(57)【要約】      （修正有）【課題】帯状包材をチューブ状にして内容液を充填して成る紙容器に印字する印字領域を増加する印字装置を提供する。【解決手段】充填機において帯状包材４に対応して印字装置１５が配置される。印字装置１５は一対のプーリー１６ａ、１６ｂとこの一対のプーリー１６ａ、１６ｂを周回するベルト１８を備え、ベルト１８に印字部１９が配置される。下方のプーリー１６ｂにインク供給ローラー２１を備える。プーリー１６ａは下方のプーリー１６ｂを中心にして回動し、上方のプーリー１６ａを電動機２０で駆動してベルト１８を回転しながら印字部１９を帯状包材４に押付けて印字１７することができる。上方のプーリー１６ａが帯状包材４に安定して印字できるように、帯状包材４の裏側に上方のプーリー１６ａの圧力を保持するための圧胴２４が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状包材を縦線シールでチューブ状にして内容液を充填し、横線シールで密封且つ切断して連続的に原型容器を形成し、この原型容器の一対の前記横線シールの両端部を折り曲げて頂面と底面を形成して成る紙容器を製造する充填機に配置される印字装置であって、
前記印字装置は一対のプーリーと、この一対のプーリーを周回し前記帯状包材若しくは紙容器に印字する印字部を備えるベルトと、このベルトを駆動する駆動部と、から成ることを特徴とする印字装置。
【請求項２】
前記一対のプーリーのどちらか一方のプーリーは他方のプーリーの軸周りに回動し前記ベルトを介して前記帯状包材若しくは紙容器に前記印字部を押付けるプーリーで、他方のプーリーにインク供給ローラーを備える、請求項１に記載の印字装置。
【請求項３】
前記駆動部は前記一対のプーリーのどちらか一方のプーリーを回転する電動機である、請求項１又は請求項２に記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙容器成形用の帯状包材若しくは紙容器に印字を行う印字装置に関し、詳しくは、紙容器成形工程で製造番号等の印字領域を拡大する印字装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙材にデザイン等を印刷する印刷機の構造に関する従来技術がある（参考、特許文献１）。図５に示すように、印刷機４０はフレキソ印刷機であり、インクパン４１とインク供給ローラー４２とアニロックスローラー４３と版胴４５で構成され、アニロックローラー４３にドクターブレード４４を備え、版胴４５には図示しないフレキソ版４５ａが両面粘着性のクッションテープ等を用いて巻き付け装着される。
【０００３】
インクパン４１内のインクは、インク供給ローラー４２によって、アニロックスローラー４３の表面に形成された微小のセル４３ａ（網目状の凹部）に供給され、表面の過剰インクをドクターブレード４４で掻き取った後に、版胴４５に装着したフレキソ版４５ａを介して紙材Ｐに転移する。紙材Ｐは版胴４５と版胴４５に対向して備える圧胴４６とに挟まれて連続的にデザイン等が印刷されて上方Ｑに移動する。
【０００４】
このフレキソ印刷技術による印字装置５１が図６に示されている。印字装置５１は上方Ｒに移動する帯状包材Ｐ１に沿って配置され、帯状包材Ｐ１は図示しない充填機によって内溶液が充填されて直方体形状の紙容器５６が連続形成される。より詳しくは、充填機に掛かる前の段階で帯状包材Ｐ１に紙容器５６用のデザイン等が予め印刷され、充填機においては帯状包材Ｐ１に新たに印字するための印字装置５１が設けられ、この印字装置５１によって各紙容器５６に製造番号等の情報を印字することができる。印字装置５１は電動機５４で回転される一個のドラム式のプーリー５２と図示しないインク供給ローラーとから成り、このプーリー５２の表面５２ａに文字や数字等の印字部５３が配置される。プーリー５２の幅Ｌ１、直径Ｌ３とするとプーリー５２の円周の長さＬ２＝Ｌ３ｘπであり、印字領域５５はプーリー５２と同じ幅Ｌ１とプーリー５２の一回転する長さＬ２とで形成される矩形領域である。
【０００５】
印字領域５５は、図７に示すように、紙容器５６の直方体形状を構成する六面（Ｔ１〜Ｔ６）の任意の面に製造番号等の情報を表示する形成できる。この紙容器５６に飲料等を入れてスポーツや屋外活動時に手軽に持運んで使用できるので利便性に優れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００６−２４７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、より詳しい各種情報を紙容器に表示する必要があるため、さらに広い印字領域を設ける必要であった。この場合、紙容器のデザイン等の制約から幅を変えずに長さを長くして印字領域を拡大する必要があるが、充填機装置内の利用できる空間に制約があるので印字領域の長さを拡大するためにプーリーの直径を大きくすることができない。
【０００８】
そこで、本発明はかかる従来技術の問題に鑑みなされたものであって、帯状包材を縦線シールでチューブ状にして内容液を充填し、このチューブ状の両端部を横線シールで密封且つ切断して成る紙容器を製造する充填機に配置されて、前記帯状包材の表面又は紙容器に印字する印字装置において、プーリーの直径を大きくすることなく矩形の印字領域の幅を変えずに印字領域を増加する印字装置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】
【０００９】
この発明は、帯状包材を縦線シールでチューブ状にして内容液を充填し、横線シールで密封且つ切断して連続的に原型容器を形成し、この原型容器の一対の横線シールの両端部を折り曲げて頂面と底面を形成して成る紙容器を製造する充填機に配置される印字装置である。そして、印字装置は一対のプーリーと、この一対のプーリーを周回し帯状包材若しくは紙容器に印字する印字部を備えるベルトと、このベルトを駆動する駆動部と、から成ることを特徴としている。
【００１０】
この発明の好ましい態様において、一対のプーリーのどちらか一方のプーリーは他方のプーリーの軸周りに回動し、この回動するプーリーはベルトを介して帯状包材若しくは紙容器に印字部を押付けるプーリーである。そして、他方のプーリーにインク供給ローラーを備える。
【００１１】
この発明の他の好ましい態様において、駆動部は一対のプーリーのどちらか一方のプーリーを回転する電動機である。
【発明の効果】
【００１２】
印字装置は一対のプーリーと、この一対のプーリーを周回し帯状包材若しくは紙容器に印字する印字部を備えるベルトと、このベルトを駆動する駆動部と、を備えるので、印字領域はベルトによって格段に拡大することができる。このため、ベルトに印字するための文字、数字、記号等の印字部を配置することで、帯状包材を縦線シールでチューブ状にして内容液を充填し、横線シールで密封且つ切断して連続的に原型容器を形成して紙容器を製造する充填機において、帯状包材若しくは紙容器に対して広い印字領域を得ることができる。
【００１３】
この発明の好ましい態様においては、一対のプーリーのどちらか一方のプーリーは他方のプーリーの軸周りに回動しベルトを介して帯状包材若しくは紙容器に印字部を押付けるプーリーであるので、印字を確実に安定して実施できる。さらに、他方のプーリーの位置は固定で常に変わらない状態を保てるので、他方のプーリーに備えるインク供給ローラーによる印字部へのインク供給が安定するので印字品質が向上できる。
【００１４】
この発明の他の好ましい態様においては、駆動部は一対のプーリーのどちらか一方のプーリーを回転する電動機をＯＮ／ＯＦＦ制御して帯状包材若しくは紙容器の所定の印字領域に容易且つ確実に印字できるので操作性と印字品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における、充填機２の包材繰出部３から帯状包材４を繰り出しチューブ状包材６にして液体食品が充填して成る紙容器１を製造する過程で帯状包材４に印字装置１５が配置された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における、図１のＡ−Ａ斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における、図２のＢ−Ｂ側面図で、（ａ）は印字を開始していない印字装置１５の状態、（ｂ）は印字を実施している状態の印字装置１５の状態を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態における、印字装置１５で印字された状態を示す紙容器１の斜視図である。
【図５】従来例における印字装置４０の構成を示す側面図である。
【図６】従来例における、紙材Ｐに印字するための印字装置５１が配置された状態を示す斜視図である。
【図７】従来例における、紙容器５６の印字領域５５を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
＜印字装置の構成＞
【００１７】
実施例の印字装置が設置される紙容器充填機の概略を説明する。図1に示すように、牛乳、清涼飲料水等の液体食品が充填されて成る紙容器１を製造する充填機２は無菌室に設置され、紙容器１を形成する包材として帯状包材４が用いられる。充填機２の包材繰出部３に装着されたリール状の帯状包材４は容器の頂部１ａと成る側を先頭にして連続的に繰り出される。帯状包材４は図示しない複数のローラーによって案内され、下方に向けて搬送されながら図示しないフォーミングリング等によって徐々に湾曲してチューブ状に形成され、図示されない縦線シール装置によって縦線シール５が施されてチューブ状包材６になる。チューブ状包材６が下方に搬送される間に、充填用パイプ７を介して液体食品がチューブ状包材６に上方から充填される。
【００１８】
チューブ状包材６は、図示されない横線シール装置によって所定の間隔ごとにチューブ状包材６の外側から熱圧着で横線シール９を形成して原型容器１０が逐次連結形成される。各原型容器１０はこの横線シール９で切断され、図示されない成形装置によって一対の横線シール９の両端部９ａを折り曲げて頂面１ａと底面１ｂを形成して直方体形状の紙容器１が完成する。なお、帯状包材４には容器成型を容易とするため図示しない折り目が予め形成されている。
【００１９】
帯状包材４の構成は、紙容器１の外側から内側にかけて順に、外側層、紙基材、バリヤー層、接着層、最内層から成り、外側層、接着層、内側層はポリエチレン、エチレン共重合体等の樹脂で形成され、外側層、内側層は低密度ポリエチレン樹脂、バリヤー層はアルミ箔等によって形成される。外側層の外側表面には紙容器としてのデザイン等が印刷される。
【００２０】
帯状包材４をチューブ状包材６に形成するため徐々に湾曲し始める以前の位置で、紙容器表面に既に印刷されたデザイン等とは別途に、帯状包材４の表側に印字を追加するための印字装置１５が帯状包材４の端部近傍に配置される。印字の内容は充填に関わる製造日付、製造工場、製造番号等である。
【００２１】
図２に示すように、印字装置１５は一対のプーリー１６ａ、１６ｂと、一対のプーリー１６ａ、１６ｂを周回するベルト１８と、下方のプーリー１６ｂに摺動するインク供給ローラー２１と、プーリー１６ａを駆動する電動機２０とで構成され、印字装置１５はベルト１８が帯状包材４に平行に隣接するように配置される。ベルト１８には印字するための文字、数字、記号等の印字部１９が配置され、この印字部１９はベルト１８と別体で形成されてベルト１８に接着するか、ベルト１８そのものと一体的に形成される。上方のプーリー１６ａを介してベルト１８は回転し、プーリー１６ａはベルト１８における印字部１９の周回速度と帯状包材４の上方Ｒに流れる速度が等速度になるように電動機２０によって駆動制御される。下方のプーリー１６ｂに備えるインク供給ローラー２１には、図示しない方法で連続的にインクが供給される。なお、上方のプーリー１６ａに対応して帯状包材４の裏側に圧胴２４を備える。
【００２２】
いま、一対のプーリー１６ａ、１６ｂ間の長さＬ１、各プーリー１６ａ、１６ｂの直径Ｄ、ベルト１８の幅Ｗ、ベルト１８の周長Ｌとすると、Ｌ＝πｘＤ＋２ｘＬ１となるので、印字１７できる印字領域２２は幅Ｗと長さＬ（ベルト１８の周長Ｌと同じ長さ）から成る矩形領域である。従って、ベルト１８を用いないで一個の同直径のプーリーによって印字する場合に比べると、Ｌ−πｘＤ＝２ｘＬ１の長さだけ印字領域を増加することができる。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、印字装置１５は図示しない回動装置によって、電動機２０を備える上方のプーリー１６ａを下方のプーリー１６ｂの軸周りに回動Ｋする。回動Ｋによってベルト１８と帯状包材４の隙間Ｈが無くなり、上方Ｒに流れる帯状包材４に印字部１９を押付けて印字することができる。なお、印字する際には、図示しない回動装置と電動機２０の制御によってベルト１８の印字部１９を帯状包材４の所定の位置に周期的な間欠動作で押し付けて確実に所定位置への印字が実施される。
【００２４】
帯状包材４に安定して印字できるように圧胴２４は帯状包材４の裏側で上方のプーリー１６ａの圧力を水平面で保持する。圧胴２４は印字しない状態では帯状包材４に僅かに触れるか若しくは帯状包材４と少し隙間を保持する状態である。なお、下方のプーリー１６ｂにインクを常時供給するためのインク供給ローラー２１を備えるが、下方のプーリー１６ｂとインク供給ローラー２１は上方のプーリー１６ａの回動に拘わらず位置は一定である。
【００２５】
図４に示すように、紙容器１は直方体形状で、頂面１ａ、底面１ｂ、側面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の六面を有しており、印字領域２２は側面Ｓ１における底面Ｔ２近傍における縦線シール５の右側に沿って幅Ｗ、長さＬの領域である。なお、印字装置１５の設置位置を帯状包材４に沿って横移動することで印字領域２２を任意の所望領域に容易に移動できる。必要であれば、側面Ｓ１〜４から頂面Ｔ１又は底面Ｔ２亘って印字領域を連続的に確保することもできる。
【００２６】
＜印字装置の作用＞
一個のプーリーで印字する場合には印字領域に限界があるが、この印字装置１５は一対のプーリー１６とこの一対のプーリー１６を周回するベルト１８を備え、ベルト１８に印字するための文字、数字、記号等の印字部１９を配置するので、プーリー間の長さの二倍（２ｘＬ１）の長さに相当する領域まで印字領域を容易に増やすことができる。なお、印字領域２２は印字１７が可能な最大領域であり、実際に使用される領域はそれぞれの紙容器１に必要な印字情報によって決められる。
【００２７】
この印字装置１５であれば、一対のプーリー１６ａ、１６ｂの直径Ｄを小さくして、一対のプーリー１６ａ、１６ｂ間の長さＬ１を長くすることでも印字領域２２を増加することができるので、印字装置１５の設置スペースに余裕がない場合でも帯状包材４に沿って取付け容易である。
【００２８】
図１において、帯状包材４に印字するかわりに、液体食品を充填して成型された状態の紙容器１に直接印字することもできる。この場合、がコンベヤー等で搬送される際の載置の向きに合わせて使用可能な面を選ぶ必要がある。
【００２９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、電動機２０はプーリー１６ａの代わりにプーリー１６ｂを駆動することもできる。印字装置１５はブリックと称される直方体形状の紙容器以外に６角柱状の紙容器、プリズマと称される頂面および底面が４角形で胴体部が８角形の柱状紙容器、或いはウェッジと称される底面は４角形で頂部は横線シールを形成したままのクサビ形の紙容器等々色んな形状の紙容器に対して応用できる。さらに、所定数の紙容器をダンボール箱等の包装箱に詰め込む場合には、その包装箱に対応する印字装置としても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は、液体食品容器用の包装充填装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
４  帯状包材
１５  印字装置
１６ａ  プーリー
１６ｂ  プーリー
１７  印字
１８  ベルト
１９  印字部
２０  電動機
２４  圧胴
２１  インク供給ローラー
【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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