JP7267217B2 - インクジェット印刷装置、製函機およびコルゲートマシン - Google Patents

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Description

本件は、段ボール箱を組み立てるための製函材として利用されるシートに対してインクジェット式の印刷を施すインクジェット印刷装置、インクジェット印刷装置を備えた製函機、および、インクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンに関する。
近年、段ボール箱を組み立てるための製函材として利用されるシートに対してインクジェット式の印刷を施すインクジェット印刷装置が種々開発されている。
このインクジェット印刷装置は、ライナと中芯とから段ボールシートを製造するコルゲートマシンや、段ボールシートから製函用シート材を製造する製函機など、ダンボール製造に関する様々な機械に搭載されるものである(例えば特許文献1,特許文献2を参照)。特許文献1や、特許文献2のインクジェット印刷装置では、コルゲートマシンや製函機での製造過程においてシートに所定の印刷柄を印刷できるとされている。
従来、コルゲートマシンや製函機に搭載されたインクジェット印刷装置を用いて、例えばバーコードや、QRコード(登録商標)のような識別コードをシートに印刷することが行われている。
このような識別コードは、シートを段ボール箱に組み立てた状態での判別性を向上させるために、段ボール箱の複数の面(壁部)に印刷される場合がある。
そのため、従来のインクジェット印刷装置では、段ボール箱が平面状に展開されたシートの状態で複数の壁部になることが予定されている領域のそれぞれに識別コードを印刷できるように、多数のインクジェットヘッドが搭載されている。
図7は、従来の製函機に搭載されたインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドの配置例を説明する図であり、製函機でA式段ボール箱に加工される矩形平板状の段ボールシート90が平面図で示されている。段ボールシート90は、長辺の一側を下流側に向けて搬送方向MDに沿って上流から下流に(紙面上で上から下に)搬送されるものとする。
段ボールシート90では、段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部(一対の長さ面と一対の幅面)になることが予定された領域32W,32X,32Y,32Zが搬送方向MDと交差する交差方向CDに並んでいる。交差方向CDは、搬送方向MDと直交する装置幅方向或いはシートの幅方向に相当する。
これら領域32W~32Zのそれぞれの搬送方向MDの下流側は段ボール箱に組み立てたときに天面または底面の一方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域31W,31X,31Y,31Zであり、上流側は天面または底面の他方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域33W,33X,33Y,33Zである。
段ボールシート90が段ボール箱に組み立てられた場合、領域32Wと領域32Yとが一対の長さ面となり、領域32Xと領域32Zとが一対の幅面となる。また、領域31Wと領域31Yとが天面または底面の一方の一対の外フラップとなり、領域31Xと領域31Zとが天面または底面の一方の一対の内フラップとなる。また、領域33Wと領域33Yとが天面または底面の他方の一対の外フラップとなり、領域33Xと領域33Zとが天面または底面の他方の一対の内フラップとなる。
図7に示すように、四個のインクジェットヘッド90W,90X,90Y,90Zが段ボールシート90の面に対向し交差方向CDに沿って設けられている。
これらヘッド90W,90X,90Y,90Zのそれぞれは、交差方向CDに並んだ四つの領域(具体的には、領域31W~31Z,領域32W~32Z,または、領域33W~33Z)に一つずつ対応付けて配置されている。
そのため、ヘッド90Wは、搬送方向MDに並んだ領域31W,32W,33Wの印刷に用いられる。ヘッド90Xは、搬送方向MDに並んだ領域31X,32X,33Xの印刷に用いられる。ヘッド90Yは、搬送方向MDに並んだ領域31Y,32Y,33Yの印刷に用いられる。ヘッド90Zは、搬送方向MDに並んだ領域31Z,32Z,33Zの印刷に用いられる。これらインクジェットヘッド90W~90Zにより、ボール箱の外観をなす六面に対応する領域(例えば、領域32W,32X,32Y,32Zと、領域31Yと、領域33Y)のそれぞれに識別コード94が印刷されるようになっている。
また、図8は、従来のコルゲートマシンに搭載されたインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドの配置例を説明する図である。コルゲートマシンでは、スリッタスコアラが段ボールウェブを搬送方向MDに沿って断裁して複数丁の段ボールウェブを作成し、また、カットオフ装置が複数丁の段ボールウェブを交差方向CDに切断して一枚の段ボールシート(板状段ボールシート)を作成するようになっている。
図8では、コルゲートマシンで段ボールシートの製造に用いる表ライナ91が平面図で示されている。表ライナ91は、スリッタスコアラで断裁する予定の箇所(一点鎖線で示す断裁予定線)で複数丁分の表ライナ93に分けて示されている。また、複数丁分の表ライナ93のそれぞれでは、カットオフ装置で断裁する予定の箇所(切断予定線)が二点鎖線で示されている。そのため、表ライナ91では、搬送方向MDに並んだ一対の切断予定線(二点鎖線)と断裁予定線とに囲われた範囲93aが一枚の段ボールシートに相当する。
複数丁分の表ライナ93のそれぞれでは、段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部(一対の長さ面と一対の幅面)になることが予定された領域42W,42X,42Y,42Zが搬送方向MDに並んでいる。
これら領域42W,42X,42Y,42Zの交差方向CDの一側は天面または底面の一方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域41W,41X,41Y,41Zであり、他側は天面または底面の他方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域43W,43X,43Y,43Zである。
図8に示すように、一丁分の表ライナ93に対して、三個のインクジェットヘッド95X,95Y,95Zが表ライナ93の面に対向し交差方向CDに沿って設けられている。
これらヘッド95X,95Y,95Zのそれぞれは、交差方向CDに並んだ三つの領域(具体的には、領域41W,41X,41Y,41Z、または、領域42W,42X,42Y,42Z、または、領域43W,43X,43Y,43Z)に一つずつ対応付けて配置されている。
そのため、ヘッド95Xは、搬送方向MDに並んだ領域41W~41Zの印刷に用いられる。ヘッド95Yは、搬送方向MDに並んだ領域42W~42Zの印刷に用いられる。ヘッド95Zは、搬送方向MDに並んだ領域43W~43Zの印刷に用いられる。これらインクジェットヘッド95X~95Zにより、ボール箱の外観をなす六面に対応する領域(例えば、領域42W,42X,42Y,42Zと、領域41Yと、領域43Y)のそれぞれに識別コード94が印刷されるようになっている。
三個のヘッド95X,95Y,95Zは、複数丁分の表ライナ93のそれぞれに対応して設けられている。そのため、コルゲートマシンが例えば四丁の段ボールシートを作成する構造(四丁取り)である場合は、四丁分の表ライナ93のそれぞれに三個のヘッド95X,95Y,95Zが設けられるので、合計で十二個のインクジェットヘッドがインクジェット印刷装置に搭載される。
特開2017-35755号公報 特開2017-154315号公報
インクジェット印刷装置に設けられたインクジェットヘッドの数が多いほどインクジェット印刷装置にかかる初期投資費用や、インクジェットヘッドの運用費用などのメンテナンスコストが増加する傾向がある。そのため、インクジェットヘッドの数を削減することが望まれている。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、インクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドの数を削減することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
本件のインクジェット印刷装置は、複数の壁部を有する段ボール箱に組み立てられる製函材としてのシートを搬送方向に搬送する搬送路と、前記搬送路において前記シートの面に対向して配置され、前記シートの面に沿って前記搬送方向に交差する交差方向の所定の印刷範囲で所定の印刷柄を印刷可能なインクジェットヘッドと、を備え、前記搬送路は、前記段ボール箱を製造するための加工が施される予定の加工予定箇所が前記搬送方向に沿って延在し、且つ、複数の前記加工予定箇所が前記交差方向に並んだ姿勢で前記シートを前記搬送方向に搬送するものであり、1つの前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工予定箇所のうち1つの前記加工予定箇所のみに前記印刷範囲が跨るように配置されている。
本件の製函機は前記インクジェット印刷装置を備えている。
本件のコルゲートマシンは前記インクジェット印刷装置を備えている。
本件によれば、一個のインクジェットヘッドだけで交差方向に隣接した第一の領域と第二の領域とに印刷できる。そのため、段ボール箱に組み立てた状態で壁部になることが予定された複数の領域に印刷を行う場合に、交差方向に並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。そのため、インクジェット印刷装置にかかる初期投資費用や、インクジェットヘッドの運用費用などのメンテナンスコストが抑制される。
第一実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えた製函機の説明図である。 (a),(b)はインク噴射口の配列を説明する説明図である。 第一実施形態に係るインクジェットヘッドの配置例の説明図である。 第一実施形態に係る印刷柄の印刷マージンの説明図である。 第二実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。 第二実施形態に係るインクジェットヘッドの配置例の説明図である。 従来の製函機におけるインクジェットヘッドの配置例の説明図である。 従来のコルゲートマシンにおけるインクジェットヘッドの配置例の説明図である。
図面を参照して、実施形態としてのインクジェット印刷装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
まず、インクジェット印刷装置が適用された製函機に関する第一実施形態を説明する。次に、インクジェット印刷装置が適用されたコルゲートマシンに関する第二実施形態を説明する。
本明細書で「シート」は、複数の壁部を有する段ボール箱に組み立てられる製函材としてのシート材の総称である。シートには、コルゲートマシンで製造過程にあるライナ原紙(裏ライナ用のシート,表ライナ用のシート)や、中芯原紙(中芯用のシート)、段ボールウェブ,コルゲートマシンで製造された段ボールシート,製函機で製造過程にある段ボールシート,製函機で製造された製函用シート材が含まれる。
製函機やコルゲートマシンでシートが搬送される方向を搬送方向MDと呼ぶ。搬送方向MDに搬送されるシートの面に沿って搬送方向MDに交差する方向を交差方向CDと呼ぶ。ここでは、交差方向CDは、搬送方向MDに直交する方向であり、製函機やコルゲートマシンの機械幅方向あるいはシートの幅方向に対応する。
特段の説明がなく「上流」と記載した場合は、搬送方向MDにおける上流を意味するものとし、同様に、特段の説明がなく「下流」と記載した場合は、搬送方向MDにおける下流を意味するものとする。
特段の説明がなく「上」,「下」と記載した場合は、製函機やコルゲートマシンでの上下方向を意味するものとする。上下方向は搬送方向MDおよび交差方向CDに直交する方向である。
特段の説明がなく「表(おもて)」と記載した場合は、段ボール箱に組み立てた状態で外側に面する側を意味し、特段の説明がなく「裏(うら)」と記載した場合、「表(おもて)」の反対側を意味するものとする。
[A.第一実施形態]
[I.製函機]
[1.全体構成]
図1は、第一実施形態に係る製函機100の全体構成を説明する説明図である。
製函機100は、コルゲートマシンで製造された段ボールシート10に対して印刷や,溝切り,罫線入れ,打ち抜き,糊付け,折り曲げ等の加工を施して、製函用シート材10aを製造するためのフォルダグルア装置(段ボール箱製造装置)である。
段ボールシート10は、一箱分のサイズに形成された矩形の板状シートである。
製函用シート材10aは、段ボールシート10に上記の加工が施されたものであり、立方体状に組み立てられておらず平面状に畳まれたシート状の段ボール箱である。
図1では、製函機100がいわゆるA式段ボール箱(みかん箱)となる製函用シート材10aを製造する場合を例に挙げており、段ボールシート10が製函用シート材10aに加工される過程を製函機100の各工程の装置構成の上方に、装置構成とは分けて装置構成に対応させて付記している。
製函機100において、段ボールシート10は、その長辺の一方を搬送方向MDの下流に向けた姿勢で搬送方向MDに搬送されている。これは段ボールシート10の段(フルート)が搬送方向MDに対して平行になる姿勢とする。
製函機100には、上流側から順に、給紙部1,印刷部2,排紙部3,ダイカット部4,フォルダグルア部5,カウンタエゼクタ部6が設けられている。
給紙部1は、段ボールシート10を印刷部2に供給(給紙)するユニットである。給紙部1には、板状の段ボールシート10が多数積載された状態で搬入されている。給紙部1は、これら段ボールシート10を1枚ずつ印刷部2に供給する。
印刷部2は、段ボールシート10を搬送方向MDに搬送する搬送コンベア7(搬送路Ls)を有しており、搬送コンベア7で搬送中の段ボールシート10に所定の絵柄を印刷する。
印刷部2には、所定の色数(ここでは、4色)のフレキソ印刷部21A~21Dが、搬送方向MDに沿って上流側から順に配置されている。
フレキソ印刷部21A~21Dのそれぞれは、印版が装着された版胴と段ボールシート10を版胴に圧接する受けロールとを備え、搬送路Lsの段ボールシート10に対して印版に形成された絵柄を各色のインクで順次印刷する。
フレキソ印刷部21A~21Dの版胴のそれぞれは、その直径が何れも同一径に設定されており、印刷中は段ボールシート10の搬送速度と同じ周速で回転している。
フレキソ印刷部21A~21Dの下流側にはインクジェット印刷装置22が設けられている。インクジェット印刷装置22は、インクジェット方式で印刷する印刷装置であり、搬送路Lsを搬送方向MDに搬送される段ボールシート10にデジタルデータに基づく所定の印刷柄を印刷する。
フレキソ印刷部21A~21Dが、各段ボールシート10に対して印版に形成された共通の絵柄を印刷するものであるのに対して、インクジェット印刷装置22は個々の段ボールシート10に対して異なる印刷柄を印刷し得る。そのため、インクジェット印刷装置22は、例えば個々の段ボールシート10を識別可能な識別コードの印刷に利用され得る。なお、インクジェット印刷装置22の設置場所は本実施形態に限らず、段ボールシート10に対して印刷可能な場所であれば、例えばフレキソ印刷部21A~21Dの上流側など、製函機100のどこに設けてもよい。インクジェット印刷装置22の詳細な構成は後述する。
排紙部3では、印刷部2で印刷された段ボールシート10に溝切りや罫線入れを行って排紙する。
ダイカット部4では、排紙部3から排紙された段ボールシート10に打ち抜き加工や更なる溝切りや罫線入れを施す。
フォルダグルア部5は、ダイカット部4により加工された段ボールシート10の幅方向(交差方向CD)の一端に形成された糊代部に糊付けして、段ボールシート10の幅方向両端部が重合するように段ボールシート10を折り曲げ加工する。
フォルダグルア部5により加工された段ボールシート10は、幅方向両端部が糊によって接着されてシート状の段ボール箱(製函用シート材)10aとなる。
カウンタエゼクタ部6では、フォルダグルア部5で加工された製函用シート材10aを計数しながら、スタッカテーブルに積載する部分である。カウンタエゼクタ部6により所定枚数の製函用シート材10aが積み上げられたら、このシート材群10bが一単位のバッチとして出荷される。
[2.詳細構成]
<インクジェット印刷装置の構成>
次に、インクジェット印刷装置22の詳細構成を説明する。
インクジェット印刷装置22は、搬送方向MDに段ボールシート10を搬送する搬送路Lsと、搬送路Lsの上方において段ボールシート10の表面に対向し交差方向CD(図1で紙面に対して垂直方向)に並べて配置された二個のインクジェットヘッド23A,23B(図1では二点鎖線で示す。以下単に「ヘッド」ともいう)とを有している。なお、個々のヘッド23A,23Bを区別する必要がない場合は符号23を用いる。
ヘッド23A,23Bのそれぞれは、段ボールシート10に対向する下面部に複数のインク噴射口を有しており、印刷柄に対応した位置にあるインク噴射口からインクを噴射することで、段ボールシート10に対して所定の印刷柄を印刷するものである。図1のインクジェット印刷装置22は、ヘッド23A,23Bを固定したまま、段ボールシート10がヘッド23A,23Bの下方を一回通過する過程で所定の印刷柄の印刷を1アクションで完成させるシングルパス方式の構造を有する。各ヘッド23A,23Bの複数のインク噴射口は交差方向CDに沿って配列されている。これらインク噴射口の配列された範囲は、各ヘッド23A,23Bが印刷可能な交差方向CDの範囲(後述の図3で符号P1A,P1Bで示す「印刷範囲」)を規定している。
図2(a),(b)は、一個のヘッド23におけるインク噴射口の配列と印刷柄24(破線で囲む範囲)とを説明する説明図である。符号23N1~23N9は九個(複数個)のインク噴射口であり、印刷柄24に重ねられた円形は一個のインク噴射口23N1~23N9が一回の噴射で噴射されたインクを表す。
例えば、図2(a)で九個のインク噴射口23N1~23N9は、交差方向CDに沿って一列に配列されている。この場合、段ボールシート10がヘッド23A,23Bの下方を一回通過する過程でインク噴射口23N1~23N9から複数回インクを噴射して印刷柄24の印刷を完成させている。
また、図2(b)では、九個のインク噴射口23N1~23N9が、搬送方向MDに沿って、一列目L1,二列目L2の二列に分散して配置されている〔図2(b)で二点鎖線を参照〕。インク噴射口23N1~23N9は、二列L1,L2のそれぞれで搬送方向MDに位置をずらして配置(千鳥配置)されている。例えば設置スペースの制約でインク噴射口23N1~23N9を横一列に配置できない場合に、(b)の千鳥配置を適用するとよい。
この場合、二列L1,L2のそれぞれではインク噴射口23N1~23N9が時間差でインクを噴射することで、交差方向CDで一列分の範囲に印刷を施している。二列L1,L2のそれぞれでは、段ボールシート10がヘッド23A,23Bの下方を一回通過する過程でインク噴射口23N1~23N9が時間差のインク噴射を複数回実施して、印刷柄24の印刷を完成させる。
一個のヘッド23でのインク噴射口の数は図示の例に限定されない。例えば、搬送MDに沿う列の数は三列以上であってもよい。列の数を多くして、インク噴射口の配置に対応する面積を広くとった場合、その面積の範囲内に収まる寸法の印刷柄24であれば、段ボールシート10がヘッド23の下方を一回通過する過程で一回インクを噴射するだけで印刷柄の印刷を完成させることが可能である。この場合、高速で効率よく印刷を実施可能である。
ヘッド23の作動は制御装置22Aが所定の印刷柄を表すデジタルデータに基づき制御する。
<段ボールシート>
図3は、段ボールシート10に対するヘッド23A,23Bの配置例を説明するための説明図であり、段ボールシート10を上側から視た平面図で示している。紙面の上から下へ向かう方向が搬送方向MDに対応し、紙面の左右方向が交差方向CDに対応している。段ボールシート10は、長辺の一側を下流側に向けて搬送方向MDに沿って上流から下流に(紙面上で上から下に)搬送されるものとする。
図3の段ボールシート10は、インクジェット印刷装置22を通過した直後であり、溝切り、罫線入れおよび打ち抜きなどの加工が未だ施されていない。段ボールシート10では、溝切り、罫線入れおよび打ち抜きなどの加工が施される予定箇所(加工予定箇所)が破線で示されている。
――段ボールシートの領域――
段ボールシート10は、領域31A~31Dと、領域32A~32Dと、領域33A~33Dとの十二個の領域に区分される。これら領域31A~31D,領域32A~32D,領域33A~33Dは破線で区画されている。
段ボールシート10では、段ボールシート10が段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部(一対の長さ面と一対の幅面)になることが予定された領域32A,32B,32C,32Dが交差方向CDに並んでいる。
これら領域32A~32Dのそれぞれの搬送方向MDの下流側は段ボール箱に組み立てたときに天面および底面の一方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域31A,31B,31C,31Dであり、上流側は天面および底面の他方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域33A,33B,33C,33Dである。
段ボールシート10が段ボール箱に組み立てられた場合、領域32Aと領域32Cとが一対の長さ面となり、領域32Bと領域32Dとが一対の幅面となる。また、領域31Aと領域31Cとが天面または底面の一方の一対の外フラップとなり、領域31Bと領域31Dとが天面または底面の一方の一対の内フラップとなる。また、領域33Aと領域33Cとが天面または底面の他方の一対の外フラップとなり、領域33Bと領域33Dとが天面または底面の他方の一対の内フラップとなる。
――印刷柄――
段ボールシート10では、上記の領域31A~31D,領域32A~32D,領域33A~33Dのうち、六つの領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cのそれぞれに印刷柄24が印刷されている。これら領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cのそれぞれは、段ボールシート10の段ボール箱に組み立てられたときに外観をなす壁部になることが予定された領域である。なお、段ボールシート10の表面(印刷面)が、段ボール箱に組み立てられたときに外側を向く面になるものとする。
以下では、印刷柄24が、例えばQRコード(登録商標)やバーコードなど識別コードである場合を例に挙げる。識別コードは、例えば段ボールシート10を個別に識別可能なコードであり、個々の段ボールシートのID番号や、製造元,製造ロット番号,製造年月日などの情報を含む。以下、印刷柄24を識別コード24に特定して説明する。
一枚の段ボールシート10における領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cのそれぞれには共通の識別コード24が印刷される。
<インクジェットヘッドの配置>
第一実施形態のヘッド23A,23Bは、上記の段ボールシート10を段ボール箱に組み立てたときに外観をなす六面(六箇所の壁部)のそれぞれに識別コード24が印刷されるように、配置されている。
具体的には、ヘッド23Aは、搬送方向MDに並んだ領域31A,32A,33Aと、これら領域31A,32A,33Aに交差方向CDで隣接しており搬送方向MDに並んだ領域31B,32B,33Bとに印刷範囲P1Aが跨るように配置されている。
そのため、ヘッド23Aは、領域31A,32A,33Aと領域31B,32B,33Bに対して印刷が可能である。図3はヘッド23Aが領域32A,32Bのそれぞれに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
識別コード24の印刷される領域32Aと領域32Bとに着目すると、ヘッド23Aは、段ボールシート10が段ボール箱に組み立てられた状態で一方の長さ面(第一の壁部)になることが予定された領域(第一の領域)32Aと、この領域32Aに交差方向CDで隣接しており一方の幅面(第一の壁部とは別の第二の壁部)になることが予定された領域(第二の領域)32Bと、に印刷範囲P1Aが跨るように配置されている。
また、ヘッド23Bは、搬送方向MDに並んだ領域31C,32C,33Cと、これら領域31C,32C,33Cに交差方向CDで隣接しており搬送方向MDに並んだ領域31D,32D,33Dとに印刷範囲P1Bが跨るように配置されている。そのため、ヘッド23Bは、領域31C,32C,33Cと領域31D,32D,33Dに対して印刷が可能である。図3はヘッド23Bが領域32C,32Dと、この領域32Cに搬送方向MDに並んでおり、段ボールシート10が段ボール箱に組み立てられた状態で外フラップ(第一の壁部および第二の壁部とは別の第三の壁部)になることが予定された領域(第三の領域)31C,33Cとのそれぞれに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
識別コード24の印刷される領域32Cと領域32Dとに着目すると、ヘッド23Bは、段ボールシート10が段ボール箱に組み立てられた状態で他方の長さ面(第一の壁部)になることが予定された領域(第一の領域)32Cと、この領域32Cに交差方向CDで隣接しており他方の幅面(第一の壁部とは別の第二の壁部)になることが予定された領域(第二の領域)32Dと、に印刷範囲P1Bが跨るように配置されている。
本実施形態では、図3に示すように、ヘッド23Aの交差方向CDの位置は、上面視で、印刷範囲P1Aの交差方向CDの中心が領域31A,32A,33Aと領域31B,32B,33Bとの境界の交差方向CDの位置と一致するように配置されている。ヘッド23Bの交差方向CDの位置は、上面視で、印刷範囲P1Bの交差方向CDの中心が領域31C,32C,33Cと領域31D,32D,33Dとの境界の交差方向CDの位置と一致するように配置されている。
第一実施形態のインクジェット印刷装置22におけるヘッド23A,23Bの配置は、溝切り、罫線入れおよび打ち抜きなどの加工予定箇所に着目すると、搬送方向MDに沿って延在する加工予定箇所、具体的には溝切り(スロット)予定箇所と罫線(クリーズ)予定箇所とにヘッド23A,23Bの印刷範囲P1A,P1Bが跨っている配置とも言える。
<インクジェット印刷>
上記の配置により、ヘッド23A,23Bは、二個のヘッド23A,23Bだけで段ボール箱の壁部になることが予定されている領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cのそれぞれに、識別コード24を印刷可能である。
各ヘッド23A,23Bにてインクを噴射するインク噴出口の選択と、各インク噴出口のインクを噴射するタイミング(印刷タイミング)を制御装置22Aが制御することで、デジタルデータに基づく所定の絵柄や,サイズ,形状,位置の識別コード24が印刷される。
ヘッド23A,23Bでは、印刷範囲P1A,P1Bのそれぞれにおいて、印刷範囲の一側を二つの領域の一方(領域31A,32A,33Aと領域31B,32B,33Bの一方、または、領域31C,32C,33Cと領域31D,32D,33Dの一方)に用いて、印刷範囲の他側を二つの領域の他方(領域31A,32A,33Aと領域31B,32B,33Bの他方、または、領域31C,32C,33Cと領域31D,32D,33Dの他方)に用いている。
具体的には、印刷範囲P1Aの図3で左側の半分は領域31A,32A,33Aへの印刷に用いられ、図3で右側の半分は領域31B,32B,33Bへの印刷に用いられている。また、印刷範囲P1Bの図3で左側の半分は領域31C,32C,33Cへの印刷に用いられ、図3で右側の半分は領域31D,32D,33Dへの印刷に用いられている。
例えば、ヘッド23Aで領域32Aと領域32Bとのそれぞれに識別コード24を印刷する場合、領域32A,32Bの搬送方向MDの中央付近がヘッド23Aの下方を通過するタイミングで、印刷範囲P1Aの図3で左側半分の一部のインク噴出口と、図3で右側半分の一部のインク噴出口とのそれぞれからインクを噴射する。
また、ヘッド23Bで領域31Cに識別コード24を印刷する場合、図3で領域31Cの右上箇所付近がヘッド23Bの下方を通過するタイミングで、印刷範囲P1Bの図3で左側半分の一部のインク噴出口からインクを噴射する。
領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cのそれぞれの識別コード24は、印刷範囲P1A,P1B内でさえあれば任意の位置に印刷され得る。例えば、領域32Aで識別コード24はその領域内の搬送方向MDの中央付近に印刷されているが、例えば搬送方向MDの一側または他側の縁部付近(領域33Aや領域31Aのとの境界付近)に印刷されてもよい。
図3では交差方向CDに隣接する領域どうし(例えば領域32Aと領域32B)で識別コード24の搬送方向MDの位置が揃えられているが、識別コード24の搬送方向MDの位置が異なっていてもよい。
識別コード24は、領域内の他の印刷柄の配置に合わせて、他の印刷柄に干渉しない位置に印刷され得る。
<識別コードの印刷マージン>
識別コード24のそれぞれは、その識別コード24が印刷される領域32A,32B,32C,32D,31C,33Cの縁部から所定の印刷マージン以上離れた位置に印刷される。
図4は、印刷マージンを説明するための説明図であって、段ボールシート10における領域32C,32D,33C,33Dの一部を拡大して示している。図4において二点鎖線は領域32C,32D,33C,33Dのそれぞれの間の境界を示す。領域33Cと領域33Dの間の破線はスロット(溝切り)加工が予定されている箇所(加工予定箇所)を示す。領域32Cと領域33Cの間,領域32Dと領域33Dの間の破線は罫線(スコア)加工が予定されている箇所を示し、領域32Cと領域32Dの間の破線は罫線(クリーズ)加工が予定されている箇所を示す。
なお、図4では、スロットの幅(交差方向CDの寸法)や、罫線の幅(スコアの搬送方向MDの寸法およびクリーズの交差方向CDの寸法)を誇張して描いている。
印刷マージンは、シート10を段ボール箱に組み立て状態で識別コード24の周囲に識別コード24の読み取りに必要な空白部(クワイエットゾーン)を確保するために設けられている。この印刷マージンには、交差方向CDのマージンdxと搬送方向MDのマージンdyとの二種のマージンがある。
――交差方向CDのマージン――
交差方向CDのマージンdx[mm]は、識別コード24の縁部から、その識別コード24に交差方向CDで隣接している境界(二点鎖線)までの間隔である。例えば領域33Cに印刷された識別コード24において交差方向CDの一側の縁部(図4において交差方向CDの右側の縁部)から領域33Cと領域33Dとの間の境界までの間隔である。
dx[mm]は、スロット幅a[mm]と罫線位置精度b[mm]とクワイエットゾーンc[mm]とから下記の式1で求められる。
dx[mm]=(a[mm]/2)+b[mm]+c[mm]・・・式1
スロット幅a[mm]は、領域33Cと領域33Dとの間に形成される予定のスロットの幅(領域の間の加工予定箇所の寸法)である。
罫線位置精度b[mm]は、領域32Cと領域32Dとの間に形成される予定の罫線(クリーズ)のばらつき(誤差)を考慮した値(領域の間の加工予定箇所の寸法)である。
クワイエットゾーンc[mm]は、例えばQRコード(登録商標)やバーコードなど画像コードを読み取るために必要とされる空白部分(交差方向CDの空白部分)の寸法である。クワイエットゾーンc[mm]の寸法は、識別コード24の仕様や規格により定められた規定値(所定値)である。
――搬送方向MDのマージン――
搬送方向MDのマージンdy[mm]は、識別コード24の縁部から、その識別コード24に搬送方向MDで隣接している境界(二点鎖線)までの間隔である。例えば領域33Cに印刷された識別コード24において搬送方向MDの一側の縁部(図4において搬送方向MDの下側の縁部)から領域33Cと領域32Cとの間の境界までの間隔である。
マージンdy[mm]は、罫線幅e[mm]と罫線位置精度b[mm]とクワイエットゾーンc[mm]とから下記の式2で求められる。
dy[mm]=(e[mm]/2)+b[mm]+c[mm]・・・式2
罫線幅e[mm]は、領域33Cと領域32Cとの間や、領域33Dと領域32Dとの間に形成される予定の罫線(スコア)の幅(領域の間の加工予定箇所の寸法)である。
搬送方向MDのマージンdy[mm]での罫線位置精度b[mm]は、上記の罫線(スコア)の位置のばらつき(誤差)を考慮した値(領域の間の加工予定箇所の寸法)である。
搬送方向MDのマージンdy[mm]でのクワイエットゾーンc[mm]は、上記と同様な識別コード24の仕様や規格により定められた規定値である。
マージンdx[mm],マージンd[mm]を上記の式1,式2で求めることで、段ボール箱に組み立てるときの罫線(クリーズおよびスコア)での折り曲げ加工による段ボールシート10の変形を考慮しつつ、所定のクワイエットゾーンを確保できる。
[B.第二実施形態]
[II.コルゲートマシン]
[1.全体構成]
次に、第二実施形態に係るコルゲートマシンを説明する。
図5は、コルゲートマシン200の全体構成を説明する説明図である。
第二実施形態のコルゲートマシン200は、中芯の両面に表ライナおよび裏ライナを貼合して両面段ボールシートを製造する段ボールシート製造装置である。
コルゲートマシン200には、裏ライナ11a,中芯11b,表ライナ11cにそれぞれ用いる原紙をコルゲートマシン200に供給するためのミルロールスタンド211a,211b,211cが設けられている。
ミルロールスタンド211a,211b,211cのそれぞれは、裏ライナ11a,中芯11b,表ライナ11cの原紙ロールを支持するものである。ミルロールスタンド211a,211b,211cのそれぞれには、二個の原紙ロールが支持されるとともに、その上方に原紙ロールから繰り出された原紙を継ぎ合わせるためのスプライサが設けられている。
裏ライナ11a用のミルロールスタンド211aと中芯11b用のミルロールスタンド211bのそれぞれの下流側には、プレヒータ231,232が設けられている。各プレヒータ231,232は、裏ライナ11a,中芯11bのそれぞれの原紙を予熱するヒータである。各プレヒータ231,232は、内部に蒸気が供給される加熱ロールを有しており、裏ライナ11a,中芯11bのそれぞれの原紙をこの加熱ロールに巻き付けて搬送することで昇温する。
裏ライナ11a用のプレヒータ231および中芯11b用のプレヒータ232の下流側にはシングルフェーサ233が設けられている。シングルフェーサ233は、中芯11bの原紙を段繰りして波型加工された中芯11bを作成するとともに、この中芯11bの段頂に糊付けし、中芯11bの段頂に裏ライナ11aを貼り合わせた片面段ボールウェブ12を形成する。
シングルフェーサ233の下流側には、一対の無端ベルトで構成されたコンベア234が設けられており、コンベア234によって片面段ボールウェブ12がブリッジ235に搬送される。ブリッジ235は、片面段ボールウェブ12をシングルフェーサ233から下流側のダブルフェーサ238まで送る架橋状部分であり、シングルフェーサ233とダブルフェーサ238との速度差を吸収するために片面段ボールウェブ12を一時的に滞留させる滞留部として機能する。
表ライナ11c用のミルロールスタンド211cの下流側には、インクジェット印刷装置250が設けられている。なお、インクジェット印刷装置250の設置場所は本実施形態に限らず、表ライナ11cに印刷可能な場所であればコルゲートマシン200のどこに設けてもよい。
インクジェット印刷装置250は、表ライナ11cに所定の印刷柄をインクジェット方式で印刷する印刷装置であり、表ライナ11c用のミルロールスタンド211cとプレヒータ236との間に設けられている。インクジェット印刷装置250は、表ライナ11cをミルロールスタンド211cから下流側のプレヒータ236に搬送する搬送路Lsと、搬送路Lsの上方に配置されたインクジェットヘッド260とで構成される。
ブリッジ235およびインクジェット印刷装置250の下流側にはプレヒータ236が設けられている。プレヒータ236は、表ライナ11cを加熱する加熱ロール236aと片面段ボールウェブ12を加熱するための加熱ロール236bとを有しており、表ライナ11c,片面段ボールウェブ12を加熱することの他は、前述のプレヒータ231,232と同様に構成される。
プレヒータ236の下流側にはグルーマシン237が設けられている。グルーマシン237は、片面段ボールウェブ12の段頂に糊付けする糊付け装置と、表ライナ11cを加熱するヒータ(加熱ロール)237aとを有しており、段頂に糊付けされた片面段ボールウェブ12と加熱された表ライナ11cとのそれぞれをダブルフェーサ238に供給する。
ダブルフェーサ238は、表ライナ11cを加熱するヒータ(加熱ロール)238aを有しており、ヒータ238aで加熱した表ライナ11cを片面段ボールウェブ12の段頂に貼り合わせて帯状の段ボールウェブ(両面シート)10Wを形成する。
ロータリーシャ239は、オーダーチェンジをするときにスリッタスコアラ240の上流側で段ボールウェブ10Wを切断するために使用される回転式切断装置である。
スリッタスコアラ(断裁装置)240は、ダブルフェーサ238で作成された段ボールウェブ10Wを搬送方向MDに沿って断裁し複数丁の段ボールウェブ10W′を作成し、また、複数丁の段ボールウェブ10W′に搬送方向MDに沿って延びる罫線を形成する加工を施す。
スリッタスコアラ240の下流側に設けられたディレクタ装置241は、複数丁の段ボールウェブ10W′を、上段または下段のカットオフ装置242に分離して振り分ける。上段および下段の各カットオフ装置242のそれぞれは、上段または下段に振り分けられた段ボールウェブ10W′を交差方向CDに切断して最終製品である段ボールシート(板状段ボールシート)10を作成する。各カットオフ装置242で切断された段ボールシート10のそれぞれは、上段または下段のスタッカ243に順次積載される。
[2.詳細構成]
<インクジェット印刷装置の詳細構成>
次に、インクジェット印刷装置250の詳細な構成例を説明する。以下では、コルゲートマシン200が四丁の段ボールシート10を作成する場合を例に挙げて説明をする。
第二実施形態のコルゲートマシン200は、搬送路Lsの上方で表ライナ11c(シート)の表面に対向して六個のインクジェットヘッド(以下単に「ヘッド」とも言う)六個のヘッド260A,260B,260C,260D,260E,260Fを有する点が上述したインクジェット印刷装置22とは異なっており、その他の構造はインクジェット印刷装置22と共通である。
具体的には、各ヘッド260A~260Fは、表ライナ11cに対向する下面部に交差方向CDに沿って配列された複数のインク噴射口を有しており、これらインク噴射口の配列された範囲(交差方向CDの所定の印刷範囲)で印刷可能である。なお、個々のヘッド260A~260Fを区別する必要がない場合はヘッドに符号260を用いる。インク噴射口の配列などヘッド260の詳細な構成は、ヘッド23と共通である。
図6は、表ライナ11cに対するヘッド260の配置例を説明するための説明図であり、表ライナ11cを上側から視た平面図で示している。紙面の上から下へ向かう方向が搬送方向MDに対応し、紙面の左右方向が交差方向CDに対応している。
表ライナ11cは、段(フルート)が搬送方向MDに垂直になる姿勢で搬送路Lsを搬送されている。つまり、表ライナ110,112,114,116は、図3の段ボールシート10と比較すると、搬送方向MDに対して90度回転させた向きで搬送されている。
<表ライナの構成>
コルゲートマシン200が四丁の段ボールシート10を作成するので、図6の表ライナ11cは、搬送方向MDに延びて交差方向CDに離間した三本の断裁予定線(一点鎖線参照)によって四丁分の表ライナに区分けされている。断裁予定線は、インクジェット印刷装置250よりも後段のスリッタスコアラ240で断裁される予定の箇所である。断裁予定線は、断裁されることが予定されている仮想的な線であり、実際の表ライナ11c表面に記載されているわけではない。一丁の段ボールシート10の交差方向CDの寸法(所定距離)はオーダー毎に指定される。
四丁分の表ライナ11cは図6で左から右に向かって(交差方向CDの一側から他側に向かって)並んでいる。本明細書では、断裁予定線で区切った四丁分の表ライナ11cのそれぞれを表ライナ110,112,114,116と呼ぶ。なお、個々の表ライナを区別する必要がない場合は表ライナに符号11cを用いる。
個々の表ライナ110,112,114,116には、スリッタスコアラ240よりも後段のカットオフ装置242で切断される予定の箇所(切断予定線)が二点鎖線で示されている。切断予定線も、切断が予定されている仮想的な線であり、実際の表ライナ表面に記載されているわけではない。搬送方向MDに所定距離ずつ離間して切断予定線(二点鎖線)がある。
表ライナ11cの搬送方向MDへの累積的な搬送距離が図示しない計測部で計測されている。そのため、計測した搬送距離に基づく演算により、所定の基準位置(例えば直前の切断予定線)から搬送方向MDに所定距離(カットオフ間距離)だけ離間した切断予定線の位置を把握できる。一丁の段ボールシート10の搬送方向MDの寸法(所定距離)はオーダー毎に指定される。
個々の表ライナ110,112,114,116では、断裁予定線(一点鎖線を参照)と搬送方向MDに隣接した一対の切断予定線とで区画された範囲110a,112a,14a,116aが一枚の段ボールシート(一箱分の段ボール箱)に対応する。
更に、図6の表ライナ11cでは、コルゲートマシン200で製造された段ボールシート10を加工するための製函機(図1参照)で溝切り、罫線入れおよび打ち抜きが施される予定箇所が破線で示されている。これら破線も、各処理が予定されている仮想的な線であり、実際の表ライナ表面に記載されているわけではない。
表ライナ110,112,114,116のそれぞれで一枚の段ボールシートとなる予定の範囲110a,112a,114a,116aは、図3の領域31A~31D,領域32A~32D,領域33A~33Dに対応する十二個の領域に区分される。ただし、図6の十二個の領域は、図3の段ボールシート10の十二個の領域31A~31D,32A~32D,33A~33Dと比較して、搬送方向MDおよび交差方向CDを有する平面上で90度回転した向きで並んでいる。
例えば、表ライナ110の範囲110aでは、段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部(一対の長さ面と一対の幅面)になることが予定された領域42A,42B,42C,42Dが搬送方向MDに並んでいる。
これら領域42A~42Dのそれぞれの交差方向CDの一側は段ボール箱に組み立てたときに天面または底面の一方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域41A,41B,41C,41Dであり、他側は天面または底面の他方(一対の外フラップと一対の内フラップ)になることが予定された領域43A,43B,43C,43Dである。
範囲110aのシートが段ボール箱に組み立てられた場合、領域42Aと領域42Cとが一対の長さ面となり、領域42Bと領域42Dとが一対の幅面となる。また、領域41Aと領域41Cとが天面または底面の一方の一対の外フラップとなり、領域41Bと領域41Dとが天面または底面の一方の一対の内フラップとなる。また、領域43Aと領域43Cとが天面または底面の他方の一対の外フラップとなり、領域43Bと領域43Dとが天面または底面の他方の一対の内フラップとなる。
他の表ライナ112,114,116の範囲112a,114a,116aも、表ライナ110と同様の並び順で、十二個の領域(具体的には、範囲112a内の領域51A~51D,52A~52D,53A~53D、または、範囲114a内の領域61A~61D,62A~62D,63A~63D,範囲116a内の領域71A~71D,72A~72D,73A~73D)に区分される。
<インクジェットヘッドの配置>
第二実施形態では、交差方向CDに並んだ四丁分の表ライナ110,112,114,116に対して、六個のヘッド260A~260Fが図6で左から右に向かって(交差方向CDの一側から他側に向かって)この順に並べて配置されている。
これらヘッド260A~260Fは、各表ライナ110,112,114,116の範囲110a,112a,114a,116aにおいて段ボール箱の六面になることが予定された各領域に識別コード24(印刷柄)が印刷されるように、配置されている。
具体的には、ヘッド260Aは、表ライナ110の領域41A~41Dと、これら領域41A~41Dに交差方向CDで隣接する領域42A~42Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Aは領域41A~41Dと領域42A~42Dとに対して印刷が可能である。図6はヘッド260Aが表ライナ110の領域41Cと領域42A~42Dのそれぞれとに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
ヘッド260Bは、表ライナ110の領域43A~43Dと、これら領域43A~43Dに交差方向CDで隣接する表ライナ112の領域51A~51Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Bは、表ライナ110の領域43A~43Dと表ライナ112の領域51A~51Dとに対して印刷可能である。つまり、このヘッド260Bは、交差方向CDに隣接した二丁分の表ライナ110,112で共用される。
図6はヘッド260Bが表ライナ110の領域43Cと表ライナ112の領域51Cのそれぞれとに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
ヘッド260Cは、表ライナ112の領域52A~52Dと、これら領域52A~52Dに交差方向CDで隣接する領域53A~53Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Cは、表ライナ112の領域52A~52Dと領域53A~53Dとに対して印刷可能である。
図6はヘッド260Cが表ライナ112の領域52A~52Dと領域53Cのそれぞれに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
ヘッド260Dは、表ライナ114の領域61A~61Dと、これら領域61A~61Dに交差方向CDで隣接する領域62A~62Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Dは表ライナ114の領域61A~61Dと領域62A~62Dとに対して印刷可能である。
図6はヘッド260Dが表ライナ114の領域61Cと領域62A~62Dのそれぞれとに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
ヘッド260Eは、表ライナ114の領域63A~63Dと、これら領域63A~63Dに交差方向CDで隣接する表ライナ116の領域71A~71Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Eは表ライナ114の領域63A~63Dと表ライナ116の領域71A~71Dとに対して印刷可能である。つまり、ヘッド260Eは二丁分の表ライナ114,116で共用される。
図6はヘッド260Eが表ライナ114の領域63Cと表ライナ116の領域71Cとのそれぞれに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
ヘッド260Fは、表ライナ116の領域72A~72Dと、これら領域72A~72Dに交差方向CDで隣接する領域73A~73Dに印刷範囲が跨るように配置されている。そのため、ヘッド260Fは表ライナ116の領域72A~72Dと領域73A~73Dとに対して印刷可能である。
図6はヘッド260Fが表ライナ116の領域72A~72Dと領域73Cとのそれぞれに識別コード24を印刷する場合を例に挙げている。
なお、図6のヘッド260A~260Fも、それぞれの印刷範囲の交差方向CDの中心を、領域41A~41Dと領域42A~42D,領域43A~43Dと領域51A~51D,領域52A~52Dと領域53A~53D,領域61A~61Dと領域62A~62D,領域63A~63Dと領域71A~71D、または、領域72A~72Dと領域73A~73Dの境界に揃えて配置されている。
上記のヘッド260A~260Fの配置では、一丁分の表ライナ110,112,114または116に対して二個のヘッド260が配置される。例えば、表ライナ110に対して二個のヘッド260Aとヘッド260Bとが配置されている。
一丁分の表ライナ110に用いる一方のヘッド260Aは、領域41Cと領域42Cとに着目すると、段ボール箱に組み立てられた状態で天面(第一の壁部)になることが予定された領域(第一の領域)41Cと、この領域41Cに交差方向CDで隣接しており長さ面(第一の壁部とは別の第二の壁部)になることが予定された領域(第二の領域)42Cと、に印刷範囲が跨るように配置されているものと言える。
また、一丁分の表ライナ110に用いる他方のヘッド260Bは、領域43Cとこの領域43Cに交差方向CDで隣接した表ライナ112の領域51Cとに着目すると、表ライナ110を用いた段ボールシート10が段ボール箱に組み立てられた状態で底面(第一の壁部)になることが予定された領域(第一の領域)43Cと、この領域43Cに交差方向CDで隣接しており底面とは別の壁部(第二の壁部)になることが予定された表ライナ112の領域51C(第二の領域)と、に印刷範囲が跨るように配置されているものと言える。つまり、この場合の「第二の壁部」とは、第一の壁部とは別の段ボール箱の壁部である。
上記のヘッド260A~260Fの配置は、コルゲートマシン200での断裁,切断加工や製函機(図1参照)での溝切り、罫線入れおよび打ち抜き加工などの加工予定箇所に着目すると、搬送方向MDに沿って延在する加工予定箇所にヘッド260A~260Fのそれぞれの印刷範囲が跨っている配置ともいえる。
具体的には、ヘッド260A,260C,260D,260Fは、罫線(スコア)となる予定箇所(言い換えれば、一対の外フラップおよび一対の内フラップになることが予定された領域と側面になることが予定された領域との間)に印刷範囲が跨っている配置と言える。また、ヘッド260B,260Eは、断裁予定線(図6の一点鎖線を参照)に印刷範囲が跨っている配置と言える。
上記のコルゲートマシン200では、丁取り数(丁数)が「四」丁であり、ヘッド260の配置数は六個である。上述した図8の従来技術では、丁数が四丁に対して十二個のインクジェットヘッドが必要であるから、本実施形態では従来技術に比べてヘッド260の数を大幅に削減できる。
ヘッド260の最小配置数は丁数に応じて決まる。最小配置数は、六面体形状の段ボールシート10の六面に印刷柄24を印刷する場合に必要となるヘッド260の個数の最小値である。
具体的には、コルゲートマシン200で六面体形状の段ボールシート10の六面に印刷柄24を印刷する場合、丁数が奇数「f」ならばヘッド260の最小配置数zは下記の式3で求められ、丁数が偶数「g」ならばヘッド260の最小配置数zは下記式4で求められる。
丁数fが奇数の場合:z=丁数f×1.5+0.5・・・式3
丁数gが偶数の場合:z=丁数g×1.5 ・・・式4
なお、図8の従来技術の場合、丁数が奇数「f」または偶数「g」の何れの場合も、最小配置数zは下記式5で求められる。
z=丁数f(またはg)×3・・・式5
<インクジェット印刷装置を用いた印刷>
上記の配置により、ヘッド260A~260Fは、段ボール箱の六面(六箇所の壁部)となることが予定された各領域に識別コード24を印刷可能である。
インクジェット印刷装置250の制御装置(図示省略)によるヘッド260A~260Fの制御や印刷マージンなど、識別コード24の印刷制御に関する事項は、前述した制御装置22Aによるヘッド23A,23Bでの識別コード24の印刷制御と同様であってよく、説明を省略する。
[III.作用効果]
上述した各実施形態に記載のインクジェット印刷装置22,250は例えば以下のように把握することができる。
(1)上述したインクジェット印刷装置22,250は、複数の壁部を有する段ボール箱に組み立てられる製函材としてのシート10(表ライナ11c)を搬送方向MDに搬送する搬送路Lsと、搬送路Lsにおいてシート10(表ライナ11c)の面に対向して配置され、シート10(表ライナ11c)の面に沿って搬送方向MDに交差する交差方向CDの所定の印刷範囲で所定の印刷柄24を印刷可能なインクジェットヘッド23,260と、を備える。インクジェットヘッド23,260は、シート10(表ライナ11c)が段ボール箱に組み立てられたときに第一の壁部になることが予定されている第一の領域と、第一の領域に交差方向CDで隣接しており第一の壁部とは別の第二の壁部になることが予定されている第二の領域とに、印刷範囲が跨るように配置されている。
インクジェットヘッド23,260は印刷範囲が交差方向CDに隣接した二つの領域に跨るように配置されているので、一個のインクジェットヘッド23,260だけで交差方向CDに隣接した二つの領域に印刷できる。そのため、段ボール箱に組み立てた状態で壁部になることが予定された複数の領域に印刷を行う場合に、交差方向CDに並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。そのため、インクジェット印刷装置にかかる初期投資費用やインクジェットヘッドの運用費用などのメンテナンスコストが抑制される。
インクジェットヘッド23,260は、交差方向CDに隣接した二つの領域に跨って印刷範囲が配置できさえすればよく、交差方向CDの寸法を大型化する必要はない。例えば、従来と同一寸法のヘッドを、本実施形態のインクジェットヘッド23,260として利用できる。
また、従来のコルゲートマシンでは、交差方向CDに隣接したインクジェットヘッドが相互に干渉するのを防いで交差方向CDに小さい寸法のシートに対応できるようにするために、例えばインクジェットヘッドを千鳥状に配置する工夫が必要とされていた。これに対して、本件ではインクジェットヘッド数を削減されるので、コルゲートマシン200では、千鳥配置のような特殊な構成を採用することなく、交差方向CDに小さい寸法のシートに対応できるようになる。
(2)上述したインクジェット印刷装置22,250は、交差方向CDに並んだ複数個のインクジェットヘッド23A,23B又は260A~260Fを備えていることが好ましい。
複数個のインクジェットヘッド23A,23B又は260A~260Fのそれぞれが交差方向CDに隣接した二つの領域に印刷するので、交差方向CDに並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。
(3)上述したインクジェットヘッド23,260は、第一の領域と第二の領域とに印刷柄24を印刷するとともに、前記第一の壁部および前記第二の壁部とは別の第三の壁部になることが予定され、第一の領域または第二の領域に搬送方向MDに並んだ第三の領域に印刷柄24を印刷するように構成されることが好ましい。
これにより、一個のインクジェットヘッド23,260だけで交差方向CDに隣接する第一の領域と第二の領域とだけでなく、第一の領域または第二の領域に搬送方向MDに並んだ複数の領域に印刷柄24を印刷できる。そのため、インクジェットヘッドの数を削減しつつ、より多くの領域に印刷柄24を印刷することが可能となる。
(4)インクジェットヘッド23,260は、印刷柄24としてシート10(表ライナ11c)から組み立てられる段ボール箱の識別コードを印刷することが好ましい。
これにより、インクジェットヘッド23,260の点数を削減したインクジェット印刷装置22,250で段ボール箱の多数の壁部に識別コード24を印刷できる。
(5)インクジェットヘッド23,260は、印刷柄24の周囲に所定の印刷マージンをもうけて印刷柄24を印刷するように構成されていることが好ましい。印刷マージンは二つの領域の間の加工予定箇所の寸法と所定値とに基づいて決定されることが好ましい。
加工予定箇所の寸法と所定値とに基づいて決定した印刷マージンを設けることで、段ボール箱に組み立てたときの加工による段ボールシート10の変形を考慮しつつ、所定のクワイエットゾーンを確保できる。
(6)シート10(表ライナ11c)は多面体形状の段ボール箱に組み立てられるものが好ましい。その場合に、一箱分のシート10(表ライナ11c)に対して二個のインクジェットヘッド23A,23B又は260A~260Fが設けられており、シート10(表ライナ11c)が段ボール箱に組み立てられたときに外観をなす壁部になることが予定されている領域のそれぞれに対して二個のインクジェットヘッド23A,23B又は260A~260Fで印刷柄24を印刷するように構成されていることが好ましい。
二個のインクジェットヘッド23A,23B又は260A~260Fだけで多面体形状の段ボール箱の壁部になることが予定された領域のそれぞれに印刷柄24が印刷される。そのため、交差方向に並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、少ないインクジェットヘッドの数で段ボール箱の壁部に印刷柄24を印刷できる。
(7)上述したインクジェット印刷装置22は製函機100に搭載されることが好ましい。
この場合、製函機100においてインクジェット印刷装置22に設けられたインクジェットヘッド23の数を削減できる。
(8)上述したインクジェット印刷装置250はコルゲートマシン200に搭載されることが好ましい。
この場合、コルゲートマシン200においてインクジェット印刷装置250に設けられたインクジェットヘッド260の数を削減できる。
(9)コルゲートマシン200はスリッタスコアラ(断裁装置)240を有している。断裁装置はシートを搬送方向MDに沿って断裁して交差方向CDに並んだ複数丁分のシートを作成するものである。この場合、インクジェットヘッド260は、四丁(複数丁)分のシート(表ライナ110,112,114,116)のうちの第一のシート(例えば表ライナ110)における第一の領域(例えば領域43C)と、第一のシート(例えば表ライナ110)に交差方向CDで隣接した第二シート(例えば表ライナ112)における第二の領域(例えば領域51C)に、印刷範囲が跨るように配置されていることが好ましい。
一個のインクジェットヘッド260を複数丁分のシートで共用するので、インクジェットヘッド260の数をより削減できる。
[IV.その他]
上述した製函機100は一例であって、上述したものに限らず、製函用シート材10aを製造する段ボール箱製造装置(製函機)でさえあれば、どのような装置であってもよい。本実施形態のインクジェット印刷装置が印刷される製函機としては、製函機100(フォルダグルア装置)の他、例えばダイカッタ(型抜機)や段ボール用平盤打抜機が挙げられる。
コルゲートマシン200の構造は、図5に示す構造に限らずどのような構造であってもよい。例えば、コルゲートマシン200は、両面段ボールシートの片側に片面段ボールシートの段頂を貼り合わせた複両面段ボールシート(ダブルウォール)や、複両面段ボールシートの片側に片面段ボールシートの段頂を貼り合わせた複々両面段ボールシート(トリプルウォール)のような多層段ボールシートを製造する構造であってもよい。
コルゲートマシン200は、四丁取りの構造に限らず、任意の複数丁取りの構造であってもよいし、複数丁に断裁する装置を持たない構造でもよい。
インクジェットヘッド23,260のそれぞれが識別コード24を印刷する領域は、図示の例に限定されず、どの領域であってもよい。また、インクジェットヘッド23,260が、段ボール箱の六面の全てに対応する領域(六箇所の領域)に識別コード24を印刷するものに限らず、例えば段ボール箱の四側面だけに識別コード24を印刷したり、天面と側面の一部に識別コード24を印刷したりするという具合に、段ボール箱の複数面(複数の壁部)の一部になることが予定された複数の領域に識別コード24を印刷するものであってもよい。
また、インクジェットヘッド23,260は、シート10(表ライナ11c)を段ボール箱に組み立てたときに外観とならない部位(例えば内フラップ)になることが予定された領域(例えば図3の領域33Bなど)に識別コード24を印刷してもよい。例えば、インクジェットヘッド23A,23Bは、図3のシート10の十二の領域すべてに識別コード24を印刷してもよい。
インクジェットヘッド23,260の配置や搭載数は図示の例に限定されない。例えば製函機100のインクジェット印刷装置22に、ヘッド23Aまたは23Bのいずれか一方のみが設けられていてもよい。また、インクジェット印刷装置22において段ボールシート10の領域31B,32B,33Bと領域31C,32C,33Dとの間に跨って一個のヘッドが配置されている構造でもよい。この場合でも、段ボール箱の複数面(最大で四面)に識別コード24を印刷でき、交差方向CDに並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。
また、コルゲートマシン200のインクジェット印刷装置250において、一箱分の表ライナ(110,112,114,116)に対してそれぞれ二個のヘッド260が設けられていてもよい。その場合、コルゲートマシン200が四丁取りの構造ならば、インクジェット印刷装置250には合計で八個のヘッド260が搭載される。この構成でも、交差方向CDに並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。あるいは、一箱分の表ライナ(110,112,114,116)に対してそれぞれ一個のヘッド260が設けられていてもよい。この場合も、段ボール箱の複数面(最大で五面)に識別コード24を印刷でき、交差方向CDに並んだ領域のそれぞれに一つずつインクジェットヘッドを設ける従来の構成に比べて、インクジェットヘッドの数を削減できる。
識別コード24は、個々の段ボールシート10を識別するコードに限らず、例えば段ボールシート10の製造元を表すコードや、段ボール箱に組み立てられた後に梱包する予定の物品を表すコードなど、その他のどのような情報を表すコードであってもよい。
印刷柄は、識別コード24に限らない。荷物の取扱要領を指示するケアマークなどその他任意の絵柄でもよい。また、絵柄に限らず、文字、数字でもよい。
段ボール箱に組み立てたときに一個の壁部になることが予定された一つの領域内に複数の印刷柄が印刷されてもよい。
段ボール箱に組み立てたときに複数の壁部になることが予定された複数の領域で互いに異なる印刷柄が印刷されてもよい。
シートから組み立てられるダンボール箱は、六面体状に限らず多面体形状の段ボール箱であってよい。本明細書で多面体とは、複数の壁部がなす複数の面(四面以上)を有する立体である。多面体状の段ボール箱には、例えば、六面体の段ボール箱(例えば図7参照)から天面を除いた五面体状の段ボール箱が含まれる。
1 給紙部
2 印刷部
3 排紙部
4 ダイカット部
5 フォルダグルア部
6 カウンタエゼクタ部
7 搬送コンベア
10 段ボールシート(シート)
10W 段ボールウェブ
10a 製函用シート材
11c 表ライナ
12 片面段ボールウェブ
21A~21D フレキソ印刷部
22,250 インクジェット印刷装置
22A 制御装置
23,23A,23B,260,260A~260F インクジェットヘッド
24 識別コード(印刷柄)
31A~31D,32A~32D,33A~33D 領域
41A~41D,42A~42D,43A~43D 領域
51A~51D,52A~52D,53A~53D 領域
61A~61D,62A~62D,63A~63D 領域
71A~71D,72A~72D,73A~73D 領域
100 製函機
200 コルゲートマシン
211 ミルロールスタンド
231,232,236 プレヒータ
233 シングルフェーサ
234 コンベア
235 ブリッジ
236a,236b 加熱ロール
237 グルーマシン
238 ダブルフェーサ
238a ヒータ
239 ロータリーシャ
240 スリッタスコアラ
241 ディレクタ装置
242 カットオフ装置
243 スタッカ
270 計測部
280 検出部
CD 交差方向
Ls 搬送路
MD 搬送方向
P1A,P1B 印刷範囲

Claims (11)

  1. 複数の壁部を有する段ボール箱に組み立てられる製函材としてのシートを搬送方向に搬送する搬送路と、
    前記搬送路において前記シートの面に対向して配置され、前記シートの面に沿って前記搬送方向に交差する交差方向の所定の印刷範囲で所定の印刷柄を印刷可能なインクジェットヘッドと、を備え、
    前記搬送路は、前記段ボール箱を製造するための加工が施される予定の加工予定箇所が前記搬送方向に沿って延在し、且つ、複数の前記加工予定箇所が前記交差方向に並んだ姿勢で前記シートを前記搬送方向に搬送するものであり、
    1つの前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工予定箇所のうち1つの前記加工予定箇所のみに前記印刷範囲が跨るように配置されている
    インクジェット印刷装置。
  2. 前記交差方向に並んだ複数の前記インクジェットヘッドを備えており、前記各インクジェットヘッドは、前記複数の加工予定箇所のうちのそれぞれ異なる1つの前記加工予定箇所のみに前記印刷範囲が跨るように配置されている
    請求項1に記載のインクジェット印刷装置。
  3. 前記インクジェットヘッドは、前記シートが段ボール箱に組み立てられたときに第一の壁部になることが予定されている第一の領域と、前記1つの加工予定箇所を介して前記第一の領域に前記交差方向で隣接しており前記第一の壁部とは別の第二の壁部になることが予定されている第二の領域とに前記印刷柄を印刷するとともに、前記第一の壁部および前記第二の壁部とは別の第三の壁部になることが予定され、前記第一の領域または前記第二の領域に前記搬送方向に並んでいる一以上の第三の領域に前記印刷柄を印刷するように構成されている
    請求項1または2に記載のインクジェット印刷装置。
  4. 前記インクジェットヘッドは、前記印刷柄として前記シートから組み立てられる前記段ボール箱の識別コードを印刷する
    請求項1~3のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置。
  5. 前記インクジェットヘッドは前記印刷柄の周囲に所定の印刷マージンをもうけて前記印刷柄を印刷するように構成されており、
    前記印刷マージンは前記加工予定箇所の寸法と所定値とに基づいて決定される
    請求項1~4のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置。
  6. 前記シートは多面体形状の前記段ボール箱に組み立てられるものであり、
    一箱分の前記シートに対して二個の前記インクジェットヘッドが設けられており、
    前記シートが前記段ボール箱に組み立てられたときに外観をなす前記壁部になることが予定されている領域に対して、前記二個のインクジェットヘッドで前記印刷柄を印刷するように構成されている
    請求項1~5のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置。
  7. 前記搬送路は、前記シートが前記段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部になることが予定された四つの領域が前記交差方向に並んで配置された状態で前記シートを前記搬送方向に搬送するものであり、
    前記複数の加工予定箇所は、溝切り予定箇所または罫線予定箇所である
    請求項1~6のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置。
  8. 前記搬送路は、前記シートを前記段ボール箱に組み立てたときに四方の側壁部になることが予定された四つの領域が前記搬送方向に並んで配置された状態で前記シートを前記搬送方向に搬送するものであり、
    前記複数の加工予定箇所は、罫線予定箇所または断裁予定箇所である
    請求項1~6のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置を備えた製函機。
  10. 請求項1~6及び8のいずれか1項に記載のインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシン。
  11. 前記シートを前記搬送方向に沿って断裁して前記交差方向に並んだ複数丁分のシートを作成する断裁装置を有しており、
    前記インクジェットヘッドは、前記複数丁分の前記シートのうちの第一のシートにおける前記第一の領域と、前記1つの加工予定箇所を介して前記第一のシートに前記交差方向で隣接した第シートにおける前記第二の領域に、前記印刷範囲が跨るように配置されている
    請求項3を引用する請求項10に記載のコルゲートマシン。
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