JP2007210647A

JP2007210647A - フィルム被嵌装置

Info

Publication number: JP2007210647A
Application number: JP2006033094A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugimoto; 宏杉本; Toshiyuki Ushidate; 利之牛建
Original assignee: Fuji Seal International Inc
Current assignee: Fuji Seal International Inc
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】位置ずれすることなく、安定した状態で筒状フィルムを被嵌体に適正に被嵌することができるフィルム被嵌装置を提供する。
【解決手段】ラベル被嵌ヘッド１０は、ラベルオープナーによって筒状に開口された後、開口整形手段のマンドレル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、ラベル被嵌手段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の胴部にラベルＬを被嵌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及びラベルＬにおける折目ｆ１部分に係合する係合杆４５を有しており、係合杆４５がラベルＬにおける折目ｆ１部分に係合することにより、ラベルＬをその周方向に位置決めするようになっている。
【選択図】図４

Description

この発明は、ボトル容器等の被嵌体にラベル等の筒状フィルムを被嵌するフィルム被嵌装置に関する。

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ボトルの胴部に被嵌するラベル被嵌装置としては、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ボトルに被嵌する複数のラベル被嵌ヘッドを有するロータリ型のラベル被嵌ユニットを搭載したものがあり、シート状に折り畳まれた状態でラベル被嵌ユニットに供給されるラベルＬには、図５に示すように、その開口性を向上させるために、その幅方向の両端の折目ｆ１以外に幅方向の中央部に被嵌方向に延びる折目ｆ２が形成されている。

ラベル被嵌ユニットの各ラベル被嵌ヘッドは、図６（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を筒状に開口する一対の吸引アーム６１ａを有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の胴部に被嵌可能な所定の開口形状に整形する、４本の整形杆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を被嵌するラベルポジショナ６３とを備えており、まず、図６（ａ）に示すように、シート状に折り畳まれた状態のラベルＬを一対の吸引アーム６１ａによって吸引把持した後、図７（ａ）に示すように、その一対の吸引アーム６１ａを開くことによって、ラベルＬを予備的に開口し、続いて、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、この開口されたラベルＬに、マンドレル６２の閉じた状態の４本の整形杆６２ａを挿入し、その４本の整形杆６２ａを開いた後、一対の吸引アーム６１ａが吸引を解除することにより、図７（ｃ）に示すように、ラベルＬがマンドレル６２によって所定の開口形状に整形されることになる。

特開平１１−２２７７３０号公報

ところで、マンドレル６２の整形杆６２ａは、シート状に戻ろうとするラベルＬのスプリングバック力を利用して、整形したラベルＬの整形杆６２ａからのずり落ちを防止するために、図７（ｃ）に示すように、ラベルＬに形成された折目ｆ１、ｆ２以外の部分を外側に押し広げることにより、所定の開口形状に整形するようになっているので、ラベルオープナ６１からマンドレル６２にラベルＬを引き渡す際、ラベルオープナ６１の一対の吸引アーム６１ａが吸引を解除すると、ラベルＬが瞬間的にフリーな状態になり、ラベルＬがその周方向に位置ずれしたり、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、ラベルポジショナ６３によって押し下げる際、ラベルＬがその周方向に位置ずれしたりするおそれがある。

従って、こういったタイプのラベル被嵌装置では、胴部が角形のボトルに対して位置ずれすることなく、安定した状態で筒状のラベルを適正に被嵌することができないといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、位置ずれすることなく、安定した状態で筒状フィルムを被嵌体に適正に被嵌することができるフィルム被嵌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、被嵌方向に延びる折目が形成された筒状フィルムを被嵌体に被嵌するフィルム被嵌装置であって、前記筒状フィルムを被嵌体に被嵌する際、オープナーによって予備的に開口された前記筒状フィルムに、閉じた状態で挿入され、開くことによって、前記筒状フィルムにおける折目以外の部分を外側に押し広げて所定の開口形状に整形する複数の開閉可能な整形杆を有するマンドレルを備え、前記マンドレルは、前記整形杆によって、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前記折目部分に係合する開閉可能な係合杆を有し、前記係合杆は、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入され、開くことによって、前記筒状フィルムに形成された前記折目部分に係合するようになっていることを特徴とするフィルム被嵌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被嵌装置は、整形杆によって、筒状フィルムを所定の開口形状に整形したときに、筒状フィルムに形成された折目部分に係合する開閉可能な係合杆がマンドレルに設けられているので、筒状フィルムがオープナーからマンドレルに引き渡される際や筒状フィルムを被嵌体に被嵌する際に、筒状フィルムが位置ずれを起こすことがなく、常に筒状フィルムを被嵌体に適正に被嵌することができる。

しかも、係合杆は、閉じた状態で筒状フィルムに挿入され、開くことによって、筒状フィルムに形成された折目部分に係合するようになっているので、筒状フィルムに係合杆を挿入する際、係合杆が筒状フィルムに接触して筒状フィルムが落下することもなく、筒状フィルムを安定した状態で被嵌体に確実に被嵌することができる。

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を被嵌するためのラベル被嵌装置１を示しており、このラベル被嵌装置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に被嵌するロータリ型のラベル被嵌ユニット５と、ボトルＢに被嵌されたラベル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が被嵌されたボトル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変える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）。従って、ラベル被嵌ユニット５に供給されるラベルＬは、図５に示すように、その幅方向の両端の折目ｆ１以外に幅方向の中央部に被嵌方向に延びる折目ｆ２が形成されている。

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。

前記ラベル被嵌ユニット５は、図１及び図２に示すように、同一の回転軸（図示せず）を有する複数の回転円盤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被嵌ヘッド１０を備えており、各ラベル被嵌ヘッド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の胴部に被嵌されるようになっている。

前記ラベル被嵌ヘッド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の胴部に被嵌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に被嵌するラベル被嵌手段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、ラベル被嵌手段５０によって、ボトルＢの胴部に被嵌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、回転円盤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４７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本の整形杆４４及び２本の係合杆４５と、この整形杆４４及び係合杆４５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整形杆４４及び係合杆４５を開閉させるカム機構４６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、閉じた状態の整形杆４４及び係合杆４５が挿入された後、この整形杆４４及び係合杆４５が開き、ラベルＬに形成された折目ｆ１、ｆ２以外の部分を４本の整形杆４４が外側に押し広げることにより、ラベルＬがボトルＢの胴部に被嵌し易い所定の開口形状に整形されると共に、２本の係合杆４５がラベルＬに形成された折目ｆ１部分に係合することによりラベルＬを周方向に位置決めするようになっている。

前記係合杆４５は、ラベルＬの折目ｆ１部分に係合し易いように、それぞれの外面側に断面が三角形状の尖った突条４５ａが形成されており、閉じた４本の整形杆４４の先端部をできるだけ細くするために、閉じた整形杆４４の間に閉じた各係合杆４５の先端部を進入させることができるように、係合杆４５は、整形杆４４の２／３程度の長さに設定されている。

整形杆４４及び係合杆４５を開閉させるカム機構４６は、図２、図３及び図４に示すように、整形杆４４及び係合杆４５の基端部にそれぞれ取り付けられたカムフォロア４６ａ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４６ａが当接する外径の異なるカム面が形成された操作軸４６ｂと、支持部材４１の上端に取り付けられた、操作軸４６ｂを昇降させる駆動シリンダ４６ｃとを備えており、操作軸４６ｂが降下すると、カム面を形成している操作軸４６ｂの大径部がカムフォロア４６ａを外側に押圧することで、整形杆４４及び係合杆４５が開き（図４（ａ）参照）、操作軸４６ｂが上昇すると、整形杆４４及び係合杆４５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４６ｂの小径部にカムフォロア４６ａが押し付けられ、整形杆４４及び係合杆４５が閉じるようになっている（図３（ａ）参照）。

支持部材４１を昇降させるカム機構４７は、図２に示すように、ラベル被嵌ヘッド１０の上部を取り囲む円筒体４８に形成されたカム溝４８ａと、このカム溝４８ａに嵌り込む、支持部材４１の上端部に支持されたローラ４９とから構成されており、ラベル被嵌ヘッド１０が回転軸を中心に回転することによって、ローラ４９がカム溝４８ａに沿って昇降しながら移動し、これに伴って、ローラ４９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。

前記ラベル被嵌手段５０は、図２に示すように、回転円盤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本の整形杆４４及び２本の係合杆４５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、ラベル被嵌ヘッド１０を取り囲む前記円筒体４８に形成された第２のカム溝４８ｂと、このカム溝４８ｂ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、ラベル被嵌ヘッド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４８ｂ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の整形杆４４によって、ラベルＬがボトルＢの胴部に被嵌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が整形杆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が被嵌される。このとき、ラベルＬは、折目ｆ１部分に係合している２本の係合杆４５によって周方向に位置決めされた状態で、４本の整形杆４４及び２本の係合杆４５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４９及びローラ５４は、図２に示すように、取付部材４０ａ及び取付部材５０ａ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４０ａは支持棒５１に、取付部材５０ａ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、このラベル被嵌ユニット５では、マンドレル４２が、整形杆４４と連動して開閉する一対の係合杆４５を有しており、ラベルオープナー３０によって開口されたラベルＬに、閉じた状態で挿入された整形杆４４及び係合杆４５が開いた時点では、一対の係合杆４５がラベルＬにおける折目ｆ１部分の近傍に位置しているので、ラベルオープナ３０からマンドレル４２にラベルＬを引き渡すために、ラベルオープナ３０の一対の揺動アーム３１が吸引を解除し、これによって、ラベルＬが瞬間的にフリーな状態になったとしても、一対の係合杆４５がラベルＬにおける折目ｆ１部分に確実に係合し、その状態で、整形杆４４によってラベルＬが所定の開口状態に整形されることになる。従って、ラベルＬをラベルオープナー３０からマンドレル４２に引き渡す際やラベルＬをボトルＢに被嵌する際に、ラベルＬが位置ずれを起こすことがなく、常にラベルＬをボトルＢに適正に被嵌することができる。特に、ボトルＢに被嵌する際、上下でひねりが生じやすいロングラベルに対して有効である。

しかも、係合杆４５は、閉じた状態でラベルＬに挿入され、開くことによって、ラベルＬに形成された折目部分に係合するようになっているので、ラベルＬに係合杆４５を挿入する際、係合杆４５がラベルＬに接触してラベルＬが落下することもなく、ラベルＬを安定した状態でボトルＢに確実に被嵌することができる。

なお、上述した実施形態では、外面側に突条４５ａが形成された係合杆４５を採用しているが、係合杆の断面形状はこれに限定されるものではなく、ラベルＬの折目ｆ１部分に係合してラベルＬをその周方向に位置決めすることができるのであれば、単なる丸棒や角棒等を使用することも可能であり、種々の断面形状を採用することができる。

また、上述した実施形態では、閉じた４本の整形杆４４の先端部をできるだけ細くするために、係合杆４５の長さを整形杆４４の長さより短くしているが、ラベルＬをキャリアプレートで押し下げてボトルＢに被嵌する際の位置ずれを防止するという観点からは、係合杆４５の長さはできるだけ長いほうが好ましいことはいうまでもない。

また、上述した実施形態では、マンドレル４２が、ラベルＬの対向する一対の折目ｆ１部分に係合する２本の係合杆４５を備えているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、ラベルの１つの折目部分に係合する１本の係合杆を備えていればよく、３本以上の係合杆を設けることも可能である。

また、上述した実施形態では、係合杆４５が、シート状に折り畳まれたラベルＬにおける両端部の折目ｆ１部分に係合するようになっているが、これに限定されるものではなく、ラベルＬの幅方向の中央部に形成された折目ｆ２部分に係合するものであってもよい。

また、上述した実施形態では、整形杆４４と係合杆４５とが同一タイミングで開閉するようになっているが、これに限定されるものではなく、ラベルＬの位置決めと保持とを考慮して、整形杆４４の開閉タイミングや係合杆４５の開閉タイミングを適宜変更することも可能である。

また、上述した実施形態では、多数のラベル被嵌ヘッド１０を有するロータリ型のラベル被嵌ユニット５を備えたラベル被嵌装置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、複数本の整形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被嵌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、筒状のラベルＬをボトルＢの胴部に被嵌するためのラベル被嵌装置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体に被嵌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被嵌装置の一実施形態であるラベル被嵌装置を示す概略構成図である。同上のラベル被嵌装置におけるラベル被嵌ユニットを示す概略図である。（ａ）は同上のラベル被嵌ユニットに搭載されているラベル被嵌ヘッドにおけるマンドレルの整形杆及び係合杆が閉じた状態を説明するための部分断面図、（ｂ）は同上のマンドレルの整形杆及び係合杆とラベルとの関係を示す図である。（ａ）は同上のラベル被嵌ユニットに搭載されているラベル被嵌ヘッドにおけるマンドレルの整形杆及び係合杆が開いた状態を説明するための部分断面図、（ｂ）は同上のマンドレルの整形杆及び係合杆とラベルとの関係を示す図である。シート状に折り畳まれたラベルの端面を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は従来のラベル被嵌装置に搭載されているラベル被嵌ヘッド及びその動作を示す概略図である。（ａ）〜（ｃ）は同上のラベル被嵌ヘッドによるラベルの整形動作を説明するための動作説明図である。

符号の説明

１ラベル被嵌装置（フィルム被嵌装置）
５ラベル被嵌ユニット
１０ラベル被嵌ヘッド
２０ボトル保持手段
３０ラベルオープナー（オープナー）
３１揺動アーム
４０開口整形手段
４１支持部材
４２マンドレル
４３基台部
４４整形杆
４５係合杆
４５ａ突条
４６、４７カム機構
５０ラベル被嵌手段
５１支持棒
５２キャリアプレート
ＢＰＥＴボトル（被嵌体）
Ｌラベル（筒状フィルム）

Claims

被嵌方向に延びる折目が形成された筒状フィルムを被嵌体に被嵌するフィルム被嵌装置であって、
前記筒状フィルムを被嵌体に被嵌する際、オープナーによって予備的に開口された前記筒状フィルムに、閉じた状態で挿入され、開くことによって、前記筒状フィルムにおける折目以外の部分を外側に押し広げて所定の開口形状に整形する複数の開閉可能な整形杆を有するマンドレルを備え、
前記マンドレルは、前記整形杆によって、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前記折目部分に係合する開閉可能な係合杆を有し、
前記係合杆は、閉じた状態で前記筒状フィルムに挿入され、開くことによって、前記筒状フィルムに形成された前記折目部分に係合するようになっていることを特徴とするフィルム被嵌装置。