JP4178424B2 - 巻取供給ラベリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に、ラベルウエブから取ったラベルをさまざまな物品に貼付するために使用できるような巻取供給ラベリング装置に関する。そのような物品とはよく生産の場で見受けられ、飲料、食料、日用品、化粧品類、オイル、塗料などを梱包または瓶詰した、プラスチック製、ガラス製、金属製またはその他の容器である。
従来の巻取供給ラベリング装置においては、ラベルウエブはラベルロール台から取られ、ラベルフィード及び張力装置を経てカッタードラムに巻き出される。ラベルウエブの張力を維持するために、ウエブの即時の加速が要求されるので、カッタードラムは、その周辺部の速度が供給されてくるウエブの速度よりも高くなるように回転している。実際には、ラベルのドラムに対する滑りが適当な範囲内でなければ、ラベルは所望に反して伸び、さらには引き裂かれる。しかしながら、このような滑りを満足させるという要求はそれ自体問題を含んでおり、すなわちドラム表面の摩擦係数についての規格値を強要することになり、また位置決め及び接着剤塗布の過程にも関係してくる。一般的には、ウエブがそれぞれのラベルに切断された後、ラベルは隣接する真空（減圧）ドラムに渡される。真空ドラムもカッタードラムよりも高い速度で回転しており、従って滑りに関して先述した要求がここでも適用される。
次にラベルは、その裏面の、一般的には前縁及び後縁に、接着剤を塗布され、さらに真空ドラムから、タレットあるいは他のコンベアによりドラム上のラベルに近接する位置まで運び込まれたそれぞれの容器または物品に渡される。
ラベルに接着剤を塗布するための装置は、一般にさらにローレット切り加工または形削り加工された表面を有するホイールまたはローラと、ラベルが真空ドラムから取り除かれることなく、またのり付け装置あるいは他の装置が破損や非効率や停止時間を引き起こす状態に陥らないように配置されたのり付けワイヤとを含んでいる。しかしながら、のり付けワイヤは、それ自体信頼性が低いことが認められており、しばしば破損して上記の問題を生じさせるようになる。
以上のように、ラベリングマシンは慣習的に、一連の工程を通じて、ラベルの搬送用に一連の回転ドラムを利用しているということがわかる。ラベルは一つのドラムの表面から次のドラムの表面へと移され、一般にラベルは真空によりドラムの表面に保持される。
ドラム間の相対速度の存在は致命的であり、ドラムの一つの速度における些少なエラーでさえ、相当な問題または非効率につながるおそれがある。このようなエラーは予測不可能であるため回避し難く、滑りとラベル張力とのレベルの不一致により、一つのドラムから次へと移される際に、ラベルにしわや折り目が生ずる。
本発明の目的は、このようなしわや折りめが生ずる危険性を、ラベルウエブを位置決めして切断し、その後ラベルに接着剤を塗布するのに必要な過程を簡略化することにより、減少させることにある。本発明はこの目的を、一面において、ラベルが単一のドラム上にある間にこれらの過程以上のことを請け負わせるようにし、その結果一つのドラムから他のドラムへとラベルを移す必要が減少することにより、実現可能にしている。
アメリカ合衆国特許第４，６３２，７２１号のホフマンは上述の目的に直面しようと試みる同じ道を進んでいる。ホフマンは、独立したカッタードラムの必要性を否定することを企図して、真空ドラム上に直接担持される刃の利用を教示している。しかしながら、連続するウエブから各ラベルを協力して切断しあるいは剪断する真空ドラムと静止ブレードとの間の相互作用が必要なことを教示している。接着剤塗布ローラも真空ドラムのごく近くに位置されている。しかしながらホフマンにより教示された技術の不利な点は、握持パッドが、これはラベルを真空移送ドラムに保持させるよう作用するが、ある場合には静止ブレードの干渉を回避し、他の場合にはラベルを接着剤ローラに押し付けさせるために、ドラムが回転している間、適当かつ正確な時間だけ、引っ込んだり突き出したりする必要があることである。従ってホフマンは、他と関係する一つの機構が正確な相対速度を備えていなければならないという必要性を完全には克服していない。なお本発明における可動ブレードと静止ブレードとの間でのラベルの切断あるいは剪断の作用も完全に満足できるものではない。従って、本発明の目的は、従来技術の不利な点を軽減することにある。
本発明の他の目的は、以下の陳述及び説明より明らかになる。
本発明の第一の面によると、回転切断ドラムにラベルウエブを巻き出すための巻き出し手段と、ドラムの周面上に相対的に負の圧力により保持されている間に切断ドラムと共働してラベルウエブを［分離、引き離し、断裁あるいは］切断して独立したラベルにするための１つあるいはそれ以上の切断［分離］手段とからなり、回転切断ドラム上に配置された分離したラベルに近接する位置に容器が引き渡されて前記分離したラベルを各容器に移すことができるように容器引き渡し手段と共働する巻取供給ラベリング装置が提供されている。
好ましくは、切断［分離］手段は、ドラムの周面の上に、または近接して備えられている。
好ましくは、切断［分離］手段は、鋭角またはとがった装置または器具からなる。切断［分離］手段は［切断］ブレードでもよい。代わりになるものとして、前記切断［分離］手段は、熱装置または器具、水力、超音波またはレーザー切断装置、あるいはウエブを独立したラベルに切断する［穿孔して引き裂く］どのような装置でもよい。
複数の切断ブレードのある場合、各ブレードについて、回転切断ドラムの外周面にスロットが備えられていてもよく、好ましくは、少なくとも各ブレードの切り刃の部分はスロットを通って突き出しており、切断ドラム上のラベルウエブにブレードが接することができるようになっている。ブレードは、ピストンの反対側の空気圧を相対的に変化させることにより、その中でピストン及びブレードの移動を行なうことができるシリンダ内に配置されたピストンに連結されていてもよい。好ましくは、回転切断ドラムの外周面における相対的に負の圧力を供給するための手段は、必要ならば、シリンダ内においてピストンの反対側で変化する相対的な圧力を供給するためにも使用される。機械式、電気式、空気式あるいは流体式の装置のような他の装置をピストンの代わりに使用することもできる。
本発明の第２の面によると、前述の巻き出し手段は、低い、あるいは無視してよい張力の下で、ラベルウエブが回転切断ドラムに巻き出されるものである。巻き出し手段は、この目的のために、フリーループ機構からなるものでもよい。
このものの有利な点は、回転切断ドラム上のラベルウエブまたは独立したラベルについて、最小限の、無視してよい、あるいはほとんどゼロの滑りしか生じないことにある。さらにまた、ラベルウエブは相対的に低い、あるいは無視してよい張力で供給されるので、引っ張り強さの低い材料を使用しても、ラベルウエブを伸ばしたり引き裂いたりすることはない。
本発明の第３の面によると、巻取供給ラベリング装置はさらに、回転切断ドラムにほとんど近接して備えられ、各容器に移る前にラベルに接着剤を受け取らせることのできる接着剤塗布器からなる。
好ましくは、接着剤塗布器は、ラベルの後面に接着剤をスプレーするための手段からなる。好ましくは、接着剤塗布器は、ラベルの前縁及び後縁に接着剤を噴射するような、スプレーを脈動させるための手段を有する。
代わりになるものとして、接着剤塗布器は、近接するラベルの前縁及び後縁に単一の動作で接着剤を塗布するパターンに従って接着剤をスプレーするように配列されていてもよい。回転切断ドラムは、各スロットに角ばった輪郭（angular profile）を備えていてもよく、接着剤塗布器も切断ドラムの半径に対して角度をなして配置してもよく、よって接着剤の供給の間のスロットの汚染を減少させ、最小限にすることができる。
以下、本発明の実施例につき説明するが、例としてだけのものであり、添付の図面がを参照しつつ行なわれる。ここで：
図１は、本発明に係る巻取供給ラベリング装置の概略図であり、
図２は、図１に示した回転切断ドラムにＣのマークをつけた区域の正面図であり、
図３は、本発明に共働して使用される容器引き渡し装置の一例の概略平面図であり、
図４及び４ｂはそれぞれ、切断ドラム構造の透視図及び断面図を示し、
図５は、ラベルウエブを独立したラベルに切断するために回転切断ドラムに使用されるカッター構造を示す。
まず図１及び図２に言及すると、ラベルウエブ４はラベルロール台２に貯蔵されている。任意に選択される第２のロール台２ａは、一つのロールが減少した時にラベルウエブ供給の迅速な切り替えができるように用意されていてもよい。
ラベルロール台２から、ラベルウエブ４は巻き出し手段を通じて回転切断ドラム７に供給される。巻き出し手段は、一連のローラガイド３０と、張力制御アーム３１と、ラベル供給ローラ３２及びピンチローラ３３と、張力打ち消しローラ３４とを含む。張力制御アーム３１は矢印Ｂの方向に付勢されており、ラベルウエブ４にラベルロール２から確実に引き離されるような張力を与える。張力制御アーム３１は支点３５の回りを旋回可能であり、巻き出しのこの段階においてラベルウエブ４にかかる張力を一定かつ安全に維持することができる。
しかしながら、ラベルウエブ４がラベル供給ローラ３２及びピンチローラ３３の間を通過した後は、張力打ち消しローラ３４の周囲に案内される。ローラ３４はＤ及びＥの方向に移動可能であり、ローラ３４にはＤの方向に作用する付勢が存在する。しかしこの付勢は張力制御器３１における付勢よりもはるかに小さく、よってこの位置においてはラベルウエブ４には無視してよいほどの張力しか及ぼされておらず、すなわちラベルウエブ４はローラ３４を通過した後はフリーループを通って運ばれる。
従ってラベルウエブ４は無視してよい張力で回転切断ドラム７に巻き出され、ラベルの表面が回転切断ドラム７の外側の周面に接触し、ラベルの後面が外方向に露出している。
位置決め手段８は回転切断ドラム７と共働しており、独立したラベルの前縁及び後縁の位置を位置決めするのに適合していて、ラベルを切断ドラム７のカッター９に対して確実に整列させている。
使用に際しては、回転切断ドラム７は時計回りに回転し、ラベルウエブ４を、ピストンの反対側の相対的な空気圧を変化させることによりカッターを作動させる区域Ｃまで移送する。その詳細については図４を参照しつつ後で説明される。なめらかな切断動作を確実に行なうために、相対的に負の空気圧は、切断（Ｃ）の位置のラベルウエブ４の付近で、回転切断ドラムの外側の周面において増加する。これは、図１のＣのマークが付けられた区域における回転切断ドラム７の外側の周面の正面図を示す図２により理解される。孔５０は導管の開口であり、空気を吸い込むことにより、あるいは別の方法により回転切断ドラム７の表面の孔５０の区域において空気圧が減少させられる。ラベルウエブへの張力は無視してよいほどなので、切断された後、ラベルにはゼロまたは無視してよい滑りしか生じない。従って、切断動作が行なわれた後、隣接するラベルとの間には無視してよいほどの間隔しか現われない。これにより、（図２に示すように）ラベル５１の前縁は、切断線５３において、隣接するラベル５２の後縁と境を接する。
２つのラベルはこのように隣接しており、回転切断ドラム７がさらに時計回りに回転することにより、これらは接着剤塗布器１１が配置された接着剤ステーションへと移送される。塗布器１１は噴出ダイであり、ガイドワイヤの必要は取り除かれている。それぞれ切断されたラベルの前縁及び後縁にホットメルト接着剤が噴射され、塗布器１１は、機器８の位置決めに同期したタイミングで、脈動に類似した仕方でスプレーを行なう。一つの実施例においては、切断ドラム７は切り離されたラベル間にいかなる実質的な隙間をも作ることなくラベルを切断するように構成されているので、接着剤は隣接するラベルの前縁及び後縁に同時に塗布される。接着剤塗布器は、オン／オフタイミングの必要がなければ、接着剤を全面に被着させるために、常に作動させておくようにすることができる。接着剤塗布器１１の典型的な配置は、図５及び６を参照しつつ以下に説明される。なお本発明は、使用されている塗布器あるいは接着剤のタイプにより限定されるものではない。実際に、接着剤塗布器の使用はそれ自体本質的ではなく、各容器にラベルを貼付するために他の方法が利用できる。さらに、接着剤が使われる場合には、接着剤はラベルの後面全体に塗布しても、例えば上に述べたように前縁及び後縁のように、その一部分でもよい。
図３に示すように、装置はさらに、一般的には切り出し星形１６を介して容器１４を星形ホイール１５に引き渡すコンベア１３からなる容器引き渡し手段を含む。切り出しスクロール（図示していない）も、切り出し星形１６の代わりに、あるいは組み合わされて使用され得る。切り出し星形１６は、星形ホイール１５に位置する容器が確実に正確に位置するようにしている。これにより容器は、星形ホイール１５とドラム７とが接し、または接しそうになる点において回転切断ドラム７から移される切断され接着剤が塗られた独立したラベルの巻き出しに一致して、適切に間隔を空けて分離される。
ラベルは、固定あるいは可動のロールダウンパッドとガイド１７とを介して各容器の周囲に巻きつけられ、その後容器は排出星形１９によりコンベア１８に戻される。本発明においては、容器１４を巻取供給ラベリング装置に引き渡すために使用されるさまざまな方法があり、本発明はここに説明した実施例により限定されるものではない、ということが認識されている。例えば容器１４を上部及び下部チャックに把持する回転タレットを星形ホイール１５の代わりに使用でき、ロールダウンパッド及びガイドに接触する前に、駆動ベルトにより容器を回転させることが構想される。上述したように、切り出しスクロールを切り出し星形１６の代わりに、あるいは組み合わせて使用することができる。
ここで図４に目を移すと、切断ドラム構造は６つのカッター構造を有するように図解されており、独立した手段としてここに述べられている。回転切断ドラム７におけるカッター構造９の側面図は図５に図解されている。
実施例におけるカッター構造９はフレーム４２に取り付けられ、旋回アーム４４に連結されたリンク４１を駆動するシリンダ２２からなる。アーム４４は、ピン４０の回りを旋回し、切り刃２６を有するブレードホルダ４３のための連結手段２５を備えている。同様に、切断構造はブレード２６の効率的な交換ができるように構成され得る。使用に際してブレード２６は切断あるいは分離動作が実行できるように、切断ドラム７の各スロット５３を通過して突出する。
ピストン２２は、電気機構式、空気式あるいは他の適当ないずれのタイプでもよい。
なお本発明は切断ドラム上における間のラベルウエブの分離、引き離し、断裁あるいは切断のあらゆる方法に及ぶものである。例えば、上に述べた切り刃構造から離れて、あらゆる鋭角形状あるいはとがった装置あるいは器具、熱装置または器具、水力、超音波またはレーザー切断装置、あるいはウエブを独立したラベルに穿孔して引き裂く装置が使用できる。加えて、上述のピストンは、他の機械式、電気機械式、空気式あるいは流体式装置により置き換えることができる。
本発明の重要な利点は、独立した切断ドラムの必要性を否認したことであるということが認識されよう。これは必要な機能を達成するための装置の複雑性を減少させただけでなく、複数の回転するドラムの速度一致の不正確さ及び一つのドラムから他へのラベルの移送の失敗から生ずる不利な効果の可能性を減少させるということが理解される。
さらに、ラベルの滑りあるいは張力は必要ではない。さらなる変造及び改良はここに意図された本発明の範囲を逸脱することなく具体化することができる。

Claims (16)

1. ラベルウエブを回転切断ドラムに巻き出すための巻き出し手段と、切断ドラム上に配置され、ラベルウエブがドラムの周面上に相対的に負の圧力により保持されている間に、切り取り動作によりラベルウエブを独立したラベルに切断するための切断手段を備えた１つあるいはそれ以上の切断組立品とを含む巻取供給ラベリング装置であって、各切断組立品は切断手段を切断ドラム上のスロットに沿って移動させ、切り取り動作を生じさせることができるように配置されたピストンを含み、切り取り動作は切断手段を補助する面に依存するものではない巻取供給ラベリング装置。
2. 切断手段は鋭い刃の、またはとがった器具を含む請求項１に記載の巻取供給ラベリング装置。
3. ドラムの周囲に、ラベルの長さにほぼ等しい距離を置いて間隔を空けて離されている複数の切断組立品を含む請求項１又は２のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
4. 使用中に、低い、あるいは無視してよい張力の下で、ラベルウエブを切断ステーションに巻き出す巻き出し手段からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
5. 各容器に移される前に、ラベルに接着剤を受け取らせることができるように、回転切断ドラムに十分に近接して備えられた接着剤塗布器をさらに含む請求項１乃至４のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
6. 接着剤塗布器は、ラベルの後面に接着剤をスプレーするための手段を含む請求項５に記載の巻取供給ラベリング装置。
7. 接着剤塗布器は、ラベルの前縁及び後縁にのみ接着剤を排出するように脈動的にスプレーさせる手段を有する請求項６に記載の巻取供給ラベリング装置。
8. 接着剤塗布器は、隣接するラベルの前縁及び後縁に単一の動作で接着剤が塗布されるように接着剤をスプレーするために配置されている請求項６に記載の巻取供給ラベリング装置。
9. 各切断手段は加熱装置である請求項１乃至８のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
10. 各切断手段はレーザー切断装置である請求項１乃至８のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
11. 各切断手段は超音波装置である請求項１乃至８のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
12. 切断手段は、切断動作の間ラベルウエブに対して正味の相対的な速度で移動する切断ブレードを含む請求項１乃至８のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
13. ラベルがドラムの周面上にある間に、そのラベルの後面に接着剤をスプレーするための手段を有する接着剤塗布器をさらに含む請求項１乃至４のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
14. 切断手段は、切断動作の間ラベルウエブに対して正味の相対的な速度で移動する切断応力を有する請求項１乃至８のいずれかに記載の巻取供給ラベリング装置。
15. 回転切断ドラムにラベルウエブを巻き出すための巻き出し手段と、切断ドラムに配置され、ラベルウエブがドラムの周面上に相対的に負の圧力により保持されている間に切り取り動作によりラベルウエブを独立したラベルに切断する１つあるいはそれ以上の切断手段とからなる巻取供給ラベリング装置であって、切断手段は、前記切り取り動作の時間内はいずれかの点でラベルウエブと点で接触しつつ、切り取り動作の間にラベルウエブの第１の縁から第２の縁まで通過し、切り取り動作は切断手段を補助する面に依存するものではなく、回転切断ドラムに略近接して備えられ、各容器に移される前に、ラベルに接着剤を受け取らせる接着剤塗布器をさらに含み、接着剤塗布器は、ラベルの後面に接着剤をスプレーするための手段を含み、接着剤塗布器は、近接するラベルの前縁及び後縁に単一の動作で接着剤を塗布するように接着剤をスプレーするために配列された巻取供給ラベリング装置。
16. 回転切断ドラムにラベルウエブを巻き出すための巻き出し手段と、切断ドラムに配置され、ラベルウエブがドラムの周面上に相対的に負の圧力により保持されている間に回転切断ドラムの周面の外側において対応する縦長のスロットに沿ってラベルウエブを独立したラベルに切断する１つあるいはそれ以上の切断手段とからなり、切り取り動作は切断手段を補助する面、刃あるいはブレードに依存するものではなく、回転切断ドラム上に配置された切り離されたラベルを各容器に移すことができるように、切り離されたラベルに並ぶ位置に容器を引き渡す容器引き渡し手段と協働する巻取供給ラベリング装置であって、切断手段は、切断ブレードと、前記切り取り動作の時間内はいずれかの点でラベルウエブと点で接触しつつ、切り取り動作の間にラベルウエブの第１の縁から第２の縁まで切り刃を通過させることを特徴とする巻取供給ラベリング装置。

Images