JP5018426B2 - インモールドラベル容器の製造システムおよびインモールドラベル容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は側面にラベルを有するインモールドラベル容器を成形するためのインモールドラベル容器の製造システムおよびインモールドラベル容器の製造方法に関する。

従来より側面にラベルを有するインモールドラベル容器を成形するインモールドラベル容器の製造システムが知られている。

これらのインモールドラベル容器の製造システムでは、成形金型内に予めラベルを挿入しておき、次に成形金型内に射出樹脂を射出して成形金型内でインモールドラベル容器を成形している。

ところでインモールドラベル容器用のラベルは、ラベル原反を打抜いて成形され、このように成形されたラベルは一担積層して保管された後に、一枚ずつ抜き出されて成形金型内に配置される。

しかしながら成形されたラベルを一担積層して保管した後に一枚ずつ抜き出す場合、各ラベルがカールしたりして確実に把持することができず、成形金型内に精度良く確実に搬送することができないことがある。あるいは、積層したラベルが、静電気、表面の密着性等により互いに密着して、確実に分離できず（ブロッキング）、やはり成形金型内に精度良く確実に搬送できないことがある。

このようにラベルを安定して精度良く成型金型内に搬送できない場合は、成型金型内におけるインモールドラベル容器の成形精度にも問題が生じてしまい、正しくラベルが粘着されず、２枚重ねのラベルや、所定位置からずれたラベルを含むラベル容器が成形されるという問題がある。一方、最近は、省資源、コスト削減の観点より、ラベルは薄くなる方向にあり、ブロッキングないしカールの発生がより高まる傾向にあって、これ等への対応が課題となっている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、軽量・薄厚化されたインモールドラベル容器用のラベルを精度良く確実に成型金型内に配置してインモールドラベル容器を精度良く高速に成形することができるインモールドラベル容器の製造システムを提供することを目的とする。

本発明は、ラベルと、成形樹脂とからなるインモールドラベル容器の製造システムにおいて、ラベル原反を供給するラベル原反供給部と、ラベル原反供給部から供給されるラベル原反の下方に位置する筒状の下型と、下型との間でラベル原反を打抜いてラベルを成形する中空状のパンチと、パンチ内で上下方向に進退してラベルを吸着する吸着ヘッドと、吸着ヘッドの下方に配置され、吸着ヘッドからラベルを受けとり吸着しながら搬送するラベル吸着搬送ラインと、ラベル吸着搬送ラインからラベルを受けとり、ラベル保持コア外周にラベルを吸着して巻付けるラベル巻付部と、ラベル巻付部においてラベルが巻付けられたラベル保持コアが挿入され、インモールドラベル容器を成形する成型金型とを備えたことを特徴とするインモールドラベル容器の製造システムである。

本発明は、ラベル原反は筒状の下型の内周部と中空状のパンチの外周部との間で打ち抜かれることを特徴とするインモールドラベル容器の製造システムである。

本発明は、吸着ヘッドはパンチの外周部内側全域に占めるよう形成されていることを特徴とするインモールドラベル容器の製造システムである。

本発明は、ラベル吸着搬送ラインは、上面に多数の開孔を有する真空チャンバと、真空チャンバの上面上を走行する吸着ベルトとからなることを特徴とするインモールドラベル容器の製造システムである。

本発明は、吸着ヘッドは昇降装置により上下方向移動可能となることを特徴とするインモールドラベル容器の製造システムである。

本発明は、ラベルと、成形樹脂とからなるインモールドラベル容器の製造方法において、ラベル原反をラベル原反供給部により供給する工程と、ラベル原反供給部から供給されるラベル原反の下方に位置する筒状の下型と、下型の上方に位置する中空状のパンチとの間でラベル原反を打抜いてラベルを成形する工程と、下型とパンチとによりラベル原反を打抜く間、パンチ内へ進入する吸着ヘッドによりラベル原反を吸着する工程と、吸着ヘッドに吸着されたラベルを吸着ヘッド下方のラベル吸着搬送ラインへ受け渡して吸着搬送する工程と、ラベル吸着搬送ラインからラベルを受けとり、ラベル保持コア外周にラベルを吸着して巻付ける工程と、ラベルが巻付けられたラベル保持コアを成形金型まで搬送する工程と、ラベル保持コアに巻付けられたラベルを成形金型に受け渡し、成形金型内でインモールドラベル容器を成形する工程と、を備えたことを特徴とするインモールドラベル容器の製造方法である。

以上のように本発明によれば、ラベル原反を下型とパンチとの間で打ち抜きラベルを成形する間、ラベル原反および成形されたラベルを吸着ヘッドにより吸着保持することができる。吸着ヘッドで吸着されたラベルはその後、ラベルに吸着搬送ラインを経てラベル巻付部に送られ、ラベル保持コア外周に吸着して巻付けられる。外周にラベルが巻付けられたラベル保持コアは、その後成形金型内へ挿着される。このようにラベル原反から成形されたラベルは、連続的に吸着されて搬送されて成形金型内へ挿着されるので、ラベルを一担積層して蓄えておいてから、再度一枚毎に分離して金型内へ供給する場合に比べて、２枚重ねを発生させることなく、精度良くかつ迅速にラベルを成形金型内へ挿着することができ、精度良く高速にインモールドラベル容器を製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図７は本発明によるインモールドラベル容器の製造システムの一実施の形態を示す図である。

まず図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）により、インモールドラベル容器について説明する。ここで図７（ａ）はラベルが巻付けられたラベル保持コアを示す図であり、図７（ｂ）はラベル保持コアを成形金型内に挿着した状態を示す図であり、図７（ｃ）はラベルが配置された成形金型内に射出樹脂を射出してインモールドラベル容器を製造する状態を示す図である。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）において、雌型３１と雄型３２とからなる成形金型３０内にインモールド成形用のラベル２が配置され、成形金型３０内に射出孔３１ａから射出樹脂３が射出されてインモールドラベル容器１が得られる。

この場合、インモールドラベル容器１のうち、ラベル２は、１〜４層の層構成を有している。また射出樹脂３は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、からなっている。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）において、まずラベル２が外周に吸着して巻付けられたラベル保持コア５が準備され（図７（ａ））、このラベル保持コア５が雌型３１のキャビティ３１ｂ内に挿入される（図７（ｂ））。その後、ラベル保持コア５の吸着を止め、ラベル２が雌型３１側へ受け渡される。次にラベル保持コア５が雌型３１から抜き出された後、雌型３１内に雄型３２が挿着される（図７（ｃ））。次いでラベル２は、雌型３１内に吸着され固定される。その後、上述のように、射出孔３１ａから射出樹脂３が成形金型３０内に射出され、インモールドラベル容器１が得られる（図７（ｄ））。

次にインモールドラベル容器を製造するインモールドラベル容器の製造システム全体について説明する。

図１および図２に示すように、インモールドラベル容器の製造システム１０は、ラベル２を成形するためのラベル原反２ａを供給するラベル原反供給部１１と、ラベル原反供給部１１から供給されるラベル原反２ａを打抜いてラベル２を成形するラベル打抜装置２０と、ラベル打抜装置２０において成形されたラベル２を受けとり吸着しながら搬送するラベル吸着搬送ライン３５とを備えている。

またラベル打抜装置２０において打抜かれた打抜きカス２ｂは、打抜きカス受取部１９に巻取られる。

ところで、図５および図６に示すように、ラベル打抜装置２０は、ラベル原反供給部１１から供給されるラベル原反の下方に位置する筒状の下型２１と、下型２１の上方に位置し、下型２１との間でラベル原反２ａを打抜いてラベル２を成形する中空状のパンチ２２とを有している。このうち下型２１は内周部２１ａを有し、パンチ２２は外周部２２ａを有し、下型２１の内周部２１の内周縁とパンチ２２の外周部２２ａの外周縁との間でラベル原反２ａを打抜くようになっている。

ラベル成形装置２０において成形されたラベル２は、平面扇形をなし（図６参照）、このラベル２の形状に対応して下型２１の内周部２１ａおよびパンチ２２の外周部２２ａも扇形形状を有している。

また下型２１はベース２６により支持されており、パンチ２２は移動体２７により保持され、この移動体２７は案内レール２９に沿って移動する駆動体２８により上下方向に移動可能となっている。このため、駆動体２８により上下方向に移動する移動体２７によってパンチ２２は上下方向へ移動可能となっている。さらにパンチ２２内には、ラベル２を吸着保持する吸着ヘッド２３が設けられている。

この吸着ヘッド２３は昇降装置２５によりパンチ２２に対して上下方向へ移動可能となっており、また吸着ヘッド２３はパンチ２２の外周部２２ａの内側略全域を占めるように形成されている。

すなわち、吸着ヘッド２３は上方からパンチ２２とともに下型２１に向って降下し、下型２１とパンチ２２との間でラベル原反２ａを打抜く間、ラベル原反２ａを吸着保持するようになっている。そして吸着ヘッド２３は、下型２１とパンチ２２との間でラベル原反２ａを打抜いて成形されたラベル２を引き続いて吸着して保持し、その後降下して吸着搬送ライン３５側へラベル２を引き渡す。

ところで吸着搬送ライン３５は、上流側の第１吸着搬送ライン３５ａと、下流側の第２吸着搬送ライン３５ｂとからなっている。このうち第１吸着搬送ライン３５ａは、上面１２ｃに多数の開孔を有する第１真空チャンバ１２ｂと、この第１真空チャンバ１２ｂの上面１２ｃ上を走行する第１吸着ベルト１２ａとを有している。

また第２吸着搬送ライン３５ｂは上面１３ｃに多数の開孔を有する第２真空チャンバ１３ｂと、この第２真空チャンバ１３ｂの上面１３ｃ上を走行する第２吸着ベルト１３ａとを有している。ここで第１真空チャンバー１２ｂは、常時吸引状態となっており、第２真空チャンバー１３ｂは、移載装置１５による吸着移動時には、真空が切られる。このため第２真空チャンバー１３ｂは、第１真空チャンバー１３ａから分離した構造を有している。

また吸着搬送ライン３５の第２吸着搬送ライン３５ｂの下流側には、吸着搬送ライン３５の第２吸着搬送ライン３５ｂ上のラベル２を吸着して受け取り、回転テーブル１６ａ上に設けられた吸着移動板１６側へ移載する移載装置１５が設けられている。

この移載装置１５は、第２吸着搬送ライン３５ｂ上に１列で送られてきたラベル２を４枚まとめて吸着し、回転テーブル１６上の吸着移動板１６上へ３列×４枚の単位でラベル２を移載するようになっている。

すなわち、移載装置１５は案内レール１５ａ上を図２の左右方向に走行する移動レール１５ｂに沿って幅方向に移動できるようになっており、移載装置１５は第２吸着搬送ライン３５ｂ上にある１列×４枚のラベル２を吸着する。次に移載装置１５は移動レール１５ｂが案内レール１５ａに沿って走行し、かつ移載装置１５が移動レール１５ｂに沿って幅方向に移動することにより、吸着移動板１６上に３列×４枚のラベル２を移載することができる。

また移載装置１５が吸着移動板１６上に３列×４枚のラベル２を移載した後、回転テーブル１６ａが１８０°水平方向に回転し、吸着移動板１６はシリンダ１６ｂにより回転軸１６ｃを中心として９０°回転して立上がるようになっている。

また吸着移動板１６の下流側には、ラベル２を受けとり、このラベル２をラベル保持コア５の外周に吸着して巻付けるラベル巻付部３３が配設されている。この場合、吸着移動板１６により吸着されているラベル２は吸着機構１８により吸着され、ラベル巻付部３３のラベル保持コア５まで送られる。

そしてラベル巻付部３３において、外周にラベル２を吸着して巻付けたラベル保持コア５は、成形金型３０までコア供給ライン３７を介して送られる。

外周にラベル２を吸着して巻付けたラベル保持コア５は、成形金型３０内に挿着され、ラベル保持コア３５の外周に巻付けられたラベル２は成形金型３０の雌型３１内に吸着して受け渡される。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まずラベル原反供給部１１からラベル原反２ａが供給され、このラベル原反２ａはラベル打抜装置２０へ送られる。このラベル打抜装置２０において、ラベル原反２ａは下型２１上に配置され、その後、下型２１に対してパンチ２２および吸着ヘッド２３が同時に降下する。

その後、吸着ヘッド２３がラベル原反２ａを吸着保持し、この状態でパンチ２２および吸着ヘッド２３が更に降下する。この間、下型２１の内周部２１ａの内周縁とパンチ２２の外周部２２ａの外周縁との間でラベル原反２ａが打抜かれてラベル２が成形される。

下型２１とパンチ２２との間で打抜かれたラベル２は、吸着ヘッド２３により保持される。

吸着ヘッド２３は更に降下し、吸着ヘッド２３に吸着されたラベル２は、ラベル吸着搬送ライン３５の第１ラベル吸着搬送ライン３５ａに到る。

次に吸着ヘッド２３に吸着保持されたラベル２は、第１ラベル吸着搬送ライン３５ａの第１吸着ベルト１２ａ上に受け渡され、その後、ラベル２は第１吸着ベルト１２ａが走行することに伴って第２ラベル吸着搬送ライン３５ｂ側へ送られる。その後、ラベル２は第２ラベル吸着搬送ライン３５ｂの第２吸着ベルト１３ａによって搬送される。

第２ラベル吸着搬送ライン３５ｂの第２吸着ベルト１３ａ上に１列×４枚溜められたラベル２は、その後移載装置１５によって回転テーブル１６ａ上の吸着移動板１６へ移載される。吸着移動板１６へ移載されたラベル２は、吸着移動板１６上で吸着保持され、吸着移動板１６上へ３列×４枚ラベル２が移載されると、回転テーブル１６ａが１８０°回転する。

次にシリンダ１６ｂにより吸着移動板１６が９０°回転して立上がり、吸着移動板１６が立上がった後、吸着移動板１６に吸着保持されているラベル２が吸着機構１８により吸着される。その後この吸着機構１８によりラベル２は、ラベル巻付部３３に待機しているラベル保持コア５まで供給され、ラベル２はこのラベル保持コア５の外周に吸着して巻付けられる。

ラベル巻付部３３において外周にラベル２が巻付けられたラベル保持コア３５は、次にコア供給ライン３７を介して成形金型３０まで供給される。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、外周にラベル２が巻付けられたラベル保持コア３５は、成形金型３０の雌型３１内に挿着される。ラベル保持コア５が雌型３１内に挿着されると、ラベル保持コア５の外周に巻付けられていたラベル２が成形金型３０の雌型３１内へ受け渡され、ラベル２は雌型３１内に吸着保持される。

その後雌型３１からラベル保持コア５が引き抜かれる。次に雌型３１に対して雄型３２が嵌合され、雌型３１と雄型３２との間のキャビティ３１ｂ内に射出孔３１ａから射出樹脂３が射出される。このようにしてラベル２と射出樹脂（成形樹脂）３とからなるインモールドラベル容器１が得られる。

以上のように本発明によれば、ラベル原反２ａをラベル打抜装置２０の下型２１とパンチ２２との間で打抜いてラベル２を成形する際、吸着ヘッド２３によりラベル原反２ａおよび成形されたラベル２を吸着保持する。その後吸着ヘッド２３に吸着保持されたラベル２をラベル吸着搬送ライン３５、移載装置１５、吸着移動板１６、吸着機構１８、ラベル保持コア５、およびコア供給ライン３７を経て成形金型３０の雌型３１まで連続的に吸着しながら搬送することができる。

このためラベル原反を予め打抜いて成形されたラベルを一時的に積層して蓄えておき、このラベル積層体からラベルを一枚ずつ抜き出して成形金型へ送る場合に比較すると、成形金型内にラベルを精度良く確実に配置することができる。

すなわち、ラベルに原反を打抜いて成形されたラベルを一時的に積層して蓄えておき、このラベル積層体からラベルを一枚ずつ抜き出す場合、ラベルがカールして把持することが困難となったり、ブロッキングにより一枚ずつ抜き出すことが難しくなることがある。

これに対して本発明によれば、ラベル原反２を打抜いて成形されたラベル２を積層して蓄えることなく、連続的に吸着保持しながら成形金型３０まで搬送して、成形金型３０の雌型３１内に配置することができる。このためカールが発生しやすいラベル２、静電気でブロッキングが発生しやすいラベル２、薄くなって積層して蓄える方式では扱えない軽量ラベル２等を使用することができる。これにより、ラベル搬送にあたって、ラベル２がカールして把持することが困難となったり、ブロッキング現象が生じることはなく、成形金型３０内に精度良く迅速にラベル２を供給して配置することができ、精度良くインモールドラベル容器１を得ることができる。

図１は本発明によるインモールドラベル容器の製造システムを示す概略側面図。 図２は本発明によるインモールドラベル容器の製造システムを示す概略平面図。 図３はラベル吸着搬送装置を示す側面図。 図４はラベル吸着搬送装置を示す平面図。 図５はラベル打抜装置を示す側面図。 図６はラベル打抜装置を示す平面図。 図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は成形金型内にラベル保持コアとラベルを挿着する状態を示す図。

符号の説明

１ インモールドラベル容器
２ ラベル
３ 成形樹脂
５ ラベル保持コア
１０ インモールドラベル容器の製造システム
１１ ラベル原反供給部
１２ａ 第１吸着ベルト
１２ｂ 第１真空チャンバ
１３ａ 第２吸着ベルト
１３ｂ 第２真空チャンバ
１５ 移載装置
１６ 吸着移動板
１６ａ 回転テーブル
２０ ラベル打抜装置
２１ 下型
２１ａ 外周部
２２ パンチ
２２ａ 内周部
２３ 吸着ヘッド
３０ 成形金型
３１ 雌型
３２ 雄型
３５ 吸着搬送ライン
３５ａ 第１吸着搬送ライン
３５ｂ 第２吸着搬送ライン

Claims (6)

1. ラベルと、成形樹脂とからなるインモールドラベル容器の製造システムにおいて、
   ラベル原反を供給するラベル原反供給部と、
   ラベル原反供給部から供給されるラベル原反の下方に位置する筒状の下型と、
   下型との間でラベル原反を打抜いてラベルを成形する中空状のパンチと、
   パンチ内で上下方向に進退してラベルを吸着する吸着ヘッドと、
   吸着ヘッドの下方に配置され、吸着ヘッドからラベルを受けとり吸着しながら搬送するラベル吸着搬送ラインと、
   ラベル吸着搬送ラインからラベルを受けとり、ラベル保持コア外周にラベルを吸着して巻付けるラベル巻付部と、
   ラベル巻付部においてラベルが巻付けられたラベル保持コアが挿入され、インモールドラベル容器を成形する成型金型とを備えたことを特徴とするインモールドラベル容器の製造システム。
2. ラベル原反は筒状の下型の内周部と中空状のパンチの外周部との間で打ち抜かれることを特徴とする請求項１記載のインモールドラベル容器の製造システム。
3. 吸着ヘッドはパンチの外周部内側全域に占めるよう形成されていることを特徴とする請求項２記載のインモールドラベル容器の製造システム。
4. ラベル吸着搬送ラインは、上面に多数の開孔を有する真空チャンバと、真空チャンバの上面上を走行する吸着ベルトとからなることを特徴とする請求項１記載のインモールドラベル容器の製造システム。
5. 吸着ヘッドは昇降装置により上下方向移動可能となることを特徴とする請求項１記載のインモールドラベル容器の製造システム。
6. ラベルと、成形樹脂とからなるインモールドラベル容器の製造方法において、
   ラベル原反をラベル原反供給部により供給する工程と、
   ラベル原反供給部から供給されるラベル原反の下方に位置する筒状の下型と、下型の上方に位置する中空状のパンチとの間でラベル原反を打抜いてラベルを成形する工程と、
   下型とパンチとによりラベル原反を打抜く間、パンチ内へ進入する吸着ヘッドによりラベル原反を吸着する工程と、
   吸着ヘッドに吸着されたラベルを吸着ヘッド下方のラベル吸着搬送ラインへ受け渡して吸着搬送する工程と、
   ラベル吸着搬送ラインからラベルを受けとり、ラベル保持コア外周にラベルを吸着して巻付ける工程と、
   ラベルが巻付けられたラベル保持コアを成形金型まで搬送する工程と、
   ラベル保持コアに巻付けられたラベルを成形金型に受け渡し、成形金型内でインモールドラベル容器を成形する工程と、を備えたことを特徴とするインモールドラベル容器の製造方法。

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