JP5942458B2 - シュリンクラベル装着方法、シュリンクラベル装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、筒状のシュリンクラベルを熱収縮させて容器に装着させるシュリンクラベル装着方法、シュリンクラベル装着装置及びその装置用の押付治具、並びに前記装着方法で得られるシュリンクラベル付容器に関する。

周知のように飲料容器、食品容器、化粧品容器、洗剤容器などの様々な容器には熱収縮性フィルム製のシュリンクラベルが装着されている。このシュリンクラベルは筒状に形成され、容器に被せられた状態で外部から加熱される。この加熱時の熱収縮によりシュリンクラベルが容器に密着して装着されている。

ところがシュリンクラベルは、容器の周方向に連続した凹凸形状に対しては、その形状に追従して熱収縮するものの、比較的平坦な面に深い凹状の窪みを形成した場合には追従して熱収縮できないため、窪みの開口部を覆った状態となり、輸送時・使用時にシュリンクラベルが破られるおそれがある。特に、凹状の窪みを容器の持ち上げ時の指当て部としたい場合、しっかりと把持することができなくなってしまう。この点につき紙スリーブなどの代用も考えられるが、使用後のゴミが増加し、好ましくない。

そこで、容器に形成した凹状の窪みにシュリンクラベルを密着させる手法として特許文献１．２の技術が提案されている。この特許文献１の技術は、図４（ａ）に示すように、まず容器１の外周にシュリンクラベル３を熱収縮率に応じて緩やかに被せる。つぎに押付治具（プッシャー）４を加熱し、図４（ｂ）に示すように、その先端部５でシュリンクラベル３を窪み２内に押し付ける。このときシュリンクラベル３の内周面に感熱性接着剤Ｓが塗布されているため、シュリンクラベル３が窪み２に接着される。その後に図４（ｃ）に示すように、シュリンクラベル３を熱風ＨＷで加熱し、シュリンクラベル３を熱収縮させて容器１の外周に装着させている。

特許文献２の技術には、図５（ａ）の押付治具６を用いる。この押付治具６は、シュリンクラベル３を窪み２に押し付ける押付部７と、押付部７を支持する支持バー８とを備え、押付部７には複数の貫通孔７ａが形成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、シュリンクラベル３の内周面に塗布された感熱性接着剤Ｓを、貫通孔７ａを通じて加熱してシュリンクラベル３を窪み２の底面２ａに接着させている。

特開２００７−１７６５１５ 特開２００９−２８６４２８

しかしながら、特許文献１．２の技術は、共にシュリンクラベル３を感熱性接着剤Ｓによって窪み２に接着させているものの、シュリンクラベルはミシン目から切り裂いて簡単に分別廃棄できるのがメリットなため、接着という手法は好ましくない。

また、押付治具４．６で押し付けたシュリンクラベル３を加熱して感熱性接着剤Ｓを活性化させる必要があるため、押し付けられた部分をムラなく均一に加熱しなければならならない。この押し付けられた部分は、他の部分よりも加熱されにくく、特許文献２の貫通孔７ａを設けてもラベル装着に要する時間が長くなるおそれがある。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、シュリンクラベルを接着することなく、容器の窪みに密着させることを解決課題としている。

そこで、本発明は、容器の窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分を熱収縮させることなく、窪みに押し付けられた状態、即ち密着状態を維持させている。本発明のシュリンクラベル装着方法は、容器に外嵌されたシュリンクラベルを押付手段が容器の窪みに押し付ける押付工程と、この押付工程の状態のままシュリンクラベルを加熱手段で加熱する加熱工程とを備え、押付工程で前記窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分を、加熱工程時に熱収縮温度未満の温度に維持することを特徴としている。この方法の一態様としては、加熱工程時に押付手段を冷却することが挙げられる。

本発明のシュリンクラベル装着装置は、容器に外嵌されたシュリンクラベルを容器の窪みに押し付ける押付手段と、この押付手段で押し付けられた状態のままシュリンクラベルを加熱する加熱手段とを備え、押付手段で前記窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分を、加熱手段の加熱時に熱収縮温度未満の温度に維持することを特徴としている。この装置の一態様にも加熱手段によるシュリンクラベルの加熱時に押付手段を冷却することが挙げられる。

本発明のシュリンクラベル装着装置用の押付治具は、冷媒が循環可能な循環路を内部に形成して、前記装置におけるシュリンクラベルの加熱時に冷媒を循環路に循環させることを特徴としている。したがって、シュリンクラベルは、押付治具に押し付けられた部分が冷却される。

本発明のシュリンクラベル付容器は、前記シュリンクラベル装着方法により得られ、任意の対象を内部に収容可能な容器本体と、この容器本体の外周に装着されたシュリンクラベルとを備え、容器本体の窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分が、熱収縮することなく該窪みに密着している一方、前記部分を除いたシュリンクラベルが、熱収縮して容器本体に密着していることを特徴としている。

本発明によれば、シュリンクラベルを接着させることなく、シュリンクラベルを窪みに密着させた容器を提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態に係るシュリンクラベル付容器の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 （ａ）は本発明の実施形態に係るシュリンクラベル装着方法の外嵌工程を示す縦断面図、（ｂ）は同装着方法の押付工程を示す縦断面図、（ｃ）は同装着方法の加熱工程を示す縦断面図、（ｄ）は同装着方法の冷却工程を示す縦断面図、（ｅ）は押付治具の押し付けを解除した状態の縦断面図。 図２（ｂ）〜（ｅ）の工程を実行するシュリンクラベル装着装置の概略図。 （ａ）は特許文献１の外嵌工程を示す横断面図、（ｂ）は同押付工程を示す横断面図（ｃ）は同加熱工程を示す横断面図。 （ａ）は特許文献２の押付治具の斜視図、（ｂ）は（ａ）の押付治具によりシュリンクラベルを窪みに押し付けた状態の縦断面図。

≪シュリンクラベル付容器≫
図１に基づき本発明の実施形態に係るシュリンクラベル付容器を説明する。このシュリンクラベル付容器（ボトル）１０は、例えばブロー成形により成形され、図１（ａ）に示すように、内部に収容対象を収容する容器本体１１と、容器本体１１の有底筒状の胴部１２に装着されたシュリンクラベル１３とを有している。

容器本体１１の材料は、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系などの熱可塑性樹脂、金属、ガラス、陶器、紙など公知の材料でよい。また、容器本体１１の収容対象としては、洗浄剤、柔軟剤、化粧品、薬品、燃料、食品、食用油、飲料などの液体又は粉体などが例示される。

胴部１２には、比較的平坦な面に持ち運び時などに指を掛けるための逆切頭円錐状の深い窪み１４が形成されている。このように深い窪み１４を有する前記容器１０は、指先を嵌め入れるようにして把持することができ、握力の弱い人など多くの使用者にとって使いやすいため、ユニバーサルデザイン容器とも呼ばれている。具体的には、窪み１４は、図１（ｂ）に示すように、胴部１２に前後一対の断面凹状に形成され、窪み底面１５が円形状に形成されている。この窪み底面１５は平面状（平坦状）が好ましく、該窪み１４が形成されていれば、胴部１２の形状は問わず、公知の形状でよい。

シュリンクラベル１３は、例えば熱収縮性のフィルムの両側端部を重ね合わせ、該重ね合わせた部分を溶剤又は接着剤などで接着（センターシール）することよって筒状に形成され、所定の長さに切断して提供されている。このシュリンクラベル１３は分断用のミシン目が形成され、外周面に商品名、商標、絵柄デザインなどがグラビア印刷される。

シュリンクラベル１３の基材となる熱収縮性フィルムは、少なくとも幅方向、即ち筒状に形成した際における周方向に熱収縮性を有すれば材質は限定されず、例えばポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂から選択される１種又は２種以上の混合物などからなる合成樹脂フィルムを用いることができる。また、熱収縮性を有する２種類以上の合成樹脂製フィルムが積層された積層フィルムを用いることもできる。さらに、熱収縮性を有するフィルムに発泡樹脂シートなどの断熱層やその他の機能層が積層された公知の積層フィルムを用いることもできる。

この熱収縮性フィルムの熱収縮率は、熱収縮により容器１０に密着可能であればよく、通常は幅方向における熱収縮（９０℃温水中に１０秒間浸漬）が約４０％以上、好ましくは約５０％以上が例示される。ここでは「熱収縮率（％）＝[｛（幅方向の元の長さ）−（幅方向の浸漬後の長さ）｝／（幅方向の元の長さ）］×１００」とする。

このような前記容器１０は、シュリンクラベル１３が周方向の熱収縮によって胴部１２の外形に沿って密着して装着され、該胴部１２からの脱落などが防止されている。このときシュリンクラベル１３は、窪み１４の形状に沿っているものの、窪み底面１５に対応する部分（以下、底面対応部１７とする）が熱収縮することなく窪み底面１５に密着している。

≪シュリンクラベルの装着方法≫
図２に基づき前記容器１０におけるシュリンクラベル１３の装着方法を説明する。ここでは、まず筒状のシュリンクラベル１３を開口させて、図２（ａ）に示すように、窪み１４の開口部を覆うようにシュリンクラベル１３を容器本体１１の胴部１２に外嵌する（外嵌工程）。このときシュリンクラベル１３は、熱収縮率に応じた余裕をもって緩やかに胴部１２に被せられる。

すなわち、窪みを有しない一般的な容器の場合、シュリンクラベル１３の周長は胴部１２の外周長より１〜１０％程度長く設定されている。本装着方法においてもシュリンクラベル１３の周長は一般的な容器の場合と同程度あるいは窪み１４の深さ分を加味した長さとしておくのがよい。なお、ストッパ２７によりシュリンクラベル１３の下限位置が規制される。また必要に応じて周方向も位置決めする。さらに位置決め用の接着剤を内面に塗布しておき、シュリンクラベル１３を仮止めしてもよい。

つぎに図３のシュリンクラベル装着装置（ラベラー）２０を用いて、シュリンクラベル１３を胴部１２の外周面に密着させる。この装置２０は、対向配置された一対のエンドレス状の回転駆動装置２１と、各回転駆動装置２１に所定間隔をおいて複数個が固定された円筒状の押付治具（プッシャー）２２と、シュリンクラベル１３を熱収縮させる複数の熱風機２３とを備え、熱風機２３には汎用のヒートガンなどを用いることができる。

各押付治具２２は、耐熱性樹脂やステンレスなどの金属により構成され、それぞれの先端部２２ａが対向しており、各回転駆動装置２１に左右一対に配設されている。この各押付治具２２は、図示省略のエアシリンダーやカムなどの手段によって先端部２２ａをシュリンクラベル１３に押し付けたり、後退させたりすることが可能である。例えば単動のエアシリンダーであれば、エアによって前進動作して先端部２２ａがシュリンクラベル１３を窪み底面１５に押し付ける一方、内蔵ばねによって後退動作して前記押し付けが解除される。

また、各押付治具２２は、先端面２２ｂが窪み底面１５と同等の大きさの相似形（円形）に形成され、内部には冷媒の循環可能なコ字状の循環路２４が形成されている。この循環路２４の基端部側の入出口には、一対のアダプタ２５を介してホース２６の一端部が連結されている。このホース２６の他端部には図示省略のポンプが連結され、該ポンプの作動によって所定タンク内の冷媒が循環路２４を通って循環可能となっている。ここではポンプは前記装置２０の運転稼動中は常時作動し、循環路２４内に冷媒を常に循環させているものとする。なお、前記冷媒として、通常は冷却水・クーラント（ｃｏｏｌａｎｔ）などの冷却液が用いられている。

各回転駆動装置２１は、容器本体１１を搬送する方向に同期して回転可能となっている。ここではシュリンクラベル１３を胴部１２に外嵌させた容器本体１１は、矢印Ｐ．Ｑに示すように、回転駆動装置２１の上流側から（Ａ）押付ゾーン→（Ｂ）加熱ゾーン→（Ｃ）冷却ゾーンの順に搬送される。なお、図３中では、容器本体１１の状態をわかり易くするために容器本体１１を横倒し状態で示しているが、実際には容器本体１１は立てた状態で各ゾーンに搬送される。以下、各ゾーンの処理工程を説明する。

（Ａ）押付ゾーン
押付ゾーンでは、左右の押付治具２２を用いてシュリンクラベル１３を胴部１２の窪み１４に押し付ける（押付工程）。ここでは図２（ｂ）に示すように、各押付治具２２の先端部２２ａをシュリンクラベル１３に押し当てて、シュリンクラベル１３を窪み１４に押し込む。これによりシュリンクラベル１３が、各押付治具２２の先端部２２ａにより窪み底面１５に押し付けられ、窪み底面１５に密着する。この押付工程の完了後に容器本体１１は、左右の押付治具２２の先端部２２ａで保持された状態のまま加熱ゾーンおよび冷却ゾーンへと搬送される。

（Ｂ）加熱ゾーン
加熱ゾーンでは、図２（ｃ）に示すように、押付工程時の状態のままシュリンクラベル１３を熱収縮温度に加熱する（加熱工程）。ここでは一例として９０℃までシュリンクラベル１３を加熱するものとする。この加熱は、矢印Ｈに示すように、熱風機２３により熱風（例えば１００℃〜２００℃）を吹き付けて行う。この加熱によりシュリンクラベル１３が、容器本体１１の胴部１２の外形に追従して熱収縮し、胴部１２の外周に密着する。

ただし、前記ポンプが前記装置２０の運転稼動中は常時作動しているため、矢印（ｃ）に示すように、冷媒が循環路２４内を常に循環し、各押付治具２２が冷媒循環により冷却されている。このとき窪み底面１５に密着するシュリンクラベル１３の部分、即ち底面対応部１７は押付治具２２の先端面２２ｂに押し付けられているため、該先端面２２ｂを通じて冷却される。この意味で前記装置２０の押付治具２２は、シュリンクラベル１３の押付と冷却とを兼ねるクーリングプッシャーとして機能している。

その結果、シュリンクラベル１３の底面対応部１７は、熱風Ｈを吹き付けても熱収縮温度（９０℃）に到達することはなく、加熱工程を通じて熱収縮温度未満の温度を維持する。したがって、前記底面対応部１７は、加熱工程時に熱収縮することなく、押付工程時の窪み底面１５に対する密着状態が維持される。これによりシュリンクラベル１３を接着の手法を用いることなく、窪み底面１５に密着させることが可能となる。

一方、シュリンクラベル１３中、窪みの周側面１８に対応する部分（以下、側面対応部１９とする。）は、押付治具２２と接していないため、冷却されることはなく、熱収縮温度に到達して熱収縮する。このとき底面対応部１７が窪み底面１５に押し付けられているため、側面対応部１９は熱収縮でテンションが加わって窪み周側面１８に密着する。

（Ｃ）冷却ゾーン
冷却ゾーンでは、図２（ｄ）に示すように、押付工程時の状態でシュリンクラベル１３を熱収縮温度未満の温度まで冷却する（冷却工程）。この冷却は自然冷却でもよいが、時間短縮のためには冷風などを吹き付けて強制的に温度を下げることが好ましい。

この冷却工程時にも、矢印（ｃ）に示すように、冷媒循環による押付治具２２の冷却が続行されるため、余熱によるシュリンクラベル１３における底面対応部１７の熱収縮が防止される。

そして、シュリンクラベル１３の全体が概ね冷えた段階で、図２（ｅ）に示すように、各押付治具２２の先端部２２ａを戻して窪み１４から取り外し、シュリンクラベル１３の押し付け状態を解除する。これにより容器本体１１へのシュリンクラベル１３の装着が完了し、前記容器１０が提供される。

ここで提供される前記容器１０は、シュリンクラベル１３が窪み底面１５に接着されていないため、シュリンクラベル１３の分別廃棄時に接着を剥がす手間を省くことができる。その結果、ミシン目から切り裂くだけで簡単にシュリンクラベル１３を分別廃棄することが可能となる。また、加熱工程時に感熱性接着剤を活性化させる必要がないため、シュリンクラベル１３の底面対応部１７に熱をムラなく均一に伝えなくともよく、ラベル装着時間の短縮に貢献できる。

また、シュリンクラベル１３の底面対応部１７は、各押付治具２２の冷媒循環で局所的に常時冷却されているため、熱ムラが発生しなく、仕上がり状態がより美麗となる。さらにシュリンクラベル１３の底面対応部１７と側面対応部１９との境界では温度差が大きくなるため、該境界がくっきりと発現し、窪み１４の形状に沿わせた形が明瞭化され、この点も加味すればラベル装着をボトル印刷のイメージに近づけることができる。

このような前記容器１０を提供する前記装置２０は、各押付治具２２内に冷媒を循環させる流通路２４を形成すればよく、特別な設備を必要とせず、簡易な設備で前記容器１０が提供できる。この点で設備費の増加を抑制でき、既存設備を活用することもできる。

≪変形例等≫
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。以下に一例を説明する。

（１）窪み１４
容器本体１１の窪み１４は、必ずしも前後一対である必要はなく、前後の大きさ、形状、個数は対称でなくてもよい。例えば窪み１４は、図１（ａ）の正面円形に限らず、楕円形やトラック形状でもよい。

また、一対の回転駆動装置２１の片方の押付治具２２を容器本体１１を支持する部材に交換したり、図示省略の容器搬送コンベヤにポケットやグリッパを設けて容器本体１１を支持するようにしておけば、窪み１４を胴部１２の前後のいずれか一方にのみ設けることもできる。このような容器の支持部材は、シュリンクラベル１３を隠さない位置で容器を支持するか、加熱を妨げない多数の穴あき状、網目状であるのが好ましい。

（２）加熱工程
加熱工程は、熱風機２３の熱風ではなく、蒸気噴出ノズルの蒸気によりシュリンクラベル１３を加熱することもできる。この場合の蒸気噴出ノズルとしては、ノズル孔が多数穿設されたパイプを用いればよい。

（３）冷媒循環
冷媒循環させる前記ポンプは、前記装置２０の運転稼動中に常時作動させる必要はなく、ポンプ作動のＯＮ／ＯＦＦを制御することもできる。この場合には少なくとも加熱工程前にはポンプ作動をＯＮにし、冷媒循環による押圧治具２２の冷却を開始する。一方、シュリンクラベル１３の余熱による熱収縮を防止する観点から冷却工程でシュリンクラベル１３が冷えた段階、即ち押付治具２２の押し付け状態を解除した後にポンプ作動をＯＦＦとすることが好ましい。

また、押付治具２２を冷却する冷媒も冷却液には限定されず、例えば冷却エアを用いることもできる。この場合には汎用の空気冷却装置から冷却エアを循環路２４に送出・排出すればよい。

なお、押付治具２２の冷却は、内部の循環路２４に冷媒を循環させるだけではなく、押付治具２２が押付状態にない回転駆動装置２１の区間で外部から冷却しておくこともできる。この場合の外部冷却は自然放冷や冷却エアなどでよい。

１０…シュリンクラベル付容器
１１…容器本体
１３…シュリンクラベル
１４…窪み
１５…窪み底面
１７…シュリンクラベルの底面対応部
２０…シュリンクラベル装着装置
２２…押付治具（押付手段）
２３…熱風機（加熱手段）
２４…循環路

Claims (3)

1. 筒状のシュリンクラベルを熱収縮させて窪みが形成された容器に装着するシュリンクラベル装着方法であって、
   容器に外嵌されたシュリンクラベルを押付手段が前記窪みに押し付ける押付工程と、この押付工程の状態のままシュリンクラベルを加熱手段で加熱する加熱工程と、押付工程時の状態でシュリンクラベルを冷却する冷却工程とを備え、
   前記加熱工程時に押付手段を冷却し、押付工程で前記窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分を加熱工程時に熱収縮温度未満の温度に維持し、
   前記冷却工程時に押付手段の冷却を続行し、シュリンクラベルを熱収縮温度未満の温度まで冷却することを特徴とするシュリンクラベル装着方法。
2. 筒状のシュリンクラベルを熱収縮させて窪みが形成された容器に装着するシュリンクラベル装着装置であって、
   容器に外嵌されたシュリンクラベルを前記窪みに押し付ける押付手段と、この押付手段で押し付けられた状態のままシュリンクラベルを加熱する加熱手段と、押付手段で押付けられた状態でシュリンクラベルを冷却する冷却手段とを備え、
   前記押付手段を冷却し、押付手段で前記窪みに押し付けられたシュリンクラベルの部分を加熱手段による加熱時に熱収縮温度未満の温度に維持し、
   前記冷却手段による冷却時に前記押付手段の冷却を続行し、シュリンクラベルを熱収縮温度未満まで冷却することを特徴とするシュリンクラベル装着装置。
3. 前記押付手段の冷却を、冷媒が循環可能な循環路を内部に形成して行うことを特徴とする請求項２記載のシュリンクラベル装着装置。

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