JP2020001747A - ラベラ - Google Patents
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Description
このようなラベラとして、容器の側面に直接ラベルを貼り付ける直巻き方式や、予め筒状に形成したラベルを容器に装着するマンドレル方式が知られ、特許文献1にはこれら直巻き方式およびマンドレル方式を選択的に利用可能なラベラが開示されている。
上記直巻き方式を利用する場合、載置台上の容器とラベル供給手段とを回転させて、上記ラベル供給手段が保持するとともに裏面に糊が塗布されたラベルを、上記容器の側面の全周に直接巻き付けるようになっている。
これに対し、マンドレル方式を利用する場合、容器の上方に設けたマンドレルと上記ラベル供給手段とを回転させて、上記マンドレルにラベルを巻付けて筒状に形成し、その後形成された筒状のラベルをピッカによって保持したら、当該ピッカを下降させてラベルを容器の上方より被せて装着するようになっている。
一方マンドレル方式の場合、マンドレルにおいて予めラベルを筒状に形成するため、容器の形状に関わらずラベルを装着することが可能であり、またマンドレルでラベルの先端部分と後端部分とを重合させるため、上記掛け合わせ部分の美称性に優れるという特徴がある。
しかしながらマンドレル方式の場合、ラベルを巻き付けるマンドレルや、筒状のラベルを容器に被せるピッカが必要であり、構成が複雑で故障のリスクやメンテナンスが煩雑であるという問題がある。
またマンドレル方式の場合、筒状のラベルを容器に被せることから、形成したラベルの直径を容器の直径よりも大径にしなければならず、このため装着するラベルの下端部の位置を容器の下端部よりも上方に設定する場合、装着したラベルが容器からずり落ちやすいという問題もあった。
このような問題に鑑み、本発明は容器の形状等に影響されず、またマンドレル方式と同等の美称性が得られるラベラを提供するものである。
上記載置台に載置された容器の側面に隣接した位置に、上記ラベルの少なくとも先端部分を吸着保持する吸着部材を設けるとともに、当該吸着部材を上記容器の中心軸を中心に回転させる回転手段とを備え、
上記回転手段による上記吸着部材の回転位置と、上記ラベル供給手段が保持するラベルの先端部分の位置とを同期させて、上記ラベル貼付位置においてラベルの先端部分を上記吸着部材に吸着させ、
さらに上記吸着部材と上記ラベル供給手段とが回転して、上記ラベルの後端部分を上記吸着部材に吸着されたラベルの先端部分に重合させることを特徴としている。
また上記吸着部材を上記容器の中心軸を中心に回転させることで、上記容器の外周にラベルを巻き付けることができ、マンドレル方式に比べて形成したラベルの直径を小さくできることから、ラベルのずり落ちを防止することができる。
さらに、ラベルの後端部分を上記吸着部材の位置でラベルの先端部分に重合させることから、容器の形状や剛性に関わらず、重合した掛け合わせ部の美称性が損なわれることはない。
そして、上記構成には上記マンドレルやピッカといった構成は不要であり、マンドレル方式を採用したラベラに比べて、故障のリスクやメンテナンスの手間を低減することが可能となっている。
上記ラベラ2は、容器供給スターホイール3から容器1を受け取るとともにラベルLの貼付された容器1を容器排出スターホイール4に受け渡す搬送手段としての回転テーブル5と、容器1の側面にラベルLを装着するラベル供給手段6とを有している。
上記容器供給スターホイール3の上流側には容器1を一列に搬送する供給コンベヤ7と、該供給コンベヤ7の下流側に設けられて容器1を所定間隔に広げた状態で容器供給スターホイール3に供給するスクリュー8とが設けられている。
また上記容器排出スターホイール4の下流側には、該容器排出スターホイール4より容器1を受け取って一列に搬送する排出コンベヤ9が設けられている。
そして上記容器供給スターホイール3および容器排出スターホイール4は、図示しないが、それぞれ外周に容器1を収容して保持するポケットを複数備えており、容器1を保持することで図1の受取位置Aおよび受渡位置Dのそれぞれで容器1の供給および容器1の排出を行っている。
上記第1〜第3プレート11〜13は一体的に回転するように連結されており、図示しない伝達手段によって上記容器供給スターホイール3および容器排出スターホイール4と同期して回転するようになっている。
上記載置台14の下部に設けられた回転軸14aは第1プレート11を上下に貫通するとともに、第1プレート11に対して回転可能に設けられ、その下端部には第1歯車14bが設けられている。
また、この載置台14は第2プレート12の上部に設けられたサーボモータ17によって駆動されるようになっており、当該サーボモータ17の駆動軸17aは第2プレート12および第1プレート11を貫通し、その下端には第2歯車17bが設けられている。
そして上記第1プレート11の下面には、上記載置台14の第1歯車14bと上記駆動軸17aの第2歯車17bとの間に、第3歯車18が回転可能に設けられており、上記サーボモータ17の駆動力が上記載置台14に伝達されるようになっている。
上記トップロケータ15は上記第1昇降手段19によって昇降する昇降軸15aの下端部に回転可能に連結されており、トップロケータ15が容器1のキャップに嵌合すると、容器1の回転に伴ってトップロケータ15も一体的に回転するようになっている。
上記昇降軸15aは上記第2プレート12を上下に貫通して設けられ、上記第1昇降手段19は、上記昇降軸15aの上端部に連結された保持部材21と、上記第3プレート13に設けられて上記保持部材21を上下に移動可能に保持するスライドレール22と、上記保持部材21に設けられたカムフォロア23と、上記第3プレート13を囲繞するように設けられたカム24とから構成されている。
上記構成により、上記回転テーブル5が回転すると、上記カムフォロア23が上記カム24の軌跡に沿って上下に移動し、これに伴って保持部材21がスライドレール22に沿って上下に移動することとなる。
その結果、上記保持部材21とともに昇降軸15aが上下動し、上記トップロケータ15が容器1のキャップに上方から当接した下降位置と、容器1より上方に退避した退避位置との間で移動するようになっている。
図4に示すように、吸着部材16の内部には空間が形成され、その断面形状は容器1側の下底が外周側の上底よりも長く設定された略台形を有し、上記下底に相当する面は上記容器1の側面に接触ないしは最接近するように設定されている。
一方、上底に対応する吸着面16aには複数の貫通穴が穿設されて吸着部材16の内部空間に連通し、後述するように負圧供給手段40からの負圧によってラベルLの先端部分を吸着保持するようになっている。
なお、上記吸着部材16の断面形状については、上記台形形状に限られず、例えば上記吸着面16aを円弧状に形成することも可能であり、後述するように当該吸着面16aにおいてラベルLの先端部分と後端部分とを重合させることが可能な形状を有していればよい。
また上記リング状部材31の下端部にはテーパ形状が形成されており、リング状部材31が下降位置に位置すると、上記テーパ形状が上記容器1の肩部に当接ないしは接近した位置で停止するようになっている。
さらに上記リング状部材31の外径は上記容器1よりも大径に形成されており、上記吸着部材16は上記リング状部材31の下端部の外周縁部に、下方を向けて連結固定されている。
このような構成により、図3(b)に示すように、上記リング状部材31が上記第2昇降手段33によって下降位置に位置すると、上記吸着部材16が上記載置台14に載置された容器1の側面に隣接した位置に位置するようになっている。
ここで、記吸着部材16の上下方向の長さは、上記容器1の側面に装着されるラベルLの高さと略同じかそれよりも長く設定されている。
上記回転軸34は上記第2プレート12に対して回転可能に軸支され、その回転中心は上記載置台14に載置されて回転する容器1の回転中心と一致するようになっている。従って、上記吸着部材16は上記回転手段32によって容器1の中心軸を中心に回転するように設けられている。
上記回転軸34における上記第2プレート12の上方に突出した部分には第4歯車15bが設けられ、これに対し上記サーボモータ17の駆動軸17aには、上記第2プレート12の上方に突出した部分に第5歯車17cが設けられている。
そして、上記第2プレート12の上面には、上記回転軸34の第4歯車15bと上記駆動軸17aの第5歯車17cとの間に、第6歯車20が回転可能に設けられており、上記サーボモータ17の駆動力を上記回転軸34に伝達させるようになっている。
このような構成により、上記回転軸34が上記サーボモータ17の駆動力によって回転すると、上記スプライン加工によって上記スライド軸35に連結されたリング状部材31と吸着部材16とが回転することとなる。
また、上記サーボモータ17の駆動力は上記駆動軸17aを介して上記載置台14にも伝達されていることから、上記リング状部材31に設けられた吸着部材16は上記載置台14および当該載置台14に載置された容器1と同期して回転するようになっている。
そして上記吸着部材16の回転位置は、上記サーボモータ17によって制御可能となっており、後述するように上記ラベル供給手段6からラベルLの先端部分を受け取ることが可能となっている。
このような構成により、上記第2昇降手段33は上記リング状部材31に連結された吸着部材16を、上記容器1の上方に退避した上昇位置と、上記容器1の側面に隣接した下降位置とに昇降させることが可能となっている。
上記負圧供給手段40による負圧の供給は制御手段によって制御され、例えば容器1にラベルLが装着された後には、上記吸着部材16への負圧の供給を停止させて、下降位置から上昇位置へと移動するのを許容するようになっている。
なお上記負圧供給手段40は、容器1にラベルLが装着された後に、上記吸着部材16に対してそれまでの負圧から陽圧へと供給を切り替えて、ラベルLを吸着部材16から離脱させるようにしてもよい。
後に詳述するように、上記吸着部材16を回転させて容器1の側面の外周にラベルLが装着されると、筒状に形成されたラベルLの内側に上記吸着部材16が位置することとなる。
したがって、上記吸着部材16を容器1とラベルLとの間から離脱させる際に、上記ラベル抑え手段25が移動して上記ラベルLを上記容器1との間で挟持し、この状態で上記吸着部材16が上記第2昇降手段33によって上昇することで、ラベルLのずれを防止するようになっている。
この時、上記吸着部材16は上記サーボモータ17によって回転位置が制御され、当該吸着部材16が容器とラベル抑え手段25との間に位置しないようになっている。
上記供給ドラム41の上流側には、帯状のラベルLが巻回された図示しないロールスタンドと、当該ロールスタンドから引き出されたラベルLを所定長さに切断するカッタ47とが設けられている。
上記ラベルLは、上記容器1の側面の全周に巻き付け可能な長さに切断され、図4に示すように、本実施例ではラベルLを上記容器1を上記吸着部材16ごと巻き付けて、その先端部分と後端部分とが上記吸着部材16の吸着面において重合するような長さに設定されている。
また図1において、上記供給ドラム41は図示時計回りに回転し、これに対し上記回転テーブル5は図示反時計回りに回転するようになっている。また上記載置台14は上記容器1を図示反時計回りに回転させるようになっている。
図5は上記パッドPおよび当該パッドPの動作を説明する図となっており、上記パッドPは、上記星形プレート41aの回転方向前方に設けられた前方パッド部42と、回転方向後方に設けられた後方パッド部43とから構成されている。
上記前方パッド部42の後端部は上記揺動軸41bに軸支され、また前方パッド部42の先端部には前方カムフォロア42aが連結されており、当該前方カムフォロア42aはパッドPの内周に設けられた前方カム44によって水平方向に移動するようになっている。
上記前方カムフォロア42aが前方カム44によって水平方向に移動すると、前方パッド部42は上記揺動軸41bを中心に揺動し、当該前方パッド部42の先端部が想像線で示す退避位置と、当該退避位置より外周側に突出した突出位置とに移動するようになっている。
これと同様、上記後方パッド部43の先端部は上記揺動軸41bに軸支され、後端部には後方カム45によって水平方向に移動する後方カムフォロア43aが設けられている。
このような構成により、上記後方カムフォロア43aが後方カム45によって水平方向に移動することで、後方パッド部43の後端部が上記退避位置と突出位置とに移動するようになっている。
これにより、ラベルLの先端部分を上記前方パッド部42の先端部によって吸着保持し、ラベルLの後端部分を上記後方パッド部43の後端部で吸着保持するようになっている。
一方、前方パッド部42と後方パッド部43とが接近したパッドPの中央部分は、前方パッド部42の先端部および後方パッド部43の後端部よりも内周側に形成され、パッドPによってラベルLを保持すると、当該ラベルLの先端部分および後端部分だけが保持され、容器1にラベルLを装着する際の損傷を防止することができる。
なお、上記後方パッド部43の後端部の構成として、上記ラベルLの後端部を上記負圧によって吸着する代わりに、後方パッド部43の表面に微粘着パッドを設けて、当該微粘着パッドにより保持するようにしてもよい。
なお、上記糊に代えて、予め加熱されたホットメルトを使用することも可能であり、また詳述しないが上記吸着部材16においてラベルLの先端部分と後端部分とが重合した状態で、これらを熱によって溶着する手段を採用してもよい。
まず図3(a)は、上流側の容器供給スターホイール3から容器1が回転テーブル5に供給され、容器1を載置台14と上記トップロケータ15とによって上下から挟持した状態を示している。
この時、上記トップロケータ15は上記第1昇降手段19によって上昇位置から下降位置へと下降して、載置台14に載置された容器1のキャップに嵌合するが、上記吸着部材16は第2昇降手段33によって上昇位置に位置したままとなっている。
具体的には、上記吸着部材16を第2昇降手段33によって下降位置に下降させ、上記リング状部材31の下端部が上記トップロケータ15の下方に突出して上記容器1の肩部に当接ないしは接近し、またリング状部材31の下方に設けられた吸着部材16が容器1の側面に沿った位置に保持されることとなる。
このとき上記載置台14および上記吸着部材16を回転させることで、上記ラベルLを吸着部材16ごと容器1の側面の全周に巻き付けるようになっている。
より詳細に説明すると、図5に示すように、ラベル貼付位置Bは上記回転テーブル5と上記ラベル供給手段6とが最接近した位置(図5(b))を中心として、回転テーブル5の回転方向上流側(図5(a))から下流側(図5(c))にかけて設定されている。
まず図5(a)において、回転テーブル5では、上記容器1を支持した載置台14が回転テーブル5の回転方向上流側から下流側に向けて移動しており、上記ラベル供給手段6では、上記ラベルLを保持した上記パッドPが供給ドラム41の回転方向上流側から下流側に向けて移動しており、これにより上記載置台14とパッドPとが相互に接近するようになっている。
そして、回転テーブル5において、制御手段は上記吸着部材16を回転テーブル5の外周側かつ回転方向下流側に向けており、これに対しラベル供給手段6では、上記前方カム44によって上記パッドPにおける前方パッド部42の先端部分が退避位置から突出位置へと移動するようになっている。
これにより、上記前方パッド部42の先端部が上記吸着部材16の吸着面16aに当接するようになっており、これにより前方パッド部42の先端部に吸着保持されていたラベルLの先端部分が上記吸着面16aに接触することとなる。
このとき上記吸着部材16には負圧が供給されており、これによりラベルLの先端部分が吸着部材16に吸着され、これと同時に前方パッド部42への負圧の供給を停止させることで、ラベルLの先端部分をパッドPから吸着部材16へと受け渡すことができる。
ここで、このラベルLの先端部分の受け渡しには、上記吸着部材16がラベルLを吸着保持することから、ラベルLに糊を塗布する必要がないこととなる。
このときラベル供給手段6では、上記パッドPの前方パッド部42が突出位置から退避位置へと移動しており、またパッドPの中央部分ではラベルLを吸着していないため、ラベルLの後端部分が上記後方パッド部43の後端部に吸着保持された状態で、その他の部分が容器1に巻き付けられてゆく。
上記制御手段は上記サーボモータ17によって載置台14および吸着部材16の回転を続行させており、図5(c)に示す状態では、上記吸着部材16が回転テーブル5の外周側かつ回転方向上流側を向くようにする。
このとき、載置台14およびパッドPは下流側に移動しながら相互に離隔しているが、ラベル供給手段6では上記パッドPにおける後方パッド部43が退避位置から突出位置へと移動して、当該後方パッド部43の後端部を上記吸着部材16の吸着面16aに接触するようになっている。
その結果、ラベルLの後端部分が上記吸着部材16に吸着された先端部分に外側から重合し、また上記ラベルLの後端部分には予め糊塗布手段46によって糊が塗布されていることから、先端部分と後端部分とが上記糊によって接着されることとなる。
上記後方パッド部43の後端部が上記吸着部材16に接触すると、上記負圧発生手段による上記後方パッド部43への負圧の供給が停止され、これによりラベルLがパッドPから容器1へと受け渡されることとなる。
つまり、容器の形状や剛性に関わらず、吸着部材16と後方パッド部43との間でラベルLの端部同士を接着するため、これらが重合した掛け合わせ部分でのしわやずれを防止でき、当該掛け合わせ部分の美称性を確保することができる。
これに対し、ラベルLを直接容器1の側面に貼り付ける直巻き方式では、容器1の側面に膨出部が形成されていたり、容器の剛性が低くて容易に変形してしまうような場合に、上記掛け合わせ部分でのしわやずれが発生し、美称性を確保できない場合があった。
図1に示すように、上記吸着部材16を容器1から離脱させる吸着部材離脱位置Cは、上記ラベル貼付位置Bと上記受渡位置Dとの間に設定され、この吸着部材離脱位置Cでは、上記ラベル抑え手段25が作動して、容器1に巻き付けられたラベルLを容器1との間で挟持する。
上記載置台14が上記吸着部材離脱位置Cを通過し、上記ラベル抑え手段25と容器1との間でラベルLが挟持されている間に、上記第2昇降手段33が上記吸着部材16を上記退避位置へと上昇させる。
これにより、吸着部材16は容器1とラベルLとの間から上方に離脱することとなり、その後容器1が上記受渡位置Dまで搬送されると、上記トップロケータ15が第1昇降手段19によって上方に離脱して、上記容器排出スターホイール44へと排出されることとなる。
ここで、本実施例ではラベラ2の上流側に設けられたリンサによって洗浄されており、このため容器1の外面には水滴が残存し、当該水滴によってラベルLは容器1の外面に付着した状態を維持することが可能となっている。
なお、上記ラベル供給手段6において、上記ラベルLの先端部分近傍の一部分にのみ糊を塗布しておき、吸着部材16によってラベルLを容器1に巻き取る際に、上記糊によってラベルの一部分のみを容器に付着させて、脱落防止させることも可能である。
このため、上記吸着部材16を離脱させた後、ラベルLと容器1との間には上記吸着部材16が位置していた分だけの隙間が形成されることとなり、ラベルのずり落ちを抑制することができる。
これに対しマンドレル方式では、容器の上方でラベルを筒状に形成し、その後当該筒状のラベルをピッカによって被せるため、ラベルを容器1にかぶせる際のラベルの破れやまくれを防止しなければならず、そのため形成した筒状のラベルの径を容器の径よりも大きく設定しなければならないことから、隙間が大きくなってラベルがずれ落ちやすいという問題があった。
5 回転テーブル(搬送手段) 6 ラベル供給手段
14 載置台 15 トップロケータ
16 吸着部材 33 第2昇降手段
L ラベル P パッド
Claims (3)
- 容器を搬送する搬送手段と、搬送手段に設けられて上記容器を支持する載置台と、ラベル貼付位置の近傍に回転可能に設けられ、外周面にラベルを保持したラベル供給手段とを備えたラベラにおいて、
上記載置台に載置された容器の側面に隣接した位置に、上記ラベルの少なくとも先端部分を吸着保持する吸着部材を設けるとともに、当該吸着部材を上記容器の中心軸を中心に回転させる回転手段とを備え、
上記回転手段による上記吸着部材の回転位置と、上記ラベル供給手段が保持するラベルの先端部分の位置とを同期させて、上記ラベル貼付位置においてラベルの先端部分を上記吸着部材に吸着させ、
さらに上記吸着部材と上記ラベル供給手段とが回転して、上記ラベルの後端部分を上記吸着部材に吸着されたラベルの先端部分に重合させることを特徴とするラベラ。 - 上記載置台は、上記容器を回転可能に支持するとともに、
上記回転手段は、上記吸着部材を上記容器の回転に同期させて回転させることを特徴とする請求項1に記載のラベラ。 - 上記吸着部材を昇降させる昇降手段を備え、
上記吸着部材においてラベルの先端部分と後端部分とが重合されると、上記昇降手段が吸着部材を昇降させて容器に巻き付けられたラベルより離脱させることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のラベラ。
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