JP4795944B2 - 刻印装置 - Google Patents

Description

本発明は、特にコード番号の形態の識別データを、好ましくはブロー・フィル・シール工程によって生産された容器などプラスチック製品に刻印するための刻印装置に関するものである。

容器を生産するための工程及び成形装置については、先行技術（独国特許第１９９２６３２９号）において開示されており、先行技術においては、可塑化プラスチック材のチューブが成形装置の中に押し出され、チューブの一方の端は溶接によって閉じられ、ホースを膨張させるためにホースに作用する空気圧勾配が生成されて、相互に相対して配置される２つの成形型から成る成形装置の成形壁に接して容器を成形するためにこれが加えられる。次に滅菌状態でプラスチック容器を充填するために適切な充填マンドレルが使用され、充填マンドレルが取り除かれた後に容器は密閉され、定義可能なヘッド形状が形成される。２つの容器成形ジョーは、閉鎖位置を得るために水圧又は電動駆動手段によって相互に近づけられ、また流体がその後に貯蔵されるプラスチック容器を得るために開放位置になるように相互に離される。

２つの別個に制御されるジョーによって形成されるヘッド形状は、一般に、アンプル状のものを含めてプラスチック容器のネック要素を含む。アンプルは、ヘッドピースによって閉じられ、分離ポイントの上に成形されるトグル要素によってヘッドピースが分離されてプラスチック容器から取り除かれた後に流体を取り出すために分離ポイントで開けることができる。

この工程及びこの工程を実施するための装置は、複数の実施態様において開示されており、例えば周知のｂｏｔｔｅｌｐａｃｋ（登録商標）システムなど液体又はペースト状製品用のパッケージング・システムに広く使用されている。

欧州特許第０３５９９７１号は、プラスチックの中空容器を生産するための類似のブロー・フィル・シール工程を開示している。このために、１対の半体が成形され、成形型の中で溶接される。容器（アンプル）の廃棄エッジゾーンからフレーム形中空要素が成形され、容器と同じ方法で溶接される。容器は順次ストリップ状に構成される。

上に示される開示工程の場合、特に容器の中身の有効期日を含めてそれぞれの容器の生産場所及び生産日、中身及び内容量に関して推断できるようにするコード番号の形態の識別データを、中身を取り出すために容器からシーリング・ヘッドピースを分離できるようにするトグル要素自体に又はそれぞれの容器を取り囲みかつ販売単位としてそれぞれの容器と共に販売される廃棄エッジゾーンのエリアに付けられる可能性が存在する。最終消費者のための情報としてコード化されない場合もあるが生産者及び中間購入者向けの情報内容を提示するためにコード化された形態で存在することが圧倒的に多いそれぞれの識別データは、開示工法においては生産機械自体において付けられる。成形工程において直接それぞれの容器にコード番号を刻印できるように、ブロー・フィル・シール工程が実施される前に、コード番号が金型半体にはめ込まれる。関与する生産機械は、１０あるいはそれ以上の使い捨て金型を有する可能性があるので、金型にはめ込まれるダイプレート又は個々の活字の形態のコード番号を取り替えるために数時間もあるいは丸１日も掛かってしまう場合がある。特に１台の生産機械が生産工程の必要に応じて様々な金型に様々なコード番号を付けなければならない場合、このような時間の消費が必要である。手で金型内部にコード番号を付けるのは非常に複雑な工程なので、金型に不正確なコード番号を付けるなど１つのエラーのために、生産工程を停止して、生産工程において生産機械によってその時点まで生産された全ての容器を全部処分する必要が生じる可能性がある。このような交換プロセスにおいて、容器を生産するための機械は使用できず、その結果操業コストが高くなる。

この先行技術に基づいて、本発明の目的は、プラスチック容器の識別データに関する交換プロセスが単純かつコスト効率よく実行され、特にその結果プラスチック容器の生産工程自体が阻害されないように、上述の工程及び装置をさらに改良することである。この目的は、請求項１において示される特徴を有する刻印装置によって完全に達成される。

ブロー・フィル・シール工程によって生産される容器などプラスチック製品に特にコード番号の形態の識別データを刻印するための本発明に関して主張される刻印装置は、装置のフレームにおいて識別データが交換可能な刻印ユニットを有する少なくとも１つのスタンプが、水平に移動できるように取り付けられ、上昇位置の時、刻印される又は刻印された製品がスタンプに向かって又はその反対に動けるようにし、下降位置の時、製品の刻印を行う、ことを特徴とする。

この刻印装置は、ブロー・フィル・シール工程を実行するために本来の生産機械の外部に取り付けられ、容器は、識別データを刻印するために刻印装置へ移動される前に、まず完全に生産され、充填され、密封される。フレーム構造及びスタンプを含む本発明に関して主張される刻印装置は、刻印対象の商品の非常に高い処理率を可能にし、原則として、刻印工程を刻印装置によって本来の生産工程から時間的及び空間的に切り離すことができる。さらに、そのフレーム構造のおかげで、刻印装置は、外部から非常に容易にアクセスでき、容器（アンプル）の識別データの交換プロセスを次々にほとんど調整の手間なく行うことができる。コード番号の選択が不正確な結果として刻印工程を中断して不正確なコード番号を正確な番号と取り替えなければならない場合には特に、後者は１つの要因となる。安全工学の観点から見ると、刻印装置は制御しやすく、安全工学システム要素で補完されれば、操作員にとって危険な状況を防止するのに役立つだろう。

本発明に関して主張される刻印装置の１つの好ましい実施態様において、プラスチック材料及び／又は刻印ユニットは、識別データの刻印のために加熱される。このように、刻印ユニットは、刻印のために、生産工程において熱及び圧力が加えられた後のプラスチック製品の余熱を使用することができる。ただし、加熱された刻印ユニットで冷却したプラスチック製品に必要な識別データを刻印するために刻印ユニットをさらに加熱することも可能である。

スタンプでの刻印の方向を横切る方向にプラスチック製品を送り出しかつ取り出し、かつプラスチック製品を支えるスタンプ支持体を使用することが特に有利であることが分かっている。このスタンプ支持体は相対する運動方向にスタンプと同時に又はスタンプと非同期に動かされる。このような構成により、プラスチック製品の高い処理速度で安全にかつ生産機械の生産速度と同じ速度で刻印装置を動作させることを可能にする。

本発明に関して主張される刻印装置の別の好ましい実施態様においては、フレームが、プレート状の刻印ユニット及びスタンプの支持プレートの縦方向の移動のために柱状のガイドを有するように、措置が講じられる。刻印装置のフレーム構造は、柱状ガイドによって強化されるので、刻印工程においてはっきりと認識可能な識別データと同時に高い精度が得られる。さらに、刻印工程によって生成されるプレス力は、柱状ガイドによって刻印装置のフレームに確実に伝達される。プレート状刻印ユニット及び支持プレートが相互に隣接し向き合い、刻印プレート及び支持プレートのピストン棒が関連するプレートと係合し、かつそのハウジング要素がフレームにしっかりと接続されるように措置が講じられることが好ましい。このようにして、柱状ガイドを有するフレームの基本構造を、操作シリンダとして構成されるハウジング要素スタンプによってさらに丈夫にすることができる。液圧又は空気圧シリンダ並びにスピンドルドライブを有する電気モーター・オペレータをスタンプ及びスタンプ支持体のための操作シリンダとして使用することができる。

本発明に関して主張される刻印装置の別の好ましい実施態様においては、柱状サスペンションによってフレームに接続されプレート状刻印ユニットと支持プレートとの間に取り付けられるガイド・プレートが在る。このガイド・プレートは、フレーム内における刻印工程のためにプラスチック製品を案内する。ガイド・プレートは、刻印対象のプラスチック製品が刻印装置内の正確に定義可能な刻印位置に確実に達するようにし、かつ刻印の予定のない構成要素が不用意に刻印工程に入って、損傷を受けないようにする。さらに、ガイド・プレートは、支持プレートと共に、刻印工程中プラスチック製品の支持体として役立つ。

できる限り多い回数の刻印工程をプラスチック製品に対して実行できるようにするために、本発明に関して主張される刻印装置の１つの好ましい実施態様においては、アンプルの形態のプラスチック製品が、（廃棄）エッジゾーンによって相互にストリップ状に接続されて順次刻印される容器として構成され、数個の隣接するアンプルが同時にスタンプを受けるように措置が講じられる。

本発明に関して主張される刻印装置については、図面を参照しながら詳細に説明する。図面において、図は比例縮尺で描かれていない。

図３に示されるプラスチック製品においては、３つの容器１０が同じくプラスチックのエッジゾーン１２によってストリップ状に順次相互接続されている。容器１０の内部１４には、医薬品などの形態の流体が充填される。分離ポイント１８でトグル・シール２０によって密封されるネック要素１６は容器の口として機能する。さらに図３に示される通りネック要素を持つエッジゾーンとトグル・シール２０との間にさらに存在する可能性のある平らなプラスチック材料の廃棄エッジゾーンは、打ち抜きで取り除かれることが好ましい。トグル・シール２０自体は、平らになるように構成され、トグル・シールを関係するネック要素１６から分離ポイント１８で手で分離（回転）することによって容器を簡単に開封できるようにする。

開示されている工程及び成形装置（図には示されていない）の容器には、可塑化材料のチューブが成形装置に押し出され、チューブの一端がヒートシールによって密封され、チューブに作用する空気圧勾配の発生の結果としてチューブが膨張して、容器を成形するための２つの相対する成形型（図には示されていない）から成る成形装置の成形壁に押付けられる。プラスチック容器１０は、その後に適切な充填マンドレル（図には示されていない）によって成形装置において滅菌状態で充填され、充填マンドレルが取り除かれた後、図３に示される定義可能なヘッド形状を形成するように密閉される。この種の工程及び成形装置は、先行技術のものであり、例えば独国特許第１９９２６３２９号及び欧州特許第０３５９９７１号において説明されているので、これについてはこれ以上ここで論じない。

コード番号２２はトグル・シート要素２０の表面に付けられる。十字又は文字Ｘはコード番号の形態の識別データのために確保されるスペースを示すためのスペースホルダとして使用されている。Ｘによって示されるスペースホルダの代わりに、生産場所及び生産モード及び有効期日及び内容に関する情報など専門家全般向けにコード化された形態の番号又は数字として情報を示す識別及び製造データを使用することができる。コード番号２２はコード化されない形態でエンドユーザー向けに有効期限、製造者名などに関する情報を示すこともできる。また、識別データを含む表示フィールドにユーザーの注意を引き付けるためにコード番号２２を着色できる可能性もある。さらに、例えば中身などが経口投与に限られることを明確に示すために、絵文字などのイラストを使用することができる。使用指示又はその一部は、識別データ・フィールドに刻印することによって再生することもできる。

コード番号２２など識別データを容器に付けるための刻印装置について、次に図１及び２を参照しながら説明する。図３に示されるトグル・シール２０へのコード番号付けは例として示されているだけである。従って、例えば、識別データを容器１０に関連するエッジゾーン及び廃棄エッジゾーンにつけるか、又は識別データを流体又はその他の媒体が入っている容器１０の内部を含むエリアにおいて容器１０に直接的に付けることもできる。後者の場合、刻印工程は、容器を通り抜けて刻印しないようにするために充分に気をつけて行わなければならない。容器を突き抜けると容器の中身が使用できなくなる可能性がある。アンプル又は注射器を含めて容器の構成の可能性は複数あるので、図３に示される実施態様例は、ブロー・フィル・シール工程によって生産される容器の多数の代替案のうちの１つの選択肢に過ぎない。

好ましくはブロー・フィル・シール工法によって生産される容器１０又はアンプルなどプラスチック製品に特にコード番号２２の形態の識別データを刻印するための図１及び２に示される刻印装置は、縦支持体２６及び横支持体２８から構成される全体として２４で示されるフレームを有する。装置の主要構成要素がより明確に示されるようにフレーム要素の一部だけが図には示されている。フレーム２４は、縦支持体２６及び横支持体２８から構成することができるが、溶接された、ねじ接続によって接合された又は相互にリベット打ちされた個々の円材で構成することもでき、刻印装置の可動機械要素が受け入れられて締結されている一種のボックス型のフレームを形成するために任意にさらに横補強材３０によって補強することができる。

刻印ユニット３４と共にスタンプ３２は装置のフレーム２４に取り付けられる。スタンプ３２は、作動シリンダとして構成され、伸縮可能ピストン棒３６が備えられ、ピストン棒の自由端はプレート状刻印ユニット３４に係合する。作動シリンダ（スタンプ３２）のハウジング要素３８は、図２の方向から見ると上部横支持体２８に平行に伸びかつ横支持体２８から垂直に一定の距離で２つの縦支持体２６の上に保持されるフレーム・プレート４０に取り付けられる。刻印ユニット３４は、交換可能に設計される識別データ・ユニット４２をその下面に有する。すなわち、識別データ列の一部として個々の活字として又はダイプレートとして個々のコード番号２２又は文字又は絵記号を交換することができる。識別データは、刻印されたイメージが図に示される通りプラスチック製品の情報データ・フィールドの形になるように、横に並んだ又は上下に並んだ情報内容のグループとして構成することができる。Ｘは空スペースホルダを表す。

刻印ユニット３及び情報データ・ユニット４２と共にスタンプ３２が上に上げられたら、容器１０など刻印対象の製品は刻印装置の所定の位置に配置され、刻印された製品は刻印装置から取り除かれる。刻印工程自体は図１及び２に示される通りスタンプ３２を下げて実行される。識別データ・ユニット４２は、この時、識別データ・フィールド、この例においては図３に示される通りトグル・シール２０の平らな部分に接触する。

識別データを刻印するために、プラスチック製品が生産作用として加熱されるか、又は刻印ユニット３４自体が図には示されていない加熱ユニットによって加熱される。さらに、プラスチック製品の送出及び取出しの方向が図１において矢印Ｚによって示される。すなわち、未刻印の製品は、刻印のために図１の視線で見て左から装置の中央のスタンプ３４を通り、刻印された後に刻印装置から右に移動してさらなる処理のために例えば梱包機（図には示されていない）に移動する。従って、プラスチック製品の送出及び取出しの方向Ｚは、図１及び２の視線で見て装置の長手軸線４４（図２）に対して垂直に刻印ユニットを動かすスタンプ３２による刻印の方向を横切る向きである。

同様に図に示されるように、スタンプと同期に又は非同期的に反対方向に動かせる支持スタンプ４６が存在する。支持スタンプ４６も、液圧、空気圧又は電気手段で作動できかつピストン棒４８を有する作動シリンダを有する。ピストン棒の自由端は支持プレート５０に取り付けられて、支持要素５２が支持プレートの上に配置される。さらに、支持スタンプ４６も下部フレーム・プレート５６にしっかりと接続されるハイジング要素５４を有する。支持スタンプ４６の線形取り出し運動も、全体として刻印装置の長手軸線４４の方向を向く。さらに、フレーム２４の内部には、刻印装置の長手軸線４４と平行に延びている４本の柱状ガイドがあり、その自由端は対で上部フレーム・プレート４０及び下部フレーム・プレート５６に取り付けられる。長方形断面を有するプレート状刻印ユニット３４も支持プレート５０ガイドも、柱状ガイド５８のガイド・スリーブ６０を通して取り付けられるので、スタンプ３２及び４６が所定の位置へ動かされる時及び所定の位置から動かされる時、プレートが共に移動するが、ハウジング要素３８及び５４はフレーム２４の中で静止したままである。

同様に図１に示される通り、それぞれの側面において、柱状ガイド５８は、スタンプ３２及び４６にすぐ隣接するように取り付けられるので、トータルシステムとして刻印装置の剛直性が得られる。プレート状刻印ユニット３４及び支持プレート５０は、相互に隣接し対面し、スタンプ３２及び支持スタンプ４６のピストン棒３６及び４８は関連するプレート３４、５０に係合し、そのハウジング要素３８又は５４は固定するようにフレームに取り付けられる。また、４本の柱を有するカラム・サスペンションによりフレーム２４にしっかりと接続されるガイド・プレート６４も存在する。このガイド・プレート６４は、プレート状刻印ユニット３４と支持プレート５０との間に取り付けられ、図３に例として示される通りフレーム２４内部で識別データを刻印する工程のためにプラスチック製品を案内する。刻印装置全体のさらなる剛直性がガイド・プレート６４によって得られる。さらに、不鮮明な刻印又は刻印エラーを確実に防止できるように、吊りガイド・プレート６４を通じて正確に容器１０を案内することができる。

刻印ユニット３２及び支持スタンプ４６を有するこの構造は、装置内部で逆転させることができ、刻印装置の内部でプラスチック製品の両面に刻印したい場合には任意に支持スタンプ４６をもう１つの刻印ユニットとして設計することができる。それぞれのプラスチック製品に関して選択される刻印温度は、流出又は焼けなどによりプラスチック材料に損傷を与えずに信頼できる刻印工程を可能にする温度でなければならない。従って、刻印温度は、使用されるプラスチック材料及びプラスチック製品に使用される材料の強さの関数として変えることができる。

図１及び２に示される刻印装置は、特にプラスチック製品のブロー・フィル・シール工程のための生産機械と直列に接続することができ、生産機械から得られる製品の量をほぼ連続的に刻印ステーションに導いて、刻印を施すことができる。刻印装置は、任意にそれぞれのプラスチック製品から廃棄エッジゾーンを取り除く打抜き機（図には示されていない）と組み合わせることができる。ただし、刻印装置を生産機械と打抜き機の間に配置する選択肢もあり、生産されたプラスチック製品のコンベア・チェーンが停止されそれぞれのプラスチック製品の刻印が先行するステーションで行われる時にプラスチック製品の打抜きが行われるように、タイミングを選択することができる。また、スタンプが完全で読みやすいか否か判断するために刻印を光電子的に監視することもできる。この品質基準を満たさない場合、基準を満たさないことが分かったプラスチック製品は、包装ステーションの方向へのその後の移動から不良品として取り除くことができる。

図２の矢印Ｘの方向から見た場合の刻印装置の基本構成要素の側面図である。 図１の矢印Ｙの方向から見た場合の本発明に関して主張される刻印装置の側面図である。 識別データを含む頭部の密閉部品としてトグル要素を持つ連続する一連の（３つの）容器の上面図であり、Ｘで表される空きスペースは、任意の希望のコード番号又は文字又は復号形式の数字又は文字で埋めることができる。

Claims (4)

1. 特にコード番号（２２）の形態の識別データを好ましくはブロー・フィル・シール工程によって生産された容器などプラスチック製品に刻印するための刻印装置において、
   前記装置のフレーム（２４）内において交換可能識別データ・ユニット（４２）と共に刻印ユニット（３４）を有する少なくとも１つのスタンプ（３２）を縦方向に案内することが可能であり、かつ前記スタンプが上昇状態にある時、刻印された製品又はこれから刻印される製品を送出及び取出しすることができ、かつ前記スタンプが下降状態にある時、製品の刻印を行うことができ、
   前記スタンプ（３２）と同時に又は前記スタンプ（３２）と非同期に反対方向に動かすことができる支持スタンプ（４６）を備え、
   前記フレーム（２４）が、前記プレート状刻印ユニット（３４）及び前記支持スタンプ（４６）の支持プレート（５０）の縦方向の案内のために柱状ガイド（５８）を有し、
   ガイド・プレートが、支柱サスペンションによって前記フレーム（２４）に接続されかつ前記プレート状刻印ユニット（３４）と前記支持プレート（５０）との間に取り付けられており、前記ガイド・プレートが前記フレーム（２４）内で刻印工程のために前記プラスチック製品を案内し、
   前記プラスチック製品が容器（１０）としてアンプルとして構成され、エッジゾーン（１２）によってストリップ状に接続されて、順次刻印され、かつ該装置において、複数の隣接するアンプルが同時に刻印を施される、刻印装置。
2. 前記プラスチック製品及び／又は前記刻印ユニット（３４）が、前記識別データを刻印するために加熱される、請求項１に記載の刻印装置。
3. 前記プラスチック製品の送出及び取出しの方向（Ｚ）が前記スタンプ（３２）に対して縦方向又は横方向である、請求項１又は２に記載の刻印装置。
4. 前記プレート状刻印ユニット（３４）及び前記支持プレート（５０）が相互に隣接しかつ対面し、前記スタンプ（３２）及び支持スタンプ（４６）の前記ピストン棒（３６；４８）が関連するプレート（３４；５０）と係合し、前記プレート状刻印ユニット（３４）及び前記支持プレート（５０）のハウジング要素（３８；５４）が固定するように前記フレーム（２４）に取り付けられる、請求項１に記載の刻印装置。

Images