JP7117123B2 - シール装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボトルにシールを装着するシール装着装置に関する。

物品の一部を覆うように、シールを装着するシール装着装置が、種々に提案されている。特許文献１には、従来のシール装着装置の一例が開示されている。同文献に開示されたシール装着装置は、シール供給ユニット、中継ユニットおよび搬送ユニットを備える。シール供給ユニットは、筒状のシールを順次供給する。中継ユニットは、シール供給ユニットから供給されたシートを、搬送ユニットによって搬送される順次物品に装着する。中継ユニットは、複数の保持部を有している。複数の保持部は、放射線状に配置されており、物品の搬送に同期するように回転駆動される。保持部と物品とが接近したタイミングで、保持部から物品にシールを移行させることにより、シールの装着が順次行われる。

特許第３８７０１２８号公報

筒状のシールを物品に装着するためには、平面視における物品の外形を十分に含む程度に、シールの大きさを設定する必要がある。物品が凹凸を有する場合などは、平面視における物品の外形がより大きくなりうる。このような物品にシールの大きさを対応させると、物品に装着されたシールが、余分な部分を有しやすい。たとえば、物品に装着されたシールを、後の工程において熱収縮させる等によって物品に密着させる場合、余分な部分によって皺等が生じてしまうという問題がある。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より小型のシールを装着することが可能なシール装着装置を提供することをその課題とする。

本発明によって提供されるシール装着装置は、筒状のシールを供給するシール供給ユニットと、前記シール供給ユニットから供給されたシールを各々が保持し且つ放射状に配置された複数の保持部と、前記複数の保持部を回転させる回転駆動部と、を有する中継ユニットと、複数のボトルを搬送する搬送ユニットと、を備え、前記搬送ユニットに搬送されるボトルに前記中継ユニットから前記シールを装着するシール装着装置であって、前記ボトルは、第１方向に直立した状態で搬送され、前記第１方向天側において搬送方向前方に突出する天側前端を有し、前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、前記シールが、少なくとも前記天側前端を収容しており且つ前端縁が前記第１方向底側に向かうほど前記搬送方向後方に位置するように前記第１方向に対して傾いた状態で、前記ボトルに装着される、ことを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、当該ボトルの中心軸が当該保持部の中心軸よりも搬送方向前方に位置する。

本発明の好ましい実施の形態においては、少なくとも前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、前記ボトルの搬送速度が前記保持部の周速よりも速い。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ボトルの前記天側前端が、前記シールの前記中心軸と前記前端縁との間に位置するときに、前記ボトルの前記保持部に対する相対速度の加速を開始する。

本発明によれば、前記シールは、前記前端縁が前記第１方向に対して傾いた状態で、少なくとも前記ノズル前端を収容するように前記ボトルに装着される。たとえば、本発明と異なり、前記前端縁が前記第１方向に対して傾かず、前記第１方向に沿った姿勢で前記ボトルに装着される場合、前記シールは、前記ボトルのうち収容しようとする部分の前記搬送方向における最大寸法よりも大きなサイズとする必要がある。このような前記シールは、余分な部分を有しやすい。前記シールの余分な部分は、たとえば熱収縮工程等を経ると、皺等を生じさせる要因となる。本発明においては、前記シールは、傾いて装着されることにより、前記最大寸法よりも小さい寸法の部分を収容すればよい。このため、前記シールの余分な部分を縮小することが可能である。したがって、熱収縮工程等によって生じる皺等を抑制可能であり、より小型の前記シールの装着を可能とするという効果を奏する。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態に係るシール装着装置を示す正面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う要部断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作の速度グラフの一例である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部正面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部正面図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部正面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部拡大正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作を示す要部拡大正面図である。 本発明の第１実施形態に係るシール装着装置の装着動作の速度グラフの他の例である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１～図４は、本発明の第１実施形態に係るシール装着装置を示している。本実施形態のシール装着装置Ａ１は、シール供給ユニット１、中継ユニット２および搬送ユニット３を備えている。シール装着装置Ａ１は、複数のボトル８にシールＳを順次装着する装置である。

図１は、シール装着装置Ａ１を示す正面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う要部断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。これらの図において、ｚ方向は、本発明の第１方向に相当し、ｘ方向は、本発明の搬送方向に相当する。ｙ方向は、ｘ方向およびｚ方向に対して直角な方向である。また、以降の説明では、ｚ方向における天および底、または上および下の語句や、ｘ方向における上流および下流、または前および後ろの語句を、便宜上用いるが、本発明に係るシール装着装置の姿勢や設置方向は、何ら限定されるものではない。

ボトル８は、たとえば洗剤やシャンプー等の液体を収容するものである。本実施形態においては、ボトル８は、本体８１、キャップ８２およびノズル８３を有する。本体８１は、液体を収容するものであり、たとえば樹脂やガラス等からなる。キャップ８２は、本体８１に対して螺合等によって取り付けられており、本体８１を密閉状態とするためのものである。ノズル８３は、キャップ８２に取り付けられており、本体８１から所定量の液体を吐出させるためのものである。ノズル８３の一般的な機構としては、ノズル８３がｚ方向底側（図１における下側）に押下されることにより、ポンプ機構（図示略）によって吐出させるものが挙げられる。なお、図１においては、ボトル８の搬送や保管の便宜上、ノズル８３は、キャップ８２に対して沈降した状態で固定されており、押下が不可の状態とされている。

ノズル８３は、ノズル前端８３１を有する。ノズル前端８３１は、液体が吐出される部位の先端である。ノズル前端８３１は、ボトル８において、ｚ方向天側に位置しており、周囲部分よりもｘ方向前方に突出している。ノズル前端８３１は、本発明の天側前端の一例である。また、本実施形態においては、キャップ８２は、キャップ後端８２１を有する。キャップ後端８２１は、ノズル前端８３１よりもｚ方向底側に位置しており、ｘ方向後方に突出した部位である。さらに、ノズル前端８３１は、キャップ８２のｘ方向前端よりもｘ方向前方に位置している。また、キャップ後端８２１は、ノズル８３のｘ方向後端よりもｘ方向後方に位置している。本実施形態においては、ノズル前端８３１およびキャップ後端８２１が、シールＳによって覆われることが意図されている。すなわち、本実施形態においては、ボトル８は、シールＳによって覆われる部位に、上述した構成のノズル前端８３１とキャップ後端８２１とを有する。

シールＳは、ボトル８に装着されるものであり、筒状をなしている。シールＳの材質は特に限定されず、たとえば樹脂フィルムからなる。また、シールＳをボトル８に密着するために熱収縮の手法を用いる場合、シールＳは、熱収縮性を有する樹脂フィルムによって形成される。シールＳは、少なくともボトル８のノズル前端８３１を覆うものであり、本実施形態においては、さらにキャップ後端８２１を覆う。このようなシールＳは、一般的にキャップシールと称される場合がある。

シール供給ユニット１は、中継ユニット２へとシールＳを順次供給するユニットである。シール供給ユニット１の具体的構成は特に限定されない。以降の説明においては、長尺筒状のシール材料Ｓａを用いてシールＳを形成する構成を例に説明するが、たとえば、予め形成された複数のシールＳを順次供給する構成であってもよい。シール材料Ｓａは、シールＳを形成するための材料であり、長尺筒状の樹脂フィルムが平坦に折り畳まれたものである。シール材料Ｓａは、たとえばロール状に巻き取られた状態で、シール装着装置Ａ１の図示しない設置位置に設置される。

図示された例においては、シール供給ユニット１は、複数の送りローラ１１、拡開部１２および切断部１３を有する。送りローラ１１は、シール材料ＳａおよびシールＳを、中継ユニット２に向けて適宜送り出すためのものである。送りローラ１１は、たとえば図示しないモータ等の駆動源によって駆動される。

切断部１３は、シール材料Ｓａを切断することにより、シール材料Ｓａの長手方向一部をシールＳとするためのものである。切断部１３の具体的構成は特に限定されず、シール材料Ｓａを適切に切断するための切断刃等を有する。また、切断部１３の設置箇所は特に限定されない。図示された例においては、切断部１３は、拡開部１２の直上に設けられている。

拡開部１２は、切断部１３の切断によって形成されたシールＳを、筒状に拡開するためのものである。図示された例においては、拡開部１２は、ｚ方向下方に向かうほど断面形状が大きくなるテーパ形状である。シール材料Ｓａが平坦に折り畳まれていることから、切断されたのみのシールＳは、平坦な形状である。拡開部１２を包み込むようにシールＳがｚ方向図中下方に送られることにより、シールＳが拡開され筒状を呈する。

中継ユニット２は、シール供給ユニット１から供給されたシールＳを保持し、ボトル８に順次装着するユニットである。本実施形態においては、中継ユニット２は、駆動軸２１、複数の保持部２２、カム溝ドラム２３、複数の従動ロッド２４、複数の連結部２５、支持部２６および回転駆動部２７を有する。また、本実施形態の中継ユニット２は、中継補助部２９をさらに有する。

駆動軸２１は、複数の保持部２２を支持しており、複数の保持部２２を回転させるための軸である。駆動軸２１は、回転駆動部２７によって回転駆動される。

回転駆動部２７は、たとえばモータであり、駆動軸２１とともに複数の保持部２２を回転駆動させる駆動源である。また、本実施形態においては、回転駆動部２７は、後述する保持部２２の開閉動や、中継補助部２９の揺動の駆動源を兼ねている。なお、中継ユニット２は、保持部２２の開閉動や中継補助部２９の揺動のための、別の駆動源を備えていてもよい。また、後述の装着動作における保持部２２とボトル８との相対速度を実現するための具体的構成は特に限定されない。回転駆動部２７が駆動軸２１の回転速度を加減速自在である構成であってもよいし、ボトル８の搬送速度が加減速されることにより、回転駆動部２７による回転速度が一定であってもよい。本実施形態においては、回転駆動部２７による回転速度が一定である場合を例に説明する。

複数の保持部２２は、シール供給ユニット１から供給されたシールＳを保持するためのものである。複数の保持部２２は、放射線状に配置されている。図示された例においては、中継ユニット２は、６つの保持部２２を有している。以降の説明においては、便宜上、複数の保持部２２を、保持部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅとして区別する場合がある。図１に示すように、保持部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅの中心Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄ，Ｏｅ，Ｏｆは、放射線状に配置されており、互いのなす角度が６０度で一定である。なお、複数の保持部２２の個数は何ら限定されず、５つ以下であってもよいし、７つ以上であってもよい。

図２～図４に示すように、本実施形態の保持部２２は、一対の保持片２２１を有する。一対の保持片２２１は、円筒形状をなす保持部２２の一部ずつを構成するものであり、図示された例においては、ｙ方向に並んで配置されている。一対の保持片２２１は、ｙ方向に接近離間可能である。図３は、一対の保持片２２１が接近した状態を示している。図４は、一対の保持片２２１が離間した状態を示している。図４に示した状態において、保持部２２は、円筒形状をなす。また、図４においては、一対の保持片２２１の間には、隙間が設けられる。

図２に示すように、駆動軸２１の先端に、支持部２６が固定されている。支持部２６は、複数の保持部２２を放射線状に支持しており、駆動軸２１によって回転される。より具体的には、保持部２２の一方の保持片２２１が支持部２６に対して固定されている。他方の保持片２２１は、支持部２６に対してｙ方向に移動可能である。

カム溝ドラム２３は、保持部２２の一対の保持片２２１を開閉動させるための機構の一例である。カム溝ドラム２３は、駆動軸２１によっては回転されず、固定されている。カム溝ドラム２３は、カム溝２３１を有する。カム溝２３１は、後述する装着動作において、複数の保持部２２の周方向位置に対応して、保持部２２を開閉させるためのものである。カム溝２３１は、たとえば、直線状部分や曲線状部分が組み合わされている。

複数の従動ロッド２４は、駆動軸２１の回転により、複数の保持部２２とともに回転させられるものであり、カム溝ドラム２３のカム溝２３１に従動して、ｙ方向に移動させられるものである。中継ユニット２は、６つの従動ロッド２４を有している。６つの従動ロッド２４は、６つの保持部２２の一対の保持片２２１のうち支持部２６に対して固定されていない他方の保持片２２１をｙ方向に移動させるためのものである。

複数の連結部２５は、複数の従動ロッド２４と保持部２２の他方の保持片２２１とを連結している。６つの保持部２２および６つの従動ロッド２４に対応して、中継ユニット２は、６つの連結部２５を有する。

中継補助部２９は、保持部２２に保持されたシールＳをボトル８へと装着することを補助するためのものである。なお、中継ユニット２は、中継補助部２９を有する構成に限定されない。ボトル８およびシールＳの形状や、シール装着装置Ａ１の後に行われる工程との関連によって、中継ユニット２は、中継補助部２９を備えない構成であってもよい。また、本実施形態の中継補助部２９は、複数の保持部２２とともに回転する構成ではないが、たとえば、複数の保持部２２とともに回転する機構であってもよい。また、シールＳの装着を補助する機構としては、力学的な接触等を用いたものに限定されず、たとえば、風力や静電気力等を利用した機構であってもよい。

本実施形態においては、中継補助部２９は、図１に示すように、中継ユニット２のｚ方向下方に配置されており、駆動軸２９１、ロッド２９２および当接面２９３を有する。

駆動軸２９１は、ロッド２９２を揺動させるための軸であり、たとえば回転駆動部２７の駆動源を利用したカム機構等によって、ロッド２９２を揺動させる。ロッド２９２は、駆動軸２９１から複数の保持部２２に向けて延びている。図２に示すように、本実施形態においては、ロッド２９２は、開状態である一対の保持片２２１の間の隙間において揺動する構成とされている。ロッド２９２の揺動タイミングは、たとえば上述のカム機構によって複数の保持部２２の回転と同期される。当接面２９３は、シールＳに当接し、シールＳを押すことにより、シールＳを保持部２２から離脱させる面である。当接面２９３の角度については、後に詳述する。

搬送ユニット３は、複数のボトル８を搬送方向であるｘ方向に搬送するユニットである。搬送ユニット３は、ボトル８の中心Ｏ８がｚ方向に沿った状態で、複数のボトル８をｘ方向に搬送する。後述の装着動作における保持部２２とボトル８との相対速度を実現するための具体的構成は特に限定されない。搬送ユニット３は、ボトル８を一定速度で搬送する構成であってもよいし、ボトル８の搬送速度を加減速する構成であってもよい。本実施形態においては、搬送ユニット３が、ボトル８の搬送速度を加減速する場合を例に説明する。

搬送ユニット３は、スクリューコンベア３１を有する。スクリューコンベア３１は、長尺の棒状部材に、螺旋状の溝が形成されたものである。スクリューコンベア３１は、図示しないモータ等の駆動源によって回転される。溝の断面形状は、ボトル８の本体８１を沿わせることが可能な形状である。また、スクリューコンベア３１の溝の軌跡形状は、一定速度で回転した場合に、後述のボトル８の搬送速度の速度パターンを実現しうる形状とされている。このため、溝の軌跡形状は、傾斜角度が長手方向（ｘ方向）において一定ではない構成である。

次に、シール装着装置Ａ１の装着動作について、図５～図１１を参照しつつ、以下に説明する。

図５は、ボトル８の搬送速度の速度パターンの一例を示している。横軸は時間であり、縦軸はボトル８の搬送速度Ｖｂである。速度Ｖｂ０は、中継ユニット２の保持部２２の周速と同じ速度である。なお、搬送速度Ｖｂが保持部２２の周速と同じである状態は、それぞれの速度において搬送ユニット３が単位時間に搬送するボトル８の個数（搬送ユニット３の搬送能力）と、中継ユニット２が単位時間に中継するシールＳの個数（中継ユニット２の中継能力）とが同数となる状態である。搬送速度Ｖｂが速度Ｖｂ０よりも速い状態は、搬送ユニット３の搬送能力が中継ユニット２の中継能力を上回っている状態を意味する。一方、搬送速度Ｖｂが速度Ｖｂ０よりも遅い状態は、搬送ユニット３の搬送能力が中継ユニット２の中継能力を下回っている状態を意味する。

以降に説明する装着動作は、ボトル８と保持部２２との相対速度を制御する思想である。その一例として、保持部２２の周速が一定であり、ボトル８の搬送速度Ｖｂを加減速する場合を例に説明する。しかし、これに限定されず、上述の相対速度を同様に制御する手法として、搬送速度Ｖｂを一定とし、保持部２２の周速を加減速する手法を用いてもよいし、搬送速度Ｖｂと保持部２２の周速との双方を加減速する手法を用いてもよい。

図６～図９は、シール装着装置Ａ１において図５の速度パターンが採用された装着動作を示している。これらの図においては、説明の便宜上、搬送ユニット３によって搬送される複数のボトル８のうち、当該装着動作でシールＳが装着されるボトル８のみを示している。また、複数の保持部２２のうち、保持部２２Ａが、図示されたボトル８にシールＳを装着する。

図６（ａ）～（ｃ）、図７（ａ），（ｂ）は、時刻ｔ１０から中継ユニット２の回転角度が、３０度ずつ進行した状態を示している。図８（ａ）～（ｃ）、図９（ａ），（ｂ）は、時刻ｔ２０から中継ユニット２の回転角度が、５度ずつ進行した状態を示している。なお、時刻ｔ２４から時刻ｔ３０は、中継ユニット２の回転角度が１０度進行している。

図６（ａ）は、時刻ｔ１０の状態を示している。時刻ｔ１０においては、搬送速度Ｖｂは、速度Ｖｂ０である。また、ボトル８は、ｘ方向において保持部２２Ａよりも上流側に位置している。また、保持部２２は、ボトル８に対してｚ方向上方に位置している。また、保持部２２Ａは、シール供給ユニット１から供給されたシールＳをすでに保持している。

図６（ｂ）は、時刻ｔ２０の状態を示している。時刻ｔ１０からボトル８が速度Ｖｂ０で搬送され続けており、保持部２２Ａは、これと同速の周速で回転し続けている。時刻ｔ２０では、ｘ方向およびｚ方向においてボトル８と保持部２２Ａとが接近している。

図１０は、時刻ｔ２０におけるボトル８、保持部２２ＡおよびシールＳを示す要部拡大正面図である。同図においては、シールＳの正面視における外形をなす線に前端縁ｓ１、後端縁ｓ２、底端縁ｓ３および天端縁ｓ４の符号を付している。同図に示すように、ボトル８のノズル前端８３１のｘ方向位置と、シールＳがｘ方向において存在する範囲とが、重なる位置関係となっている。また、図示された状態において、ノズル前端８３１は、中心Ｏａと前端縁ｓ１との間に位置しているといえる。また、ノズル前端８３１は、中心ＯａとシールＳの底端縁ｓ３との交点に対して、寸法ｘ１だけｘ方向前方（下流側）に位置している。また、シールＳの前端縁ｓ１と後端縁ｓ２とが離間する方向においては、ノズル前端８３１は、中心Ｏａよりも前端縁ｓ１に近い。すなわち、ノズル前端８３１と中心Ｏａとの距離である寸法ｗ１よりもノズル前端８３１と前端縁ｓ１との距離である寸法ｗ２の方が小さい。また、シールＳの前端縁ｓ１と底端縁ｓ３との交点は、ボトル８のｚ方向上端（天側端）よりも、ｚ方向において寸法ｚ１だけｚ方向下側（底側）に位置している。図５に示す速度パターンに従い、搬送ユニット３は、時刻ｔ２０において、搬送速度Ｖｂの速度Ｖｂ０からの加速を開始する。本実施形態においては、この加速は、スクリューコンベア３１の溝の軌跡形状によって実現される。

時刻ｔ２０から搬送速度Ｖｂの加速が開始すると、図５に示すように、搬送速度Ｖｂが徐々に増加する。図示された例においては、搬送速度Ｖｂは、等加速度で加速されている。図８（ａ）に示す状態から加速され、図８（ｂ）に示す時刻ｔ２１には、ボトル８と保持部２２とがさらに接近し、ノズル８３の一部がシールＳに収容される。次いで、図８（ｃ）に示す時刻ｔ２２には、ノズル８３のより多くの部分がシールＳに収容されている。さらに、図９（ａ）に示す時刻ｔ２３には、ノズル８３の殆どがシールＳに収容されている。

時刻ｔ２０以降は、搬送速度Ｖｂが加速され続けており、ボトル８が保持部２２Ａ（シールＳ）に対してｘ方向に相対的に速い速度で移動している。このため、時刻ｔ２０におけるノズル前端８３１が前端縁ｓ１に近い状態から、ノズル前端８３１が前端縁ｓ１をｘ方向前方（下流側）に押し広げるような挙動で、時刻ｔ２０～時刻ｔ２３にかけてノズル８３のシールＳへの収容が進行する。

また、中継補助部２９は、上述したカム機構等による動作制御により、たとえば時刻ｔ２２から下方への揺動が開始されている。そして、時刻ｔ２３には、当接面２９３がシールＳの天端縁ｓ４に略当接する位置関係となっている。なお、時刻２３においては、保持部２２Ａの中心Ｏａは、ｚ方向に対して傾いており、シールＳの天端縁ｓ４もｘ方向に対して傾いている。中継補助部２９の当接面２９３は、傾いた天端縁ｓ４にスムースに沿う程度に傾いている。

次いで、図９（ｂ）に示す時刻ｔ２４においては、ボトル８と保持部２２Ａとがさらに接近している。また、中継補助部２９が下方へとさらに揺動しており、中継補助部２９の当接面２９３によってシールＳがｚ方向下側（底側）へと押し下げられている。この結果、ボトル８のノズル８３とキャップ８２との略すべてが、シールＳに収容されている。時刻ｔ２４においても、保持部２２Ａの中心Ｏａは、ｚ方向に対して傾いており（図中において５度）、シールＳの天端縁ｓ４および当接面２９３はｘ方向に対して傾いている。また、シールＳの前端縁ｓ１は、ｚ方向に対して傾いている。

次いで、図６（ｃ）に示す時刻ｔ３０においては、保持部２２Ａからボトル８へとシールＳが移行している。図１１は、時刻ｔ３０におけるボトル８、保持部２２ＡおよびシールＳを示す要部拡大正面図である。同図に示すように、時刻ｔ３０には、保持部２２Ａの中心Ｏａが、ｚ方向に沿っている。シールＳは、少なくともノズル前端８３１を収容しており、さらに、ノズル８３の全体とキャップ８２の全体とを収容している。すなわち、シールＳは、ノズル前端８３１およびキャップ後端８２１を収容している。

シールＳの前端縁ｓ１は、ｚ方向に対して角度αだけ傾いている。より具体的には、前端縁ｓ１は、ｚ方向底側（下側）に向かうほどｘ方向後方（上流側）に位置するようにｚ方向に対して傾いている。同様に、天端縁ｓ４は、ｘ方向に対して角度αだけ傾いている。一方、上述した通り、中継補助部２９の当接面２９３は、ｘ方向に対して傾いており、その角度は角度βである。角度βと角度αとは、概ね同じ角度であることが好ましい。

また、図５に示すように搬送速度Ｖｂは、時刻ｔ３０において、最大速度Ｖｂｐとなり、加速が終了する。すなわち、ボトル８と保持部２２Ａとの相対速度は、時刻ｔ３０において最大となり、その大きさは、最大速度Ｖｂｐと速度Ｖｂ０との差である。このような速度パターンを採用することにより、図１１に示すように、時刻ｔ３０においては、ボトル８の中心Ｏ８は、保持部２２Ａの中心Ｏａよりも寸法ｘ２だけ搬送方向であるｘ方向前方（下流側）に位置している。すなわち、時刻ｔ２４から時刻ｔ３０の間に、ボトル８が保持部２２Ａをｘ方向において追い越した状態であるといえる。

この後は、図５に示すように、時刻ｔ３０において搬送速度Ｖｂの減速が開始される。本実施形態においては、この減速は、スクリューコンベア３１の溝の軌跡形状によって実現される。搬送速度Ｖｂは、速度Ｖｂ０とされたのち、時刻ｔ４０において最低速度Ｖｂｍとなる。この際、図７（ａ）に示すように、ボトル８は、ｘ方向下流側に位置しており、保持部２２Ａは、回転運動に伴いボトル８からｚ方向上方に離れている。また、中継補助部２９は、上述したカム機構等の制御により、上方に揺動している。

図５に示すように、搬送速度Ｖｂの減速は、時刻ｔ４０で終了する。そして、本実施形態においては、時刻ｔ４０～時刻ｔ５０にかけて、搬送速度Ｖｂが再び加速される。時刻ｔ５０には、搬送速度Ｖｂは、速度Ｖｂ０に復帰する。図７（ｂ）に示すように、シールＳが装着されたボトル８は、中継ユニット２に対してｘ方向下流側に搬送されている。以上より、シール装着装置Ａ１によるボトル８へのシールＳの装着動作が完了する。この後は、たとえば、シールＳを熱収縮することにより、ボトル８に密着させる熱収縮工程を行う。また、シール装着装置Ａ１によるシールＳの装着工程の後、熱収縮工程の前に、シールＳをボトル８に対してより確実に装着させるために、たとえばシールＳの天端縁ｓ４を再度押圧する等の工程を行ってもよい。

次に、シール装着装置Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、図６、図８および図９に示すように、時刻ｔ１０から時刻ｔ３０にかけて、シールＳを保持した保持部２２Ａとボトル８とが接近する。そして、図１１に示すように、時刻ｔ３０において、保持部２２Ａの中心Ｏａがｚ方向に沿った状態となる。このとき、シールＳは、前端縁ｓ１がｚ方向に対して角度αだけ傾いた状態で、少なくともノズル前端８３１を収容するようにボトル８に装着されている。たとえば、本実施形態と異なり、前端縁ｓ１がｚ方向に対して傾かず、ｚ方向に沿った姿勢でボトル８に装着される場合、シールＳは、ノズル前端８３１とキャップ後端８２１とのｘ方向距離である寸法ｘ３よりも大きなサイズとする必要がある。このようなシールＳは、ノズル８３やキャップ８２を収容した状態で、余分な部分を有しやすい。シールＳの余分な部分は、この後の熱収縮工程等を経ると、皺等を生じさせる要因となる。本実施形態においては、シールＳは、ｘ方向に対して角度αだけ傾いた方向におけるノズル前端８３１とキャップ後端８２１との距離である寸法ｗ３よりも大きなサイズであれば、ノズル８３やキャップ８２を収容することができる。寸法ｗ３は、寸法ｘ３よりも小さな寸法となるため、シールＳの余分な部分を縮小することが可能である。したがって、熱収縮工程等によって生じる皺等を抑制可能であり、より小型のシールＳの装着を可能とするという効果を奏する。

また、時刻ｔ３０においては、ボトル８の中心Ｏ８は、保持部２２Ａの中心Ｏａよりもｘ方向前方（下流側）に位置している。これにより、ノズル前端８３１によってシールＳの前端縁ｓ１をｘ方向前方（下流側）に押し広げうる状態で、シールＳをボトル８に装着することができる。ボトル８のノズル前端８３１は、ｘ方向前方に突出しているため、シールＳがｘ方向前方に押し広げられやすいことは、シールＳによってノズル前端８３１を確実に収容するのに好ましい。

また、時刻ｔ３０においては、ボトル８の搬送速度ｖｂが、保持部２２Ａの周速よりも速い。これは、ボトル８へのシールＳの装着を行いつつ、ボトル８の中心Ｏ８が、保持部２２Ａ中心のＯａよりもｘ方向前方（下流側）に位置する状態を実現しやすいという利点がある。

また、図５および図１０に示すように、時刻ｔ２０において、搬送速度Ｖｂの加速が開始されている。時刻ｔ２０においては、ノズル前端８３１が、中心Ｏａと前端縁ｓ１との間に位置している。このように、ボトル８とシールＳとが近づいた状態から搬送速度Ｖｂの加速を開始することにより、ノズル前端８３１をより確実にシールＳ内に進入させることができる。また、ノズル前端８３１が、中心Ｏａよりも前端縁ｓ１に近い状態（寸法ｗ２＜寸法ｗ１）は、搬送速度Ｖｂの加速開始のタイミングとして好ましい。また、シールＳの前端縁ｓ１と底端縁ｓ３との交点が、ボトル８のｚ方向上端（天側端）よりも、ｚ方向においてｚ方向下側（底側）に位置している状態は、搬送速度Ｖｂの加速開始のタイミングとして好ましい。

中継ユニット２が中継補助部２９を有することにより、ボトル８へのシールＳの装着をより確実に行うことができる。図１１に示すように、中継補助部２９の当接面２９３は、時刻ｔ３０において、ｘ方向に対して角度βだけ傾く面とされている。これにより、当接面２９３によって装着が補助されたシールＳの前端縁ｓ１を、ｚ方向に対してより確実に傾かせることができる。

図１２は、搬送速度Ｖｂの速度パターンの他の例を示している。本例に示す時刻ｔ１０～時刻ｔ５０における中継ユニット２の回転角度は、図５に示す速度パターンの例における回転角度と同じである。本例においては、時刻ｔ２０よりも前の時刻ｔ１１において、搬送速度Ｖｂの加速が開始されており、時刻ｔ１２において加速が終了している。時刻ｔ２０～時刻ｔ３０においては、搬送速度Ｖｂは、一定である。このときの搬送速度Ｖｂは、上述した最大速度Ｖｂｐよりも遅い速度が選択されている。

このような例によっても、時刻ｔ３０において、シールＳを、前端縁ｓ１がｚ方向に対して角度αだけ傾いた状態で、少なくともノズル前端８３１を収容するようにボトル８に装着することが可能であり、より小型のシールＳの装着を可能とするという効果を奏する。また、本例から理解されるように、保持部２２とボトル８との相対速度は、時刻ｔ３０においてボトル８が保持部２２に対して相対的に速い速度であることが好ましく、時刻ｔ３０に至る過程における加速の態様は、適宜設定すればよい。

本発明に係るシール装着装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るシール装着装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１ ：シール装着装置
１ ：シール供給ユニット
２ ：中継ユニット
３ ：搬送ユニット
８ ：ボトル
１１ ：送りローラ
１２ ：拡開部
１３ ：切断部
２１ ：駆動軸
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ：保持部
２３ ：カム溝ドラム
２４ ：従動ロッド
２５ ：連結部
２６ ：支持部
２７ ：回転駆動部
２９ ：中継補助部
３１ ：スクリューコンベア
８１ ：本体
８２ ：キャップ
８３ ：ノズル
２２１ ：保持片
２３１ ：カム溝
２９１ ：駆動軸
２９２ ：ロッド
２９３ ：当接面
８２１ ：キャップ後端
８３１ ：ノズル前端
Ｏ８，Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄ，Ｏｅ，Ｏｆ：中心
Ｓ ：シール
Ｓａ ：シール材料
Ｖｂ ：搬送速度
Ｖｂ０ ：速度
Ｖｂｍ ：最低速度
Ｖｂｐ ：最大速度
ｓ１ ：前端縁
ｓ２ ：後端縁
ｓ３ ：底端縁
ｓ４ ：天端縁
ｖｂ ：搬送速度
ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｘ，ｘ２，ｘ３，ｚ１：寸法
α，β ：角度

Claims (3)

1. 筒状のシールを供給するシール供給ユニットと、
   前記シール供給ユニットから供給されたシールを各々が保持し且つ放射状に配置された複数の保持部と、前記複数の保持部を回転させる回転駆動部と、を有する中継ユニットと、
   複数のボトルを搬送する搬送ユニットと、を備え、
   前記搬送ユニットに搬送されるボトルに前記中継ユニットから前記シールを装着するシール装着装置であって、
   前記ボトルは、第１方向に直立した状態で搬送され、前記第１方向天側において搬送方向前方に突出する天側前端を有し、
   前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、前記シールが、少なくとも前記天側前端を収容しており且つ前端縁が前記第１方向底側に向かうほど前記搬送方向後方に位置するように前記第１方向に対して傾いた状態で、前記ボトルに装着され、
   前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、当該ボトルの中心軸が当該保持部の中心軸よりも搬送方向前方に位置する、ことを特徴とする、シール装着装置。
2. 少なくとも前記シールを保持した前記保持部と前記ボトルとが接近し、当該保持部の中心軸が前記第１方向に沿ったときに、前記ボトルの搬送速度が前記保持部の周速よりも速い、請求項１に記載のシール装着装置。
3. 前記ボトルの前記天側前端が、前記シールの中心軸と前記前端縁との間に位置するときに、前記ボトルの前記保持部に対する相対速度の加速を開始する、請求項２に記載のシール装着装置。

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