JP4871855B2 - 熱収縮性フィルムからなる筒型ラベルを形成するための超音波溶着装置を備えるラベル貼り機及び超音波溶着プロセス - Google Patents

熱収縮性フィルムからなる筒型ラベルを形成するための超音波溶着装置を備えるラベル貼り機及び超音波溶着プロセス Download PDF

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Description

この発明は、熱収縮性フィルムからなる筒型ラベルを形成するための超音波溶着装置を備えるラベル貼り機及び超音波溶着プロセスに関する。
筒形ラベル(スリーブラベルとも言われる)を用いるラベル貼り機という語は、一般に、円筒体や回転体に筒型ラベルを貼り付ける機能を備える装置のことを言う。ラベル貼り機は、生産性の低いリニアタイプのものと、生産性の高いターンテーブル回転タイプのものとがある。
筒型ラベルを用いる公知の従来装置は、実質的に2つのグループ、すなわち、筒型ラベルを形成し、それから、容器のところに転送して容器に巻きつける装置と、予め形成された筒型ラベルの内側に容器を挿入させる装置とに分類される。
従来では、上記の分類のうち、いずれの分離に属する装置においても、重ね合わされたラベル両端部(Surmount)を接合するには、熱溶着プロセス、又は化学溶着プロセスをあてがう溶着装置が用いている。
この種の従来例としては、例えば、この出願に係る出願人と同一の出願人によって先に提出されたイタリア特許出願第PR2002A000049号を挙げることができる。
しかしながら、上記従来の技術では、コイルから予め裁断されたラベルに対してラベル両端部を重ね合わせた結果、転送クリアランス又は転送誤差に起因する重ね合わせ不良が発生したときは、部分的にしか溶着されないという事態になるので、低品質で、張力に対する耐性に乏しい(機械強度不足の)筒型ラベルが形成されてしまう、という不具合がある。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、熱収縮性フィルムからなる筒型ラベルを形成するために、超音波溶着装置(Ultrasound Welding Device)をあてがわれ、さらに、ラベル両端部間の重ね合わせ部を見込む角度が、ある角度誤差範囲内にあって、重ね合わせ不良が生じたときでさえも、1つ又は複数の溶着線を確保できる、筒型ラベルを形成するラベル貼り機を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、フィルム供給部から供給される熱収縮性フィルムを容器10又は巻きドラム11に巻き、当該熱収縮性フィルムの両端部を重ね合わせて溶着し、当該熱収縮性フィルムからなる筒形ラベル3を形成するための超音波溶着装置2を備えるラベル貼り機に係り、前記超音波溶着装置は、2軸のデカルト軸に従って、音極4を前記熱収縮性フィルムの前記両端部が重ねられた領域である重ね合わせ部5に接触させると共に、前記熱収縮性フィルム又は前記重ね合わせ部の高さ方向全長に沿って接触移動させる駆動機構を有し、かつ、前記筒形ラベル3の転送クリアランス又は転送誤差が吸収されて、前記重ね合わせ部の高さ方向に沿う溶着接触が確保される程度に、前記容器又は巻きドラムの垂直回転軸中心が前記音極を見込む角度βが、同じく、前記熱収縮性フィルムの前記重ね合わせ部を見込む角度αよりも大きく設定されていることを特徴としている。
この発明の構成によれば、以下のような効果を奏することができる。
常に、1つ又は複数の互いに平行な溶着ビーズを確保できる。それゆえ、ラベル両端部間の重ね合わせ部の品質と機械強度の向上を図ることができる。要するに、ラベル両端部間の重ね合わせ部を見込む角度について、起こり得る角度誤差を埋め合わせることを可能にする。
上記目的は、特許請求の範囲の欄に記載した内容によって特徴付けられる、この発明の主題である、熱収縮性フィルムからなる筒型ラベルを形成するための、超音波溶着装置を備えるラベル貼り機によって、充分に達成される。
上記した特徴と利点は、この発明の好ましい実施態様の記載を添付図面と共に検討すれば、よりたやすく明白になる。なお、この発明は、次節で詳述する実施態様に限定されるものではないことは勿論である。
ラベル貼り機本体装置と超音波溶着装置との組み合わせからなるラベル貼り機の概略構成図である。 被溶着領域に対する溶着前の接近、溶着、溶着後の離脱の各ステップにおける超音波溶着装置の主軸の動作を示す動作状態図である。 この例の超音波溶着プロセスで用いられる音極(Sonotrode)とラベル両端部の重複領域との接触状態を示す平面図である。 この例の超音波溶着プロセスで用いられる音極の構成を示す部分斜視図である。
この発明を実施するための最良の形態は、フィルム供給部から供給される熱収縮性フィルムの両端部を重ね合わせて、当該熱収縮性フィルムからなる筒形ラベル3を形成するための超音波溶着装置2を備えるラベル貼り機に係り、前記超音波溶着装置は、タレットに組み付けられ、かつ、2軸のデカルト軸に従って、音極をラベル両端部間の重ね合わせ部に接触させる駆動機構を有し、該駆動機構は、音極を、前記ラベル両端部間の重ね合わせ部又は前記ラベルの高さ方向全長に沿って接触移動させる構成とされている。
まず、図1において、符号1は、熱収縮性フィルムを素材として用いて筒形ラベル3を形成し、形成された筒形ラベルをボトル等の容器10の側表面を完全に又は部分的に包み込む機能を備えたラベル貼り機本体の全体構成を示している。
筒形ラベル3は、ボトル等の容器10の側表面に形成されても良く、あるいは、この例のように、まず、巻きドラム11の側表面に形成させ、この後、ボトル等の容器に移送するようにするか、あるいは、ラベル両端部が結合されると、形成された筒型ラベルの内側にボトル等の容器が挿入されるようにしても良い。
符号2は、タレット9のブラケット8に取り付けられた超音波溶着装置(Ultrasound Welding Device)を示している。
図2を参照して、超音波溶着装置2の溶着動作について説明する。まず、超音波溶着装置2を支持するブラケット8が、同図中のX方向に沿って、ラベル被溶着面に接近行動を行う(同図(A))。そして、ラベル両端部間の重ね合わせ部5に接触すると、溶着動作を開始する(同図(B))。このとき、ラベル両端部間の重ね合わせ部5の全長に亘り、下端から上端に向かって(同図中のZ方向)上昇しながら、溶着動作を行う(同図(C)、(D))。
ここで、溶着方向は筒形ラベル3の方向に依存するし、次いで、筒形ラベルを貼り付けようとするボトル等の容器10の位置にも依存する、ということは考慮されなければない。溶着動作が完了すると、超音波溶着装置2は、ラベル被溶着面から離脱して、スタート位置に戻る(同図(E))。
次に、図3を参照すれば、ボトル等の容器10の垂直回転軸中心がラベル両端部間の重ね合わせ部5を見込む角度αが、同じく音極4を見込む角度βよりも小さく設定されていることが判る。これは、すなわち、ボトル等の容器10の垂直回転軸中心がラベル両端部間の重ね合わせ部5を見込む角度αが、同じく音極4を見込む角度βの範囲内で、複数の位置姿勢をとりうるということを意味する。
これらは、ラベル両端部間の重ね合わせ部5の位置許容誤差範囲内であるとみなすことができ、それゆえ、ラベル両端部間の重ね合わせ部5の位置誤差の要因となる転送クリアランス又は転送誤差を補償してくれる。また、重ね合わせ部5の表面粗さに起因する1つ又は複数の粗さ突起部分と局部的に接触しても、とにかく、溶着接触を確保できる。
次に、図4に示すように、音極4の先端部には、互いに平行な複数の線状リブ6が設けられている。これらのリブ6によって、ラベル両端部間の重ね合わせ部5には、1つ又は複数の溶着ビーズが形成される。要するに、ラベル両端部間の重ね合わせ部5の角度位置が、固定された音極位置に関して、許容範囲に入っていれば、音極4の先端部には複数の線状リブ6が形成されているので、1つ又は複数の平行な溶着ビーズの形成が保証できる。
上述の実施態様の図示せぬ変形例として、音極を、ラベル両端部間の重ね合わせ部方向に対してのみ1方向運動できるタレットに実装するようにしても良い。この場合、音極の幾何学的寸法(具体的には、リブの長さ)をラベルの高さ寸法と同一に設定するようにすれば、タレットのZ方向の運動は必要なく、音極とラベルとの一度の接触で、ラベル両端部間の重ね合わせ部の全体に(高さ方向全長に亘り)接触することができる。

Claims (3)

  1. フィルム供給部から供給される熱収縮性フィルムを容器10又は巻きドラム11に巻き、当該熱収縮性フィルムの両端部を重ね合わせて溶着し、当該熱収縮性フィルムからなる筒形ラベル3を形成するための超音波溶着装置2を備えるラベル貼り機であって、
    前記超音波溶着装置は、2軸のデカルト軸に従って、音極4を前記熱収縮性フィルムの前記両端部が重ねられた領域である重ね合わせ部5に接触させると共に、前記熱収縮性フィルム又は前記重ね合わせ部の高さ方向全長に沿って接触移動させる駆動機構を有し、かつ、
    前記筒形ラベル3の転送クリアランス又は転送誤差が吸収されて、前記重ね合わせ部の高さ方向に沿う溶着接触が確保される程度に、前記容器又は巻きドラムの垂直回転軸中心が前記音極を見込む角度βが、同じく、前記熱収縮性フィルムの前記重ね合わせ部を見込む角度αよりも大きく設定されていることを特徴とする超音波溶着装置を備えるラベル貼り機。
  2. 前記音極4には、前記重ね合わせ部5に、1つ又は複数の溶着ビーズの形成を保証する互いに平行な複数のリブ6が設けられていることを特徴とする請求項1記載の超音波溶着装置を備えるラベル貼り機。
  3. 前記超音波溶着装置は、前記重ね合わせ部5の高さ方向に従って軸駆動することによって、前記重ね合わせ部5の高さ方向全長に対する溶着プロセスを実行することを特徴とする請求項1記載の超音波溶着装置を備えるラベル貼り機。
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