JP2017186028A - ラベル被嵌方法およびラベル被嵌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形を抑制し、被嵌対象に対する筒状ラベルの良好な被嵌を実現するラベル被嵌方法およびラベル被嵌装置を提供すること。【解決手段】筒状ラベルＬをマンドレル３０に被せて開口させながら、筒状ラベルＬを下方に送出することで、マンドレル３０の下方を通過する被嵌対象Ｂに筒状ラベルＬを被嵌するラベル被嵌方法であって、筒状ラベルＬのラベル軸線方向に沿った折り目Ｃが６つ以上になるように、筒状ラベルに折り目Ｃを追加形成した後、マンドレル３０の下端付近に設置されたショットローラ６０によって、筒状ラベルＬを下方に送出するラベル被嵌方法。【選択図】図２

Description

本発明は、筒状ラベルをマンドレルに被せて開口させながら、筒状ラベルを下方に送出することで、マンドレルの下方を通過する被嵌対象に筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌方法およびラベル被嵌装置に関する。

従来、飲料用容器等の被嵌対象にシュリンクフィルム等の筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌方法として、筒状ラベルをマンドレルに被せて開口させながら、ショットローラを用いて筒状ラベルを下方に送出することで、マンドレルの下方を通過する被嵌対象に筒状ラベルを被嵌する所謂ショット式のラベル被嵌方法が知られている（例えば特許文献１を参照）。

このようなショット式のラベル被嵌方法は、一般に、一定の剛性を有した厚さ４０μｍ等の筒状ラベルを被嵌対象に被嵌する場合に採用され、厚さ２０μｍ等の薄い筒状ラベルの場合には、筒状ラベルの柔軟性が高く、被嵌対象に良好に被嵌することが難しい。このため、筒状ラベルの複数箇所を外側から保持し、筒状ラベルを開口させつつ下方に移動させて被嵌対象に被嵌する等の別のラベル被嵌方法が採用されていた。

特開２０１３−１０３７４１号公報

しかしながら、ショット式のラベル被嵌方法は、コスト面や設備面で有利であることから、２０μｍ等の薄い筒状ラベルについても、ショット式のラベル被嵌方法によって筒状ラベルを被嵌対象に被嵌することが要望されている。

そこで、２０μｍ等の薄い筒状ラベルの場合に、ショット式のラベル被嵌方法を採用することが難しい理由を以下に検討する。

まず、２０μｍ等の薄い筒状ラベルは、被嵌対象、例えば飲料用容器等のボトル容器への被嵌時に、ボトル容器の外面にまとわり付き易く、被嵌対象の底部まで届きにくく、また、ボトル容器の外面は、飲料等を充填、密封後、洗浄、ブロワーによる水滴除去が行われるが、外面に水滴が残存する場合があり、このウェット状態で筒状ラベルを被嵌しようとすると、筒状ラベルを１０ｍ／ｓ程度の高速で送出する必要が生じる。
ところが、１０ｍ／ｓ程度の高速で筒状ラベルを送出した場合、図５に示すように、ショットローラによって送出された筒状ラベルが空気抵抗を受けて変形を生じ、被嵌対象に対する筒状ラベルの被嵌不良が生じてしまうことがある。

ここで、空気抵抗に起因して筒状ラベルの変形が生じる原因としては、２０μｍ等の筒状ラベルは柔軟性が高いために、筒状ラベルに変形が生じ易いことに加えて、筒状ラベルの搬送時に不可避的に形成される折り目も、その一因であると考えられる。

具体的に説明すると、筒状ラベルを搬送する際には、筒状ラベルがシート状に折り畳まれた状態で搬送されるため、筒状ラベルには、合計２箇所の折り目が搬送方向に形成されることになる。
そして、筒状ラベルがマンドレルに被せられている時には、筒状ラベルが断面円形状を呈しているのに対して、筒状ラベルがマンドレルから空中に投げ出された時には、前記折り目に起因して筒状ラベルが断面舟形状に変形するため、この空中における筒状ラベルの変形が、空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形を助長する一因だと考えられる。

そこで、上述した空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形を抑制する案の１つとして、対向配置されたローラによって筒状ラベルの折り目を挟み込んで押圧することで、折り目を解消することが考えられるが、筒状ラベルの折り目は、搬送ローラによって筒状ラベルが繰り返し挟まれることによって形成されたものであることから、筒状ラベルの折り目を良好に解消することは難しい。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形を抑制し、被嵌対象に対する筒状ラベルの良好な被嵌を実現するラベル被嵌方法およびラベル被嵌装置を提供することを目的とするものである。

本発明のラベル被嵌方法は、筒状ラベルをマンドレルに被せることで開口させながら、前記筒状ラベルを下方に送出することで、前記マンドレルの下方を通過する被嵌対象に前記筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌方法であって、前記筒状ラベルのラベル軸線方向に沿った折り目が６つ以上になるように、前記筒状ラベルに折り目を追加形成した後、前記マンドレルの下端付近に設置されたショットローラによって、前記筒状ラベルを下方に送出することにより、前記課題を解決するものである。
また、本発明のラベル被嵌装置は、筒状ラベルをマンドレルに被せることで開口させながら、前記筒状ラベルを下方に送出することで、前記マンドレルの下方を通過する被嵌対象に前記筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌装置であって、前記マンドレルと、前記マンドレルに被せられた前記筒状ラベルを下方に向けて送るラベル送り手段と、前記マンドレルの下端付近に設置され、前記筒状ラベルを下方に送出するショットローラと、前記マンドレルよりも上流側に配置され、前記筒状ラベルのラベル軸線方向に沿った折り目が６つ以上になるように、前記筒状ラベルに折り目を追加形成する折目形成ユニットとを備えていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１、２、４に係る発明によれば、筒状ラベルにラベル軸線方向に沿った折り目を追加形成することで、筒状ラベルの折り目を６つ以上にした後、マンドレルの下端付近に設置されたショットローラによって、筒状ラベルを下方に送出することにより、筒状ラベルにラベル軸線方向に沿った折り目を追加形成して筒状ラベルの強度を向上し、空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形を抑制できるばかりでなく、以下に記載する効果を奏する。
すなわち、筒状ラベルの折り目を６つ以上にして筒状ラベルの断面形状を円形状に近づけることにより、被嵌対象に対する筒状ラベルの被嵌時における、被嵌対象と筒状ラベルとの間の接触範囲を小さく抑えることが可能であるため、被嵌対象と筒状ラベルとの摩擦抵抗を軽減することができる。
また、マンドレルに被せられた時の筒状ラベルの形状から、マンドレルから空中に投げ出された時の筒状ラベルの形状への、形状変化を小さく抑えることが可能であるため、空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形をより一層抑制することができる。

本請求項３に係る発明によれば、ショットローラによって筒状ラベルを下方に送出する際に、ショットローラが筒状ラベルの折り目間の平面部分に接触して、筒状ラベルを送出することにより、筒状ラベルの折り目に変形が生じることを回避できる。

本発明の一実施形態に係るラベル被嵌装置を概略的に示す説明図。 折目形成ユニットを示す説明図。 筒状ラベルに折り目が追加形成される様子を示す説明図。 筒状ラベルの折り目の個数と筒状ラベルとボトル容器との接触範囲との関係を説明する説明図。 空気抵抗に起因した筒状ラベルの変形が生じる様子を撮影した写真。

以下に、本発明の一実施形態に係るラベル被嵌装置１０について、図面に基づいて説明する。

まず、ラベル被嵌装置１０は、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等から成るシュリンクフィルムに印刷等を施して形成された筒状ラベルＬを、被嵌対象である飲料用容器等のボトル容器Ｂの胴部外周に被嵌するものである。

ラベル被嵌装置１０は、図１に示すように、上流側から連続的に搬送されてきた長尺状の筒状ラベル（ラベル形成基材）Ｌを下流側に向けて間欠的に搬送するバッファユニット２０と、筒状ラベルＬを開口させるマンドレル３０と、マンドレル３０に被せられた筒状ラベルＬを下方に向けて間欠的に送るラベル送りローラ４０Ａ、Ｂと、長手方向に連続的に繋がった筒状ラベルＬを切断して所定長の筒状ラベルＬに切り離すラベルカッター５０と、筒状ラベルＬをマンドレル３０の下方に向けて間欠的に送出するショットローラ６０と、筒状ラベルＬにラベル軸線方向に沿った折り目Ｃを追加形成する折目形成ユニット７０とを備えている。

マンドレル３０は、バッファユニット２０の下流側に設けられ、その外周に筒状ラベルＬを被嵌させることで筒状ラベルＬを開口させるものである。
マンドレル３０の下側部分の断面形状、すなわち、ショットローラ６０に対向する部分の断面形状は、円形に形成されている。

マンドレル３０の外周には、図１に示すように、ラベル送りローラ４０Ａ、Ｂおよびショットローラ６０に対向する位置に、アルミ等の金属、或いは樹脂から成るマンドレルローラ３１がそれぞれ設置されている。
なお、マンドレルローラ３１は、回転駆動されるラベル送りローラ４０Ａ、Ｂやショットローラ６０の回転に伴って回転する従動ローラとして構成されている。

ラベル送りローラ４０Ａ、Ｂおよびショットローラ６０は、ウレタン等の弾性体から成り、マンドレル３０を挟んで対向する２箇所にそれぞれ配置されている。
ショットローラ６０は、マンドレル３０の下端付近に設けられ、また、ラベル送りローラ４０Ａ、Ｂは、ショットローラ６０よりも上方側に設けられている。
また、上方のラベル送りローラ４０Ａは、マンドレルローラ３１を介してマンドレル３０を宙吊り状態で支持する機能も担っている。

なお、マンドレルローラ３１やラベル送りローラ４０Ａ、Ｂやショットローラ６０の具体的な数量や配置は、上記に限定されず、如何なるものでもよい。
また、ショットローラ６０、ラベル送りローラ４０Ａ、Ｂ、マンドレルローラ３１の外周面形状は、軸線方向における外周面の中央部が樽状に膨らんだラウンド形状や、ストレート形状（円筒形状）等の如何なるものでもよい。しかしながら、マンドレルローラ３１の外周面形状がラウンド形状である場合、ウレタン等の弾性体から成るショットローラ６０の外周面がマンドレルローラ３１の外周面形状に沿って変形し、当該変形が筒状ラベルＬのシワ発生原因等になり得ることから、ショットローラ６０に対向配置されるマンドレルローラ３１の外周面形状は、ストレート形状であることが望ましい。

ラベルカッター５０は、ショットローラ６０およびラベル送りローラ４０Ａ、Ｂの間に設けられ、回転する複数の刃から成り、長手方向に連続的に繋がった筒状ラベルＬを所定長で順次切断することで、個別の筒状ラベルＬを形成するように構成されている。

また、上記では、筒状ラベルＬがマンドレル３０を通過する途中で、筒状ラベルＬをラベルカッター５０によって切断するものとして説明したが、ラベルカッター５０の具体的な配置はこれに限定されず、例えば、マンドレル３０の上流側にラベルカッター５０を配置してもよい。

折目形成ユニット７０は、バッファユニット２０の上流側に配置され、シート状に折り畳まれ、２箇所の折り目Ｃが形成された筒状ラベルＬに折り目Ｃを追加形成するものであり、図２に示すように、ローラ群７１と、筒状ラベルＬ内に移動可能な状態で配置されるインナーガイド７２と、インナーガイド７２の外面に設置される複数の被支持ローラ７３とから構成されている。
インナーガイド７２は、被支持ローラ７３を介してローラ７１Ａ、Ｂによって支持されている。

ローラ群７１は、図２に示すように、対向配置された一対の搬送ローラ７１Ａと、搬送ローラ７１Ａに対して４５°角度（軸線間の角度）をずらして配置されたガイドローラ７１Ｂと第１折目形成ローラ７１Ｃと、第１折目形成ローラ７１Ｃに対して４５°角度をずらして配置された第２折目形成ローラ（図示しない）と、第２折目形成ローラに対して４５°角度をずらして配置された第３折目形成ローラ（図示しない）から構成されている。
折目形成ユニット７０は、第１〜第３折目形成ローラ７１Ｃによって、筒状ラベルＬを順次挟み込んで押圧することにより、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、既存の２箇所の折り目Ｃに加えて、筒状ラベルＬに、ラベル軸線方向に沿った複数の折り目Ｃを追加形成するように構成されている。
また、折り目の追加形成は、上述した折目形成ユニット７０に限定されず、適宜他の折目形成ユニットで行うことができる。

なお、本実施形態では、既存の２箇所の折り目Ｃに加えて、筒状ラベルＬに、６箇所の折り目Ｃを追加形成することで、折り目Ｃを合計８箇所としたが、最終的な折り目Ｃの合計数は６つ以上であればよい。
また、本実施形態では、折り目Ｃを周方向に等角度間隔（４５°）で形成したが、複数の折り目Ｃを異なる角度間隔で形成してもよい。
また、折目形成ユニット７０の具体的態様については、筒状ラベルＬに折り目Ｃを追加形成可能なものであれば如何なるものでもよい。
また、折目形成ユニット７０の配置については、バッファユニット２０の上流側に限定されず、例えば、バッファユニット２０とマンドレル３０との間に折目形成ユニット７０を配置してもよい。

つぎに、本実施形態のラベル被嵌装置１０を用いたラベル被嵌方法を以下に説明する。

まず、筒状ラベルＬを連続的に折目形成ユニット７０に供給し、この折目形成ユニット７０によって６箇所の新たな折り目Ｃを追加形成する。

次に、筒状ラベルＬをマンドレル３０の外周に被せることで開口させた状態で、ラベル送りローラ４０Ａ、Ｂによって下流側に向けて搬送する。

次に、ラベルカッター５０によって筒状ラベルＬを切断し、所定長の筒状ラベルＬに切り離した後、ショットローラ６０（および対向するマンドレル３０）を筒状ラベルＬの折り目Ｃ間の平面部分に接触させて、筒状ラベルＬを下方に投げ出すように、１０ｍ／ｓ程度の速度で送出することで、水平方向に沿って搬送されてきたボトル容器Ｂの胴部外周に筒状ラベルＬを被嵌する。

ここで、ショットローラ６０によって筒状ラベルＬを下方に送出する前に、筒状ラベルＬの折り目Ｃの合計数を６つ以上（本実施形態では、計８つ）とすることにより、筒状ラベルＬの断面形状を円形状に近づけることが可能となり、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、ボトル容器Ｂに対する筒状ラベルＬの被嵌時における、断面円形状のボトル容器Ｂと筒状ラベルＬとの間の接触範囲を小さく抑えることが可能であるため、ボトル容器Ｂと筒状ラベルＬとの摩擦抵抗を軽減することができる。
これに対して図４（ａ）（ｂ）に示すように、筒状ラベルＬの折り目Ｃが２箇所や４箇所である場合、ボトル容器Ｂと筒状ラベルＬとの間の接触範囲が大きくなり、ボトル容器Ｂと筒状ラベルＬとの摩擦抵抗が大きくなる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した実施形態では、筒状ラベルが、２０μｍ等のシュリンクフィルムから成るものとして説明したが、筒状ラベルの具体的態様はこれに限定されない。
また、上述した実施形態では、被嵌対象が、飲料用容器等のボトル容器であるものとして説明したが、被嵌対象の具体的態様はこれに限定されない。

１０ ・・・ ラベル被嵌装置
２０ ・・・ バッファユニット
３０ ・・・ マンドレル
３１ ・・・ マンドレルローラ
４０ ・・・ ラベル送りローラ（ラベル送り手段）
５０ ・・・ ラベルカッター
６０ ・・・ ショットローラ
７０ ・・・ 折目形成ユニット
７１ ・・・ ローラ群
７１Ａ ・・・ 搬送ローラ
７１Ｂ ・・・ ガイドローラ
７１Ｃ ・・・ 第１折目形成ローラ
７２ ・・・ インナーガイド
７３ ・・・ 被支持ローラ
Ｌ ・・・ 筒状ラベル
Ｃ ・・・ 折り目
Ｂ ・・・ ボトル容器（被嵌対象）

Claims (4)

1. 筒状ラベルをマンドレルに被せて開口させながら、前記筒状ラベルを下方に送出することで、前記マンドレルの下方を通過する被嵌対象に前記筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌方法であって、
   前記筒状ラベルのラベル軸線方向に沿った折り目が６つ以上になるように、前記筒状ラベルに折り目を追加形成した後、
   前記マンドレルの下端付近に設置されたショットローラによって、前記筒状ラベルを下方に送出することを特徴とするラベル被嵌方法。
2. 前記折り目は、前記筒状ラベルの周方向に等角度間隔で形成されることを特徴とする請求項１に記載のラベル被嵌方法。
3. 前記ショットローラによって前記筒状ラベルを下方に送出する際に、前記ショットローラが前記筒状ラベルの前記折り目間の平面部分に接触して、前記筒状ラベルを送出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラベル被嵌方法。
4. 筒状ラベルをマンドレルに被せることで開口させながら、前記筒状ラベルを下方に送出することで、前記マンドレルの下方を通過する被嵌対象に前記筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌装置であって、
   前記マンドレルと、前記マンドレルに被せられた前記筒状ラベルを下方に向けて送るラベル送り手段と、前記マンドレルの下端付近に設置され、前記筒状ラベルを下方に送出するショットローラと、前記マンドレルよりも上流側に配置され、前記筒状ラベルのラベル軸線方向に沿った折り目が６つ以上になるように、前記筒状ラベルに折り目を追加形成する折目形成ユニットとを備えていることを特徴とするラベル被嵌装置。