(57)【要約】【課題】生産コストの増大を抑制して、容易かつ確実に脱気することができる流体充填方法及び流体充填物を提供する。【解決手段】流体を充填する流体充填方法であって、袋状部１０に流体Ｌを充填する工程Ｓ２００と、前記袋状部１０の端部同士を押圧して前記流体Ｌの一部と共に前記袋状部１０の内部の空気を絞り出すとともに前記袋状部１０から絞り出された前記流体Ｌの一部を下流側に連続する前記袋状部１０に導く工程Ｓ３００と、前記流体Ｌの一部と前記空気とが絞り出された前記袋状部１０の端部同士を圧着する工程Ｓ４００と、を含む。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を充填する流体充填方法であって、
袋状部に流体を充填する工程と、
前記袋状部の端部同士を押圧して前記流体の一部と共に前記袋状部の内部の空気を絞り出すとともに、前記袋状部から絞り出された前記流体の一部を下流側に連続する前記袋状部に導く工程と、
前記流体の一部と前記空気とが絞り出された前記袋状部の端部同士を圧着する工程と、
を含むことを特徴とする流体充填方法。
【請求項２】
前記袋状部の端部同士を圧着する工程では、超音波又は熱により圧着することを特徴とする請求項１に記載の流体充填方法。
【請求項３】
前記流体は、インクであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体充填方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の流体充填方法により流体が充填された流体充填物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体充填方法及び流体充填物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、流体を容器等に充填させる場合、容器内部に空気が介在するため、容器に充填された流体の酸化が問題になっていた。
【０００３】
ところで、従来では自動包装機の脱気装置が提案されている（下記特許文献１参照）が、確実に脱気することは難しい。例えば、高粘度の流体を充填する場合には、充填した流体の液面が一定にならないため、脱気効果を高めることが困難になっていた。他方で、真空引きを行うと、真空引きの設備が別途必要になり、装置が大型化し、また生産コストが増大する等の別の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、生産コストの増大を抑制して、容易かつ確実に脱気することができる流体充填方法及び流体充填物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、流体を充填する流体充填方法であって、袋状部に流体を充填する工程と、前記袋状部の端部同士を押圧して前記流体の一部と共に前記袋状部の内部の空気を絞り出すとともに、前記袋状部から絞り出された前記流体の一部を下流側に連続する前記袋状部に導く工程と、前記流体の一部と前記空気が絞り出された前記袋状部の端部同士を圧着する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この場合、前記袋状部の端部同士を圧着する工程では、超音波又は熱により圧着することを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記流体は、インクであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の流体充填方法により流体が充填された流体充填物も本発明の一形態である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、生産コストの増大を抑制して、容易かつ確実に脱気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の流体充填方法により流体が充填される袋状部の基本構成の５つのバリエーションを示した図である。
【図２】本発明の一実施形態の流体充填方法により流体が充填される袋状部の変形例の６つのバリエーションを示した図である。
【図３】袋状部の底面の形状のバリエーションを示した部分拡大図である。
【図４】袋状部の上面の形状の一例を示した部分拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態の流体充填方法の各工程図である。
【図６】本発明の一実施形態の流体充填方法の全体工程のラインを示した概念図である。
【図７】本発明の一実施形態の流体充填方法の主要部の工程を示した概念図である。
【図８】本発明の一実施形態の流体充填方法に用いる充填装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る流体充填方法及び流体充填物について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（流体の一例）
先ず、流体充填方法により充填される対象である流体の一例について説明する。
【００１４】
流体Ｌ（図６参照）として、例えば、高粘性の流体が対象となる。具体的には、本発明は、オフセットインクやＵＶインク等の高粘度の流体の充填方法に最適である。なお、流体Ｌは、インクに限られるものではなく、流動性の高い流体も含め、全ての流体が対象になる。
【００１５】
（袋状部の一例）
次に、流体充填方法により流体が充填される袋状部の一例について説明する。
【００１６】
袋状部の一例として、例えば、パウチ状のものが用いられる。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のように、袋状部１０の端部中心位置にスパウト１２が設けられているもの、図１（Ｄ）、（Ｅ）のように、袋状部１０の端部の角の位置にスパウト１２が設けられているものがある。
【００１７】
また、袋状部の別の例として、次のようなものもある。図２（Ａ）のようにスティック包装（ピロ包装）のもの、図２（Ｂ）のように二方シール包装のもの、図２（Ｃ）のように三方シール包装のもの、図２（Ｄ）のように四方シール包装のもの、図２（Ｅ）、（Ｆ）のようにスタンディングパウチ包装のもの、などがある。
【００１８】
ここで、包装部の形状の一例としては、次のようなものが好ましい。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のように袋状部１０の底面部及び角部１０Ａを丸い形状としたものがある。この形状を採用することにより、流体の充填時に袋状部１０の内部に気泡（空気）が溜まりにくく、また流体の使用時に袋状部１０の内部に流体が残りにくくなる効果がある。
【００１９】
また、図４に示すように、袋状部１０の上部（例えば、注ぎ口近傍）及び角部１０Ｂを丸い形状とすることにより、流体の充填時に袋状部１０の内部に気泡（空気）が溜まりにくく、また流体の使用時に袋状部１０の内部に流体が残りにくくなる効果がある。
【００２０】
（流体充填方法）  
次に、流体充填方法について説明する。
【００２１】
図５乃至図７に示すように、流体充填方法は、主として、
シート状部材１４から袋状部１０を形成する袋状部形成工程Ｓ１００と、
袋状部１０に流体Ｌを充填する充填工程Ｓ２００と、
袋状部１０の端部同士を押圧して流体Ｌの一部と共に袋状部１０の内部の空気（気泡）を絞り出すとともに袋状部１０から絞り出された流体Ｌの一部を空気と共に下流側に連続する袋状部１０に導く脱気工程Ｓ３００と、
流体Ｌの一部と空気（気泡）が絞り出された袋状部１０の端部同士を圧着する圧着工程Ｓ４００と、
圧着した袋状部１０の端部同士を切断する切断工程Ｓ５００と、
を有する。
【００２２】
なお、流体充填方法の上記各工程の順序は、特定の順序に限定されるものではない。
【００２３】
＜袋状部形成工程＞
袋状部形成工程Ｓ１００では、一連のシート状部材１４から袋状部１０が形成される。ここで、シート状部材１４は、通常、樹脂フィルムから構成される。樹脂フィルムには、耐衝撃性、耐磨耗性、及び耐熱性など、包装体としての基本的な性能を備えることが要求される。また、シート状部材１４の端部同士は、例えば熱又は超音波等により、所定の圧着手段１６により熱圧着されて結合される。特に、図６に示すように、スティック包装（ピロ―包装）の場合にはシート状部材１４の両側端部同士が圧着されるが、これに限られるものではない。包装形態が異なれば、圧着手段１６の形状と圧着タイミングが異なるだけで、すべての包装形態を実現することができる。
【００２４】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）など）、ポリオレフィン（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など）、ポリアミド（ナイロン−６、ナイロン−６６など）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）及びエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等から構成される一層又は二層以上の延伸又未延伸フィルムが例示できる。
【００２５】
シート状部材１４は、巻回体（図示省略）に巻回された状態で、搬送ローラ等の搬送手段１８により所定の方向に繰り出される。この過程において、シート状部材１４の両側端部同士１４Ａが、例えば熱又は超音波を利用した圧着手段１６により熱圧着され、あるいは接着剤により接着されて結合される。
【００２６】
ここで、シート状部材１４の繰り出し動作等を安定させるために、ガイド部材２０が用いられる。ガイド部材２０を用いることにより、シート状部材１４の両側端部同士の圧着処理、あるいは流体の充填処理が円滑になる。
【００２７】
なお、袋状部形成工程Ｓ１００は、既に形成された既存の袋状部をそのまま利用する場合には、不要の工程になる。このため、本発明の流体充填方法では、袋状部形成工程Ｓ１００が必須の工程ではない。袋状部を形成する工程を本発明の流体充填方法に取り入れる場合には、袋状部形成工程Ｓ１００が最初のステップとして必要になる。
【００２８】
＜充填工程＞
充填工程Ｓ２００では、袋状部１０に流体Ｌが充填される。流体Ｌの充填処理は、図８に示すように、充填装置２２により実行される。充填装置２２は、例えば、充填タンク２２Ａと、貯溜タンク２２Ｂと、充填タンク２２Ａと貯溜タンク２２Ｂとを接続する移送用パイプ２２Ｃと、充填タンク２２Ａからシート状部材１４へ流体を流入させる流入用パイプ２２Ｄと、流体の温度を調整する温度調整部２２Ｅと、を有している。
【００２９】
貯溜タンク２２Ｂの内部の流体は、移送用パイプ２２Ｃによって充填タンク２２Ａの内部に移送される。充填タンク２２Ａの内部では、流体Ｌが必要に応じて撹拌される。充填タンク２２Ａの内部の流体は、流入用パイプ２２Ｄによってシート状部材１４の袋状部１０に流入される。
【００３０】
ここで、温度調整部２２Ｅは、加熱するための伝熱手段２２Ｅ１を有している。伝熱手段２２Ｅ１は、例えば、充填タンク２２Ａ、貯溜タンク２２Ｂ、あるいは移送用パイプ２２Ｃに設けられており、これらの内部にある流体Ｌの温度を調整する。これにより、流体Ｌを加熱して温度を高めたり、あるいは一定の温度を維持するように温度制御することができる。例えば、流体Ｌが高粘度のオフセットインクあるいはＵＶインクである場合、インクの温度が高くなり過ぎるとインクの組成が変化するため、インクの温度を最適な温度に調整して、粘度を下げるように制御する。なお、粘度が低いインク、あるいは流動性の高い流体を充填する場合には、温度調整部２２Ｅを特に設ける必要はない。
【００３１】
＜脱気工程＞
脱気工程Ｓ３００では、袋状部１０の搬送方向側端部同士１０Ａを押圧して流体Ｌの一部と共に袋状部１０の内部に存在していた空気（気泡）を絞り出す。図７に示すように、袋状部１０の搬送方向側端部同士１０Ａを押圧する押圧手段２４として、例えばローラ部材等が用いられる。なお、当該押圧手段２４は、説明の便宜上、図６では図示省略されている。２つの方向から押圧手段２４により所定の圧力で袋状部１０の搬送方向側端部同士１０Ａを挟み込み、押圧手段２４が搬送方向下流側（図７中矢印Ｘ方向側）へ所定の距離だけ移動して絞り上げる。
【００３２】
これにより、袋状部１０の内部に流入した流体Ｌの一部が、袋状部１０の内部に存在していた空気（気泡）とともに、搬送方向下流側に連続する袋状部１０の内部に流入する。このように、押し出された流体Ｌが搬送方向下流側に連続する袋状部１０の充填物に利用されるため、流体Ｌの無駄が生じない。同時に、流体Ｌとともに空気（気泡）が絞り出されるため、空気（気泡）を袋状部１０の内部から容易かつ確実に取り除くことができる。
【００３３】
なお、下流側の袋状部１０には上流側の袋状部１０から取り除かれた空気（気泡）が流入するが、下流側の袋状部１０に対しても同様にして脱気工程Ｓ３００を実行することにより、下流側の袋状部１０から当該空気（気泡）を取り除くことができる。
【００３４】
＜圧着工程＞
圧着工程Ｓ４００では、図６及び図７に示すように、流体Ｌの一部と空気（気泡）が絞り出された袋状部１０の搬送方向側端部同士１０Ａが圧着される。袋状部１０の搬送方向側端部同士１０Ａの圧着処理では、例えば熱又は超音波を利用した圧着手段２６により熱圧着され、あるいは接着剤により接着されて結合される。このようにして、圧着工程Ｓ４００では、搬送方向に連続する２つの袋状部１０の端部が同時に又は異なるタイミングで圧着される。
【００３５】
具体的には、搬送方向上流側に位置する袋状部１０の搬送方向下流側端部同士１０Ａを所定の圧着手段２６により圧着し、搬送方向下流側に位置する袋状部１０の搬送方向上流側端部同士１０Ａを所定の圧着手段２６により圧着する。これらの圧着手段２６は、一体的に構成され同時に駆動可能な態様でもよいし、別々に駆動可能な態様でもよい。一体的に構成され同時に駆動可能な圧着手段を採用すれば、搬送方向上流側に位置する袋状部１０の搬送方向下流側端部同士１０Ａと、搬送方向下流側に位置する袋状部１０の搬送方向上流側端部同士１０Ａと、を同時に圧着することができる。
【００３６】
なお、真空引き装置を用いて、袋状部１０の内部の空気を取り除いてもよい。また、袋状部１０の内部に適宜窒素を混入してもよい。
【００３７】
＜切断工程＞
切断工程Ｓ５００では、図６に示すように、カッタ等の切断手段２８により袋状部１０の圧着された搬送方向側端部同士１０Ａを切断する。これにより、単一の袋状部１０が分離され、袋状部１０の内部に流体Ｌが充填された流体充填物３０が完成する。このようにして、袋状部１０の内部に流体Ｌが充填された流体充填物３０が連続して製造される。
【００３８】
ここで、袋状部形成工程Ｓ１００、充填工程Ｓ２００、脱気工程Ｓ３００、圧着工程Ｓ４００及び切断工程Ｓ５００は、別々又は同時に実行することができるが、同時に実行することにより、作業効率を高めることができる。具体的には、各工程を同時に実行する場合には、シート状部材１４を常に搬送方向に繰り出しながら、袋状部１０の形成と、流体Ｌの充填と、袋状部１０の脱気と、袋状部１０の端部同士の圧着と、袋状部１０の端部の切断と、が同時に実行される。この結果、流体Ｌの充填が完了して単一の流体充填物３０に形成されるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００３９】
袋状部形成工程Ｓ１００、充填工程Ｓ２００、脱気工程Ｓ３００、圧着工程Ｓ４００及び切断工程Ｓ５００の制御は、例えば、各工程の駆動を制御する制御部（図示省略）が実行する。各工程での駆動手段は、例えばセンサ類などを用いて駆動開始のトリガーとされ、制御部により動作が制御される。
【００４０】
本実施形態によれば、生産コストの増大を抑制して、容易かつ確実に脱気することができる。また、単一の流体充填物３０が得られるまでの時間を大幅に短縮することができる。また、袋状部１０の内部には空気が存在しないので、流体Ｌの酸化や硬化を抑制することができる。単一の流体充填物３０の取扱いが容易になる。
【００４１】
特に、オフセットインクやＵＶインク等の高粘度のインクの保管には、次のような問題があった。すなわち、これらのインクは、通常、ブリキ缶に入れられており、ブリキ缶からヘラ等でインクを取り出して使用するため、保管時にブリキ缶の内部でインクが固まり、固まったインクは廃棄されていた。また、実際に使用したインクの量が分かりにくいという問題があった。ブリキ缶の廃棄の際、インクの残量を一箇所に移す作業が別途発生したり、インクの残量による環境汚染の問題が発生していた。また、ヘラでインクを練る必要があったり、作業者の手が汚れ易くなったり、ブリキ缶内部のインクを常温に戻す必要が生じたりしていた。
【００４２】
これに対して、本実施形態の流体充填方法によりインクを充填すれば、流体充填物３０で小分けにされているので、開封していないものはインクが固まりにくく、また使用したインクの量を把握し易くなり、かつインクが保管し易くなる。ブリキ缶を廃棄する必要がなく、残量のインクがなく、環境汚染の問題は生じない。また、手が汚れにくく、ヘラでインクを練る必要もない。また、インクの温度調整をすることにより、インクの温度を常温に戻すまでの時間がほとんど要しない。さらに、インクを直接機械へ供給することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０        袋状部
３０        流体充填物
Ｓ１００    袋状部形成工程
Ｓ２００    充填工程
Ｓ３００    脱気工程
Ｓ４００    圧着工程
Ｓ５００    切断工程
Ｌ          流体
【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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