JP2005343509A - フィルム嵌挿装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】折径が僅かに異なる筒状フィルムに変更された場合には、マンドレルを交換しなくても、筒状フィルムの周方向への位置ズレを確実に防止することができるフィルム嵌挿装置を提供する。
【解決手段】ラベル嵌挿ヘッド10は、ラベルオープナー30によって筒状に開口された後、開口整形手段40のマンドレル42によって所定の開口形状に整形された筒状のラベルLを、ラベル嵌挿手段50のキャリアプレート52によって、マンドレル42から押し下げることで、マンドレル42の真下に位置しているボトルBの胴部にラベルLを嵌挿させるようになっている。マンドレル42は、閉じた状態でラベルLに挿入した後、開くことによって、ラベルLを所定の開口形状に整形する4本の開閉杆44を有しており、開閉杆44によって所定の開口形状に整形されたラベルLをボトルBに嵌挿する際、ラベルLの内周面が2本の開閉杆44に吸着するようになっている。
【選択図】 図2

Description

この発明は、ボトル容器等の被嵌挿体にラベル等の筒状フィルムを嵌挿するフィルム嵌挿装置に関する。
例えば、シュリンクフィルムによって形成された筒状のラベルをPETボトルの胴部に嵌挿するラベル嵌挿装置としては、シート状に折り畳まれた状態のラベル及びPETボトルを受け取って、そのラベルを開口しながらPETボトルに嵌挿する複数のラベル嵌挿ヘッドを有するロータリ型のラベル嵌挿ユニットを搭載したものがあり、各ラベル嵌挿ヘッドは、図7(a)〜(c)に示すように、シート状に折り畳まれた状態のラベルLを筒状に開口するラベルオープナ61と、このラベルオープナ61によって筒状に開口されたラベルLをPETボトルBの胴部に嵌挿可能な所定の開口形状に整形する、4本の開閉杆62aを有するマンドレル62と、このマンドレル62によって所定の開口形状に整形されたラベルLを、マンドレル62から押し下げることによって、マンドレル62の直下に位置しているPETボトルBにラベルLを嵌挿するラベルポジショナ63とを備えている。
特開平11−227730号公報
ところで、上述したようなラベル嵌挿装置において、ラベルLを嵌挿しようとするPETボトルBが、これまでとは形状やサイズが大きく異なるPETボトルBに変更された場合は、変更されたPETボトルBの形状やサイズに応じて、それに嵌挿しようとするラベルLの折径も大きく変化するので、ラベルLを所定の開口形状に整形するマンドレル62についても、変更されたラベルLの折径に応じたマンドレル62に交換する必要があるが、これまでとは形状やサイズが僅かに異なるPETボトルBに変更された場合は、それに嵌挿しようとするラベルLの折径が大きく変化することはないので、型替え作業を最小限に抑えるために、ラベルLの折径が所定範囲内にある場合には、マンドレル62を兼用することが望まれている。
しかしながら、ラベルLの折径が僅かに変化した場合は、マンドレル62を交換しなくても、そのラベルLを概ね所定の開口形状に整形することは可能であるが、そのラベルLをマンドレル62に確実に保持することができず、マンドレル62によって所定の開口形状に整形されたラベルLがマンドレル62から落下してしまう場合があり、角ボトルや楕円ボトルのように、装着しようとするラベルLをPETボトルBに対して、その周方向に位置決めしなければならないような場合には、落下する際にラベルLが位置ズレしてしまうといった問題がある。従って、そのような場合は、ラベルLの折径が僅かに変化した場合であっても、その都度マンドレル62を交換しなければならず、マンドレル62を兼用することができないのが現状である。
そこで、この発明の課題は、折径が僅かに異なる筒状フィルムに変更された場合には、マンドレルを交換しなくても、所定の開口形状に整形された筒状フィルムの周方向への位置ズレを確実に防止することができるフィルム嵌挿装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿するフィルム嵌挿装置であって、前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入した後、開くことによって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形する複数の開閉杆を有するマンドレルを備え、前記開閉杆によって所定の開口形状に整形された前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、前記筒状フィルムの内周面が前記開閉杆に吸着されるようになっていることを特徴とするフィルム嵌挿装置を提供するものである。
また、上記の課題を解決するため、請求項2にかかる発明は、筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿するフィルム嵌挿装置であって、前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入した後、開くことによって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形する複数の開閉杆を有するマンドレルを備え、前記マンドレルは、前記開閉杆によって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形したときに、前記筒状フィルムに形成された、嵌挿方向に延びる折目部分に係合するガイド部材を有していることを特徴とするフィルム嵌挿装置を提供するものである。
以上のように、請求項1にかかる発明のフィルム嵌挿装置は、マンドレルを構成している開閉杆によって所定の開口形状に整形された筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、その筒状フィルムの内周面が開閉杆に吸着されるようになっているので、筒状フィルムの折径が多少変化した場合であっても、所定の開口形状に整形された筒状フィルムがマンドレルから落下することがない。従って、このフィルム嵌挿装置では、筒状フィルムの折径が大きく変化しない限り、マンドレルを交換しなくても、筒状フィルムが被嵌挿体の周方向に位置ズレすることがなく、筒状フィルムを被嵌挿体の所定位置に確実に嵌挿することができるので、型替え作業を最小限に抑えることができる。
また、請求項2にかかる発明のフィルム嵌挿装置は、マンドレルを構成している開閉杆によって、筒状フィルムを所定の開口形状に整形したときに、ガイド部材が、筒状フィルムに形成された、嵌挿方向に延びる折目部分に係合しているので、筒状フィルムの折径が多少変化することに伴い、所定の開口形状に整形された筒状フィルムがマンドレルから滑り落ちて被嵌挿体に嵌挿された場合であっても、筒状フィルムが、被嵌挿体の周方向に位置ズレすることがない。従って、このフィルム嵌挿装置では、筒状フィルムの折径が大きく変化しない限り、マンドレルを交換しなくても、筒状フィルムを被嵌挿体の所定位置に確実に嵌挿することができるので、型替え作業を最小限に抑えることができる。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、胴部形状が角形のPETボトル(以下、ボトルという。)Bの胴部にシュリンクフィルムによって形成された筒状のラベルLを嵌挿するためのラベル嵌挿装置1を示しており、このラベル嵌挿装置1は、ベルトコンベア2a、スクリュー2b及びスターホイール2cからなるボトル供給ユニット2と、基材繰出部3aによって基材ロールから繰り出された長尺のラベル形成基材Mを順次切断しながらラベルLを形成し、そのラベルLを第1受渡位置αに順次供給するラベル供給ユニット3と、このラベル供給ユニット3によって第1受渡位置αに供給されたラベルLを受け取って第2受渡位置βに搬送するラベル受渡ユニット4と、ボトル供給位置γにおいて前記ボトル供給ユニット2から供給されたボトルBを受け取り、ボトル送出位置δまで搬送すると共に、前記ラベル受渡ユニット4によって搬送されてきたラベルLを第2受渡位置βにおいて受け取り、ボトルBをボトル供給位置γからボトル送出位置δまで搬送する間にラベルLをボトルBに嵌挿するロータリ型のラベル嵌挿ユニット5と、ボトルBに嵌挿されたラベルLを熱収縮させるための加熱ユニット(図示せず)にラベルLが嵌挿されたボトルBを搬送する、スターホイール6a及びベルトコンベア6bからなるボトル搬送ユニット6とから構成されている。
なお、前記ラベル形成基材Mは、ボトルBに装着する筒状のラベルLが連続的に繋がったものであり、前記基材繰出部3aにおいてはシート状に折り畳んだ状態でドラムに巻回されている。また、基材繰出部3aから繰り出されたシート状のラベル形成基材Mは、ボトルBにラベルLを装着する際に再び筒状に開きやすくするために、その供給途中において折り返すことで折り畳み位置を変化させるようにしている(図1参照)。
前記ラベル受渡ユニット4は、図1及び図2に示すように、第1受渡位置αと第2受渡位置βとを通るように一定の回転速度で回転する複数本のテイクアップ部材4aを備えており、シート状に折り畳まれた状態で第1受渡位置αに供給されるラベルLを、テイクアップ部材4aが吸引保持することによって受け取って、第2受渡位置βまで搬送するようになっている。
前記ラベル嵌挿ユニット5は、図1及び図2に示すように、回転軸(図示せず)から放射状に張り出した複数の支持アーム11、12、13を介して、回転軸を中心とした同心円上に一定間隔で取り付けられた多数のラベル嵌挿ヘッド10を備えており、各ラベル嵌挿ヘッド10によって、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルLが開口され、この開口されたラベルLが、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBがボトル送出位置δまで搬送される途中で、ボトルBの胴部に嵌挿されるようになっている。
前記ラベル嵌挿ヘッド10は、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBをボトル保持台21に載置した状態に保持するボトル保持手段20と、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれたラベルLを、筒状に開口するラベルオープナー30と、このラベルオープナー30によって開口された筒状のラベルLを、ボトルBの胴部に嵌挿し易い所定の開口形状に整形する開口整形手段40と、この開口整形手段40によって所定の開口形状に整形されたラベルLをボトル保持台21に載置されたボトルBに嵌挿するラベル嵌挿手段50とから構成されており、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた状態のラベルLがラベルオープナー30によって筒状に開口された後、開口整形手段40によって所定の開口形状に整形され、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBがボトル保持台21に保持された状態でボトル送出位置δまで搬送される途中で、所定の開口形状に整形されたラベルLが、ラベル嵌挿手段50によって、ボトルBの胴部に嵌挿されるようになっている。
前記ラベルオープナー30は、図2に示すように、先端に把持部が取り付けられた開閉可能な一対の揺動アーム31と、把持面に形成された吸引口から吸引することで、シート状に折り畳まれた状態のラベルLの両面をそれぞれ把持部に吸引保持させる図示しない吸引手段と、一対の揺動アーム31を開閉させる開閉駆動手段32とから構成されており、ラベル受渡ユニット4のテイクアップ部材4aに片面が吸引保持された状態で搬送されてきたシート状に折り畳まれたラベルLを、第2のラベル受渡位置βにおいて、一対の揺動アーム31の把持部が把持することによって受け取った後、ラベルLの両面を把持部にそれぞれ吸引保持した状態で、その揺動アーム31を開いてラベルLの両面を相互に離間させることにより、ラベルLを筒状に開口するようになっている。
前記開口整形手段40は、図2に示すように、支持アーム13に昇降可能に支持された円筒状の支持部材41と、この支持部材41の下端部に取り付けられたマンドレル42と、支持部材41を昇降させるためのカム機構46とから構成されており、支持部材41が降下することにより、ラベルオープナー30によって開口されたラベルLにマンドレル42が挿入されるようになっている。
前記マンドレル42は、図3(a)、(b)及び図4(a)、(b)に示すように、支持部材41の下端部に固定された基台部43と、この基台部43に、先端側(下端側)が開閉するように、基端部(上端部)が支持された4本の開閉杆44(44A、44A、44B、44B)と、この開閉杆44の先端側を閉方向に付勢する図示しないばねと、このばねによって閉方向に付勢された開閉杆44を開閉させるカム機構45とから構成されており、ラベルオープナー30によって開口されたラベルLに、閉じた状態の開閉杆44が挿入された後、開閉杆44が開くことによって、ラベルLがボトルBの胴部に嵌挿し易い所定の開口形状に整形されるようになっている。
また、マンドレル42を構成している4本の開閉杆44(44A、44A、44B、44B)のうち、ロータリ型のラベル嵌挿ユニット5の外側に位置している隣り合う2本の開閉杆44(44A、44A)については、同図に示すように、その内部に、吸引手段(図示せず)に接続される吸引路44aが形成されていると共に、ラベルLの内周面に接触する外面側には、吸引路44aに連通する複数の吸引孔44bが形成されており、4本の開閉杆44によってラベルLを所定の開口形状に整形した時点から、ラベル嵌挿手段50によって、ラベルLをボトルBの胴部に嵌挿するまでの間は、2本の開閉杆44(44A、44A)の吸引孔44bから吸引することで、所定の開口形状に整形されたラベルLの内周面が2本の開閉杆44(44A、44A)に吸着されるようになっている。
開閉杆44を開閉させるカム機構45は、図2、図3及び図4に示すように、開閉杆44の基端部に取り付けられたカムフォロア45aと、円筒状の支持部材41に挿通された状態で基台部43の中心部を昇降可能に貫通し、下端部の外周面にカムフォロア45aが当接する外径の異なるカム面が形成された操作軸45bと、支持部材41の上端に取り付けられた、操作軸45bを昇降させる駆動シリンダ45cとを備えており、操作軸45bが降下すると、カム面を形成している操作軸45bの大径部がカムフォロア45aを外側に押圧することで、開閉杆44が開き、操作軸45bが上昇すると、開閉杆44を常時閉方向に付勢しているばねの付勢力によって、カム面を形成している操作軸45bの小径部にカムフォロア45aが押し付けられ、開閉杆44が閉じるようになっている。
支持部材41を昇降させるカム機構46は、図2に示すように、ラベル嵌挿ヘッド10の上部を取り囲む円筒体47に形成されたカム溝47aと、このカム溝47aに嵌り込む、支持部材41の上端部に支持されたローラ48とから構成されており、ラベル嵌挿ヘッド10が回転軸を中心に回転することによって、ローラ48がカム溝47aに沿って昇降しながら移動し、これに伴って、ローラ48が支持されている支持部材41が昇降するようになっている。
前記ラベル嵌挿手段50は、図2に示すように、支持アーム13に昇降可能に支持された支持棒51と、この支持棒51の下端部に着脱自在に取り付けられたキャリアプレート52と、支持棒51を昇降させるためのカム機構53とから構成されており、キャリアプレート52には、4本の開閉杆44全体を挿通するための穴が形成されている。
前記カム機構53は、ラベル嵌挿ヘッド10を取り囲む前記円筒体47に形成された第2のカム溝47bと、このカム溝47bに嵌り込む、支持棒51の中間部に支持されたローラ54とから構成されており、ラベル嵌挿ヘッド10が回転軸を中心に回転することによって、ローラ54が第2のカム溝47bに沿って昇降しながら移動し、これに伴って、ローラ54が支持されている支持棒51が昇降するようになっている。
従って、開口整形手段40の開閉杆44によって、ラベルLがボトルBの胴部に嵌挿し易い所定の開口形状に整形された後、キャリアプレート52が開閉杆44に沿って降下すると、キャリアプレート52によってラベルLが下方側に押し下げられ、その直下に位置しているボトルBの胴部にラベルLが嵌挿される。このとき、ラベルLは、外側の2本の開閉杆44の外面に吸着された状態で、4本の開閉杆44の外面上を摺動しながら、下方側に押し下げられることになる。
なお、ローラ48及びローラ54は、図2に示すように、取付部材49及び取付部材55を介して、支持部材41及び支持棒51にそれぞれ支持されているが、取付部材49は支持棒51に、取付部材55は支持部材41にそれぞれ摺動自在に支持されており、長尺の支持部材41及び支持棒51が相互に支持し合うことにより双方の支持安定性を高めている。
以上のように、このラベル嵌挿ユニット5では、マンドレル42を構成している開閉杆44によって所定の開口形状に整形されたラベルLを、ラベル嵌挿手段50のキャリアプレート52によってボトルBに嵌挿する際、そのラベルLの内周面が2本の開閉杆44(44A、44A)に吸着した状態で、マンドレル42から押し下げられるようになっているので、ラベルLの折径が多少変化した場合であっても、所定の開口形状に整形されたラベルLが、マンドレル42から落下することがない。
従って、このラベル嵌挿ユニット5では、ラベルを装着しようとするボトルが、これまでとは形状やサイズが異なるものに変更され、それに伴って、ラベルの折径が変化した場合であっても、ラベルの折径が大きく変化しないのであれば、マンドレル42を交換しなくても、ラベルがボトルの周方向に位置ズレすることがなく、角ボトルや楕円ボトル等のように、装着しようとするラベルの位置合わせが要求される場合であっても、そういったボトルの所定位置にラベルを確実に嵌挿することができるので、型替え作業を最小限に抑えることができる。
なお、上述した実施形態では、ラベルLをボトルBに嵌挿する際におけるラベルLの周方向の位置ズレを防止するために、4本の開閉杆44によって所定の開口形状に整形されたラベルLの内周面を、2本の開閉杆44(44A、44A)に吸着させるようにしているが、これに限定されるものではなく、1本または3本以上の開閉杆44にラベルLを吸着させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、開閉杆44によって所定の開口形状に整形されたラベルLの内周面を開閉杆44に吸着させることによって、ラベルLをボトルBに嵌挿する際におけるラベルLの周方向の位置ズレを防止するようにしているが、これに加えて、例えば、開閉杆44や開閉杆44を開閉させるカム機構45を構成している操作軸45b等の先端から、ボトルBに空気を吹き付けるようにしておくと、吹き付けられた空気がボトルBの胴部外周面に沿って下方側に送出され、ラベルLをボトルBに嵌挿する際のラベルLのボトルBに対する摩擦抵抗が小さくなるので、薄肉で腰のないラベルであっても、ボトルに円滑かつ確実に嵌挿することができる。
また、上述した実施形態では、開閉杆44によって所定の開口形状に整形されたラベルLの内周面を、開閉杆44に吸着させることによって、ラベルLをボトルBに嵌挿する際におけるラベルLの周方向の位置ズレを防止するようにしているが、これに限定されるものではなく、図5(a)、(b)及び図6(a)、(b)に示すように、4本の開閉杆44によってラベルLを所定の開口形状に整形したときに、そのラベルLの折目部分に係合する、先端(下端)が径方向内側に屈曲した2本のガイド棒GPをマンドレル42に取り付けておくと、ラベルの折径が多少変化する(若干大きくなる)ことに伴い、所定の開口形状に整形されたラベルがマンドレル42から滑り落ちてボトルBに嵌挿された場合であっても、ラベルの周方向への位置ズレを防止することができる。従って、このようなマンドレルを採用した場合も、ラベルの折径が大きく変化しないのであれば、マンドレルを交換しなくても、ラベルをボトルの所定位置に確実に嵌挿することができるので、型替え作業を最小限に抑えることができる。図5及び図6では、2本のガイド棒GPを取り付けたマンドレル42を示しているが、ガイド棒GPの本数は2本に限定されるものではなく、マンドレル42に取り付けた1本のガイド棒を、ラベルLにおける一方の折目部分だけに係合させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、多数のラベル嵌挿ヘッド10を有するロータリ型のラベル嵌挿ユニット5を備えたラベル嵌挿装置1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、複数本の開閉杆を備えたマンドレルによって筒状のラベルを所定の開口形状に整形するようになっている種々のラベル嵌挿装置に適用することができる。
また、上述した実施形態では、胴部形状が角形のボトルBの胴部に筒状のラベルLを嵌挿するためのラベル嵌挿装置1について説明したが、ボトルBは角ボトルに限定されるものではなく、本発明は、丸ボトル、楕円ボトル、異形ボトル等に筒状のラベルを嵌挿するラベル嵌挿装置についても適用することができる。特に、丸ボトルの場合は、装着しようとするラベルの周方向の位置ズレを考慮する必要はないが、ボトルの肩部分に落下したラベルをキャリアプレートによって押し下げる場合は、ラベルが潰れ易くなるので、本発明を適用することによって、所定の開口形状に整形されたラベルのマンドレルからの落下を防止しておくと、ラベルをボトルに円滑に嵌挿することができるという効果が得られる。
また、上述した実施形態では、筒状のラベルLをボトルBの胴部に嵌挿するためのラベル嵌挿装置1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、筒状のフィルムを種々の被嵌挿体に嵌挿する場合に適用することができることはいうまでもない。
この発明にかかるフィルム嵌挿装置の一実施形態であるラベル嵌挿装置を示す概略構成図である。 同上のラベル嵌挿装置におけるラベル嵌挿ユニットを示す概略図である。 (a)は同上のラベル嵌挿ユニットに搭載されているラベル嵌挿ヘッドにおけるマンドレルの開閉杆が閉じた状態を示す詳細図、(b)は同上のマンドレルの開閉杆とラベルとの関係を示す図である。 (a)は同上のラベル嵌挿ユニットに搭載されているラベル嵌挿ヘッドにおけるマンドレル部分の開閉杆が開いた状態を示す詳細図、(b)は同上のマンドレルの開閉杆とラベルとの関係を示す図である。 (a)、(b)はマンドレルの変形例を示す詳細図である。 (a)、(b)は同上のマンドレルの開閉杆とラベルとの関係を示す図である。 (a)〜(c)は従来のラベル嵌挿装置に搭載されているラベル嵌挿ヘッド及びその動作を示す概略図である。
符号の説明
1 ラベル嵌挿装置(フィルム嵌挿装置)
5 ラベル嵌挿ユニット
10 ラベル嵌挿ヘッド
20 ボトル保持手段
30 ラベルオープナー
40 開口整形手段
41 支持部材
42 マンドレル
43 基台部
44、44A、44B 開閉杆
44a 吸引路
44b 吸引孔
45、46 カム機構
50 ラベル嵌挿手段
51 支持棒
52 キャリアプレート

Claims (2)

  1. 筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿するフィルム嵌挿装置であって、
    前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入した後、開くことによって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形する複数の開閉杆を有するマンドレルを備え、
    前記開閉杆によって所定の開口形状に整形された前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、前記筒状フィルムの内周面が前記開閉杆に吸着されるようになっていることを特徴とするフィルム嵌挿装置。
  2. 筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿するフィルム嵌挿装置であって、
    前記筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入した後、開くことによって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形する複数の開閉杆を有するマンドレルを備え、
    前記マンドレルは、前記開閉杆によって、前記筒状フィルムを所定の開口形状に整形したときに、前記筒状フィルムに形成された、嵌挿方向に延びる折目部分に係合するガイド部材を有していることを特徴とするフィルム嵌挿装置。
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