JP3973270B2 - ラベリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器の外周面にラベルを貼着するためのラベリング装置、特に、楕円筒状や角筒状の胴部を有する容器の外周面にラベルを貼着するのに適したラベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラベルの始端部分、中間部分及び終端部分等に接着剤を塗布したラベルを、胴部が楕円筒状の容器（以下、楕円容器という。）の全周に貼着するラベリング装置としては、例えば、特開平７−４０９４９号公報に開示されたものがある。
【０００３】
このラベリング装置は、図９及び図１０に示すように、外周面にラベルを吸引保持した状態で自転する吸引ドラム５１と、楕円容器Ｂをホールドした状態で自転させながら公転させる回転床５２と、この回転床５２の下部に設けられたガイド溝５４によって楕円容器Ｂの自転軸５５が案内されることで、ラベルの貼着位置において、前記吸引ドラム５１に吸引保持されたラベルの全長にわたる距離だけ楕円容器Ｂが前記吸引ドラム５１の外周面に沿って移動するように、楕円容器Ｂを前記回転床５２の径方向に揺動させる揺動機構５３とから構成されている。
【０００４】
以上のように構成されたラベリング装置では、図１０に示すように、前記回転床５２によってラベルの貼着位置に搬送されてきた楕円容器Ｂが、まず、吸引ドラム５１に吸引保持されたラベルの始端に接触することで、ラベルの始端が楕円容器Ｂに貼着され、続いて、楕円容器Ｂが自転しながら吸引ドラム５１の外周面に沿って移動することにより、ラベルが楕円容器Ｂに巻き付けられ、最終的に楕円容器Ｂの全周にラベルが貼着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなラベリング装置は、図１０からわかるように、ラベルの貼着位置では、楕円容器Ｂの自転軸５５が吸引ドラム５１の外周面から一定の間隔をおいて移動するため、ラベルを巻き付けるために楕円容器Ｂを自転させると、楕円容器Ｂの外周面が吸引ドラム５１に対して接近離反することになる。
【０００６】
このように、ラベルを容器に巻き付けて貼着する際に、容器の外周面がラベルを吸引保持している吸引ドラム５１の外周面に対して接近離反すると、吸引ドラム５１の外周面から楕円容器Ｂの外周面が離反したときに、吸引ドラム５１に吸引保持されているラベルが必要以上に外方に引っ張られ、特に、ラベルの終端部付近では、ラベルの巻き付けが完了しない段階でラベルが吸引ドラム５１から外れてしまい、ラベルの終端がフリーな状態でラベルが楕円容器Ｂに巻き付けられるので、ラベルをその全長にわたって均一な状態で適正に貼着することができないといった問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、ラベルを貼着しようとする容器が楕円容器や角筒状の容器であっても、巻き始めから巻き終わりまで、ラベルをフリーな状態にすることなく、ラベルを容器に巻き付けることのできるラベリング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、所定の保持面にラベルを吸引保持するラベル保持手段と、前記保持面に吸引保持されたラベルの一端に、容器載置台上に自転可能に保持された容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を自転させると共に容器を前記保持面に対して前記保持面に沿う方向に相対移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するラベル貼着手段とを備えたラベリング装置において、容器の自転に連動して容器全体を前記保持面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記保持面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構によって容器全体を前記保持面に接近させるようにしたのである。
【０００９】
以上のように構成されたラベリング装置では、ラベルの巻き付け後半段階で、容器の外周面がラベルの保持面から大きく離反しないので、ラベルの巻き付け途中においてラベルの終端が保持面から外れることがない。
【００１０】
また、外周面にラベルを吸引保持した状態で自転する吸引ドラムを有するラベル保持手段と、容器載置台上に自転可能に保持された容器を、前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させる容器移動機構及びこの容器移動機構による容器の移動途中に、容器を自転させる容器自転機構を有するラベル貼着手段とを備え、前記ラベル貼着手段が、前記吸引ドラムの外周面に吸引保持されたラベルの一端に容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を前記容器自転機構によって自転させながら、前記容器移動機構によって前記吸引ドラムの自転速度より遅い移動速度で前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するようにしたラベリング装置において、前記容器自転機構による容器の自転速度を、容器の周速が前記吸引ドラムの周速より大きくなるように設定し、容器の自転に連動して容器全体を前記吸引ドラムの外周面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラムの外周面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構によって容器全体を前記吸引ドラムの外周面に接近させるようにしておくと、ラベルの巻き付け途中においてラベルの終端が保持面から外れることがなく、しかも、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで、常時ラベルに張力が与えられるので、容器に対するラベルの貼着状態がさらに向上する。
【００１１】
また、前記容器移動機構が、前記吸引ドラムの自転軸心を中心として、容器を公転させるようにしておくと、吸引ドラムの占有領域と容器移動機構の占有領域とが共有化され、ラベリング装置の省スペース化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、このラベリング装置１は、ロールから繰り出される長尺のラベル形成基材を所定位置で順次切断することで所定の熱接着性ラベルｌを形成し、この熱接着性ラベルｌをラベル供給位置αに位置決め供給するラベル供給部２と、ラベル供給位置αにおいて前記ラベル供給部２から供給された熱接着性ラベルｌを、その表面側を外周面に吸引保持した状態、即ちラベルの内面側である熱接着層が外側に露出するように吸引保持した状態で自転することにより、前記ラベル供給位置αからラベル貼着位置βまでラベルを搬送する吸引ドラム１０を備えたラベル搬送部３と、前記ラベル供給位置αとラベル貼着位置βとの間で、前記吸引ドラム１０に吸引保持された熱接着性ラベルｌを加熱して前記熱接着層を活性化させるヒータ等を備えたラベル加熱部４と、前記熱接着性ラベルｌを貼着しようとする楕円容器であるプラスチックボトルＡ（以下、楕円ボトルＡという。）を、前記ラベル貼着位置βに順次供給する供給用スクリューコンベア５ａ及び供給用スターホイール５ｂを備えたボトル供給部５と、前記吸引ドラム１０の外周面に吸引保持された状態でラベル貼着位置βに搬送されてきた熱接着性ラベルｌを、前記ボトル供給部５によって順次供給される楕円ボトルＡの胴部外周面の全周に巻き付けて貼着するラベル貼着手段２０を備えたラベル貼着部６と、前記ラベル貼着部６によって熱接着性ラベルｌが貼着された楕円ボトルＡを順次次工程に送り出す送出用スターホイール７ａ及び送出用ベルトコンベア７ｂとを備えたボトル送出部７とから構成されている。なお、前記熱接着性ラベルｌは、始端部、中間部及び終端部の３カ所に熱接着層が形成されており、その３カ所で前記楕円ボトルＡの胴部外周面に貼着される。
【００１３】
前記ラベル貼着手段２０は、図２に示すように、前記吸引ドラム１０の外周面に沿って楕円ボトルＡを移動させる容器移動機構２１と、この容器移動機構２１による楕円ボトルＡの移動途中に、楕円ボトルＡを自転させる容器自転機構３１と、熱接着性ラベルｌを楕円ボトルＡの胴部に巻き付ける際に、楕円ボトルＡの胴部に対する熱接着性ラベルｌの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないように、楕円ボトルＡの胴部形状に合わせて楕円ボトルＡ全体を前記吸引ドラム１０の外周面に対して接近離反させる容器揺動機構４１とから構成されている。
【００１４】
前記容器移動機構２１は、前記吸引ドラム１０の下方に配置された軸受け２２に回転可能に支持される、前記吸引ドラム１０の自転軸心を回転中心とする回転軸２３に固定された回転テーブル２４と、前記回転軸２３を回転駆動させるためのモータ等の駆動源（図示せず）及びギヤ等の動力伝達機構（図示せず）と、前記吸引ドラム１０の外周面１１の外側に配置されるように、前記容器自転機構３１及び容器揺動機構４１を介して前記回転テーブル２４の周縁部分に取り付けられた容器載置台２５と、図２には詳細に示していないが、前記吸引ドラム１０の上方において、前記回転軸２３に取り付けられ、前記容器載置台２５の上方位置で容器載置台２５と共に前記回転軸２３を中心に回転する上部チャック２６とから構成されている。
【００１５】
従って、楕円ボトルＡを、前記容器載置台２５に載置すると共にその口部分（頭部）を前記上部チャック２６によって上方から押さえつけることにより前記容器載置台２５上に位置決めした状態で、前記回転テーブル２４を回転させると、楕円ボトルＡが前記吸引ドラム１０の外周面１１に沿って公転する。なお、このときの楕円ボトルＡの公転速度は、前記吸引ドラム１０の自転速度の約１／２程度に設定されている。
【００１６】
前記容器自転機構３１は、図２及び図３（ｂ）に示すように、軸受け４２を介して前記回転テーブル２４に回転可能に支持された揺動軸４３に、後述する前記容器揺動機構４１の構成要素である揺動アーム４４を介して支持され、上端部が前記容器載置台２５に固定された自転軸３２と、前記揺動軸４３にベアリング３４を介して回転可能に支持された扇形ギヤ３３と、この扇形ギヤ３３歯合する、前記自転軸３２の下端部に設けられたギヤ３５と、前記扇形ギヤ３３に固定され、前記揺動軸４３を中心に前記扇形ギヤ３３と共に回転する従節３６と、この従節３６の先端に取り付けられたローラ３６ａが当接するカム面を有するリング状の回転カム３７とから構成されており、前記従節３６は、そのローラ３６ａが常時回転カム３７のカム面に当接するように、図示しないバネ等の付勢手段によって付勢されている。
【００１７】
この容器自転機構３１は、前記従節３６の動きが前記回転カム３７によって規制されることで、前記扇形ギヤ３３が、ラベルの貼着位置β（図１参照）において、図３（ｂ）に実線で示す状態から一転鎖線で示す状態まで、回転するように構成されており、この扇形ギヤ３３の回転によって、この扇形ギヤ３３に歯合するギヤ３５、即ち自転軸３２が略３６０度回転するようになっている。
【００１８】
また、この容器自転機構３１による楕円ボトルＡの自転速度は、自転する楕円ボトルＡの周速が前記吸引ドラム１０の周速より大きくなるように設定されており、熱接着性ラベルｌを楕円ボトルＡの胴部に巻き付ける際に、常時熱接着性ラベルｌに張力がかかるようになっている。
【００１９】
従って、楕円ボトルＡにラベルを巻き付ける際に、熱接着性ラベルｌにたるみが生じず、楕円ボトルの胴部外周面にしわがよることなく熱接着性ラベルｌを貼着することができる。
【００２０】
前記容器揺動手段４１は、上述したように、前記回転テーブル２４の周縁部下面側に設けられた軸受け４２、この軸受け４２に回転可能に支持される揺動軸４３及び、ベアリング４４ａによって前記自転軸３２を先端部に回転自在に支持すると共に基端部が前記揺動軸４３に固定された揺動アーム４４の他に、図２及び図３（ａ）に示すように、前記揺動軸４３に固定され、前記揺動軸４３を中心に前記揺動アーム４４と共に回転する従節４５と、この従節４５の先端に取り付けられたローラ４５ａが当接するカム面を有するリング状の揺動カム４６とを備えており、前記従節４５は、そのローラ４５ａが常時揺動カム４６のカム面に当接するように、図示しないバネ等の付勢手段によって付勢されている。
【００２１】
この容器揺動機構４１では、前記従節４５の動きが前記揺動カム４６によって規制されることで、ラベルの貼着位置β（図１参照）において、前記揺動アーム４４が揺動軸４３を中心に揺動して、楕円ボトルＡの胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないように、楕円ボトルＡの自転に連動して楕円ボトルＡ全体を前記吸引ドラム１０の外周面に対して接近離反させるようになっている。
【００２２】
このように、楕円ボトルＡの胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないので、楕円ボトルＡにラベルを巻き付ける際の巻き付け後半段階において、熱接着性ラベルｌが前記吸引ドラム１０の外周面（吸引保持面）から外れることがなく、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで概ね一定の状態でラベルを楕円ボトルＡに巻き付けることができる。
【００２３】
以上のように構成されたラベリング装置１の楕円ボトルＡに対するラベル貼着動作を、図１、図４ないし図８に基づいて説明する。なお、図４ないし図８の（ａ）に示されている２本の２点鎖線は、前記回転カム３７のカム面の最大径及び最小径を示しており、図４ないし図８の（ｂ）に示されている２本の２点鎖線は、前記揺動カム４６のカム面の最大径及び最小径を示している。
【００２４】
まず、図１に示すように、供給用スターホイール５ｂによって、楕円ボトルＡがラベル貼着位置βに供給されると、前記容器載置台２５に楕円ボトルＡが載置されて上部チャック２６によって、楕円ボトルＡが容器載置台２５にホールドされる。
【００２５】
そして、前記容器自転機構３１及び容器揺動機構４１によって、楕円ボトルＡが９０度回転しながら前記吸引ドラム１０に接近して、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記吸引ドラム１０の外周面に吸引保持された状態でラベル貼着位置βに搬送されてきた熱接着性ラベルｌの始端部分に楕円ボトルＡの長径側の外周面が当接することで、熱接着性ラベルｌの始端部分が楕円ボトルＡに貼着される。
【００２６】
続いて、図４ないし図８に示すように、前記容器移動機構２１によって、楕円ボトルＡが前記吸引ドラム１０の自転速度より遅い速度で吸引ドラム１０の外周面に沿って吸引ドラム１０の自転方向に公転し始めるが、楕円ボトルＡの公転開始と共に従節３６が回転カム３７によって揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０側に回転し、それに伴って前記扇形ギヤ３３が図４ないし図７の（ａ）に矢印で示す方向に回転するので、前記自転軸３２も矢印方向に回転し、楕円ボトルＡが図４に示す状態から図８に示す状態まで移動する間に略３６０度自転し、この間で熱接着性ラベルｌが楕円ボトルＡの胴部に巻き付けられる。
【００２７】
このとき、楕円ボトルＡの自転に伴う周速が、前記吸引ドラム１０の周速より速いため、熱接着性ラベルｌの巻き始めから巻き終わりまで、終始、熱接着性ラベルｌに張力がかかった状態となり、弛むことなく均一にラベルの巻き付けが行われる。
【００２８】
また、このように、楕円ボトルＡが３６０度自転する間には、図６に示すように、楕円ボトルＡが１８０度自転した位置で、楕円ボトルＡの長径側の周面が吸引ドラム１０の外周面に当接することで、熱接着層が形成された熱接着性ラベルｌの中間部が楕円ボトルＡの周面に確実に貼着され、また、図８に示すように、楕円ボトルＡが３６０度自転した位置で、再度楕円ボトルＡの長径側の周面が吸引ドラム１０の外周面に当接することで、既に楕円ボトルＡに貼着された熱接着性ラベルｌの始端部に、熱接着層が形成された熱接着性ラベルｌの終端部が重ね合わされた状態で確実に貼着される。
【００２９】
さらに、上述したように、楕円ボトルＡが３６０度自転する間に、図４ないし図８の（ｂ）に示すように、従節４５が揺動カム４６によって揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０に対して揺動し、それに伴って前記揺動アーム４４が揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０に対して揺動することで、楕円ボトルＡの自転開始から９０度、２７０度自転した状態、即ち、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、楕円ボトルＡの短径側の外周面が前記吸引ドラム１０の外周面に対向する状態のときに、楕円ボトルＡ全体が吸引ドラム１０に最接近する。
【００３０】
このため、楕円ボトルＡが３６０度自転する間に熱接着性ラベルｌの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面から大きく離反することがなく、ラベルの巻き付け後半段階において、楕円ボトルＡが自転することにより熱接着性ラベルｌが外方に大きく引っ張られて、その終端部分が吸引ドラム１０から外れてフリーな状態になることがないので、熱接着性ラベルｌの始端部分から終端部分までを確実に楕円ボトルＡの胴部に巻き付けることができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、楕円ボトルに対するラベルの貼着について説明したが、このような楕円ボトルＡに限定されるものではなく、前記回転カム３７や揺動カム４６を取り替えることにより、胴部が角筒状や円筒状の容器にも適用することができる。また、貼着するラベルについても、楕円ボトルに適した、始端部、中間部及び終端部の３ヶ所に熱接着層が形成されたものについて説明したが、ラベルの始端部及び終端部の２ヶ所に熱接着層が形成されたものやラベルの全面に熱接着層が形成されたものであってもよく、熱接着性ラベル以外に通常の粘着ラベルを使用することもできる。但し、胴部が円筒状の容器の場合は、前記容器揺動機構４１を作動させる必要がなく、粘着ラベルの場合は、前記ラベル加熱部４が不要であることはいうまでもない。
【００３２】
また、上述した実施形態では、回転カム３７、扇形ギヤ３３及びギヤ３５によって自転軸３２の回転をコントロールしているが、自転軸３２にサーボモータを直結することで、サーボモータによって直接自転軸３２の回転をコントロールすることも可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態では、揺動カム４６等によって回転軸３２を揺動させて楕円ボトルに対するラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面１１から大きく離反しないようにしているが、例えば、前記揺動カム４６に代えて、前記吸引ドラム１０と略同一外径のギヤを設けると共に、このギヤに歯合する、楕円ボトルＡの胴部形状と相似形の楕円ギヤを自転軸３２に取付けることで、楕円ボトルＡの外周面を前記吸引ドラム１０の外周面に常時接触させた状態で楕円ボトルＡを自転させることも可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態では、ラベルの巻き始めから巻き終わりまでの間を通して、常時楕円ボトルＡに対するラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面１１から大きく離反しないように楕円ボトルＡを吸引ドラム１０に対して揺動させているが、少なくともラベルの巻き付け後半段階、即ち、図６に示すように、楕円ボトルＡが１８０度自転した状態から図８に示す巻き終わりの状態までの間で、ラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面から大きく離反しないように、楕円ボトルＡを吸引ドラム１０に対して揺動させればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明のラベリング装置は、ラベル貼着手段に容器揺動機構を設けることにより、ラベルの巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置がラベルの保持面付近から大きく離反しないように、容器の自転に連動して容器全体をラベルの保持面に対して接近離反させるようにしたため、ラベルの巻き始めから巻き終わりまでの間に、ラベルが前記保持面から外れることがなく、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで概ね一定の状態でラベルを容器に巻き付けることができるので、容器の胴部の全周にわたってラベルを均一かつ適性に貼着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる一実施形態であるラベリング装置を示す概略構成図である。
【図２】同上のラベル貼着手段の詳細を示す部分断面図である。
【図３】（ａ）は、図２のＸ−Ｘ線に沿った矢視平面図、（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ線に沿った矢視平面図である。
【図４】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図５】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図６】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図７】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図８】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図９】従来例を示す概略構成図である。
【図１０】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
１ ラベリング装置
２ ラベル供給部
３ ラベル搬送部
４ ラベル加熱部
５ ボトル供給部
６ ラベル貼着部
７ ボトル送出部
１０ 吸引ドラム
２０ ラベル貼着手段
２１ 容器移動機構
２３ 回転軸
２４ 回転テーブル
２５ 容器載置台
２６ 上部チャック
３１ 容器自転機構
３２ 自転軸
３３ 扇形ギヤ
３５ ギヤ
３６ 従節
３７ 回転カム
４１ 容器揺動機構
４３ 揺動軸
４４ 揺動アーム
４５ 従節
４６ 揺動カム
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器の外周面にラベルを貼着するためのラベリング装置、特に、楕円筒状や角筒状の胴部を有する容器の外周面にラベルを貼着するのに適したラベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラベルの始端部分、中間部分及び終端部分等に接着剤を塗布したラベルを、胴部が楕円筒状の容器（以下、楕円容器という。）の全周に貼着するラベリング装置としては、例えば、特開平７−４０９４９号公報に開示されたものがある。
【０００３】
このラベリング装置は、図９及び図１０に示すように、外周面にラベルを吸引保持した状態で自転する吸引ドラム５１と、楕円容器Ｂをホールドした状態で自転させながら公転させる回転床５２と、この回転床５２の下部に設けられたガイド溝５４によって楕円容器Ｂの自転軸５５が案内されることで、ラベルの貼着位置において、前記吸引ドラム５１に吸引保持されたラベルの全長にわたる距離だけ楕円容器Ｂが前記吸引ドラム５１の外周面に沿って移動するように、楕円容器Ｂを前記回転床５２の径方向に揺動させる揺動機構５３とから構成されている。
【０００４】
以上のように構成されたラベリング装置では、図１０に示すように、前記回転床５２によってラベルの貼着位置に搬送されてきた楕円容器Ｂが、まず、吸引ドラム５１に吸引保持されたラベルの始端に接触することで、ラベルの始端が楕円容器Ｂに貼着され、続いて、楕円容器Ｂが自転しながら吸引ドラム５１の外周面に沿って移動することにより、ラベルが楕円容器Ｂに巻き付けられ、最終的に楕円容器Ｂの全周にラベルが貼着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなラベリング装置は、図１０からわかるように、ラベルの貼着位置では、楕円容器Ｂの自転軸５５が吸引ドラム５１の外周面から一定の間隔をおいて移動するため、ラベルを巻き付けるために楕円容器Ｂを自転させると、楕円容器Ｂの外周面が吸引ドラム５１に対して接近離反することになる。
【０００６】
このように、ラベルを容器に巻き付けて貼着する際に、容器の外周面がラベルを吸引保持している吸引ドラム５１の外周面に対して接近離反すると、吸引ドラム５１の外周面から楕円容器Ｂの外周面が離反したときに、吸引ドラム５１に吸引保持されているラベルが必要以上に外方に引っ張られ、特に、ラベルの終端部付近では、ラベルの巻き付けが完了しない段階でラベルが吸引ドラム５１から外れてしまい、ラベルの終端がフリーな状態でラベルが楕円容器Ｂに巻き付けられるので、ラベルをその全長にわたって均一な状態で適正に貼着することができないといった問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、ラベルを貼着しようとする容器が楕円容器や角筒状の容器であっても、巻き始めから巻き終わりまで、ラベルをフリーな状態にすることなく、ラベルを容器に巻き付けることのできるラベリング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、所定の保持面にラベルを吸引保持するラベル保持手段と、前記保持面に吸引保持されたラベルの一端に、容器載置台上に自転可能に保持された容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を自転させると共に容器を前記保持面に対して前記保持面に沿う方向に相対移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するラベル貼着手段とを備えたラベリング装置において、容器の自転に連動して容器全体を前記保持面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記保持面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構によって容器全体を前記保持面に接近させるようにしたのである。
【０００９】
以上のように構成されたラベリング装置では、ラベルの巻き付け後半段階で、容器の外周面がラベルの保持面から大きく離反しないので、ラベルの巻き付け途中においてラベルの終端が保持面から外れることがない。
【００１０】
また、外周面にラベルを吸引保持した状態で自転する吸引ドラムを有するラベル保持手段と、容器載置台上に自転可能に保持された容器を、前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させる容器移動機構及びこの容器移動機構による容器の移動途中に、容器を自転させる容器自転機構を有するラベル貼着手段とを備え、前記ラベル貼着手段が、前記吸引ドラムの外周面に吸引保持されたラベルの一端に容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を前記容器自転機構によって自転させながら、前記容器移動機構によって前記吸引ドラムの自転速度より遅い移動速度で前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するようにしたラベリング装置において、前記容器自転機構による容器の自転速度を、容器の周速が前記吸引ドラムの周速より大きくなるように設定し、容器の自転に連動して容器全体を前記吸引ドラムの外周面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラムの外周面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構によって容器全体を前記吸引ドラムの外周面に接近させるようにしておくと、ラベルの巻き付け途中においてラベルの終端が保持面から外れることがなく、しかも、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで、常時ラベルに張力が与えられるので、容器に対するラベルの貼着状態がさらに向上する。
【００１１】
また、前記容器移動機構が、前記吸引ドラムの自転軸心を中心として、容器を公転させるようにしておくと、吸引ドラムの占有領域と容器移動機構の占有領域とが共有化され、ラベリング装置の省スペース化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、このラベリング装置１は、ロールから繰り出される長尺のラベル形成基材を所定位置で順次切断することで所定の熱接着性ラベルｌを形成し、この熱接着性ラベルｌをラベル供給位置αに位置決め供給するラベル供給部２と、ラベル供給位置αにおいて前記ラベル供給部２から供給された熱接着性ラベルｌを、その表面側を外周面に吸引保持した状態、即ちラベルの内面側である熱接着層が外側に露出するように吸引保持した状態で自転することにより、前記ラベル供給位置αからラベル貼着位置βまでラベルを搬送する吸引ドラム１０を備えたラベル搬送部３と、前記ラベル供給位置αとラベル貼着位置βとの間で、前記吸引ドラム１０に吸引保持された熱接着性ラベルｌを加熱して前記熱接着層を活性化させるヒータ等を備えたラベル加熱部４と、前記熱接着性ラベルｌを貼着しようとする楕円容器であるプラスチックボトルＡ（以下、楕円ボトルＡという。）を、前記ラベル貼着位置βに順次供給する供給用スクリューコンベア５ａ及び供給用スターホイール５ｂを備えたボトル供給部５と、前記吸引ドラム１０の外周面に吸引保持された状態でラベル貼着位置βに搬送されてきた熱接着性ラベルｌを、前記ボトル供給部５によって順次供給される楕円ボトルＡの胴部外周面の全周に巻き付けて貼着するラベル貼着手段２０を備えたラベル貼着部６と、前記ラベル貼着部６によって熱接着性ラベルｌが貼着された楕円ボトルＡを順次次工程に送り出す送出用スターホイール７ａ及び送出用ベルトコンベア７ｂとを備えたボトル送出部７とから構成されている。なお、前記熱接着性ラベルｌは、始端部、中間部及び終端部の３カ所に熱接着層が形成されており、その３カ所で前記楕円ボトルＡの胴部外周面に貼着される。
【００１３】
前記ラベル貼着手段２０は、図２に示すように、前記吸引ドラム１０の外周面に沿って楕円ボトルＡを移動させる容器移動機構２１と、この容器移動機構２１による楕円ボトルＡの移動途中に、楕円ボトルＡを自転させる容器自転機構３１と、熱接着性ラベルｌを楕円ボトルＡの胴部に巻き付ける際に、楕円ボトルＡの胴部に対する熱接着性ラベルｌの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないように、楕円ボトルＡの胴部形状に合わせて楕円ボトルＡ全体を前記吸引ドラム１０の外周面に対して接近離反させる容器揺動機構４１とから構成されている。
【００１４】
前記容器移動機構２１は、前記吸引ドラム１０の下方に配置された軸受け２２に回転可能に支持される、前記吸引ドラム１０の自転軸心を回転中心とする回転軸２３に固定された回転テーブル２４と、前記回転軸２３を回転駆動させるためのモータ等の駆動源（図示せず）及びギヤ等の動力伝達機構（図示せず）と、前記吸引ドラム１０の外周面１１の外側に配置されるように、前記容器自転機構３１及び容器揺動機構４１を介して前記回転テーブル２４の周縁部分に取り付けられた容器載置台２５と、図２には詳細に示していないが、前記吸引ドラム１０の上方において、前記回転軸２３に取り付けられ、前記容器載置台２５の上方位置で容器載置台２５と共に前記回転軸２３を中心に回転する上部チャック２６とから構成されている。
【００１５】
従って、楕円ボトルＡを、前記容器載置台２５に載置すると共にその口部分（頭部）を前記上部チャック２６によって上方から押さえつけることにより前記容器載置台２５上に位置決めした状態で、前記回転テーブル２４を回転させると、楕円ボトルＡが前記吸引ドラム１０の外周面１１に沿って公転する。なお、このときの楕円ボトルＡの公転速度は、前記吸引ドラム１０の自転速度の約１／２程度に設定されている。
【００１６】
前記容器自転機構３１は、図２及び図３（ｂ）に示すように、軸受け４２を介して前記回転テーブル２４に回転可能に支持された揺動軸４３に、後述する前記容器揺動機構４１の構成要素である揺動アーム４４を介して支持され、上端部が前記容器載置台２５に固定された自転軸３２と、前記揺動軸４３にベアリング３４を介して回転可能に支持された扇形ギヤ３３と、この扇形ギヤ３３歯合する、前記自転軸３２の下端部に設けられたギヤ３５と、前記扇形ギヤ３３に固定され、前記揺動軸４３を中心に前記扇形ギヤ３３と共に回転する従節３６と、この従節３６の先端に取り付けられたローラ３６ａが当接するカム面を有するリング状の回転カム３７とから構成されており、前記従節３６は、そのローラ３６ａが常時回転カム３７のカム面に当接するように、図示しないバネ等の付勢手段によって付勢されている。
【００１７】
この容器自転機構３１は、前記従節３６の動きが前記回転カム３７によって規制されることで、前記扇形ギヤ３３が、ラベルの貼着位置β（図１参照）において、図３（ｂ）に実線で示す状態から一転鎖線で示す状態まで、回転するように構成されており、この扇形ギヤ３３の回転によって、この扇形ギヤ３３に歯合するギヤ３５、即ち自転軸３２が略３６０度回転するようになっている。
【００１８】
また、この容器自転機構３１による楕円ボトルＡの自転速度は、自転する楕円ボトルＡの周速が前記吸引ドラム１０の周速より大きくなるように設定されており、熱接着性ラベルｌを楕円ボトルＡの胴部に巻き付ける際に、常時熱接着性ラベルｌに張力がかかるようになっている。
【００１９】
従って、楕円ボトルＡにラベルを巻き付ける際に、熱接着性ラベルｌにたるみが生じず、楕円ボトルの胴部外周面にしわがよることなく熱接着性ラベルｌを貼着することができる。
【００２０】
前記容器揺動手段４１は、上述したように、前記回転テーブル２４の周縁部下面側に設けられた軸受け４２、この軸受け４２に回転可能に支持される揺動軸４３及び、ベアリング４４ａによって前記自転軸３２を先端部に回転自在に支持すると共に基端部が前記揺動軸４３に固定された揺動アーム４４の他に、図２及び図３（ａ）に示すように、前記揺動軸４３に固定され、前記揺動軸４３を中心に前記揺動アーム４４と共に回転する従節４５と、この従節４５の先端に取り付けられたローラ４５ａが当接するカム面を有するリング状の揺動カム４６とを備えており、前記従節４５は、そのローラ４５ａが常時揺動カム４６のカム面に当接するように、図示しないバネ等の付勢手段によって付勢されている。
【００２１】
この容器揺動機構４１では、前記従節４５の動きが前記揺動カム４６によって規制されることで、ラベルの貼着位置β（図１参照）において、前記揺動アーム４４が揺動軸４３を中心に揺動して、楕円ボトルＡの胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないように、楕円ボトルＡの自転に連動して楕円ボトルＡ全体を前記吸引ドラム１０の外周面に対して接近離反させるようになっている。
【００２２】
このように、楕円ボトルＡの胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面付近から大きく離反しないので、楕円ボトルＡにラベルを巻き付ける際の巻き付け後半段階において、熱接着性ラベルｌが前記吸引ドラム１０の外周面（吸引保持面）から外れることがなく、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで概ね一定の状態でラベルを楕円ボトルＡに巻き付けることができる。
【００２３】
以上のように構成されたラベリング装置１の楕円ボトルＡに対するラベル貼着動作を、図１、図４ないし図８に基づいて説明する。なお、図４ないし図８の（ａ）に示されている２本の２点鎖線は、前記回転カム３７のカム面の最大径及び最小径を示しており、図４ないし図８の（ｂ）に示されている２本の２点鎖線は、前記揺動カム４６のカム面の最大径及び最小径を示している。
【００２４】
まず、図１に示すように、供給用スターホイール５ｂによって、楕円ボトルＡがラベル貼着位置βに供給されると、前記容器載置台２５に楕円ボトルＡが載置されて上部チャック２６によって、楕円ボトルＡが容器載置台２５にホールドされる。
【００２５】
そして、前記容器自転機構３１及び容器揺動機構４１によって、楕円ボトルＡが９０度回転しながら前記吸引ドラム１０に接近して、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記吸引ドラム１０の外周面に吸引保持された状態でラベル貼着位置βに搬送されてきた熱接着性ラベルｌの始端部分に楕円ボトルＡの長径側の外周面が当接することで、熱接着性ラベルｌの始端部分が楕円ボトルＡに貼着される。
【００２６】
続いて、図４ないし図８に示すように、前記容器移動機構２１によって、楕円ボトルＡが前記吸引ドラム１０の自転速度より遅い速度で吸引ドラム１０の外周面に沿って吸引ドラム１０の自転方向に公転し始めるが、楕円ボトルＡの公転開始と共に従節３６が回転カム３７によって揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０側に回転し、それに伴って前記扇形ギヤ３３が図４ないし図７の（ａ）に矢印で示す方向に回転するので、前記自転軸３２も矢印方向に回転し、楕円ボトルＡが図４に示す状態から図８に示す状態まで移動する間に略３６０度自転し、この間で熱接着性ラベルｌが楕円ボトルＡの胴部に巻き付けられる。
【００２７】
このとき、楕円ボトルＡの自転に伴う周速が、前記吸引ドラム１０の周速より速いため、熱接着性ラベルｌの巻き始めから巻き終わりまで、終始、熱接着性ラベルｌに張力がかかった状態となり、弛むことなく均一にラベルの巻き付けが行われる。
【００２８】
また、このように、楕円ボトルＡが３６０度自転する間には、図６に示すように、楕円ボトルＡが１８０度自転した位置で、楕円ボトルＡの長径側の周面が吸引ドラム１０の外周面に当接することで、熱接着層が形成された熱接着性ラベルｌの中間部が楕円ボトルＡの周面に確実に貼着され、また、図８に示すように、楕円ボトルＡが３６０度自転した位置で、再度楕円ボトルＡの長径側の周面が吸引ドラム１０の外周面に当接することで、既に楕円ボトルＡに貼着された熱接着性ラベルｌの始端部に、熱接着層が形成された熱接着性ラベルｌの終端部が重ね合わされた状態で確実に貼着される。
【００２９】
さらに、上述したように、楕円ボトルＡが３６０度自転する間に、図４ないし図８の（ｂ）に示すように、従節４５が揺動カム４６によって揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０に対して揺動し、それに伴って前記揺動アーム４４が揺動軸４３を中心として吸引ドラム１０に対して揺動することで、楕円ボトルＡの自転開始から９０度、２７０度自転した状態、即ち、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、楕円ボトルＡの短径側の外周面が前記吸引ドラム１０の外周面に対向する状態のときに、楕円ボトルＡ全体が吸引ドラム１０に最接近する。
【００３０】
このため、楕円ボトルＡが３６０度自転する間に熱接着性ラベルｌの巻き付け位置が前記吸引ドラム１０の外周面から大きく離反することがなく、ラベルの巻き付け後半段階において、楕円ボトルＡが自転することにより熱接着性ラベルｌが外方に大きく引っ張られて、その終端部分が吸引ドラム１０から外れてフリーな状態になることがないので、熱接着性ラベルｌの始端部分から終端部分までを確実に楕円ボトルＡの胴部に巻き付けることができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、楕円ボトルに対するラベルの貼着について説明したが、このような楕円ボトルＡに限定されるものではなく、前記回転カム３７や揺動カム４６を取り替えることにより、胴部が角筒状や円筒状の容器にも適用することができる。また、貼着するラベルについても、楕円ボトルに適した、始端部、中間部及び終端部の３ヶ所に熱接着層が形成されたものについて説明したが、ラベルの始端部及び終端部の２ヶ所に熱接着層が形成されたものやラベルの全面に熱接着層が形成されたものであってもよく、熱接着性ラベル以外に通常の粘着ラベルを使用することもできる。但し、胴部が円筒状の容器の場合は、前記容器揺動機構４１を作動させる必要がなく、粘着ラベルの場合は、前記ラベル加熱部４が不要であることはいうまでもない。
【００３２】
また、上述した実施形態では、回転カム３７、扇形ギヤ３３及びギヤ３５によって自転軸３２の回転をコントロールしているが、自転軸３２にサーボモータを直結することで、サーボモータによって直接自転軸３２の回転をコントロールすることも可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態では、揺動カム４６等によって回転軸３２を揺動させて楕円ボトルに対するラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面１１から大きく離反しないようにしているが、例えば、前記揺動カム４６に代えて、前記吸引ドラム１０と略同一外径のギヤを設けると共に、このギヤに歯合する、楕円ボトルＡの胴部形状と相似形の楕円ギヤを自転軸３２に取付けることで、楕円ボトルＡの外周面を前記吸引ドラム１０の外周面に常時接触させた状態で楕円ボトルＡを自転させることも可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態では、ラベルの巻き始めから巻き終わりまでの間を通して、常時楕円ボトルＡに対するラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面１１から大きく離反しないように楕円ボトルＡを吸引ドラム１０に対して揺動させているが、少なくともラベルの巻き付け後半段階、即ち、図６に示すように、楕円ボトルＡが１８０度自転した状態から図８に示す巻き終わりの状態までの間で、ラベルの巻き付け位置が吸引ドラム１０の外周面から大きく離反しないように、楕円ボトルＡを吸引ドラム１０に対して揺動させればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明のラベリング装置は、ラベル貼着手段に容器揺動機構を設けることにより、ラベルの巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置がラベルの保持面付近から大きく離反しないように、容器の自転に連動して容器全体をラベルの保持面に対して接近離反させるようにしたため、ラベルの巻き始めから巻き終わりまでの間に、ラベルが前記保持面から外れることがなく、ラベルの巻き始めから巻き終わりまで概ね一定の状態でラベルを容器に巻き付けることができるので、容器の胴部の全周にわたってラベルを均一かつ適性に貼着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる一実施形態であるラベリング装置を示す概略構成図である。
【図２】同上のラベル貼着手段の詳細を示す部分断面図である。
【図３】（ａ）は、図２のＸ−Ｘ線に沿った矢視平面図、（ｂ）は、図２のＹ−Ｙ線に沿った矢視平面図である。
【図４】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図５】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図６】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図７】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図８】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【図９】従来例を示す概略構成図である。
【図１０】同上のラベルの貼着動作を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
１ ラベリング装置
２ ラベル供給部
３ ラベル搬送部
４ ラベル加熱部
５ ボトル供給部
６ ラベル貼着部
７ ボトル送出部
１０ 吸引ドラム
２０ ラベル貼着手段
２１ 容器移動機構
２３ 回転軸
２４ 回転テーブル
２５ 容器載置台
２６ 上部チャック
３１ 容器自転機構
３２ 自転軸
３３ 扇形ギヤ
３５ ギヤ
３６ 従節
３７ 回転カム
４１ 容器揺動機構
４３ 揺動軸
４４ 揺動アーム
４５ 従節
４６ 揺動カム
Claims (3)
- 所定の保持面にラベルを吸引保持するラベル保持手段と、
前記保持面に吸引保持されたラベルの一端に、容器載置台上に自転可能に保持された容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を自転させると共に容器を前記保持面に対して前記保持面に沿う方向に相対移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するラベル貼着手段とを備えたラベリング装置において、
容器の自転に連動して容器全体を前記保持面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、
前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記保持面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構が容器全体を前記保持面に接近させるようになっていることを特徴とするラベリング装置。 - 外周面にラベルを吸引保持した状態で自転する吸引ドラムを有するラベル保持手段と、
容器載置台上に自転可能に保持された容器を、前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させる容器移動機構及びこの容器移動機構による容器の移動途中に、容器を自転させる容器自転機構を有するラベル貼着手段とを備え、
前記ラベル貼着手段が、前記吸引ドラムの外周面に吸引保持されたラベルの一端に容器の胴部を当接させることで、ラベルの一端を容器の胴部に貼着し、その容器を前記容器自転機構によって自転させながら、前記容器移動機構によって前記吸引ドラムの自転速度より遅い移動速度で前記吸引ドラムの外周面に沿って移動させることで、ラベルを容器の胴部に巻き付けて貼着するようにしたラベリング装置において、
前記容器自転機構による容器の自転速度を、容器の周速が前記吸引ドラムの周速より大きくなるように設定し、
容器の自転に連動して容器全体を前記吸引ドラムの外周面に対して接近離反させる容器揺動機構を前記ラベル貼着手段に設け、
前記ラベル貼着手段がラベルを容器の胴部に巻き付ける際の少なくとも巻き付け後半段階で、容器の胴部に対するラベルの巻き付け位置が前記吸引ドラムの外周面付近から大きく離反しないように、前記容器揺動機構が容器全体を前記吸引ドラムの外周面に接近させるようになっていることを特徴とするラベリング装置。 - 前記容器移動機構は、前記吸引ドラムの自転軸心を中心として、容器を公転させるようにした請求項２に記載のラベリング装置。
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