JP5811457B2 - ラベルへの糊塗布装置並びにラベル貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム外周面にラベルを吸引保持して搬送可能な搬送ドラムと、前記搬送ドラムで搬送中のラベルに対して所定の塗布位置において糊を塗布可能な塗布部と、前記ドラム外周面と前記塗布部との間隔を調整可能な間隔調整装置とを有するラベルへの糊塗布装置並びにラベル貼付装置に関する。

上記糊塗布装置は、瓶や缶などの容器の外周面に貼着するべき多数のラベルに、糊を連続的に能率良く塗布することができるが、ドラム外周面と塗布部との間隔が変化すると、ラベルに対する糊の塗布量も変化する。
糊の塗布量が多くなると、糊がラベルからはみ出してドラムに付着し、ラベル搬送のトラブル要因となり、ドラムに付着した糊を除去するための清掃時間が必要となる。
また、糊の塗布量が少なくなると、接着強度が不足し、ラベル剥がれの要因となる。
このために、上記糊塗布装置は、ドラム外周面と塗布部との間隔を調整可能な間隔調整装置を有している。
従来のラベルへの糊塗布装置では、塗布量の安定化を図るために、ラベルに塗布されている糊量を測定したり、糊塗布装置の運転を随時停止して糊が塗布されたラベルを目視で検査することにより、塗布量に過不足が生じていると判断すると、糊塗布装置の運転を停止した状態で間隔調整装置を作動させてドラム外周面と塗布部との間隔を調整している
（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２０２８９７号公報

従来のラベルへの糊塗布装置では、糊が塗布されたラベルを目視で検査したり、塗布された糊量を測定する必要があるので、塗布量の過不足の判断に熟練を要する。このために、過不足の判断に遅れが生じ易く、糊が適正に塗布されていない不良ラベルが多数発生して、ラベルの歩留まりが低下するおそれがある。
また、糊塗布装置の運転を停止してラベルを検査する必要があるとともに、糊塗布装置の運転を停止した状態で間隔調整装置を作動させるために、糊塗布装置の運転効率が低下するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、糊の塗布量の安定化を図りながら、ラベルの歩留まりも、運転効率も向上させることができるラベルへの糊塗布装置並びにラベル貼付装置を提供することを目的とする。

本発明によるラベルへの糊塗布装置の第１特徴構成は、ドラム外周面にラベルを吸引保持して搬送可能な搬送ドラムと、前記搬送ドラムで搬送中のラベルに対して所定の塗布位置において糊を塗布可能な塗布部と、前記ドラム外周面と前記塗布部との間隔を調整可能な間隔調整装置と、前記間隔を検出可能な間隔検出装置と、前記間隔調整装置の作動を制御可能な制御装置とを有し、前記間隔検出装置は、前記ラベルに塗布された糊を撮像する撮像装置を備え、前記撮像装置により撮像された糊の塗布形状に基づいて前記間隔を検出可能に構成し、前記制御装置は、前記間隔検出装置で検出された検出間隔が許容間隔範囲から外れていると、前記検出間隔が前記許容間隔範囲内の間隔になるように、前記間隔調整装置の作動を制御するように構成されている点にある。

本構成の糊塗布装置は、ドラム外周面と塗布部との間隔を検出可能な間隔検出装置と、間隔調整装置の作動を制御可能な制御装置とを有し、制御装置は、間隔検出装置で検出された検出間隔が許容間隔範囲から外れると、検出間隔が許容間隔範囲内の間隔になるように間隔調整装置の作動を制御する。
このため、糊が塗布されたラベルを目視で検査したり、塗布された糊量を測定することなく、つまり、熟練を要することなく、ドラム外周面と塗布部との間隔を検出して、その検出間隔が許容間隔範囲から外れていると、糊塗布装置の運転を停止することなく、検出間隔が許容間隔範囲内の間隔になるように間隔調整装置を作動させることができる。
したがって、本構成のラベルへの糊塗布装置であれば、糊の塗布量の安定化を図りながら、ラベルの歩留まりも、運転効率も向上させることができる。
また、本構成であれば、ラベルに塗布された糊の塗布形状に基づいて、ドラム外周面と塗布部との間隔を検出することができるので、糊を安定した塗布面積で塗布することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記塗布部は、糊を吐出可能な吐出口が開口する先端面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布ヘッドは、前記塗布位置において、前記吐出口に供給された糊を前記先端面と前記ラベルとの隙間を通して吐出して当該ラベルに塗布可能に配設してある点にある。

本構成であれば、塗布ヘッドの先端面とラベルとの隙間を通して糊を吐出させてラベルに塗布するので、塗布ヘッドの先端面とラベルとの隙間を調整することにより、ラベルに対して所望の塗布量や塗布面積になるように糊を塗布し易い。

本発明の第３特徴構成は、第１または第２特徴構成を有するラベルへの糊塗布装置を装備してあるラベル貼付装置である。

本構成のラベル貼付装置であれば、糊の塗布量の安定化を図りながら、ラベルの歩留まりも、運転効率も向上させることができる。

ラベラー（ラベル貼付装置）を示す概略平面図である。 糊塗布装置を示す縦断面図である。 糊塗布装置の要部を示す断面図である。 塗布ヘッドを示す斜視図である。 間隔調整制御のフローチャートである。 第２実施形態の糊塗布装置を装備してあるラベラーを示す概略平面図である。 第２実施形態の糊塗布装置を示す縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明によるラベルへの糊塗布装置Ａを装備してあるラベラー（瓶や缶などの容器の外周面にラベルを貼り付けるラベル貼付装置）を示す。

ラベラー（ラベル貼付装置）は、図１に示すように、ロール（図示せず）から繰り出されたロールラベル１を所定長さの貼付用ラベル（以下、単にラベルという）Ｒに切断するロータリカッター２、切断されたラベルＲを吸引保持して第２搬送ドラム３に受け渡す第１搬送ドラム４、第２搬送ドラム３でラベル貼付位置Ｐ３に搬送中のラベルＲに対して糊塗布位置Ｐ２において糊を塗布する糊塗布装置Ａ、供給コンベヤ５で搬送中のラベル貼付前の瓶や缶などの容器Ｂを所定間隔に並べるインフィードスクリュー６、供給コンベヤ５で搬送されてきた容器Ｂを回転体７に受け渡す入口スターホイール８、回転体７で搬送されてきたラベル貼付後の容器Ｂを排出コンベヤ９に受け渡す出口スターホイール１０などを備えている。
糊塗布位置Ｐ２において糊が塗布された後のラベルＲが第２搬送ドラム３でラベル貼付位置Ｐ３に搬送されて、回転体７で搬送中の容器Ｂの外周面に接触することにより貼り付けられる。

糊塗布装置Ａは、図２に示すように、前述の第２搬送ドラム３と、第２搬送ドラム３で搬送中のラベルＲに対して所定の糊塗布位置Ｐ２においてホットメルト剤からなる糊を塗布可能な塗布部１１と、塗布部１１に糊を供給するポンプなどを備えた糊供給装置１２と、第２搬送ドラム３のドラム外周面３ａと塗布部１１との間隔を調整可能な間隔調整装置１３と、第２搬送ドラム３のドラム外周面３ａと塗布部１１との間隔を検出可能な間隔検出装置１４と、糊供給装置１２及び間隔調整装置１３の作動を制御する制御装置１５とを有している。

第２搬送ドラム３は、円筒壁３ｂと底壁３ｃと備えた有底円筒状に形成され、円筒壁３ｂの外周面であるドラム外周面３ａにラベルＲを吸引保持して回転搬送する。第２搬送ドラム３は、底壁３ｃを回転軸１６に同芯状に固定して回転自在に支持されている。

回転軸１６は、図示しない駆動モータで駆動回転され、固定のベースプレート１７と固定の円形プレート１８とにベアリングを介して回転自在に支持されている。
円形プレート１８の上面側外周部には、環状の摺動板１９が固定されている。第２搬送ドラム３の底壁３ｃは、第２搬送ドラム３の回転に伴って摺動板１９に対して摺動する。

ドラム外周面３ａの周方向複数箇所（本実施形態では四箇所）に、ゴム等の弾性体で形成されたラベル保持部２０が等間隔を隔てて設けられている。
各ラベル保持部２０は、図３に示すように、ラベルＲの搬送方向ａの前後２箇所を各別に吸引保持するように、一枚のラベルＲのうちの搬送方向先端側のラベル先端部分を吸引保持するための第１突出部２０ａと、搬送方向後端側のラベル後端部分を吸引保持するための第２突出部２０ｂとの二つの突出部を有している。

図２に示すように、円形プレート１８の上面側に溝２１が円弧状に延設され、下面側に連結された吸引配管２２を介してバキューム圧が導入される。
摺動板１９は、円弧状溝２１を覆うように固定され、円弧状溝２１に連通する貫通孔２３が上下方向に沿って形成されている。

円弧状溝２１と貫通孔２３は、第１搬送ドラム４から第２搬送ドラム３にラベルＲが受け渡されるラベル受け渡し位置Ｐ１から、ラベル保持部２０に保持されたラベルＲが容器Ｂに貼り付けられるラベル貼付位置Ｐ３に亘る円弧状の範囲に形成されている。

第１突出部２０ａと第２突出部２０ｂの夫々に、ドラム径方向の外方向けて開口する複数の吸引口２４が形成されている。
各吸引口２４は、第２搬送ドラム３の円筒壁３ｂの肉厚内に形成された縦方向通路２５及び底壁３ｃの肉厚内に形成された半径方向通路２６を介して、底壁３ｃの下面側に開口するバキューム圧導入口２７に連通している。

第２搬送ドラム３が駆動回転されると、バキューム圧導入口２７が摺動板１９に形成されている貫通孔２３に連通する範囲では、吸引口２４にバキューム圧が作用してラベルＲを吸引保持することができる。

ラベル保持部２０がラベル貼付位置Ｐ３に到達すると、バキューム圧導入口２７が摺動板１９の貫通孔２３に連通しなくなって吸引口２４にバキューム圧が作用しなくなり、ラベルＲの吸引保持が解除される。

糊塗布部１１は、図３，図４に示すように、糊を吐出可能な吐出口２８が上下方向に沿って開口する先端面２９を備えた塗布ヘッド３０を有している。
塗布ヘッド３０は、間隔調整装置１３を介して支持台３１に支持され、ラベル受け渡し位置Ｐ１とラベル貼付位置Ｐ３との間の位置において、先端面２９がドラム外周面３ａに対向するように配設されている。

吐出口２８は、ドラム外周面３ａに吸引保持されているラベルＲの上下方向幅よりも僅かに短い縦長に形成され、糊通路３２を介して糊貯留部３３に接続されている。
糊供給装置１２から供給された糊は、糊貯留部３３を経由して吐出口２８から吐出される。

塗布ヘッド３０の吐出口２８が開口する先端面２９は、吐出口２８を全周に亘って囲む幅の狭い縦長の平坦面で形成され、ドラム外周面３ａに対して鉛直方向に沿って互いに平行に対向している。
間隔調整装置１３は、ドラム外周面３ａと先端面２９とを鉛直方向に沿って互いに平行に対向させた状態で、サーボモータ３４の駆動でドラム外周面３ａと先端面２９との間隔を調整する。

以下に、塗布ヘッド３０による糊の塗布動作を説明する。
ラベル受け渡し位置Ｐ１において第２搬送ドラム３に吸引保持されたラベルＲが回転移動して、ラベルＲのうちの第１突出部２０ａに吸引されたラベル先端部分が塗布ヘッド３０の先端面２９に接触すると、塗布動作を開始する。

塗布ヘッド３０の先端面２９がラベル先端部分に対して接触すると、制御装置１５からの信号により糊供給装置１２から糊貯留部３３に向けて糊が加圧供給され、吐出口２８から押し出されるように吐出された糊がラベル先端部分に塗布される。

糊の吐出を開始するタイミングは、第２搬送ドラム３の回転位置信号（エンコーダのパルス信号）によって決められ、回転位置信号に基づいてラベル先端部分を保持している第１突出部２０ａが糊塗布位置Ｐ２に到達したことが検出されると、吐出口２８からの糊の吐出を開始し、所定時間が経過すると糊の吐出を停止する。

吐出口２８から糊を吐出する際には、先端面２９とラベル先端部分とが接触していて吐出口２８がラベル先端部分で塞がれた状態になっている。
このため、吐出口２８からの糊の吐出圧により、弾性体から構成されているラベル保持部２０がラベル先端部分と共に後退変形して、先端面２９とラベル先端部分との間に隙間が形成され、その隙間を通してあふれ出すよう吐出された糊がラベル先端部分に塗布される。

その後、第２突出部２０ｂに保持されたラベル後端部分が塗布ヘッド３０の先端面２９に接触すると塗布動作を再開し、ラベル先端部分と同様に、ラベル後端部分に糊が塗布される。

回転体７によって搬送されてきた容器Ｂは、ラベル貼付位置Ｐ３に到達すると、ラベル保持部２０に保持されている糊塗布済みのラベルＲが容器外周面に押し付けられて貼り付けられる。

間隔検出装置１４は、図１に示すように、ラベル受け渡し位置Ｐ１から糊塗布位置Ｐ２に至るラベル搬送経路の途中位置に配置されている。
間隔検出装置１４は、図２に示すように、ドラム膨張測定用変位センサ３５と間隔演算部３６とを備え、間隔演算部３６で演算した間隔を検出間隔として制御装置１５に入力する。

ドラム膨張測定用変位センサ３５は、第２搬送ドラム３が所定回数回転する毎に、ドラム外周面３ａのうちの、第２搬送ドラム３の回転位置信号に基づいて検出される特定箇所、例えば周方向で隣り合うラベル保持部２０間におけるラベルＲが吸引されていない外周面部分におけるドラム径方向での熱変形量を測定し、その測定結果を間隔演算部３６に入力する。

間隔演算部３６は、変位センサ３５による測定結果に基づいてドラム外周面３ａと塗布ヘッド３０の先端面２９との間隔を演算する。

制御装置１５は、入力された検出間隔に基づいて、検出間隔が許容間隔範囲から外れていると、検出間隔が許容間隔範囲内の間隔になるように、間隔調整装置１３の作動をフィードバック制御する間隔調整制御を実行する。

図５は、制御装置１５による間隔調整制御の制御フローを示す。
間隔調整制御では、検出間隔Ｄが許容間隔範囲の下限許容値Ｅ１未満のときは（ステップ＃１）、例えば基準間隔（許容間隔範囲内の間隔）Ｆとの偏差Ｇを演算して（ステップ＃３）、その偏差分だけ塗布ヘッド３０がドラム外周面３ａの側から遠ざかるように間隔調整装置１３のサーボモータ３４を駆動する（ステップ＃４）。

検出間隔Ｄが許容間隔範囲の上限許容値Ｅ２を越えているときは（ステップ＃２）、同様に、基準間隔との偏差Ｇを演算して（ステップ＃３）、その偏差分だけ塗布ヘッド３０がドラム外周面３ａの側に近づくように間隔調整装置１３のサーボモータ３４を駆動する（ステップ＃４）。

〔第２実施形態〕
図６，図７は、ラベルへの糊塗布装置Ａの別実施形態を示す。
本実施形態では、間隔検出装置１４ａが、ラベルＲに塗布された糊を撮像する撮像装置３７と、撮像装置３７により撮像された糊の塗布形状に基づいて塗布面積を演算する塗布面積演算部３８とを備え、その塗布面積演算部３８で演算された塗布面積に基づいて、ドラム外周面３ａと塗布ヘッド３０の先端面２９との間隔を検出可能に構成されている。

撮像装置３７は、図６に示すように、糊塗布位置Ｐ２からラベル貼付位置Ｐ３に至るラベル搬送経路の途中位置に配置されて、ラベルＲに塗布された糊を撮像する高速度カメラで構成されている。
間隔検出装置１４ａは、塗布面積に対応するドラム外周面３ａと塗布ヘッド３０の先端面２９との間隔をデータ形式でメモリ（図示せず）に記憶しており、塗布面積演算部３８で演算された塗布面積に対応する間隔をメモリから読み出して、ドラム外周面３ａと塗布ヘッド３０の先端面２９との間隔を検出し、その検出間隔Ｄを制御装置１５に入力する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、糊をラベルに転写して塗布するものであっても、糊をラベルに吹き付けて塗布するものであってもよい。
２．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、ドラム外周面と塗布部との間隔を直接的に検出する間隔検出装置を設けてあっても、間接的に検出する間隔検出装置を設けてあってもよい。
３．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、糊を吐出可能な複数の吐出口が開口する先端面を備えた塗布部を設けてあってもよい。
４．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、ドラム外周面と塗布部とのドラム周方向での平均間隔を検出可能な間隔検出装置を設けてあってもよい。
５．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、間隔検出装置が、撮像装置により撮像された糊の塗布形状に基づいてその塗布長さや塗布幅を演算する演算装置を備え、その演算装置で演算された塗布長さや塗布幅に基づいて、ドラム外周面と塗布ヘッドの先端面との間隔を検出可能に構成されていてもよい。
６．本発明によるラベルへの糊塗布装置は、帯状シュリンクラベルの長手方向端部どうしをリング状に貼り合わせるために、その帯状シュリンクラベルの長手方向端部に糊を塗布するものであってもよい。

３ 搬送ドラム（第２搬送ドラム）
３ａ ドラム外周面
１１ 塗布部
１３ 間隔調整装置
１４，１４ａ 間隔検出装置
１５ 制御装置
２８ 吐出口
２９ 先端面
３０ 塗布ヘッド
Ｄ 検出間隔
Ｐ２ 塗布位置
Ｒ ラベル

Claims (3)

1. ドラム外周面にラベルを吸引保持して搬送可能な搬送ドラムと、
   前記搬送ドラムで搬送中のラベルに対して所定の塗布位置において糊を塗布可能な塗布部と、
   前記ドラム外周面と前記塗布部との間隔を調整可能な間隔調整装置と、
   前記間隔を検出可能な間隔検出装置と、
   前記間隔調整装置の作動を制御可能な制御装置とを有し、
   前記間隔検出装置は、前記ラベルに塗布された糊を撮像する撮像装置を備え、前記撮像装置により撮像された糊の塗布形状に基づいて前記間隔を検出可能に構成し、
   前記制御装置は、前記間隔検出装置で検出された検出間隔が許容間隔範囲から外れていると、前記検出間隔が前記許容間隔範囲内の間隔になるように、前記間隔調整装置の作動を制御するように構成されているラベルへの糊塗布装置。
2. 前記塗布部は、糊を吐出可能な吐出口が開口する先端面を備えた塗布ヘッドを有し、
   前記塗布ヘッドは、前記塗布位置において、前記吐出口に供給された糊を前記先端面と前記ラベルとの隙間を通して吐出して当該ラベルに塗布可能に配設してある請求項１記載のラベルへの糊塗布装置。
3. 請求項１又は２記載のラベルへの糊塗布装置を装備してあるラベル貼付装置。

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