JP5064096B2 - 感熱ラベラー - Google Patents

Description

この発明は、ボトル等の被貼着体に感熱ラベルを貼着する感熱ラベラーに関する。

この種の感熱ラベラーとしては、例えば、図８に示すようなものが一般的に知られている。この感熱ラベラー８０は、同図に示すように、合成樹脂フィルムの裏面側に感熱接着剤層が形成された長尺帯状のラベル形成基材Ｍを、ロータリカッタ８１及び切断搬送ロール８２によって所定長に切断することで感熱ラベルＬを形成すると共にこの感熱ラベルＬを切断搬送ロール８２の外周面に吸引保持した状態で受渡位置αまで搬送し、受渡位置αにおいて、貼付ドラム８３が感熱ラベルＬを外周面に吸引保持することによって受け取ってラベル貼付位置βまで搬送し、ラベル貼付位置βに供給される被貼付体Ｃの胴部外周面に貼り付けるようになっている。

ところで、こういった感熱ラベラー８０は、長尺帯状のラベル形成基材を所定長に切断するだけなので、コーナ部がＲ状に形成された略長方形や略正方形、円形、楕円形、三角形といった、長尺のラベル形成基材Ｍを単に分断するだけでは得られない種々の形状の感熱ラベルを貼着することができない。

従って、こういった種々の形状の感熱ラベルに対応するためには、ロータリカッタ８２等のような単なる切断機構に替えてダイカットロール等の打抜機構を搭載し、ラベル形成基材Ｍを所定のラベル形状に打ち抜きながら貼着することが考えられる。

特開２００２−１０４３４９号公報

しかしながら、感熱ラベルはタックラベルとは異なり、離型紙が存在しないので、ラベル形成基材から感熱ラベルを打ち抜く際、ダイカットロールの刃がアンビルロールに直接当接することになるので、ダイカットロールの刃の劣化が著しく、高価なダイカットロールを頻繁に交換しなければならないといった問題があると共に、ダイカットロールの刃の劣化を最小限に抑えるための調整が難しいといった問題もある。

また、感熱ラベルの形状等が変更されると、高価なダイカットロールを交換しなければならず、感熱ラベルの品種が多くなると、感熱ラベラーの型替えに時間とコストがかかるといった問題もある。

そこで、この発明の課題は、ランニングコストを抑えることができると共に従来のような時間とコストがかかる型替えを行う必要がない感熱ラベラーを提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基材の裏面側に感熱接着剤層が形成された長尺帯状のラベル形成材を送出するラベル形成材送出ユニットと、前記ラベル形成材送出ユニットによって送出された前記ラベル形成材を順次レーザー切断することで、前記感熱接着剤層が繋がった状態で、所定形状の感熱ラベルを切り離すための切目を前記基材に所定ピッチで形成するレーザー切断ユニットと、前記レーザー切断ユニットによって、前記基材に前記切目が形成された前記ラベル形成材から前記感熱ラベルを切り離すラベル切離ユニットと、前記ラベル切離ユニットによって、前記ラベル形成材から切り離された前記感熱ラベルを被貼着体に貼着するラベル貼着ユニットと、前記ラベル切離ユニットによって、前記感熱ラベルが切り離された前記ラベル形成材を回収する回収ユニットとを備えた感熱ラベラーを提供するものである。

以上のように、請求項１に係る発明の感熱ラベラーは、ラベル形成材をレーザー切断ユニットによって順次レーザー切断することで、感熱接着剤層が繋がった状態で、所定形状の感熱ラベルを切り離すための切目を基材に所定ピッチで形成し、このラベル形成材からラベル切離ユニットによって感熱ラベルを切り離すようにしたので、ダイカットロールによってラベル形成材を打ち抜くことで感熱ラベルを形成する場合のように、ダイカットロールの刃の劣化や型替えに伴って、高価なダイカットロールを頻繁に交換する必要がなく、ダイカットロールの刃の劣化を最小限に抑えるための難しい調整を行う必要もないので、ランニングコストを抑えることができると共に従来のような型替えが不要になるという効果が得られる。

特に、この感熱ラベラーでは、ラベル形成材をレーザー切断することによって感熱ラベルを切り離すための切目を基材に形成しても、切目によって区画される基材の内側領域に対応する部分と外側領域に対応する部分とが感熱接着剤層部分で繋がっているので、感熱ラベルとなる部分が脱落することがない。従って、レーザー切断ユニットの制御が難しい、湾曲した吸引ドラムの外周面上にラベル形成材を吸引保持した状態でレーザー切断する必要がなく、ラベル形成材の走行ラインにおける直線部分でレーザー切断することができるので、ラベル形成材に所定形状の切目を精度良く形成することができる。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、図３に示すように、基材ＭＭの裏面側に印刷層ＭＰ及び感熱接着剤層ＭＡが順次積層された長尺帯状のラベル形成材Ｍから所定形状の感熱ラベルを切り抜いてＰＥＴボトルＢの胴部外周面に順次貼着する感熱ラベラー１を示している。この感熱ラベラー１は、図１に示すように、長尺帯状のラベル形成材Ｍをロール状に巻回してなるラベル形成材ロールＲからラベル形成材Ｍを繰り出して送出するラベル形成材送出ユニット１０と、このラベル形成材送出ユニット１０によって送出されたラベル形成材Ｍを、切断位置αにおいて、基材ＭＭ側からレーザービームを照射して順次レーザー切断することで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、所定形状の感熱ラベルを切り離すための切目ＭＣを基材ＭＭに所定ピッチで形成するレーザー切断ユニット２０と、このレーザー切断ユニット２０によって、基材ＭＭに切目ＭＣが形成されたラベル形成材Ｍから感熱ラベルを切り離すラベル切離ユニット３０と、このラベル切離ユニット３０によって、ラベル形成材Ｍから切り離された感熱ラベルを、ラベル貼着位置δに搬送されてくるＰＥＴボトルＢの胴部外周面に貼着するラベル貼着ユニット４０と、ラベル切離ユニット３０によってラベル形成材Ｍから切り離された感熱ラベルを、ラベル受渡位置βにおいて受け取って、ラベル受渡位置γにおいてラベル貼着ユニット４０に引き渡すラベル受渡ユニット５０と、ＰＥＴボトルＢをラベル貼着位置δに搬送するボトル搬送ユニット６０と、ラベル切離ユニット３０によって、感熱ラベルが切り離されたラベル形成材Ｍを回収する回収ユニット７０とを備えており、切断位置αには、ラベル形成材Ｍに沿うように、ラベル形成材Ｍの撓みを抑えるガイドプレートＧＰが設置されている。

図５に示すように、前記レーザー切断ユニット２０によってラベル形成材Ｍに形成された切目ＭＣは、基材ＭＭ及び印刷層ＭＰを分断しているが、感熱接着剤層ＭＡは、レーザー切断によって形成された切目部分がレーザー切断後の予熱によって再溶着されており、切目ＭＣによって区画される基材ＭＭ及び印刷層ＭＰの内側領域に対応する部分と外側領域に対応する部分とが相互に繋がっている。従って、基材ＭＭ及び印刷層ＭＰにおける切目ＭＣの内側部分、即ち、感熱ラベルとして切り離される部分が、感熱接着剤層ＭＡによって、その外側部分に保持されている。

前記基材ＭＭは、延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ポリスチレンフィルム、合成紙（発泡ポリプロピレン）、発泡ポリエチレンテレフタレートシート、紙等によって形成されており、レーザー切断を考慮すると、その厚みは、９〜１２０μｍ、好ましくは、１２〜８０μｍである。なお、延伸フィルムは、一軸延伸、二軸延伸を問わない。

前記印刷層ＭＰは、ＰＥＴボトルＢに収容される液体商品の商品名や成分、デザイン等を表示するものであり、グラビア印刷、フレキソ印刷（ＵＶ、水性）、シルクスクリーンといった一般的な印刷手法によって形成されている。

前記感熱接着剤層ＭＡは、ラミネート機にて塗工する押出しラミネーション型感熱樹脂、ホットメルトコーター機にて塗工するホットメルト型感熱樹脂、グラビア印刷機で塗工する溶液型感熱樹脂やエマルジョン型感熱樹脂等によって形成されており、加熱温度１２０℃、押圧力０．１ＭＰｓ、押圧時間１ｓという貼付条件の下、ポリエチレンテレフタレートフィルムに対する接着力が３Ｎ／１５ｍｍ以上の接着強度を有している。

特に、上述したように、切目ＭＣをレーザー切断する場合は、ＪＩＳ Ｋ ７２０６に規定されているビカット軟化点が３０〜６０℃の押出ラミネーション型感熱樹脂や、ＪＩＳ Ｋ ６８６３に規定されている環球法軟化点が６０〜９０℃のホットメルト型感熱樹脂によって形成することが望ましい。

押出ラミネーション型感熱樹脂のビカット軟化点が３０℃、ホットメルト型感熱樹脂の環球法軟化点が６０℃を下回ると、ラベル形成材Ｍをレーザー切断すると同時に感熱接着剤層ＭＡに再溶着が生じ、感熱接着剤層ＭＡが全くカットされない状態となって、ラベル切離ユニット３０において感熱ラベルを切り離しにくくなるからであり、押出ラミネーション型感熱樹脂のビカット軟化点が６０℃、ホットメルト型感熱樹脂の環球法軟化点が９０℃を上回ると、レーザー切断後の再溶着が生じにくくなり、感熱ラベルが容易に脱落してしまうからである。

また、感熱樹脂のベース樹脂のタイプも特に限定されず、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレンーアクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、オレフィン系樹脂、天然ゴム系樹脂、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体等を使用することができる。

前記ラベル形成材送出ユニット１０は、図１に示すように、ラベル形成材ロールＲを回転可能に支持する繰出リール１１と、この繰出リール１１にセットされたラベル形成材ロールＲからラベル形成材Ｍを繰り出す繰出ローラ１２と、この繰出ローラ１２の下流側でラベル形成材Ｍを交互に掛け渡す複数のダンサーローラ１３ａを有するテンション抑制機構１３とを備えており、ラベル形成材ロールＲから繰り出されたラベル形成材Ｍが、適度なテンションを保持しながら、一定速度で切断位置αに送出されるようになっている。

前記レーザー切断ユニット２０は、図１及び図２に示すように、炭酸ガスレーザー発信器によって生成されたレーザービームを順次反射させる、Ｚ軸を中心に回転する伝送ミラー２１及びＸ軸を中心に回転する伝送ミラー２２によって、Ｘ軸とＹ軸とによって定まる任意の方向にレーザービームを向けることができるようになっており、図示しない制御装置が、ラベル形成材Ｍの移動速度を考慮して、各伝送ミラー２１、２２の角度を制御することにより、移動しているラベル形成材Ｍに所定形状の切目ＭＣを形成することができるようになっている。なお、図２における符号２３は集光レンズを示している。

また、一旦切断された感熱接着剤層ＭＡが再溶着されるためには、レーザー切断ユニット２０のレーザー出力〔Ｗ〕をレーザー走査速度〔ｍｍ／ｓｅｃ〕で除した係数〔Ｗ・ｓｅｃ／ｍｍ〕を０．００５〜０．０５に設定しておくことが望ましい。係数が０．００５を下回ると、全く切断されない状態となって感熱ラベルを抜き取りにくくなるからであり、係数が０．０５を上回ると、レーザー切断後における感熱接着剤層ＭＡの再溶着が生じにくく、感熱ラベルが容易に脱落してしまうからである。従って、上記係数が０．００５〜０．０５の範囲内において、使用する基材ＭＭや感熱接着剤層ＭＡを形成している感熱樹脂及びそれらの厚みに応じて、レーザー切断ユニット２０のレーザー出力及びレーザー走査速度を適宜設定すればよい。

前記ラベル切離ユニット３０は、図１に示すように、レーザー切断ユニット２０によって、基材ＭＭに切目ＭＣが形成されたラベル形成材Ｍが、その感熱接着剤層ＭＡ側が外側を向くように掛け渡された状態で自転する切離ドラム３１を備えており、この切離ドラム３１は、掛け渡されたラベル形成材Ｍを、その外周面に吸引保持するようになっている。従って、基材ＭＭに切目ＭＣが形成されたラベル形成材Ｍを切離ドラム３１の外周面に接触させることによって一旦吸引保持させた後、切離ドラム３１の外周面から強制的に離反させると、感熱接着剤層ＭＡにおける基材ＭＭに形成された切目ＭＣに対応する部分が破断し、図６に示すように、切目ＭＣで囲われた感熱ラベルＬとなる部分だけが切離ドラム３１の外周面に吸引保持されたまま、その外側の不要部分だけが切離ドラム３１の外周面から離反することになり、これによって、ラベル形成材Ｍから所定形状の感熱ラベルＬが切り離され、ラベル受渡位置βまで搬送されるようになっている。

前記ラベル貼着ユニット４０は、図１に示すように、ラベル受渡位置γにおいて、ラベル受渡手段５０から引き渡される感熱ラベルを、その貼着面（感熱接着剤層ＭＡの外面）が外側を向くように、外周面に吸引保持する貼着ドラム４１と、この貼着ドラム４１に吸引保持された感熱ラベルＬを加熱することによって感熱接着剤層ＭＡを活性化させる赤外線ヒータ４２とを備えており、貼着ドラム４１の外周面に吸引保持された感熱ラベルを、貼着ドラム４１が自転することによってラベル貼着位置δまで搬送し、ラベル貼着位置δにおいて、前記ボトル搬送ユニット６０によって搬送されてくるＰＥＴボトルＢの胴部外周面に感熱ラベルの貼着面を接触させることにより、ＰＥＴボトルＢの胴部外周面に感熱ラベルを貼着するようになっている。

前記ラベル受渡ユニット５０は、同図に示すように、外周面が、ラベル受渡位置β、γにおいて切離ドラム３１の外周面及び貼着ドラム４１の外周面にそれぞれ近接するように設置された受渡ドラム５１を備えており、この受渡ドラム５１は、切離ドラム３１から引き渡される感熱ラベルを、その基材ＭＭ側が外側を向くように、外周面に吸引保持することによって受け取り、自転することによってラベル受渡位置γまで搬送するようになっている。

前記ボトル搬送ユニット６０は、同図に示すように、図示しないベルトコンベア等によって搬送されてくる複数のＰＥＴボトルＢを、所定の間隔を開けてラベル貼着位置δに順次供給するスクリューコンベア６２及びスターホイール６３からなるボトル供給部６１と、ラベル貼着位置δに供給されたＰＥＴボトルＢを貼着ドラム４１の外周面に接触させ、貼着ドラム４１の回転力によって自転させながら送り出すように、ＰＥＴボトルＢを貼着ドラム４１の外周面に沿って案内するボトルガイド６４と、ラベル貼着位置δから送り出されたＰＥＴボトルＢを搬出するベルトコンベア等からなるボトル排出部６５とから構成されており、ＰＥＴボトルＢがラベル貼着位置δにおいて貼着ドラム４１に接触しながら自転することで、貼着ドラム４１の外周面に吸引保持された感熱ラベルがＰＥＴボトルＢの胴部外周面に巻き付きながら貼着されるようになっている。

前記回収ユニット７０は、同図に示すように、ラベル切離ユニット３０によって感熱ラベルが切り離されたラベル形成材Ｍの不要部分をロール状に巻き取る、モータ駆動される巻取リール７１と、ラベル切離ユニット３０の切離ドラム３１との間にラベル形成材Ｍを挟み込んで巻取リール７１側に送出する送出ローラ７２とを備えており、送出ローラ７２によって送出されたラベル形成材Ｍ（不要部分）が巻取リール７１に巻き取られるようになっている。

前記巻取リール７１を定速で回転させると、巻取リール７１に巻き取られたラベル形成材Ｍ（不要部分）の巻取径が大きくなるに従って、ラベル形成材Ｍ（不要部分）の巻取速度も大きくなるので、この回収ユニット７０では、巻取初期段階で、送出ローラ７２によるラベル形成材Ｍ（不要部分）の送出速度と巻取リール７１によるラベル形成材Ｍ（不要部分）の巻取速度とがバランスするように、巻取リール７１及び送出ローラ７２の回転速度が設定されており、巻取リール７１に巻き取られたラベル形成材Ｍ（不要部分）の巻取径が大きくなると、巻取リール７１がスリップして送出ローラ７２によるラベル形成材Ｍ（不要部分）の送出速度に追従するようになっている。

以上のように、この感熱ラベラー１は、ラベル形成材Ｍをレーザー切断ユニット２０によって順次レーザー切断することで、感熱接着剤層ＭＡが繋がった状態で、所定形状の感熱ラベルＬを切り離すための切目ＭＣを基材ＭＭに所定ピッチで形成し、このラベル形成材Ｍからラベル切離ユニット３０によって感熱ラベルＬを切り離すようにしたので、ダイカットロールによってラベル形成材を打ち抜くことで感熱ラベルを形成する場合のように、ダイカットロールの刃の劣化や型替えに伴って、高価なダイカットロールを頻繁に交換する必要がないと共にダイカットロールの刃の劣化を最小限に抑えるための難しい調整を行う必要もなく、型替えや切断量の調整については、レーザー切断ユニット２０の制御プログラムを変更するだけで対応することができる。従って、ダイカットロールによってラベル形成材を打ち抜くことで感熱ラベルを形成する感熱ラベラーに比べてランニングコストを抑えることができると共に、そういった感熱ラベラーで行わなければならない時間とコストのかかる型替えが不要になる。

特に、この感熱ラベラー１では、ラベル形成材Ｍをレーザー切断することによって感熱ラベルＬを切り離すための切目ＭＣを基材ＭＭに形成しても、切目ＭＣによって区画される基材ＭＭの内側領域に対応する部分と外側領域に対応する部分とが感熱接着剤層ＭＡ部分で繋がっているので、感熱ラベルＬとなる部分が脱落することがない。従って、レーザー切断ユニット２０の制御が複雑になる、湾曲した吸引ドラムの外周面上にラベル形成材Ｍを吸引保持した状態でレーザー切断する必要がなく、ラベル形成材Ｍの走行ラインにおける直線部分でレーザー切断することができるので、ラベル形成材Ｍに所定形状の切目ＭＣを精度良く形成することができる。

図７は他の実施形態を示している。この感熱ラベラー１ａは、基本的に上述した感熱ラベラー１と同様の構成を有しているが、レーザー切断ユニット２０が、上述したラベル切離ユニット３０の切離ドラム３１と同一構成の切断搬送ドラム（吸引ドラム）３１ａの外周面上において、ラベル形成材Ｍを感熱接着剤層ＭＡ側からレーザービームを照射してレーザー切断することで、所定形状の感熱ラベルを切り抜くようになっており、レーザー切断ユニット２０が、ラベル形成材Ｍの基材ＭＭ及び印刷層ＭＰだけでなく、感熱接着剤層ＭＡについても完全に切断する点で、上述した感熱ラベラー１とはその構成を異にしている。

従って、この感熱ラベラー１ａでは、上述した感熱ラベラー１のように、レーザー出力〔Ｗ〕をレーザー走査速度〔ｍｍ／ｓｅｃ〕で除した係数〔Ｗ・ｓｅｃ／ｍｍ〕が０．００５〜０．０５の範囲内に収まるように、レーザー切断ユニット２０のレーザー出力やレーザー走査速度を微妙に調整する必要がない。

また、この感熱ラベラー１ａも、上述した感熱ラベラー１と同様に、型替えや切断量の調整については、レーザー切断ユニット２０の制御プログラムを変更するだけで対応することができるので、ダイカットロールによってラベル形成材を打ち抜くことで感熱ラベルを形成する感熱ラベラーに比べてランニングコストを抑えることができると共に、そういった感熱ラベラーで行わなければならない時間とコストのかかる型替えが不要になる。

なお、上述した各実施形態では、感熱ラベルＬを、受渡ドラム５１を介して、切離ドラム３１や吸引ドラム３１ａから貼着ドラム４１に引き渡すようにしているが、これに限定されるものではなく、ラベル形成材Ｍを、その基材ＭＭ側が外側を向くように、切離ドラム３１や吸引ドラム３１ａの外周面に吸引保持することができるのであれば、受渡ドラム５１を設けることなく、感熱ラベルＬを切離ドラム３１や吸引ドラム３１ａから貼着ドラム４１に直接引き渡せばよい。

また、上述した各実施形態では、基材ＭＭの裏面側に印刷層ＭＰが形成されたラベル形成材Ｍから感熱ラベルＬを形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、印刷層は基材の表面側に形成されていてもよく、印刷層が存在しないものであってもよい。

この発明に係る感熱ラベラーの一実施形態を示す概略図である。 同上の感熱ラベラーに搭載されたレーザー切断ユニットを説明するための説明図である。 同上の感熱ラベラーに使用されるラベル形成材を示す断面図である。 （ａ）は切目が形成されたラベル形成材の表面側を示す平面図、（ｂ）は切目が形成されたラベル形成材の裏面側を示す平面図である。 切目が形成されたラベル形成材を示す断面図である。 同上の感熱ラベラーに搭載されたラベル切離ユニットを示す斜視図である。 他の実施形態である感熱ラベラーを示す概略図である。 従来の感熱ラベラーを説明するための説明図である。

符号の説明

１、１ａ 感熱ラベラー
１０ ラベル形成材送出ユニット
１１ 繰出リール
１２ 繰出ローラ
１３ テンション抑制機構
１３ａ ダンサーローラ
２０ レーザー切断ユニット
２１、２２ 伝送ミラー
２３ 集光レンズ
３０ ラベル切離ユニット
３１ 切離ドラム
３１ａ 切断搬送ドラム
４０ ラベル貼着ユニット
４１ 貼着ドラム
４２ 赤外線ヒータ
５０ ラベル受渡ユニット
５１ 受渡ドラム
６０ ボトル搬送ユニット
６１ ボトル供給部
６２ スクリューコンベア
６３ スターホイール
６４ ボトルガイド
６５ ボトル排出部
７０ 回収ユニット
７１ 巻取リール
７２ 送出ローラ
ＧＰ ガイドプレート
Ｌ 感熱ラベル
Ｍ ラベル形成材
ＭＡ 感熱接着剤層
ＭＣ 切目
ＭＭ 基材
ＭＰ 印刷層
Ｒ ラベル形成材ロール

Claims (1)

1. 基材の裏面側に感熱接着剤層が形成された長尺帯状のラベル形成材を送出するラベル形成材送出ユニットと、
   前記ラベル形成材送出ユニットによって送出された前記ラベル形成材を順次レーザー切断することで、前記感熱接着剤層が繋がった状態で、所定形状の感熱ラベルを切り離すための切目を前記基材に所定ピッチで形成するレーザー切断ユニットと、
   前記レーザー切断ユニットによって、前記基材に前記切目が形成された前記ラベル形成材から前記感熱ラベルを切り離すラベル切離ユニットと、
   前記ラベル切離ユニットによって、前記ラベル形成材から切り離された前記感熱ラベルを被貼着体に貼着するラベル貼着ユニットと、
   前記ラベル切離ユニットによって、前記感熱ラベルが切り離された前記ラベル形成材を回収する回収ユニットとを備えた感熱ラベラー。

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