JP3757386B2

JP3757386B2 - ラベリングマシン

Info

Publication number: JP3757386B2
Application number: JP2001336668A
Authority: JP
Inventors: 山下経一
Original assignee: Koyo Automatic Machine Co Ltd
Current assignee: Koyo Automatic Machine Co Ltd
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: JP2003137235A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラベリングマシンに関し、より詳細には感熱性ラベルを加熱する加熱装置を備えたラベリングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
感熱性ラベルを用いるラベリングマシンは、加熱装置を備えている。
加熱装置は、貼着ドラムの周囲に配置され、貼着ドラムの周面に吸着された感熱性ラベルが通過する一瞬の間に感熱性ラベル全面を加熱しなければならない。
そのため、従来の加熱装置は、熱風吹付け方式を採用し、貼着ドラムの周面へ向けて炎や温風を直接吹き付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来のラベリングマシンには、次のような問題があった。
＜イ＞熱風の吹き付けに伴い、周囲に塵や埃が舞い上がる。
特に薬品の製造ラインでは、塵や埃の発生を嫌うため、感熱性ラベルの使用が制限される。
＜ロ＞加熱装置が温風である場合には、熱量が小さいため、加熱に時間がかかり、ラベリングマシンの高速運転化の阻害要因となっている。
＜ハ＞従来装置は温度の変更に時間がかかる。そのため、マシンの運転開始直後や、加熱装置の設定温度を変更した直後の時間は、ラベルの貼着作業の停止や中断を強いられる。
＜ニ＞従来装置は加熱温度の微調整が困難である。加熱温度が高過ぎればラベル素材の熱変形や焼失を生じ、また加熱温度が低ければ、接着力不足の問題を生じる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、感熱性ラベルを効率的に加熱し、ラベリングマシンの高速運転化を促進できるラベリングマシンを提供すること目的とする。
また、本発明は、塵や埃の発生を回避して作業環境を悪化させることのないラベリングマシンを提供すること目的とする。
また、本発明は、温度変更の対応性に優れたランニングコストの安いラベリングマシンを提供すること目的とする。
本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のラベリングマシンは、感熱性ラベルの供給手段と、前記ラベル供給手段によりラベルを受け取り、貼着位置まで搬送して被着体へ貼着する貼着ドラムと、前記貼着ドラムへ向けて被着体を搬送する搬送手段と、前記貼着ドラムの周囲に配置し、ラベル裏面を加熱する加熱装置とを具備するラベリングマシンにおいて、前記加熱装置が、通電により熱線を発する連続した棒状の発熱体と、前面を開放し、前記発熱体を横向きにして収納した反射板付きのケースとよりなり、前記発熱体を貼着ドラムの周面に沿って円弧状に湾曲させて形成し、前記貼着ドラムの周面の感熱性ラベルに対して発熱体の全長にわたって連続的に加熱し得るように、前記貼着ドラムの周面と前記発熱体の間隔を略等間隔に設定したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のラベリングマシンは、反射板付きのケース内に複数の発熱体を上下に並列させて配置したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のラベリングマシンは、発熱体がセラミック製であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のラベリングマシンは、発熱体がセラミック製であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のラベリングマシンは、発熱体を貼着ドラムの周面へ向けて進退させるスライド手段と、貼着ドラムの速度情報を基に前記スライド手段の進退を制御する制御手段とを具備し、前記両手段の協働により貼着ドラムの速度上昇に伴って発熱体を貼着ドラムの周面へ接近するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
以下、図面を参照しながら本発明に係る一実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞ラベリングマシンの全体構成
図１にラベリングマシンの平面図を示す。
ラベリングマシンは、少なくとも感熱性ラベルＬ(以下、ラベルＬという)のラベル供給手段１、容器などの被着体(以下、容器という)５０を搬送する搬送手段３、ラベルＬを容器５０の周囲に貼着する貼着ドラム２、加熱装置４などを備えている。
【００１２】
＜ロ＞ラベル供給手段
ラベル供給手段１は、例えばラベルＬのロール１０から一対の引出ローラ１１、１１でもってラベルＬを引き出し、切断装置１２で所定長さに切断して移送ドラム１３へ供給するロールラベルタイプを適用できる(図１参照)。
また、ラベル供給手段１は、本例に限定されることなく、例えばラベルホルダに収容されたラベルＬを一枚づつ移送ドラム１３へ供給する枚葉タイプでもよい。
【００１３】
＜ハ＞移送ドラム
移送ドラム１３は、ラベル供給手段１からラベルＬを受け取って、貼着ドラム２ヘ移送する公知の負圧吸引式のドラムで、筒状のドラム本体１３１と、このドラム本体１３１を回転自在に支持する回転軸１３２とからなる。
ドラム本体１３１は、切断装置１２に最も接近する位置から貼着ドラム２と最も接近する位置までの区間にわたって負圧が発生するようになっている。
【００１４】
＜ニ＞貼着ドラム
貼着ドラム２は、移送ドラム１３からラベルＬを受け取ってラベルＬの貼着位置まで移送する負圧吸引式のドラムで、筒状のドラム本体２１を軸受等を介して回転自在に支持する回転軸２２とからなる。
貼着ドラム２の周面には多数の吸引孔２３が設けてあって(図７参照)、移送ドラム１３からラベルＬを受け取る位置より容器５０の周面へ貼着する位置までの限定区間にわたって負圧を発生するようになっている。
なお、負圧機構は公知の手法による。
【００１５】
＜ホ＞容器の搬送手段
容器５０の搬送手段３は、供給路３１、送りスター３２、ガイド３３、排出路３４からなる。
供給路３１は、貼着ドラム２の周面へ向けて貼着ドラム２の接線方向から容器５０を順次供給する手段で、ベルト式、スクリュー式等の各種コンベアなどで構成されている。
送りスター３２は、供給路３１から貼着ドラム２周面へ容器５０を受け渡す回転体で、周面に容器収容用の凹部が形成されている。
ガイド３３は、貼着ドラム２の外周に沿って円弧状に形成され、容器５０をガイドする。
ガイド３３に連続して排出路３４が設けられている。
なお、容器５０の搬送手段３は、その他公知の手段を適用できる。
【００１６】
＜ヘ＞加熱装置
貼着ドラム２の周囲に配置する加熱装置４は、非熱風式の装置である。
即ち、加熱装置４は、通電により熱線を発する性質の棒状の発熱体４０を具備する。
発熱体４０は、貼着ドラム２の周面に沿って円弧状に湾曲して形成し、前面を開放したケース４１内に横向きに配置する。
発熱体４０を貼着ドラム２の周面に沿った形状としたのは、図４に示すように貼着ドラム２の周面（ラベルＬ）と発熱体４０との間隔ｔが、ラベルＬの全面にわたって略等間隔であるので、ラベルＬに対して均一な温度で、且つ発熱体４０の全長にわたって連続的に加熱し得ることによる。
したがって、発熱体４０の全長を長く設定するほどラベルＬの加熱時間を長く確保することができる。
【００１７】
発熱体４０とケース４１をスライド手段４２を介して、貼着ドラム２の周面へ向けて進退可能に配置する。
スライド手段４２は、ラベリングマシンの運転に連動して加熱装置４を貼着ドラム２の周面へ向けて前進させ、ラベリングマシンの運転停止時に加熱装置４を貼着ドラム２から離隔する方向へ後退させ得る部材で、例えば各種シリンダや公知のスライド機構を適用できる。
【００１８】
図２及び図３を基に、発熱体４０が赤外線、遠赤外線を放出するセラミックである加熱装置４について説明する。
発熱体４０は、例えばセラミック製のヒータ線４０１と、このヒータ線４０１を被覆する筒体４０２などからなる(図２参照)。
ヒータ線４０１は、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属を主成分とし、これにアルミナ、窒化ケイ素、ムライト等のセラミック成分を添加して構成したものが挙げられる。
セラミックは、短時間で高温域に達し、ラベリングマシンの待機時間を大幅に短縮できる利点がある。
発熱体４０の背面に円弧状に湾曲した反射板４４を、ボルト４５などでケース４１に取り付ける。
ヒータ線４０１の両端の端子４６を支持金具４８でケース４１に固定し、さらに端子４６にリード線４７を接続する。リード線４７は、絶縁ガラス４９を介して外部の電気回路に接続する。
リード線４７を介して通電することによってヒータ線４０１が発熱する結果、ヒータとして機能する仕組みである。
通電時の電流の大きさを変えることにより、簡単に加熱温度の微調整が可能である。
本例では、発熱体４０を横向きに上下に２本を並設した場合について示すが、発熱体４０の本数は必要に応じて適宜増減することができる。
【００１９】
【作用】
次にラベルＬの貼付方法について説明する。
【００２０】
＜イ＞ラベルの供給
図１に示すように、ロール１０から引出ローラ１１、１１でラベルＬを引き出し、切断装置１２で所定長さに切断したラベルＬを移送ドラム１３へ供給する。
移送ドラム１１がラベルＬの裏面を吸着して貼着ドラム２へ向け移送し、貼着ドラム２と接近する位置でラベルＬを貼着ドラム２１の周面へ受け渡す。
貼着ドラム２は、ラベルＬの表面を吸着して送りスター３２に向けて回転移送していく。
【００２１】
＜ロ＞ラベルの加熱
加熱装置４は、貼着ドラム２の周面に接近した位置にあり、発熱体４０の熱線を貼着ドラム２の周面へ向けて放射している。
貼着ドラム２がラベルＬの表面を吸着して移送する過程で、ラベル裏面が加熱装置４の前を通過する。
このとき、加熱装置４がラベルＬの裏面を加熱する。
即ち、ラベルＬの裏面は、連続した棒状の発熱体４０の長手方向に沿って移動する間、連続して加熱されることとなる。
本発明では、発熱体４０に反射板４４を組み合わせて輻射熱を含めて熱線の放射量を多くしているので、ラベルＬを短時間で加熱することができる。
【００２２】
また、加熱装置４の発熱体４０を貼着ドラム２の周囲に沿って円弧状に湾曲して形成したので、ラベルＬを均一な温度に加熱し得る。
湾曲する発熱体４０の特性を理解するために、以下のような対比モデルについて説明する。
図５に示すように棒状の発熱体４０が直線形である場合は、ラベルＬの両端部と発熱体４０との間隔はｔ１であるが、ラベルＬの中央部ではｔ２となる。
そのため、ラベルＬの全面にわたって同じ間隔でなく、ラベルＬの通過位置によって加熱温度が変化して均一な温度で加熱し得ない。
また、図６に示すように、図５の発熱体４０を複数に分割し、直線形をした短寸の発熱体４０ａ、４０ｂ、４０ｃを貼着ドラム２の周囲に直列に配置した場合は、ラベルＬと各発熱体４０ａ、４０ｂ、４０ｃとの間隔ｔ３のバラツキが、前記した図５の場合と比ベて小さくなる。
しかし、各発熱体４０ａ、４０ｂ、４０ｃの間で熱線の発生が切れるので、加熱区間の連続性が失われて、ラベルＬの熱効率が悪くなることと、各発熱体４０ａ、４０ｂ、４０ｃへの配線が複雑となる欠点がある。
さらに、発熱体４０ａ、４０ｂ、４０ｃの一部が故障すると、全体を交換する必要があり、耐久性の点でも劣る難点がある。
【００２３】
このようにラベルＬを均一な温度に加熱し得る結果、ラベルＬの裏面は速やかに接着性を発揮する。
本発明の加熱装置４は、通電により熱線を発する発熱体４０からなる非熱風式の装置であるため、風が発生することなく、周囲に塵や埃を舞い上がらせない。
また、本発明では、リード線４７を介して通電することによって発熱体４０が発熱するので、通電時の電流を調整することにより、瞬時に加熱温度の微調整を行うことができ、従来装置のように加熱温度が高過ぎてラベル素材の熱変形や焼失を生じることがなく、また加熱温度が低過ぎて接着力不足の問題が生じることもない。
さらに従来装置は温度の変更に時間がかかるが、本発明では電流調整により容易に温度変更が可能であり、ラベリングマシンの運転開始直後や、加熱装置の設定温度を変更した直後の時間でも、ラベルＬの貼着作業の停止や中断を強いられることがない。
【００２４】
＜ハ＞ラベルの貼着
その後、ラベルＬは送りスター３２により順次供給される容器５０と出会って周面に巻き付いて貼着される。
【００２５】
【発明の実施の形態２】
貼着ドラム２の速度情報を基に、加熱装置４の進退を自動制御するように構成してもよい。
図７に加熱装置４の進退を制御するシステムのモデル図を示す。
本例では、貼着ドラム２の回転軸２２を回転駆動する駆動源６０とスライド手段４２との間を電気的に結び、この信号ケーブルの間に制御部６１を介在させている。
貼着ドラム２の速度情報は、例えば駆動源６０や図示しない速度センサにより貼着ドラム２の回転速度や周速度として検出する。
この速度情報を制御部６１へ入力し、制御部６１がスライド手段４２へ制御信号を送信してスライド手段４２の進退方向と進退量を制御する。
制御部６１とスライド手段４２の協働により、貼着ドラム２の速度に応じて発熱体４０を貼着ドラム２の周面へ前進させたり、あるいは後退させたりする。
即ち、貼着ドラム２の速度上昇に比例して、加熱装置４を貼着ドラム２の周面へ近づけ、貼着ドラム２の減速に比例して加熱装置４を貼着ドラム２の周面から離すように制御する。
【００２６】
このように本実施の形態にあっては、加熱装置４の進退を貼着ドラム２の回転速度や周速度に応じて制御可能に構成したことにより、ラベリングマシンの運転速度に応じて、ラベルＬへの加熱温度を最適な温度に調整することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞加熱装置の発熱体を貼着ドラムの周面に沿って円弧状に湾曲させたので、感熱性ラベルに対する加熱区間を長く確保できるとともに、感熱性ラベルを均一な温度に加熱する。
したがって感熱性ラベルを効率的に加熱することができ、ラベリングマシンの高速運転化を促進できる。
＜ロ＞加熱装置を貼着ドラムの周面へ向けて進退可能に構成したので、ラベリングマシンの運転速度に合わせてラベルと発熱体との間隔を調整することができ、高速運転であってもラベルをバラツキなく、一定に容器に貼付できる。
＜ハ＞発熱体の熱線によりラベルを加熱するので、従来のように周囲に粉塵を舞い上がらせる空気移動が生じることなく、作業環境が良好である。
＜ニ＞通電することによって発熱体が発熱するので、通電時の電流を調整することにより、加熱温度の微調整を容易に行うことができる。
＜ホ＞従来装置は加熱温度の変更に時間がかかるが、本発明は通電時の電流を調整することにより、瞬時に加熱温度の変更を行うことができる。したがって、マシンの運転開始直後や、加熱装置の設定温度を変更した直後の時間でも、ラベルの貼着作業の停止や中断を強いられることがない。
＜ヘ＞上記のように温度変更の対応性に優れたものであるので、ランニングコストの安いラベリングマシンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラベリングマシンの平面図。
【図２】加熱装置の平面図。
【図３】加熱装置の正面図。
【図４】ラベルと発熱体との関係を示す説明図。
【図５】ラベルと発熱体との関係を示す説明図。
【図６】ラベルと発熱体との関係を示す説明図。
【図７】加熱装置の進退を制御するシステムのモデル図。
【符号の説明】
１・・・ラベル供給手段
１０・・ロール
１２・・切断装置
１３・・移送ドラム
２・・・貼着ドラム
３・・・搬送手段
３１・・供給路
３２・・送りスター
３４・・排出路
４・・・加熱装置
４０・・発熱体
４１・・ケース
４２・・スライド手段
５０・・容器
６０・・駆動源
６１・・制御部
Ｌ・・・感熱性ラベル

Claims

感熱性ラベルの供給手段と、前記ラベル供給手段によりラベルを受け取り、貼着位置まで搬送して被着体へ貼着する貼着ドラムと、前記貼着ドラムへ向けて被着体を搬送する搬送手段と、前記貼着ドラムの周囲に配置し、ラベル裏面を加熱する加熱装置とを具備するラベリングマシンにおいて、
前記加熱装置が、通電により熱線を発する連続した棒状の発熱体と、前面を開放し、前記発熱体を横向きにして収納した反射板付きのケースとよりなり、
前記発熱体を貼着ドラムの周面に沿って円弧状に湾曲させて形成し、
前記貼着ドラムの周面の感熱性ラベルに対して発熱体の全長にわたって連続的に加熱し得るように、前記貼着ドラムの周面と前記発熱体の間隔を略等間隔に設定したことを特徴とする、
ラベリングマシン。
請求項１に記載するラベリングマシンにおいて、反射板付きのケース内に複数の発熱体を上下に並列させて配置したことを特徴とする、ラベリングマシン。
請求項１または請求項２に記載するラベリングマシンにおいて、発熱体がセラミック製であることを特徴とする、ラベリングマシン。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載するラベリングマシンにおいて、発熱体を貼着ドラムの周面へ向けて進退させるスライド手段と、貼着ドラムの速度情報を基に前記スライド手段の進退を制御する制御手段とを具備し、前記両手段の協働により貼着ドラムの速度上昇に伴って発熱体を貼着ドラムの周面へ接近するように構成したことを特徴とする、ラベリングマシン。