(57)【要約】【課題】従来の刻印装置においては、刻印時の反力が刻印駒を収容する刻印ヘッドの溝の壁面に繰り返し作用し、その摩耗が進行した時点で刻印ヘッドを交換する必要がある。【解決手段】本発明による刻印ヘッド１１は、外周壁１６，その径方向内側に位置し、刻印駒１７の基端部を収容する段部１８，その径方向内側に位置する凹部１９を有する本体１３と、この本体の外周壁１６に形成され、周方向に沿って配列して刻印駒の先端部をそれぞれ収容する複数本の放射状溝２０ａからなる溝列２０と、刻印駒の基端面１７ａが当接するように段部から突出する外周面１４ａを有し、本体に対する相対回転位置を変更可能に凹部に収容されるバックアップリング１４と、本体に対するバックアップリングの相対回転位置を固定する固定手段３０と、バックアップリングを覆い、本体とで刻印駒を挾持し得るカバー１５と、このカバーを本体に締結する締結手段４０とを具える。【選択図】図４
2015174301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面から刻印駒の先端が突出する刻印ヘッドと、この刻印ヘッドと平行に配される受けローラーとを含み、この受けローラーと駆動回転する前記刻印ヘッドとの間に被加工対象物を通過させ、被加工対象物に刻印を施す刻印装置であって、前記刻印ヘッドは、
外周壁と、この外周壁に隣接してその径方向内側に位置し、刻印駒の基端部を収容する段部と、この段部に隣接してさらにその径方向内側に位置する凹部とを有する本体と、
この本体の前記外周壁に形成され、その周方向に沿って一定間隔で放射状に配列する複数本の放射状溝からなり、個々の放射状溝が刻印駒の先端部をそれぞれ収容する少なくとも１ユニットの溝列と、
刻印駒の基端面が当接するように前記段部から突出する外周面を有し、前記本体に対する相対回転位置を変更可能に前記凹部に収容されるバックアップリングと、
前記本体に対する前記バックアップリングの相対回転位置を固定するための固定手段と、
前記バックアップリングを覆うように前記本体に重ね合わされ、前記本体とで刻印駒を挾持し得るカバーと、
このカバーを前記本体に対して締結するための締結手段と
を具えたことを特徴とする刻印装置。
【請求項２】
前記バックアップリングの外周面に表面硬化処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の刻印装置。
【請求項３】
前記固定手段は、
複数本のボルトと、
前記本体に形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記バックアップリングに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部と
を含み、前記貫通孔が周方向に沿った長孔であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刻印装置。
【請求項４】
前記締結手段は、
複数本のボルトと、
前記カバーに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記バックアップリングに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記本体に形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部と
を含み、前記バックアップリングに形成される複数個の貫通孔が周方向に沿った長孔であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の刻印装置。
【請求項５】
複数ユニットの前記溝列が前記１ユニットの溝列を構成する複数の放射状溝の配列間隔よりも広い間隔をあけて前記本体の外周壁に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の刻印装置。
【請求項６】
外周壁と、この外周壁に隣接してその径方向内側に位置し、刻印駒の基端部を収容する段部と、この段部に隣接してさらにその径方向内側に位置する凹部とを有する本体と、
この本体の前記外周壁に形成され、その周方向に沿って一定間隔で放射状に配列する複数本の放射状溝からなり、個々の放射状溝が刻印駒の先端部をそれぞれ収容する少なくとも１ユニットの溝列と、
刻印駒の基端面が当接するように前記段部から突出する外周面を有し、前記本体に対する相対回転位置を変更可能に前記凹部に収容されるバックアップリングと、
前記本体に対する前記バックアップリングの相対回転位置を固定するための固定手段と、
前記バックアップリングを覆うように前記本体に重ね合わされ、前記本体とで刻印駒を挾持し得るカバーと、
このカバーを前記本体に対して締結するための締結手段と
を具えたことを特徴とする刻印ヘッド。
【請求項７】
前記バックアップリングの外周面に表面硬化処理が施されていることを特徴とする請求項６に記載の刻印ヘッド。
【請求項８】
前記固定手段は、
複数本のボルトと、
前記本体に形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記バックアップリングに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部と
を含み、前記貫通孔が周方向に沿った長孔であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の刻印ヘッド。
【請求項９】
前記締結手段は、
複数本のボルトと、
前記カバーに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記バックアップリングに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、
前記本体に形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部と
を含み、前記バックアップリングに形成される複数個の貫通孔が周方向に沿った長孔であることを特徴とする請求項６から請求項８の何れかに記載の刻印ヘッド。
【請求項１０】
複数ユニットの前記溝列が前記１ユニットの溝列を構成する複数の放射状溝の配列間隔よりも広い間隔をあけて前記本体の外周壁に形成されていることを特徴とする請求項６から請求項９の何れかに記載の刻印ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種商品の包装体の一部に製造データーなどに関する情報を刻印するための刻印装置およびその刻印ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種商品の包装体の一部に製造場所や製造日時などの製造データーに関する情報を記録することが行われている。例えば、ティシュペーパーを積層状態で収容するティシュカートンには、その蓋板部分の一部に製造データーに関する情報がアルファベットとアラビア数字との組み合わせにて刻印されている。
【０００３】
このような板紙に対して刻印を行うための従来の刻印装置の主要部の断面構造を図７に示す。すなわち、刻印装置は、外周面１から刻印駒２の先端が突出する刻印ヘッド３と、この刻印ヘッド３と平行に配される受けローラー４とを有する。そして、受けローラー４と被加工対象物である板紙５の搬送速度に同期して駆動回転する刻印ヘッド３との間に板紙５を通過させ、板紙５の所定位置に刻印駒２の配列に対応した刻印を施すようにしている。刻印駒２は、刻印ヘッド３のカバー６を外すことによって、刻印ヘッド３の本体７に形成された溝８に対し交換可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示した従来の刻印装置の刻印ヘッド３においては、刻印時の反力が刻印駒２を収容するための刻印ヘッド３に形成された溝８の壁面９に繰り返し作用し、この溝８の壁面９が次第に摩耗する。結果として、刻印駒２自体の交換に加え、ある程度の摩耗が進行した時点で刻印ヘッド３を廃棄し、新たな刻印ヘッド３を使用する必要があり、ランニングコストが嵩んでしまう欠点を有する。
【０００５】
本発明の目的は、従来よりも使用寿命を長くし得る刻印装置およびその刻印ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態は、外周面から刻印駒の先端が突出する刻印ヘッドと、この刻印ヘッドと平行に配される受けローラーとを含み、この受けローラーと駆動回転する前記刻印ヘッドとの間に被加工対象物を通過させ、被加工対象物に刻印を施す刻印装置であって、前記刻印ヘッドは、外周壁およびこの外周壁に隣接してその径方向内側に位置し、刻印駒の基端部を収容する段部ならびにこの段部に隣接してさらにその径方向内側に位置する凹部を有する本体と、この本体の前記外周壁に形成され、その周方向に沿って一定間隔で放射状に配列する複数本の放射状溝からなり、個々の放射状溝が刻印駒の先端部をそれぞれ収容する少なくとも１ユニットの溝列と、刻印駒の基端面が当接するように前記段部から突出する外周面を有し、前記本体に対する相対回転位置を変更可能に前記凹部に収容されるバックアップリングと、前記本体に対する前記バックアップリングの相対回転位置を固定するための固定手段と、前記バックアップリングを覆うように前記本体に重ね合わされ、前記本体とで刻印駒を挾持し得るカバーと、このカバーを前記本体に対して固定するための締結手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の第２の形態は、外周壁およびこの外周壁に隣接してその径方向内側に位置し、刻印駒の基端部を収容する段部ならびにこの段部に隣接してさらにその径方向内側に位置する凹部を有する本体と、この本体の前記外周壁に形成され、その周方向に沿って一定間隔で放射状に配列する複数本の放射状溝からなり、個々の放射状溝が刻印駒の先端部をそれぞれ収容する少なくとも１ユニットの溝列と、刻印駒の基端面が当接するように前記段部から突出する外周面を有し、前記本体に対する相対回転位置を変更可能に前記凹部に収容されるバックアップリングと、前記本体に対する前記バックアップリングの相対回転位置を固定するための固定手段と、前記バックアップリングを覆うように前記本体に重ね合わされ、前記本体とで刻印駒を挾持し得るカバーと、このカバーを前記本体に対して締結するための締結手段とを具えたことを特徴とする刻印ヘッドにある。
【０００８】
本発明においては、刻印ヘッドの本体に収容されたバックアップリングの外周面に刻印駒の基端面が当接する結果、バックアップリングの外周面が刻印時の反力によって次第に摩耗することとなる。この場合、本体に対するバックアップリングの相対回転位置を変更するだけで、バックアップリングの摩耗していない新たな外周面を刻印駒の基端面に当接させることができる。しかも、刻印駒の交換に加えて交換が必要となるのは刻印ヘッドの本体ではなく、バックアップリングのみとなる。
【０００９】
本発明の第１の形態による刻印装置または第２の形態による刻印ヘッドにおいて、バックアップリングの外周面に表面硬化処理を施すことができる。より具体的には、高周波焼入れや火炎焼入れあるいは電解焼入れなどの表面焼入れおよびショットピーニングまたはショットブラストならびに放電硬化などの物理的方法以外に、浸炭や窒化または浸硫などの化学的方法を使用するバックアップリングの材質などに応じて採用し得る。この他、バックアップリングの外周面にステライトなどの特殊合金を溶着させて表面硬化層を形成する方法も有効である。
【００１０】
固定手段が複数本のボルトと、本体に形成されてボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、バックアップリングに形成されて前記ボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部とを含み、貫通孔が周方向に沿った長孔であってよい。この場合、貫通孔および雌ねじ部を溝列の数に応じて配することが有効である。
【００１１】
締結手段が複数本のボルトと、カバーに形成されてボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、バックアップリングに形成されてボルトの軸部がそれぞれ貫通する複数個の貫通孔と、本体に形成されてボルトの軸部がそれぞれねじ込まれる複数の雌ねじ部とを含み、バックアップリングに形成される複数個の貫通孔が周方向に沿った長孔であってよい。
【００１２】
１ユニットの溝列を構成する複数の放射状溝の配列間隔よりも広い間隔をあけて複数ユニットの溝列を本体の外周壁に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、バックアップリングの外周面が刻印時の反力によって摩耗した場合、本体に対してバックアップリングを相対回転し、摩耗していない新たな外周面を刻印駒の基端面に当接させることにより、繰り返し使用することができる。また、摩耗による交換が必要になった場合であっても、刻印駒の交換に加えてバックアップリングのみを交換するだけで他の部品を継続的に反復使用することができ、従来のものよりも著しく経済的である。
【００１４】
バックアップリングの外周面に表面硬化処理を施した場合、バックアップリングの交換寿命を大きく延ばすことができる。
【００１５】
本体に形成された固定手段の貫通孔が周方向に沿った長孔の場合、固定手段のボルトを緩めるだけで本体に対するバックアップリングの相対回転位置を簡単に変更することができる。
【００１６】
バックアップリングに形成した締結手段の貫通孔が周方向に沿った長孔の場合、締結手段のボルトを緩めるだけで本体に対するバックアップリングの相対回転位置を容易に変更することができる。
【００１７】
１ユニットの溝列を構成する複数の放射状溝の配列間隔よりも広い間隔をあけて複数ユニットの溝列を本体の外周壁に形成した場合、溝列のユニット数以上、バックアップリングを交換することなく繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明をティシュカートンの製造ラインに適用した一実施形態の外観を表す立体投影図である。
【図２】図１に示した実施形態の外観を模式的に表す立体投影図である。
【図３】図１に示した実施形態における刻印ヘッドの部分の外観を表す立体投影図である。
【図４】図３に示した刻印ヘッドを反対側から見た分解図である。
【図５】刻印ヘッドおよび受けローラーの断面構造を表す断面図である。
【図６】図５中のVI−VI矢視に沿った断面図である。
【図７】従来の刻印装置における主要部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明による刻印装置をティシュカートンに対して適用した一実施形態について、図１〜図６を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、その精神に帰属する他の任意の技術に応用することが可能である。
【００２０】
本発明の対象となるティシュカートンの製造ラインの一部を抽出して表す図１およびその概略構成を図２にそれぞれ示す。本実施形態における刻印装置１０は、図示しないティシュ束をティシュカートン５０に挿入してからティシュカートン５０を封止するまでの間の製造ラインの途中に配される。図示の製造ラインには一端側の蓋板５０ａが封止され、他端側の上下の蓋板５０ｂが水平に保持された状態のティシュカートン５０が一定間隔で搬送される。
【００２１】
この製造ラインの側方に配される刻印装置１０は、外周面１１ａから刻印駒の先端が突出する刻印ヘッド１１と、この刻印ヘッド１１と平行に配される受けローラー１２とを有する。この刻印装置１０は、受けローラー１２とティシュカートン５０の搬送速度に同期して駆動回転する刻印ヘッド１１との間に被加工対象物であるティシュカートン５０の上蓋板５０ｂを通過させ、この上蓋板５０ｂに刻印を施すようになっている。
【００２２】
刻印装置１０の刻印ヘッド１１の部分の外観を図３に示し、これを反対側から分解状態で図４に示し、刻印ヘッド１１および受けローラー１２の断面構造を図５に示し、そのVI−VI矢視に沿った断面形状を図６に示す。すなわち、本実施形態における刻印ヘッド１１は、本体１３と、バックアップリング１４と、固定手段３０と、バックアップリング１４を覆うように本体１３に重ね合わされるカバー１５と、締結手段４０とを具えている。
【００２３】
本体１３は、外周壁１６と、この外周壁１６に隣接してその径方向内側に位置し、刻印駒１７の基端部を収容する環状の段部１８と、この段部１８に隣接してさらにその径方向内側に位置する環状の凹部１９とを有する。この本体１３の外周壁１６には、その周方向に沿って一定間隔ｐで放射状に配列して刻印駒１７の先端部をそれぞれ収容する複数本の放射状溝２０ａからなる複数ユニットの溝列２０が形成されている。本実施形態では各ユニットの溝列２０が９本の放射状溝２０ａを具えており、隣接するユニットの溝列２０の間隔Ｗを１ユニットの溝列２０を構成する放射状溝２０ａの配列間隔ｐよりも広くすることが好ましい。本実施例では、隣接するユニットの溝列２０の間隔Ｗを放射状溝２０ａの配列間隔ｐのほぼ２倍の間隔に設定しているが、これに限定されない。しかしながら、バックアップリング１４の摩耗による交換周期をできるだけ長くするため、可能な限り多数ユニットの溝列２０を本体１３の外周壁１６に形成することが有効である。刻印ヘッド１１の外周面１１ａの周長は、製造ライン上のティシュカートン５０の配列間隔に対してほぼ等しく設定され、１ユニットの溝列２０にのみ刻印駒１７を収容して刻印作業を行うようになっている。つまり、本実施形態では９桁の文字列がティシュカートン５０の上蓋板５０ｂに刻印される。
【００２４】
バックアップリング１４は、刻印駒１７の基端面１７ａが当接するように本体１３の段部１８から突出する外周面１４ａを有し、本体１３に対する相対回転位置を変更可能に、つまり本体１３に対して回転し得るように凹部１９に収容される。刻印駒１７の基端面１７ａが当接するこのバックアップリング１４の外周面１４ａには、耐摩耗性を高めるための表面硬化処理が施されている。
【００２５】
本体１３に対するバックアップリング１４の相対回転位置を固定するための固定手段３０は、複数本、本実施形態では４本のボルト３１と、複数個の貫通孔３２と、複数の雌ねじ部３３とを具えている。本体１３に形成された貫通孔３２は、ボルト３１の軸部３１ａがそれぞれ貫通し、バックアップリング１４に形成された雌ねじ部３３には、ボルト３１の軸部３１ａがそれぞれねじ込まれる。これらは、刻印ヘッド１１の回転軸線を中心として９０度間隔にて形成されている。本実施形態における貫通孔３２は、周方向に沿った長孔であり、１ユニットの溝列２０を構成する放射状溝２０ａの配列間隔ｐの少なくとも１／２程度、バックアップリング１４を本体１３に対して回動させることができるように設定することが好ましい。これにより、刻印作業に伴う反力を受けて発生する摩耗によってバックアップリング１４の外周面１４ａに形成される一定間隔ｐの窪みの間の摩耗していない部分を刻印駒１７の基端面１７ａに当接させ、刻印作業を継続させることができる。
【００２６】
カバー１５は、バックアップリング１４を覆うように本体１３に重ね合わされ、本体１３とで刻印駒１７を挾持し得るようになっている。
【００２７】
カバー１５を本体１３に対して締結するための締結手段４０は、複数本、本実施形態では４本のボルト４１と、複数個の貫通孔４２，４３と、複数の雌ねじ部４４とを具えている。カバー１５に形成された貫通孔４２およびバックアップリング１４に形成された貫通孔４３は、それぞれボルト４１の軸部４１ａが貫通し、本体１３に形成された雌ねじ部４４には、これらボルト４１の軸部４１ａがそれぞれねじ込まれる。これらも固定手段３０と同様に、刻印ヘッド１１の回転軸線を中心として９０度間隔にて形成されているが、先の固定手段３０に対して４５度だけ位相をずらして配されている。バックアップリング１４に形成される本実施形態における貫通孔４２もまた、先の固定手段３０と同様に周方向に沿った長孔である。これらの長孔は、１ユニットの溝列２０を構成する放射状溝２０ａの配列間隔ｐの少なくとも１／２程度、バックアップリング１４を本体１３に対して回動させることができるように設定されている。これにより、固定手段３０および締結手段４０のボルト３１，４１を共に抜き外すことなく、本体１３に対するバックアップリング１４のわずかな回転、すなわち放射状溝２０ａの配列間隔ｐの１／２程度の回転を行うことができる。
【００２８】
軸受２１を介して回転自在に保持された受けローラー１２は、その外周面に硬質ゴム製のリング部材２２が設けられ、より明確な刻印がティシュカートン５０の上蓋板５０ｂに形成されるように配慮している。
【００２９】
従って、最初の溝列２０に装着した刻印駒１７によってバックアップリング１４の外周面１４ａの一部がある程度摩耗したら、固定手段３０および締結手段４０のボルト３１，４１をそれぞれ緩める。そして、固定手段３０のボルト３１の頭部３１ｂを掴んでバックアップリング１４を放射状溝２０ａの配列間隔ｐの１／２だけ本体１３に対して回転し、摩耗していないバックアップリング１４の外周面１４ａを刻印駒１７の基端面１７ａに当接させる。次いで、固定手段３０および締結手段４０のボルト３１，４１をそれぞれ締め付けた後、刻印作業を再開する。この状態にてバックアップリング１４の外周面１４ａがある程度摩耗した場合、今度は別なユニットの溝列２０に刻印駒１７を取り付け、この溝列２０に取り付けた刻印駒１７によって刻印作業を再開する。このようにして、本実施形態ではバックアップリング１４の外周面１４ａに対して刻印駒１７の基端面１７ａを１２回異なる位置に当接させることができ、バックアップリング１４の交換周期を極めて長期化させることができる。
【００３０】
上述した実施形態では６ユニットの溝列２０を外周壁１６に持つ本体１３を有する刻印ヘッド１１について説明したが、１ユニットの溝列２０のみを本体１３の外周壁１６に形成したものであってもよい。この場合、バックアップリング１４の全周を有効利用できるように、１ユニットの溝列２０の周長にほぼ対応させてバックアップリング１４の回転位置を変更できるようにしておくことが特に有効である。より具体的には、上述した実施形態の場合、６０度毎にバックアップリング１４の回転位置を変更できるように、固定手段３０および締結手段４０の構成を設定すればよい。
【００３１】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  刻印装置
１１  刻印ヘッド
１１ａ  外周面
１２  受けローラー
１３  本体
１４  バックアップリング
１４ａ  外周面
１５  カバー
１６  外周壁
１７  刻印駒
１７ａ  基端面
１８  段部
１９  凹部
２０ａ  放射状溝
２０  溝列
２１  軸受
２２  リング部材
３０  固定手段
３１  ボルト
３１ａ  ボルトの軸部
３１ｂ  ボルトの頭部
３２  貫通孔
３３  雌ねじ部
４０  締結手段
４１  ボルト
４１ａ  ボルトの軸部
４２，４３  貫通孔
４４  雌ねじ部
５０  ティシュカートン
５０ａ，５０ｂ  蓋板
ｐ  配列間隔
Ｗ  溝列の間隔
【図１】
2015174301.tif 000003
【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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