JP2894896B2 - 液体を除去するための装置 - Google Patents

液体を除去するための装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビール、清涼飲料水、
食料品等の缶やボトルで販売される製品用の容器から液
体を除去するための装置に関する。本発明は、特に、マ
ーキング作業の直前にマーキングすべき領域から水を除
去するための装置に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】業界では
一般に脱水と呼ばれるこの工程は、ボトル詰め又は缶詰
め工程中にインクジェットプリントヘッドを通過するボ
トル又は缶上に情報をプリントするインクジェットコー
ダ等の一般的なマーキング装置の使用を可能とするため
に採用される。このようなマーキング作業は、一般に
は、種々の目的の製品追跡に使用する日付コード、ロッ
ト情報その他の重要な情報を製品上に記載するものであ
る。
【０００３】本発明は、ビール、ソーダ等の冷却飲料
を、高速充填装置により缶やボトルに充填する飲料産業
に特に利用可能である。充填作業の直後に、キャップ付
け及びラベル貼付作業が行われ、続いて製造日及び／又
は製造コードを特定するためにマーキング作業を行う。
適正なコーディングは、特定の組立ライン又はバッチに
まで逆上って製品を追跡する場合には、重要な要件とな
る。主として、冷却液体の充填後容器の外側に生じる水
滴のため、ボトル又は缶の完全に正確なマーキングを行
うことは困難である。別の問題は、製品コンベヤ上で使
用される石鹸系潤滑剤に起因する。コーディングされる
容器の領域からこれらの液体を除去しない場合には、イ
ンクジェットプリンタ又は同様のドロップマーキング装
置からのインクは、容器に十分付着することができな
い。
【０００４】この問題を解決するための現在の努力に
は、インクジェットプリントヘッドのすぐ近くに配設し
た空気マニホルドの使用が含まれる。一般に、そうした
マニホルドは、空気供給源に接続したパイプの閉鎖部分
より成る。パイプの長さに沿って微細な複数の孔が設け
られている。空気は各孔を通過してボトル又は缶に注が
れ、不必要な液体を吹き飛ばそうとする。そのような従
来技術は、設計上、必要以上の空気を使用すると共に、
かなり騒音が激しく、また容器のマーキングを高信頼性
をもって行うのに必要とされるきれいで乾燥した領域を
形成することができない。
【０００５】従来技術の装置に係る別の問題は、エアブ
ラストの特性である。高圧空気は、正確に位置決めされ
ていない場合には、マーキングされる容器上へのラベル
の設置及び粘着を妨げことがある。特に、容器の正面と
背部にラベルを貼付することが多く、使用される水性接
着剤は固化するのに一定の時間を要する。脱水を目的と
したエアブラストが、これらのラベルを剥がしたり或い
はずらしたりすることがある。
【０００６】従って、本発明の目的は、高速飲料充填コ
ンベヤ上で搬送されてマーキングされる容器の領域から
水分を効果的に除去する脱水装置を提供することであ
る。
【０００７】本発明の別の目的は、マーキングを行う領
域のみを脱水すると共に容器に貼付したばかりのラベル
の固着を妨げないように位置決めできる脱水装置を提供
することである。
【０００８】本発明の更に別の目的は、少なくとも１個
のエアナイフを採用することによりマーキングを行う容
器に空気を正確に向け、マーキング装置にきれいで乾燥
した表面を呈し得る装置を提供することである。
【０００９】本発明のこれらの目的及びその他の目的
は、本明細書の残余の部分から明らかになろう。
【００１０】
【実施例】図１を参照すると、本発明と共に使用するの
に適した典型的なボトル用コンベヤが示されている。当
業者には周知のように、各ボトルはコンベヤ上を矢印の
方向に高速で搬送され、液体を充填してキャップその他
の封止装置を付与するユニットを通過する。次に、ラベ
ル貼付機構が一枚以上のラベルを貼付した後、ボトルは
マーキング部に移行し、そこで所望の日付やバッチコー
ディング情報を付与される。図１に概略的に示したよう
に、ラベル貼付作業はインクジェットマーキング作業の
上流で行われる。各ボトルの背部にラベルを貼付するた
めにバックラベラを使用する場合には、前記２つの作業
は、図面上に「ドエル」と示した角度だけ互いから離隔
される。
【００１１】ラベル貼付と全体を符号１０で示したイン
クジェット部におけるマーキングに続いて、ボトルは出
荷用に包装される最終位置までコンベヤ上で搬送され
る。
【００１２】図２を参照すると、インクジェット部１０
の詳細を示す平面図が示されている。典型的なマーキン
グ作業において、各ボトル１２は、ボトル上の所望の位
置にコーディング情報を印刷するために配設されたイン
クジェット・プリントヘッド１４を通過する。
【００１３】図３の側面図に見られるように、プリント
ヘッド１４はボトルの底から１／３付近にボトル表面か
ら約０．４８センチメートル離れて配設される場合が多
い。また図３に示したように、正面ラベルと反対側のボ
トルの裏側にコーディング情報を付与することが普通で
あり且つ望ましい。
【００１４】プリントヘッド位置を調整するために、水
平調節機構１８と垂直調節機構２０とを備えて全体を符
号１６で示すプリントヘッドホルダを取り付けている。
これらの調整機構を利用して、高速ラベル貼付機構の一
部であるボトルパッド１９上に載置されて搬送されてい
るボトルに対してプリントヘッドを垂直方向の所望の高
さに位置決めすることができる。更に、ボトルとプリン
トヘッド間の間隔は、水平調節機構１８により調節する
ことができる。プリントヘッドホルダ１６は、ラベル貼
付機構の一部であるレール２０（図２）に挟持又は取り
付けることにより、コンベヤシステムに固定される。
【００１５】本発明によれば、プリントヘッド１４によ
るコーディングに先立ちマーキングされるボトル表面を
脱水即ち乾燥させるために、少なくとも１個好ましくは
２個以上のエアナイフより成るエアナイフ組立体を使用
している。本明細書で使用したエアナイフという用語
は、空気を供給する共通のマニホルドに接続された微細
な開口部の直線状配列を意味する。これにより、各ナイ
フの出力部から、極めて細い高圧空気の条が生成する。
後述するように、空気の細い条を、縦揺れ、横揺れ、及
び偏揺れ角に関して注意深く位置決めすることにより、
各ボトルがナイフの正面を通過する際に条がボトルに正
確に当たるようにし、マーキングが行われている部分を
脱水できるようにする。一方、例えばまだ固まっていな
い粘着ラベルを有するボトルの他の部分は、比較的乱さ
れることはなくそのままである。高圧空気の細い条を生
成する微細なノズルの直線状配列を利用し、更に各ナイ
フを入念に位置決めすることにより、水及び石鹸を含ん
だ潤滑剤は下方に剪断されてボトルから離隔し、コーデ
ィング作業用のきれいな部分を形成することができる。
【００１６】本発明と共に使用されるエアナイフは、市
販されている。例えば、そうしたノズルは、レクラー社
によりノズル型番６００．１３０として製造販売されて
いる。このようなノズルは、フィスパ・ブラストの商標
名で市販され、低ノイズレベルの多溝平坦スプレーノズ
ルより成る。このノズルは、空気層流設計を採用してい
る。マニホルドに接続されるノズル開口部の数は一般的
には約１６個であり、各開口部の直径は約１ミリメート
ルで互いに約０．３２ミリメートル離隔している。図６
ａ及び図６ｂにこの装置の一般形状を示すが、ホースを
端部８０に連結することにより空気を供給している。空
気は、符号８２で示した直線状配列の各開口部を通って
エアナイフから噴射される。
【００１７】再び図２及び図３を参照すると、ブラケッ
ト２２及び２４又は任意の同様の取付具により、各エア
ナイフをレール２０に固定している。ブラケット２２
は、先に述べたようにレール２０に接続されたプリント
ヘッドホルダ組立体１６の一部であってもよい。２個以
上のエアナイフを必要とする場合には、第二のブラケッ
ト組立体２４をやはりレール２０に固定して設けてもよ
い。符号２６で示したエアナイフは一般にプリントヘッ
ド１４の上流に位置して、各ボトルがプリントヘッドに
到着する前にボトルの準備をするようにしている。ライ
ン速度、及びマーキングすべきコード文字の数、即ち脱
水すべき領域の寸法に応じて、１個又はそれ以上のエア
ナイフが必要とされる。殆どの作業において、２個のエ
アナイフが使用される。第二のエアナイフの対は、一般
には、湿潤地域での設置又は湿度が上昇する夏期の間に
使用される。
【００１８】最適なマーキング機能を確保するために、
縦揺れ、横揺れ、及び偏揺れ角の経験的に決定された臨
界範囲内に、脱水すべきボトルに対してエアナイフを位
置決めする必要がある。エアナイフの正確な位置決めを
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示す。
【００１９】図４Ａを参照すると、その上にボトル１２
を有するボトルパッド１９を示したコンベヤラインの平
面図が示されている。エアナイフは、コンベヤの長手方
向軸線３０に対して、５９度と６９度の間で位置決めす
べきであることが分かっている。従って、エアナイフは
その位置の上流を向いており、ボトルがエアナイフに到
達する前にその放射空気がボトルに当たるようにしてい
る。
【００２０】図４Ｃを参照すると、第二の臨界角が示さ
れている。この端面図では、エアナイフは、水平面から
２０度と３０度の間の下降角度で位置決めされている。
図４Ａ及び図４Ｃを概括すると、エアナイフは約６４度
だけ上流を向き、水平面に対して２０度と３０度の間で
下方を向くべきであることが理解されよう。
【００２１】図４Ｂを参照すると、最終角位置が示され
ている。図４Ｂは側面図であるが、ノズルを形成する開
口部の直線状配列を、開口部が垂直方向に整合した位置
から４７度と５７度の間で回転すべきことを示してい
る。この回転の方向は、図４に示すように、ノズル２６
の回転軸に沿ってボトル１２の表面に向かって見たとき
反時計方向である。この位置を採ることにより、水及び
潤滑剤がボトル表面上で下方に剪断されてマーキング可
能なきれいな領域を確保することができる。
【００２２】図４Ａ、４Ｂ、４Ｃに関して図示説明した
３つの角の最終的な効果は、マーキングすべき上部領域
に空気が当たって水を下方に付勢するように、直線状の
配列を位置決めすることである。ボトルはエアナイフの
方向に移動しているので、付与される空気圧は次第に増
加して液体を下方に押し続けボトルから離隔させる。こ
の構成により、空気及び／又は液体が上方に移動して、
後部ラベルに使用する領域内に進入するのを防ぐことが
できる。水及び／又は液体がラベル領域に到達すると、
ラベルを固定するために使用した接着剤がまだ固化して
いない場合にはラベルを元の場所から移動させてしまう
ことがある。ここに開示した脱水機構の優れた性能によ
り、信頼性の高いマーキングを行うことができる。
【００２３】図５を参照すると、缶をその底部でマーキ
ングするのに適した本発明の第二の実施例が示されてい
る。図５に示したように、高速缶コンベヤラインは、支
持体５４及び５６の間で複数の缶５０を搬送している。
図５に示した位置で各缶は充填封止された後、底面が上
を向くように倒置される。ここではボトルに関して先に
説明したように、缶内部に冷たい液体が導入されるの
で、缶の外側に水滴が生じる。従来技術では周知のよう
に、そのような缶は、一般的には、図面で符号５８で示
した円錐状に凹んだ底面を有する。
【００２４】典型的なコードマーキング作業では、プリ
ントヘッドを垂直方向に位置決めして、缶底面の円錐状
部分をマーキングする。極めて正確なマーキングを行う
上で、この表面を脱水させることが必要となる。このた
め、本発明によれば、エアナイフと共に、飛散した液体
を集めてマーキング領域から排出するように設計したフ
ードを設けている。特に、先に説明したタイプのエアナ
イフは、符号６０で示した位置に配設されている。エア
ナイフは、マーキングされる円錐状表面５８の方向を向
いている。エアナイフは、水平面に対して約３５度と４
０度の間で下方傾斜角Ｄを有する。これにより、空気は
円錐状の凹部に進入し、その略全表面を通過して、水滴
を吹き飛ばすことができる。エアナイフのこの位置決め
により、空気及び液体は、図５に示すように左から右に
搬送されて、上部伸張部６４，垂直伸張部６６及び下部
伸張部６８を金属成形部材より成り特有の形状を備えた
フード構造６２に収容される。フード６２は、飛散した
液体を捕捉してドレン又は集液筒に排出するようになっ
ている。このフードは、水分コレクタとしての機能と、
脱水工程中に空気又は液体から作業者を保護する安全シ
ールドとしての機能を併せ持っている。ドレン開口部７
０を設けている。フードの上部６４上にエアナイフ６０
に空気を供給するエアライン７２を設けることが望まし
い。
【００２５】本発明の好ましい実施例を図示説明してき
たが、広範な観点において本発明から逸脱することなく
変更及び修正が可能であることは当業者には理解されよ
う。本発明の種々の特徴は、前記特許請求の範囲で詳細
に述べられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用した状態を示した典型的な飲料ボ
トル詰め用コンベヤの平面図。
【図２】マーキング装置及びボトルに対する本発明の関
係を物理的関係を示す部分平面図。
【図３】マーキング装置と容器との間の関係を示す部分
側面図。
【図４】図４Ａ、４Ｂ、４Ｃはそれぞれ本発明の効果を
最大限発揮させ得る本発明の好ましい位置決め角を示し
た図。
【図５】缶の底部をマーキングするために用いた本発明
の第二の実施例の部分端面図。
【図６】図６Ａ、６Ｂはそれぞれ本発明で使用するのに
適したエアナイフの平面図。
【符号の説明】
１０……インクジェット部 １２……ボトル １４……インクジェット・プリントヘッド １９……ボトルバッド ２０……レール ２２、２４……ブラケット ２６……エアナイフ ６２……フード
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・イー・ペテレック アメリカ合衆国イリノイ州60046，レイ ク・ヴィラ，レイクウッド 605 (56)参考文献 特開 昭54−85725（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−177943（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/01

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ドロップマーキング装置によりマーキン
    グされる移動するコンベア上を走行する容器の選択され
    た領域から液体を除去するための装置であって、 ａ） 共通のマニホルドと連通した微細な開口部の直線
    状の配列を画成するハウジングを有する少なくとも一つ
    のノズルと、 ｂ） 前記開口部を通して高圧空気の細い条を生成すべ
    く前記マニホルドに大気圧以上の空気を供給する手段
    と、 ｃ） 前記各ノズルを前記ドロップマーキング装置の上
    流にて前記コンベアに沿って位置決めする位置決め手段
    であって、マーキングすべき選択された領域における液
    体の除去を最適にし、かつ前記容器の他の領域への高圧
    空気の衝突を最小限とするように前記高圧空気の細い条
    が容器に衝突する角度方向を調整可能とした位置決め手
    段とからなる液体を除去するための装置。
  2. 【請求項２】 請求項１による装置であって、少なくと
    も２つのノズルが使用される液体を除去するための装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２の装置であって、前記
    位置決め手段は前記各ノズルが装着されたブラケットを
    備えた液体を除去するための装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかによる装置で
    あって、前記１つまたは各ノズルが、 ｄ） 空気を上流に向けるべくコンベアの長手軸線に対
    して５９度と６４度の間の角度にあり、 ｅ） 水平面から２０度と３０度の間で傾いた角度にあ
    り、かつ ｆ） 前記開口部の直線状の配列の頂部が該配列の底部
    より上流に位置するように前記直線状の配列の開口部を
    結ぶ線が垂直である位置から４７度と５７度の間で回転
    され、これにより各ノズルから出る高圧空気の細い条が
    前記液体を下方にかつ空気が衝突する位置から離れるよ
    うに剪断して該領域を乾燥してマーキングに適した状態
    にするように位置決めされている液体を除去するための
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項１の装置であって、前記容器はそ
    の底部にマーキングするため逆さまに搬送される飲料用
    缶であり、さらに該缶から吹き飛ばされた液体を捕捉す
    るフードを備えた液体を除去するための装置。
  6. 【請求項６】 請求項の装置であって、前記ノズルは水
    平面に対して３５度と４０度の間で傾いた角度を有する
    液体を除去するための装置。
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