JPH036057B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明の装置は、ロールラベルを間欠的な送り
でラベル１枚分を送り出し、分離されたラベルを
同期回転するドラムに保持して運び、送られてく
る容器に１枚ずつラベル貼りを行なうラベリング
マシンに関するものである。

（従来の技術） 従来ロールラベルを用いたラベリングマシンは
ロールラベルを間欠的、又は連続的な送りラベル
１枚分を送りだし、分離したラベルを同期回転す
る貼り付け用ドラムに移し取り保持して運び、感
圧ラベルの場合はそのまま、又糊付けラベルの場
合は糊付け機構により糊付けし運び、ドラム外周
の接線上に送り込まれる容器と貼り付け用ドラム
を接触させ、貼り付け用ドラムの外周に保持され
て移動してきたラベルをラベルの裏面の糊の粘着
力で容器に移し取りラベル貼りを行つていた。こ
のラベリングマシンを構成する機構の一部で、貼
り付け用ドラムの回転に同期してロールラベルを
分離する機構部に、ロールラベルをローラーと圧
着ローラーで挟みラベルの絵柄を合わせて１サイ
クルに１枚分のラベルを送り込むラベル送り機構
部の動作が、間欠的な送り又は連続的な送りで行
われていた。

その間欠的な送りでは従来から用いられている
方法に特公昭53−9079号（以下従来例と称す）が
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来例の間欠的な送りには次のような問題点が
あり、従来例を第１図に基づき説明する。

この従来例の機構はクランク運動を用いて送り
機構を構成している。従つてアーム５１及びアー
ム６１が往復運動を行う為高速運転時には振動が
発生し高速運転には不向きである。

次に従来例の機構はラベルを送り出す際、クラ
ンク運動がロールラベル送り用ドラムＤに伝達さ
れる。従つてドラムＤの回転の速度や加速度の特
性がクランク運動により限定される。従つてロー
ルラベルの位置検出用マークを光電管Ｅにより読
み取り電磁ブレーキ９でドラムＤを停止させる時
点では、従クランク４からのクランク運動が伝達
されており、低速とはいえ速度曲線は山の形とな
り一定速度の等速度では無い。その為電磁ブレー
キ９の動作時が速度の遅い時と速い時では応答性
に差があり、ロールラベルの停止精度のバラツキ
となり、それがロールラベルの切断精度や貼り付
けの誤差となつて現れる。

次に従来例の機構ラベリングマシンの条件に合
わせて速度及び加速度特性を変える事ができな
い。従つて間欠送りで最高速を求める場合には速
度及び加速度特性を最良の条件にする必要がある
がそれは不可能である。

更に容器へ、より高精度の貼り付け精度を要求
されるものには、ラベルの移し取り時のロールラ
ベルの移動速度を分離されたラベルを吸引して運
ぶドラムの外周速度と同速の等速度にすることに
より、ロールラベルから分離されたラベルをドラ
ムに移し取る際、移し取りのタイミングの誤差に
よる影響を受けずドラムに移し取られたラベルの
位置の誤差が発生しないように構成できる。しか
し従来の構成では速度特性を変える事は不可能な
為、ラベルをドラムへ移し取る際のロールラベル
の移動速度と共に常に変化している為、移し取る
タイミングが変化するとドラムに移し取られたラ
ベルの位置は変化し、貼り付け位置の誤差となつ
て現れ、高精度の貼り付けは不可能である。

次に従来例の構造は「送りにおける２本のクラ
ンク３，４の速度差はクラツチ５，６で消される
から回転軸１は常に速い方のクランクによつて回
転する」と記述されている点からクラツチ５，６
は一方向には自由に回転するものを用いる必要が
あり、その為ロールラベルの送り回転方向には拘
束されない構造となる。その為ドラムＤ及び回転
軸１の慣性モーメントの影響を受けやすく高速に
は不向きである。

更に従来の機構でロールラベルの送り出しや停
止には、動力を伝える原動軸と駆動軸２を定位置
で連結又は離脱する必要があるが、連続回転する
原動軸に停止している駆動軸２を定位置で連結す
るには現在では相対速度が100rpm程度が限界で
あり、その連結の際衝撃を伴う。従つて従来の機
構では高速運転時にラベルの供給、停止の繰り返
し動作は不可能であつた。

次に従来から用いられている連続的な送りのラ
ベリングマシンには次のような問題点がある。

それはラベリングマシンを生産ラインに組み入
れた場合ラベリングマシンが運転中にラベルを貼
る容器が供給されない場合にはラベルの送り機構
は停止させ、他の容器送り機構やラベルの搬送機
構等は常時運転を続ける必要がある。容器が供給
が開始されるとラベル送り機構を容器送り機構や
ラベル搬送機構等と同期させて連結しラベルを送
り出す必要がある。しかし回転している軸に停止
している軸を同期を取りながら連結するには現在
では相対速度が100rpm程度が限界であり、従つ
て容器供給開始時にはラベリングマシンの速度を
下げ、低速でラベル送り機構と他の機構を同期さ
せ連結した後、徐々に速度を上げ最終的には前工
程の機械速度に合わせて運転しなければならな
い。しかし、徐々に速度を上げる間の容器の供給
量とラベリングマシンの処理能力が一致しない
為、一時的に容器が溢れる状態になりそれを補う
為に容器のプール装置が必要となる。更に容器の
流れが断続的になるとその影響は大きく、大きな
プール装置が必要となる。

（問題点を解決する為の手段） 高速時にラベルの送り機構の振動が無く、慣性
モーメントの影響を受けずに高速時でもラベルの
停止位置制度が良く、更に分離したラベルをドラ
ムに移し取る際のロールラベルの送り速度をドラ
ムの外周速度に合わせることが可能であり、高速
運転時に適宜ロールラベルの送りだしが可能で、
連続的に流れる容器も運転速度を変えずに自由に
ラベル貼りができる従来の機構の問題点を取り除
いたラベリングマシンにする為次のように構成し
た。

第２図と第３図に基づき説明する。

(1) ラベル繰り出し機構部 この機構は、ラベル送り構造部の送りだしに
応じてロールラベル１を繰り出す機構部であ
る。

(2) ラベル送り機構部 この機構は、間欠回転するローラ２と、その
ローラー２にロールラベル１を押しつける圧着
ローラー２１、ローラー軸２２を制御する電磁
ブレーキ２３、ローラー軸２２と間欠回転軸７
５を連結又は離脱する電磁クラツチ２４、さら
に間欠回転軸７５をカムにより間欠回転させる
間欠回転機構７から構成される。この間欠回転
機構７には、ローラーギヤー機構、バレルカム
機構、パラレルカム機構等を用いて構成する。
低速の場合はゼネバ機構を用いて構成すること
も可能である。

(3) 分離機構部 この機構造は、ロールラベル１を１枚ずつの
ラベルに分離する為の構造である。

(4) ラベル貼り付機構部 この機構は、糊付ラベルの場合はラベルを保
持して運ぶ円筒形のドラム５と、ラベル１１に
糊付機構６から構成される。

分離されたラベル１１をドラム面５に保持
し、そのドラム５の回転により糊付部へ運び、
回転中に糊付機構６により糊を転写され、貼り
付部へ運ぶ。又、感圧ラベルの場合はラベル１
１を保持し回転移動する円筒形のドラム５のみ
で構成される。

(5) 容器搬送機構部 この機構は、容器９をラベリングマシン内に
送り込みドラム５の外周面上のラベル１１を容
器９に貼り付け、仕上げた後排出する機構であ
る。

（作用） 次にこのラベリングマシンの特徴であるラベル
送り機構部の働きを説明する。この機構はロール
ラベル１を１サイクルに１回、定周期で回転する
切断機構へ送り込み、１枚のラベルに切離す為の
ものであるが、ロールラベル１はラベルの絵柄に
合つた状態で切断しなくてはならない。しかし、
ラベルの絵柄と絵柄の間隔には、印刷時に生じる
多少の誤差が有り、常に一定の送り量で切断機構
に送り込むと、徐々に誤差が累積されラベルの絵
柄に対する切断位置は変化し、絵柄の等しいラベ
ル１１は得られない。従つてラベル送り機構は、
ラベルの絵柄のピツチに合せて送り量を修正しな
がら送り込む機能を有する送り機構でなくてはな
らない。

本発明のラベリングマシンはロールラベル１の
間欠的な送りにより毎回の停止毎にラベルの絵柄
を定位置に停止され送り量を修正する機構を組込
んだものであり、その送り量の修正機構がカムを
用いた間欠回転機構と電磁クラツチと電磁ブレー
キにより構成されることを特徴とする。第３図に
そのラベル送り機構の構造の１例を示す。

第４図は間欠回転軸７５の回転速度変化を示し
たもので、又、第５図はローラー軸２２の回転速
度変化と電磁クラツチ２４と電磁ブレーキ２３の
働きを示したものである。

縦軸に速度Ｓ、横軸に回転角θをとる。

点Ａは間欠回転機構７の回転開始時点を示し、電
磁クラツチ２４は連結状態にあり、電磁ブレーキ
２３は制動解除状態にある。従つて、間欠回転機
構７の回転はローラー２に伝達され、ロールラベ
ル１は停止状態から低速、高速へと加速され、再
び低速へと減速され、低速送りの状態となる。こ
のように送りは高速で送る主送りと低速で送る補
正送りがある。

このローラー２が間欠回転軸機構７からの回転
の伝達により１サイクルに送り出すロールラベル
１の長さはラベル１枚分より僅か多い長さになる
ようローラー２の円周が設定されている。その
為、間欠回転機構７は位置検出用マーク１２から
次の位置検出用マーク１２の長さ以上に送ろうと
するが、点Ｂの時点で移動してきた位置検出用マ
ーク１２は光センサー２６により検知される。そ
の信号により電磁クラツチ２４は離脱状態に、電
磁ブレーキ２３は制動状態に切換る。点Ｂはこの
時点を示す。その為、間欠回転機構７はまだ回転
をつづけるが、電磁クラツチ２４の離脱の為と電
磁ブレーキ２３の制動によりローラー２は急停止
し、ロールラベル１の送りは停止する。この停止
後点Ｃの時点でロールラベル１は切断機構により
切断される。その後点Ｄの時点で電磁ブレーキ２
３は制動解除状態に、電磁クラツチ２４は連結状
態に切換わり、点B′までその状態を維持する。
従つて点A′では再び間欠回転軸７の回転はロー
ラー２に伝達され間欠回転機構７の回転と共にロ
ールラベル１は送り出される。ラベル１１を連続
して貼り付機構へ供給するときは以上の動作を繰
り返し行なう。又、ラベルの送りを停止させるた
めには、点Ｂの時点で電磁クラツチ２４が離脱状
態に、電磁ブレーキ２３が制動状態になつたのを
維持すればよい。

（実施例） この発明の実施例を図に基づき説明する。

第２図は本発明のラベリングマシンの１例を平
面で示す。このラベリングマシンは次のように構
成される。

ラベル繰り出し機構部は、ロールラベル１を置
く回転自在の円盤１３と、引き出されたロールラ
ベル１を案内するガイドローラー１５、間欠的な
ロールラベル１の引き出しによりテンシヨンをコ
ントロールするテンシヨンアーム１４から構成さ
れ、ロールラベル１を円盤１３に置き、ラベル送
り機構部の送りだしに応じてロールラベル１を繰
り出す構造部である。

次に、ラベル送り構造部の１例を第３図に示
す。

この構造は間欠回転するローラ２と、そのロー
ラー２にロールラベル１を押しつける圧着ローラ
ー２１、ローラー軸２２を制動する電磁ブレーキ
２３、ローラー軸２２と間欠回転軸７５を連結又
は離脱する電磁クラツチ２４、さらに間欠回転軸
７５をカムにより間欠回転させる間欠回転機構７
から構成される。この間欠回転機構７には、ロー
ラーギヤー機構、又はバレルカム機構、又はパラ
レルカム機構等で構成する。低速の場合ゼネバ機
構で構成することもできる。

このラベル送り機構は、ロールラベル１に等間
隔で印刷された位置検出用マーク１２又はラベル
の絵柄を光センター２６で検出し、電磁クラツチ
２４、電磁ブレーキ２３を制御することにより各
サイクルごとにラベル１枚分の長さを送りラベル
の絵柄を定位置で停止させる働きを機構である。
又、第７図のように圧着ローラー２１を用いずロ
ールラベル１を負圧でローラー２２で吸着し送る
ことも可能である。

尚、電磁クラツチ、電磁ブレーキの部分は応答
性の良い物であればエアーやバキユームを用いた
クラツチ、ブレーキでも構成することができる。

次の分離機構部は、ラベル送り機構部により各
サイクルごとに送り込まれては停止するロールラ
ベル１を定周期で回転する回転刃と固定刃により
１枚ずつのラベル１１に切断、分離する切断機構
３である。又、その切断機構を打抜機構に換える
ことにより、ラベル１１を打抜くことも可能であ
る。

又、ロールラベルに感圧ラベルを用いた場合
は、切断機構３の替わりに剥離板を取り付けるこ
とにより、ラベルを台紙より剥離して分離する。

次のラベル貼り付機構部は、ラベル１１を保持
し回転移動する円筒形ドラム５と、糊付けラベル
の場合はラベル１１に糊付する糊付機構６から構
成される。

切断又は打抜かれたラベル１１は負圧又は押え
機構等でドラム面５に保持され、そのドラム５の
回転により糊付部へ運び、回転中に糊付機構６に
より糊を転写され、貼り付部へ運ばれる。

感圧ラベルの場合はラベル１１を保持し回転移
動する円筒形のドラム５のみで構成される。

第８図は負圧で保持するドラム５の構造を示
す。このドラム５の下には負圧の働きを制御する
為の溝を有する負圧用のバルブ５１が組込まれて
いる。

次の容器搬送機構部は、容器がビン等の場合は
容器９を運ぶコンベア８１とコンベア上に連続し
て送られてくる容器９を一定間隔に分離しドラム
５の前へ送り込む螺旋状のスクリユーガイド４、
さらに貼り付後ラベル１１を容器９に押えつけ仕
上げる為の仕上部８５から構成される。その螺旋
状のスクリユーガイド４にはリミツトスイツチ８
４が取付けてあり、容器９の通過を検知し、ラベ
ル送り機構を働かせて容器９の通過した数だけラ
ベル１１を送り出す働きをする。

尚、容器の搬送機構は容器を位置決めして搬送
するコンベア等でも構成できる。

第６図は間欠回転機構の主送りと補正送りのカ
ム曲線に２つの等速度曲線を用いた場合の間欠回
転軸７５の回転速度変化を示したもので、主送り
の等速度区間のロールラベル１送り速度と、ドラ
ム５の外周速度を同速度とすることが可能であ
る。

（発明の効果） 本発明のラベリングマシン用いられているラベ
ル送り機構の間欠的な送りは、間欠回転機構７の
カム曲線の選定及び組み合わせ次第で理想的な運
動特性の回転運動を電磁クラツチ２４を介してロ
ーラー２に伝達し、ロールラベル１を無理なく滑
らかに送る。従つてローラー２と送られるロール
ラベル１の間でスリツプが発生しにくく、主送り
においても正確な定量送りができ、その為間欠的
に高速で送ることができる。

更にローラー２は間欠回転軸機構７からの回転
運動は電磁クラツチ２４を介して伝えられる間欠
回転機構７の間欠回転軸７５はカムにより拘束状
態で回転が伝えられる為、慣性モーメントの影響
も受けない。

更に電磁ブレーキ２３の動作時は毎回低速で等
速度の同一条件で行われ、電磁ブレーキ３の応答
性に与える条件が良く従つてラベルの停止精度も
良い。

以上のように従来例には無い利点があり、その
為停止位置のバラツキの少なく高速でも良い停止
精度が得られる。

更に従来例の機構のように往復運動を行う部分
が無い為振動の発生が無く間欠送りで高速化が可
能である。

第４図に示すように間欠回転機構７の間欠回転
時のカム曲線に主に変形正弦曲線や変形台形曲線
を用い、回転終了後直前に変形等速曲線を用いて
２つを合成した曲線で構成し、電磁クラツチ２
４、電磁ブレーキ２３の動作時の条件を低速でか
つ等速にすることにより、50mm程度長さのラベル
で毎分300枚程度のラベル貼りが可能でラベルの
絵柄の停止精度も±0.3mmと従来の間欠的送りで
は不可能とされていた高速で高精度の性能が得ら
れる。

又本発明の機構は従来例では不可能であつたラ
ベルの送り速度特性の変更を間欠回転機構のカム
曲線を変更することにより可能である。その為、
次のようなラベリングマシンを構成することがで
きる。

それはロールラベル１を送り出すローラー２の
回転速度を第６図のように主送りと補正送りのカ
ム曲線にそれぞれ等速度曲線を用いる。その主送
りの等速度時のロールラベル１の移動速度と、ラ
ベル１１を吸引して運び貼り付けを行うドラム５
の外周の速度を一致させるようにする。

これはこのラベル送り構造を感圧ラベルを用い
たラベリングマシンに用いる場合に大きな効果が
ある。それは感圧ラベルの場合、ローラー２によ
り送られ移動する台紙からラベル１１の先端を剥
離し、回転するドラム５の外周にそのラベル１１
の先端を吸着させた後、ラベル１１を台紙から完
全に剥離し、それと同時にドラムの外周に吸着保
持させる。その際ドラム５の外周速度と台紙の移
動速度が違うと、ラベル１１の先端をドラムの外
周に吸着保持させる時点でのタイミングの誤差が
貼り付け位置の誤差となつて現れる。

ドラム５の外周の速度より台紙の移動速度が速
い場合は、ラベル１１がドラム５の外周に波打つ
た状態で保持される。

ドラム５の外周の速度より台紙の移動速度が遅
い場合はドラム５に吸着保持したラベル１１の先
端を後ろに引き戻す状態になり、ラベル１１の台
紙からの剥離が進み、ラベル１１が台紙に接着さ
れている部分が少なくなるにつれて、台紙への接
着力が弱くなりドラム５の吸引によるラベル１１
を引つ張る力が勝るとドラム５に吸引保持され
る。しかしそのタイミングは一定では無い。従つ
て接着力のバラツキからドラム５の外周に吸着保
持されるラベル１１の位置が変化し貼り付け位置
の誤差となる。

従つてラベル１１の先端吸着からラベル１１の
剥離完了までドラム５の外周速度とラベル１１の
台紙の送り速度を一致させることにより、台紙か
らドラム５にラベル１１を移し取る時点でのラベ
ル１１の位置ズレの発生を防止でき、このラベル
送り機構を用いて貼り精度の高いラベリングマシ
ンを構成することができる。

尚、台紙ラベル１１の間隔に対し、ドラム５の
外周に保持されるラベル１１の間隔を広くするこ
とは容器間隔に合わせる為に必要な条件である
為、ロールラベル１の連続送り方法ではドラム５
の外周速度と台紙の送り速度を一致させることは
不可能であり、従来例の機構もクランク運動を用
いている為同様に不可能である。

更に、クラツチ２４とブレーキ２３の制御のみ
でラベル１１の供給、停止が自由に行なうことが
できるという特徴がある為、この機構を用いたラ
ベリングマシンを毎分の処理能力が300個のライ
ンに組み込み使用した場合、前工程の機械に合わ
せた一定した運転速度で、断続的流れてくる容器
にでも運転速度を変えることなくラベル貼りを容
易に行うことができる。従つて、ラベリングマシ
ンの前に大きな容器のプール装置を設ける必要も
なくスペース点からもメリツトが非常に大きい。

以上のような構造の為、低コストで高速で安定
した性能を有するラベル送り機構を組み込んだ低
コストで高性能のラベリングマシンを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のロールラベル送り機構の斜視
図。第２図は本発明の１例のラベリングマシンの
平面図。第３図はラベル送り機構の断面図。第４
図は間欠回転軸の回転速度線図。第５図はローラ
ー軸の回転速度線図。第６図は間欠回転軸の回転
速度線図。第７図は負圧によりロールラベルを保
持し送り出すローラーの斜視図。第８図はドラム
部の斜視図。 １はロールラベル、２はローラー、３は切断機
構、４はスクリユーガイド、５はドラム、６は糊
付機構、７は回転間欠機構、８１，８２はコンベ
ア、８５は仕上げ部、９は容器、２３はブレー
キ、２４はクラツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロールラベル１を保持し適宜繰り出すラベル
   繰り出し部と、ロールラベル１を挟み回転により
   送り出すローラー２と圧着ローラー２１、そのロ
   ーラー２を制動する為にローラー軸２２に取り付
   けた電磁ブレーキ２３、間欠回転軸７５をカムに
   より間欠回転させる間欠回転機構７、間欠回転軸
   ７５とローラー軸２２を連結又は離脱させ動力の
   伝達を制御する電磁クラツチ２４から構成される
   ラベル送り機構部と、ロールラベル１を分離する
   分離機構部と、分離されたラベル１１をドラム５
   に保持し回転するラベル貼り付機構部と、容器９
   を搬送する搬送機構部から構成されるラベリング
   マシン。