JP4777532B2 - ラベル装着装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【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シュリンクラベルやストレッチラベル等の筒状のラベルを装着するためのラベル装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
瓶やボトル等の胴部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としては、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置があり、こういったロータリ型のラベル装着装置では、例えば、図１２に示すように、筒状のストレッチラベルＬに導入された閉成状態の開閉爪６１を開成することによって、ストレッチラベルＬを所定の開口状態に保持すると共に、クランプ部材６２によって開閉爪６１部分でストレッチラベルＬを把持することでストレッチラベルＬを開閉爪６１に保持した状態で、ストレッチラベルＬにボトルＢを挿入した後、今度は、クランプ部材６２によって挿入されたボトルＢ部分でストレッチラベルＬを把持することでストレッチラベルＬをボトルＢに保持した状態で、開閉爪６１をストレッチラベルＬから抜き取ることによって、ボトルＢにストレッチラベルＬが装着されるようになっている。
【０００３】
ところで、こういったラベル装着装置には、筒状のストレッチラベルＬが連続的につながった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を順次切断することで個別のストレッチラベルＬを形成しながら供給するのが一般的であるので、各装着ヘッドには、折り畳まれた状態で供給されるシート状のストレッチラベルＬを、閉成状態の開閉爪６１に嵌挿するために、予備的に開口するラベル開口手段が設けられている。
【０００４】
ラベル開口手段は、図１３に示すように、シート状に折り畳まれた筒状のストレッチラベルＬを把持する、先端の把持面に吸引部７２を有する一対の揺動アーム７１を備えており、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、この揺動アーム７１によってストレッチラベルＬの中央部を把持した後、その把持したストレッチラベルＬを吸引部７２によってそれぞれ吸引保持した状態で、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、揺動アーム７１の把持面を相互に離間させることでシート状に折り畳まれたストレッチラベルＬを筒状に開口させるようになっている。
【０００５】
そして、このように、ラベル開口手段によって予備的に開口されたストレッチラベルＬには、上述したように、閉成状態の開閉爪６１が導入されることになるが、ラベル開口手段によるストレッチラベルＬの開口作業は、ストレッチラベルＬを所定の開口状態に保持するための開閉爪６１を導入するために行うものであることから、従来は、予備的に開口されたストレッチラベルＬに閉成状態の開閉爪６１が導入された時点で、揺動アーム７１の吸引動作を直ちに停止し、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を解除していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、予備的に開口されたストレッチラベルＬに閉成状態の開閉爪６１が導入された時点で、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を即座に解除すると、その時点で、ストレッチラベルＬがある程度フリーな状態となり、導入された閉成状態の開閉爪６１を中心として周方向にストレッチラベルＬが動いたり、開閉爪６１の突出方向にストレッチラベルＬがずり上がったりするといった位置ずれを起こす可能性がある。
【０００７】
特に、上述したように、シート状に折り畳まれた筒状のストレッチラベルＬは、一旦開口したとしても、その折り癖によって、常時、元のシート状に復元しようとする、所謂、スプリングバック力が作用するので、そのスプリングバック力が作用する際、即ち、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を解除した瞬間にストレッチラベルＬが位置ずれを起こすことが多い。
【０００８】
また、ストレッチラベルＬを装着しようとするボトルＢが円筒状の胴部を有している場合には、上述したような周方向のラベルの位置ずれは特に問題とならないが、角筒状の胴部を有する角形のボトルに筒状のシュリンクラベルを装着する場合は、ボトルに対するラベルの装着位置がある程度定められており、周方向に位置ずれした状態でラベルが装着されたボトルは不良品として分別しなければならないので、ラベル装着時に発生するこういったラベルの位置ずれを確実に阻止することが望まれている。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、シート状に折り畳まれた状態の筒状のラベルを、ラベル開口手段によって予備的に開口した後、その開口された筒状のラベルに導入された閉成状態の開閉爪を開成することで、筒状のラベルを所定の開口状態に保持する際、筒状のラベルが位置ずれを起こすことがなく、被装着体の所定の位置に確実に筒状のラベルを装着することのできるラベル装着装置を提供することにある。
【００１０】
【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、請求項１に係る発明は、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルをラベル開口手段によって予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状のラベルを所定の開口状態に保持しながらラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪をラベルから抜き取ることによって、被装着体にラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、前記ラベル開口手段は、シート状に折り畳まれた筒状のラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、ラベルの把持を解除して相互に離間することでラベルを予備的に開口すると共に、前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持する、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備え、一対の前記揺動アームは、シート状に折り畳まれた状態のラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成することによって、その開閉爪との間にラベルを挟み込んで保持するまでの間、ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたのである。
【００１１】
以上のように構成されたラベル装着装置では、シート状に折り畳まれた状態のラベルを揺動アームによって予備的に開口した後、そのラベルに導入された開閉爪が開成することによって、ラベルを所定の開口状態に保持する際、その開閉爪が揺動アームとの間にラベルを挟み込んで保持するまでの間、ラベルに対する揺動アームの吸引動作を継続し、開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしているので、シート状に折り畳まれた状態から所定の開口状態に保持されるまでの間、ラベルが全くフリーな状態になることがなく、常時、揺動アームまたは開閉爪によって保持されているので、揺動アームの吸引動作を解除することによって、ラベルが位置ずれを起こすことがなく、被装着体の所定位置にラベルが確実に装着される。また、一対の揺動アームが、開閉爪によって所定の開口状態に開口されたラベルをクランプすることでラベルを開閉爪に保持するクランプ機能を備えているので、開閉爪によって所定の開口状態に開口されたラベルを開閉爪に保持するためのクランプ部材を別途設ける必要がなく、ラベルの開口機能と保持機能とを揺動アームによって実現することができるので、ラベル装着ヘッドひいては装置全体がさらにコンパクトになる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明のラベル装着装置のように、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルを予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状の前記ラベルを所定の開口状態に保持しながら前記ラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪を前記ラベルから抜き取ることによって、前記被装着体に前記ラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、シート状に折り畳まれた筒状の前記ラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、前記ラベルの把持を解除して相互に離間することで前記ラベルを予備的に開口させる、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備えたラベル開口手段と、前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持するラベル把持手段とを設け、前記揺動アームがシート状に折り畳まれた状態の前記ラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成し、前記開閉爪との間に挟み込むように前記ラベル把持手段が前記ラベルを把持するまでの間、前記ラベル開口手段が前記ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたものについても、シート状に折り畳まれた状態から把持アームが把持するまでの間は、ラベルが全くフリーな状態になることがないので、請求項１に係る発明のラベル装着装置と同様に、被装着体の所定位置にラベルを確実に装着することができる。
【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にポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等からなる熱収縮性フィルムによって形成された筒状のシュリンクラベル（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機構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機構４０とから構成されている。
【００１７】
前記ラベル拡開機構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手段２１と、このラベル開口手段２１によって開口されたラベルＬを、開閉爪２７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手段２５とから構成されており、前記ラベル開口手段２１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、前記ラベル拡開手段２５は、その開閉爪２７がラベル装着レベルに対して昇降自在に設置されている。
【００１８】
前記ラベル開口手段２１は、図２ないし図４に示すように、開閉可能な上下二対の揺動アーム２２、２３と、この揺動アーム２２、２３の把持部２２ａ、２３ａに形成された吸引口から吸引することで揺動アーム２２、２３に把持されたラベルＬの両面をそれぞれ把持部２２ａ、２３ａに吸引保持させる図示しない吸引手段と、揺動アーム２２、２３を開閉させる開閉駆動手段２４とから構成されており、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、揺動アーム２２、２３がそれぞれ把持することによって受け取った後、吸引手段が作動することでラベルＬの両面を把持部２２ａ、２３ａにそれぞれ吸引把持した状態で、その揺動アーム２２、２３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】
上下二対の揺動アーム２２、２３は、図３に示すように、シート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、その下端開口部及び上端開口部付近の２箇所でそれぞれ把持するようになっており、長尺のラベル形成基材Ｍを切断することによって形成されるラベルＬの両端開口部に通常発生する融着（擬似接着）部分を集中的に開口させるようになっている。
【００２０】
前記開閉駆動手段２４は、図２ないし図４に示すように、揺動アーム２２、２３を常時閉成方向に付勢するバネ２４１、２４２と、揺動アーム２２、２３の基端部側にそれぞれ取り付けられた一対のカムフォロア２４３、２４４と、この一対のカムフォロア２４３、２４４にそれぞれ当接する個別のカム面を有するカム部材２４５と、このカム部材２４５をカムフォロア２４３、２４４間で進退させる操作杆２４６とを備えており、操作杆２４６は、支持アーム１１に取り付けられたベース部分に、カム部材２４５の進退方向にスライド自在に支持されている。
【００２１】
支持アーム１１には、軸受を介して上下に貫通する回転軸２４７が支持されており、この回転軸２４７には、その下端部に、ラベル装着ヘッド１０の回転軌道に沿って配設された環状の板材３１に形成されたカム溝３１１に嵌り込むカムフォロア２４８がアーム２４８ａを介して取り付けられていると共に（図２参照）、その上端部に、操作杆２４６の裏面に形成された凹部に嵌合するローラ２４９がアーム２４９ａを介して取り付けられている。
【００２２】
以上のように構成された開閉駆動手段２４では、カム溝３１１及びカムフォロア２４８からなるカム機構によってアーム２４８ａが揺動すると、回転軸２４７が回転し、これに伴って、図４に実線及び一点鎖線で示すように、回転軸２４７の上端部に取り付けられたアーム２４９ａが揺動する。このアーム２４９ａの揺動によって、アーム２４９ａに取り付けられたローラ２４９が操作杆２４６をスライドさせるので、カム部材２４５がカムフォロア２４３、２４４間で進退し、これに伴って、カム部材２４５のカム面が揺動アーム２２、２３に支持されたカムフォロア２４３、２４４を、バネ２４１、２４２の付勢力に抗して外側に押し広げることにより、揺動アーム２２、２３が開閉するようになっている。
【００２３】
また、このラベル開口手段２１は、ラベルＬを筒状に開口する際、シート状に折り畳まれたラベルＬを揺動アーム２２、２３によって吸引把持した後、その揺動アーム２２、２３を即座に開成してラベルＬの両面を相互に離間させるのではなく、図９（ａ）に示すように、シート状に折り畳まれたラベルＬを揺動アーム２２、２３が把持した状態で、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、把持部２２ａ、２３ａをラベルＬの周方向に相対移動させることによって、ラベルＬに捻りを加えることができるようになっており、このように、ラベルＬの両端開口部に捻りを加えることで、長尺のラベル形成基材Ｍを順次切断することによって形成されたラベルＬの両端開口部における融着（擬似接着）状態が解除されるので、シート状に折り畳まれたラベルＬを容易かつ確実に開口させることができる。
【００２４】
なお、このラベル開口手段２１は、シート状に折り畳まれた状態のラベルＬを筒状に開口するものであるが、揺動アーム２２、２３は、ラベルＬの開口作業を行うだけではなく、後に詳述するように、ラベルＬをボトルＢに装着する際に、ラベルＬを開閉爪２７と共に把持することでラベルＬを開閉爪２７に保持したり、ラベルＬをボトルＢと共に把持することでラベルＬをボトルＢに保持したりするクランプ機能を備えており、上下二対の揺動アーム２２、２３は、こういったクランプ動作の際に異なる動きをすることになるので、カム部材２４５は、上下二対の揺動アーム２２、２３を開閉させるカムフォロア２４３、２４４が当接するカム面が相互に異なる形状を有している。
【００２５】
前記ラベル拡開手段２５は、図２、図５及び図６に示すように、支持アーム１１に上下方向にスライド自在に支持されたベース板２６と、このベース板２６に支持された開閉可能な一対の開閉爪２７と、ベース板２６、即ち、ベース板２６に支持された一対の開閉爪２７を昇降させる昇降駆動手段２８と、一対の開閉爪２７を開閉させる開閉駆動手段２９とから構成されている。
【００２６】
昇降駆動手段２８は、図５に示すように、ベース板２６の下端部に支持されたカムフォロア２８１と、このカムフォロア２８１が嵌り込む、ラベル装着ヘッド１０の回転軌道に沿って配設された環状の板材３２の外周面に形成されたカム溝３２１とからなるカム機構によって構成されており、カムフォロア２８１がカム溝３２１に沿って昇降しながら移動することで、ベース板２６及びこのベース板２６に支持された開閉爪２７が昇降するようになっている。
【００２７】
開閉駆動手段２９は、図５及び図６に示すように、ベース板２６に水平移動可能に支持された一対のスライドベース２９１、２９２と、一対の開閉爪２７をそれぞれのスライドベース２９１、２９２に支持するアーム２９３、２９４と、一対の開閉爪２７を常時閉成方向に付勢するために両アーム２９３、２９４に取り付けられたバネ２９５と、スライドベース２９１、２９２にそれぞれ取り付けられたカムフォロア２９６、２９７と、このカムフォロア２９６、２９７にそれぞれ当接するカム面を有する、上下方向にスライド自在にベース板２６に支持されたカム板２９８と、このカム板２９８の下端部に支持されたカムフォロア２９９及びこのカムフォロア２９９が嵌り込む、板材３２の外周面に形成されたカム溝３２２からなるカム機構によって構成されており、カムフォロア２９９がカム溝３２２に沿って昇降しながら移動することでカム板２９８が昇降し、これに伴って、カム板２９８のカム面がスライドベース２９１、２９２に支持されたカムフォロア２９６、２９７を、バネ２９５の付勢力に抗して外側に押し広げることにより、スライドベース２９１、２９２に支持された開閉爪２７が開閉するようになっている（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２８】
前記ボトル昇降機構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。
【００２９】
また、ボトル昇降機構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の上端部に取付アーム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。
【００３０】
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の上端開口部側及び下端開口部側を、揺動アーム２２、２３がそれぞれ把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では、図７（ａ）に示すように、ラベル装着ヘッド１０は、ラベル装着レベルに固定設置されている揺動アーム２２、２３の上方に頭部ホルダ４７が、下方側に開閉爪２７がそれぞれ位置しており、ラベル装着ヘッド１０がラベル受渡位置βに接近しながら、揺動アーム２２、２３が徐々に閉成すると共に開閉爪２７も閉成し、同図（ａ）に示すように、ラベル受渡位置βにおいて揺動アーム２２、２３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を受け取ってボトル送出位置δまでラベルＬが搬送される（同図（ｂ）参照）。なお、このとき、同図（ａ）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（ｂ）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。
【００３１】
揺動アーム２２、２３は、ラベルＬを吸引把持した後、直ちに開成することなく、まず、ラベルＬを吸引把持している把持部２２ａ、２３ａを、ラベルＬの周方向に相互に位置ずれ（相対移動）させることでラベルＬに捻りを加えて、ラベルＬの両端開口部に生じている融着（擬似接着）状態を解除する（図９参照）。なお、このとき、上下二対の揺動アーム２２、２３は、それぞれの把持部２２ａ、２３ａが同方向に位置ずれするようになっており、ラベルＬは、その上下で同方向に捻りが加えられることになる。
【００３２】
このようにして、ラベルＬの両端開口部の融着（擬似接着）状態が解除されると、図７（ｃ）〜（ｄ）に示すように、ラベルＬを把持している揺動アーム２２、２３が徐々に開成することで、ラベルＬが徐々に開口されていく。これに伴って、閉成状態の開閉爪２７が上昇していき、揺動アーム２２、２３によって筒状に開口されたラベルＬに挿入されると共に、ボトル供給位置γにおいて、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、同図（ｅ）に示すように、ラベルＬに挿入された閉成状態の開閉爪２７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共に、ボトルＢを載置した昇降台４３が上昇し始める。このとき、図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラベルＬを予備的に開口している揺動アーム２２、２３は、開閉爪２７がラベルＬに挿入された後もラベルＬに対する吸引動作を継続し、下位の揺動アーム２３と開閉爪２７との間にラベルＬが挟み込まれた時点で、その吸引動作を解除する。
【００３４】
このようにして、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬは、同図（ｆ）に示すように、下位の揺動アーム２３によってクランプされることでその下端開口部が開閉爪２７に保持されると共に、吸引動作を解除した上位の揺動アーム２２がさらに開成してラベルＬの外周面から離反した状態で、昇降台４３によって上昇してくるボトルＢが下端開口部から拡開されたラベルＬに挿入される。このとき、上述したように、ラベルＬは下位の揺動アーム２３によって開閉爪２７に保持されているので、ボトルＢをラベルＬに挿入する際に、ラベルＬがボトルＢと共に持ち上げられることはない。
【００３５】
このようにして、拡開されたラベルＬに挿入されたボトルＢが所定位置まで上昇すると、図７（ｇ）（図８（ａ））に示すように、予め揺動アーム２２の上方位置に待機していた頭部ホルダ４７にボトルＢの頭部が嵌り込む。ここで、図８（ｂ）に示すように、ボトルＢに密着しているラベルＬの上部を上位の揺動アーム２２がクランプすることによって、ラベルＬの上部をボトルＢに保持すると共に、ラベルＬの下端開口部を開閉爪２７に保持していた下位の揺動アーム２３が開成してラベルＬの外周面から離反した後、同図（ｃ）に示すように、開閉爪２７を降下させることによってラベルＬから開閉爪２７を抜き取ると、ラベルＬがボトルＢの所定位置に完全に装着された状態となる。
【００３６】
ここで、同図（ｄ）に示すように、上位の揺動アーム２２が開成することによってボトルＢに対するラベルＬの保持を解除すると共に開閉爪２７が開成した状態で、同図（ｅ）〜（ｆ）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。その後、熱風ヒータやスチームヒータ等の加熱手段によってラベルＬを加熱すると、ラベルＬがボトルＢの外周面に沿うように収縮し、ボトルＢに密着する。
【００３７】
以上のように、このラベル装着装置５では、開閉爪２７がラベルＬに挿入された後も、ラベルＬを予備的に開口している揺動アーム２２、２３がラベルＬに対する吸引動作を継続し、下位の揺動アーム２３と開閉爪２７との間にラベルＬが挟み込まれた時点で、その吸引動作を解除するようにしたため、シート状に折り畳まれた状態から開閉爪２７によって拡開されるまでの間、ラベルＬが全くフリーな状態になることがなく、常時、揺動アーム２２、２３または開閉爪２７によって保持されることになる。
【００３８】
このため、揺動アーム２２、２３の吸引動作を解除しても、ラベルＬがボトルＢに対して位置ずれを起こすことがなく、ボトルＢの所定位置にラベルＬを確実に装着することが可能となる。従って、ラベルＬを装着しようとするボトルＢが角筒状の胴部を有する角形のボトルのように、ボトルに対するラベルの装着位置がある程度定められている場合に特に効果的である。
【００３９】
また、このラベル装着装置５では、シート状に折り畳まれた状態で供給される筒状のラベルＬを、その下端開口部及び上端開口部付近の２箇所でそれぞれ開口する２組の揺動アーム２２、２３を有するラベル開口手段２１が各ラベル装着ヘッド１０にそれぞれ設けられているので、ラベルＬがある程度の長さを有するロングラベルの場合であっても、その開口力が、融着（擬似接着）状態にある両端開口部に確実に伝搬され、ラベルＬを十分かつ確実に開口することができる。従って、ラベルＬ自体が付着力の強いポリエチレン系フィルムによって形成されている場合や、ラベルＬを瞬時に開口しなければならない高速運転の場合であっても、ラベルＬに開口不良が発生することがなく、ボトルＢに対するラベルＬの装着作業を確実に行うことができる。
【００４０】
また、このラベル装着装置５では、上述したように、ラベルＬを開口する前に捻りを加えることにより、ラベルＬの両端開口部の融着（擬似接着）状態を予め解除するようにしているので、ラベルＬをより確実に開口させることができるという効果がある。
【００４１】
また、このラベル装着装置５では、ラベル開口手段２１を構成している下位の揺動アーム２３が、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬをクランプすることでラベルＬを開閉爪２７に保持するクランプ機能を備えていると共に、上位の揺動アーム２２が、ボトルＢが挿入されたラベルＬをクランプすることでラベルＬをボトルＢに保持するクランプ機能を備えているので、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬを開閉爪２７に保持するためのクランプ部材やラベルＬをボトルＢに保持するためのクランプ部材を別途設ける必要がなく、ラベルＬの開口機能と保持機能とを揺動アーム２２、２３によって実現することができるので、ラベル装着ヘッド１０、ひいては装置５全体がさらにコンパクトになる。
【００４２】
また、このラベル装着装置５では、昇降台４３によって持ち上げられたボトルＢの頭部に頭部ホルダ４７を嵌め込んだ状態で、昇降台４３の降下動作と連動するように、昇降台４３と共に頭部ホルダ４７を降下させることで、ボトルＢを昇降台４３上に確実に載置した状態で降下させるようにしたため、高速でラベルＬの装着を行うために、昇降台４３の昇降速度を速くした場合でも、ボトルＢが昇降台４３の降下動作に追従できずに昇降台４３から浮き上がった状態で自然落下したり、ローター搬送による遠心力によってボトルＢの姿勢が崩れて周囲に配設されたクランプ部材２２や開閉爪２７と接触して昇降台４３から脱落するといったこともなく、ボトル昇降機構４０についても、ラベル装着装置５の高速運転に対応できるようになっている。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、ラベル開口手段２１における下位の揺動アーム２３が、開閉爪２７との間に挟み込むようにラベルＬを把持するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、ラベルＬを予備的に開口する揺動アーム２２、２３とは別に、開閉爪２７によって所定の開口状態に開口されたラベルＬを、開閉爪２７との間に挟み込むように把持する一対の把持アーム５１を備えたラベル把持手段を設けることも可能であり、その場合は、少なくとも、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、ラベル開口手段２１がシート状に折り畳まれた状態のラベルＬを予備的に開口した後、同図（ｃ）に示すように、開閉爪２７との間に挟み込むように把持アーム５１がラベルＬを把持するまで、ラベル開口手段２１によるラベルＬに対する吸引動作を継続させるようにしておく必要がある。
【００４４】
また、上述した実施形態では、ボトルＢに装着しようとするラベルＬが、ボトルＢの胴部を略全体的に覆うロングラベルの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のラベル装着装置は、容器の胴部を部分的に覆う短いラベルについても適用することができることはいうまでもない。
【００４５】
また、上述した実施形態では、ラベルＬに捻りを加える際に、上位の揺動アーム２２と下位の揺動アーム２３とを同方向に相対移動させるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、上位の揺動アーム２２と下位の揺動アーム２３とを異なる方向に相対移動させることも可能である。このように、ラベルＬの上端開口部側と下端開口部側とに異なる方向に捻りが加わると、ラベルＬの上端開口部及び下端開口部におけるひずみ量が大きくなるので、ラベルＬの上端開口部及び下端開口部における融着（擬似接着）状態がさらに解除され易くなるという効果がある。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ラベルＬをボトルＢに保持するために、ラベルＬの上端開口部付近を開口する上位の揺動アーム２２にクランプ機能を持たせているが、ラベルを装着しようとするボトル等の被装着体の形状によっては、ラベルの上端開口部側を開口させる揺動アームによって、ラベルの上端開口部付近をクランプすることができない場合もあるので、そのような場合には、上位の揺動アームにクランプ機能を持たせることなく、ラベルの中間部分をクランプするクランプ部材を別途設ける構成を採用することも可能である。
【００４７】
また、上述した実施形態では、昇降自在の開閉爪２７を上昇させることで、所定の高さ位置に固定設置された揺動アーム２２、２３によって予備的に開口されたラベルＬに開閉爪２７を挿入するようにしているが、これに限定されるものではなく、昇降自在の揺動アームを降下させることで、その揺動アームによって予備的に開口されたラベルＬを、所定の高さ位置に固定設置されている開閉爪２７に嵌挿する構成を採用することも可能である。
【００４８】
また、上述した実施形態では、ラベル装着レベルにおいて、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）によって拡開した状態に保持されたラベルＬに、昇降台４３を上昇させることによってボトルＢを挿入するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）によって拡開した状態に保持されたラベルＬを、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）と共に降下させることで、所定の高さ位置に保持されたボトルＢにラベルＬを嵌挿することも可能である。
【００４９】
また、上述した実施形態では、ＰＥＴボトルＢにシュリンクラベルＬを装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のラベル装着装置は、瓶、缶等の種々の容器や筒状体にシュリンクラベルやストレッチラベル等の種々の筒状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における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手段を側方から視た概略構成図である。
【図４】同上のラベル開口手段を上方から視た概略構成図である。
【図５】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル拡開手段を側方から視た概略構成図である。
【図６】（ａ）は同上のラベル拡開手段における開閉爪が開成した状態を示す概略正面図、（ｂ）は同上のラベル拡開手段における開閉爪が閉成した状態を示す概略正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は同上のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は同上のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は同上のラベル開口手段におけるラベルの捻り動作を示す動作説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は同上のラベル拡開手段によるラベルの拡開動作の際における揺動アームの吸引状態を説明するための説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は他の実施形態であるラベル装着装置におけるラベル拡開手段によるラベルの拡開動作の際における揺動アームの吸引状態を説明するための説明図である。
【図１２】従来のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は従来のラベル装着装置に搭載されたラベル開口手段によるラベルの開口動作を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１ ラベル装着システム
５ ラベル装着装置
２０ ラベル拡開機構
２１ ラベル開口手段
２２、２３ 揺動アーム
２４ 開閉駆動手段
２５ ラベル拡開手段
２７ 開閉爪
２８ 昇降駆動手段
２９ 開閉駆動手段
４０ ボトル昇降機構
５１ 把持アーム
Ｂ ボトル
Ｌ シュリンクラベル
【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シュリンクラベルやストレッチラベル等の筒状のラベルを装着するためのラベル装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
瓶やボトル等の胴部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としては、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置があり、こういったロータリ型のラベル装着装置では、例えば、図１２に示すように、筒状のストレッチラベルＬに導入された閉成状態の開閉爪６１を開成することによって、ストレッチラベルＬを所定の開口状態に保持すると共に、クランプ部材６２によって開閉爪６１部分でストレッチラベルＬを把持することでストレッチラベルＬを開閉爪６１に保持した状態で、ストレッチラベルＬにボトルＢを挿入した後、今度は、クランプ部材６２によって挿入されたボトルＢ部分でストレッチラベルＬを把持することでストレッチラベルＬをボトルＢに保持した状態で、開閉爪６１をストレッチラベルＬから抜き取ることによって、ボトルＢにストレッチラベルＬが装着されるようになっている。
【０００３】
ところで、こういったラベル装着装置には、筒状のストレッチラベルＬが連続的につながった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を順次切断することで個別のストレッチラベルＬを形成しながら供給するのが一般的であるので、各装着ヘッドには、折り畳まれた状態で供給されるシート状のストレッチラベルＬを、閉成状態の開閉爪６１に嵌挿するために、予備的に開口するラベル開口手段が設けられている。
【０００４】
ラベル開口手段は、図１３に示すように、シート状に折り畳まれた筒状のストレッチラベルＬを把持する、先端の把持面に吸引部７２を有する一対の揺動アーム７１を備えており、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、この揺動アーム７１によってストレッチラベルＬの中央部を把持した後、その把持したストレッチラベルＬを吸引部７２によってそれぞれ吸引保持した状態で、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、揺動アーム７１の把持面を相互に離間させることでシート状に折り畳まれたストレッチラベルＬを筒状に開口させるようになっている。
【０００５】
そして、このように、ラベル開口手段によって予備的に開口されたストレッチラベルＬには、上述したように、閉成状態の開閉爪６１が導入されることになるが、ラベル開口手段によるストレッチラベルＬの開口作業は、ストレッチラベルＬを所定の開口状態に保持するための開閉爪６１を導入するために行うものであることから、従来は、予備的に開口されたストレッチラベルＬに閉成状態の開閉爪６１が導入された時点で、揺動アーム７１の吸引動作を直ちに停止し、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を解除していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、予備的に開口されたストレッチラベルＬに閉成状態の開閉爪６１が導入された時点で、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を即座に解除すると、その時点で、ストレッチラベルＬがある程度フリーな状態となり、導入された閉成状態の開閉爪６１を中心として周方向にストレッチラベルＬが動いたり、開閉爪６１の突出方向にストレッチラベルＬがずり上がったりするといった位置ずれを起こす可能性がある。
【０００７】
特に、上述したように、シート状に折り畳まれた筒状のストレッチラベルＬは、一旦開口したとしても、その折り癖によって、常時、元のシート状に復元しようとする、所謂、スプリングバック力が作用するので、そのスプリングバック力が作用する際、即ち、揺動アーム７１によるストレッチラベルＬの保持を解除した瞬間にストレッチラベルＬが位置ずれを起こすことが多い。
【０００８】
また、ストレッチラベルＬを装着しようとするボトルＢが円筒状の胴部を有している場合には、上述したような周方向のラベルの位置ずれは特に問題とならないが、角筒状の胴部を有する角形のボトルに筒状のシュリンクラベルを装着する場合は、ボトルに対するラベルの装着位置がある程度定められており、周方向に位置ずれした状態でラベルが装着されたボトルは不良品として分別しなければならないので、ラベル装着時に発生するこういったラベルの位置ずれを確実に阻止することが望まれている。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、シート状に折り畳まれた状態の筒状のラベルを、ラベル開口手段によって予備的に開口した後、その開口された筒状のラベルに導入された閉成状態の開閉爪を開成することで、筒状のラベルを所定の開口状態に保持する際、筒状のラベルが位置ずれを起こすことがなく、被装着体の所定の位置に確実に筒状のラベルを装着することのできるラベル装着装置を提供することにある。
【００１０】
【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、請求項１に係る発明は、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルをラベル開口手段によって予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状のラベルを所定の開口状態に保持しながらラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪をラベルから抜き取ることによって、被装着体にラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、前記ラベル開口手段は、シート状に折り畳まれた筒状のラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、ラベルの把持を解除して相互に離間することでラベルを予備的に開口すると共に、前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持する、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備え、一対の前記揺動アームは、シート状に折り畳まれた状態のラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成することによって、その開閉爪との間にラベルを挟み込んで保持するまでの間、ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたのである。
【００１１】
以上のように構成されたラベル装着装置では、シート状に折り畳まれた状態のラベルを揺動アームによって予備的に開口した後、そのラベルに導入された開閉爪が開成することによって、ラベルを所定の開口状態に保持する際、その開閉爪が揺動アームとの間にラベルを挟み込んで保持するまでの間、ラベルに対する揺動アームの吸引動作を継続し、開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしているので、シート状に折り畳まれた状態から所定の開口状態に保持されるまでの間、ラベルが全くフリーな状態になることがなく、常時、揺動アームまたは開閉爪によって保持されているので、揺動アームの吸引動作を解除することによって、ラベルが位置ずれを起こすことがなく、被装着体の所定位置にラベルが確実に装着される。また、一対の揺動アームが、開閉爪によって所定の開口状態に開口されたラベルをクランプすることでラベルを開閉爪に保持するクランプ機能を備えているので、開閉爪によって所定の開口状態に開口されたラベルを開閉爪に保持するためのクランプ部材を別途設ける必要がなく、ラベルの開口機能と保持機能とを揺動アームによって実現することができるので、ラベル装着ヘッドひいては装置全体がさらにコンパクトになる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明のラベル装着装置のように、複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルを予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状の前記ラベルを所定の開口状態に保持しながら前記ラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪を前記ラベルから抜き取ることによって、前記被装着体に前記ラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、シート状に折り畳まれた筒状の前記ラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、前記ラベルの把持を解除して相互に離間することで前記ラベルを予備的に開口させる、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備えたラベル開口手段と、前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持するラベル把持手段とを設け、前記揺動アームがシート状に折り畳まれた状態の前記ラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成し、前記開閉爪との間に挟み込むように前記ラベル把持手段が前記ラベルを把持するまでの間、前記ラベル開口手段が前記ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたものについても、シート状に折り畳まれた状態から把持アームが把持するまでの間は、ラベルが全くフリーな状態になることがないので、請求項１に係る発明のラベル装着装置と同様に、被装着体の所定位置にラベルを確実に装着することができる。
【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にポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等からなる熱収縮性フィルムによって形成された筒状のシュリンクラベル（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機構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機構４０とから構成されている。
【００１７】
前記ラベル拡開機構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手段２１と、このラベル開口手段２１によって開口されたラベルＬを、開閉爪２７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手段２５とから構成されており、前記ラベル開口手段２１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、前記ラベル拡開手段２５は、その開閉爪２７がラベル装着レベルに対して昇降自在に設置されている。
【００１８】
前記ラベル開口手段２１は、図２ないし図４に示すように、開閉可能な上下二対の揺動アーム２２、２３と、この揺動アーム２２、２３の把持部２２ａ、２３ａに形成された吸引口から吸引することで揺動アーム２２、２３に把持されたラベルＬの両面をそれぞれ把持部２２ａ、２３ａに吸引保持させる図示しない吸引手段と、揺動アーム２２、２３を開閉させる開閉駆動手段２４とから構成されており、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、揺動アーム２２、２３がそれぞれ把持することによって受け取った後、吸引手段が作動することでラベルＬの両面を把持部２２ａ、２３ａにそれぞれ吸引把持した状態で、その揺動アーム２２、２３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】
上下二対の揺動アーム２２、２３は、図３に示すように、シート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、その下端開口部及び上端開口部付近の２箇所でそれぞれ把持するようになっており、長尺のラベル形成基材Ｍを切断することによって形成されるラベルＬの両端開口部に通常発生する融着（擬似接着）部分を集中的に開口させるようになっている。
【００２０】
前記開閉駆動手段２４は、図２ないし図４に示すように、揺動アーム２２、２３を常時閉成方向に付勢するバネ２４１、２４２と、揺動アーム２２、２３の基端部側にそれぞれ取り付けられた一対のカムフォロア２４３、２４４と、この一対のカムフォロア２４３、２４４にそれぞれ当接する個別のカム面を有するカム部材２４５と、このカム部材２４５をカムフォロア２４３、２４４間で進退させる操作杆２４６とを備えており、操作杆２４６は、支持アーム１１に取り付けられたベース部分に、カム部材２４５の進退方向にスライド自在に支持されている。
【００２１】
支持アーム１１には、軸受を介して上下に貫通する回転軸２４７が支持されており、この回転軸２４７には、その下端部に、ラベル装着ヘッド１０の回転軌道に沿って配設された環状の板材３１に形成されたカム溝３１１に嵌り込むカムフォロア２４８がアーム２４８ａを介して取り付けられていると共に（図２参照）、その上端部に、操作杆２４６の裏面に形成された凹部に嵌合するローラ２４９がアーム２４９ａを介して取り付けられている。
【００２２】
以上のように構成された開閉駆動手段２４では、カム溝３１１及びカムフォロア２４８からなるカム機構によってアーム２４８ａが揺動すると、回転軸２４７が回転し、これに伴って、図４に実線及び一点鎖線で示すように、回転軸２４７の上端部に取り付けられたアーム２４９ａが揺動する。このアーム２４９ａの揺動によって、アーム２４９ａに取り付けられたローラ２４９が操作杆２４６をスライドさせるので、カム部材２４５がカムフォロア２４３、２４４間で進退し、これに伴って、カム部材２４５のカム面が揺動アーム２２、２３に支持されたカムフォロア２４３、２４４を、バネ２４１、２４２の付勢力に抗して外側に押し広げることにより、揺動アーム２２、２３が開閉するようになっている。
【００２３】
また、このラベル開口手段２１は、ラベルＬを筒状に開口する際、シート状に折り畳まれたラベルＬを揺動アーム２２、２３によって吸引把持した後、その揺動アーム２２、２３を即座に開成してラベルＬの両面を相互に離間させるのではなく、図９（ａ）に示すように、シート状に折り畳まれたラベルＬを揺動アーム２２、２３が把持した状態で、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、把持部２２ａ、２３ａをラベルＬの周方向に相対移動させることによって、ラベルＬに捻りを加えることができるようになっており、このように、ラベルＬの両端開口部に捻りを加えることで、長尺のラベル形成基材Ｍを順次切断することによって形成されたラベルＬの両端開口部における融着（擬似接着）状態が解除されるので、シート状に折り畳まれたラベルＬを容易かつ確実に開口させることができる。
【００２４】
なお、このラベル開口手段２１は、シート状に折り畳まれた状態のラベルＬを筒状に開口するものであるが、揺動アーム２２、２３は、ラベルＬの開口作業を行うだけではなく、後に詳述するように、ラベルＬをボトルＢに装着する際に、ラベルＬを開閉爪２７と共に把持することでラベルＬを開閉爪２７に保持したり、ラベルＬをボトルＢと共に把持することでラベルＬをボトルＢに保持したりするクランプ機能を備えており、上下二対の揺動アーム２２、２３は、こういったクランプ動作の際に異なる動きをすることになるので、カム部材２４５は、上下二対の揺動アーム２２、２３を開閉させるカムフォロア２４３、２４４が当接するカム面が相互に異なる形状を有している。
【００２５】
前記ラベル拡開手段２５は、図２、図５及び図６に示すように、支持アーム１１に上下方向にスライド自在に支持されたベース板２６と、このベース板２６に支持された開閉可能な一対の開閉爪２７と、ベース板２６、即ち、ベース板２６に支持された一対の開閉爪２７を昇降させる昇降駆動手段２８と、一対の開閉爪２７を開閉させる開閉駆動手段２９とから構成されている。
【００２６】
昇降駆動手段２８は、図５に示すように、ベース板２６の下端部に支持されたカムフォロア２８１と、このカムフォロア２８１が嵌り込む、ラベル装着ヘッド１０の回転軌道に沿って配設された環状の板材３２の外周面に形成されたカム溝３２１とからなるカム機構によって構成されており、カムフォロア２８１がカム溝３２１に沿って昇降しながら移動することで、ベース板２６及びこのベース板２６に支持された開閉爪２７が昇降するようになっている。
【００２７】
開閉駆動手段２９は、図５及び図６に示すように、ベース板２６に水平移動可能に支持された一対のスライドベース２９１、２９２と、一対の開閉爪２７をそれぞれのスライドベース２９１、２９２に支持するアーム２９３、２９４と、一対の開閉爪２７を常時閉成方向に付勢するために両アーム２９３、２９４に取り付けられたバネ２９５と、スライドベース２９１、２９２にそれぞれ取り付けられたカムフォロア２９６、２９７と、このカムフォロア２９６、２９７にそれぞれ当接するカム面を有する、上下方向にスライド自在にベース板２６に支持されたカム板２９８と、このカム板２９８の下端部に支持されたカムフォロア２９９及びこのカムフォロア２９９が嵌り込む、板材３２の外周面に形成されたカム溝３２２からなるカム機構によって構成されており、カムフォロア２９９がカム溝３２２に沿って昇降しながら移動することでカム板２９８が昇降し、これに伴って、カム板２９８のカム面がスライドベース２９１、２９２に支持されたカムフォロア２９６、２９７を、バネ２９５の付勢力に抗して外側に押し広げることにより、スライドベース２９１、２９２に支持された開閉爪２７が開閉するようになっている（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２８】
前記ボトル昇降機構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。
【００２９】
また、ボトル昇降機構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の上端部に取付アーム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。
【００３０】
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の上端開口部側及び下端開口部側を、揺動アーム２２、２３がそれぞれ把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では、図７（ａ）に示すように、ラベル装着ヘッド１０は、ラベル装着レベルに固定設置されている揺動アーム２２、２３の上方に頭部ホルダ４７が、下方側に開閉爪２７がそれぞれ位置しており、ラベル装着ヘッド１０がラベル受渡位置βに接近しながら、揺動アーム２２、２３が徐々に閉成すると共に開閉爪２７も閉成し、同図（ａ）に示すように、ラベル受渡位置βにおいて揺動アーム２２、２３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を受け取ってボトル送出位置δまでラベルＬが搬送される（同図（ｂ）参照）。なお、このとき、同図（ａ）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（ｂ）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。
【００３１】
揺動アーム２２、２３は、ラベルＬを吸引把持した後、直ちに開成することなく、まず、ラベルＬを吸引把持している把持部２２ａ、２３ａを、ラベルＬの周方向に相互に位置ずれ（相対移動）させることでラベルＬに捻りを加えて、ラベルＬの両端開口部に生じている融着（擬似接着）状態を解除する（図９参照）。なお、このとき、上下二対の揺動アーム２２、２３は、それぞれの把持部２２ａ、２３ａが同方向に位置ずれするようになっており、ラベルＬは、その上下で同方向に捻りが加えられることになる。
【００３２】
このようにして、ラベルＬの両端開口部の融着（擬似接着）状態が解除されると、図７（ｃ）〜（ｄ）に示すように、ラベルＬを把持している揺動アーム２２、２３が徐々に開成することで、ラベルＬが徐々に開口されていく。これに伴って、閉成状態の開閉爪２７が上昇していき、揺動アーム２２、２３によって筒状に開口されたラベルＬに挿入されると共に、ボトル供給位置γにおいて、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、同図（ｅ）に示すように、ラベルＬに挿入された閉成状態の開閉爪２７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共に、ボトルＢを載置した昇降台４３が上昇し始める。このとき、図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラベルＬを予備的に開口している揺動アーム２２、２３は、開閉爪２７がラベルＬに挿入された後もラベルＬに対する吸引動作を継続し、下位の揺動アーム２３と開閉爪２７との間にラベルＬが挟み込まれた時点で、その吸引動作を解除する。
【００３４】
このようにして、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬは、同図（ｆ）に示すように、下位の揺動アーム２３によってクランプされることでその下端開口部が開閉爪２７に保持されると共に、吸引動作を解除した上位の揺動アーム２２がさらに開成してラベルＬの外周面から離反した状態で、昇降台４３によって上昇してくるボトルＢが下端開口部から拡開されたラベルＬに挿入される。このとき、上述したように、ラベルＬは下位の揺動アーム２３によって開閉爪２７に保持されているので、ボトルＢをラベルＬに挿入する際に、ラベルＬがボトルＢと共に持ち上げられることはない。
【００３５】
このようにして、拡開されたラベルＬに挿入されたボトルＢが所定位置まで上昇すると、図７（ｇ）（図８（ａ））に示すように、予め揺動アーム２２の上方位置に待機していた頭部ホルダ４７にボトルＢの頭部が嵌り込む。ここで、図８（ｂ）に示すように、ボトルＢに密着しているラベルＬの上部を上位の揺動アーム２２がクランプすることによって、ラベルＬの上部をボトルＢに保持すると共に、ラベルＬの下端開口部を開閉爪２７に保持していた下位の揺動アーム２３が開成してラベルＬの外周面から離反した後、同図（ｃ）に示すように、開閉爪２７を降下させることによってラベルＬから開閉爪２７を抜き取ると、ラベルＬがボトルＢの所定位置に完全に装着された状態となる。
【００３６】
ここで、同図（ｄ）に示すように、上位の揺動アーム２２が開成することによってボトルＢに対するラベルＬの保持を解除すると共に開閉爪２７が開成した状態で、同図（ｅ）〜（ｆ）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。その後、熱風ヒータやスチームヒータ等の加熱手段によってラベルＬを加熱すると、ラベルＬがボトルＢの外周面に沿うように収縮し、ボトルＢに密着する。
【００３７】
以上のように、このラベル装着装置５では、開閉爪２７がラベルＬに挿入された後も、ラベルＬを予備的に開口している揺動アーム２２、２３がラベルＬに対する吸引動作を継続し、下位の揺動アーム２３と開閉爪２７との間にラベルＬが挟み込まれた時点で、その吸引動作を解除するようにしたため、シート状に折り畳まれた状態から開閉爪２７によって拡開されるまでの間、ラベルＬが全くフリーな状態になることがなく、常時、揺動アーム２２、２３または開閉爪２７によって保持されることになる。
【００３８】
このため、揺動アーム２２、２３の吸引動作を解除しても、ラベルＬがボトルＢに対して位置ずれを起こすことがなく、ボトルＢの所定位置にラベルＬを確実に装着することが可能となる。従って、ラベルＬを装着しようとするボトルＢが角筒状の胴部を有する角形のボトルのように、ボトルに対するラベルの装着位置がある程度定められている場合に特に効果的である。
【００３９】
また、このラベル装着装置５では、シート状に折り畳まれた状態で供給される筒状のラベルＬを、その下端開口部及び上端開口部付近の２箇所でそれぞれ開口する２組の揺動アーム２２、２３を有するラベル開口手段２１が各ラベル装着ヘッド１０にそれぞれ設けられているので、ラベルＬがある程度の長さを有するロングラベルの場合であっても、その開口力が、融着（擬似接着）状態にある両端開口部に確実に伝搬され、ラベルＬを十分かつ確実に開口することができる。従って、ラベルＬ自体が付着力の強いポリエチレン系フィルムによって形成されている場合や、ラベルＬを瞬時に開口しなければならない高速運転の場合であっても、ラベルＬに開口不良が発生することがなく、ボトルＢに対するラベルＬの装着作業を確実に行うことができる。
【００４０】
また、このラベル装着装置５では、上述したように、ラベルＬを開口する前に捻りを加えることにより、ラベルＬの両端開口部の融着（擬似接着）状態を予め解除するようにしているので、ラベルＬをより確実に開口させることができるという効果がある。
【００４１】
また、このラベル装着装置５では、ラベル開口手段２１を構成している下位の揺動アーム２３が、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬをクランプすることでラベルＬを開閉爪２７に保持するクランプ機能を備えていると共に、上位の揺動アーム２２が、ボトルＢが挿入されたラベルＬをクランプすることでラベルＬをボトルＢに保持するクランプ機能を備えているので、開閉爪２７によって拡開されたラベルＬを開閉爪２７に保持するためのクランプ部材やラベルＬをボトルＢに保持するためのクランプ部材を別途設ける必要がなく、ラベルＬの開口機能と保持機能とを揺動アーム２２、２３によって実現することができるので、ラベル装着ヘッド１０、ひいては装置５全体がさらにコンパクトになる。
【００４２】
また、このラベル装着装置５では、昇降台４３によって持ち上げられたボトルＢの頭部に頭部ホルダ４７を嵌め込んだ状態で、昇降台４３の降下動作と連動するように、昇降台４３と共に頭部ホルダ４７を降下させることで、ボトルＢを昇降台４３上に確実に載置した状態で降下させるようにしたため、高速でラベルＬの装着を行うために、昇降台４３の昇降速度を速くした場合でも、ボトルＢが昇降台４３の降下動作に追従できずに昇降台４３から浮き上がった状態で自然落下したり、ローター搬送による遠心力によってボトルＢの姿勢が崩れて周囲に配設されたクランプ部材２２や開閉爪２７と接触して昇降台４３から脱落するといったこともなく、ボトル昇降機構４０についても、ラベル装着装置５の高速運転に対応できるようになっている。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、ラベル開口手段２１における下位の揺動アーム２３が、開閉爪２７との間に挟み込むようにラベルＬを把持するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、ラベルＬを予備的に開口する揺動アーム２２、２３とは別に、開閉爪２７によって所定の開口状態に開口されたラベルＬを、開閉爪２７との間に挟み込むように把持する一対の把持アーム５１を備えたラベル把持手段を設けることも可能であり、その場合は、少なくとも、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、ラベル開口手段２１がシート状に折り畳まれた状態のラベルＬを予備的に開口した後、同図（ｃ）に示すように、開閉爪２７との間に挟み込むように把持アーム５１がラベルＬを把持するまで、ラベル開口手段２１によるラベルＬに対する吸引動作を継続させるようにしておく必要がある。
【００４４】
また、上述した実施形態では、ボトルＢに装着しようとするラベルＬが、ボトルＢの胴部を略全体的に覆うロングラベルの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のラベル装着装置は、容器の胴部を部分的に覆う短いラベルについても適用することができることはいうまでもない。
【００４５】
また、上述した実施形態では、ラベルＬに捻りを加える際に、上位の揺動アーム２２と下位の揺動アーム２３とを同方向に相対移動させるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、上位の揺動アーム２２と下位の揺動アーム２３とを異なる方向に相対移動させることも可能である。このように、ラベルＬの上端開口部側と下端開口部側とに異なる方向に捻りが加わると、ラベルＬの上端開口部及び下端開口部におけるひずみ量が大きくなるので、ラベルＬの上端開口部及び下端開口部における融着（擬似接着）状態がさらに解除され易くなるという効果がある。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ラベルＬをボトルＢに保持するために、ラベルＬの上端開口部付近を開口する上位の揺動アーム２２にクランプ機能を持たせているが、ラベルを装着しようとするボトル等の被装着体の形状によっては、ラベルの上端開口部側を開口させる揺動アームによって、ラベルの上端開口部付近をクランプすることができない場合もあるので、そのような場合には、上位の揺動アームにクランプ機能を持たせることなく、ラベルの中間部分をクランプするクランプ部材を別途設ける構成を採用することも可能である。
【００４７】
また、上述した実施形態では、昇降自在の開閉爪２７を上昇させることで、所定の高さ位置に固定設置された揺動アーム２２、２３によって予備的に開口されたラベルＬに開閉爪２７を挿入するようにしているが、これに限定されるものではなく、昇降自在の揺動アームを降下させることで、その揺動アームによって予備的に開口されたラベルＬを、所定の高さ位置に固定設置されている開閉爪２７に嵌挿する構成を採用することも可能である。
【００４８】
また、上述した実施形態では、ラベル装着レベルにおいて、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）によって拡開した状態に保持されたラベルＬに、昇降台４３を上昇させることによってボトルＢを挿入するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）によって拡開した状態に保持されたラベルＬを、開閉爪２７及び揺動アーム２３（把持アーム５１）と共に降下させることで、所定の高さ位置に保持されたボトルＢにラベルＬを嵌挿することも可能である。
【００４９】
また、上述した実施形態では、ＰＥＴボトルＢにシュリンクラベルＬを装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のラベル装着装置は、瓶、缶等の種々の容器や筒状体にシュリンクラベルやストレッチラベル等の種々の筒状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における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手段を側方から視た概略構成図である。
【図４】同上のラベル開口手段を上方から視た概略構成図である。
【図５】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル拡開手段を側方から視た概略構成図である。
【図６】（ａ）は同上のラベル拡開手段における開閉爪が開成した状態を示す概略正面図、（ｂ）は同上のラベル拡開手段における開閉爪が閉成した状態を示す概略正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は同上のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は同上のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は同上のラベル開口手段におけるラベルの捻り動作を示す動作説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は同上のラベル拡開手段によるラベルの拡開動作の際における揺動アームの吸引状態を説明するための説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は他の実施形態であるラベル装着装置におけるラベル拡開手段によるラベルの拡開動作の際における揺動アームの吸引状態を説明するための説明図である。
【図１２】従来のラベル装着装置におけるラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は従来のラベル装着装置に搭載されたラベル開口手段によるラベルの開口動作を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１ ラベル装着システム
５ ラベル装着装置
２０ ラベル拡開機構
２１ ラベル開口手段
２２、２３ 揺動アーム
２４ 開閉駆動手段
２５ ラベル拡開手段
２７ 開閉爪
２８ 昇降駆動手段
２９ 開閉駆動手段
４０ ボトル昇降機構
５１ 把持アーム
Ｂ ボトル
Ｌ シュリンクラベル
Claims (2)
- 複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルをラベル開口手段によって予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状のラベルを所定の開口状態に保持しながらラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪をラベルから抜き取ることによって、被装着体にラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、
前記ラベル開口手段は、シート状に折り畳まれた筒状のラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、ラベルの把持を解除して相互に離間することでラベルを予備的に開口すると共に、前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持する、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備え、
一対の前記揺動アームは、シート状に折り畳まれた状態のラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成することによって、その開閉爪との間にラベルを挟み込んで保持するまでの間、ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたことを特徴とするラベル装着装置。 - 複数の装着ヘッドを備えたロータリ型のラベル装着装置であって、シート状に折り畳まれた状態で前記装着ヘッドに供給される筒状のラベルを予備的に開口した後、その内側に導入された閉成状態の開閉爪を開成することによって、筒状の前記ラベルを所定の開口状態に保持しながら前記ラベルに被装着体を挿入し、前記開閉爪を前記ラベルから抜き取ることによって、前記被装着体に前記ラベルを装着するようにしたラベル装着装置において、
シート状に折り畳まれた筒状の前記ラベルを把持すると共にそのラベルの把持面をそれぞれ吸引した後、前記ラベルの把持を解除して相互に離間することで前記ラベルを予備的に開口させる、先端に吸引部を有する一対の揺動アームを備えたラベル開口手段と、
前記開閉爪によって所定の開口状態に開口された前記ラベルを、前記開閉爪との間に挟み込むように把持するラベル把持手段とを有し、
前記ラベル開口手段は、前記揺動アームがシート状に折り畳まれた状態の前記ラベルを予備的に開口した後、そのラベルに導入された前記開閉爪が開成し、前記ラベル把持手段が前記開閉爪との間に挟み込むように前記ラベルを把持するまでの間、前記ラベルに対する吸引動作を継続し、前記開閉爪との間にラベルを挟み込んだ状態で吸引を解除するようにしたことを特徴とするラベル装着装置。
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