ラベリング工程時に接着剤を塗布する装置及び方法
コンベヤ(50)に沿って移動する個々の物体(52)に個々のラベル(44)を貼り付ける、ラベリング装置(38)及びラベリング方法は、複数のラベル(44)を保持するように構成されると共にラベルのそれぞれを送るように動作可能な、コンベヤ(50)に隣接するラベル送り機構(40)を含む。複数の個々の接着剤吐出オリフィス(146)を有する少なくとも1つのノズル(144)を含む第1の非接触接着剤スプレーアプリケータ(42)は、ラベル(44)が物体(52)にそれぞれ接着され得るように、オリフィス(146)からラベル(44)又は物体(52)に接着剤を吐出するために位置決め及び配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包括的には、容器又は他の製品若しくは製品パッケージ等の物体へのラベルの貼り付けに関する。
【0002】
[相互参照]
本願は、2006年6月23日に出願された出願第11/426,074号(係属中)の継続出願であり、2005年7月1日に出願された米国仮特許出願第60/696,483号(係属中)及び2005年11月22日に出願された米国仮特許出願第60/739,052号(係属中)の利益を主張する。上記出願の開示は、参照により本明細書に完全に援用される。
【背景技術】
【0003】
ラベルにはいくつものサイズ又は形状があり得るが、概して2つの範疇に分かれ得る。一方の範疇は、ラベルの前縁が最初に接着剤によって任意の形状の容器又は他の製品若しくは製品パッケージ等の3次元物体に仮止めされる、ラップアラウンドラベルである。ラベルは、続いてラベルの後縁がラベル自体に重なって接着固定されるように物体に巻き付けられる。他方の範疇は、ラベルの前縁及び後縁の両方が物体に直接貼着されるラベル用途を包含する。
【0004】
概して、接着剤は、ホイールコータによってラベルに塗布されてきた。ホイールコータは、接着剤を保持するための開いた槽を収容している。回転ホイールが接着剤コーティングを受け取り、接着剤コーティングは順に、接触動作でラベルに転写される。通常、高速生産工程時に、ボトル、缶、又は他のタイプの容器若しくは物体等の容器がコンベヤに沿って移動し、紙製又はプラスチック製のラベルが容器又は物体の外面に固定される。例えば、多くの生産ラインは、1分間に250〜1400回のラベル貼り付け動作で稼動する。
【0005】
ホイールコータを用いてラベル又は容器等の3次元物体に接着剤を塗布することに関連して、いくつかの課題が残っている。例えば、接着剤の槽が外部源からの汚染並びに焦げ(char)及び硬化による汚染を被りやすいため、ホイールコータのライン速度上昇には制限があり得る。さらに、容器又は物体の輪郭のわずかな変化がラベルの不適切なコーティングにつながることで、接着力又は外観が許容できないものになり得る。したがって、ホイールコータは、凹条及び凸条のある容器又はボトルに接着剤を塗布するのには特に適していない。ホイールコータは、保守の必要性の高い構成部品であることが多いため、多くのダウンタイム及び費用を要する。ホイールコータは、接着剤の転写を基材との接触に依存するため、ホイールの正確な位置合わせが必要である。ラベルを担持する真空ホイールの表面が磨耗するか、又は関連の構成部品の位置ずれが1つでも生じると、ラベリング工程の効率が悪影響を受ける。その結果、場合によっては頻繁な構成部品の保守又は調整が必要とされ得る。最後に、ホイールコータによって塗布される接着剤の量は、広い動作範囲にわたって容易に又は正確に調整することができない。このタイプの調整能力は、例えば、生産ライン速度が変化しても一定の接着剤塗布量の塗布を確実にするために重要であり得る。
【0006】
ラベリング装置には、いくつかの異なる形態のものがあり得るが、切断・積重ラベリング装置及びロール供給ラベリング装置として、2つの異なる形態が知られている。後者のタイプは、リール供給装置とも呼ばれる場合もある。これらの場合のそれぞれにおいて、接着剤は、ラベルに、又は物体若しくは容器に、又は両方に塗布される。ラベルは、切断され積み重ねられたラベルのマガジンフィーダ等のラベル送り機構から、又はラベルをリール若しくはロールから取って負圧で保持する真空ホイールから取り外される。ロール供給装置内のラベルは、真空ホイールに渡される前又は真空ホイール上にある間に、互いに切り離され得る。ホイールコータは、切断・積重ラベリング工程及びロール供給ラベリング工程の両方に従来用いられてきた。リール供給ラベリングに関するさらなる情報は、2003年7月付けのKrones AGによる「Krones Contiroll Reel-Fed Labeling」で見ることができ、その開示は全体が参照により本明細書に明確に援用される。さらに、ラップアラウンドラベリングに関するさらなる情報は、2001年6月付けのKrones AGによる「Krones Canmatic Wrap-Around Labeling」で見ることができる。
【0007】
ボトル又は容器へのラベルの固定は、例えば、製品のパッケージング又は充填工程後の輸送、貯蔵、及び使用中に容器又はボトルに生じることになる可能性のあるさまざまな状態にラベルが耐えることができるような品質でなければならない。例えば、炭酸飲料のボトルの場合、ラベルは、飲料の炭酸化によるボトルの膨張、及び例えば製品の温度が大きく変わる可能性のある輸送工程中及び貯蔵工程中のさらなる膨張及び収縮に耐えなければならない。さらに、同じく重要なことだが、ラベルは見た目も美しくなければならない。これは、ラベルの露出した縁において、角が折れやすかったり、捲れたり、接着剤が露出したり、ラベルの下に大量の接着剤の塊が形成されたりしてはならないことを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
接着剤の塗布を非接触様式で、さらに保守の必要性が低く、優れた接着剤塗布範囲であると同時にラベルを容器に強力に付着させるのに必要最小限の量の接着剤を用いて行うことができる、ラベル又は容器、又はこれら両方に接着剤を塗布する方法が必要である。さらに、塗布される接着剤の量の制御性を高める必要がある。ホイールシステムで必要であるような分配システムの頻繁な調整を減らすか又はなくすこと、及びホイールコータシステムでは不可能である精度を提供する能力も必要である。より速い速度でラベルを付着させるために、且つ広範囲にわたる接着剤塗布量の調整を可能にするシステム及び方法を提供するために、処理量を増やすことも必要である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
包括的には、本発明は、コンベヤに沿って移動する個々の3次元物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置を提供する。本装置は、複数のラベルを保持するように構成されると共にコンベヤに隣接してラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構を含む。本発明は、少なくとも1つのノズルを含む非接触接着剤アプリケータも提供する。本発明の一態様では、ノズルは、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを含み得る。ノズルは、ラベルのそれぞれを物体に接着することができるように接着剤をオリフィスからラベル又は物体に吐出するように位置決め及び配置される。3次元物体は、例えば、ボトル等の容器、又は他の製品若しくは製品パッケージを含み得る。
【0010】
ラベル送り機構は、ロール供給ラベリング機構若しくはリール供給ラベリング機構、又はマガジン供給ラベリング機構、及びさまざまないわゆるインラインラベリング機等、さまざまなタイプのものであり得る。接着剤スプレーアプリケータは、さまざまな設計のものであり得るが、1つの有利な設計は、約9ミリ秒未満のサイクルタイムを有し、且つアプリケータの停止時に接着剤の残留量を吐出オリフィスに引き戻す機構を有する。接着剤は、オリフィスから離れるにつれて広がるパターンを形成するフィラメントの形態を含む、さまざまなパターンで吐出され得る。このタイプのパターンは、渦巻パターン、正弦曲線型パターン、オメガ形パターン、ジグザグパターン等のような、概して往復パターンと呼ばれ得る。スプレーアプリケータは、接着すべきラベルの寸法に応じて複数のノズルを含み得る。各ノズル及び同じアプリケータに取り付けられた隣接するノズルの複数のオリフィスは、密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように直線状に配列及び構成され得る。
【0011】
別の態様では、本発明は、包括的には、コンベヤに沿って移動する個々の物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置を提供する。ラベルはそれぞれ、前縁部及び後縁部を有し、物体はそれぞれ、ラベルの前縁部に対応する部分を有する。本装置は概して、複数のラベルを保持するように構成されると共にコンベヤに隣接してラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構を含む。非接触接着剤アプリケータが、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有する少なくとも1つのノズルを含む。ノズルは、接着剤をオリフィスから各ラベルの前縁部又は物体のうち各ラベルの前縁部に対応する部分に吐出するように位置決め及び配置される。接触接着剤アプリケータが、ラベルのそれぞれを物体に接着することができるように接着剤を各ラベルの後縁部に吐出するように位置決め及び配置される。接触接着剤アプリケータは、例えばスロットガンであり得る。
【0012】
別の態様では、基材への接着剤の非接触塗布用のノズルが提供される。ノズルは、ノズル体と、ノズル体の第1の列に配置される第1の複数の接着剤分配オリフィスとを含む。第1の複数のプロセス空気吐出オリフィスが、第1の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ吐出されたプロセス空気が第1の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復パターンで移動させるように構成される。第2の複数の接着剤分配オリフィスが、ノズル体の第1の列と並んだ第2の列に配置される。第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスが、第2の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられる。第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスは、吐出されたプロセス空気が第2の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復パターンで移動させるように構成される。
【0013】
本発明の概念による1つの方法は、第1のラベルから離れた複数のオリフィスから接着剤を分配すること、及び複数の離間した場所で接着剤をラベルと接触させることを含み、各場所が、接着剤のパターンと第1のラベルの第1の縁との間の空間に接着剤がないような接着剤のパターンを形成するために、第1のラベルの第1の縁から離れている、ラベルへの接着剤塗布に関する。
【0014】
本発明による、個々の3次元物体に個々のラベルを接着する別の方法は、コンベヤに沿って個々の物体を移動させること、コンベヤに隣接してラベルを位置決めすること、非接触接着剤アプリケータのノズルの複数のオリフィスからラベル又は物体に接着剤を間欠的に噴霧すること、及び個々のラベルのそれぞれを個々の物体に接着することを含み得る。非接触接着剤アプリケータの使用に関する上記の装置及び方法は、さまざまな組み合わせで、スロットガン等の接触アプリケータと共に用いてもよい。
【0015】
本発明のさまざまなさらなる利点、目的、及び特徴は、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を添付図面と共に読めば当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1〜図4は、概して、本発明のさまざまな態様に従って非接触様式で、例えばさらに後述する装置を用いてラベル10に塗布することができる、接着剤パターンのいくつかの例を示す。以下では、ラベル10は、容器に貼り付ける方法及び装置に関連して説明されるが、ラベルをいかなる所望の物体に貼り付けてもよいことを理解されたい。本明細書では、複数のラベル10をラベルストックと呼ぶ場合がある。例えば、図1に示すように、非接触様式で塗布される接着剤は、ラベル10の縁12から距離「d」だけ離れていることが好ましい。距離「d」は、例えば、ラベル10が容器に貼り付けられるときに接着剤がはみ出して露出することを防ぐように選択され得る。さらに、接着剤は、ラベル10の縁領域16に近い全接着剤パターン区域14内に塗布されることが好ましい。したがって、外観が矩形であるか又は少なくとも縁領域16が矩形に近いラベルの場合、パターン区域14は、長さ「L」及び幅「W」を有する矩形でもあり得る。接着剤は、区域14にわたって連続した塗布範囲を提供するように塗布されてもよく、又は或るパターンを含むように塗布されてもよい。区域14は、パターン区域14の長さ「L」及び幅「W」に沿って塗布された接着剤フィラメントそれぞれの外側境界によって画定される。ビーズ、ドット、フィラメント、若しくはそれらの組み合わせ、又は任意の他の接着剤パターンを含む、さまざまな接着剤パターンを塗布することができる。接着剤は、ラベル10が容器に貼り付けられた後で消費者が見てすぐ分かるか又は触ってすぐ分かる凹凸をなくすようにかなり均一に分配されることが好ましい。
【0017】
図2A及び図2Bを参照すると、一実施形態では、離間した接着剤ビーズ18が非接触様式でラベル10に分配される。ビーズ18は、容器への付着前にビーズとして残っていてもよく、又は容器への貼り付け前又は貼り付け後に互いに合体して、全体的な接着剤コーティング20はもちろん、細長い接着剤ストリップを作り出してもよい。概して、接着剤コーティング20は、均一になり、接触スロットガン又はホイールコータから得られるものとして通常見られる接着剤ストリップに似たものになる。
【0018】
別の実施形態では、図3に示すように、接着剤の複数の連続したビーズ又はフィラメント22が、ラベル10の区域14内に分配される。接着剤の渦巻は、接着剤がラベルの角に容易に接着することができるようなサイズであることが好ましい。このためには、大きな開放パターンの渦巻(すなわち、渦巻直径が大きな渦巻)だと、概してラベル10の縁が剥がれたり角が折れたりするため、このような渦巻ではラベル10の角領域24が接着剤で十分に覆われない。これらの重要な領域では、渦巻の直径を小さくするほど良好な接着剤塗布範囲が得られることが分かっている。さらに、いくつかの大きな渦巻ではなく複数の小さな渦巻ビーズ22にするほど均一なコーティングが得られることにより、大きな開放渦巻パターンに関連する大きな凹凸がなくなることが分かっている。例えば、渦巻又は他のパターンの幅「w」は、10mm未満、より詳細には、約5mm〜約10mmの範囲内であり得る。
【0019】
ラップアラウンドラベルの場合、ラベルの前縁(すなわち、容器に最初に接触する縁)の外観要件は後縁の外観要件と同じではない。前縁は、容器の所定位置に仮止め又は保持される必要がある。したがって、縁剥がれ又は角折れに関する懸念は、ラベル自体が前縁部に巻き付いて前縁部を覆うため問題ではない。ラップアラウンドラベルの前縁用途では、より少ない接着剤を用いることができ、より大きく開放したパターンを用いることができる。したがって、ラベルの前縁のパターンは、後縁のパターンとは異なり得る。例えば、図4を参照すると、ラップアラウンドラベル26は、容器に貼り付けられたときに高品質の見た目が美しいシールを作り出すために後縁30から離れた複数の微細な渦巻ビーズ28を有し得る。ラベル26は、仮止め工程のために前縁34から離れた少数の大きな開放渦巻接着剤ビーズ又はフィラメント32も有し得る。この場合も、図示以外の接着剤パターンを代わりに用いることができる。
【0020】
用いられ得る接着剤ビーズ又はフィラメントの他のパターンとしては、限定はされないが、直線、複数の概ね正弦曲線状のパターン、オメガ形パターン、又は鋸歯パターンが挙げられる。これら又は上記のパターンが用いられる場合、塗布される接着剤の量は、「透視(read through)」を防止するのに十分なほど薄い(すなわち、接着剤がラベルの外側から見えにくい)ことが好ましい。渦巻、正弦曲線、オメガ、鋸歯、又は同様のパターンタイプは、本明細書では概ね往復のパターンと呼ばれる。
【0021】
図5及び図7〜図10は、上述のさまざまな接着剤パターンを作り出すために用いられ得るいくつかの異なるラベリング装置を示す。例えば、図5は、ラベル送り機構40及び1つ又は複数の非接触分配ガン42を備えるラベリング装置38を示す。ラベル送り機構40は、複数のラベル44を保持するように構成され、ボトル又は容器52が載せられたカルーセル50等のコンベヤに個々のラベル44を送るように動作可能である。図5に示す実施形態では、ラベル44が送り機構40の真空ホイール46に保持されると、分配ガン42を用いてラベル44に接着剤が塗布される。ガン42は、各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bの両方に接着剤を塗布する。より具体的には、ガン42は、1つのラベルの後縁部44bに複数の接着剤パターンを塗布するように反復してオンオフされ、続いて即座に、真空ホイール46上で上流に位置するすぐ隣接するラベル44の前縁部44aに複数の接着剤パターンを塗布するように再び反復してオンオフされる。ラベル44は、真空ホイール46上にある間にロール48から切断されることにより、隣接するラベル間に継目44cを形成し得る。接着剤ガン42のサイクルタイムは、約9ミリ秒未満、好ましくは約5ミリ秒〜約9ミリ秒、より好ましくは約5ミリ秒未満であり得る。したがって、ガン42の高速間欠動作は、隣接するラベル44間の継目44cに又は後で継目44cになる線に接着剤が塗布されないようにしながらも、高速の生産ライン速度(すなわち、ホイール46の周りのラベル44の移動)を可能にする。例えば、ラベルは、1分間に800枚を超える速度、より好ましくは1分間に1000枚を超える速度で容器52に貼り付けられ得る。リール供給機の速度は、分配ガンサイクルタイム要件につながるいくつかの変数を特徴とし得る。例えば、ガンサイクルタイムは、ガンの取り付け場所、生産率、容器の直径、カルーセルホイール上の容器の数又は(特にホイールを用いないインライン機械上の)容器間のピッチ、真空ホイールの直径、及び真空ホイール上のラベルの数の関数となる。生産率は、250〜1400枚/分に及び得るか、又はそれよりも多い場合もある。真空ホイール直径は、約300mm〜1mに及び得る。接着剤ガンの位置及び上記の範囲から、2ms〜10ms以上の範囲のガンのオン/オフサイクルが得られる。
【0022】
接着剤が切断接合部すなわち継目44cに隣接してラベル44に塗布されると常に、接着剤は、切断接合部44c自体の上ではなく切断接合部44cの片側又は両側に塗布され得ることが有利である。すなわち、接着剤は、継目44cから距離「d」(図1)だけ離れた区域に塗布され得る。この距離は、例えば、ラベル44が容器52に貼り付けられるときに接着剤がはみ出して露出することを防ぐように選択され得る。これにより、例えば接着剤が真空ホイール46に接触したときに生じる可能性のあるさまざまな汚染に関する課題及び問題が回避される。本発明のこの態様は、真空ホイール46に一体化されたカッター又はレザーがある場合に接着剤がこれに接触したときに生じる汚染を防止するのにも役立つ。
【0023】
ガン42が接着剤を塗布した後、ラベルは続いて、回転カルーセル50に載せられたボトル又は容器52に貼り付けられる。カルーセル50は、接着剤の塗布後にボトル52がラベル44と接触するように真空ホイール46に対して位置決めされる。ラベル44の貼り付けを容易にするために、ボトル52は、真空ホイール46とは逆の方向に回転し得る。カルーセルの代わりに、さまざまなインラインコンベヤ等の他のタイプの搬送装置を用いることができることを理解されたい。
【0024】
図6を参照すると、ロール供給ラベリング工程(図5に示すもの等)において、ラベル58がロール60から切断される前又は切断された後に、接着剤54がラベルの後縁56に非接触様式で塗布され得る。切断線は、参照符号62で全体的に示される。接着剤64も、次の隣接するラベル68の前縁66に塗布され得る。切断線62の両側の接着剤54及び64の分配は、第1のラベル58がロール60から切断される前に行われてもよく、又は切断工程後に行われてもよい。接着剤54及び64の分配は、2つの異なる分配ガンから行われてもよく、又は複数のオリフィスを有する1つのガンから行われてもよい。
【0025】
図7は、各ボトル52の外面のうち各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bに対応してこれらと接触する区域に接着剤をそれぞれ塗布するために、非接触分配ガン42a及び42bがカルーセル50に隣接して別個に用いられる、別のラベリング装置70を示す。このタイプの装置は、非ラップアラウンドラベリング工程で用いられる。
【0026】
図8は、各ボトル52の外面のうち各ラベル44の前縁部44aに対応してこれと接触する区域に接着剤を塗布するために、第1の非接触分配ガン42aがカルーセル50の外部に隣接して位置付けられる、別のラベリング装置80を示す。第2の非接触分配ガン又は接触スロットガン42bが、真空ホイール46に隣接して取り付けられ、各ラベル44の後縁部44bに接着剤を塗布するためにラベル44に向かって枢動し得る。接触スロットガンが用いられる場合、必要であれば、ラベル材料の熱変形を回避するために接着剤の塗布後ごとにスロットガンをラベル44から離反枢動させてもよい。ガン42bを真空ドラムすなわち真空ホイール46上のラベル44の後縁部44bに向かって枢動させる代わりに、真空ドラム46上の後縁真空プレート(図示せず)又は他の構造がラベル44の後縁部44bを固定スロットガン42bに向けて移動させてもよい。この代替例は、スロットガンを利用する任意の他の実施形態でも実施することができる。
【0027】
ホイールコータを用いたロール供給ラベリング機から出ると、各容器又はボトル52につき1つのサーボモータが機械に設けられている場合でも、容器52はカルーセル50と同じ方向に概して回転する。図8に示すような非接触スプレーガン42aが接着剤ホイールコータの代わりに用いられる場合、ボトルをカルーセルの回転と逆の方向に回転させてもよい。このようにすると、ボトルの相対周速度を低下させることができ、より良好な接着剤スプレーパターンを塗布することができる。接着剤スプレーパターンの塗布後、ボトルの回転を制御するサーボモータの速度を続いて上昇させて、ボトル52上のスプレーパターンと真空ドラム46から出るラベル44の前縁部44aとの正確な一致すなわち同期を確保する。当然ながら、この概念は、所望又は必要に応じて他の実施形態に適用してもよい。
【0028】
図9は、ボトル52が真空ホイール46に直接隣接して移動するときに貼り付けられるラベル44の前縁部44aに接着剤を塗布するために、第1の非接触分配ガン42aが真空ホイール46に隣接して取り付けられる、別のラベリング装置90を示す。ボトル又は容器52の外面のうち各ボトル52に貼り付けられているラベル44の後縁部44bに対応してこれと接触することになる区域に接着剤を向けることができるように、第2の非接触又は接触分配ガン42bがカルーセル50の円周内に取り付けられる。ガン42bが接触ガンである場合、ラベル44の熱変形を回避するために接着剤分配工程後ごとにガン42bをラベル44から離反枢動させてもよい。したがって、ボトル又は容器52を別個の駆動機構によって回転させる場合、接着剤が第2の非接触分配ガン又はスロットガン42bによって塗布されているときにボトル52を低速で回転させることができる。
【0029】
図10は、各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bに接着剤パターンをそれぞれ塗布するために、2つの接着剤アプリケータガン42a、42bが真空ホイール46に隣接して取り付けられる、別のラベリング装置110を示す。各ラベル44の後縁部44bが、非接触接着剤アプリケータ又は接触スロットガン42bから接着剤を受け取る間に、各ラベル44の前縁部44aは、非接触接着剤アプリケータガン42aから接着剤パターンを受け取る。スロットガンが用いられる場合、ラベル材料の熱変形を回避するために接着剤塗布後ごとにスロットガンをラベル44から離反枢動させることが好ましい。
【0030】
図11は、代表的な一連のフィラメントパターン110が塗布されたボトル又は容器52のうちの2つを示す。図示のように、これらのフィラメントパターン110は、ラベル44自体の前縁部44a及び後縁部44b、又は容器52の外面のうちラベル44を受け取る区域の対応する前縁部及び後縁部、又はこれらの場所の組み合わせに沿って、基本的に一連の直線状パターンを一列で形成する。複数の接着剤パターン110は、この例では渦巻パターンとして図示されているが、ノズルの吐出オリフィスに対する基材への飛行中におけるフィラメントの移動から得られる他のフィラメントパターンを含む、他のパターンが用いられてもよい。このような移動は、渦巻パターン、概ね正弦曲線状のパターン、オメガ形パターン、鋸歯、又は直線状のビーズ若しくはフィラメントパターンが作り出すよりも広い塗布範囲面積を作り出す他のフィラメントパターンを含む、概ね往復のパターンを含み得る。好ましくは、パターンは、ラベル44がボトル又は容器52に貼り付けられるときに所望の区域(例えば、図1の区域14)にわたって適切な塗布量を得るように塗布される。例えば、上述の構成を用いて、個々の接着剤フィラメントパターン110の外側境界内に画定される区域の少なくとも約75%を接着剤で覆って、約0.002グラム/cm2〜約0.02グラム/cm2の接着剤塗布量を得ることができる。(図1〜図4の区域14を参照)。前縁が重複ラベリング工程で仮止めされているだけである場合、その場所では75%の塗布範囲といったような大きな塗布範囲量は必要ないが、後縁の場所では依然として望まれ得る。ラベルごとの接着剤塗布量は、概して必要なラベル性能の関数である。例えば、未充填の容器に後で炭酸流体が充填されるようになっている場合、これが必要とし得る接着剤は多くなる。大気温度及び内圧の変化は、このような場合により多くの接着剤塗布量が必要とされることにつながる。容器に非ガス流体が充填される用途では、必要とされ得る接着剤は少なくなる。ラベルの高さも、必要な接着剤の量に影響を及ぼす。非接触ガン又は接触スロットガンに接着剤を供給する閉鎖分配システムは、ライン速度の変化に従って厳密に制御及び調整され得る。概して、任意の特定のラベリング工程で必要な接着剤の量は、接着剤のタイプ又は配合、例えば真空ホイールサイズに起因するラベリング機の線速度、速度変化能力、ラベルの設計/材料、容器又は物体の設計/材料、接着剤の渦又は他のパターン特性、及びラベリング前又はラベリング後にボトルに収容される炭酸液体等の製品特性等の因子に応じて決まる。概して、接着剤塗布範囲は、塗布された個々の接着剤フィラメントパターンの外側境界線によって境界づけられる区域の約25%〜約100%であり得る。
【0031】
本発明のさらなる態様によれば、複数の吐出オリフィス(すなわち、各フィラメントパターン110の生成につき1つのオリフィス)を含むノズル108が用いられる。これは、図6に示すように、分配オリフィスを1つしか有さないノズルを用いて可能となるよりも密接又は近接した接着剤フィラメントパターン110の間隔を可能にする。これを達成するのに有用なノズルは、米国特許第6,938,795号及び同第6,651,906号、並びに米国出願公開第2005/0167529号に開示されており、これらはそれぞれ本発明の譲受人に譲渡され、その開示は参照により本明細書に完全に援用される。
【0032】
さらに、ノズル108は、ボトル又は容器52の特定の区域に接着剤を塗布するように構成され得る。この態様は、1つ又は複数の凸部すなわち凸条112及び凹部すなわち凹条114を有するボトル52に接着剤を直接塗布するときに特に有利である。例えば、ノズル108は、接着剤パターンを主に凸部112に塗布するように構成され得る。これは、通常は凸部上を均一な高さで覆うように接着剤を塗布するホイールコータと比較した改良を示す。したがって、ホイールコータが凹部114を埋めることで、塗布されている接着剤が多くなりすぎて望ましくない外観となることが多い。
【0033】
図12及び図13は、非接触分配ガン42a、42bを利用してマガジン122から切断され積み重ねられたラベル120を貼り付ける、ラベリング装置116、118をそれぞれ示す。このために、ボトル又は容器52がカルーセル50に沿って移動すると、分配ガン42aは、ボトル52の外面のうちこのボトル52に付着されるラベルの前縁部に対応する前縁部に非接触様式で接着剤を塗布する。ボトル52がマガジン122を通過してスタックの一番上のラベル120と接触すると、塗布された接着剤がラベル120の前縁を持ち上げ、ラベル120がボトル52に巻き付き始める。続いて、第2の非接触分配ガン42bがラベル120の後縁部に接着剤を塗布する。任意選択で、図13に示すように、非接触接着剤アプリケータガン42bによって、各ボトル52の外面のうち対応するラベル120の後縁部に対応してこれと接触する部分に接着剤が塗布されてもよい。
【0034】
上述の実施形態は、1つ又は複数の分配ガン42の少なくとも1つがカルーセル50に隣接して位置決めされていることを示しているが、分配ガン42又は分配ガン42a、42bは全て、カルーセル50の内部に取り付けられてもよい。例えば、図14〜図16は、ラベリング機130のカルーセル128内に位置する接着剤分配ガン42a、42bを示す。一方の分配ガン42aは、ボトル52等の容器に接着剤132を直接塗布することができる。ボトル52が移動及び回転されながら、ラベル136の前縁134と接触することで、ラベルは順にボトル52に付着し、真空ホイール126等のラベル搬送機構から移される。
【0035】
続いて、ボトル52にラベル136の後縁138を付着させるために、他方の分配ガン42bがボトル52に接着剤を直接塗布してもよく、又はラップアラウンド用途では接着剤がラベル136に直接塗布されてもよい。カルーセル128内へのガン42a、42bの取り付けは、切断・積重ラベリング機にもリール又はロール供給ラベリング機にも用いることができる。分配ガン42a、42bの両方が非接触分配ガンであることが好ましいが、ラベルの後縁を貼着するためのガン42bは、代替的にはスロットノズル接触ガン等の接触ガンであってもよい。
【0036】
上述の実施形態の各分配ガン42には、溶融器ユニット及び適当な加熱ホース(図示せず)によってホットメルト接着剤が供給され得る。本発明の任意の実施形態で用いるのに適したガンは、本発明の譲受人であるオハイオ州ウェストレイクのNordson Corporationから入手可能なSPEEDCOAT(登録商標)ガンであると考えられる。より詳細には、米国特許出願第11/000,803号又は米国特許第6,669,057号に開示されているような1つ又は複数のガンを本発明の分配ガンとして利用することができるが、任意の特定のラベリング工程の必要に応じて、分配パターンやガンのノズル及び他の部品の全体的構成に変更を加えてもよいことに留意されたい。米国特許出願第11/000,803号及び米国特許第6,669,057号の開示は、参照により本明細書に完全に援用される。応用ニーズの許す限り、より低速のガン等の他のガンを用いてもよい。さまざまなタイプ及びサイズの渦巻、接着剤ビーズ、ドット、及び任意の他のパターン等、さまざまな接着剤パターンを塗布することができる。
【0037】
分配ガン又は非接触スプレーアプリケータ42の一実施形態を、図17〜図19により詳細に示す。図17を参照すると、スプレーアプリケータ42は、クランプ構造142を用いて適当な支持棒140に垂直に取り付けることができ、1つ又は複数のノズル144を含む。各ノズル144は、分配された接着剤フィラメントを所望のパターンに形成するために、複数の接着剤分配オリフィス146及び関連するプロセス空気オリフィス148を有する。図18及び図19を参照して後述するように、各ノズル144が複数の接着剤弁の1つから接着剤を受け取ることを理解されたい。他の接着剤弁は同一であり得るため、さらに説明する必要はない。ノズル144は、例えば、多くの渦巻パターンの接着剤フィラメントを吐出するように構成される。ノズル144は、図示のクイックコネクタ152の使用等、任意の適当な方法でアプリケータ42の弁体150に固定され得る。
【0038】
図17及び図18に示すように、弁体150は、接着剤入口158及びプロセス空気入口160を含む。別の通路が、液体ホットメルト接着剤及びパターン空気を適当な動作温度に加熱するのに適したカートリッジヒータ162を含み得る。弁体150は、各ノズル144に関連付けられ弁座インサート168を有する通路166内で往復移動するために取り付けられる弁棒164を収容する。液体ホットメルト接着剤は、入口158から弁座インサートの中央通路170に流れ込み、中央通路170と連通するインサート168の通路171を通って流れる。インサート168の下流端に弁座172が位置付けられる。さらなる通路174、176が、各出口すなわちオリフィス146への供給を行うノズル144の共通の通路178と連通する。弁棒164が開位置(図18)にある場合、液体ホットメルト接着剤は、これらの通路を通って流れてノズル出口146から吐出し得る。出口146を通して吐出される接着剤の量は、或る程度はノズル体150内の接着剤圧力に応じて決まる。したがって、ガン42は、接着剤がノズル144に供給される圧力を増減させることによってロール供給ラベルのライン速度の変化に適応することができる。
【0039】
弁体150のパターン又はプロセス空気吐出通路180と、ノズル144の通路182、184とは、それぞれ互いに連通すると共にプロセス空気供給通路160と連通する。したがって、接着剤が吐出オリフィス146から出る時に、接着剤に隣接してプロセス空気が出口148を通して供給される。プロセス空気のオンオフの切り替えは、例えば接着剤のオン/オフ反復に用いられるのと同じソレノイド弁190(後述)を含む任意の適当な弁を用いて行われ得る。代替的に、プロセス空気の切り替えは、アプリケータ42の一部ではない切り替え構成部品によって行われてもよい。ガンすなわちアプリケータ42の全体に対して1つのプロセス空気スイッチ(例えば、ソレノイド弁)が設けられてもよく、又は弁体150内に収容される個々の接着剤弁の1つ又は複数に対して個別のプロセス空気スイッチが設けられてもよい。当然ながら、空気圧作動に加えて、例えば任意の他の機械作動式機構(例えば、接着剤及びスプレー空気作動用の回転軸)及び/又は電気作動式機構を含む任意の他の機構(複数可)を用いて、接着剤及び/又はプロセス空気作動を行うことができる。多くの用途で、特にロール供給用途で、プロセス空気を空気入口160に供給する前に加熱することが有利である。したがって、プロセス空気は、ガン42に近接して位置決めされ空気入口160と連通するヒータ(図示せず)によって加熱され得る。ヒータは、ガン42と同じように反復してオンオフされ得る。遅延問題を減らすために、ヒータは、空気入口160の近くに位置決めされることが好ましく、ガン42に取り付けることさえできる。
【0040】
弁棒164を往復移動させることにより接着剤のさらなる吐出を防止するために、ソレノイド弁190を作動させることによって弁体150に加圧空気が導入される。より具体的には、ソレノイド弁190の通路192からアプリケータ42の空気作動セクション196の通路194に作動空気が選択的に導入される。弁棒164は、コイルばね200によって閉位置(弁棒164が弁座172に対して上方に移動した位置)に常時保持されている可動ピストン198に強固に固定される。加圧空気が通路192、194を通してピストン198の上端に向けて導入される時、弁棒164及び弁閉鎖エレメント202を弁座172から離れるように移動させるため、これがピストン198及びばね200を下方に駆動する。空気作動セクション196及び弁体セクション150は、ねじファスナ206と、加熱された弁体セクション150を空気作動セクション196から離間保持する断熱層としての役割を果たす隔離エレメント208とによって、互いに結合される。往復する弁棒164に対する液体及び空気シールを提供することに、適当なシール210、212が用いられることにより、空気作動セクション196からの加圧空気の漏れ及び弁体150の液体通路170からの加圧ホットメルト接着剤の漏れが防止される。弁エレメント202を弁座172に対して閉じるためには、作動空気圧を低下させてばね200にピストン198及び棒164を押し上げさせる。これが接着剤オリフィスでスナフバック効果をもたらして、停止後の接着剤の垂れ落ち又は滴りを防止する。
【0041】
上述の構成により、接着剤フィラメントを生成するようにノズル144を選択的に操作することができる。特に、各ノズル144は、関連するソレノイドアクチュエータ190によって制御され、各自の供給通路174、176、178及び接着剤分配オリフィス146を含む。したがって、ガン42が異なる接着剤パターンをラベルの前縁及び後縁に塗布するように、異なるノズルを異なる時点で作動させることができる。例えば、図17の実施形態では5つのノズル144が示されている。ガン42が図5に示すように配置されている場合、ノズルの2つをラベル44の前縁44aに接着剤を塗布するように作動させることができ、続いて5つのノズル全てを後縁44bに接着剤を塗布するように作動させることができる。ノズルのこのような制御は、図4に示すパターンを得ることができ、ラップアラウンドラベルに特に有利である。
【0042】
図20を参照すると、分配ガン又は非接触スプレーアプリケータ42の代替的な実施形態が示されている。この実施形態では、各ノズル144は、第1の列の接着剤吐出オリフィス146a及び第2の列の接着剤吐出オリフィス146bを含む。ノズル144は、関連する第1の列のプロセス空気オリフィス148a及び第2の列のプロセス空気オリフィス148bも含み得る。このような構成により、ガン42は、一度の動作で或るラベルの後縁及び次のラベルの前縁に接着剤フィラメントの渦巻パターンを吐出することができる。例えば、分配ガン42が図1に示すように配置されている場合、第1の列の吐出オリフィス146aを用いてラベル44の後縁部44bに接着剤を塗布することができる一方で、同時に第2の列の吐出オリフィス146bを用いて真空ホイール46上の次のラベルの前縁部44aに接着剤を塗布することができる。したがって、吐出オリフィス146a、146bは、ラベルごとに図17〜図19に示す実施形態のオリフィス146の半分の回数だけ接着剤を塗布する。このような特徴は、同じ生産ライン速度を維持しつつアプリケータがより短いサイクルタイムを有するように設計及び操作されることを可能にする。アプリケータの寿命も長くなる。
【0043】
本発明を一以上の実施形態の説明によって示し、これらの実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲をこのような細部に制限すなわち多少なりとも限定することは本出願人の意図ではない。追加の利点及び変更形態は当業者に容易に明らかとなるであろう。したがって、本発明はその広い態様において、特定の細部、代表的な装置及び方法、並びに図示及び記載された例示的な実施例に限定されない。したがって、一般的発明概念の範囲又は精神を逸脱することなく、このような細部からずらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】ラベルの部分図(partial fragmented view)である。
【図2A】ラベルの部分図である。
【図2B】ラベルの部分図である。
【図3】ラベルの部分上面図である。
【図4】ラップアラウンドラベルの上面図である。
【図5】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の例示的な一実施形態の上面図である。
【図6】ラップアラウンドラベルの上面図及びラベルロールの部分図である。
【図7】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図8】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図9】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図10】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図11】本発明による接着剤が塗布されたラベルを受け取るボトル、及び吐出された接着剤フィラメントのパターンに対するノズルの位置を示すためにノズルを点破線で重ねた別のボトルの斜視図である。
【図12】非接触接着剤スプレーアプリケータを用いる切断・積重ラベリングシステムを示す、本発明の別の実施形態の部分上面図である。
【図13】図12と同様であるが、切断・積重ラベリング装置の別の実施形態を示す部分上面図である。
【図14】カルーセルを利用するラベリング装置の別の実施形態の上面斜視図である。
【図15】図14のラベリング装置の上面斜視図である。
【図16】図14及び図15のラベリング装置の部分図の拡大図である。
【図17】一実施形態に従って構成された非接触接着剤フィラメントアプリケータの斜視図である。
【図18】弁棒を閉位置で示す、図17の線18−18に沿った断面図である。
【図19】弁棒を開位置で示す、図18のアプリケータの吐出端の拡大断面図である。
【図20】別の実施形態による非接触接着剤フィラメントアプリケータの斜視図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、包括的には、容器又は他の製品若しくは製品パッケージ等の物体へのラベルの貼り付けに関する。
【0002】
[相互参照]
本願は、2006年6月23日に出願された出願第11/426,074号(係属中)の継続出願であり、2005年7月1日に出願された米国仮特許出願第60/696,483号(係属中)及び2005年11月22日に出願された米国仮特許出願第60/739,052号(係属中)の利益を主張する。上記出願の開示は、参照により本明細書に完全に援用される。
【背景技術】
【0003】
ラベルにはいくつものサイズ又は形状があり得るが、概して2つの範疇に分かれ得る。一方の範疇は、ラベルの前縁が最初に接着剤によって任意の形状の容器又は他の製品若しくは製品パッケージ等の3次元物体に仮止めされる、ラップアラウンドラベルである。ラベルは、続いてラベルの後縁がラベル自体に重なって接着固定されるように物体に巻き付けられる。他方の範疇は、ラベルの前縁及び後縁の両方が物体に直接貼着されるラベル用途を包含する。
【0004】
概して、接着剤は、ホイールコータによってラベルに塗布されてきた。ホイールコータは、接着剤を保持するための開いた槽を収容している。回転ホイールが接着剤コーティングを受け取り、接着剤コーティングは順に、接触動作でラベルに転写される。通常、高速生産工程時に、ボトル、缶、又は他のタイプの容器若しくは物体等の容器がコンベヤに沿って移動し、紙製又はプラスチック製のラベルが容器又は物体の外面に固定される。例えば、多くの生産ラインは、1分間に250〜1400回のラベル貼り付け動作で稼動する。
【0005】
ホイールコータを用いてラベル又は容器等の3次元物体に接着剤を塗布することに関連して、いくつかの課題が残っている。例えば、接着剤の槽が外部源からの汚染並びに焦げ(char)及び硬化による汚染を被りやすいため、ホイールコータのライン速度上昇には制限があり得る。さらに、容器又は物体の輪郭のわずかな変化がラベルの不適切なコーティングにつながることで、接着力又は外観が許容できないものになり得る。したがって、ホイールコータは、凹条及び凸条のある容器又はボトルに接着剤を塗布するのには特に適していない。ホイールコータは、保守の必要性の高い構成部品であることが多いため、多くのダウンタイム及び費用を要する。ホイールコータは、接着剤の転写を基材との接触に依存するため、ホイールの正確な位置合わせが必要である。ラベルを担持する真空ホイールの表面が磨耗するか、又は関連の構成部品の位置ずれが1つでも生じると、ラベリング工程の効率が悪影響を受ける。その結果、場合によっては頻繁な構成部品の保守又は調整が必要とされ得る。最後に、ホイールコータによって塗布される接着剤の量は、広い動作範囲にわたって容易に又は正確に調整することができない。このタイプの調整能力は、例えば、生産ライン速度が変化しても一定の接着剤塗布量の塗布を確実にするために重要であり得る。
【0006】
ラベリング装置には、いくつかの異なる形態のものがあり得るが、切断・積重ラベリング装置及びロール供給ラベリング装置として、2つの異なる形態が知られている。後者のタイプは、リール供給装置とも呼ばれる場合もある。これらの場合のそれぞれにおいて、接着剤は、ラベルに、又は物体若しくは容器に、又は両方に塗布される。ラベルは、切断され積み重ねられたラベルのマガジンフィーダ等のラベル送り機構から、又はラベルをリール若しくはロールから取って負圧で保持する真空ホイールから取り外される。ロール供給装置内のラベルは、真空ホイールに渡される前又は真空ホイール上にある間に、互いに切り離され得る。ホイールコータは、切断・積重ラベリング工程及びロール供給ラベリング工程の両方に従来用いられてきた。リール供給ラベリングに関するさらなる情報は、2003年7月付けのKrones AGによる「Krones Contiroll Reel-Fed Labeling」で見ることができ、その開示は全体が参照により本明細書に明確に援用される。さらに、ラップアラウンドラベリングに関するさらなる情報は、2001年6月付けのKrones AGによる「Krones Canmatic Wrap-Around Labeling」で見ることができる。
【0007】
ボトル又は容器へのラベルの固定は、例えば、製品のパッケージング又は充填工程後の輸送、貯蔵、及び使用中に容器又はボトルに生じることになる可能性のあるさまざまな状態にラベルが耐えることができるような品質でなければならない。例えば、炭酸飲料のボトルの場合、ラベルは、飲料の炭酸化によるボトルの膨張、及び例えば製品の温度が大きく変わる可能性のある輸送工程中及び貯蔵工程中のさらなる膨張及び収縮に耐えなければならない。さらに、同じく重要なことだが、ラベルは見た目も美しくなければならない。これは、ラベルの露出した縁において、角が折れやすかったり、捲れたり、接着剤が露出したり、ラベルの下に大量の接着剤の塊が形成されたりしてはならないことを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
接着剤の塗布を非接触様式で、さらに保守の必要性が低く、優れた接着剤塗布範囲であると同時にラベルを容器に強力に付着させるのに必要最小限の量の接着剤を用いて行うことができる、ラベル又は容器、又はこれら両方に接着剤を塗布する方法が必要である。さらに、塗布される接着剤の量の制御性を高める必要がある。ホイールシステムで必要であるような分配システムの頻繁な調整を減らすか又はなくすこと、及びホイールコータシステムでは不可能である精度を提供する能力も必要である。より速い速度でラベルを付着させるために、且つ広範囲にわたる接着剤塗布量の調整を可能にするシステム及び方法を提供するために、処理量を増やすことも必要である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
包括的には、本発明は、コンベヤに沿って移動する個々の3次元物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置を提供する。本装置は、複数のラベルを保持するように構成されると共にコンベヤに隣接してラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構を含む。本発明は、少なくとも1つのノズルを含む非接触接着剤アプリケータも提供する。本発明の一態様では、ノズルは、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを含み得る。ノズルは、ラベルのそれぞれを物体に接着することができるように接着剤をオリフィスからラベル又は物体に吐出するように位置決め及び配置される。3次元物体は、例えば、ボトル等の容器、又は他の製品若しくは製品パッケージを含み得る。
【0010】
ラベル送り機構は、ロール供給ラベリング機構若しくはリール供給ラベリング機構、又はマガジン供給ラベリング機構、及びさまざまないわゆるインラインラベリング機等、さまざまなタイプのものであり得る。接着剤スプレーアプリケータは、さまざまな設計のものであり得るが、1つの有利な設計は、約9ミリ秒未満のサイクルタイムを有し、且つアプリケータの停止時に接着剤の残留量を吐出オリフィスに引き戻す機構を有する。接着剤は、オリフィスから離れるにつれて広がるパターンを形成するフィラメントの形態を含む、さまざまなパターンで吐出され得る。このタイプのパターンは、渦巻パターン、正弦曲線型パターン、オメガ形パターン、ジグザグパターン等のような、概して往復パターンと呼ばれ得る。スプレーアプリケータは、接着すべきラベルの寸法に応じて複数のノズルを含み得る。各ノズル及び同じアプリケータに取り付けられた隣接するノズルの複数のオリフィスは、密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように直線状に配列及び構成され得る。
【0011】
別の態様では、本発明は、包括的には、コンベヤに沿って移動する個々の物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置を提供する。ラベルはそれぞれ、前縁部及び後縁部を有し、物体はそれぞれ、ラベルの前縁部に対応する部分を有する。本装置は概して、複数のラベルを保持するように構成されると共にコンベヤに隣接してラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構を含む。非接触接着剤アプリケータが、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有する少なくとも1つのノズルを含む。ノズルは、接着剤をオリフィスから各ラベルの前縁部又は物体のうち各ラベルの前縁部に対応する部分に吐出するように位置決め及び配置される。接触接着剤アプリケータが、ラベルのそれぞれを物体に接着することができるように接着剤を各ラベルの後縁部に吐出するように位置決め及び配置される。接触接着剤アプリケータは、例えばスロットガンであり得る。
【0012】
別の態様では、基材への接着剤の非接触塗布用のノズルが提供される。ノズルは、ノズル体と、ノズル体の第1の列に配置される第1の複数の接着剤分配オリフィスとを含む。第1の複数のプロセス空気吐出オリフィスが、第1の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ吐出されたプロセス空気が第1の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復パターンで移動させるように構成される。第2の複数の接着剤分配オリフィスが、ノズル体の第1の列と並んだ第2の列に配置される。第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスが、第2の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられる。第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスは、吐出されたプロセス空気が第2の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復パターンで移動させるように構成される。
【0013】
本発明の概念による1つの方法は、第1のラベルから離れた複数のオリフィスから接着剤を分配すること、及び複数の離間した場所で接着剤をラベルと接触させることを含み、各場所が、接着剤のパターンと第1のラベルの第1の縁との間の空間に接着剤がないような接着剤のパターンを形成するために、第1のラベルの第1の縁から離れている、ラベルへの接着剤塗布に関する。
【0014】
本発明による、個々の3次元物体に個々のラベルを接着する別の方法は、コンベヤに沿って個々の物体を移動させること、コンベヤに隣接してラベルを位置決めすること、非接触接着剤アプリケータのノズルの複数のオリフィスからラベル又は物体に接着剤を間欠的に噴霧すること、及び個々のラベルのそれぞれを個々の物体に接着することを含み得る。非接触接着剤アプリケータの使用に関する上記の装置及び方法は、さまざまな組み合わせで、スロットガン等の接触アプリケータと共に用いてもよい。
【0015】
本発明のさまざまなさらなる利点、目的、及び特徴は、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を添付図面と共に読めば当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1〜図4は、概して、本発明のさまざまな態様に従って非接触様式で、例えばさらに後述する装置を用いてラベル10に塗布することができる、接着剤パターンのいくつかの例を示す。以下では、ラベル10は、容器に貼り付ける方法及び装置に関連して説明されるが、ラベルをいかなる所望の物体に貼り付けてもよいことを理解されたい。本明細書では、複数のラベル10をラベルストックと呼ぶ場合がある。例えば、図1に示すように、非接触様式で塗布される接着剤は、ラベル10の縁12から距離「d」だけ離れていることが好ましい。距離「d」は、例えば、ラベル10が容器に貼り付けられるときに接着剤がはみ出して露出することを防ぐように選択され得る。さらに、接着剤は、ラベル10の縁領域16に近い全接着剤パターン区域14内に塗布されることが好ましい。したがって、外観が矩形であるか又は少なくとも縁領域16が矩形に近いラベルの場合、パターン区域14は、長さ「L」及び幅「W」を有する矩形でもあり得る。接着剤は、区域14にわたって連続した塗布範囲を提供するように塗布されてもよく、又は或るパターンを含むように塗布されてもよい。区域14は、パターン区域14の長さ「L」及び幅「W」に沿って塗布された接着剤フィラメントそれぞれの外側境界によって画定される。ビーズ、ドット、フィラメント、若しくはそれらの組み合わせ、又は任意の他の接着剤パターンを含む、さまざまな接着剤パターンを塗布することができる。接着剤は、ラベル10が容器に貼り付けられた後で消費者が見てすぐ分かるか又は触ってすぐ分かる凹凸をなくすようにかなり均一に分配されることが好ましい。
【0017】
図2A及び図2Bを参照すると、一実施形態では、離間した接着剤ビーズ18が非接触様式でラベル10に分配される。ビーズ18は、容器への付着前にビーズとして残っていてもよく、又は容器への貼り付け前又は貼り付け後に互いに合体して、全体的な接着剤コーティング20はもちろん、細長い接着剤ストリップを作り出してもよい。概して、接着剤コーティング20は、均一になり、接触スロットガン又はホイールコータから得られるものとして通常見られる接着剤ストリップに似たものになる。
【0018】
別の実施形態では、図3に示すように、接着剤の複数の連続したビーズ又はフィラメント22が、ラベル10の区域14内に分配される。接着剤の渦巻は、接着剤がラベルの角に容易に接着することができるようなサイズであることが好ましい。このためには、大きな開放パターンの渦巻(すなわち、渦巻直径が大きな渦巻)だと、概してラベル10の縁が剥がれたり角が折れたりするため、このような渦巻ではラベル10の角領域24が接着剤で十分に覆われない。これらの重要な領域では、渦巻の直径を小さくするほど良好な接着剤塗布範囲が得られることが分かっている。さらに、いくつかの大きな渦巻ではなく複数の小さな渦巻ビーズ22にするほど均一なコーティングが得られることにより、大きな開放渦巻パターンに関連する大きな凹凸がなくなることが分かっている。例えば、渦巻又は他のパターンの幅「w」は、10mm未満、より詳細には、約5mm〜約10mmの範囲内であり得る。
【0019】
ラップアラウンドラベルの場合、ラベルの前縁(すなわち、容器に最初に接触する縁)の外観要件は後縁の外観要件と同じではない。前縁は、容器の所定位置に仮止め又は保持される必要がある。したがって、縁剥がれ又は角折れに関する懸念は、ラベル自体が前縁部に巻き付いて前縁部を覆うため問題ではない。ラップアラウンドラベルの前縁用途では、より少ない接着剤を用いることができ、より大きく開放したパターンを用いることができる。したがって、ラベルの前縁のパターンは、後縁のパターンとは異なり得る。例えば、図4を参照すると、ラップアラウンドラベル26は、容器に貼り付けられたときに高品質の見た目が美しいシールを作り出すために後縁30から離れた複数の微細な渦巻ビーズ28を有し得る。ラベル26は、仮止め工程のために前縁34から離れた少数の大きな開放渦巻接着剤ビーズ又はフィラメント32も有し得る。この場合も、図示以外の接着剤パターンを代わりに用いることができる。
【0020】
用いられ得る接着剤ビーズ又はフィラメントの他のパターンとしては、限定はされないが、直線、複数の概ね正弦曲線状のパターン、オメガ形パターン、又は鋸歯パターンが挙げられる。これら又は上記のパターンが用いられる場合、塗布される接着剤の量は、「透視(read through)」を防止するのに十分なほど薄い(すなわち、接着剤がラベルの外側から見えにくい)ことが好ましい。渦巻、正弦曲線、オメガ、鋸歯、又は同様のパターンタイプは、本明細書では概ね往復のパターンと呼ばれる。
【0021】
図5及び図7〜図10は、上述のさまざまな接着剤パターンを作り出すために用いられ得るいくつかの異なるラベリング装置を示す。例えば、図5は、ラベル送り機構40及び1つ又は複数の非接触分配ガン42を備えるラベリング装置38を示す。ラベル送り機構40は、複数のラベル44を保持するように構成され、ボトル又は容器52が載せられたカルーセル50等のコンベヤに個々のラベル44を送るように動作可能である。図5に示す実施形態では、ラベル44が送り機構40の真空ホイール46に保持されると、分配ガン42を用いてラベル44に接着剤が塗布される。ガン42は、各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bの両方に接着剤を塗布する。より具体的には、ガン42は、1つのラベルの後縁部44bに複数の接着剤パターンを塗布するように反復してオンオフされ、続いて即座に、真空ホイール46上で上流に位置するすぐ隣接するラベル44の前縁部44aに複数の接着剤パターンを塗布するように再び反復してオンオフされる。ラベル44は、真空ホイール46上にある間にロール48から切断されることにより、隣接するラベル間に継目44cを形成し得る。接着剤ガン42のサイクルタイムは、約9ミリ秒未満、好ましくは約5ミリ秒〜約9ミリ秒、より好ましくは約5ミリ秒未満であり得る。したがって、ガン42の高速間欠動作は、隣接するラベル44間の継目44cに又は後で継目44cになる線に接着剤が塗布されないようにしながらも、高速の生産ライン速度(すなわち、ホイール46の周りのラベル44の移動)を可能にする。例えば、ラベルは、1分間に800枚を超える速度、より好ましくは1分間に1000枚を超える速度で容器52に貼り付けられ得る。リール供給機の速度は、分配ガンサイクルタイム要件につながるいくつかの変数を特徴とし得る。例えば、ガンサイクルタイムは、ガンの取り付け場所、生産率、容器の直径、カルーセルホイール上の容器の数又は(特にホイールを用いないインライン機械上の)容器間のピッチ、真空ホイールの直径、及び真空ホイール上のラベルの数の関数となる。生産率は、250〜1400枚/分に及び得るか、又はそれよりも多い場合もある。真空ホイール直径は、約300mm〜1mに及び得る。接着剤ガンの位置及び上記の範囲から、2ms〜10ms以上の範囲のガンのオン/オフサイクルが得られる。
【0022】
接着剤が切断接合部すなわち継目44cに隣接してラベル44に塗布されると常に、接着剤は、切断接合部44c自体の上ではなく切断接合部44cの片側又は両側に塗布され得ることが有利である。すなわち、接着剤は、継目44cから距離「d」(図1)だけ離れた区域に塗布され得る。この距離は、例えば、ラベル44が容器52に貼り付けられるときに接着剤がはみ出して露出することを防ぐように選択され得る。これにより、例えば接着剤が真空ホイール46に接触したときに生じる可能性のあるさまざまな汚染に関する課題及び問題が回避される。本発明のこの態様は、真空ホイール46に一体化されたカッター又はレザーがある場合に接着剤がこれに接触したときに生じる汚染を防止するのにも役立つ。
【0023】
ガン42が接着剤を塗布した後、ラベルは続いて、回転カルーセル50に載せられたボトル又は容器52に貼り付けられる。カルーセル50は、接着剤の塗布後にボトル52がラベル44と接触するように真空ホイール46に対して位置決めされる。ラベル44の貼り付けを容易にするために、ボトル52は、真空ホイール46とは逆の方向に回転し得る。カルーセルの代わりに、さまざまなインラインコンベヤ等の他のタイプの搬送装置を用いることができることを理解されたい。
【0024】
図6を参照すると、ロール供給ラベリング工程(図5に示すもの等)において、ラベル58がロール60から切断される前又は切断された後に、接着剤54がラベルの後縁56に非接触様式で塗布され得る。切断線は、参照符号62で全体的に示される。接着剤64も、次の隣接するラベル68の前縁66に塗布され得る。切断線62の両側の接着剤54及び64の分配は、第1のラベル58がロール60から切断される前に行われてもよく、又は切断工程後に行われてもよい。接着剤54及び64の分配は、2つの異なる分配ガンから行われてもよく、又は複数のオリフィスを有する1つのガンから行われてもよい。
【0025】
図7は、各ボトル52の外面のうち各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bに対応してこれらと接触する区域に接着剤をそれぞれ塗布するために、非接触分配ガン42a及び42bがカルーセル50に隣接して別個に用いられる、別のラベリング装置70を示す。このタイプの装置は、非ラップアラウンドラベリング工程で用いられる。
【0026】
図8は、各ボトル52の外面のうち各ラベル44の前縁部44aに対応してこれと接触する区域に接着剤を塗布するために、第1の非接触分配ガン42aがカルーセル50の外部に隣接して位置付けられる、別のラベリング装置80を示す。第2の非接触分配ガン又は接触スロットガン42bが、真空ホイール46に隣接して取り付けられ、各ラベル44の後縁部44bに接着剤を塗布するためにラベル44に向かって枢動し得る。接触スロットガンが用いられる場合、必要であれば、ラベル材料の熱変形を回避するために接着剤の塗布後ごとにスロットガンをラベル44から離反枢動させてもよい。ガン42bを真空ドラムすなわち真空ホイール46上のラベル44の後縁部44bに向かって枢動させる代わりに、真空ドラム46上の後縁真空プレート(図示せず)又は他の構造がラベル44の後縁部44bを固定スロットガン42bに向けて移動させてもよい。この代替例は、スロットガンを利用する任意の他の実施形態でも実施することができる。
【0027】
ホイールコータを用いたロール供給ラベリング機から出ると、各容器又はボトル52につき1つのサーボモータが機械に設けられている場合でも、容器52はカルーセル50と同じ方向に概して回転する。図8に示すような非接触スプレーガン42aが接着剤ホイールコータの代わりに用いられる場合、ボトルをカルーセルの回転と逆の方向に回転させてもよい。このようにすると、ボトルの相対周速度を低下させることができ、より良好な接着剤スプレーパターンを塗布することができる。接着剤スプレーパターンの塗布後、ボトルの回転を制御するサーボモータの速度を続いて上昇させて、ボトル52上のスプレーパターンと真空ドラム46から出るラベル44の前縁部44aとの正確な一致すなわち同期を確保する。当然ながら、この概念は、所望又は必要に応じて他の実施形態に適用してもよい。
【0028】
図9は、ボトル52が真空ホイール46に直接隣接して移動するときに貼り付けられるラベル44の前縁部44aに接着剤を塗布するために、第1の非接触分配ガン42aが真空ホイール46に隣接して取り付けられる、別のラベリング装置90を示す。ボトル又は容器52の外面のうち各ボトル52に貼り付けられているラベル44の後縁部44bに対応してこれと接触することになる区域に接着剤を向けることができるように、第2の非接触又は接触分配ガン42bがカルーセル50の円周内に取り付けられる。ガン42bが接触ガンである場合、ラベル44の熱変形を回避するために接着剤分配工程後ごとにガン42bをラベル44から離反枢動させてもよい。したがって、ボトル又は容器52を別個の駆動機構によって回転させる場合、接着剤が第2の非接触分配ガン又はスロットガン42bによって塗布されているときにボトル52を低速で回転させることができる。
【0029】
図10は、各ラベル44の前縁部44a及び後縁部44bに接着剤パターンをそれぞれ塗布するために、2つの接着剤アプリケータガン42a、42bが真空ホイール46に隣接して取り付けられる、別のラベリング装置110を示す。各ラベル44の後縁部44bが、非接触接着剤アプリケータ又は接触スロットガン42bから接着剤を受け取る間に、各ラベル44の前縁部44aは、非接触接着剤アプリケータガン42aから接着剤パターンを受け取る。スロットガンが用いられる場合、ラベル材料の熱変形を回避するために接着剤塗布後ごとにスロットガンをラベル44から離反枢動させることが好ましい。
【0030】
図11は、代表的な一連のフィラメントパターン110が塗布されたボトル又は容器52のうちの2つを示す。図示のように、これらのフィラメントパターン110は、ラベル44自体の前縁部44a及び後縁部44b、又は容器52の外面のうちラベル44を受け取る区域の対応する前縁部及び後縁部、又はこれらの場所の組み合わせに沿って、基本的に一連の直線状パターンを一列で形成する。複数の接着剤パターン110は、この例では渦巻パターンとして図示されているが、ノズルの吐出オリフィスに対する基材への飛行中におけるフィラメントの移動から得られる他のフィラメントパターンを含む、他のパターンが用いられてもよい。このような移動は、渦巻パターン、概ね正弦曲線状のパターン、オメガ形パターン、鋸歯、又は直線状のビーズ若しくはフィラメントパターンが作り出すよりも広い塗布範囲面積を作り出す他のフィラメントパターンを含む、概ね往復のパターンを含み得る。好ましくは、パターンは、ラベル44がボトル又は容器52に貼り付けられるときに所望の区域(例えば、図1の区域14)にわたって適切な塗布量を得るように塗布される。例えば、上述の構成を用いて、個々の接着剤フィラメントパターン110の外側境界内に画定される区域の少なくとも約75%を接着剤で覆って、約0.002グラム/cm2〜約0.02グラム/cm2の接着剤塗布量を得ることができる。(図1〜図4の区域14を参照)。前縁が重複ラベリング工程で仮止めされているだけである場合、その場所では75%の塗布範囲といったような大きな塗布範囲量は必要ないが、後縁の場所では依然として望まれ得る。ラベルごとの接着剤塗布量は、概して必要なラベル性能の関数である。例えば、未充填の容器に後で炭酸流体が充填されるようになっている場合、これが必要とし得る接着剤は多くなる。大気温度及び内圧の変化は、このような場合により多くの接着剤塗布量が必要とされることにつながる。容器に非ガス流体が充填される用途では、必要とされ得る接着剤は少なくなる。ラベルの高さも、必要な接着剤の量に影響を及ぼす。非接触ガン又は接触スロットガンに接着剤を供給する閉鎖分配システムは、ライン速度の変化に従って厳密に制御及び調整され得る。概して、任意の特定のラベリング工程で必要な接着剤の量は、接着剤のタイプ又は配合、例えば真空ホイールサイズに起因するラベリング機の線速度、速度変化能力、ラベルの設計/材料、容器又は物体の設計/材料、接着剤の渦又は他のパターン特性、及びラベリング前又はラベリング後にボトルに収容される炭酸液体等の製品特性等の因子に応じて決まる。概して、接着剤塗布範囲は、塗布された個々の接着剤フィラメントパターンの外側境界線によって境界づけられる区域の約25%〜約100%であり得る。
【0031】
本発明のさらなる態様によれば、複数の吐出オリフィス(すなわち、各フィラメントパターン110の生成につき1つのオリフィス)を含むノズル108が用いられる。これは、図6に示すように、分配オリフィスを1つしか有さないノズルを用いて可能となるよりも密接又は近接した接着剤フィラメントパターン110の間隔を可能にする。これを達成するのに有用なノズルは、米国特許第6,938,795号及び同第6,651,906号、並びに米国出願公開第2005/0167529号に開示されており、これらはそれぞれ本発明の譲受人に譲渡され、その開示は参照により本明細書に完全に援用される。
【0032】
さらに、ノズル108は、ボトル又は容器52の特定の区域に接着剤を塗布するように構成され得る。この態様は、1つ又は複数の凸部すなわち凸条112及び凹部すなわち凹条114を有するボトル52に接着剤を直接塗布するときに特に有利である。例えば、ノズル108は、接着剤パターンを主に凸部112に塗布するように構成され得る。これは、通常は凸部上を均一な高さで覆うように接着剤を塗布するホイールコータと比較した改良を示す。したがって、ホイールコータが凹部114を埋めることで、塗布されている接着剤が多くなりすぎて望ましくない外観となることが多い。
【0033】
図12及び図13は、非接触分配ガン42a、42bを利用してマガジン122から切断され積み重ねられたラベル120を貼り付ける、ラベリング装置116、118をそれぞれ示す。このために、ボトル又は容器52がカルーセル50に沿って移動すると、分配ガン42aは、ボトル52の外面のうちこのボトル52に付着されるラベルの前縁部に対応する前縁部に非接触様式で接着剤を塗布する。ボトル52がマガジン122を通過してスタックの一番上のラベル120と接触すると、塗布された接着剤がラベル120の前縁を持ち上げ、ラベル120がボトル52に巻き付き始める。続いて、第2の非接触分配ガン42bがラベル120の後縁部に接着剤を塗布する。任意選択で、図13に示すように、非接触接着剤アプリケータガン42bによって、各ボトル52の外面のうち対応するラベル120の後縁部に対応してこれと接触する部分に接着剤が塗布されてもよい。
【0034】
上述の実施形態は、1つ又は複数の分配ガン42の少なくとも1つがカルーセル50に隣接して位置決めされていることを示しているが、分配ガン42又は分配ガン42a、42bは全て、カルーセル50の内部に取り付けられてもよい。例えば、図14〜図16は、ラベリング機130のカルーセル128内に位置する接着剤分配ガン42a、42bを示す。一方の分配ガン42aは、ボトル52等の容器に接着剤132を直接塗布することができる。ボトル52が移動及び回転されながら、ラベル136の前縁134と接触することで、ラベルは順にボトル52に付着し、真空ホイール126等のラベル搬送機構から移される。
【0035】
続いて、ボトル52にラベル136の後縁138を付着させるために、他方の分配ガン42bがボトル52に接着剤を直接塗布してもよく、又はラップアラウンド用途では接着剤がラベル136に直接塗布されてもよい。カルーセル128内へのガン42a、42bの取り付けは、切断・積重ラベリング機にもリール又はロール供給ラベリング機にも用いることができる。分配ガン42a、42bの両方が非接触分配ガンであることが好ましいが、ラベルの後縁を貼着するためのガン42bは、代替的にはスロットノズル接触ガン等の接触ガンであってもよい。
【0036】
上述の実施形態の各分配ガン42には、溶融器ユニット及び適当な加熱ホース(図示せず)によってホットメルト接着剤が供給され得る。本発明の任意の実施形態で用いるのに適したガンは、本発明の譲受人であるオハイオ州ウェストレイクのNordson Corporationから入手可能なSPEEDCOAT(登録商標)ガンであると考えられる。より詳細には、米国特許出願第11/000,803号又は米国特許第6,669,057号に開示されているような1つ又は複数のガンを本発明の分配ガンとして利用することができるが、任意の特定のラベリング工程の必要に応じて、分配パターンやガンのノズル及び他の部品の全体的構成に変更を加えてもよいことに留意されたい。米国特許出願第11/000,803号及び米国特許第6,669,057号の開示は、参照により本明細書に完全に援用される。応用ニーズの許す限り、より低速のガン等の他のガンを用いてもよい。さまざまなタイプ及びサイズの渦巻、接着剤ビーズ、ドット、及び任意の他のパターン等、さまざまな接着剤パターンを塗布することができる。
【0037】
分配ガン又は非接触スプレーアプリケータ42の一実施形態を、図17〜図19により詳細に示す。図17を参照すると、スプレーアプリケータ42は、クランプ構造142を用いて適当な支持棒140に垂直に取り付けることができ、1つ又は複数のノズル144を含む。各ノズル144は、分配された接着剤フィラメントを所望のパターンに形成するために、複数の接着剤分配オリフィス146及び関連するプロセス空気オリフィス148を有する。図18及び図19を参照して後述するように、各ノズル144が複数の接着剤弁の1つから接着剤を受け取ることを理解されたい。他の接着剤弁は同一であり得るため、さらに説明する必要はない。ノズル144は、例えば、多くの渦巻パターンの接着剤フィラメントを吐出するように構成される。ノズル144は、図示のクイックコネクタ152の使用等、任意の適当な方法でアプリケータ42の弁体150に固定され得る。
【0038】
図17及び図18に示すように、弁体150は、接着剤入口158及びプロセス空気入口160を含む。別の通路が、液体ホットメルト接着剤及びパターン空気を適当な動作温度に加熱するのに適したカートリッジヒータ162を含み得る。弁体150は、各ノズル144に関連付けられ弁座インサート168を有する通路166内で往復移動するために取り付けられる弁棒164を収容する。液体ホットメルト接着剤は、入口158から弁座インサートの中央通路170に流れ込み、中央通路170と連通するインサート168の通路171を通って流れる。インサート168の下流端に弁座172が位置付けられる。さらなる通路174、176が、各出口すなわちオリフィス146への供給を行うノズル144の共通の通路178と連通する。弁棒164が開位置(図18)にある場合、液体ホットメルト接着剤は、これらの通路を通って流れてノズル出口146から吐出し得る。出口146を通して吐出される接着剤の量は、或る程度はノズル体150内の接着剤圧力に応じて決まる。したがって、ガン42は、接着剤がノズル144に供給される圧力を増減させることによってロール供給ラベルのライン速度の変化に適応することができる。
【0039】
弁体150のパターン又はプロセス空気吐出通路180と、ノズル144の通路182、184とは、それぞれ互いに連通すると共にプロセス空気供給通路160と連通する。したがって、接着剤が吐出オリフィス146から出る時に、接着剤に隣接してプロセス空気が出口148を通して供給される。プロセス空気のオンオフの切り替えは、例えば接着剤のオン/オフ反復に用いられるのと同じソレノイド弁190(後述)を含む任意の適当な弁を用いて行われ得る。代替的に、プロセス空気の切り替えは、アプリケータ42の一部ではない切り替え構成部品によって行われてもよい。ガンすなわちアプリケータ42の全体に対して1つのプロセス空気スイッチ(例えば、ソレノイド弁)が設けられてもよく、又は弁体150内に収容される個々の接着剤弁の1つ又は複数に対して個別のプロセス空気スイッチが設けられてもよい。当然ながら、空気圧作動に加えて、例えば任意の他の機械作動式機構(例えば、接着剤及びスプレー空気作動用の回転軸)及び/又は電気作動式機構を含む任意の他の機構(複数可)を用いて、接着剤及び/又はプロセス空気作動を行うことができる。多くの用途で、特にロール供給用途で、プロセス空気を空気入口160に供給する前に加熱することが有利である。したがって、プロセス空気は、ガン42に近接して位置決めされ空気入口160と連通するヒータ(図示せず)によって加熱され得る。ヒータは、ガン42と同じように反復してオンオフされ得る。遅延問題を減らすために、ヒータは、空気入口160の近くに位置決めされることが好ましく、ガン42に取り付けることさえできる。
【0040】
弁棒164を往復移動させることにより接着剤のさらなる吐出を防止するために、ソレノイド弁190を作動させることによって弁体150に加圧空気が導入される。より具体的には、ソレノイド弁190の通路192からアプリケータ42の空気作動セクション196の通路194に作動空気が選択的に導入される。弁棒164は、コイルばね200によって閉位置(弁棒164が弁座172に対して上方に移動した位置)に常時保持されている可動ピストン198に強固に固定される。加圧空気が通路192、194を通してピストン198の上端に向けて導入される時、弁棒164及び弁閉鎖エレメント202を弁座172から離れるように移動させるため、これがピストン198及びばね200を下方に駆動する。空気作動セクション196及び弁体セクション150は、ねじファスナ206と、加熱された弁体セクション150を空気作動セクション196から離間保持する断熱層としての役割を果たす隔離エレメント208とによって、互いに結合される。往復する弁棒164に対する液体及び空気シールを提供することに、適当なシール210、212が用いられることにより、空気作動セクション196からの加圧空気の漏れ及び弁体150の液体通路170からの加圧ホットメルト接着剤の漏れが防止される。弁エレメント202を弁座172に対して閉じるためには、作動空気圧を低下させてばね200にピストン198及び棒164を押し上げさせる。これが接着剤オリフィスでスナフバック効果をもたらして、停止後の接着剤の垂れ落ち又は滴りを防止する。
【0041】
上述の構成により、接着剤フィラメントを生成するようにノズル144を選択的に操作することができる。特に、各ノズル144は、関連するソレノイドアクチュエータ190によって制御され、各自の供給通路174、176、178及び接着剤分配オリフィス146を含む。したがって、ガン42が異なる接着剤パターンをラベルの前縁及び後縁に塗布するように、異なるノズルを異なる時点で作動させることができる。例えば、図17の実施形態では5つのノズル144が示されている。ガン42が図5に示すように配置されている場合、ノズルの2つをラベル44の前縁44aに接着剤を塗布するように作動させることができ、続いて5つのノズル全てを後縁44bに接着剤を塗布するように作動させることができる。ノズルのこのような制御は、図4に示すパターンを得ることができ、ラップアラウンドラベルに特に有利である。
【0042】
図20を参照すると、分配ガン又は非接触スプレーアプリケータ42の代替的な実施形態が示されている。この実施形態では、各ノズル144は、第1の列の接着剤吐出オリフィス146a及び第2の列の接着剤吐出オリフィス146bを含む。ノズル144は、関連する第1の列のプロセス空気オリフィス148a及び第2の列のプロセス空気オリフィス148bも含み得る。このような構成により、ガン42は、一度の動作で或るラベルの後縁及び次のラベルの前縁に接着剤フィラメントの渦巻パターンを吐出することができる。例えば、分配ガン42が図1に示すように配置されている場合、第1の列の吐出オリフィス146aを用いてラベル44の後縁部44bに接着剤を塗布することができる一方で、同時に第2の列の吐出オリフィス146bを用いて真空ホイール46上の次のラベルの前縁部44aに接着剤を塗布することができる。したがって、吐出オリフィス146a、146bは、ラベルごとに図17〜図19に示す実施形態のオリフィス146の半分の回数だけ接着剤を塗布する。このような特徴は、同じ生産ライン速度を維持しつつアプリケータがより短いサイクルタイムを有するように設計及び操作されることを可能にする。アプリケータの寿命も長くなる。
【0043】
本発明を一以上の実施形態の説明によって示し、これらの実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲をこのような細部に制限すなわち多少なりとも限定することは本出願人の意図ではない。追加の利点及び変更形態は当業者に容易に明らかとなるであろう。したがって、本発明はその広い態様において、特定の細部、代表的な装置及び方法、並びに図示及び記載された例示的な実施例に限定されない。したがって、一般的発明概念の範囲又は精神を逸脱することなく、このような細部からずらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】ラベルの部分図(partial fragmented view)である。
【図2A】ラベルの部分図である。
【図2B】ラベルの部分図である。
【図3】ラベルの部分上面図である。
【図4】ラップアラウンドラベルの上面図である。
【図5】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の例示的な一実施形態の上面図である。
【図6】ラップアラウンドラベルの上面図及びラベルロールの部分図である。
【図7】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図8】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図9】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図10】本発明に従って構成されたロール供給ラベリング装置の別の実施形態の上面図である。
【図11】本発明による接着剤が塗布されたラベルを受け取るボトル、及び吐出された接着剤フィラメントのパターンに対するノズルの位置を示すためにノズルを点破線で重ねた別のボトルの斜視図である。
【図12】非接触接着剤スプレーアプリケータを用いる切断・積重ラベリングシステムを示す、本発明の別の実施形態の部分上面図である。
【図13】図12と同様であるが、切断・積重ラベリング装置の別の実施形態を示す部分上面図である。
【図14】カルーセルを利用するラベリング装置の別の実施形態の上面斜視図である。
【図15】図14のラベリング装置の上面斜視図である。
【図16】図14及び図15のラベリング装置の部分図の拡大図である。
【図17】一実施形態に従って構成された非接触接着剤フィラメントアプリケータの斜視図である。
【図18】弁棒を閉位置で示す、図17の線18−18に沿った断面図である。
【図19】弁棒を開位置で示す、図18のアプリケータの吐出端の拡大断面図である。
【図20】別の実施形態による非接触接着剤フィラメントアプリケータの斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
個々の移動物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置であって、
複数の前記ラベルを保持するように構成されると共に該ラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構と、
少なくとも1つのノズルを含む第1の非接触接着剤アプリケータと、を備え、
前記ノズルは、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有し、且つ、前記ラベルが前記物体にそれぞれ接着され得るように、前記オリフィスから前記ラベル又は前記物体に接着剤を吐出するために位置決め及び配置される、ラベリング装置。
【請求項2】
前記ラベル送り機構は、
(a)ロール供給ラベリング機構、
(b)マガジン供給ラベリング機構
の一方を含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項3】
前記第1の接着剤アプリケータは、約9ミリ秒未満のサイクルタイムを有する、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項4】
前記第1の接着剤アプリケータは、1分間に少なくとも800枚のラベルに接着剤を塗布する、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項5】
前記第1の接着剤アプリケータは、停止時に前記接着剤の残留量を前記オリフィスに引き戻す機構を含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項6】
前記ノズルは、隣接する接着剤のフィラメントを前記オリフィスから離れるにつれて広がるパターンに吐出するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項7】
前記ノズルは、隣接する渦巻の接着剤のフィラメントを前記オリフィスから吐出するように構成される、請求項6に記載のラベリング装置。
【請求項8】
前記第1の接着剤アプリケータは、前記接着剤を吐出するための複数のオリフィスをそれぞれが有する複数のノズルを含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項9】
前記複数のノズルは独立して動作可能である、請求項8に記載のラベリング装置。
【請求項10】
前記ノズルの前記複数のオリフィスは、密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように直線状に配列及び構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項11】
前記ノズルは、各列に複数の接着剤吐出オリフィスを有する2つの個別の列の接着剤吐出オリフィスを備える、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項12】
前記ノズルは、概ね往復のパターンで密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項13】
前記ラベル送り機構に隣接して前記物体を搬送するように構成されるコンベヤを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記コンベヤに隣接して取り付けられ、且つ、前記物体に接着剤を吐出するようになっている、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項14】
前記コンベヤに隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの前縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの後縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項15】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの前縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの後縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項16】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータ、をさらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの後縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの前縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項17】
前記第1の接着剤アプリケータは、前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられ、且つ、前記ラベルが該ラベル送り機構によって保持されている間に、該ラベルに前記接着剤を塗布するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項18】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータをさらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記ラベルの前縁部に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの後縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項17に記載のラベリング装置。
【請求項19】
ラベルに接着剤を塗布する方法であって、
(a)第1のラベルから離れた複数のオリフィスからの接着剤の分配と、
(b)複数の離間した場所における前記接着剤と前記ラベルとの接触と、を含み、
各場所が、接着剤のパターンと前記第1のラベルの第1の縁との間の空間に接着剤がないような該接着剤のパターンを形成するために、前記第1のラベルの前記第1の縁から離れている、方法。
【請求項20】
前記複数の場所に塗布される前記接着剤は、合体して接着剤コーティングを形成する、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記接着剤コーティングは細長い接着剤ストリップである、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記接着剤は、線、渦巻、正弦曲線、オメガ形、鋸歯状、又は往復の形態の1つでビーズ又はフィラメントとして前記離間した場所に分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項23】
前記接着剤が前記第1のラベルの前記第1の縁から離れる距離は、該第1のラベルが物体に貼り付けられたときに前記接着剤がはみ出して露出することを防止するのに十分なほど大きい、請求項19に記載の方法。
【請求項24】
前記接着剤は、前記第1のラベルが物体に貼り付けられた後ですぐ目に見える、又は、触ってすぐ感じられる接着剤の凹又は凸をなくすのに十分な方法で塗布される、請求項19に記載の方法。
【請求項25】
前記接着剤は、接着剤の微細なビーズの小径渦巻として前記第1のラベルの前記複数の離間した場所に塗布される、請求項19に記載の方法。
【請求項26】
前記第1のラベルの前記第1の縁と該第1のラベルの隣接する縁との間に形成される角への、前記接着剤の分配を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項27】
前記接着剤のパターンは、接触スロットノズル又はホイールコータから同じ区域に塗布される前記接着剤のパターンに似ている、請求項19に記載の方法。
【請求項28】
1分間に800枚を超える速度による、複数のラベルへのそれぞれの接着剤のパターンの塗布を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項29】
1分間に1000枚を超える速度による、複数のラベルへのそれぞれの接着剤のパターンの塗布を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項30】
前記接着剤は、約5mm〜約10mmの範囲の直径を有する重複渦巻の状態に分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項31】
前記接着剤は、約0.002〜約0.02グラム/cm2の範囲の塗布量で分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項32】
前記接着剤のパターンは、接触スロットノズル又はホイールコータの区域に似た区域の75%〜100%を覆う、請求項19に記載の方法。
【請求項33】
前記第1の縁は前記第1のラベルの後縁である、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記第1のラベルの前縁に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
第2のラベルの前縁に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
前記接着剤は、前記第1のラベルの前記後縁及び前記第2のラベルの前記前縁に、同時に塗布される、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記第2のラベルの前記前縁に接着剤を塗布するステップは、
(a)前記第2のラベルから離れた複数のオリフィスから接着剤を分配するステップと、
(b)複数の離間した場所で前記接着剤が前記ラベルに接触するステップと
を、さらに含み、
各場所が、接着剤のパターンを形成するために、前記第2のラベルの前記前縁から離れている、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記第1のラベルを受け取る物体に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項39】
物体に前記第1のラベルを貼り付けるステップを、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項40】
(a)ラベルストックに、複数の離間した微細な接着剤のビーズを含む接着剤の第1のパターンを、非接触様式で分配するステップと、
(b)前記第1のパターン及び第2のパターンが前記ラベルストックの一のラベルを別のラベルから画定する線で互いに離間されるように、複数の離間した微細な接着剤のビーズを含む接着剤の第2のパターンを、前記ラベルストックに非接触様式で分配するステップと、を含む方法。
【請求項41】
前記第1のパターンと前記第2のパターンとの間で前記ラベルストックを切断するステップと、
得られたラベルを物体に貼り付けるステップを、さらに備える、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記接着剤の第1のパターン及び前記接着剤の第2のパターンを分配する前に、前記線に沿って前記ラベルストックを切断するステップを、さらに含み、
前記切断部が前記第1のパターンと前記第2のパターンとの間にあり、各パターンが前記切断部から離れている、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記接着剤の第1のパターン及び前記接着剤の第2のパターンを分配するステップは、少なくとも1つの接着剤アプリケータを約9ミリ秒未満で反復開閉することを、さらに含む、請求項40に記載の方法。
【請求項44】
コンベヤに沿って移動する個々の物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置であって、
前記ラベルはそれぞれ、前縁部及び後縁部を有し、
前記物体はそれぞれ、前記ラベルの前記前縁部に対応する部分を有し、
複数の前記ラベルを保持するように構成されると共に、前記コンベヤに隣接して該ラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構と、
複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有する少なくとも1つのノズルを含み、各ラベルの前記前縁部又は前記物体のうち各ラベルの前記前縁部に対応する部分に、前記オリフィスから接着剤を吐出するために、該ノズルが位置決め及び配置される、非接触接着剤アプリケータと、
前記ラベルが前記物体にそれぞれ接着され得るように、各ラベルの前記後縁部に接着剤を吐出するために位置決め及び配置される、接触接着剤アプリケータと、を備える、ラベリング装置。
【請求項45】
前記接触接着剤アプリケータはスロットガンである、請求項44に記載のラベリング装置。
【請求項46】
基材への接着剤の非接触塗布用のノズルであって、
ノズル体と、
前記ノズル体の第1の列に配置される第1の複数の接着剤分配オリフィスと、
前記第1の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ、吐出されたプロセス空気が、前記第1の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復のパターンで移動させるように構成される、第1の複数のプロセス空気吐出オリフィスと、
前記ノズル体の前記第1の列と並んだ第2の列に配置される、第2の複数の接着剤分配オリフィスと、
前記第2の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ、吐出されたプロセス空気が、前記第2の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復のパターンで移動させるように構成される、第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスとを、備える、ノズル。
【請求項47】
個々の物体に個々のラベルを接着する方法であって、
コンベヤに沿っての、前記個々の物体の移動と、
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めと、
非接触接着剤アプリケータのノズルの複数のオリフィスから、前記ラベル又は前記物体への間欠的接着剤塗布と、
前記個々の物体への、前記個々のラベルそれぞれの接着を、含む、方法。
【請求項48】
前記間欠的接着剤塗布は、直線列で配置される概ね往復のパターンでの接着剤フィラメントの塗布を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記間欠的接着剤塗布は、各ラベルの前縁及び後縁のそれぞれから離れた区域に沿っての、別個の接着剤パターン噴霧を、さらに含む、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記別個の接着剤パターン噴霧は、
各ラベルの前記前縁に沿っての、第1の複数のオリフィスからの接着剤噴霧と、
各ラベルの前記後縁に沿っての、第2の複数のオリフィスからの接着剤噴霧を、さらに含む、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
前記間欠的接着剤塗布は、約9ミリ秒未満での前記接着剤アプリケータの反復開閉を、さらに含む、請求項49に記載の方法。
【請求項52】
前記間欠的接着剤塗布は、1分間に少なくとも800枚のラベルへの接着剤塗布を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項53】
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めは、
ロールから真空ホイールへの前記ラベルの供給と、
前記真空ホイール上での前記ラベルの保持と、
前記物体に隣接しての、前記真空ホイールの回転と、
前記真空ホイールから前記各ラベルを取り外し、前記コンベヤに沿って移動する前記各物体に前記ラベルを接着するための、前記噴霧された接着剤の利用を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項54】
前記ラベルが前記真空ホイール上に保持されている間に、前記個々のラベルを互いに切断することを、さらに含む、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めステップは、
スタック内での前記ラベルの保持と、
前記スタックから前記各ラベルを取り外し、前記コンベヤに沿って移動する前記各物体に前記ラベルを接着するための、前記噴霧された接着剤の利用を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項56】
前記アプリケータの停止時に、前記接着剤の残留量を前記オリフィスに引き戻すことを、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項57】
前記接着剤塗布ステップは、
前記ラベルへの複数の離間したビーズの分配と、
前記接着剤の離間したビーズの合体を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項58】
前記物体は製品パッケージを、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項59】
前記製品パッケージは容器を、さらに含む、請求項58に記載の方法。
【請求項1】
個々の移動物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置であって、
複数の前記ラベルを保持するように構成されると共に該ラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構と、
少なくとも1つのノズルを含む第1の非接触接着剤アプリケータと、を備え、
前記ノズルは、複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有し、且つ、前記ラベルが前記物体にそれぞれ接着され得るように、前記オリフィスから前記ラベル又は前記物体に接着剤を吐出するために位置決め及び配置される、ラベリング装置。
【請求項2】
前記ラベル送り機構は、
(a)ロール供給ラベリング機構、
(b)マガジン供給ラベリング機構
の一方を含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項3】
前記第1の接着剤アプリケータは、約9ミリ秒未満のサイクルタイムを有する、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項4】
前記第1の接着剤アプリケータは、1分間に少なくとも800枚のラベルに接着剤を塗布する、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項5】
前記第1の接着剤アプリケータは、停止時に前記接着剤の残留量を前記オリフィスに引き戻す機構を含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項6】
前記ノズルは、隣接する接着剤のフィラメントを前記オリフィスから離れるにつれて広がるパターンに吐出するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項7】
前記ノズルは、隣接する渦巻の接着剤のフィラメントを前記オリフィスから吐出するように構成される、請求項6に記載のラベリング装置。
【請求項8】
前記第1の接着剤アプリケータは、前記接着剤を吐出するための複数のオリフィスをそれぞれが有する複数のノズルを含む、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項9】
前記複数のノズルは独立して動作可能である、請求項8に記載のラベリング装置。
【請求項10】
前記ノズルの前記複数のオリフィスは、密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように直線状に配列及び構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項11】
前記ノズルは、各列に複数の接着剤吐出オリフィスを有する2つの個別の列の接着剤吐出オリフィスを備える、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項12】
前記ノズルは、概ね往復のパターンで密接した接着剤フィラメントパターンの列を形成するために接着剤のフィラメントを吐出するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項13】
前記ラベル送り機構に隣接して前記物体を搬送するように構成されるコンベヤを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記コンベヤに隣接して取り付けられ、且つ、前記物体に接着剤を吐出するようになっている、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項14】
前記コンベヤに隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの前縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの後縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項15】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータを、さらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの前縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの後縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項16】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータ、をさらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記物体のうち前記ラベルの後縁に対応する区域に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの前縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項13に記載のラベリング装置。
【請求項17】
前記第1の接着剤アプリケータは、前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられ、且つ、前記ラベルが該ラベル送り機構によって保持されている間に、該ラベルに前記接着剤を塗布するように構成される、請求項1に記載のラベリング装置。
【請求項18】
前記ラベル送り機構に隣接して取り付けられる第2の接着剤アプリケータをさらに備え、
前記第1の接着剤アプリケータは、前記ラベルの前縁部に接着剤を吐出するようになっており、
前記第2の接着剤アプリケータは、前記ラベルの後縁部に接着剤を吐出するようになっている、請求項17に記載のラベリング装置。
【請求項19】
ラベルに接着剤を塗布する方法であって、
(a)第1のラベルから離れた複数のオリフィスからの接着剤の分配と、
(b)複数の離間した場所における前記接着剤と前記ラベルとの接触と、を含み、
各場所が、接着剤のパターンと前記第1のラベルの第1の縁との間の空間に接着剤がないような該接着剤のパターンを形成するために、前記第1のラベルの前記第1の縁から離れている、方法。
【請求項20】
前記複数の場所に塗布される前記接着剤は、合体して接着剤コーティングを形成する、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記接着剤コーティングは細長い接着剤ストリップである、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記接着剤は、線、渦巻、正弦曲線、オメガ形、鋸歯状、又は往復の形態の1つでビーズ又はフィラメントとして前記離間した場所に分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項23】
前記接着剤が前記第1のラベルの前記第1の縁から離れる距離は、該第1のラベルが物体に貼り付けられたときに前記接着剤がはみ出して露出することを防止するのに十分なほど大きい、請求項19に記載の方法。
【請求項24】
前記接着剤は、前記第1のラベルが物体に貼り付けられた後ですぐ目に見える、又は、触ってすぐ感じられる接着剤の凹又は凸をなくすのに十分な方法で塗布される、請求項19に記載の方法。
【請求項25】
前記接着剤は、接着剤の微細なビーズの小径渦巻として前記第1のラベルの前記複数の離間した場所に塗布される、請求項19に記載の方法。
【請求項26】
前記第1のラベルの前記第1の縁と該第1のラベルの隣接する縁との間に形成される角への、前記接着剤の分配を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項27】
前記接着剤のパターンは、接触スロットノズル又はホイールコータから同じ区域に塗布される前記接着剤のパターンに似ている、請求項19に記載の方法。
【請求項28】
1分間に800枚を超える速度による、複数のラベルへのそれぞれの接着剤のパターンの塗布を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項29】
1分間に1000枚を超える速度による、複数のラベルへのそれぞれの接着剤のパターンの塗布を、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項30】
前記接着剤は、約5mm〜約10mmの範囲の直径を有する重複渦巻の状態に分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項31】
前記接着剤は、約0.002〜約0.02グラム/cm2の範囲の塗布量で分配される、請求項19に記載の方法。
【請求項32】
前記接着剤のパターンは、接触スロットノズル又はホイールコータの区域に似た区域の75%〜100%を覆う、請求項19に記載の方法。
【請求項33】
前記第1の縁は前記第1のラベルの後縁である、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記第1のラベルの前縁に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
第2のラベルの前縁に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
前記接着剤は、前記第1のラベルの前記後縁及び前記第2のラベルの前記前縁に、同時に塗布される、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記第2のラベルの前記前縁に接着剤を塗布するステップは、
(a)前記第2のラベルから離れた複数のオリフィスから接着剤を分配するステップと、
(b)複数の離間した場所で前記接着剤が前記ラベルに接触するステップと
を、さらに含み、
各場所が、接着剤のパターンを形成するために、前記第2のラベルの前記前縁から離れている、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記第1のラベルを受け取る物体に接着剤を塗布するステップを、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項39】
物体に前記第1のラベルを貼り付けるステップを、さらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項40】
(a)ラベルストックに、複数の離間した微細な接着剤のビーズを含む接着剤の第1のパターンを、非接触様式で分配するステップと、
(b)前記第1のパターン及び第2のパターンが前記ラベルストックの一のラベルを別のラベルから画定する線で互いに離間されるように、複数の離間した微細な接着剤のビーズを含む接着剤の第2のパターンを、前記ラベルストックに非接触様式で分配するステップと、を含む方法。
【請求項41】
前記第1のパターンと前記第2のパターンとの間で前記ラベルストックを切断するステップと、
得られたラベルを物体に貼り付けるステップを、さらに備える、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記接着剤の第1のパターン及び前記接着剤の第2のパターンを分配する前に、前記線に沿って前記ラベルストックを切断するステップを、さらに含み、
前記切断部が前記第1のパターンと前記第2のパターンとの間にあり、各パターンが前記切断部から離れている、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記接着剤の第1のパターン及び前記接着剤の第2のパターンを分配するステップは、少なくとも1つの接着剤アプリケータを約9ミリ秒未満で反復開閉することを、さらに含む、請求項40に記載の方法。
【請求項44】
コンベヤに沿って移動する個々の物体に個々のラベルを貼り付けるラベリング装置であって、
前記ラベルはそれぞれ、前縁部及び後縁部を有し、
前記物体はそれぞれ、前記ラベルの前記前縁部に対応する部分を有し、
複数の前記ラベルを保持するように構成されると共に、前記コンベヤに隣接して該ラベルのそれぞれを送るように動作可能なラベル送り機構と、
複数の個々の接着剤吐出オリフィスを有する少なくとも1つのノズルを含み、各ラベルの前記前縁部又は前記物体のうち各ラベルの前記前縁部に対応する部分に、前記オリフィスから接着剤を吐出するために、該ノズルが位置決め及び配置される、非接触接着剤アプリケータと、
前記ラベルが前記物体にそれぞれ接着され得るように、各ラベルの前記後縁部に接着剤を吐出するために位置決め及び配置される、接触接着剤アプリケータと、を備える、ラベリング装置。
【請求項45】
前記接触接着剤アプリケータはスロットガンである、請求項44に記載のラベリング装置。
【請求項46】
基材への接着剤の非接触塗布用のノズルであって、
ノズル体と、
前記ノズル体の第1の列に配置される第1の複数の接着剤分配オリフィスと、
前記第1の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ、吐出されたプロセス空気が、前記第1の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復のパターンで移動させるように構成される、第1の複数のプロセス空気吐出オリフィスと、
前記ノズル体の前記第1の列と並んだ第2の列に配置される、第2の複数の接着剤分配オリフィスと、
前記第2の複数の接着剤分配オリフィスのそれぞれと関連付けられ、且つ、吐出されたプロセス空気が、前記第2の複数の接着剤分配オリフィスから吐出される接着剤フィラメントを概ね往復のパターンで移動させるように構成される、第2の複数のプロセス空気吐出オリフィスとを、備える、ノズル。
【請求項47】
個々の物体に個々のラベルを接着する方法であって、
コンベヤに沿っての、前記個々の物体の移動と、
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めと、
非接触接着剤アプリケータのノズルの複数のオリフィスから、前記ラベル又は前記物体への間欠的接着剤塗布と、
前記個々の物体への、前記個々のラベルそれぞれの接着を、含む、方法。
【請求項48】
前記間欠的接着剤塗布は、直線列で配置される概ね往復のパターンでの接着剤フィラメントの塗布を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記間欠的接着剤塗布は、各ラベルの前縁及び後縁のそれぞれから離れた区域に沿っての、別個の接着剤パターン噴霧を、さらに含む、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記別個の接着剤パターン噴霧は、
各ラベルの前記前縁に沿っての、第1の複数のオリフィスからの接着剤噴霧と、
各ラベルの前記後縁に沿っての、第2の複数のオリフィスからの接着剤噴霧を、さらに含む、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
前記間欠的接着剤塗布は、約9ミリ秒未満での前記接着剤アプリケータの反復開閉を、さらに含む、請求項49に記載の方法。
【請求項52】
前記間欠的接着剤塗布は、1分間に少なくとも800枚のラベルへの接着剤塗布を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項53】
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めは、
ロールから真空ホイールへの前記ラベルの供給と、
前記真空ホイール上での前記ラベルの保持と、
前記物体に隣接しての、前記真空ホイールの回転と、
前記真空ホイールから前記各ラベルを取り外し、前記コンベヤに沿って移動する前記各物体に前記ラベルを接着するための、前記噴霧された接着剤の利用を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項54】
前記ラベルが前記真空ホイール上に保持されている間に、前記個々のラベルを互いに切断することを、さらに含む、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記コンベヤに隣接しての、前記ラベルの位置決めステップは、
スタック内での前記ラベルの保持と、
前記スタックから前記各ラベルを取り外し、前記コンベヤに沿って移動する前記各物体に前記ラベルを接着するための、前記噴霧された接着剤の利用を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項56】
前記アプリケータの停止時に、前記接着剤の残留量を前記オリフィスに引き戻すことを、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項57】
前記接着剤塗布ステップは、
前記ラベルへの複数の離間したビーズの分配と、
前記接着剤の離間したビーズの合体を、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項58】
前記物体は製品パッケージを、さらに含む、請求項47に記載の方法。
【請求項59】
前記製品パッケージは容器を、さらに含む、請求項58に記載の方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公表番号】特表2009−500248(P2009−500248A)
【公表日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−519466(P2008−519466)
【出願日】平成18年6月27日(2006.6.27)
【国際出願番号】PCT/US2006/024899
【国際公開番号】WO2007/005396
【国際公開日】平成19年1月11日(2007.1.11)
【出願人】(391019120)ノードソン コーポレーション (150)
【氏名又は名称原語表記】NORDSON CORPORATION
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年6月27日(2006.6.27)
【国際出願番号】PCT/US2006/024899
【国際公開番号】WO2007/005396
【国際公開日】平成19年1月11日(2007.1.11)
【出願人】(391019120)ノードソン コーポレーション (150)
【氏名又は名称原語表記】NORDSON CORPORATION
【Fターム(参考)】
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