JP6615553B2 - 枚葉ラベル体剥離装置及び剥離貼着装置 - Google Patents

枚葉ラベル体剥離装置及び剥離貼着装置 Download PDF

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Description

本発明は、剥離紙を有する枚葉ラベル体から剥離紙を剥がす剥離装置、及び剥離し、貼着対象物に貼着する枚葉ラベル体剥離貼着装置に関する。
表面に所用の印刷を施しまたはポケットを設け、裏面粘着面に剥離紙を仮接着した剥離紙付枚葉ラベル体が知られている。この枚葉ラベル体は従来、作業者が現場で剥離紙を剥がした上で、貼着対象物(例えば通い箱)に貼り付けていた。
従来、枚葉ラベル体を連続した剥離紙に間隔を置いて仮接着しておき、これらの枚葉ラベル体を剥離紙から順次剥がして貼着対象物(例えばボトル)に貼り付ける装置(特許文献1)が知られている。
特開平5-318631号公報
しかし、この装置は、剥離紙が連続していない枚葉ラベル体に適用することはできない。
従って、本発明は、裏面粘着面に剥離紙を仮接着した剥離紙付枚葉ラベル体から自動的に剥離紙を剥がす剥離装置、及び剥離し、貼着対象物に貼り付けることができる枚葉枚葉ラベル体剥離貼着装置を得ることを目的とする。
本発明による枚葉ラベル体剥離装置は、貼付基材の裏面接着面に剥離紙を仮接着した枚葉ラベル体;上記枚葉ラベル体の表面を吸着する吸着搬送手段;上記吸着搬送手段と相対移動し、相対移動するとき、上記枚葉ラベル体の搬送方向の一端部の剥離紙に触れて、枚葉ラベル体の剥離紙に係合して該剥離紙の端部を貼付基材から剥がす初期剥離手段;及び上記初期剥離手段で剥離された剥離紙と貼付基材の間に入り込み、相対移動力により、剥離紙を貼付基材から完全に剥離する完全剥離手段;を有することを特徴としている。
本発明による枚葉ラベル体剥離貼着装置は、上記吸着搬送手段が、剥離紙を完全剥離した貼基材の裏面接着面を貼着対象物に貼着するものである。
上記初期剥離手段は、一実施形態では、吸着搬送手段によって搬送される枚葉ラベル体の剥離紙と貼付基材の境界面が通る予定搬送平面に、その先端の剥離爪が突出する方向に付勢手段により付勢された剥離刃アッシと、該剥離刃アッシを付勢手段に抗して剥離爪が予定搬送平面から引っ込む引っ込み位置に移動させる強制後退手段とを備えている。
また、上記枚葉ラベル体に仮接着された剥離紙は、一実施形態では、上記搬送方向と平行な分割線によって二分割されており、上記完全剥離手段は、上記二分割された剥離紙の分割部分において搬送方向下流側に最も突出する平面V字形状のスクレーパから構成されている。
上記剥離刃アッシは、好ましい実施形態では、搬送方向と直交しかつ予定搬送平面と平行な剥離刃軸に所定間隔で複数セットが軸支されている。
また、上記剥離刃アッシは、中間部分が上記剥離刃軸に回動自在に支持され、上端部に鋸歯状の剥離爪を備えていることが好ましい。
上記剥離刃アッシは、一実施形態では、端部に作用する強制後退手段によって上記端部の剥離爪が予定搬送平面から引っ込む方向に上記付勢手段の付勢力に抗して回動する。
本発明によれば、裏面粘着面に剥離紙を仮接着した剥離紙付枚葉ラベル体から自動的に剥離紙を剥がす剥離装置、及び剥離し、貼着対象物に貼り付けることができる枚葉枚葉ラベル体剥離貼着装置を得ることができる。
(a)、(b)は、本発明による枚葉ラベル体剥離貼着装置が対象とする剥離紙付枚葉ラベル体の一例を示す、表裏から見た斜視図である。 剥離紙付枚葉ラベル体を受渡ステージに順次送り出す送り出し機構の一例を示すもので、待機状態における斜視図である。 同下降吸着状態における斜視図である。 同受渡ステージへの移動状態における斜視図である。 同受渡ステージ上での90゜回転状態における斜視図である。 同下降状態における斜視図である。 同吸着開放上昇状態における斜視図である。 同待機位置への移動状態の斜視図である。 剥離紙付枚葉ラベル体の移動搬送機構の一例を示すもので、吸着位置への移動状態における斜視図である。 同下降吸着状態における斜視図である。 同上昇移動状態における斜視図である。 図3Aないし図3Cに示す剥離紙付枚葉ラベル体の移動搬送機構が貼付位置へ移動する状態を示す斜視図である。 同貼付位置において90゜回転する状態における斜視図である。 同貼付状態における斜視図である。 同貼付が終了して原位置に戻る状態における斜視図である。 同90゜回転して原位置に復する状態の斜視図である。 同待機位置への移動状態を示す斜視図である。 剥離紙付枚葉ラベル体の吸着パッドの吸着面を示す斜視図である。 剥離台の一実施形態を示す斜視図である。 図6のVII-VII線に沿う断面図である。 図6の剥離台の連動孔と連動軸の関係を示す側面図である。 (a)、(b)、(c)は初期剥離手段(剥離台の剥離爪)の初期動作を異なる段階で示す要部拡大側面図である。 (a)、(b)は完全剥離手段(剥離台のスクレーパ)の完全剥離動作を異なる段階で示す要部拡大側面図である。
図1は、本発明の対象とする剥離紙付枚葉ラベル体(以下単に枚葉ラベル体)Lの一例を示している。この枚葉ラベル体Lは、その貼付基材Bの表面に、ポケットPを溶着形成し、裏面粘着面に剥離紙Sを仮接着している。剥離紙Sは、枚葉ラベル体L(貼付基材B)の長手方向の分割線Dにより、予め分割剥離紙S1とS2の2ピースに分割された分割剥離紙である。
図2Aないし図2Gは、以上の枚葉ラベル体Lを受渡ステージ11に順次送り出す送り出し機構10を示し、図3Aないし図3C及び図4Aないし図4Fは、送り出し機構10によって受渡ステージ11に送り出された枚葉ラベル体Lを受け取り、分割剥離紙S1とS2を剥離した後、貼付基材Bを貼着対象物O(通い箱(図4Bないし図4E))に貼り付ける枚葉ラベル体Lの移動搬送機構20の全体工程を示している。
図2Aないし図2Gに示すように、枚葉ラベル体Lは、送り出し機構10に備えられた昇降アクチュエータ12によってZ方向に昇降する積層テーブル13上に積層支持されており、この積層テーブル13上の枚葉ラベル体Lが、受渡アクチュエータ14によって、順次受渡ステージ11上に供給される。積層テーブル13上においては枚葉ラベル体Lの分割線DはY方向に向いている。受渡アクチュエータ14は、X方向に延びるガイドレール15に往復移動可能に支持されたX方向移動体16に支持されており、枚葉ラベル体Lを吸着保持する3個の吸着パッド14aと、この吸着パッド14aを昇降させる昇降アクチュエータ14bを備えている。X方向移動体16は、X方向アクチュエータ16aによって、X方向に往復移動する。
この送り出し機構10は、X方向移動体16が積層テーブル13に最も接近した図2Aの待機位置において、受渡アクチュエータ14が昇降アクチュエータ14bによって積層テーブル13上に下降し、吸着パッド14aが積層テーブル13上の枚葉ラベル体Lを吸着する(図2B)。次いで、受渡アクチュエータ14(吸着パッド14a)は、昇降アクチュエータ14bによってZ方向に上昇した後、X方向移動体16(X方向アクチュエータ16a)によってX方向に移動して受渡ステージ11上に移動し(図2C)、受渡アクチュエータ14に備えられた回転アクチュエータ14cによって受渡アクチュエータ14(吸着パッド14a)がXY平面内において矢印θ1方向(反時計方向)に90゜に回転する。この回転によって、枚葉ラベル体Lの分割線DがX方向に向く。
このように枚葉ラベル体Lの方向を変換した後、受渡アクチュエータ14は昇降アクチュエータ14bによって下降し(図2E)、吸着パッド14aによる吸着を解除して、枚葉ラベル体Lを受渡ステージ11上に載置し、その後、上昇して待機位置に戻り、90゜時計方向回転して、待機状態に復帰する(図2F、図2G)。
移動搬送機構20は、以上のようにして、受渡ステージ11上に移動された枚葉ラベル体LのポケットP側の面を吸着保持し、剥離台30を通過させることにより、分割剥離紙S1、S2を貼付基材Bから自動的に剥離した後、貼着対象物Oに貼付する機構である。移動搬送機構20は、図3Aないし図3Cに示すように、X方向に延びるガイドレール21及びガイドロッド22に往復移動可能に支持されたX方向移動体23を備えており、このX方向移動体23に、枚葉ラベル体Lを吸着及び解放する吸着パッド23a、この吸着パッド23aを昇降(進退)させる昇降アクチュエータ23b、及びX方向の軸23cを中心に昇降アクチュエータ23bと共に吸着パッド23aをYZ平面内で搬送方向上流側から見て矢印θ2方向(時計方向)に90゜回転させて貼付待機状態に移行する回転アクチュエータ23d(図4Bないし図4F)を備えている。X方向移動体23は、X方向アクチュエータ23fによって、X方向に往復移動する。昇降アクチュエータ23bは、回転アクチュエータ23dによってθ2方向に90゜回転させられた貼付待機状態で伸縮して、吸着パッド23aを貼着対象物Oに対して進退させる貼付アクチュエータとしての機能を兼ね備えている。吸着パッド23aは、図5に示すように、平面をなす吸着面23a1の搬送方向の前方端部に3つの吸着孔(ウレタン丸吸着パッド)23a2を開口させ、後方端部に2つの吸着孔(同)23a2を開口させており、中間部には吸着孔を設けていない。
この移動搬送機構20のX方向移動体23は、受渡ステージ11上に位置する図3Aの待機位置において、吸着パッド23aが昇降アクチュエータ23bによって受渡ステージ11上に下降し、受渡ステージ11上の枚葉ラベル体Lを吸着パッド23aが吸着する(図3A、3B)。次いで、吸着パッド23aは、昇降アクチュエータ23bによってZ方向に上昇する(図3C)。以上で吸着パッド23aに対する枚葉ラベル体Lの吸着保持及び剥離台30に対する相対移動準備が整う。
図4Aないし図4Fは、以上の準備が完了したX方向移動体23を剥離台30に対してX方向に相対移動させることで、枚葉ラベル体Lの分割剥離紙S1、S2を剥離して、貼付基材Bを保持したX方向移動体23を貼付位置に移動させ(図4A)、その状態で回転アクチュエータ23dにより吸着パッド23aをZY平面内で90゜回転させて貼付基材Bを貼着対象物Oの貼付面と平行とし(図4B)、その状態で昇降アクチュエータ23bにより吸着パッド23aを貼着対象物Oに接近移動させて貼付基材Bを貼着対象物Oの貼付面に押圧して貼付し(図4C)、貼付終了後、昇降アクチュエータ23b及び回転アクチュエータ23dにより吸着パッド23aを原位置に復帰させ(図4D、4E)、さらに、X方向移動体23を受渡ステージ11上の待機位置に移動させる(図4F)工程を示している。貼付基材Bが貼付された貼着対象物Oは、周知の搬送機構により貼付位置から装置外に搬送され、新たな貼着対象物Oが貼付位置に搬送される。
吸着パッド23aは、枚葉ラベル体Lの表面を吸着し、剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)を完全剥離した貼付基材Bの裏面接着面を貼着対象物Oに貼着する吸着搬送手段を構成している。
次に、図6ないし図10により、X方向移動体23が図3Cの上昇移動位置から図4Aの貼付位置へ剥離台30に対して相対移動することによって、枚葉ラベル体Lから分割剥離紙S1、S2を剥離する機構及び動作を説明する。
剥離台30は、図6に示すように、その機枠31中に、XZ平面と平行なY方向に離間した一対の縦板31aを有しており、X方向移動体23の吸着パッド23aは、この一対の縦板31aの間を通過する。
一対の縦板31aの間には、Y方向と平行に剥離刃軸32が渡架されていて、この剥離刃軸32に、Y方向に離間させて複数(図示例では7セット)の「く」字状の剥離刃アッシ33の中間部分が回動自在に支持されている。各剥離刃アッシ33は、その上端に鋸歯状の剥離爪33aを有し、下端部に係合孔33gが形成されていて、それぞれの係合孔33gに引張ばね33bの一端部が結合されている。引張ばね33bの他端部は機枠31に支持されていて、剥離刃アッシ33をその剥離爪33aが吸着パッド23aによる枚葉ラベル体Lの予定搬送平面35より上方に突出するように移動付勢している。
予定搬送平面35は、枚葉ラベル体Lの貼付基材Bと剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)の境界面が通る面であり、各剥離刃アッシ33は、剥離爪33aの少なくとも一部が予定搬送平面35より上方に突出するように引張ばね33bによって回動付勢されている。
また、各剥離刃アッシ33の下端部には連動孔33cが形成されていて、全ての剥離刃アッシ33の連動孔33cに、1本の連動軸33dが遊嵌している。連動軸33dは、その両端部に、コ字状の強制移動腕33eが係合していて、この強制移動腕33eが機枠31に固定されたブラケット33hに後端部が連結されたエアシリンダ装置33fによって、引張ばね33b群に抗して引かれると、全ての剥離刃アッシ33の剥離爪33aが予定搬送平面35の下方に一斉に移動する。但し、図8に示すように、各剥離刃アッシ33は、自由状態では、連動孔33cと連動軸33dのクリアランス内で自由に回動可能であり、この自由度によって、各剥離刃アッシ33の剥離爪33aの予定搬送平面35からの突出量に自由度が与えられている。
エアシリンダ装置33fと強制移動腕33eと連動軸33dは、剥離刃アッシ33を引張ばね33b(付勢手段)に抗して剥離爪33aが予定搬送平面35から引っ込む引っ込み位置に移動させる強制後退手段を構成している。
剥離刃アッシ33の下流側には、Y方向の中央部(頂点)が上流側に突出した平面V字状(鋭角三角形形状)のスクレーパ36が位置している。このスクレーパ36は、その頂部(切っ先)36aの位置が、枚葉ラベル体Lの分割線Dの位置と合致しており、その表面(上面)は、予定搬送平面35の高さ位置に合致する(ように位置調整が可能である)。また、このスクレーパ36の厚さは、図6、図7及び図10に示すように、固定部側から頂部36aに向かって薄くなるように下面が傾斜しており、頂部36aを含む上面の縁部に面取りが施されている(図6)。このスクレーパ36は、剥離刃アッシ33により貼付基材Bから剥離するきっかけを与えられた分割剥離紙S1、S2(剥離紙S)の先端部Saと貼付基材Bとの間に入り込み、吸着パッド23aの搬送方向移動に伴い、分割剥離紙S1、S2を貼付基材Bから剥離する作用をする。スクレーパ36の下方には、貼付基材Bから剥離された分割剥離紙S1、S2を案内する案内シュート37が配置されている。剥離された分割剥離紙S1、S2は、案内シュート37によって案内され、案内シュート37の下方に配置された剥離紙回収箱内に排出される。スクレーパ36は、貼付基材Bから分割剥離紙S1、S2を完全に剥離する完全剥離手段を構成している。
機枠31には、スクレーパ36の下流側に位置させて剥離完了検知センサ38が固定されている(図6、図7参照)。この剥離完了検知センサ38は、枚葉ラベル体Lの貼付基材Bと分割剥離紙S1、S2との色差を検出可能なセンサであり、分割剥離紙S1、S2の色を検出したとき(貼付基材Bの色を検出しないとき)、剥離失敗と判断して図4Aから図4Bへの移行を停止し、吸着パッド23aに吸着されていた枚葉ラベル体Lを廃棄する。
図9及び図10は、以上の吸着パッド23aと剥離台30による貼付基材Bから分割剥離紙S1とS2を剥離する動作の説明図である。枚葉ラベル体Lを吸着した吸着パッド23aが一対の縦板31aの間(または上部)を搬送方向に移動すると、貼付基材Bに仮接着されている分割剥離紙S1、S2の先端部が剥離刃アッシ33の剥離爪33aに当接係合する(図9(a)、(b))。図9(a)、(b)では、剥離爪33aを一つのみ描いているが、実際には鋸歯状に連続して存在するため、いずれかの鋸歯が分割剥離紙S1、S2の先端部Saの端面に係合し、吸着パッド23aの搬送方向移動に伴い、予定搬送平面35の下方に移動しながら先端部Saを貼付基材Bから剥がし、先端部Saに曲げ癖を付けて離反させる。つまり、剥離爪33aは、分割剥離紙S1、S2の先端部Saと係合して、貼付基材Bからの剥離のきっかけを与える(図9(c))。
以上の剥離刃アッシ33は、吸着パッド23a(吸着搬送手段)によって搬送される枚葉ラベル体Lと相対移動し、相対移動するとき、枚葉ラベル体(枚葉ラベル体)Lの剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)に係合して該剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)の一端部(先端部Sa)を貼付基材Bから剥がす初期剥離手段を構成している。
吸着パッド23aが剥離台30に対してさらに搬送方向に移動すると、スクレーパ36の頂部36aが分割剥離紙S1、S2と貼付基材Bとの間に曲げ癖が付いた先端部Saと貼付基材Bの間から入り込み、分割剥離紙S1、S2と貼付基材Bの剥離が開始される(図10(a)、(b))。枚葉ラベル体Lがスクレーパ36を完全に通過すると、分割剥離紙S1、S2が貼付基材Bから完全に剥離する。剥離刃アッシ33は、分割剥離紙S1、S2の先端部Saの剥離が終了した段階で、エアシリンダ装置33fにより強制的に予定搬送平面35より下方に移動(退去)し(図9(c))、スクレーパ36による完全剥離動作を妨げることがない。剥離した分割剥離紙S1、S2は案内シュート37を介して装置外に排出される。
スクレーパ36は、剥離刃アッシ33(初期剥離手段)で剥離された剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)と貼付基材Bの間に入り込み、相対移動力により、剥離紙剥離紙S(分割剥離紙S1とS2)を貼付基材Bから完全に剥離する完全剥離手段を構成している。
分割剥離紙S1、S2を剥離した貼付基材Bを保持した吸着パッド23aは、図4Aないし図4Fで説明したように、X方向移動体23を貼付位置に移動させ、回転アクチュエータ23dにより吸着パッド23aをZY平面内で90゜回転させて貼付基材Bを貼着対象物Oの貼付面と平行とし、その状態で昇降アクチュエータ23bにより吸着パッド23aを貼着対象物Oに接近移動させて貼付基材Bを貼着対象物Oの貼付面に押圧し、貼着対象物Oに裏面接着面を押し付けて貼着する。
吸着パッド23aは、上述のように(図5に示すように)、平面をなす吸着面23a1の前方端部に3つの吸着孔(ウレタン丸吸着パッド)23a2を開口させ、後方端部に2つの吸着孔(同)23a2を開口させているため、前方端部の吸着力が後方端部の吸着力より弱い。このため、貼付基材Bから分割剥離紙S1、S2の剥離を開始するときには、貼付基材Bを確実に把持し、剥離を終了するときまで、貼付基材Bの把持を確実に継続することができる。一方、吸着面23a1の搬送方向の中間部には吸着孔を設けていないため、貼付基材Bに吸着痕が残る可能性が低い。また、貼付基材Bと貼着対象物Oの貼付面に多少の凹凸、曲面があっても、クッション部の凹凸追従性により、貼付基材Bと貼付面を均一の面圧で押圧して均一に接着することができる。
以上の実施形態では、剥離刃アッシ33を「く」字状とし、その中間部分を剥離刃軸32によって回動自在に支持したが、剥離刃アッシ33の形状や剥離爪33aの形状は、剥離紙Sの態様、例えば厚さや硬さ等に応じて変更できる。剥離爪33aの予定搬送平面35からの突出量や引張ばね33bの強さは、剥離紙Sの態様に応じて調整する調整機構を備えることができる。
スクレーパ36及び頂部36aの予定搬送平面35に対する高さや傾き(刃先の当たり角度)は、例えばマイクロメータによって調整することができる。スクレーパ36は、二分割された分割剥離紙S1とS2の剥離に適した形状であるが、その形状は剥離紙Sの態様に応じて変更できる。
10 送り出し機構
11 受渡ステージ
12 昇降アクチュエータ
13 積層テーブル
14 受渡アクチュエータ
15 ガイドレール
16 X方向移動体
20 移動搬送機構
21 ガイドレール
22 ガイドロッド
23 X方向移動体
23a 吸着パッド
23a1 吸着面
23a 吸着孔(ウレタン丸吸着パッド)
23b 昇降アクチュエータ
23d 回転アクチュエータ
23f X方向アクチュエータ
30 剥離台
31 機枠
31a 縦板
32 剥離刃軸
33 剥離刃アッシ
33a 剥離爪
33b 引張ばね(付勢手段
33d 連動軸
33e 強制移動腕
33f エアシリンダ装置
35 予定搬送平面
36 スクレーパ
36a 頂部
37 案内シュート
38 剥離完了検知センサ
L 剥離紙付枚葉ラベル体
B 貼付基材
S 剥離紙
S1 S2 分割剥離紙
P ポケット
D 分割線

Claims (7)

  1. 貼付基材の裏面接着面に剥離紙を仮接着した枚葉ラベル体;
    上記枚葉ラベル体の表面を吸着する吸着搬送手段;
    上記吸着搬送手段と相対移動し、相対移動するとき、上記枚葉ラベル体の搬送方向の一端部の剥離紙に触れて、枚葉ラベル体の剥離紙に係合して該剥離紙の端部を貼付基材から剥がす初期剥離手段;及び
    上記初期剥離手段で剥離された剥離紙と貼付基材の間に入り込み、相対移動力により、剥離紙を貼付基材から完全に剥離する完全剥離手段;
    を有することを特徴とする枚葉ラベル体剥離装置。
  2. 請求項1記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記吸着搬送手段は、剥離紙を完全剥離した貼基材の裏面接着面を貼着対象物に貼着する枚葉ラベル体剥離貼着装置。
  3. 請求項1または2記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記初期剥離手段は、吸着搬送手段によって搬送される枚葉ラベル体の剥離紙と貼付基材の境界面が通る予定搬送平面に、その先端の剥離爪が突出する方向に付勢手段により付勢された剥離刃アッシと、該剥離刃アッシを付勢手段に抗して剥離爪が予定搬送平面から引っ込む引っ込み位置に移動させる強制後退手段とを備えている枚葉ラベル体剥離装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記枚葉ラベル体に仮接着された剥離紙は、上記搬送方向と平行な分割線によって二分割されており、上記完全剥離手段は、上記二分割された剥離紙の分割部分において搬送方向下流側に最も突出する平面V字形状のスクレーパからなっている枚葉ラベル体剥離装置。
  5. 請求項3記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記剥離刃アッシは、搬送方向と直交しかつ予定搬送平面と平行な剥離刃軸に所定間隔で複数セットが軸支されている枚葉ラベル体剥離装置。
  6. 請求項5記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記剥離刃アッシは、中間部分が上記剥離刃軸に回動自在に支持され、上端部に鋸歯状の剥離爪を備えている枚葉ラベル体剥離装置。
  7. 請求項6記載の枚葉ラベル体剥離装置において、上記剥離刃アッシは、端部に作用する強制後退手段によって上記端部の剥離爪が予定搬送平面から引っ込む方向に上記付勢手段の付勢力に抗して回動する枚葉ラベル体剥離装置。
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