JP3505920B2 - 円筒形電池用ラベル巻き付け方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形電池の外周
に、ラベルを高速かつ安定して巻きつける方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、円筒形電池の電池缶の側面部の絶
縁保護と品名表示のため、外周側面にラベルを巻きつけ
貼着している。

【０００３】従来の電池へのラベル巻きつけ方法及び装
置を、図７を参照しながら説明する。円筒形電池２は、
アタッチメント付きチェーンコンベアー５のローラー４
により回転自由に支持されて、図の左側より右側に連続
的に搬送されている。一方電池２の外周に巻きつけるラ
ベル１は、帯状の台紙７上に等間隔に貼り付けられて、
左より右側に搬送されるようになっている。台紙７はス
トリッパーガイド６の端部のシャープなエッジ部６ａを
通過する際に、鋭角的に折りまげられる。この折りまげ
によりラベル１は台紙７より先端部から順に剥がれる。
剥がされたラベル１の先端部がラベルの貼りつけに適し
た所定の位置に来たときに、台紙送りローラー８による
送りを一旦停止させて、電池２が所定位置に到着するの
を待つ。電池２が所定の位置に来ると、ラベル１の先端
は電池２と高速に走行しているベルト３とにより挟み込
まれ、ベルトの移動に引きづられて電池２の外周に巻き
つけられることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなラベル巻き
つけ装置では、ラベル巻きつけ開始時において、電池と
ラベルの相対的位置決めを容易化するために、台紙に貼
りつけたラベルを間欠的に走行させて、ラベル巻きつけ
位置に供給する為に、ラベルを連続的に走行させて供給
する場合よりも、起動トルクの大きなサーボモーターを
用いたり、電磁クラッチを用いたりする必要があり、ラ
ベル送りの起動停止の位置精度を必要とする。

【０００５】又、ラベル自体の腰の強さ（剛性）や貼着
剤の粘着性の強さなどにより、電池に対してそのラベル
巻きつけ開始位置に、安定してラベルを供給すること
は、高速化に伴って急激に困難となり、ラベルの巻ずれ
の原因となる。

【０００６】図８はラベル１の腰が弱い場合や、台紙７
の粘着力が強すぎて、台紙７に引きづられて剥がされる
場合、不具合の発生する状況を示したものである。さら
に、アタッチメント付きチェーンを利用する電池搬送方
法を利用していたために、チェーンの伸びや磨耗、チェ
ーンの走行レールの磨耗等により、電池の位置精度を出
しにくく、これらもラベル巻ずれの原因となっていた。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するものであ
り、電池外周に対するラベルの巻きつけの安定化と、高
速処理を可能とすることを主たる目的としたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成する為に、台紙からラベルを剥がして分離する工程
と、剥がしたラベルを円筒形電池の外周に巻きつける工
程とを分離独立させている。すなわち台紙より分離され
たラベルを真空吸着するドラムにより、一定速度で連続
的にラベルを保持搬送し、このラベルの移動軌跡と電池
搬送用回転テーブル上に自転可能に保持された電池の外
周とが、相互に接することにより、無理なく電池外周面
に、その接線方向に沿ってラベルを供給することを可能
としている。このとき、前記吸着ドラム円周上における
ラベル位置を一定範囲内にコントロールする機構を備
え、供給されたラベルが電池搬送用回転テーブル上で電
池の自転により貼着されるとき、前記電池を安定した姿
勢で保持する機構を有するので、ラベル貼着時に発生す
る不具合が防止出来、高速で安定した処理が可能であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明における
主要な装置の構成を示したものである。帯状の台紙７上
に一定間隔で貼り付けられたラベル１は、台紙送りロー
ラー８により矢印の方向に送られる。ストリッパーガイ
ド６のシヤープなエッジ部を通過する際に台紙７から分
離され、一定速度で連続的に回転しているラベル吸着ド
ラム１７の外周面に真空吸着により保持される。このと
き吸着ドラム上のラベル１の移動軌跡と、ラベル吸着ド
ラムと同期して回転している電池搬送用回転テーブル１
６上に自転可能に保持された電池２の外周とが、相互に
接するように配置され、電池外周面に、その接線方向に
沿ってラベル１を連続的に供給する。

【００１０】帯状の台紙７に貼付けられたラベル１を、
ストリッパーガイド６を利用して台紙から剥離すると
き、従来の方法ではしばしば図８に示すようなトラブル
が発生することがあった。しかし本発明においては、ラ
ベルはラベル吸着ドラムの外周にその接線方向より供給
される為に、ラベルの先端がストリッパーガイド６のシ
ャープなエッジ部を通過する以前から、ラベル１はラベ
ル吸着ドラム１７にその真空孔３からの吸引力で吸引さ
れ始めている。そしてラベル１は台紙７に貼着保持され
ているとともにラベル吸着ドラム１７からも吸引されて
いるため、ストリッパーガイド６のエッジ部をラベル１
が通過して台紙より剥離された直後においては、確実に
ラベル吸着ドラム１７に吸着されるので、このようなト
ラブルは激減する。

【００１１】次に図２を参照しながら、ラベル吸着ドラ
ム１７の構成を説明する。このラベル吸着ドラム１７
は、ラベルの吸着位置のバラツキ（ドラムの円周方向の
位置のバラツキ）を修正する機能を有する。ラベル吸着
ドラム１７の上側端面には、円周面からドラム軸心に向
かって、ラベル１の長さよりやや長いピッチでドラム円
周を等分割するスリット１５が設けられている。スリッ
ト１５で等分割されたドラムのブロック毎に、ラベル１
の上下両サイドを吸着保持するための、真空穴３を数列
×数箇所設けている。このスリット１５がラベル１の位
置調整のための基準位置としての役割を果たす。

【００１２】図３（ａ）は、ラベル１の先端部がラベル
吸着ドラム１７に吸着された際に、スリット１５を塞い
だ状態を示したものである。この場合には対をなす透過
形光電センサー１４ａ、１４ｂの間がラベル１によって
遮光状態となり、ラベル供給速度を遅くするように、ラ
ベル台紙７の駆動系に信号を伝達する。図３（ｂ）は、
スリット１５をラベルが塞がない状態を示しているが、
この場合には対をなす光電センサー１４ａ、１４ｂが、
透光状態となりラベル１の供給速度を早くするような信
号を、ラベル台紙７の駆動系に送る。このようにして搬
送する全てのラベルの先端部が、スリット１５付近に来
るようにコントロールして、ラベル巻きつけの安定化を
図っている。ここでのラベル供給速度の調節範囲は、比
較的狭い２段階に変速可能に設定し、通常の運転におい
ては、ラベル１の後端部がスリット１５を塞ぐことは起
こらないように設定している。

【００１３】次に、ラベル供給速度を調節するための、
台紙送りローラー８の駆動系について説明する。台紙送
りローラー８は、高速回転と、低速回転の２段階に変速
可能となっている。すなわち、高速回転はラベルの供給
速度が、電池搬送用回転テーブルによる電池２の送り速
度や、ラベル吸着ドラム１７の回転速度に同期した速度
より速い回転速度である。低速回転は、ラベル１の供給
速度が逆に、電池搬送用回転テーブルやラベル吸着ドラ
ムの回転に同期した回転より遅れぎみに送られる回転速
度であり、同期回転速度として設定した回転に対して±
１％程度の可変速範囲を設けている。

【００１４】２段階にラベル送り速度を切り替える手段
の一例として、ラベル巻きつけ装置の信頼性の向上、電
気制御回路の簡素化、設備費削減などを図るために、差
動歯車装置２０を用いた場合について、図４を用いて説
明する。図４は、ラベル巻きつけ装置の動力伝達系統の
概略を示す斜視図であるが、メイン駆動源からの動力
は、タイミングベルト２８又は歯車により、電池搬送用
回転テーブル１６、ラベル吸着ドラム１７、ラベル押さ
え用平ベルト１１などに、完全に同期した状態で伝達さ
れている。但し、台紙送りローラー８に対しては、差動
歯車装置２０を経由して、動力が伝達されるようになっ
ている。又、差動歯車装置としては、ハーモニックディ
ファレンシャルユニット（商品名）を利用している。ラ
ベル送りローラー８を高速回転させる場合には、速度調
整用モーター２４を停止状態とする。又、逆にラベル送
りローラー８を低速回転させる場合には、速度調整用モ
ーター２４を回転させて、プーリー２２の回転方向と逆
方向で、かつ所定の回転数をプーリー２３に与える。

【００１５】このような動作の繰り返しにより、ラベル
吸着ドラム１７上でのラベル１の位置を一定の範囲内に
コントロールすることが出来る。従って、電池２の外周
面にラベル１の先端部が接触する電池の電池搬送用回転
テーブル上での位置を、一定の範囲内にコントロールす
ることが可能であり、安定したラベルの巻つけを行うこ
とが可能である。

【００１６】なお、上記の実施の形態では、位置の検出
をスリットと光電管の組合せで行ったが、スリットに代
えてマーキングを用いても良い。

【００１７】電池の軸芯方向のラベル位置精度を確保す
るための対策として、まず購入材料であるラベル１は台
紙７に対して幅方向で±0.2mm の位置精度が確保されて
いる。また台紙７はストリッパガイド６の溝部により、
台紙幅のバラツキを含め、±0.15mmの精度で幅方向にガ
イドされている。

【００１８】台紙７とラベル１がストリッパーガイドに
より分離された後はラベル１の位置精度は、ラベル吸着
ドラム１７に真空保持されて維持される。なお、前記ラ
ベル吸着ドラム１７は軸受けに予圧がかけられており軸
芯方向の位置が一定している。続いて、電池２を軸芯方
向の位置精度は、電池２がラベルを巻き付ける位置に到
着するまで、カムで強制的に電池２を軸芯方向に移動さ
せるとき、前記カム面を電池の基準面とすることにより
確保している。本発明による円筒形電池用ラベル巻き付
け装置は、ラベル巻つけの高速化に対応して、電池外周
とラベルとが接触する直前に、電池をあらかじめラベル
を巻きつける方向で、かつラベル巻きつけ速度に概略一
致する周速度に自転させることで無理なく安定した、ラ
ベルの巻きつけを行うことが可能である。

【００１９】以下、その方法の一例について図を参照し
ながら説明する。図６（ａ）は本発明による装置を図１
に対し裏面方向より見た斜視図であり、また図６（ｂ）
はその一部分を電池搬入方向より見たものである。電池
搬送用回転テーブル１６に設けた電池支持ローラー４を
電池２の軸芯方向に長くのばしておき、ラベル巻き付け
開始位置の直前でローラー４の外周に走行しているベル
ト２５を接触させることにより回転力を伝達することが
できる。このときベルト２５は小型モーター２７の回転
にともなって、電池回転駆動用プーリー２６を介して駆
動される。

【００２０】さらに、図１に示すようにラベル１を電池
２の外周に押えつけながら巻きつけるためのベルト１１
は、その走行路の一部において、このラベル吸着ドラム
１７と同一の回転中心を有し、他の一部は、電池搬送用
回転テーブル１６と同一の回転中心を有するような構成
となっている。帯状の台紙７から剥がしたラベル１を円
筒形電池２に対して押しつける役目とこの電池２の回転
駆動の両方の役目を受け持つベルト１１は、図２に示す
ように、ラベル吸着ドラム１７の外周に加工されたベル
ト用の溝にはめ込まれている。このベルト１１をラベル
吸着ドラム１７に巻きつけた時の外径は、ラベル吸着ド
ラム１７自体の外周に比べてわずかに小さい寸法に設定
されていて、ベルト部はわずかに窪み、ラベル１とは非
接触の状態にある。そして、ベルト１１は軸受け１０を
内径部分に保持しているリング１９に回転可能に支持さ
れて、ラベル吸着ドラム１７の回転速度とは異なる、高
速のラベル巻つけ速度で走行している。従って、ベルト
１１が電池２の外周にラベル１を押しつけると、短時間
のうちにラベルを巻きつけてしまうことが出来る。これ
により電池搬送用回転テーブル１６上への電池の供給ピ
ッチを小さくしてラベル巻きつけ装置の小形化を図って
いる。

【００２１】なお、図１においてはベルト１１は一本で
あるように図示しているが、ベルト幅の異なる２本のベ
ルトに置き換えて、ラベルを電池に押しつける幅をより
広くし、ラベル１の巻付けをより完全にすることも可能
である。

【００２２】さらに、この電池搬送用回転テーブル１６
上の電池２がラベル巻つけのために自転を継続している
部分において、あるいはテーブル１６側に設けた電池２
の押さえガイド９とベルト１１が、電池押さえの役目を
交代する繋ぎ目部分で両者とも電池２を押さえられない
部分が生じる場合でも、永久磁石１８を電池搬送用回転
テーブル１６上の適当な位置に固定し、強磁性体からな
る電池ケースに吸引磁力を働かせ、ローラー４に密着さ
せるという対策を採用している。磁石の電池ケースに働
く吸引力を利用して、高速回転による電池のダイナミッ
クアンバランスで発生する振動等の不具合を緩和するこ
とが可能となり、ラベルを安定して電池外周に巻つける
ことができる。

【００２３】図１においては、電池２と磁石１８との間
の間隔がやや広く開いているが、これは、単に図示のた
めであり、接近させてよいことは勿論である。又ローラ
ー４そのものに磁石を組み込むことも可能である。電池
２にラベル１を巻きつけた直後の状態においては、電池
の背丈よりわずかにラベルの背丈を高く設定してあるた
めに、図５に示すように電池２の上下両端部において
は、ラベル１は電池２の両端面に密着しておらず、巻つ
けが未完成の状態である。しかしラベルの材質として熱
収縮性樹脂が用いられているために、その巻きつけ後に
図５の状態でラベルを加熱することにより電池の上下端
部においても、ラベルが密着する状態となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の方法および装置では、ラベル吸
着ドラムを設けることにより、台紙からのラベルの剥離
の動作とラベルの電池への巻き付け動作を別々の場所で
処理するように分離独立させ、ラベルの供給を断続送り
ではなく、連続的に送り供給することを可能としてい
る。さらに台紙上のラベル貼り付け位置が、多少バラツ
イてもラベル吸着ドラム上においては、ラベル吸着位置
を修正可能としているために、電池にラベルを巻きつけ
る作業を安定させることが可能であり、ラベル巻き付け
の品質と生産性の向上とを同時に達成することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるラベル巻きつけ装置の主要部を示
す正面図

【図２】本発明によるラベル巻きつけ装置におけるラベ
ル吸着ドラムの構造を示す断面図

【図３】（ａ） ラベル吸着ドラムのスリットとラベル
およびセンサーの位置関係を示す図 （ｂ） 同じくスリットとラベルおよびセンサーの位置
関係を示す図

【図４】本発明によるラベル巻きつけ装置の動力伝達系
統の概略を示す図

【図５】本発明の方法により、電池にラベルを巻きつけ
た直後の状態を示す図

【図６】（ａ）本発明によるラベル巻き付け装置の主要
部の背面からみた斜視図 （ｂ）本発明によるラベル巻き付け装置の一部分を電池
搬入方向より見た外形図

【図７】従来のラベル巻きつけ装置の主要部を示す図

【図８】従来のラベル巻きつけ装置において、不具合の
発生する状態を示す図

【符号の説明】

１ ラベル ２ 円筒形電池 ３ 真空孔 ４ 電池支持ローラー ５ チェーンコンベアー ６ ストリッパーガイド ６ａ エッジ部 ７ ラベル台紙 ８ 台紙送りローラー ９ 電池押さえガイド １０ 軸受け １１ ラベル押さえ用平ベルト １２ ベルトプーリー １３ ベルトプーリー １４ａ、１４ｂ 光電センサー １５ スリット １６ 電池搬送用回転テーブル １７ ラベル吸着ドラム １８ 永久磁石 １９ リング ２０ 差動歯車装置 ２１ 差動歯車装置出力歯車 ２２ 差動歯車装置入力プーリー ２３ 速度調整用プーリー ２４ 速度調整用モーター ２５ ベルト ２６ 電池回転駆動用プーリー ２７ 小型モーター ２８ タイミングベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−338633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−80130（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−119649（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−211223（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−205912（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65C 3/00 - 3/26 B65C 9/26 - 9/36 H01M 2/02 H01M 6/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形電池の外周にラベルを巻き付ける方
   法であって、前記電池を自転可能に保持しながら、公転
   により前記電池を搬送する電池搬送用回転テーブルと、帯状の台紙より分離したラベルを真空吸着する小孔をド
   ラム外周部に多数設けるとともに、吸着したラベルを所
   定の巻きつけ位置まで連続的に回転して保持搬送するラ
   ベル吸着ドラムと、前記ラベル吸着ドラムへのラベル供
   給速度を適宜調節可能とした台紙送りローラーと、前記
   ラベル吸着ドラムの外周に設けられた溝にはめ込まれ、
   前記ラベル吸着ドラムの回転数とは異なる高速で走行
   し、前記電池搬送用回転テーブル上に保持された前記円
   筒形電池の外周をラベルを介して前記電池に回転力を伝
   達しつつ加圧し、その外周にラベルを巻きつけるための
   ラベル押さえ用ベルト とを有し、 前記吸着ドラムに吸着したラベルを、円筒形電池の外周
   面にその接線方向より連続的に供給し、前記電池の自転
   により、その外周にラベルの巻付けを行う円筒形電池用
   ラベル巻き付け方法。
2. 【請求項２】ラベル吸着ドラムは、その外周上のラベル
   吸着位置を所定の範囲内に保つための、外周部に等分割
   されたスリットあるいはマーキングを備えているととも
   に、このスリットあるいはマーキングに対応したセンサ
   ーが設けられ、このセンサーによってラベルとスリット
   またはマーキングとの相対位置を検出して、その検出信
   号により、ラベルの供給速度を調節する請求項１記載の
   円筒形電池用ラベル巻き付け方法。
3. 【請求項３】円筒形電池外周とラベル先端が接触する直
   前に、前記電池にあらかじめラベルを巻き付ける方向
   で、且つ、ラベル巻き付け速度に概略一致する周速度に
   自転させることを特徴とする請求項１記載のラベル巻き
   付け方法。
4. 【請求項４】円筒形電池と、この電池を自転可能に保持
   しながら公転により搬送する電池搬送用回転テーブル
   と、ラベルを真空吸着して所定の位置まで連続的に回転
   して保持搬送するラベル吸着ドラムと、このドラムに吸
   着されたラベルが、電池搬送用回転テーブル上で公転し
   ている円筒形電池の外周に接した後、ラベル吸着ドラム
   の外周に設けられた溝にはめ込まれ、前記ラベル吸着ド
   ラムの回転数とは異なる高速で走行し、前記ラベルを円
   筒形電池の外周に押しつけながら前記電池を自転させて
   ラベルを巻きつけるためのラベル押さえ用ベルトを備
   え、この前記ベルトの一部の走行経路は、前記ラベル吸
   着ドラムと同一の回転中心を有し、かつ他の一部走行経
   路は電池搬送ドラムと同一の回転中心を有している円筒
   形電池用ラベル巻き付け装置。
5. 【請求項５】ラベルを貼着した帯状の台紙を送り出す台
   紙送りローラーの駆動系に、差動歯車機構を備えた速度
   調整用モーターを用いた請求項４記載の円筒形電池用ラ
   ベル巻き付け装置。
6. 【請求項６】電池搬送用回転テーブルは、このテーブル
   上で電池が回転中に生ずる振動や騒音、回転の不安定さ
   などを解消するための永久磁石を内蔵している請求項４
   記載の円筒形電池用ラベル巻き付け装置。