ラベリングマシン
【課題】ラベルの前端部と後端部へ異なる種類の接着剤を塗布すること。
【解決手段】搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、ラベル裏面の前端部にホットメルト形接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備する。
【解決手段】搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、ラベル裏面の前端部にホットメルト形接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラベルの前後端部に異種の接着剤を塗布できるラベリングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトル等の容器用のラベルとして広く知られている筒状ラベルの装着方法は、つぎのように大別できる。
【０００３】
＜１＞事前製作の筒状ラベルを装着する方法（特許文献１）
使用する筒状ラベルは、印刷済みのシュリンク系フィルムシートの両端を貼り合せて複数の連続した筒状物を予め製造し、扁平に折り畳んだ筒状物を巻取ったロール体を使用する。
ラベリングマシンに搭載したロール体から引き出した筒状物を筒状ラベルの単体長さに切断して筒状ラベルを製造しながら、扁平の筒状ラベルを円筒状に広げて容器に装着する。
【０００４】
＜２＞マンドレルに巻き付けて筒状ラベルを製作する方法（特許文献２）
この装着方法は、印刷済みのシュリンク系のシングルフィルムシートを使用する方法で、ラベリングマシン上でフィルムシートを切断した後に、円柱状のマンドレルに巻着した後にラベルの両端部を接着して筒状ラベルを製作しながら、マンドレルから抜き取った筒状ラベルを容器に装着する。
【０００５】
＜３＞容器に巻き付けて筒状ラベルを製作する方法
この装着方法は、印刷済みのシングルフィルムシートを使用する方法で、ラベリングマシン上でフィルムシートをラベル長さに切断した後に、ラベル裏面に接着剤を塗布し、ラベルの前端部側から順に容器の外周面に巻き付け、ラベルの後端部を前端部に重ねて貼り合わせ、筒状ラベルを容器の外周面上で製作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１６１４３号公報（図１）
【特許文献２】特公昭５８−３３８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既述したラベリング技術にはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献１に記載のラベリングマシンは、筒状ラベルに形成したロール体を使用するためにラベルコストが高くつくだけでなく、少なくとも扁平の筒状ラベルを筒状に拡開する機構と、筒状ラベルを容器に被せる機構が必要であるため、マシンコストも高くつくといった問題がある。
（２）多数のマンドレルを使用して筒状ラベルを製造する特許文献２に記載のラベリングマシンにあっては、マシンの構造が複雑となってマシンコストが嵩むという問題がある。
（３）容器の外周面上でラベルの前端部の貼付、巻着、ラベル両端部の重合接着を行って筒状ラベルの形成とラベルの貼付を同時に行えるラベリングマシンにあっては、接着剤の塗布装置の構造上、ラベルに塗布できる接着剤が一種類に限定されてしまい、ラベルの前端部と後端部で塗布する接着剤を使い分けすることができない。
（４）上記（３）のラベリングマシンにおいて、ラベルの前端部と後端部にホットメルト系接着剤を塗布すると、ホットメルト系接着剤は接着力を発揮するまでに時間が長くかかり、さらに加温されると接着剤が軟化して接着力が低下する。
そのため、ラベルの貼付直後や高温環境下にあると、筒状ラベルの重合部が不用意にずれたり剥離したりする問題がある。
殊にラベル素材がシュリンクラベルであると、筒状ラベルを加熱収縮させる際にラベルの重合部にずれや剥離が生じ易くなる。
（５）上記（３）のラベリングマシンにおいて、ラベルの前端部と後端部に硬化時間が短く、接着強度の高い接着剤を塗布すると、接着剤が容器本体に付着したまま残り、きれいに除去することが難しい。
接着剤と容器本体は素材が異なるため、接着剤が付着したままの容器は、リサイクルに適さない。
（６）ラベルの前端部と後端部に異種の接着剤を塗布する方法として、例えばラベルの搬送経路(例えば貼付ドラムの外周)に間隔を隔てて二組の接触式の塗布装置を配置する方法が考えられる。
この方法は、ラベルの前端部と後端部に両組の塗布装置が接触することになって、接着剤を区別して塗布することができない。
（７）ラベルの前端部と後端部に異種の接着剤を塗布する方法として、例えば二組の接触式の塗布装置を配置し、ラベルの通過に合せて二組の接触式の塗布装置を進退させて塗布する方法が考えられる。
この方法は原理的に接着剤を区別して塗布できるが、超高速移動するラベルの通過タイミングに合せて二組の塗布装置の進退を正確に制御することが技術的に困難であるだけでなく、塗布装置の進退運動に伴い接着剤が周囲に飛散するなどの多くの問題がある。
（８）例えば接着剤を噴射する非接触式の塗布装置を二組配置し、ラベルへ向けて異種の接着剤を噴射する方法が考えられる。
この方法は塗布装置が高額である問題と、噴射した接着剤が塊状に隆起するため、貼り終えたラベルの表面に凹凸感が表われて外観を損ねる問題がある。
（９）ラベルの前端部と後端部に同種の接着剤を塗布すると、上記（４）（５）で説明したような問題があり、また上記（６）〜（８）に説明したように、ラベルの前端部と後端部に異なる接着剤を塗布できる実用化レベルの技術が未だ提案されていない。
そのため、多数の筒状ラベルを連続的に形成した高価なロール体の使用を強いられている。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、少なくともつぎのラベリング技術を提供することを目的とする。
（１）ラベルの前端部と後端部へ異なる種類の接着剤を塗布できること。
（２）ラベルコストとマシンコストの低減を両立できること。
（３）筒状ラベルの両端部が剥離し難く、容器本体のリサイクルに悪影響を及ぼすことがないこと。
（４）容器の形状（角形容器、異径容器等）を問わず、しかもマンドレル等の成形型を使用せずにラベリングマシン上で筒状ラベルを製造できること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の第１発明は、全周巻きラベル用のシングルラベルを供給するラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に位置方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を有する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、ラベル裏面の前端部にホットメルト形接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備し、前記第１塗布装置と第２塗布装置とを貼付ドラムの近傍であって、貼付ドラムの回転方向に沿って配備し、前記貼付ドラムはその外周面にラベル前端部を吸着する前端吸着部と、前端吸着部より小径であって、ラベル前端部以外の残存部を吸着する凹部とを形成したことを特徴とする。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記第２塗布装置は塗布ローラを具備し、該塗布ローラはその外周面に、貼付ドラムの凹部に吸着されたラベルの後端部と接触可能な後端塗布部と、後端塗布部より小径であって、前記貼付ドラムの前端吸着部との接触を回避する逃げ部とを形成していることを特徴とする。
本願の第３発明は、前記第１発明または第２発明において、前記第１塗布装置および第２塗布装置は、それぞれ後退手段を具備し、前記後退手段を介して前記第１塗布装置および第２塗布装置の塗布ローラを貼付ドラムの周面から同時に離隔可能に構成したことを特徴とする。
本願の第４発明は、前記第１発明乃至第３発明の何れかにおいて、前記第２塗布装置の異種の接着剤がホットメルト形接着剤であることを特徴とする。
本願の第５発明は、前記第１発明乃至第４発明の何れかにおいて、前記シングルラベルがシュリンクラベルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はつぎの何れかひとつの効果を少なくとも奏する。
（１）本発明では第１塗布装置および第２塗布装置の両塗布ローラを定位置で回転させるだけ、ラベルの前後端部の所定位置へ異種の接着剤を正確に塗布することができる。
（２）両塗布ローラでラベル裏面に接触して接着剤の層厚を均一に塗布できるので、貼付跡に凹凸がなくきれいに仕上げることができる。
（３）接着剤を塗布する都度、塗布ローラが往復動しないので、接着剤が周囲に飛散することもなく、ラベルの高速貼付に適している。
（４）全周巻きラベル用のシングルラベルを使用して筒状ラベルを巻着できるので、高価な筒状ラベルのロール体と比較してラベルコストを大幅に低減できるだけでなく、ラベリングマシンに第１および第２塗布装置とＵＶ照射装置を追加するだけでよいので、筒状ラベルのロール体を使用するラベリングマシンと比較してマシンコストも大幅に低減できる。
（５）ラベル裏面の前端部に安価なＨＭ接着剤を塗布し、ラベル裏面の後端部にＵＶ接着剤を塗布できるので、筒状ラベルの両端部が剥離し難く、しかもリサイクル時に接着剤が容器本体に残らない。
異種の接着剤の優れた特性を活かした使い方ができる。
（６）本発明ではＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、その後に筒状ラベルに収縮や外力が作用しても、貼り合せ箇所がずれたり剥離したりする心配がまったくない。
そのため、容器の形状（角形容器、異径容器等）を問わず、しかもマンドレル等の成形型を使用せずにラベリングマシン上で筒状ラベルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るラベリングマシンの平面モデル図
【図２】一部を破断した貼付ドラムの斜視図
【図３】一部を破断した貼付ドラムの平面図
【図４】貼付ドラムの一部の外周面を直線的に表した展開平面図
【図５】貼付ドラムの前端吸着部が塗布ローラの逃げ部を通過するときの説明図
【図６Ａ】ラベル前端部の貼付工程を説明する斜視図
【図６Ｂ】ラベル後端部の貼付工程を説明する斜視図
【図６Ｃ】筒状ラベルの装着を終了した容器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００１３】
＜１＞ラベリングマシンの概要
図１にラベリングマシンの平面モデル図を示す。
本発明が前提とするラベリングマシンは、少なくともラベルＬを一枚単位で連続的に供給するラベル供給手段１０と、ラベルＬをドラム外周面に吸着する貼付ドラム２０と、ラベル貼付位置を通過させて容器Ａを搬送する容器搬送手段とを具備している。
【００１４】
本発明に係るラベリングマシンは、搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤（以下「ＵＶ接着剤」という）を塗布する接触式の第１塗布装置３０と、ラベル裏面の前端部に例えばホットメルト形接着剤（以下「ＨＭ接着剤」という）等の異種の接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置４０と、ＵＶ接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置６０とをさらに具備している。
本発明では、ＨＭ接着剤を介してラベルＬの前端部と容器Ａの外周面の間を接着できるとともに、ＵＶ接着剤を介して容器Ａの周面上で筒状に巻着したラベルＬの両端部の間を強固に接着することができる。
【００１５】
第１塗布装置３０と第２塗布装置４０は貼付ドラム２０の近傍であって、貼付ドラム２０の回転方向に沿って配備され、またＵＶ照射装置６０はラベルＬの巻着完了位置に配備される。
以降に主要な資材と構成装置について説明する。
【００１６】
＜１．１＞ラベル
本発明では接着剤層のない全周巻きラベル用のシングルラベルを使用する。
ラベル素材は熱収縮性のシュリンクラベル、伸縮性を有するストレッチラベル等の樹脂製ラベルに限定されず、紙製ラベルも含む。
ラベルの供給形態としては、公知のテープ片を切断してラベルを製造するロールラベル以外に、マガジンに収容した多数のラベルを一枚単位で供給する枚葉ラベルも含むものである。
ラベル供給手段１０はこれら各種のラベルの素材や供給形態に応じた公知の供給手段を含むものである。
【００１７】
またラベルの表面に印字等をする場合には、必要に応じて貼付ドラム２０の直前に負圧吸引式の中継ドラムを介装してもよいが、中継ドラムは必須ではない。
【００１８】
＜１．２＞容器搬送手段
図１において、容器搬送手段はラベル貼付位置へ向けて容器Ａを搬入する機構と、ラベル貼付後の容器を搬出する機構とを具備していて、例えば公知のスクリューコンベア、ベルトコンベア、スターホイール１１，１２、ターレットロータリー等のロータリー搬送装置１３等を適宜組合せて構成されている。
【００１９】
ロータリー搬送装置１３は容器Ａの上下を把持して回転軸１４を中心に公転するとともに、ラベルの巻付区間Ｂに亘り容器Ａをラベルの巻付方向（図１では時計回り方向）へ強制的に自転するように構成されている。
公転中に容器Ａを自転させるには、歯車機構やカム機構等を組合せた公知の自転機構を適用できる。
【００２０】
容器搬送手段は図示した形態に限定されるものではなく、要は貼付ドラム２０の接線方向へ向けて容器Ａを搬送できるとともに、ラベルの巻付区間Ｂに亘り容器Ａの自転できる機構を有していればよく、容器Ａの素材、サイズ、外形形状等に応じて公知の搬送手段を適宜選択することができる。
【００２１】
＜１．３＞ラベルと容器の検知手段
図１において符号Ｓ1は第１塗布装置３０の上流側に配設されたラベルＬの有無を検知するセンサであり、符号Ｓ2はラベル貼付前の容器Ａの有無を検知するセンサであり、両センサＳ1、Ｓ2は制御部５０と電気的に接続されている。
【００２２】
第１塗布装置３０および第２塗布装置４０は、それぞれ後退手段３５，４６を具備していて、各後退手段３５，４６も制御部５０と電気的に接続されている。
【００２３】
両センサＳ1、Ｓ2により、制御部５０でラベルＬまたは容器Ａの供給停止が確認されると、制御部５０は第１塗布装置３０および第２塗布装置４０が貼付ドラム２０の外周面から離隔するように後退制御して接着剤の塗布を中断することができる。
【００２４】
容器ＡとラベルＬが間欠なく正常に供給されているときは、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退制御は行われない。
第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退機構については後述する。
【００２５】
＜２＞貼付ドラム
図２に一部を破断した貼付ドラム２０の斜視図を示し、図３に一部を破断した貼付ドラム２０の平面図を示し、図４に貼付ドラム２０の一部の外周面を直線的に表した展開平面図を示す。
【００２６】
＜２．１＞貼付ドラムの基本構成
回転軸２１を中心に回転する公知の負圧吸引式の貼付ドラム２０は、ラベル供給手段１０から受け取ったラベルＬをラベル貼付位置まで搬送して容器Ａへ貼付するために機能する。
貼付ドラム２０の外周面には複数の吸着孔２２が形成されていて、周知の負圧吸着機構により周知ラベルの搬送区間に亘って各吸着孔２２に負圧を生じながらラベルＬを吸着搬送できるようになっている。
【００２７】
＜２．２＞貼付ドラムの外周面
図２，４に示すように、貼付ドラム２０はその外周面に回転方向に沿って回転軸２１と平行な前端吸着部２３と、前端吸着部２３より小径の凹部２４とが形成されている。
前端吸着部２３はラベルＬの前端部Ｌａを吸着する部位であり、凹部２４は前端部Ｌａ以外の部位（後端部Ｌｂを含む）を吸着する部位であり、これらの外周面には複数の吸着孔２２が形成されている。
【００２８】
前端吸着部２３と凹部２４の間には径差（高低差）Ｇ1が設けられている。
ラベルＬの前端部Ｌａと後端部Ｌｂに径差を生じさせて、異種の接着剤の個別塗布を可能にするためである。
したがって、この径差Ｇ1はラベルＬのシート厚以上であればよく、数ミリ程度の僅かな寸法差でよい。
【００２９】
＜３＞第１塗布装置
図３に第１及び第２塗布装置３０，４０の平面図を示し、図４に貼付ドラム２０の近傍に配設した塗布装置３０，４０の平面モデル図を示す。
尚、図４では第１及び第２塗布装置３０，４０の構造と機構の理解を助けるため、タンク３１，４１の図示を省略している。
【００３０】
第１塗布装置３０はラベル裏面の後端部ＬｂにＵＶ接着剤を塗布するための塗布装置であり、ＵＶ接着剤を収容するタンク３１と、タンク３１の一部の開口に面して設けた誘導ローラ３２と、誘導ローラ３２に隣接して設けた塗布ローラ３３と、両ローラ３２，３３の軸３２ａ，３３ａの間に横架した間隔保持板３４とを具備する。
【００３１】
＜３．１＞ＵＶ接着剤
ラベル裏面の後端部ＬｂにＨＭ接着剤を塗布するのは、筒状ラベルを成形したときにラベルＬの両端部が、加熱や外力によって剥がれ難くするためである。
【００３２】
ＵＶ接着剤としては紫外線を照射することで瞬時に硬化する特性を有する公知のエポキシ系、アクリル系等の液状またはエマルション接着剤を使用できる。
ＵＶ接着剤の硬化時間は、ＵＶ照射装置６０から照射される紫外線の照射量を変更することで選択できる。
【００３３】
尚、リサイクル時のラベルの除去性を高めるには、ミシン目入りのラベルを用いる等の公知の手法を採用すればよいから、本発明ではリサイクル時のラベルの除去性については特に考慮していない。
【００３４】
＜３．２＞誘導ローラ
誘導ローラ３２は金属製ローラであり、支軸３２ａを中心に回転することでタンク３１内のＵＶ接着剤を取り出して塗布ローラ３３の外周面へ受け渡すために機能する。
【００３５】
＜３．３＞塗布ローラ
塗布ローラ３３は回転軸３３ａを中心に回転する樹脂製ローラであり、貼付ドラム２０の周速度と同一の速度で回転する。
塗布ローラ３３の外周面には回転軸３３ａと平行な後端塗布部３３ｂと、後端塗布部３３ｂより小径の逃げ部３３ｃが形成されている。
【００３６】
後端塗布部３３ｂは貼付ドラム２０の凹部２４に吸着されたラベルＬの後端部Ｌｂと接触してＵＶ接着剤を塗布する部位である。
逃げ部３３ｃはラベルＬの前端部Ｌａとの接触を回避するため部位であり、後端塗布部３３ｂと逃げ部３３ｃの間に径差Ｇ2が設けられいる
【００３７】
＜３．４＞間隔保持板
両ローラ３２，３３の軸３２ａ，３３ａの間には間隔保持板３４が横架してあって、両ローラ３２，３３の間隔を一定に維持している。
【００３８】
＜３．５＞塗布ローラと誘導ローラの関係
図４に示すように、塗布ローラ３３はその後端塗布部３３ｂが誘導ローラ３２の外周面と接触可能であって、逃げ部３３ｃは誘導ローラ３２と接触しない関係にある。
【００３９】
＜３．６＞塗布ローラと貼付ドラムの関係
塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂは、貼付ドラム２０の凹部２４と接触可能な距離まで接近している。
塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃは、貼付ドラム２０の前端吸着部２３と接触しないように離隔していて、逃げ部３３ｃと前端吸着部２３との間に間隔Ｇ3が設けられている。
要は、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０の凹部２４と接触可能で、塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃが前端吸着部２３と接触不能な寸法関係になっていればよい。
【００４０】
＜３．７＞後端塗布部が前端吸着部と接触しない理由
図４において、異種の接着剤の重複塗布を回避してラベルの前後端部に個別に接着剤を塗布するには、塗布ローラ３３から突出した後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０から突出した前端吸着部２３と接触することを防止すればよい。
【００４１】
上記した接触を防止するには、図５に示すように、貼付ドラム２０の前端吸着部２３が塗布ローラ３３の前を通過する直前に、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが前端吸着部２３を越える位置まで回転を終えていて、貼付ドラム２０の前端吸着部２３が塗布ローラ３３の前を通過しているときは、塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃが前端吸着部２３と対向するように、貼付ドラム２０の回転を基に塗布ローラ３３の回転を制御すればよい。
このようにすれば、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０の前端吸着部２３と接触せずに乗越えることができる。
【００４２】
＜３．８＞ローラの回転手段
図３に歯車機構を用いた誘導ローラ３２と塗布ローラ３３の回転手段を例示する。
本例では、貼付ドラム２０と一体に設けた親歯車ｇ1に駆動力を得てローラ３２，３３を回転駆動する例を示したもので、親歯車ｇ1の回転を複数の中継歯車ｇ2〜ｇ5を経由して誘導ローラ３２の支軸３２ａに設けた従動歯車ｇ6へ伝え、さらに塗布ローラ３３に一体に設けた従動歯車を経て誘導ローラ３２と塗布ローラ３３を回転駆動できるようになっている。
【００４３】
誘導ローラ３２と塗布ローラ３３の回転手段は歯車機構に限定されず、モータで駆動してもよい。
【００４４】
＜３．９＞塗布ローラの後退機構
本発明では、第１および第２塗布装置３０，４０の両塗布ローラ３３，４２が後退せずに定位置でラベルＬの裏面に異種の接着剤を塗布する構造である。
そのため、ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて接着剤の塗布を停止するため、第１および第２塗布装置３０，４０は後退機構を具備している。
【００４５】
図３，４に基づいて、第１塗布装置３０の後退機構について説明する。
本例では塗布ローラ３３が間隔保持板３４を介して誘導ローラ３２の支軸３２ａに揺動可能に支持されていて、エアシリンダ等の後退手段３５が例えば回転軸３３ａまたは間隔保持板３４の一部に連結されている。
ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて後退手段３５が作動することで、支軸３２ａを中心に塗布ローラ３３が後退する。
【００４６】
尚、塗布ローラ３３を後退する機構は、上記した以外に第１塗布装置３０の全体を後退するように構成してもよい。
【００４７】
＜４＞第２塗布装置
第２塗布装置４０はラベル裏面の前端部ＬａにＨＭ接着剤を塗布するための公知の塗布装置であり、ＨＭ接着剤を収容するタンク４１と、タンク３１の一部の開口に面して回転可能に設けた外周面に径差のない塗布ローラ４２とを具備する。
【００４８】
＜４．１＞ＨＭ接着剤
ラベル裏面の前端部Ｌａに公知のＨＭ接着剤を塗布するのは、接着剤のコストを抑制するためと、リサイクル時にラベルＬを剥がれ易くするためだけでなく、ＰＥＴボトル等の容器Ａから接着剤自体も剥がれ易くして、容器Ａに接着剤を残存させないためである。
【００４９】
＜４．２＞塗布ローラ
塗布ローラ４２は、回転軸４２ａを中心に回転するローラであり、貼付ドラム２０の周速度と同一の速度で回転する。
塗布ローラ４２はタンク４１内のＨＭ接着剤を取り出して、貼付ドラム２０の前端吸着部２３に吸着されたラベルＬの前端部Ｌｂと接触してＨＭ接着剤を塗布することができる。
【００５０】
＜４．３＞塗布ローラと貼付ドラムの関係
塗布ローラ４２は、貼付ドラム２０の前端吸着部２３とだけ接触可能な距離まで接近している。
【００５１】
＜４．４＞ローラの回転手段
図３に示すように、第２塗布装置４０を構成する塗布ローラ４２は、親歯車ｇ1に噛合する複数の中継歯車ｇ2、ｇ3を経由して塗布ローラ４２の回転軸４２ａに設けた従動歯車ｇ4へ回転が伝えられることで、塗布ローラ４２を回転駆動できるようになっている。
塗布ローラ４２の回転手段は歯車機構に限定されず、直接モータで駆動してもよい。
【００５２】
＜４．５＞塗布ローラの後退機構
図３，４に基づいて第２塗布装置４０の後退機構について説明する。
本例では中継歯車ｇ3の支軸４４を利用して塗布ローラ４２を含む第２塗布装置４０の全体を後退させる場合について説明する。
中継歯車ｇ3の支軸４４と塗布ローラ４２の回転軸４２ａの間に間隔保持板４５が横架されていて、第２塗布装置４０は支軸４４を中心に揺動可能である。
エアシリンダ等の後退手段４６が第２塗布装置４０の一部に連結されている。
ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて後退手段４６が作動することで、支軸４４を中心に塗布ローラ３３を含む第２塗布装置４０の全体が後退する。
【００５３】
尚、第２塗布装置４０の全体を後退する以外に塗布ローラ４２のみを後退するように構成してもよい。
【００５４】
つぎにラベルの貼付方法について説明する。
＜１＞ラベルの貼付
図１において、ラベル供給手段１０から供給されるラベルＬは、貼付ドラム２０の外周面に吸着されて搬送される。
このとき、ラベルＬの前端部Ｌａは前端吸着部２３に吸着され、前端部Ｌａ以外の部位は凹部２４に吸着される。
【００５５】
＜２＞ＨＭ接着剤の塗布
図３，４において、貼付ドラム２０の前端吸着部２３に吸着されたラベル裏面の前端部Ｌａが、第１塗布装置３０の塗布ローラ３３と触れることなく通過し、その後、第２塗布装置４０を通過する際に、第２塗布装置４０の塗布ローラ４２を通じてラベル裏面の前端部ＬａにＨＭ接着剤が塗布される。
【００５６】
＜３＞ＵＶ接着剤の塗布
貼付ドラム２０の外周面に吸着されたラベル裏面の後端部Ｌｂが、第１塗布装置３０を通過する際、塗布ローラ３３を構成する後端塗布部３３ｂを通じてラベル裏面の後端部ＬｂにＵＶ接着剤が塗布される。
【００５７】
本発明では第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が定位置で回転するだけであるから、ラベルＬの前後端部の所定位置へＨＭ接着剤およびＵＶ接着剤を正確に塗布できる。
また本発明では、接着剤を塗布する都度、塗布ローラ３３，４２を往復動する必要がないので、接着剤が周囲に飛散することもなく、これまで実用化が困難視されていたラベルＬの前後端部へ異種の接着剤の塗布を実現できるだけでなく、殊に塗布ラベルＬの高速貼付に適している。
【００５８】
＜４＞筒ラベルの形成
図１において、接着剤の塗布を完了したラベルＬがロータリー搬送装置１３により搬送された容器Ａと出会うことで、ＨＭ接着剤を塗布したラベル裏面の前端部Ｌａが容器Ａの胴部に接着する。
次いで、容器Ａが強制回転することで容器Ａの胴部にラベルの残部が巻き付けられる（図６Ａ参照）。
容器Ａが一回転する、ＵＶ接着剤を塗布したラベル裏面の後端部Ｌｂがラベル裏面の前端部Ｌａに貼り合わされて、容器Ａの外周に筒状ラベルが形成される（図６Ｂ参照）。
【００５９】
＜５＞紫外線の照射
筒状ラベルの形成が完了すると同時に、ＵＶ照射装置６０からラベルＬの重合部へ向けて紫外線が照射される。
ＵＶ接着剤が紫外線を受けると瞬時に硬化して筒状ラベルの重合部が固着される。
【００６０】
従来はラベルの前後端部を貼り合せした直後は、接着剤が十分接着力を発揮できないために容器を高速搬送する際の空気抵抗だけでも貼り合せ箇所がずれたり剥離したりするおそれがあった。
これに対し、本発明ではＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、貼り合せ箇所がずれたり剥離したりする心配がまったくない。
【００６１】
このように、本発明では、ラベルＬの前端部と容器Ａの外周面の間はＨＭ接着剤を介して接着し、容器Ａの周面上で筒状に巻着したラベルＬの両端部の間はＵＶ接着剤を介して強固に接着することができる。
しかも両塗布ローラ３３，４２でラベルＬの裏面に接触して接着剤の層厚を均一に塗布できるので、貼付跡に凹凸がなくきれいに仕上げることができる。
【００６２】
＜６＞容器の搬出
ＵＶ照射装置６０の前を通過した容器Ａは、ロータリー搬送装置１３および搬出用のスターホイール１２を通じて搬出される。
【００６３】
ラベルＬがシュリンクラベルの場合は、その後、容器Ａとともに熱処理工程へ移送されて筒状ラベルがシュリンクして容器Ａの外形に密着する（図６Ｃ参照）。
筒状ラベルがシュリンクする際、筒状ラベルが収縮しても、筒状ラベルの重合部が接着力の強固なＵＶ接着剤で接着されているため、筒状ラベルの重合部にずれや剥離を生じない。
【００６４】
またラベルＬを巻着予定の容器Ａは円筒形に限定されるものではなくものではなく、例えば多角形や楕円形等の各種の断面形状の容器を対象にできる。
【００６５】
殊に本発明では、ＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、
外形が特殊形状を呈する容器Ａであって、或いはラベルＬを巻着する部位が異径であっても、マンドレル等を使用せずに、容器Ａに直接ラベルＬを巻着して筒状ラベルを形成することができて、ラベルＬを巻着する対象部位の形状に制約を受けない。
そのため、ラベルＬを巻着する部位が、例えば図６Ａ〜６Ｃに示すように、容器Ａの胴部とテーパ状の首部に跨って巻着する場合や、図示を省略するが、瓢箪形状を呈する容器Ａの胴部に対しても同様にラベルＬを巻着して筒状ラベルを形成することができる。
【００６６】
＜６＞接着剤の塗布の停止
ラベリングマシンの運転中において、センサＳ1、Ｓ2および制御部５０がラベルＬまたは容器Ａの供給を監視している。
何れかのセンサＳ1、Ｓ2がラベルＬまたは容器Ａの欠落を感知すると、制御部５０は第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退手段３５，４６へ後退指令を発する。
後退手段３５，４６の稼動に伴い、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が、図４の二点鎖線に示すように貼付ドラム２０の外周面から同時に離隔して異種の接着剤の塗布作業を停止する。
【００６７】
何れかのセンサＳ1、Ｓ2がラベルＬまたは容器Ａの供給の再開を感知すると、制御部５０が第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退手段３５，４６へ復帰指令を発し、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が塗布位置に復帰して異種の接着剤の塗布作業を再開する。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ・・・・・・容器
Ｌ・・・・・・ラベル
Ｌａ・・・・・ラベルの前端部
Ｌｂ・・・・・ラベルの後端部
１０・・・・・ラベル供給手段
２０・・・・・貼付ドラム
２１・・・・・回転軸
２３・・・・・前端吸着部
３０・・・・・第１塗布装置
３２・・・・・誘導ローラ
３３・・・・・塗布ローラ
３３ｂ・・・・後端塗布部
３３ｃ・・・・逃げ部
３５・・・・・後退手段
４０・・・・・第１塗布装置
４２・・・・・塗布ローラ
４６・・・・・後退手段
５０・・・・・制御部
６０・・・・・ＵＶ照射装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はラベルの前後端部に異種の接着剤を塗布できるラベリングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトル等の容器用のラベルとして広く知られている筒状ラベルの装着方法は、つぎのように大別できる。
【０００３】
＜１＞事前製作の筒状ラベルを装着する方法（特許文献１）
使用する筒状ラベルは、印刷済みのシュリンク系フィルムシートの両端を貼り合せて複数の連続した筒状物を予め製造し、扁平に折り畳んだ筒状物を巻取ったロール体を使用する。
ラベリングマシンに搭載したロール体から引き出した筒状物を筒状ラベルの単体長さに切断して筒状ラベルを製造しながら、扁平の筒状ラベルを円筒状に広げて容器に装着する。
【０００４】
＜２＞マンドレルに巻き付けて筒状ラベルを製作する方法（特許文献２）
この装着方法は、印刷済みのシュリンク系のシングルフィルムシートを使用する方法で、ラベリングマシン上でフィルムシートを切断した後に、円柱状のマンドレルに巻着した後にラベルの両端部を接着して筒状ラベルを製作しながら、マンドレルから抜き取った筒状ラベルを容器に装着する。
【０００５】
＜３＞容器に巻き付けて筒状ラベルを製作する方法
この装着方法は、印刷済みのシングルフィルムシートを使用する方法で、ラベリングマシン上でフィルムシートをラベル長さに切断した後に、ラベル裏面に接着剤を塗布し、ラベルの前端部側から順に容器の外周面に巻き付け、ラベルの後端部を前端部に重ねて貼り合わせ、筒状ラベルを容器の外周面上で製作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１６１４３号公報（図１）
【特許文献２】特公昭５８−３３８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既述したラベリング技術にはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献１に記載のラベリングマシンは、筒状ラベルに形成したロール体を使用するためにラベルコストが高くつくだけでなく、少なくとも扁平の筒状ラベルを筒状に拡開する機構と、筒状ラベルを容器に被せる機構が必要であるため、マシンコストも高くつくといった問題がある。
（２）多数のマンドレルを使用して筒状ラベルを製造する特許文献２に記載のラベリングマシンにあっては、マシンの構造が複雑となってマシンコストが嵩むという問題がある。
（３）容器の外周面上でラベルの前端部の貼付、巻着、ラベル両端部の重合接着を行って筒状ラベルの形成とラベルの貼付を同時に行えるラベリングマシンにあっては、接着剤の塗布装置の構造上、ラベルに塗布できる接着剤が一種類に限定されてしまい、ラベルの前端部と後端部で塗布する接着剤を使い分けすることができない。
（４）上記（３）のラベリングマシンにおいて、ラベルの前端部と後端部にホットメルト系接着剤を塗布すると、ホットメルト系接着剤は接着力を発揮するまでに時間が長くかかり、さらに加温されると接着剤が軟化して接着力が低下する。
そのため、ラベルの貼付直後や高温環境下にあると、筒状ラベルの重合部が不用意にずれたり剥離したりする問題がある。
殊にラベル素材がシュリンクラベルであると、筒状ラベルを加熱収縮させる際にラベルの重合部にずれや剥離が生じ易くなる。
（５）上記（３）のラベリングマシンにおいて、ラベルの前端部と後端部に硬化時間が短く、接着強度の高い接着剤を塗布すると、接着剤が容器本体に付着したまま残り、きれいに除去することが難しい。
接着剤と容器本体は素材が異なるため、接着剤が付着したままの容器は、リサイクルに適さない。
（６）ラベルの前端部と後端部に異種の接着剤を塗布する方法として、例えばラベルの搬送経路(例えば貼付ドラムの外周)に間隔を隔てて二組の接触式の塗布装置を配置する方法が考えられる。
この方法は、ラベルの前端部と後端部に両組の塗布装置が接触することになって、接着剤を区別して塗布することができない。
（７）ラベルの前端部と後端部に異種の接着剤を塗布する方法として、例えば二組の接触式の塗布装置を配置し、ラベルの通過に合せて二組の接触式の塗布装置を進退させて塗布する方法が考えられる。
この方法は原理的に接着剤を区別して塗布できるが、超高速移動するラベルの通過タイミングに合せて二組の塗布装置の進退を正確に制御することが技術的に困難であるだけでなく、塗布装置の進退運動に伴い接着剤が周囲に飛散するなどの多くの問題がある。
（８）例えば接着剤を噴射する非接触式の塗布装置を二組配置し、ラベルへ向けて異種の接着剤を噴射する方法が考えられる。
この方法は塗布装置が高額である問題と、噴射した接着剤が塊状に隆起するため、貼り終えたラベルの表面に凹凸感が表われて外観を損ねる問題がある。
（９）ラベルの前端部と後端部に同種の接着剤を塗布すると、上記（４）（５）で説明したような問題があり、また上記（６）〜（８）に説明したように、ラベルの前端部と後端部に異なる接着剤を塗布できる実用化レベルの技術が未だ提案されていない。
そのため、多数の筒状ラベルを連続的に形成した高価なロール体の使用を強いられている。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、少なくともつぎのラベリング技術を提供することを目的とする。
（１）ラベルの前端部と後端部へ異なる種類の接着剤を塗布できること。
（２）ラベルコストとマシンコストの低減を両立できること。
（３）筒状ラベルの両端部が剥離し難く、容器本体のリサイクルに悪影響を及ぼすことがないこと。
（４）容器の形状（角形容器、異径容器等）を問わず、しかもマンドレル等の成形型を使用せずにラベリングマシン上で筒状ラベルを製造できること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の第１発明は、全周巻きラベル用のシングルラベルを供給するラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に位置方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を有する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、ラベル裏面の前端部にホットメルト形接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備し、前記第１塗布装置と第２塗布装置とを貼付ドラムの近傍であって、貼付ドラムの回転方向に沿って配備し、前記貼付ドラムはその外周面にラベル前端部を吸着する前端吸着部と、前端吸着部より小径であって、ラベル前端部以外の残存部を吸着する凹部とを形成したことを特徴とする。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記第２塗布装置は塗布ローラを具備し、該塗布ローラはその外周面に、貼付ドラムの凹部に吸着されたラベルの後端部と接触可能な後端塗布部と、後端塗布部より小径であって、前記貼付ドラムの前端吸着部との接触を回避する逃げ部とを形成していることを特徴とする。
本願の第３発明は、前記第１発明または第２発明において、前記第１塗布装置および第２塗布装置は、それぞれ後退手段を具備し、前記後退手段を介して前記第１塗布装置および第２塗布装置の塗布ローラを貼付ドラムの周面から同時に離隔可能に構成したことを特徴とする。
本願の第４発明は、前記第１発明乃至第３発明の何れかにおいて、前記第２塗布装置の異種の接着剤がホットメルト形接着剤であることを特徴とする。
本願の第５発明は、前記第１発明乃至第４発明の何れかにおいて、前記シングルラベルがシュリンクラベルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はつぎの何れかひとつの効果を少なくとも奏する。
（１）本発明では第１塗布装置および第２塗布装置の両塗布ローラを定位置で回転させるだけ、ラベルの前後端部の所定位置へ異種の接着剤を正確に塗布することができる。
（２）両塗布ローラでラベル裏面に接触して接着剤の層厚を均一に塗布できるので、貼付跡に凹凸がなくきれいに仕上げることができる。
（３）接着剤を塗布する都度、塗布ローラが往復動しないので、接着剤が周囲に飛散することもなく、ラベルの高速貼付に適している。
（４）全周巻きラベル用のシングルラベルを使用して筒状ラベルを巻着できるので、高価な筒状ラベルのロール体と比較してラベルコストを大幅に低減できるだけでなく、ラベリングマシンに第１および第２塗布装置とＵＶ照射装置を追加するだけでよいので、筒状ラベルのロール体を使用するラベリングマシンと比較してマシンコストも大幅に低減できる。
（５）ラベル裏面の前端部に安価なＨＭ接着剤を塗布し、ラベル裏面の後端部にＵＶ接着剤を塗布できるので、筒状ラベルの両端部が剥離し難く、しかもリサイクル時に接着剤が容器本体に残らない。
異種の接着剤の優れた特性を活かした使い方ができる。
（６）本発明ではＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、その後に筒状ラベルに収縮や外力が作用しても、貼り合せ箇所がずれたり剥離したりする心配がまったくない。
そのため、容器の形状（角形容器、異径容器等）を問わず、しかもマンドレル等の成形型を使用せずにラベリングマシン上で筒状ラベルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るラベリングマシンの平面モデル図
【図２】一部を破断した貼付ドラムの斜視図
【図３】一部を破断した貼付ドラムの平面図
【図４】貼付ドラムの一部の外周面を直線的に表した展開平面図
【図５】貼付ドラムの前端吸着部が塗布ローラの逃げ部を通過するときの説明図
【図６Ａ】ラベル前端部の貼付工程を説明する斜視図
【図６Ｂ】ラベル後端部の貼付工程を説明する斜視図
【図６Ｃ】筒状ラベルの装着を終了した容器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００１３】
＜１＞ラベリングマシンの概要
図１にラベリングマシンの平面モデル図を示す。
本発明が前提とするラベリングマシンは、少なくともラベルＬを一枚単位で連続的に供給するラベル供給手段１０と、ラベルＬをドラム外周面に吸着する貼付ドラム２０と、ラベル貼付位置を通過させて容器Ａを搬送する容器搬送手段とを具備している。
【００１４】
本発明に係るラベリングマシンは、搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形接着剤（以下「ＵＶ接着剤」という）を塗布する接触式の第１塗布装置３０と、ラベル裏面の前端部に例えばホットメルト形接着剤（以下「ＨＭ接着剤」という）等の異種の接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置４０と、ＵＶ接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置６０とをさらに具備している。
本発明では、ＨＭ接着剤を介してラベルＬの前端部と容器Ａの外周面の間を接着できるとともに、ＵＶ接着剤を介して容器Ａの周面上で筒状に巻着したラベルＬの両端部の間を強固に接着することができる。
【００１５】
第１塗布装置３０と第２塗布装置４０は貼付ドラム２０の近傍であって、貼付ドラム２０の回転方向に沿って配備され、またＵＶ照射装置６０はラベルＬの巻着完了位置に配備される。
以降に主要な資材と構成装置について説明する。
【００１６】
＜１．１＞ラベル
本発明では接着剤層のない全周巻きラベル用のシングルラベルを使用する。
ラベル素材は熱収縮性のシュリンクラベル、伸縮性を有するストレッチラベル等の樹脂製ラベルに限定されず、紙製ラベルも含む。
ラベルの供給形態としては、公知のテープ片を切断してラベルを製造するロールラベル以外に、マガジンに収容した多数のラベルを一枚単位で供給する枚葉ラベルも含むものである。
ラベル供給手段１０はこれら各種のラベルの素材や供給形態に応じた公知の供給手段を含むものである。
【００１７】
またラベルの表面に印字等をする場合には、必要に応じて貼付ドラム２０の直前に負圧吸引式の中継ドラムを介装してもよいが、中継ドラムは必須ではない。
【００１８】
＜１．２＞容器搬送手段
図１において、容器搬送手段はラベル貼付位置へ向けて容器Ａを搬入する機構と、ラベル貼付後の容器を搬出する機構とを具備していて、例えば公知のスクリューコンベア、ベルトコンベア、スターホイール１１，１２、ターレットロータリー等のロータリー搬送装置１３等を適宜組合せて構成されている。
【００１９】
ロータリー搬送装置１３は容器Ａの上下を把持して回転軸１４を中心に公転するとともに、ラベルの巻付区間Ｂに亘り容器Ａをラベルの巻付方向（図１では時計回り方向）へ強制的に自転するように構成されている。
公転中に容器Ａを自転させるには、歯車機構やカム機構等を組合せた公知の自転機構を適用できる。
【００２０】
容器搬送手段は図示した形態に限定されるものではなく、要は貼付ドラム２０の接線方向へ向けて容器Ａを搬送できるとともに、ラベルの巻付区間Ｂに亘り容器Ａの自転できる機構を有していればよく、容器Ａの素材、サイズ、外形形状等に応じて公知の搬送手段を適宜選択することができる。
【００２１】
＜１．３＞ラベルと容器の検知手段
図１において符号Ｓ1は第１塗布装置３０の上流側に配設されたラベルＬの有無を検知するセンサであり、符号Ｓ2はラベル貼付前の容器Ａの有無を検知するセンサであり、両センサＳ1、Ｓ2は制御部５０と電気的に接続されている。
【００２２】
第１塗布装置３０および第２塗布装置４０は、それぞれ後退手段３５，４６を具備していて、各後退手段３５，４６も制御部５０と電気的に接続されている。
【００２３】
両センサＳ1、Ｓ2により、制御部５０でラベルＬまたは容器Ａの供給停止が確認されると、制御部５０は第１塗布装置３０および第２塗布装置４０が貼付ドラム２０の外周面から離隔するように後退制御して接着剤の塗布を中断することができる。
【００２４】
容器ＡとラベルＬが間欠なく正常に供給されているときは、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退制御は行われない。
第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退機構については後述する。
【００２５】
＜２＞貼付ドラム
図２に一部を破断した貼付ドラム２０の斜視図を示し、図３に一部を破断した貼付ドラム２０の平面図を示し、図４に貼付ドラム２０の一部の外周面を直線的に表した展開平面図を示す。
【００２６】
＜２．１＞貼付ドラムの基本構成
回転軸２１を中心に回転する公知の負圧吸引式の貼付ドラム２０は、ラベル供給手段１０から受け取ったラベルＬをラベル貼付位置まで搬送して容器Ａへ貼付するために機能する。
貼付ドラム２０の外周面には複数の吸着孔２２が形成されていて、周知の負圧吸着機構により周知ラベルの搬送区間に亘って各吸着孔２２に負圧を生じながらラベルＬを吸着搬送できるようになっている。
【００２７】
＜２．２＞貼付ドラムの外周面
図２，４に示すように、貼付ドラム２０はその外周面に回転方向に沿って回転軸２１と平行な前端吸着部２３と、前端吸着部２３より小径の凹部２４とが形成されている。
前端吸着部２３はラベルＬの前端部Ｌａを吸着する部位であり、凹部２４は前端部Ｌａ以外の部位（後端部Ｌｂを含む）を吸着する部位であり、これらの外周面には複数の吸着孔２２が形成されている。
【００２８】
前端吸着部２３と凹部２４の間には径差（高低差）Ｇ1が設けられている。
ラベルＬの前端部Ｌａと後端部Ｌｂに径差を生じさせて、異種の接着剤の個別塗布を可能にするためである。
したがって、この径差Ｇ1はラベルＬのシート厚以上であればよく、数ミリ程度の僅かな寸法差でよい。
【００２９】
＜３＞第１塗布装置
図３に第１及び第２塗布装置３０，４０の平面図を示し、図４に貼付ドラム２０の近傍に配設した塗布装置３０，４０の平面モデル図を示す。
尚、図４では第１及び第２塗布装置３０，４０の構造と機構の理解を助けるため、タンク３１，４１の図示を省略している。
【００３０】
第１塗布装置３０はラベル裏面の後端部ＬｂにＵＶ接着剤を塗布するための塗布装置であり、ＵＶ接着剤を収容するタンク３１と、タンク３１の一部の開口に面して設けた誘導ローラ３２と、誘導ローラ３２に隣接して設けた塗布ローラ３３と、両ローラ３２，３３の軸３２ａ，３３ａの間に横架した間隔保持板３４とを具備する。
【００３１】
＜３．１＞ＵＶ接着剤
ラベル裏面の後端部ＬｂにＨＭ接着剤を塗布するのは、筒状ラベルを成形したときにラベルＬの両端部が、加熱や外力によって剥がれ難くするためである。
【００３２】
ＵＶ接着剤としては紫外線を照射することで瞬時に硬化する特性を有する公知のエポキシ系、アクリル系等の液状またはエマルション接着剤を使用できる。
ＵＶ接着剤の硬化時間は、ＵＶ照射装置６０から照射される紫外線の照射量を変更することで選択できる。
【００３３】
尚、リサイクル時のラベルの除去性を高めるには、ミシン目入りのラベルを用いる等の公知の手法を採用すればよいから、本発明ではリサイクル時のラベルの除去性については特に考慮していない。
【００３４】
＜３．２＞誘導ローラ
誘導ローラ３２は金属製ローラであり、支軸３２ａを中心に回転することでタンク３１内のＵＶ接着剤を取り出して塗布ローラ３３の外周面へ受け渡すために機能する。
【００３５】
＜３．３＞塗布ローラ
塗布ローラ３３は回転軸３３ａを中心に回転する樹脂製ローラであり、貼付ドラム２０の周速度と同一の速度で回転する。
塗布ローラ３３の外周面には回転軸３３ａと平行な後端塗布部３３ｂと、後端塗布部３３ｂより小径の逃げ部３３ｃが形成されている。
【００３６】
後端塗布部３３ｂは貼付ドラム２０の凹部２４に吸着されたラベルＬの後端部Ｌｂと接触してＵＶ接着剤を塗布する部位である。
逃げ部３３ｃはラベルＬの前端部Ｌａとの接触を回避するため部位であり、後端塗布部３３ｂと逃げ部３３ｃの間に径差Ｇ2が設けられいる
【００３７】
＜３．４＞間隔保持板
両ローラ３２，３３の軸３２ａ，３３ａの間には間隔保持板３４が横架してあって、両ローラ３２，３３の間隔を一定に維持している。
【００３８】
＜３．５＞塗布ローラと誘導ローラの関係
図４に示すように、塗布ローラ３３はその後端塗布部３３ｂが誘導ローラ３２の外周面と接触可能であって、逃げ部３３ｃは誘導ローラ３２と接触しない関係にある。
【００３９】
＜３．６＞塗布ローラと貼付ドラムの関係
塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂは、貼付ドラム２０の凹部２４と接触可能な距離まで接近している。
塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃは、貼付ドラム２０の前端吸着部２３と接触しないように離隔していて、逃げ部３３ｃと前端吸着部２３との間に間隔Ｇ3が設けられている。
要は、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０の凹部２４と接触可能で、塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃが前端吸着部２３と接触不能な寸法関係になっていればよい。
【００４０】
＜３．７＞後端塗布部が前端吸着部と接触しない理由
図４において、異種の接着剤の重複塗布を回避してラベルの前後端部に個別に接着剤を塗布するには、塗布ローラ３３から突出した後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０から突出した前端吸着部２３と接触することを防止すればよい。
【００４１】
上記した接触を防止するには、図５に示すように、貼付ドラム２０の前端吸着部２３が塗布ローラ３３の前を通過する直前に、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが前端吸着部２３を越える位置まで回転を終えていて、貼付ドラム２０の前端吸着部２３が塗布ローラ３３の前を通過しているときは、塗布ローラ３３の逃げ部３３ｃが前端吸着部２３と対向するように、貼付ドラム２０の回転を基に塗布ローラ３３の回転を制御すればよい。
このようにすれば、塗布ローラ３３の後端塗布部３３ｂが貼付ドラム２０の前端吸着部２３と接触せずに乗越えることができる。
【００４２】
＜３．８＞ローラの回転手段
図３に歯車機構を用いた誘導ローラ３２と塗布ローラ３３の回転手段を例示する。
本例では、貼付ドラム２０と一体に設けた親歯車ｇ1に駆動力を得てローラ３２，３３を回転駆動する例を示したもので、親歯車ｇ1の回転を複数の中継歯車ｇ2〜ｇ5を経由して誘導ローラ３２の支軸３２ａに設けた従動歯車ｇ6へ伝え、さらに塗布ローラ３３に一体に設けた従動歯車を経て誘導ローラ３２と塗布ローラ３３を回転駆動できるようになっている。
【００４３】
誘導ローラ３２と塗布ローラ３３の回転手段は歯車機構に限定されず、モータで駆動してもよい。
【００４４】
＜３．９＞塗布ローラの後退機構
本発明では、第１および第２塗布装置３０，４０の両塗布ローラ３３，４２が後退せずに定位置でラベルＬの裏面に異種の接着剤を塗布する構造である。
そのため、ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて接着剤の塗布を停止するため、第１および第２塗布装置３０，４０は後退機構を具備している。
【００４５】
図３，４に基づいて、第１塗布装置３０の後退機構について説明する。
本例では塗布ローラ３３が間隔保持板３４を介して誘導ローラ３２の支軸３２ａに揺動可能に支持されていて、エアシリンダ等の後退手段３５が例えば回転軸３３ａまたは間隔保持板３４の一部に連結されている。
ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて後退手段３５が作動することで、支軸３２ａを中心に塗布ローラ３３が後退する。
【００４６】
尚、塗布ローラ３３を後退する機構は、上記した以外に第１塗布装置３０の全体を後退するように構成してもよい。
【００４７】
＜４＞第２塗布装置
第２塗布装置４０はラベル裏面の前端部ＬａにＨＭ接着剤を塗布するための公知の塗布装置であり、ＨＭ接着剤を収容するタンク４１と、タンク３１の一部の開口に面して回転可能に設けた外周面に径差のない塗布ローラ４２とを具備する。
【００４８】
＜４．１＞ＨＭ接着剤
ラベル裏面の前端部Ｌａに公知のＨＭ接着剤を塗布するのは、接着剤のコストを抑制するためと、リサイクル時にラベルＬを剥がれ易くするためだけでなく、ＰＥＴボトル等の容器Ａから接着剤自体も剥がれ易くして、容器Ａに接着剤を残存させないためである。
【００４９】
＜４．２＞塗布ローラ
塗布ローラ４２は、回転軸４２ａを中心に回転するローラであり、貼付ドラム２０の周速度と同一の速度で回転する。
塗布ローラ４２はタンク４１内のＨＭ接着剤を取り出して、貼付ドラム２０の前端吸着部２３に吸着されたラベルＬの前端部Ｌｂと接触してＨＭ接着剤を塗布することができる。
【００５０】
＜４．３＞塗布ローラと貼付ドラムの関係
塗布ローラ４２は、貼付ドラム２０の前端吸着部２３とだけ接触可能な距離まで接近している。
【００５１】
＜４．４＞ローラの回転手段
図３に示すように、第２塗布装置４０を構成する塗布ローラ４２は、親歯車ｇ1に噛合する複数の中継歯車ｇ2、ｇ3を経由して塗布ローラ４２の回転軸４２ａに設けた従動歯車ｇ4へ回転が伝えられることで、塗布ローラ４２を回転駆動できるようになっている。
塗布ローラ４２の回転手段は歯車機構に限定されず、直接モータで駆動してもよい。
【００５２】
＜４．５＞塗布ローラの後退機構
図３，４に基づいて第２塗布装置４０の後退機構について説明する。
本例では中継歯車ｇ3の支軸４４を利用して塗布ローラ４２を含む第２塗布装置４０の全体を後退させる場合について説明する。
中継歯車ｇ3の支軸４４と塗布ローラ４２の回転軸４２ａの間に間隔保持板４５が横架されていて、第２塗布装置４０は支軸４４を中心に揺動可能である。
エアシリンダ等の後退手段４６が第２塗布装置４０の一部に連結されている。
ラベルＬや容器Ａの供給停止に合せて後退手段４６が作動することで、支軸４４を中心に塗布ローラ３３を含む第２塗布装置４０の全体が後退する。
【００５３】
尚、第２塗布装置４０の全体を後退する以外に塗布ローラ４２のみを後退するように構成してもよい。
【００５４】
つぎにラベルの貼付方法について説明する。
＜１＞ラベルの貼付
図１において、ラベル供給手段１０から供給されるラベルＬは、貼付ドラム２０の外周面に吸着されて搬送される。
このとき、ラベルＬの前端部Ｌａは前端吸着部２３に吸着され、前端部Ｌａ以外の部位は凹部２４に吸着される。
【００５５】
＜２＞ＨＭ接着剤の塗布
図３，４において、貼付ドラム２０の前端吸着部２３に吸着されたラベル裏面の前端部Ｌａが、第１塗布装置３０の塗布ローラ３３と触れることなく通過し、その後、第２塗布装置４０を通過する際に、第２塗布装置４０の塗布ローラ４２を通じてラベル裏面の前端部ＬａにＨＭ接着剤が塗布される。
【００５６】
＜３＞ＵＶ接着剤の塗布
貼付ドラム２０の外周面に吸着されたラベル裏面の後端部Ｌｂが、第１塗布装置３０を通過する際、塗布ローラ３３を構成する後端塗布部３３ｂを通じてラベル裏面の後端部ＬｂにＵＶ接着剤が塗布される。
【００５７】
本発明では第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が定位置で回転するだけであるから、ラベルＬの前後端部の所定位置へＨＭ接着剤およびＵＶ接着剤を正確に塗布できる。
また本発明では、接着剤を塗布する都度、塗布ローラ３３，４２を往復動する必要がないので、接着剤が周囲に飛散することもなく、これまで実用化が困難視されていたラベルＬの前後端部へ異種の接着剤の塗布を実現できるだけでなく、殊に塗布ラベルＬの高速貼付に適している。
【００５８】
＜４＞筒ラベルの形成
図１において、接着剤の塗布を完了したラベルＬがロータリー搬送装置１３により搬送された容器Ａと出会うことで、ＨＭ接着剤を塗布したラベル裏面の前端部Ｌａが容器Ａの胴部に接着する。
次いで、容器Ａが強制回転することで容器Ａの胴部にラベルの残部が巻き付けられる（図６Ａ参照）。
容器Ａが一回転する、ＵＶ接着剤を塗布したラベル裏面の後端部Ｌｂがラベル裏面の前端部Ｌａに貼り合わされて、容器Ａの外周に筒状ラベルが形成される（図６Ｂ参照）。
【００５９】
＜５＞紫外線の照射
筒状ラベルの形成が完了すると同時に、ＵＶ照射装置６０からラベルＬの重合部へ向けて紫外線が照射される。
ＵＶ接着剤が紫外線を受けると瞬時に硬化して筒状ラベルの重合部が固着される。
【００６０】
従来はラベルの前後端部を貼り合せした直後は、接着剤が十分接着力を発揮できないために容器を高速搬送する際の空気抵抗だけでも貼り合せ箇所がずれたり剥離したりするおそれがあった。
これに対し、本発明ではＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、貼り合せ箇所がずれたり剥離したりする心配がまったくない。
【００６１】
このように、本発明では、ラベルＬの前端部と容器Ａの外周面の間はＨＭ接着剤を介して接着し、容器Ａの周面上で筒状に巻着したラベルＬの両端部の間はＵＶ接着剤を介して強固に接着することができる。
しかも両塗布ローラ３３，４２でラベルＬの裏面に接触して接着剤の層厚を均一に塗布できるので、貼付跡に凹凸がなくきれいに仕上げることができる。
【００６２】
＜６＞容器の搬出
ＵＶ照射装置６０の前を通過した容器Ａは、ロータリー搬送装置１３および搬出用のスターホイール１２を通じて搬出される。
【００６３】
ラベルＬがシュリンクラベルの場合は、その後、容器Ａとともに熱処理工程へ移送されて筒状ラベルがシュリンクして容器Ａの外形に密着する（図６Ｃ参照）。
筒状ラベルがシュリンクする際、筒状ラベルが収縮しても、筒状ラベルの重合部が接着力の強固なＵＶ接着剤で接着されているため、筒状ラベルの重合部にずれや剥離を生じない。
【００６４】
またラベルＬを巻着予定の容器Ａは円筒形に限定されるものではなくものではなく、例えば多角形や楕円形等の各種の断面形状の容器を対象にできる。
【００６５】
殊に本発明では、ＵＶ接着剤を介してラベルの前後端部の貼り合せ終了と同時に紫外線を照射してラベルの前後端部の貼り合せ箇所を強固に固定できるので、
外形が特殊形状を呈する容器Ａであって、或いはラベルＬを巻着する部位が異径であっても、マンドレル等を使用せずに、容器Ａに直接ラベルＬを巻着して筒状ラベルを形成することができて、ラベルＬを巻着する対象部位の形状に制約を受けない。
そのため、ラベルＬを巻着する部位が、例えば図６Ａ〜６Ｃに示すように、容器Ａの胴部とテーパ状の首部に跨って巻着する場合や、図示を省略するが、瓢箪形状を呈する容器Ａの胴部に対しても同様にラベルＬを巻着して筒状ラベルを形成することができる。
【００６６】
＜６＞接着剤の塗布の停止
ラベリングマシンの運転中において、センサＳ1、Ｓ2および制御部５０がラベルＬまたは容器Ａの供給を監視している。
何れかのセンサＳ1、Ｓ2がラベルＬまたは容器Ａの欠落を感知すると、制御部５０は第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退手段３５，４６へ後退指令を発する。
後退手段３５，４６の稼動に伴い、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が、図４の二点鎖線に示すように貼付ドラム２０の外周面から同時に離隔して異種の接着剤の塗布作業を停止する。
【００６７】
何れかのセンサＳ1、Ｓ2がラベルＬまたは容器Ａの供給の再開を感知すると、制御部５０が第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の後退手段３５，４６へ復帰指令を発し、第１塗布装置３０および第２塗布装置４０の両塗布ローラ３３，４２が塗布位置に復帰して異種の接着剤の塗布作業を再開する。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ・・・・・・容器
Ｌ・・・・・・ラベル
Ｌａ・・・・・ラベルの前端部
Ｌｂ・・・・・ラベルの後端部
１０・・・・・ラベル供給手段
２０・・・・・貼付ドラム
２１・・・・・回転軸
２３・・・・・前端吸着部
３０・・・・・第１塗布装置
３２・・・・・誘導ローラ
３３・・・・・塗布ローラ
３３ｂ・・・・後端塗布部
３３ｃ・・・・逃げ部
３５・・・・・後退手段
４０・・・・・第１塗布装置
４２・・・・・塗布ローラ
４６・・・・・後退手段
５０・・・・・制御部
６０・・・・・ＵＶ照射装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全周巻きラベル用のシングルラベルを供給するラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に位置方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を有する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、
搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形の接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、
ラベル裏面の前端部に前記接着剤の異種の接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、
ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備し、
前記第１塗布装置と第２塗布装置とを貼付ドラムの近傍であって、貼付ドラムの回転方向に沿って配備し、
前記貼付ドラムはその外周面にラベル前端部を吸着する前端吸着部と、
前端吸着部より小径であって、ラベル前端部以外の残存部を吸着する凹部とを形成したことを特徴とする、
ラベリングマシン。
【請求項２】
請求項１において、前記第２塗布装置は塗布ローラを具備し、該塗布ローラはその外周面に、貼付ドラムの凹部に吸着されたラベルの後端部と接触可能な後端塗布部と、後端塗布部より小径であって、前記貼付ドラムの前端吸着部との接触を回避する逃げ部とを形成していることを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第１塗布装置および第２塗布装置は、それぞれ後退手段を具備し、前記後退手段を介して前記第１塗布装置および第２塗布装置の塗布ローラを貼付ドラムの周面から同時に離隔可能に構成したことを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記第２塗布装置の異種の接着剤がホットメルト形接着剤であることを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記シングルラベルがシュリンクラベルであることを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項１】
全周巻きラベル用のシングルラベルを供給するラベル供給手段と、容器をラベル貼付位置を通過させて移送する容器移送手段と、ドラム回転軸を中心に位置方向に回転し、外周面に複数の吸着孔を有する負圧吸引式の貼付ドラムと、を具備するラベリングマシンにおいて、
搬送中のラベル裏面の後端部に紫外線硬化形の接着剤を塗布する接触式の第１塗布装置と、
ラベル裏面の前端部に前記接着剤の異種の接着剤を塗布する接触式の第２塗布装置と、
ラベルの巻着完了位置に配備し、紫外線硬化形接着剤に紫外線を照射して硬化させるＵＶ照射装置とを具備し、
前記第１塗布装置と第２塗布装置とを貼付ドラムの近傍であって、貼付ドラムの回転方向に沿って配備し、
前記貼付ドラムはその外周面にラベル前端部を吸着する前端吸着部と、
前端吸着部より小径であって、ラベル前端部以外の残存部を吸着する凹部とを形成したことを特徴とする、
ラベリングマシン。
【請求項２】
請求項１において、前記第２塗布装置は塗布ローラを具備し、該塗布ローラはその外周面に、貼付ドラムの凹部に吸着されたラベルの後端部と接触可能な後端塗布部と、後端塗布部より小径であって、前記貼付ドラムの前端吸着部との接触を回避する逃げ部とを形成していることを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第１塗布装置および第２塗布装置は、それぞれ後退手段を具備し、前記後退手段を介して前記第１塗布装置および第２塗布装置の塗布ローラを貼付ドラムの周面から同時に離隔可能に構成したことを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記第２塗布装置の異種の接着剤がホットメルト形接着剤であることを特徴とする、ラベリングマシン。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記シングルラベルがシュリンクラベルであることを特徴とする、ラベリングマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−３０８５１（Ｐ２０１２−３０８５１Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２３２０（Ｐ２０１０−１７２３２０）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【特許番号】特許第４６４４３１０号（Ｐ４６４４３１０）
【特許公報発行日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（３９１００５９４９）光洋自動機株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【特許番号】特許第４６４４３１０号（Ｐ４６４４３１０）
【特許公報発行日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（３９１００５９４９）光洋自動機株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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