JP2021143002A - ラベル貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒形状の対象物の外周面の決められた位置に正確にラベルを貼り付ける。【解決手段】ラベル１０９を保持した円柱状の保持体２１は、ラベル吸着面２４の移動方向と対象物１００を支持する支持部１１の搬送方向とが同じとなるように回転駆動される。保持体駆動機構２２は、ラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９の一端が対象物１００の外周面と接触するときにラベル吸着面２４の周方向の移動速度を支持部１１の移動速度と等速で保持体２１を回転させ、その後、支持部１１の移動速度に対するラベル吸着面２４の周方向の移動速度を上昇させて対象物１００の回転および対象物１００に対するラベル１０９の巻き付きが生じるように保持体２１を回転させる。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の所定の位置にラベルを貼り付けるラベル貼付装置に関する。

特許文献１には、円筒状のバレルにラベルを貼り付けるラベル貼付装置が開示されている。ラベル貼付装置は、ベルトの表面でラベルを吸着した状態で、ベルトがバレルの外周面と接触するようにバレルの移動経路が設定されている。そして、ラベル貼付装置では、バレルは回転しつつベルトの表面に吸着されたラベルと接触することで、ラベルがバレルに巻き付けられ、バレルにラベルが貼り付けられる。

特開２０１４−２２７２１８号公報

特許文献１のラベル貼付装置では、ベルト自体にラベルを吸着する機構が備えられておらず、空気吸引ドラムおよび空気吸引ブロックが空気を吸引することで、ラベルはベルトに吸着される。そのため、ベルトが空気吸引ドラムと空気吸引ブロックとの間を移動するときに、ベルトの規定の位置からずれる虞がある。

そこで、本発明は、円柱状の対象物の外周面の決められた位置に正確にラベルを貼り付けることができるラベル貼付装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のラベル貼付装置は、円柱状の対象物の表面にラベルを貼付することができ、前記対象物を搬送する搬送部と、前記ラベルを保持し前記対象物の表面と接触させるラベル保持部と、を有する。前記搬送部は、前記対象物を、前記対象物自身の軸線周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部を移動させる支持部搬送機構と、を有する。前記ラベル保持部は、前記ラベルの粘着面を外側に向けた状態で前記ラベルを真空吸着するラベル吸着面を有する円柱状の保持体と、前記保持体を、前記保持体自身の軸線を中心に回転駆動する保持体駆動機構と、を有する。前記搬送部は、前記対象物の外周面の一部が前記ラベル吸着面に吸着された前記ラベルの一端と接触するように前記支持部の移動経路を設定し、前記保持体は、前記ラベル吸着面の移動方向と前記ラベルが貼付される前記対象物の搬送方向とが同じとなるように回転駆動され、前記保持体駆動機構は、前記ラベル吸着面に吸着された前記ラベルの一端が前記対象物の外周面と接触するときに前記ラベル吸着面の周方向の移動速度が前記支持部の移動速度と等速となるように前記保持体を回転させ、その後、前記支持部の移動速度に対する前記ラベル吸着面の周方向の移動速度を上昇させて前記対象物の回転および前記対象物に対する前記ラベルの巻き付きが生じるように前記保持体を回転させる。

このように構成することで、円柱状のラベル保持部の外周面であるラベル吸着面に吸着されたラベルを、円柱状の対象物の外周面の正規位置に簡単に貼付できる。また、ラベルの移動速度が対象物の移動速度と等速となる状態でラベルの一端を対象物の外周面に接触させ、その後、対象物の回転及び対象物に対するラベルの巻き付きが生じるようにラベルの移動速度を上げていくため、回転していない対象物にラベルをいきなり高速で接触させるのと異なり、スリップ等によりラベルがずれにくい。また対象物へのラベルの巻き付きがスムーズで、ラベルにしわが生じにくい。

上記構成において、前記支持部搬送機構は、前記ラベルの一端が前記対象物の外周面と接触した後、前記ラベルの貼付が終了するまでの間、前記支持部の移動速度を低下させてもよい。このようにすることで、対象物と保持体との接触時間を長くし、ラベルが対象物の外周面に巻き付けられるために必要な時間を確保することが可能である。

上記構成において、前記支持部搬送機構は、前記ラベルの一端が前記対象物の外周面と接触した後、前記ラベルの貼付が終了するまでの間、前記支持部の搬送を停止させてもよい。このようにすることで、対象物と保持体との接触部分が小さくても、対象物と保持体との接触時間を長くすることができる。これにより、ラベルが対象物の外周面に巻き付けられるために必要な時間を確保することが可能である。

上記構成において、前記ラベルが前記粘着面で貼付された供給シートから前記ラベルを前記ラベル保持部に供給するラベル供給部をさらに有し、前記ラベル供給部は、前記供給シートを送る供給シート送り機構と、前記供給シートの送り方向を鋭角に変更して前記ラベルを前記供給シートから剥離させて前記ラベル保持部の前記ラベル吸着面に移転させる剥離ブレードと、前記供給シート状における前記ラベルの位置を前記ラベル毎に認識するシート認識部と、を有し、前記供給シート送り機構は、前記シート認識部から出力されるラベル位置情報に基づき、前記ラベル吸着面の所定位置に前記ラベルが吸着されるように前記供給シートを送ってもよい。

上記構成において、前記ラベル保持部は、前記ラベル吸着面に吸着された前記ラベルの位置をラベル毎に認識する吸着面認識部をさらに有し、前記保持体駆動機構は、前記吸着面認識部から出力されるラベル位置情報に基づいて、前記対象物の所定位置に前記ラベルの一端が接触できるように前記保持体を回転させてもよい。

本発明のラベル貼付装置は、円筒形状の対象物の外周面の決められた位置に正確にラベルを貼り付けることができるラベル貼付装置を提供することができる。

本発明にかかるラベル貼付装置の概略図である。 ラベル貼付装置の機能ブロック図である。 ラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベルが対象物に接触したときのラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベルの一部が対象物に貼付された状態のラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベルの貼付が完了したときのラベル貼付装置の部分拡大図である。 シリンジの一例の断面図である。 図７に示すシリンジに含まれるバレルの端面図である。 図７に示すシリンジにラベルを貼付した状態を示す側面図である。 ラベル貼付装置の各要素の動作速度を示す図である。 変形例のラベル貼付装置の概略配置図である。 ラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベルが対象物に接触したときのラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベルの一部が対象物に貼付された状態のラベル貼付装置の部分拡大図である。 ラベル貼付装置の各要素の動作速度を示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかるラベル貼付装置１の概略配置図である。図２は、ラベル貼付装置１の機能ブロック図である。図３は、ラベル貼付装置１の部分拡大図である。図４は、ラベルが対象物１００に接触したときのラベル貼付装置１の部分拡大図である。図５は、ラベルの一部が対象物１００に貼付された状態のラベル貼付装置１の部分拡大図である。図６は、ラベルの貼付が完了したときのラベル貼付装置の部分拡大図である。図７は、シリンジ１００の一例の断面図である。図８は、図７に示すシリンジ１００に含まれるバレルの端面図である。図９は、図７に示すシリンジ１００にラベル１０９を貼付した状態を示す側面図である。

＜ラベル貼付装置１＞
図１に示すようにラベル貼付装置１では、対象物であるシリンジ（注射器）１００を左から右に搬送する。ラベル貼付装置１では、シリンジ１００の主要部品であるバレル１０１の外周面にラベル１０９を貼付する（図９参照）。ラベル貼付装置１を図１に示す方向に見たとき、左から右に進む方向を搬送方向Ｔｒ１とする。図１および図２に示すように、ラベル貼付装置１は、搬送部１０と、ラベル保持部２０と、ラベル供給部３０と、制御部４０と、を有する。

＜シリンジ１００＞
ここで、ラベル１０９を貼付する対象物であるシリンジ１００について説明する。上述のとおり、シリンジ１００は、注射器である。図７に示すように、シリンジ１００は、バレル１０１と、プランジャー１０２と、密封部材１０３と、を有する。バレル１０１およびプランジャー１０２は、シリンジ１００の主要部品である。バレル１０１は、円筒形の合成樹脂製部品である。バレル１０１の一端には注射針を取り付けるためのルアーテーパー部１０４が形成される。バレル１０１の他端には、フランジ１０５が形成される。フランジ１０５には、シリンジ１００を使用するときに作業者の人差指と中指とがかけられる。そのため、図８に示すとおり、フランジ１０５は、軸方向から見たときに長軸と短軸とを有する形状である。図８に示すフランジ１０５は幅の狭い八角形であるが、それ以外の形状、例えば楕円形であってもよい。

密封部材１０３は、ゴムあるいは軟質合成樹脂で形成される。密封部材１０３には、凹穴が形成されている。ルアーテーパー部１０４を、密封部材１０３の凹穴に挿入することで、ルアーテーパー部１０４は、密封部材１０３で蓋をされる。

プランジャー１０２は、ガスケット１０６と、プランジャーロッド１０７と、を有する。ガスケット１０６は、ゴムまたは軟質合成樹脂で形成され、バレル１０１の内部に配置される。プランジャーロッド１０７は、断面形状十字形の合成樹脂製部品である。プランジャーロッド１０７は、ガスケット１０６のフランジ１０５に近い側の端面にねじ込み似て固定される。プランジャー１０２において、ガスケット１０６とプランジャーロッド１０７は、一体的に連結される。そして、プランジャーロッド１０７のガスケット１０６と連結される側と反対側には、平板状のノブ１０８が形成される。ノブ１０８は、シリンジ１００を使用するとき、例えば、親指の腹により押圧される。

予め薬液を充填したプレフィルドシリンジとしてシリンジ１００を出荷する場合には、ルアーテーパー部１０４に密封部材１０３を被せた状態のバレル１０１に所定量の薬液を注入する。その後、薬液が漏れないようにバレル１０１にガスケット１０６を挿入する。次いでプランジャーロッド１０７をガスケット１０６にねじ込んで固定する。以上のような組立工程を採用することができる。しかしながら、これに限定されない。

シリンジ１００が組み立てられた後、図９に示すようにバレル１０１の外周面にラベル１０９が貼付される。ラベル１０９には、シリンジ１００の内容物である薬液についての情報（図示せず）と、薬液量の目盛１１０が表示されている。

＜搬送部１０＞
搬送部１０は、シリンジ１００を搬送する。搬送部１０は、支持部１１と、支持部搬送機構１２（図２参照）と、を有する。搬送部１０は、複数の支持部１１を連ねたコンベアである。搬送部１０は複数の支持部１１が、無端状に連結されている。支持部１１は、シリンジ１００を支持する。支持部１１は、少なくとも、ラベル１０９をシリンジ１００のバレル１０１の外周面に貼付する領域において水平を保った状態でシリンジ１００を支持する。

支持部１１は、シリンジ１００をシリンジ１００の軸線（第１中心軸Ｃｘ１とする）周りに回転可能に支持する。図１に示すように、支持部１１は、台座部１１１と、支持ローラー１１２と、を有する。台座部１１１の上端部に、支持ローラー１１２が配置される。支持ローラー１１２は、支持部１１の搬送方向Ｔｒ１と直交し、水平方向に延びる中心軸周りに回転可能に台座部１１１に支持される。

支持部１１において、支持ローラー１１２は、２個備えられており、シリンジ１００のバレル１０１は支持ローラー１１２の上部に配置される。シリンジ１００のバレル１０１は、２個の支持ローラー１１２の上部に載置され、支持部１１に回転可能に支持される。

支持部搬送機構１２は、支持部１１を搬送させる。図２に示すように、支持部搬送機構１２は、制御部４０に接続される。支持部搬送機構１２は、複数の支持部１１を搬送方向Ｔｒ１に移動させる。支持部搬送機構１２は、例えば、モーター等の動力源を有する。また、支持部搬送機構１２は、支持部１１の搬送に必要な機構をさらに備えてもよい。支持部１１の搬送に必要な機構としては、例えば、モーターから出力される回転動力を直線動力に変換する動力変換機構を挙げることができるが、これに限定されない。支持部搬送機構１２は、制御部４０からの指示に従って、支持部１１を搬送方向Ｔｒ１に移動させる。

搬送部１０において、支持部１１の移動経路は、シリンジ１００のバレル１０１の外周面の一部がラベル保持部２０の後述するラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９の一端と接触するように設定している（図４〜図６参照）。

＜ラベル保持部２０＞
ラベル保持部２０は、ラベル１０９をシリンジ１００まで搬送するとともに、搬送部１０とともに動作してシリンジ１００にラベル１０９を貼付する。ラベル保持部２０は、保持体２１と、保持体駆動機構２２（図２参照）と、吸着面認識部２３と、を有する。

保持体２１は、円柱状である。保持体２１の外周面にはラベル吸着面２４が形成される。ラベル吸着面２４は、粘着面を外側に向けた状態のラベル１０９を真空吸着する。保持体２１の中心部にはシャフト２１１が配置される。保持体２１は、第２中心軸Ｃｘ２周りに回転する。保持体駆動機構２２からの駆動力は、シャフト２１１に伝達される。保持体２１はシャフト２１１と一体的に回転する。つまり、保持体２１は、シャフト２１１に伝達された駆動力によって第２中心軸Ｃｘ２周りに回転される。第２中心軸Ｃｘ２と第１中心軸Ｃｘ１とは、平行である。

なお、保持体２１とシャフト２１１とは単一の部材で形成されてもよいし、シャフト２１１を保持体２１と別の部材として形成し、シャフト２１１を保持体２１に固定してもよい。シャフト２１１を保持体２１に固定する方法としては、圧入、溶接等を採用できるが、これに限定されない。保持体２１とシャフト２１１との回転方向のずれが抑制されるように係合されていればよく、例えばセレーションを用いる方法等で係合される構成であってもよい。

ラベル吸着面２４は、保持体２１の外周面に形成される。ラベル吸着面２４を含む保持体２１の径方向の外縁部２１２は、例えば、ゴム、シリコーン等の柔軟性を有する材料で形成されている。ラベル吸着面２４はバレル１０１と接触して、ラベル１０９を貼付する。ラベル吸着面２４を含む保持体２１の径方向の外縁部２１２が、柔軟性を有する構成の場合、バレル１０１が接触したとき、ラベル吸着面２４がバレル１０１に密着するように変形する。詳細は後述するが、ラベル吸着面２４の変形によって、ラベル吸着面２４は、シリンジ１００が一定の範囲にあるときバレル１０１と接触し続ける。

また、保持体２１の外縁部２１２が柔軟性を有することで、バレル１０１にバレル１０１に作用する力を低減できる。なお、本実施形態では、外縁部２１２が柔軟性を有する材料で形成されている構成としているが、これに限定されず、保持体２１全体が柔軟性を有する材料で形成されてもよい。

また、保持体２１のラベル吸着面２４を含む外縁部２１２は、ラベル吸着面２４から径方向内方に向かって空気を吸引可能である。これにより、ラベル吸着面２４では、粘着面を外側に向けた状態のラベル１０９が真空吸引される。なお、ラベル吸着面２４を含む保持体２１の径方向の外縁部の構成として、空気を通さない材料で形成されるとともに空気を吸引する孔を有する構成であってもよいし、全体が通気性を有する材料を用いた構成であってもよい。これら以外にも、空気を径方向内方に吸引可能な構成を広く採用できる。

ラベル保持部２０は、ラベル吸着面２４から空気を吸引する吸引機構（不図示）を有する。空気を吸引する機構は、真空ポンプと、保持体２１に配管された真空配管を有する構成を例示できるが、これに限定されない。吸引機構が動作することで、ラベル吸着面２４から空気が吸引される。吸引機構は、制御部４０によって制御される。吸引機構は、ラベル保持部２０の一部ではなく、別途設けられて配管を利用して空気を吸引するようにしてもよい。

吸引機構の空気を吸引する力は、ラベル吸着面２４における、ラベル１０９の吸引力が、バレル１０１の外周面に張り付いたラベル１０９の粘着面をはがす力よりも弱くなるように調整されている。このようにすることで、ラベル１０９がバレル１０１の外周面に貼り付けられるとき、ラベル１０９がラベル吸着面２４から容易に分離される。

保持体駆動機構２２は、シャフト２１１に接続される。保持体駆動機構２２からの駆動力がシャフト２１１に伝達され、シャフト２１１が回転することで、保持体２１が第２中心軸Ｃｘ２周りに回転される。保持体駆動機構２２は、例えば、モーターを有する。また、モーターの回転力を保持体２１に伝達するための不図示の回転力伝達部（例えば、減速機）を含んでもよい。保持体駆動機構２２は、制御部４０に接続されている（図２参照）。保持体駆動機構２２は、制御部４０からの指示に従って保持体２１の回転を制御する。回転の制御としては、例えば、回転の開始、停止の決定、回転速度の調整を挙げることができるが、これに限定されない。

吸着面認識部２３は、ラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９をラベル１０９毎に認識する。吸着面認識部２３は、ラベル１０９を撮像するカメラと、カメラからの画像情報を解析する解析部（不図示）を含む。吸着面認識部２３はラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９を１つずつ撮像し、画像情報をもとに解析部で解析して吸着位置情報を生成する。吸着面認識部２３は、制御部４０と接続されており（図２参照）、吸着位置情報を制御部４０に出力する。なお、吸着位置情報は、ラベル吸着面２４に対するラベル１０９の位置を示す情報である。

＜ラベル供給部３０＞
図１に示すように、ラベル供給部３０は、ラベル保持部２０のラベル吸着面２４にラベル１０９を供給する。本実施形態のラベル貼付装置１において、ラベル１０９は、連続した帯状の供給シート３００に所定の間隔で貼り付けた状態で供給される。図１に示すように、ラベル供給部３０は、シート送り機構３１と、剥離ブレード３２と、シート認識部３３と、を有する。

供給シート３００は剥離紙で形成される。供給シート３００の表面にはラベル１０９がその粘着面の粘着力で貼り付けられている。供給シート３００は、シート送り機構３１にて送られる。シート送り機構３１は、繰り出しスプール３４と、巻取りスプール３５とを有する。供給シート３００は繰り出しスプール３４から繰り出され、巻取りスプール３５に巻き取られる。

また、シート送り機構３１は、繰り出しスプール３４および巻取りスプール３５を回転させるモーター(不図示)を備える。また、モーターの回転力を繰り出しスプール３４および巻取りスプール３５に伝達するための不図示の回転力伝達部（例えば、減速機）を含んでもよい。シート送り機構３１は、制御部４０に接続されている（図２参照）。シート送り機構３１は、制御部４０からの指示に基づいて供給シート３００の送り量を制御する。

供給シート３００は、繰り出しスプール３４と巻取りスプール３５との途中で剥離ブレード３２に巻き掛けられる。剥離ブレード３２は繰り出しスプール３４に近い側の端を支点として角度調整可能とされており、鋭いエッジを有する先端は保持体２１上のラベル吸着面２４の一点にほぼ接線方向から接近する。

剥離ブレード３２に巻き掛けられた供給シート３００は剥離ブレード３２の先端で鋭角に方向転換される。このとき、ラベル１０９の粘着面が供給シート３００から剥がれ、ラベル１０９は供給シート３００から分離する。そしてラベル１０９は粘着面を外側に向ける形で保持体２１のラベル吸着面２４に吸着される。

ラベル供給部３０には供給シート３００上でのラベル位置をラベル１０９毎に認識するシート認識部３３が設けられている。シート認識部３３は、ラベル１０９を撮像するカメラと、カメラからの画像情報を解析する解析部（不図示）により構成される。シート認識部３３は供給シート３００に貼り付けられたラベル１０９を１つずつ撮像し、画像情報をもとに解析部で解析してラベル位置情報を生成する。シート認識部３３は、制御部４０と接続されており（図２参照）、ラベル位置情報を制御部４０に出力する。なお、ラベル位置情報は、供給シート３００に対するラベル１０９の位置を示す情報である。

＜制御部４０＞
制御部４０は、ラベル貼付装置１の各部の動作を制御する。図２に示すように、制御部４０には、搬送部１０の支持部搬送機構１２と、ラベル保持部２０の保持体駆動機構２２および吸着面認識部２３と、ラベル供給部３０のシート送り機構３１およびシート認識部３３と、が接続される。

制御部４０は、例えば、処理回路４１と、記憶回路４２とを有する。処理回路４１は、各種情報を処理する回路であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算回路を有する。また、処理回路４１は、処理結果に基づいて、上述の各部の駆動を制御する。

記憶回路４２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリー、フラッシュメモリー等の可搬性を有するメモリーおよびハードディスク等の記憶媒体を含むまたは接続される回路である。

制御部４０では、記憶回路４２に、制御プログラムまたは処理プログラム等の各種プログラムを記憶しておき、必要に応じて制御または処理に対応したプログラムを呼び出すとともに処理回路４１でプログラムを動作させて、処理を行うようにしてもよい。

＜ラベル貼付装置１の動作＞
以下に本実施形態に係るラベル貼付装置１の動作について図面を参照して説明する。図１０は、ラベル貼付装置１の各要素の動作速度を示す図である。図１０はタイミングチャートであり、横軸はタクト位相である。縦軸は、以下に示す各部の速度を示す。タクト位相とは、１つのラベル１０９を１つのバレル１０１に張り付けるときのタクトを示す。また、図１０では、最も上部にラベル保持部２０のラベル吸着面２４の動きを示し（線Ｂ）、その下に、供給シート３００の送り状態を示し（線Ｃ）、最も下部に支持部１１の動きを示す（線Ａ）。

図１０に示すように、搬送部１０において、支持部１１は、速度Ｖ１で搬送方向Ｔｒ１に等速運動される。タクトの位相が０°から３６０°まで進む間に支持部１１の配置間隔、すなわち、１ピッチだけ前進する。搬送部１０の移動過程において、ラベル１０９が貼付されていないシリンジ１００の中で搬送方向Ｔｒ１の先頭のシリンジ１００のバレル１０１外周面に、ラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９の一端が接触する。搬送部１０では支持部１１の移動経路はそのように設定されている。

図４に示すとおり、支持部１１が搬送されると、ラベル吸着面２４に吸着されたラベル１０９の一端はバレル１０１の外周面の所定箇所に接触する。バレル１０１は、ラベル吸着面２４と接触した後、ラベル吸着面２４に押し当てられる。そのため、ラベル吸着面２４を含む外縁部２１２のバレル１０１が押し当てられた部分はバレル１０１に密着するように変形する（図５、図６参照）。

つまり、ラベル吸着面２４は、シリンジ１００が搬送方向Ｔｒ１に移動して一定の範囲にある間、バレル１０１と接触し続ける。バレル１０１がラベル吸着面２４と接触している間に、バレル１０１の外周面にラベル１０９が貼付される（図４〜図６等参照）。このように、バレル１０１と接触する部分が変形することで、バレル１０１と保持体２１の外縁部２１２との接触時間を長くし、ラベル１０９がバレル１０１の外周面に巻き付けられるために必要な時間を確保することが可能である。

図１０におけるタクト位相０°のとき、バレル１０１はラベル吸着面２４と接触する前の状態である（図３参照）。このとき、ラベル吸着面２４は、ラベル供給部３０から供給されたラベル１０９をバレル１０１の外周面に貼付する領域に搬送する。そのため、制御部４０は、保持体駆動機構２２に指示を送り、ラベル吸着面２４の周方向速度が速度Ｖ２となるように、保持体２１を回転させる。速度Ｖ２は、速度Ｖ１よりも高速である。

以下の説明において、ラベル吸着面２４の移動速度が変更されるときには、制御部４０からの指示に基づいて保持体駆動機構２２が保持体２１の回転速度を変更しているものとする。

図１０の線Ｂに示すとおり、ラベル吸着面２４の周方向の移動速度は、位相Ｐｈ０から急激に速度を落とす。そして、位相Ｐｈ１でラベル吸着面２４の周方向の移動速度はＶ１となる。このとき、ラベル１０９の粘着面によるバレル１０１への貼付が始まる。位相Ｐｈ１は、バレル１０１の外周面がラベル吸着面２４と接触するタイミングである（図４参照）。なお、速度Ｖ２、位相Ｐｈ０は、吸着面認識部２３からの吸着面情報に基づいて、制御部４０によって決定される。さらに詳しくは、速度Ｖ２および位相Ｐｈ０は、バレル１０１がラベル吸着面２４と接触するとき（位相Ｐｈ１の時点で）、ラベル供給部３０から供給されたラベル１０９の一端がバレル１０１の外周面の決められた位置に接触するように決められる。

ラベル１０９の一端をバレル１０１の外周面に接触させた時点（位相Ｐｈ１）で、ラベル１０９の周方向の移動速度を支持部１１の移動速度と等速にした後、ラベル吸着面２４は周方向に加速され、周方向の速度はＶ３となる。速度Ｖ３は、速度Ｖ１よりも速い。本実施形態のラベル貼付装置１において、速度Ｖ３は、速度Ｖ２と等速であるが、異なる速度であってもよい。

位相Ｐｈ１以降のラベル１０９の移動速度は、支持部１１の移動速度を上回る。これにより、粘着面による貼付が始まっているラベル１０９は、支持部１１上でバレル１０１を第１中心軸Ｃｘ１周りに回転させつつバレル１０１に巻き付く（図５参照）。つまり、バレル１０１は、ラベル１０９に押されて回転し、ラベル１０９は、バレル１０１の回転によってバレル１０１に巻き付く。なお、バレル１０１のラベル１０９と接触しない部分でラベル吸着面２４と接触している部分との摩擦力を、バレル１０１の回転力の一部として利用してもよい。

ラベル１０９は最終的に、バレル１０１に完全に巻き付く（図６参照）。つまり、ラベル１０９は、バレル１０１に巻き付くとともに貼り付けられる。ラベル１０９のバレル１０１への巻き付きは、図１０においてタクト位相が３６０°に達する前（図１０における位相Ｐｈ２）に完了する。バレル１０１にラベル１０９が完全に巻き付けられたシリンジ１００は、その後、支持部１１の移動に伴って右方に移動し、ラベル吸着面２４から離れる。

シリンジ１００は、バレル１０１にラベル１０９を貼付するときにも搬送方向Ｔｒ１に移動している。そのため、バレル１０１にラベル１０９を完全に巻き付けたとき、ラベル１０９の一端がバレル１０１の外周面に接触した位置よりも、搬送方向Ｔｒ１の後方側に移動している。バレル１０１がラベル吸着面２４から離れ、一定距離移動した時点で、１回のラベル１０９の貼付が終了する、すなわち、タクト位相が３６０°になる。

ラベル１０９の一端がバレル１０１に接触するときに、ラベル１０９の移動速度を支持部１１の速度をＶ１まで低下させない場合について説明する。上述のとおり、シリンジ１００は、ラベル１０９がバレル１０１に貼り付けられて、ラベル１０９が移動することで回転される。支持部１１によって搬送されるシリンジ１００は、ラベル吸着面２４と接触する前は、回転していない。つまり、シリンジ１００は、ラベル１０９の一端が接触した時点（位相Ｐｈ１）から回転が開始される。

シリンジ１００は、回転が開始されるときにラベル１０９から回転する方向の力を受けるが、慣性によりラベル１０９の動きに直ちに追随できない。つまり、シリンジ１００が、ラベル１０９の動きに対しブレーキとなる。そのため、バレル１０１に巻き付くラベル１０９の長さに比べて、ラベル１０９の移動長さが長くなり、ラベル１０９のバレル１０１と接触する箇所の後方で、ラベル１０９がたるむ場合がある。

たるんだ状態のラベル１０９をバレル１０１に巻き付けると、たるみの部分がしわになる。ラベル１０９のしわによって、ラベル１０９の貼り付け位置がずれたり、ラベル１０９の一部の貼り付け状態が不十分で、はがれやすくなったりする。

そのため、ラベル貼付装置１において、ラベル１０９の一端がバレル１０１の所定の位置に接触するとき、ラベル１０９の移動速度、すなわち、ラベル吸着面２４の移動速度を支持部１１の搬送方向の移動速度と等速とする。このようにすることで、バレル１０１の回転開始時のラベル１０９の動きとバレル１０１の移動速度が同じとなり、バレル１０１の回転開始時のラベル１０９のたるみが抑制される。

本実施形態では、位相Ｐｈ１において、ラベル吸着面２４の周方向の移動速度と支持部１１の移動速度とを等速としているが、正確に等速でなくてもよい。つまり、ラベル吸着面２４の周方向の移動速度と支持部１１の移動速度が多少ずれていても、ラベル１０９がたるまなければよい。

ラベル貼付装置１では、ラベル１０９の一端がバレル１０１に接触する時点において、ラベル吸着面２４の周方向の移動速度と支持部１１の搬送方向Ｔｒ１の移動速度とは略等速であってもよい。なお、略等速とは、シリンジ１００の回転のラベル１０９の動きに対する遅れによってラベル１０９がたるまない程度の速度差を許容することを意味する。例えば、支持部１１の速度をＶ１の±１０％以内であれば問題なくその範囲に含まれ得る。

また、図１０には、供給シート３００の送り状態を線Ｃに示している。供給シート３００は、ラベル１０９の一端がバレル１０１の外周面に接触した時点（位相Ｐｈ１）から一定位相経過した時点（位相Ｐｈ３）から、剥離ブレード３２のエッジ部分において、ラベル吸着面２４に沿う方向の速度が速度Ｖ３になるように送られる。そして、位相Ｐｈ４に到達した時点で、ラベル吸着面２４に沿う方向の速度は速度Ｖ４に減速され、一定位相送り出された後、送り出しが停止される。

この供給シート３００の送り出しについて詳しく説明する。ラベル貼付装置１において、保持体２１の外径は、バレル１０１の外径に比べて格段に大きい。そのため、保持体２１の外周面であるラベル吸着面２４は、複数枚のラベル１０９を周方向に並べて吸着することが可能である。つまり、ラベル吸着面２４は、ラベル１０９を吸着する領域を複数備えている。そして、位相Ｐｈ３において、ラベル供給部３０の剥離ブレード３２のエッジ部分は、ラベル吸着領域のうちの１つのラベル１０９の一端を配置する部分と対向する。そのため、ラベル供給部３０では、供給シート３００をラベル吸着面２４と同じ速度で移動させて、剥離ブレード３２で供給シート３００から剥離したラベル１０９を一端から順次、ラベル吸着面２４に吸着させる。

そして、位相Ｐｈ４になった時点で、ラベル供給部３０からラベル吸着面２４へのラベル１０９の供給が終了する。つまり、位相Ｐｈ４でラベル１０９は、供給シート３００からラベル吸着面２４に完全に移動する。そして、ラベル供給部３０では、位相Ｐｈ４から一定の期間、速度Ｖ４で供給シート３００を送ることで、次のラベル１０９をラベル吸着面２４に供給するための位置に移動させる。

ラベル供給部３０の動作を決める、位相Ｐｈ３、Ｐｈ４および送り速度Ｖ４は、制御部４０によって決められる。つまり、制御部４０は、保持体２１の回転位置を取得しており、保持体２１の回転位置と供給シート３００におけるラベル１０９の位置であるラベル位置情報に基づいて、ラベル１０９が、ラベル吸着面２４の予め決められた位置に吸着されるように、位相Ｐｈ３、Ｐｈ４および送り速度Ｖ４を決定し、シート送り機構３１に支持を送り、供給シート３００の送りを制御する。

なお、上述のラベル貼付装置１では、バレル１０１がラベル１０９と接触した後も、支持部１１は速度Ｖ１で移動している。しかしながら、これに限定されない。例えば、支持部１１の移動速度をＶ１よりも遅くしてもよい。このようにすることで、バレル１０１とラベル吸着面２４とが接触する時間を長くできる。これにより、ラベル１０９をより確実にバレル１０１に貼付することが可能である。

＜変形例＞
変形例のラベル貼付装置１ａついて図面を参照して説明する。図１１は、変形例のラベル貼付装置１ａの概略配置図である。図１２は、ラベル貼付装置１ａの部分拡大図である。図１３は、ラベル１０９が対象物１００に接触したときのラベル貼付装置１ａの部分拡大図である。図１４は、ラベル１０９の一部が対象物１００に貼付された状態のラベル貼付装置１ａの部分拡大図である。図１５は、ラベル貼付装置１ａの各要素の動作速度を示す図である。図１５はタイミングチャートであり、横軸はタクト位相である。縦軸は、以下に示す各部の速度を示す。

変形例のラベル貼付装置１ａは、ラベル保持部２０ａの保持体２１ａに柔軟性を有する外縁部を備えない点でラベル貼付装置１とは異なる。また、搬送部１０による支持部１１の動作がラベル貼付装置１とは異なる。ラベル貼付装置１ａのこれ以外の点は、ラベル貼付装置１と同じ構成を有する。そのため、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。

ラベル貼付装置１ａのラベル保持部２０ａは、保持体２１ａを有する。保持体２１ａは、剛性が高い材料で形成される。つまり、保持体２１ａは、シリンジ１００のバレル１０１と接触したとき、径方向の外縁部が変形しにくい材料で形成される。

そのため、ラベル吸着面２４ａとバレル１０１の外周面との接触面積が小さくなる。そこで、ラベル貼付装置１ａでは、ラベル１０９の一端がバレル１０１に接触した後、ラベル１０９がバレル１０１に完全に巻き付けられるまでの間、支持部１１を停止させる制御が行われる。以下に、ラベル１０９の貼り付けの詳細について説明する。

図１５において、最も上部にラベル保持部２０のラベル吸着面２４の動きを示し（線Ｂ１）、その下に、供給シート３００の送り状態を示し（線Ｃ１）、最も下部に支持部１１の動きを示す（線Ａ１）。

図１５におけるタクト位相０°のとき、バレル１０１はラベル吸着面２４ａと接触する前の状態である（図１２参照）。このとき、ラベル吸着面２４ａは、ラベル供給部３０から供給されたラベル１０９をバレル１０１の外周面に貼付する領域に搬送する。そのため、ラベル吸着面２４ａの周方向速度が速度Ｖ２となるように、保持体２１が回転される。

以下の説明において、ラベル吸着面２４ａの移動速度が変更されるときには、制御部４０からの指示に基づいて保持体駆動機構２２が保持体２１の回転速度を変更しているものとする。また、支持部１１の移動速度が変更されるときには、制御部４０からの指示に基づいて支持部搬送機構１２が支持部１１の移動速度を変更しているものとする。

図１５の線Ｂ１に示すとおり、位相Ｐｋ０でラベル吸着面２４ａの周方向の移動速度は急激に落ちる。そして、位相Ｐｋ１におけるラベル吸着面２４ａの周方向の移動速度はＶ１となる。このとき、ラベル１０９の粘着面によるバレル１０１への貼付が始まる。位相Ｐｋ１は、ラベル吸着面２４ａに吸着されたラベル１０９の一端がバレル１０１の外周面と接触するタイミングである（図１３参照）。なお、速度Ｖ２、位相Ｐｋ０は、吸着面認識部２３からの吸着面情報に基づいて、制御部４０によって決定される。さらに詳しくは、速度Ｖ２および位相Ｐｋ０は、位相Ｐｋ１でバレル１０１がラベル１０９と接触するように決められる。

バレル１０１の移動を突然停止すると、上述したラベル１０９のたるみが発生しやすくなる。そのため、図１５の線Ａ１に示すように、位相Ｐｋ１でラベル１０９の一端がバレル１０１の外周面と接触した後、一定の期間（図１５では、位相Ｐｋ１１までの間）、支持部１１の速度Ｖ１での移動が継続される。一方、支持部１１の移動速度は、位相Ｐｋ１の直後に徐々に減速され、位相Ｐｋ１１で停止する。これにより、位相Ｐｋ１から位相Ｐｋ１１の間で、ラベル１０９の移動速度と、バレル１０１の移動速度の差が徐々に大きくなる。

バレル１０１の慣性によるブレーキの効果は、停止状態のとき最も大きく、回転開始により急激に減少する。位相Ｐｋ１から位相Ｐｋ１までの間で、ラベル１０９の移動速度とバレル１０１の移動速度の差が徐々に大きくする。これにより、バレル１０１は、ラベル１０９に相対的にゆっくり押される。慣性力が大きい停止時のラベル１０９のバレル１０１に対する移動速度も小さいため、ラベル１０９がたるみにくい。

そして、位相Ｐｋ１１では、バレル１０１は、第１中心軸Ｃｘ１周りに回転しているので、支持部１１の移動を停止させ、ラベル１０９の移動速度を上昇させても、ラベル１０９はたるみにくい。そして、支持部１１の移動を停止させることで、バレル１０１とラベル吸着面２４ａとの接触部分が小さくても、バレル１０１とラベル吸着面２４ａとの接触している時間を長くすることができる。これにより、ラベル１０９がバレル１０１の外周面に巻き付けられるために必要な時間を確保することが可能である。

位相Ｐｋ１１の後、ラベル吸着面２４ａの周方向の移動速度がＶ３ａとなるように、保持体２１は回転される。速度Ｖ３ａは、例えば、Ｖ３ａ＝Ｖ２−Ｖ１を挙げることができるが、これに限定されない。搬送方向Ｔｒ１に停止した状態のバレル１０１をラベル１０９の送りでバレル１０１を回転させることができる速度とすることができる。なお、Ｖ３ａをＶ２よりも小さくすることで、急激な速度変化を抑制でき、ラベル吸着面２４ａの摩耗を抑制できる。

ラベル１０９は、搬送方向Ｔｒ１の移動が停止している支持部１１上でバレル１０１を第１中心軸Ｃｘ１周りに回転させつつバレル１０１に巻き付く（図５参照）。つまり、バレル１０１は、ラベル１０９に押されて回転し、ラベル１０９は、バレル１０１の回転によってバレル１０１に巻き付く。なお、バレル１０１のラベル１０９と接触しない部分でラベル吸着面２４ａと接触している部分との摩擦力を、バレル１０１の回転に利用してもよい。

ラベル１０９は最終的に、バレル１０１に完全に巻き付く（図１４参照）。つまり、ラベル１０９は、バレル１０１に巻き付くとともに貼り付けられる。ラベル１０９のバレル１０１への巻き付きは、図１５においてタクト位相が３６０°に達する前（図１５における位相Ｐｋ２）に完了する。ラベル１０９の巻き付きが完了した位相Ｐｋ２にて、支持部１１の搬送方向Ｔｒ１の移動が再開する。これにより、バレル１０１にラベル１０９が完全に巻き付けられたシリンジ１００は、その後、支持部１１の移動に伴って右方に移動する。

なお、供給シート３００の送り速度の変化は、図１５の線Ｃ１に示すように、位相Ｐｋ３におけるラベル１０９の送り速度Ｖ３ａになっている。送り速度が変化している以外、図１０に示す例と同じである。そのため、詳細な説明は省略するが、位相Ｐｋ３で供給シート３００送り出しを開始し、位相Ｐｋ４で供給シート３００の送り出しを終了する。

以上示したラベル貼付装置１ａのように、シリンジ１００の搬送を一旦停止し、停止している状態のシリンジ１００のバレル１０１の外周面にラベル１０９を貼付する構成とすることで、バレル１０１とラベル吸着面２４ａとの接触部分が小さくてもラベル１０９の貼付を正確に行うことが可能である。なお、ラベル貼付装置１のように、保持体２１が柔軟性を備えた外縁部２１２を有する構造のラベル保持部２０を使用する場合にも、ラベル１０９をバレル１０１に貼付する間、支持部１１、つまり、支持部１１に支持されたシリンジ１００の搬送方向の移動を停止してもよい。

以上示したラベル貼付装置１、１ａは、いずれも、ラベルを貼付する対象物としてシリンジ１００を挙げているが、これに限定されない。例えば、鉛筆、ペン等の文房具、水筒、コップ等の食器、その他、円柱状の外周面を有する部材を対象物とし、円柱状の外周面にラベルを貼付する装置として広く採用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

１ ラベル貼付装置
１０ 搬送部
１１ 支持部
１１１ 台座部
１１２ 支持ローラー
１２ 支持部搬送機構
１ａ ラベル貼付装置
２０ ラベル保持部
２１ 保持体
２１１ シャフト
２１２ 外縁部
２２ 保持体駆動機構
２３ 吸着面認識部
２４ ラベル吸着面
２０ａ ラベル保持部
２１ａ 保持体
２４ａ ラベル吸着面
３０ ラベル供給部
３１ シート送り機構
３２ 剥離ブレード
３３ シート認識部
３４ 繰り出しスプール
３５ 巻取りスプール
４０ 制御部
４１ 処理回路
４２ 記憶回路
１００ シリンジ
１０１ バレル
１０２ プランジャー
１０３ 密封部材
１０４ ルアーテーパー部
１０５ フランジ
１０６ ガスケット
１０７ プランジャーロッド
１０８ ノブ
１１０ ラベル
１２０ 目盛
３００ 供給シート

Claims (6)

1. 円柱状の対象物の表面にラベルを貼付するラベル貼付装置であって、
   前記対象物を搬送する搬送部と、
   前記ラベルを保持し前記ラベルを前記対象物の外周面と接触させるラベル保持部と、を有し
   前記搬送部は、
   前記対象物を、前記対象物自身の軸線周りに回転可能に支持する支持部と、
   前記支持部を移動させる支持部搬送機構と、を有し、
   前記ラベル保持部は、
   前記ラベルの粘着面を外側に向けた状態で前記ラベルを真空吸着するラベル吸着面を有する円柱状の保持体と、
   前記保持体を、前記保持体自身の軸線を中心に回転駆動する保持体駆動機構と、を有し、
   前記搬送部では、前記対象物の外周面の一部が前記ラベル吸着面に吸着された前記ラベルの一端と接触するように前記支持部の移動経路が設定され、
   前記保持体は、前記ラベル吸着面の移動方向と前記ラベルの一端が接触した前記対象物の移動方向とが同じとなるように回転駆動され、
   前記保持体駆動機構は、前記ラベル吸着面に吸着されたラベルの一端が前記対象物の外周面と接触するときに前記ラベル吸着面の周方向の移動速度を前記支持部の移動速度と等速となるように前記保持体を回転させ、その後、前記支持部の移動速度に対する前記ラベル吸着面の周方向の移動速度を上昇させて前記対象物の回転および前記対象物に対する前記ラベルの巻き付きが生じるように前記保持体を回転させるラベル貼付装置。
2. 前記支持部搬送機構は、前記ラベルの一端が前記対象物の外周面と接触した後、前記ラベルの貼付が終了するまでの間、前記支持部の移動速度を低下させる請求項１に記載のラベル貼付装置。
3. 前記支持部搬送機構は、前記ラベルの一端が前記対象物の外周面と接触した後、前記ラベルの貼付が終了するまでの間、前記支持部の搬送を停止させる請求項２に記載のラベル貼付装置。
4. 前記ラベルが前記粘着面で貼付された供給シートから前記ラベルを前記ラベル保持部に供給するラベル供給部をさらに有し、
   前記ラベル供給部は、
   前記供給シートを送る供給シート送り機構と、
   前記供給シートの送り方向を鋭角に変更して前記ラベルを前記供給シートから剥離させて前記ラベル保持部の前記ラベル吸着面に移転させる剥離ブレードと、
   前記供給シート状における前記ラベルの位置を前記ラベル毎に認識するシート認識部と、を有し、
   前記供給シート送り機構は、前記シート認識部から出力されるラベル位置情報に基づき、前記ラベル吸着面の所定位置に前記ラベルが吸着されるように前記供給シートを送る請求項１から請求項３のいずれかに記載のラベル貼付装置。
5. 前記ラベル保持部は、前記ラベル吸着面に吸着された前記ラベルの位置をラベル毎に認識する吸着面認識部をさらに有し、
   前記保持体駆動機構は、前記吸着面認識部から出力されるラベル位置情報に基づいて、前記対象物の所定位置に前記ラベルの一端が接触できるように前記保持体を回転させる請求項１から請求項４のいずれかに記載のラベル貼付装置。
6. 前記対象物は、注射器のバレルである請求項１から請求項５のいずれかに記載のラベル貼付装置。

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