JP2011121619A - ラベリングマシン - Google Patents

Abstract

【課題】ラベルコストとマシンコストを抑えつつ、円筒容器の転がり防止効果の高いラベルの貼付を実現できること。
【解決手段】ラベル供給手段と、円筒容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、外周面に複数の吸引孔を有し、ラベル供給手段から受取ったラベルを円筒容器へ貼付する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンであって、前記貼付ドラムの外周面に成形溝を形成し、前記貼付ドラムの周囲に、ラベル本体の一部を折り曲げて回転ストッパを成形する成形突起体を具備した成形手段を配置し、前記成形溝の通過タイミングに合わせて成形突起体を進退可能に構成した。
【選択図】図１

Description

本発明はアンプル容器やバイアル瓶等の転がり易い円筒容器へ転がり防止機能を付与したラベルを貼付するラベリングマシンに関する。

アンプル容器等の円筒容器は断面形状が円形を呈するため、取り扱い中に円筒容器が倒れると転がり落ちて破損し易い。
円筒容器の転がりを防止する方法として、ラベルそのものに転がり防止要素を持たせることが特許文献１，２により知られている。

特許文献１には、ラベル本体の一部を切り起こして転がり防止用の翼状片を形成したラベルを貼付し、円筒容器の胴部から左右に張り出した一対の翼状片により円筒容器の転がりを防止することが開示されている。

特許文献２には、ラベル本体の表面側に転がり防止用の小突起部を形成したラベルを貼付し、円筒容器が倒れたときに小突起部が円筒容器の転がりを防止することが開示されている。

特許文献３には、ラベル本体の裏面に巻付方向に対し直交方向に沿って接着性を有しない非接着部を形成するとともに、該非接着部の中央に線状の角折部を設けた特殊ラベルを使用し、ラベル本体の角折部が円筒容器の外周面から離隔して角張るようにして貼付し、角張った角折部により円筒容器の転がりを防止することが開示されている。

特開２００１−２２２２２４号公報 特開２００４−３０２０４２号公報 特開２００２−２７８４５２号公報

特許文献１，２に開示された円筒容器の転がり防止技術にはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献１のラベルは予めラベル本体に切込み加工を施す必要があり、同様に特許文献２のラベルも予めラベル本体に小突起部を形成するための特殊加工を施す必要がある。
そのため特許文献１，２に開示された円筒容器の転がり防止技術は、ラベルの形態が非常に特殊なものとなってラベルコストが嵩む問題がある。
（２）ラベリングマシンでラベルを貼付する際、負圧吸引式ドラムの外周面にラベルを吸着して搬送することが技術的に難い。
具体的には特許文献１のラベルはヒラヒラした翼状片が折れ曲がったり千切れたりし、また特許文献２のラベルは小突起部がドラムの外周面に当たってラベルの吸着を困難にする。
このように特許文献１，２に開示された円筒容器の転がり防止技術は、通常のラベリングマシンを使用できないといった共通の問題がある。

特許文献３に開示された円筒容器の転がり防止技術にはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献３の特殊ラベルは、ラベル本体に角折部の形成範囲に一致させてラベル本体の裏面を非接着帯として形成するだけでなく、折り目加工も施す必要があるため、ラベルコストが非常に嵩むという問題がある。
（２）一般にラベルを円筒容器の胴部に貼付する場合には、ラベルの傾きや不用意なシワの発生を回避するため、貼付を終えるまでラベル本体に張力を作用させ続けなければならない。
そのため、特許文献３にあっては、通常のラベリングマシンを使用して特殊ラベルの貼付を試みると、ラベル本体の角折部が伸びきってしまい、角折部に弛みを持たせて貼付することが技術的に難しい。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、少なくともつぎのラベリングマシンを提供することを目的とする。
（１）ラベルコストとマシンコストを抑えつつ、円筒容器の転がり防止効果の高いラベルの貼付を実現できること。
（２）既存のラベリングマシンへの適用が容易であること。
（３）ラベル成形の高速化が可能であること。

本願発明は、ラベル供給手段と、円筒容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、外周面に複数の吸引孔を有し、ラベル供給手段から受取ったラベルを円筒容器へ貼付する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンであって、前記貼付ドラムの外周面に成形溝を形成し、前記貼付ドラムの周囲に、ラベル本体の一部を折り曲げて回転ストッパを成形する成形突起体を具備した成形手段を配置し、前記成形溝の通過タイミングに合わせて成形突起体を進退可能に構成したことを特徴とする。
さらに本願発明は、前記ラベリングマシンにおいて、前記貼付ドラムの成形溝の内面に、回転ストッパを吸着可能な吸引孔を形成したことを特徴とする。
さらに本願発明は、前記した何れかのラベリングマシンにおいて、前記成形手段が回転軸と、回転軸を中心に回転する成形突起体とにより構成することを特徴とする。
さらに本願発明は、前記した何れかのラベリングマシンにおいて、前記成形手段が回転軸と回転軸に軸支した回転体と、回転体に付設した成形突起体とにより構成し、回転軸に対して前記回転体を交換可能に構成したことを特徴とする。
前記した円筒容器が断面円形のアンプル容器やバイアル瓶を含む。

本発明はつぎの何れかひとつの効果を奏する。
（１）従来ラベルのように特殊形態のラベルを使用する必要がなく、通常形態のラベルを使用して回転ストッパを簡易にしかも正確な形状に成形することができる。
さらに、ラベリングマシンに小型の回転ストッパの成形手段を設けるとともに、貼付ドラムに成形溝を形成するだけであるから、マシンコストも低く抑えることが可能である。
したがって、ラベルコストとマシンコストを抑えつつ、円筒容器の転がり防止効果の高いラベルの貼付を実現することができる。
（２）既存のラベリングマシンに対して貼付ドラムの交換と回転ストッパを成形する成形手段を設置するだけで、転がり防止機能を有するラベルを貼付できるので、既存のラベリングマシンへの適用が容易である。
（３）成形溝内に設けた吸引孔の吸引力によって、成形突起体が後退したときにも回転ストッパの成形形状を維持することができる。
したがって、貼付ドラムを高速回転しても回転ストッパを確実に成形できるとともに、回転ストッパの成形形状を維持したまま貼付することができる。
（４）一台のラベリングマシンで以って、転がり防止機能を有するラベルの貼付作業だけでなく、ラベル本体に折り曲げ成形を要しない通常のラベリングマシンとしても使用することができる。

本発明に係る一部を省略したラベリングマシンの平面図 回転ストッパの成形手段を説明するための斜視図 ラベル本体の一部に回転ストッパを成形する工程の説明図で、成形突起体が成形溝へ進入する前における回転ストッパの成形手段と貼付ドラムの断面図 ラベル本体の一部に回転ストッパを成形する工程の説明図で、成形突起体が成形溝へ進入したときにおける回転ストッパの成形手段と貼付ドラムの断面図 ラベル本体を円筒容器に貼付する工程の説明図 ラベル本体を貼付した円筒容器の斜視図 実施例２に係る回転ストッパの成形手段のモデル図 実施例２に係る他の回転ストッパの成形手段のモデル図

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。
本発明に係るラベリングマシンは、ラベルを貼付する直前においてラベル本体の一部を折り曲げて回転ストッパを成形し、回転ストッパの成形形状を維持したまま円筒容器の胴部にラベルを貼付するように構成した。

すなわち本発明は、アンプル容器やバイアル瓶等の転がり易い断面形状を呈する円筒容器１０の胴部に転がり防止機能を有するラベルを貼付するためのラベリングマシンであり、ラベル供給手段と、円筒容器１０をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ラベル供給手段から受取ったラベルを円筒容器１０の胴部へ貼付する貼付ドラム２０と、貼付ドラム２０の周囲に配置し、ラベル本体の一部を折り曲げて回転ストッパを成形する成形手段３０とを具備する。
以降にラベリングマシンの主要な構成要素について詳述する。

＜２＞ラベルの供給手段
貼付ドラム２０へラベルを供給する手段としては、例えばテープ台紙に予めラベルを積層させたタックラベル供給方式、複数のラベルを収容したラベルマガジンからラベルを供給する枚葉ラベル供給方式、またはロールラベルから引き出したテープを切断してラベルを製造しながら供給するロールラベル供給方式等の公知の供給方式が適用可能である。

従来は円筒容器の転がり防止方法として、ラベル本体の一部に切込みや折り曲げ線を形成する等の特殊ラベルを使用する必要があった。
これに対して本発明では通常形態のラベルを使用できるので、従来ラベルのような特殊形態のラベルを使用する必要がない。

また従来のラベル（例えば特許文献３）はラベル本体の一部を円筒容器から離隔して角折部を形成するためにラベル裏面に非接着部を形成しなければならなかったが、本発明では角折部の形成位置に一致させて非接着部を設けることが必須ではなく、ラベル裏面は全面接着、或いは部分接着の何れの形態であってもよい。ラベル本体に対する接着範囲は特に制約を受けない。

＜３＞容器の移送手段
図１に示すように容器移送手段は、円筒容器１０を貼付ドラム２０に外接可能に移送する手段で、本例では搬入路４１と搬出路４２の間に設けたロータリー搬送装置４０で構成する場合を示す。

ロータリー搬送装置４０は鉛直の回転軸４３を中心に円筒容器１０を公転搬送する装置で、搬入路４１に設けたスター４４を通じて円筒容器１０を取り込み、ラベルの貼付を完了した円筒容器１０を、スター４５を通じて搬出路４２へ排出する。
ロータリー搬送装置４０は円筒容器１０の胴部を収容保持可能であり、貼付ドラム２０の箇所を通過する際に、円筒容器１０の胴部の所定位置にラベルを貼付し得るようになっている。
容器移送手段はロータリー搬送装置４０以外に公知の移送手段を適用可能である。

＜４＞貼付ドラム
貼付ドラム２０は鉛直の回転軸２１を中心に回転し、外周面に複数の吸引孔を有する公知の負圧吸引式の回転ドラムである。
本発明は貼付ドラム２０と回転ストッパの成形手段３０との協働によりラベル本体に回転ストッパを成形するものである。

＜４．１＞成形溝
貼付ドラム２０はその外周面に回転軸２１に沿った成形溝２２を有する。
成形溝２２は貼付ドラム２０の径に応じて単数または間隔を隔てて複数設けられている。
図２に示した貼付ドラム２０の斜視図に基づいて成形溝２２について詳しく説明する。
成形溝２２は水平断面形状が山形を呈する成形用の溝であり、後述する成形突起体３１の進入を許容する。
成形溝２２の水平断面形状は、山形形状以外にラベル本体に成形する回転ストッパの形状に合わせて任意の形状を選択することができる。

＜４．２＞吸引孔
図２に拡大して示すように貼付ドラム２０の外周面には、二種類の吸引孔２３，２４を形成している。
成形溝２２を除いた貼付ドラム２０の外周面に間隔を隔てて形成した複数の吸引孔２３はラベル本体を吸着するために機能し、成形溝２２の内面に形成した吸引孔２４は回転ストッパの成形形状を維持するために機能する。

＜４．３＞吸着区間
吸引孔２３，２４はラベルの移送区間（ラベルの受取り位置からラベルの貼付を完了するまでの区間）に亘って負圧を発生し、それ以外の区間では負圧が切れる構成となっている。
尚、図１に破線で示した符号２５はラベルの移送区間に亘って吸引孔２３，２４に負圧を発生させるための公知の負圧溝で、貼付ドラム２０の底部に配置されている。各吸引孔２３，２４の負圧のオンオフ機構は周知であるからその説明を省略する。

＜５＞回転ストッパの成形手段
図２に基づいて回転ストッパの成形手段３０について説明する。
回転ストッパの成形手段は貼付ドラム２０に形成した成形溝２２の通過タイミングに合わせて該成形溝２２内に向けて進出及び後退するように配置した成形突起体３１を具備する。

本例では回転ストッパの成形手段３０が鉛直の回転軸３２と、回転軸３２に着脱自在に装着した回転体３３と、回転体３３の側面に回転軸３２と平行に植設した成形突起体３１とを具備していて、回転軸３２を中心に回転することで成形突起体３１が成形溝２２内への進出及び後退可能に構成されている。本例の回転ストッパの成形手段３０をより詳細に説明する。

＜５．１＞成形突起体
成形突起体３１はラベル本体に回転ストッパを成形するための押圧具である。
回転体３３の外周面から突出した成形突起体３１の先端部はラベル本体の裏面側を押圧成形することから、成形突起体３１の先端部を尖鋭に形成してラベル裏面の接着面との接触面積を小さくたり、成形突起体３１の先端部を難接着性のコーティング層で被覆する等の非接着対策を講じておくことが望ましい。

また成形突起体３１の先端部は連続した直線状に形成することの他に、曲線形状に形成してもよく、或いは間欠した凹凸形状に形成してもよい。

＜５．２＞回転軸
回転軸３１の一部にはテーブル３４を形成していて、テーブル３４が回転軸３１に貫挿した回転体３３を所定の高さに支持している。
回転軸３１および回転体３３は、互いに回転力を伝達可能で、かつ回転体３３の着脱を許容するように凸凹嵌合している。

＜５．３＞回転体
回転体３３は成形突起体３１の支持部材であり、回転軸３２に対して着脱自在である。
回転体３３を着脱式に構成したのは、回転ストッパの成形数や成形間隔等が変更になった場合、成形突起体３１を対応して形成した回転体３３と交換するだけで対応するためと、回転体３３の取り外しによりラベル本体の折り曲げ成形を要しない通常のラベリングマシンへの切り替えに対応するためである。

回転体３３と貼付ドラム２０の回転は、成形溝２２が通過するときに成形突起体３１が成形溝２２内に進退するように関係付けられている。

以上説明したように本発明に係るラベリングマシンは、貼付ドラム２０に成形溝２２を設けるとともに、小型の回転ストッパの成形手段３０を追加するだけであるからマシンコストを低廉に抑制することができる。

つぎにラベリングマシンによるラベルの貼付方法について説明する。

＜１＞円筒容器の供給
図１において、搬入路４１に縦列に位置する円筒容器１０がスター４４を通じてロータリー搬送装置４０へ順次供給される。
ロータリー搬送装置４０は鉛直の回転軸４３を中心に円筒容器１０を貼付ドラム２０へ向けて搬送する。

＜２＞ラベルの供給
図外のラベル供給手段を通じて貼付ドラム２０の外周面へラベルを供給する。
貼付ドラム２０はその外周面にラベル表面側を吸着し、ラベル裏面側を表に露出した状態でロータリー搬送装置４０へ向けて移送する。
使用するラベルは複雑な形状や形態を有するものではなく、通常のラベルを使用する。

＜３＞回転ストッパの成形工程
図３，４に基づきラベル本体５０の一部に回転ストッパ５１を成形する工程について詳しく説明する。

＜３．１＞成形前
図３は成形前のラベル本体５０を示す。
成形前において、ラベル本体５０は成形溝２２を跨いだ状態にあり、複数の吸引孔２３を通じて貼付ドラム２０の外周面に吸着されている。

このとき、成形溝２２内の吸引孔２４にも吸引力を生じているが、成形溝２２の上下が開放されているため、ラベル本体５０へ吸引孔２４による吸引力が作用せず、ラベル本体５０は成形溝２２の内面から離れた状態にある。

＜３．２＞成形突起体の進入
貼付ドラム２０の成形溝２２の通過タイミングに合わせて成形突起体３１が回転軸３２を中心に反時計回り方向へ回転すると、図４に示すように成形突起体３１が成形溝２２内へ入り込む。
このとき、成形突起体３１の尖鋭な先端部がラベル本体５０の裏面側を押圧して成形溝２２内へ押し込み、ラベル本体５０の一部に回転ストッパ５１を成形する。

回転ストッパ５１を成形する際、ラベル本体５０が成形溝２２内へ引き込まれるが、貼付ドラム２０の外周面に吸着されたラベル本体５０が引き摺られて滑動するので、ラベル本体５０の素材が伸びたり破断したりするおそれがない。

＜３．３＞回転ストッパの吸着
図４に示すようにラベル本体５０の一部に成形した回転ストッパ５１は、成形溝２２内の吸引孔２４に吸着される。
そのため、ラベル素材の自己復元力によりラベル本体５０が成形前の形状に戻ろうとしても回転ストッパ５１の成形形状は維持される。
本発明では貼付ドラム２０で通常ラベルの移送中に転がり防止用の回転ストッパを成形できるので、従来の特殊形態のラベルと比較してラベルコストを大幅に低減することができて経済的である。

＜３．４＞成形突起体の後退
成形溝２２内の吸引孔２４の負圧吸引力が、回転ストッパ５１とラベル裏面の接触部の接着力に卓越するように設定されている。
そのため、ラベル裏面が全面接着タイプであっても、成形突起体３１が成形溝２２から後退する際に成形を終えたラベル本体５０の回転ストッパ５１が引き出されることがない。

殊に成形突起体３１の先端部が尖鋭でありラベル本体５０の裏面との接触面積が線接触に近い形態となるため、成形溝２２内の吸引孔２４に極端に大きな負圧吸着力を生じさせる必要はない。
また成形突起体３１の先端部に付着し難い公知の表面処理を予め施しておくことにより、ラベルの付着防止効果がさらに増す。
したがって、貼付ドラム２０を高速回転してもラベル本体５０の一部に回転ストッパ５１を確実に成形できるから、毎分９００枚（ＢＰＭ）以上の超高速貼付を実現することができる。

＜３．５＞ラベルの移送
既述したように貼付ドラム２０は複数の吸引孔２３を通じてラベル本体５０を貼付ドラム２０の外周面に吸着し、吸引孔２４を通じて回転ストッパ５１を成形溝２２の内面に吸着した状態でラベルを円筒容器１０へ向けて搬送する。

＜４＞ラベルの貼付
円筒容器１０が貼付ドラム２０の外周面と出会うことにより、円筒容器１０の胴部にラベル本体５０が巻き付けられる。

図５に基づいてラベル本体５０を円筒容器１０に巻き付けて貼付する工程について詳しく説明する。
ラベル本体５０の先端が円筒容器１０の胴部に接着すると、ラベル本体５０に所定の張力が作用しつつ円筒容器１０に巻き付いていく。
貼付前の回転ストッパ５１にも張力が作用するが、回転ストッパ５１は引き延ばされずに成形溝２２の内面に吸着され続けるためその成形形状が維持される。
そのため、回転ストッパ５１の成形形状を維持したまま、ラベル本体５０を円筒容器１０の胴部へ貼付することができる。

＜５＞円筒容器の転がり防止作用
図６はラベル本体５０を貼付を終えた円筒容器１０の一例を示す。
円筒容器１０の胴部には転がり防止機能を有する山形の回転ストッパ５１が突出している。

これにより、円筒容器１０が倒れた場合でも回転ストッパ５１が円筒容器１０の転がりを阻止し、円筒容器１０の落下を確実に防止することができる。
殊に、貼付ドラム２０の成形溝２２の深さと成形突起体３１の突出長を長くするだけで、回転ストッパ５１の突出長を長くできる。さらに成形溝２２の断面形状を変更することで、円筒容器１０の種類に応じて回転ストッパ５１の突出形状と裾幅を最適に選択することができる。
したがって、通常のラベルを使用していながら、円筒容器１０の種類、重量、サイズ等の条件に応じて転がり防止効果の高い最適な回転ストッパ５１を成形して貼付することができる。

ラベルを貼付した複数の円筒容器１０をまとめて包装箱や保管箱に収容する場合に、各回転ストッパ５１の向きを揃えておけば円筒容器１０の胴部から突出した回転ストッパ５１が邪魔にならずに包装箱や保管箱に収容することができる。
また回転ストッパ５１は、円筒容器１０の軸方向に沿って形成されるため、円筒容器１０を包装箱や保管箱に出し入れ作業を妨げることもない。

しかも本発明は一台のラベリングマシンで以って、転がり防止機能を有するラベルの貼付作業だけでなく、簡易な対応で以ってラベル本体５０に折り曲げ成形を要しない通常のラベリングマシンとしても使用することができる。
通常のラベリングマシンとして使用する場合は、回転ストッパの成形手段３０を構成する回転体３３の取り外し、回転体３３の回転停止、或いは成形手段３０の貼付ドラム２０からの離隔等の簡単な方法で切換えできる。

さらに既存のラベリングマシンに対して貼付ドラム２０の交換と回転ストッパを成形する成形手段３０を設置するだけで、転がり防止機能を有するラベルを貼付することができる。

＜６＞複数の回転ストッパの成形方法
ラベル本体５０に複数の回転ストッパ５１を成形する方法は二つある。
そのひとつは図２に示した回転体３３を、複数の成形突起体３１を具備した別途の回転体３３と交換する方法である。
もうひとつの方法は、図１に示した貼付ドラム２０の周囲に回転ストッパを成形する成形手段３０を複数組配置する方法である。
上記した何れかひとつの方法を採用することで、一枚のラベル本体５０に複数の回転ストッパ５１を成形することができる。

図７，８に他の回転ストッパの成形手段３０を示す。
図７は成形突起体３１を一体に付設したスライド体３５を、貼付ドラム２０の成形溝２２へ向けてスライド自在に配置して回転ストッパの成形手段３０を構成する形態を示すものである。
スライド体３５のスライド手段としては電磁式、シリンダ式等の公知のスライド手段を適用する。
本例にあっては、成形溝２２の通過タイミングに合わせてスライド体３５と一体の成形突起体３１を前後にスライドさせることで、ラベル本体５０の一部に回転ストッパ５１を成形することができる。

図８は圧縮空気等の高圧流体を間欠的に噴射するノズル３６で回転ストッパの成形手段３０を構成する形態を示すものである。
本例は貼付ドラム２０の近傍に貼付ドラム２０の外周面へ向けてノズル３６を配置し、成形溝２２の通過タイミングに合わせてノズル３６から高圧流体を噴射することで、ラベル本体５０の一部に回転ストッパ５１を成形することができる。
本例にあっては、ラベル本体５０の裏面に触れずにラベル本体５０に回転ストッパ５１を成形できるので、回転ストッパ５１の成形中における付着の問題がまったく生じない。

１０・・・・・円筒容器
２０・・・・・貼付ドラム
２２・・・・・成形溝
３０・・・・・回転ストッパの成形手段
３１・・・・・成形突起体
４０・・・・・ロータリー搬送装置

Claims (5)

1. ラベル供給手段と、円筒容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、外周面に複数の吸引孔を有し、ラベル供給手段から受取ったラベルを円筒容器へ貼付する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンであって、
   前記貼付ドラムの外周面に成形溝を形成し、
   前記貼付ドラムの周囲に、ラベル本体の一部を折り曲げて回転ストッパを成形する成形突起体を具備した成形手段を配置し、
   前記成形溝の通過タイミングに合わせて成形突起体を進退可能に構成したことを特徴とする、
   ラベリングマシン。
2. 請求項１において、前記貼付ドラムの成形溝の内面に、回転ストッパを吸着可能な吸引孔を形成したことを特徴とする、ラベリングマシン。
3. 請求項１または請求項２において、前記成形手段が回転軸と、回転軸を中心に回転する成形突起体とにより構成することを特徴とる、ラベリングマシン。
4. 請求項１または請求項２において、前記成形手段が回転軸と回転軸に軸支した回転体と、回転体に付設した成形突起体とにより構成し、回転軸に対して前記回転体を交換可能に構成したことを特徴とる、ラベリングマシン。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記円筒容器が断面円形のアンプル容器やバイアル瓶であることを特徴とる、ラベリングマシン。

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