JP6122818B2 - ラベリングマシン - Google Patents

Description

本発明は熱収縮性シートからなるシュリンクラベルを胴部より小径の変形部を有する容器に全周巻きして貼付するラベリングマシンに関する。

シームレスの筒状ラベルに代えて、テープ状のシュリンクラベルの両端を接着して容器上で筒状ラベルを形成しつつ、変形部を有する容器に貼付するラベリングマシンが特許文献１に開示されている。
このラベリングマシンは、容器搬送用のターレットに昇降可能な複数のボビンを配備し、容器の変形部にボビンを被せた状態でシュリンクラベルを筒状に形成し、その後、ボビンを抜き取り、筒状のシュリンクラベルを熱収縮させて容器へ密着させる。

特開２００１−２０３７号公報（図１，２）

従来のラベリングマシンにあってはつぎのような問題点がある。
＜１＞容器搬送用に回転半径の大きなターレットを用いる必要があるため、ラベリングマシンが大型化する。
＜２＞ボビンの昇降機構を含めてターレットの構造が複雑であり、さらに構成部品点数が多い。そのため、ラベリングマシンの組立てに手数を要するだけでなく、マシンコストがアップする。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところはターレットを不要としてラベリングマシンの小型化を可能とするとともに、構成部品点数を削減してマシンの組立て作業性を改善しつつ、低コスト化が可能なラベリングマシンを提供することにある。

本発明は、シュリンクラベルを一枚単位で供給するラベル供給手段と、ドラム本体の外周面に吸着したシュリンクラベルを貼付して筒状に形成する貼付ドラムと、ラベル貼付位置を通過させて容器を搬送する容器搬送手段と、貼付を終えたシュリンクラベルを収縮させる熱収縮手段とを具備し、胴部より小径の変形部を有する容器の周面にシュリンクラベルを容器に巻き付けて貼付するラベリングマシンであって、前記貼付ドラムのドラム本体の上面に、間隔を隔てて弾性パット付きの複数の貼付腕を配置し、シュリンクラベルの先端部と後端部をそれぞれ容器の変形部に貼付するタイミングに合わせて前記弾性パット付きの各貼付腕が進退するように構成したことを特徴とする。
他の形態においては、ラベル貼付区間に亘って、貼付ドラムのドラム本体と対向して湾曲仕上板を配置し、前記ドラム本体の周面と湾曲仕上板との間で容器を自転しながら搬送する。
他の形態においては、前記ドラム本体の上面周縁部に間隔を隔てて立設した基台と、該基台に対しドラム本体の放射方向に向けて水平スライド自在に枢支したプッシュロッドと、プッシュロッドを後退方向へ常時付勢するばねとを具備し、前記プッシュロッドの先端に弾性パット付きの貼付腕を縦向きにして固定し、前記プッシュロッドの前面に付設した弾性パットとドラム本体の周面とによりシュリンクラベルの上半と下半を同時に容器へ押圧してシュリンクラベルの前端部および後端部を貼付する。
他の形態においては、前記貼付腕の端部に設けたガイドローラを固定式のカムに係合し、前記固定式のカムとガイドローラを組み合せて前記弾性パット付きの各貼付腕が進退するように構成する。

本発明はつぎの少なくともひとつの効果を奏する。
＜１＞貼付ドラムに弾性パット付きの貼付腕を追加することで変形部を具備する容器の全周へラベルを貼付できる。
したがって、従来マシンが具備していた回転半径の大きなターレットを省略することができる。
＜２＞ターレットが不要であるため、ラベリングマシンの小型化が可能であると共に、構成部品点数を削減できてマシンの組立て作業性がよくなり、低コスト化が可能である。
＜３＞弾性パットが容器の変形部の形状に追従するため、変形部の形状が如何様に変化していたとしても、変形部の形状の影響を受けずにラベルの先端部と後端部をきれいに貼付することができる。

実施例１に係るラベリングマシンの平面図 ラベリングマシンの要部の斜視図 図１におけるIII−IIIの断面図 図１におけるIV−IVの断面図 ラベルの先端部と後端部を容器に貼付したときのモデル図 容器に対するラベルの貼付過程の説明図であり、（ア）はラベル先端部の貼付状態の説明図、（イ）はラベル後端部の貼付状態の説明図、（ウ）はラベルの熱収縮後の説明図

以下に図面を参照しながら本発明に係るラベリングマシンについて説明する。

＜１＞ラベリングマシンの概要
図１に本発明に係るラベリングマシンの一例を示す。
ラベリングマシンは胴部ａ_１より小径の変形部ａ_２を有する容器Ａの周面にシュリンクラベル（以下「ラベル」という）Ｌを全周巻きして貼付するマシンであって、少なくともラベルＬを一枚単位で連続的に供給するラベル供給手段１０と、ドラム外周面に吸着したラベルＬを貼付する貼付ドラム２０と、ラベル貼付位置を通過させて容器Ａを搬送する容器搬送手段３０と、貼付を終えた筒状のラベルＬを収縮させる熱収縮手段４０とを具備する。

＜２＞ラベル
ラベルＬは熱収縮性のテープ状のラベルであり、容器Ａの全周に巻き掛け可能な全長を有する。
ラベルＬはその裏面の全面に接着処理が施してある。

＜３＞ラベル供給手段
本例ではラベル供給手段１０が、複数のタックラベルを予めテープ状台紙に貼り付けてあるラベルロール１１から一対の引出ローラ１２を介して台紙と共にラベルＬを引出し、剥離部１３で台紙を鋭角に折返して台紙から剥離したラベルＬを貼付ドラム２０へ供給しつつ、台紙を回収テーブル１４に巻き取って回収するシュリンクタックラベル供給機構である場合について説明する。

＜３．１＞ロールラベル供給機構
図示を省略するが、他のラベル供給手段１０としては、台紙がなく熱収縮性テープに複数のラベルを連続して形成したロールラベルを使用し、ロールラベルから引き出したテープを貼付直前に切断してラベルＬを製造し、切断したラベルＬの裏面に接着剤を塗布して貼付ドラム２０へ供給するロールラベル供給機構を採用することも可能である。

＜３．２＞枚葉ラベル供給機構
また図示を省略するが、他のラベル供給手段１０として、マガジンに収容した多数のラベルＬを一枚単位で貼付ドラム２０へ供給する枚葉ラベル供給機構を適用してもよい。

＜４＞容器搬送手段
図１において、容器搬送手段３０はラベル貼付位置へ向けて容器Ａを搬入する搬入路３１と、ラベル貼付後の容器Ａを搬出する搬出路３２を具備していて、例えば公知のスクリューコンベア、ベルトコンベア、スターホイール３３等を適宜組合せて構成されている。
搬入路３１の終端近くの側方にはスターホイール３３が配設してあり、ラベルＬの貼付タイミングに合わせて容器Ａを貼付ドラム１０へ供給する。
ラベルＬの貼付区間であって、貼付ドラム２０の周面には、相対向して湾曲仕上板３５が配設してある。
湾曲仕上板３５と貼付ドラム２０の周面との距離は、湾曲仕上板３５と貼付ドラム２０の周面間を容器Ａが通過する際に、容器Ａが自転して容器Ａの周面にラベルＬを巻き付けできる寸法関係になっている。
湾曲仕上板３５の内周全面にはゴム等の軟質樹脂３６が付設してある（図２参照）。

＜５＞熱収縮手段
図１において、搬出路３２の途中に配置した熱収縮手段４０は、内部に加熱ヒータや蒸気発生機等の加熱手段と、容器Ａの回転手段を具備していて、貼付を完了した容器Ａを回転させながら筒状のラベルＬを熱収縮させる。

＜６＞貼付ドラム
本発明では貼付ドラム２０に弾性パット２３付きの貼付腕２４を追加することで容器Ａの胴部ａ_１だけでなく変形部ａ_２へも同時にラベルＬを貼付し得るように構成したため、従来マシンが具備していた回転半径の大きなターレットを省略することができる。
図２〜４を参照して貼付ドラム２０について詳しく説明する。
回転軸２１を中心に回転する公知の負圧吸引式の貼付ドラム２０は、ラベル供給手段１０から受け取ったラベルＬをラベル貼付位置まで搬送して容器Ａの周面へ貼付するために機能する。

＜６．１＞ドラム本体
貼付ドラム２０を構成するドラム本体はラベルＬの下半を吸着して容器Ａの下半に貼付するための回転体である。
ドラム本体の外周面には複数の吸着孔２２を形成していて、周知の負圧吸着機構により周知ラベルの搬送区間に亘って各吸着孔２２に負圧を生じながらラベルＬを吸着搬送し、貼付を完了すると各吸着孔２２の負圧が切れるようになっている。
本例では貼付ドラム２０の底部に固定式のエア分配器６０を対向配置した場合を示すが（図２参照）、吸着孔２２の負圧をオンオフする構造は周知であるので、その詳しい説明は省略する。

＜６．２＞貼付腕
貼付ドラム２０のドラム本体の上面には所定の間隔を隔てて弾性パット２３付きの貼付腕２４が放射状に配置されている。
各貼付腕２４は貼付ドラム２０に対して水平にスライド（進退）可能であり、ラベルＬの先端部と後端部を貼付する時に弾性パット２３の前面がドラム本体の外径を越えて前進する。
弾性パット２３付きの貼付腕２４はラベルＬの上半を押圧して容器Ａの上半の変形部ａ_２へ貼付するために機能する。
弾性パット２３は容器Ａの変形部ａ_２の形状に追従できるように、シリコンスポンジ等の変形可能な弾性材で形成する。

＜６．３＞貼付腕の枢支構造
弾性パット２３付きの貼付腕２４は、ドラム本体の上面の周縁部に所定の間隔を隔てて立設した基台２５と、基台２５に単水平に貫通した単数又は複数のプッシュロッド２６を介してスライド自在に枢支されている。
本例では複数のプッシュロッド２６，２６を基台２５の上下に配置した場合について示すが、左右に配置してもよい。
プッシュロッド２６の前端には縦向きに貼付腕２４が固着してあり、貼付腕２４の前面下部に弾性パット２３が付設してある。
プッシュロッド２６の後端には連結板２７が取り付けてあり、連結板２７と基台２５の間に縮設したばね２８により、プッシュロッド２６と共に貼付腕２４を後退方向へ向けて常時ばね力が作用している。
なお、貼付腕２４の背面には、長さ調整可能なストッパ２４ａが設けてあり、ストッパ２４ａが基台２５の側面に当接することで貼付腕２４の後退位置を一定に制限している。

＜６．４＞貼付腕の進退機構
貼付腕２４の頂部には鉛直軸を中心に空転するガイドローラ２９が枢支してあり、ガイドローラ２９をドラム本体の径方向に案内することで貼付腕２４が鉛直性を保ったまま進退する。
本例では貼付ドラム２０の上方を横断させて配設した横断固定バー５０に山形を呈する二つの固定カム５１，５２を並設し、ガイドローラ２９がラベルＬの貼付区間を通過する際に、ラベルＬの前後端部の貼付のタイミングに合わせて二つの固定カム５１，５２に係合するガイドローラ２９の進退に伴って貼付腕２４が進退するように構成されている。
すなわち、貼付腕２４はラベル非貼付時においては、弾性パット２３の前面がドラム本体の外周面を越えない位置に位置し、ラベル貼付時においては弾性パット２３の前面がドラム本体の外周面を越えて外方へ突出する。
貼付腕２４の進退機構は図示した形態に限定されず、ガイドローラ２９に係合可能な環状を呈する板カムや溝カムと組合せてもよい。
要は、ラベルＬの先端部と後端部を容器Ａに貼付するタイミングに合わせて貼付腕２４を進退できる機構であればよい。

＜６．５＞ラベルの貼付手段を二つに分けた理由
本発明では貼付ドラム２０のドラム本体と、弾性パット２３付きの貼付腕２４の二つの手段で一枚のラベルＬを貼付するものである。
ラベルの貼付手段を二つに分けた理由は、上半がテーパ形状の変形部ａ_２を有する容器Ａに対応するためである。
すなわち、ほぼ均一径を呈する容器Ａの下半の胴部ａ_１をドラム本体で通常通りに貼付し、容器Ａの上半の変形部ａ_２はその形状に追従可能な弾性パット２３で貼付するようにした。

［ラベルの貼付方法］
つぎに既述したラベリングマシンの作動について説明する。

＜１＞容器の搬送
図１において、搬入路３１上の各容器Ａが貼付ドラム２０へ向けて接近し、スターホイール３３が搬入路３１上の各容器Ａを順次貼付ドラム２０へ供給する。

＜２＞ラベルの貼付
容器Ａが貼付ドラム２０の周面と湾曲仕上板３５との間に形成されるラベル貼付区間を通過する際に、以下の要領で容器Ａの周面にラベルＬを貼付する。

＜２．１＞ラベル先端部の貼付
図２，４に示すように、容器Ａがラベル貼付区間の開始地点に達すると、貼付ドラム２０の周面がラベルＬの先端部の下半を容器Ａの胴部ａ_１へ押し付けて貼付する。
同時に貼付腕２４のガイドローラ２９が固定カム５１の隆起面に係合しながら前進し、貼付腕２４とともに弾性パット３４が前進する。
貼付腕２４の前進に伴い弾性パット３４がラベルＬの先端部の上半を押圧して容器Ａの変形部ａ_２へ貼付する。
このように、貼付ドラム２０のドラム本体と弾性パット３４との協働によりラベルＬの先端部を容器Ａの胴部ａ_１と変形部ａ_２へ同時に押圧して貼付する。
殊に、変形部ａ_２の形状が如何様に変化していたとしても、弾性変形可能な弾性パット３４が容器Ａの変形部ａ_２の傾斜形状に追従して変形するため、変形部ａ_２の形状の影響を受けないでラベルＬの先端部をきれいに貼付することができる。

＜２．２＞ラベルの巻付け
容器Ａがラベル貼付区間の開始地点を通過すると、容器Ａは貼付ドラム２０の回転を受けて自転しつつ湾曲仕上板３５の内側に圧接しながら搬送方向へ向けて移動し、この移動する間にラベルＬの巻き付けが進行する。
この間、ラベルＬの下半は容器Ａの胴部ａ_１に巻き付いて貼付され、ラベルＬの上半は容器Ａの変形部ａ_２から離間して巻き付けられる。

＜２．３＞ラベル後端部の貼付
容器Ａがラベル貼付区間の終了地点の近くに達すると、貼付ドラム２０の周面の圧接と、弾性パット３４付き貼付腕２４の前進運動とにより、ベルＬの後端部がラベルＬの先端部と重合してラベルＬが筒状に形成される。
筒状に形成されたラベルＬの下半は容器Ａの胴部ａ_１の全面に貼付され、ラベルＬの上半はその重合部のみが傾斜する変形部ａ_２に接着し、重合部以外のラベルＬの上半は変形部ａ_２に対して非接着状態にある。
既述したように、変形部ａ_２の形状が如何様に変化していたとしても、弾性変形可能な弾性パット３４が容器Ａの変形部ａ_２の傾斜形状に追従して変形するため、変形部ａ_２の形状の影響を受けないでラベルＬの後端部もきれいに貼付することができる。

なお、図５はラベルＬの先端部と後端部をそれぞれ容器Ａに貼付したときのモデル図を示したもので、同図の右方の容器ＡはラベルＬの先端部を貼付した状態を示し、同図の左方の容器ＡはラベルＬの後端部を先端部へ重合して貼付を完了した状態を示す。
図５ではラベルＬを筒状に形成する工程の理解をし易くするために、便宜的にラベルＬの図示を省略している。

＜３＞容器の搬出
図１において、搬出路１４はラベル貼付区間を経てラベルＬの貼付を終えた容器Ａを順次搬出方向へ移送する。

＜４＞ラベルの熱収縮
筒状のラベルＬを貼付した容器Ａが熱収縮手段４０を通過する際、筒状のラベルＬが加熱されて収縮し、容器Ａの形状に沿って密着する。
本例では筒状のラベルＬの下半が容器Ａの胴部ａ_１の全周面に貼付済みであるため、筒状のラベルＬの上半が熱収縮をすることで容器Ａの変形部ａ_２の全周面に貼付されて一連のラベルＬの貼付作業を完了する。

図６は容器ＡとラベルＬの貼付作業の進行を示したもので、同図の（ア）はラベルＬの先端部を容器Ａの周面へ貼付を開始した状態を示し、同図の（イ）は容器Ａの周面への巻き付けが進行した後にラベルＬの後端部を先端部に重合して接着した状態を示し、同図の（ウ）は筒状に形成したラベルＬ全体を熱収縮させて容器Ａの周面に密着させた状態を示す。

Ｌ・・・・・・シュリンクラベル（ラベル）
Ａ・・・・・・容器
ａ_１・・・・・容器の胴部
ａ_２・・・・・容器の変形部
１０・・・・・ラベル供給手段
１１・・・・・ラベルロール
１４・・・・・回収テーブル
２０・・・・・貼付ドラム
２１・・・・・回転軸
２２・・・・・吸着孔
２３・・・・・弾性パット
２４・・・・・貼付腕
２５・・・・・基台
２６・・・・・プッシュロッド
２７・・・・・ばね
２９・・・・・ガイドローラ
３０・・・・・容器搬送手段
３１・・・・・搬入路
３２・・・・・搬出路
３３・・・・・スターホイール
３５・・・・・湾曲仕上板
４０・・・・・熱収縮手段
５０・・・・・横断固定バー
５１，５２・・固定カム
６０・・・・・エア分配器

Claims (4)

1. シュリンクラベルを一枚単位で供給するラベル供給手段と、ドラム本体の外周面に吸着したシュリンクラベルを容器に貼付して筒状に形成する貼付ドラムと、ラベル貼付位置を通過させて容器を搬送する容器搬送手段と、貼付を終えたシュリンクラベルを収縮させる熱収縮手段とを具備し、胴部より小径の変形部を有する容器の周面にシュリンクラベルを巻き付けて貼付するラベリングマシンであって、
   前記貼付ドラムのドラム本体の上面に、間隔を隔てて弾性パット付きの複数の貼付腕を配置し、
   シュリンクラベルの先端部と後端部をそれぞれ容器の変形部に貼付するタイミングに合わせて前記弾性パット付きの各貼付腕が進退するように構成したことを特徴とする、
   ラベリングマシン。
2. ラベル貼付区間に亘って、貼付ドラムのドラム本体と対向して湾曲仕上板を配置し、前記ドラム本体の周面と湾曲仕上板との間で容器を自転しながら搬送することを特徴とする、請求項１に記載のラベリングマシン。
3. 前記ドラム本体の上面周縁部に間隔を隔てて立設した基台と、該基台に対しドラム本体の放射方向に向けて水平スライド自在に枢支したプッシュロッドと、プッシュロッドを後退方向へ常時付勢するばねとを具備し、前記プッシュロッドの先端部に弾性パット付きの貼付腕を縦向きにして固定し、前記プッシュロッドの前面に付設した弾性パットとドラム本体の周面とによりシュリンクラベルの上半と下半を同時に容器へ押圧してシュリンクラベルの前端部および後端部を貼付することを特徴とする、請求項１又は２に記載のラベリングマシン。
4. 前記貼付腕の端部に設けたガイドローラを固定式のカムに係合し、前記固定式のカムとガイドローラを組み合せて前記弾性パット付きの各貼付腕が進退するように構成したことを特徴とする、請求項３に記載のラベリングマシン。

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