JP4306867B2 - ラベル装着装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓶、ボトル等の被装着体にストレッチラベルを装着する際に、ストレッチラベルを被装着体の外径より大きく拡開するためのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
瓶やボトル等の被装着体の外周面に筒状のストレッチラベルを装着するラベル装着装置には、通常、開閉爪を有するラベル拡開機構が設けられており、閉成状態の開閉爪に筒状のストレッチラベルを嵌挿した後、開閉爪を開成させることで、ストレッチラベルを被装着体の外径よりも大きく拡開し、その拡開されたストレッチラベルに被装着体を挿入することによってストレッチラベルを被装着体に装着するようになっている。
【0003】
ラベル拡開機構としては、例えば、図13に示すようなものがある。このラベル拡開機構50は、カム溝52を有する環状円盤51と、この環状円盤51上で環状円盤51の径方向にスライドする摺動部材53と、この摺動部材53に固定された、ストレッチラベルLを拡開するための同一形状の二対の開閉爪54とを備えており、摺動部材53には、環状円盤51に形成されたカム溝52に嵌り込むカムフォロア55が取り付けられている。
【0004】
従って、図示しない駆動機構によって、環状円盤51を同図に矢印で示す方向に回転させると、図14に示すように、摺動部材53が、カム溝52及びカムフォロア55からなるカム機構によって、環状円盤51の径方向内側にそれぞれ移動することで、二対の開閉爪54がそれぞれ閉成するようになっている。
【0005】
そして、図14に示すように、閉成状態の開閉爪54に筒状のストレッチラベルLを嵌挿し、環状円盤51を逆方向に回転させると、二対の開閉爪54がそれぞれ開成し、開閉爪54によって嵌挿されたストレッチラベルLが拡開される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のラベル装着装置では、シート状に折り畳まれた状態でストレッチラベルLが供給され、シート状に折り畳まれたストレッチラベルLを、所定のラベル開口機構によって、筒状に開口した状態で開閉爪に嵌挿するのが一般的であるが、上述したようなラベル拡開機構50では、図14に示すように、閉成状態にある二対の開閉爪54がそれぞれ同心円上に位置しているため、このような開閉爪54に、シート状に折り畳まれたストレッチラベルLを嵌挿しようとすると、同図に示すように、シート状に折り畳まれたストレッチラベルLを予め真円に近い状態にまで大きく開口する必要がある。
【0007】
しかしながら、供給されるストレッチラベルLは、上述したように、シート状に折り畳まれることで折り癖がついているので、このようなストレッチラベルLの両面を吸引保持して離間させただけでは、真円に近い状態にまで開口することは難しく、ストレッチラベルLの開閉爪への嵌挿作業の確実性に欠けるといった問題があった。
【0008】
そこで、この発明の課題は、シート状に折り畳まれたストレッチラベルを真円に近い状態にまで大きく開口しなくても、確実に開閉爪に嵌挿することのできるラベル拡開機構を備えたラベル装着装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、この発明は、シート状に折り畳まれたストレッチラベルを受け取って筒状に開口するラベル開口機構と、このラベル開口機構によって開口されたストレッチラベルを前記被装着体の外径より大きく拡開するラベル拡開機構とを備え、前記ラベル拡開機構は、異なる方向に開閉する二対の開閉爪を有し、二対の前記開閉爪を共に閉成した状態で、その開閉爪に筒状に開口されたストレッチラベルを嵌挿し、二対の前記開閉爪を共に開成することによって前記ストレッチラベルを拡開するようになっているラベル装着装置において、前記ラベル拡開機構は、前記ラベル開口機構によって筒状に開口された前記ストレッチラベルの一対の折り目を結ぶ線上に一対の前記開閉爪が配置されていると共に、前記開閉爪が閉成した際に、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪における各開閉爪の幅方向の内側に、対をなす他の前記開閉爪が入り込むようになっており、閉成状態において、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪の内側に入り込む、対をなす他の前記開閉爪の幅が、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪の幅より小さくなっていることを特徴とするラベル装着装置を提供するものである。
【0010】
以上のように構成されたラベル拡開装置では、閉成状態において、ストレッチラベルの一対の折り目を結ぶ線上に配置されている一対の開閉爪における各開閉爪の幅方向の内側に、対をなす他方の開閉爪を入り込ませると共に、他方の開閉爪の幅を一対の開閉爪の幅より小さくしたので、閉成状態にある二対の開閉爪の占有面積がかなり小さくなり、シート状に折り畳まれた折り癖のついたストレッチラベルを真円に近い状態にまで大きく開口しなくても閉成状態の開閉爪に確実に嵌挿することができると共に、折径の小さなストレッチラベルについても開閉爪に確実に嵌挿することが可能となる。
【0012】
従って、このラベル装着装置では、ストレッチラベルの被装着体への装着作業を円滑かつ確実に行うことができるので、高速で運転する場合に特に有効である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、PETボトル(以下、ボトルという。)Bにポリエチレン系樹脂製の弾性伸縮性フィルムによって形成された筒状のストレッチラベル(以下、ラベルという。)Lを装着するためのラベル装着システム1を示しており、このラベル装着システム1は、ベルトコンベア7、スターホイール2a、スクリューコンベア2b及びスターホイール2cからなるボトル供給装置2と、基材繰出部3aによって基材ロールから繰り出された長尺のラベル形成基材Mを順次切断しながらラベルLを形成し、そのラベルLを第1のラベル受渡位置αに順次供給するラベル供給装置3と、このラベル供給装置3によって第1のラベル受渡位置αに供給されたラベルLを受け取って第2のラベル受渡位置βに搬送するラベル受渡装置4と、ボトル供給位置γにおいて前記ボトル供給装置2から供給されたボトルBを受け取り、ボトル送出位置δまで搬送すると共に、前記ラベル受渡装置4によって搬送されてきたラベルLを第2のラベル受渡位置βにおいて受け取り、ボトルBをボトル供給位置γからボトル送出位置δまで搬送する間に、ラベルLをボトルBに装着するロータリ型のラベル装着装置5と、このラベル装着装置5によってラベルLが装着されたボトルBを搬出する、スターホイール6a、スクリューコンベア6b及びベルトコンベア7からなるボトル搬送装置6とから構成されている。
【0014】
なお、前記ラベル形成基材Mは、ボトルBに装着する筒状のラベルLが連続的に繋がったものであり、前記基材繰出部3aにおいてはシート状に折り畳んだ状態でドラムに巻回されている。また、基材繰出部3aから繰り出されたシート状のラベル形成基材Mは、ボトルBにラベルLを装着する際に再び筒状に開きやすくするために、その供給途中において折り返すことで折り畳み位置を変化させるようにしている(図1参照)。
【0015】
前記ラベル装着装置5は、図1及び図2に示すように、回転軸(図示せず)から放射状に張り出した複数の支持アーム11、12を介して、回転軸を中心とした同心円上に一定間隔で取り付けられた多数のラベル装着ヘッド10を備えており、各ラベル装着ヘッド10によって、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルLがボトルBの外径より大きく拡開され、この拡開されたラベルLが、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBがボトル送出位置δまで搬送される途中で、ボトルBの胴部に装着されるようになっている。
【0016】
前記ラベル装着ヘッド10は、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルLを、ラベル装着レベルでボトルBの外径より大きく拡開するラベル拡開手段20と、ボトル供給位置γにおいて前記ラベル装着レベルの下方位置にある昇降台43に載置されたボトルBを、昇降台43を上昇させることによって、ラベル装着レベルにおいて拡開されたラベルLに挿入するボトル昇降手段40とから構成されている。
【0017】
前記ラベル拡開手段20は、図2に示すように、ラベル受渡装置4によって受け渡されるシート状に折り畳まれたラベルLを、昇降台43に載置されたボトルBの直上位置で受け取って筒状に開口するラベル開口機構21と、このラベル開口機構21によって開口されたラベルLを、開閉爪28によってボトルBの外径より大きく拡開するラベル拡開機構25とから構成されており、このラベル拡開機構25は、支持アーム11によってラベル装着レベルに固定設置され、このラベル拡開機構25の直上位置に前記ラベル開口機構21が昇降自在に配置されている。
【0018】
前記ラベル開口機構21は、図2ないし図5に示すように、開閉可能な一対のクランプ部材22と、このクランプ部材22の挟持部22aに形成された吸引口から吸引することでクランプ部材22に挟持されたラベルLの両面をそれぞれクランプ部材22に吸引保持させる図示しない吸引手段と、クランプ部材22を開閉させる開閉駆動手段23と、クランプ部材22を昇降させる昇降手段24とから構成されており、このラベル開口機構21は、ラベル受渡装置4によって搬送されてきたシート状に折り畳まれたラベルLを、第2のラベル受渡位置βにおいて、クランプ部材22が挟持することによって受け取り、吸引手段が作動することでラベルLの両面を挟持部22aにそれぞれ吸引保持させた状態で、そのクランプ部材22を開成してラベルLの両面を相互に離間させることにより、ラベルLを筒状に開口するようになっている。
【0019】
なお、ラベル受渡装置4は、図1及び図3に示すように、第1のラベル受渡位置αと第2のラベル受渡位置βとを通るように回転するアームの先端にシート状のラベルLの片面を吸着する「コ」字状のラベル吸着部4aを有しており、このラベル吸着部4aに吸着されているラベルLをクランプ部材22の挟持部22aが挟み込んでラベル吸着部4aから離間させることによって、ラベルLの受け渡しが行われる。
【0020】
前記開閉駆動手段23は、図2ないし図5に示すように、クランプ部材22を常時閉成方向に付勢するバネ23aと、クランプ部材22の基端部側にそれぞれ取り付けられた一対のローラ23bと、下端部に、両ローラ23b間に挿入されることで両ローラ23bに当接するカム面を備えたカム部材23dが取り付けられた操作杆23cとから構成されており、操作杆23cは、図2に示すように、支持アーム12によって上下動自在に支持され、上端部には取付アーム23fを介して、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア23eが取り付けられている。
【0021】
以上のように構成された開閉駆動手段23では、図5(b)に示すように、カム溝によってカムフォロア23eを降下させると、これに伴って操作杆23cが降下し、操作杆23cの下端部に取り付けられたカム部材23dがローラ23bを押し広げることで、クランプ部材22が開成する。従って、カム溝及びカムフォロア23eからなるカム機構によって操作杆23cを上下動させることで、クランプ部材22が開閉されるようになっている。
【0022】
前記昇降手段24は、図2に示すように、支持アーム12によって上下動自在に支持された操作杆24aと、この操作杆24aの下端部にクランプ部材22を取り付ける支持部材24bと、操作杆24aの上部に取付アーム24dを介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア24cとから構成されており、カム溝及びカムフォロア24cからなるカム機構によって操作杆24aを上下動させることで、クランプ部材22を昇降させるようになっている。
【0023】
前記ラベル拡開機構25は、図6及び図7に示すように、支持アーム11に回転可能に支持されたカム溝26a、26bを有する環状円盤26と、この環状円盤26の径方向にスライド可能に支持された摺動部材27と、この摺動部材27に固定された、ラベルLを拡開するための開閉爪28とを備えており、開閉爪28には、嵌挿されるラベルLの下端が当接することで、ラベルLを位置決めするための段部28cがそれぞれ形成されている。
【0024】
また、摺動部材27には、環状円盤26に形成されたカム溝26a、26bに嵌り込むカムフォロア29がそれぞれ取り付けられており、カム溝26a、26bは、図7に矢印で示すように、環状円盤26が回転することで摺動部材27を環状円盤26の径方向に移動させるような形状になっている。
【0025】
開閉爪28は、一対の幅広の開閉爪28aと一対の幅狭の開閉爪28bとから構成されており、しかも、幅狭の開閉爪28bを移動させるためのカム溝26bは、幅広の開閉爪28aを移動させるためのカム溝26aに比べて、環状円盤26のより中心部にまで至る形状を有している。これによって、開閉爪28bの開閉ストローク量が大きくなり、閉成状態では、図8に示すように、幅広の開閉爪28aの内側に幅狭の開閉爪28bが入り込んだ状態となる。
【0026】
従って、閉成状態の開閉爪28a、28bに筒状に開口されたラベルLを嵌挿する際は、図9に示すように、シート状に折り畳まれた折り癖のあるラベルLを楕円形状となる程度に開口するだけで確実に開閉爪28a、28bに嵌挿することが可能となる。
【0027】
また、前記環状円盤26の外側には、図6及び図7に示すように、前記支持アーム11に軸受30を介して軸31が回転可能に支持されており、この軸31には、環状円盤26の外周面に形成された歯に歯合するギア32と、先端にカムフォロア34が取り付けられたアーム33が固定されている。カムフォロア34は、装着ヘッド10の回転軌道に沿って配設された環状の板材に形成されたカム溝35に嵌り込んでいる。
【0028】
従って、カム溝35及びカムフォロア34からなるカム機構によってアーム33が揺動すると、軸31に固定されたギヤ32が回転し、これに伴って、ギヤ32が歯合している環状円盤26が回転するので、摺動部材27に取り付けられた二対の開閉爪28a、28bが、カム溝26a及びカムフォロア29からなるカム機構によって環状円盤26の径方向に開閉する。
【0029】
前記ボトル昇降手段40は、図2に示すように、支持アーム12に上下動自在に支持された操作杆41と、この操作杆41の下端部に取付アーム42を介して取り付けられた、ボトルBを載置するための昇降台43と、操作杆41に取付アーム44を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア45とを備えており、カム溝及びカムフォロア45からなるカム機構によって操作杆41を上下動させることで、昇降台43を昇降させるようになっている。
【0030】
また、ボトル昇降手段40は、ボトルBが載置された状態で昇降台43を降下させる際に、昇降台43の降下動作と連動して降下しながら、ボトルBを昇降台43上に保持する保持手段を備えており、この保持手段は、支持アーム12に上下動自在に支持された操作杆46と、この操作杆46の下端部に取り付けられた、ボトルBの頭部に嵌り込む頭部ホルダ47と、操作杆46の中央部に取付アーム48を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア49とから構成され、カム溝及びカムフォロア49からなるカム機構によって操作杆46を上下動させることで、頭部ホルダ47を昇降させるようになっている。
【0031】
以上のように構成されたラベル装着装置5は、まず、図1に示すように、ラベル受渡装置4によってラベル受渡位置βに搬送されてきたシート状に折り畳まれた筒状のラベルLを、クランプ部材22が挟持することにより受け取ることになるが、第2のラベル受渡位置βの直前位置では、図10(a)、(b)に示すように、装着ヘッド10は、ラベル装着レベルに固定設置されている開閉爪28の上方に頭部ホルダ47及びクランプ部材22がそれぞれ位置しており、同図(a)〜(b)に示すように、装着ヘッド10がラベル受渡位置βに接近しながら、クランプ部材22が徐々に閉成すると共に開閉爪28も閉成し、同図(c)に示すように、ラベル受渡位置βにおいてクランプ部材22がラベルLを把持することで、ラベル受渡装置4からラベルLを受け取り、その状態のままボトル送出位置δの手前までラベルLが搬送される(同図(d)参照)。なお、このとき、同図(a)〜(d)に示すように、昇降台43には、前工程でラベルLが装着されたボトルBが載置されており、同図(e)に示すように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルLが装着されたボトルBがボトル搬送装置6に引き渡される。
【0032】
そして、同図(e)に示すように、ラベルLを把持しているクランプ部材22が開成することで、ラベルLを筒状に開口した後、クランプ部材22及び頭部ホルダ47が徐々に降下しながら、同図(f)(図11(f))に示すように、ボトル供給位置γにおいて、筒状(楕円形状)に開口されたラベルLが閉成状態の開閉爪28に嵌挿されると共に、ボトル供給装置2から引き渡された新たなボトルBが昇降台43に載置される。
【0033】
次に、図11(g)に示すように、頭部ホルダ47が降下して開閉爪28に嵌挿されたラベルLを頭部ホルダ47が押し下げることで、ラベルLの下端が開閉爪28の段部28cに当接し、ラベルLがラベル装着レベルに確実に位置決めされ、ボトルBが載置された昇降台43が上昇し始める。なお、頭部ホルダ47によってラベルLの位置決めが行われる際には、クランプ部材22の吸引が解除されると同時にクランプ部材22が僅かに開成し、クランプ部材22によるラベルLの吸引保持が解除された状態となっている。
【0034】
このようにして、ラベルLがラベル装着レベルに位置決めされると、同図(h)に示すように、開閉爪28が開成することで、ラベルLがラベル装着レベルにおいて拡開されると同時に、頭部ホルダ47が僅かに上昇して待機する。そして、ラベルLがラベル装着レベルにおいて拡開されると、クランプ部材22が僅かに閉成することにより、ラベルLを開閉爪28に押し付けて保持し、同図(i)に示すように、昇降台43によって上昇してくるボトルBが、拡開されたラベルLに挿入されると共にボトルBの頭部が頭部ホルダ47に嵌り込む。
【0035】
この状態では、開閉爪28より上方のラベルLの上端部がボトルBの胴部外周面に密着した状態となっているので、同図(j)(図12(j))に示すように、クランプ部材22によるラベルLの把持を一旦解除した後、クランプ部材22が上昇し、ボトルBに密着しているラベルLの上端部をボトルBと共に再度把持することで、ラベルLがボトルBに保持される。
【0036】
そして、図12(k)に示すように、昇降台43、頭部ホルダ47及びクランプ部材22が共に上昇することで、クランプ部材22がラベルLをボトルBに保持した状態でボトルBを一旦持ち上げ、ラベルLから開閉爪28を外してラベルLの拡開を解除すると、ラベルLがボトルBに完全に装着される。
【0037】
ここで、クランプ部材22が開成することによってボトルBに対するラベルLの保持を解除し、同図(l)に示すように、昇降台43及び頭部ホルダ47が共に降下することで、ラベルLが装着されたボトルBをラベル装着レベルから退避させた後、頭部ホルダ47が上昇して図10(a)に示す元の位置に復帰し、上述したように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルLが装着されたボトルBがボトル搬送装置6に引き渡される。
【0038】
以上のように、このラベル装着装置5に採用されたラベル拡開機構25は、閉成状態において、一対の開閉爪28aの内側に、他の一対の開閉爪28bが入り込むような構成を採用したため、閉成状態では二対の開閉爪28a、28bが真円ではなく楕円に近い状態に配置され、シート状に折り畳まれた折り癖のついたラベルLを、従来のラベル拡開機構のように、真円に近い状態にまで大きく開口することなく、閉成状態の開閉爪28、28bに確実に嵌挿することができる。
【0039】
また、このラベル拡開機構25では、閉成状態において開閉爪28aの内側に入り込む開閉爪28bの幅を、開閉爪28aの幅より小さくしてあるので、幅広の開閉爪28aの開閉ストローク量をさらに大きくすることによって、閉成状態における開閉爪28a、28bの占有面積をさらに小さくすることができ、折径の小さなラベルLについても、閉成状態の開閉爪28に確実に嵌挿することが可能となる。
【0040】
従って、このようなラベル拡開機構25を備えたラベル装着装置5では、ラベルLの開閉爪28への嵌挿作業を円滑かつ確実に行うことで、ラベルLのボトルBへの一連の装着作業を円滑かつ確実に行うことができ、特に、ラベル装着装置5を高速で運転する場合に有効となる。
【0041】
なお、この実施形態では、直交する方向にそれぞれ開閉する二対の開閉爪28a、28bを備えたラベル拡開機構25について説明したが、こういったものに限定されるものではなく、三対以上の開閉爪を備えたラベル拡開機構であってもよい。
【0042】
また、この実施形態では、カム溝26a、26b及びカムフォロア29からなるカム機構によって開閉爪28(28a、28b)を開閉させるようにしているが、必ずしも、こういったカム機構によって開閉爪28を開閉させる必要はなく、リンク機構等を採用することも可能である。
【0043】
また、この実施形態では、PETボトルにストレッチラベルを装着する場合について説明したが、被装着体は上述したようなPETボトルに限定されるものではなく、本発明のラベル拡開機構及びラベル装着装置は、瓶、缶等の種々の容器や筒状体にストレッチラベルを装着する場合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるラベル装着装置の一実施形態を備えたラベル装着システムを示す概略平面図である。
【図2】同上のラベル装着装置のラベル装着ヘッドを示す概略図である。
【図3】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル開口機構を示す断面図である。
【図4】同上のラベル開口機構におけるクランプ部材を示す平面図である。
【図5】同上のクランプ部材の開閉駆動手段を示す側面図である。
【図6】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル拡開機構を示す断面図である。
【図7】同上のラベル拡開機構の内部構造を示す平面図である。
【図8】同上のラベル拡開機構における開閉爪が閉成した状態を示す概略図である。
【図9】同上の閉成状態の開閉爪にストレッチラベルを嵌挿した状態を示す概略図である。
【図10】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図11】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図12】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図13】従来のラベル拡開機構を示す概略構成図である。
【図14】同上のラベル拡開機構における開閉爪が閉成した状態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 ラベル装着システム
5 ラベル装着装置
10 ラベル装着ヘッド
20 ラベル拡開手段
21 ラベル開口機構
25 ラベル拡開機構
28、28a、28b 開閉爪
40 ボトル昇降手段
B ボトル
L ストレッチラベル
Claims (1)
- シート状に折り畳まれたストレッチラベルを受け取って筒状に開口するラベル開口機構と、このラベル開口機構によって開口されたストレッチラベルを前記被装着体の外径より大きく拡開するラベル拡開機構とを備え、
前記ラベル拡開機構は、異なる方向に開閉する二対の開閉爪を有し、二対の前記開閉爪を共に閉成した状態で、その開閉爪に筒状に開口されたストレッチラベルを嵌挿し、二対の前記開閉爪を共に開成することによって前記ストレッチラベルを拡開するようになっているラベル装着装置において、
前記ラベル拡開機構は、前記ラベル開口機構によって筒状に開口された前記ストレッチラベルの一対の折り目を結ぶ線上に一対の前記開閉爪が配置されていると共に、前記開閉爪が閉成した際に、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪における各開閉爪の幅方向の内側に、対をなす他の前記開閉爪が入り込むようになっており、
閉成状態において、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪の内側に入り込む、対をなす他の前記開閉爪の幅が、前記ストレッチラベルの一対の前記折り目を結ぶ線上に配置されている一対の前記開閉爪の幅より小さくなっていることを特徴とするラベル装着装置。
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