JP3579611B2 - ラベル貼着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ラベル構成単位が連続的に形成された長尺テープを繰り出して、ラベル単位毎に対象物の被貼着面へ順次連続的に貼り付けて行くラベル貼着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的なラベル貼着装置は、片面に接着面を有する長尺テープを巻回させたテープロールを保持しておき、ここからテープを剥離させながら繰り出して行き、対象物への貼着開始位置で待機させていた。
そして、ベルトコンベア等の搬送手段で貼着開始位置まで搬送されてきた対象物の被貼着面にテープを押し当てながら、対象物を移動させることでラベル一単位を構成する所定長さ（文字等の印刷部分およびその前後の余白部分等）のテープを貼着させて切断するようにしていた。この行程を繰り返すことにより、順次連続して搬送されてきた対象物へ次々と貼着するようにしていた。
【０００３】
片面に接着面を有するテープは、テープロールから剥離して繰り出されるため、一定の張力をもってテープ貼着部へ送られており、そのために、テープの繰り出しが一端停止した時点では、慣性力によりテープロールが回転して、テープが繰り出されてしまっていた。これを防止するためテープロールに摩擦ブレーキ手段を設けてテープの余分な繰り出しを抑制することも行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、貼着速度を上げていくとテープロールの回転速度も上がっていくため、上述したようなテープロールの回転軸への摩擦ブレーキ等の配設のみでは、ある程度は慣性回転による余分な繰り出しを制御することはできるが、繰り出してしまったテープを巻き戻すことはできなかった。
【０００５】
また、テープロールの径により回転軸に対する慣性モーメントに差が出てくるため、適正な制動力の設定が困難であった。時には、貼着作業を中断して制動力を調整することも必要であった。そして、余分に繰り出されて弛みを生じたテープは、周囲の機部やセンサ部等に接着して、故障や作業中断を招いていた。
【０００６】
また上記の問題の他に、貼着作業効率を上げるためベルトコンベアの搬送速度を上げた場合には、対象物の保形力や重量によっては、変形したり上下方向にずれたりして、安定した対象物の搬送が行われない恐れがあった。これらは、貼着面に対するラベル形成の不具合や位置ずれを招いていた。
【０００７】
さらにまた、対象物の側面の一方へ偏らせてラベルを貼着する場合など、ラベル貼り付け位置が必ずしも貼着面の中央部でない場合には、両側面の同時貼着においては、従来、タイマーなどで時差を設定して左右の貼着開始を異ならしめていた。
しかしかかる手法は、搬送速度、対象物の大きさ、または重量など考慮して微妙に設定する必要があり、その段取り作業は非常に煩雑なものとなっていた。
また、貼着面の両面を同時工程において、片面側はラベルの頭部から貼着して行くのに対して、反対面側はラベルの尾部から貼着して行くことになるため、同時に貼着を開始させた場合には、各貼着面におけるラベル体裁が異なってしまうという問題もあった。
【０００８】
【目的】
そこで、本願発明は、上述した種々の課題に鑑みて為されたものであり、テープ送り一時停止時の惰性によるテープ弛みを無くして周囲への付着を防止すると共に、対象物の安定した搬送を確保してラベル貼着の不良率を低減し、さらには、対向貼着面におけるラベル貼着開始時点に差を設けて適正位置へのラベル貼着を実現した新規なラベル貼着装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願発明は以下のように構成される。
すなわち、所定長さのテープ（２０）で構成されたラベルを貼り付ける矩形箱状の対象物（Ｗ）を、順次連続して移動させる搬送手段（４）と、
該搬送手段（４）の両側に対向配置し、順次対象物（Ｗ）の被貼着面へラベル構成単位毎にテープ（２０）を貼り付け切断するテープ貼着部（１）と、
該テープ貼着部（１）へローラ群を介してテープ（２０）を繰り出し供給するテープ供給部（２）と、
上記ローラ群に配置し、テープ貼着部（１）の一時停止時におけるテープ（２０）の慣性移動によるテープ（２０）の弛みを防止する弛み防止手段（３）と、からなるラベル貼着装置において、以下の特徴的部分を有する。
【００１０】
すなわち、上記において、弛み防止手段（３）を、上記ローラ群のうちのテープ供給部（２）側のローラ体の支持軸（３１）にフリクションローラ（３２）を回転自在にして環装配置し、支持軸（３１）上部には該フリクションローラ（３２）の上端面に当接させた円盤状のクラッチ体（３３）を環装配置し、さらに該クラッチ体（３３）の上部には下端部をクラッチ体（３３）と連結したコイルばね（３４）を配置すると共に、該支持軸（３１）の上部側に形成したネジ部（３１ａ）には調整ネジ（３５）を螺合させて該コイルばね（３４）の上端部を固定した構成としたことを特徴とする。
なお、搬送手段（４）の構成においては、対象物（Ｗ）の両側の上下面をコンベアベルト（４０、４１）で挟持するように構成したベルトコンベア機構（４）を配置し、上部コンベアベルト（４１）の対象物（Ｗ）の進入側（Ｘ）を、進入側（Ｘ）のプーリ（４２）の下面より下方位置にベルトガイド（４３）の下面が位置するように設定して進入側（Ｘ）の上下プーリ（４２）の高さ間隔を、上下のベルトガイド（４３）の高さ間隔より漸次上下間隔を広がるように手前上方傾斜とした搬送手段（４）としたことを特徴とする。
さらに、対象物（Ｗ）の進入方向に沿って平行に配置された２個の目盛尺（５）および各目盛尺（５）に沿ってそれぞれ摺動移動可能に設置した２個の進行センサ（６）とから構成され、対向貼着面のテープ（２０）貼着位置の変位量を、目盛尺（５）を目印に各進入センサ（６）の設置位置の変位量として設定し、各進入センサ（６）からの対象物（Ｗ）の進入を感知する信号によって対向させた各テープ貼着部（１）を個別に作動させて、各貼着面において適正な位置でテープ２０貼着を開始する時差作動手段としたことを特徴とする。
加えて、弛み防止手段（３）、搬送手段（４）、および時差作動手段のうち、いずれか２つを含む構成、あるいは３つ全てを含む構成としてもよい。
なお、上記において、括弧付きで記した図面符号は、発明の構成の理解を容易にするため参考として付記したのもので、この図面上の形態に限定するものでない。
【００１１】
【作用】
上記構成により、本願発明は以下のように作用する。
先ず片面に接着剤が塗布されたテープをテープローラから剥離して繰り出し、ローラ群にガイドされてテープ貼着部に送られる。テープが供給方向へ走行している間は、弛み防止手段によりフリクションローラ上面とクラッチ体とに作用する摩擦力と、クラッチ体に作用するコイルばねの巻き戻し力（捩り力）と、テープの張力よるフリクションローラの順方向トルクとがバランスする角度までクラッチ体が軸回転する。そして、フリクションローラは、この角度だけ回転した状態を保持しながら、クラッチ体と摺動した状態で回転することとなる。このとき、テープには一定の張力が付加されている。該テープ貼着部では、対象物へテープを貼着させると共に対象物の移動にしたがってテープを繰り出して貼着し、ラベル一単位分の長さのところで切断する作業を行う。そして、次ぎの対象物が移動してくるまで間、テープの繰り出しを一端停止させる。
【００１２】
この一端停止時に、テープロールから引き出されることによるテープの張力が開放されるが、慣性によりテープの繰り出しが発生する。このとき、弛み防止手段によりローラ群のローラ体の回転軸に、繰り出し回転とは逆方向の回転付勢力が作用して、生じた弛みを巻き戻すことになる。すなわち、テープの繰り出し走行が停止した時点でテープの張力は開放されるため、上記所定角度の回転によりコイルばねに蓄えられていた捩りエネルギー ( 位置エネルギー ) が反発作動し、これが巻き戻し力としてクラッチ体との摩擦力を介してフリクションローラへ作用する。これにより、フリクションローラは反対方向に回転してテープの慣性移動を阻止すると共に、テープを巻き戻して弛みの発生を防止している。また、この反対方向の回転力は、上記調整ネジによるコイルばねの撓み量によって調節される。すなわち、コイルばねの撓み量が大きい場合には、クラッチ体とフリクションローラとの摩擦力も大きくなって、順方向回転時のクラッチ体の回転角も大きくなって、コイルばねには大きな捩りエネルギーが蓄えられることになる。その結果、テープ停止時には、これに比例した反発回転力がフリクションローラに作用することとなる。
【００１３】
また、搬送手段により、上部コンベアベルトの進入側は、進入側のプーリの下面より下方位置にベルトガイドの下面が位置するように設定され、対象物は進入側の上下高さが進入側に向かって漸次広げられたベルトコンベア機構に容易に取り込まれて、対象物左右の上下面をコンベアベルトで挟持することにより、安定搬送が行われる。
【００１４】
さらに、時差作動手段により、進行方向に対してずらして設置した２個のセンサは、対象物の進行を時差をもって感知して、その感知信号をそれぞれに対応させたテープ貼着部へ送る。これらの各信号によって、格別にテープ貼着部が作動して、各貼着面におけるテープ貼着開始位置が別個となる。これにより、適正な位置へのラベル貼着が行われる。すなわち、対象物の対向面への同時行程貼着において、対向貼着面の貼着位置の変位量を、そのまま２個の進入センサの設置位置の変位量として設定することにより、簡単かつ迅速に各貼着面への適正貼着が行われる。例えば、２個の進入センサの変位位置の設定は、テープ貼着部が起動した場合に、各貼着面において適正な位置でテープ貼着が開始するように、各進入センサの位置を目盛尺を目印に設定する。この目盛尺上の変位量が、そのまま対向貼着面上の位置ずれ寸法と一致することとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明に係るラベル貼着装置の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のラベル貼着装置を示す概観斜視図であり、図２は、本実施形態の要部であるテープの弛み防止手段を示す概観斜視図であり、図３は本実施形態の要部の無限軌道搬送手段であるベルトコンベア機構を示す概観斜視図であり、図４はそのベルトコンベア機構を示す側面図である。
【００１７】
本実施形態のラベル貼着装置Ｓ（以下「本装置」）は、主に、対象物Ｗの進入方向に沿ってその左右両側にそれぞれ配置されてテープ貼着部１とテープ供給部２と弛み防止手段３とからなる貼着機構と、該貼着機構の間に配設される搬送手段と、対象物Ｗの貼着開始位置を個別に設定する時差作動手段と、からなるものである。
【００１８】
先ず、貼着機構を構成するテープ貼着部１は、テープ２０のラベル形成部分を対象物Ｗの被貼着面へ貼り付けかつ切断作業を担う部分であり、繰り出したテープ２０の先端部を保持する２本のローラからなる挟持ローラ１０と、移動中の対象貼着面にテープ２０を押付けるための貼り付けローラ１１と、ラベル一単位分のテープ２０貼着時点でテープ２０を切断するカッタ刃１２、とから構成している。なお、かかる構成は、公知の従来技術を用いたものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００１９】
同じく貼着機構を構成するテープ供給部２は、片面に接着面を有するテープ２０を所定の径に巻回させてなる円環状のテープロール２１を回転自在に保持する支持環と、該テープロール２１から剥離しながら繰り出したテープ２０を、所定の張力を付加して屈曲状に掛け渡してテープ貼着部１へ導く複数本のローラ体からなるローラ群と、該ローラ群のローラ体の間にテープ２０走行近傍に設置した検知センサ２５と、から構成している。
【００２０】
また、上記支持環には慣性回転を抑えるための制動機構（図示省略。）を付加している。なお、この制動機構は、従来技術であるため詳細を省略するが、例えば、支持環の回転軸に摩擦体を押し付けるなどの構成が採られる。
【００２１】
さらに、ローラ群を構成するローラ体は、基台３０に回転自在に立設された円筒体であり、掛け渡されたテープ２０の接着面側が接触するローラ体の周面には、網目凸状を形成して、テープ２０離れを良くしている。
【００２２】
上記検知センサ２５は、テープ２０面に付記されたラベル一単位毎のマーカを検知するためのものであり、この検知信号をもとに上記テープ貼着部１のカッタ刃１２を適宜作動させて、ラベル一単位毎にテープ２０を切断して行くものである。
【００２３】
次ぎに、弛み防止手段３は、上記検知センサ２５の上流側のローラ体に付加されるものである。基台３０上に立設固定した支持軸３１にフリクションローラ３２を回転自在にして環装配置し、該フリクションローラ３２の上端面に当接させた円盤状のクラッチ体３３を支持軸３１上部に環装配置し、さらに該クラッチ体３３の上部にはコイルばね３４を配置して、当該支持軸３１の上部側に形成したネジ部３１ａに螺合させた調整ネジ３５によりコイルばね３４の撓み量を調節するようしている。なお、当該コイルばね３４の上端部は、調整ネジ３５側に固定され、下端部は軸回転が規制されないクラッチ体３３と連結させている。
【００２４】
かかる構成により、テープ２０が供給方向へ走行している間は、フリクションローラ３２上面とクラッチ体３３とに作用する摩擦力と、クラッチ体３３に作用するコイルばね３４の巻き戻し力（捩り力）と、テープ２０の張力よるフリクションローラ３２の順方向トルクとがバランスする角度までクラッチ体３３が軸回転する。そして、フリクションローラ３２は、この角度だけ回転した状態を保持しながら、クラッチ体３３と摺動した状態で回転することとなる。
【００２５】
一方、テープ２０の繰り出し走行が停止した時点でテープ２０の張力は開放されるため、上記所定角度の回転によりコイルばね３４に蓄えられていた捩りエネルギー(位置エネルギー)が反発作動し、これが巻き戻し力としてクラッチ体３３との摩擦力を介してフリクションローラ３２へ作用する。これにより、フリクションローラ３２は反対方向に回転してテープ２０の慣性移動を阻止すると共に、テープ２０を巻き戻して弛みの発生を防止している。
【００２６】
この反対方向の回転力は、上記調整ネジ３５によるコイルばね３４の撓み量によって調節される。すなわち、コイルばね３４の撓み量が大きい場合には、クラッチ体３３とフリクションローラ３２との摩擦力も大きくなって、順方向回転時のクラッチ体３３の回転角も大きくなって、コイルばね３４には大きな捩りエネルギーが蓄えられることになる。その結果、テープ２０停止時には、これに比例した反発回転力がフリクションローラ３２に作用することとなる。
【００２７】
次に、また本願発明の特徴的部分である搬送手段は、対象物Ｗを把持してテープ貼着部１を通過させる手段であり、無限軌道搬送手段であるベルトコンベア機構４を用いている。該ベルトコンベア機構４は、対象物Ｗの底面に当接させる下部コンベアベルト４０と、天面に当接させる上部コンベアベルト４１とからなり、下部コンベアベルト４０及び上部コンベアベルト４１は、対象物Ｗを上下で挟持し得る間隔で平行配置し、上下で一対を左右に配置して構成している。
【００２８】
該ベルトコンベア機構４は、モータ４４に連結したプーリ４２により駆動され、該プーリ４２間にはベルトガイド４３を配置している。上下のコンベアベルトのベルト内周面４０ｉには、プーリ４２の外周およびベルトガイド４３の溝部４３ｄに係合する凸状ガイド４０ｇを形成して、ベルトのずれを防止するようにしている。
【００２９】
また、図４に示したように、上部コンベアベルト４１の進入側Ｘは、進入側Ｘのプーリ４２の下面より下方位置にベルトガイド４３の下面が位置するように設定している。これにより、進入側Ｘの上下プーリ４２の高さ間隔を、上下のベルトガイド４３の高さ間隔より漸次大きくなるように設定して、進入時の対象物Ｗの取り込みを確実なものにしている。
【００３０】
さらにまた、本願発明の特徴的部分である時差作動手段は、下部コンベアベルト４０の左右間における対象物Ｗの通過底面付近に配置している。進行方向に沿って平行に配置された２個の目盛尺５と、この各目盛尺５に沿ってそれぞれ摺動移動可能に設置した２個の進行センサとから構成され、この各進入センサ６からの信号により対応させた各テープ貼着部１がそれぞれ個別に起動するように構成している。
【００３１】
かかる構成により、対象物Ｗの進入を感知した位置変位を持った２個の進入センサ６は、それぞれに対応させたテープ貼着部１へ時差を持った信号を伝達し、この信号をもとにテープ貼着部１は別個に作動する。そして、２個の進入センサ６の変位位置の設定は、テープ貼着部１が起動した場合に、各貼着面において適正な位置でテープ２０貼着が開始するように、各進入センサ６の位置を目盛尺５を目印に設定する。この目盛尺５上の変位量が、そのまま対向貼着面上の位置ずれ寸法と一致することとなる。
【００３２】
【効果】
上述したように、本願発明に係るラベル貼着装置は、弛み防止手段により、テープ繰り出しの一端停止による慣性移動によって発生する弛みを防止することができ、その結果、周囲の機構や検知センサへのテープの付着を防止することが可能となり、ラベル貼着行程における不具合の発生を著しく低減することができる。
【００３３】
特に、弛み防止手段は、部品点数が少なく機構が簡易であり、かつその設定が容易であるため、従来のラベル貼着装置に付加しても大きなコスト上昇を招くことなく大きな効果を得ることができる。すなわち、弛み防止手段としてのフリクションローラの反対方向の回転力は、調整ネジによるコイルばねの撓み量によって調節できる。コイルばねの撓み量が大きい場合には、クラッチ体とフリクションローラとの摩擦力も大きくなって、順方向回転時のクラッチ体の回転角も大きくなり、コイルばねには大きな捩りエネルギーが蓄えられることになる。その結果、テープ停止時には、これに比例した反発回転力をフリクションローラに作用させることができる。
【００３４】
また、搬送手段を含んだ構成においては、上部コンベアベルトの進入側は、進入側のプーリの下面より下方位置にベルトガイドの下面が位置するように設定することで、対象物を進入側の上下高さが進入側に向かって漸次広げられたベルトコンベア機構に容易に取り込むので、対象物の挟持を上下左右において確実に行って搬送することが可能となり、ラベル貼着位置のずれの発生を防止することができるため、不良発生率の著しい低下に寄与するものである。
【００３５】
さらに、時差作動手段を含んだ構成においては、対象物の対向面への同時行程貼着において、対向貼着面の貼着位置の変位量を、そのまま２個の進入センサの設置位置の変位量として設定することにより、簡単かつ迅速に各貼着面への適正貼着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のラベル貼着装置の概観斜視図である。
【図２】本実施形態のテープの弛み防止手段を示す概観斜視図である。
【図３】本実施形態のベルトコンベア機構を示す概観斜視図である。
【図４】本実施形態のベルトコンベア機構を示す概観側面図である。
【図５】本実施形態の進入センサの配置状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ ラベル貼着装置
１ テープ貼着部
１０ 挟持ローラ
１１ 貼り付けローラ
１２ カッタ刃
２ テープ供給部
２０ テープ
２１ テープロール
２５ 検知センサ
３ 弛み防止手段
３０ 基台
３１ 支持軸
３１ａ ネジ部
３２ フリクションローラ
３３ クラッチ体
３４ コイルばね
３５ 調節ネジ
４ ベルトコンベア機構（無限軌道搬送手段）
４０ 下部コンベアベルト
４０ｉ ベルト内周面
４０ｇ 凸状ガイド
４１ 上部コンベアベルト
４０ｉ ベルト内周面
４０ｇ 凸状ガイド
４２ プーリ
４３ ベルトガイド
４３ｄ 溝部
４４ モータ
５ 目盛尺
６ 進入センサ
Ｗ 対象物
Ｘ 対象物進入側

Claims (3)

1. 所定長さのテープ（２０）で構成されたラベルを貼り付ける矩形箱状の対象物（Ｗ）を、順次連続して移動させる搬送手段（４）と、
   該搬送手段（４）の両側に対向配置し、順次対象物（Ｗ）の被貼着面へラベル構成単位毎にテープ（２０）を貼り付け切断するテープ貼着部（１）と、
   該テープ貼着部（１）へローラ群を介してテープ（２０）を繰り出し供給するテープ供給部（２）と、
   上記ローラ群に配置し、テープ貼着部（１）の一時停止時におけるテープ（２０）の慣性移動によるテープ（２０）の弛みを防止する弛み防止手段（３）と、
   対象物（Ｗ）の進入方向に沿って平行に配置された２個の目盛尺（５）および各目盛尺（５）に沿ってそれぞれ摺動移動可能に設置した２個の進行センサ（６）とから構成され、対向貼着面のテープ（２０）貼着位置の変位量を、目盛尺（５）を目印に各進入センサ（６）の設置位置の変位量として設定し、各進入センサ（６）からの対象物（Ｗ）の進入を感知する信号によって対向させた各テープ貼着部（１）を個別に作動させて、各貼着面において適正な位置でテープ２０貼着を開始する時差作動手段と、
   からなることを特徴とするラベル貼着装置。
2. 弛み防止手段を、
   上記ローラ群に配置したローラ体の支持軸（３１）にフリクションローラ（３２）を回転自在にして環装配置し、支持軸（３１）上部には該フリクションローラ（３２）の上端面に当接させた円盤状のクラッチ体（３３）を環装配置し、さらに該クラッチ体（３３）の上部には下端部をクラッチ体（３３）と連結したコイルばね（３４）を配置すると共に、該支持軸（３１）の上部側に形成したネジ部（３１ａ）には調整ネジ（３５）を螺合させて該コイルばね（３４）の上端部を固定した弛み防止手段（３）と、
   したことを特徴とする請求項１記載のラベル貼着装置。
3. 搬送手段を、
   対象物（Ｗ）の両側の上下面をコンベアベルト（４０、４１）で挟持するように構成したベルトコンベア機構（４）を配置し、上部コンベアベルト（４１）の対象物（Ｗ）の進入側（Ｘ）を、進入側（Ｘ）のプーリ（４２）の下面より下方位置にベルトガイド（４３）の下面が位置するように設定して進入側（Ｘ）の上下プーリ（４２）の高さ間隔を、上下のベルトガイド（４３）の高さ間隔より漸次上下間隔を広がるように手前上方傾斜とした搬送手段（４）と、
   したことを特徴とする請求項１または２記載のラベル貼着装置。

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