パック切断装置であって、第1切断刃が紙パックの側面部の切断を完了した後、切断開始位置に戻った場合には、第2切断刃も紙パックの底面部の切断を完了した後、切断開始位置に戻ることが好ましい。この場合、第1切断刃が切断開始位置に戻った場合に第2切断刃も切断開始位置に戻ることにより、次の紙パックの切断の準備を効率的に行なうことができる。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る紙パック切断装置の斜視図であり、図1(a)は、蓋部材を開放した状態の斜視図であり、図1(b)は、蓋部材を閉塞した状態の斜視図である。図7は、展開した形態の紙パックを示す図である。なお、図1(a)は、蓋部材14を開放して牛乳パックなどの紙パック900を紙パック切断装置1に挿入する状態を併せて示している。また、図7は、紙パック切断装置1で切断した後、切断された紙パック900a(図6参照)を展開した展開形状を示している。この展開形状は、いわゆる紙パック900を回収する場合の回収形状も示している。図1を参照して、紙パック切断装置1の外観的な構成を説明する。
本実施形態の紙パック切断装置1は、中身を使用した後の空になった四角柱状の紙パック900の側面部901および底面部902を切断して、四角柱状の紙パック900を展開可能な形態にさせる装置である。なお、その展開した形態の紙パック900b(図7参照)は、リサイクル材料として回収にまわすことができる。
図1(a)に示すように、紙パック切断装置1は、略楕円の柱状に形成されている。詳細には、外装を構成する筐体10として、紙パック切断装置1の上面10aと前方側面10bを構成する第1側面ケース11と、後方側面10cを構成する第2側面ケース12と、下面10dを構成する下ケース13とを備えている。また、筐体10(第1側面ケース11)の上面10aには、矩形の穴となる開口部111が形成されている。この開口部111からは、開口部111の外形と相似形状となる矩形で、開口部111の外形4辺と略均一の間隙を有する載置部151が、上面10aの近傍まで突出している。この開口部111の外形4辺と、載置部151の外形4辺と、で囲まれて構成される略均一の間隙が、紙パック900を紙パック切断装置1に挿入するための挿入孔2となる。なお、載置部151は、紙パック切断装置1の内部に配設される内部ケース15(図4参照)に形成されている。
紙パック900を紙パック切断装置1に挿入する場合、紙パック900の開口部903を下にして、紙パック切断装置1の挿入孔2の4辺に開口部903の4辺を合わせて挿入する。なお、紙パック切断装置1の開口部111の4辺の外面縁部111aは、曲面状に形成されており、紙パック900(開口部903)の挿入孔2への挿入し易さを向上させている。この動作により、紙パック900は、開口部903を下(底面部902を上)にして紙パック切断装置1に挿入され、載置部151に底面部902の内側を載置される形態となる。なお、載置部151のコーナ部には、第1切断刃20(図2参照)を紙パック900の側面コーナ部に挿入させる場合の案内用の第1切断刃案内孔152がスリット状に形成されている。
また、筐体10の上面10aには、開口部111を覆うための蓋部材14が配設されている。この蓋部材14は、略楕円形の板状をなし、長軸側の一方(後方側面10c側)を切り欠いた切欠部14aが形成されている。そして、蓋部材14は、切欠部14aが第1側面ケース11の上面10aの一部に支持(図示省略)されており、上面10aに対して開閉自在となっている。
また、蓋部材14の内面側には、蓋部材14を閉塞した場合に、紙パック900の底面部902を外側から押圧するための、矩形に形成された均一の厚さを有する押圧部141が一体に形成されている。これにより、紙パック900を紙パック切断装置1に挿入して蓋部材14を閉塞した場合、紙パック900の底面部902は、内側は載置部151に載置され、外側は押圧部141により押圧される。従って、紙パック900は、押圧部141と載置部151とに挟持された形態となり、載置部151に安定して固定される。
また、蓋部材14の内面側には、切欠部14a側の略中央部に、板状で曲面外形を有する突起部142が形成されている。この突起部142は、蓋部材14を閉塞した場合、突起部142を案内するための、第1側面ケース11の上面10aに形成された突起部案内孔112を介して内部に挿入され、後述する第1切断刃支持部30(図2参照)を所定の位置に移動させる。
図1(b)に示すように、紙パック切断装置1は、筐体10(第2側面ケース12)の略楕円形状を有する長軸側の一方を切り欠いた平坦部12aが形成されている。その平坦部12aの中央部で縦方向(上下方向)には、スリット状の開口部121が形成されている。その開口部121の上端部には、後述する第1切断刃支持部30を第1シャフト部40に沿ってスライド自在とさせる操作部としての操作レバー39が内部から延出している。なお、操作レバー39は、開口部121に沿ってスライド自在に構成されている。
蓋部材14の上方から紙パック切断装置1を見た場合、蓋部材14と、第1側面ケース11の一部と、操作レバー39との平面形状により、下ケース13の平面形状と略同様の楕円形状となり、紙パック切断装置1は、一体感のあるデザインとなっている。
図2は、紙パック切断装置の主要部を透視した斜視図である。図3は、紙パック切断装置の主要部の斜視図である。図4は、紙パック切断装置の概略断面図である。図5は、紙パック切断装置の動作を説明する平面図である。なお、図2は、筐体10を二点鎖線で示し、紙パック切断装置1における主要部の関係を示している。また、図3は、紙パック切断装置1に紙パック900を配設した状態を主要部に併せて示している。図2〜図5を参照して、紙パック切断装置1の主要部の構成と動作を説明する。
図2〜図5に示すように、紙パック切断装置1は、筐体10内部に、紙パック900の側面部901を切断する第1切断刃20と、第1切断刃20を支持する第1切断刃支持部30と、第1切断刃支持部30をスライド自在に支持してスライドに従動して回動する第1シャフト部40とを有している。また、第1シャフト部40の回動による動力を伝達する伝達部50を有している。なお、第1切断刃支持部30には、ユーザが、第1切断刃支持部30自体を第1シャフト部40に対してスライドさせるための操作レバー39が配設されている。
伝達部50は、本実施形態では、第1シャフト部40の下端部側面に固定される第1ギヤ部51と、第1ギヤ部51と噛み合い第1ギヤ部51の回動に従動して動力を伝達する中継ギヤ部52と、中継ギヤ部52と噛み合い中継ギヤ部52の回動に従動して動力を伝達する第2ギヤ部53とを有している。
また、紙パック切断装置1は、紙パック900の底面部902を切断する第2切断刃60と、第2切断刃60を支持する第2切断刃支持部70と、第2ギヤ部53を下端部側面に固定して第2ギヤ部53から伝達される動力により第2切断刃支持部70を回動自在に支持する第2シャフト部80とを有している。
図4を参照して主要部の断面関係を説明する。
第1シャフト部40は、下端部を下ケース13に案内され、上端部を第1側面ケース11に案内されて回動自在に支持されている。また、中継ギヤ部52は、支軸52aの下部を下ケース13に案内され、支軸52aの上部を内部ケース15に案内されて回動自在に支持されている。そして、第2シャフト部80は、下端部を下ケース13に案内され、上端部を内部ケース15に配設される載置部151の下面部に案内されて回動自在に支持されている。このように支持されることにより、第1ギヤ部51、中継ギヤ部52、および第2ギヤ部53は、それぞれが噛み合い、第1ギヤ部51の回動による動力を第2ギヤ部53に伝達する。なお、第1シャフト部40には、第1切断刃支持部30が噛み合っている。
図3〜図5を参照して、主要部の詳細な構成を説明する。
図3に示すように、第1シャフト部40は、円柱形状を有するシャフト本体41と、シャフト本体41の側面に螺旋状のネジ山(雄ネジ)を形成した螺旋状ネジ部42とで構成されている。また、螺旋状ネジ部42は、2条ネジとして構成されている。また、第1シャフト部40は、下端部側面に、上述した第1ギヤ部51が固定されている。なお、本実施形態では、この第1シャフト部40と第1ギヤ部51は、合成樹脂材料により、一体に形成されている。なお、第1シャフト部40と第1ギヤ部51は、回動軸A1(図4参照)を中心として回動を行なう。
第1切断刃支持部30は、スライド支持部31と、切断刃支持部32と、アーム部33と、操作レバー39とで構成されている。スライド支持部31は、第1シャフト部40をスライドして第1シャフト部40を回動させる構成部である。また、切断刃支持部32は、第1切断刃20を支持する構成部である。アーム部33は、スライド支持部31と切断刃支持部32とをつなぐ構成部であり、回動軸A1に対して略垂直方向に移動して第1切断刃20が切断開始位置に臨むように、切断刃支持部32を移動させる。操作レバー39は、スライド支持部31に形成されており、ユーザの押圧操作により、第1切断刃支持部30をスライドさせる。
スライド支持部31は、詳細には、略四角柱状に形成され、その上面31aと下面31dを貫通して、第1シャフト部40のシャフト本体41を挿通するスライド用孔311が形成されている。また、スライド用孔311は、内面に螺旋状ネジ部42と螺合する雌ネジが形成された螺合部311aを有している。また、スライド支持部31は、左右の側面31eに、鍔状に形成されたスライド用突起312を有している。スライド支持部31の左右の側面31e部分とスライド用突起312とにより、スライド案内溝312aが形成される。
切断刃支持部32は、詳細には、略四角柱状に形成され、その前面32bの中央部に、縦方向に第1切断刃20を挿入して支持固定している。また、切断刃支持部32は、上面32aで背面32cとのコーナ部に凹部321を備えている。そして、切断刃支持部32は、背面32cに1対のアーム部33を固定している。このアーム部33は、スライド支持部31の前面31bに形成されるアーム用孔313の内部に挿入されている。アーム部33は、スライド支持部31の内部に構成されるバネ部(図示省略)により、切断刃支持部32をスライド支持部31の前方で進退自在に支持している。
このような構成により、蓋部材14の閉動作に従動して蓋部材14に形成される突起部142(図1(a)参照)が切断刃支持部32の凹部321を押圧する。そして、蓋部材14が閉塞した場合には、この押圧に従動して切断刃支持部32が前方に移動(進行)し、その状態で切断刃支持部32をアーム部33が支持する。また、逆に、蓋部材14の開放動作に従動して切断刃支持部32が後方に移動(退行)して元の位置に戻り、その状態で切断刃支持部32をアーム部33が支持する。
第1切断刃20は、金属製で鋭角に交わる辺を有して四角形板状に形成されている。この鋭角となる1辺には、切断用の刃先21が形成されている。そして、第1切断刃20は、鋭角に交わる刃先端部22を前方に突出する形態で、切断刃支持部32の前面32bの中央部に挿入され固定されている。なお、刃先21は、下方向に向いている。
第2シャフト部80は、円柱形状を有して構成されている。そして、第2シャフト部80は、下端部側面に、上述した第2ギヤ部53が固定されている。また、第2シャフト部80は、上端部側面に、第2切断刃60を支持固定する第2切断刃支持部70が固定されている。なお、本実施形態では、この第2シャフト部80と第2ギヤ部53と第2切断刃支持部70は、合成樹脂材料により、一体に形成されている。なお、第2シャフト部80と第2ギヤ部53と第2切断刃支持部70は、回動軸A2(図4参照)を中心として回動を行なう。
第2シャフト部80に形成される第2切断刃支持部70は、図5に示すように、略紡錘形状を切断した形状を有し、上面70aが平坦に形成されている。その上面70aに、第2切断刃60の一方の端部を支持固定している。
第2切断刃60は、図3、図5に示すように、金属製で鋭角に交わる辺を有して四角形板状に形成されている。この四角形板状の1つの長辺には、切断用の刃先61が形成されている。また、この第2切断刃60は、第2切断刃支持部70の上面70aに支持固定され、図4に示すように、第2シャフト部80の回動軸A2に対して垂直方向から僅かに傾斜した形態で配設されている。詳細には、第2切断刃60の鋭角に交わる刃先端部62が第2切断刃支持部70に固定される端部より上方向となるように配設されている。この構造により、紙パック900の底面部902を切断する際、底面部902を載置する載置部151の下方に第2切断刃支持部70が配設されていても、底面部902近傍の側面部901を切断することができる。なお、第2切断刃60は、第2切断刃支持部70に支持固定されて回動軸A2を中心として回動を行なう。
以上の構成により、紙パック切断装置1に紙パック900を挿入して載置部151に載置した場合、図4、図5に示すように、第1切断刃20は、紙パック900の外部に位置するように配設され、第2切断刃60は、紙パック900の内部に位置するように配設される形態となる。また、図5に示すように、載置部151に紙パック900を載置した場合、紙パック900の中心軸A3と第2シャフト部80の回動軸A2とは、互いにずらして設定している。
図3〜図5を参照して、主要部の詳細な動作を説明する。
上述したように構成される主要部において、紙パック900を切断する動作を説明する。最初に、図1でも説明したように、蓋部材14を開放し、挿入孔2に紙パック900の開口部903を合わせ、紙パック900を挿入する。紙パック900は、図4に示すように、載置部151の上面に底面部902の内側を載置された形態で紙パック切断装置1の内部に収容される。このとき、収容された紙パック900は、図5に示すように、側面部901のコーナ部が第1切断刃20に対向する形態となる。言い換えると、第1切断刃20は、紙パック900の側面部901のコーナ部を略対角方向に向くように配設されている。また、剛性を有する側面部901のコーナ部を切断することに加え、第1切断刃20が略対角方向に向いていることにより、切断時の紙パック900の変形を最小限にしている。
次に、その状態から、蓋部材14を閉塞する。蓋部材14の閉塞に従動して、図4、図5に示すように、蓋部材14に形成される突起部142が凹部321を押圧して、切断刃支持部32およびアーム部33が前方(矢印A方向)に進む。そして、完全に蓋部材14が閉塞した状態となった場合、押圧部141が、紙パック900の底面部902を外側から押圧し、紙パック900の底面部902を載置部151とで挟持する形態となり、紙パック900を確実に固定する。また、同時に、第1切断刃20が、刃先端部22を紙パック900の対向する側面部901のコーナ部に所定の量を突き刺した状態で停止する。この状態での第1切断刃20の位置が、切断開始位置となり、上記動作により、第1切断刃20を切断開始位置に臨ませることができる。
なお、蓋部材14を開放している場合には、切断刃支持部32は、図4、図5に二点鎖線で示す位置に固定されている。そして、図4に示すように、切断刃支持部32の下方向に配設した内部ケース15に形成する当接部153により、操作レバー39を下方向に押圧しても、切断刃支持部32が当接部153に当接することにより、それ以上の下方向への移動は許容しない構造となっている。
しかし、蓋部材14を閉塞した場合には、上述したように、切断刃支持部32が前方に進むことにより、当接部153から外れることになる。図4のα(実線で図示)で示す第1切断刃支持部30がこの状態を示している。この状態で、操作レバー39の下方向への押圧により、切断刃支持部32(第1切断刃支持部30)が下方向へのスライドが可能となる。なお、下方向にスライドする場合には、切断刃支持部32の背面32cが内部ケース15に形成されるスライド面部154に沿って摺動しながらスライドする。
蓋部材14を閉塞して、第1切断刃20を切断開始位置に臨ませた後、図4に示すように、ユーザが操作レバー39を下方向に押圧する。この動作により、操作レバー39を形成するスライド支持部31(第1切断刃支持部30)がスライドを開始する。なお、スライド支持部31は、図5に示すように、内部ケース15に形成するスライド案内孔156に、スライド案内溝312aが案内されており、このスライド案内孔156にスライド案内溝312aが案内されることで、前後左右方向への移動を規制されながらスライドを行なう。
第1切断刃支持部30が下方向へのスライドを開始すると、スライド支持部31のスライド用孔311に形成する螺合部311aは、スライド用孔311に挿通される第1シャフト部40の螺旋状ネジ部42と螺合しながら下方向にスライドを行なうことになる。これにより、第1シャフト部40は、回転を開始する。本実施形態では、第1シャフト部40は、図5に示すように、回動軸A1を中心に矢印B方向に回転を開始する。
第1切断刃支持部30が下方向へのスライドを開始すると、切断開始位置に臨んでいる第1切断刃20も、従動して、この切断開始位置から下方向にスライドを開始する。つまり、第1切断刃20は、紙パック900の側面部901のコーナ部を所定の量を突き刺した状態で下方向にスライドすることになり、側面部901(コーナ部)の切断を開始することになる。
また、第1切断刃支持部30が下方向へのスライドを開始し、第1シャフト部40が、矢印B方向に回転を開始することにより、第1シャフト部40に形成される第1ギヤ部51も同様の方向に回転を開始する。第1ギヤ部51の回転に従動して、第1ギヤ部51と噛み合う中継ギヤ部52も回転を開始する。この場合、中継ギヤ部52は、図5に示すように、矢印C方向に回転を開始する。また、中継ギヤ部52の回転に従動して、中継ギヤ部52と噛み合う第2ギヤ部53も回転を開始する。この場合、第2ギヤ部53は、図5に示すように、矢印D方向に回転を開始する。
第2ギヤ部53が回転を開始することにより、第2ギヤ部53を形成する第2シャフト部80が回転し、同時に、第2切断刃支持部70が回転する。従って、第2切断刃支持部70が支持固定する第2切断刃60は、図5のα(実線で図示)で示す第2切断刃60の初期位置から、矢印E方向に回転を開始する。なお、第2切断刃60は、第2シャフト部80の回動中心である回動軸A2を中心に回転を行なう。第2切断刃60が回転を開始した場合、刃先端部62は、最初に、紙パック900の内面側から、底面部902近傍で、側面部901のコーナ部近傍となる部位Pに当接し、刃先61により側面部901の切断を開始する。
このように、操作レバー39を下方向に押圧して、第1切断刃支持部30を下方向へスライドさせることにより、連動して、第1切断刃20は、切断開始位置に臨み、側面部901を下方向(縦方向)に切断を開始し、同時に、第2切断刃60は、部位Pから側面部901を横方向(底面部902に対して略水平方向)に切断を開始する。そして、操作レバー39の下方向への押圧を維持することにより、第1切断刃支持部30も下方向へのスライドも維持され、第1切断刃20および第2切断刃60はそれぞれの切断を維持する。
なお、切断を維持する状態の第1切断刃支持部30を、図4のβ(2点鎖線で図示)で示している。また、切断を維持する状態の第2切断刃60を、図5のβ(2点鎖線で図示)で示している。また、第2切断刃60が切断を開始した位置から切断を完了した位置(図5のγ(2点鎖線で図示)で示す位置)までの第2切断刃60の軌跡と方向を、図5に2点鎖線の矢印で図示している。
操作レバー39の下方向への押圧を維持することにより、第1切断刃20が紙パック900の側面部901のコーナ部を切断して開口部903まで切断した状態(切断が完了した状態(図4のγ(2点鎖線で図示)で示す状態))となった場合、第1切断刃支持部30の下方向への移動を当接して停止するための当接部155(図4参照)が内部ケース15に配設されている。
従って、操作レバー39を押圧して下方向にスライドさせ、第1切断刃支持部30が当接部155に当接して、操作レバー39がそれ以上移動できなくなるまでスライドさせることにより、紙パック900の側面部901のコーナ部の切断が完了する。また、このとき、第2切断刃60も、紙パック900の側面部901の横方向の切断(底面部902の切断)が完了する。つまり、第1切断刃20の切断動作が完了すると、同時に、第2切断刃60の切断動作が完了する。また、このような一連の動作となるように、第1シャフト部40でのストロークや螺旋状ネジ部42のピッチや、伝達部50のそれぞれのギヤ比やギヤ形状などを設定している。なお、第2切断刃60が切断を開始する位置(図5のαで示す位置)から、切断を完了する位置(図5のγで示す位置)までの回転角度を略270度として設定している。これにより、側面部901の3面を略切断できるように設定している。
切断が完了したした場合には、ユーザにより、操作レバー39を上方向にスライドさせて戻すことにより、第1切断刃支持部30が上方向へのスライドを開始する。この第1切断刃支持部30の上方向へのスライドにより、上述した動作と逆の動作が開始される。従って、操作レバー39が初期位置(図4のαで示す位置)に戻った場合には、第1切断刃20や第2切断刃60は切断開始前の位置(蓋部材14を閉塞した場合の位置)に戻ることになる。そして、蓋部材14を開放することにより、切断刃支持部32が後退し、第1切断刃20が切断開始位置から外れる。それにより、ユーザは、切断が完了した紙パック900(図6に示す紙パック900a)を挿入孔2から取り出すことができる。
なお、この状態においては、第1切断刃20は、図4に示すように、切断開始位置(実線で図示する位置)から後退(2点鎖線で図示する位置に後退)しているため、挿入孔2からは視認することや、指で触ることはできない。また、第2切断刃60も、図5にαで示すように、載置部151の内面側に位置するため、挿入孔2からは視認することや、指で触ることはできない。この状態は、切断開始前の状態と同様となる。
図6は、紙パック切断装置による切断完了後の紙パックの底面部近辺の状態を示す図である。図6を参照して、切断完了後の紙パック900aの状態を説明する。
切断完了後の紙パック900aには、第1切断刃20により、側面部901Aと側面部901Dとのコーナ部が切断されて、切断線L1が形成される。また、紙パック900aには、第2切断刃60により、側面部901B,901C,901Dの3面が底面部902と切断されて、切断線L2が形成される。そして、この切断線L1と切断線L2との間には、切り残し部Sが形成される。なお、側面部901Aと底面部902とは接続されたままの状態となっている。この切り残し部Sが形成されることにより、切断が完了した後も紙パック900aは、その紙パック900としての形態を略維持することになる。このように切断することにより、切断完了後に紙パック切断装置1から紙パック900aを取り出す際の、取り出し易さを向上させている。
なお、図6に示す切断完了後の紙パック900aに対して、ユーザは、側面部901と底面部902とを手で開き、切り残し部Sを切断する(切断線L1と切断線L2とをつなげる)ことで、図7に示すように、展開した形態の紙パック900bとすることができる。また、このような展開した形態の紙パック900bとすることにより、リサイクルするための展開形状(回収形状)とすることができる。
上述した実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の紙パック切断装置1によると、紙パック切断装置1は、第1切断刃20と第1切断刃支持部30と第1シャフト部40と伝達部50と第2切断刃60と第2切断刃支持部70と第2シャフト部80とを有して構成される。そして、第1シャフト部40に支持されてスライド自在の第1切断刃支持部30により、第1切断刃支持部30に支持される第1切断刃20が紙パック900の側面部901を切断する。また、第1切断刃支持部30のスライドに従動して回動する第1シャフト部40の動力を伝達部50が第2シャフト部80に伝達する。そして、第2シャフト部80が支持し、回動自在の第2切断刃支持部70により、第2切断刃支持部70に支持される第2切断刃60が紙パック900の底面部902を切断する。このような簡易な構成により、紙パック900は、側面部901を切断することに従動して底面部902も切断される。従って、簡易な構成で効率的に、紙パック900の側面部901および底面部902を切断することができる。
(2)本実施形態の紙パック切断装置1によると、伝達部50は、第1ギヤ部51と中継ギヤ部52と第2ギヤ部53とを有している。そして、第1ギヤ部51は第1シャフト部40に固定されることにより、第1シャフト部40の回動に従動して回動し、回動による動力を中継ギヤ部52に伝達する。そして、中継ギヤ部52は第1ギヤ部51から伝達された動力を、第2シャフト部80に固定される第2ギヤ部53に伝達する。そして第2ギヤ部53は伝達された動力により、第2シャフト部80を回動させることになる。このような構成により、簡易に伝達部50を構成することができ、効率的に動力を伝達させることができる。
(3)本実施形態の紙パック切断装置1によると、紙パック切断装置1は、第1切断刃支持部30をスライド自在とさせる操作部としての操作レバー39を有している。これにより、ユーザが操作レバー39を下方向に押圧して第1切断刃支持部30をスライドさせるという動作により、紙パック900の側面部901および底面部902の切断を簡単に行なうことが可能になる。また、操作レバー39を当接部155まで操作することにより、1回の操作で、紙パック900の側面部901および底面部902の切断を同時に行ない、切断を完了させることができる。
(4)本実施形態の紙パック切断装置1によると、蓋部材14が閉塞した場合に、第1切断刃20を切断開始位置に臨ませることにより、紙パック切断装置1の安全性が確保される。
(5)本実施形態の紙パック切断装置1によると、載置部151により、紙パック900の底面部902の内側を載置する。これにより、紙パック900の開口部903を下向きにして紙パック切断装置1に挿入した場合に、紙パック900を安定させることができる。
(6)本実施形態の紙パック切断装置1によると、蓋部材14に形成する押圧部141が、載置部151に載置した紙パック900の底面部902の外側を押圧する。これにより、紙パック900は底面部902を載置部151と押圧部141とで挟持することができるため、紙パック900を載置部151に、更に安定させて載置(固定)することができ、また、安定して切断することができる。また、押圧部141は、蓋部材14の内面側に一体に形成されているため、押圧部141を別部材として構成する必要がなくなり、構成が簡易となる。
(7)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第1切断刃20は、紙パック900が載置された場合、紙パック900の外部に位置するように配設され、第2切断刃60は、紙パック900が載置された場合、紙パック900の内部に位置するように配設されている。従って、第2切断刃60を紙パック900の内部に位置するように配設することにより、第2切断刃60を紙パック900の外部に配設した場合に比べて、第2切断刃60の切断における切断動作をコンパクトにできるため、紙パック切断装置1を小型化できる。また、紙パック切断装置1の安全性が確保される。また、第1切断刃20は、紙パック900の外部に位置するように配設され、第2切断刃60は、紙パック900の内部に位置するように配設されることにより、効率的な切断刃(第1切断刃20、第2切断刃60)の配置とすることができ、紙パック切断装置1を小型化できる。
(8)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第1切断刃20は、紙パック900の側面部901のコーナ部を略対角方向に向く刃先21により切断する。この場合、第1切断刃20は、剛性を有する紙パック900の側面部901の略コーナ部を切断することに加え、第1切断刃20の刃先21が略対角方向に向いていることにより、切断時の紙パック900の変形を最小限にし、切断力もあまり必要としない、効率的で安定した切断が行なえる。
(9)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第1切断刃20は、紙パック900の底面部902近傍から開口部903に向かって切断することにより、更に効率的で安定した切断が行なえる。また、切断完了後の紙パック900aをきれいに展開することができる。
(10)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第2切断刃60は、底面部902近傍で、また、側面部901どうしのコーナ部近傍から切断を開始し、底面部902に略平行に略270度の回転を行なって切断を完了する。これにより、第2切断刃60は、剛性の強い、紙パック900の底面部902近傍で、また、紙パック900の側面部901どうしのコーナ部近傍から切断を開始することにより、安定した切断が行なえる。そして、底面部902に略平行に略270度の回転を行なうことにより、効率的に紙パック900の側面部901の3面を略切断する(底面部902を切断する)ことができる。
(11)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第2シャフト部80の回動軸A2と紙パック900の中心軸A3とは、ずらして設定されている。これにより、第2シャフト部80の回動軸A2を中心に第2切断刃60を回動させることで、紙パック900の内側から切断を開始して、その後続けて、3面の側面部901B,901C,901Dを略切断することができるように、第2切断刃60を配設することができる。
(12)本実施形態の紙パック切断装置1によると、切断完了後の紙パック900aにおいて、第1切断刃20の切断線L1と第2切断刃60の切断線L2との間には、切り残し部Sを有している。これにより、底面部902が3面の側面部901B,901C,901Dと完全に切り離されない形態となり、略切断前の紙パック900の形態を保持させることができる。これに対して、底面部902が3面の側面部901B,901C,901Dと完全に切り離された形態となった場合、例えば、1Lの牛乳パックに合わせて紙パック切断装置1が構成されている場合に、500mlの牛乳パックを切断する場合などは、1Lの牛乳パックに比べて切断後の500mlの紙パックが紙パック切断装置1の内部に入り込むことが心配される。しかし、これにより、500mlの牛乳パックであっても、切断後の紙パックが紙パック切断装置1の内部に入り込むことを防止でき、紙パック切断装置1から取り出し易くすることができる。なお、取り出した紙パック900aは、切り残し部Sをユーザが手で開くことにより、簡単に一枚の展開形状(回収形状)にすることができる。
(13)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第1切断刃20が紙パック900の側面部901の切断を完了した際には、第2切断刃60も紙パック900の底面部902の切断を完了する。これにより、第1切断刃20による側面部901(側面部901のコーナ部)の切断と、第2切断刃60による底面部902(側面部901B,901C,901D)の切断を同時に完了させることができ、効率的に紙パック900の切断が行なえる。
(14)本実施形態の紙パック切断装置1によると、第1切断刃20が紙パック900の側面部901の切断を完了した後、切断開始位置に戻った場合には、第2切断刃60も紙パック900の底面部902の切断を完了した後、切断開始位置(初期位置)に戻る。これにより、次の紙パック900の切断の準備を効率的に行なうことができる。
なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)前記実施形態の紙パック切断装置1では、伝達部50は、第1ギヤ部51と中継ギヤ部52と第2ギヤ部53との3つのギヤを有して構成されている。しかし、これに限られず、2つのギヤや、4つ以上のギヤで構成してもよい。
(変形例2)前記実施形態の紙パック切断装置1では、伝達部50は、第1ギヤ部51と中継ギヤ部52と第2ギヤ部53との3つのギヤを有して構成されている。しかし、これに限られず、中継ギヤ部52をベルト状の部材に変更し、第1ギヤ部51と第2ギヤ部53とに掛け渡して、第1ギヤ部51の動力を第2ギヤ部53に伝達してもよい。また、第1ギヤ部51と第2ギヤ部53はギヤを形成せず、プーリとして形成し、そこにベルトを掛け渡す構成としてもよい。
(変形例3)前記実施形態の紙パック切断装置1では、押圧部141は、蓋部材14の内面側に一体に形成されているが、蓋部材14と別体に構成しても良い。
(変形例4)前記実施形態の紙パック切断装置1は、第1切断刃20および第2切断刃60が切断を完了した際の紙パック900aにおいて、第1切断刃20の切断線L1と第2切断刃60の切断線L2との間には、切り残し部Sを有している。しかし、これに限られず、底面部902が3面の側面部901と完全に切り離されても紙パック切断装置1の内部に入り込まず、また、切断後の紙パックが取り出し易ければ、第1切断刃20の切断線L1と第2切断刃60の切断線L2を交差させる切断を行ない、切り残し部Sを有さなくてもよい。
(変形例5)前記実施形態の紙パック切断装置1では、第1シャフト部40は、2条ネジとして構成される螺旋状ネジ部42を形成している。しかし、これに限られず、1条ネジとして構成されてもよいし、3条以上のネジとして構成されてもよい。
(変形例6)前記実施形態の紙パック切断装置1は、紙パック900として、1Lの牛乳パックや500mlの牛乳パックなどを切断することを想定して説明してきたが、これらの紙パック900には限定されず、本発明の構成を適宜適用することにより、大きさや形状(四角柱形状、円柱形状など)の異なる種々の形態の紙パックを展開形状に切断することができる。
なお、本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形(変更ならびに改良)を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。
本実施形態に係る紙パック切断装置の斜視図であり、(a)は蓋部材を開放した状態の斜視図であり、(b)は蓋部材を閉塞した状態の斜視図。 紙パック切断装置の主要部を透視した斜視図。 紙パック切断装置の主要部の斜視図。 紙パック切断装置の概略断面図。 紙パック切断装置の動作を説明する平面図。 紙パック切断装置による切断完了後の紙パックの底面部近辺の状態を示す図。 展開した形態の紙パックを示す図。
符号の説明
1…紙パック切断装置、2…挿入孔、10…筐体、14…蓋部材、15…内部ケース、20…第1切断刃、30…第1切断刃支持部、31…スライド支持部、32…切断刃支持部、33…アーム部、39…操作レバー、40…第1シャフト部、41…シャフト本体、42…螺旋状ネジ部、50…伝達部、51…第1ギヤ部、52…中継ギヤ部、53…第2ギヤ部、60…第2切断刃、70…第2切断刃支持部、80…第2シャフト部、141…押圧部、142…突起部、151…載置部、321…凹部、900…紙パック、900a…切断完了後の紙パック、900b…展開した形態の紙パック、901…側面部、902…底面部、A2…第2シャフト部の回動軸、A3…紙パックの中心軸、L1…第1切断刃の切断線、L2…第2切断刃の切断線、S…切り残し部。

Claims (15)

  1. 紙パックの側面部を切断する第1切断刃と、
    前記第1切断刃を支持する第1切断刃支持部と、
    前記第1切断刃支持部をスライド自在に支持し、当該スライドに従動して回動する第1シャフト部と、
    前記第1シャフト部の回動による動力を伝達する伝達部と、
    前記紙パックの底面部を切断する第2切断刃と、
    前記第2切断刃を支持する第2切断刃支持部と、
    前記伝達部から伝達される動力により前記第2切断刃支持部を回動自在に支持する第2シャフト部と、を有し、前記紙パックの前記側面部および前記底面部を切断することを特徴とする紙パック切断装置。
  2. 請求項1に記載の紙パック切断装置であって、
    前記伝達部は、
    前記第1シャフト部に固定される第1ギヤ部と、
    前記第1ギヤ部の回動に従動して動力を伝達する中継ギヤ部と、
    前記第2シャフト部に固定されて前記中継ギヤ部の回動に従動して動力を伝達する第2ギヤ部と、を有することを特徴とする紙パック切断装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃支持部をスライド自在とさせる操作部を有することを特徴とする紙パック切断装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記紙パック切断装置の外装を構成する筐体と、
    前記筐体に対して開閉自在となる蓋部材と、を有し、
    前記第1切断刃支持部は、前記蓋部材の閉塞動作に従動して前記第1切断刃を切断開始位置に臨ませることを特徴とする紙パック切断装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記紙パックの前記底面部の内側を載置する載置部を有することを特徴とする紙パック切断装置。
  6. 請求項5に記載の紙パック切断装置であって、
    前記載置部に載置した前記紙パックの前記底面部の外側を押圧する押圧部を有することを特徴とする紙パック切断装置。
  7. 請求項6に記載の紙パック切断装置であって、
    前記押圧部は、前記蓋部材の内面側に一体に形成されていることを特徴とする紙パック切断装置。
  8. 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃は、前記紙パックが載置された場合、前記紙パックの外部に位置するように配設され、前記第2切断刃は、前記紙パックが載置された場合、前記紙パックの内部に位置するように配設されていることを特徴とする紙パック切断装置。
  9. 請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃は、前記紙パックの前記側面部のコーナ部を略対角方向に向く刃先により切断することを特徴とする紙パック切断装置。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃は、前記紙パックの前記底面部近傍から開口部に向かって切断することを特徴とする紙パック切断装置。
  11. 請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第2切断刃は、前記紙パックの、前記底面部近傍で、また、前記側面部の前記コーナ部近傍から切断を開始し、前記底面部に略平行に略270度の回転を行なって切断を完了することを特徴とする紙パック切断装置。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第2シャフト部の回動軸と前記紙パックの中心軸とは、ずらして設定されていることを特徴とする紙パック切断装置。
  13. 請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃および前記第2切断刃が切断を完了した際の紙パックにおいて、前記第1切断刃の切断線と前記第2切断刃の切断線との間には、切り残し部を有することを特徴とする紙パック切断装置。
  14. 請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃が前記紙パックの前記側面部の切断を完了した際には、前記第2切断刃も前記紙パックの前記底面部の切断を完了することを特徴とする紙パック切断装置。
  15. 請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の紙パック切断装置であって、
    前記第1切断刃が前記紙パックの前記側面部の切断を完了した後、切断開始位置に戻った場合には、前記第2切断刃も前記紙パックの前記底面部の切断を完了した後、切断開始位置に戻ることを特徴とする紙パック切断装置。
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