JP6253329B2

JP6253329B2 - インモールドラベル成形用ラベル形成装置及びラベルシート移送方法

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Publication number: JP6253329B2
Application number: JP2013206092A
Authority: JP
Inventors: 辰巳菱川
Original assignee: Startechno Co Ltd
Current assignee: Startechno Co Ltd
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-10-01
Also published as: JP2015066928A

Description

本発明は、金型内にラベルを装着した状態で金型間に合成樹脂を射出して表面にラベルが一体化された樹脂成型品を成形するインモールドラベル成形において多数のラベルが印刷されたラベルシートからラベルを切断形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置及びラベルシート移送方法に関する。

詳しくはラベルが切断されて移送方向及び移送直交方向に多数の抜き穴が形成されたラベルシート（以下においてラベル切断後の抜き穴を有するラベルシートをスクラップシートと称する。）を移送して次位のラベル図柄をラベル切断領域へ移送する際にラベルシートに作用する移送力が不安定化するのを抑制してラベルシートが蛇行したり、皺が発生したりするのを防止し、ラベル切断領域に次位のラベル図柄を高い精度で位置させることが可能なインモールドラベル成形用ラベル形成装置及びラベルシート移送方法に関する。

本出願人は、特許文献1に示すように表面にラベルが一体化された樹脂成型品を成形するインモールドラベル成形する際に使用するラベルを連続するラベルシートから順次切断して形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置を提案した。

該ラベル形成装置は、移送方向及び移送直交方向へ多数のラベル図柄が複数の列方向及び行方向へ所要の間隔をおいて印刷されたラベルシートが卷回されて移送方向上手側に回転するように支持されたシートロールから導出されたラベルシートを移送方向下手側に設けられた巻取りローラに巻き付け、該巻取りローラの回転駆動に伴ってラベルシートを間欠的に巻き取ることによりラベル図柄をラベル形成領域に位置させてラベル形成手段によりラベルを切断形成した後にスクラップシートを巻き取って次位のラベル図柄をラベル形成領域へ移送することによりラベルを順次切断して形成するように構成される。

該ラベル形成装置にあっては、上記したようにスクラップシートの巻き取りに伴ってラベルシートにおける次位のラベル図柄をラベル形成領域へ順次移送するように構成されている。そして巻取りローラは、スクラップシートの巻取りに伴って大径化するため、ラベル形成領域に対して距離をおいた位置に配置する必要がある。

このため、上記したラベル形成領域と巻取りローラ間に位置するスクラップシートの長さが長くなり、この間のスクラップシートに作用する巻取りローラの巻取り力（移送力）が抜き穴のある箇所とない個所とでは不均一に作用し、ラベルシートが蛇行したり、皺等が発生したりしてラベル切断領域に対してラベルシートが平面状に展開し、かつ次位のラベル図柄が高い精度で位置するように移送することが困難になり、ラベルを高品質に切断形成できない問題を有している。

上記問題点は、ラベル切断領域と巻取りローラの間に複数の張力調整ローラを設け、それぞれのローラにスクラップシートを掛渡して移送されるラベルシートに対して移送直交方向に対して安定した巻取り力（移送力）が作用するように構成することにより解決することが可能である。

しかし、上記構成にあっては、巻取り機構及びラベル切断領域と巻取りローラの間における複数の張力調整ローラを設ける必要があり、構造が複雑化してラベル形成装置自体が大型化する問題を有している。

特開２０１３−１１９４８０号公報

解決しようとする問題点は、スクラップシートを巻き取って次位のラベル図柄をラベル形成領域に位置させる際に、ラベルシートに作用する移送力（巻取り力）が不安定化し、移送されるラベルシートが蛇行したり、ラベルシートに皺が発生したりしてラベル形成領域にラベル図柄を高い精度で位置させることができない点にある。巻取り機構及び張力調整機構を必要とするため、構造が複雑化して装置自体が大型化する点にある。

請求項１は、移送方向及び移送直交方向へ多数のラベル図柄が所要の間隔をおいて印刷されたラベルシートが卷回されたシートロールから導出されたラベルシートのラベル図柄箇所をラベル形成領域へ順次移送した後に該ラベル形成領域に設けられたラベル切断手段によりラベル図柄を切断してインモールドラベル成形用ラベルに形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置において、上記ラベル形成領域に移送されたラベルシートにおける移送直交方向の各ラベル図柄箇所を負圧吸引して保持する複数のラベル支持部材と、上記ラベル形成領域の移送方向下手側から移送方向へラベル図柄の移送方向幅に対応する間隔と同程度の間隔をおいて移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支された駆動回転体と、上記駆動回転体を回転する電動モータと、駆動回転体の外周面に相対し、上記ラベルシートの移送直交方向に印刷された複数のラベル図柄相互間及びラベルシートの移送直交方向端部にそれぞれ位置し、移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支されると共に相対する駆動回転体の外周面に圧接する方向及び離間する方向へ移動可能な複数の押圧回転体と、各押圧回転体を駆動回転体の外周面に圧接する方向及び離間する方向へ移動する圧接部材と、を備え、ラベルシートにおける次位のラベル図柄をラベル形成領域へ移送する際に、駆動回転体及び各押圧回転体によるスクラップシート（ラベルが切断除去された抜き穴を有したラベルシート）の挟持箇所を上記抜き穴間で移送方向に連続する箇所とすると共にラベルシートにおける次位のラベル図柄がラベル形成領域に移送された際には圧接部材の復動により駆動回転体から離間する方向へ移動される押圧回転体によるスクラップシートの挟持を解除した状態でラベル支持部材により切断されるラベル図柄箇所を吸着して保持することを最も主要な特徴とする。

請求項１０は、移送方向及び移送直交方向へ多数のラベル図柄が所要の間隔をおいて印刷されたラベルシートが卷回されたシートロールから導出されたラベルシートのラベル図柄箇所をラベル形成領域へ順次移送した後に該ラベル形成領域に配置されたラベル切断手段によりラベル図柄を切断してインモールドラベル成形用ラベルを形成するインモールドラベル成形用ラベル形成方法において、ラベルシートの移送直交方向に印刷された各ラベル図柄をラベル形成領域へ移送する際に、上記ラベル形成領域の移送方向下手側から移送方向へラベル図柄の移送方向幅に対応する間隔と同程度の間隔をおいて移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支され、電動モータの連結された駆動回転体及び該駆動回転体の外周面に対し、上記ラベルシートの移送直交方向に印刷された複数のラベル図柄相互間及びラベルシートの移送直交方向端部にそれぞれ位置し、移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支された各押圧回転体により上記抜き穴間で移送方向へ連続するスクラップシート（ラベルが切断除去された抜き穴を有したラベルシート）を挟持して電動モータの駆動に伴って回転する駆動回転体により移送する、ラベルシートの各ラベル図柄がラベル形成領域に移送された際に、駆動回転体に対して各押圧回転体を離間する方向へ移動してスクラップシートの挟持を解除すると共にラベル形成領域に移送された各ラベル図柄箇所をラベル支持部材により吸着保持することを最も主要な特徴とする。

本発明は、スクラップシートを巻き取って次位のラベル図柄をラベル形成領域に位置させる際に、ラベルシートに不安定な移送力が作用するのを防止してラベルシートの蛇行や皺等の発生を低減してラベルを高品質にする切断形成することができる。構造を簡易化して装置自体を小型化することができる。

インモールドラベル成形用ラベル形成装置の概略を示す略体正面図である。ラベル切断装置を省略してラベル形成領域を示す略体斜視図である。駆動回転体及び押圧回転体箇所を示す略体斜視図である。スクラップシート切断手段を示す略体斜視図である。スクラップシート切断手段の中央縦断面図である。ラベルシートのラベル図柄をラベル形成領域に移送した状態を示す説明図である。レーザ光によるラベルの切断形成状態を示す説明図である。ラベルシートの移送状態を示す説明図である。スクラップシートの挟持状態を示す説明図である。スクラップシートの切断状態を示す説明図である。実施例２に係るインモールドラベル成形用ラベル形成装置の概略を示す略体正面図である。ラベル保持機構の概略を示す説明図である。

駆動回転体及び各押圧回転体によるスクラップシート（ラベルが切断除去された抜き穴を有したラベルシート）の挟持箇所を上記抜き穴間で移送方向に連続する箇所とすると共にラベルシートにおける次位のラベル図柄がラベル形成領域に移送された際には圧接部材の復動により駆動回転体から離間する方向へ移動される押圧回転体によるスクラップシートの挟持を解除した状態でラベル支持部材により切断されるラベル図柄箇所を吸着して保持することを最良の実施形態とする。

以下、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図５に示すように、本発明に係るインモールドラベル成形用ラベル形成装置１の本体３上面には、図１の正面が横Ｌ字形の取付け盤５の基部が固定され、本体３の上面と先端部の間に後述するラベルシート４１が通過可能な空間が形成される。

上記取付け盤５の上面には、ラベルシート４１の移送直交方向(前後方向とも称する。)へ延出する一対のガイドレール７が固定され、該ガイドレール７には、第１可動台９が前後方向へ往復移動するように支持される。また、上記ガイドレール７間に応じた取付け盤５の上面には、一端部に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ（図示せず）が連結され、図示する前後方向に軸線を有した第１駆動部材を構成する第１送りねじ（図示せず）の軸端部がそれぞれ回転可能に軸支され、該第１送りねじは、上記第１可動台９に設けられた第１ナット(図示せず)に噛合わされる。上記第１可動台９は、電動モータの駆動に伴って前後方向へ往復移動される。

上記第１可動台９の上面には、上記ラベルシート４１の移送方向 (左右方向とも称する。)へ延出する一対のガイドレール１５が固定され、該ガイドレール１５には、第２可動台１７が左右方向へ往復移動するように支持される。上記ガイドレール１５間に応じた第２可動台１７の上面には、一端部に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ１９が連結され、図示する左右方向に軸線を有した第２駆動部材を構成する第２送りねじ（図示せず）の軸端部がそれぞれ回転可能に軸支され、該第２送りねじは、上記第２可動台１７に設けられた第２ナット(図示せず)に噛合わされる。上記第２可動台１７は、電動モータ１９の駆動に伴って左右方向及び電動モータの駆動に伴って前後方向の二次元方向へ移動制御される。

上記第２可動台１７の上記移送方向上手側端部には、ラベル切断手段の一部を構成する４個のレーザ光出力ヘッド２３が出力軸を上下方向に向け、かつ上記移送直行方向へ所要の間隔をおいて設けられる。各レーザ光出力ヘッド２３には、第２可動台１７上に固定されたラベル切断手段の一部を構成するレーザ光発振装置２５から出力されるレーザ光がラベル切断手段の一部を構成する導波管２７を介して伝播される。各レーザ光出力ヘッド２３は、本体３のラベル形成領域上面に移送されたラベルシート４１におけるラベル図柄４１ａの外形に沿ってレーザ光を所要のビーム径に収斂して出力する。

なお、ラベル切断手段としては、上記構成の他にレーザ光をガルバノ・スキャナ機構により二次元方向へ走査してラベルシート４１からラベルを切断形成するものであってもよい。

各レーザ光出力ヘッド２３の移動領域に応じた上記本体３の上面は、水平面状で、その左右方向中央部には、ラベル形成領域が設定される。該ラベル形成領域内の本体３上面には、切断形成されるラベルの外形より若干大きい相似形からなる４個の凹所２９が、上記移送直交方向へ所要の間隔をおいて設けられる。

なお、本実施例においては、４枚のラベルを同時に切断形成するために４個の凹所２９を設ける構成としたが、同時に切断形成するラベルの枚数、従って凹所２９の個数に付いては、本実施例に限定されるものではない。

各凹所２９内には、ラベルの外形に一致するラベル支持板３０が、本体３の上面と一致する高さで、かつ凹所２９周縁との間に若干の隙間を設けて取り付けられ、各ラベル支持板３０には、負圧発生装置(図示せず)に接続された多数の吸引孔３０ａが形成される。

また、各凹所２９は、底面が黒色に着色処理され、ラベルの形成時にラベルシート４１を通過したレーザ光を吸収して反射するのを防止する。更に、各凹所２９の底面には、負圧発生装置(図示せず)からの吸引ダクト３１が接続される回収孔（図示せず）が形成される。

各ラベル支持板３０は、ラベル形成時においては、上面に移送されたラベルシート４１のラベル図柄４１ｂを、またラベル形成後においては、形成されたラベルを負圧吸引して保持する。また、各凹所２９の底面に設けられた回収孔（図示せず）は、ラベルシート４１からラベルをレーザ光の熱により溶融切断する際に溶融炭化して凹所２９内に落下したラベルシート４１の炭化粉を吸引回収する。

上記ラベル形成領域の移送方向上手側における本体３には、移送直交方向に軸線を有し、かつラベルシート４１の移送直行方向幅に応じた軸線長さで、かつ支持外周面が本体３の上面に一致する搬入側回転体３３が回転可能に支持される。該搬入側回転体３３は、軸線方向両端部に対して軸線方向中央が大径になるテーパ状のクラウンローラにより構成される。

本体３における移送方向上手側下部には、ラベルシート４１のシート供給部３５が設けられる。シート供給部３５には、ラベルシート４１が卷回されたシートロール３７が回転可能で、かつ交換可能に設けられ、該シートロール３７から導出されたラベルシート４１は、転向ローラ、テンションローラ(いずれも図示せず)及び上記搬入側回転体３３を経てラベル形成領域、後述する駆動回転体３９に亘るように掛渡される。

上記ラベルシート４１は、合成樹脂製フィルムの表面に、移送直交方向（行方向）へ例えば４個のラベル図柄４１ａが適宜の間隔をおき、かつ移送方向（列方向）へ上記ラベル図柄４１ａの列が適宜の間隔をおいて印刷されている。

上記ラベル形成領域の移送方向下手側に応じた本体３には、移送直交方向に軸線を有し、かつラベルシート４１の移送直行方向幅に応じた軸線長さで、かつ支持外周面が本体３の上面に一致する駆動回転体３９が回転可能に支持される。該駆動回転体３９の一方軸端部には、数値制御可能なサーボモータ等の移送用電動モータ４３が駆動連結され、該移送用電動モータ４３の駆動に伴って上記駆動回転体３９が回転駆動される。上記駆動回転体３９は、上記ラベル形成領域の移送方向下手側に近い箇所、望ましくはラベル図柄４１ａ、１つ分の移送方向幅に対応する間隔を設けて配置するのが好ましい。

上記駆動回転体３９の軸線両端部に応じた本体３には、押圧部材の一部を構成する搖動アーム４５が搖動可能にそれぞれ軸支され、各搖動アーム４５の一椀部には、本体３に回動するように支持され、押圧部材の一部を構成するエアーシリンダや電磁ソレノイド等の搖動作動部材４７がそれぞれ連結されると共に各他椀部には、移送直交方向に軸線を有した押圧回転体４９の軸端部が回転可能に軸支される。

そして上記駆動回転体３９には、ラベルが切断除去された複数の抜き穴４１ｂが移送直交方向へ所定の間隔をおいて形成されてラベル形成領域から移送されるスクラップシート４１ｃが掛渡される。該スクラップシート４１ｃは、上記搖動作動部材４７の作動により駆動回転体３９に圧接する押圧回転体４９により挟持され、移送用電動モータ４３の駆動に伴って回転する駆動回転体３９によりスクラップシート切断手段５１側へ移送される。

なお、駆動回転体３９としては、軸線直交方向の直径が一定の円筒ローラ、または軸線方向中央に対して軸線各端部に向かって徐々に小径になるテーパ状のクラウンローラとしてもよい。駆動回転体３９をクラウンローラとする場合にあっては、押圧回転体４９を軸線方向へ所定の間隔をおいた複数個の回転盤で、軸線方向中央の回転盤に対して軸線方向各端部に向かうに従って直径を大径化して駆動回転体３９に対する圧接を保つように構成とする。

上記駆動回転体３９の移送方向下手側（下方）に応じた本体３には、スクラップシート切断手段５１が設けられる。該スクラップシート切断手段５１は、駆動回転体３９の下方にて垂直の支持面を有した固定支持板５３と、該固定支持板５３に相対する押圧面を有し、垂直方向中間部にて移送直交方向へスクラップシート４１ｃの移送直交方向幅に対応する長さで伸びる開口５５ａが形成された可動支持板５５と、固定支持板５３に対して可動支持板５３が圧接する方向及び離間する方向へ移動するエアーシリンダや電磁ソレノイド等の作動部材５７と、上記開口５５ａに対応する箇所に設けられ、移送直交方向へ往復移動可能に設けられるスクラップシート切断部材５９により構成される。

なお、上記開口５５ａに相対する固定支持板５３には、例えばフッ化樹脂等の合成樹脂材からなる刃先当て部材５３ａが移送直交方向に亘って着脱可能に設けられる。

上記スクラップシート切断部材５９は、スクラップシート４１ｃの移送方向幅に対応する長さで移送直交方向へ延び、本体３に固定されるガイドレール６１と、該ガイドレール６１に対して移送直交方向へ往復移動するように支持される可動体６３と、ガイドレール６１に対して可動体６３を往復移動する往復駆動部材６５と、上記可動体６３に設けられ、上記固定支持板５３の支持面と直交する方向に軸線を有したエアーシリンダや電磁ソレノイド等の刃物作動部材６７と、上記作動部材６７の作動軸に取り付けられる切断刃６９により構成される。

上記往復駆動部材６５としては、ガイドレール６１の長手方向各端部に応じた本体に回転可能に軸支された一対の回転体６５ａと、一方の回転体６５ａに駆動連結された電動モータ６５ｂと、上記各回転体６５ａに掛渡されると共に一部が可動体６３に固定されるワイヤやタイミングベルト等の走行部材６５ｃとから構成される。

なお、往復駆動部材６５としては、ガイドレール６１の長手方向と一致する方向に軸線を有して本体３に回転可能に軸支され、一方端部に電動モータが連結されると共に一部が可動体６３に設けられたナットに噛合わされる送りねじからなる送りねじ機構、ガイドレール６１の長手方向と一致する方向に軸線を有して本体３に固定されるラックギャと、可動体６３に設けられた電動モータの回転軸に設けられ、上記ラックギャに噛合うピニオンギャからなるラック・ピニオン機構、またはリニアモータ（いずれも図示せず。）等のいずれであってもよい。

図示する切断刃６９は、刃物作動部材６７に作動軸に固定される取付け台６７ａに設けられた超音波振動子７１のホーンに取り付けられ、超音波振動子７１の駆動に伴って超音波振動しながらスクラップシート４１ｃを切断する。なお、切断刃６９としては、円盤状カッタ、スクラップシート４１ｃの移送直交方向長さに亘る刃先を有し、スクラップシート４１ｃの移送直交方向に亘って圧接して切断するシャー形式のものであってもよい。

上記スクラップシート切断部材５９の下方には、所定の長さ毎に切断されたスクラップシート４１ｃを集積するスクラップシート収容箱７３が設けられる。スクラップシート収容箱７３に代わって排出コンベヤーやシュータを設けて排出するように構成してもよい。

次に、上記のように構成されたインモールドラベル成形用ラベル形成装置１によるラベル形成作用及び方法、スクラップシート４１ｃの移送切断作用及び方法を説明する。
先ず、ラベルシート４１からラベルを切断する作用を説明すると、ラベル供給部３５のシートロール３７から導出されたラベルシート４１は、本体３の上面と取付け盤５先端部の間を通過した後に、搬入側回転体３３によりラベル形成領域側へ転向された後に、駆動回転体３９及び押圧回転体４９間を通過して固定支持板５３及び可動支持板５５間に至るように掛渡される。（図１参照）

上記状態にて搖動作動部材４７を作動して押圧回転体４９を駆動回転体３９の外周面に圧接してラベルシート４１を挟持した状態で移送用電動モータ４３を駆動してラベルシート４１を、そのラベル図柄４１ａが凹所２９のラベル支持板３０上に位置するように移送した後に移送用電動モータ４３の駆動を停止する。（図６参照）

このとき、搖動作動部材４７を復動して駆動回転体３９から押圧回転体４９の圧接を解除してラベルシート４１に対する張力をなくす。これにより張力により弾性伸長したラベルシート４１を元の正規状態に弾性復帰させた後、ラベル支持板３０の上面に支持されたラベル図柄４１ａ箇所を負圧吸引して保持させる。

駆動回転体３９に対する押圧回転体４９の圧接が解除された際に凹所２９（ラベル支持板３０）にラベル図柄４１ａを位置決めするには、ラベルシート４におけるラベル図柄４１ａが印刷された行位置に被検知部としての透孔を形成すると共にラベルシート４１を挟んで光発光部材及び光受光部材からなる光検知器（図示せず）を配置し、ラベルシート４１の移送に伴って上記ラベル図柄４１ａが凹所２９に位置した際に該透孔を通過する光により光検知器から出力される検知信号に基づいて移送用電動モータ４３の駆動を停止して位置決めする。

次に、上記状態にて電動モータを駆動制御して第１可動台９を移送直交方向へ、また電動モータ１９を駆動制御して第２可動体１７を移送方向へ移動して各レーザ光出力ヘッド２３を二次元方向へ移動しながらそれぞれのレーザ光出力ヘッド２３から対応するラベル図柄４１ａの外形に沿ってレーザ光を出力して溶融切断することによりラベルを切断形成する。（図７参照）

なお、ラベル形成領域から駆動回転体３９に亘ってスクラップシート４１ｃが掛渡されるまで上記動作を繰り返した後に、上記動作に従って製品としてのラベルの切断形成作業を実行する。

移送用電動モータ４３の駆動停止タイミングは、回転駆動する駆動回転体３９によりスクラップシート４１ｃに作用する移送力による伸長を見越してラベル支持板３０上に対してラベル図柄４１ａ箇所が若干、オーバーランし、かつ駆動回転体３９及び押圧回転体４９による挟持が解除されてスクラップシート４１ｃに対する移送力（張力）が作用しなくなって縮小したときに、ラベル支持板３０上にラベル図柄４１ａが位置するように透孔の形成位置を設定する。

上記レーザ光によるラベルの切断形成時においては、それぞれの凹所２９内が黒色に着色されているため、ラベルシート４１を切断して透過したレーザ光が凹所内にて吸収されて反射が規制されることにより反射レーザ光によるラベルシート４１の再溶融（切断）を防止する。

また、レーザ光により切断時にレーザ光の熱で溶融して炭化したラベルシート４１の溶融屑は、凹所２９内へ落下した後に回収孔から負圧吸引されて回収される。

更に、上記作用によりラベルシート４１からレーザ光により切断形成されたラベルは、ラベル支持板３０による負圧吸引が解除された状態でラベル形成領域の上方に設けられたラベル取出し手段の保持部材により負圧吸着されてラベル形成領域から取り出された後に、樹脂成形機の金型内にラベルを装着する疑似コア（いずれも図示せず）へ受け渡される。

上記したラベルの切断形成後においては、移送用電動モータ４３を再び駆動して駆動回転体４３及び押圧回転体４９に挟持されたスクラップシート４１ｃを移送し、ラベルシート４１における次行のラベル図柄４１ａをラベル形成領域の凹所２９に位置させる。

そして駆動回転体３９から押圧回転体４９を離間してスクラップシート４１ｃの挟持を解除した後に、凹所２９のラベル支持板３０上に位置するラベル図柄４１ａを負圧吸引して保持させた状態で上記した作用によりレーザ光をラベル図柄４１ａの外形に沿って二次元方向へ走査させながら出力してラベルを切断形成する。（図８参照）

駆動回転体４３及び押圧回転体４９によりスクラップシート４１ｃを挟持して移送する際においては、ラベル形成領域と駆動回転体３９の間隔が短いため、スクラップシート４１ｃの伸長量が最小限になるように抑制し、抜き穴４１ｂがある箇所と繋がっている個所に作用する移送力が不均一になるのを防止するこれによりラベル形成領域に移送されるラベルシート４１が蛇行したり、皺等が発生したりするのを防止し、ラベル形成領域に対してラベル図柄４１ａが高い精度で平面状に位置するように移送する。

一方、上記したラベルの切断形成の進展に伴って駆動回転体４３により転向させられて固定支持板５３及び可動支持板５５間にて垂れ下がったスクラップシート４１ｃが開口５５ａから所定の長さになった時、またはラベルの切断形成回数が所定数に達した時、上記ラベル形成動作と並行、またはラベル形成動作を中断した後に作動部材５７を作動して可動支持板５５を固定支持板５３に圧接する方向へ移動して両者によりスクラップシート４１ｃを挟持させる。（図９参照）

そして上記状態にて刃物作動部材６７を作動して切断刃６９の刃先を固定支持板５３の刃先当て部材５３ａに当接させた後に電動モータ６５ｂを駆動して可動体６３をスクラップシート４１ｃの移送直交方向の一方端から他方端に向かって移動して上記した長さで切断する。上記動作後、作動部材５７を復動して可動支持板５５を固定支持板５３から離間して挟持を解除すると、切断されたクラップシート４１ｃは、スクラップシート収容箱７３内に自重落下して集積される。（図１０参照）

本実施形態は、ラベル形成領域とスクラップシート４１ｃ（ラベルシート４１）を移送する駆動回転体３９の間隔を短くすることによりスクラップシート４１ｃに移送力（張力）が抜き穴４１ｂのある箇所とない箇所とで不均一に作用するのを抑制すると共に上記移送力（張力）によるスクラップシート４１ｃの伸長量を最小限に抑制し、ラベル形成領域に対してラベルシート４１のラベル図柄を高い精度で位置させてラベルを高品質に切断形成することができる。

実施例１が水平方向へ移送されるラベルシート４１からラベルを切断形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置１であるのに対し、実施例２は、垂直方向を含む上下方向へ移送されるラベルシート１０５からラベルを切断形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置１０１に係る。

図１１に示すように、実施例２に係るインモールドラベル成形用ラベル形成装置１０１における本体（図示せず）の図示右方上部には、上部にシートロール１０３が従転可能に支持される。該シートロール１０３には、移送直交方向に対し、本例では４個で、移送方向に対して所要の間隔をおいて多数のラベル図柄（図示せず）が印刷された所要の長さのラベルシート１０５が卷回される。該シートロール１０３から導出されたラベルシート１０５は、転向ローラ、テンションローラ等を介して搬入側回転体１０７を経た後にラベル形成領域を通過して駆動回転体１０９に至るように掛渡される。

なお、ラベル形成領域を通過したラベルシート１０５は、後述するラベル切断手段１１１によるラベルの切断形成されることにより該ラベルに一致する抜き穴（図示せず）が形成されたスクラップシート１０５ａになる。

インモールドラベル成形用ラベル形成装置１０１における本体の図示左側面内側には、ラベル切断手段１１１がラベル形成領域に相対して設けられる。該ラベル切断手段１１１は、ラベル形成領域に相対して図示する前後方向へ延出する固定盤１１３に前後方向へ延出して固定されるガイドレール１１５に、図示前後方向へ移動するように支持される前後可動体１１７と、該前後可動体１１７を前後方向へ移動する前後移動部材（図示せず）と、前後可動体１１７に図示する上下方向へ延出して固定されるガイドレール１１８に、図示上下方向へ移動するように支持される上下可動体１１９と、該上下可動体１１９を上下方向へ移動する上下移動部材（図示せず）と、上記上下可動体１１９に対し、水平方向に軸線を有し、図示前後方向へ所定の間隔をおいて設けられる複数のレーザ光出力ヘッド１２１とから構成され。

各レーザ光出力ヘッド１２１は、導波管を介してレーザ光発振装置（いずれも図示せず）から出力されるレーザ光をラベル形成領域に上下方向に向かって掛渡されたラベルシート１０５へ所定のスポット径に収斂するように出力する。

ラベル切断手段１１１に相対する本体には、ラベルシート１０５の厚さより若干広い間隔をおいて相対する一対のシート案内板１２３ａ・１２３ｂが設けられる。ラベル切断手段１１１側のシート案内板１２３ａには、レーザ光の出力領域に対応する大きさのレーザ光照射開口（図示せず）が形成され、レーザ光出力ヘッド１２１から出力されるレーザ光を通過させると共に他方のシート案内板１２３ｂとの協働により切断個所へ移送されるラベルシート１０５を平面状に修正する。

また、他方のシート案内板１２３ｂには、ラベル図柄１０５ａの外形より若干大きい相似形のラベル用開口１２３ｄがレーザ光照射開口に相対して形成され、該ラベル用開口１２３ｄ内には、ラベルシート１０５からラベルを切断形成する際に後述するラベル保持板１２５を、外縁との間に間隙を有した状態で進入される。

また、図１２に示すように上記他方のシート案内板１２３ｂ側の本体３には、ラベル保持機構１２７が、上下方向に掛渡されたラベルシート１０５の正面に相対して設けられる。該ラベル保持機構１２７は、図示前後方向に延出して偏心回動するように支持される取付けフレーム１２９と、該取付けフレーム１２９を偏心回動するシリンダ及びリンクまたは電動モータ等の回動部材１３１と、各ラベル用開口１２３ｄに相対してそれぞれ取り付けられる取付け台１３３と、各取付け台１３３に取り付けられるラベル保持板１２５とから構成される。

各ラベル保持板１２５には、負圧発生装置に接続される多数の吸着孔（図示せず）が設けられる。各ラベル保持板１２５は、取付けフレーム１２９の反転回動に伴って掛渡されたラベルシート１０５に近接してラベルを吸着保持する保持位置と、ラベル保持面が下方を向く取出し位置の間で反転回動される。

上記ラベル形成領域の移送方向下手側には、駆動回転体１０９が回転可能に軸支され、該駆動回転体１０９には、数値制御されるサーボモータ等の移送用電動モータ（図示せず）が駆動連結される。該駆動回転体１０９は、上記ラベル形成領域の移送方向下手側に近い箇所、望ましくはラベル図柄ａの少なくとも１つ分の移送方向幅に対応する間隔を設けて配置するのが好ましい。

また、該駆動回転体１０９に応じた本体には、押圧回転体１３７が実施例１の押圧回転体４９と同様に駆動回転体１０９に対して圧接する位置と離間した位置の間で搖動するように設けられる。押圧回転体１３７の押圧構造に付いては、実施例１に記載の符号を付して詳細な説明を省略する。

駆動回転体１０９は、掛渡されたスクラップシート１０５ｂを押圧回転体１３７との協働により挟持してラベルシート１０５における次位のラベル図柄１０５ａがラベル形成領域に位置するように移送する。なお、押圧回転体１３７の搖動構造に付いては、実施例１と同様のため、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

上記駆動回転体１０９の移送方向下手側には、スクラップシート切断手段１３９が設けられる。該スクラップシート切断手段１３９は、実施例１のスクラップシート切断５１と同様の構成であるため、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、上記スクラップシート切断１３９の下方には、所定の長さに切断されたスクラップシート１０５ａを収容するスクラップシート収容箱１４１が配置される。

上記のように構成されたインモールドラベル成形用ラベル形成装置１０１によるラベル形成作用及び方法、スクラップシート１０５ａの移送切断作用及び方法を説明する。

シートロール１０３から導出されたラベルシート１０５は、転向ローラ、テンションローラ及び搬入側回転体１０７により上下方向へ転向してシート案内板１２ａ・１２３ｂ間を通過した後に駆動回転体１０９及び押圧回転体１３７間を通過してスクラップシート切断手段１３９に至るように掛渡される。（図１１参照）

上記状態にて駆動回転体１０９に対して押圧回転体１３７を圧接してラベルシート１０５を挟持した状態で移送用電動モータを駆動してラベルシート１０５を、そのラベル図柄がラベル形成領域のラベル用開口１２３ｄに位置するように移送して移送用電動モータの駆動を停止する。

このとき、駆動回転体１０９に対する押圧回転体１３７の圧接を解除してラベルシート１０５に対する張力をなくす。これにより張力により弾性伸長したラベルシート１０５を元の正規状態に弾性復帰させてラベル用開口１２３ｄの前方に位置させる。

次に、各レーザ光出力ヘッド１２１を二次元方向へ移動走査しながらレーザ光をラベル図柄の外形に沿って出力して溶融切断することによりラベルを切断形成する。上記したラベルの切断形成作業の進展に伴ってラベル形成領域から駆動回転体１０９の間には、ラベルに対応する抜き穴が形成されたスクラップシート１０５ａが掛渡される。

上記したラベル図柄の外形に沿ってレーザ光を出力してラベルを切断形成するに際し、回動部材１３１を駆動して取付けフレーム１２９を、ラベル保持板１２５の吸着保持面が掛渡されたラベルシート１０５におけるラベル図柄の正面に近接するように回動して負圧吸着させた後にレーザ光を出力してラベルを切断形成する。

なお、ラベルの切断形成後においては、回動部材１３１を反転駆動して取付けフレーム１２９を、ラベル保持板１２５に吸着保持されたラベルが下方を向くように回動させた後に、ラベル保持板１２５による負圧吸引を解除して樹脂成形機の金型内にラベルを装着する疑似コア（いずれも図示せず）へ受け渡す。

上記したラベルの切断形成後においては、押圧回転体１３７が圧接する駆動回転体１０９を再び回転駆動して挟持されたスクラップシート１０５ａを、ラベルシート１０５における次行のラベル図柄がラベル形成領域に位置するように移送する。

駆動回転体１３５及び押圧回転体１３７によりスクラップシート１０５ａを挟持して移送する際においては、ラベル形成領域と駆動回転体１３５の間隔が短いため、スクラップシート１０５ａの伸長量が最小限になるように抑制し、抜き穴がある箇所と繋がっている個所に作用する移送力が不均一になるのを防止する．これによりラベル形成領域に移送されるラベルシート１０５が蛇行したり、皺等が発生したりするのを防止し、ラベル形成領域に対してラベル図柄が高い精度で位置するように移送する。

一方、上記したラベルの切断形成の進展に伴って駆動回転体１３５及び押圧回転体１３７を通過して固定支持板５３及び可動支持板５５間に垂れ下がったスクラップシート１０５ａが開口５５ａから所定の長さになった時、またはラベルの切断形成回数が所定数に達した時、上記ラベル形成動作と並行、またはラベル形成動作を中断した後に作動部材５７を作動して可動支持板５５を固定支持板５３に圧接する方向へ移動して両者によりスクラップシート１０５ａを挟持させる。

そして上記状態にて刃物作動部材６７を作動して切断刃６９の刃先を固定支持板５３の刃先当て部材５３ａに当接させた後に電動モータ６５ｂを駆動して可動体６３をスクラップシート１０５ａの移送直交方向の一方端から他方端に向かって移動して上記した長さで切断する。上記動作後、作動部材５７を復動して可動支持板５５を固定支持板５３から離間して挟持を解除すると、切断されたクラップシート１０５ａをスクラップシート収容箱１４１内に自重落下して集積させる。

１インモールドラベル成形用ラベル形成装置
３本体
５取付け盤
７ガイドレール
９第１可動台
１５ガイドレール
１７第２可動台
１９電動モータ
２３ラベル切断手段の一部を構成するレーザ光出力ヘッド
２５ラベル切断手段の一部を構成するレーザ光発振装置
２７ラベル切断手段の一部を構成する導波管
２９凹所
３０ラベル支持板
３０ａ吸引孔
３１吸引ダクト
３３搬入側回転体
３５シート供給部
３７シートロール
３９駆動回転体
４１ラベルシート
４１ａラベル図柄
４１ｂ抜き穴
４１ｃスクラップシート
４３移送用電動モータ
４５押圧部材の一部を構成する搖動アーム
４７押圧部材の一部を構成する搖動作動部材
４９押圧回転体
５１スクラップシート切断手段
５３固定支持板
５３ａ刃先当て部材
５５可動支持板
５５ａ開口
５７作動部材
５９スクラップシート切断部材
６１ガイドレール
６３可動体
６５往復駆動部材
６５ａ回転体
６５ｂ電動モータ
６５ｃ走行部材
６７刃物作動部材
６７ａ取付け台
６９切断刃
７１超音波振動子
７３スクラップシート収容箱
１０１インモールドラベル成形用ラベル形成装置
１０３シートロール
１０５ラベルシート
１０５ａスクラップシート
１０７搬入側回転体
１０９駆動回転体
１１１ラベル切断手段
１１３固定盤
１１５ガイドレール
１１７前後可動体
１１８ガイドレール
１１９上下可動体
１２１レーザ光出力ヘッド
１２３ａ・１２３ｂシート案内板
１２３ｄラベル用開口
１２５ラベル保持板
１２７ラベル保持機構
１２９取付けフレーム
１３１回動部材
１３３取付け台
１３７押圧回転体
１３９スクラップシート切断手段
１４１スクラップシート収容箱

Claims

移送方向及び移送直交方向へ多数のラベル図柄が所要の間隔をおいて印刷されたラベルシートが卷回されたシートロールから導出されたラベルシートのラベル図柄箇所をラベル形成領域へ順次移送した後に該ラベル形成領域に設けられたラベル切断手段によりラベル図柄を切断してインモールドラベル成形用ラベルに形成するインモールドラベル成形用ラベル形成装置において、
上記ラベル形成領域に移送されたラベルシートにおける移送直交方向の各ラベル図柄箇所を負圧吸引して保持する複数のラベル支持部材と、
上記ラベル形成領域の移送方向下手側から移送方向へラベル図柄の移送方向幅に対応する間隔と同程度の間隔をおいて移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支された駆動回転体と、
上記駆動回転体を回転する電動モータと、
駆動回転体の外周面に相対し、上記ラベルシートの移送直交方向に印刷された複数のラベル図柄相互間及びラベルシートの移送直交方向端部にそれぞれ位置し、移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支されると共に相対する駆動回転体の外周面に圧接する方向及び離間する方向へ移動可能な複数の押圧回転体と、
各押圧回転体を駆動回転体の外周面に圧接する方向及び離間する方向へ移動する圧接部材と、
を備え、
ラベルシートにおける次位のラベル図柄をラベル形成領域へ移送する際に、駆動回転体及び各押圧回転体によるスクラップシート（ラベルが切断除去された抜き穴を有したラベルシート）の挟持箇所を上記抜き穴間で移送方向に連続する箇所とすると共にラベルシートにおける次位のラベル図柄がラベル形成領域に移送された際には圧接部材の復動により駆動回転体から離間する方向へ移動される押圧回転体によるスクラップシートの挟持を解除した状態でラベル支持部材により切断されるラベル図柄箇所を吸着して保持するインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項１において、
駆動回転体の移送方向下手には、スクラップシートを所定の長さ毎に移送直交方向へ切断するスクラップシート切断手段を設けたインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項２において、
スクラップシート切断手段は、移送されるスクラップシートを支持する支持面を有した固定支持板と、上記支持面に相対する押圧面を有し、上記固定支持板に圧接する圧接位置及び離間位置の間で移動するように設けられる押圧支持板と、固定支持板及び押圧支持板間に挟持されたスクラップシートを移送直交方向に亘って切断するスクラップシート切断部材とからなるインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項３において、
スクラップシート切断部材は、スクラップシートの移送直交方向に亘って移動可能に支持された可動体に切断刃を設けたインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項３において、
スクラップシート切断部材は、スクラップシートの移送直交方向に亘る長さの刃先を有した切断刃と、該切断刃を固定支持板及び押圧支持板間に挟持されたスクラップシートに押し当てる押当て作動部材とからなるインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項１において、
駆動回転体は、軸線方向中央が大径で、軸線方向各端部に至るに従って徐々に小径になるクラウンローラからなると共に押圧回転体は、軸線方向へ所要の間隔をおき、かつ軸線方向中央に対して軸線方向各端部に至るに従って徐々に大径化する複数の押圧回転盤とからなるインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項１において、
ラベル切断手段は、移送方向及び移送直交方向へ移動可能に設けられたレーザ光出力ヘッドからレーザ光をラベル形成領域に移送されたラベルシートのラベル図柄の外形に沿って出力して溶融切断するレーザ光切断手段からなるインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項１において、
ラベルシートは、ラベル形成領域に対して水平方向へ平面状に移送されるインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
請求項１において、
ラベルシートは、ラベル形成領域に対して垂直状態を含む上下方向へ平面状に移送されると共に駆動回転体及び押圧回転体は、ラベル形成領域の下方に設けたインモールドラベル成形用ラベル形成装置。
移送方向及び移送直交方向へ多数のラベル図柄が所要の間隔をおいて印刷されたラベルシートが卷回されたシートロールから導出されたラベルシートのラベル図柄箇所をラベル形成領域へ順次移送した後に該ラベル形成領域に配置されたラベル切断手段によりラベル図柄を切断してインモールドラベル成形用ラベルを形成するインモールドラベル成形用ラベル形成方法において、
ラベルシートの移送直交方向に印刷された各ラベル図柄をラベル形成領域へ移送する際に、上記ラベル形成領域の移送方向下手側から移送方向へラベル図柄の移送方向幅に対応する間隔と同程度の間隔をおいて移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支され、電動モータの連結された駆動回転体及び該駆動回転体の外周面に対し、上記ラベルシートの移送直交方向に印刷された複数のラベル図柄相互間及びラベルシートの移送直交方向端部にそれぞれ位置し、移送直交方向に軸線を有して回転可能に軸支された各押圧回転体により上記抜き穴間で移送方向へ連続するスクラップシート（ラベルが切断除去された抜き穴を有したラベルシート）を挟持して電動モータの駆動に伴って回転する駆動回転体により移送する、
ラベルシートの各ラベル図柄がラベル形成領域に移送された際に、駆動回転体に対して各押圧回転体を離間する方向へ移動してスクラップシートの挟持を解除すると共にラベル形成領域に移送された各ラベル図柄箇所をラベル支持部材により吸着保持する、
ことを特徴とするラベルシート移送方法。
請求項１０において、
上記駆動回転体及び押圧回転体の移送方向下手側に設けられたスクラップシート切断手段によりスクラップシートを所定の長さ毎に移送直交方向に亘って切断するラベルシート移送方法。