JP5477960B2

JP5477960B2 - ミシン目形成装置を具備するラベリングマシン

Info

Publication number: JP5477960B2
Application number: JP2010153888A
Authority: JP
Inventors: 経一山下
Original assignee: Koyo Automatic Machine Co Ltd
Current assignee: Koyo Automatic Machine Co Ltd
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: JP2012017111A

Description

本発明は貼付直前のラベルにミシン目を形成するためのミシン目形成装置を具備するラベリングマシンに関する。

ＰＥＴボトル等の容器と筒状ラベルを分別するために、筒状ラベルの縦方向にミシン目を設けることが広く知られている（特許文献１）。
筒状ラベルに切取用のミシン目を形成するには、例えば特許文献２に記載されているように、フィルムの長手方向に沿って連続したミシン目を形成しつつ、その後にフィルムシートの両端を接着して張り合せて、ミシン目入りの連続した筒状ラベルを製造することが知られている。
特許文献３にはフィルムの長手方向に沿ってミシン目を形成するための円盤状の回転刃が開示されている。

筒状ラベルの連続体はそのままでは使用できないので、扁平に折り畳んだテープ状物をロール体として巻取って製作する。このロール体をラベリングマシンのテーブルに搭載し、ロール体から引き出したテープ状物を筒状ラベルの単体の長さに切断した後に、扁平を呈する筒状ラベルの単体を円筒状に広げて容器に装着している。

特開平１０−３１６１４３号公報（図１）特開２００７−７６１７３号公報（図４，図５）特開２００９−２７４１７０号公報（段落０００９、図１）

既述したミシン目を有するラベリング技術にはつぎのような問題点がある。
（１）ミシン目入りの筒状ラベルのロール体は通常のシングルテープのロールラベルと比較してラベルコストが高いだけでなく、扁平の筒状ラベルを筒状に拡開する機構と、筒状ラベルを容器に被せる機構を装備する必要があるため、マシンコストも高くつく。
（２）シングルテープのロールラベルを用いて容器の外周面上で筒状ラベルの始端と終端を重ね合せて貼付する、所謂全周巻きラベル用のラベリングマシンが知られている。
しかしながら、従来の全周巻きラベル用のラベリングマシンでは、ラベルの搬送過程でラベルの搬送方向と直交方向に向けてミシン目を形成できないだけでなく、ラベルに対してミシン目の形成位置を変更したり、複数条のミシン目を設ける場合にミシン目の間隔を任意に変更することも勿論できなかった。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、少なくともつぎのミシン目形成装置を具備するラベリングマシンを提供することを目的とする。
（１）ラベルコストとマシンコストを低減すること。
（２）ミシン目の形成間隔を任意に調整できること。

本願の第１発明は、ラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に一方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を形成した吸着部を有する負圧吸引式の搬送ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、前記搬送ドラムに接近してミシン目形成装置を配置し、前記ミシン目形成装置は、前記ドラム回転軸と平行に配置した回転軸と、前記回転軸の軸方向に沿って配置し、該回転軸と一体に回転する単数または複数の板刃と、ラべルの通過タイミングに合せて前記板刃の回転を制御する板刃の回転駆動手段とを具備し、前記板刃はその前面に複数の成形歯を形成していて、回転する前記板刃と搬送ドラムの吸着部の間で、ラベル搬送方向と直交する方向へ向けてラベルにミシン目を形成することを特徴とする。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記ミシン目形成装置が回転軸に固定した回転体と、回転体に着脱可能に組付けたホルダとをさらに含み、前記ホルダに単数または複数の板刃を取付けたことを特徴とする。
本願の第３発明は、前記第１または第２発明において、前記ラベルが、容器の外周面上で筒状ラベルを形成できる全長を有する全周巻きラベル用ラベルであることを特徴とする。

本発明はつぎの何れかひとつの効果を奏する。
（１）搬送ドラムに接近して配置したミシン目形成装置により、回転する板刃と搬送ドラムの間で、ラベル搬送方向と直交する方向へ向けてラベルにミシン目を形成することができる。
（２）従来のラベリングマシンは、ミシン目入りの筒状ラベルのロール体を使用するために、扁平の筒状ラベルを筒状に拡開する機構と、筒状ラベルを容器に被せる機構を装備する必要があった。
これに対して本発明では、全周巻きラベル用のラベリングマシンにミシン目形成装置を付加するだけでよいから、ラベリングマシンの構造を簡略化してマシンコストを大幅に低減することができる。
（３）本発明では、貼付直前にミシン目を形成したラベルを容器に貼付することで容器の外周面上で筒状ラベルを形成できる。
したがって、高価なミシン目入りの筒状ラベルに代わって、安価なシングルラベルを使用できるので、ラベルコストも大幅に低減できる。
（４）複数の板刃を有する場合には、板刃の回転速度を変更するだけで、ラベルに形成するミシン目の形成間隔を任意に変更できる。
（５）単数の板刃を有する場合には、板刃の回転回数を変更することで、ラベルに形成するミシン目の形成間隔とミシン目の条数を任意に変更できる。

本発明の実施例１に係るミシン目形成装置を搭載したラベリングマシンを平面から見たモデル図ミシン目形成装置の側面図ミシン目形成装置の水平断面図ミシン目形成装置の水平断面図図３ＡにおけるIV−IVの断面図一部を省略したミシン目形成装置の組立図ミシン目の形成例を示す筒状ラベルの斜視図本発明の実施例２に係るミシン目形成装置の水平断面図本発明の実施例３に係るミシン目形成装置の水平断面図本発明の実施例３に係るミシン目形成装置によるミシン目の形成例を示す筒状ラベルの斜視図

以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

＜１＞ラベリングマシンの概要
図１にミシン目形成装置１０を搭載したラベリングマシンの平面モデル図を示す。
本発明が前提とするラベリングマシンは、少なくともラベルを一枚単位で連続的に供給するラベル供給手段２０と、ラベルを外周面に吸着して移送する搬送ドラム３０（例えば中継ドラム３１、貼付ドラム３２）と、容器をラベル貼付位置を通過させて搬送する容器搬送手段４０とを具備している。

本発明では、搬送ドラム３０に接近してミシン目形成装置１０が配備されている。本例ではミシン目形成装置１０を中継ドラム３１に接近して設けた場合について説明するが、貼付ドラム３２側に設けてもよいことは勿論である。

＜１．１＞ラベル
使用するラベルは全周巻きラベル用のシングルラベルで、そのラベル始端にラベル終端が重合して接着することで、容器の外周面上で筒状ラベルを形成できる全長を有する。
ラベル素材は熱収縮性のシュリンクラベル、伸縮性を有するストレッチラベル等の樹脂製ラベルに限定されず、紙製ラベルも含む。
ラベルの供給形態としては、公知のテープ片を切断してラベルを形成するロールラベル以外に、枚葉ラベル、タックラベル等を含み、ラベル供給手段２０はこれらの各種のラベルの形態に応じた公知の供給機構を含むものである。

＜１．２＞搬送ドラム
搬送ドラム３０はラベル供給手段２０からラベル貼付位置までラベルを搬送するためのドラムで、本例では中継ドラム３１と貼付ドラム３２の２つのドラムで構成する場合について示すが、構成するドラム数は適宜でよい。
本例で示した中継ドラム３１と貼付ドラム３２について説明すると、両ドラム３１，３２は、ドラム回転軸３３，３４を中心に一方向に回転する公知の負圧吸引式のドラムで、ドラム本体の外周面に等間隔に円弧状の吸着部３５，３６が突設してあって、ラベルの搬送区間に亘って各吸着部３５，３６の外周面に負圧が発生するように構成されている。

中継ドラム３１および貼付ドラム３２は回転方向が相違するだけで、基本的な構造とラベルの搬送作用は同一であるから、中継ドラム３１について詳しく説明し、貼付ドラム３２についての説明を省略する。

＜１．３＞中継ドラム
図４に示すように、中継ドラム３１を構成するドラム本体はアルミニウムで形成されていて、吸着部３５が硬質樹脂で形成されている。
ドラム本体の内部には複数の通気路３７が形成されている。
各通気路３７の一端は中継ドラム３１の下端に露出し、各通気路３７の他端は中継ドラム３１の吸着部３５の表面に露出して吸着孔３８を形成している。

中継ドラム３１の底面には固定式の分配盤５０が配設されている。分配盤５０はその上面にラベルの搬送区間に亘って円弧状の負圧溝５１を形成していて、各通気路３７の下端が負圧溝５１の真上を通過することで、中継ドラム３１の外周面の各吸着孔３８に負圧が発生するようになっている。

＜１．４＞容器搬送手段
容器搬送手段４０はラベル貼付位置へ向けて容器を搬入する機構と、ラベル貼付後の容器を搬出する機構とを具備していて、例えば公知のスクリューコンベア、ベルトコンベア、ロータリー搬送装置等を適宜組合せて構成されている。

＜２＞ミシン目形成装置
図２はミシン目形成装置１０の側面図、図３Ａ，３Ｂはミシン目形成装置１０の水平断面図、図４はミシン目形成装置１０の縦断面図、図５はミシン目形成装置１０の斜視図を示したものである。

ミシン目形成装置１０は、搬送中のラベルの所定の位置にラベル搬送方向と直交する方向へ向けてミシン目を形成するための装置であり、鉛直の回転軸１１と、回転軸１１の軸方向に沿って配置され、回転軸１１を中心に一体で回転する二つの板刃１２，１２と、ラべルの通過タイミングに合せて板刃１２，１２の回転を制御する板刃１２，１２の回転駆動手段とを具備する。
本例で示したミシン目形成装置１０は、回転軸１１に固定した回転体１３と、回転体１３に交換可能に組付けたホルダ１４と、ホルダ１４に固定した二つの板刃１２，１２とを具備している。

ミシン目形成装置１０の回転軸１１は、中継ドラム３１のドラム回転軸３３と平行な関係にあり、また板刃１２の刃先は中継ドラム３１の吸着部３５と平行な関係にある。さらに二つの板刃１２，１２の回転半径は共に等しい。

＜２．１＞板刃の回転駆動手段
板刃１２，１２の回転駆動手段はラべルの通過タイミングに合せて板刃１２，１２の回転を制御する手段である。
回転軸１１はサーボモータ等のモータ６０に接続しており、モータ６０はコントロールユニット６１と電気的に接続している。
コントロールユニット６１はモータ６０の回転のオンオフ、及び回転速度を制御することで、回転軸１１と一体の板刃１２，１２の回転を制御することができる。

尚、モータ６０の回転制御に代わり、公知の歯車機構を使用して中継ドラム３１の回転を利用して回転軸１１を回転するようにしてもよい。

＜２．２＞回転体
図３，５に示すように、回転体１３はその軸心にスリット付き軸孔１３ａを有し、軸孔１３ａを回転軸１１に嵌挿して、スリット側の回転体１３を固定ボルト１５ａで締め付けて回転軸１１に固着されている。
回転体１３の平面形状は図示した略Ｔ字形に限定されるものではなく、円形であってもよい。

＜２．３＞ホルダ
ホルダ１４は回転体１３の一側に嵌合可能であり、ホルダ１４と回転体１３の間が固定ボルト１５ｂで固着されている。
寸法の異なる板刃１２を交換するときは、固定ボルト１５ｂを取り外して別途のホルダ１４と交換できるようになっている。
ホルダ１４の前面には互いに平行な一対の取付溝１４ａ，１４ａが形成されていて、各取付溝１４ａに板刃１２が取付けられる。

なお、ホルダ１４は必須ではなく、ホルダ１４を省略して、回転体１３に直接板刃１２，１２を設けてもよい。

＜２．４＞板刃
板刃１２はラベルに縦にミシン目を形成するための成形体で、矩形の板体１２ａと、板体の一側に一定間隔で鋸歯状に突設した複数の切込歯１２ｂとを有する。
直列的に形成される切込歯１２ｂの幅、間隔、および断面形状は適宜選択する。
板刃１２は金属板で形成することが望ましい。
板刃１２を金属板で形成しても、中継ドラム３１の吸着部３５が硬質樹脂製であるため、板刃１２の切込歯１２ｂの摩耗を最小に抑えることができる。

＜２．５＞板刃の固定
板刃１２は、その板体１２ａが当板１６とともにホルダ１４の取付溝１４ａに収容され、固定ボルト１５ｃで固着されている。
板刃１２の固定手段は上記した形態に限定されるものではなく、要は板刃１２の切込歯１２ｂが、中継ドラム３１の吸着部３５の外周面と当接可能にホルダ１４の前面から突出するように設けてあればよい。

＜２．６＞板刃の間隔
一対の板刃１２，１２の刃先間隔Ｌ（図３）は、ミシン目の形成間隔に対応して離間している。
本例では、予め刃先間隔Ｌの異なる一対の板刃１２，１２を装備したホルダ１４を製作しておき、ホルダ１４単位で付け替えることで一対の板刃１２，１２の刃先間隔Ｌを自由に変更できる。
したがって、板刃１２，１２の取付け精度管理を正確に行えるだけでなく、板刃１２，１２の付け替え作業を簡単で短時間に行なえる。

つぎにミシン目入りラベルの貼付方法について説明する。

＜１＞ラベルの貼付
図１において、ラベル供給手段２０からラベルが供給されると、中継ドラム３１及び貼付ドラム３２の外周面の吸着部３５，３６に吸着して搬送される。
貼付ドラム３２の外周面に吸着されたラベルが容器搬送手段４０により搬送された容器と出会うことで、回転する容器の胴部にラベルが巻着されて容器の外周面上で筒状ラベルが形成される。

ミシン目形成装置１０はラベルを貼付する直前のラベルであって、中継ドラム３１に吸着されて搬送する過程でラベルにミシン目を形成する。
以下にミシン目の形成方法について詳しく説明する。

＜２＞ミシン目の形成
図１，３において、中継ドラム３１の吸着部３５に吸着されたラべルが、ミシン目形成装置１０を通過する。
ミシン目形成装置１０はラべルの通過タイミングに合せて回転軸１１を中心に反時計回りに向けて連続的または間欠的に回転する。

二つの板刃１２，１２のうち、図３Ａに示すように最初の板刃１２が吸着部３５を通過することに伴い、その前面に形成された多数の切込歯１２ｂがラべルＬを貫通して縦向きにミシン目が形成される。
最初の板刃１２が通過したあと、図３Ｂに示すように後行の板刃１２が吸着部３５を通過する。このとき後行の板刃１２の前面の多数の切込歯１２ｂがラべルＬを貫通して縦向きに別途のミシン目が形成される。
このようにラべルの通過タイミングに合せて板刃１２，１２が回転軸１１を中心に回転することで、ラベルＬに二条のミシン目が形成される。

＜３＞ミシン目の形成位置
図６はミシン目の形成例を示した筒状のラベルのモデル図を示したものである。
同図（Ａ）はラベルＬの終端側に二条のミシン目ｃ₁，ｃ₂を形成した例を示し、同図（Ｂ）はラベルＬの始端側に二条のミシン目ｃ₁，ｃ₂を形成した例を示す。
何れの例にあってもミシン目ｃ₁，ｃ₂はラベルＬの始端とラベルＬの後端を接着した重合部ｄを除いた箇所に形成してある。

＜４＞ミシン目の間隔の変更
ミシン目ｃ₁，ｃ₂の間隔は、図３に示した板刃１２，１２の刃先の間隔Ｌにより設定することができる。
具体的には、ミシン目ｃ₁，ｃ₂の間隔は、板刃１２，１２の刃先の間隔Ｌに比例して広くなる。

したがって、ミシン目ｃ₁，ｃ₂の間隔を変更するときは、図３に示した固定ボルト１５ｂを緩めてホルダ１４を回転体１３から取り外し、板刃１２，１２を具備した新たなホルダ１４に付け替えるだけでよい。

尚、板刃１２，１２の交換時に、対向する中継ドラム３１の吸着部３５をドラム本体から取り外し、新しい吸着部３５と付け替えるとよい。
吸着部３５が樹脂製であるため、吸着部３５の表面に歯跡が窪んで形成される。
そのため、板刃１２，１２ともに新しい吸着部３５と付け替えることで、歯跡の影響を回避することができる。

以降に他の実施例について説明するが、その説明に際し、前記した実施例と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

実施例１では二枚の板刃１２，１２を回転軸１１の向心方向に向けてＶ字形に設置した場合について示したが、図７に示すように板刃１２，１２を互いに平行となるように配置してもよい。

図８は回転軸１１と、回転軸１１を中心に回転する一枚の板刃１２によりミシン目形成装置１０を構成する他の実施例を示すものである。

回転軸１１はサーボモータ等のモータ６０と接続しており、モータ６０はコントロールユニット６１と電気的に接続していて、コントロールユニット６１によりモータ６０の回転速度が制御可能である。
本実施例は、ラベルがミシン目形成装置１０を通過する際に、ミシン目の形成条数だけ板刃１２が回転するようにしたものである。
具体的には、一枚の板刃１２が二回転することで、ラベルに二条のミシン目を形成することができる。
さらに一枚の板刃１２の回転速度を制御することで、ミシン目の形成間隔を任意に変更することができる。

図９は本実施例に係るミシン目形成装置１０によりラベルにミシン目を形成した例を示す。
図９の（Ａ）はラベルの重合部ｄを間に挟んでラベルの終端側とラベルＬの終端側にそれぞれミシン目ｃ₁，ｃ₂を形成した形態を示し、同図（Ｂ）は重合部ｄから離れた位置に二条のミシン目ｃ₁，ｃ₂を形成した形態を示す。

１０・・・・・ミシン目形成装置
１１・・・・・回転軸
１２・・・・・板刃
１２ａ・・・・板体
１２ｂ・・・・切込歯
２０・・・・・ラベル供給手段
３０・・・・・搬送ドラム
３１・・・・・中継ドラム
３２・・・・・貼付ドラム
４０・・・・・容器搬送手段
６０・・・・・モータ
６１・・・・・コントロールユニット

Claims

ラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に一方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を形成した吸着部を有する負圧吸引式の搬送ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、
前記搬送ドラムに接近してミシン目形成装置を配置し、
前記ミシン目形成装置は、前記ドラム回転軸と平行に配置した回転軸と、
前記回転軸の軸方向に沿って配置し、該回転軸と一体に回転する単数または複数の板刃と、
ラべルの通過タイミングに合せて前記板刃の回転を制御する板刃の回転駆動手段とを具備し、
前記板刃はその前面に複数の成形歯を形成していて、
回転する前記板刃と搬送ドラムの吸着部の間で、ラベル搬送方向と直交する方向へ向けてラベルにミシン目を形成することを特徴とする、
ミシン目形成装置を具備するラベリングマシン。
請求項１において、前記ミシン目形成装置が回転軸に固定した回転体と、回転体に着脱可能に組付けたホルダとをさらに含み、前記ホルダに単数または複数の板刃を取付けたことを特徴とする、ミシン目形成装置を具備するラベリングマシン。
請求項１または請求項２において、前記ラベルが、容器の外周面上で筒状ラベルを形成できる全長を有する全周巻きラベル用ラベルであることを特徴とする、ミシン目形成装置を具備するラベリングマシン。