JP2013103740A - フィルム被嵌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状フィルムを周方向に回転させながら送出するタイプのフィルム被嵌装置において、筒状フィルムが損傷を受けにくく、筒状フィルムを被嵌体に確実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】マンドレル２０に被嵌された筒状のラベルＬをマンドレル２０との間に挟み込んで下方側に移送するラベル移送手段４０と、このラベル移送手段４０によって下方側に移送されたラベルＬをマンドレル２０との間に挟み込むことにより受け取って回転させながら下方側に送出することで、マンドレル２０の直下を通過するボトル容器ＢにラベルＬを被嵌する一対のショットローラ５０とを備えている。一対のショットローラ５０は、マンドレル２０の軸芯に対して６０度傾いた状態でマンドレル２０の下端位置において、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んで両側に配設されており、独立したショットローラモータ５１によって駆動されるようになっている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、キャップシールやラベル等の筒状フィルムをボトル容器等の被嵌体に被嵌するフィルム被嵌装置、特に、薄肉の筒状フィルム等に適したフィルム被嵌装置に関する。

薄肉フィルムによって形成された筒状ラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置としては、例えば、図９に示すようなものが開示されている。このフィルム被嵌装置８０は、同図に示すように、筒状のラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態の長尺帯状のラベル形成基材Ｍを、円柱状のマンドレル８１に被嵌することで所定状態に開口しながら、送給ローラ８２によってマンドレル８１の下部まで送給し、マンドレル８１の中間部を取り囲むように、切断位置に設置されたカットユニット８３によって所定長に順次切断することで個別のラベルＬを形成した後、この開口された個別のラベルＬをローラ８４によって所定のラベル被嵌位置に順次送出することで、ラベル被嵌位置に順次搬送されてくる容器Ｂの胴部にラベルＬを被嵌するようになっている。

前記ローラ８４は、同図に示すように、ラベルＬの送出方向に対して傾いた状態で配設されており、ラベルＬをマンドレル８１との間に挟み込んだ状態で、回転させることによって、ラベルＬを周方向に回転させながら、下方側に送出するようになっている。

このように、ラベルＬを周方向に回転させながら下方側に送出すると、筒状のラベルＬが径方向外側に広がって、マンドレル８１から突出したラベルＬの下端部側が先すぼみしにくくなるので、薄肉フィルムによって形成されたラベルＬであっても、ボトル容器Ｂの胴部に確実に被嵌することができるという利点がある。

特表２０１０−５１６５６７号公報

ところで、上述したようなラベル被嵌装置８０では、ラベル形成基材Ｍから切り離したラベルＬをローラ８４で下方側に送出するために、ラベル形成基材ＭからラベルＬを切り離す前に、ラベル形成基材Ｍの下端部をローラ８４とマンドレル８１との間に挟み込んでおく必要がある。

しかしながら、上述したように、ローラ８４はラベル形成基材Ｍをマンドレル８１との間に挟み込む際に、ラベル形成基材Ｍの端部を周方向に回転させるので、ラベル形成基材ＭからラベルＬを切り離すまでの間は、ラベル形成基材Ｍがよじれてしまい、損傷を受けるおそれがある。

また、上述したように、薄肉フィルムによって形成されたラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に確実に被嵌するためには、ラベルＬがボトル容器Ｂに被嵌され始める段階、即ち、ラベルＬの送出初期段階でラベルＬが略円筒状に広がっている必要があるので、ラベルＬをボトル容器Ｂに被嵌するためにローラ８４が回転駆動を開始した後、できるだけ短時間で最終の被嵌速度に対応する回転速度まで増速させなければならないが、ラベルＬを周方向に回転させながら送出する場合に、ラベルＬを周方向に回転させずに送出する場合と同等の送出速度を確保しようとすると、その回転速度を、例えば、ローラ８４の傾斜角度が６０度の場合は２倍程度まで速くしなければならないので、加速に要する時間が長くなり、ラベルＬを周方向に回転させながら送出することによる効果を十分に享受し得ないといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、筒状フィルムを周方向に回転させながら送出するタイプのフィルム被嵌装置において、筒状フィルムが損傷を受けにくく、しかも、筒状フィルムを被嵌体に確実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に係る発明は、筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら、下方側に順次送出することで、前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に筒状フィルムを被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、所定長に切断された状態で前記マンドレルに被嵌された筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、前記フィルム移送手段によって移送されてきた筒状フィルムを前記マンドレルとの間に挟み込むことによって受け取り、周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラとを備え、前記ショットローラを、独立したサーボモータまたはステッピングモータによって回転駆動させるようにした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。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のフィルム被嵌装置において、前記ショットローラが前記マンドレルとの間に筒状フィルムを挟み込んでいるときは、その筒状フィルムが前記フィルム移送手段から離反した状態になっていることを特徴としている。

また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明のフィルム被嵌装置において、一対の前記ショットローラが、被嵌体の搬送経路を挟んで両側に配置されていることを特徴としている。

また、請求項４に係る発明は、請求項１、２または３に係る発明のフィルム被嵌装置において、前記ラベル移送手段が前記ショットローラに筒状フィルムを引き渡す時点における筒状フィルムの移送速度と、前記ショットローラが筒状フィルムを受け取った時点における筒状フィルムの下方側への移動速度とが略同一速度に設定されていることを特徴としている。

以上のように、請求項１に係る発明のフィルム被嵌装置は、所定長に切断された状態で前記マンドレルに被嵌された筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段を設け、このフィルム移送手段を介して、所定長の筒状フィルムをショットローラに引き渡すようにしたので、所定長に切断する前の長尺帯状の筒状フィルムをショットローラに引き渡している従来のフィルム被嵌装置のように、長尺帯状の筒状フィルムがよじれて損傷することがない。

また、このフィルム被嵌装置は、所定長の筒状フィルムをショットローラに引き渡した後に、所定長の筒状フィルムを切り離している従来のフィルム被嵌装置とは異なり、フィルム移送手段からショットローラへの筒状フィルムの引き渡しを短時間で行うことができるので、切断後の筒状フィルムをショットローラに引き渡す際に発生するよじれについても最小限に抑えることができる。

また、このフィルム被嵌装置は、ショットローラを独立したサーボモータまたはステッピングモータによって回転駆動させるようにしたので、筒状フィルムを被嵌体に被嵌するためにショットローラが回転駆動を開始した後、極めて短時間で最終の被嵌速度に対応する回転速度まで増速させることができ、これによって、筒状フィルムを周方向に回転させながら送出することによる効果、即ち、例えば、厚さ２０μｍ程度の薄肉の筒状フィルムであっても、被嵌体に確実に被嵌することができるという効果を十分に享受することができる。

特に、請求項２に係る発明のフィルム被嵌装置は、ショットローラがマンドレルとの間に筒状フィルムを挟み込んでいるときは、その筒状フィルムがフィルム移送手段から離反した状態になっているので、筒状フィルムによじれが発生することがなく、筒状フィルムが損傷を受けることがない。

また、ショットローラを被嵌体の搬送経路上に配置すると、搬送されてくる被嵌体と干渉しないように、ショットローラを駆動しているサーボモータまたはステッピングモータを上方側に張り出すように配設しなければならず、そうすると、フィルム長の短い筒状フィルムの場合、サーボモータまたはステッピングモータが上方に配設されているフィルム移送手段と干渉するおそれがあるが、請求項３に係る発明のフィルム被嵌装置は、一対のショットローラが、被嵌体の搬送経路を挟んで両側に配置されているので、ショットローラを駆動しているサーボモータまたはステッピングモータを下方側に張り出すように配設しても、搬送されてくる被嵌体と干渉することがなく、フィルム長の短い筒状フィルムの場合についても部材間の干渉の問題が発生することがない。

また、請求項４に係る発明のフィルム被嵌装置は、フィルム移送手段がショットローラに筒状フィルムを引き渡す時点における筒状フィルムの移送速度と、ショットローラが筒状フィルムを受け取った時点における筒状フィルムの下方側への移動速度とが略同一速度に設定されているので、受け渡しの際に筒状フィルムが上下方向に引っ張られたりすることがなく、筒状フィルムが損傷を受けにくいという効果がある。

この発明に係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正面図である。 同上のラベル被嵌装置を示す側面図である。 （ａ）は同上のラベル被嵌装置を構成しているマンドレルを示す正面図、（ｂ）は同上のマンドレルを示す側面図である。 同上のラベル被嵌装置に搭載されたボトル検出センサを示す斜視図である。 同上のラベル被嵌装置の制御系を示す機能ブロック図である。 同上のラベル被嵌装置におけるフィードベルト及びショットローラの動作を示すタイミングチャートである。 他の実施形態であるラベル被嵌装置におけるショットローラ部分を示す拡大側面図である。 同上のラベル被嵌装置におけるショットローラと接触しているボール部分を示すマンドレルの部分断面図である。 従来のラベル被嵌装置を示す概略構成図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等からなる厚さ１５〜４０μｍのシュリンクフィルムに印刷等を施して形成された筒状のラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置１を示している。このラベル被嵌装置１は、同図に示すように、筒状のラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態のラベル形成基材ＬＭから個別のラベルＬを切り離しながら、このラベルＬをラベル被嵌位置αに順次送出することで、ボトル搬送装置２によって所定の搬送ピッチでラベル被嵌位置αに順次搬送されてくるボトル容器Ｂの胴部に被嵌するようになっており、筒状ラベル供給装置に装着されたラベルロール（図示せず）から繰り出されたラベル形成基材ＬＭを切断位置に断続的に送出する駆動ローラ１１及び従動ローラ１２からなる基材送出ユニット１０と、この基材送出ユニット１０によって送出されてきたラベル形成基材ＬＭを被嵌することによって所定状態に開口するマンドレル２０と、基材送出ユニット１０とマンドレル２０との間に配設された、ラベル形成基材ＬＭを所定のカットピッチで順次切断することで、個別のラベルＬを形成する固定刃３１及び可動刃３２からなるギロチン方式の基材切断ユニット３０と、マンドレル２０に被嵌した状態で切り離されたラベルＬをマンドレル２０の下方側に断続的に移送するラベル移送手段４０と、このラベル移送手段４０によって移送されてきたラベルＬを受け取ってラベル被嵌位置αに送出する一対のショットローラ５０とを備えている。

前記マンドレル２０は、図１〜図３に示すように、上端側が先細楔状のラベル開口部２１と、このラベル開口部２１の下部に連設された断面円形状のラベル整形部２５とを備えており、ラベル開口部２１の上端部に被嵌されたラベル形成基材ＬＭがラベル開口部２１の下方側に移送されることによって徐々に開口されていき、個別のラベルＬに切り離された後、ラベル整形部２５に被嵌されることで円筒状に整形されるようになっている。

前記ラベル開口部２１の下半部には、ボトル容器Ｂの搬送方向の上流側及び下流側の側面に、周面が僅かに突出した状態で、一対の上位ローラ２２、一対の中位ローラ２３及び一対の下位ローラ２４がそれぞれ回転可能に取り付けられており、ラベル開口部２１の両側面には、各中位ローラ２３の周面下部を露出させる窪み部２１ａが形成されている。

前記ラベル整形部２５の外周面には、ラベルＬとの接触面積を少なくするために、多数の縦溝２５ａが形成されており、ラベル整形部２５の下端部には、ボトル容器Ｂの搬送方向に直交する位置に、一対のショットローラ５０との間にラベルＬを挟み込む一対のローラ２６が、その周面が僅かに突出した状態で、回転可能に取り付けられている。

また、ボトル容器Ｂの搬送方向の上流側には、反射型の光電センサからなるラベル検出センサ６０が配設されていると共に、マンドレル２０のラベル整形部２５の下端部には、ラベル検出センサ６０から射出された光を反射する反射鏡６１が取り付けられており、ラベル移送手段４０によってマンドレル２０の下端位置まで移送されてきたラベルＬを検出するようになっている。

また、図４に示すように、ラベル被嵌位置α付近におけるボトル容器Ｂの搬送方向の上流側には、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んでその両側に、反射型の光電センサからなるボトル検出センサ６２と、このボトル検出センサ６２から射出された光を反射する反射鏡６３とが配設されており、ボトル搬送装置２によって搬送されてくるボトル容器Ｂを、ラベル被嵌位置αの直前位置で検出するようになっている。

前記ラベル移送手段４０は、図１及び図２に示すように、マンドレル２０のラベル開口部２１に被嵌した状態で、基材切断ユニット３０によってラベル形成基材ＬＭから切り離されたラベルＬを、ラベル開口部２１との間に挟み込んでラベル整形部２５に移送する、マンドレル２０におけるボトル容器Ｂの搬送方向の上流側及び下流側にそれぞれ配設されたフィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂから構成されており、フィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ駆動プーリ４１と４個の従動プーリ４２、４３、４４、４５と、これらに掛け渡されるフィードベルト４６とから構成されている。

前記駆動プーリ４１及び従動プーリ４４、４５は、マンドレル２０におけるラベル開口部２１の下位ローラ２４及び上位ローラ２２、中位ローラ２３に対応する位置にそれぞれ配設されており、下位ローラ２４及び上位ローラ２２、中位ローラ２３との間にフィードベルト４６を介して、ラベルＬを挟み込むようになっている。

フィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂの駆動プーリ４１及び従動プーリ４４、４５は、それぞれ同一の支持部材に回転可能に支持されており、従動プーリ４５が、マンドレル２０におけるラベル開口部２１に形成された窪み部２１ａに入り込むことで、中位ローラ２３を介して、マンドレル２０を支持するようになっている。

一対の前記ショットローラ５０は、図１及び図２に示すように、一方がボトル容器Ｂの搬送方向の下流側に向かって下がり傾斜に、他方がボトル容器Ｂの搬送方向の上流側に向かって下がり傾斜になるように、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して３０度傾いた状態、即ち、マンドレル２０の軸芯に対してショットローラ５０が６０度傾いた状態で、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んで両側に配設されており、図３（ａ）に示すように、マンドレル２０におけるラベル整形部２５の各ローラ２６も、対応するショットローラ５０と同方向に傾斜するように、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して３０度傾いた状態でラベル整形部２５に取り付けられている。

各ショットローラ５０は、サーボモータからなるショットローラモータ５１の回転軸にそれぞれ直結されており、各ショットローラモータ５１を、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して逆方向に３０度傾斜させた状態で支持することにより、各ショットローラ５０を、それぞれ逆方向に傾斜させた状態で、それぞれの外周面をラベル整形部２５の対応するローラ２６の外周面に略接触させるようになっている。

従って、マンドレル２０に被嵌されたラベルＬを、ショットローラ５０とマンドレル２０との間に挟み込んでショットローラ５０を回転させると、ラベルＬが周方向に回転しながら下方側に送出されることになる。

図５は、このラベル被嵌装置１及びボトル搬送装置２から構成されるラベル装着システムの電気的構成を示すブロック図である。このラベル装着システムは、容器搬送制御装置２Ａ及びラベル制御装置１Ａを備えており、容器搬送制御装置２Ａには、ラベル制御装置１Ａが接続され、容器搬送制御装置２Ａ及びラベル制御装置１Ａの間では、ラベル装着動作に関するデータ及び制御信号等が互いに入出力されるようになっている。

前記容器搬送制御装置２Ａには、ボトル搬送装置２のコンベア２ａを動作させるためのコンベアモータ２ｂを駆動するインバータ７１が接続されており、コンベア２ａを動作させるための制御信号をインバータ７１に出力すると、インバータ７１からコンベアモータ２ｂに対して駆動信号が出力され、これにより、コンベアモータ２ｂが回転駆動され、コンベア２ａがラベル被嵌装置１に向けてボトル容器Ｂを搬送する。

また、容器搬送制御装置２Ａには、ボトル搬送装置２に搭載されたスクリュー等の容器ピッチ切り装置２ｃを動作させるための容器ピッチ切りモータ２ｄを駆動するインバータ７２が接続されており、容器ピッチ切り装置２ｃを動作させるための制御信号をインバータ７２に出力すると、インバータ７２から容器ピッチ切りモータ２ｄに対して駆動信号が出力され、これにより、容器ピッチ切りモータ２ｄが回転駆動され、容器ピッチ切り装置２ｃがボトル容器Ｂを所定の搬送ピッチで搬送する。

また、容器搬送制御装置２Ａは、コンベアモータ２ｂ及び容器ピッチ切りモータ２ｄの回転速度を変化させることが可能とされ、これらの回転速度が変化されることにより、ボトル容器Ｂの搬送速度を変化させることができる。

前記ラベル制御装置１Ａは、図示しないマイクロコンピュータを備えており、容器搬送制御装置２Ａからの指令及び予め記憶された動作プログラムに基づいて、基材送出ユニット１０の駆動ローラ１１、基材切断ユニット３０の可動刃３２、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６及びショットローラ５０の各動作を制御するものである。ラベル制御装置１Ａには、各種のデータを記憶するための図示しないメモリが備えられている。

また、ラベル制御装置１Ａには、操作表示装置７３が接続されており、センサアンプ７８、７９を介して、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２が接続されている。

前記ラベル制御装置１Ａには、基材送出ユニット１０の駆動ローラ１１を回転駆動するためのサーボモータからなるピッチ送りモータ１０ａを制御するサーボアンプ７４が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、駆動ローラ１１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７４に出力すると、サーボアンプ７４からピッチ送りモータ１０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、ピッチ送りモータ１０ａが駆動して、駆動ローラ１１が回転する。

前記ラベル制御装置１Ａには、可動刃３２を駆動するためのサーボモータからなる可動刃モータ３０ａを制御するサーボアンプ７５が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、可動刃３２を進退動作させるための制御信号をサーボアンプ７５に出力すると、サーボアンプ７５から可動刃モータ３０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、可動刃モータ３０ａが駆動して、可動刃３２が固定刃３１に対して進退する。

前記ラベル制御装置１Ａには、フィードベルト４６が掛け渡された駆動プーリ４１を回転駆動するためのサーボモータからなるフィードベルトモータ４０ａを制御するサーボアンプ７６が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、駆動プーリ４１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７６に出力すると、サーボアンプ７６からフィードベルトモータ４０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、フィードベルトモータ４０ａが回転駆動され、駆動プーリ４１が回転してフィードベルト４６が循環移動する。

前記ラベル制御装置１Ａには、ショットローラ５０を回転駆動するためのショットローラモータ５１を制御するサーボアンプ７７が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、ショットローラ５０を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７７に出力すると、サーボアンプ７７からショットローラモータ５１に対して駆動信号が出力され、これにより、ショットローラモータ５１が回転駆動され、ショットローラ５０が回転する。

以下、このラベル被嵌装置１の動作について、図６に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。まず、図１及び図２に示す待機状態において、上述したボトル検出センサによってボトル容器Ｂが検出されると（Ｔ０）、ショットローラ５０が回転を開始し、ラベル整形部２５に被嵌されているラベルＬ（Ｌ１）を周方向に回転させながら下方側に送出することで、ラベル被嵌位置αを通過するボトル容器Ｂにタイミングを合わせて、その胴部に被嵌する。このとき、ショットローラ５０は、被嵌速度に対応する最終周速Ｖｃまで急速に加速した後、最終周速Ｖｃで所定時間回転する。そして、ラベルＬがショットローラ５０から離れた後に回転を停止する（Ｔ１）。

また、ボトル検出センサによってボトル容器Ｂが検出されると（Ｔ０）、ラベル移送手段４０も駆動を開始し、マンドレル２０のラベル開口部２１との間に把持している次のラベルＬ（Ｌ２）をマンドレル２０のラベル整形部２５に移送し始め、ラベルＬ（Ｌ２）の下端部がショットローラ５０に把持される直前位置まできたときに、ラベルＬの移送動作を一旦停止する（Ｔ２）。このとき、ラベルＬ（Ｌ２）の上端部は、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６とラベル開口部２１との間に把持された状態となっている。

また、ラベル移送手段４０が駆動を開始した後、ラベルＬの移送動作を一旦停止するまでの間（Ｔ０〜Ｔ２）に、基材送出ユニット１０がラベル形成基材ＬＭを下方側に送出することで、ラベル形成基材ＬＭがマンドレル２０のラベル開口部２１に被嵌され、ラベル移送手段４０によって、その下端部がラベル開口部２１の下半部当りまで移送されており、切断位置からラベル形成基材ＬＭの下端までの距離がラベル長に一致している。そして、ラベル移送手段４０が駆動を停止している間に、基材切断ユニット３０がラベル形成基材ＬＭを切断することで、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６とラベル開口部２１との間に把持された状態で、ラベルＬが切り離される。

ラベル移送手段４０が駆動を停止した後、所定時間が経過した時点（Ｔ３）において、ラベル移送手段４０及びショットローラ５０が共に駆動を再開し、マンドレル２０に被嵌されている上位及び下位の２枚のラベルＬが僅かに下方側に移送され、下位のラベルＬ（Ｌ２）がラベル移送手段４０からショットローラ５０に引き渡される。このとき、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６の移動速度Ｖｂ１と、ショットローラ５０の周速Ｖｃ１の１／２が略等しくなるように設定されている。

なお、上述したように、マンドレル２０の軸芯に対してθ＝６０度傾いた状態で配設されているショットローラ５０を回転させると、マンドレル２０とショットローラ５０との間に挟み込まれたラベルＬは、ショットローラ５０の周速Ｖｃ１×ｃｏｓθ＝Ｖｃ１／２で下方側に送出されるのでラベル移送手段４０とショットローラ５０との間のラベルＬの受渡速度が、ラベル移送手段４０とショットローラ５０とで一致することになる。

ただし、このラベル被嵌装置１では、ラベルＬをラベル移送手段４０のフィードベルト４６からショットローラ５０に引き渡す際、フィードベルト４６とショットローラ５０とがラベルＬを同時に把持することはなく、ラベルＬがフィードベルト４６から離れた後に、ショットローラ５０がラベルＬを受け取ることができるように、ラベル移送手段４０とショットローラ５０との間隔が設定されている。

また、ラベル移送手段４０は、ラベルＬがフィードベルト４６から離れると同時に停止動作（減速−停止）を実行するが、ショットローラ５０は、ラベル検出センサ６０によってラベルＬの下端部が検出されるまで定速回転を継続し、ラベル検出センサ６０によってラベルＬが検出された時点（Ｔ４）において、ショットローラ５０の停止信号が出力され、停止動作（減速−停止）を実行する。

このようにして、図１及び図２に示す待機状態となり、以下、同様の動作を繰り返すことになる。

以上のように、このラベル被嵌装置１は、所定長に切断された状態でマンドレル２０に被嵌されたラベルＬを下方側に移送するラベル移送手段４０を設け、このラベル移送手段４０を介して、所定長のラベルＬをショットローラ５０に引き渡すようにしたので、所定長に切断する前の長尺帯状の筒状フィルムをショットローラに引き渡している従来のフィルム被嵌装置のように、長尺帯状のラベル形成基材ＬＭがよじれて損傷することがない。

また、このラベル被嵌装置１は、ショットローラ５０をサーボモータからなる独立したショットローラモータ５１によって回転駆動させるようにしたので、ラベルＬをボトル容器Ｂに被嵌するためにショットローラ５０が回転駆動を開始した後、極めて短時間で最終の被嵌速度（周速）Ｖｃに対応する回転速度まで増速させることができ、これによって、ラベルＬを周方向に回転させながら送出することによる効果、即ち、所定の遠心力を生じさせてラベルＬを略円筒状に整形すると共にボトル容器Ｂへの被嵌時の保形性を向上させることによって、厚さが２０μｍ程度の薄肉フィルムによって形成されたラベルＬであっても、ボトル容器Ｂに確実に被嵌することができるという効果を十分に享受することができる。

特に、このラベル被嵌装置１は、ショットローラ５０がマンドレル２０との間にラベルＬを挟み込んでいるときは、そのラベルＬがラベル移送手段４０から離反した状態になっているので、ラベルＬによじれが発生することがなく、ラベルＬが損傷を受けることがない。

また、ショットローラ５０をボトル容器Ｂの搬送経路上に配置すると、搬送されてくるボトル容器Ｂと干渉しないように、ショットローラ５０を駆動しているショットローラモータ５１を上方側に張り出すように配設しなければならず、そうすると、ラベル長の短いラベルＬの場合、ショットローラモータ５１が上方に配設されているラベル移送手段４０等と干渉するおそれがあるが、このラベル被嵌装置１は、一対のショットローラ５０が、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んで両側に配置されているので、ショットローラ５０を駆動しているショットローラモータ５１を下方側に張り出すように配設しても、搬送されてくるボトル容器Ｂと干渉することがなく、ラベル長の短いラベルＬの場合についても部材間の干渉の問題が発生することがない。

なお、上述した実施形態では、ショットローラ５０の傾斜角度を固定的に設定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、ショットローラ５０の傾斜角度の調整機構を設けることも可能である。この調整機構は、同図に示すように、ショットローラモータ５１を取り付ける支持プレート５２における、ショットローラ５０とマンドレル２０との接触点を中心とした同心円上に形成された円弧状の２本の長孔５３、５４と、それぞれの長孔５３、５４に嵌合するショットローラモータ５１に取り付けたスライドピン５５、５６と、長孔５３に嵌合するスライドピン５５に螺合され、締め付けることによって、長孔５３の範囲内の任意の位置でスライドピン５５を固定することができる固定レバー５７とから構成されており、固定レバー５７を緩めてスライドピン５５、５６を長孔５３、５４に沿ってスライドさせた後、再度、固定レバー５７を締め付けることで、マンドレル２０の軸芯に対するショットローラ５０の傾斜角度を０〜６０度の範囲内で任意に設定することができる。また、上述したように、マンドレル２０の中心軸に対するショットローラ５０の傾斜角度をθ、ショットローラ５０の周速をＶとすると、ショットローラ５０によるラベルＬの下方側への送出速度はＶ×ｃｏｓθで、ラベルＬの回転速度（周速）はＶ×ｓｉｎθとなる。また、この調整機構では、ショットローラ５０を傾斜させない通常の状態（傾斜角度０度）にセットすることも可能であり、ショットローラ５０を傾斜させないものを兼用できる構成となっている。

このように、ショットローラ５０の傾斜角度の調整機構を設ける場合は、マンドレル２０のラベル整形部２５に取り付けたローラ２６に代えて、図８に示すように、ショットローラ５０が接触するボール２７を、自由に回転するような状態でラベル整形部２５に取り付けておくことが望ましい。

また、上述した各実施形態では、ショットローラ５０の駆動手段であるショットローラモータ５１としてサーボモータを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータ等、ショットローラ５０の回転駆動を開始した後、極めて短時間で最終の被嵌速度に対応する回転速度まで増速させることができる種々の駆動手段を採用することができる。特に、高速回転時における速度変化の制御精度がよいサーボモータを使用することが望ましい。

また、上述した各実施形態では、ラベル移送手段４０がショットローラ５０にラベルＬを引き渡す時点におけるラベルＬの移送速度と、ショットローラ５０がラベルＬを受け取った時点におけるラベルＬの下方側への移動速度とが略同一速度に設定されているが、これに限定されるものではなく、極端な速度差がなければ、ラベルＬの受け渡し時におけるラベル移送手段４０によるラベルＬの移送速度に対する、ショットローラ５０によるラベルＬの下方側への移動速度が、例えば、３％程度異なっていてもよい。

また、上述した各実施形態では、ショットローラ５０がマンドレル２０との間にラベルＬを挟み込んでいるときは、そのラベルＬがラベル移送手段４０から離反した状態になっているが、これに限定されるものではなく、ラベルＬの受渡時間が短ければ、ラベル移送手段４０とショットローラ５０とが同時にラベルＬを把持してもよい。

ただし、ラベルＬの受け渡し時に、ラベル移送手段４０とショットローラ５０とが同時にラベルＬを把持する場合は、受け渡しの際にラベルＬが上下方向に引っ張られて損傷を受けないように、ラベルＬの受け渡し時におけるラベル移送手段４０によるラベルＬの移送速度と、ショットローラ５０によるラベルＬの下方側への移動速度とを略同一速度に設定しておくことが望ましい。

また、上述した実施形態では、ショットローラ５０が定速回転に移行した後に、ラベルＬがショットローラ５０から離れるようになっているが、これに限定されるものではなく、低速回転に至るまでの加速段階で、ラベルＬがショットローラ５０から離れるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ショットローラ５０によるラベルＬの送出時は、ショットローラ５０の周速が、加速領域、定速領域及び減速領域からなる台形状に変化しているが、これに限定されるものではなく、定速領域がほとんどない山形状に変化するものであってもよい。

また、上述した実施形態では、ショットローラ５０がラベルＬを送出した後は、ショットローラ５０の駆動を一旦停止し、ラベルＬの受渡段階でショットローラ５０の駆動を再開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、ラベルＬの送出からラベルＬの受け渡しまでの間、継続してショットローラ５０を回転駆動させるようにしてもよい。

ショットローラ５０の傾斜角度は、５〜８５度程度で設定することができるが、送出速度を得ながら、遠心力を得るためには、３０〜７０度が好ましく、４５〜７０度がより好ましい。

また、上述した実施形態では、ショットローラモータ５１が部材と干渉しないように、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んで両側に配設されているが、これに限定されるものではなく、ショットローラモータ５１が部材と干渉しない場合は、搬送経路の上方に設けてもよく、また、ショットローラ５０は一対が好ましいが、マンドレル２０のラベル整形部２５の周囲に３〜４個設けてもよい。

また、上述した各実施形態では、マンドレル２０のラベル整形部２５には、ショットローラ５０に対応する位置にローラ２６やボール２７が取り付けられているが、これに限定されるものではなく、ローラ２６やボール２７を省略することも可能である。ただし、ラベルＬの損傷等を考慮すれば、ローラ２６やボール２７を設けておくことが望ましいことは言うまでもない。

また、上述した各実施形態では、ラベル移送手段４０が、フィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂから構成されているが、これに限定されるものではなく、マンドレル２０との間にラベル形成基材ＬＭやラベルＬを挟み込む複数のローラだけを備えた単なるローラユニットによって構成することも可能である。

また、上述した各実施形態では、マンドレル２０の上方にギロチン方式の基材切断ユニット３０を配設しているが、これに限定されるものではなく、ギロチン方式に代えて、回転刃によってシート状に折り畳まれたラベル形成基材ＬＭを幅方向に切断してもよく、さらに、マンドレル２０を取り囲むようにサークルカッタを配設することも可能である。特に、サークルカッタを使用する場合は、マンドレルの全長を長くして、サークルカッタの下流側にラベル移送手段やショットローラを配設する必要がある。

また、上述した各実施形態では、ショットローラ５０がマンドレル２０の下端位置に配設されているが、ショットローラ５０の配設位置は、マンドレル２０の下方位置であればよく、必ずしも、マンドレル２０の下端位置に限定されるものではない。

また、上述した実施形態では、ラベルＬとの接触面積を少なくし、ラベルＬを径方向に広がりやすくするために、マンドレル２０のラベル整形部２５に多数の縦溝を形成したが、これに限定されるものではなく、傾斜した溝や格子状の溝でもよい。なお、溝は設けなくてもよい。

また、上述した実施形態では、長尺のラベル形成基材ＬＭからラベルＬを切り離して、ボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置１について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のフィルム被嵌装置は、例えば、容器の口部に筒状のキャップシールを被嵌するキャップシール被嵌装置等、シート状に折り畳まれた筒状フィルムを開口しながら、容器等の被嵌体に被嵌する種々の装置に適用することができる。

シュリンクラベルやキャップシール等の筒状フィルムを容器等の被嵌体に被嵌する装置として利用することができる。

１ ラベル被嵌装置（フィルム被嵌装置）
１Ａ ラベル制御装置
２ ボトル搬送装置
２Ａ 容器搬送制御装置
２ａ コンベア
２ｂ コンベアモータ
２ｃ 容器ピッチ切り装置
２ｄ 容器ピッチ切りモータ
１０ 基材送出ユニット
１０ａ ピッチ送りモータ
１１ 駆動ローラ
１２ 従動ローラ
２０ マンドレル
２１ ラベル開口部
２１ａ 窪み部
２２ 上位ローラ
２３ 中位ローラ
２４ 下位ローラ
２５ ラベル整形部
２６ ローラ
２７ ボール
３０ 基材切断ユニット
３０ａ 可動刃モータ
３１ 固定刃
３２ 可動刃
４０ ラベル移送手段
４０ａ フィードベルトモータ
４０Ａ、４０Ｂ フィードベルトユニット
４１ 駆動プーリ
４２、４３、４４、４５ 従動プーリ
４６ フィードベルト
５０ ショットローラ
５１ ショットローラモータ
５２ 支持プレート
５３、５４ 長孔
５５、５６ スライドピン
５７ 固定レバー
６０ ラベル検出センサ
６１ 反射鏡
６２ ボトル検出センサ
６３ 反射鏡
７１、７２ インバータ
７３ 操作表示装置
７４、７５、７６、７７ サーボアンプ
７８、７９ センサーアンプ
Ｂ ボトル容器（被嵌体）
Ｌ ラベル（筒状フィルム）
ＬＭ ラベル形成基材

Claims (4)

1. 筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら、下方側に順次送出することで、前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に筒状フィルムを被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、
   所定長に切断された状態で前記マンドレルに被嵌された筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、
   前記フィルム移送手段によって移送されてきた筒状フィルムを前記マンドレルとの間に挟み込むことによって受け取り、周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラと
   を備え、
   前記ショットローラを、独立したサーボモータまたはステッピングモータによって回転駆動させるようにしたことを特徴とするフィルム被嵌装置。
2. 前記ショットローラが前記マンドレルとの間に筒状フィルムを挟み込んでいるときは、その筒状フィルムが前記フィルム移送手段から離反した状態になっている請求項１に記載のフィルム被嵌装置。
3. 一対の前記ショットローラが、被嵌体の搬送経路を挟んで両側に配置されている請求項１または２に記載のフィルム被嵌装置。
4. 前記ラベル移送手段が前記ショットローラに筒状フィルムを引き渡す時点における筒状フィルムの移送速度と、前記ショットローラが筒状フィルムを受け取った時点における筒状フィルムの下方側への移動速度とが略同一速度に設定されている請求項１、２または３に記載のフィルム被嵌装置。

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