JP5816569B2 - フィルム被嵌装置 - Google Patents

Description

この発明は、キャップシールやラベル等の筒状フィルムをボトル容器等の被嵌体に被嵌するフィルム被嵌装置、特に、薄肉の筒状フィルム等に適したフィルム被嵌装置に関する。

薄肉フィルムによって形成された筒状ラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置としては、例えば、図１２に示すようなものが開示されている。このフィルム被嵌装置８０は、同図に示すように、筒状のラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態の長尺帯状のラベル形成基材Ｍを、円柱状のマンドレル８１に被嵌することで所定状態に開口しながら、送給ローラ８２によってマンドレル８１の下部まで送給し、マンドレル８１の中間部を取り囲むように、切断位置に設置されたカットユニット８３によって所定長に順次切断することで個別のラベルＬを形成した後、この開口された個別のラベルＬをローラ８４によって所定のラベル被嵌位置に順次送出することで、ラベル被嵌位置に順次搬送されてくる容器Ｂの胴部にラベルＬを被嵌するようになっている。

前記ローラ８４は、同図に示すように、ラベルＬの送出方向に対して傾いた状態で配設されており、ラベルＬをマンドレル８１との間に挟み込んだ状態で、回転させることによって、ラベルＬを周方向に回転させながら、下方側に送出するようになっている。

このように、ラベルＬを周方向に回転させながら下方側に送出すると、筒状のラベルＬが径方向外側に広がって、マンドレル８１から突出したラベルＬの下端部側が先すぼみしにくくなるので、薄肉フィルムによって形成されたラベルＬであっても、ボトル容器Ｂの胴部に確実に被嵌することができるという利点がある。

特表２０１０−５１６５６７号公報

ところで、上述したようなラベル被嵌装置８０では、マンドレル８１の下端まで搬送したラベルＬの下端部を、ローラ８４とマンドレル８１との間に挟み込んだ状態で待機させ、ボトル容器Ｂがラベル被嵌位置を通過する際に、その通過タイミングに合わせて、ローラ８４を回転させて、ラベルＬを周方向に回転させながら、マンドレル８１の下方側に送出するといった具合に、ローラ８４を間欠駆動させているので、図１３に示すように、ローラ８４が回転し始めてから、被嵌速度（ラベルＬの下方向の移動速度）に対応する、ラベル送出方向の周速に換算した最終送出周速Ｖ０に到達するまでには、ある程度の加速時間Δｔが必要となる。

このように、ローラ８４が回転し始めてから、最終送出周速Ｖ０に到達するまでの間は、ラベルＬを被嵌速度で下方側に送出することができないので、ラベルＬの送出を開始した後、ボトル容器Ｂの胴部に被嵌するまでに要する時間（被嵌時間）ｔｏを短縮するには限界がある。

上述したように、ボトル容器Ｂをラベル被嵌位置で停止させずに、移動させながらラベルＬを被嵌する場合、ラベルＬの被嵌時間が長くなると、ラベルＬをボトル容器Ｂに被嵌し始めてから、被嵌し終わるまでの間のボトル容器Ｂの移動距離が大きくなるので、図１４（ａ）に示すように、ラベルＬをボトル容器Ｂに確実に被嵌するためには、ラベルＬの折径（直径Ｄ１）を大きくしなければならない。逆に、ラベルＬの被嵌時間が短くなると、ラベルＬをボトル容器Ｂに被嵌し始めてから、被嵌し終わるまでの間のボトル容器Ｂの移動距離が小さくなるので、同図（ｂ）に示すように、ラベルＬの折径（直径Ｄ２）を小さくしても、ラベルＬをボトル容器Ｂに確実に被嵌することができる。しかしながら、上述したようなラベル被嵌位置では、被嵌時間を短縮するには限界があるので、折径を小さくするのにも限界があるということになる。

そこで、この発明の課題は、筒状フィルムを被嵌体に被嵌するために要する被嵌時間を短縮することができるフィルム被嵌装置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、筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら、下方側に順次送出することで、前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に筒状フィルムを被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、所定長に切断された状態で前記マンドレルに被嵌された筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、前記フィルム移送手段によって移送されてきた筒状フィルムを、周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラと、前記ショットローラを、前記マンドレルに対して接近離反させる接離機構とを備え、前記ショットローラを被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させながら、前記接離機構が、筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせて前記ショットローラを接近させ、筒状フィルムを前記マンドレルと前記ショットローラとの間に挟み込んで下方側に送出し、前記ショットローラが筒状フィルムを送出し終わった後に、前記ショットローラをマンドレルから離反させるように構成したことを特徴とするフィルム被嵌装置を提供するものである。

また、請求項２に係る発明は、長尺帯状の筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら下方側に送出し、その長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離した後、その所定長の筒状フィルムを前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、前記マンドレルに被嵌された長尺の筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、前記フィルム移送手段によって移送されてきた長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離すサークルカッタと、前記サークルカッタによって切り離された所定長の筒状フィルムを、前記マンドレルとの間に挟み込むことによって周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラと、前記ショットローラを、前記マンドレルに対して接近離反させる接離機構とを備え、前記ショットローラを被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させながら、前記接離機構が、筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせて前記ショットローラを接近させ、筒状フィルムを前記マンドレルと前記ショットローラとの間に挟み込んで下方側に送出し、前記ショットローラが筒状フィルムを送出し終わった後に、前記ショットローラをマンドレルから離反させるように構成したことを特徴とするフィルム被嵌装置を提供するものである。

以上のように、請求項１、２に係る発明のフィルム被嵌装置では、ショットローラを被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させながら、接離機構が、筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせてショットローラを接近させ、筒状フィルムをマンドレルとショットローラとの間に挟み込んで下方側に送出し、ショットローラが筒状フィルムを送出し終わった後に、ショットローラをマンドレルから離反させるようになっているので、筒状フィルムをマンドレルとの間に挟み込んだ状態で待機しているショットローラを、被嵌タイミングにあわせて回転させて、筒状フィルムを周方向に回転させながら、マンドレルの下方側に送出するといった具合に、ショットローラを間欠駆動させているため、ショットローラが回転し始めてから、所定の被嵌速度（ショットローラの最終送出周速）に到達するまでには、ある程度の加速時間が必要となる従来のフィルム被嵌装置とは異なり、筒状フィルムを送出開始時点から被嵌速度で送出することができる。

従って、従来のフィルム被嵌装置に比べて、筒状フィルムの送出開始後、筒状フィルムを被嵌体に被嵌するまでに要する時間（被嵌時間）を短縮することができ、これに伴って、筒状フィルムの折径を小さくすることができるという効果が得られる。

ところで、上述したように、従来のフィルム被嵌装置では、長尺の筒状フィルムから切り離した所定長の筒状フィルムをショットローラで下方側に送出するために、長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離す前に、長尺の筒状フィルムの下端部をショットローラとの間に挟み込んでおく必要があるが、ショットローラは長尺の筒状フィルムをマンドレルとの間に挟み込む際に、長尺の筒状フィルムの端部を周方向に回転させるので、長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離す時点では、長尺の筒状フィルムがよじれた状態となっており、切断した切り口が綺麗に仕上がらないといった問題がある。

しかしながら、請求項２に係る発明のフィルム被嵌装置では、サークルカッタが長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離した後に、接離機構が筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせてショットローラを接近させ、マンドレルとショットローラとの間に挟み込んで周方向に回転させながら下方側に送出するようになっているので、所定長に切断する前の長尺帯状の筒状フィルムをショットローラに引き渡している従来のフィルム被嵌装置のように、長尺帯状の筒状フィルムがよじれることがなく、切り口となるラベルＬの両端縁を綺麗に仕上げることができる。

この発明に係るフィルム被嵌装置の一実施形態であるラベル被嵌装置を示す正面図である。 同上のラベル被嵌装置を示す側面図である。 （ａ）は同上のラベル被嵌装置を構成しているマンドレルを示す正面図、（ｂ）は同上のマンドレルを示す側面図である。 同上のラベル被嵌装置に搭載されたボトル検出センサを示す斜視図である。 （ａ）は同上のラベル被嵌装置を構成している接離機構を示す側面図、（ｂ）は同上の接離機構を示す正面図、（ｃ）は同上の接離機構を示す底面図である。 （ａ）、（ｂ）は同上の接離機構の動作を示す部分側面図である。 同上のラベル被嵌装置の制御系を示す機能ブロック図である。 同上のラベル被嵌装置におけるフィードベルト、ショットローラ及び接離機構の動作を示すタイミングチャートである。 （ａ）は同上のラベル被嵌装置における被嵌時間を示すタイミングチャート、（ｂ）は従来の被嵌装置における被嵌時間を示すタイミングチャートである。 他の実施形態であるラベル被嵌装置を示す正面図である。 同上のラベル被嵌装置を示す側面図である。 従来のラベル被嵌装置を示す概略構成図である。 同上のラベル被嵌装置におけるショットローラの動作を示すタイミングチャートである。 （ａ）、（ｂ）はラベルの被嵌時間とラベルの折径（直径）との関係を説明するための説明図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等からなる厚さ１５〜４０μｍのシュリンクフィルムに印刷等を施して形成された筒状のラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置１を示している。このラベル被嵌装置１は、同図に示すように、筒状のラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態のラベル形成基材ＬＭから個別のラベルＬを切り離しながら、このラベルＬをラベル被嵌位置αに順次送出することで、ボトル搬送装置２によって所定の搬送ピッチでラベル被嵌位置αに順次搬送されてくるボトル容器Ｂの胴部に被嵌するようになっており、筒状ラベル供給装置に装着されたラベルロール（図示せず）から繰り出されたラベル形成基材ＬＭを切断位置に断続的に送出する駆動ローラ１１及び従動ローラ１２からなる基材送出ユニット１０と、この基材送出ユニット１０によって送出されてきたラベル形成基材ＬＭを被嵌することによって所定状態に開口するマンドレル２０と、基材送出ユニット１０とマンドレル２０との間に配設された、ラベル形成基材ＬＭを所定のカットピッチで順次切断することで、個別のラベルＬを形成する固定刃３１及び可動刃３２からなるギロチン方式の基材切断ユニット３０と、マンドレル２０に被嵌した状態で切り離されたラベルＬをマンドレル２０の下方側に断続的に移送するラベル移送手段４０と、このラベル移送手段４０によって移送されてきたラベルＬを受け取ってマンドレル２０の下端側に送出するショットユニット５０とを備えている。

前記マンドレル２０は、図１〜図３に示すように、上端側が先細楔状のラベル開口部２１と、このラベル開口部２１の下部に連設された断面円形状のラベル整形部２５とを備えており、ラベル開口部２１の上端部に被嵌されたラベル形成基材ＬＭがラベル開口部２１の下方側に移送されることによって徐々に開口されていき、個別のラベルＬに切り離された後、ラベル整形部２５に被嵌されることで円筒状に整形されるようになっている。

前記ラベル開口部２１の下半部には、ボトル容器Ｂの搬送方向の上流側及び下流側の側面に、周面が僅かに突出した状態で、一対の上位ローラ２２、一対の中位ローラ２３及び一対の下位ローラ２４がそれぞれ回転可能に取り付けられており、ラベル開口部２１の両側面には、各中位ローラ２３の周面下部を露出させる窪み部２１ａが形成されている。

前記ラベル整形部２５の外周面には、ラベルＬとの接触面積を少なくするために、多数の縦溝２５ａが形成されており、ラベル整形部２５の下端部には、ボトル容器Ｂの搬送方向に直交する位置に、後述するショットユニット５０を構成している一対のショットローラ５１との間にラベルＬを挟み込む一対のローラ２６が、その周面が僅かに突出した状態で、回転可能に取り付けられている。

また、ボトル容器Ｂの搬送方向の上流側には、反射型の光電センサからなるラベル検出センサ６０が配設されていると共に、マンドレル２０のラベル整形部２５の下端部には、ラベル検出センサ６０から射出された光を反射する反射鏡６１が取り付けられており、ラベル移送手段４０によってマンドレル２０の下端位置まで移送されてきたラベルＬを検出するようになっている。

また、図４に示すように、ラベル被嵌位置α付近におけるボトル容器Ｂの搬送方向の上流側には、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んでその両側に、反射型の光電センサからなるボトル検出センサ６２と、このボトル検出センサ６２から射出された光を反射する反射鏡６３とが配設されており、ボトル搬送装置２によって搬送されてくるボトル容器Ｂを、ラベル被嵌位置αの直前位置で検出するようになっている。

前記ラベル移送手段４０は、図１及び図２に示すように、マンドレル２０のラベル開口部２１に被嵌した状態で、基材切断ユニット３０によってラベル形成基材ＬＭから切り離されたラベルＬを、ラベル開口部２１との間に挟み込んでラベル整形部２５に移送する、マンドレル２０におけるボトル容器Ｂの搬送方向の上流側及び下流側にそれぞれ配設されたフィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂから構成されており、フィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ駆動プーリ４１と４個の従動プーリ４２、４３、４４、４５と、これらに掛け渡されるフィードベルト４６とから構成されている。

前記駆動プーリ４１及び従動プーリ４４、４５は、マンドレル２０におけるラベル開口部２１の下位ローラ２４及び上位ローラ２２、中位ローラ２３に対応する位置にそれぞれ配設されており、下位ローラ２４及び上位ローラ２２、中位ローラ２３との間にフィードベルト４６を介して、ラベルＬを挟み込むようになっている。

フィードベルトユニット４０Ａ、４０Ｂの駆動プーリ４１及び従動プーリ４４、４５は、それぞれ同一の支持部材に回転可能に支持されており、従動プーリ４５が、マンドレル２０におけるラベル開口部２１に形成された窪み部２１ａに入り込むことで、中位ローラ２３を介して、マンドレル２０を支持するようになっている。

前記ショットユニット５０は、図１及び図２に示すように、ラベル移送手段４０によって移送されてきたラベルＬを、周方向に回転させながら下方側に送出する一対のショットローラ５１と、それぞれのショットローラ５１を被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させる一対のショットローラモータ５２と、一対のショットローラ５１をマンドレル２０に対して接近離反させる接離機構５３とから構成されている。

一方のショットローラ５１は、ボトル容器Ｂの搬送方向の下流側に向かって下がり傾斜に、他方のショットローラ５１は、ボトル容器Ｂの搬送方向の上流側に向かって下がり傾斜になるように、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して３０度傾いた状態、即ち、マンドレル２０の軸芯に対してショットローラ５１が６０度傾いた状態で、ボトル容器Ｂの搬送経路を挟んで両側に配設されており、図３（ａ）に示すように、マンドレル２０におけるラベル整形部２５の各ローラ２６も、対応するショットローラ５１と同方向に傾斜するように、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して３０度傾いた状態でラベル整形部２５に取り付けられている。

各ショットローラ５１は、各ショットローラモータ５２の回転軸にそれぞれ直結されており、各ショットローラモータ５２を、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して逆方向に３０度傾斜させた状態で支持することにより、各ショットローラ５１を、それぞれ逆方向に傾斜させた状態で、それぞれの外周面をラベル整形部２５の対応するローラ２６の外周面に略接触させるようになっている。

従って、マンドレル２０に被嵌されたラベルＬを、ショットローラ５１とマンドレル２０との間に挟み込んでショットローラ５１を回転させると、ラベルＬが周方向に回転しながら下方側に送出されることになる。

前記接離機構５３は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ボトル容器Ｂの搬送方向におけるマンドレル２０の下流側に配設された、ボトル容器Ｂの搬送方向に直交する方向に延びる支持プレート５４と、この支持プレート５４の下面に取り付けられたスライドレール５５と、このスライドレール５５に沿って進退する一対のスライダ５６と、各スライダ５６に取り付けられた、各ショットローラモータ５２を支持する支持アーム５７ａ、５７ｂと、支持プレート５４の下面に取り付けられた、それぞれの支持アーム５７ａ、５７ｂをマンドレル２０に対して接近離反させる一対の駆動シリンダ５８とから構成されており、各支持アーム５７ａ、５７ｂは、各ショットローラモータ５２を、それぞれの回転軸がマンドレル２０の軸芯に対して逆方向に３０度傾斜させた状態で支持するようになっている。

一対の駆動シリンダ５８は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、一対のショットローラ５１（各ショットローラモータ５２）を相互に接近離反させる方向、即ち、同時に逆方向に進退させるようになっており、一対のショットローラ５１を相互に接近させる（閉じる）ことによって、一対のショットローラ５１がマンドレル２０におけるラベル整形部２５の対応するローラ２６との間にラベルＬを把持し、一対のショットローラ５１を離反させる（開く）ことによって、一対のショットローラ５１によるラベルＬの把持を解除するようになっている。

図７は、このラベル被嵌装置１及びボトル搬送装置２から構成されるラベル装着システムの電気的構成を示すブロック図である。このラベル装着システムは、容器搬送制御装置２Ａ及びラベル制御装置１Ａを備えており、容器搬送制御装置２Ａには、ラベル制御装置１Ａが接続され、容器搬送制御装置２Ａ及びラベル制御装置１Ａの間では、ラベル装着動作に関するデータ及び制御信号等が互いに入出力されるようになっている。

前記容器搬送制御装置２Ａには、ボトル搬送装置２のコンベア２ａを動作させるためのコンベアモータ２ｂを駆動するインバータ７１が接続されており、コンベア２ａを動作させるための制御信号をインバータ７１に出力すると、インバータ７１からコンベアモータ２ｂに対して駆動信号が出力され、これにより、コンベアモータ２ｂが回転駆動され、コンベア２ａがラベル被嵌装置１に向けてボトル容器Ｂを搬送する。

また、容器搬送制御装置２Ａには、ボトル搬送装置２に搭載されたスクリュー等の容器ピッチ切り装置２ｃを動作させるための容器ピッチ切りモータ２ｄを駆動するインバータ７２が接続されており、容器ピッチ切り装置２ｃを動作させるための制御信号をインバータ７２に出力すると、インバータ７２から容器ピッチ切りモータ２ｄに対して駆動信号が出力され、これにより、容器ピッチ切りモータ２ｄが回転駆動され、容器ピッチ切り装置２ｃがボトル容器Ｂを所定の搬送ピッチで搬送する。

また、容器搬送制御装置２Ａは、コンベアモータ２ｂ及び容器ピッチ切りモータ２ｄの回転速度を変化させることが可能とされ、これらの回転速度が変化されることにより、ボトル容器Ｂの搬送速度を変化させることができる。

前記ラベル制御装置１Ａは、図示しないマイクロコンピュータを備えており、容器搬送制御装置２Ａからの指令及び予め記憶された動作プログラムに基づいて、基材送出ユニット１０の駆動ローラ１１、基材切断ユニット３０の可動刃３２、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６及びショットローラ５１の各動作を制御するものである。ラベル制御装置１Ａには、各種のデータを記憶するための図示しないメモリが備えられている。

また、ラベル制御装置１Ａには、操作表示装置７３が接続されており、センサアンプ７８、７９を介して、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２が接続されている。

前記ラベル制御装置１Ａには、基材送出ユニット１０の駆動ローラ１１を回転駆動するためのサーボモータからなるピッチ送りモータ１０ａを制御するサーボアンプ７４が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、駆動ローラ１１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７４に出力すると、サーボアンプ７４からピッチ送りモータ１０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、ピッチ送りモータ１０ａが駆動して、駆動ローラ１１が回転する。

前記ラベル制御装置１Ａには、可動刃３２を駆動するためのサーボモータからなる可動刃モータ３０ａを制御するサーボアンプ７５が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、可動刃３２を進退動作させるための制御信号をサーボアンプ７５に出力すると、サーボアンプ７５から可動刃モータ３０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、可動刃モータ３０ａが駆動して、可動刃３２が固定刃３１に対して進退する。

前記ラベル制御装置１Ａには、フィードベルト４６が掛け渡された駆動プーリ４１を回転駆動するためのサーボモータからなるフィードベルトモータ４０ａを制御するサーボアンプ７６が接続されており、ラベル検出センサ６０及びボトル検出センサ６２から出力されるラベル検出信号及びボトル検出信号に基づいて、駆動プーリ４１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７６に出力すると、サーボアンプ７６からフィードベルトモータ４０ａに対して駆動信号が出力され、これにより、フィードベルトモータ４０ａが回転駆動され、駆動プーリ４１が回転してフィードベルト４６が循環移動する。

前記ラベル制御装置１Ａには、ショットローラ５１を回転駆動するためのショットローラモータ５２を制御するサーボアンプ７７ａが接続されており、ショットローラ５１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７７ａに出力すると、サーボアンプ７７ａからショットローラモータ５２に対して駆動信号が出力され、これにより、ショットローラモータ５２が回転駆動され、ショットローラ５１が回転する。

前記ラベル制御装置１Ａには、接離機構５３の駆動シリンダ５８に対するエアの供給を制御する電磁弁７７ｂが接続されており、駆動シリンダ５８に対するエアの供給信号を電磁弁７７ｂに出力すると、電磁弁７７ｂが開閉し、それに伴って、駆動シリンダ５８が駆動して支持アーム５７ａ、５７ｂを進退させることで、ショットローラ５１がマンドレル２０に対して接近離反する。

以下、このラベル被嵌装置１の動作について、図８に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。まず、図１及び図２に示す待機状態において、上述したボトル検出センサによってボトル容器Ｂが検出されると（Ｔ０）、ショットユニット５０の接離機構５３がショットローラ５１をマンドレル２０に接近させ、マンドレル２０のラベル整形部２５に被嵌された状態で待機しているラベルＬ（Ｌ１）をマンドレル２０との間に挟み込む。ショットローラ５１は、被嵌速度に対応する回転速度で定速回転しているので、ラベルＬ（Ｌ１）をマンドレル２０との間に挟み込むことによって、ラベルＬ（Ｌ１）を周方向に回転させながら下方側に送出し、ラベル被嵌位置αを通過するボトル容器Ｂの胴部に被嵌する。そして、ラベルＬ（Ｌ１）がショットローラ５１から離れた後に、接離機構５３がショットローラ５１をマンドレル２０から離反させる（Ｔ１）。

また、ボトル検出センサによってボトル容器Ｂが検出されると（Ｔ０）、ラベル移送手段４０も駆動を開始し、マンドレル２０のラベル開口部２１との間に把持している次のラベルＬ（Ｌ２）をマンドレル２０のラベル整形部２５に移送し始め、ラベルＬ（Ｌ２）の下端部がショットローラ５１に把持される直前位置まできたときに、ラベルＬの移送動作を一旦停止する（Ｔ２）。このとき、ラベルＬ（Ｌ２）の上端部は、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６とラベル開口部２１との間に把持された状態となっている。

また、ラベル移送手段４０が駆動を開始した後、ラベルＬの移送動作を一旦停止するまでの間（Ｔ０〜Ｔ２）に、基材送出ユニット１０がラベル形成基材ＬＭを下方側に送出することで、ラベル形成基材ＬＭがマンドレル２０のラベル開口部２１に被嵌され、ラベル移送手段４０によって、その下端部がラベル開口部２１の下半部当りまで移送されており、切断位置からラベル形成基材ＬＭの下端までの距離がラベル長に一致している。そして、ラベル移送手段４０が駆動を停止している間に、基材切断ユニット３０がラベル形成基材ＬＭを切断することで、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６とラベル開口部２１との間に把持された状態で、ラベルＬが切り離される。

ラベル移送手段４０が駆動を停止した後、所定時間が経過した時点（Ｔ３）において、ラベル移送手段４０が駆動を再開し、マンドレル２０に被嵌されている上位及び下位の２枚のラベルＬが僅かに下方側に移送され、下位のラベルＬ（Ｌ２）がラベル移送手段４０から離れて待機位置（ラベルＬ（Ｌ２）の下端がマンドレル２０のローラ２６より僅かに下がった位置）に停止する。

このようにして、図１及び図２に示す待機状態となり、以下、同様の動作を繰り返すことになる。

なお、上述したように、マンドレル２０の中心軸に対するショットローラ５１の傾斜角度が６０°であるので、ショットローラ５１の周速をＶとすると、ショットローラ５１によるラベルＬの下方側への送出速度Ｖｄ＝Ｖ×ｃｏｓ６０°で、ラベルＬの回転速度（周速）Ｖｃ＝Ｖ×ｓｉｎ６０°となり、下方側への送出速度Ｖｄをショットローラ５１の「送出方向換算周速」と呼ぶことにする。

以上のように、このラベル被嵌装置１では、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ショットローラ５１を、従来のラベル被嵌装置におけるショットローラの最終送出周速Ｖ０と同一の送出方向換算周速である被嵌周速Ｖ０で定速回転させながら、接離機構５３が、ラベルＬの被嵌タイミングにあわせてマンドレル２０に接近させ、ラベルＬをマンドレル２０とショットローラ５１との間に挟み込んで下方側に送出し、ショットローラ５１がラベルＬを送出し終わった後に、ショットローラ５１をマンドレル２０から離反させるようになっているので、ラベルをマンドレルとの間に挟み込んだ状態で待機しているショットローラを、被嵌タイミングにあわせて回転させて、ラベルを周方向に回転させながら、マンドレルの下方側に送出するといった具合に、ショットローラを間欠駆動させているため、ショットローラが回転し始めてから、所定の被嵌速度（ショットローラの最終送出周速）に到達するまでには、ある程度の加速時間ｔ１が必要となる従来のフィルム被嵌装置とは異なり、ラベルＬを送出開始時点から被嵌速度で送出することができる。

従って、従来のラベル被嵌装置の被嵌時間ｔに比べて、このラベル被嵌装置１の被嵌時間Ｔを短縮することができ、これに伴って、ラベルＬの折径を小さくすることができるという効果が得られる。具体的に説明すると、例えば、長さ１６０ｍｍのラベルＬを従来のラベル被嵌装置で被嵌する場合、被嵌時間ｔが４０．５ｍｓで、その間のボトル容器の移動距離は８．３ｍｍであるが、このラベル被嵌装置１を用いて同様のラベルＬをボトル容器Ｂに被嵌すると、その被嵌時間Ｔは１７．０ｍｓで、その間のボトル容器Ｂの移動距離は３．５ｍｍとなり、このラベル被嵌装置１を使用すると、従来の装置を使用する場合に比べて、ラベルＬの折径を７．５ｍｍ（直径を４．８ｍｍ）程度小さくすることができる。なお、図９（ａ）、（ｂ）におけるそれぞれの網掛け表示部分の面積がラベルを被嵌する際のラベルの移動距離を示しており、同図（ａ）に示すラベル被嵌装置１における網掛け表示部分と、同図（ｂ）に示す従来の被嵌装置における網掛け表示部分とは同一面積になっている。

従来のラベル被嵌装置のように、間欠回転するショットローラによって、ラベルＬをボトル容器Ｂの胴部に被嵌する場合は、間欠回転するショットローラの最終送出周速Ｖ０に対応する回転速度を極端に大きくすることはできないが、このラベル被嵌装置１では、ショットローラ５１を定速で連続回転させているので、従来のショットローラの最大回転速度の１．５倍程度まで増速することが可能となり、従来のラベル被嵌装置に比べて、ラベルＬの被嵌時間を飛躍的に短縮することができる。

また、このラベル被嵌装置１では、ラベル移送手段４０からショットローラ５１にラベルＬを受け渡す際、ラベル移送手段４０のフィードベルト４６と、ラベルＬを周方向に回転させるショットローラ５１がラベルＬを同時に把持することがないので、ラベルＬがよじれて損傷するおそれもない。

また、上述した実施形態では、マンドレル２０の上流側にギロチン方式の基材切断ユニット３０を配設しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１０及び図１１に示すラベル被嵌装置１ａのように、マンドレル２０によって開口されたラベル形成基材ＬＭを所定長に切断するサークルカッタ３０Ａを、マンドレル２０を取り囲むように配設することも可能である。

このラベル被嵌装置１ａでは、上述したラベル被嵌装置１に搭載された、ラベルＬをベルト搬送するラベル移送手段４０に替えて、上下２個のローラ４７、４８からなるローラユニット４０Ｃ、４０Ｄを備えたラベル移送手段４０が採用されており、切断位置からラベル形成基材ＬＭの下端までの距離がラベルＬの長さと同じになるように、ラベル移送手段４０によってラベル形成基材ＬＭを送出した時点で、ラベル移送手段４０によるラベル形成基材ＬＭの送出動作が停止され、サークルカッタ３０ＡがラベルＬを切り離すようになっている。このとき、ラベルＬの下端は、マンドレル２０のローラ２６より僅かに下側に位置している。

その後、接離機構５３が、ショットローラ５１を、ラベルＬの被嵌タイミングにあわせてマンドレル２０に接近させ、ラベルＬをマンドレル２０とショットローラ５１との間に挟み込んで下方側に送出し、ショットローラ５１がラベルＬを送出し終わった後に、ショットローラ５１をマンドレル２０から離反させるようになっている。

サークルカッタ方式の基材切断ユニットを使用している上述した従来のラベル被嵌装置では、ラベル形成基材から切り離したラベルをショットローラで下方側に送出するために、ラベル形成基材からラベルを切り離す前に、ラベル形成基材の下端部をショットローラとマンドレルとの間に挟み込んでおく必要があるが、上述したように、ショットローラはラベル形成基材をマンドレルとの間に挟み込む際に、ラベル形成基材の端部を周方向に回転させるので、ラベル形成基材からラベルを切り離す時点では、ラベル形成基材Ｍがよじれた状態となっており、サークルカッタで切断した切り口が綺麗に仕上がらないといった問題がある。

従って、こういった問題を解決するためには、サークルカッタがラベル形成基材からラベルを切り離した後にそのラベルをショットローラに引き渡すために、サークルカッタとショットローラとの間に、ラベルを周方向に回転させずに下方側に送出するラベル受け渡し用の送出ローラを配設しておく必要がある。

しかしながら、このラベル被嵌装置１ａでは、サークルカッタ３０ＡがラベルＬを切り離した後に、ショットローラ５１がラベルＬの下端部をマンドレル２０との間に挟み込んで、ラベルＬを周方向に回転させながらボトル容器Ｂに被嵌するので、ラベル形成基材Ｍがよじれることがなく、ラベル受け渡し用の送出ローラを別途配設しなくても、切り口となるラベルＬの両端縁を綺麗に仕上げることができる。

また、上述した各実施形態では、駆動シリンダ５８によってショットローラ５１をマンドレル２０に対して水平方向に接近離反させる接離機構５３を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ショットローラ５１を揺動させることによってマンドレル２０に対して接近離反させる接離機構を採用することもできる。さらに、ショットローラ５１を駆動ベルトに代え、その駆動ベルトを部分的にマンドレル２０に対して接近離反させるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、ショットローラ５１をマンドレル２０の軸芯に対して６０度傾斜させているが、これに限定されるものではない。ショットローラ５１の傾斜角度は、５〜８５度程度で設定することができるが、送出速度を得ながら、遠心力を得るためには、３０〜７０度が好ましく、４５〜７０度がより好ましい。

また、上述した各実施形態では、ショットローラ５１がマンドレル２０の下端位置に配設されているが、ショットローラ５１の配設位置は、マンドレル２０の下方位置であればよく、マンドレル２０の下端位置に限定されるものではない。

また、マンドレルは、全体が剛性のある金属体等によって形成されている必要はなく、例えば、上述した実施形態におけるラベル整形部２５の下端に、垂下する板バネを連設し、ショットローラがこの板バネとの間にラベルを挟み込む構成を採用する場合は、その板バネもマンドレルの構成要素に含まれる。

また、上述した実施形態では、長尺のラベル形成基材ＬＭからラベルＬを切り離して、ボトル容器Ｂの胴部に被嵌するラベル被嵌装置１、１ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のフィルム被嵌装置は、例えば、容器の口部に筒状のキャップシールを被嵌するキャップシール被嵌装置等、シート状に折り畳まれた筒状フィルムを開口しながら、容器等の被嵌体に被嵌する種々の装置に適用することができる。

シュリンクラベルやキャップシール等の筒状フィルムを容器等の被嵌体に被嵌する装置として利用することができる。

１、１ａ ラベル被嵌装置（フィルム被嵌装置）
１Ａ ラベル制御装置
２ ボトル搬送装置
２Ａ 容器搬送制御装置
２ａ コンベア
２ｂ コンベアモータ
２ｃ 容器ピッチ切り装置
２ｄ 容器ピッチ切りモータ
１０ 基材送出ユニット
１０ａ ピッチ送りモータ
１１ 駆動ローラ
１２ 従動ローラ
２０ マンドレル
２１ ラベル開口部
２１ａ 窪み部
２２ 上位ローラ
２３ 中位ローラ
２４ 下位ローラ
２５ ラベル整形部
２６ ローラ
３０ 基材切断ユニット
３０Ａ サークルカッタ
３０ａ 可動刃モータ
３１ 固定刃
３２ 可動刃
４０ ラベル移送手段
４０ａ フィードベルトモータ
４０Ａ、４０Ｂ フィードベルトユニット
４０Ｃ、４０Ｄ ローラユニット
４１ 駆動プーリ
４２、４３、４４、４５ 従動プーリ
４６ フィードベルト
４７、４８ ローラ
５０ ショットユニット
５１ ショットローラ
５２ ショットローラモータ
５３ 接離機構
５４ 支持プレート
５５ スライドレール
５６ スライダ
５７ａ、５７ｂ 支持アーム
５８ 駆動シリンダ
６０ ラベル検出センサ
６１ 反射鏡
６２ ボトル検出センサ
６３ 反射鏡
７１、７２ インバータ
７３ 操作表示装置
７４、７５、７６、７７ａ サーボアンプ
７７ｂ 電磁弁
７８、７９ センサーアンプ
Ｂ ボトル容器（被嵌体）
Ｌ ラベル（筒状フィルム）
ＬＭ ラベル形成基材

Claims (2)

1. 筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら、下方側に順次送出することで、前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に筒状フィルムを被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、
   所定長に切断された状態で前記マンドレルに被嵌された筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、
   前記フィルム移送手段によって移送されてきた筒状フィルムを、周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラと、
   前記ショットローラを、前記マンドレルに対して接近離反させる接離機構と
   を備え、
   前記ショットローラを被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させながら、前記接離機構が、筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせて前記ショットローラを接近させ、筒状フィルムを前記マンドレルと前記ショットローラとの間に挟み込んで下方側に送出し、前記ショットローラが筒状フィルムを送出し終わった後に、前記ショットローラをマンドレルから離反させるように構成したことを特徴とするフィルム被嵌装置。
2. 長尺帯状の筒状フィルムをマンドレルに被嵌することによって開口しながら下方側に送出し、その長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離した後、その所定長の筒状フィルムを前記マンドレルの直下を通過する被嵌体に被嵌するようにしたフィルム被嵌装置において、
   前記マンドレルに被嵌された長尺の筒状フィルムを下方側に移送するフィルム移送手段と、
   前記フィルム移送手段によって移送されてきた長尺の筒状フィルムから所定長の筒状フィルムを切り離すサークルカッタと、
   前記サークルカッタによって切り離された所定長の筒状フィルムを、前記マンドレルとの間に挟み込むことによって周方向に回転させながら下方側に送出する、回転軸が前記マンドレルの軸芯に対して傾いた状態で配設されたショットローラと、
   前記ショットローラを、前記マンドレルに対して接近離反させる接離機構と
   を備え、
   前記ショットローラを被嵌速度に対応する回転速度で連続回転させながら、前記接離機構が、筒状フィルムの被嵌タイミングにあわせて前記ショットローラを接近させ、筒状フィルムを前記マンドレルと前記ショットローラとの間に挟み込んで下方側に送出し、前記ショットローラが筒状フィルムを送出し終わった後に、前記ショットローラをマンドレルから離反させるように構成したことを特徴とするフィルム被嵌装置。

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